阅读说明：本技术 一种橡胶树自动夹紧装置 (Automatic clamping device for rubber tree ) 是由 张喜瑞 邢洁洁 曹超 付威 汝绍锋 李粤 梁栋 张燕 于 2019-12-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种橡胶树自动夹紧装置,包括包括楔块进给装置、导杆轴向往复运动装置和多种传感器；楔块进给装置呈对称设置,且楔块进给装置通过活动导杆和固定导杆与夹紧框架相连接。本发明的有益效果是：采用楔块丝杆进给式压紧的自动楔块式橡胶树夹紧装置夹紧橡胶树,实现对橡胶树的稳定夹紧,该装置不仅机械效率高,而且机构灵活,可实现橡胶树上下半径偏差较大的橡胶树的夹紧,适用于橡胶树自动割胶的自动夹紧部分。(The invention discloses an automatic clamping device for a rubber tree, which comprises a wedge block feeding device, a guide rod axial reciprocating device and a plurality of sensors, wherein the wedge block feeding device is arranged on the guide rod axial reciprocating device; the wedge block feeding devices are symmetrically arranged and are connected with the clamping frame through movable guide rods and fixed guide rods. The invention has the beneficial effects that: the automatic wedge type rubber tree clamping device adopting wedge lead screw feeding type compression to clamp a rubber tree stably, the device is high in mechanical efficiency, flexible in mechanism, capable of clamping the rubber tree with large radius deviation from top to bottom, and suitable for automatic rubber tapping automatic clamping parts of the rubber tree.)

一种橡胶树自动夹紧装置

技术领域

本发明涉及一种夹紧装置，具体为一种橡胶树自动夹紧装置，属于属农业机械技术领域。

背景技术

1985年至今，我国橡胶树种植总面积已从51.8万增加至107万，割胶的面积从30万增加至62.7万，干胶年产量从18.8万t增加至75万t。单产水平从1985年的630kg/增加至2011年的1200万kg/。天然橡胶作为重要的工业原料，其产业关联度大的特点，决定了市场对其需求的广泛性。由于汽车工业的迅速发展和世界轮胎工厂逐步转移，国内天然橡胶消费量逐年增加，且近年来年度增幅较大，从1995年71万t增长到2011年的390万t，自2002年以来，连续9年均居世界第一。国内天然橡胶自给率从1995年的60.6％下降到2011年的19.3％，低于30％的国际战略安全警戒线的10.7个百分点。

近几年来橡胶价格持续低迷，再加上割胶生产是夜间作业，生产环境条件差，胶工老龄化严重，年轻劳动力从事割胶生产的吸引力不足，导致胶工严重短缺。海南、云南植胶区已出现砍树弃割等现象，广东农垦一些以橡胶为主产业的农场也出现经营困难，招工难。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种橡胶树自动夹紧装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种橡胶树自动夹紧装置，包括楔块进给装置、导杆轴向往复运动装置和多种传感器；所述楔块进给装置呈对称设置，且所述楔块进给装置通过活动导杆和固定导杆与夹紧框架相连接；

所述夹紧框架上开设由六个大小相同的上夹持机构和下夹持机构通过连接杆连接孔以及两对夹持框架与活动导杆连接孔和夹持框架与固定导杆连接孔，其中，所述夹持框架与活动导杆连接孔与活动导杆相连接，且接触面为活动导杆曲面，所述夹持框架与活动导杆连接孔与活动导杆曲面为间隙配合，所述固定导杆与夹紧框架的夹持框架与固定导杆连接孔相连接，且接触面为固定导杆曲面，所述夹持框架与固定导杆连接孔与固定导杆曲面为过盈配合，所述活动导杆曲面上安装有弹簧，且活动导轨平面与楔块导轨平面接触，并分别用螺栓通过导轨的键孔与活动导轨孔和固定导杆孔相连接，使得夹紧框架与楔块进给装置行成一个动态连接，所述夹紧框架上还连接有顶杆，所述顶杆由顶杆曲面和顶杆安有传感器平面构成；

