CN200997794Y - 一种车载式机械手型修剪机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种车载式机械手型修剪机，包括可固定于牵引车辆上的折叠式升降机械臂，在工作时，该机械臂的前臂展开呈水平状态，在前臂的前端固装有由一水平回转机构驱使的可在水平面上做回转运动的水平伸缩机构，该水平伸缩机构有一可在水平面上伸缩移动的水平移位臂，水平移位臂的前端设有修剪机械手。本机可在机动车辆牵引下，通过控制系统发出指令驱动各运动机构实现对高速公路中央及道路两侧的绿化隔离带及一些具有几何造型的绿化植物进行修剪及整形，作业安全，自动化程度高，操作简单，修剪效率高；绿篱的水平面、垂直面和绿篱表面的平整度以及植物的几何造型均由本机自动控制，所以修剪质量有保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种园林设备，特别是一种可用于绿篱修剪整形的车载式修剪机。
背景技术
目前，对城市公园、道路以及高速公路上绿化植物的修剪整型主要是依靠工作经验和使用各种绿篱修剪机，其中使用较为普遍的是手持式绿篱修剪机，该机重量约为5-7公斤，作业时操作者一直处于持重状态，尤其是修剪低位或高位绿篱时，操作者还必须弯腰或举起修剪机进行，劳动强度比较大，而且工作时机器产生的振动和噪音也较大，长时间操作不利于身体健康；另外，该机完全凭借操作者的修剪技术和责任心来确保修剪的平整度及造型效果，不仅增添了工作难度，修剪质量也难以保证。据统计，一个有经验的员工，每小时只能修剪约50~60平方符合修剪质量要求的绿篱，而修剪一个半圆或圆球造型约需20~30分钟才能完工，费力且效率低；特别是城市道路两侧或高速公路上长达几十公里甚至上百公里的隔离绿化带，目前也是采用人工修剪的方式，每次养护都需要投入大量的人力物力，修剪工作量大，而且存在人身危险。针对上述情况，中国专利ZL200420052922.9提供了一种树木自动修剪机，其技术方案是：在置于汽车底盘上的旋转工作平台上设有高压油泵、发动机、液压垂直升降立柱和液压水平伸缩臂，在水平伸缩臂上设有通过剪刀翻转液压油缸驱动翻转的剪刀，当高压油泵调整好旋转平台、立柱、伸缩臂和剪刀到达预定修剪位置时，汽车前行便可自动对绿化隔离带进行平面或立面修剪。该机节省了人力，作业效率较高、修剪质量好，在车辆穿行的公路上作业也很安全；但是因该机采用液压系统控制，机构相对复杂、维护困难，且仅具有修剪平面或修剪立面的功能，不能对植物造型进行修整，功能比较单一。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种作业效率高、修剪质量好、功能多的车载式机械手型修剪机。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案在于采用了一种车载式机械手型修剪机，包括可固定于牵引车辆上的折叠式升降机械臂，在工作时，该机械臂的前臂展开呈水平状态，在前臂的前端固装有由一水平回转机构驱使的可在水平面上做回转运动的水平伸缩机构，该水平伸缩机构有一可在水平面上伸缩移动的水平移位臂，水平移位臂的前端设有修剪机械手。
所述修剪机械手包括修剪刀组和驱使修剪刀组转动以到达预定作业位置的转动关节；所述修剪刀组为往复式修剪模式，转动关节为使修剪刀组具有横向回转自由度的电谐横关节，修剪刀组安装于电谐横关节的输出端。
作为进一步的改进，在电谐横关节与修剪刀组之间还可以设置使修剪刀组具有纵向回转自由度的电谐纵关节，电谐纵关节固装于电谐横关节的输出端，电谐纵关节的输出端固联修剪刀组。
