CN110100626A - 全自动树干绷带包裹机 - Google Patents

Abstract

全自动树干绷带包裹机，包括车架、行走机构、绷带安装机构、绷带输送机构、转向机构、剪切机构、水平升降板、缠绕机构、伸展探测机构和固结绷带机构，行走机构安装在车架底部的两侧，水平升降板沿竖直方向滑动连接在车架上，缠绕机构、伸展探测机构和固结绷带机构均安装在水平升降板上；绷带安装机构上安装有绷带圆盘，绷带输送机构带动绷带向前运动依次穿过转向机构和剪切机构至缠绕机构中，缠绕机构随水平升降板自上而下移动并将绷带螺旋式缠绕包裹在树干外部，绷带包裹完成时，固结绷带机构伸出将缠绕在最上部的绷带钉住固定，剪切机构动作将最下部的绷带剪断。本发明设计科学、结构合理、自动化程度高、减少劳动强度、提高绷带包裹效率。

Description

全自动树干绷带包裹机

技术领域

本发明涉及园林机械技术领域，具体的说，涉及一种全自动树干绷带包裹机。

背景技术

在寒冷的冬天快临近时，人们为了抵御严寒都需要为自己准备食物和粮食，树木也不例外，它们也需要防寒保暖。树木的体内有导管，树木利用导管向其它各器官输送养份，来保证生长的需要，但是如果气温太低，树木体内导管被冻住，导致不能正常输送养份，那么树木就会出现冻死的现象。

随着我国城市建设日趋完善，为了使园林景观更为丰富，许多城市纷纷引进了许多外来树种。而对于北方地区来说，这些被引进的树种大多是较温暖地区的树种，这些树耐寒性比较差，难以适应北方的寒冷冬天，面对这种情况，则需要给这些树裹树绷带来防寒保暖，但由于人工进行缠绕树绷带费事费力，工作效率不高，而且需要消耗大量人力和物力，生产力低下。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种设计科学、结构合理、自动化程度高、减少劳动强度、提高绷带包裹效率的全自动树干绷带包裹机。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

全自动树干绷带包裹机，包括车架、行走机构、绷带安装机构、绷带输送机构、转向机构、剪切机构、水平升降板、缠绕机构、伸展探测机构和固结绷带机构，行走机构安装在车架底部的两侧并驱动车架行走，绷带安装机构、绷带输送机构、转向机构和剪切机构从后到前依次安装在车架上，水平升降板沿竖直方向滑动连接在车架上，缠绕机构、伸展探测机构和固结绷带机构均安装在水平升降板上；绷带安装机构上安装有缠绕有绷带的绷带圆盘，绷带输送机构带动绷带向前运动依次穿过转向机构和剪切机构至缠绕机构中，缠绕机构根据伸展探测机构探测的树干直径大小储存一定长度的绷带，缠绕机构随水平升降板自下而上移动并将绷带呈螺旋式缠绕包裹在树干外部，绷带包裹完成时，固结绷带机构伸出将缠绕在最上部的绷带钉住固定，剪切机构动作将最下部的绷带剪断。

车架包括槽型底板和两块竖直侧板，两块竖直侧板分别固定连接在槽型底板的左右两侧，两块竖直侧板的顶部之间连接有水平连接板，左侧的竖直侧板的右侧面安装有并排设置的竖直丝杠和竖直光杠，槽型底板的左侧固定安装有升降减速电机，升降减速电机的动力轴传动连接竖直丝杠，竖直丝杠和竖直光杠均穿过水平升降板的左侧部，水平升降板与竖直丝杠之间螺纹传动连接，水平升降板与竖直光杠之间滑动连接；行走机构包括两个履带轮组，两个履带轮组的结构相同且左右对称安装在槽型底板左右两侧，左侧的履带轮组包括两个履带轮和行走减速电机，两个履带轮前后并排转动安装在槽型底板左侧，两个履带轮之间套装有一条履带，行走减速电机安装在槽型底板上，行走减速电机的动力轴传动连接前侧和/或后侧的履带轮。

绷带安装机构包括绷带支撑架和绷带调节架，绷带支撑架固定连接在右侧的竖直侧板上，绷带调节架竖直设置且竖直滑动连接在绷带支撑架上，绷带调节架上端设有握持把手，绷带调节架下端设有绷带安装轴，绷带安装轴的中心线沿左右方向水平设置，绷带圆盘转动安装在绷带安装轴上。

绷带输送机构包括两个压紧滚轮和两排水平输送辊组，两个压紧滚轮前后对称转动设置在绷带圆盘下方的槽型底板右侧板的左侧面上，两个压紧滚轮的中心线均沿左右方向水平设置，两个压紧滚轮的上圆周切面均与绷带圆盘的下圆周切面摩擦接触，两排水平输送辊组结构相同且上下对称设置，两排水平输送辊组之间形成水平输送通道，水平输送通道沿前后方向水平设置在前侧压紧滚轮与绷带圆盘接触处的正前方，两排水平输送辊组均包括若干根水平输送辊，每根水平输送辊的中心线均沿左右方向水平设置，槽型底板的底部上表面设有两块竖直安装板，各根水平输送辊的左右两端分别转动安装在两块竖直安装板上，水平输送辊组的前侧设有输送减速电机，输送减速电机沿左右方向水平安装在槽型底板的底部上表面，输送减速电机的动力轴安装有第一主动皮带轮，各根水平输送辊的左轴端均安装有第一从动皮带轮，第一主动皮带轮与最前方下侧的第一从动皮带轮之间、下侧的相邻两个第一从动皮带轮之间以及上侧的相邻两个第一从动皮带轮之间均套装有一条第一传动皮带。

转向机构为中空结构的螺旋夹层板，螺旋夹层板通过第一竖直支架固定连接在槽型底板的底部上表面，螺旋夹层板内部开设有转向通道，螺旋夹层板的前端设有竖直开口，螺旋夹层板的后端设有水平开口，水平输送通道的前侧与螺旋夹层板的后端对接。

