本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用機(jī)械，尤其是一種機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置，適用于松樹林開采區(qū)松脂的采集。

背景技術(shù)：

松脂，主要是松樹或松類樹干分泌出的樹脂，也稱松香、松膏、松膠、松液?？梢宰鳛槿槟z漆和膠合劑等材料作使用。松脂被加工后，具有揮發(fā)性的萜烯類物質(zhì)稱為松節(jié)油，不揮發(fā)性的樹脂酸熔合物稱為松香。松節(jié)油是一種天然精油，是以蒎烯為主的多種萜烴類的混合物，有特有的化學(xué)活性，為涂料，合成樟腦，松油醇，合成香料，醫(yī)藥，合成樹脂，有機(jī)化工等方面化工原料。松香是重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于肥皂、造紙、油漆、橡膠等行業(yè)。它還可作為助焊劑。因此松脂具有較高的商業(yè)價(jià)值。

國(guó)內(nèi)目前采集松脂的方法主要是割開松樹樹干表皮進(jìn)行采集的下降式采法，用此法獲得的松脂質(zhì)量較好。中國(guó)采脂用的主要樹種有馬尾松和云南松等，這兩類樹種分布在中國(guó)的海南、云南、四川、廣西、廣東等18個(gè)省及自治區(qū)，且覆蓋面積極為廣泛，可供開采的松脂量豐富，但每棵松樹需要人工每隔1—3天在原割口下方重新割開新的割口，消耗極大的人力物力。因此，人們需要一種結(jié)構(gòu)精巧，工作平穩(wěn)，操作簡(jiǎn)單安全的、可代替人工上山勞作的松脂自動(dòng)采集收集的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置，能夠代替人工自動(dòng)進(jìn)行松脂的采集工作，且運(yùn)行平穩(wěn)，操作簡(jiǎn)單、安全。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：一種機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置，包括主機(jī)、工作機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、收集機(jī)構(gòu)以及電子控制機(jī)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述主機(jī)通過(guò)主機(jī)定位孔用釘子固定在樹干工作表面，主機(jī)內(nèi)置蓄電池、遙控裝置和傳動(dòng)裝置，主機(jī)待機(jī)時(shí)自動(dòng)通過(guò)內(nèi)置傳動(dòng)裝置收納工作機(jī)構(gòu)和儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)。

所述工作機(jī)構(gòu)由萬(wàn)向頭基座、萬(wàn)向頭、主桿、副桿和刀具組成，萬(wàn)向頭與萬(wàn)向頭基座相鉸接，主桿固定在萬(wàn)向頭上并可隨自身軸線進(jìn)行360度轉(zhuǎn)動(dòng)，副桿通過(guò)副桿限位輪與主桿的限位槽相配合，實(shí)現(xiàn)副桿在主桿上的直線運(yùn)動(dòng)以及以副桿限位輪軸線為中心的擺動(dòng)，刀具通過(guò)自身的刀具滾輪與副桿的限位槽相配合，實(shí)現(xiàn)刀具在副桿上的直線運(yùn)動(dòng)以及以刀具滾輪軸線為中心的小幅度擺動(dòng)；刀具兩側(cè)安裝有感應(yīng)器可實(shí)時(shí)測(cè)量工作刀片與工作面的垂直度并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)，由主機(jī)的控制面板校準(zhǔn)工作刀片與工作面的垂直度，輔以刀具、副桿、主桿與萬(wàn)向頭之間的配合關(guān)系，保證刀具在樹干表面運(yùn)動(dòng)軌跡穩(wěn)定，割出較筆直的割線。

所述儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)由太陽(yáng)能板和太陽(yáng)能板定位軸組成，安裝于主機(jī)左右兩端，通過(guò)太陽(yáng)能板定位軸與左右兩端的太陽(yáng)能板定位孔配合而固定于主機(jī)內(nèi)，工作時(shí)太陽(yáng)能板收納槽內(nèi)伸展出并旋轉(zhuǎn)到合適的角度為整個(gè)裝置進(jìn)行供電。

所述收集機(jī)構(gòu)由收集盒和收集盒定位板，收集盒依靠收集盒定位板安裝于主機(jī)上，啟動(dòng)時(shí)收集盒會(huì)自動(dòng)伸展出來(lái)并靠在樹干上，以收集在從割口中流出的松脂。

所述電子控制機(jī)構(gòu)由控制面板、顯示屏和調(diào)節(jié)按鈕組成，所述控制面板根據(jù)刀具反饋的位置信息通過(guò)程序?qū)崟r(shí)調(diào)整萬(wàn)向頭、主桿、副桿和刀具的相對(duì)位置并遙控調(diào)節(jié)工作刀片的變動(dòng)幅度，保證工作刀片可以垂直于樹干表面割出較筆直的割口；顯示屏固定在控制面板上，顯示裝置的運(yùn)行狀態(tài)、電量基本數(shù)值，調(diào)節(jié)按鈕固定在控制面板上。

