[发明专利]一种自动切割松脂机器人

说明书

本发明公开了一种自动切割松脂机器人，包括基座、升降装置、割脂机械臂、刀具本体以及控制器；所述升降装置固定安装在所述基座上；所述割脂机械臂一端与所述升降装置滑动连接，其另一端与所述刀具本体固定连接；所述控制器设置在所述升降装置上，且与所述升降装置和所述割脂机械臂电连接。本发明具有结构简单、使用方便可靠、运动平稳、能适应各种复杂恶劣作业环境等特点，采用机器人割松脂方式极大地解决了割脂劳动强度大等问题；具有效率高，割脂技术好，经济性好的特点。

技术领域

本发明涉及松脂切割技术领域，更具体的说是涉及一种自动切割松脂机器人。

背景技术

机电一体松脂自动采集装置虽然用机器代替人工，但由于此装置结构复杂，并只能在单棵松树表面作业，会造成设备投入成本过高，不易推广使用等问题。同时因为该装置的固定安装方式不仅会对松树皮层造成破坏，还不易拆装维修。

现有技术中，有三种割脂设备代替人工进行切割松脂。中国专利CN106386386A公开了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、收集装置以及电子控制机构。该装置能够自动在松树表面切割松脂，并保证割出笔直的割线，同时自动采集并收集松脂，一定程度上提高所采集松脂的质量和降低劳动强度。中国专利CN107864821A公开了一种背负式钻孔采脂机，通过背负式设计和钻孔方式在树干上钻孔采脂。该装置能提高生产效率，确保采集松脂的质量。中国专利CN207519314U公开了一种背负式采脂开沟机，利用汽油机为动力源，其输出动力通过传动机构带动开沟刀转动，将整个机器向树干靠近切入，沿着树干开切中沟或侧沟，具有操作简单、作业效率高等特点。

虽然背负式钻孔采脂机由于采用了新型的采脂方式，在一定程度上减少了劳动量，但是仍需人工进行切割松脂，并且我国的钻孔采脂技术仍处于探索试验阶段，相关钻孔采脂设备仍不成熟。背负式采脂开沟机虽然提高了作业效率与保证松脂的采集量，但未实现割脂的全自动化作业，人工作业的劳动强度改善不大，同时无法保证每次侧沟切割的长度、方向、深度一致。

因此，如何提供一种不但结构简单，工作稳定性好，而且能够高效提高割松脂效率与降低劳动强度的自动切割松脂机器人是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

目前，国内松脂切割作业仍采用传统人工割脂方式，割脂机械设备未得到推广应用。人工割脂一方面劳动强度大，割脂速度慢，另一方面也无法保证切割松脂的技术要求，所开切的割脂沟尺寸难以统一，甚至可能会因为切割松脂方法不当而导致松脂产量下降或质量不高。而采用全自动化割脂方式无需人工操作，可由控制系统按照设定程序控制松脂切割轨迹与切割深度，能够最大程度地降低工人的劳动强度和割脂技术难度，同时提高松脂产量。并且由于人力成本的日益攀升，割脂机械化与自动化将会是未来割脂技术的主要发展趋势。有鉴于此，本发明提供了一种自动切割松脂机器人。

为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种自动切割松脂机器人，包括基座、升降装置、割脂机械臂、刀具本体以及控制器；所述升降装置固定安装在所述基座上；所述割脂机械臂一端与所述升降装置滑动连接，其另一端与所述刀具本体固定连接；所述控制器设置在所述升降装置上，且与所述升降装置和所述割脂机械臂电连接；

所述割脂机械臂包括机架、机械大臂、机械小臂和同步带结构；所述机架一端与所述升降装置滑动连接，另一端通过第一连接件与所述机械大臂一端可枢转连接；所述机械大臂另一端亦通过第二连接件与所述机械小臂一端可枢转连接，所述机械小臂的另一端与所述刀具本体固定连接；所述同步带结构用于驱动所述机械大臂与所述机械小臂转动。

优选地，所述升降装置包括轴承板、铝型材、滚珠丝杆、光杆、联轴器和三角支架；所述轴承板一端与所述基座固定连接，另一端与所述铝型材固定连接；所述滚珠丝杆和光杆均通过所述联轴器与所述铝型材轴接连接；所述三角支架用于稳固基座与铝型材之间的连接。

优选地，所述机架一端与所述滚珠丝杆以及所述光杆滑动连接。