所述楔块进给装置由楔块导轨和楔块组成，所述楔块通过丝杠与楔块导轨进行连接，所述楔块上开有三个孔，其中两个孔为大小相同的楔块与导杆配合孔，另一个为螺纹状楔块与丝杆配合孔，且楔块上还开设有与橡胶树最先接触的楔块平面、楔块圆角以及楔块上夹紧橡胶树平面，所述楔块导轨上开有楔块导轨键孔、楔块导轨平面、楔块导轨与活动导杆或固定导杆接触平面、楔块导轨与导杆配合孔以及楔块导轨与丝杠配合孔，所述螺纹孔与丝杆连接，在楔块导轨与丝杠配合孔处与电机通过皮带提供楔块移动的动力，所述楔块上的楔块通孔通过导杆与楔块导轨上的两个相同的楔块导轨与导杆配合孔相连接，所述楔块上夹紧橡胶树平面先与橡胶树接触。

作为本发明再进一步的方案：所述活动导杆与夹紧框架上的夹持框架与活动导杆连接孔为间隙配合。

作为本发明再进一步的方案：所述固定导杆与夹紧框架上的夹持框架与固定导杆连接孔为过盈配合。

作为本发明再进一步的方案：所述楔块导轨与夹持框架的对称轴线所成角度为15°～30°，且安装时两楔块导轨关于夹持框架呈对称轴线对称。

作为本发明再进一步的方案：所述活动导杆除与夹持框架的夹持框架与活动导杆连接孔接触，其活动导杆曲面上还装有弹簧。

作为本发明再进一步的方案：一个所述夹紧框架，两个活动导杆、两个固定导杆、两个楔块导轨、两个楔块、两个弹簧、两个丝杠、四个导杆和一个顶杆组成上夹持机构和下夹持机构，且上夹持机构和下夹持机构通过六根连接杆相连接，且上夹持机构和下夹持机构分别设有一套传感器控制系统。

本发明的有益效果是：该橡胶树自动夹紧装置设计合理，采用楔块丝杆进给式压紧的自动楔块式橡胶树夹紧装置夹紧橡胶树，实现对橡胶树的稳定夹紧，该装置不仅机械效率高，而且机构灵活，可实现橡胶树上下半径偏差较大的橡胶树的夹紧，适用于橡胶树自动割胶的自动夹紧部分。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明夹紧框架结构示意图；

图3为本发明活动导杆结构示意图；

图4为本发明固定导杆结构示意图；

图5为本发明楔块导轨结构示意图；

图6为本发明楔块导轨后视结构示意图；

图7为本发明楔块结构示意图；

图8为本发明楔块压紧结构示意图；

图9为本发明楔块压紧部分结构示意图；

图10为本发明顶杆结构示意图；

图11为本发明夹持机构结构示意图；

图12为本发明传感器控制系统结构示意图。

图中：1、夹紧框架，2、活动导杆，3、固定导杆，4、楔块导轨，5、楔块，6、弹簧，7、顶杆，8、连接杆，9、丝杠，10、导杆，101、夹持框架与活动导杆连接孔，102、上夹持机构和下夹持机构通过连接杆连接孔，103、夹持框架与固定导杆连接孔，104、夹持框架与顶杆连接孔，201、活动导杆曲面，202、活动导杆与楔块导轨接触平面，203、活动导杆与楔块导轨连接孔，301、固定导杆曲面，302、固定导杆与楔块导轨接触平面，303、固定导杆与楔块导轨连接孔，401、楔块导轨键孔，402、楔块导轨平面，403、楔块导轨与活动导杆或固定导杆接触平面，404、楔块导轨与导杆配合孔，405、楔块导轨与丝杠配合孔，501、楔块平面，502、楔块圆角，503、楔块上夹紧橡胶树平面，504、楔块与丝杆配合孔，505、楔块与导杆配合孔，701、顶杆曲面和702、顶杆安有传感器平面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～12，一种橡胶树自动夹紧装置，包括楔块进给装置、导杆轴向往复运动装置和多种传感器；所述楔块进给装置呈对称设置，且所述楔块进给装置通过活动导杆2和固定导杆3与夹紧框架1相连接；

所述夹紧框架1上开设由六个大小相同的上夹持机构和下夹持机构通过连接杆连接孔102以及两对夹持框架与活动导杆连接孔101和夹持框架与固定导杆连接孔103，其中，所述夹持框架与活动导杆连接孔101与活动导杆2相连接，且接触面为活动导杆曲面201，所述夹持框架与活动导杆连接孔101与活动导杆曲面201为间隙配合，所述固定导杆3与夹紧框架1的夹持框架与固定导杆连接孔103相连接，且接触面为固定导杆曲面301，所述夹持框架与固定导杆连接孔103与固定导杆曲面301为过盈配合，所述活动导杆曲面201上安装有弹簧6，且活动导轨平面202与楔块导轨平面403接触，并分别用螺栓通过导轨4的键孔401与活动导轨孔203和固定导杆孔303相连接，使得夹紧框架1与楔块进给装置行成一个动态连接，所述夹紧框架1上还连接有顶杆7，所述顶杆7由顶杆曲面701和顶杆安有传感器平面702构成；

