本發(fā)明涉及爬樹裝置，具體為一種用于割膠的爬樹采膠裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、在林木種植過程中，時常需要對枝干進(jìn)行修剪處理，以滿足的枝葉進(jìn)行修整滿足美觀造型需求，又或是為了后續(xù)整體切割樹干，會先行將樹體主干外的枝干全部進(jìn)行切斷除去，以便于進(jìn)行后續(xù)運(yùn)輸和加工。除此之外，尤其是在極度的臺風(fēng)或雨雪天氣來臨前，為防止樹木枝干折斷砸中物品造成經(jīng)濟(jì)損失或是造成人員傷害，也需要臨時對枝干進(jìn)行修剪處理。傳統(tǒng)的對樹枝進(jìn)行修剪工作中，通常是人工手持修剪工具進(jìn)行修剪，工作效率低且工作量大，修剪人員的工作強(qiáng)度很重，而且往往樹木枝干較高，人工修剪既不便于操作又十分不安全，修剪速度很慢。因此，市面上也出現(xiàn)了一些能夠自行對樹木枝干進(jìn)行攀爬、移動和修剪處理的機(jī)械設(shè)備。

2、例如申請?zhí)枮閏n201610369643.2中國專利申請文件中所給出的一種割膠機(jī)及其割膠方法，所述的割膠機(jī)包括固定架，固定架的頂面和底面分別相對設(shè)置環(huán)形行星齒，固定架的頂面和底面之間安裝刀架總成，所述的刀架總成內(nèi)沿豎向方向安裝一根絲杠，割膠刀組件安裝在絲杠上，并可以在絲杠的帶動下沿絲杠上下移動，所述的割膠刀組件包括安裝在絲杠上并可沿絲杠上下移動的刀架，刀頭擺臂的一側(cè)通過扭簧與刀架相鉸接，另一側(cè)與擺動座相鉸接，擺動座上安裝刀頭調(diào)角座，刀頭調(diào)角座的頂端安裝刀頭和刀深限位件，刀架上還安裝可以克服扭簧彈力把刀頭擺臂拉向刀架的收刀組件。本發(fā)明所公開的割膠機(jī)，以自動化機(jī)械替代人工，對橡膠樹實(shí)現(xiàn)無人自動割膠，最大程度解決了人工割膠勞動強(qiáng)度大，以及人工割膠不夠精細(xì)化的問題。但該技術(shù)方案中不涉及爬樹功能，根據(jù)不同樹齡和樹干粗細(xì)，符合規(guī)定的割膠高度是不同的，如果沒有爬樹功能就只能通過人工進(jìn)行放置了。

3、例如申請?zhí)枮閏n202011640607.8中國專利申請文件中所給出的一種割膠機(jī)及割膠方法，所述的割膠機(jī)包括上、下兩條可變形導(dǎo)軌，在可變形導(dǎo)軌內(nèi)壁設(shè)置凸爪，可變形導(dǎo)軌外壁側(cè)設(shè)置齒牙；所述的割膠機(jī)還包括縱向?qū)к?，縱向?qū)к壍膬啥朔謩e固定連接上、下車載架，此外還在上、下車載架之間設(shè)置可旋轉(zhuǎn)的絲杠和方型傳動軸，在上車載架內(nèi)腔安裝為馬達(dá)提供動力的電源以及控制馬達(dá)工作的pcb板，刀架總成套裝在縱向?qū)к?、絲杠以及方型傳動軸上，馬達(dá)設(shè)置在刀架總成內(nèi)腔。本發(fā)明所公開的割膠方法，通過一個電機(jī)即可完成從右下到左上的矢量疊加割膠過程以及從左上到右下的矢量疊加回程過程，符合橡膠樹的割膠規(guī)律，且在收刀的同時完成刀架總成的位置下移，簡便快捷。該技術(shù)方案雖然更進(jìn)一步優(yōu)化，使得割膠路徑從平面變成了螺旋向上，但是依舊沒有解決能夠自動爬樹的問題，仍舊需要人工設(shè)備放置在合適的位置，才能進(jìn)行割膠作業(yè)，而無法實(shí)現(xiàn)，只要將設(shè)備放置在樹干上，設(shè)備可以自行爬樹后進(jìn)行采膠，等采集完畢后自動回到原始位置。

