JP5588717B2 - Automatic pruning device - Google Patents

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Description

本発明は、樹幹を昇降して当該樹幹から伸びる枝を切断するための自動枝打装置に関するものである。   The present invention relates to an automatic pruning device for raising and lowering a tree trunk and cutting a branch extending from the tree trunk.

この種の自動枝打装置としては、特許文献1に示すように、枝打機本体を樹幹に対して螺旋状に昇降移動させて、その昇降移動途中において、枝打機本体の上部に設けたチェンソーにより枝を切断するものがある。この自動枝打装置は、樹幹の周方向に複数設けられた走行輪のうち1つを駆動輪とし、それ以外を従動輪として構成されている。   As this type of automatic pruning device, as shown in Patent Document 1, the pruning machine main body is moved up and down spirally with respect to the trunk, and provided in the upper part of the pruning machine main body in the middle of the vertical movement. There is a thing which cuts a branch with a chain saw. This automatic pruning device is configured such that one of a plurality of traveling wheels provided in the circumferential direction of the trunk is a driving wheel and the other is a driven wheel.

しかしながら、螺旋状に昇降移動するものでは、枝打機本体を所定高さに移動させるまでの走行距離が長くなってしまい、移動時間が長くなるだけでなく、それに伴い枝打作業が長時間となってしまうという問題がある。また、1つの駆動輪により枝打機本体を安定して昇降移動させるため又は移動時間短縮のためには、駆動輪を駆動する駆動モータの出力を大きくすることが考えられるが、駆動モータの大型化及び大重量化を招いてしまい、枝打機本体の昇降移動に支障をきたしてしまうという問題がある。なお、高出力及び小型のモータを使用することも考えられるがコストの面で難がある。   However, in the case of moving up and down spirally, the travel distance until the pruning machine main body is moved to a predetermined height becomes longer, not only the movement time becomes longer, but also the pruning work takes a long time accordingly. There is a problem of becoming. In order to stably move the pruning machine main body up and down with one drive wheel or to shorten the movement time, it is conceivable to increase the output of the drive motor that drives the drive wheel. Increase in weight and weight, and there is a problem that the vertical movement of the pruning machine body is hindered. Although it is conceivable to use a high output and small motor, there is a problem in terms of cost.

一方、特許文献2に示すように、枝打機本体を樹幹に対して垂直に昇降移動させて、枝打機本体の上部に設けたチェンソー又は電動丸ノコ等の切断機を樹幹の周りに旋回させて枝を切断するものがある。この自動枝打装置の駆動走行輪は、上側のローラと下側のクローラとからなり、これらが走行輪アームで上下に連結されている。この走行輪アームは、枝打機本体との間で平行四辺形リンクにより連結されており、上側のローラ及び下側のクローラの樹幹に対する位置関係が変わらないように樹幹に対して進退移動するように構成されている。また、複数の駆動走行輪は、ユニバーサルジョイントにより連結されており、樹幹と枝打機本体とが同心を保つように構成されている。   On the other hand, as shown in Patent Document 2, the pruner body is moved up and down vertically with respect to the trunk, and a cutting machine such as a chain saw or an electric circular saw provided on the upper portion of the pruner body is turned around the trunk. There is something that cuts branches. The driving wheel of this automatic pruning device is composed of an upper roller and a lower crawler, which are connected up and down by a traveling wheel arm. The traveling wheel arm is connected to the branching machine main body by a parallelogram link, and moves forward and backward with respect to the trunk so that the positional relationship of the upper roller and the lower crawler with respect to the trunk does not change. It is configured. The plurality of driving traveling wheels are connected by a universal joint so that the tree trunk and the branching machine main body are concentric.

しかしながら、樹幹の凹凸によって一部の駆動走行輪がスリップしてしまうことは避けられないことや、複数の駆動走行輪が個別に駆動モータにより駆動されていることから、昇降移動の途中において各駆動走行輪の高さ位置が異なってしまうことがあり、枝打機本体が樹幹に対して傾いてしまう。そうすると、安定した走行を実現することが難しいだけでなく、枝打機本体に設けられている切断機が樹幹に接触してしまう又は樹幹から離間しすぎてしまう等の問題が生じる。   However, it is inevitable that some of the driving traveling wheels slip due to the unevenness of the trunk, and since each of the driving traveling wheels is individually driven by the driving motor, The height position of the traveling wheel may be different, and the branching machine main body is inclined with respect to the trunk. Then, not only is it difficult to realize stable traveling, but also a problem arises in that the cutting machine provided in the pruning machine main body comes into contact with the trunk or is too far away from the trunk.

特開2000−295931号公報JP 2000-295931 A 特開昭60−114128号公報JP 60-114128 A

そこで本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、枝打機本体を樹幹に対して略直線状に昇降移動させるものにおいて、安定した昇降移動を実現するとともに、樹幹に対する枝打機本体の姿勢を好適に制御できるようにすることをその主たる課題とするものである。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems. In the present invention, in which the pruning machine main body is moved up and down substantially linearly with respect to the tree trunk, stable elevating movement is realized and the branch with respect to the tree trunk is realized. The main problem is to allow the posture of the main body to be controlled appropriately.

