CN108566837A - 一种城市绿化机器人裁剪机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市绿化机器人裁剪机构，包括复合齿轮、传动轴、伺服电机、第一齿轮、连接轴Ⅰ、连杆Ⅰ、连杆Ⅱ、第二齿轮、连接轴Ⅱ、连杆Ⅲ、连杆Ⅳ、滑块、燕尾型滑轨、刀片组、第三齿轮、连接轴Ⅲ、凸轮和活塞泵水装置；该装置实现了高效裁剪，通过复合齿轮的转动带动第一齿轮和第二齿轮的转动，进而带动连杆的转动，最终使得滑块沿着燕尾型滑轨滑动，两个滑块上的刀片组作相对裁剪运动；实现了高速灌溉，通过复合齿轮的转动带动第三齿轮的转动，与第三齿轮固定连接的凸轮也跟着运动，带动活塞杆在泵体内壁滑动，活塞杆一端的活塞向外推动泵体中的水实现灌溉；采用齿轮传动机构和凸轮机构，结构布局简单整洁，动作连贯稳定，工作可靠性高。

Description

一种城市绿化机器人裁剪机构

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种城市绿化机器人裁剪机构。

背景技术

随着城市道路的发展和人们环保意识的提高，绿篱成为城市道路不可缺少的有机部分。城市道路中央隔离带的主要作用是隔离车辆分道行驶，减轻车辆高速行驶造成的眩晕和避免夜间行车车灯眩光，保证车辆行驶安全性。为了满足对绿篱的形状、高度、平齐度等需求，因此，研制一种新的自动化水平高的城市绿化裁剪机构来提高裁剪效率和裁剪质量。

申请号为CN201310444072.0专利所述的一种全自动绿化带修剪清洁车，虽然其无需利用刀具即可修剪绿化带，同时具备修剪和清洁功能，自身还具备牵引功能，但是其裁剪效率不高，不能实现高速灌溉，结构复杂，使用内燃机对环境不友好，工作可靠性不高。

申请号为CN201320660599.2专利所述的一种高低压城市绿化养护洒水车，虽然其设有药肥配置箱，可以实现精确配置药肥原液，以提高了劳动效率、防止局部植被药、肥毒害，但是其不具备城市植被的高校裁剪功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供城市绿化机器人裁剪机构。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种城市绿化机器人裁剪机构，包括复合齿轮、传动轴、伺服电机、第一齿轮、连接轴Ⅰ、连杆Ⅰ、连杆Ⅱ、第二齿轮、连接轴Ⅱ、连杆Ⅲ、连杆Ⅳ、滑块、燕尾型滑轨、刀片组、第三齿轮、连接轴Ⅲ、凸轮和活塞泵水装置；

所述复合齿轮的背端面设有内凹的环形面，环形面与所述传动轴的轴端螺纹连接，复合齿轮的外齿圈与所述第一齿轮和所述第三齿轮外啮合，内齿圈与所述第二齿轮内啮合；

所述传动轴通过联轴器与所述伺服电机的电机轴固定连接；

所述第一齿轮圆心处与所述连接轴Ⅰ通过键固定连接，连接轴Ⅰ作悬臂支撑，第一齿轮前端非圆心处与所述连杆Ⅰ铰链转动连接，连杆Ⅰ与所述连杆Ⅱ铰链转动连接；

所述第二齿轮圆心处与所述连接轴Ⅱ通过键固定连接，连接轴Ⅱ作悬臂支撑，第二齿轮前端非圆心处与所述连杆Ⅲ铰链转动连接，连杆Ⅲ与所述连杆Ⅳ铰链转动连接；

所述连杆Ⅱ、连杆Ⅳ末端分别与一个所述滑块铰链转动连接，所述滑块底端设有燕尾槽，与所述燕尾型滑轨滑动连接；

所述刀片组与滑块内侧通过螺纹连接；

所述第三齿轮与所述凸轮通过连接轴Ⅲ连接在一起，第三齿轮和凸轮分别与连接轴Ⅲ通过键固定连接；

所述活塞泵水装置包括活塞、活塞杆和泵体，所述活塞与活塞杆通过螺纹固定连接，所述活塞与泵体内壁滑动连接，所述泵体为圆柱体，所述活塞杆的左端侧转动连接有滚轮，所述滚轮与凸轮线接触连接。