剪切机构包括剪切箱体、剪切支架、两块竖直夹层板、一根升降杆、两组剪切动力组件、两根摆杆和两块剪切刀片，剪切箱体的底部固定连接在槽型底板的底部上表面，剪切箱体的前后两侧板上均开设有一个前后通透的竖直长孔，剪切支架、两块竖直夹层板、一根升降杆、两组剪切动力组件、两根摆杆和两块剪切刀片均安装在剪切箱体内部，剪切支架包括水平剪切底板和两个竖直连接座，水平剪切底板固定连接在槽型底板的底部上表面，两个竖直连接座沿前后方向间隔固定连接在水平剪切底板的上表面，两个竖直连接座的中部均沿竖直方向开设有前后通透的竖直滑槽，两块竖直夹层板沿前后方向间隔设置，两块竖直夹层板分别贯穿固定连接在两个竖直滑槽内，前侧的竖直夹层板的前端贯穿前侧的竖直长孔并伸出剪切箱体的前侧板，后侧的竖直夹层板的后端贯穿后侧的竖直长孔并伸出剪切箱体的后侧板，前侧的竖直夹层板的后端与后侧的竖直夹层板的前端之间形成剪切空隙，两块竖直夹层板均为中空结构且内部开设有前后贯通的竖直导向通道，后侧的竖直夹层板的后端通过第二竖直支架固定连接在槽型底板的底部上表面并与螺旋夹层板的前端对接；升降杆沿前后方向水平设置，升降杆的两端分别固定连接有一块滑动块，两块滑动块分别滑动连接在前后两侧的竖直滑槽内且分别位于两块竖直夹层板的上方，两组剪切动力组件的结构相同且前后对称分别设置在两个竖直连接座的左侧，前侧的剪切动力组件包括剪切减速电机、第二主动皮带轮和第二从动皮带轮，剪切减速电机固定连接在剪切底板的上表面左侧部，第二主动皮带轮和第二从动皮带轮的中心线均沿前后方向水平设置，第二主动皮带轮固定安装在剪切减速电机的动力轴上，前侧的竖直连接座的上端部左侧设有铰接支座，第二从动皮带轮转动安装在铰接支座上，第二主动皮带轮与第二从动皮带轮之间套装有一条第二传动皮带，第二主动皮带轮的右轮廓面与第二从动皮带轮的右轮廓面在竖直方向的竖直切面对齐重合，第二传动皮带的右侧带竖直设置，前侧的竖直连接座的上端部左侧中间开设有与第二传动皮带的右侧带左右对应的竖直导向槽，竖直导向槽左右通透，竖直导向槽的右侧与竖直滑槽连通，第二传动皮带的右侧带右侧面与前侧的滑动块的左侧面之间固定连接有一块滑动连接板，滑动连接板滑动连接在竖直导向槽内；两根摆杆的上端交错铰接在升降杆的中部，两根摆杆的下端分别与两块剪切刀片的上端铰接，水平剪切底板的上表面中部设置有位于两个竖直连接座之间的刀片支座，两块剪切刀片的下端交错铰接在刀片支座上，两根摆杆和两块剪切刀片形成一个竖直设置的四连杆机构，该四连杆机构所在竖直平面与竖直夹层板垂直并穿过剪切空隙。

缠绕机构包括大圆弧段内齿圈、两个缠绕减速电机、两个缠绕动力外齿轮、绷带储存盒和储存减速电机，水平升降板的前端设有向后弯曲的大圆弧段缺口，大圆弧段缺口的上表面沿大圆弧段缺口的边缘开设有大圆弧段台阶槽，大圆弧段缺口的上表面沿大圆弧段台阶槽的上侧边缘固定连接有一块水平设置的大圆弧段压板，大圆弧段内齿圈、大圆弧段缺口和大圆弧段压板的圆心角为210°～240°，大圆弧段压板的下表面与台阶槽的底面之间形成大圆弧段滑轨，大圆弧段内齿圈匹配滑动连接在大圆弧段滑轨中，大圆弧段内齿圈的径向厚度大于大圆弧段台阶槽的径向深度，两个缠绕减速电机分别径向左右对称垂直固定连接在大圆弧段压板的上表面，两个缠绕减速电机的动力轴均垂直向下设置在大圆弧段缺口的前侧，两个缠绕动力外齿轮分别固定装配在两个缠绕减速电机的动力轴上，两个缠绕动力外齿轮均与大圆弧段内齿圈啮合，绷带储存盒的上表面固定连接在大圆弧段内齿圈的下表面前边缘，储存减速电机固定连接在绷带储存盒的一侧，绷带储存盒为圆筒结构，绷带储存盒的内部中心转动安装有一根缠绕杆，缠绕杆的圆周侧面沿轴向开设有一条竖直卷绕凹槽，缠绕杆的下端伸出绷带储存盒的底部且固定装配有第三从动皮带轮，储存减速电机的动力轴固定装配有第三主动皮带轮，第三主动皮带轮与第三从动皮带轮之间套装有一条第三传动皮带，绷带储存盒的后侧壁沿轴向开设有绷带进口，绷带储存盒的内部顶面和底面均沿径向设有导向滑槽，导向滑槽的后端与绷带进口对接，导向滑槽的前端伸至缠绕杆，前侧的竖直夹层板的前端与绷带进口对接。