所述修剪机械手为两只，两只修剪机械手均安装在水平移位臂的前端，安装后其修剪刀组分别位于水平移位臂的两侧，当两修剪刀组的修剪段在同一水平面上呈180°夹角时，其修剪段有一部分交错重合。
为了实现波浪型修剪功能，在修剪机械手与水平移位臂之间设置驱动修剪机械手垂直升降的垂直升降机构，垂直升降机构包括设于水平移位臂前端的固定臂和相对固定臂做垂直升降运动的垂直移位臂，以及用于控制垂直移位臂升降的升降检测装置，两只修剪机械手分别固装在固定臂和垂直移位臂上。
所述水平回转机构包括设置于前臂前端的空腔型集电滑环和竖直穿装在集电滑环内孔中的由回转电机驱动的回转轴，回转轴上装有回转角度检测装置，回转轴下端固装有与其同步转动的水平伸缩机构。
水平伸缩机构包括固设于所述回转轴下端的支撑架，在支撑架内部两侧分别间隔设有导向轮，横截面呈工字型的水平移位臂从两侧导向轮之间穿过，水平移位臂与支撑架之间设置有驱动水平移位臂伸缩移动的齿条驱动装置，支撑架内还设有用于控制水平移位臂按设定的数据进行伸缩的移位检测装置。
所述机械臂包括用于与牵引车辆固联的底座和从下到上各节折叠臂端部顺次铰连的上臂、中臂和前臂，上臂的另一臂端与底座铰接；在底座与上臂的上半截某一部位之间安装有电动推杆，一V型推进杆的开口两端分别与上臂和中臂上位于二者铰接支点附近的部位铰连，在V型推进杆的底部与上臂的下半截某一部位之间安装有电动推杆，中臂的展开方向与上臂相反，在中臂与前臂的铰接支点上铰连一支撑杆，该支撑杆与中臂和前臂之间分别安装有电动推杆，前臂的展开方向与上臂相同。
本实用新型采用折叠式升降机械臂调整修剪机械手的作业高度以适应不同高度植物的修剪，水平伸缩机构扩大了修剪机械手的水平修剪范围，水平回转机构驱使水平伸缩机构在水平面上做360°回转运动，这样，安装于水平移位臂上的修剪机械手便能在三维空间内移动，空间作业范围大，适用性强；本机可在机动车辆牵引下，通过控制系统发出指令驱动各运动机构实现对高速公路中央及道路两侧的绿化隔离带及一些具有几何造型的绿化植物进行修剪及整形，作业安全，自动化程度高，操作简单、轻松方便，修剪效率高；另外，绿篱的水平面、垂直面和绿篱表面的平整度以及植物的几何形状均是由本机自动控制而非人为，所以修剪质量也有保障。修剪作业完成后，可将折叠式升降臂、水平伸缩移位臂及修剪机械手收起合拢，呈平躺状态，占用空间小，便于运输和存放。当修剪机械手处于水平位置时可实现平面修剪，处于垂直位置时可实现立面修剪；当水平回转机构工作时，带动修剪机械手整体做360°水平回转，可实现圆柱体造型的圆顶面和圆柱面修剪；若水平回转机构、水平伸缩机构和修剪机械手的电谐横关节同时工作，三种运动叠加即可完成半圆球造型或圆球造型的修整；垂直升降机构驱动修剪机械手在垂直面内升降，两种运动叠加使得修剪刀组具有了波浪型修剪功能。本实用新型在水平移位臂的两侧分别安装了修剪机械手，可单独执行修剪也可同时修剪；同时修剪时，当两只机械手夹角为平角时，可加大修剪工作幅宽，一次完成宽幅绿篱的修剪，而其夹角为直角时，又可对平面和立面同时修剪，作业效率更高。机械臂以电动推杆为动力俯仰升降，结构简单、维护方便。
附图说明
图1为本实用新型在折叠式升降机械臂完全展开后，主剪刀处于水平状态、副剪刀处于竖直状态的结构示意图；
图2为本实用新型在预备状态1时，且主剪刀旋转至水平位置时的示意图；
图3为本实用新型在折叠式升降机械臂及主、副剪刀收起合拢后的示意图；
图4为图3的俯视图；
图5为图1中的前臂4前端部分的局部剖视放大图，图中所示为水平回转机构、水平伸缩机构和垂直升降机构的结构示意图；
图6为图5中A-A阶梯剖面图；
图7为图5中放大的D-D剖面图；
图8为图1中放大的E-E剖视图；
图9为图1中前臂4前端部分的G向局部剖视图；
图10为图8中F-F剖视图；
图11为图10中F′-F′剖视图；
