CN210184108U - 一种智能伐竹装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能伐竹装置，包括壳体以及设置在壳体内的主体和主控板，所述壳体上设有把手，把手的握把处设有扳机，所述壳体内位于扳机一侧设置有扳机磁铁和扳机霍尔板，所述扳机霍尔板与主控板电连接，所述壳体上位于把手的末端设置有电源线接头，所述电源线接头与主控板电连接，所述主体上端面设置有两个链锯机构，所述主体下端面固定连接有抱紧机构，所述链锯机构和抱紧机构均与主控板电连接，所述主控板上至少设置有主控芯片和驱动控制电路，所述主控芯片与驱动控制电路电连接。本实用新型具备结构简单，可以取代人工伐竹的同时保护了竹子的根部，砍伐的效率高、成本低，方便维护，且竹子与链锯不会咬合。

Description

一种智能伐竹装置

技术领域

本实用新型涉及林业机械技术领域，具体为一种智能伐竹装置。

背景技术

我国的竹类资源丰富，而木材资源短缺。竹子具有生长周期较短、竹材材质坚韧、可部分取代木材等优点，竹资源的开发利用蕴含巨大的生态效益、经济效益和社会效益，竹业已经发展为我国林业的十大产业之首，成为南方丘陵、山区林业发展的支柱产业。

采伐竹子时，若不对其根部造成破坏性的影响，竹子就可以持续萌发、生长，采伐更新快，是一种可持续发展的优良资源。现有技术的伐竹作业中，由于竹子中空而脆硬，且容易开裂，主要采伐方式仍以传统的手工砍伐为主，部分伐竹作业借用园林上的链锯或者圆锯片类机械（油锯、割灌机等），在作业的过程中费时费力，特别是在砍伐过程中竹子易与伐竹工具咬合，砍伐效率低，成本较高，同时伐竹人员容易出现疲劳，引发安全隐患。

因此，设计一种智能的伐竹装置取代人工伐竹迫切需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能伐竹装置，该智能伐竹装置具备结构简单，可以取代人工伐竹的同时保护了竹子的根部，砍伐的效率高、成本低，方便维护，且竹子与链锯不会咬合的优点，解决了上述技术背景所提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种智能伐竹装置，包括壳体以及设置在壳体内的主体和主控板，所述壳体上设置有把手，所述把手与壳体一体成型，且把手的握把处设置有扳机，所述壳体内位于扳机一侧设置有扳机磁铁和扳机霍尔板，所述扳机霍尔板与扳机磁铁感应连接，且扳机霍尔板与所述主控板电连接，所述主体上端面设置有两个用于伐断竹子的链锯机构，所述主体下端面固定连接有用于卡住竹子的抱紧机构，所述链锯机构和所述抱紧机构均与主控板电连接。

优选的，所述壳体上位于把手的末端设置有电源线接头，所述电源线接头与主控板电连接。

优选的，所述主体上设置有两个弧状的连接齿件，两个所述连接齿件以主体的中轴线对称分布。

优选的，所述主控板上至少设置有主控芯片和驱动控制电路，所述主控芯片与驱动控制电路电连接，所述主控芯片的型号为XMC1302。

优选的，两个所述链锯机构位于同一水平面上，且两个所述链锯机构连接呈“V”形状，每个所述链锯机构包括链锯上壳、链锯下壳和链锯，所述链锯上壳和链锯下壳扣合形成一个内部中空的腔体，在该腔体的后端部设置有链锯进给电机，在腔体的前端部设置有链锯油壶所述，进给电机和所述链锯油壶之间设置有链锯驱动电机，所述链锯驱动电机连接并驱动链锯，所述链锯进给电机一侧设置有链锯旋转轴，所述链锯旋转轴与主体固定连接，所述链锯以链锯旋转轴为轴心左右移动，且链锯上靠近链锯油壶一端设置有链锯霍尔板。

优选的，所述链锯进给电机的输出端贯穿链锯下壳后与进给齿轮固定连接，所述进给齿轮与连接齿件相啮合。

优选的，所述链锯油壶上端设置有注油通道，该注油通道贯穿链锯上壳并延伸至链锯上壳的外侧，所述链锯油壶下端设置有出油孔。

优选的，所述抱紧机构包括抱紧机构上壳、抱紧机构下壳和手爪，所述紧机构上壳和抱紧机构下壳扣合形成抱紧机构壳体，在该壳体内设置有抱紧电机，所述抱紧电机的输出端连接有减速机，所述减速机的输出端连接有丝杆，所述丝杆上设置有滑块，所述滑块可沿丝杆的长度方向来回滑动，且滑块的两端分别固定连接有连杆，所述连杆背离滑块一端与手爪活动连接。

