CN215380421U - 一种基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，包括：位姿调整机构、行走模块、采胶机构、固定架和行走轨道；行走轨道为软质，行走模块与行走轨道配合；采胶机构通过位姿调整机构连接于行走模块；固定架用于设置在树干；位姿调整机构、行走模块和/或采胶机构具有用于同固定架配合的定位部。有益效果在于，行走轨道的设计采用软轨方式来实现，具有架设方便、成本低廉的特点，且能够根据作业目标进行适当延展，对于地势不平坦的坡区有着较好的应用优势。与现有技术相比，具有采胶便捷、环境适应性高和采胶稳定性高的特点。

Description

一种基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置

技术领域

本实用新型涉及机械采胶技术领域，特别涉及一种于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置。

背景技术

橡胶树作为一种经济作物，以其独特的经济价值成为国民经济的重要基础产业之一，为人们提供日用、医用、橡胶制生产设备和橡胶部件等橡胶产品。

然而，近几年来橡胶价格持续低迷，且割胶生产是夜间作业，对年轻劳动力从事割胶生产的吸引力不足，胶工老龄化严重；再加上目前的采胶领域不仅机械化低，而且设备结构复杂，从而导致采胶产量逐年减少。

因此，如何提供一种便捷采胶的设备，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，以解决上述现有技术存在的不足，具有采胶便捷、环境适应性高和采胶稳定性高的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，包括：位姿调整机构、行走模块、采胶机构、固定架和行走轨道；

所述行走轨道为软质，所述行走模块与所述行走轨道配合；

所述采胶机构通过所述位姿调整机构连接于所述行走模块；

所述固定架用于设置在树干；所述位姿调整机构、所述行走模块和/或所述采胶机构具有用于同所述固定架配合的定位部。

优选地，所述位姿调整机构包括：升降模块；

所述升降模块具有用于同所述固定架配合的定位舌；

所述行走模块、所述升降模块和所述采胶机构依次连接。

优选地，所述升降模块还包括：定位弹簧和滑轨支架；

所述定位弹簧设置于所述定位舌和所述滑轨支架之间。

优选地，述位姿调整机构还包括：旋转模块；

所述行走模块、所述升降模块、所述旋转模块和所述采胶机构依次连接。

优选地，所述旋转模块包括：翻转传动齿轮和水平传动齿轮；

所述翻转传动齿轮和所述水平传动齿轮的轴向相互垂直；

所述旋转模块能够通过所述翻转传动齿轮带动所述采胶机构轴对称翻转；

所述旋转模块能够通过所述旋转齿轮带动所述采胶机构圆周旋转。

优选地，所述行走模块包括：

行走装置支架；

设置于所述行走装置支架，用于同所述行走轨道侧面配合的垂直固定轮；

设置于所述行走装置支架，用于同所述行走轨道顶面配合的行走轮；所述垂直固定轮和所述行走轮的轴向相互垂直。

优选地，所述行走模块还包括：设置于所述行走装置支架，用于驱使所述垂直固定轮转动的垂直固定轮电机；

设置于所述行走装置支架，用于驱使所述行走轮转动的行走轮电机；所述垂直固定轮电机和所述行走轮电机的轴向相互垂直。

优选地，所述采胶机构包括：针刺模块；

所述针刺模块包括：针刺电机、针刺传动齿轮组、针刺固定座和刺针；

所述刺针安装于所述针刺固定座；

所述针刺传动齿轮组传动连接于所述针刺固定座和所述针刺电机的输出端之间。

优选地，所述采胶机构还包括：抱紧模块；

所述抱紧模块包括：收缩齿轮、抱紧软轨和抱紧固定架；

所述抱紧软轨为半圆；所述抱紧软轨设有导轨齿；所述抱紧软轨的第一端通过所述导轨齿啮合于所述收缩齿轮，所述抱紧软轨的第二端固定连接于所述抱紧固定架。

优选地，所述抱紧模块还包括：抱紧固定杆、抱紧支架和抱紧调节杆；

所述抱紧支架一端通过所述抱紧固定杆可伸缩连接于所述抱紧软轨的第一端，另一端通过抱紧调节杆可伸缩连接于所述抱紧软轨的第二端。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，依靠行走模块与绳索的配合，实现在树与树之间移动的目的。在作业时，可在升降模块与旋转模块相互作用下，采胶机完成上下收缩、圆周旋转以及轴对称翻转等动作，通过抱紧模块与橡胶树进行固定，最后由针刺模块上的刺针钻入树皮完成采胶作业。

