一种造型剪枝机
技术领域
本发明涉及一种用于道路绿化修剪、景观苗木特殊造型的绿篱修剪机,尤其是涉及一种造型剪枝机。
背景技术
目前公园、街道,小区,城市主次干道路绿化带、景观苗木造型以及高速公路上绿化植物的修剪整型主要是依靠工人的作业经验和使用手剪或绿篱修剪机,而对于园圃圆型、圆柱型等特殊造型的操作,当修剪低位或高位圆型或圆柱型等绿篱修剪时,操作者必须弯腰或站在板凳梯子上,举起修剪机进行修剪,修剪难度大,修剪质量难以保证,该作业完全凭借操作人员的修剪技术和责任心来进行,要确保修剪出理想的圆型弧度及造型效果,工作难度,费时费力,效率低;城市道路两侧或高速公路的隔离绿化带,大多数也是采用人工修剪的方式作业,车辆多,工作状况危险。现有技术中人们对修剪机的结构进行了许多改进,出现了车载式修剪机。
中国专利文献(公告日:2003年8月27日,公告号:CN1437842A)公开了一种组合式万能自动绿色修剪机。它主要包括电动脚踩两用三轮车,立柱、机体和手握式造型器。用动力镍氢电池为全机的动力。在三轮车一侧设导向轮、拉力弹簧,实现自动延路牙石前进。在三角架和前叉上设选角盘、定向孔和可接收遥控指令的微型电机,以确定或遥控选择前进方向。在立柱底部用液压使机体升降。电机11通过传动带、蜗杆、蜗轮、主齿轮、选择齿轮、定向齿轮、内齿齿轮、螺旋管、滑板、三角杆、杠杆、直角叉、游块的协调配合完成刀片往返动作;通过管轴、游轴和传动索的相互配合完成动刀片旋转动作。造型器有两种刀片,一种圆盘式是修剪阔叶树用的,一种梳齿型长条刀片是修剪针叶树用的。在变角弯头和造型器总程内都采用索传动解决其可以任意弯曲。
上述技术方案结构复杂,控制系统成本高,造型不够理想,很难推广应用。
中国专利文献(公告日:2008年1月2日,公告号:CN200997794Y)公开了一种车载式机械手型修剪机,包括可固定于牵引车辆上的折叠式升降机械臂,在工作时,该机械臂的前臂展开呈水平状态,在前臂的前端固装有由一水平回转机构驱使的可在水平面上做回转运动的水平伸缩机构,该水平伸缩机构有一可在水平面上伸缩移动的水平移位臂,水平移位臂的前端设有修剪机械手。
上述技术方案虽然功能较多,但是很难适应多种造型的修剪,尤其是对于高度要求相对较高的造型要求,很难实现。
中国专利文献(公告日:2011年3月2日,公告号:CN101982051A)公开了一种六自由度绿篱苗木修剪机械手,包括主回转机构、修剪刀总成,该机械手还设有固定于牵引车辆上的由底座、旋转部件、升降部件、伸缩部件组成的支撑机构,在支撑机构的前端固装有能做回转运动的主回转机构,其输出轴端与水平机械臂固定连接,水平机械臂的前端与竖直机械臂连接,竖直机械臂的前端设有腕关节,腕关节的输出端固装有修剪刀总成,控制系统采用ARM系列处理器为核心的控制模块,自动控制水平机械臂、竖直机械臂、腕关节及主回转机构联合运作,使修剪刀在空间走出各种轨迹,实现球形、圆锥形、圆柱形、平面、斜面、波浪面等多种造型的修剪作业。
上述技术方案虽然具有自动化程度高等特点,但是控制系统精度要求高,结构复杂,成本高,在中小城市等经济不够发达地区,很难广泛应用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现象技术中的修剪机无法实现360度自由造型,造型修剪机结构复杂,成本高的问题,而提供一种结构简单,成本低,可以实现360度范围内各种园圃圆型、圆柱型特殊造型的360度修剪,以及低位、高位等绿篱的圆型、圆柱型、平面及多边形修剪的造型剪枝机。
