CN109005994A - 一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及园林设备领域，具体是一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置，包括有修剪装置、升降装置和控制装置，所述修剪装置包括有平行修剪机构和旋转修剪机构，所述升降装置包括有升降机构和车体，所述控制装置包括有控制器和传感器组件，所述旋转修剪机构包括有第一修剪组件和旋转组件，所述平行修剪机构包括有第二修剪组件和驱动组件，本发明的有益效果是能够根据灌木丛的高度调整切割面的宽度，避免在单一面进行反复操作，提高修剪效率，能够同时将灌木丛的两侧同时修剪，省略修剪的步骤，实现半自动修剪，提高修剪效率。

Description

一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置

技术领域

本发明涉及园林设备领域，具体是一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置。

背景技术

园林修剪机是园林机械中最常见的使用工具，可以把长高的草坪进行修整割除，割除后看起来更加整齐舒服，但是现在对灌木丛进行修剪的方式是一种是捆绑在腰部的悬挂式修剪机，悬挂式修剪机一般用于园林工人对低矮灌木丛进行修整，对修剪一部分灌木丛或草坪时需要两到三个人同时作业，由于灌木丛的高度不一，对工作人员的工作强度不同，对于较高的灌木丛进行修剪的时候，工作需要反复多次对灌木丛的一侧的上下进行修剪，工作过程冗长，而且需要将对灌木丛修剪成矩形结构，则对灌木丛三个侧面分别修剪，工作效率比较低下，不仅增加劳动者的劳动强度，且增加劳动成本，对工作人员有安全隐患。

为解决上述问题，公开了CN201620766335.9的一种矮灌木丛园林修剪机，包括修剪机主体，及固定在修剪机主体一侧的扶手，及固定在修剪机主体内侧的LED照明灯、立杆、充电电池，及设置在立杆左端的固定板，及贯穿立杆与固定板连接的螺栓，及固定在固定板上的电动机，及与电动机下端转动连 接的第一连接杆，及和第一连接杆转动连接的第二连接杆，及固定在第二连接杆端部的打草头和防护罩，及一端套在打草头上、另一端套在电动机上的弹性拉绳，及转动连接在第二连接杆上端的拉杆，设置有第二连接杆和第一连接杆，并在第二连接杆上端连接有可转动的拉杆，可以根据切割所需的位置进行前后摆动调整，绕过如大树、电线杆等障碍物，提高切割枝干的效率，使电动机可以上下移动，来达到不同高度切割的效果，有效提高切割效率，但是无法对灌木丛的侧面修剪，仅仅能够将灌木丛的顶部修剪齐平，设备的利用率较低，仍然需要人工配合，工作效率比较低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：包括有用于对灌木丛进行修剪的修剪装置、用于驱动修剪装置升降的升降装置和控制装置，所述修剪装置设置在升降装置的顶部，所述修剪装置包括有用于对灌木丛的竖直侧面进行修剪的平行修剪机构和能够对灌木丛的顶部与竖直侧面修剪的旋转修剪机构，所述升降装置包括有用于驱动修剪装置升降的升降机构和用于承载升降机构的车体，所述控制装置包括有控制器和与控制器电性连接的传感器组件，所述旋转修剪机构包括有第一修剪组件和用于驱动第一修剪组件旋转的旋转组件，所述第一修剪组件与旋转组件铰接，所述平行修剪机构包括有第二修剪组件和用于驱动第二修剪组件平移的驱动组件，所述第二修剪组件与驱动组件传动连接。

在本发明一较佳实施例中，所述第一修剪组件包括有长条形的第一切割锯、与第一切割锯的长度方向平行的第一齿条和第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端设置有与第一齿条啮合的第一齿轮，所述第一驱动电机的输出方向与第一切割锯的切割面垂直，所述第一切割锯与第一齿条固定连接。