伸展探测机构包括伸展动力箱体、伸展减速电机、第一齿条和双目立体摄像头，伸展动力箱体的底部固定连接在水平升降板的上表面，伸展减速电机固定安装在伸展动力箱体内部，伸展动力箱体的前侧板前侧面固定连接有一块导向块，第一齿条沿前后方向水平滑动连接在导向块上，第一齿条的后端穿过伸展动力箱体的前侧板并位于伸展动力箱体内部，第一齿条的前端伸出伸展动力箱体的前侧板并位于导向块的前侧，伸展减速电机的动力轴中心线沿左右水平方向设置，伸展减速电机的动力轴上固定装配有与第一齿条啮合的第一齿轮，双目立体摄像头固定连接在第一齿条的前端，第一齿条的前端下侧垂直固定连接有竖直垫板，竖直垫板位于大圆弧段内齿圈的内侧，竖直垫板的下端部后侧面设有压钉槽；固结机构包括固结动力箱体、固结减速电机、第二齿条和绷带钉容纳盒，固结动力箱体的顶部固定连接在水平升降板的下表面，固结减速电机固定安装在固结动力箱体内部，固结动力箱体的前侧板设有竖直通孔，固结动力箱体的顶板下表面固定连接有一块竖直支撑板，第二齿条沿前后方向水平滑动连接在固结动力箱体的后侧板和竖直支撑板上，第二齿条的后端穿过固结动力箱体的后侧板并位于固结动力箱体的后侧板后侧，第二齿条的前端穿过竖直通孔并位于固结动力箱体的前侧板前侧，固结减速电机的动力轴中心线沿左右水平方向设置，固结减速电机的动力轴上固定装配有与第二齿条啮合的第二齿轮，绷带钉容纳盒包括两个结构相同且左右对称的容纳块，两个容纳块间隔竖直设置且底部一体连接，左侧的容纳块下侧部沿前后方向开设有U形槽，U形槽的前侧、后侧和右侧均敞口，U形槽与压钉槽前后对应，左侧的容纳块从上表面到U形槽开设有竖直L形容纳槽，竖直L形容纳槽的上侧和右侧敞口，竖直L形容纳槽的下侧与U形槽连通，竖直L形容纳槽的左侧部分设置在竖直L形容纳槽的右侧部分的前侧，左侧的容纳块的后侧面一体连接有一块第一竖直连接板，第一竖直连接板的后侧边下部设有第二竖直连接板，第一竖直连接板和第二竖直连接板均沿前后方向竖直设置，第二竖直连接板上沿前后方向开设有左右通透的水平滑槽；左右两侧的竖直L形容纳槽左右对称拼接形成C形出钉槽，C形出钉槽内装填有C形绷带树钉；第二齿条的前端固定连接有推钉连接件，推钉连接件包括推钉板和推钉支架，推钉板水平设置且滑动在C形出钉槽内，推钉支架的下端固定连接在推钉板的上表面后侧，第二齿条的前端与推钉支架的中部固定连接，推钉支架的左右两端分别滑动连接在左右两侧的水平滑槽中。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本发明的绷带调节架竖直滑动连接在绷带支撑架上，安装绷带圆盘时，通过握持把手向上拉起绷带调节架，即可方便将绷带圆盘转动安装在绷带调节架下端的绷带安装轴上，然后在绷带圆盘的重力作用下，绷带调节架向下移动，绷带圆盘的下圆周切面始终与两个压紧滚轮的上圆周切面摩擦接触，人工将绷带头从绷带圆盘中拉出并塞进两排水平输送辊组之间的水平输送通道中；行走减速电机驱动履带轮转动，从而将该设备整体移动至待包裹的树旁，且树干位于水平升降板前端的大圆弧段缺口内，伸展减速电机动作带动第一齿轮转动，第一齿轮传动第一齿条，使第一齿条水平向前伸出，则双目立体摄像头向前移动至树干附近，基于opencv的双目立体摄像头通过双目标定，校正和立体匹配得到摄像头与树的距离，将所得到的数据传送stm32单片机，单片机经一系列算法处理，将得到的数据转化为树的直径，根据树直径的大小，控制输送减速电机和储存减速电机的转动圈数，进而控制树绷带在绷带储存盒中的存储量；输送减速电机传动各根水平输送辊同步转动，挤压带动绷带向前移动，绷带从螺旋夹层板的水平开口进入，穿过螺旋夹层板并从螺旋夹层板的竖直开口伸出，绷带继续向前依次穿过两个竖直夹层板后，从绷带进口进入绷带储存盒中，绷带沿绷带储存盒上的导向滑槽向前移动至缠绕杆的竖直卷绕凹槽内，储存减速电机传动缠绕杆转动规定圈数，将定量的绷带卷绕在缠绕杆上，然后输送减速电机和储存减速电机均停止转动，两个缠绕减速电机同时转动，两个缠绕动力外齿轮传动大圆弧段内齿圈在大圆弧段滑轨中滑动，并绕树干做圆周转动，绷带储存盒随大圆弧段内齿圈绕树干旋转，则绷带从绷带储存盒的绷带进口反向被拉出，缠绕杆在绷带作用下反向转动，同时，升降减速电机动作并带动竖直丝杠转动，竖直丝杠传动水平升降板沿竖直光杠向上滑动，则绷带储存盒并将绷带螺旋式缠绕包裹在树干外部，水平升降板升至规定高度时，绷带储存盒内绷带完全被拉出，绷带包裹完成，竖直垫板位于树干与最上一层绷带之间，然后，固结减速电机动作带动第二齿轮转动，第二齿轮传动第二齿条，使第二齿条水平向前伸出，则绷带钉容纳盒向前移动并顶压在树干后侧的绷带上，第二齿条继续向前移动，则推钉板向前插入两个容纳块的U形槽内，并将最底部的一个绷带树钉推出，绷带树钉向前穿过绷带顶压在压钉槽内，绷带树钉前端弯折变形扣紧将绷带钉住，最后，剪切减速电机动作带动第二主动皮带轮转动，由于第二传动皮带套装在第二主动皮带轮与第二从动皮带轮之间，则第二传动皮带的右侧带向上移动，第二传动皮带的右侧带通过滑动连接板带动滑动块在竖直滑槽内向上滑动，从而使升降杆向上移动，由于两根摆杆和两块剪切刀片组成四连杆机构，升降杆上移时，两根摆杆和两块剪切刀片均相对合拢，从而将剪切孔隙处的绷带剪断，如此，整个树干绷带包裹过程完成，该整体设备便可移动至下一颗树旁，重复绷带包裹过程。

本发明的全自动树干绷带包裹机具有设计科学、结构合理、自动化程度高、减少劳动强度、提高绷带包裹效率的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图一。