すなわち本発明に係る自動枝打装置は、樹幹の周囲を囲むように設けられ、当該樹幹の枝を切断するための切断機構を有する枝打機本体と、前記枝打機本体に設けられて当該枝打機本体を樹幹に対して略直線状に昇降移動させる3つ以上の昇降移動機構とを具備し、前記各昇降移動機構が、樹幹に接触して回転駆動される上輪及び下輪と、前記上輪及び下輪を回転駆動する駆動モータと、前記上輪及び下輪をそれぞれ回転自在に連結支持する連結支持体と、前記枝打機本体に設けられ、前記連結支持体の略中央部を回転自在に軸支するとともに当該連結支持体を樹幹に対して進退移動させて前記上輪及び下輪を押圧接触させる進退駆動部と、前記連結支持体及び前記進退駆動部の間に介在して設けられて前記進退駆動部に対する前記連結支持体の傾斜角度を検出する傾斜角度検出部とを有し、各昇降移動機構の傾斜角度検出部から得られた連結支持体の傾斜角度に基づいて、前記枝打機本体の樹幹に対する姿勢を調整すべく前記駆動モータを制御することを特徴とする。   That is, the automatic pruning apparatus according to the present invention is provided so as to surround the trunk, and includes a pruning machine main body having a cutting mechanism for cutting the trunk branch, and the pruning machine main body. Three or more elevating and moving mechanisms that move the pruning machine main body up and down substantially linearly with respect to the tree trunk, and each of the elevating and lowering mechanisms rotate and drive in contact with the tree trunk; A drive motor that rotationally drives the upper and lower wheels, a connection support that rotatably connects and supports the upper and lower wheels, and a substantially center of the connection support that is provided in the branching machine main body. An advancing / retreating drive unit that pivotally supports the part and moves the connecting support forward / backward with respect to the trunk and presses and contacts the upper and lower wheels, and is interposed between the connecting support and the advancing / retreating drive unit. The connection support for the advance / retreat drive unit An inclination angle detection unit for detecting the inclination angle of each of the elevating and lowering mechanisms, and adjusting the posture of the branching machine body with respect to the trunk based on the inclination angle of the connecting support obtained from the inclination angle detection unit of each lifting and lowering movement mechanism Therefore, the drive motor is controlled.

このようなものであれば、各昇降移動機構が上輪及び下輪を連結支持体により支持するとともに、当該連結支持体が進退駆動部に対して回転自在に軸支されていることから、樹幹の凹凸に関わらず、上輪及び下輪を確実に樹幹に対して接触させることができ、上輪及び下輪がスリップすることを防止することができる。また、連結支持体の進退駆動部に対する傾斜角度を検出することにより、当該検出角度を用いて複数の昇降移動機構同士の相対的な高さ位置を算出できるようになり、枝打機本体の樹幹に対する姿勢を検出できるようになる。このとき、各昇降移動機構は、個別の駆動モータにより上輪及び下輪が駆動されていることから、当該駆動モータを制御することによって枝打機本体の姿勢を調整できるようになる。これにより、枝打機本体に設けられた切断機構と樹幹の枝との位置関係のばらつきを解消することができ、枝打作業を確実に行うことができるようになる。   If it is such, since each up-and-down movement mechanism supports an upper wheel and a lower wheel with a connection support body, since the connection support body is pivotally supported with respect to an advancing / retreating drive part, a trunk Regardless of the unevenness, the upper and lower wheels can be reliably brought into contact with the trunk, and the upper and lower wheels can be prevented from slipping. Further, by detecting the angle of inclination of the connecting support relative to the advance / retreat drive unit, it becomes possible to calculate the relative height position of the plurality of elevating movement mechanisms using the detected angle, and the trunk of the branching machine main body. It becomes possible to detect the posture with respect to. At this time, since the upper and lower wheels are driven by the individual drive motors in each lifting / lowering movement mechanism, the posture of the branching machine main body can be adjusted by controlling the drive motors. Thereby, the dispersion | variation in the positional relationship of the cutting mechanism provided in the pruning machine main body and the branch of a trunk can be eliminated, and a pruning operation | work can be performed reliably.

切断機構としてチェーンソー等の切断機と当該切断機を樹幹の周囲に旋回させる旋回機構とからなるものでは、切断機が枝の切断途中で枝の切断面間に挟まってしまい、切断機の停止又は破損等の不具合が生じる。このような問題を解決するためには、前記切断機構が、円板状の回転刃及び当該回転刃を回転駆動する回転刃駆動部からなる切断機と、前記切断機を、樹幹の略接線方向に沿って直進させる直進機構と、前記切断機及び前記直進機構を、前記枝打機本体上で樹幹の周りを回転移動させる回転機構とを有し、前記回転機構により前記切断機を樹幹の枝近傍に回転移動させた後に、前記直進機構により前記切断機を樹幹の枝を切断すべく直進させるものであることが望ましい。   When the cutting mechanism is composed of a cutting machine such as a chain saw and a turning mechanism for turning the cutting machine around the trunk, the cutting machine is caught between the cutting surfaces of the branches in the middle of cutting the branches, Problems such as breakage occur. In order to solve such a problem, the cutting mechanism includes a cutting machine including a disk-shaped rotary blade and a rotary blade driving unit that rotationally drives the rotary blade, and the cutting machine is arranged in a substantially tangential direction of the trunk. And a cutting mechanism and a rotation mechanism for rotating the straight movement mechanism around the trunk on the branching machine main body, and the cutting mechanism is used to move the cutting machine to a branch of the trunk. It is preferable that the cutting machine is moved straight in order to cut the branches of the trunk by the linear movement mechanism after being rotated and moved to the vicinity.