在本发明一较佳实施例中，所述旋转组件包括有与升降机构顶部铰接的铰接板和驱动电杆，所述铰接板所在平面与第一切割锯的所在平面垂直，铰接板通过铰接轴与升降机构铰接，所述铰接轴的轴线与第一齿条的长度方向平行，，所述驱动电杆的底端与升降机构的底端铰接，驱动电杆的输出端与铰接板中段铰接，所述第一驱动电机固定安装在铰接板上，铰接板上设置有与第一切割锯的切割面平行的安装板，所述安装板上设置有第一滑道，所述第一切割锯通过第一滑条与第一滑道滑动配合，所述第一滑道的长度方向与第一齿条的长度方向平行。

在本发明一较佳实施例中，所述铰接板的旁侧设置有限位组件，所述限位组件包括有两个弧形框，所述铰接轴的轴线垂直经过弧形框的圆心，所述铰接板的中段设置有与弧形框滑动配合的限位柱头。

在本发明一较佳实施例中，所述第二修剪组件包括有长条形的第二切割锯、与第二切割锯的长度方向平行的第二齿条和第二驱动电机，所述第二齿条的长度方向和第二切割锯的切割面均竖直设置，所述第二驱动电机的输出端设置有与第二齿条啮合的第二齿轮，所述第二驱动电机的输出方向与第二切割锯的切割面垂直，所述第二切割锯与第二齿条固定连接。

在本发明一较佳实施例中，所述驱动组件包括有第三驱动电机、第三滑道、水平设置的滑板、丝杆和与丝杆螺纹配合的螺纹筒，所述滑板的底部与螺纹筒固定连接，所述滑板通过第三滑条与第三滑道滑动配合，所述丝杆与第三驱动电机的输出端固定连接，所述丝杆的中心线和第三滑道的中心线均与第二切割锯的切割面垂直，第一切割锯的切割面与铰接轴的轴线平行，所述第一切割锯的旁侧竖直设置有第二滑道，滑板通过第二滑条与第二滑道滑动配合，所述第二驱动电机设置在滑板上。

在本发明一较佳实施例中，所述升降机构包括有开口向下的U型台和若干个固定安装在车体上的驱动电缸，所述驱动电缸的驱动方向竖直设置，U型台的两侧与所有驱动电缸传动配合，铰接板与U型台的顶部铰接，所述驱动电杆的底端与U型台的底端铰接。

在本发明一较佳实施例中，所述传感器组件包括有设置在U型台上的接近传感器和若干个扭矩传感器，所有扭矩传感器分别设置在第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机上，接近传感器和所有扭矩传感器均与控制器电性连接。

在本发明一较佳实施例中，所述车体内设置有配重块。

本发明通过改进在此提供一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

（1）当驱动电杆驱动第一切割锯旋转至竖直状态的时候，然后控制器控制第三驱动电机驱动第二切割锯移动，使得第一切割锯和第二切割锯共面，然后第一驱动电机和第二驱动电机能够驱动第一切割锯和第二切割锯能够在竖直方向对向或者背向移动，以使得能够根据灌木丛的高度调整切割面的宽度，避免在单一面进行反复操作，提高修剪效率。

（2）当需要将灌木丛的顶部修平且侧面修成竖直面，驱动电杆驱动第一修剪组件旋转至水平状态，第一切割锯和第二切割锯组成一个直角状的切割面，能够同时将灌木丛的两侧同时修剪，省略修剪的步骤，实现半自动修剪，提高修剪效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明的立体结构示意图一；

图2是本发明的立体结构示意图二；

图3是本发明的立体结构示意图三；

图4是本发明平行修剪机构的立体结构示意图；

图5是本发明旋转修剪机构和升降机构的立体结构示意图一；

图6是本发明旋转修剪机构和升降机构的立体结构示意图二；

图7是本发明升降机构的立体结构示意图；

附图标记说明：修剪装置1，升降装置2，第一修剪组件3，第一切割锯31，第一齿条32，第一驱动电机33，第一滑道34，第一滑条35，旋转组件4，驱动电杆41，铰接板42，铰接轴43，弧形框44，限位柱头45，安装板46，第二修剪组件5，第二切割锯51，第二齿条52，第二驱动电机53，第二滑道54，第二滑条55，驱动组件6，第三驱动电机61，第三滑道62，滑板63，螺纹筒64，第三滑条65，接近传感器7，配重块8，车体9，驱动电缸10，U型台11。

