CN112056106A - 一种树木修圆机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种树木修圆机器人，包括行走装置、高度调节装置、转动装置、剪切装置、剪刃、剪刃支座、固定块，高度调节装置采用了齿轮齿条配合，棘轮棘爪系统，通过驱动齿轮带动齿条在滑轨上向上滑动，棘轮的作用是防止齿轮反转，转动装置的作用是带动剪刃做部分圆周运动，剪切装置采用不完全齿轮齿条传动，带动两个剪刃做往复的剪切动作，再结合转动装置即可实现树木的修圆工作，剪刃在剪刃支座上转动，剪刃支座固定在固定块上，固定块的作用是固定和调节剪刃高度水平，固定块设置在高度调节装置的上方，行走装置固定安装在高度调节装置的下方，该树木修圆机器人具有结构简单，操作方便，功能可靠，造价低廉的优点。

Description

一种树木修圆机器人

技术领域

本发明涉及市政领域，特别涉及一种树木修圆机器人。

背景技术

随着生活质量的提高，人们在追求物质生活之外，会越来越多的关注精神层面的品质，比如生活环境的好坏，因此城市中会栽种许多景观树木，为了让它们看起来更好看，常常需要将树木修剪成圆球形状，目前采用的都是由工人使用除草机进行修圆，这个过程的不确定性很多，并不能保证修剪出的树木是完整的圆形，而且还会浪费许多人力和财力，如现有技术（CN201910679821.5）公开了一种适用于木业的树木修剪机，包括树木修剪机机身、树木修刀支架、树木修刀、树木修剪机爪臂、树木修剪机爪臂轮、控制台和支援箱，所述的钢板和上固定管焊接连接，钢板和下固定管焊接连接，所述的树木修剪机机身两侧安装若干个树木修剪机爪臂，每一个树木修剪机爪臂一端都安装一个树木修剪机爪臂轮，树木修剪机机身固定安装树木修刀支架，树木修刀支架固定连接树木修刀，树木修剪机机身通过电线连接控制台，控制台通过电线连接支援箱，可以通过修剪树木多余的部分来保证树木的笔直修长，该发明只能剪掉树木上多余的枝桠，并不能将树木修剪成某一想要的形状，因此，本发明提供一种结构简单，操作方便，功能可靠，造价低廉的树木修圆机器人。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种树木修圆机器人，可以有效解决上述技术问题，这种树木修圆机器人具有结构简单，操作方便，功能可靠，造价低廉的特点。

为解决上述技术问题，本发明所使用的技术方案是：一种树木修圆机器人，包括行走装置、高度调节装置、转动装置、剪切装置、剪刃、剪刃支座、固定块， 所述的高度调节装置包括固定竖板；所述的转动装置包括转动底板、大齿轮轴；所述的剪切装置包括轴套A、轴套B、齿轮箱。

所述的行走装置固定安装在两个固定竖板的下方，转动底板设置在一个固定竖板的上方，齿轮箱固定安装在大齿轮轴上，两个剪刃分别同轴固定安装在轴套B和轴套A上，两个剪刃同轴转动安装在剪刃支座上，剪刃支座固定安装在固定块上，固定块设置在另一个固定竖板的上方。

进一步的，所述的高度调节装置还包括推杆、摇柄、滑板、滑轨、高度调节齿条、棘轮、棘轮轴、棘爪、片簧、连杆、六角钢轴、高度调节齿轮，所述的滑轨设置在固定竖板上，高度调节齿条滑动安装在滑轨上，滑板固定安装在高度调节齿条的上方，高度调节齿轮与高度调节齿条形成齿轮齿条配合，高度调节齿轮固定安装在六角钢轴上，六角钢轴转动安装在固定竖板上，棘轮轴固定安装在固定竖板上，棘轮同轴固定安装在棘轮轴上，棘爪转动安装在固定竖板上，片簧固定安装在固定竖板上，片簧安装在棘爪上方，连杆一端与高度调节齿轮铰接，另一端与棘轮铰接，摇柄固定安装在六角钢轴上，推杆的两端与两个摇柄转动连接。

