CN114467532A - 多功能一体式修剪绿篱机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能一体式修剪绿篱机，属于绿篱修剪设备的技术领域，其中，行走轮安装在机箱的下部；旋转台安装在机箱的顶部；机械臂Ⅰ的底端与旋转台通过水平铰轴Ⅰ铰接，机械臂Ⅱ的两端分别与机械臂Ⅰ的顶端和机械臂Ⅲ的顶端通过水平铰轴Ⅱ和水平铰轴Ⅲ铰接；机械臂Ⅲ的底端安装有刀架接口；水平绿篱修剪刀具包括刀架、顶部刀盘、电机Ⅱ和电机Ⅲ；球形绿篱修剪刀具包括接头Ⅱ、球形刀具、电机Ⅳ。本装置实现了功能多样化，既可以修剪平绿篱，也可以修剪曲面绿篱，增加落叶清扫及粉碎机构，替代现有机型人工清扫、收集碎枝叶。

Description

多功能一体式修剪绿篱机

技术领域

本发明属于绿篱修剪设备的技术领域，尤其是涉及一种多功能一体式修剪绿篱机。

背景技术

绿篱具有隔离防护、遮蔽不良视点、防尘降噪、美化城市环境等作用。而绿篱属于季节性植物，有着成长特性不同，长势各异的特点，必须通过修剪使绿篱既不影响道路交通安全，还有一定的美观性。绿篱修剪时，一方面要控制绿篱高度，符合城市绿化设计规范，另一方面形成一定几何造型如球形、圆柱形、梯形等形状，以美化城市。

目前，国内的绿化修剪设备大多为人工手持式绿篱机。手持式绿篱机采用缸汽油机作为动力，由手持式油锯和手动修枝剪等园艺修剪器具组成，机器运行产生的噪声、振动和废气对修剪工人的身体健康产生影响，且人工修剪绿篱的工作效率低，随城市道路绿化面积不断扩大，修剪工作量增大，工人的劳动强度增大，因此机械化和自动化修剪手段代替人工修剪成为必然发展趋势。

车载式绿篱修剪机代替人工修剪、养护城市绿化带，不仅可以提升修剪效率和修剪质量，而且保证了施工的安全性，满足了市场需求，但是功能较为单一。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能一体式修剪绿篱机，可将绿篱修剪成方形、梯形、城垛形、球形，同时收集修剪后的落叶，并对其进行粉碎处理，将粉碎后的落叶回收至绿篱池中。

本发明提供一种多功能一体式修剪绿篱机，包括机箱、行走轮、用于驱动行走轮行走的电机Ⅰ、旋转台、机械臂Ⅰ、机械臂Ⅱ、机械臂Ⅲ、刀架接口、水平绿篱修剪刀具、球形绿篱修剪刀具；行走轮安装在机箱的下部；旋转台安装在机箱的顶部；机械臂Ⅰ的底端与旋转台通过水平铰轴Ⅰ铰接，机械臂Ⅱ的两端分别与机械臂Ⅰ的顶端和机械臂Ⅲ的顶端通过水平铰轴Ⅱ和水平铰轴Ⅲ铰接，机械臂Ⅰ可绕水平铰轴Ⅰ旋转，机械臂Ⅱ可绕水平铰轴Ⅱ旋转，机械臂Ⅲ可绕水平铰轴Ⅲ旋转；机械臂Ⅲ的底端安装有电机Ⅱ和刀架接口；水平绿篱修剪刀具包括刀架、顶部刀盘和电机Ⅲ；刀架的开口向下，开口边缘设置有碎叶刮板，顶部设置有接头Ⅰ，接头Ⅰ与刀架接口可拆卸连接，刀架由电机Ⅱ驱动旋转；顶部刀盘安装在刀架内，由电机Ⅲ驱动旋转；球形绿篱修剪刀具包括与刀架接口可拆卸连接的接头Ⅱ、设置在接头Ⅱ下方的球形刀具以及驱动球形刀具旋转的电机Ⅳ。

进一步地，机箱的侧面设置有侧开口；多功能一体式修剪绿篱机还包括侧刀具；侧刀具包括安装架、侧向伸缩机构、侧向刀盘和电机Ⅴ；安装架安装在机箱内；侧向伸缩机构安装在安装架上，穿过机箱的侧开口，位于侧开口外的端部安装有侧刀架；侧向刀盘安装在侧刀架上，由电机Ⅴ驱动旋转。

