CN116018995A - 一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置及其工作方法。本发明包括可拆卸轨道模块、在可拆卸轨道模块上运动的驱动模块以及由驱动模块同步驱动的悬臂支撑模块、可伸缩悬臂模块、连杆模块、修型模块和末端草绳输送器；连杆模块上可搭载修型模块或末端草绳输送器，由可伸缩悬臂模块同步驱动升降。本发明通过连杆模块上两个平行四边形机构带动修型模块对土球进行修型，或带动草绳对修型后的土球进行捆绑，实现了对土球的原位修型和捆绑一机化，同时减轻了劳动力，提高了效率。

Description

一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置及其工作方法

技术领域

本发明属于树木迁移领域，具体涉及一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置及其工作方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，城市园林绿化工作逐渐重要起来。有学者曾计算过一棵树的生态价值，一棵50年树龄的树累计创值约196000美元，由此可见大树不仅可以美化环境，改善环境，而且还可以带来巨大的价值，因此大树的移植需得到重视。

因为植物吸收水分和养料的主要部位是根系，所以在移栽苗木时为保护苗木的根系，需要同苗木原生长处周围的土壤一同挖起，使移栽苗木时根系随带原生长土一起，苗木土球由此而来。因苗木土球是决定植株能否存活的重要因素，所以在移栽植株之前要对土球进行捆绑，防止原生长土掉落。正常土球直径为大树胸径的10倍左右，对于大树而言，其所需土球更为庞大，而在挖土球的过程中挖掘机会围绕大树挖出球形深沟，大树的土球形状是不规整的，因此在对土球捆绑之前要先对土球进行修型。

目前关于土球机器修型和机械捆绑的研究和应用较少。土球的修型通常为人工修型，对于小土球只需人工简单修型，而对于大土球，人工修型费时费力，且需要借助机器。土球的捆绑主要分为人工作业捆绑和机器作业捆绑，对于小土球可采用套袋式捆绑，而对于大土球，一部分是通过人工在原位对土球进行捆绑作业，劳动强度大，效率低，而且需要至少两人配合完成；另一部分依靠现有的机械捆绑技术对土球进行捆绑，但不适用于土球的原位捆绑，在捆绑之前需要将大树放置在捆绑工作台上，而在移动过程中通过吊车吊起，大树土球会出现松散，原生长土掉落，降低了大树移栽后的成活率。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术不足，提出一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置及其工作方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置，包括可拆卸轨道模块、驱动模块、悬臂支撑模块、可伸缩悬臂模块、连杆模块、修型模块和末端草绳输送器；所述修型模块和末端草绳输送器均设有两个。

所述可拆卸轨道模块包括半圆弧轨道、固定杆和支撑杆；所述半圆弧轨道外侧圆弧面上沿周向等距固定有竖直设置的三根固定杆；每根固定杆均通过六角螺母一与水平设置的支撑杆上螺纹固定连接，且各支撑杆位于半圆弧轨道下面，与半圆弧轨道下表面存在一定间距；可拆卸轨道模块设有两个。

所述驱动模块包括限位辅助轮一、齿轮组一、驱动机架、驱动轮和驱动电机一；所述驱动电机一的机壳固定在驱动机架上，驱动电机一的输出轴与齿轮组一的输入齿轮固定；齿轮组一的输出齿轮与驱动轮固定，驱动轮与驱动机架铰接；所述限位辅助轮一与驱动机架铰接，并间距位于驱动轮下方，且限位辅助轮的中心线与驱动轮的中心线均水平设置；驱动轮和限位辅助轮一与圆弧轨道的上表面和下表面分别接触，均构成滚动摩擦副；所述驱动模块设置在半圆弧轨道内侧，且每个可拆卸轨道模块上均设有驱动模块。

