CN109601166A - 一种自适应仿形修剪机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应仿形修剪机，包括底盘（1）和修剪臂，其特征在于：所述的底盘（1）上设有转塔（18），转塔（18）上设有能够调整角度的支撑臂且支撑臂的顶端设有调距机构，在调距机构的滑块（10）上设有移动臂（9），移动臂（9）上设有多组依序柔性连接的修剪臂构成的修剪机构且每个修剪臂上都配套有中间继电器（22）、刀具电机（23）和刀具（24），刀具（24）固定设置在刀具电机（23）的转动轴上且刀具电机（23）由中间继电器（22）控制启停。本发明的修剪机能够通过远程遥控确定刀具相应位置而修剪出满足造型要求的绿篱或点植植株，结构简单且便于操控，具有较高的适用性。

Description

一种自适应仿形修剪机

技术领域

本发明涉及林业机械技术领域，尤其涉及修剪设备技术领域，具体地说是一种能够根据造型要求确定刀具相应位置并修剪出设计造型的自适应仿形修剪机；该修剪机适用于公路两旁树丛、茶园等绿篱植物的修剪以及点植植株的修剪。

背景技术

林业建设是事关经济社会可持续发展的根本性问题，它可以改善人类的生活环境，降低空气中污染指数，可以给人类带来舒适的生活。随着林业产业的发展，林业机械的需求也越来越大，然而繁多的林业机械设备不仅对操作人员的技术要求参差不一，还很容易引发机械故障。在多种林业机械中，绿篱修剪机是园林绿化必不可少的工具之一。绿篱在园林中的应用占有较大的比重，就数量而言远远超过其他树种的份额。实践证明：绿篱修剪机的修剪效果好，表面平齐美观，效率较高，比较理想。但修剪效率的高低受绿篱的种类、修剪时枝条的粗细、老化程度以及绿篱的宽狭大小等因素影响。因此绿篱修剪机的选用必须根据绿篱的数量、种类和修剪的周期加以考虑，做到合理经济。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能够根据造型要求确定刀具相应位置并修剪出设计造型的自适应仿形修剪机。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种自适应仿形修剪机，包括底盘和修剪臂，其特征在于：所述的底盘上设有转塔，转塔上设有能够调整角度的支撑臂且支撑臂的顶端设有调距机构，在调距机构的滑块上设有移动臂，移动臂上设有多组依序柔性连接的修剪臂构成的修剪机构且每个修剪臂上都配套有中间继电器、刀具电机和刀具，刀具固定设置在刀具电机的转动轴上且刀具电机由中间继电器控制启停；通过多组修剪臂的互相协调使得修剪机构能够根据待修剪的造型确定刀具的相对位置，通过转塔的转动和支撑臂的角度调整以及调距机构的距离调整使得多组刀具能够到达工作位置。

所述的支撑臂包括下支撑臂和上支撑臂，下支撑臂的下端通过转塔关节活动安装在转塔上且下支撑臂通过固定在转塔上的下支撑液压缸来支撑定位；所述下支撑臂的上端通过销轴与上支撑臂的下端相连接且上支撑臂通过固定在下支撑臂上的上支撑液压缸来支撑定位。

所述的调距机构包括直线导轨和安装在直线导轨上的滑块，直线导轨安装在支撑臂中的上支撑臂的顶端，滑块用来安装移动臂且滑块通过定位销固定在直线导轨上。

所述的调距机构采用滚珠丝杠滑台，滚珠丝杠滑台固定安装在支撑臂中的上支撑臂的顶端，滚珠丝杠滑台中的滑台作为滑块用来安装移动臂。

所述的移动臂成对设置且分别设置在不同的滑块上，且每个移动臂上皆分别设有相同的多组依序柔性连接的修剪臂构成的修剪机构。

所述移动臂的前端通过上臂转动关节与上臂活动相连，上臂的尾端与固定在移动臂上的上臂液压缸的活动端相连接；所述上臂的前端通过中臂转动关节与中臂活动相连，中臂的尾端与固定在上臂上的中臂液压缸的活动端相连接；中臂的前端通过下臂转动关节与下臂活动相连，下臂的尾端与固定在中臂上的下臂液压缸的活动端相连接。