有益效果在于：行走轨道的设计采用软轨方式来实现，具有架设方便、成本低廉的特点，且能够根据作业目标进行适当延展，对于地势不平坦的坡区有着较好的应用优势。此外，固定架的设计节约了铺设硬轨的成本，只需要将价格低廉的软轨与固定架进行连接，便能够完成整个行走轨道的铺设以及定点采胶的位置确定。同时固定架上能够牵引并卡紧软轨，让软轨保持张紧状态，减少采胶装置悬挂后的下垂度。固定架的下端能够与采胶机的定位舌进行固定，保持了较好的采胶稳定性。与现有技术相比，具有采胶便捷、环境适应性高和采胶稳定性高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置在第一视角的三维结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置在第二视角的三维结构示意图；

图3为图2中行走模块的内部结构图；

图4为图3行走模块中行走轮和行走电机的结构图；

图5为图2中抱紧装置的内部结构图；

图6为图1中升降模块的内部结构图；

图7为图1中旋转模块的放大图；

图8为图7中旋转模块的内部结构图；

图9为图2中针刺模块的内部结构图；

图10为图9中针刺模块在另一视角的内部结构图；

图11为橡胶树固定架安装示意；

图12为本实用新型实施例提供的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置的作业流程示意图；

图13a为在作业流程中处于步骤C时移动式天然橡胶采胶装置的位置示意图；

图13b为在作业流程中处于步骤D时移动式天然橡胶采胶装置的位置示意图；

图14为橡胶树固定架与定位舌的位置关系。

其中，1-旋转模块、101-旋转臂、102-翻转传动齿轮、103-旋转电机、104-旋转齿轮、105-旋转电机、106-水平传动齿轮；2-升降模块、201-定位轮、202-定位舌、203-定位弹簧、204-滑轨支架；3-行走模块、301-垂直固定轮、302-垂直固定轮电机、303-行走轮、304-行走轮电机、305-采胶机控制器、306-行走装置支架；4-抱紧模块、401-内收缩电机、402-收缩齿轮、403-抱紧软轨、404-抱紧固定架、405-抱紧固定杆、406-第一外收缩电机、407-抱紧支架、408-抱紧调节杆、409-第二外收缩电机；5-针刺模块、501-针刺电机、502-针刺传动齿轮组、503-针刺固定座、504-刺针、505-针刺模块固定架、506-针刺模块移动电机。

具体实施方式

本实用新型公开了一种基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，通过位姿调整机构、行走模块、采胶机构、固定架和行走轨道之间的共同作用，完成多树采胶，具有采胶便捷、环境适应性高和采胶稳定性高。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，参见图1和图2，包括：位姿调整机构、行走模块3、采胶机构、固定架6和行走轨道；

行走轨道为软质，行走模块3与行走轨道配合；

采胶机构通过位姿调整机构连接于行走模块3；

固定架6用于设置在树干；位姿调整机构、行走模块3和/或采胶机构具有用于同固定架6配合的定位部。

由上述技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，以图11、12、13a及13b为例，其工作原理为：一、位置调整：基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置在初始位置A，在滑绳上通过行走模块3移动到位置B；到达位置C后，通过位姿调整机构将采胶机构移动到位置C；在位置C时由采胶机构与树干外表边缘进行贴合，即处于位置D上；然后再通过位姿调整机构调整工作平面高度和具体位置。二、开始工作：采胶机构开设出胶口。三、原点复位：当采胶口开设完成后，由位置D回复到位置C，抱紧电机做回程运动松开夹紧装置并且回复到位置B。

本方案如此设计，能够根据作业目标进行适当延展，对于地势不平坦的坡区有着较好的应用优势；进一步地，行走轨道的设计采用软轨方式来实现，具有架设方便、成本低廉和采胶稳定性高的特点。

在本方案中，参见图1、6和14，位姿调整机构包括：升降模块2；

升降模块2具有用于同固定架6配合的定位舌202；

行走模块3、升降模块2和采胶机构依次连接。

需要说明的是，上述位姿调整机构、行走模块3和/或采胶机构具有用于同固定架6配合的定位部，即为升降模块2具有用于同固定架6配合的定位部；具体地，升降模块2具有用于同固定架6配合的定位舌202；如此一来，当采胶机到达橡胶树上的固定架6时，定位舌能够与定位口进行限位，牢牢地定位在固定架上。