所述悬臂支撑模块最底部设有支撑轮；悬臂支撑模块的数量与驱动模块的数量相等，每个驱动模块的驱动机架与一个悬臂支撑模块的悬臂机架固定。

所述可伸缩悬臂模块包括伸缩悬臂机架、滑轮组、伸缩悬臂、带轮、驱动电机二、丝杆螺母固定板、直线轴承座、丝杆、连杆固定基座、直线导杆和丝杆螺母；所述伸缩悬臂与伸缩悬臂机架固定；伸缩悬臂机架上铰接有滑轮组；驱动电机二的机壳固定在伸缩悬臂机架的下表面，且驱动电机二的输出轴穿过伸缩悬臂机架与一个带轮固定；所述丝杆的上端穿过伸缩悬臂机架，并与伸缩悬臂机架转动连接，且丝杆的上端固定有另一个带轮；两个带轮通过同步带连接；丝杆的下端穿过伸缩悬臂机架上一体成型的T型架，并与连杆固定基座转动连接；所述丝杆两侧均设有竖直设置的直线导杆，两根直线导杆的上端均与伸缩悬臂机架上一体成型的T型架固定，下端均与连杆固定基座固定；丝杆螺母通过滚珠与丝杆连接，构成滚珠丝杠副；丝杆螺母上固定有丝杆螺母固定板，且丝杆螺母固定板两侧均固定有直线轴承座；两个直线轴承座与两根直线导杆上分别构成滑动副。所述可伸缩悬臂模块的数量与悬臂支撑模块的数量相等，伸缩悬臂模块的伸缩悬臂上和悬臂支撑模块的悬臂机架上均开设有沿轴向等距排布的多个圆孔一；每个悬臂支撑模块的悬臂机架上若干圆孔一与对应一个伸缩悬臂模块的伸缩悬臂上同样数量的圆孔一通过螺栓和六角螺母二固定连接。

所述每个可伸缩悬臂模块的丝杆螺母固定板两侧设有对称的两个连杆模块。所述连杆模块包括连杆一、连杆二、连杆三、连杆四、连杆五、连杆六和连杆七；连杆一和连杆二的一端铰接在丝杆螺母固定板的不同铰接位；连杆三的一端与连杆五的一端铰接，连杆四的一端与连杆五的另一端铰接；连杆一的另一端、连杆三的另一端与连杆六的一端构成复合铰链；连杆二的另一端、连杆四的另一端、连杆七的一端与连杆六的另一端构成复合铰链；连杆七的另一端与连杆固定基座铰接；所述连杆一与连杆二平行，且连杆一的长度与连杆二的长度相等；连杆三与连杆四平行，且连杆三的长度与连杆四的长度相等。

优选地，所述支撑杆朝内的一端设有一体成型的圆弧状支撑板。

优选地，所述驱动机架上铰接有限位辅助轮二，限位辅助轮二的中心线竖直设置；限位辅助轮二与半圆弧轨道内侧壁接触，构成滚动摩擦副。

优选地，所述悬臂支撑模块还包括自调节弹簧、圆法兰直线轴承、草绳卷盘、支撑轮安装架和竖直连接轴；悬臂机架的上端铰接有竖直设置的草绳卷盘；悬臂机架的两侧均开设有圆孔二，圆孔二内穿入竖直连接轴，竖直连接轴上端的螺纹段均连接有六角螺母三，竖直连接轴上位于六角螺母三和悬臂机架之间的位置套置有圆法兰直线轴承，圆法兰直线轴承的下端均与悬臂机架固定；竖直连接轴位于悬臂机架下方轴段套置有自调节弹簧；竖直连接轴的下端固定在支撑轮安装架上；自调节弹簧的两端分别与悬臂机架的下端和同侧支撑轮安装架的上端固定；每侧支撑轮安装架的下端均铰接有支撑轮。

更优选地，所述悬臂机架的每一侧设有多个由竖直连接轴、六角螺母三、圆法兰直线轴承和自调节弹簧组成的组件。

所述滑轮组由三个滑轮组成，伸缩悬臂机架上表面铰接有一个滑轮，下表面铰接有一个滑轮，伸缩悬臂机架上一体成型的T型板上铰接有一个滑轮，且伸缩悬臂机架上位于上表面的滑轮和下表面的滑轮之间位置开设有圆孔三。

所述丝杆的上端通过带座轴承一与伸缩悬臂机架转动连接，下端通过带座轴承二与连杆固定基座转动连接。

所述修型模块包括齿轮组二、修型刀片一、修型机架、驱动电机三和修型刀片二；驱动电机三的机壳固定在修型机架的一侧，且驱动电机三的输出轴穿过修型机架与齿轮组二的输入齿轮固定；修型刀片一和修型刀片二与齿轮组的两个输出齿轮分别固定，修型刀片一和修型刀片二齐平设置。