图12为图8中B-B剖视图；
图13为图12中B′-B′剖视图。
具体实施方式
图1、图2和图5中所示的车载式机械手型修剪机，包括可固定于牵引车辆上的折叠式升降机械臂和控制系统，在修剪作业时，机械臂的前臂4展开成一水平工作臂，前臂4的前端固装有由一水平回转机构驱使的可在水平面上做回转运动的水平伸缩机构，该水平伸缩机构有一可在水平面上伸缩移动的水平移位臂8，水平移位臂8的前端安装有垂直升降机构，在垂直升降机构的固定臂25和垂直移位臂30上分别装有副修剪机械手和主修剪机械手。
上述的折叠式升降机械臂包括用于与牵引车辆固定连接的底座1和由下到上各节折叠臂端部顺次铰连的上臂2、中臂3和前臂4，上臂2的另一臂端与底座1铰接；在底座1与上臂2的上半截某一部位之间安装具有耳环固联结构的电动推杆5，当电动推杆5工作时，可推动上臂2以铰接轴11为圆心顺时针转动(转动角度范围为0-90°)。上臂2与中臂3在靠近其铰接轴12的部位上连接有一V字型推进杆7，该推进杆的V字底部与电动推杆6的柱塞耳环铰接，电动推杆6的壳体耳环与上臂2的下端部位连接，当电动推杆6工作时推动推进杆7，由于接力作用可使中臂3以铰接轴12为圆心逆时针旋转展开(转动角度范围为0-180°)。在中臂3与前臂4的铰接轴13上铰装支撑杆10，支撑杆10的另一端与电动推杆15和9的柱塞耳环铰连，电动推杆15的壳体耳环与中臂3相连，电动推杆9的壳体耳环与前臂4相连，当电动推杆15、9工作时，可使前臂4以铰接轴13为圆心顺时针转动0-300°。上述由电动推杆驱动的折叠式升降机械臂也可以采用其他的结构形式来替代，如折叠式电轴关节或者油缸螺旋式关节。在前臂4的侧面还设有用于检测前臂工作位置的水平定位单元14，该水平定位单元依靠安装在前臂前后两端的水银传感器来保证前臂4保持在水平工作状态，如果一端的传感器接通，则表示前臂4没有处在水平面上，该检测信号将反馈给控制系统，控制系统接通电动推杆15、9，调整柱塞直至该端水银传感器工作点断开。
图5、图6所示，水平回转机构包括安装在前臂4前部的空腔型集电滑环15和穿装在滑环15内孔中的回转轴16，回转轴16是一空心轴，回转轴16的上部安装有配带揉轮机构的回转电机17，回转轴16的下段套装有回转角度检测装置18，与回转角度检测装置18同轴联接的还有水平伸缩机构的支撑架19。在回转电机17通过其自身配带的揉轮机构驱动回转轴16旋转时，即可带动回转角度检测装置18的码盘和水平伸缩机构一同随回转轴16同步转动，从而可实现植物半圆球、圆球、圆柱的圆顶面和圆周面的修剪整形。回转角度检测装置18采用光电编码器检测回转数据，并传输给控制系统，以便控制系统发出相应指令控制下一个动作。
水平伸缩机构包括安装在回转轴16上的支撑架19和固装于该支撑架的水平移位电机20以及横截面为工字型的水平移位臂8，在支撑架19内两侧的中部分别间隔装有导向轮22，水平移位臂8从两侧导向轮22的中间穿过，并以导向轮22为支撑滑道；水平移位臂8的底面设有齿条结构，水平移位电机20通过齿轮传动驱动与水平移位臂8的齿条结构相啮合的齿轮轴23，进而驱动水平移位臂8在导向轮22上做前后伸缩移动。齿轮轴23上还安装有水平移位臂8的移位检测装置24，该检测装置通过角度光电编码器检测回转角度以控制水平移位臂8的直线位移，其用途是：在修剪半圆、圆球或圆柱时，控制水平移位臂8按设定的半径数据将主修剪机械手前伸至圆边待机或者收回。图中件21是安装在水平移位电机20主轴上的主齿轮，件211是与主齿轮21相啮合的安装在齿轮轴23上的从动齿轮，件191、192是安装在支撑架19上的封装盖。上述移位检测装置24也可采用直线光电编码器来检测移动的距离。