进一步的，所述的转动装置还包括转动电机、转动电机座、转动联轴器、转动主轴、转动主轴支座、转动驱动齿轮、大齿轮支架A、转动从动大齿轮、大齿轮支架B，所述的转动电机座固定安装在转动底板上，转动电机固定安装在转动电机座上，转动主轴通过转动联轴器固定安装在转动电机的输出轴上，转动主轴转动安装在转动主轴支座上，转动主轴支座固定安装在转动底板上，转动驱动齿轮同轴固定安装在转动主轴上，转动驱动齿轮与转动从动大齿轮形成齿轮配合，转动从动大齿轮同轴固定安装在大齿轮轴上，大齿轮轴一端转动安装在大齿轮支架A上，另一端固定安装在大齿轮支架B上。

进一步的，所述的剪切装置还包括剪切底板、剪切电机、剪切电机座、剪切联轴器、剪切主轴支座、剪切主轴、剪切齿条滑轨、剪切齿条、剪切齿轮A、剪切齿轮B、剪切齿轮C、传动轴A、传动轴支座、剪切齿轮D、传动轴B、剪切齿轮E、固定轴、不完全齿轮，所述的剪切底板固定安装在齿轮箱的一侧，与齿轮箱底面平齐，剪切电机座固定安装在剪切底板上，剪切电机固定安装在剪切电机上，剪切主轴通过剪切联轴器固定安装在剪切电机的输出轴上，剪切主轴转动安装在剪切主轴支座上，剪切主轴支座固定安装在剪切底板上，不完全齿轮同轴固定安装在剪切主轴上，不完全齿轮间歇性与剪切齿条和剪切齿轮E形成齿轮配合，剪切齿条滑动安装在剪切齿条滑轨上，剪切齿条滑轨固定安装在剪切底板上，剪切齿轮E与剪切齿条形成齿轮配合，剪切齿轮E同轴固定安装在传动轴B上，传动轴B转动安装在齿轮箱上，剪切齿轮D同轴固定安装在传动轴B上，剪切齿轮D与剪切齿轮C形成齿轮配合，剪切齿轮C转动安装在传动轴A上，传动轴A一端固定安装在齿轮箱上，另一端固定安装在传动轴支座上，传动轴支座固定安装在齿轮箱上，剪切齿轮C与剪切齿轮B形成齿轮配合，轴套B同轴固定安装在剪切齿轮B上，轴套B转动安装在固定轴上，剪切齿轮D与剪切齿轮A形成齿轮配合，轴套A同轴固定安装在剪切齿轮A上，轴套A转动安装在固定轴上，固定轴固定安装在齿轮箱上。

进一步的，所述的滑板与固定竖板的上侧面上设置有限位开关和电磁铁，当滑板与固定块和转动底板相接触时滑板带电，当滑板与固定块和转动底板分离时固定竖板上侧面带电。

进一步的，所述的六角钢轴与固定竖板相接触的部分为圆柱形状，所述的大齿轮轴两端为圆柱。

进一步的，所述的推杆可以从中间部分分为两半。

进一步的，所述的固定竖板与行走装置接触的部分设有筋板，高度调节齿条与滑板接触的部分同样设有筋板。

本发明与现有技术相比的有益效果是。

（1）自动化程度高，可以完全解放人力。

（2）可以任意调节高度和更换不同的剪刃，以适应多种不同需求。

（3）结构简单，造价低廉，安全系数高。

附图说明

图1、2为本发明整体结构示意图。

图3为本发明高度调节装置结构示意图。

图4为本发明转动装置结构示意图。

图5、6本发明剪切装置结构示意图。

附图标号：1-行走装置；2-高度调节装置；3-转动装置；4-剪切装置；5-剪刃；6-剪刃支座；7-固定块；201-推杆；202-摇柄；203-固定竖板；204-滑板；205-滑轨；206-高度调节齿条；207-棘轮；208-棘轮轴；209-棘爪；210-片簧；211-连杆；212-六角钢轴；213-高度调节齿轮；301-转动底板；302-转动电机；303-转动电机座；304-转动联轴器；305-转动主轴；306-转动主轴支座；307-转动驱动齿轮；308-大齿轮支架A；309-大齿轮轴；310-转动从动大齿轮；311-大齿轮支架B；401-剪切底板；402-剪切电机；403-剪切电机座；404-剪切联轴器；405-剪切主轴支座；406-剪切主轴；407-剪切齿条滑轨；408-剪切齿条；409-剪切齿轮A；410-轴套A；411-轴套B；412-齿轮箱；413-剪切齿轮B；414-剪切齿轮C；415-传动轴A；416-传动轴支座；417-剪切齿轮D；418-传动轴B；419-剪切齿轮E；420-固定轴；421-不完全齿轮。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例。