本发明一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置的工作方法具体如下：

首先将两个修型模块固定在两个连杆模块上，具体是将修型模块的修型机架与连杆模块的两根连杆五固定；其次将两个可拆卸轨道模块合围大树主干并固定在一起，使两个半圆弧轨道组成一个完整的圆形轨道，且每侧悬臂支撑模块的支撑轮支撑在土球上，并使各支撑杆顶在大树主干上，再拧紧各支撑杆上的六角螺母一。根据土球的大小，通过调节悬臂机架和伸缩悬臂上不同位置的圆孔一连接来调节伸缩悬臂与悬臂机架的总长度，使两个修型模块的修型刀片一和修型刀片二贴合土球表面；然后，控制器控制各驱动电机一以相同的转速一转动，各驱动电机一通过相应的齿轮组一带动相应的驱动轮沿着圆形导轨的上表面移动，驱动轮再带动相应的限位辅助轮一和限位辅助轮二分别沿着圆形导轨的下表面和内侧圆弧面移动，进而带动同侧的悬臂支撑模块、可伸缩悬臂模块、连杆模块和修型模块绕大树主干作圆周运动；同时控制器控制各驱动电机二以相同的转速二往复正反转，驱动电机二通过丝杆带动丝杆螺母固定板沿着丝杆上下往复移动，并通过同侧的两个连杆模块带动相应的修型模块沿着土球表面按预设轨迹一移动；同时控制器控制两个修型模块的驱动电机三以相同转速三转动，各驱动电机三带动相应的修型刀片一和修型刀片二对土球进行修型。

待修型工作完成之后，控制器控制各驱动电机一、各驱动电机二和各驱动电机三停止工作；调节伸缩悬臂与悬臂机架的总长度，使两个修型模块远离土球表面，并将两个修型模块拆卸下来；接着将两个末端草绳输送器固定在两个连杆模块上，具体是将末端草绳输送器与连杆模块的两个连杆五固定；再次调节伸缩悬臂与悬臂机架的总长度，使两个末端草绳输送器的输出端靠近土球；然后将每侧草绳卷盘上的草绳依次穿过同侧的伸缩悬臂机架上的滑轮组和末端草绳输送器，并固定在土球上。控制器控制各驱动电机一以相同的转速四转动，各驱动电机一通过相应的齿轮组一带动相应的驱动轮沿着圆形导轨的上表面移动，驱动轮再带动相应的限位辅助轮一和限位辅助轮二分别沿着圆形导轨的下表面和内侧圆弧面移动，进而带动同侧的悬臂支撑模块、可伸缩悬臂模块、连杆模块和末端草绳输送器绕大树主干作圆周运动；同时控制器控制各驱动电机二以相同的转速五往复正反转，驱动电机二通过丝杆带动丝杆螺母固定板沿着丝杆上下往复移动，并通过同侧的两个连杆模块带动相应的末端草绳输送器沿着土球表面按预设轨迹二移动，进而带动同侧的草绳对土球进行圆周方向的捆绑，牢固土球外圈；最后，控制器控制各驱动电机二以相同的转速六往复正反转，使同侧的两个连杆模块带动相应的末端草绳输送器沿着土球表面按预设轨迹三移动，进而带动同侧的草绳对土球进行交叉捆绑；其中，对土球进行交叉捆绑时丝杆螺母固定板到达的最高位置大于对土球进行圆周方向捆绑时丝杆螺母固定板到达的最高位置，使交叉捆绑时草绳捆绑到土球的上表面。完成捆绑工作后，控制器控制各驱动电机一和各驱动电机二停止工作，将两个可拆卸轨道模块拆开。

本发明有益效果如下：

1、本发明针对大树胸径不同、土球尺寸差异性大及大树土球移位捆绑时造成的土球松散问题，采用模块化协调作业；本发明通过调节可拆卸轨道模块中支撑杆的伸长长度对不同胸径的大树进行夹紧，并可以通过悬臂支撑模块中悬臂机架和可伸缩悬臂模块中伸缩悬臂上不同位置的圆孔一连接来调节悬臂机架与伸缩悬臂的总长度，来适应不同大小的土球修型工作和捆绑工作。本发明可对土球进行土球原位上的修型和捆绑，将修型模块固定在连杆模块上时，通过连杆模块的往复运动带动修型模块按照预设轨迹一对土球进行修型，使土球更加平整；将末端草绳输送器固定在连杆模块上时，通过连杆模块的往复运动带动草绳按照预设轨迹二和预设轨迹三对修型后的土球进行圆周方向的捆绑和交叉捆绑，交叉捆绑时草绳能捆绑到土球的上表面，两个捆绑方式使土球更为牢固；且连杆模块采用双平行四边形机构，速度稳定；本发明通过连杆模块、修型模块和末端草绳输送器实现了对土球的修型和捆绑一机化，不需拆卸整个装备，操作方便快捷，且无需通过吊车将土球移位和人工修型、捆绑土球，防止土球移位时土球松散的情况发生，提高了大树移栽后的成活率，同时减轻了劳动力，提高了效率。本发明通过多个模块实现了在不同工况条件下土球原位修型和捆绑的高效性和可靠性，且模块化设计可以缩短本发明的制造周期，节约成本，便于维修。