同时，行走模块3、升降模块2和采胶机构依次连接，能够保证由行走模块3先带动升降模块2和采胶机构在行走轨道上进行位移，寻找相应的待采胶树株；接着由升降模块2带动采胶机构沿待采胶树株的树干上下位移，寻找合适的采胶点。本方案如此设计，具有位移方式简单、位移效果佳和定位能力强的特点。

作为优选，升降模块2还包括：定位弹簧203和滑轨支架204；

定位弹簧203设置于定位舌202和滑轨支架204之间。

需要说明的是，将定位舌202设置于滑轨支架204和定位弹簧203之间，如此一来，当采胶装置到达橡胶树上的固定架6时，定位舌202在弹簧203的作用下，从悬挂架中弹出并卡入橡胶树固定架，牢牢将行走模块3定位在固定架上，保证定位的牢固性。本方案如此设计，具有固定方式简单和固定性能佳的特点。

为了优化上述技术方案，参见图1、7和8，位姿调整机构还包括：旋转模块1；

行走模块3、升降模块2、旋转模块1和采胶机构依次连接。如此一来，在升降模块2带动旋转模块1和沿待采胶树株的树干上下位移的基础上，旋转模块1带动采胶机构旋转以选择合适的采胶点；本方案如此设计，具有精准选择采胶点的特点。

作为优选，旋转模块1包括：翻转传动齿轮102和水平传动齿轮106；

翻转传动齿轮102和水平传动齿轮106的轴向相互垂直；

旋转模块1能够通过翻转传动齿轮102带动采胶机构轴对称翻转；

旋转模块1能够通过水平传动齿轮106带动采胶机构圆周旋转。

需要说明的是，翻转传动齿轮102和水平传动齿轮106的轴向相互垂直，当行走模块3的定位舌202固定于固定架6时，能够为采胶机构带来两个不同维度的运动，一是能够带动采胶机构沿基本垂直于行走轨道的垂直线做轴对称翻转，较好地适应两边橡胶树的采胶作业；二是能够带动采胶机构在做完轴对称翻转动作后所处于的平面内进行旋转，以沿树干的周旋找寻合适的采胶点。本方案如此设计，具有结构简单和多方位选择采胶点的特点。

在本方案中，参见图2、3和4，行走模块3包括：

行走装置支架306；

设置于行走装置支架306，用于同行走轨道侧面配合的垂直固定轮301；

设置于行走装置支架306，用于同行走轨道顶面配合的行走轮303；垂直固定轮301和行走轮303的轴向相互垂直。如此设计，能够较好地让软轨与行走轮贴合，再加上垂直固定轮301的配合，极大地保障了采胶机在运动过程中的稳定性；具有运动过程中稳定性高的特点。

作为优选，行走模块3还包括：

设置于行走装置支架306，用于驱使垂直固定轮301转动的垂直固定轮电机302；

设置于行走装置支架306，用于驱使行走轮303转动的行走轮电机304；垂直固定轮电机302和行走轮电机304的轴向相互垂直。如此设计，提高了自动化，大大降低了劳动强度。

在本方案中，参见图2、9和10，采胶机构包括：针刺模块5；

针刺模块5包括：针刺电机501、针刺传动齿轮组502、针刺固定座503和刺针504；

刺针504安装于针刺固定座503；

针刺传动齿轮组502传动连接于针刺固定座503和针刺电机501的输出端之间。

需要说明的是，将针刺固定座503作为刺针504的安装基础，通过针刺传动齿轮组502传动连接于针刺固定座503和针刺电机501的输出端之间，推动针刺固定座503移动，进而促使刺针504朝树皮内部扎入，开设采胶口。

作为优选，针刺模块5还包括：针刺模块固定架505和针刺模块移动电机506，将针刺模块固定架505作为针刺传动齿轮组502、针刺固定座503和刺针504的安装基础，通过针刺模块移动电机506驱动针刺模块固定架505靠近于树干。本方案如此设计，具有易于采胶和采胶效果佳的特点。

为了优化上述技术方案，参见图2和图5，采胶机构还包括：抱紧模块4；

抱紧模块4包括：收缩齿轮402、抱紧软轨403和抱紧固定架404；

抱紧软轨403为半圆；抱紧软轨403设有导轨齿；抱紧软轨403的第一端通过导轨齿啮合于收缩齿轮403，抱紧软轨403的第二端固定连接于抱紧固定架404。

需要说明的是，将收缩齿轮402啮合抱紧软轨403的第一端，并且将抱紧软轨403的第二端固定连接于抱紧固定架404；其中，由于抱紧软轨403具有较好的延展性，因此在收缩齿轮402的作用下能够较好地贴合橡胶树树干，或者当采胶结束时，通过收缩齿轮402亦可实现舒张抱紧软轨403以脱离橡胶树树干的效果。