图5、图7、图9所示，垂直升降机构包括固设于水平移位臂8前端的固定臂25和安装在固定臂25上部的升降电机26以及相对固定臂25竖直移动的垂直移位臂30，固定臂25上段部分的内部是一空腔，下段部分是对称设在空腔中心左右两侧的两块互相平行的臂板，两臂板的下端通过轴承座相连；在固定臂25上部空腔中，从上向下竖直穿装一丝杠轴252，直到位于所述臂板下端的轴承座的轴承中，丝杠轴252上位于固定臂25上部空腔内的部分还安装有升降检测装置28和挡油盘251，丝杠轴252上位于固定臂25下部两臂板间的部分设计成丝杠结构，与之配合的丝母29的外形呈矩形，丝母29的一组对边与上述臂板平行，另一组对边上固设一呈U型的垂直移位臂30，U型的开口固定在丝母29的对边，U型的两侧臂板的竖直边分别与固定臂25下部两臂板的竖直边相对吻合配合，如图7所示。当升降电机26通过其自身配带的揉轮机构驱动丝杠轴252转动时，丝母29做上下直线运动，进而带动垂直移位臂30沿着固定臂25下部臂板做直线往复运动。升降检测装置28采用角度光电编码器采集数据，它是垂直移位臂30的位置信号源，当丝母29处在丝杠顶部时，控制系统发出信号使升降电机26顺时针旋转，驱动丝母29向下移动，到达预设高度时，控制系统发出换向信号使升降电机26逆时针旋转，丝母29则向上移动，垂直移位臂30随丝母29的上下移动而升降。
图5、8、9所示，在垂直升降机构中，其固定臂25的右边臂板上固装有副修剪机械手，其垂直移位臂30上固装有主修剪机械手，主、副修剪机械手都由执行剪切任务的往复式修剪刀组和驱使修剪刀组整体转动以到达预定作业位置的电谐横关节和纵关节组成，其中，主、副修剪机械手的电谐横关节31、37分别位于固定臂25下部臂板外的两侧，电谐横关节31与垂直移位臂30相连、电谐横关节37与固定臂25固联。主、副修剪机械手的具体结构如下：
副修剪机械手：见图8、9、10、11，副修剪机械手的电谐横关节37安装在固定臂25上，电谐纵关节40通过联接板38安装在电谐横关节37的输出端上，纵、横关节的回转轴线互相垂直。副修剪机械手的往复式修剪刀组由电机41、变速箱39和齿形副剪刀42组成，该修剪刀组通过变速箱39的箱体联接到纵关节40的输出端上；与电谐纵关节40并排布置的电机41固装在变速箱39的箱体外，电机41的主轴伸入变速箱39的箱体内；在变速箱39内，传动末级齿轮43的两侧相对该齿轮中心对称设有偏心轮44、45，在这两个偏心轮周面上转动套装有曲柄46、47，两只曲柄的端部与穿入变速箱39内的副剪刀42的刀柄铰接，电机41通过变速箱39内的传动齿轮组和曲柄46、47驱动副剪刀42前后钝锉，实现剪切功能。电谐横关节37的作用是驱使副剪刀42在垂直面上绕横关节37中心做回转运动，使副剪刀42具有横向的回转自由度，以实现平面和立面的修剪；电谐纵关节40的作用是使副剪刀42具有纵向回转自由度，即在进行平面和立面同时修剪或波浪型修剪作业时，若主修剪机械手水平修剪面的高度低于副剪刀的长度时，电谐纵关节转动可使副剪刀42偏斜一定角度(如图9中虚线所示)，缩短副剪刀的垂直投影长度，让出超高尺寸，防止副剪刀头触及地面，以保证修剪作业正常进行。
主修剪机械手：见图8、图9、图12、图13，主修剪机械手的电谐横关节31通过固定在其外壳上的两个固定板与垂直移位臂30联接，电谐纵关节33通过联接板32安装在电谐横关节31的输出端上，纵、横关节的回转轴线互相垂直；在电谐纵关节33的输出端上安装有角度回转检测装置48和往复式修剪刀组(如图12)，该检测装置48采用角度光电编码器采集数据。