4、針對上述問題，本發(fā)明提供了一種用于割膠的爬樹采膠裝置，能夠?qū)⒆詣优罉涔δ芎筒赡z功能整合一體，大大減少人力參與，提高采膠產(chǎn)量，保護(hù)樹木健康，同時保護(hù)工人的健康。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于割膠的爬樹采膠裝置，其整體實(shí)現(xiàn)將采膠功能和爬樹功能整合在同一臺設(shè)備上，大大降低人工參與度，提升生產(chǎn)效益，在實(shí)際使用時只需要工人將爬樹采膠裝置放置在樹干上，不用頻繁彎腰將爬樹采膠裝置放置在最佳采膠位置，也不會為了保證工人健康而放置在較高采集位置而傷害橡膠樹的健康或者犧牲產(chǎn)量。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供根據(jù)下技術(shù)方案：

3、一種用于割膠的爬樹采膠裝置，包含開合式抱夾機(jī)構(gòu)，所述開合式抱夾機(jī)構(gòu)包含有用于安裝割膠作業(yè)模塊的主連接部，所述割膠作業(yè)模塊包括割膠刀，在所述主連接部的兩側(cè)分別設(shè)置有第一抱夾部和第二抱夾部，所述第一抱夾部的一端和所述第二抱夾部的一端分別與所述主連接部的兩側(cè)鉸接，所述第一抱夾部和所述第二抱夾部通過柔性拉索連接；所述主連接部、所述第一抱夾部和所述第二抱夾部在同一水平高度上分別設(shè)置有一個攀爬行走輪以及用于帶動所述攀爬行走輪徑向轉(zhuǎn)動的連接支架；

4、所述連接支架與固定基座連接，所述固定基座底部設(shè)有偏向調(diào)節(jié)齒輪，所述偏向調(diào)節(jié)齒輪通過皮帶與主動齒輪連接，所述主動齒輪與偏向電機(jī)連接，所述連接支架跟隨所述偏向調(diào)節(jié)齒輪同步轉(zhuǎn)動；

5、所述割膠刀通過連接組件與設(shè)于所述主連接部上的所述攀爬行走輪連接，所述連接組件包括與割膠刀安裝座連接的轉(zhuǎn)軸、被動錐齒輪，所述被動錐齒輪設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸的末端，所述攀爬行走輪與所述偏向調(diào)節(jié)齒輪連接，所述偏向調(diào)節(jié)齒輪一面與主動錐齒輪連接，所述主動錐齒輪與所述被動錐齒輪相互嚙合；

6、所述割膠刀的刀頭下方設(shè)有傾斜的收集導(dǎo)流槽，所述收集導(dǎo)流槽的出液端與送液管連接。

7、作為本技術(shù)方案的優(yōu)選，所述連接支架通過滑動基座與所述第一抱夾部或所述第二抱夾部連接，所述滑動基座底部設(shè)有所述偏向調(diào)節(jié)齒輪，所述偏向調(diào)節(jié)齒輪通過皮帶與主動齒輪連接，所述主動齒輪與偏向電機(jī)連接，所述連接支架與所述偏向調(diào)節(jié)齒輪固接，且所述連接支架跟隨所述偏向調(diào)節(jié)齒輪同步轉(zhuǎn)動；所述連接支架通過固定基座與所述主連接部連接，所述固定基座底部設(shè)有偏向調(diào)節(jié)齒輪，所述偏向調(diào)節(jié)齒輪通過皮帶與主動齒輪連接，所述主動齒輪與偏向電機(jī)連接，所述連接支架與所述偏向調(diào)節(jié)齒輪固接，且所述連接支架跟隨所述偏向調(diào)節(jié)齒輪同步轉(zhuǎn)動。

8、作為本技術(shù)方案的優(yōu)選，所述偏向調(diào)節(jié)齒輪與主動錐齒輪同軸連接。

9、作為本技術(shù)方案的優(yōu)選，所述割膠刀刀面傾斜于所述轉(zhuǎn)軸，當(dāng)處于割膠爬升狀態(tài)時，所述攀爬行走輪行走路徑所在平面與所述割膠刀的割膠路徑所在平面平行。

10、作為本技術(shù)方案的優(yōu)選，在所述主連接部的頂部設(shè)置有一個朝向樹干方向凸出的設(shè)備安裝臺，所述設(shè)備安裝臺內(nèi)腔中設(shè)有限位連接支架，所述限位連接支架上設(shè)有單向限位環(huán)，所述單向限位環(huán)內(nèi)壁上設(shè)有單向傾斜的斜齒，所述轉(zhuǎn)軸上套接有齒輪，所述齒輪與所述斜齒嚙合。