枝打機本体が樹幹に対して停止した状態で切断機が樹幹の周りを回転する場合等には、枝打機本体において荷重点が移動することにより枝打機本体が傾いてしまうことが考えられる。この切断機の移動に伴う枝打機本体の傾きを解消するためには、前記連結支持体及び前記進退駆動部の間に介在して設けられており、前記進退駆動部に対して前記連結支持体が傾斜した場合に、前記連結支持体の傾斜を戻す方向に付勢力を与えて傾斜を解消する付勢機構を有することが望ましい。このように付勢機構により傾斜を解消することができるので、上記の通り駆動モータを制御することと併せて、枝打機本体の姿勢の調整の自由度を増すことができる。
When the cutting machine rotates around the trunk while the pruning machine main body is stopped with respect to the trunk, the branching machine main body may be inclined due to the load point moving in the pruning machine main body. It is done. In order to eliminate the inclination of the pruning machine main body accompanying the movement of the cutting machine, it is provided between the connection support and the advance / retreat drive unit, and the connection support for the advance / retreat drive unit. It is desirable to have a biasing mechanism that applies a biasing force in a direction to return the tilt of the connection support when the body tilts to cancel the tilt. In this way, since the inclination can be eliminated by the urging mechanism, it is possible to increase the degree of freedom in adjusting the posture of the branching machine main body in addition to controlling the drive motor as described above.

このように構成した本発明によれば、枝打機本体を樹幹に対して略直線状に昇降移動させるものにおいて、安定した昇降移動を実現するとともに、樹幹に対する枝打機本体の姿勢を好適に制御することができる。   According to the present invention configured as described above, in the apparatus that moves the pruner main body up and down substantially linearly with respect to the tree trunk, it achieves stable up-and-down movement and preferably the posture of the pruner main body with respect to the tree trunk. Can be controlled.

本発明の一実施形態に係る自動枝打装置の全体構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the whole automatic pruning device composition concerning one embodiment of the present invention. 同実施形態の枝打機本体における一部断面平面図である。It is a partial cross section top view in the pruning machine main body of the embodiment. 同実施形態の自動枝打装置の平面図である。It is a top view of the automatic pruning apparatus of the embodiment. 同実施形態の開放位置及び閉塞位置にある枝打機本体の状態図である。It is a state figure of the pruning machine main body in the open position and closed position of the embodiment. 同実施形態の昇降移動機構を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the raising / lowering moving mechanism of the embodiment. 同実施形態の昇降移動機構におけるアーム部及び連結支持体の周辺構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the periphery structure of the arm part and connection support body in the raising / lowering moving mechanism of the embodiment. 同実施形態の連結支持体が傾斜した状態を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the state where the connection support object of the embodiment inclined. 同実施形態の制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the control apparatus of the embodiment. 同実施形態の制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the control apparatus of the embodiment. 同実施形態の上部枝検出部の構成及び検出方法を示す図である。It is a figure which shows the structure and detection method of the upper branch detection part of the embodiment.

以下に本発明に係る自動枝打装置の一実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of an automatic pruning apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態の自動枝打装置100は、樹幹Tを抱持した状態で当該樹幹Tを昇降移動して、樹幹Tの枝T1を切断するものであり、図1に示すように、樹幹Tの周囲を囲むように設けられ、当該樹幹Tの枝T1を切断するための切断機構4を有する枝打機本体2と、枝打機本体2に設けられて当該枝打機本体2を樹幹Tに対して略直線状に昇降移動させる3つの昇降移動機構3とを備える。   The automatic pruning device 100 according to the present embodiment moves the trunk T up and down while holding the trunk T, and cuts the branch T1 of the trunk T. As shown in FIG. A branching machine main body 2 having a cutting mechanism 4 for cutting the branch T1 of the trunk T, which is provided so as to surround the circumference, and a branching machine main body 2 provided on the branching machine main body 2 to the trunk T On the other hand, it includes three elevating and moving mechanisms 3 that move up and down substantially linearly.

枝打機本体2は、樹幹Tに対して着脱可能であり、樹幹Tの外周面を取り囲むように構成された平面視において概略円環形状をなす構造体である。   The pruning machine main body 2 is a structure that can be attached to and detached from the trunk T and has a substantially annular shape in a plan view that is configured to surround the outer peripheral surface of the trunk T.

具体的に枝打機本体2は、図1及び図2に示すように、上板21と、下板22と、上板21及び下板22とを連結する複数の連結板23とから構成されている。上板21及び下板22は略同一形状をなす木製平板から形成されている。また、連結板23は、上板21及び下板22の間において概略放射状に設けられた木製平板から形成されている。このように上板21、下板22及び連結板23を木製で形成することにより、枝打機本体2の軽量化を図っている。また各連結板23には、枝打機本体2の軽量化のため複数の貫通孔(不図示)が形成されている。さらに、枝打機本体2の強度を増すために、上板21、下板22及び連結板23には適宜、カーボンファイバー、グラスファイバーやケプラーファイバー等の補強材(不図示)が貼り合わされている。なお、上板21、下板22及び連結板23は、木製に限られず、軽量化及び高強度化が可能な樹脂製のものであっても良い。   Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the pruning machine main body 2 includes an upper plate 21, a lower plate 22, and a plurality of connecting plates 23 that connect the upper plate 21 and the lower plate 22. ing. The upper plate 21 and the lower plate 22 are formed from wooden flat plates having substantially the same shape. The connecting plate 23 is formed of a wooden flat plate provided approximately radially between the upper plate 21 and the lower plate 22. Thus, the weight reduction of the pruning machine main body 2 is achieved by forming the upper plate 21, the lower plate 22, and the connecting plate 23 from wood. Each connection plate 23 is formed with a plurality of through holes (not shown) for reducing the weight of the pruning machine body 2. Further, in order to increase the strength of the pruning machine main body 2, a reinforcing material (not shown) such as carbon fiber, glass fiber, or Kepler fiber is appropriately bonded to the upper plate 21, the lower plate 22, and the connecting plate 23. . The upper plate 21, the lower plate 22, and the connecting plate 23 are not limited to wood, and may be made of resin that can be reduced in weight and strength.

