CN110199705A - 绿篱锥面造型修剪机构 - Google Patents
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- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G3/00—Cutting implements specially adapted for horticultural purposes; Delimbing standing trees
- A01G3/04—Apparatus for trimming hedges, e.g. hedge shears
Abstract
本发明公开了一种绿篱锥面造型修剪机构，包括机架和修剪锯头，还包括液压伸缩杆和调节液压杆以及连杆结构，所述调节液压杆的一端设在机架上，调节液压杆的另一端与连杆结构顶部铰接相连，液压伸缩杆与连杆结构侧面伸出的两个连杆的端部铰接相连，连杆结构的连杆下端与设在机架上的转轴铰接相连，所述修剪锯头设在液压伸缩杆的下端。该绿篱锥面造型修剪机构结构设计合理，其可对一定范围内任意锥面绿篱造型进行修剪，大幅提高了修剪效率；并且锥高和锥角调节操作简便，无需针对不同造型制作多个修剪设备，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及绿篱修剪技术领域，尤其是涉及一种绿篱锥面造型修剪机构。
背景技术
现今锥面植物的修剪，还完全是由人工实现。人工手持直线式汽油绿篱机进行锥面造型时，对工人技术要求较高，且此工作十分劳累枯燥，且人工修剪的效率较为低下。
绿篱修剪设备多为机械臂带动末端割草机实现工作，虽工作效率也较高，但功能过于单一化，只能切割水平绿化带。无论国内国外，绿篱机的工作范围仅限景观植物平面造型切割，而对锥面的造型却无法实现，锥面造型的绿篱切割完全由人工切出，修剪效率低。
发明内容
针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种绿篱锥面造型修剪机构，其可对一定范围内任意锥面绿篱造型进行修剪，大幅提高了修剪效率。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
该绿篱锥面造型修剪机构，包括机架和修剪锯头，还包括液压伸缩杆和调节液压杆以及连杆结构，所述调节液压杆的一端设在机架上，调节液压杆的另一端与连杆结构顶部铰接相连，液压伸缩杆与连杆结构侧面伸出的两个连杆的端部铰接相连，连杆结构的连杆下端与设在机架上的转轴铰接相连，所述修剪锯头设在液压伸缩杆的下端。
进一步的，所述修剪锯头为直线往复式修剪锯头。
还包括固定吊块，所述机架可旋转调整的设在固定吊块的下部。
所述连杆结构为平面四连杆机构。
所述机架包括相对设置的两侧板，两侧板的顶部之间通过顶板相连，调节液压杆和连杆结构均位于两侧板之间。
所述固定吊块和机架的顶部之间设有用于驱动机架转动的调节电机。
所述顶板的下部设有吊耳，所述调节液压杆的顶部与吊耳铰接相连。
所述机架上的转轴设在两侧板之间下部。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
该绿篱锥面造型修剪机构结构设计合理，其可对一定范围内任意锥面绿篱造型进行修剪，大幅提高了修剪效率；并且锥高和锥角调节操作简便，无需针对不同造型制作多个修剪设备，降低了成本。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明修剪机构结构示意图一。
图2为本发明修剪机构结构示意图二。
图3为本发明修剪机构内部示意图。
图4为本发明修剪机构结构示意图三。
图5为本发明运动原理简图。
图中：
101.固定吊块、102.机架、103.液压伸缩杆、104.修剪锯头、105.转轴Ⅰ、106.转轴Ⅱ、107.调节液压杆、108.连杆Ⅰ、109.摇杆、1010.连杆Ⅱ、1011.连杆Ⅲ、1012.吊耳、1013.调节电机。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1至图5所示，该绿篱锥面造型修剪机构，包括固定吊块101、机架102、修剪锯头104、液压伸缩杆103和调节液压杆107以及连杆结构；调节液压杆107的一端设在机架102上，调节液压杆的另一端与连杆结构顶部铰接相连，液压伸缩杆103与连杆结构侧面伸出的两个连杆的端部铰接相连，连杆结构的连杆下端与设在机架上的转轴铰接相连，修剪锯头104设在液压伸缩杆的下端。
修剪锯头104为直线往复式修剪锯头。机架可旋转调整的设在固定吊块的下部；优选的，固定吊块和机架的顶部之间设有用于驱动机架转动的调节电机1013，修剪锯头的角度调节操作简便。
机架包括相对设置的两侧板，两侧板的顶部之间通过顶板相连，调节液压杆和连杆结构均位于两侧板之间；顶板的下部设有吊耳1012，调节液压杆107的顶部与吊耳铰接相连；机架上的转轴设在两侧板之间下部。修剪机构的主要部件均设在机架的罩板中，对主要部件形成保护，保证工作稳定可靠性。
连杆结构为平面四连杆机构，其包括连杆Ⅰ108、摇杆109、连杆Ⅱ1010以及连杆Ⅲ1011，连杆Ⅰ和连杆Ⅲ相平行设置，摇杆和连杆Ⅱ相平行设置，连杆Ⅰ与摇杆及连杆Ⅱ的上部均铰接相连，摇杆和连杆Ⅱ的下端与设在机架上的转轴铰接相连，具体为摇杆的下端与转轴Ⅰ105相铰接，连杆Ⅱ的下端与转轴Ⅱ106相铰接；连杆Ⅱ设在摇杆和液压伸缩杆之间，连杆Ⅲ的一端与连杆Ⅱ相铰接，连杆Ⅲ的另一端与液压伸缩杆的壳体相铰接，调节液压杆的下端与连杆Ⅱ的上端相铰接。