图1、2是本发明实施例的整体结构示意图，包括行走装置1、高度调节装置2、转动装置3、剪切装置4、剪刃5、剪刃支座6、固定块7。

所述的行走装置1固定安装在两个固定竖板203的下方，转动底板301设置在一个固定竖板203的上方，齿轮箱412固定安装在大齿轮轴309上，两个剪刃5分别同轴固定安装在轴套B411和轴套A410上，两个剪刃5同轴转动安装在剪刃支座6上，剪刃支座6固定安装在固定块7上，固定块7设置在另一个固定竖板203的上方。

所述的高度调节装置2包括推杆201、摇柄202、固定竖板203、滑板204、滑轨205、高度调节齿条206、棘轮207、棘轮轴208、棘爪209、片簧210、连杆211、六角钢轴212、高度调节齿轮213，所述的滑轨205设置在固定竖板203上，高度调节齿条206滑动安装在滑轨205上，滑板204固定安装在高度调节齿条206的上方，高度调节齿轮213与高度调节齿条206形成齿轮齿条配合，高度调节齿轮213固定安装在六角钢轴212上，六角钢轴212转动安装在固定竖板203上，棘轮轴208固定安装在固定竖板203上，棘轮207同轴固定安装在棘轮轴208上，棘爪209转动安装在固定竖板203上，片簧210固定安装在固定竖板203上，片簧210安装在棘爪209上方，连杆211一端与高度调节齿轮213铰接，另一端与棘轮207铰接，摇柄202固定安装在六角钢轴212上，推杆201的两端与两个摇柄202转动连接，推杆201可以从中间部分分为两半，所述的滑板204与固定竖板203的上侧面上设置有限位开关和电磁铁，当滑板204与固定块7和转动底板301相接触时滑板204带电，当滑板204与固定块7和转动底板301分离时固定竖板203上侧面带电，六角钢轴212与固定竖板203相接触的部分为圆柱形状，固定竖板203与行走装置1接触的部分设有筋板，高度调节齿条206与滑板204接触的部分同样设有筋板。

所述的转动装置3还包括转动底板301、转动电机302、转动电机座303、转动联轴器304、转动主轴305、转动主轴支座306、转动驱动齿轮307、大齿轮支架A308、大齿轮轴309、转动从动大齿轮310、大齿轮支架B311，所述的转动电机座303固定安装在转动底板301上，转动电机302固定安装在转动电机座303上，转动主轴305通过转动联轴器304固定安装在转动电机302的输出轴上，转动主轴305转动安装在转动主轴支座306上，转动主轴支座306固定安装在转动底板301上，转动驱动齿轮307同轴固定安装在转动主轴305上，转动驱动齿轮307与转动从动大齿轮310形成齿轮配合，转动从动大齿轮310同轴固定安装在大齿轮轴309上，大齿轮轴309一端转动安装在大齿轮支架A308上，另一端固定安装在大齿轮支架B311上，大齿轮轴309两端为圆柱。

所述的剪切装置4还包括剪切底板401、剪切电机402、剪切电机座403、剪切联轴器404、剪切主轴支座405、剪切主轴406、剪切齿条滑轨407、剪切齿条408、剪切齿轮A409、轴套A410、轴套B411、齿轮箱412、剪切齿轮B413、剪切齿轮C414、传动轴A415、传动轴支座416、剪切齿轮D417、传动轴B418、剪切齿轮E419、固定轴420、不完全齿轮421，所述的剪切底板401固定安装在齿轮箱412的一侧，与齿轮箱412底面平齐，剪切电机座403固定安装在剪切底板401上，剪切电机402固定安装在剪切电机402上，剪切主轴406通过剪切联轴器404固定安装在剪切电机402的输出轴上，剪切主轴406转动安装在剪切主轴支座405上，剪切主轴支座405固定安装在剪切底板401上，不完全齿轮421同轴固定安装在剪切主轴406上，不完全齿轮421间歇性与剪切齿条408和剪切齿轮E419形成齿轮配合，剪切齿条408滑动安装在剪切齿条滑轨407上，剪切齿条滑轨407固定安装在剪切底板401上，剪切齿轮E419与剪切齿条408形成齿轮配合，剪切齿轮E419同轴固定安装在传动轴B418上，传动轴B418转动安装在齿轮箱412上，剪切齿轮D417同轴固定安装在传动轴B418上，剪切齿轮D417与剪切齿轮C414形成齿轮配合，剪切齿轮C414转动安装在传动轴A415上，传动轴A415一端固定安装在齿轮箱412上，另一端固定安装在传动轴支座416上，传动轴支座416固定安装在齿轮箱412上，剪切齿轮C414与剪切齿轮B413形成齿轮配合，轴套B411同轴固定安装在剪切齿轮B413上，轴套B411转动安装在固定轴420上，剪切齿轮D417与剪切齿轮A409形成齿轮配合，轴套A410同轴固定安装在剪切齿轮A409上，轴套A410转动安装在固定轴420上，固定轴420固定安装在齿轮箱412上。