具体实施方式

下面将结合附图1-图7对本发明进行详细说明，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。

本发明通过改进在此提供一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置，如图1-图7所示，包括有用于驱动修剪装置1升降的升降装置2和控制装置，所述修剪装置1设置在升降装置2的顶部，所述修剪装置1包括有用于对灌木丛的竖直侧面进行修剪的平行修剪机构和能够对灌木丛的顶部与竖直侧面修剪的旋转修剪机构，所述升降装置2包括有用于驱动修剪装置1升降的升降机构和用于承载升降机构的车体9，所述控制装置包括有控制器和与控制器电性连接的传感器组件，所述旋转修剪机构包括有第一修剪组件3和用于驱动第一修剪组件3旋转的旋转组件4，所述第一修剪组件3与旋转组件4铰接，所述平行修剪机构包括有第二修剪组件5和用于驱动第二修剪组件5平移的驱动组件6，所述第二修剪组件5与驱动组件6传动连接，当需要对较高的灌木丛修剪出一个竖直侧面的时候，控制器控制旋转组件4驱动第一修剪组件3旋转至竖直状态，然后控制器控制驱动组件6驱动第二修剪组件5平移，使得第二切割锯51的切割面与第一切割锯31的切割面共面，然后控制器分别控制第一修剪组件3和第二修剪组件5单次能够将灌木丛的竖直面修剪出来，当需要将灌木丛的顶部和竖直侧面进行修剪的时候，驱动电杆41驱动第一修剪组件3旋转至水平状态，然后驱动组件6驱动第二修剪组件5平移，同时控制器控制升降机构动作，调整第一修剪组件3和第二修剪组件5的高度，然后车体9移动对灌木丛的顶部和竖直侧面同时进行修剪。

所述第一修剪组件3包括有长条形的第一切割锯31、与第一切割锯31的长度方向平行的第一齿条32和第一驱动电机33，所述第一驱动电机33的输出端设置有与第一齿条32啮合的第一齿轮，所述第一驱动电机33的输出方向与第一切割锯31的切割面垂直，所述第一切割锯31与第一齿条32固定连接，第一驱动电机33驱动第一齿条32驱动第一切割锯31在第一齿条32长度方向移动。

所述旋转组件4包括有与升降机构顶部铰接的铰接板42和驱动电杆41，所述铰接板42所在平面与第一切割锯31的所在平面垂直，铰接板42通过铰接轴43与升降机构铰接，所述铰接轴43的轴线与第一齿条32的长度方向平行，，所述驱动电杆41的底端与升降机构的底端铰接，驱动电杆41的输出端与铰接板42中段铰接，所述第一驱动电机33固定安装在铰接板42上，铰接板42上设置有与第一切割锯31的切割面平行的安装板46，所述安装板46上设置有第一滑道34，所述第一切割锯31通过第一滑条35与第一滑道34滑动配合，所述第一滑道34的长度方向与第一齿条32的长度方向平行，驱动电杆41能够驱动铰接杆绕铰接轴43旋转，使得第一修剪组件3旋转至竖直状态或者水平状态。

所述铰接板42的旁侧设置有限位组件，所述限位组件包括有两个弧形框44，所述铰接轴43的轴线垂直经过弧形框44的圆心，所述铰接板42的中段设置有与弧形框44滑动配合的限位柱头45，驱动电杆41驱动第一修剪组件3旋转至竖直状态，使得铰接板42带动限位柱头45弧形框44上滑动，保证第一修剪组件3稳定旋转。

所述第二修剪组件5包括有长条形的第二切割锯51、与第二切割锯51的长度方向平行的第二齿条52和第二驱动电机53，所述第二齿条52的长度方向和第二切割锯51的切割面均竖直设置，所述第二驱动电机53的输出端设置有与第二齿条52啮合的第二齿轮，所述第二驱动电机53的输出方向与第二切割锯51的切割面垂直，所述第二切割锯51与第二齿条52固定连接，第二驱动电机53驱动第二齿条52驱动第二切割锯51在第二齿条52长度方向移动。