作为本发明一种城市绿化机器人裁剪机构进一步的优化方案，所述复合齿轮由内齿轮和外齿轮通过螺纹连接复合构成，所述内齿轮外圆侧设有台阶面Ⅰ，所述外齿轮的内圆侧设有台阶面Ⅱ，外齿轮内圆侧与内齿轮外圆侧配合。

作为本发明一种城市绿化机器人裁剪机构进一步的优化方案，所述台阶面Ⅰ与台阶面Ⅱ之间留有一缝隙，台阶面Ⅰ与台阶面Ⅱ通过销钉定位，台阶面Ⅰ上均布有沉头孔，台阶面Ⅱ与台阶面Ⅰ上沉头孔相对应的位置均布有螺纹通孔。

作为本发明一种城市绿化机器人裁剪机构进一步的优化方案，所述传动轴的轴端设有螺纹孔，复合齿轮上环形面与螺纹孔相对应的位置设有沉头孔。

作为本发明一种城市绿化机器人裁剪机构进一步的优化方案，所述活塞泵水装置中的活塞左端和泵体内壁之间接有两个拉伸弹簧，泵体顶端与水箱相连接，泵体右端与灌溉水管相连接。

作为本发明一种城市绿化机器人裁剪机构进一步的优化方案，所述刀片组包括刀片和刀片杆，所述刀片与刀片杆通过螺纹连接。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.实现了高效裁剪，通过复合齿轮的转动带动第一齿轮和第二齿轮的转动，进而带动连杆的转动，最终使得滑块沿着燕尾型滑轨滑动，两个滑块上的刀片组作相对裁剪运动；

2.实现了高速灌溉，通过复合齿轮的转动带动第三齿轮的转动，与第三齿轮固定连接的凸轮也跟着运动，带动活塞杆在泵体内壁滑动，活塞杆一端的活塞向外推动泵体中的水实现灌溉；

3.采用齿轮传动机构和凸轮机构，结构布局简单整洁，动作连贯稳定，工作可靠性高，调整故障少，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的城市绿化机器人裁剪机构的俯视图；

图2为复合齿轮的结构示意图；

图3为滑块与燕尾型滑轨连接的结构示意图；

图4为活塞泵水装置的结构示意图；

图5为刀片组的结构示意图；

其中，1-复合齿轮，2-传动轴，3-伺服电机，4-第一齿轮，5-连接轴Ⅰ，6-连杆Ⅰ，7-连杆Ⅱ，8-第二齿轮，9-连接轴Ⅱ，10-连杆Ⅲ，11-连杆Ⅳ，12-滑块，13-燕尾型滑轨，14-刀片组，15-第三齿轮，16-连接轴Ⅲ，17-凸轮，18-活塞泵水装置，19-燕尾槽，20-活塞，21-活塞杆，22-泵体，23-滚轮，24-内齿轮，25-外齿轮，26-台阶面Ⅰ，27-台阶面Ⅱ，28-拉伸弹簧，29-刀片，30-刀片杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1至5所示，一种城市绿化机器人裁剪机构，包括复合齿轮1、传动轴2、伺服电机3、第一齿轮4、连接轴Ⅰ5、连杆Ⅰ6、连杆Ⅱ7、第二齿轮8、连接轴Ⅱ9、连杆Ⅲ10、连杆Ⅳ11、滑块12、燕尾型滑轨13、刀片组14、第三齿轮15、连接轴Ⅲ16、凸轮17和活塞泵水装置18；所述复合齿轮1的背端面设有内凹的环形面，环形面与所述传动轴2的轴端螺纹连接，复合齿轮1的外齿圈与所述第一齿轮4和所述第三齿轮15外啮合，内齿圈与所述第二齿轮8内啮合；所述传动轴2通过联轴器与所述伺服电机3的电机轴固定连接；所述第一齿轮4圆心处与所述连接轴Ⅰ5通过键固定连接，连接轴Ⅰ5作悬臂支撑，第一齿轮4前端非圆心处与所述连杆Ⅰ6铰链转动连接，连杆Ⅰ6与所述连杆Ⅱ7铰链转动连接；所述第二齿轮8圆心处与所述连接轴Ⅱ9通过键固定连接，连接轴Ⅱ9作悬臂支撑，第二齿轮8前端非圆心处与所述连杆Ⅲ10铰链转动连接，连杆Ⅲ10与所述连杆Ⅳ11铰链转动连接；所述连杆Ⅱ7、连杆Ⅳ11末端分别与一个所述滑块12铰链转动连接，所述滑块12底端设有燕尾槽19，与所述燕尾型滑轨13滑动连接；所述刀片组14与滑块12内侧通过螺纹连接；所述第三齿轮15与所述凸轮17通过连接轴Ⅲ16连接在一起，第三齿轮15和凸轮17分别与连接轴Ⅲ16通过键固定连接；所述活塞泵水装置18包括活塞20、活塞杆21和泵体22，所述活塞20与活塞杆21通过螺纹固定连接，所述活塞20与泵体22内壁滑动连接，所述泵体22为圆柱体，所述活塞杆21的左端侧转动连接有滚轮23，所述滚轮23与凸轮17线接触连接。本发明实现了高效裁剪，通过复合齿轮的转动带动第一齿轮和第二齿轮的转动，进而带动连杆的转动，最终使得滑块沿着燕尾型滑轨滑动，两个滑块上的刀片组作相对裁剪运动；实现了高速灌溉，通过复合齿轮的转动带动第三齿轮的转动，与第三齿轮固定连接的凸轮也跟着运动，带动活塞杆在泵体内壁滑动，活塞杆一端的活塞向外推动泵体中的水实现灌溉。