また、枝打機本体2は、図2及び図3に示すように、第1要素体201及び第2要素体202に2分割されており、第1要素体201及び第2要素体202とはヒンジ部203により結合されて、開閉自在に構成されている。本実施形態では第1要素体201は略2/3分割され、第2要素体202は略1/3分割されており、第1要素体201に対して第2要素体202がヒンジ部203により開閉自在に構成されている。   Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the pruning machine main body 2 is divided into two parts, a first element body 201 and a second element body 202, and the first element body 201 and the second element body 202 are The hinge unit 203 is coupled so that it can be opened and closed. In the present embodiment, the first element body 201 is divided into approximately 2/3, the second element body 202 is divided into approximately 1/3, and the second element body 202 is separated from the first element body 201 by the hinge portion 203. It can be opened and closed freely.

第2要素体202は、第1要素体201に対して開放位置P及び閉塞位置Qの間で開閉自在に構成されている(図4参照)。開放位置Pは、第1要素体201に対して第2要素体202が外側に回転することにより、第1要素体201の中央開口部に樹幹Tを嵌入可能な位置である(図4(A))。また、閉塞位置Qは、第1要素体201と第2要素体202が略密着して第2要素体202の自由端部又は第1要素体201の対応部分の一方に設けられた係止爪204が、他方に設けられた被係止部205に係止することにより第1要素体201に対して第2要素体202が固定される(図4(B))。なお、第1要素体201及び第2要素体202の分割態様は上記に限られず、例えば1/2分割ずつに分割されたものであっても良い。   The second element body 202 is configured to be openable and closable between the open position P and the closed position Q with respect to the first element body 201 (see FIG. 4). The open position P is a position where the tree T can be inserted into the central opening of the first element body 201 when the second element body 202 rotates outward with respect to the first element body 201 (FIG. 4A). )). The closing position Q is a locking claw provided at one of the free end portion of the second element body 202 or the corresponding portion of the first element body 201 when the first element body 201 and the second element body 202 are substantially in close contact with each other. The second element body 202 is fixed to the first element body 201 by locking 204 to the locked portion 205 provided on the other side (FIG. 4B). In addition, the division | segmentation aspect of the 1st element body 201 and the 2nd element body 202 is not restricted above, For example, you may divide | segmented every 1/2 division.

切断機構4は、図1及び図3に示すように、切断機41と、当該切断機41を直進させる直進機構42と、切断機41及び直進機構42を回転移動させる回転機構43と、切断機41と樹幹Tの表面との距離を調節する距離調節機構44とを有する。   As shown in FIGS. 1 and 3, the cutting mechanism 4 includes a cutting machine 41, a rectilinear mechanism 42 that linearly moves the cutting machine 41, a rotating mechanism 43 that rotates and moves the cutting machine 41 and the rectilinear mechanism 42, and a cutting machine. And a distance adjusting mechanism 44 for adjusting the distance between 41 and the surface of the trunk T.

切断機41は、円板状の回転刃41a及び当該回転刃41aを回転駆動する回転刃駆動部41bからなる。回転刃駆動部41bは、回転駆動軸の端部に回転刃41aが接続される駆動モータ(BM)であり、後述する制御装置5によりオン/オフが制御される。また切断機41は、樹幹Tに対して回転刃41a及び回転刃駆動部41bの順に位置するように構成され、回転刃41aを可及的に樹幹Tに近接できるようにして、樹幹Tから延びる枝T1を基端部から切断できるようにしている。   The cutting machine 41 includes a disk-shaped rotary blade 41a and a rotary blade drive unit 41b that rotationally drives the rotary blade 41a. The rotary blade drive unit 41b is a drive motor (BM) in which the rotary blade 41a is connected to the end of the rotary drive shaft, and ON / OFF is controlled by the control device 5 described later. Further, the cutting machine 41 is configured to be positioned in the order of the rotary blade 41a and the rotary blade drive unit 41b with respect to the tree trunk T, and extends from the tree trunk T so that the rotary blade 41a can be as close as possible to the tree trunk T. The branch T1 can be cut from the base end.

直進機構42は、切断機41及び回転機構43の間に介在して設けられており、切断機41を樹幹Tの略接線方向に沿って直線的にスライド移動させるものである。具体的に直進機構42は、切断機41に接続されるスライド部421と、当該スライド部421を直線的にスライド移動させる案内レール部422と、当該案内レール部422上でスライド部421を駆動するサーボモータ(SM1)等を用いたアクチュエータ部(図3には不図示)とを有する。   The rectilinear mechanism 42 is provided to be interposed between the cutting machine 41 and the rotating mechanism 43, and slides the cutting machine 41 linearly along the substantially tangential direction of the trunk T. Specifically, the rectilinear mechanism 42 drives a slide part 421 connected to the cutting machine 41, a guide rail part 422 that linearly slides the slide part 421, and the slide part 421 on the guide rail part 422. And an actuator unit (not shown in FIG. 3) using a servo motor (SM1) or the like.