本发明实现其技术目的所采用的技术方案是:一种造型剪枝机,所述的剪枝机设置在机车上,所述的剪枝机包括底座、升降支架、横向连接装置、旋转装置、纵向连接装置和剪切装置,所述的底座与机车固定连接,所述的升降支架与底座转动连接,所述的横向连接装置与升降支架活动连接,所述的旋转装置滑动设置在横向连接装置的端部并可沿水平面做旋转运动,所述的纵向连接装置的上端与旋转装置转动连接,所述的剪切装置设置在纵向连接装置的下端,所述的剪切装置上设置有角度调节装置。该造型剪枝机,通过一机车作为牵引装置,将该剪枝机载到指定的作业位置,剪枝机包括一个底座,底座固定在机车上,升降支架与底座转动连接,这样可以实现升降支架的360度自由旋转,进而实现对360度范围内的绿篱或者树木进行修剪造型,升降支架上设置有横向连接装置,横向连接装置可以沿升降支架上下运动,实现在升降支架高度上的调整,以适应不同高度的绿篱或者树木的修剪造型,旋转装置与横向连接装置滑动连接,滑动连接可以实现旋转装置与升降支架距离的调整,以满足机车周围远近不同位置的绿篱或者树木的修剪造型,同时,旋转装置还可以沿水平面作旋转运动,这样就可以实现对绿篱或者树木的360度造型,旋转装置的下端设置有纵向连接装置,纵向连接装置的下端设置有剪切装置,这样旋转装置带动剪切装置做旋转运动,剪切装置实现对绿篱或者树木的360度修剪,剪切装置上设置有角度调节装置,通过角度调节装置实现对角度的调整,也就是实现对绿篱或者树木圆锥、圆柱、平面、斜面、多边形等各种造型。该造型剪枝机,结构简单,成本低,可以实现360度范围内绿篱或者树木的360度造型,以及可以实现平面,圆锥形,圆柱形、斜面、多边形的各种角度的修剪造型。实用方便,操作可靠,效率高,适合于各种城市绿化、各种园林作业,便于广泛推广应用。
作为优选,所述的升降支架包括升降螺杆、升降柱和升降电机,所述的升降电机通过旋转座与升降柱的上端连接,升降螺杆的下端为自由端设置在横向连接装置的下方,并且升降螺杆与横向连接装置螺纹连接,所述的底座包括座体和轴承,所述的升降柱的下端与轴承配合设置,所述的升降柱上至少设置有一个固定孔,所述的座体上设置有与固定孔相对应的销孔,销孔和固定孔内部设置有连接销。升降支架包括升降螺杆,升降柱和升降电机,通过升降电机的工作,带动升降螺杆的旋转,进而实现横向连接装置沿升降柱上下调整高度位置,底座轴承装置方便升降柱的旋转,结构简单,操作方便可靠,设置固定孔和销孔是为了通过连接销实现对升降柱和座体的定位,这样的结构操作方便,连接可靠,结构简单。
作为优选,所述的横向连接装置上设置有调节装置和滑轨,所述的旋转装置与滑轨滑动连接,所述的调节装置包括调节螺栓和调节螺母,或者所述的调节装置包括伸缩机构和伸缩气缸,所述的横向连接装置的另一端设置有配重箱。横向连接装置上设置有调节装置,调节装置采用调节螺栓和调节螺母,这样可以根据需要将横向连接装置一节一节的增长或者减短,或者作为另一种优选,调节装置采用伸缩机构和伸缩气缸,同样可以实现对横向连接装置的长度调整,实现对横向连接装置长度的调整,结构简单,操作方便,可以实现更远位置绿篱或者树木的修剪造型,设置滑轨是为了方便旋转装置在横向连接装置上的滑动,以方便不同位置的绿篱或者树林的造型,设置配重箱是为了实现横向连接装置的平衡,保证旋转装置和剪切装置的正常工作。
