[发明专利]自动割胶机及其控制方法

说明书

本发明公开了一种自动割胶机，包括有刀具组件(1)和第一驱动机构(3)，其特征在于，所述的刀具组件(1)包括有刀架(11)，开设有滑槽(111)；滑动臂(12)，至少有局部插设在滑槽(111)中；转动座(13)，能转动地安装在滑动臂(12)上；刀头(14)、导向件(15)和刀深限位导板(16)，均位于转动座(13)上；第一弹性件(17)，能使滑动臂(12)始终具有靠近橡胶树移动的趋势；以及第二弹性件(18)，能使位于转动座(13)上的导向件(15)始终具有与橡胶树相抵的趋势。本发明还公开了一种该自动割胶机的控制方法。与现有技术相比，本发明的自动割胶机割道稳定且可避免卡刀。

技术领域

本发明涉及天然橡胶产业农业机械割胶技术领域，具体指一种自动割胶机及其控制方法。

背景技术

橡胶树经济效益来源于割胶所获得的胶乳产量，而天然橡胶是各国重要的装备物资，如何简单高效的从橡胶树中提取胶乳一直是橡胶产业急需解决的问题。橡胶树从种植到满足开割要求，可以连续割胶三十到四十年，而天然橡胶是通过割破橡胶树皮内的乳管获得的。

从最早使用锋利工具砍伤橡胶树排胶的方式获取胶乳，到1897年，新加坡植物园主任黄德勒发明橡胶树连续割胶法，才使橡胶产量大幅度提高。在随后的120多年里割胶方法也在不断发展，目前常用的有全阴刀、阳刀割胶法等，这种割胶技术要求高，培养一名熟练胶工需要一个月甚至更长时间，要投入大量的技术培训成本。

满足开割要求的橡胶树一年中有280天可以开割，每棵树要割110次，差不多2至3天割一次，割胶的雇佣胶工等劳动投入占整个生产胶乳总投入的70％以上，在割胶期内由于橡胶树皮内的排胶乳管在每天的最低气温下，内部的膨压高及流出的乳胶液因低温而凝固慢排胶时间延长的特性，需要在每天的凌晨2点左右气温低时开始割树，每3小时收集一次，从第一棵树开始到割完最后一棵耗时4至5个小时，人工割胶因体力消耗及经常弯腰等导致每人每天最多只能割500棵左右，不但割胶成本高而且夜间野外作业环境十分辛苦，由于经常遭到各种蚊虫的袭扰及长时间的弯腰操作，经常会导致身体的各种不适。在割胶过程中也会因雨水的干扰造成极大的影响，一些天然橡胶产地每年将遭受多达6个月的季风雨持续期，造成割胶人员的出行不便从而减少割胶频率，人工割胶一年平均每棵割65至80刀次，低于正常标准的110刀次，丢刀次数多从而导致产量过低。

而培养一名熟练胶工则需要一个月甚至更长时间，要投入大量的技术培训成本，在当前劳动力日趋紧张，人力成本大幅增加，年轻人不愿割胶，且胶价市场行情不好的背景下，生产企业入不敷出，导致有胶不能割、有胶无人割的尴尬局面，给生产造成较大的损失。

为了提高割胶效率、降低割胶技术及减轻割胶工劳力，在割胶工具上也出现了各种割胶刀具，比如传统的推式割胶刀、电动割胶刀，自动行走式机器人割胶机等。

电动割胶刀只能降低割胶技术要求而无法替代人力劳动，每天的凌晨劳作及长时间的人工操作无法避免。

自动行走式机器人割胶虽然替代了人力劳作，但是由于橡胶林的地形限制及每棵树的外形状态不一，每棵树的割胶前需要重新定位寻找割道导致割胶慢、效率低而无法推广。

天然橡胶从种植到生产加工涉及两种领域，在割胶阶段胶水在初级加工前属于农业性质，而割胶后的胶水送入工厂加工后就进入了工业领域，特殊的性质决定了割胶机器的使用要求和面对的群体，在低成本的基础上要求耐用和便于维护决定了割胶机器的未来。

目前市面上的一棵树一个智能仿生割胶机虽然解决了人工割胶的各种问题，但是由于采用仿生人工刀片割胶，运行需要较大的驱动力，及割胶方式比较单一，整机机械配合比较复杂，维修时需要整机拆除，机器成本较高维修麻烦，遇到树外观不规则、树瘤凸起、凹陷等无法正常使用，对橡胶树挂机要求比较高，一亩橡胶林地的实际挂机量比较少等，造成成本过高而导致推广难的现象。