此外，抱紧模块4中的抱紧齿轮座4、抱紧软轨403和抱紧固定架404，可根据树干的外沿轮廓适当调节抱紧软轨403，且适应于不同树干的大小；而抱紧软轨403为半圆形的结构，使抱紧模块4能够像机械手般握住树干，实现仿真式抓紧。值得一提的是，针刺模块5是安装在抱紧模块4的，可在抱紧模块4抱紧树干再进行针刺，从而开设出胶口。本方案如此设计，具有结构简单、操作简便和夹持效果佳的特点。

作为优选，抱紧模块4还包括：抱紧固定杆405、抱紧支架407和抱紧调节杆408；

抱紧支架407一端通过抱紧固定杆405可伸缩连接于抱紧软轨403的第一端，另一端通过抱紧调节杆408可伸缩连接于抱紧软轨403的第二端。

需要说明的是，将抱紧支架407一端通过抱紧固定杆405可伸缩连接于抱紧软轨403的第一端，当收缩齿轮402啮合于抱紧软轨403时，由抱紧固定杆405和抱紧支架407构成的部分，可保证抱紧软轨403能够朝符合树围的形状进行弯曲变形，从而达到抱紧的目的；此外，将抱紧调节杆408可伸缩连接于抱紧软轨403的第二端，可调节抱紧软轨403的弯曲变形程度，进一步增强抱紧能力。如此设计，具有抱紧灵活性高、抱紧能力强和夹持效果佳的特点。

下面再根据具体实施例对本方案再作进一步介绍。

本实用新型实施例提供的采胶装置，是依靠行走模块与绳索的配合，实现在树与树之间移动的目的。其中，如图14所示，橡胶树固定架与定位舌的位置关系为，当采胶机到达橡胶树上的固定架位置时，定位舌在弹簧的作用下，从悬挂架中弹出并卡到橡胶树固定架下端的V型口处，牢牢将采胶机定位在固定架上。

在作业时，可在升降模块2与旋转模块1相互作用下，采胶装置完成上下收缩、圆周旋转以及轴对称翻转等动作，通过抱紧模块4与橡胶树进行固定，最后由针刺模块5上的刺针钻入树皮完成采胶作业。

本实用新型实施例提供的采胶装置的工作原理为：

1、位置调整：移动式针刺采胶机在初始位置A，在滑绳上通过行走电机移动到位置B；到达位置B后，通过水平旋转电机将采胶机构移动到位置C；在位置C时由抱紧电机将夹紧装置与树干外表边缘进行贴合，即采胶机处于位置D上；然后再通过垂直电机调整工作平面高度；最后通过环形电机调整具体位置。

2、开始工作：针刺装置的刺针由蜗轮蜗杆带动伸出，刺入树皮一定深度位置时，会触发压力感应器的设定数值并让机构的运动停止。

3、原点复位：当刺入工作完成后，根据控制指令让刺针按照原先路径退回，由位置D回复到位置C，抱紧电机做回程运动松开夹紧装置并且回复到位置B。

其中，移动式全自动采胶机的抱紧模块主要由收缩齿轮402、抱紧软轨403、抱紧固定架404、抱紧固定杆405、抱紧支架407和抱紧调节杆408组成；如图5所示，抱紧模块能够实现设计功能，是依靠收缩齿轮402与抱紧软轨403上的齿对进行啮合，从而达到自由地收缩与舒张的目的。并且装置可根据树干的外沿轮廓适当调节抱紧软轨403，可适应不同树干大小的树围，

此外，抱紧软轨403上还设计了锯齿形状，便于采胶机在抱住橡胶树过程中，增加与树干外沿的接触摩擦力；且抱紧软轨403具有较好的延展性，因此，在收缩齿轮402往回运动时，抱紧软轨403能够承受一定程度上的弯曲变形。抱紧软轨403与橡胶树的树干为半圆形固定，与传统的圆形紧抱箍相比，省略行程距离与缩短抱紧时间，去掉螺钉固定方式的不便捷性。