图2是本发明的结构示意图二。

图3是图2中A处局部放大图。

图4是本发明中螺旋夹层板的结构示意图。

图5是本发明中剪切机构的结构示意图一。

图6是本发明中剪切机构的结构示意图二。

图7是本发明中剪切机构的后视图。

图8是本发明中缠绕机构、伸展探测机构、固结机构的结构连接示意图一。

图9是本发明中缠绕机构、伸展探测机构、固结机构的结构连接示意图二。

图10是本发明中绷带储存盒的剖视图。

图11是本发明中伸展探测机构和固结机构的结构示意图。

图12是本发明中固结机构的第二齿条和绷带钉容纳盒装配示意图。

图13是图12的结构爆炸图。

图14是容纳块的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

以图1中箭头所指方向为前向。

如图1-图14所示，全自动树干绷带包裹机，包括车架、行走机构、绷带安装机构、绷带输送机构、转向机构、剪切机构、水平升降板1、缠绕机构、伸展探测机构和固结绷带机构，行走机构安装在车架底部的两侧并驱动车架行走，绷带安装机构、绷带输送机构、转向机构和剪切机构从后到前依次安装在车架上，水平升降板1沿竖直方向滑动连接在车架上，缠绕机构、伸展探测机构和固结绷带机构均安装在水平升降板1上；绷带安装机构上安装有缠绕有绷带的绷带圆盘2，绷带输送机构带动绷带向前运动依次穿过转向机构和剪切机构至缠绕机构中，缠绕机构根据伸展探测机构探测的树干直径大小储存一定长度的绷带，缠绕机构随水平升降板1自下而上移动并将绷带呈螺旋式缠绕包裹在树干外部，绷带包裹完成时，固结绷带机构伸出将缠绕在最上部的绷带钉住固定，剪切机构动作将最下部的绷带剪断。

车架包括槽型底板3和两块竖直侧板4，两块竖直侧板4分别固定连接在槽型底板3的左右两侧，两块竖直侧板4的顶部之间连接有水平连接板5，左侧的竖直侧板4的右侧面安装有并排设置的竖直丝杠6和竖直光杠7，槽型底板3的左侧固定安装有升降减速电机8，升降减速电机8的动力轴传动连接竖直丝杠6，竖直丝杠6和竖直光杠7均穿过水平升降板1的左侧部，水平升降板1与竖直丝杠6之间螺纹传动连接，水平升降板1与竖直光杠7之间滑动连接；行走机构包括两个履带轮组，两个履带轮组的结构相同且左右对称安装在槽型底板3左右两侧，左侧的履带轮组包括两个履带轮9和行走减速电机10，两个履带轮9前后并排转动安装在槽型底板3左侧，两个履带轮9之间套装有一条履带11，行走减速电机10安装在槽型底板3上，行走减速电机10的动力轴传动连接前侧和/或后侧的履带轮9。

绷带安装机构包括绷带支撑架12和绷带调节架13，绷带支撑架12固定连接在右侧的竖直侧板4上，绷带调节架13竖直设置且竖直滑动连接在绷带支撑架12上，绷带调节架13上端设有握持把手14，绷带调节架13下端设有绷带安装轴15，绷带安装轴15的中心线沿左右方向水平设置，绷带圆盘2转动安装在绷带安装轴15上。

绷带输送机构包括两个压紧滚轮16和两排水平输送辊组，两个压紧滚轮16前后对称转动设置在绷带圆盘2下方的槽型底板3右侧板的左侧面上，两个压紧滚轮16的中心线均沿左右方向水平设置，两个压紧滚轮16的上圆周切面均与绷带圆盘2的下圆周切面摩擦接触，两排水平输送辊组结构相同且上下对称设置，两排水平输送辊组之间形成水平输送通道，水平输送通道沿前后方向水平设置在前侧压紧滚轮16与绷带圆盘2接触处的正前方，两排水平输送辊组均包括若干根水平输送辊17，每根水平输送辊17的中心线均沿左右方向水平设置，槽型底板3的底部上表面设有两块竖直安装板18，各根水平输送辊17的左右两端分别转动安装在两块竖直安装板18上，水平输送辊17组的前侧设有输送减速电机19，输送减速电机19沿左右方向水平安装在槽型底板3的底部上表面，输送减速电机19的动力轴安装有第一主动皮带轮20，各根水平输送辊17的左轴端均安装有第一从动皮带轮21，第一主动皮带轮20与最前方下侧的第一从动皮带轮21之间、下侧的相邻两个第一从动皮带轮21之间以及上侧的相邻两个第一从动皮带轮21之间均套装有一条第一传动皮带22。

转向机构为中空结构的螺旋夹层板23，螺旋夹层板23通过第一竖直支架81固定连接在槽型底板3的底部上表面，螺旋夹层板23内部开设有转向通道24，螺旋夹层板23的前端设有竖直开口，螺旋夹层板23的后端设有水平开口，水平输送通道的前侧与螺旋夹层板23的后端对接。

