CN106212131B - 一种树木自动缠绳装置 - Google Patents

Abstract

一种树木自动缠绳装置，涉及园林自动化设备领域，包括用于承载和移动的车身底座，在车身底座上安装有配重机构和升降机构，所述升降机构和螺旋缠绳装置相连接，螺旋缠绳装置上安装有旋转装置，还包括用于夹持树木的夹持机构，所述旋转装置包括伸缩头导向机构通过直齿条及第二直线导轨凹槽和伸缩管道机构相连接，旋转装置通过第二驱动齿轮及曲线导轨凹槽和螺旋缠绳装置相连接，所述螺旋缠绳装置通过同步带及直线导轨和升降机构相连接。本发明的树木自动缠绳装置基本实现自动化给树木缠草绳的工作，它结构简单，使用方便，只需一人即可完成工作，大大降低了劳动强度，省时省力，效率高，解决了人工缠草绳的难题。

Description

一种树木自动缠绳装置

技术领域

本发明涉及园林自动化设备领域，具体地说是一种树木自动缠绳装置。

背景技术

目前在北方地区，种植树木越来越多，其中对树木缠草绳是一种重要的保护措施，一方面，移植时难免需要长途运输树木，这时候为了保证移植成活率，保暖保湿和防机械损伤，往往就需要在树木上缠草绳；另一方面，在西北地区为了防止日灼和防止害虫，也往往采用在树木上缠草绳来防护。但是目前来说给树木缠草绳一般都是由人工来完成，既费时又费力，效率低下，特别是环境恶劣的地方，对于工人的身体健康也造成了一定的威胁。因此急需一种自动缠草绳的装置来解决这一技术难题。

发明内容

本专利提供了一种树木自动缠绳装置，它结构简单，使用方便，只需一人即可完成工作，大大降低了劳动强度，省时省力，效率高，解决了树木人工缠草绳效率低的问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种树木自动缠绳装置，包括用于承载和移动的车身底座，在车身底座上安装有配重机构和升降机构，所述配重机构和升降机构相连接，所述升降机构和螺旋缠绳装置相连接，螺旋缠绳装置上安装有旋转装置，还包括用于夹持树木的夹持机构，所述夹持机构安装在车身底座前部。

所述旋转装置包括伸缩管道机构、第一直流电机、第一驱动齿轮、伸缩头导向机构、草绳导向环、草绳导向筒、第二直流电机及第二驱动齿轮，第一直流电机安装在伸缩管道机构上的第一直流电机凹槽中，并且第一直流电机通过第一驱动齿轮和伸缩头导向机构上的直齿条啮合，草绳导向环安装在伸缩头导向机构侧面，草绳导向筒安装在伸缩管道机构侧面，第二直流电机安装在伸缩管道机构的第二直流电机凹槽中，所述第二直流电机凹槽设置于伸缩管道机构后部，第二直流电机上安装有第二驱动齿轮，所述伸缩头导向机构通过直齿条及第二直线导轨凹槽和伸缩管道机构相连接，所述旋转装置通过第二驱动齿轮及曲线导轨凹槽和螺旋缠绳装置相连接。

所述螺旋缠绳装置包括太阳轮轨道、太阳轮安装底座及曲线导轨，在所述太阳轮安装底座前部设有太阳轮轨道，在太阳轮轨道上设有用于承载旋转装置的曲线导轨，所述螺旋缠绳装置通过同步带及直线导轨和升降机构相连接。

进一步地，所述配重机构包括配重块及配重升降绳，配重块紧靠在升降机构上，并且通过配重升降绳与第一步进电机相连接。

进一步地，所述升降机构包括微型传感器、立柱、第一同步轮、第二同步轮、第一步进电机、第三同步轮、同步带、直线导轨、同步带凹槽、第二步进电机及第四同步轮，所述微型传感器安装在立柱下部，所述立柱上部设有第一同步轮、第一步进电机和第三同步轮，第一步进电机上安装有第二同步轮，并且通过第一同步轮和配重机构相连接，所述第二步进电机安装在车身底座上，第四同步轮安装在第二步进电机上，并且通过同步带与第三同步轮相连接。