2、本发明中悬臂支撑模块对整个装置进行支撑，并且设有自调节弹簧，自调节弹簧可以在土球表面进行浮动自调整，保证工作过程中整个装置的稳定性和可靠性。

3、本发明通过设置三个滑轮，使草绳在进行捆绑工作时处于张紧状态，确保捆绑土球时草绳能够达到捆绑要求的松紧程度。

附图说明

图1为本发明用于修型工作时的结构示意图；

图2为本发明用于捆绑工作时的结构示意图；

图3为本发明中可拆卸轨道模块的结构示意图；

图4为本发明中驱动模块的结构示意图；

图5为本发明中悬臂支撑模块的结构示意图；

图6为本发明中可伸缩悬臂模块的结构示意图；

图7为本发明中修型模块的结构示意图；

图8为本发明中修型模块和连杆模块的结构示意图；

图9为本发明中末端草绳输送器和连杆模块的结构示意图；

图10为本发明的修型工作原理示意图；

图11为本发明的捆绑工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1、图2和图9所示，本发明一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置，包括可拆卸轨道模块1、驱动模块2、悬臂支撑模块3、可伸缩悬臂模块4、连杆模块5、修型模块和末端草绳输送器40(由支架和固定在支架上的管道组成)；修型模块和末端草绳输送器40均设有两个。

如图3所示，可拆卸轨道模块1包括半圆弧轨道6、固定杆7和支撑杆9；半圆弧轨道6外侧圆弧面上沿周向等距固定有竖直设置的三根固定杆7；每根固定杆7均通过六角螺母一8与水平设置的支撑杆9上螺纹固定连接，且各支撑杆9位于半圆弧轨道6下面，与半圆弧轨道6下表面存在一定间距，目的是为了在工作过程中使驱动模块2的限位辅助轮一10不与各支撑杆9触碰，阻碍整个装置的运作；可拆卸轨道模块1设有两个。

如图4所示，驱动模块2包括限位辅助轮一10、齿轮组一11、驱动机架12、驱动轮13和驱动电机一14；驱动电机一14的机壳固定在驱动机架12上，驱动电机一14的输出轴与齿轮组一11的输入齿轮固定；齿轮组一11的输出齿轮与驱动轮13固定，驱动轮13与驱动机架12铰接；限位辅助轮一10与驱动机架12铰接，并间距位于驱动轮13下方，且限位辅助轮10的中心线与驱动轮13的中心线均水平设置；驱动轮13和限位辅助轮一10与圆弧轨道6的上表面和下表面分别接触，均构成滚动摩擦副；驱动模块2设置在半圆弧轨道6内侧，且每个可拆卸轨道模块1上均设有驱动模块2。

如图5所示，悬臂支撑模块3最底部设有支撑轮15；悬臂支撑模块3的数量与驱动模块2的数量相等，每个驱动模块2的驱动机架12与一个悬臂支撑模块3的悬臂机架20固定。

如图6所示，可伸缩悬臂模块4包括伸缩悬臂机架、滑轮组、伸缩悬臂23、带轮24、驱动电机二26、丝杆螺母固定板27、直线轴承座28、丝杆29、连杆固定基座30、直线导杆32和丝杆螺母33；伸缩悬臂23与伸缩悬臂机架固定；伸缩悬臂机架上铰接有滑轮组；驱动电机二26的机壳固定在伸缩悬臂机架的下表面，且驱动电机二26的输出轴穿过伸缩悬臂机架与一个带轮24固定；丝杆29的上端穿过伸缩悬臂机架，并与伸缩悬臂机架转动连接，且丝杆29的上端固定有另一个带轮24；两个带轮24通过同步带25连接；丝杆29的下端穿过伸缩悬臂机架上一体成型的T型架，并与连杆固定基座30转动连接；丝杆29两侧均设有竖直设置的直线导杆32，两根直线导杆32的上端均与伸缩悬臂机架上一体成型的T型架固定，下端均与连杆固定基座30固定；丝杆螺母33通过滚珠与丝杆29连接，构成滚珠丝杠副；丝杆螺母33上固定有丝杆螺母固定板27，且丝杆螺母固定板27两侧均固定有直线轴承座28；两个直线轴承座28与两根直线导杆32上分别构成滑动副。可伸缩悬臂模块4的数量与悬臂支撑模块3的数量相等，伸缩悬臂模块4的伸缩悬臂23上和悬臂支撑模块3的悬臂机架20上均开设有沿轴向等距排布的多个圆孔一；每个悬臂支撑模块3的悬臂机架20上若干圆孔一与对应一个伸缩悬臂模块4的伸缩悬臂23上同样数量的圆孔一通过螺栓和六角螺母二固定连接，通过悬臂机架20和伸缩悬臂23上不同位置的圆孔一连接，可调节伸缩悬臂23与悬臂机架20的总长度。