进一步地，上述多功能一体式修剪绿篱机，还包括吸叶碎叶一体组件；吸叶碎叶一体组件包括离心风机、进风管、出风管、碎叶刀具和电机Ⅵ；离心风机设置在机箱内；进风管和出风管穿过机箱，分别与离心风机的进风口和出风口连接；碎叶刀具安装在离心风机内，与离心风机的叶轮同轴安装，由电机Ⅵ驱动同步旋转。

进一步地，刀架接口、接头Ⅰ和接头Ⅱ均为圆盘，刀架接口和接头通过多根螺栓连接，可实现水平绿篱修剪刀具、球形绿篱修剪刀具的换接。

进一步地，侧向伸缩机构包括齿条、齿轮Ⅰ、限位梁和电机Ⅶ；齿条和限位梁滑动安装在安装架的滑槽内，位于侧开口外的端部通过球型铰链与侧刀架连接，以调整侧刀架的角度；齿轮Ⅰ与齿条啮合，由电机Ⅶ驱动旋转，齿轮Ⅰ旋转，齿条带动侧刀架平移，实现了侧刀具的伸缩。

进一步地，电机Ⅰ位于机箱内，且配有减速器；旋转台为电动旋转台；机械臂Ⅰ与旋转台的铰接处、机械臂Ⅰ与机械臂Ⅱ的铰接处、机械臂Ⅱ与机械臂Ⅲ的铰接处均通过电机Ⅷ驱动旋转，其中电机Ⅷ为步进电机；顶部刀盘和侧向刀盘均为圆形刀盘。

进一步地，上述多功能一体式修剪绿篱机的机箱上设置有操作台，通过操作台可进行手动控制和自动控制。

进一步地，顶部刀盘的转轴穿过刀架，套设有齿轮Ⅱ，多个顶部刀盘对应的齿轮Ⅱ相互啮合，电机Ⅲ驱动其中一个齿轮Ⅱ旋转，实现多个顶部刀盘同步旋转。

本发明具有以下有益效果：

上述多功能一体式修剪绿篱机实现了功能多样化，既可以修剪平绿篱，也可以修剪曲面绿篱，增加落叶清扫及粉碎机构，替代现有机型人工清扫、收集碎枝叶，减少人力，提高生产率，实现一机多用、联合作业，美化环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为多功能一体式修剪绿篱机的整体图；

图2为机械臂的结构示意图；

图3为水平绿篱修剪刀具的结构示意图；

图4为球形绿篱修剪刀具的结构示意图；

图5为侧刀具的结构示意图；

图6为侧刀具中齿条、齿轮Ⅰ配合图；

图7为吸叶碎叶一体组件的结构示意图；

图8为吸叶碎叶一体组件中碎叶刀具在离心风机中的安装示意图；

图9为多功能一体式修剪绿篱机的使用状态图；

图10为控制图。

图标：机箱1；行走轮2；旋转台3；机械臂Ⅰ4；机械臂Ⅱ5；机械臂Ⅲ6；刀架接口7；电机Ⅷ8；刀架9；顶部刀盘10；电机Ⅱ11；碎叶刮板12；接头Ⅰ13；接头Ⅱ14；球形刀具15；电机Ⅳ16；安装架17；侧刀架18；侧向刀盘19；电机Ⅴ20；齿条21；齿轮Ⅰ22；限位梁23；球型铰链24；离心风机25；进风管26；出风管27；碎叶刀具28；电机Ⅵ29；传动轴30；操作台31；齿轮Ⅱ32；绿篱100。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供一种多功能一体式修剪绿篱机，包括机箱1、行走轮2、电机Ⅰ、旋转台3、机械臂Ⅰ4、机械臂Ⅱ5、机械臂Ⅲ6、刀架接口7、水平绿篱修剪刀具、球形绿篱修剪刀具、侧刀具、吸叶碎叶一体组件。

行走轮2安装在机箱1的下部，由电机Ⅰ驱动转动，电机Ⅰ位于机箱1内，且配有减速器。

旋转台3为电动旋转台，安装在机箱1的顶部；机械臂Ⅰ4的底端与旋转台3通过水平铰轴Ⅰ铰接，机械臂Ⅱ5的两端分别与机械臂Ⅰ4的顶端和机械臂Ⅲ6的顶端通过水平铰轴Ⅱ和水平铰轴Ⅲ铰接，机械臂Ⅰ4可绕水平铰轴Ⅰ旋转，机械臂Ⅱ5可绕水平铰轴Ⅱ旋转，机械臂Ⅲ6可绕水平铰轴Ⅲ旋转。机械臂Ⅰ4与旋转台3的铰接处、机械臂Ⅰ4与机械臂Ⅱ5的铰接处、机械臂Ⅱ5与机械臂Ⅲ6的铰接处均通过电机Ⅷ8驱动旋转，电机Ⅷ8为步进电机。