剪切机构包括剪切箱体25、剪切支架、两块竖直夹层板26、一根升降杆27、两组剪切动力组件、两根摆杆28和两块剪切刀片29，剪切箱体25的底部固定连接在槽型底板3的底部上表面，剪切箱体25的前后两侧板上均开设有一个前后通透的竖直长孔30，剪切支架、两块竖直夹层板26、一根升降杆27、两组剪切动力组件、两根摆杆28和两块剪切刀片29均安装在剪切箱体25内部，剪切支架包括水平剪切底板31和两个竖直连接座32，水平剪切底板31固定连接在槽型底板3的底部上表面，两个竖直连接座32沿前后方向间隔固定连接在水平剪切底板31的上表面，两个竖直连接座32的中部均沿竖直方向开设有前后通透的竖直滑槽33，两块竖直夹层板26沿前后方向间隔设置，两块竖直夹层板26分别贯穿固定连接在两个竖直滑槽33内，前侧的竖直夹层板26的前端贯穿前侧的竖直长孔30并伸出剪切箱体25的前侧板，后侧的竖直夹层板26的后端贯穿后侧的竖直长孔30并伸出剪切箱体25的后侧板，前侧的竖直夹层板26的后端与后侧的竖直夹层板26的前端之间形成剪切空隙34，两块竖直夹层板26均为中空结构且内部开设有前后贯通的竖直导向通道35，后侧的竖直夹层板26的后端通过第二竖直支架36固定连接在槽型底板3的底部上表面并与螺旋夹层板23的前端对接；升降杆27沿前后方向水平设置，升降杆27的两端分别固定连接有一块滑动块37，两块滑动块37分别滑动连接在前后两侧的竖直滑槽33内且分别位于两块竖直夹层板26的上方，两组剪切动力组件的结构相同且前后对称分别设置在两个竖直连接座32的左侧，前侧的剪切动力组件包括剪切减速电机38、第二主动皮带轮39和第二从动皮带轮40，剪切减速电机38固定连接在剪切底板的上表面左侧部，第二主动皮带轮39和第二从动皮带轮40的中心线均沿前后方向水平设置，第二主动皮带轮39固定安装在剪切减速电机38的动力轴上，前侧的竖直连接座32的上端部左侧设有铰接支座41，第二从动皮带轮40转动安装在铰接支座41上，第二主动皮带轮39与第二从动皮带轮40之间套装有一条第二传动皮带42，第二主动皮带轮39的右轮廓面与第二从动皮带轮40的右轮廓面在竖直方向的竖直切面对齐重合，第二传动皮带42的右侧带竖直设置，前侧的竖直连接座32的上端部左侧中间开设有与第二传动皮带42的右侧带左右对应的竖直导向槽43，竖直导向槽43左右通透，竖直导向槽43的右侧与竖直滑槽33连通，第二传动皮带42的右侧带右侧面与前侧的滑动块37的左侧面之间固定连接有一块滑动连接板44，滑动连接板44滑动连接在竖直导向槽43内；两根摆杆28的上端交错铰接在升降杆27的中部，两根摆杆28的下端分别与两块剪切刀片29的上端铰接，水平剪切底板31的上表面中部设置有位于两个竖直连接座32之间的刀片支座45，两块剪切刀片29的下端交错铰接在刀片支座45上，两根摆杆28和两块剪切刀片29形成一个竖直设置的四连杆机构，该四连杆机构所在竖直平面与竖直夹层板26垂直并穿过剪切空隙34。

缠绕机构包括大圆弧段内齿圈46、两个缠绕减速电机47、两个缠绕动力外齿轮48、绷带储存盒49和储存减速电机50，水平升降板1的前端设有向后弯曲的大圆弧段缺口，大圆弧段缺口的上表面沿大圆弧段缺口的边缘开设有大圆弧段台阶槽，大圆弧段缺口的上表面沿大圆弧段台阶槽的上侧边缘固定连接有一块水平设置的大圆弧段压板51，大圆弧段内齿圈46、大圆弧段缺口和大圆弧段压板51的圆心角为210°～240°，大圆弧段压板51的下表面与台阶槽的底面之间形成大圆弧段滑轨，大圆弧段内齿圈46匹配滑动连接在大圆弧段滑轨中，大圆弧段内齿圈46的径向厚度大于大圆弧段台阶槽的径向深度，两个缠绕减速电机47分别径向左右对称垂直固定连接在大圆弧段压板51的上表面，两个缠绕减速电机47的动力轴均垂直向下设置在大圆弧段缺口的前侧，两个缠绕动力外齿轮48分别固定装配在两个缠绕减速电机47的动力轴上，两个缠绕动力外齿轮48均与大圆弧段内齿圈46啮合，绷带储存盒49的上表面固定连接在大圆弧段内齿圈46的下表面前边缘，储存减速电机50固定连接在绷带储存盒49的一侧，绷带储存盒49为圆筒结构，绷带储存盒49的内部中心转动安装有一根缠绕杆52，缠绕杆52的圆周侧面沿轴向开设有一条竖直卷绕凹槽53，缠绕杆52的下端伸出绷带储存盒49的底部且固定装配有第三从动皮带轮54，储存减速电机50的动力轴固定装配有第三主动皮带轮55，第三主动皮带轮55与第三从动皮带轮54之间套装有一条第三传动皮带56，绷带储存盒49的后侧壁沿轴向开设有绷带进口57，绷带储存盒49的内部顶面和底面均沿径向设有导向滑槽58，导向滑槽58的后端与绷带进口57对接，导向滑槽58的前端伸至缠绕杆52，前侧的竖直夹层板26的前端与绷带进口57对接。

伸展探测机构包括伸展动力箱体59、伸展减速电机60、第一齿条61和双目立体摄像头62，伸展动力箱体59的底部固定连接在水平升降板1的上表面，伸展减速电机60固定安装在伸展动力箱体59内部，伸展动力箱体59的前侧板前侧面固定连接有一块导向块63，第一齿条61沿前后方向水平滑动连接在导向块63上，第一齿条61的后端穿过伸展动力箱体59的前侧板并位于伸展动力箱体59内部，第一齿条61的前端伸出伸展动力箱体59的前侧板并位于导向块63的前侧，伸展减速电机60的动力轴中心线沿左右水平方向设置，伸展减速电机60的动力轴上固定装配有与第一齿条61啮合的第一齿轮64，双目立体摄像头62固定连接在第一齿条61的前端，第一齿条61的前端下侧垂直固定连接有竖直垫板65，竖直垫板65位于大圆弧段内齿圈46的内侧，竖直垫板65的下端部后侧面设有压钉槽66；固结机构包括固结动力箱体67、固结减速电机68、第二齿条69和绷带钉容纳盒，固结动力箱体67的顶部固定连接在水平升降板1的下表面，固结减速电机68固定安装在固结动力箱体67内部，固结动力箱体67的前侧板设有竖直通孔70，固结动力箱体67的顶板下表面固定连接有一块竖直支撑板71，第二齿条69沿前后方向水平滑动连接在固结动力箱体67的后侧板和竖直支撑板71上，第二齿条69的后端穿过固结动力箱体67的后侧板并位于固结动力箱体67的后侧板后侧，第二齿条69的前端穿过竖直通孔70并位于固结动力箱体67的前侧板前侧，固结减速电机68的动力轴中心线沿左右水平方向设置，固结减速电机68的动力轴上固定装配有与第二齿条69啮合的第二齿轮72，绷带钉容纳盒包括两个结构相同且左右对称的容纳块73，两个容纳块73间隔竖直设置且底部一体连接，左侧的容纳块73下侧部沿前后方向开设有U形槽74，U形槽74的前侧、后侧和右侧均敞口，U形槽74与压钉槽66前后对应，左侧的容纳块73从上表面到U形槽74开设有竖直L形容纳槽75，竖直L形容纳槽75的上侧和右侧敞口，竖直L形容纳槽75的下侧与U形槽74连通，竖直L形容纳槽75的左侧部分设置在竖直L形容纳槽75的右侧部分的前侧，左侧的容纳块73的后侧面一体连接有一块第一竖直连接板76，第一竖直连接板76的后侧边下部设有第二竖直连接板77，第一竖直连接板76和第二竖直连接板77均沿前后方向竖直设置，第二竖直连接板77上沿前后方向开设有左右通透的水平滑槽78；左右两侧的竖直L形容纳槽75左右对称拼接形成C形出钉槽，C形出钉槽内装填有C形绷带树钉；第二齿条69的前端固定连接有推钉连接件，推钉连接件包括推钉板79和推钉支架80，推钉板79水平设置且滑动在C形出钉槽内，推钉支架80的下端固定连接在推钉板79的上表面后侧，第二齿条69的前端与推钉支架80的中部固定连接，推钉支架80的左右两端分别滑动连接在左右两侧的水平滑槽78中。