如图8和图9所示，每个可伸缩悬臂模块4的丝杆螺母固定板27两侧设有对称的两个连杆模块5。连杆模块5包括连杆一、连杆二、连杆三、连杆四38、连杆五41、连杆六42和连杆七43；连杆一和连杆二的一端铰接在丝杆螺母固定板27的不同铰接位；连杆三的一端与连杆五41的一端铰接，连杆四38的一端与连杆五41的另一端铰接；连杆一的另一端、连杆三的另一端与连杆六42的一端构成复合铰链；连杆二42的另一端、连杆四38的另一端、连杆七43的一端与连杆六42的另一端构成复合铰链；连杆七43的另一端与连杆固定基座30铰接；连杆一与连杆二平行，且连杆一的长度与连杆二的长度相等，从而连杆一、连杆二、连杆六42和丝杆螺母固定板27形成一个平行四边形机构；连杆三与连杆四平行，且连杆三的长度与连杆四38的长度相等，从而连杆三、连杆四、连杆五41和连杆六42形成一个平行四边形机构。

作为一个优选实施例，支撑杆9朝内的一端设有一体成型的圆弧状支撑板，能更好的与苗木主干表面相贴合，在工作时抵住苗木主干。

作为一个优选实施例，驱动机架12上铰接有限位辅助轮二，限位辅助轮二的中心线竖直设置；限位辅助轮二与半圆弧轨道6内侧壁接触，构成滚动摩擦副。

作为一个优选实施例，如图5所示，悬臂支撑模块3还包括自调节弹簧16、圆法兰直线轴承17、草绳卷盘19、支撑轮安装架21和竖直连接轴；悬臂机架20的上端铰接有竖直设置的草绳卷盘19；悬臂机架20的两侧均开设有圆孔二，圆孔二内穿入竖直连接轴，竖直连接轴上端的螺纹段均连接有六角螺母三18，竖直连接轴上位于六角螺母三18和悬臂机架20之间的位置套置有圆法兰直线轴承17，圆法兰直线轴承17的下端均与悬臂机架20固定；竖直连接轴位于悬臂机架20下方轴段套置有自调节弹簧16；竖直连接轴的下端固定在支撑轮安装架21上；自调节弹簧16的两端分别与悬臂机架20的下端和同侧支撑轮安装架21的上端固定；自调节弹簧16可在土球表面进行浮动自调整，保证工作过程中整个装置的稳定性；每侧支撑轮安装架21的下端均铰接有支撑轮15。

更优先地，悬臂机架20的每一侧设有多个由竖直连接轴、六角螺母三18、圆法兰直线轴承17和自调节弹簧16组成的组件。

作为一个优选实施例，滑轮组由三个滑轮22组成，伸缩悬臂机架上表面铰接有一个滑轮22，下表面铰接有一个滑轮22，伸缩悬臂机架上一体成型的T型板上铰接有一个滑轮22，且伸缩悬臂机架上位于上表面的滑轮和下表面的滑轮之间位置开设有圆孔三。

作为一个优选实施例，丝杆29的上端通过带座轴承一与伸缩悬臂机架转动连接，下端通过带座轴承二31与连杆固定基座30转动连接。

作为一个优选实施例，如图7所示，修型模块包括齿轮组二34、修型刀片一35、修型机架36、驱动电机三37和修型刀片二39；驱动电机三37的机壳固定在修型机架36的一侧，且驱动电机三37的输出轴穿过修型机架36与齿轮组二34的输入齿轮固定；修型刀片一35和修型刀片二39与齿轮组34的两个输出齿轮分别固定，修型刀片一35和修型刀片二39齐平设置。