所述楔块进给装置由楔块导轨4和楔块5组成，所述楔块5通过丝杠9与楔块导轨4进行连接，所述楔块5上开有三个孔，其中两个孔为大小相同的楔块与导杆配合孔505，另一个为螺纹状楔块与丝杆配合孔504，且楔块5上还开设有与橡胶树最先接触的楔块平面501、楔块圆角502以及楔块上夹紧橡胶树平面503，所述楔块导轨4上开有楔块导轨键孔401、楔块导轨平面402、楔块导轨与活动导杆或固定导杆接触平面403、楔块导轨与导杆配合孔404以及楔块导轨与丝杠配合孔405，所述螺纹孔504与丝杆9连接，在楔块导轨与丝杠配合孔405处与电机通过皮带提供楔块移动的动力，所述楔块5上的楔块通孔505通过导杆10与楔块导轨4上的两个相同的楔块导轨与导杆配合孔404相连接，所述楔块上夹紧橡胶树平面503先与橡胶树接触，当夹紧装置向橡胶树移动，橡胶树与楔块平面503推动楔块导轨4，导致滑动导轨2受到压力，弹簧6开始压缩，当夹紧装置继续移动时，橡胶树刚好经过楔块圆角502时，活动导杆2受弹簧6的作用力，沿着楔块导轨4上的键孔401推动楔块导轨4移动，当橡胶树碰到顶杆7上顶杆安有传感器平面702处的传感器，与此同时丝杠9开始进给，楔块5沿着导杆10移动，楔块平面501慢慢夹紧橡胶树，当达到预定压力值时，压力传感器传出指令，丝杆9停止进给。

进一步的，在本发明实施例中，所述活动导杆2与夹紧框架1上的夹持框架与活动导杆连接孔101为间隙配合，确保有足够的间隙，使活动导杆2可做轴向移动。

进一步的，在本发明实施例中，所述固定导杆3与夹紧框架1上的夹持框架与固定导杆连接孔103为过盈配合，确保固定导杆3由准确的位置。

进一步的，在本发明实施例中，所述楔块导轨4与夹持框架1的对称轴线所成角度为15°～30°，且安装时两楔块导轨4关于夹持框架1呈对称轴线对称。

进一步的，在本发明实施例中，所述活动导杆2除与夹持框架1的夹持框架与活动导杆连接孔101接触，其活动导杆曲面201上还装有弹簧6，使其确保当楔块5受到压力时，导杆向外移动，当橡胶树经过楔块上夹紧橡胶树平面503时，活动导杆2可在弹簧6的作用力下，使楔块导轨4回复其位置。

进一步的，在本发明实施例中，一个所述夹紧框架1，两个活动导杆2、两个固定导杆3、两个楔块导轨4、两个楔块5、两个弹簧6、两个丝杠9、四个导杆10和一个顶杆7组成上夹持机构和下夹持机构，且上夹持机构和下夹持机构通过六根连接杆8相连接，且上夹持机构和下夹持机构分别设有一套传感器控制系统，在夹持树时，考虑到树生长，能够根据上下树的半径不同进行相应的调节夹持。

工作原理：在使用该橡胶树自动夹紧装置时，自动割胶机器人的步进机构带动夹持机构向橡胶树运动，当橡胶树的半径较小时，直接触发顶杆7上的传感器，给电机一个信号，从而带动丝杆9顺时针旋转，楔块5因此在丝杆9和导杆10的作用下向夹紧框架1的内部移动，当楔块平面501接触到橡胶树的表面，当夹持的力达到预定值时，传感器给出一个信号，电机停止，丝杆也停止旋转，当橡胶树的半径较大时，橡胶树先于楔块平面503接触，此时橡胶树继续往夹持框架1内部前进，活动导杆2，受到压力，向外移动，弹簧6受到压力，当橡胶树经过楔块5上圆角502时，活动导杆2在弹簧力作用下，逐渐恢复位置，当橡胶树碰到顶杆7时，与上述步骤一致，当完成割胶后，系统给出一个信号，电机运转，丝杠9逆转，楔块5推至末端，触发行程开关，电机停止，步进机构逐渐退出橡胶树，寻找下一棵橡胶树。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。