优选的，所述手爪的数量为两个，两个所述手爪通过销钉连接呈剪刀状，每个所述手爪的内侧设置有夹齿。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过在主控板上设置主控芯片，该主控芯片控制链锯机构和抱紧机构的切割及抱紧，从而实现自动化切割，代替了传统的人工伐竹，减轻了人工的劳动强度，且伐竹的效率高，成本低。

2、本实用新型通过设置抱紧机构，该抱紧机构可以取代人力使手爪具有合抱的趋势，提高智能伐竹装置的机械化程度，同时可以有效的保护竹子的根部不被损坏，实用性强。

3、本实用新型通过在主体上设置两个链锯机构，两个链锯机构在切割时先后从竹子的中轴线两侧切割，可以有效的防止单边切割竹子会对链锯咬合，解决了切割效率低下的问题。

4、本实用新型通过设置链锯油壶，该链锯油壶用于装润滑油脂，可以给链锯润滑，提高切割效率，在维护时，只需在注油通道口处注入润滑油脂即可，达到方便维护的效果。

附图说明

图1为本实用新型智能伐竹装置的爆炸图；

图2为本实用新型智能伐竹装置的结构图；

图3为本实用新型链锯机构的爆炸图；

图4为本实用新型抱紧机构的爆炸图；

图5为本实用新型连接齿件的结构图；

图6为本实用新型主控板的原理方框图；

图7为本实用新型主控芯片的控制原理图；

图8为本实用新型驱动控制电路的电路原理图。

图中的附图标记及名称如下：

1、壳体；2、主体；3、主控板；4、链锯机构；41、链锯上壳；42、链锯下壳；43、链锯进给电机；44、链锯油壶；45、链锯驱动电机；46、链锯；47、链锯旋转轴；48、进给齿轮；49、注油通道；410、出油孔；411、链锯霍尔板；5、抱紧机构；51、抱紧机构上壳；52、抱紧机构下壳；53、抱紧电机；54、减速机；55、丝杆；56、滑块；57、连杆；58、销钉；59、手爪；510、夹齿；6、把手；7、扳机；8、扳机磁铁；9、扳机霍尔板；10、连接齿件；11、电源线接头；12、主控芯片；13、驱动控制电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图6，本实用新型提供的一种实施例：一种智能伐竹装置，包括壳体1以及设置在壳体1内的主体2和主控板3，所述壳体1上设置有用于握手的把手6，所述把手6与壳体1一体成型，且把手6的握把处设置有扳机7，所述壳体1内位于扳机7一侧设置有扳机磁铁8和扳机霍尔板9，所述扳机霍尔板9与扳机磁铁8感应连接，且扳机霍尔板9与所述主控板3电连接，所述壳体1上位于把手6的末端设置有电源线接头11，所述电源线接头11一端与主控板3电连接，另一端与锂电池连接，所述主体2上端面设置有两个用于伐断竹子的链锯机构4，所述主体2下端面固定连接有用于卡住竹子的抱紧机构5，所述链锯机构4和所述抱紧机构5均与主控板3电连接，所述主控板3上至少设置有主控芯片12和驱动控制电路13，所述主控芯片12与驱动控制电路13电连接。

通过采用上述的技术方案制得的智能伐竹装置，具备结构简单，可以取代人工伐竹的同时保护了竹子的根部，砍伐的效率高、成本低，方便维护，且竹子与链锯不会咬合的优点，值得推广运用。