其中，驱动电机一14、驱动电机二26和驱动电机三37均由控制器控制。

本发明一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置的工作方法，具体如下：

首先将两个修型模块固定在两个连杆模块5上，具体是将修型模块的修型机架36与连杆模块5的两根连杆五固定；其次将两个可拆卸轨道模块1合围大树主干并固定在一起，使两个半圆弧轨道6组成一个完整的圆形轨道，且每侧悬臂支撑模块3的支撑轮15支撑在土球上，并使各支撑杆9顶在大树主干上，再拧紧各支撑杆9上的六角螺母一8。根据土球的大小，通过调节悬臂机架20和伸缩悬臂23上不同位置的圆孔一连接来调节伸缩悬臂23与悬臂机架20的总长度，使两个修型模块的修型刀片一35和修型刀片二39贴合土球表面；然后，控制器控制各驱动电机一14以相同的转速一转动，各驱动电机一14通过相应的齿轮组一11带动相应的驱动轮13沿着圆形导轨的上表面移动，驱动轮13再带动相应的限位辅助轮一和限位辅助轮二分别沿着圆形导轨的下表面和内侧圆弧面移动，进而带动同侧的悬臂支撑模块3、可伸缩悬臂模块4、连杆模块5和修型模块绕大树主干作圆周运动；同时控制器控制各驱动电机二26以相同的转速二往复正反转，驱动电机二26通过丝杆29带动丝杆螺母固定板27沿着丝杆29上下往复移动，并通过同侧的两个连杆模块5带动相应的修型模块沿着土球表面按预设轨迹一移动；同时控制器控制两个修型模块的驱动电机三37以相同转速三转动，各驱动电机三37带动相应的修型刀片一35和修型刀片二39对土球进行修型，如图10所示。其中，修型模块绕大树主干作圆周运动的同时还按贴合土球圆弧表面的预设轨迹一移动，对土球进行修型时不会破坏土球。

待修型工作完成之后，控制器控制各驱动电机一14、各驱动电机二26和各驱动电机三37停止工作；调节伸缩悬臂23与悬臂机架20的总长度，使两个修型模块远离土球表面，并将两个修型模块拆卸下来；接着将两个末端草绳输送器40固定在两个连杆模块5上，具体是将末端草绳输送器40与连杆模块5的两个连杆五固定；再次调节伸缩悬臂23与悬臂机架20的总长度，使两个末端草绳输送器40的输出端靠近土球；然后将每侧草绳卷盘上的草绳依次穿过同侧的伸缩悬臂机架上的滑轮组和末端草绳输送器，并固定在土球上。控制器控制各驱动电机一14以相同的转速四转动，各驱动电机一14通过相应的齿轮组一11带动相应的驱动轮13沿着圆形导轨的上表面移动，驱动轮13再带动相应的限位辅助轮一和限位辅助轮二分别沿着圆形导轨的下表面和内侧圆弧面移动，进而带动同侧的悬臂支撑模块3、可伸缩悬臂模块4、连杆模块5和末端草绳输送器40绕大树主干作圆周运动；同时控制器控制各驱动电机二以相同的转速五往复正反转，驱动电机二26通过丝杆29带动丝杆螺母固定板27沿着丝杆29上下往复移动，并通过同侧的两个连杆模块5带动相应的末端草绳输送器40沿着土球表面按预设轨迹二移动，进而带动同侧的草绳对土球进行圆周方向的捆绑，牢固土球外圈；最后，控制器控制各驱动电机二26以相同的转速六往复正反转，使同侧的两个连杆模块5带动相应的末端草绳输送器40沿着土球表面按预设轨迹三移动，进而带动同侧的草绳对土球进行交叉捆绑，如图11所示；其中，对土球进行圆周方向的捆绑和交叉捆绑时，末端草绳输送器40绕大树主干作圆周运动的同时还按贴合土球的预设轨迹二或预设轨迹三移动，能在不发生干涉的情况下实现了捆绑，而且对土球进行交叉捆绑时丝杆螺母固定板27到达的最高位置大于对土球进行圆周方向捆绑时丝杆螺母固定板27到达的最高位置，使交叉捆绑时草绳能捆绑到土球的上表面。完成捆绑工作后，控制器控制各驱动电机一14和各驱动电机二26停止工作，将两个可拆卸轨道模块1拆开即可。

Claims (9)

1.一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置，包括修型模块，其特征在于：还包括可拆卸轨道模块、驱动模块、悬臂支撑模块、可伸缩悬臂模块、连杆模块和末端草绳输送器；所述修型模块和末端草绳输送器均设有两个；

所述可拆卸轨道模块包括半圆弧轨道、固定杆和支撑杆；所述半圆弧轨道外侧圆弧面上沿周向等距固定有竖直设置的三根固定杆；每根固定杆均通过六角螺母一与水平设置的支撑杆上螺纹固定连接，且各支撑杆位于半圆弧轨道下面，与半圆弧轨道下表面存在一定间距；可拆卸轨道模块设有两个；