所述主機(jī)內(nèi)部裝有傳動(dòng)裝置，可伸出和收納工作機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，便于保護(hù)和維護(hù)上述兩個(gè)機(jī)構(gòu)。

所述控制面板內(nèi)置校準(zhǔn)程序，實(shí)時(shí)接收刀具的感應(yīng)器所發(fā)出的位置信息，并通過(guò)主機(jī)內(nèi)置傳動(dòng)裝置改變?nèi)f向頭、主桿、副桿、刀具的相對(duì)位置，使工作機(jī)構(gòu)達(dá)到最佳工作狀態(tài)。

所述主機(jī)外焊有四個(gè)定位焊件，使主機(jī)能夠固定在工作臺(tái)表面。

所述調(diào)節(jié)按鈕固定在控制面板上。

所述副桿通過(guò)副桿轉(zhuǎn)向滾輪實(shí)現(xiàn)沿副桿軸線為中心360度轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于：

能夠自動(dòng)在松樹樹干表面割出較筆直的割線，自動(dòng)采集并收集松脂。

結(jié)構(gòu)組成精巧，能夠極大的降低同等松脂采集量所需要的人力物力，用機(jī)器來(lái)代替目前國(guó)內(nèi)采伐工人每天上山對(duì)每棵樹進(jìn)行割取的繁瑣的工作。

能夠在降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約人力物力的同時(shí)，一定程度上提高所采集松脂的質(zhì)量，并能擴(kuò)大開發(fā)范圍和面積，更好地利用松林資源，提高松脂的產(chǎn)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述的機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置的整機(jī)立體圖。

圖2是本發(fā)明所述的機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置的整機(jī)收納圖。

圖3是本發(fā)明所述的機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置的主機(jī)俯視立體圖。

圖4是本發(fā)明所述的機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置的主機(jī)仰視立體圖。

圖5是本發(fā)明所述的機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置的萬(wàn)向頭立體圖。

圖6是本發(fā)明所述的機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置的萬(wàn)向頭基座立體圖。

圖7是本發(fā)明所述的機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置的主桿立體圖。

圖8是本發(fā)明所述的機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置的副桿立體圖。

圖9是本發(fā)明所述的機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置的刀具俯視圖

圖10是本發(fā)明所述的機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置的收集機(jī)構(gòu)立體圖。

圖11是本發(fā)明所述的機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置的儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)立體圖。

圖中標(biāo)記為：主機(jī)1、防塵蓋2、定位焊件3、主機(jī)定位孔4、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)5、控制面板6、顯示屏7、調(diào)節(jié)按鈕8、收集機(jī)構(gòu)9、刀具10、工作刀片11、刀具電機(jī)12、刀具滾輪13、感應(yīng)器14、萬(wàn)向頭15、主桿定位孔16、萬(wàn)向頭定位孔17、萬(wàn)向頭基座18、萬(wàn)向頭定位軸19、萬(wàn)向頭限位滾輪20、副桿21、刀片工作槽22、副桿轉(zhuǎn)向滾輪23、副桿限位滾輪24、收集盒定位板25、收集盒26、太陽(yáng)能板27、太陽(yáng)能板定位軸28、主桿29、主桿定位軸30、限位槽31、萬(wàn)向頭定位口32、太陽(yáng)能板收納槽33、太陽(yáng)能板定位孔34、收集盒定位孔35。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖7所示，本發(fā)明所述的機(jī)電一體松脂自動(dòng)采集裝置，包括主機(jī)1、工作機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)5、收集機(jī)構(gòu)9以及電子控制機(jī)構(gòu)。具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

如圖1、圖3、圖5、圖6、圖7、圖8和圖9所示，所述工作機(jī)構(gòu)由萬(wàn)向頭基座18、萬(wàn)向頭15、主桿29、副桿21以及刀具10組成；萬(wàn)向頭基座18固定于萬(wàn)向頭定位口32，萬(wàn)向頭15與萬(wàn)向頭定位軸19鉸接，通過(guò)萬(wàn)向頭限位滾輪20繞萬(wàn)向頭定位軸19中心軸線左右180度擺動(dòng)；主桿29通過(guò)主桿定位軸30安裝于主桿定位孔16繞定位孔中心軸線360度轉(zhuǎn)動(dòng)；副桿21通過(guò)副桿限位輪24安裝于主桿的限位槽31，使副桿21沿限位槽31做直線滑動(dòng)，副桿21通過(guò)副桿轉(zhuǎn)向滾輪23繞轉(zhuǎn)向滾輪中心軸線360度轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)副桿21可通過(guò)副桿限位滾輪24繞限位輪中心軸線做360度轉(zhuǎn)動(dòng)；刀具10由工作刀片11、刀具電機(jī)12、刀具滾輪13以及感應(yīng)器14組成，刀具10通過(guò)刀具滾輪13安裝于副桿的限位槽31，使刀具10沿限位槽31做直線運(yùn)動(dòng)，刀具10通過(guò)刀具滾輪13繞滾輪中心軸線小幅度擺動(dòng)，感應(yīng)器14可實(shí)時(shí)測(cè)量工作刀片的位置與和工作面的垂直度并將數(shù)據(jù)傳輸至控制面板6，控制面板6通過(guò)程序?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)刀具10的垂直度，并遙控調(diào)整萬(wàn)向頭18、主桿29、副桿21和刀具10之間的相對(duì)位置，使工作刀片11的運(yùn)動(dòng)軌跡保持筆直。