主修剪机械手的往复式修剪刀组由电机35、变速箱34和齿形主剪刀36组成，该修剪刀组通过变速箱34的箱体联接到纵关节33的输出端上；其中，与电谐纵关节33水平并排布置的电机35固装在变速箱34的箱体外，电机35的主轴伸入变速箱39的箱体内；在变速箱39内，传动末级齿轮49的两侧相对该齿轮中心对称设有偏心轮50、51，在这两个偏心轮圆周面上转动套装有曲柄52、53，两只曲柄的端部与穿入变速箱34内的主剪刀36的刀柄铰接，图13中的件54是安装在电机35主轴上的主齿轮；电机35通过变速箱34内的传动齿轮组和曲柄52、53驱动主剪刀36前后钝锉，实现剪切功能。电谐横关节31的作用是驱使主剪刀36在垂直面上绕横关节31的中心做回转运动，使主剪刀36具有横向的回转自由度，以实现平面、立面和其他造型的修剪功能；电谐纵关节33的作用是使主剪刀36具有纵向回转自由度，即随着电谐纵关节33的转动，主剪刀36的刃面角度发生变化，以实现波浪造型的修剪功能。为了保证主剪刀36转动180°后处于水平状态，主修剪机械手还配备有水平定位单元331，该水平定位单元为设置在电谐纵关节33壳体两端的水银传感器；在测平过程中，当主剪刀36与地面不平行时，如主剪刀36前高后低，则位于后边的水银传感器触点接通，信号就会反馈给控制系统，控制系统导通主剪刀电谐横关节31使其旋转，直至后传感器触点断开为止。
主、副修剪机械手的剪刀36、42安装好后分别位于水平移位臂21的两侧，且主修剪机械手的电谐横关节31位于垂直升降机构固定臂25的左侧，而副修剪机械手的电谐横关节37位于固定臂25的右侧，当主剪刀36随其电谐横关节31旋转180°后(此时副剪刀42在其预备位置保持不动)，主、副剪刀刚好处于同一水平面内，主、副剪刀的修剪段还会有一部分交错重合，防止主、副剪刀36、42同时工作时绿篱修剪面中间部分发生漏剪。
控制系统包括用于输入操作指令的控制面板以及用于接收操作指令和检测数据并发出相应驱动信号的单片机控制单元。控制系统安装在易于操作的位置，如驾驶室内。指令通过单片机数据向LM629发送位置速度命令，其输出的信号接通电子分配器驱动伺服单元、执行单元工作，由坐标检测单元将信号反馈给LM629幅度和方向做数据处理，保证执行结构位置准确。
本实用新型所需能源均由牵引车辆提供。
下面具体介绍本实用新型所具有的修剪功能及其工作过程：
1.预备状态：
1.1预备状态1：图3所示为折叠式升降机械臂展开前的原始状态，即作业完毕后为便于运输存放而收起合拢的状态。当控制系统发出预备指令，电动推杆15和9的柱塞推出，迫使前臂4以铰接轴13为园心整体顺时针旋转180°，使前臂4与地面成平行状态，前臂上的水平定位单元14测平后待机，前臂4展开后的状态如图2所示。
1.2预备状态2：该状态在所修剪植物高于预备状态1的修剪高度时使用。控制系统发出指令，电动推杆6的柱塞推出，带动推进杆7迫使中臂3抬起，直至所需要的高度，然后再发出指令调整电动推杆15和9，使前臂4与地面平行，水平定位单元14测平后待机。当中臂3展开呈竖直状态后，还不能满足高度要求时，电动推杆5启动，推动上臂2展开，直至达到所需高度。图1所示为机械臂完全展开时的状态。
2.修剪功能及工作过程：
2.1平面修剪
在完成预备状态1或预备状态2后，控制系统发出指令，主修剪机械手电谐横关节31顺时针旋转180°，使主剪刀36与地面平行，待水平定位单元331测平后，电机35开始工作，随着牵引车辆的行进，主剪刀36对绿篱水平面进行修剪。当绿篱修剪面宽于主剪刀36的长度时，启用副修剪机械手同时工作即可，由于副剪刀42随前臂旋转后已与地面平行，所以主剪刀与副剪刀这时处在同一水平面上且呈180°夹角，若电机35、41同时启动，在车辆牵引下即可进行宽幅平面的修剪。
2.2立面修剪
在完成预备状态1或预备状态2后，控制系统发出指令，主修剪机械手电谐横关节31旋转90°，使主剪刀36与地面垂直，或者使副修剪机械手电谐横关节37旋转直到副剪刀42与地面垂直，此时启动修剪刀组的电机，在车辆的牵引下即可进行立面修剪。