机械臂Ⅲ6的底端安装有刀架接口7。

水平绿篱修剪刀具包括刀架9、顶部刀盘10、电机Ⅱ11和电机Ⅲ；刀架9的开口向下，开口边缘设置有碎叶刮板12，顶面转动设置接头Ⅰ13，接头Ⅰ13与刀架接口7可拆卸连接，刀架9由电机Ⅱ11驱动旋转；顶部刀盘10安装在刀架9内，由电机Ⅲ驱动旋转。具体地，顶部刀盘10的转轴穿过刀架9，套设有齿轮Ⅱ32，多个顶部刀盘对应的齿轮Ⅱ32相互啮合，电机Ⅲ驱动其中一个齿轮Ⅱ32旋转。

球形绿篱修剪刀具包括与刀架接口7可拆卸连接的接头Ⅱ14、转动设置在接头Ⅱ14下方的球形刀具15以及驱动球形刀具15旋转的电机Ⅳ16。当电机Ⅳ16如图中水平设置时，可采用换向齿轮箱进行换向。

机箱1的侧面设置有侧开口；侧刀具包括安装架17、侧向伸缩机构、侧刀架18、侧向刀盘19和电机Ⅴ20；安装架17安装在机箱1内；侧向伸缩机构安装在安装架17上，包括齿条21、齿轮Ⅰ22、限位梁23和电机Ⅶ；齿条21和限位梁23滑动安装在安装架17上，穿过机箱1的侧开口，位于侧开口的端部通过球型铰链24与侧刀架18连接；齿轮Ⅰ22与齿条21啮合，由电机Ⅶ旋转；侧向刀盘19安装在侧刀架18上，由电机Ⅴ20驱动旋转。

吸叶碎叶一体组件包括离心风机25、进风管26、出风管27、碎叶刀具28和电机Ⅵ29；离心风机25设置在机箱1内；进风管26和出风管27穿过机箱1，分别与离心风机25的进风口和出风口连接；碎叶刀具28安装在离心风机25内，与离心风机25的叶轮同轴安装，由电机Ⅵ29通过传动轴30驱动同步旋转。

刀架接口7、接头Ⅰ13和接头Ⅱ14均为圆盘，刀架接口7和接头通过多根螺栓连接。

顶部刀盘10和侧向刀盘19均为圆形刀盘。

上述多功能一体式修剪绿篱机的机箱1上设置有操作台31，通过操作台31可进行手动控制和自动控制，工作过程如下所述。

整机上电启动，中央控制器载入配置参数自检，自检异常则报警停机，自检正常进入待机状态；

在主界面输入手动控制或自动控制，中央控制器根据操作指令进入手动控制模式或自动控制模式；

手动控制模式下，行走控制器、旋转台控制器、机械臂控制器、刀盘/刀具控制器、侧向伸缩机构控制器、吸叶碎叶控制器均由手动控制；

自动控制模式下，根据已输入参量，行走控制器控制电机Ⅰ启动进行定速巡航，行走至绿篱100一侧，进行如下动作；

旋转台控制器控制旋转台3旋转，使刀架9对准绿篱100，机械臂控制器控制机械臂旋转、伸缩，使顶部刀盘10到达绿篱100所在位置，未到达绿篱100所在位置则报警停机，到达绿篱100所在位置则刀盘/刀具控制器控制电机Ⅲ启动；

侧向伸缩机构控制器控制侧向伸缩机构移动，使侧向刀盘19到达绿篱100所在位置，未到达绿篱100所在位置则报警停机，到达绿篱100所在位置则侧向刀盘控制器控制电机Ⅴ20启动；

吸叶碎叶控制器控制吸叶碎叶一体组件进行自检，自检异常则报警停机，自检正常则吸叶碎叶控制器控制电机Ⅵ29启动。

自动控制模式还包括避障处理，多功能一体式修剪绿篱机还配置视觉传感器，在整机启动时，视觉传感器检测刀架8移动方向是否有障碍，并将检测结果传输至中央控制器，若无障碍则整机开始定速巡航；若有障碍则中央控制器控制停车制动，旋转台控制器控制旋转台3旋转，机械臂控制器控制机械臂旋转、伸缩，使刀架8避开障碍，若成功避开障碍则整机开始定速巡航，若未能成功避开障碍则报警停机。