进一步地，所述伸缩管道机构包括草绳存放箱、第一直流电机凹槽、第二直线导轨、曲线导轨凹槽、草绳出口、第二直流电机凹槽，所述第一直流电机凹槽设于伸缩管道机构上部，在伸缩管道机构后部设有草绳存放箱，所述草绳存放箱侧部设有草绳出口，曲线导轨凹槽和第二直流电机凹槽设于伸缩管道机构下部，所述第二直线导轨设于伸缩管道机构内部。

进一步地，所述伸缩头导向机构包括直齿条、第二微型传感器、第二直线导轨凹槽及曲线草绳面，所述直齿条安装在伸缩头导向机构上部，所述第二微型传感器设于伸缩头导向机构侧部，伸缩头导向机构侧部还设有曲线草绳面，所述第二直线导轨凹槽设于伸缩头导向机构下部。

进一步地，所述太阳轮轨道包括第二太阳轮轨道、第一太阳轮轨道、第三太阳轮轨道、接近开关及磁铁，所述第一太阳轮轨道和第二太阳轮轨道及第三太阳轮轨道铰连接，所述接近开关设于第二太阳轮轨道下部，所述磁铁设于第二太阳轮轨道下部。

进一步地，所述太阳轮安装底座包括第一太阳轮底座、直线导轨卡槽、同步带卡槽、第二步进电机凹槽及稳定肋板，所述第一太阳轮底座设于太阳轮安装底座前部，所述直线导轨卡槽对称设于第二步进电机凹槽两侧，第二步进电机凹槽设于太阳轮安装底座后部，所述稳定肋板设于太阳轮安装底座两侧。

进一步地，所述曲线导轨包括第一曲线导轨、第三曲线导轨、第二曲线导轨及曲线导轨槽，所述第一曲线导轨安装在第一太阳轮轨道上，所述第二曲线导轨安装在第二太阳轮轨道上，所述第三曲线导轨安装在第三太阳轮轨道上，在曲线导轨上设有曲线导轨槽。

进一步地，所述夹持机构包括弹簧、夹持盘及草绳端头固定环，所述弹簧均匀设于夹持盘内部，草绳端头固定环设于夹持盘圆周上，所述夹持盘是分左右盘，可以展开以及闭合。

本发明的有益效果是：

本发明的树木自动缠绳装置基本实现自动化给树木缠草绳的工作，它结构简单，使用方便，只需一人即可完成工作，大大降低了劳动强度，省时省力，效率高，解决了人工缠草绳的难题；更重要的是本发明工作稳定，其中配重机构可以根据微型传感器的检测结果随时上下移动调整，保持升降机构的垂直度，并保证螺旋缠绳装置的稳定运行；其中夹持机构使用于夹紧树木底部，可以保证稳定缠绳，大大降低了出现缠绳不均匀时疏时密的几率；其中螺旋缠绳装置采用曲线导轨来辅助旋转装置转动，能够减少不必要的应力集中，旋转平稳；其中伸缩头导向机构侧部设有曲线草绳面，非常有利于草绳的传送，不会出现卡住的现象，大大提高了效率；并且螺旋缠绳装置和夹持机构都设有接近开关和磁铁，可以保证安全闭合后再去执行缠绳作业。

