CN111406531A - 一种三维花卉选型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三维花卉选型装置，具体来讲是一种观赏性花卉的三维空间修剪装置，能将一些符合修剪条件的观赏性花卉修建成符合审美要求的三维造型。该装置主要包括：履带车、框架、竖向丝杠机构、轨道连接件、环形轨道、轨道滑块、驱动电机、横向丝杠机构和修剪机构。该装置能够实现在三维空间内的切割运动，将符合条件的花卉切割成预先设定好的造型。此装置结构简单，实用性强，能够减少对花卉造型设计师的需求。同时，该装置能够对花卉进行精确的修剪，有效避免人工修剪的不足，降低了花卉选型的成本，提高了造型花卉的美观度，且工作效率更高。
Description
技术领域
本发明涉及一种三维花卉选型装置，更具体的说是一种观赏性花卉的三维空间修剪装置。属于农业机械领域。
背景技术
目前，在中国的南北各地，存在着大量适合修剪出造型的景观花卉，例如冬青球、红叶石楠、塔柏等都是适合修剪出造型的景观花卉。现在市面上的大多数带有造型的景观花卉是由人工经过长期的修剪培养而成的，过程费时费力。而且，培养一个园艺设计师（更具体的说是景观花卉造型设计师）也是一个长期的过程，人工修剪花卉也具有一定的粗糙性。所以，目前迫切的需要一种机器来解决造型景观花卉的修剪问题。
经检索发现，中国发明专利申请CN105875219A，公开了一种车载式花卉修剪万向臂，通过控制万向臂来实现花卉的自动修剪，具有针对不同的花卉可以免去园艺工程师设计环节，节省时间以及成本，自动化程度较高，控制界面人性化，效率高。然而，通过万象臂难以实现花卉的全方位修剪，并且程序设计难度较大、修剪精度差，且无法做到快速修剪。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有上述缺点，提供一种三维花卉选型装置，能够方便地对花卉进行全方位的三维修剪，特别适合对冬青球、红叶石楠、塔柏等造型景观花卉修剪出理想造型。
为了解决以上技术问题，本发明提供的三维花卉选型装置，包括：小车、框架、竖向丝杠机构、轨道连接件、环形轨道、轨道滑块、驱动电机、横向丝杠机构和修剪机构，所述框架固定于小车，竖向丝杠机构设置于该框架，轨道连接件的内端通过丝杆螺母座与竖向丝杠机构的丝杠螺纹配合，通过升降电机驱动竖向丝杠机构的丝杠转动实现轨道连接件的升降；轨道连接件的外端连接环形轨道，所述环形轨道内壁或外壁设置有齿，轨道滑块与环形轨道配合，通过驱动电机驱动与环形轨道的齿啮合的齿轮实现轨道滑块沿环形轨道移动，所述横向丝杠机构通过立柱固定于轨道滑块的上方或下方，横向丝杠机构设置由横向电机驱动的横向滚珠丝杠和通过螺纹咬合设置于该丝杠的滑块，以及与滑块固定的滑杆；修剪机构固定于滑杆的前端，所述修剪机构包括：舵机和固定于舵机摆臂的修剪电机，修剪电机的输出轴固定有用于修剪花卉的切割片。
该装置能够实现在三维空间内的切割运动，将符合条件的花卉切割成预先设定好的造型。此装置结构简单，实用性强，能够减少对花卉造型设计师的需求。同时，该装置能够对花卉进行精确的修剪，有效避免人工修剪的不足，降低了花卉选型的成本，提高了造型花卉的美观度，且工作效率更高。
附图说明
图1是本发明三维花卉选型装置立体图。
图2是本发明三维花卉选型装置的部分示意图。
图3是本发明三维花卉选型装置的部分示意图。
图中标号如下：
1：履带车，2：框架，2-1：框架连接件，3：竖向丝杠机构，3-1：第一竖向丝杠，3-2：第二竖向丝杠，3-1-1：第一升降电机，3-2-1：第二升降电机，4：轨道连接件，4-1：轨道连接件的外端，5：环形轨道，5-1：齿，5-2：导槽，5-3：金属圆环，6：驱动电机，6-1：齿轮，7：轨道滑块，8：立柱，9：横向丝杠机构， 9-1：横向电机，9-2：滑块，9-3：滑杆，10：U型架，11：舵机，12：修剪电机，13-切割片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1、图2所示三维花卉选型装置，包括：履带车1、框架2、竖向丝杠机构3、轨道连接件4、环形轨道5、轨道滑块7、横向丝杠机构9和修剪机构。
框架2通过其侧部的框架连接件2-1固定于履带车1。
竖向丝杠机构3设置于该框架2，竖向丝杠机构3具有第一竖向丝杠3-1和第二竖向丝杠3-2、以及对应的第一升降电机3-1-1和第二升降电机3-2-1。
轨道连接件4的内端通过丝杆螺母座与竖向丝杠机构3的两根竖向丝杠螺纹配合，通过升降电机驱动竖向丝杠机构3的竖向丝杠转动实现轨道连接件4的升降。轨道连接件的外端4-1连接环形轨道5。
环形轨道5内壁设置有齿5-1，轨道滑块7与环形轨道5滑动配合，驱动电机6与轨道滑块7固定，其输出头连接有与环形轨道5的齿5-1啮合的齿轮6-1。通过驱动电机6驱动该齿轮6-1实现轨道滑块7沿环形轨道5移动。使本发明装置的修剪机构可以进行圆周运动，有利于对于花卉的全方位修剪。