所述复合齿轮1由内齿轮24和外齿轮25通过螺纹连接复合构成，所述内齿轮24外圆侧设有台阶面Ⅰ26，所述外齿轮25的内圆侧设有台阶面Ⅱ27，外齿轮25内圆侧与内齿轮24外圆侧配合。结构简单，安装快速，制造成本低廉。

所述台阶面Ⅰ26与台阶面Ⅱ27之间留有一缝隙，台阶面Ⅰ26与台阶面Ⅱ通27过销钉定位，台阶面Ⅰ26上均布有沉头孔，台阶面Ⅱ27与台阶面Ⅰ26上沉头孔相对应的位置均布有螺纹通孔。所述台阶面Ⅰ与台阶面Ⅱ通过销钉定位精确，使用螺纹连接可靠性高，可更换，设置沉头孔外形美观。

所述传动轴2的轴端设有螺纹孔，复合齿轮1上环形面与螺纹孔相对应的位置设有沉头孔。所述传动轴可以和复合齿轮紧固连接，设置沉头孔具有美观性。

所述活塞泵水装置18中的活塞20左端和泵体22内壁之间接有两个拉伸弹簧28，泵体22顶端与水箱相连接，泵体22右端与灌溉水管相连接。所述拉伸弹簧用于复位活塞，保证滚轮始终与凸轮线接触连接。

所述刀片组14包括刀片29和刀片杆30，所述刀片29与刀片杆30通过螺纹连接。所述刀片组可拆卸，互换性好。

基于上述，本发明实现了高效裁剪，通过复合齿轮1的转动带动第一齿轮4和第二齿轮8的转动，进而带动连杆的转动，最终使得滑块12沿着燕尾型滑轨13滑动，两个滑块12上的刀片组14作相对裁剪运动；实现了高速灌溉，通过复合齿轮1的转动带动第三齿轮15的转动，与第三齿轮15固定连接的凸轮17也跟着运动，带动活塞杆21在泵体22内壁滑动，活塞杆21一端的活塞20向外推动泵体22中的水实现灌溉；采用齿轮传动机构和凸轮机构，结构布局简单整洁，动作连贯稳定，工作可靠性高，调整故障少，使用寿命长。