11、作為本技術(shù)方案的優(yōu)選，所述斜齒的傾斜指向方向與所述割膠刀在非割膠狀態(tài)下刀頭的指向方向同向。

12、作為本技術(shù)方案的優(yōu)選，所述收集導(dǎo)流槽的端部到所述割膠刀的刀頭距離為1.4mm－1.9mm。

13、作為本技術(shù)方案的優(yōu)選，在所述攀爬行走輪下方還設(shè)有輔助滾輪，所述輔助滾輪通過輔助支架與所述主連接部或所述第一抱夾部或所述第二抱夾部連接，所述輔助支架與所述連接支架相互平行；所述輔助滾輪的輪徑小于所述攀爬行走輪的輪徑，所述輔助支架包括主支架和與所述主支架鉸接的活動支架，所述活動支架能夠圍繞與所述主支架鉸接處做圓周運(yùn)動，所述活動支架與所述輔助滾輪軸接。

14、一種爬樹采膠裝置的控制方法，使用用于割膠的爬樹采膠裝置，包含有以下步驟：

15、s1，將用于割膠的爬樹采膠裝置以第一抱夾部和第二抱夾部呈張開狀態(tài)向樹干靠近，爬樹采膠裝置上的所述攀爬行走輪和所述輔助滾輪調(diào)整至回轉(zhuǎn)中心軸線呈豎直狀態(tài)，同時控制第二電機(jī)調(diào)整柔性拉索，將第一抱夾部、第二抱夾部和主連接部環(huán)抱樹干，將整個爬樹采膠裝置穩(wěn)定的與樹干抱夾?。?/p>

16、s2，啟動各個所述攀爬行走輪和所述輔助滾輪的輪邊驅(qū)動電機(jī)工作，使得整個爬樹采膠裝置直線向下爬行，移動至切割初始位置；

17、s3，啟動所述偏向電機(jī)，控制所述連接支架和所述輔助支架轉(zhuǎn)動，使所述攀爬行走輪和所述輔助滾輪跟隨轉(zhuǎn)動，同時所述割膠刀轉(zhuǎn)向樹干并插入樹干韌皮部的黃皮層；

18、s4，啟動各個所述攀爬行走輪和所述輔助滾輪的輪邊驅(qū)動電機(jī)工作，驅(qū)使爬樹采膠裝置整體繞樹干外周旋轉(zhuǎn)向下移動，移動至切割終止位置，暫停后等待膠液收集完成；

19、s5，啟動所述偏向電機(jī)，使得所述攀爬行走輪和所述輔助滾輪轉(zhuǎn)動回復(fù)到豎直狀態(tài)，然后啟動各個所述攀爬行走輪和所述輔助滾輪的輪邊驅(qū)動電機(jī)工作，控制整個爬樹采膠裝置向上運(yùn)動，攀爬至初始位置。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

21、1、?優(yōu)化設(shè)計(jì)開合式抱夾機(jī)構(gòu)，通過主連接部、第一抱夾部和第二抱夾部環(huán)抱樹干，通過柔性拉索將第一抱夾部與第二抱夾部張緊連接，通過攀爬行走輪實(shí)現(xiàn)整個爬樹采膠裝置的爬樹功能，同時割膠作業(yè)模塊上的割膠刀通過連接組件與設(shè)置于主連接部上的攀爬行走輪產(chǎn)生聯(lián)動，當(dāng)攀爬行走輪受偏向電機(jī)控制轉(zhuǎn)動時帶動原本與樹干不接觸的割膠刀繞轉(zhuǎn)軸朝向樹干轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中，先與樹干表皮接觸，再插入樹干韌皮部的黃皮層，刺破黃皮層組織后樹干流出天然橡膠，實(shí)現(xiàn)采膠功能，整體實(shí)現(xiàn)將采膠功能和爬樹功能整合在同一臺設(shè)備上，大大降低人工參與度，提升生產(chǎn)效益。

22、2、?在設(shè)備安裝臺中設(shè)置單向限位環(huán)，通過斜齒與轉(zhuǎn)軸上固接的齒輪嚙合，在單向限位環(huán)的單向限位作用下，轉(zhuǎn)軸只能單向轉(zhuǎn)動，通過單向轉(zhuǎn)動，防止割膠刀在割膠轉(zhuǎn)動時收到割膠阻力過大，發(fā)生角度旋轉(zhuǎn)而無法在跟隨爬樹采膠裝置沿著樹干表面做螺旋向上的爬升時完成螺旋向上的割膠工作，確保能完成螺旋向上的割膠工作。