本发明设计双平行四边形机构与该空间四杆机构相并联，从而平移了锥顶位置，使多级液压伸缩杆的末端绿篱机锯头可运动到锥顶位置。其可对一定范围内任意锥面绿篱造型进行修剪，大幅提高了修剪效率；并且锥高和锥角调节操作简便，无需针对不同造型制作多个修剪设备，降低了成本。
如图5所示，构件3与构件4的长度相等，构件5的F-G段与构件2的C-D段长度相等，则构件2、3、4、5四杆共同构成了平行四边形机构。构件6的E-G段与构件7的H-I段长度相等，构件5的G-H段与构件6长度相等，因此构件4、5、6、7四杆共同组成了第二个平行四边形机构。构件8与构件9组成了一个移动副，构件2、3、4、5、6、7、8、9经计算共一个自由度；7、10、11、12四个构件共同组成了串联的三个移动副，这三个移动副为同向移动副，共有一个自由度；将构件2至12看做一个整体，则此整体可绕A点整周旋转，在A点有一个自由度；则本发明的总机构运动自由度为3。
锥面行走原理：本发明中延长构件2的回转轴线与连杆10交于J点，延长线段C-D与连杆10的交点也为J点，即三线汇交于J点。将连杆2至12胶合等效为一个构件，则该等效构件绕A点所在的垂直铰链转动，则构件7、10、11、12的运动轨迹即为圆锥面，锥顶为J点。在构件12(即最后一节伸缩杆)的末端装载上直线往复式绿篱机，该等效构件每转60°末端绿篱机修剪一次，修剪出的植物结构就为正六棱锥，该等效构件每转90°末端绿篱机修剪一次，修剪出的植物结构就为正四棱锥，以此类推。
锥顶角调解原理：构件2、3、4、5四杆共同构成了平行四边形机构，构件4、5、6、7四杆共同组成了第二个平行四边形机构，因此构件3、4、7始终保持平行，本发明中构件8、9组成的移动副与构件7在H点连接，由连杆知识可知，该移动副与平行四边形机构的连接点可移动至F点便于分析，虽运动速度发生变化，但运动形式不会改变，则等效替换后连杆2、3、8、9共同组成一滑块摇杆机构，随着滑块9的移动，摇杆3与等效机架2的角度就会随之发生变化，由于构件7与构件3始终平行，则构件7与构件2间的角度θ就随构件9的移动而改变。则构件2绕A的周转所形成的锥面的锥顶角为2·θ也随之发生变化。
锥顶平移原理：构件2、3、4、5四杆共同构成了平行四边形机构，构件4、5、6、7四杆共同组成了第二个平行四边形机构，点J为直线H-J与轴线A的交点，则由平行四边形原理可知，线段D-J的长度始终与线段E-I(即杆6)的长度相等，由于杆6的长度是固定的，则线段D-J的长度始终保持不变。而再由线段D-J始终与线段G-H保持平行，且线段F-H始终与线段C-D保持平行得，点J始终在C-D的延长线上，则可推出点J的位置始终保持不变，则锥顶的位置始终保持不变。因本发明用此结构将锥顶从C点平移到了J点，而第一段伸缩杆的最下端的回转点为I，则仅需线段I-J的长度大于后三段伸缩杆的最小伸缩长度即可实现锯头可到达锥顶位置的要求，显然这可以实现。因此发明通过双平行四边形平行锥顶的方法成功实现了全锥面的运动轨迹要求。
修剪五棱锥：四级液压伸缩臂末端绿篱机锯头初始位置为J点。首先，调解液压杆的长度使四级液压伸缩臂角度调节到预设角度；绿篱机锯头开始工作，四级液压伸缩臂伸长一定长度后回缩至J点；连杆2绕A点旋转72°，四级液压伸缩臂再次伸长后回缩，重复此过程四次；绿篱机锯头停止工作，修剪完成。
修剪圆锥体：四级液压伸缩臂末端绿篱机锯头初始位置为J点。首先，调解液压杆的长度使四级液压伸缩臂角度调节到预设角度；绿篱锯头开始工作，四级液压伸缩臂伸长一定长度后回缩至J点；连杆2绕A点旋转22.5°(该角度尽可能小)，四级液压伸缩臂再次伸长后回缩，重复此过程15次；绿篱锯头停止工作，修剪完成。
上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种绿篱锥面造型修剪机构，包括机架和修剪锯头，其特征在于：还包括液压伸缩杆和调节液压杆以及连杆结构，所述调节液压杆的一端设在机架上，调节液压杆的另一端与连杆结构顶部铰接相连，液压伸缩杆与连杆结构侧面伸出的两个连杆的端部铰接相连，连杆结构的连杆下端与设在机架上的转轴铰接相连，所述修剪锯头设在液压伸缩杆的下端。
2.如权利要求1所述绿篱锥面造型修剪机构，其特征在于：所述修剪锯头为直线往复式修剪锯头。
3.如权利要求1所述绿篱锥面造型修剪机构，其特征在于：还包括固定吊块，所述机架可旋转调整的设在固定吊块的下部。
4.如权利要求1所述绿篱锥面造型修剪机构，其特征在于：所述连杆结构为平面四连杆机构。
5.如权利要求1所述绿篱锥面造型修剪机构，其特征在于：所述机架包括相对设置的两侧板，两侧板的顶部之间通过顶板相连，调节液压杆和连杆结构均位于两侧板之间。
6.如权利要求3所述绿篱锥面造型修剪机构，其特征在于：所述固定吊块和机架的顶部之间设有用于驱动机架转动的调节电机。
7.如权利要求5所述绿篱锥面造型修剪机构，其特征在于：所述顶板的下部设有吊耳，所述调节液压杆的顶部与吊耳铰接相连。
8.如权利要求5所述绿篱锥面造型修剪机构，其特征在于：所述机架上的转轴设在两侧板之间下部。
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