所述驱动模块包括限位辅助轮一、齿轮组一、驱动机架、驱动轮和驱动电机一；所述驱动电机一的机壳固定在驱动机架上，驱动电机一的输出轴与齿轮组一的输入齿轮固定；齿轮组一的输出齿轮与驱动轮固定，驱动轮与驱动机架铰接；所述限位辅助轮一与驱动机架铰接，并间距位于驱动轮下方，且限位辅助轮的中心线与驱动轮的中心线均水平设置；驱动轮和限位辅助轮一与圆弧轨道的上表面和下表面分别接触，均构成滚动摩擦副；所述驱动模块设置在半圆弧轨道内侧，且每个可拆卸轨道模块上均设有驱动模块；

所述悬臂支撑模块最底部设有支撑轮；悬臂支撑模块的数量与驱动模块的数量相等，每个驱动模块的驱动机架与一个悬臂支撑模块的悬臂机架固定；

所述可伸缩悬臂模块包括伸缩悬臂机架、滑轮组、伸缩悬臂、带轮、驱动电机二、丝杆螺母固定板、直线轴承座、丝杆、连杆固定基座、直线导杆和丝杆螺母；所述伸缩悬臂与伸缩悬臂机架固定；伸缩悬臂机架上铰接有滑轮组；驱动电机二的机壳固定在伸缩悬臂机架的下表面，且驱动电机二的输出轴穿过伸缩悬臂机架与一个带轮固定；所述丝杆的上端穿过伸缩悬臂机架，并与伸缩悬臂机架转动连接，且丝杆的上端固定有另一个带轮；两个带轮通过同步带连接；丝杆的下端穿过伸缩悬臂机架上一体成型的T型架，并与连杆固定基座转动连接；所述丝杆两侧均设有竖直设置的直线导杆，两根直线导杆的上端均与伸缩悬臂机架上一体成型的T型架固定，下端均与连杆固定基座固定；丝杆螺母通过滚珠与丝杆连接，构成滚珠丝杠副；丝杆螺母上固定有丝杆螺母固定板，且丝杆螺母固定板两侧均固定有直线轴承座；两个直线轴承座与两根直线导杆上分别构成滑动副；所述可伸缩悬臂模块的数量与悬臂支撑模块的数量相等，伸缩悬臂模块的伸缩悬臂上和悬臂支撑模块的悬臂机架上均开设有沿轴向等距排布的多个圆孔一；每个悬臂支撑模块的悬臂机架上若干圆孔一与对应一个伸缩悬臂模块的伸缩悬臂上同样数量的圆孔一通过螺栓和六角螺母二固定连接；

所述每个可伸缩悬臂模块的丝杆螺母固定板两侧设有对称的两个连杆模块；所述连杆模块包括连杆一、连杆二、连杆三、连杆四、连杆五、连杆六和连杆七；连杆一和连杆二的一端铰接在丝杆螺母固定板的不同铰接位；连杆三的一端与连杆五的一端铰接，连杆四的一端与连杆五的另一端铰接；连杆一的另一端、连杆三的另一端与连杆六的一端构成复合铰链；连杆二的另一端、连杆四的另一端、连杆七的一端与连杆六的另一端构成复合铰链；连杆七的另一端与连杆固定基座铰接；所述连杆一与连杆二平行，且连杆一的长度与连杆二的长度相等；连杆三与连杆四平行，且连杆三的长度与连杆四的长度相等。

2.根据权利要求1所述的一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置，其特征在于：所述支撑杆朝内的一端设有一体成型的圆弧状支撑板。

3.根据权利要求1所述的一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置，其特征在于：所述驱动机架上铰接有限位辅助轮二，限位辅助轮二的中心线竖直设置；限位辅助轮二与半圆弧轨道内侧壁接触，构成滚动摩擦副。

4.根据权利要求1所述的一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置，其特征在于：所述悬臂支撑模块还包括自调节弹簧、圆法兰直线轴承、草绳卷盘、支撑轮安装架和竖直连接轴；悬臂机架的上端铰接有竖直设置的草绳卷盘；悬臂机架的两侧均开设有圆孔二，圆孔二内穿入竖直连接轴，竖直连接轴上端的螺纹段均连接有六角螺母三，竖直连接轴上位于六角螺母三和悬臂机架之间的位置套置有圆法兰直线轴承，圆法兰直线轴承的下端均与悬臂机架固定；竖直连接轴位于悬臂机架下方轴段套置有自调节弹簧；竖直连接轴的下端固定在支撑轮安装架上；自调节弹簧的两端分别与悬臂机架的下端和同侧支撑轮安装架的上端固定；每侧支撑轮安装架的下端均铰接有支撑轮。

5.根据权利要求4所述的一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置，其特征在于：所述悬臂机架的每一侧设有多个由竖直连接轴、六角螺母三、圆法兰直线轴承和自调节弹簧组成的组件。

