CN114451160A - 一种高空多向林木修剪设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及修枝技术领域，具体公开了一种高空多向林木修剪设备，所述设备包括：第一底座，所述第一底座上安装有位置调节装置；安装在所述第一底座上的限位架，所述限位架上安装有四套平动装置，四套平动装置的安装方向至少包括三个维度；与所述平动装置相连的传动组件；所述传动组件的一端铰接有承物座；安装在所述承物座上的切割组件，所述切割组件包括切割电机；与所述切割电机相连的方向调节装置。本发明通过四套平动装置带动传动组件调整切割件的位置，配合方向调节装置可以调整切割件的方向，实现了多角度多位置的林木切割，本发明技术方案的机械结构自由度极高，二次开发能力极强，可以进一步的降低工作人员的劳动量，提高安全性。
Description
技术领域
本发明涉及修枝技术领域，具体是一种高空多向林木修剪设备。
背景技术
随着社会的发展，城市绿化越来越受人们的重视，道路、厂房等地方对于绿化的需求很大，很多高大的林木被种植用于改善环境；树木在生长过程中需要经常修剪坏死的枯枝或者影响生长的旁支，由于树木的不断增多，随之而来的绿化维护工作也越来越紧张，现有的修枝方式多由人工爬树上修剪，少量辅助修剪工具也是较为简易，需要人工手持操作，这些方式存在的普遍问题就是效率低下，操作者的劳动强度大，而且还有可能存在安全的隐患。因此，出现了许多自动化的高空林木修剪设备。
但是，现有的高空林木修剪设备虽然智能化程度较高，但是由于机械结构的原因，很难进行多角度多位置的全面修剪，往往在修剪完之后，还需要人工进行“润色”一下，虽然极大降低了操作者的劳动程度，但依旧存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高空多向林木修剪设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高空多向林木修剪设备，所述设备包括：
第一底座，所述第一底座上安装有位置调节装置；
安装在所述第一底座上的限位架，所述限位架上安装有四套平动装置，四套平动装置的安装方向至少包括三个维度；
与所述平动装置相连的传动组件，所述传动组件包括相互铰接的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆靠近平动装置的一端设有传动块，所述第二连杆远离所述第一连杆的一端铰接有承物座；
安装在所述承物座上的切割组件，所述切割组件包括切割电机，所述切割电机的输出轴上可拆卸连接有连接轴，所述连接轴上设有刀具；
与所述切割电机相连的方向调节装置。
作为本发明进一步的方案：所述位置调节装置包括：
两个对称设置的轮架，所述轮架上设有传动座，所述传动座通过限位扣转动连接在所述第一底座上，所述限位扣外接运动电机；
安装在所述轮架端部的车轮；
转动连接在其中一个轮架上的第三连杆；
转动连接在其中一个轮架上的第四连杆，所述第三连杆远离轮架的一端开有滑槽，所述第四连杆远离轮架的一端铰接有滑块，所述滑块与所述滑槽之间配合。
作为本发明进一步的方案：所述传动座和所述限位扣之间的连接处与所述第一底座之间设有轴承，所述车轮上开有减重孔。
作为本发明进一步的方案：所述平动装置包括：
与所述限位架相连的第二底座，所述第二底座上设有两个限位座和一个带轮座；其中，所述限位座对称布置，所述两个限位座和一个带轮座阵列设置；
所述带轮座上设有带轮，所述带轮外接控制电机；
安装在所述带轮上的传动带；
设置在不同第二底座上对应限位座之间的限位杆；
所述传动块滑动连接在所述限位杆上，所述传动块与所述传动带之间相连。
作为本发明进一步的方案：所述方向调节装置包括：
与所述承物座转动连接的蜗轮；
设置在所述承物座上的蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮之间啮合；
安装在所述蜗轮上的箱体；所述箱体上开有限位槽；
转动连接在所述箱体侧壁上的夹具，所述夹具与所述切割电机之间配合；
其中，所述蜗杆与所述夹具外接控制电机。
作为本发明进一步的方案：所述第一底座还包括：
与所述第一底座可拆卸连接的封板，所述封板设置在所述限位架内部。
作为本发明进一步的方案：所述限位架上设有耳板，所述耳板上安装在伸缩杆，所述伸缩杆之间设有折叠网；所述伸缩杆靠近所述耳板的一端外接控制电机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过四套平动装置带动传动组件调整切割件的位置，配合方向调节装置可以调整切割件的方向，实现了多角度多位置的林木切割，本发明技术方案的机械结构自由度极高，二次开发能力极强，可以进一步的降低工作人员的劳动量，提高安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为高空多向林木修剪设备的主视结构示意图。