本发明的绷带调节架13竖直滑动连接在绷带支撑架12上，安装绷带圆盘2时，通过握持把手14向上拉起绷带调节架13，即可方便将绷带圆盘2转动安装在绷带调节架13下端的绷带安装轴15上，然后在绷带圆盘2的重力作用下，绷带调节架13向下移动，绷带圆盘2的下圆周切面始终与两个压紧滚轮16的上圆周切面摩擦接触，人工将绷带头从绷带圆盘2中拉出并塞进两排水平输送辊17组之间的水平输送通道中；行走减速电机10驱动履带轮9转动，从而将该设备整体移动至待包裹的树旁，且树干位于水平升降板1前端的大圆弧段缺口内，伸展减速电机60动作带动第一齿轮64转动，第一齿轮64传动第一齿条61，使第一齿条61水平向前伸出，则双目立体摄像头62向前移动至树干附近，基于opencv的双目立体摄像头62通过双目标定，校正和立体匹配得到摄像头与树的距离，将所得到的数据传送stm32单片机，单片机经一系列算法处理，将得到的数据转化为树的直径，根据树直径的大小，控制输送减速电机19和储存减速电机50的转动圈数，进而控制树绷带在绷带储存盒49中的存储量；输送减速电机19传动各根水平输送辊17同步转动，挤压带动绷带向前移动，绷带从螺旋夹层板23的水平开口进入，穿过螺旋夹层板23并从螺旋夹层板23的竖直开口伸出，绷带继续向前依次穿过两个竖直夹层板26后，从绷带进口57进入绷带储存盒49中，绷带沿绷带储存盒49上的导向滑槽58向前移动至缠绕杆52的竖直卷绕凹槽53内，储存减速电机50传动缠绕杆52转动规定圈数，将定量的绷带卷绕在缠绕杆52上，然后输送减速电机19和储存减速电机50均停止转动，两个缠绕减速电机47同时转动，两个缠绕动力外齿轮48传动大圆弧段内齿圈46在大圆弧段滑轨中滑动，并绕树干做圆周转动，绷带储存盒49随大圆弧段内齿圈46绕树干旋转，则绷带从绷带储存盒49的绷带进口57反向被拉出，缠绕杆52在绷带作用下反向转动，同时，升降减速电机8动作并带动竖直丝杠6转动，竖直丝杠6传动水平升降板1沿竖直光杠7向上滑动，则绷带储存盒49并将绷带螺旋式缠绕包裹在树干外部，水平升降板1升至规定高度时，绷带储存盒49内绷带完全被拉出，绷带包裹完成，竖直垫板65位于树干与最上一层绷带之间，然后，固结减速电机68动作带动第二齿轮72转动，第二齿轮72传动第二齿条69，使第二齿条69水平向前伸出，则绷带钉容纳盒向前移动并顶压在树干后侧的绷带上，第二齿条69继续向前移动，则推钉板79向前插入两个容纳块73的U形槽74所拼接成的C形出钉槽内，并将最底部的一个绷带树钉推出，绷带树钉向前穿过绷带顶压在压钉槽66内，绷带树钉前端弯折变形扣紧将绷带钉住，最后，剪切减速电机38动作带动第二主动皮带轮39转动，由于第二传动皮带42套装在第二主动皮带轮39与第二从动皮带轮40之间，则第二传动皮带42的右侧带向上移动，第二传动皮带42的右侧带通过滑动连接板44带动滑动块37在竖直滑槽33内向上滑动，从而使升降杆27向上移动，由于两根摆杆28和两块剪切刀片29组成四连杆机构，升降杆27上移时，两根摆杆28和两块剪切刀片29均相对合拢，从而将剪切孔隙处的绷带剪断，如此，整个树干绷带包裹过程完成，该整体设备便可移动至下一颗树旁，重复绷带包裹过程。

本发明的全自动树干绷带包裹机具有设计科学、结构合理、自动化程度高、减少劳动强度、提高绷带包裹效率的优点。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.全自动树干绷带包裹机，其特征在于：包括车架、行走机构、绷带安装机构、绷带输送机构、转向机构、剪切机构、水平升降板、缠绕机构、伸展探测机构和固结绷带机构，行走机构安装在车架底部的两侧并驱动车架行走，绷带安装机构、绷带输送机构、转向机构和剪切机构从后到前依次安装在车架上，水平升降板沿竖直方向滑动连接在车架上，缠绕机构、伸展探测机构和固结绷带机构均安装在水平升降板上；绷带安装机构上安装有缠绕有绷带的绷带圆盘，绷带输送机构带动绷带向前运动依次穿过转向机构和剪切机构至缠绕机构中，缠绕机构根据伸展探测机构探测的树干直径大小储存一定长度的绷带，缠绕机构随水平升降板自下而上移动并将绷带呈螺旋式缠绕包裹在树干外部，绷带包裹完成时，固结绷带机构伸出将缠绕在最上部的绷带钉住固定，剪切机构动作将最下部的绷带剪断。