附图说明

图1为本发明的整体结构三维示意图；

图2为本发明的整体结构三维主视图；

图3为本发明的升降结构的三维结构示意图；

图4为本发明的旋转装置的三维结构示意图；

图5为本发明的旋转装置另一方向的三维结构示意图；

图6为本发明的伸缩管道机构的三维结构示意图；

图7为本发明的伸缩管道机构另一方向的三维结构示意图；

图8为本发明的伸缩头导向机构的三维结构示意图；

图9为本发明的螺旋缠绳装置的三维结构示意图；

图10为本发明的太阳轮轨道的三维结构示意图；

图11为本发明的太阳轮安装底座的三维结构示意图；

图12为本发明的夹持机构的三维结构示意图。

图中：1车身底座，2配重机构，201配重块，202配重升降绳，3升降机构，301微型传感器，302立柱，303第一同步轮，304第二同步轮，305第一步进电机，306第三同步轮，307同步带，308直线导轨，309同步带凹槽，310第二步进电机，311第四同步轮，4旋转装置，401伸缩管道机构，402第一直流电机，403第一驱动齿轮，404伸缩头导向机构，405草绳导向环，406草绳导向筒，407第二直流电机，408第二驱动齿轮，4011草绳存放箱，4012第一直流电机凹槽，4013第二直线导轨，4014曲线导轨凹槽，4015草绳出口，4016第二直流电机凹槽，4041直齿条，4042第二微型传感器，4043第二直线导轨凹槽，4044曲线草绳面，5螺旋缠绳装置，501太阳轮轨道，5010第二太阳轮轨道，5011第一太阳轮轨道，5012第三太阳轮轨道，5013接近开关，5014磁铁，502太阳轮安装底座，5021第一太阳轮底座，5022直线导轨卡槽，5023同步带卡槽，5024第二步进电机凹槽，5025稳定肋板，503曲线导轨，5031第一曲线导轨，5032第三曲线导轨，5033第二曲线导轨，5034曲线导轨槽，6夹持机构，601弹簧，602夹持盘，603草绳端头固定环。

具体实施方式

如图1和图2所示，该一种树木自动缠绳装置，包括用于承载和移动的车身底座1，在车身底座1上安装有配重机构2和升降机构3，所述配重机构2和升降机构3相连接，所述升降机构3和螺旋缠绳装置5相连接，螺旋缠绳装置5上安装有旋转装置4，还包括用于夹持树木的夹持机构6，所述夹持机构6安装在车身底座1前部。

如图4所示为旋转装置4的三维结构示意图。

所述旋转装置4包括伸缩管道机构401、第一直流电机402、第一驱动齿轮403、伸缩头导向机构404、草绳导向环405、草绳导向筒406、第二直流电机407及第二驱动齿轮408，第一直流电机402安装在伸缩管道机构401上的第一直流电机凹槽4012中，并且第一直流电机402通过第一驱动齿轮403和伸缩头导向机构404上的直齿条4041啮合，草绳导向环405安装在伸缩头导向机构404侧面，草绳导向筒406安装在伸缩管道机构401侧面，第二直流电机407安装在伸缩管道机构401的第二直流电机凹槽4016中，所述第二直流电机凹槽4016设置于伸缩管道机构401后部，第二直流电机407上安装有第二驱动齿轮408，所述伸缩头导向机构404通过直齿条4041及第二直线导轨凹槽4043和伸缩管道机构401相连接，所述旋转装置4通过第二驱动齿轮408及曲线导轨凹槽4014和螺旋缠绳装置5相连接。

如图9所示为螺旋缠绳装置5的三维结构示意图。

所述螺旋缠绳装置5包括太阳轮轨道501、太阳轮安装底座502及曲线导轨503，在所述太阳轮安装底座5前部设有太阳轮轨道501，在太阳轮轨道501上设有用于承载旋转装置4的曲线导轨503，所述螺旋缠绳装置5通过同步带307及直线导轨308和升降机构3相连接。

如图3所示，所述配重机构2包括配重块201及配重升降绳202，配重块201紧靠在升降机构3上，并且通过配重升降绳202与第一步进电机305相连接。

所述升降机构3包括微型传感器301、立柱302、第一同步轮303、第二同步轮304、第一步进电机305、第三同步轮306、同步带307、直线导轨308、同步带凹槽309、第二步进电机310及第四同步轮311，所述微型传感器301安装在立柱302下部，所述立柱302上部设有第一同步轮303、第一步进电机305和第三同步轮306，第一步进电机305上安装有第二同步轮304，并且通过第一同步轮303和配重机构2相连接，所述第二步进电机310安装在车身底座1上，第四同步轮311安装在第二步进电机310上，并且通过同步带307与第三同步轮306相连接。

如图6和图7所示，所述伸缩管道机构401包括草绳存放箱4011、第一直流电机凹槽4012、第二直线导轨4013、曲线导轨凹槽4014、草绳出口4015、第二直流电机凹槽4016，所述第一直流电机凹槽4012设于伸缩管道机构401上部，在伸缩管道机构401后部设有草绳存放箱4011，所述草绳存放箱4011侧部设有草绳出口4015，曲线导轨凹槽4014和第二直流电机凹槽4016设于伸缩管道机构401下部，所述第二直线导轨4013设于伸缩管道机构401内部。