この直進機構42は、切断機41を樹幹Tの略接線方向に沿った方向に直進させるものであり、前記案内レール部422が樹幹Tの略接線方向に沿った方向に一致するように設けられている。なお、アクチュエータ部423は、ボールねじ又は台形ねじ機構を用いたものであっても良いし、ラックピニオン機構を用いたものであっても良い。またアクチュエータ部は、後述するように制御装置5によって制御される。   This straight-advancing mechanism 42 moves the cutting machine 41 straight in the direction along the substantially tangential direction of the tree trunk T, and is provided so that the guide rail portion 422 coincides with the direction along the substantially tangential direction of the tree trunk T. ing. The actuator unit 423 may be a ball screw or trapezoidal screw mechanism or a rack and pinion mechanism. The actuator unit is controlled by the control device 5 as will be described later.

回転機構43は、直進機構42及び枝打機本体2の間に介在して設けられており、枝打機本体2上で切断機41及び直進機構42を、樹幹T周りを一体的に回転移動させるものである。具体的に回転機構43は、直進機構42の案内レール部422が設けられ、枝打機本体2の上面において回転移動される回転板431と、当該回転板431を枝打機本体2の上板21に沿った回転を案内するための案内部432と、回転板431又は枝打機本体2の上板21に設けられ、前記回転板431を回転駆動する回転駆動部(図3には不図示)とを有する。   The rotation mechanism 43 is provided between the rectilinear mechanism 42 and the pruning machine body 2, and the cutting machine 41 and the rectilinear mechanism 42 are integrally rotated around the trunk T on the pruning machine body 2. It is something to be made. Specifically, the rotation mechanism 43 is provided with a guide rail portion 422 of the rectilinear mechanism 42 and is rotated on the upper surface of the branching machine main body 2, and the rotation plate 431 is used as the upper plate of the branching machine main body 2. 21 and a rotation drive unit (not shown in FIG. 3) that is provided on the rotation plate 431 or the upper plate 21 of the pruning machine body 2 and that rotates the rotation plate 431. ).

回転板431は、前記枝打機本体2の上板21と略同一形状をなす円環の一部を切り欠いた部分円環形状をなすものである。また、回転板431には、切断機41等の他に、当該切断機41が設けられた部分とは反対側に制御装置5が設けられている。これにより、回転板431の重心が中心寄りとなり回転し易くなるように構成されている。案内部432は、回転板431の外縁部及び内縁部に複数設けられて、上板21の外縁に接触するものである。   The rotary plate 431 has a partial annular shape in which a part of the annular ring having substantially the same shape as the upper plate 21 of the pruning machine body 2 is cut out. In addition to the cutting machine 41 and the like, the rotating plate 431 is provided with a control device 5 on the side opposite to the part where the cutting machine 41 is provided. As a result, the center of gravity of the rotating plate 431 becomes closer to the center and is configured to be easily rotated. A plurality of guide portions 432 are provided on the outer edge portion and the inner edge portion of the rotating plate 431 and come into contact with the outer edge of the upper plate 21.

本実施形態の案内部432は、枝打機本体2の上板21に設けられた複数の遊動輪で構成され、この遊動輪は回転板431の回転方向に沿って配置されている。また、回転駆動部は、制御装置5の下に配置されており、回転駆動ギャードモータ(GM1)と、駆動タイヤと、引きばねによる懸架装置とで構成され、枝打機本体2の上板21上を回転移動する。回転駆動ギャードモータ(GM1)は、後述する制御装置5によりオン/オフ制御される。   The guide portion 432 according to the present embodiment includes a plurality of idle wheels provided on the upper plate 21 of the pruning machine body 2, and the idle wheels are arranged along the rotation direction of the rotary plate 431. The rotational drive unit is disposed below the control device 5 and is composed of a rotational drive guard motor (GM1), a drive tire, and a suspension device using a tension spring. Move the rotation. The rotational drive guard motor (GM1) is on / off controlled by a control device 5 described later.