2.根据权利要求1所述的全自动树干绷带包裹机，其特征在于：车架包括槽型底板和两块竖直侧板，两块竖直侧板分别固定连接在槽型底板的左右两侧，两块竖直侧板的顶部之间连接有水平连接板，左侧的竖直侧板的右侧面安装有并排设置的竖直丝杠和竖直光杠，槽型底板的左侧固定安装有升降减速电机，升降减速电机的动力轴传动连接竖直丝杠，竖直丝杠和竖直光杠均穿过水平升降板的左侧部，水平升降板与竖直丝杠之间螺纹传动连接，水平升降板与竖直光杠之间滑动连接；行走机构包括两个履带轮组，两个履带轮组的结构相同且左右对称安装在槽型底板左右两侧，左侧的履带轮组包括两个履带轮和行走减速电机，两个履带轮前后并排转动安装在槽型底板左侧，两个履带轮之间套装有一条履带，行走减速电机安装在槽型底板上，行走减速电机的动力轴传动连接前侧和/或后侧的履带轮。

3.根据权利要求2所述的全自动树干绷带包裹机，其特征在于：绷带安装机构包括绷带支撑架和绷带调节架，绷带支撑架固定连接在右侧的竖直侧板上，绷带调节架竖直设置且竖直滑动连接在绷带支撑架上，绷带调节架上端设有握持把手，绷带调节架下端设有绷带安装轴，绷带安装轴的中心线沿左右方向水平设置，绷带圆盘转动安装在绷带安装轴上。

4.根据权利要求3所述的全自动树干绷带包裹机，其特征在于：绷带输送机构包括两个压紧滚轮和两排水平输送辊组，两个压紧滚轮前后对称转动设置在绷带圆盘下方的槽型底板右侧板的左侧面上，两个压紧滚轮的中心线均沿左右方向水平设置，两个压紧滚轮的上圆周切面均与绷带圆盘的下圆周切面摩擦接触，两排水平输送辊组结构相同且上下对称设置，两排水平输送辊组之间形成水平输送通道，水平输送通道沿前后方向水平设置在前侧压紧滚轮与绷带圆盘接触处的正前方，两排水平输送辊组均包括若干根水平输送辊，每根水平输送辊的中心线均沿左右方向水平设置，槽型底板的底部上表面设有两块竖直安装板，各根水平输送辊的左右两端分别转动安装在两块竖直安装板上，水平输送辊组的前侧设有输送减速电机，输送减速电机沿左右方向水平安装在槽型底板的底部上表面，输送减速电机的动力轴安装有第一主动皮带轮，各根水平输送辊的左轴端均安装有第一从动皮带轮，第一主动皮带轮与最前方下侧的第一从动皮带轮之间、下侧的相邻两个第一从动皮带轮之间以及上侧的相邻两个第一从动皮带轮之间均套装有一条第一传动皮带。

5.根据权利要求4所述的全自动树干绷带包裹机，其特征在于：转向机构为中空结构的螺旋夹层板，螺旋夹层板通过第一竖直支架固定连接在槽型底板的底部上表面，螺旋夹层板内部开设有转向通道，螺旋夹层板的前端设有竖直开口，螺旋夹层板的后端设有水平开口，水平输送通道的前侧与螺旋夹层板的后端对接。

6.根据权利要求5所述的全自动树干绷带包裹机，其特征在于：剪切机构包括剪切箱体、剪切支架、两块竖直夹层板、一根升降杆、两组剪切动力组件、两根摆杆和两块剪切刀片，剪切箱体的底部固定连接在槽型底板的底部上表面，剪切箱体的前后两侧板上均开设有一个前后通透的竖直长孔，剪切支架、两块竖直夹层板、一根升降杆、两组剪切动力组件、两根摆杆和两块剪切刀片均安装在剪切箱体内部，剪切支架包括水平剪切底板和两个竖直连接座，水平剪切底板固定连接在槽型底板的底部上表面，两个竖直连接座沿前后方向间隔固定连接在水平剪切底板的上表面，两个竖直连接座的中部均沿竖直方向开设有前后通透的竖直滑槽，两块竖直夹层板沿前后方向间隔设置，两块竖直夹层板分别贯穿固定连接在两个竖直滑槽内，前侧的竖直夹层板的前端贯穿前侧的竖直长孔并伸出剪切箱体的前侧板，后侧的竖直夹层板的后端贯穿后侧的竖直长孔并伸出剪切箱体的后侧板，前侧的竖直夹层板的后端与后侧的竖直夹层板的前端之间形成剪切空隙，两块竖直夹层板均为中空结构且内部开设有前后贯通的竖直导向通道，后侧的竖直夹层板的后端通过第二竖直支架固定连接在槽型底板的底部上表面并与螺旋夹层板的前端对接；升降杆沿前后方向水平设置，升降杆的两端分别固定连接有一块滑动块，两块滑动块分别滑动连接在前后两侧的竖直滑槽内且分别位于两块竖直夹层板的上方，两组剪切动力组件的结构相同且前后对称分别设置在两个竖直连接座的左侧，前侧的剪切动力组件包括剪切减速电机、第二主动皮带轮和第二从动皮带轮，剪切减速电机固定连接在剪切底板的上表面左侧部，第二主动皮带轮和第二从动皮带轮的中心线均沿前后方向水平设置，第二主动皮带轮固定安装在剪切减速电机的动力轴上，前侧的竖直连接座的上端部左侧设有铰接支座，第二从动皮带轮转动安装在铰接支座上，第二主动皮带轮与第二从动皮带轮之间套装有一条第二传动皮带，第二主动皮带轮的右轮廓面与第二从动皮带轮的右轮廓面在竖直方向的竖直切面对齐重合，第二传动皮带的右侧带竖直设置，前侧的竖直连接座的上端部左侧中间开设有与第二传动皮带的右侧带左右对应的竖直导向槽，竖直导向槽左右通透，竖直导向槽的右侧与竖直滑槽连通，第二传动皮带的右侧带右侧面与前侧的滑动块的左侧面之间固定连接有一块滑动连接板，滑动连接板滑动连接在竖直导向槽内；两根摆杆的上端交错铰接在升降杆的中部，两根摆杆的下端分别与两块剪切刀片的上端铰接，水平剪切底板的上表面中部设置有位于两个竖直连接座之间的刀片支座，两块剪切刀片的下端交错铰接在刀片支座上，两根摆杆和两块剪切刀片形成一个竖直设置的四连杆机构，该四连杆机构所在竖直平面与竖直夹层板垂直并穿过剪切空隙。