如图8所示，所述伸缩头导向机构404包括直齿条4041、第二微型传感器4042、第二直线导轨凹槽4043及曲线草绳面4044，所述直齿条4041安装在伸缩头导向机构404上部，所述第二微型传感器4042设于伸缩头导向机构404侧部，伸缩头导向机构404侧部还设有曲线草绳面4044，所述第二直线导轨凹槽4043设于伸缩头导向机构404下部。

如图10所示，所述太阳轮轨道501包括第二太阳轮轨道5010、第一太阳轮轨道5011、第三太阳轮轨道5012、接近开关5013及磁铁5014，所述第一太阳轮轨道5011和第二太阳轮轨道5010及第三太阳轮轨道5012铰连接，所述接近开关5013设于第二太阳轮轨道501下部，所述磁铁5014设于第二太阳轮轨道5010下部。

如图11所示，所述太阳轮安装底座502包括第一太阳轮底座5021、直线导轨卡槽5022、同步带卡槽5023、第二步进电机凹槽5024及稳定肋板5025，所述第一太阳轮底座5021设于太阳轮安装底座502前部，所述直线导轨卡槽5022对称设于第二步进电机凹槽5024两侧，第二步进电机凹槽5024设于太阳轮安装底座502后部，所述稳定肋板5025设于太阳轮安装底座502两侧。

如图10所示，所述曲线导轨503包括第一曲线导轨5031、第三曲线导轨5032、第二曲线导轨5033及曲线导轨槽5034，所述第一曲线导轨5031安装在第一太阳轮轨道5011上，所述第二曲线导轨5033安装在第二太阳轮轨道5010上，所述第三曲线导轨5032安装在第三太阳轮轨道5012上，在曲线导轨503上设有曲线导轨槽5034。

如图12所示，所述夹持机构6包括弹簧601、夹持盘602及草绳端头固定环603，所述弹簧601均匀设于夹持盘602内部，草绳端头固定环603设于夹持盘602圆周上，所述夹持盘602是分左右盘，可以展开以及闭合。

工作方式，首先将夹持机构6的夹持盘602卡紧在树木底部，然后把草绳预先存放在旋转装置4的伸缩管道机构401的草绳存放箱4011中，把草绳生出草绳出口4015，穿过草绳导向筒406和草绳导向环405，再就是把草绳一端固定到草绳端头固定环603上，下一步就启动电源键，然后将螺旋缠绳装置5的太阳轮轨道501闭合在树木周围，这是磁铁5014会吸合在一起，接近开关5013也会检测信号是否闭合，若是闭合则第一步进电机305、第二步进电机310、第一直流电机402和第二直流电机407开始转动，旋转装置4开始沿着曲线导轨503和太阳轮轨道501开始运动将绳子缠绕在树木上，在缠腰草绳过程中，伸缩头导向机构404上的第二微型传感器4042会检测与树木之间的距离，初始化设置为3-5cm，若是不在这个范围之内，第一直流电机402就会转动，并通过第一驱动齿轮403和直齿条4041带动伸缩头导向机构404前后移动，从而调整草绳的缠绕紧度，同时第二步进电机310通过同步带307会带动螺旋缠绳装置5向上以设定的速度移动，以保证草绳有一个稳定的密度；同时微型传感器301会检测立柱302与水平面的角度变化，若是因为螺旋缠绳装置5的高度变化导致重心偏移，这时第一步进电机305就会转到，通过配重升降绳202带动配重块201上下移动，以保证这个装置的稳定性。

本专利结构简单，使用方便，可以实现缠绕草绳的自动化作业。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (7)

1.一种树木自动缠绳装置，其特征是，包括用于承载和移动的车身底座，在车身底座上安装有配重机构和升降机构，所述配重机构和升降机构相连接，所述升降机构和螺旋缠绳装置相连接，螺旋缠绳装置上安装有旋转装置，还包括用于夹持树木的夹持机构，所述夹持机构安装在车身底座前部；