具体的，所述主体2上设置有两个弧状的连接齿件10，两个所述连接齿件10以主体2的中轴线对称分布，在本实施例中，两个所述连接齿件10的弧度值为π/2。

通过设置连接齿件10，用户在使用的过程中无需左右移动智能伐竹装置便可伐竹，使用方便，且降低了人工的劳动强度。

具体的，两个所述链锯机构4位于同一水平面上，且两个所述链锯机构4连接呈“V”形状，每个所述链锯机构4包括链锯上壳41、链锯下壳42和链锯46，所述链锯上壳41和链锯下壳42扣合形成一个内部中空的腔体，在该腔体的后端部设置有链锯进给电机43，在腔体的前端部设置有链锯油壶44，所述链锯进给电机43和所述链锯油壶44之间设置有链锯驱动电机45，所述链锯驱动电机45连接并驱动链锯46，所述链锯进给电机43一侧设置有链锯旋转轴47，所述链锯旋转轴47与主体2固定连接，所述链锯46以链锯旋转轴47为轴心左右移动，且链锯46上靠近链锯油壶44一端设置有链锯霍尔板411；所述链锯进给电机43的输出端贯穿链锯下壳42后与进给齿轮48固定连接，所述进给齿轮48与连接齿件10相啮合；所述链锯油壶44上端设置有注油通道49，该注油通道49贯穿链锯上壳41并延伸至链锯上壳41的外侧，所述链锯油壶44下端设置有出油孔410。

通过采用上述的技术方案，通过设置两个链锯机构4，两个链锯机构4在切割时，先后从竹子的中轴线两侧切割，可以有效的防止单边切割竹子会对链,46咬合，解决了切割效率低下的问题，设置链锯油壶44，达到方便维护的目的，在维护时，只需在注油通道49处注入润滑油脂即可，该润滑油脂通过出油口410给链锯46润滑，提高链锯46的工作效率。

具体的，所述抱紧机构5包括抱紧机构上壳51、抱紧机构下壳52和手爪59，所述紧机构上壳51和抱紧机构下壳52扣合形成抱紧机构壳体，在该壳体内设置有抱紧电机53，所述抱紧电机53的输出端连接有减速机54，所述减速机54的输出端连接有丝杆55，所述丝杆55上设置有滑块56，所述滑块56可沿丝杆55的长度方向来回滑动，且滑块56的两端分别固定连接有连杆57，所述连杆57背离滑块56一端与手爪59活动连接；所述手爪59的数量为两个，两个所述手爪59通过销钉58连接呈剪刀状，每个所述手爪59的内侧设置有夹齿510。

通过采用上述的技术方案，设置抱紧机构5，该抱紧机构5可以取代人力使手爪59具有合抱的趋势，提高智能伐竹装置的机械化程度，同时可以有效的保护竹子的根部不被损坏，实用性强。

请参阅图7和图8，图7为本实用新型主控芯片的控制原理图，该主控芯片12的型号为XMC1302，该主控芯片12有38个通讯端口，其中27号通讯端口和28号端口分别与驱动控制电路中的芯片U11、U6的19号通讯端口连接，U11、U6的型号均为74HC244,通过驱动控制电路控制两个电机M的启停，该电机M为链锯驱动电机45。

本实用新型还提供了一种智能伐竹装置的驱动方法，所述驱动方法包括：首先将电源线接头11与锂电池接通，使智能伐竹装置处于通电状态，在扣动扳机7，扳机磁铁8的信息被扳机霍尔板9上的扳机霍尔感应，并将感应到的信息反馈给主控芯片12，主控芯片12给链锯机构4和抱紧机构5下达工作指令，所述智能伐竹装置的工作步骤如下：

步骤一：抱紧机构5执行竹子的抱紧动作，具体的，抱紧电机53由主控芯片12控制驱动，抱紧电机53的动力经减速机54改变力矩，将高转速小力矩的转动转化为小转速，大力矩的动力驱动丝杆55做圆周运动，丝杆55上的滑块56往抱紧电机53一端滑动，滑块56两端的连杆57带动两个夹爪59夹紧竹子；

步骤二：驱动控制电路13控制两个链锯机构4配合伐竹，其中一个链锯机构4以链锯旋转轴47为轴心旋转切割，当竹子切割到一半时，该链锯机构4退回起点，另一个链锯机构4以同样的方式完成竹子的另一半切割，并退回起点；

步骤三：抱紧机构5松开竹子，具体的，丝杆55上的滑块56往远离抱紧电机53一端滑动，滑块56两端的连杆57带动两个夹爪59松开竹子；

步骤四：松开扳机7，完成一个工作周期。

具体的，所述步骤二中链锯机构4的工作流程为：链锯驱动电机45驱动链锯46切割竹子，同时链锯进给电机43正转，使链锯46以链锯旋转轴47为轴心沿水平方向往竹子的轴心端移动，链锯霍尔板411实时感应链锯46切割的位置，并将位置数据反馈给主控芯片12，当链锯46切割到竹子的一半位置时，主控芯片12控制链锯驱动电机45停机，此时链锯进给电机43反转，使链锯46回到起点位置。