横向丝杠机构9通过立柱8固定于轨道滑块7的上方，横向丝杠机构9具有由横向电机9-1驱动的横向滚珠丝杠和通过螺纹咬合设置于该丝杠的滑块9-2，以及与滑块9-2固定的两根滑杆9-3。横向电机9-1转动横向滚珠丝杠，驱动滑块9-2横向移动，进而带动修剪机构向环形轨道5的中轴线靠近或远离。滑块9-2为丝杆螺母座。
修剪机构固定于滑杆9-3的前端。该修剪机构包括：固定于滑杆9-3的前端的U型架10、固定于该U型架10的舵机11和固定于舵机11摆臂的修剪电机12，修剪电机12的输出轴固定有用于修剪花卉的切割片13。舵机的摆臂带动修剪电机12上下摆动，从而可以对一定角度内需要被修剪得花卉进行切割。
竖向丝杠机构3、环形轨道5、轨道滑块7、横向丝杠机构以及9舵机的配合运动能够让用于切割作业的切割片13实现在立体空间内的三维运动，从而达到3D切割花卉选型的效果。并且在修建的整个过程中，履带车1不需要移动，这提高了修剪的精度。
作为替代方案，齿5-1可以设置于环形轨道5的外壁；横向丝杠机构9可以设置于轨道滑块7的下方。
针对大小不同的花卉修剪半径，可以更换直径不同环形轨道5，以适应修剪需要。此装置不仅可以用来修剪花卉，也可以对大型的根雕，石雕等作品进行初步的加工，具有较为广阔的应用价值。
作为改进，环形轨道5上可以装有多个轨道滑块7及其以上的机械结构，以满足实际修剪选型的需要，提高修剪选型的效率。
本实施例中，对驱动电机6、横向电机9-1、舵机11和修剪电机12的供电可以由固定在立柱8内的蓄电池提供。对升降电机的供电则可由履带车1的电源来提供。
对于驱动电机6、横向电机9-1、舵机11和修剪电机12的供电，本发明还提出了一种方案。如图3所示，环形轨道5外侧有两个导槽5-2，导槽5-2内装有金属圆环5-3，设置于小车的电源与金属圆环5-3电连接，轨道滑块7内部设置有分别与两金属圆环5-3一一对应电接触的触点，触点通过导线连接一电源模块，该电源模块分别为驱动电机6、横向电机9-1、舵机11和修剪电机12中的一个或多个供电，电源模块可设置于立柱8内部。
带电的金属圆环外侧与环形导轨的接触部分应该用绝缘材料进行隔离，触点通过与带电金属圆环的接触形成一个完整的供电回路，为驱动电机6、横向电机9-1、舵机11和修剪电机12提供工作电源。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种三维花卉选型装置，包括：小车（1）、框架（2）、竖向丝杠机构（3）、轨道连接件（4）、环形轨道（5）、轨道滑块（7）、驱动电机（6）、横向丝杠机构（9）和修剪机构，所述框架（2）固定于小车（1），竖向丝杠机构（3）设置于该框架（2）上，轨道连接件（4）的内端固定于丝杆螺母座上，丝杆螺母座与竖向丝杠机构（3）的竖向滚珠丝杠螺纹配合，通过升降电机（3-1-1，3-2-1）驱动竖向丝杆机构（3）的竖向滚珠丝杆转动实现丝杆螺母座的竖向运动，进而驱动轨道连接件（4）的升降；轨道连接件（4）的外端（4-1）连接环形轨道（5），所述环形轨道（5）内壁或外壁设置有齿（5-1），轨道滑块（7）与环形轨道（5）配合，通过驱动电机（6）驱动与环形轨道（5）的齿（5-1）啮合的齿轮（6-1）实现轨道滑块（7）沿环形轨道（5）移动，所述横向丝杠机构（9）通过立柱（8）固定于轨道滑块（7）的上方或下方，横向丝杠机构（9）包括由横向电机（9-1）驱动的横向滚珠丝杠和通过螺纹咬合设置于该丝杠的滑块（9-2），以及与滑块（9-2）固定的滑杆（9-3）；修剪机构固定于滑杆（9-3）的前端，所述修剪机构包括：舵机（11）和固定于舵机（11）摆臂的修剪电机（12），修剪电机（12）的输出轴固定有用于修剪花卉的切割片（13）。
2.根据权利要求1所述的三维花卉选型装置，其特征在于：所述滑块（9-2）为丝杆螺母座。
3.根据权利要求1所述的三维花卉选型装置，其特征在于：所述小车（1）为履带车。
4.根据权利要求1所述的三维花卉选型装置，其特征在于：所述竖向丝杠机构（3）具有两根丝杠（3-1，3-2）。
5.根据权利要求1所述的三维花卉选型装置，其特征在于：所述框架（2）通过其侧部的框架连接件（2-1）固定于小车（1）。
6.根据权利要求1所述的三维花卉选型装置，其特征在于：所述滑杆（9-3）的前端设置有U型架（10），所述舵机（11）固定于该U型架（10）。
7.根据权利要求1所述的三维花卉选型装置，其特征在于：所述立柱（8）固定有为驱动电机（6）、横向电机（9-1）、舵机（11）和修剪电机（12）供电的蓄电池。
8.根据权利要求1所述的三维花卉选型装置，其特征在于：环形轨道（5）外侧有两个导槽（5-2），导槽（5-2）内装有金属圆环（5-3），设置于小车（1）的电源与金属圆环（5-3）电连接，轨道滑块（7）内部设置有分别与两金属圆环（5-3）一一对应电接触的触点，触点通过导线连接一电源模块，该电源模块分别为驱动电机（6）、横向电机（9-1）、舵机（11）和修剪电机（12）中的一个或多个供电。
9.根据权利要求8所述的三维花卉选型装置，其特征在于：所述电源模块设置于立柱（8）内部。
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