所述的下臂、中臂、上臂上分别对应设有成套设置的中间继电器、刀具电机和刀具。

所述底盘的顶部设有为刀具电机和中间继电器供电的电源箱。

所述的转塔安装在电源箱上且能够通过与转塔相对应的中间继电器来控制转塔。

带有充电口的底盘采用内置电源供电，在底盘上设有用以驱动底盘上的主动轮的底盘电机，底盘电机能够通过相对应的中间继电器来进行远程遥控启动或停止。

本发明相比现有技术有如下优点：

本发明的修剪机能够通过多组修剪臂的互相协调使得修剪机构能够根据待修剪的造型确定刀具的相对位置，通过转塔的转动和支撑臂的角度调整以及调距机构的距离调整使得多组刀具能够到达工作位置，从而修剪出满足造型要求的绿篱或者点植植株；电机和液压缸皆能够通过对应设置的中间继电器控制，使得上述仿形工作过程以及底盘的行进皆可通过远程遥控确定，结构简单且便于操控，具有较高的适用性。

附图说明

附图1为本发明的自适应仿形修剪机结构示意图之一；

附图2为本发明的自适应仿形修剪机结构示意图之二。

其中：1—底盘；2—充电口；3—下臂；4—下臂液压缸；5—中臂；6—上臂；7—中臂液压缸；8—上臂液压缸；9—移动臂；10—滑块；11—直线导轨；12—上臂转动关节；13—中臂转动关节；14—下臂转动关节；15—底盘电机；16—电源箱；17—转塔关节；18—转塔；19—下支撑液压缸；20—下支撑臂；21—上支撑臂；22—中间继电器；23—刀具电机；24—刀具；25—上支撑液压缸。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

如图1-2所示：一种自适应仿形修剪机，包括底盘1和修剪臂，带有充电口2的底盘1采用内置电源供电，在底盘1上设有用以驱动底盘1上的主动轮的底盘电机15，底盘电机15能够通过相对应的中间继电器22来进行远程遥控启动或停止，使得底盘1自动行进、后退或转弯；在底盘1的顶部设有为刀具电机23和中间继电器22供电的电源箱16，转塔18安装在电源箱16上且能够通过与转塔18相对应的中间继电器22来控制转塔18。在转塔18上设有能够调整角度的支撑臂且支撑臂的顶端设有调距机构，在调距机构的滑块10上设有移动臂9，移动臂9上设有多组依序柔性连接的修剪臂构成的修剪机构且每个修剪臂上都配套有中间继电器22、刀具电机23和刀具24，刀具24固定设置在刀具电机23的转动轴上且刀具电机23由中间继电器22控制启停；通过多组修剪臂的互相协调使得修剪机构能够根据待修剪的造型确定刀具24的相对位置，通过转塔18的转动和支撑臂的角度调整以及调距机构的距离调整使得多组刀具24能够到达工作位置。

在此基础上，为丰富支撑臂的角度调整，该支撑臂包括下支撑臂20和上支撑臂21，下支撑臂20的下端通过转塔关节17活动安装在转塔18上且下支撑臂20通过固定在转塔18上的下支撑液压缸19来支撑定位；该下支撑臂20的上端通过销轴与上支撑臂21的下端相连接且上支撑臂21通过固定在下支撑臂20上的上支撑液压缸25来支撑定位。

另外调距机构一般选用两种，其中一种调距机构包括直线导轨11和安装在直线导轨11上的滑块10，直线导轨11安装在支撑臂中的上支撑臂21的顶端，滑块10用来安装移动臂9；该调距机构中的滑块10需要人工通过定位销手动定位在直线导轨11上。另一种调距机构采用滚珠丝杠滑台，滚珠丝杠滑台固定安装在支撑臂中的上支撑臂21的顶端，滚珠丝杠滑台中的滑台作为滑块10用来安装移动臂9。