本发明的工作原理：在进行树木修圆时，首先通过控制修圆机器人的行走装置，将其运到需要修圆的树木跟前，行走装置可以是自动的，也可以设置成手推的，剪切电机402启动，剪切电机402带动剪切主轴406转动，剪切主轴406带动不完全齿轮421转动，当不完全齿轮421的齿与剪切齿条408啮合时，剪切齿条408带动剪切齿轮E419转动，当不完全齿轮421转过一个角度使其齿与剪切齿轮E419啮合时，剪切齿轮E419向另一个方向转动，剪切齿轮D417与剪切齿轮E419同向转动，剪切齿轮B413通过剪切齿轮C414与剪切齿轮D417间接啮合，因此剪切齿轮B413与剪切齿轮D417的转向相同，剪切齿轮A409与剪切齿轮D417直接啮合，因此剪切齿轮A409与剪切齿轮D417转向相反，因此两个剪刃5的运动方向相反，剪切齿轮E419的不同转向用来控制两个剪刃5的开合。

剪切电机402启动的同时，转动电机启动，转动驱动齿轮307随电机转动，转动驱动齿轮307带动转动从动大齿轮310转动，转动从动大齿轮310即可带动大齿轮轴309转动，齿轮箱412固定安装在大齿轮轴309上，因此齿轮箱412随大齿轮轴309转动，即完成了树木的修圆。

当需要调节高度时，推动推杆201带动摇柄202转动，摇柄202带动六角钢轴212转动，六角钢轴212带动高度调节齿轮213转动，调节齿轮213带动高度调节齿条206在滑轨205上向上滑动，即实现了剪刃的提升，高度下调时只需要将棘爪与棘轮断开配合，反转高度调节齿轮213即可。

Claims (8)

1.一种树木修圆机器人，包括行走装置（1）、高度调节装置（2）、转动装置（3）、剪切装置（4）、剪刃（5）、剪刃支座（6）、固定块（7），其特征在于：

所述的高度调节装置（2）包括固定竖板（203）；

所述的转动装置（3）包括转动底板（301）、大齿轮轴（309）；

所述的剪切装置（4）包括轴套A（410）、轴套B（411）、齿轮箱（412）；

所述的行走装置（1）固定安装在两个固定竖板（203）的下方，转动底板（301）设置在一个固定竖板（203）的上方，齿轮箱（412）固定安装在大齿轮轴（309）上，两个剪刃（5）分别同轴固定安装在轴套B（411）和包括轴套A（410）上，两个剪刃（5）同轴转动安装在剪刃支座（6）上，剪刃支座（6）固定安装在固定块（7）上，固定块（7）设置在另一个固定竖板（203）的上方。

2.根据权利要求1所述的一种树木修圆机器人，其特征在于：所述的高度调节装置（2）还包括推杆（201）、摇柄（202）、滑板（204）、滑轨（205）、高度调节齿条（206）、棘轮（207）、棘轮轴（208）、棘爪（209）、片簧（210）、连杆（211）、六角钢轴（212）、高度调节齿轮（213），所述的滑轨（205）设置在固定竖板（203）上，高度调节齿条（206）滑动安装在滑轨（205）上，滑板（204）固定安装在高度调节齿条（206）的上方，高度调节齿轮（213）与高度调节齿条（206）形成齿轮齿条配合，高度调节齿轮（213）固定安装在六角钢轴（212）上，六角钢轴（212）转动安装在固定竖板（203）上，棘轮轴（208）固定安装在固定竖板（203）上，棘轮（207）同轴固定安装在棘轮轴（208）上，棘爪（209）转动安装在固定竖板（203）上，片簧（210）固定安装在固定竖板（203）上，片簧（210）安装在棘爪（209）上方，连杆（211）一端与高度调节齿轮（213）铰接，另一端与棘轮（207）铰接，摇柄（202）固定安装在六角钢轴（212）上，推杆（201）的两端与两个摇柄（202）转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种树木修圆机器人，其特征在于：所述的转动装置（3）还包括转动电机（302）、转动电机座（303）、转动联轴器（304）、转动主轴（305）、转动主轴支座（306）、转动驱动齿轮（307）、大齿轮支架A（308）、转动从动大齿轮（310）、大齿轮支架B（311），所述的转动电机座（303）固定安装在转动底板（301）上，转动电机（302）固定安装在转动电机座（303）上，转动主轴（305）通过转动联轴器（304）固定安装在转动电机（302）的输出轴上，转动主轴（305）转动安装在转动主轴支座（306）上，转动主轴支座（306）固定安装在转动底板（301）上，转动驱动齿轮（307）同轴固定安装在转动主轴（305）上，转动驱动齿轮（307）与转动从动大齿轮（310）形成齿轮配合，转动从动大齿轮（310）同轴固定安装在大齿轮轴（309）上，大齿轮轴（309）一端转动安装在大齿轮支架A（308）上，另一端固定安装在大齿轮支架B（311）上。