所述驱动组件6包括有第三驱动电机61、第三滑道62、水平设置的滑板63、丝杆和与丝杆螺纹配合的螺纹筒64，所述滑板63的底部与螺纹筒64固定连接，所述滑板63通过第三滑条65与第三滑道62滑动配合，所述丝杆与第三驱动电机61的输出端固定连接，所述丝杆的中心线和第三滑道62的中心线均与第二切割锯51的切割面垂直，第一切割锯31的切割面与铰接轴43的轴线平行，所述第一切割锯31的旁侧竖直设置有第二滑道54，滑板63通过第二滑条55与第二滑道54滑动配合，所述第二驱动电机53设置在滑板63上，第三驱动电机61能够驱动第二修剪组件5在第三滑道62上滑动，实现修剪组件平移。

所述升降机构包括有开口向下的U型台11和若干个固定安装在车体9上的驱动电缸10，所述驱动电缸10的驱动方向竖直设置，U型台11的两侧与所有驱动电缸10传动配合，铰接板42与U型台11的顶部铰接，所述驱动电杆41的底端与U型台11的底端铰接，驱动电缸10能够驱动U型台11升降，使得第二修剪组件5和第一修剪组件3升降。

所述传感器组件包括有设置在U型台11上的接近传感器7和若干个扭矩传感器，所有扭矩传感器分别设置在第一驱动电机33、第二驱动电机53和第三驱动电机61上，接近传感器7和所有扭矩传感器均与控制器电性连接，第一驱动电机33、第二驱动电机53和第三驱动电机61均为伺服电机，控制器通过伺服驱动器能够随时停止旋转，当接近传感器7检测第二修剪组件5的时候，传送一个电信号给控制器，控制器控制第三驱动电机61停止转动，当所有扭矩传感器分别检测到第一驱动电机33、第二驱动电机53和第三驱动电机61的扭矩大于预设值的时候，传送一个电信号给控制器，控制器控制对应的第一驱动电机33、第二驱动电机53和第三驱动电机61停止旋转，扭矩传感器和接近传感器7的型号为现有技术，此处不再详述。

所述车体9内设置有配重块8，提高车体9的稳定性。

工作原理：当需要对较高的灌木丛修剪出一个竖直侧面的时候，控制器控制驱动电杆41驱动第一修剪组件3旋转至竖直状态，使得铰接板42带动限位柱头45弧形框44上滑动，然后控制器控制第三驱动电机61驱动第二修剪组件5平移，使得第二切割锯51的切割面与第一切割锯31的切割面共面，然后控制器分别控制第一驱动电机33和第二驱动电机53旋转，使得第一切割锯31和第二切割锯51在竖直方向对向或者背向移动，改变切割面的宽度，使得单次能够将灌木丛的竖直面修剪出来，当需要将灌木丛的顶部和竖直侧面进行修剪的时候，驱动电杆41驱动第一修剪组件3旋转至水平状态，然后第三驱动电机61驱动第二修剪组件5平移，同时控制器控制驱动电缸10驱动U型台11升降，调整第一切割锯31和第二切割锯51的高度，然后车体9移动对灌木丛的顶部和竖直侧面同时进行修剪。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置，其特征在于：包括有用于对灌木丛进行修剪的修剪装置（1）、用于驱动修剪装置（1）升降的升降装置（2）和控制装置，所述修剪装置（1）设置在升降装置（2）的顶部，所述修剪装置（1）包括有用于对灌木丛的竖直侧面进行修剪的平行修剪机构和能够对灌木丛的顶部与竖直侧面修剪的旋转修剪机构，所述升降装置（2）包括有用于驱动修剪装置（1）升降的升降机构和用于承载升降机构的车体（9），所述控制装置包括有控制器和与控制器电性连接的传感器组件，所述旋转修剪机构包括有第一修剪组件（3）和用于驱动第一修剪组件（3）旋转的旋转组件（4），所述第一修剪组件（3）与旋转组件（4）铰接，所述平行修剪机构包括有第二修剪组件（5）和用于驱动第二修剪组件（5）平移的驱动组件（6），所述第二修剪组件（5）与驱动组件（6）传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置，其特征在于：所述第一修剪组件（3）包括有长条形的第一切割锯（31）、与第一切割锯（31）的长度方向平行的第一齿条（32）和第一驱动电机（33），所述第一驱动电机（33）的输出端设置有与第一齿条（32）啮合的第一齿轮，所述第一驱动电机（33）的输出方向与第一切割锯（31）的切割面垂直，所述第一切割锯（31）与第一齿条（32）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置，其特征在于：所述旋转组件（4）包括有与升降机构顶部铰接的铰接板（42）和驱动电杆（41），所述铰接板（42）所在平面与第一切割锯（31）的所在平面垂直，铰接板（42）通过铰接轴（43）与升降机构铰接，所述铰接轴（43）的轴线与第一齿条（32）的长度方向平行，，所述驱动电杆（41）的底端与升降机构的底端铰接，驱动电杆（41）的输出端与铰接板（42）中段铰接，所述第一驱动电机（33）固定安装在铰接板（42）上，铰接板（42）上设置有与第一切割锯（31）的切割面平行的安装板（46），所述安装板（46）上设置有第一滑道（34），所述第一切割锯（31）通过第一滑条（35）与第一滑道（34）滑动配合，所述第一滑道（34）的长度方向与第一齿条（32）的长度方向平行。