また切断機構4は、切断機41の直進軌道と樹幹Tとの距離を近接又は離間させる距離調節機構44を備えている。この距離調節機構44は、直進機構42及び回転機構43の間に設けられており、樹幹Tの径方向に沿って延設されたレール部441と、当該レール部441上をスライド移動するスライド部442と、スライド部442を駆動するサーボモータ(SM2)等を用いた駆動部(図3には不図示)とを備えている。駆動部は、ボールねじ又は台形ねじ機構を用いたものであっても良いし、ラックピニオン機構を用いたものであっても良い。また駆動部のサーボモータ(SM2)は、後述するように制御装置5によって制御される。この距離調節機構44により、昇降過程において、樹幹Tの外径が各部で異なるものにおいて、当該各部で枝T1をできるだけ残枝が残らないように切断することができるようになる。なお、切断機41の樹幹側には、切断機41と樹幹Tの表面との距離を検出する例えば光位置センサ等の距離センサ(PSD1)が設けられている。この距離センサ(PSD1)からの検出信号に基づいて、制御装置5は駆動部の駆動モータ(SM2)を制御する。   In addition, the cutting mechanism 4 includes a distance adjusting mechanism 44 that moves the distance between the straight trajectory of the cutting machine 41 and the tree trunk T closer to or away from each other. The distance adjusting mechanism 44 is provided between the rectilinear mechanism 42 and the rotating mechanism 43, and includes a rail portion 441 that extends along the radial direction of the trunk T, and a slide portion that slides on the rail portion 441. 442 and a drive unit (not shown in FIG. 3) using a servo motor (SM2) or the like that drives the slide unit 442. The drive unit may use a ball screw or trapezoidal screw mechanism, or may use a rack and pinion mechanism. The servo motor (SM2) of the drive unit is controlled by the control device 5 as will be described later. With this distance adjustment mechanism 44, in the ascending / descending process, when the outer diameter of the trunk T is different in each part, the branch T1 can be cut at each part so that the remaining branch remains as little as possible. On the trunk side of the cutting machine 41, a distance sensor (PSD1) such as an optical position sensor for detecting the distance between the cutting machine 41 and the surface of the trunk T is provided. Based on the detection signal from the distance sensor (PSD1), the control device 5 controls the drive motor (SM2) of the drive unit.

昇降移動機構3は、図2に示すように、枝打機本体2の周方向に等間隔に設けられており、本実施形態では3つが120度等配されている。これらの昇降移動機構3は、上板21及び下板22の間において、枝打機本体2の中心に対して放射状に配置されている。具体的に2つの昇降移動機構3は第1要素体201に設けられ、1つの昇降移動機構3は第2要素体202に設けられている。   As shown in FIG. 2, the elevating and moving mechanism 3 is provided at equal intervals in the circumferential direction of the branching machine main body 2, and three of them are equally arranged at 120 degrees in this embodiment. These elevating and moving mechanisms 3 are arranged radially with respect to the center of the branching machine main body 2 between the upper plate 21 and the lower plate 22. Specifically, two lifting / lowering mechanisms 3 are provided in the first element body 201, and one lifting / lowering mechanism 3 is provided in the second element body 202.

具体的に昇降移動機構3は、図5及び図6に示すように、樹幹Tに接触して回転駆動される上輪31a及び下輪31bと、上輪31a及び下輪31bを回転駆動する駆動モータ(GM2)32a、32bと、上輪31a及び下輪31bをそれぞれ回転自在に連結支持する連結支持体33と、枝打機本体2に設けられ、連結支持体33の略中央部を回転自在に軸支するとともに当該連結支持体33を樹幹Tに対して進退移動させて上輪31a及び下輪31bを樹幹Tに押圧接触させる進退駆動部34とを有する。   Specifically, as shown in FIGS. 5 and 6, the elevating / lowering mechanism 3 is driven to rotate and drive the upper wheel 31 a and the lower wheel 31 b and the upper wheel 31 a and the lower wheel 31 b that are driven to rotate in contact with the tree trunk T. Motors (GM2) 32a, 32b, a connection support 33 that rotatably connects and supports the upper wheel 31a and the lower wheel 31b, and a branching machine main body 2, and a substantially central portion of the connection support 33 can be rotated. And an advancing / retreating drive unit 34 that moves the connecting support 33 forward and backward relative to the trunk T and presses and contacts the upper wheel 31a and the lower wheel 31b against the trunk T.

上輪31a及び下輪31bは同一形状をなす車輪であり、いずれも樹幹Tの凹凸に関わらず樹幹Tの表面に密着するようにクッション性に優れたスポンジタイヤ又はラバータイヤを用いて構成されている。上輪31a及び下輪31bにはそれぞれ個別の駆動モータ32a、32bが接続されており、これら上輪31a及び上輪用駆動モータ32a、下輪31b及び下輪用駆動モータ32bは、連結支持体33に連結支持されている。   The upper wheel 31a and the lower wheel 31b are wheels having the same shape, and both are configured using sponge tires or rubber tires having excellent cushioning properties so as to be in close contact with the surface of the trunk T regardless of the irregularities of the trunk T. Yes. Individual drive motors 32a and 32b are connected to the upper wheel 31a and the lower wheel 31b, respectively, and the upper wheel 31a and the upper wheel drive motor 32a, and the lower wheel 31b and the lower wheel drive motor 32b are connected to each other. 33 is connected and supported.

連結支持体33は、図6に示すように、一端(上端)に上輪31a及び上輪用駆動モータ32aが接続され、他端(下端)に下輪31b及び下輪用駆動モータ32bが接続されている。このとき、上輪用駆動モータ32a及び下輪用駆動モータ32bは、他の昇降移動機構3の駆動モータ32a、32bと干渉しないように、いずれも同一サイドに位置するように接続される。本実施形態では全ての昇降移動機構3において駆動モータ32は、上面視において反時計回り側に位置するように構成されている。なお、連結支持体33における上輪31a及び下輪31bの近傍にはそれぞれ、連結支持体33の上端及び下端と樹幹表面との距離を検出する例えば光位置センサ等の距離センサ(PSD2)が設けられている。   As shown in FIG. 6, the connection support 33 has one end (upper end) connected to the upper wheel 31a and the upper wheel drive motor 32a, and the other end (lower end) connected to the lower wheel 31b and the lower wheel drive motor 32b. Has been. At this time, the upper wheel drive motor 32a and the lower wheel drive motor 32b are connected so as to be located on the same side so that they do not interfere with the drive motors 32a, 32b of the other lifting / lowering movement mechanisms 3. In the present embodiment, the drive motor 32 is configured to be located on the counterclockwise side in the top view in all the raising / lowering movement mechanisms 3. A distance sensor (PSD2) such as an optical position sensor for detecting the distance between the upper and lower ends of the connection support 33 and the trunk surface is provided in the vicinity of the upper wheel 31a and the lower wheel 31b of the connection support 33, respectively. It has been.