如圖1、圖2、圖3和圖11所示，儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)5由太陽(yáng)能板27、太陽(yáng)能板定位軸28組成，太陽(yáng)能板27通過(guò)太陽(yáng)能板定位軸28安裝在嵌在主機(jī)的太陽(yáng)能板定位孔34內(nèi)；工作時(shí)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)收納于主機(jī)1內(nèi)，并由太陽(yáng)能板收納槽33向外伸展，旋轉(zhuǎn)到合適位置開始發(fā)電，將電能儲(chǔ)存到主機(jī)1內(nèi)置的蓄電池中，供整個(gè)裝置使用。

如圖1、圖2、圖4和圖10所示，收集機(jī)構(gòu)9包括收集盒26和收集盒定位板25，收集盒定位板25安裝在收集盒定位孔35上，工作時(shí)收集盒26靠在樹干表面收集采集到的樹脂。

如圖2和圖3所示，電子控制機(jī)構(gòu)包括控制面板6、顯示屏7、調(diào)節(jié)按鈕8；控制面板6安裝在主機(jī)1上，顯示屏7和調(diào)節(jié)按鈕8固定在控制面板6上，顯示屏7顯示裝置工作時(shí)的基本數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)按鈕8供人工進(jìn)行調(diào)節(jié)和維護(hù)。

工作原理及過(guò)程：

裝置的準(zhǔn)備過(guò)程如下：裝置未啟動(dòng)時(shí)，主機(jī)1需用鐵釘穿過(guò)定位焊件3上的主機(jī)定位孔4固定于工作面下端；裝置啟動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)5、收集機(jī)構(gòu)9同時(shí)由主機(jī)1向外伸展，儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)5由太陽(yáng)能板收納槽33向外伸出太陽(yáng)能板27，旋轉(zhuǎn)到合適角度開始發(fā)電并為整個(gè)裝置供電；收集機(jī)構(gòu)9中的收集盒26與主機(jī)1脫離，靠在裝置下部的樹干表面收集采集到的松脂；主機(jī)1上部的防塵蓋2打開，便于工作機(jī)構(gòu)伸出。

裝置的工作過(guò)程如下：防塵蓋2打開后，工作機(jī)構(gòu)由萬(wàn)向頭定位口32伸出，萬(wàn)向頭基座18固定于主機(jī)1的萬(wàn)向頭定位口32，萬(wàn)向頭15與萬(wàn)向頭定位軸19鉸接，通過(guò)萬(wàn)向頭限位滾輪20繞萬(wàn)向頭定位軸19中心軸線左右180度擺動(dòng)；主桿29通過(guò)主桿30安裝于主桿定位孔16繞定位孔中心軸線360度轉(zhuǎn)動(dòng)；副桿21通過(guò)副桿限位輪24安裝于主桿的限位槽31，使副桿21沿限位槽31做直線運(yùn)動(dòng)，副桿21通過(guò)副桿轉(zhuǎn)向滾輪23繞轉(zhuǎn)向滾輪中心軸線360度轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)副桿21可通過(guò)副桿限位滾輪24繞限位輪中心軸線做360度轉(zhuǎn)動(dòng)；刀具10通過(guò)刀具滾輪13安裝于副桿的限位槽31，使刀具10沿限位槽31做直線運(yùn)動(dòng)，刀具10通過(guò)刀具滾輪13繞滾輪中心軸線小幅度擺動(dòng)，感應(yīng)器14可實(shí)時(shí)測(cè)量工作刀片的位置與和工作面的垂直度并將數(shù)據(jù)傳輸至控制面板6，控制面板6通過(guò)程序?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)刀具10相對(duì)于工作表面的垂直度；通過(guò)控制面板6內(nèi)程序控制萬(wàn)向頭15、主桿29、副桿21、副桿限位滾輪24、刀具10、刀具滾輪13之間的相對(duì)位置，使刀具10在工作樹干表面以主機(jī)1豎直中心線為軸左右各割開一條較筆直的割口，割口與主機(jī)1豎直中心線上方夾45角。按上述工作過(guò)程由工作機(jī)構(gòu)最高工作距離逐步向下割取，每隔24小時(shí)工作機(jī)構(gòu)自動(dòng)在原割口下方一毫米處割開新的割口采集松脂，采集到的松脂流入靠在樹干表面的收集盒26中進(jìn)行收集。本裝置適用的松樹直徑范圍為200mm——300mm，設(shè)定最大工作垂直范圍150mm，即工作時(shí)長(zhǎng)150天。