工作原理：扣动扳机7，扳机霍尔9输出低电频给上位机（图中为表示），上位机与主控芯片12通讯连接，主控芯片12控制抱紧电机53运转，直至与竹子处于夹紧状态为止，同时主控芯片12和驱动控制电路13同时控制链锯机构4上的两个链锯驱动电机45及两个链锯进给电机43运转，对竹子进行切割，当一个循环周期后，由主控芯片12发送通讯信号给上位机,让上位机知道目前智能伐竹装置是否已经运转一个周期，如果使能信号由低变高则所有电机需要回到张口位置，所以电机停止工作。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种智能伐竹装置，包括壳体（1）以及设置在壳体（1）内的主体（2）和主控板（3），其特征在于：所述壳体（1）上设置有把手（6），所述把手（6）与壳体（1）一体成型，且把手（6）的握把处设置有扳机（7），所述壳体（1）内位于扳机（7）一侧设置有扳机磁铁（8）和扳机霍尔板（9），所述扳机霍尔板（9）与扳机磁铁（8）感应连接，且扳机霍尔板（9）与所述主控板（3）电连接，所述主体（2）上端面设置有两个用于伐断竹子的链锯机构（4），所述主体（2）下端面固定连接有用于卡住竹子的抱紧机构（5），所述链锯机构（4）和所述抱紧机构（5）均与主控板（3）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能伐竹装置，其特征在于：所述壳体（1）上位于把手（6）的末端设置有电源线接头（11），所述电源线接头（11）与主控板（3）电连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能伐竹装置，其特征在于：所述主体（2）上设置有两个弧状的连接齿件（10），两个所述连接齿件（10）以主体（2）的中轴线对称分布。

4.根据权利要求1所述的一种智能伐竹装置，其特征在于：所述主控板（3）上至少设置有主控芯片（12）和驱动控制电路（13），所述主控芯片（12）与驱动控制电路（13）电连接，所述主控芯片（12）的型号为XMC1302。

5.根据权利要求1所述的一种智能伐竹装置，其特征在于：两个所述链锯机构（4）位于同一水平面上，且两个所述链锯机构（4）连接呈“V”形状，每个所述链锯机构（4）包括链锯上壳（41）、链锯下壳（42）和链锯（46），所述链锯上壳（41）和链锯下壳（42）扣合形成一个内部中空的腔体，在该腔体的后端部设置有链锯进给电机（43），在腔体的前端部设置有链锯油壶（44），所述链锯进给电机（43）和所述链锯油壶（44）之间设置有链锯驱动电机（45），所述链锯驱动电机（45）连接并驱动链锯（46），所述链锯进给电机（43）一侧设置有链锯旋转轴（47），所述链锯旋转轴（47）与主体（2）固定连接，所述链锯（46）以链锯旋转轴（47）为轴心左右移动，且链锯（46）上靠近链锯油壶（44）一端设置有链锯霍尔板（411）。

6.根据权利要求5所述的一种智能伐竹装置，其特征在于：所述链锯进给电机（43）的输出端贯穿链锯下壳（42）后与进给齿轮（48）固定连接，所述进给齿轮（48）与连接齿件（10）相啮合。

7.根据权利要求5所述的一种智能伐竹装置，其特征在于：所述链锯油壶（44）上端设置有注油通道（49），该注油通道（49）贯穿链锯上壳（41）并延伸至链锯上壳（41）的外侧，所述链锯油壶（44）下端设置有出油孔（410）。

8.根据权利要求1所述的一种智能伐竹装置，其特征在于：所述抱紧机构（5）包括抱紧机构上壳（51）、抱紧机构下壳（52）和手爪（59），所述抱紧机构上壳（51）和抱紧机构下壳（52）扣合形成抱紧机构壳体，在该壳体内设置有抱紧电机（53），所述抱紧电机（53）的输出端连接有减速机（54），所述减速机（54）的输出端连接有丝杆（55），所述丝杆（55）上设置有滑块（56），所述滑块（56）可沿丝杆（55）的长度方向来回滑动，且滑块（56）的两端分别固定连接有连杆（57），所述连杆（57）背离滑块（56）一端与手爪（59）活动连接。

9.根据权利要求8所述的一种智能伐竹装置，其特征在于：所述手爪（59）的数量为两个，两个所述手爪（59）通过销钉（58）连接呈剪刀状，每个所述手爪（59）的内侧设置有夹齿（510）。

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