一种可调节铲切式割胶机及割胶方法

本发明涉及割胶领域，尤其涉及一种可调节铲切式割胶机及采用此种割胶机的割胶方法。

背景技术：

1、天然橡胶与钢铁、石油和煤炭并列为现代社会四大工业原料，是关系国计民生的重要战略物资。天然橡胶主要通过半螺旋环切橡胶树获取，目前我国胶园割胶环节仍严重依赖人工，胶工作业环境恶劣、劳动强度大且工作效率低。随着胶工日益紧缺，“胶工荒”已成为常态，胶园弃管弃割现象日益严重，已严重影响我国天然橡胶产业的健康可持续发展。机械化割胶是解决“胶工荒”产业难题的有效手段，也是天然橡胶全程机械化的重要一环。然而，由于橡胶树干粗糙不规则、水囊皮薄嫩易受损等特点，现有割胶机具普遍存在功率消耗大，割深割厚不均匀，工作不稳定，易损伤水囊皮导致橡胶树减产甚至死亡等问题，严重制约了天然橡胶机械化割胶技术的应用与推广。

2、中国发明专利申请cn116584344a公开了一种自动橡胶割胶机主要由导轨架、设置在导轨架两端上可活动的环抱轨道，以及设置在导轨架上可沿着导轨架移动的割胶机构组成，该割胶机主要采用竖直移动和圆周运动实现割胶轨迹的行走，通过一个驱动电机，进行整机驱动。但是割胶机的圆周运动受天然橡胶树形状影响较大，容易出现运动过程不稳定的问题，且在割胶过程中割胶执行机构处在运动的过程中很难保证整个割胶过程的精度控制。

3、中国发明专利申请cn114680016b公开了一种割胶机及割胶方法，通过上下可变轨道和纵向移动机构实现割胶机的轨迹行走，在收刀的同时完成刀架总成的位置下降，该割胶机主要通过电机配合复杂的机械结构实现割胶工作，该割胶机需保证长时间高精度工作，考虑到刀具总成部分的复杂机械结构之间的磨损该机器对制造材料的要求较高，且受固定轨道的限制针对树形不好的情况割胶精度难以保证。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、稳定性好的可调节铲切式割胶机及采用此种割胶机的割胶方法。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种可调节铲切式割胶机，包括割刀立架、立架固定装置、升降调节装置、横向调节装置以及铲切割刀装置；

3、割刀立架，作为下述各装置直接或间接的安装基体；

4、立架固定装置，安装在所述割刀立架的顶端与底端，用于将本机构固定在天然橡胶树上；

5、升降调节装置，竖向安装在所述割刀立架上，用于带动所述横向调节装置、铲切割刀装置往复升降，使得所述铲切割刀装置对准或避让切割位置；

6、横向调节装置，安装在所述升降调节装置上，用于带动所述铲切割刀装置在切割位置处水平靠近天然橡胶树表面，对树皮进行整切，并结合所述升降调节装置将整切的树皮铲掉；

7、铲切割刀装置，包括安装在所述横向调节装置上的割刀安装支架，所述铲切割刀装置位于上下两所述立架固定装置之间，所述割刀安装支架上安装有弧形轨迹割刀，所述弧形轨迹割刀的弧形内表面朝外设置面向天然橡胶树表面，且弧形内表面上设有与割胶轨迹形状适配的轨迹切割刃。

8、作为优选的技术方案，所述立架固定装置包括固定在所述割刀立架顶端、底端的固定座，所述固定座上设有两个分别延伸至天然橡胶树两侧的支撑弧臂，所述支撑弧臂的端部设有用于与天然橡胶树表面进行固定连接的锁紧固定结构。

9、作为优选的技术方案，所述锁紧固定结构包括弧形贴树抱环，所述弧形贴树抱环与所述支撑弧臂之间连接有抱环调节螺杆，所述弧形贴树抱环套装在所述抱环调节螺杆的顶端，所述抱环调节螺杆螺纹安装在所述支撑弧臂上且通过锁紧螺母进行固定。