作为优选,旋转装置包括旋转电机、正反转电机、设置在正反转电机输出轴上的齿轮、与齿轮配合设置的云盘旋转齿道,所述的旋转电机与横向连接装置通过滑座滑动连接,所述的云盘旋转齿道水平设置在旋转电机的输出端并与旋转电机的输出轴相垂直,所述的云盘旋转齿道的齿道设置在云盘旋转齿道的下平面上,所述的正反转电机水平设置在云盘旋转齿道下方并且齿轮与齿道相啮合。旋转装置优选旋转电机、正反转电机、齿轮、云盘旋转齿道旋转,这样旋转电机与横向连接装置通过一个滑座滑动连接,可以实现整个旋转装置和其上的纵向连接装置以及剪切装置的横向移动,旋转电机与云盘旋转齿道固定连接,旋转电机工作带动云盘旋转齿道旋转,而云盘旋转齿道上设置有齿道,正反转电机上设置有与齿道相啮合的齿轮,当云盘旋转齿道随旋转电机旋转到一定位置时,正反转电机工作带动齿轮可以在齿道上由外向内或者由内向外转动,实现对绿篱或者树木由大到小或者由小到大的造型设计。
作为优选,所述的云盘旋转齿道包括齿道本体和旋吊支架,所述的齿道本体为水平设置的螺旋状齿道,齿道设置在的齿道本体的下平面上,所述的旋吊支架呈放射状结构自齿道本体的中心向外设置,所述的齿道本体固定在旋吊支架上,所述的旋吊支架的中心与旋转电机的输出轴固定连接。云盘旋转齿道包括齿道本体和旋吊支架,齿道本体实现与齿轮的啮合运动,旋吊支架是为了实现对云盘旋转齿道的固定以及实现与旋转电机的连接,以及实现对正反转电机的支撑连接,方便纵向连接装置的设置,实现对剪切装置的支撑和悬吊。
作为优选,所述的纵向连接装置为可调高度连接装置,所述的纵向连接装置通过转动座与齿道本体滑动连接,所述的转动座上设置有滑轮,所述的齿道本体的横截面呈工字型结构,齿道本体上设置滑槽,所述的滑轮滑动设置在滑槽内,所述的正反转电机与转动座通过轴承连接,所述的齿轮设置在转动座内部并与齿道啮合。纵向连接装置为可调高度连接装置,这样可以根据需要一节一节的增加纵向连接装置的高度,或者适当减少高度,设置转动座,在转动座上设置有轴承,正反转电机通过轴承与转动座连接,而齿轮则设置在转动座内部的正反转电机的输出轴上,并与齿道啮合,同时在转动座上还设置有两个滑轮,而齿道本体设置为横截面呈工字型结构,并在齿道本体上设置有滑槽,滑轮在滑槽内部滑动,当正反转电机工作时,电机轴转动带动齿轮转动,齿轮沿齿道转动,同时带动转动座在滑槽内部滑动,带动纵向连接装置及其下方的剪切装置一起转动,实现对绿篱或者树林的造型。
作为优选,所述的角度调节装置包括调节板和调节螺杆装置,所述的调节板包括上链板和下链板,所述的上链板和下链板通过转动销转动连接,所述的调节螺杆装置包括调节螺杆和螺帽。角度调节装置包括调节板的调节螺杆装置,调节板包括两组对称设置的上链板和下链板,上链板和下链板通过转动销转动连接,在调节螺杆和螺帽的相对位置时,上链板与下链板通过转动销转动一定角度,使得剪切装置倾斜一定的角度,实现对绿篱或者树木的面或者冠等形状的造型。