進退駆動部34は、連結支持体33を進退移動させることにより、当該連結支持体33により連結された上輪31a及び下輪31bを樹幹Tに対して放射状に進退移動させるものである。具体的に進退駆動部34は、図5に示すように、連結支持体33の略中央部を支軸である回転軸341aにより回転自在に支持するアーム部341と、当該アーム部341を進退移動方向に案内する案内部材342と、当該案内部材342に沿ってアーム部341を進退移動するアクチュエータ部343とを有する。アクチュエータ部343は、案内部材342側に設けられた例えばサーボモータ(SM3)等の駆動モータ343aと、当該駆動モータ343aにより回転されるボールねじ又は台形ねじ343bと、アーム部341側に設けられたナット部材343cとから構成される。アーム部341又は案内部材342には、案内部材342に対するアーム部の位置を検出するためのアーム位置センサ(PTM1)が設けられている。このアーム位置センサの構成としては、テンションスプリング、ワイヤ及びプーリからなるワンターンワイヤリンケージと、プーリに接続されたポテンションメータとからなる。このアーム位置センサからの検出信号に基づいて、制御装置5はアクチュエータ部343の駆動モータ343aを制御する。   The advancing / retreating drive unit 34 causes the upper and lower wheels 31a and 31b connected by the connecting support 33 to move forward and backward radially with respect to the trunk T by moving the connecting support 33 forward and backward. Specifically, as shown in FIG. 5, the advancing / retreating drive unit 34 includes an arm unit 341 that rotatably supports a substantially central portion of the connection support 33 by a rotation shaft 341a as a support shaft, and a forward / backward movement of the arm unit 341. It has a guide member 342 that guides in the direction, and an actuator portion 343 that moves the arm portion 341 forward and backward along the guide member 342. The actuator unit 343 is provided on the guide member 342 side, for example, a drive motor 343a such as a servo motor (SM3), a ball screw or trapezoidal screw 343b rotated by the drive motor 343a, and the arm unit 341 side. And a nut member 343c. The arm part 341 or the guide member 342 is provided with an arm position sensor (PTM1) for detecting the position of the arm part with respect to the guide member 342. The arm position sensor includes a one-turn wire linkage including a tension spring, a wire and a pulley, and a potentiometer connected to the pulley. Based on the detection signal from the arm position sensor, the control device 5 controls the drive motor 343a of the actuator unit 343.

また、進退駆動部34はサスペンション機構344を有しており、上輪31a及び下輪31bを樹幹Tに対して押圧接触させる際にアクチュエータ部343に掛かる圧力を緩衝するとともに、その圧力を検出するアーム圧力センサ(PTM2)345を有する。このアーム圧力センサ345からの検出信号は制御装置5に送信され、当該検出信号を受信した制御装置5は当該検出信号に基づいてアクチュエータ部343を制御して、一定の圧力で上輪31a及び下輪31bが樹幹Tに接触するようにしている。   The advancing / retreating drive unit 34 has a suspension mechanism 344, which buffers the pressure applied to the actuator unit 343 when the upper wheel 31a and the lower wheel 31b are pressed against the trunk T, and detects the pressure. An arm pressure sensor (PTM2) 345 is included. A detection signal from the arm pressure sensor 345 is transmitted to the control device 5, and the control device 5 that has received the detection signal controls the actuator unit 343 based on the detection signal, and controls the upper wheel 31 a and the lower wheel at a constant pressure. The ring 31b is in contact with the trunk T.

しかして本実施形態の昇降移動機構3は、図6及び図7に示すように、進退駆動部34に対する連結支持体33の傾斜角度θを検出する傾斜角度検出部35を備えている。なお、図7は、連結支持体33が傾斜した状態を示している。   Therefore, as shown in FIGS. 6 and 7, the elevation moving mechanism 3 of the present embodiment includes an inclination angle detection unit 35 that detects an inclination angle θ of the connection support 33 with respect to the advance / retreat drive unit 34. FIG. 7 shows a state where the connection support 33 is inclined.