4.根据权利要求1所述的一种树木修圆机器人，其特征在于：所述的剪切装置（4）还包括剪切底板（401）、剪切电机（402）、剪切电机座（403）、剪切联轴器（404）、剪切主轴支座（405）、剪切主轴（406）、剪切齿条滑轨（407）、剪切齿条（408）、剪切齿轮A（409）、剪切齿轮B（413）、剪切齿轮C（414）、传动轴A（415）、传动轴支座（416）、剪切齿轮D（417）、传动轴B（418）、剪切齿轮E（419）、固定轴（420）、不完全齿轮（421），所述的剪切底板（401）固定安装在齿轮箱（412）的一侧，与齿轮箱（412）底面平齐，剪切电机座（403）固定安装在剪切底板（401）上，剪切电机（402）固定安装在剪切电机（402）上，剪切主轴（406）通过剪切联轴器（404）固定安装在剪切电机（402）的输出轴上，剪切主轴（406）转动安装在剪切主轴支座（405）上，剪切主轴支座（405）固定安装在剪切底板（401）上，不完全齿轮（421）同轴固定安装在剪切主轴（406）上，不完全齿轮421间歇性与剪切齿条（408）和剪切齿轮E（419）形成齿轮配合，剪切齿条（408）滑动安装在剪切齿条滑轨（407）上，剪切齿条滑轨（407）固定安装在剪切底板（401）上，剪切齿轮E（419）与剪切齿条（408）形成齿轮配合，剪切齿轮E（419）同轴固定安装在传动轴B（418）上，传动轴B（418）转动安装在齿轮箱（412）上，剪切齿轮D（417）同轴固定安装在传动轴B（418）上，剪切齿轮D（417）与剪切齿轮（414）C形成齿轮配合，剪切齿轮C（414）转动安装在传动轴A（415）上，传动轴A（415）一端固定安装在齿轮箱（412）上，另一端固定安装在传动轴支座（416）上，传动轴支座（416）固定安装在齿轮箱（412）上，剪切齿轮C（414）与剪切齿轮B（413）形成齿轮配合，轴套B（411）同轴固定安装在剪切齿轮B（413）上，轴套B（411）转动安装在固定轴（420）上，剪切齿轮D（417）与剪切齿轮A（409）形成齿轮配合，轴套A（410）同轴固定安装在剪切齿轮A（409）上，轴套A（410）转动安装在固定轴（420）上，固定轴（420）固定安装在齿轮箱（412）上。

5.根据权利要求1所述的一种树木修圆机器人，其特征在于：所述的滑板（204）与固定竖板（203）的上侧面上设置有限位开关和电磁铁，当滑板（204）与固定块（7）和转动底板（301）相接触时滑板（204）带电，当滑板（204）与固定块（7）和转动底板（301）分离时固定竖板（203）上侧面带电。

6.根据权利要求1所述的一种树木修圆机器人，其特征在于：所述的六角钢轴（212）与固定竖板（203）相接触的部分为圆柱形状，所述的大齿轮轴（309）两端为圆柱。

7.根据权利要求1所述的一种树木修圆机器人，其特征在于：所述的推杆（201）可以从中间部分分为两半。

8.根据权利要求1所述的一种树木修圆机器人，其特征在于：所述的固定竖板（203）与行走装置（1）接触的部分设有筋板，高度调节齿条（206）与滑板（204）接触的部分同样设有筋板。

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