作为优选,剪切装置包括固定板、刀片连接板、刀片工作电机和刀片,所述的固定板为长方形板件,所述的固定板水平设置在纵向连接装置的下端,所述的刀片连接板为长方形板件,所述的刀片连接板平行于固定板设置在固定板的下方,所述的上链板固定在固定板的下板面的一端,所述的下链板固定在刀片连接板与固定板相对应的一端的上板面上,所述的调节螺杆的下端与刀片连接板的另一端螺纹连接,所述的调节螺杆的另一端为自由端,调节螺杆的自由端穿过固定板并通过螺帽连接,所述的刀片工作电机设置在刀片连接板的上板面并靠近调节螺杆一端设置,所述的刀片工作电机的输出轴穿过刀片连接板,所述的刀片设置在刀片工作电机的输出轴上并设置在刀片连接板的下方,所述的刀片上方还设置有防护罩。剪切装置设置有一块长方形的固定板和一块长方形的刀片连接板,固定板固定连接在纵向连接装置的下端,刀片连接板平行设置在固定板的下方,上链板固定在固定板的一端,下链板固定在刀片连接板上对应于上链板的同一端的上板面上,调节螺杆与螺帽设置在固定板和刀片连接板的另一端,这样当调节螺帽调节时,固定板和刀片连接板一端的间距会改变,增大或者减小,同时上链板和下链板此时会以转动销为轴心进行转动,以配合固定板和刀片连接板的调整,而刀片工作电机设置在靠近调节螺杆一端的刀片连接板上,电机的输出轴上设置有呈十字形结构或者一字形结构或者旋转结构的刀片,当刀片连接板倾斜一定角度时,刀片也随之倾斜一定角度,这样当刀片工作电机工作时,带动刀片进行修剪绿篱或者树木,实现圆锥、圆柱、平面或者多边形等不同形状的造型。上述结构简单,操作方便,成本低,造型可靠。
作为优选,该造型剪枝机还设置有发电机,所述的发电机分别与升降支架、横向连接装置、旋转装置、纵向连接装置和剪切装置电连接。发电机的设置是为了方便对剪枝机提供动力。
作为优选,升降电机、旋转电机和正反转电机分别设置有直流调速器。为了方便对升降电机、旋转电机和正反转电机速度的调整,设置有直流调速器。
本发明的有益效果是:该造型剪枝机,可以实现360度范围内绿篱或者树木的360度造型,该360度造型,采用齿轮齿条相啮合的结构,这样的旋转角度精度高,造型优美,360度范围的修剪,包含了一定圆周范围内的所有绿篱或者树木的造型,不论是相对升降支架近的范围还是远的范围都可以覆盖,没有修剪死角,通过设置角度调节装置可以实现对绿篱或者树木的平面,圆锥形,圆柱形、斜面、多边形的各种造型的修剪,通过升降支架的升降作用,可以实现低位或者高位等不同高度要求的绿篱或者树木造型的修剪,该造型修剪机,结构简单,成本低,实用方便,操作可靠,效率高,适合于各种城市绿化、各种园林作业,便于广泛推广应用。
附图说明
图1是本发明造型剪枝机的一种结构示意图;
图2是本发明中云盘旋转齿道与齿轮啮合的一种结构示意图;
图3是本发明中底座的一种剖视图;
图4是本发明造型剪枝机的另一种结构示意图;
图中:1、底座,2、升降支架,3、横向连接装置,4、旋转装置,5、纵向连接装置,6、剪切装置,7、机车,8、角度调节装置,9、升降螺杆,10、升降柱,11、升降电机,12、旋转座,13、座体,14、轴承,15、固定孔,16、销孔,17、连接销,18、滑轨,19、转动座,20、滑轮21、配重箱,22、旋转电机,23、正反转电机,24、齿轮,25、云盘旋转齿道,26、齿道本体,27、旋吊支架,28、调节板,29、调节螺杆装置,30、上链板,31、下链板,32、转动销,33、调节螺杆,34、螺帽,35、固定板,36、刀片连接板,37、刀片工作电机,38、刀片,39、齿道,40、滑槽,41、发电机,42、伸缩机构,43、伸缩气缸,44、防护罩。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细诺说明。
实施例1:
在图1所示的实施例中,一种造型剪枝机,包括机车7,机车7可以是汽车、三轮车、手推车以及其他可以移动的车体,机车7上还设置有发电机41,发电机41向剪枝机提供动力电源,剪枝机设置在机车7上,剪枝机包括底座1、升降支架2、横向连接装置3、旋转装置4、纵向连接装置5和剪切装置6,底座1与机车7固定连接,升降支架2与底座1转动连接,横向连接装置3与升降支架2活动连接,旋转装置4滑动设置在横向连接装置3的端部并可沿水平面做旋转运动,横向连接装置3的另一端设置有配重箱21,配重箱21的设置是为了实现横向连接装置3在升降支架2的左右平衡,纵向连接装置5的上端与旋转装置4转动连接,剪切装置6设置在纵向连接装置5的下端,剪切装置6上设置有角度调节装置8。
升降支架2包括升降螺杆9、升降柱10和升降电机11,升降电机11通过旋转座12与升降柱10的上端连接,升降螺杆9的下端为自由端设置在横向连接装置3的下方,并且升降螺杆9与横向连接装置3螺纹连接,底座1包括座体13和轴承14(见图3),轴承14设置有两组,分别沿座体13的垂直方向上下设置,升降柱10的下端与轴承14配合设置,升降柱10上至少设置有一个固定孔15,座体13上设置有与固定孔15相对应的销孔16,销孔16和固定孔15内部设置有连接销17。
横向连接装置3上设置有调节装置和滑轨18,旋转装置4与滑轨18滑动连接,调节装置包括调节螺栓和调节螺母,旋转装置4包括旋转电机22、正反转电机23、设置在正反转电机输出端的齿轮24、与齿轮24配合设置的云盘旋转齿道25,云盘旋转齿道25包括齿道本体26和旋吊支架27,齿道本体26的横截面呈工字型结构,齿道本体26为水平设置的螺旋状齿道,齿道39设置在的齿道本体26的下平面上,旋吊支架27呈放射状结构自齿道本体26的中心向外设置,齿道本体26固定在旋吊支架27上,旋吊支架27的中心与旋转电机22的输出轴固定连接。旋转电机22与横向连接装置3通过滑座滑动连接,云盘旋转齿道25水平设置在旋转电机22的输出端并与旋转电机22的输出轴相垂直,正反转电机23水平设置在云盘旋转齿道25下方并且齿轮24与齿道相啮合。纵向连接装置5为高度可调节的连接装置,通过一节一节螺栓连接,进行增加或者减少纵向连接装置的高度,纵向连接装置5通过转动座19与齿道本体26滑动连接,转动座19上设置有滑轮20,齿道本体26上设置滑槽40,滑轮20滑动设置在滑槽40内,正反转电机23与转动座19通过轴承连接,齿轮24设置在转动座19内部并与齿道本体26啮合(见图2)。
角度调节装置8包括调节板28和调节螺杆装置29,调节板28包括两组对称设置的上链板30和下链板31,上链板30和下链板31通过转动销32转动连接,调节螺杆装置包括调节螺杆33和螺帽34。剪切装置6包括固定板35、刀片连接板36、刀片工作电机37和刀片38,固定板35为长方形板件,固定板35水平设置在纵向连接装置5的下端,刀片连接板36为长方形板件,刀片连接板36平行于固定板35设置在固定板35的下方,上链板30固定在固定板35的下板面的一端,下链板31固定在刀片连接板36与固定板35相对应的一端的上板面上,调节螺杆33的下端与刀片连接板36的另一端螺纹连接,调节螺杆33的另一端为自由端,调节螺杆33的自由端穿过固定板35通过螺帽34连接,刀片工作电机37设置在刀片连接板36的上板面并靠近调节螺杆33一端设置,刀片工作电机37的输出轴穿过刀片连接板36,刀片38设置在刀片工作电机37的输出轴上并设置在刀片连接板36的下方,刀片38呈十字型结构设置有四片。调节螺杆33的调节可以改变固定板35和刀片连接板36之间的夹角,使得两者之间的角度由水平向一定角度倾斜,该倾斜角度可以达到120度甚至更大,这样可以满足造型角度的要求。