所述旋转装置包括伸缩管道机构、第一直流电机、第一驱动齿轮、伸缩头导向机构、草绳导向环、草绳导向筒、第二直流电机及第二驱动齿轮，第一直流电机安装在伸缩管道机构上的第一直流电机凹槽中，并且第一直流电机通过第一驱动齿轮和伸缩头导向机构上的直齿条啮合，草绳导向环安装在伸缩头导向机构侧面，草绳导向筒安装在伸缩管道机构侧面，第二直流电机安装在伸缩管道机构的第二直流电机凹槽中，所述第二直流电机凹槽设置于伸缩管道机构后部，第二直流电机上安装有第二驱动齿轮，所述伸缩头导向机构通过直齿条及第二直线导轨凹槽和伸缩管道机构相连接，所述旋转装置通过第二驱动齿轮及曲线导轨凹槽和螺旋缠绳装置相连接；

所述伸缩管道机构包括草绳存放箱、第一直流电机凹槽、第二直线导轨、曲线导轨凹槽、草绳出口、第二直流电机凹槽，所述第一直流电机凹槽设于伸缩管道机构上部，在伸缩管道机构后部设有草绳存放箱，所述草绳存放箱侧部设有草绳出口，曲线导轨凹槽和第二直流电机凹槽设于伸缩管道机构下部，所述第二直线导轨设于伸缩管道机构内部；

所述伸缩头导向机构包括直齿条、第二微型传感器、第二直线导轨凹槽及曲线草绳面，所述直齿条安装在伸缩头导向机构上部，所述第二微型传感器设于伸缩头导向机构侧部，伸缩头导向机构侧部还设有曲线草绳面，所述第二直线导轨凹槽设于伸缩头导向机构下部，所述伸缩头导向机构通过第一驱动齿轮和直齿条可前后移动；

所述螺旋缠绳装置包括太阳轮轨道、太阳轮安装底座及曲线导轨，在所述太阳轮安装底座前部设有太阳轮轨道，在太阳轮轨道上设有用于承载旋转装置的曲线导轨，所述螺旋缠绳装置通过同步带及直线导轨和升降机构相连接。

2.根据权利要求1所述的一种树木自动缠绳装置，其特征是，所述配重机构包括配重块及配重升降绳，配重块紧靠在升降机构上，并且通过配重升降绳与第一步进电机相连接。

3.根据权利要求1所述的一种树木自动缠绳装置，其特征是，所述升降机构包括微型传感器、立柱、第一同步轮、第二同步轮、第一步进电机、第三同步轮、同步带、直线导轨、同步带凹槽、第二步进电机及第四同步轮，所述微型传感器安装在立柱下部，所述立柱上部设有第一同步轮、第一步进电机和第三同步轮，第一步进电机上安装有第二同步轮，并且通过第一同步轮和配重机构相连接，所述第二步进电机安装在车身底座上，第四同步轮安装在第二步进电机上，并且通过同步带与第三同步轮相连接。

4.根据权利要求1所述的一种树木自动缠绳装置，其特征是，所述太阳轮轨道包括第二太阳轮轨道、第一太阳轮轨道、第三太阳轮轨道、接近开关及磁铁，所述第一太阳轮轨道和第二太阳轮轨道及第三太阳轮轨道铰连接，所述接近开关设于第二太阳轮轨道下部，所述磁铁设于第二太阳轮轨道下部。

5.根据权利要求1所述的一种树木自动缠绳装置，其特征是，所述太阳轮安装底座包括第一太阳轮底座、直线导轨卡槽、同步带卡槽、第二步进电机凹槽及稳定肋板，所述第一太阳轮底座设于太阳轮安装底座前部，所述直线导轨卡槽对称设于第二步进电机凹槽两侧，第二步进电机凹槽设于太阳轮安装底座后部，所述稳定肋板设于太阳轮安装底座两侧。

6.根据权利要求1所述的一种树木自动缠绳装置，其特征是，所述曲线导轨包括第一曲线导轨、第三曲线导轨、第二曲线导轨及曲线导轨槽，所述第一曲线导轨安装在第一太阳轮轨道上，所述第二曲线导轨安装在第二太阳轮轨道上，所述第三曲线导轨安装在第三太阳轮轨道上，在曲线导轨上设有曲线导轨槽。

7.根据权利要求1所述的一种树木自动缠绳装置，其特征是，所述夹持机构包括弹簧、夹持盘及草绳端头固定环，所述弹簧均匀设于夹持盘内部，草绳端头固定环设于夹持盘圆周上，所述夹持盘是分左右盘，可以展开以及闭合。