2.3平面与立面同时修剪
在完成预备状态1或预备状态2后，控制系统发出指令，主修剪机械手电谐横关节31顺时针旋转180°使主剪刀36与地面平行，副修剪机械手电谐横关节37旋转至副剪刀与地面垂直。在水平定位单元331测平后，电机35、41同时启动，在车辆牵引下即可对绿篱平面和立面同时进行修剪。
2.4半圆球造型或圆球造型修剪
在调整好修剪高度后，使回转轴16的中心基本处于待修剪植物的中心。控制系统发出修剪指令，主修剪机械手电谐横关节31顺时针旋转180°使主剪刀与地面平行，电机35启动，同时回转电机17启动，回转轴16带动水平移位臂8及其上的主修剪机械手做360°水平回转运动；主剪刀36先剪出圆顶面，然后水平移位臂8在水平移位电机20的驱动下，以每秒6-3mm的速度向前移动，在移动的同时，电谐横关节31还以一定的角速度顺时针旋转(每秒约5°)，使主剪刀36的角度由平角逐渐旋转至锐角，直至修剪出半个圆球。如果是修剪圆球，则在半圆球修剪完成后，水平移位臂8继续前移，直至水平移位臂的末尾，同时电谐横关节31继续顺时针转动，旋转至300°时停止，至此圆球造型修剪完成。该修剪功能的控制程序已固化在该修剪指令中，使用时只需通过控制面板设置好修剪的半径数据即可自动完成，无需另行调整。
2.5圆柱造型修剪
在调整好修剪高度后，使回转轴16基本处于待修剪植物的中心，随后在控制面板上预设圆柱型的修剪半径数据，修剪机开始工作：控制系统发出指令，主修剪机械手电谐横关节31顺时针转动180°使主剪刀36与地面平行，电机35启动，同时回转电机17也启动，带动水平移位臂8及其上的主剪刀36以回转轴16的中心为圆心360°旋转，切出圆顶面；然后，水平移位臂8在水平移位电机20的驱动下移动，并停于设置好的半径位(圆周边缘)，电谐横关节31顺时针再旋转90°，这时主剪刀36与地面垂直，在回转电机17的带动下绕回转轴16中心继续360°旋转，完成圆柱面的修剪。该修剪功能的控制程序已固化在该修剪指令中，使用时只需通过控制面板设置好修剪的半径数据即可自动完成，无需另行调整。
2.6波浪型修剪
2.6.1准备工作：
在调整好修剪高度后，控制系统发出指令使主修剪机械手电谐横关节31顺时针旋转180°，使主剪刀36与地面平行，副修剪机械手电谐横关节37旋转至副剪刀42与地面垂直，此时，如果待修剪面高度低于副剪刀的长度，控制系统再发出指令使副修剪机械手的电谐纵关节40顺时针旋转，使副剪刀偏斜一定角度(图9中虚线表示)，以缩短副剪刀的垂直投影长度，避免副剪刀头触及地面；副剪刀在车辆行进中始终保持此状态。
2.6.2修剪过程：
准备工作完毕，启动牵引车辆并保持匀速行使，控制系统发出指令使升降电机26的主轴顺时针转动，通过齿轮传动驱动丝杠轴252转动，使升降螺母29带动垂直移位臂30下移，在下移至距浪底三分之二处的过程中，主修剪机械手电谐纵关节33同时顺时针转动，使主剪刀刃面由平角逐渐过渡至锐角，待角度达到约45°时，主修剪机械手电谐纵关节33改为逆时针转动，主剪刀刃面角度在垂直移位臂继续下移的过程中，再由锐角逐渐过渡至平角，当垂直移位臂行至固定臂末端时，完成了一个波浪由浪顶至浪底的修剪；然后，升降电机26改为逆时针旋转，使垂直移位臂30上升，在上升至距浪顶三分之二处的过程中，电谐纵关节33继续逆时针转动，使主剪刀刃面再由平角逐渐过渡至仰角，待角度达到约45°时，电谐纵关节33又改为顺时针转动，主剪刀刃面角度在垂直移位臂30继续上升的过程中，又由仰角逐渐过渡至平角，当上升至原位时，完成了该波浪由浪底到浪顶的修剪，此时，一个完整的波浪修剪完成，而垂直移位臂也由上升转为下降，主剪刀刃面也由平角转为锐角。如此周而复始，在牵引车辆匀速行驶下修剪出波浪造型，波浪峰距由车辆牵引速度决定。