发电机41分别与升降支架2、横向连接装置3、旋转装置4、纵向连接装置5和剪切装置6电连接。升降电机11、旋转电机22和正反转电机23分别设置有直流调速器。
实施例2:
在图4所示的实施例中,一种造型剪枝机,其结构与实施例1基本相同,不同之处在于:横向连接装置3上设置有调节装置和滑轨18,旋转装置4与滑轨18滑动连接,调节装置采用伸缩机构42和伸缩气缸43,实现对横向连接装置的长度调整。刀片38呈一字型结构设置有两片,当然该刀片可以根据需要设置为或者螺旋结构,或者其他结构,刀片38上方还设置有防护罩44。
上述实施例中的造型剪枝机,由机车7将该造型剪枝机牵引到需要作业的地点,启动机车7上的发电机41,进行发电,为剪枝机提供动力电源,根据需要的造型结构,调整升降支架2的高度,启动升降电机11使升降柱进行旋转,使横向连接装置3处在合适的高度和合适的位置,并设置调节装置使旋转装置4沿滑轨18进行滑动,旋转电机22下端设置的云盘旋转齿道25,通过旋吊支架27固定连接,云盘旋转齿道25上设有齿道39,正反转电机23的输出轴上设有齿轮24,齿轮24与齿道39相啮合,在正反转电机23的带动下沿着云盘旋转齿道25由外向内一圈一圈地旋转,或者由云盘旋转齿道25的内部向外一圈一圈地旋转,从而实现对绿篱或者树木360度造型修剪,纵向连接装置5与正反转电机22固定连接,纵向连接装置5的下端固定有固定板35,固定板35的下板面上固定有上链板30,固定板35的上板面上设置螺帽34;刀片工作电机37固定在刀片连接板36的上板面上刀片连接板上还设置有下链板31,两组上链板30和下链板31分别通过转动销32转动连接,调节螺杆33的自由端穿过固定板35通过螺帽34设置在固定板35的上方,调节螺杆33的下端固定在刀片连接板36的上板面上,调节螺杆33可以通过螺帽34进行上下调节,使固定板35与刀片连接板36之间的倾斜角改变,以适应不同角度、不同形状的绿篱造型设计要求,刀片连接板36倾斜的同时,带动刀片38倾斜,这样刀片38相对于绿篱或者树木就有一定的角度,启动刀片工作电机37,刀片工作电机37带动刀片38进行旋转剪切绿篱或者树木,在刀片38旋转剪切的同时,正反转电机23也可沿云盘旋转齿道25做旋转运动,一般情况下,正反转电机23和旋转电机22是不同时旋转的,当旋转电机22调整好云盘旋转齿道25的位置后,正反转电机23再进行工作。使刀片38沿绿篱或者树木做360度的转动,一次完成整个绿篱或者树木的圆锥子或者圆柱或者多边形或者其他特殊形状的造型修剪。
该造型剪枝机,可以实现360度范围内绿篱或者树木的360度造型,该360度造型,采用齿轮齿条相啮合的结构,这样的旋转角度精度高,实现的造型优美,360度范围的修剪,包含了一定圆周范围内的所有绿篱或者树木的造型,不论是相对升降支架近的范围还是远的范围都可以覆盖,没有修剪死角,通过设置角度调节装置可以实现对绿篱或者树木的平面,圆锥形,圆柱形、斜面、多边形的各种造型的修剪,通过纵向连接装置上的调节机构以及升降支架的共同作用,可以实现低位或者高位等不同高度要求的绿篱或者树木造型的修剪,该造型修剪机,结构简单,成本低,实用方便,操作可靠,效率高,适合于各种城市绿化、各种园林作业,便于广泛推广应用。