一种机电一体松脂自动采集装置的制作方法

本发明涉及农业生产用机械，尤其是一种机电一体松脂自动采集装置，适用于松树林开采区松脂的采集。

背景技术：

松脂，主要是松树或松类树干分泌出的树脂，也称松香、松膏、松胶、松液。可以作为乳胶漆和胶合剂等材料作使用。松脂被加工后，具有挥发性的萜烯类物质称为松节油，不挥发性的树脂酸熔合物称为松香。松节油是一种天然精油，是以蒎烯为主的多种萜烃类的混合物，有特有的化学活性，为涂料，合成樟脑，松油醇，合成香料，医药，合成树脂，有机化工等方面化工原料。松香是重要的化工原料，广泛应用于肥皂、造纸、油漆、橡胶等行业。它还可作为助焊剂。因此松脂具有较高的商业价值。

国内目前采集松脂的方法主要是割开松树树干表皮进行采集的下降式采法，用此法获得的松脂质量较好。中国采脂用的主要树种有马尾松和云南松等，这两类树种分布在中国的海南、云南、四川、广西、广东等18个省及自治区，且覆盖面积极为广泛，可供开采的松脂量丰富，但每棵松树需要人工每隔1—3天在原割口下方重新割开新的割口，消耗极大的人力物力。因此，人们需要一种结构精巧，工作平稳，操作简单安全的、可代替人工上山劳作的松脂自动采集收集的装置。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种机电一体松脂自动采集装置，能够代替人工自动进行松脂的采集工作，且运行平稳，操作简单、安全。

为解决上述技术问题采用如下技术方案：一种机电一体松脂自动采集装置，包括主机、工作机构、储能机构、收集机构以及电子控制机构，具体结构和连接关系为：

所述主机通过主机定位孔用钉子固定在树干工作表面，主机内置蓄电池、遥控装置和传动装置，主机待机时自动通过内置传动装置收纳工作机构和储能机构。

所述工作机构由万向头基座、万向头、主杆、副杆和刀具组成，万向头与万向头基座相铰接，主杆固定在万向头上并可随自身轴线进行360度转动，副杆通过副杆限位轮与主杆的限位槽相配合，实现副杆在主杆上的直线运动以及以副杆限位轮轴线为中心的摆动，刀具通过自身的刀具滚轮与副杆的限位槽相配合，实现刀具在副杆上的直线运动以及以刀具滚轮轴线为中心的小幅度摆动；刀具两侧安装有感应器可实时测量工作刀片与工作面的垂直度并将数据传输到主机，由主机的控制面板校准工作刀片与工作面的垂直度，辅以刀具、副杆、主杆与万向头之间的配合关系，保证刀具在树干表面运动轨迹稳定，割出较笔直的割线。

所述储能机构由太阳能板和太阳能板定位轴组成，安装于主机左右两端，通过太阳能板定位轴与左右两端的太阳能板定位孔配合而固定于主机内，工作时太阳能板收纳槽内伸展出并旋转到合适的角度为整个装置进行供电。

所述收集机构由收集盒和收集盒定位板，收集盒依靠收集盒定位板安装于主机上，启动时收集盒会自动伸展出来并靠在树干上，以收集在从割口中流出的松脂。

所述电子控制机构由控制面板、显示屏和调节按钮组成，所述控制面板根据刀具反馈的位置信息通过程序实时调整万向头、主杆、副杆和刀具的相对位置并遥控调节工作刀片的变动幅度，保证工作刀片可以垂直于树干表面割出较笔直的割口；显示屏固定在控制面板上，显示装置的运行状态、电量基本数值，调节按钮固定在控制面板上。