图2为高空多向林木修剪设备中位置调节装置的结构示意图。
图3为高空多向林木修剪设备的俯视结构示意图。
图4为高空多向林木修剪设备中传动组件的结构示意图。
图5为高空多向林木修剪设备中平动装置的主视结构示意图。
图6为高空多向林木修剪设备中平动装置的俯视结构示意图。
图7为高空多向林木修剪设备中方向调节装置的结构示意图。
图8为高空多向林木修剪设备中夹具的结构示意图。
图9为高空多向林木修剪设备中折叠网的俯视结构示意图。
图中：1-第一底座，2-限位架，3-封板，4-固定螺栓，5-平动装置，6-伸缩杆，7-第二底座，8-限位座，9-带轮，10-传动带，11-限位杆，12-传动块，13-控制电机，14-传动组件，15-第一连杆，16-第二连杆，17-承物座，18-蜗轮，19-箱体，20-限位槽，21-切割电机，22-夹具，23-连接轴，24-刀具，25-蜗杆，26-限位扣，27-传动座，28-轮架，29-车轮，30-第三连杆，31-第四连杆。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
请参阅图1至图4，本发明实施例中，一种高空多向林木修剪设备，所述设备包括：
第一底座1，所述第一底座1上安装有位置调节装置；位置调节装置可以有很多种，可以是安装几个万向轮，又或者是履带式的运动装置，这些都称之为位置调节装置。在位置调节装置的实际设计过程中，我们往往会考虑到实际工况，本设备想要完成的功能的是林木修剪，林木一般都会种植在土壤上，它是崎岖不平的，崎岖不平的软路面会产生颠簸，但是这颠簸还是次要的，更重要的是，它有可能会使得转向过程变得复杂，因此，在设计位置调节装置时需要对转向流畅度进行考虑。
安装在所述第一底座1上的限位架2，所述限位架2上安装有四套平动装置5，四套平动装置5的安装方向至少包括三个维度；四套平动装置5中有三套平动装置5相互垂直布置，这么布置的目的是使得运动件可以在x、y、z三个方向上进行平动，第四套平动装置5一般安装在切割运动方向上，最终，在切割运动方向上，会有两套平动装置5共同配合，提高切割稳定性。
与所述平动装置5相连的传动组件14，所述传动组件14包括相互铰接的第一连杆15和第二连杆16，所述第一连杆15靠近平动装置5的一端设有传动块12，所述第二连杆16远离所述第一连杆15的一端铰接有承物座17；平动装置5有四套，相应的，传动组件14也有四套，传动组件14实际上只有两个相互铰接的连杆，类似于机械臂，传动组件14的一端与平动装置5相连，它的始运动也只是平动，四个传动组件14配合，可以调整承物座17在三个维度上运动。
需要说明的是，为了使得运动更加平稳，某一时段内，最好仅有一个方向上的平动装置5是运动的。
安装在所述承物座17上的切割组件，所述切割组件包括切割电机21，所述切割电机21的输出轴上可拆卸连接有连接轴23，所述连接轴23上设有刀具24；
与所述切割电机21相连的方向调节装置。
切割组件中的切割电机21上安装有方向调节装置，方向调节装置的功能是调节方向，配合平动装置5和传动组件14，可以实现承物座17的位置调节和方向调节。
如图2所示，作为本发明技术方案的一个优选实施例，所述位置调节装置包括：
两个对称设置的轮架28，所述轮架28上设有传动座27，所述传动座27通过限位扣26转动连接在所述第一底座1上，所述限位扣26外接运动电机；
安装在所述轮架28端部的车轮29；
转动连接在其中一个轮架28上的第三连杆30；
转动连接在其中一个轮架28上的第四连杆31，所述第三连杆30远离轮架28的一端开有滑槽，所述第四连杆31远离轮架28的一端铰接有滑块，所述滑块与所述滑槽之间配合。
在本发明技术方案的一个实例中，对位置调节装置进行了限定，运动电机通过限位扣26可以带动传动座27转动，所述传动座27可以带动轮架28转动，所述轮架28带动第三连杆30转动，所述第三连杆30带动第四连杆31转动，所述第三连杆30与所述第四连杆31的滑动连接方式可以防止运动发生干涉。
进一步的，如图1所示，所述传动座27和所述限位扣26之间的连接处与所述第一底座1之间设有轴承，所述车轮29上开有减重孔。
轴承可以使得转向过程更加平滑，减重孔可以使得设备的运动过程更加轻便。
请参阅图1、图3、图5和图6，所述平动装置5包括：
与所述限位架2相连的第二底座7，所述第二底座7上设有两个限位座8和一个带轮9座；其中，所述限位座8对称布置，所述两个限位座8和一个带轮9座阵列设置；
所述带轮9座上设有带轮9，所述带轮9外接控制电机13；
安装在所述带轮9上的传动带10；
设置在不同第二底座7上对应限位座8之间的限位杆11；
所述传动块12滑动连接在所述限位杆11上，所述传动块12与所述传动带10之间相连。