3.收起合拢工序
修剪结束后，主、副剪刀、垂直移位臂、水平移位臂均回归到原始位置，机械臂也折叠收起，如图3、图4所示，收起后的修剪机占用空间非常少，运输和存放都十分方便、安全。
Claims (8)
1.一种车载式机械手型修剪机，其特征在于：包括可固定于牵引车辆上的折叠式升降机械臂，在工作时，该机械臂的前臂(4)展开呈水平状态，在前臂(4)的前端固装有由一水平回转机构驱使的可在水平面上做回转运动的水平伸缩机构，该水平伸缩机构有一可在水平面上伸缩移动的水平移位臂(8)，水平移位臂(8)的前端设有修剪机械手。
2.根据权利要求1所述的车载式机械手型修剪机，其特征在于：所述修剪机械手包括修剪刀组和驱使修剪刀组转动以到达预定作业位置的转动关节；所述修剪刀组为往复式修剪模式，转动关节为使修剪刀组具有横向回转自由度的电谐横关节，修剪刀组安装于电谐横关节的输出端。
3.根据权利要求2所述的车载式机械手型修剪机，其特征在于：电谐横关节与修剪刀组之间还设有使修剪刀组具有纵向回转自由度的电谐纵关节，电谐纵关节固装于电谐横关节的输出端，电谐纵关节的输出端固联修剪刀组。
4.根据权利要求3所述的车载式机械手型修剪机，其特征在于：所述修剪机械手为两只，两只修剪机械手均安装在水平移位臂(8)的前端，安装后其修剪刀组分别位于水平移位臂的两侧，当两修剪刀组的修剪段在同一水平面上呈180°夹角时，其修剪段有一部分交错重合。
5.根据权利要求1-4所述的任一车载式机械手型修剪机，其特征在于：修剪机械手与水平移位臂(8)之间还设有驱动修剪机械手垂直升降的垂直升降机构，垂直升降机构包括设于水平移位臂(8)前端的固定臂(25)和相对固定臂(25)做垂直升降运动的垂直移位臂(30)，以及用于控制垂直移位臂(30)升降的升降检测装置(28)，两只修剪机械手分别固装在固定臂(25)和垂直移位臂(30)上。
6.根据权利要求1-4所述的任一车载式机械手型修剪机，其特征在于：所述水平回转机构包括设置于前臂(4)前端的空腔型集电滑环(15)和竖直穿装在集电滑环(15)内孔中的由回转电机驱动的回转轴(16)，回转轴(16)上装有回转角度检测装置(18)，回转轴(16)下端固装有与其同步转动的水平伸缩机构。
7. 根据权利要求1-4所述的任一车载式机械手型修剪机，其特征在于：水平伸缩机构包括固设于所述回转轴(16)下端的支撑架(19)，在支撑架(19)内部两侧分别间隔设有导向轮(22)，横截面呈工字型的水平移位臂(8)从两侧导向轮(22)之间穿过，水平移位臂(8)与支撑架(19)之间设置有驱动水平移位臂伸缩移动的齿条驱动装置，支撑架(19)内还设有用于控制水平移位臂(8)按设定的数据进行伸缩的移位检测装置(24)。
8.根据权利要求1-4所述的任一车载式机械手型修剪机，其特征在于：所述机械臂包括用于与牵引车辆固联的底座(1)和从下到上各节折叠臂端部顺次铰连的上臂(2)、中臂(3)和前臂(4)，上臂(2)的另一臂端与底座(1)铰接；在底座(1)与上臂(2)的上半截某一部位之间安装有电动推杆(5)，一V型推进杆(7)的开口两端分别与上臂(2)和中臂(3)上位于二者铰接支点附近的部位铰连，在V型推进杆(7)的底部与上臂(2)的下半截某一部位之间安装有电动推杆(6)，中臂(3)的展开方向与上臂(2)相反，在中臂(3)与前臂(4)的铰接支点上铰连一支撑杆(10)，该支撑杆(10)与中臂(3)和前臂(4)之间分别安装有电动推杆(15、9)，前臂(4)的展开方向与上臂(2)相同。
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