在具体使用环境下，移动臂9的数量可根据需要设置，如图1-2所示，移动臂9成对设置且分别设置在不同的滑块10上，每个移动臂9上皆分别设有相同的多组依序柔性连接的修剪臂构成的修剪机构。具体到修剪机构，下面以三个修剪臂构成的修剪机构来说明：移动臂9的前端通过上臂转动关节12与上臂6活动相连，上臂6的尾端与固定在移动臂9上的上臂液压缸8的活动端相连接；所述上臂6的前端通过中臂转动关节13与中臂5活动相连，中臂5的尾端与固定在上臂6上的中臂液压缸7的活动端相连接；中臂5的前端通过下臂转动关节14与下臂3活动相连，下臂3的尾端与固定在中臂5上的下臂液压缸4的活动端相连接；上述的下臂3、中臂5、上臂6上分别对应设有成套设置的中间继电器22、刀具电机23和刀具24。

另外需要说明的是，本发明的修剪机中所涉及的全部电机和全部液压缸皆能够通过对应设置的中间继电器22控制。

下面通过具体的实施例来进一步说明本发明提供的自适应仿形修剪机。

如图1-2所示，一种自适应仿形修剪机，主要包括底盘1和修剪部分，其中底盘1由两个底盘电机15分别驱动底盘1的两个主动轮，底盘电机15可通过相应的中间继电器22进行远程遥控启动或停止，从而使底盘1实现前进、后退、转弯的动作；在底盘1由内置电源供电且通过充电口2充电。修剪部分由两个机械臂（移动臂9和修剪臂）组成，每个机械臂包括下臂3、中臂5、上臂6、移动臂9以及对应的液压缸。下臂液压缸4固定在中臂5上且下臂液压缸4通过下臂转动关节14控制下臂3的转动；中臂液压缸7固定在上臂6上且中臂液压缸7通过中臂转动关节13控制中臂5的转动；上臂液压缸8固定在移动臂9上且上臂液压缸8通过上臂转动关节12控制上臂6转动；移动臂9固连在直线导轨11的滑块10上，从而整个机械臂可沿直线导轨11的设置方向移动；下支撑液压缸19固定在转塔18上且下支撑液压缸19可通过转塔关节17控制下支撑臂20的转动；上支撑液压缸25固定在下支撑臂20上且上支撑液压缸25可控制上支撑臂21的转动。以上液压缸皆可通过相对应的中间继电器22远程遥控其工作、停止与锁定；在上臂6、中臂5、下臂3上皆设置由电源箱16供电的刀具电机23和中间继电器22，刀具24固联在刀具电机23的主轴上，中间继电器22可被远程遥控以控制刀具电机23的运行；转塔18的转动与锁定为现有技术。

本发明提供的自适应仿形修剪机工作时，根据修剪情况，通过直线导轨11上的定位销对两个机械臂进行手动定位，然后可通过远程遥控各中间继电器22的方式对各个液压系统、电机进行控制，进而控制机械臂、刀具24的运动，以使整个修剪机作出满足工况的姿态。

该修剪机可满足修剪成排绿篱以及修剪点植植株两种情况。修剪成排绿篱时，底盘1沿与绿篱平行的路径行走，在行走过程中，刀具24修剪绿篱；修剪点植植株时，底盘1绕点植植株行走，在行走过程中，刀具24修剪点植植株。