综上所述，本实施例提供的多功能一体式修剪绿篱机，通过更换刀具实现修剪对象的多样化，离心风机25可将修剪的落叶通过进风管26吸入，由碎叶刀具28对其进行粉碎，之后再由离心风机25将粉碎后的落叶通过出风管27回喷至绿篱池中，用作养分，从而达到高效的绿篱修剪与回收。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种多功能一体式修剪绿篱机，其特征在于，包括机箱、行走轮、用于驱动行走轮行走的电机Ⅰ、旋转台、机械臂Ⅰ、机械臂Ⅱ、机械臂Ⅲ、刀架接口、水平绿篱修剪刀具、球形绿篱修剪刀具；

所述行走轮安装在机箱的下部；

所述旋转台安装在机箱的顶部；

所述机械臂Ⅰ的底端与旋转台通过水平铰轴Ⅰ铰接，机械臂Ⅱ的两端分别与机械臂Ⅰ的顶端和机械臂Ⅲ的顶端通过水平铰轴Ⅱ和水平铰轴Ⅲ铰接，机械臂Ⅰ可绕水平铰轴Ⅰ旋转，机械臂Ⅱ可绕水平铰轴Ⅱ旋转，机械臂Ⅲ可绕水平铰轴Ⅲ旋转；

所述机械臂Ⅲ的底端安装有电机Ⅱ和刀架接口；

所述水平绿篱修剪刀具包括刀架、顶部刀盘、电机Ⅲ；

所述刀架的开口向下，开口边缘设置有碎叶刮板，顶面设置接头Ⅰ，接头Ⅰ与刀架接口可拆卸连接，刀架由电机Ⅱ驱动旋转；

所述顶部刀盘安装在刀架内，由电机Ⅲ驱动旋转；

所述球形绿篱修剪刀具包括与刀架接口可拆卸连接的接头Ⅱ、设置在接头Ⅱ下方的球形刀具以及驱动球形刀具旋转的电机Ⅳ。

2.根据权利要求2所述的多功能一体式修剪绿篱机，其特征在于，机箱的侧面设置有侧开口；

多功能一体式修剪绿篱机还包括侧刀具；

所述侧刀具包括安装架、侧向伸缩机构、侧向刀盘和电机Ⅴ；

所述安装架安装在机箱内；

所述侧向伸缩机构安装在安装架上，穿过机箱的侧开口，位于侧开口外的端部安装有侧刀架；

所述侧向刀盘安装在侧刀架上，由电机Ⅴ驱动旋转。

3.根据权利要求2所述的多功能一体式修剪绿篱机，其特征在于，还包括吸叶碎叶一体组件；

吸叶碎叶一体组件包括离心风机、进风管、出风管、碎叶刀具和电机Ⅵ；

所述离心风机设置在机箱内；

所述进风管和出风管穿过机箱，分别与离心风机的进风口和出风口连接；

所述碎叶刀具安装在离心风机内，与离心风机的叶轮同轴安装，由电机Ⅵ驱动同步旋转。

4.根据权利要求3所述的多功能一体式修剪绿篱机，其特征在于，刀架接口、接头Ⅰ和接头Ⅱ均为圆盘，刀架接口和接头通过多根螺栓连接。

5.根据权利要求4所述的多功能一体式修剪绿篱机，其特征在于，侧向伸缩机构包括齿条、齿轮Ⅰ、限位梁和电机Ⅶ；

齿条和限位梁滑动安装在安装架上，位于侧开口外的端部通过球型铰链与侧刀架连接；

齿轮Ⅰ与齿条啮合，由电机Ⅶ驱动旋转。

6.根据权利要求5所述的多功能一体式修剪绿篱机，其特征在于，电机Ⅰ位于机箱内，且配有减速器；

旋转台为电动旋转台；

机械臂Ⅰ与旋转台的铰接处、机械臂Ⅰ与机械臂Ⅱ的铰接处、机械臂Ⅱ与机械臂Ⅲ的铰接处均通过电机Ⅷ驱动旋转，电机Ⅷ为步进电机；

顶部刀盘和侧向刀盘均为圆形刀盘。

7.根据权利要求1所述的多功能一体式修剪绿篱机，其特征在于，顶部刀盘的转轴穿过刀架，套设有齿轮Ⅱ，多个顶部刀盘对应的齿轮Ⅱ相互啮合，电机Ⅲ驱动其中一个齿轮Ⅱ旋转。

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