本发明的工作过程如下：

1)启动伺服电机3带动复合齿轮1转动，进而带动第一齿轮4和第二齿轮8转动；

2)第一齿轮4和第二齿轮8带动与其连接的连杆Ⅰ6和连杆Ⅲ7运动；

3)连杆Ⅰ6和连杆Ⅲ10通过中间连杆Ⅱ7和连杆Ⅳ11带动滑块12在燕尾型滑轨13上滑动；

4)滑块12带动与其连接的刀片组14作相对运动，实现裁剪功能；

5)复合齿轮1带动第三齿轮15转动，与第三齿轮15同轴连接的凸轮17相继转动，进而通过滚轮23带动活塞20在泵体22内滑动，向外推动泵体22中的水进行灌溉。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种城市绿化机器人裁剪机构，其特征在于，包括复合齿轮(1)、传动轴(2)、伺服电机(3)、第一齿轮(4)、连接轴Ⅰ(5)、连杆Ⅰ(6)、连杆Ⅱ(7)、第二齿轮(8)、连接轴Ⅱ(9)、连杆Ⅲ(10)、连杆Ⅳ(11)、滑块(12)、燕尾型滑轨(13)、刀片组(14)、第三齿轮(15)、连接轴Ⅲ(16)、凸轮(17)和活塞泵水装置(18)；

所述复合齿轮(1)的背端面设有内凹的环形面，环形面与所述传动轴(2)的轴端螺纹连接，复合齿轮(1)的外齿圈与所述第一齿轮(4)和所述第三齿轮(15)外啮合，内齿圈与所述第二齿轮(8)内啮合；

所述传动轴(2)通过联轴器与所述伺服电机(3)的电机轴固定连接；

所述第一齿轮(4)圆心处与所述连接轴Ⅰ(5)通过键固定连接，连接轴Ⅰ(5)作悬臂支撑，第一齿轮(4)前端非圆心处与所述连杆Ⅰ(6)铰链转动连接，连杆Ⅰ(6)与所述连杆Ⅱ(7)铰链转动连接；

所述第二齿轮(8)圆心处与所述连接轴Ⅱ(9)通过键固定连接，连接轴Ⅱ(9)作悬臂支撑，第二齿轮(8)前端非圆心处与所述连杆Ⅲ(10)铰链转动连接，连杆Ⅲ(10)与所述连杆Ⅳ(11)铰链转动连接；

所述连杆Ⅱ(7)、连杆Ⅳ(11)末端分别与一个所述滑块(12)铰链转动连接，所述滑块(12)底端设有燕尾槽(19)，与所述燕尾型滑轨(13)滑动连接；

所述刀片组(14)与滑块(12)内侧通过螺纹连接；

所述第三齿轮(15)与所述凸轮(17)通过连接轴Ⅲ(16)连接在一起，第三齿轮(15)和凸轮(17)分别与连接轴Ⅲ(16)通过键固定连接；

所述活塞泵水装置(18)包括活塞(20)、活塞杆(21)和泵体(22)，所述活塞(20)与活塞杆(21)通过螺纹固定连接，所述活塞(20)与泵体(22)内壁滑动连接，所述泵体(22)为圆柱体，所述活塞杆(21)的左端侧转动连接有滚轮(23)，所述滚轮(23)与凸轮(17)线接触连接。

2.根据权利要求1所述的城市绿化机器人裁剪机构，其特征在于，所述复合齿轮(1)由内齿轮(24)和外齿轮(25)通过螺纹连接复合构成，所述内齿轮(24)外圆侧设有台阶面Ⅰ(26)，所述外齿轮(25)的内圆侧设有台阶面Ⅱ(27)，外齿轮(25)内圆侧与内齿轮(24)外圆侧配合。

3.根据权利要求1或2所述的城市绿化机器人裁剪机构，其特征在于，所述台阶面Ⅰ(26)与台阶面Ⅱ(27)之间留有一缝隙，台阶面Ⅰ(26)与台阶面Ⅱ(27)通过销钉定位，台阶面Ⅰ(26)上均布有沉头孔，台阶面Ⅱ(27)与台阶面Ⅰ(26)上沉头孔相对应的位置均布有螺纹通孔。

4.根据权利要求1所述的城市绿化机器人裁剪机构，其特征在于，所述传动轴(2)的轴端设有螺纹孔，复合齿轮(1)上环形面与螺纹孔相对应的位置设有沉头孔。

5.根据权利要求4所述的城市绿化机器人裁剪机构，其特征在于，所述活塞泵水装置(18)中的活塞(20)左端和泵体(22)内壁之间接有两个拉伸弹簧(28)，泵体(22)顶端与水箱相连接，泵体(22)右端与灌溉水管相连接。

6.根据权利要求1所述的城市绿化机器人裁剪机构，其特征在于，所述刀片组(14)包括刀片(29)和刀片杆(30)，所述刀片(29)与刀片杆(30)通过螺纹连接。