所述主机内部装有传动装置，可伸出和收纳工作机构、储能机构，便于保护和维护上述两个机构。

所述控制面板内置校准程序，实时接收刀具的感应器所发出的位置信息，并通过主机内置传动装置改变万向头、主杆、副杆、刀具的相对位置，使工作机构达到最佳工作状态。

所述主机外焊有四个定位焊件，使主机能够固定在工作台表面。

所述调节按钮固定在控制面板上。

所述副杆通过副杆转向滚轮实现沿副杆轴线为中心360度转动。

本发明的突出优点在于：

能够自动在松树树干表面割出较笔直的割线，自动采集并收集松脂。

结构组成精巧，能够极大的降低同等松脂采集量所需要的人力物力，用机器来代替目前国内采伐工人每天上山对每棵树进行割取的繁琐的工作。

能够在降低劳动强度、节约人力物力的同时，一定程度上提高所采集松脂的质量，并能扩大开发范围和面积，更好地利用松林资源，提高松脂的产量。

附图说明

图1是本发明所述的机电一体松脂自动采集装置的整机立体图。

图2是本发明所述的机电一体松脂自动采集装置的整机收纳图。

图3是本发明所述的机电一体松脂自动采集装置的主机俯视立体图。

图4是本发明所述的机电一体松脂自动采集装置的主机仰视立体图。

图5是本发明所述的机电一体松脂自动采集装置的万向头立体图。

图6是本发明所述的机电一体松脂自动采集装置的万向头基座立体图。

图7是本发明所述的机电一体松脂自动采集装置的主杆立体图。

图8是本发明所述的机电一体松脂自动采集装置的副杆立体图。

图9是本发明所述的机电一体松脂自动采集装置的刀具俯视图

图10是本发明所述的机电一体松脂自动采集装置的收集机构立体图。

图11是本发明所述的机电一体松脂自动采集装置的储能机构立体图。

图中标记为：主机1、防尘盖2、定位焊件3、主机定位孔4、储能机构5、控制面板6、显示屏7、调节按钮8、收集机构9、刀具10、工作刀片11、刀具电机12、刀具滚轮13、感应器14、万向头15、主杆定位孔16、万向头定位孔17、万向头基座18、万向头定位轴19、万向头限位滚轮20、副杆21、刀片工作槽22、副杆转向滚轮23、副杆限位滚轮24、收集盒定位板25、收集盒26、太阳能板27、太阳能板定位轴28、主杆29、主杆定位轴30、限位槽31、万向头定位口32、太阳能板收纳槽33、太阳能板定位孔34、收集盒定位孔35。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明所述的机电一体松脂自动采集装置，包括主机1、工作机构、储能机构5、收集机构9以及电子控制机构。具体结构和连接关系为：

如图1、图3、图5、图6、图7、图8和图9所示，所述工作机构由万向头基座18、万向头15、主杆29、副杆21以及刀具10组成；万向头基座18固定于万向头定位口32，万向头15与万向头定位轴19铰接，通过万向头限位滚轮20绕万向头定位轴19中心轴线左右180度摆动；主杆29通过主杆定位轴30安装于主杆定位孔16绕定位孔中心轴线360度转动；副杆21通过副杆限位轮24安装于主杆的限位槽31，使副杆21沿限位槽31做直线滑动，副杆21通过副杆转向滚轮23绕转向滚轮中心轴线360度转动，同时副杆21可通过副杆限位滚轮24绕限位轮中心轴线做360度转动；刀具10由工作刀片11、刀具电机12、刀具滚轮13以及感应器14组成，刀具10通过刀具滚轮13安装于副杆的限位槽31，使刀具10沿限位槽31做直线运动，刀具10通过刀具滚轮13绕滚轮中心轴线小幅度摆动，感应器14可实时测量工作刀片的位置与和工作面的垂直度并将数据传输至控制面板6，控制面板6通过程序实时调节刀具10的垂直度，并遥控调整万向头18、主杆29、副杆21和刀具10之间的相对位置，使工作刀片11的运动轨迹保持笔直。

如图1、图2、图3和图11所示，储能机构5由太阳能板27、太阳能板定位轴28组成，太阳能板27通过太阳能板定位轴28安装在嵌在主机的太阳能板定位孔34内；工作时储能机构收纳于主机1内，并由太阳能板收纳槽33向外伸展，旋转到合适位置开始发电，将电能储存到主机1内置的蓄电池中，供整个装置使用。

如图1、图2、图4和图10所示，收集机构9包括收集盒26和收集盒定位板25，收集盒定位板25安装在收集盒定位孔35上，工作时收集盒26靠在树干表面收集采集到的树脂。

如图2和图3所示，电子控制机构包括控制面板6、显示屏7、调节按钮8；控制面板6安装在主机1上，显示屏7和调节按钮8固定在控制面板6上，显示屏7显示装置工作时的基本数据，调节按钮8供人工进行调节和维护。

工作原理及过程：

装置的准备过程如下：装置未启动时，主机1需用铁钉穿过定位焊件3上的主机定位孔4固定于工作面下端；装置启动时，储能机构5、收集机构9同时由主机1向外伸展，储能机构5由太阳能板收纳槽33向外伸出太阳能板27，旋转到合适角度开始发电并为整个装置供电；收集机构9中的收集盒26与主机1脱离，靠在装置下部的树干表面收集采集到的松脂；主机1上部的防尘盖2打开，便于工作机构伸出。

装置的工作过程如下：防尘盖2打开后，工作机构由万向头定位口32伸出，万向头基座18固定于主机1的万向头定位口32，万向头15与万向头定位轴19铰接，通过万向头限位滚轮20绕万向头定位轴19中心轴线左右180度摆动；主杆29通过主杆30安装于主杆定位孔16绕定位孔中心轴线360度转动；副杆21通过副杆限位轮24安装于主杆的限位槽31，使副杆21沿限位槽31做直线运动，副杆21通过副杆转向滚轮23绕转向滚轮中心轴线360度转动，同时副杆21可通过副杆限位滚轮24绕限位轮中心轴线做360度转动；刀具10通过刀具滚轮13安装于副杆的限位槽31，使刀具10沿限位槽31做直线运动，刀具10通过刀具滚轮13绕滚轮中心轴线小幅度摆动，感应器14可实时测量工作刀片的位置与和工作面的垂直度并将数据传输至控制面板6，控制面板6通过程序实时调节刀具10相对于工作表面的垂直度；通过控制面板6内程序控制万向头15、主杆29、副杆21、副杆限位滚轮24、刀具10、刀具滚轮13之间的相对位置，使刀具10在工作树干表面以主机1竖直中心线为轴左右各割开一条较笔直的割口，割口与主机1竖直中心线上方夹45角。按上述工作过程由工作机构最高工作距离逐步向下割取，每隔24小时工作机构自动在原割口下方一毫米处割开新的割口采集松脂，采集到的松脂流入靠在树干表面的收集盒26中进行收集。本装置适用的松树直径范围为200mm——300mm，设定最大工作垂直范围150mm，即工作时长150天。