7.根据权利要求6所述的全自动树干绷带包裹机，其特征在于：缠绕机构包括大圆弧段内齿圈、两个缠绕减速电机、两个缠绕动力外齿轮、绷带储存盒和储存减速电机，水平升降板的前端设有向后弯曲的大圆弧段缺口，大圆弧段缺口的上表面沿大圆弧段缺口的边缘开设有大圆弧段台阶槽，大圆弧段缺口的上表面沿大圆弧段台阶槽的上侧边缘固定连接有一块水平设置的大圆弧段压板，大圆弧段内齿圈、大圆弧段缺口和大圆弧段压板的圆心角为210°～240°，大圆弧段压板的下表面与台阶槽的底面之间形成大圆弧段滑轨，大圆弧段内齿圈匹配滑动连接在大圆弧段滑轨中，大圆弧段内齿圈的径向厚度大于大圆弧段台阶槽的径向深度，两个缠绕减速电机分别径向左右对称垂直固定连接在大圆弧段压板的上表面，两个缠绕减速电机的动力轴均垂直向下设置在大圆弧段缺口的前侧，两个缠绕动力外齿轮分别固定装配在两个缠绕减速电机的动力轴上，两个缠绕动力外齿轮均与大圆弧段内齿圈啮合，绷带储存盒的上表面固定连接在大圆弧段内齿圈的下表面前边缘，储存减速电机固定连接在绷带储存盒的一侧，绷带储存盒为圆筒结构，绷带储存盒的内部中心转动安装有一根缠绕杆，缠绕杆的圆周侧面沿轴向开设有一条竖直卷绕凹槽，缠绕杆的下端伸出绷带储存盒的底部且固定装配有第三从动皮带轮，储存减速电机的动力轴固定装配有第三主动皮带轮，第三主动皮带轮与第三从动皮带轮之间套装有一条第三传动皮带，绷带储存盒的后侧壁沿轴向开设有绷带进口，绷带储存盒的内部顶面和底面均沿径向设有导向滑槽，导向滑槽的后端与绷带进口对接，导向滑槽的前端伸至缠绕杆，前侧的竖直夹层板的前端与绷带进口对接。

8.根据权利要求7所述的全自动树干绷带包裹机，其特征在于：伸展探测机构包括伸展动力箱体、伸展减速电机、第一齿条和双目立体摄像头，伸展动力箱体的底部固定连接在水平升降板的上表面，伸展减速电机固定安装在伸展动力箱体内部，伸展动力箱体的前侧板前侧面固定连接有一块导向块，第一齿条沿前后方向水平滑动连接在导向块上，第一齿条的后端穿过伸展动力箱体的前侧板并位于伸展动力箱体内部，第一齿条的前端伸出伸展动力箱体的前侧板并位于导向块的前侧，伸展减速电机的动力轴中心线沿左右水平方向设置，伸展减速电机的动力轴上固定装配有与第一齿条啮合的第一齿轮，双目立体摄像头固定连接在第一齿条的前端，第一齿条的前端下侧垂直固定连接有竖直垫板，竖直垫板位于大圆弧段内齿圈的内侧，竖直垫板的下端部后侧面设有压钉槽；固结机构包括固结动力箱体、固结减速电机、第二齿条和绷带钉容纳盒，固结动力箱体的顶部固定连接在水平升降板的下表面，固结减速电机固定安装在固结动力箱体内部，固结动力箱体的前侧板设有竖直通孔，固结动力箱体的顶板下表面固定连接有一块竖直支撑板，第二齿条沿前后方向水平滑动连接在固结动力箱体的后侧板和竖直支撑板上，第二齿条的后端穿过固结动力箱体的后侧板并位于固结动力箱体的后侧板后侧，第二齿条的前端穿过竖直通孔并位于固结动力箱体的前侧板前侧，固结减速电机的动力轴中心线沿左右水平方向设置，固结减速电机的动力轴上固定装配有与第二齿条啮合的第二齿轮，绷带钉容纳盒包括两个结构相同且左右对称的容纳块，两个容纳块间隔竖直设置且底部一体连接，左侧的容纳块下侧部沿前后方向开设有U形槽，U形槽的前侧、后侧和右侧均敞口，U形槽与压钉槽前后对应，左侧的容纳块从上表面到U形槽开设有竖直L形容纳槽，竖直L形容纳槽的上侧和右侧敞口，竖直L形容纳槽的下侧与U形槽连通，竖直L形容纳槽的左侧部分设置在竖直L形容纳槽的右侧部分的前侧，左侧的容纳块的后侧面一体连接有一块第一竖直连接板，第一竖直连接板的后侧边下部设有第二竖直连接板，第一竖直连接板和第二竖直连接板均沿前后方向竖直设置，第二竖直连接板上沿前后方向开设有左右通透的水平滑槽；左右两侧的竖直L形容纳槽左右对称拼接形成C形出钉槽，C形出钉槽内装填有C形绷带树钉；第二齿条的前端固定连接有推钉连接件，推钉连接件包括推钉板和推钉支架，推钉板水平设置且滑动在左右两侧的U形槽内，推钉支架的下端固定连接在推钉板的上表面后侧，第二齿条的前端与推钉支架的中部固定连接，推钉支架的左右两端分别滑动连接在左右两侧的水平滑槽中。