在本发明技术方案的一个实例中，对平动装置5进行了进一步的限定，通过带传动的方式实现平动的功能，实际上，链传动过程也是可行的技术方案，链传动的传动比更加准确，带传动具备过载保护的功能。
更进一步的，所述平动装置5还可以使用丝杠传动，所述丝杠传动当然也能实现平动功能，而且是非常稳定的，但是它的成本会高一点，而且调节速度也不是太快。当然，如果成本允许的话，丝杠传动的修剪效果最好。
如图7和图8所示，所述方向调节装置包括：
与所述承物座17转动连接的蜗轮18；
设置在所述承物座17上的蜗杆25，所述蜗杆25与所述蜗轮18之间啮合；
安装在所述蜗轮18上的箱体19，所述箱体19上开有限位槽20；
转动连接在所述箱体19侧壁上的夹具22，所述夹具22与所述切割电机21之间配合；
其中，所述蜗杆25与所述夹具22外接控制电机13。所述控制电机13在图中未示出。
在本发明技术方案的一个实例中，对方向调节装置进行了具体的限定，方向调节装置共有两个自由度，一是由蜗轮18蜗杆25机构实现的绕z轴方向上的自转，二是由控制电机13和夹具22带动的在竖直平面内的转动。
如图1所示，所述第一底座1还包括：
与所述第一底座1可拆卸连接的封板3，所述封板3设置在所述限位架2内部。
由于限位架2的存在，林木的修剪过程中，修剪后的林木往往会聚集在限位架2内部，通过可拆卸连接的封板3即可将修剪后的林木取出，实现二次利用。其中，所述可拆卸连接方式有很多，最常见的，就是通过固定螺栓4实现可拆卸连接。
如图1和图9所示，所述限位架2上设有耳板，所述耳板上安装在伸缩杆6，所述伸缩杆6之间设有折叠网；所述伸缩杆6靠近所述耳板的一端外接控制电机13。
高空林木修剪，修剪出的枝往往会乱飞，尽管不会很大，但是掉落的话，还是会对下方的工作人员造成一定的困扰，因此，设置一个折叠网，可以有效的保护工作人员。
该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高空多向林木修剪设备，其特征在于，所述设备包括：
第一底座，所述第一底座上安装有位置调节装置；
安装在所述第一底座上的限位架，所述限位架上安装有四套平动装置，四套平动装置的安装方向至少包括三个维度；
与所述平动装置相连的传动组件，所述传动组件包括相互铰接的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆靠近平动装置的一端设有传动块，所述第二连杆远离所述第一连杆的一端铰接有承物座；
安装在所述承物座上的切割组件，所述切割组件包括切割电机，所述切割电机的输出轴上可拆卸连接有连接轴，所述连接轴上设有刀具；
与所述切割电机相连的方向调节装置。
2.根据权利要求1所述的高空多向林木修剪设备，其特征在于，所述位置调节装置包括：
两个对称设置的轮架，所述轮架上设有传动座，所述传动座通过限位扣转动连接在所述第一底座上，所述限位扣外接运动电机；
安装在所述轮架端部的车轮；
转动连接在其中一个轮架上的第三连杆；
转动连接在其中一个轮架上的第四连杆，所述第三连杆远离轮架的一端开有滑槽，所述第四连杆远离轮架的一端铰接有滑块，所述滑块与所述滑槽之间配合。
3.根据权利要求2所述的高空多向林木修剪设备，其特征在于，所述传动座和所述限位扣之间的连接处与所述第一底座之间设有轴承，所述车轮上开有减重孔。
4.根据权利要求1所述的高空多向林木修剪设备，其特征在于，所述平动装置包括：
与所述限位架相连的第二底座，所述第二底座上设有两个限位座和一个带轮座；其中，所述限位座对称布置，所述两个限位座和一个带轮座阵列设置；
所述带轮座上设有带轮，所述带轮外接控制电机；
安装在所述带轮上的传动带；
设置在不同第二底座上对应限位座之间的限位杆；
所述传动块滑动连接在所述限位杆上，所述传动块与所述传动带之间相连。
5.根据权利要求1所述的高空多向林木修剪设备，其特征在于，所述方向调节装置包括：
与所述承物座转动连接的蜗轮；
设置在所述承物座上的蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮之间啮合；
安装在所述蜗轮上的箱体；所述箱体上开有限位槽；
转动连接在所述箱体侧壁上的夹具，所述夹具与所述切割电机之间配合；
其中，所述蜗杆与所述夹具外接控制电机。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高空多向林木修剪设备，其特征在于，所述第一底座还包括：
与所述第一底座可拆卸连接的封板，所述封板设置在所述限位架内部。
7.根据权利要求1-5任一项所述的高空多向林木修剪设备，其特征在于，所述限位架上设有耳板，所述耳板上安装在伸缩杆，所述伸缩杆之间设有折叠网；所述伸缩杆靠近所述耳板的一端外接控制电机。
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