本实用新型的保护点在于：

1、可移动进行采胶。

2、在绳索上完成移动。

3、能做到多个自由度采胶。

综上，本实用新型的有益效果在于：

行走轨道的设计采用软轨方式来实现，具有架设方便、成本低廉的特点，且能够根据作业目标进行适当延展，对于地势不平坦的坡区有着较好的应用优势。

行走机构在垂直行走轮的固定下，能够较好地让软轨与行走轮贴合，保障了采胶机在运动过程中的稳定性。

关节旋转器能够进行180度的翻转，较好地适应两边橡胶树的采胶作业。

固定架的设计节约了铺设硬轨的成本，只需要将价格低廉的软轨与固定架进行连接，便能够完成整个行走轨道的铺设以及定点采胶的位置确定。同时固定架上能够牵引并卡紧软轨，让软轨保持张紧状态，减少采胶装置悬挂后的下垂度。固定架的下端能够与采胶机的定位舌进行固定，保持了较好的采胶稳定性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，其特征在于，包括：位姿调整机构、行走模块(3)、采胶机构、固定架(6)和行走轨道；

所述行走轨道为软质，所述行走模块(3)与所述行走轨道配合；

所述采胶机构通过所述位姿调整机构连接于所述行走模块(3)；

所述固定架(6)用于设置在树干；所述位姿调整机构、所述行走模块(3)和/或所述采胶机构具有用于同所述固定架(6)配合的定位部。

2.根据权利要求1所述的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，其特征在于，所述位姿调整机构包括：升降模块(2)；

所述升降模块(2)具有用于同所述固定架(6)配合的定位舌(202)；

所述行走模块(3)、所述升降模块(2)和所述采胶机构依次连接。

3.根据权利要求2所述的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，其特征在于，所述升降模块(2)还包括：定位弹簧(203)和滑轨支架(204)；

所述定位弹簧(203)设置于所述定位舌(202)和所述滑轨支架(204)之间。

4.根据权利要求2所述的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，其特征在于，所述位姿调整机构还包括：旋转模块(1)；

所述行走模块(3)、所述升降模块(2)、所述旋转模块(1)和所述采胶机构依次连接。

5.根据权利要求4所述的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，其特征在于，所述旋转模块(1)包括：翻转传动齿轮(102)和水平传动齿轮(106)；

所述翻转传动齿轮(102)和所述水平传动齿轮(106)的轴向相互垂直；

所述旋转模块(1)能够通过所述翻转传动齿轮(102)带动所述采胶机构轴对称翻转；

所述旋转模块(1)能够通过水平传动齿轮(106)带动所述采胶机构圆周旋转。

6.根据权利要求1所述的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，其特征在于，所述行走模块(3)包括：

行走装置支架(306)；

设置于所述行走装置支架(306)，用于同所述行走轨道侧面配合的垂直固定轮(301)；

设置于所述行走装置支架(306)，用于同所述行走轨道顶面配合的行走轮(303)；所述垂直固定轮(301)和所述行走轮(303)的轴向相互垂直。

7.根据权利要求6所述的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，其特征在于，所述行走模块(3)还包括：

设置于所述行走装置支架(306)，用于驱使所述垂直固定轮(301)转动的垂直固定轮电机(302)；

设置于所述行走装置支架(306)，用于驱使所述行走轮(303)转动的行走轮电机(304)；所述垂直固定轮电机(302)和所述行走轮电机(304)的轴向相互垂直。

8.根据权利要求1所述的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，其特征在于，所述采胶机构包括：针刺模块(5)；

所述针刺模块(5)包括：针刺电机(501)、针刺传动齿轮组(502)、针刺固定座(503)和刺针(504)；

所述刺针(504)安装于所述针刺固定座(503)；

所述针刺传动齿轮组(502)传动连接于所述针刺固定座(503)和所述针刺电机(501)的输出端之间。

9.根据权利要求1所述的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，其特征在于，所述采胶机构还包括：抱紧模块(4)；

所述抱紧模块(4)包括：收缩齿轮(402)、抱紧软轨(403)和抱紧固定架(404)；

所述抱紧软轨(403)为半圆；所述抱紧软轨(403)设有导轨齿；所述抱紧软轨(403)的第一端通过所述导轨齿啮合于所述收缩齿轮(402)，所述抱紧软轨(403)的第二端固定连接于所述抱紧固定架(404)。

10.根据权利要求9所述的基于空中轨道的移动式天然橡胶采胶装置，其特征在于，所述抱紧模块(4)还包括：抱紧固定杆(405)、抱紧支架(407)和抱紧调节杆(408)；

所述抱紧支架(407)一端通过所述抱紧固定杆(405)可伸缩连接于所述抱紧软轨(403)的第一端，另一端通过抱紧调节杆(408)可伸缩连接于所述抱紧软轨(403)的第二端。

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