本发明的修剪机能够通过多组修剪臂的互相协调使得修剪机构能够根据待修剪的造型确定刀具24的相对位置，通过转塔18的转动和支撑臂的角度调整以及调距机构的距离调整使得多组刀具18能够到达工作位置，从而修剪出满足造型要求的绿篱或者点植植株；电机和液压缸皆能够通过对应设置的中间继电器控制，使得上述仿形工作过程以及底盘1的行进皆可通过远程遥控确定，结构简单且便于操控，具有较高的适用性。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种自适应仿形修剪机，包括底盘（1）和修剪臂，其特征在于：所述的底盘（1）上设有转塔（18），转塔（18）上设有能够调整角度的支撑臂且支撑臂的顶端设有调距机构，在调距机构的滑块（10）上设有移动臂（9），移动臂（9）上设有多组依序柔性连接的修剪臂构成的修剪机构且每个修剪臂上都配套有中间继电器（22）、刀具电机（23）和刀具（24），刀具（24）固定设置在刀具电机（23）的转动轴上且刀具电机（23）由中间继电器（22）控制启停；通过多组修剪臂的互相协调使得修剪机构能够根据待修剪的造型确定刀具（24）的相对位置，通过转塔（18）的转动和支撑臂的角度调整以及调距机构的距离调整使得多组刀具（24）能够到达工作位置。

2.根据权利要求1所述的自适应仿形修剪机，其特征在于：所述的支撑臂包括下支撑臂（20）和上支撑臂（21），下支撑臂（20）的下端通过转塔关节（17）活动安装在转塔（18）上且下支撑臂（20）通过固定在转塔（18）上的下支撑液压缸（19）来支撑定位；所述下支撑臂（20）的上端通过销轴与上支撑臂（21）的下端相连接且上支撑臂（21）通过固定在下支撑臂（20）上的上支撑液压缸（25）来支撑定位。

3.根据权利要求1或2所述的自适应仿形修剪机，其特征在于：所述的调距机构包括直线导轨（11）和安装在直线导轨（11）上的滑块（10），直线导轨（11）安装在支撑臂中的上支撑臂（21）的顶端，滑块（10）用来安装移动臂（9）且滑块（10）通过定位销固定在直线导轨（11）上。

4.根据权利要求1或2所述的自适应仿形修剪机，其特征在于：所述的调距机构采用滚珠丝杠滑台，滚珠丝杠滑台固定安装在支撑臂中的上支撑臂（21）的顶端，滚珠丝杠滑台中的滑台作为滑块（10）用来安装移动臂（9）。

5.根据权利要求1所述的自适应仿形修剪机，其特征在于：所述的移动臂（9）成对设置且分别设置在不同的滑块（10）上，且每个移动臂（9）上皆分别设有相同的多组依序柔性连接的修剪臂构成的修剪机构。

6.根据权利要求1或5所述的自适应仿形修剪机，其特征在于：所述移动臂（9）的前端通过上臂转动关节（12）与上臂（6）活动相连，上臂（6）的尾端与固定在移动臂（9）上的上臂液压缸（8）的活动端相连接；所述上臂（6）的前端通过中臂转动关节（13）与中臂（5）活动相连，中臂（5）的尾端与固定在上臂（6）上的中臂液压缸（7）的活动端相连接；中臂（5）的前端通过下臂转动关节（14）与下臂（3）活动相连，下臂（3）的尾端与固定在中臂（5）上的下臂液压缸（4）的活动端相连接。

7.根据权利要求1所述的自适应仿形修剪机，其特征在于：所述的下臂（3）、中臂（5）、上臂（6）上分别对应设有成套设置的中间继电器（22）、刀具电机（23）和刀具（24）。

8.根据权利要求1所述的自适应仿形修剪机，其特征在于：所述底盘（1）的顶部设有为刀具电机（23）和中间继电器（22）供电的电源箱（16）。

9.根据权利要求8所述的自适应仿形修剪机，其特征在于：所述的转塔（18）安装在电源箱（16）上且能够通过与转塔（18）相对应的中间继电器（22）来控制转塔（18）。

10.根据权利要求1、8、9任一所述的自适应仿形修剪机，其特征在于：带有充电口（2）的底盘（1）采用内置电源供电，在底盘（1）上设有用以驱动底盘（1）上的主动轮的底盘电机（15），底盘电机（15）能够通过相对应的中间继电器（22）来进行远程遥控启动或停止。