10、作为优选的技术方案，所述升降调节装置包括升降座，所述升降座沿所述割刀立架竖向滑动，所述割刀立架内还设有竖向设置的升降螺杆，所述升降座与所述升降螺杆螺纹连接，所述升降螺杆的顶端安装有调节电机。

11、作为优选的技术方案，所述横向调节装置包括固定在所述升降座上的横向伸缩杆，所述铲切割刀装置安装在所述横向伸缩杆的伸缩端外。

12、作为优选的技术方案，所述割刀安装支架为弧形支架，所述弧形轨迹割刀通过多个割刀调节装置配合安装在所述割刀安装支架上。

13、作为优选的技术方案，所述割刀调节装置包括固定安装在所述割刀安装支架上的支架连接座和固定安装在所述弧形轨迹割刀上的割刀连接座，所述割刀连接座与所述支架连接座之间螺纹连接有割刀调节螺杆。

14、作为优选的技术方案，所述割刀连接座朝向所述轨迹切割刃一侧延伸设置的割深限位杆，多个所述割深限位杆与所述轨迹切割刃端部之间的距离相同。

15、作为优选的技术方案，所述弧形轨迹割刀包括轨迹切刀和端部切刀，所述端部切刀位于所述轨迹切刀的两端，所述轨迹切刀用于将橡胶树皮整切，所述端部切刀用于将整切的树皮两端切断。

16、另一优选的技术方案，一种可调节铲切式割胶机的割胶方法，包括如下步骤：

17、步骤一、首先根据预设割胶轨迹调整割胶机至合适位置，并通过立架固定装置将割胶机固定于橡胶树表面；

18、步骤二、割胶时，通过控制升降调节装置，带动横向调节装置、铲切割刀装置竖向移动至切割位置，使得铲切割刀装置对准切割位置；其中，切割位置位于上次切割轨迹的下方，两者之间的距离等于一个割胶单位；

19、步骤三、接着通过控制横向调节装置，推动铲切割刀装置靠近天然橡胶树表面，使得轨迹切割刃切入橡胶树皮，对树皮进行整切；然后通过升降调节装置带动铲切割刀装置向上移动一段距离使整切的树皮铲掉，随后横向调节装置控制铲切割刀装置远离橡胶树进行退刀，完成一次割胶；其中，向上移动的距离大于一个割胶单位所对应的距离；

20、步骤四、然后通过控制升降调节装置，带动横向调节装置、铲切割刀装置竖向移动至原点，等待下一次割胶；

21、步骤五、重复上述步骤二至四，完成自动割胶工作。

22、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

23、1、当前行业内的割胶方式中，不仅需要上下移动，而且还需借助齿轨实现周向移动，上下移动与周向移动配合才能实现弧形橡胶轨迹切割，同时割刀还需要单独设置动力实现切割，在此动力至少需要三个，且结构复杂，导致整体结构重量重，控制流程复杂；为解决此问题，本发明提供一种新型的传动方式，只是通过上下移动与前后移动即可实现橡胶树皮的切割，不仅动力简化，而且与需要借助齿轨等结构实现弧形轨迹切割方式相比，本设备的结构简单、重量轻、成本低，操作流程得到简化；

24、2、现有技术中需要上下移动与周向移动配合才能切割处弧形橡胶轨迹，其需要两者之间速度的配合稳定，才能保证切割面平顺，使得后续胶液流动顺畅，并且割刀是沿着弧形轨迹进行逐步切割的，且割面很难保证平顺；为解决此问题，本发明提供一种新型的割胶方式，弧形轨迹割刀是在横向调节装置的作用下对橡胶树皮进行一次性整切，且整切后切割面平整、顺滑，可以有效保证胶液流动顺畅，其割胶质量较高，且每次割胶质量稳定，此种新型的割胶方式，为本行业内自动割胶的高质量奠定了基础；

25、3、本设备为保证整切后树皮可以被顺利切下，采用由下向上的动作进行铲切，将树皮向上刮落，避免对下方未被切割的树皮造成影响，此种整切与铲切结合的割胶方式，可快速、有效的实现切割，切割效果较好、切割效率高；由于切割效率高、动力简化、割胶方式简单，设备故障率较低，可适用于此种长期固定于天然橡胶树的割胶设备中。