6.根据权利要求1所述的一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置，其特征在于：所述滑轮组由三个滑轮组成，伸缩悬臂机架上表面铰接有一个滑轮，下表面铰接有一个滑轮，伸缩悬臂机架上一体成型的T型板上铰接有一个滑轮，且伸缩悬臂机架上位于上表面的滑轮和下表面的滑轮之间位置开设有圆孔三。

7.根据权利要求1所述的一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置，其特征在于：所述丝杆的上端通过带座轴承一与伸缩悬臂机架转动连接，下端通过带座轴承二与连杆固定基座转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置，其特征在于：所述修型模块包括齿轮组二、修型刀片一、修型机架、驱动电机三和修型刀片二；驱动电机三的机壳固定在修型机架的一侧，且驱动电机三的输出轴穿过修型机架与齿轮组二的输入齿轮固定；修型刀片一和修型刀片二与齿轮组的两个输出齿轮分别固定，修型刀片一和修型刀片二齐平设置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的一种可调节式大树土球原位修型和捆绑装置的工作方法，其特征在于：具体如下：

首先将两个修型模块固定在两个连杆模块上，具体是将修型模块的修型机架与连杆模块的两根连杆五固定；其次将两个可拆卸轨道模块合围大树主干并固定在一起，使两个半圆弧轨道组成一个完整的圆形轨道，且每侧悬臂支撑模块的支撑轮支撑在土球上，并使各支撑杆顶在大树主干上，再拧紧各支撑杆上的六角螺母一；根据土球的大小，通过调节悬臂机架和伸缩悬臂上不同位置的圆孔一连接来调节伸缩悬臂与悬臂机架的总长度，使两个修型模块的修型刀片一和修型刀片二贴合土球表面；然后，控制器控制各驱动电机一以相同的转速一转动，各驱动电机一通过相应的齿轮组一带动相应的驱动轮沿着圆形导轨的上表面移动，驱动轮再带动相应的限位辅助轮一和限位辅助轮二分别沿着圆形导轨的下表面和内侧圆弧面移动，进而带动同侧的悬臂支撑模块、可伸缩悬臂模块、连杆模块和修型模块绕大树主干作圆周运动；同时控制器控制各驱动电机二以相同的转速二往复正反转，驱动电机二通过丝杆带动丝杆螺母固定板沿着丝杆上下往复移动，并通过同侧的两个连杆模块带动相应的修型模块沿着土球表面按预设轨迹一移动；同时控制器控制两个修型模块的驱动电机三以相同转速三转动，各驱动电机三带动相应的修型刀片一和修型刀片二对土球进行修型；

待修型工作完成之后，控制器控制各驱动电机一、各驱动电机二和各驱动电机三停止工作；调节伸缩悬臂与悬臂机架的总长度，使两个修型模块远离土球表面，并将两个修型模块拆卸下来；接着将两个末端草绳输送器固定在两个连杆模块上，具体是将末端草绳输送器与连杆模块的两个连杆五固定；再次调节伸缩悬臂与悬臂机架的总长度，使两个末端草绳输送器的输出端靠近土球；然后将每侧草绳卷盘上的草绳依次穿过同侧的伸缩悬臂机架上的滑轮组和末端草绳输送器，并固定在土球上；控制器控制各驱动电机一以相同的转速四转动，各驱动电机一通过相应的齿轮组一带动相应的驱动轮沿着圆形导轨的上表面移动，驱动轮再带动相应的限位辅助轮一和限位辅助轮二分别沿着圆形导轨的下表面和内侧圆弧面移动，进而带动同侧的悬臂支撑模块、可伸缩悬臂模块、连杆模块和末端草绳输送器绕大树主干作圆周运动；同时控制器控制各驱动电机二以相同的转速五往复正反转，驱动电机二通过丝杆带动丝杆螺母固定板沿着丝杆上下往复移动，并通过同侧的两个连杆模块带动相应的末端草绳输送器沿着土球表面按预设轨迹二移动，进而带动同侧的草绳对土球进行圆周方向的捆绑，牢固土球外圈；最后，控制器控制各驱动电机二以相同的转速六往复正反转，使同侧的两个连杆模块带动相应的末端草绳输送器沿着土球表面按预设轨迹三移动，进而带动同侧的草绳对土球进行交叉捆绑；其中，对土球进行交叉捆绑时丝杆螺母固定板到达的最高位置大于对土球进行圆周方向捆绑时丝杆螺母固定板到达的最高位置，使交叉捆绑时草绳捆绑到土球的上表面；完成捆绑工作后，控制器控制各驱动电机一和各驱动电机二停止工作，将两个可拆卸轨道模块拆开。

Images