4.根据权利要求3所述的一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置，其特征在于：所述铰接板（42）的旁侧设置有限位组件，所述限位组件包括有两个弧形框（44），所述铰接轴（43）的轴线垂直经过弧形框（44）的圆心，所述铰接板（42）的中段设置有与弧形框（44）滑动配合的限位柱头（45）。

5.根据权利要求4所述的一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置，其特征在于：所述第二修剪组件（5）包括有长条形的第二切割锯（51）、与第二切割锯（51）的长度方向平行的第二齿条（52）和第二驱动电机（53），所述第二齿条（52）的长度方向和第二切割锯（51）的切割面均竖直设置，所述第二驱动电机（53）的输出端设置有与第二齿条（52）啮合的第二齿轮，所述第二驱动电机（53）的输出方向与第二切割锯（51）的切割面垂直，所述第二切割锯（51）与第二齿条（52）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置，其特征在于：所述驱动组件（6）包括有第三驱动电机（61）、第三滑道（62）、水平设置的滑板（63）、丝杆和与丝杆螺纹配合的螺纹筒（64），所述滑板（63）的底部与螺纹筒（64）固定连接，所述滑板（63）通过第三滑条（65）与第三滑道（62）滑动配合，所述丝杆与第三驱动电机（61）的输出端固定连接，所述丝杆的中心线和第三滑道（62）的中心线均与第二切割锯（51）的切割面垂直，第一切割锯（31）的切割面与铰接轴（43）的轴线平行，所述第一切割锯（31）的旁侧竖直设置有第二滑道（54），滑板（63）通过第二滑条（55）与第二滑道（54）滑动配合，所述第二驱动电机（53）设置在滑板（63）上。

7.根据权利要求6所述的一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置，其特征在于：所述升降机构包括有开口向下的U型台（11）和若干个固定安装在车体（9）上的驱动电缸（10），所述驱动电缸（10）的驱动方向竖直设置，U型台（11）的两侧与所有驱动电缸（10）传动配合，铰接板（42）与U型台（11）的顶部铰接，所述驱动电杆（41）的底端与U型台（11）的底端铰接。

8.根据权利要求7所述的一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置，其特征在于：所述传感器组件包括有设置在U型台（11）上的接近传感器（7）和若干个扭矩传感器，所有扭矩传感器分别设置在第一驱动电机（33）、第二驱动电机（53）和第三驱动电机（61）上，接近传感器（7）和所有扭矩传感器均与控制器电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于园林灌木丛修剪的自动修剪装置，其特征在于：所述车体（9）内设置有配重块（8）。