この傾斜角度検出部35は、連結支持体33及び進退駆動部34の間に介在して設けられるものであり、アーム部341に設けられた角度センサ(PTM3)351と、当該角度センサ351に一端が接続され、他端が連結支持体33の一方の端部に回転自在に接続された連結軸352とからなる。そして、連結支持体33がアーム部341に対して傾斜すると(基準角度は、アーム部341と連結支持体33が直角状態にある角度(基準位置))、それに伴い連結軸352に接続された角度センサ351が連結軸352の移動に伴う角度を検出する(図7参照)。角度センサ351からの検出信号は、制御装置5に送信され、当該角度信号を受信した制御装置5は、アーム部341に対する連結支持体33の傾斜角度θを算出する。なお、本実施形態で傾斜角度θは、アーム部341と連結支持体33とからなる下側の角度であるが、上側の角度としても良い。   The inclination angle detection unit 35 is provided between the connection support 33 and the advance / retreat drive unit 34, and includes an angle sensor (PTM 3) 351 provided on the arm unit 341 and one end of the angle sensor 351. And the other end of the connecting support 33 is connected to one end of the connecting support 33 so as to be freely rotatable. When the connection support 33 is inclined with respect to the arm portion 341 (the reference angle is an angle at which the arm portion 341 and the connection support 33 are in a right angle state (reference position)), the angle connected to the connection shaft 352 accordingly. The sensor 351 detects the angle accompanying the movement of the connecting shaft 352 (see FIG. 7). A detection signal from the angle sensor 351 is transmitted to the control device 5, and the control device 5 that has received the angle signal calculates an inclination angle θ of the connection support 33 with respect to the arm portion 341. In the present embodiment, the inclination angle θ is a lower angle formed by the arm portion 341 and the coupling support 33, but may be an upper angle.

そして、制御装置5は、各昇降移動機構3から得られた傾斜角度θに基づいて、枝打機本体2の樹幹Tに対する姿勢を検知して、枝打機本体2の姿勢を枝打が確実に行える姿勢に調整する。具体的に制御装置5は、各昇降移動機構3から得られた傾斜角度θに基づいて、樹幹Tの中心軸に直交する平面に対する枝打機本体2の上板21の角度を算出して、当該枝打機本体2の上板21の角度が所定角度の範囲内か否かを判断する。なお、枝打機本体2が正常位置にある場合には、樹幹Tの中心軸Cに直交する平面に対する枝打機本体2の上板21の角度は略0度である。枝打機本体2の姿勢を検知する手法としては、例えば、各昇降移動機構3から得られた傾斜角度θ同士の差から算出する、又はそれらの平均値と各傾斜角度θとの差から算出する等が考えられる。   Then, the control device 5 detects the posture of the branching machine main body 2 with respect to the trunk T based on the inclination angle θ obtained from each lifting and lowering moving mechanism 3, so that the posture of the branching machine main body 2 is reliably pruned. Adjust to a posture that can be performed easily. Specifically, the control device 5 calculates the angle of the upper plate 21 of the branching machine main body 2 with respect to a plane orthogonal to the central axis of the trunk T based on the inclination angle θ obtained from each lifting and moving mechanism 3, It is determined whether or not the angle of the upper plate 21 of the pruning machine body 2 is within a predetermined angle range. When the pruning machine main body 2 is in the normal position, the angle of the upper plate 21 of the pruning machine main body 2 with respect to a plane orthogonal to the central axis C of the trunk T is approximately 0 degrees. As a method for detecting the posture of the pruning machine main body 2, for example, it is calculated from the difference between the inclination angles θ obtained from the up-and-down movement mechanisms 3, or from the difference between the average value and each inclination angle θ. It can be considered.

枝打機本体2の上板21の角度が所定角度の範囲外の場合には、当該角度が所定範囲内に収まるように、各昇降移動機構3の上輪31a及び下輪31bの駆動モータ32a、32bの回転数をフィードバック制御して、各昇降移動機構3間の相対的な高さ位置を調整する。具体的に制御装置5は、3つの昇降移動機構3のうち1つの昇降移動機構3が遅れていると判断した場合には、その遅れている昇降移動機構の駆動モータ32a、32bの回転数をその他の昇降移動機構3の駆動モータ32a、32bの回転数よりも上げるように制御する。   When the angle of the upper plate 21 of the pruning machine main body 2 is outside the range of the predetermined angle, the drive motors 32a of the upper and lower wheels 31a and 31b of each lifting and lowering moving mechanism 3 are set so that the angle falls within the predetermined range. , 32b is feedback-controlled to adjust the relative height position between the up-and-down moving mechanisms 3. Specifically, when the control device 5 determines that one of the three lifting / lowering mechanisms 3 is delayed, the control device 5 determines the number of rotations of the drive motors 32a and 32b of the delayed lifting / lowering mechanism. It controls so that it may raise from the rotation speed of the drive motors 32a and 32b of the other raising / lowering moving mechanism 3. FIG.

昇降中に、回転板431が枝打機本体2上を回転移動する際、ロータリーエンコーダRE1と制御装置5により、回転板431と枝打機本体2との相対的な重心位置を算出し、昇降移動機構3それぞれの駆動モータ32a、32bの回転数を適切に制御することにより、昇降中の枝打機本体2の傾きを解消するような予測制御を行っている。   When the rotary plate 431 rotates on the branching machine main body 2 during ascending / descending, the rotary encoder RE1 and the control device 5 calculate the relative center of gravity position of the rotary plate 431 and the branching machine main body 2 to move up and down. By appropriately controlling the rotational speeds of the drive motors 32a and 32b of each moving mechanism 3, predictive control is performed so as to eliminate the inclination of the branching machine main body 2 that is being lifted and lowered.

さらに本実施形態の昇降移動機構3は、図7及び図8に示すように、切断機構4により切断機41が枝打機本体2上を移動する際に、その重量により枝打機本体2が樹幹Tに対して傾いた場合に、当該傾きを解消する方向に付勢力を加えて枝打機本体2の傾きを解消する付勢機構36を有する。   Further, as shown in FIGS. 7 and 8, the elevating / lowering mechanism 3 of this embodiment is configured such that when the cutting machine 41 moves on the pruning machine main body 2 by the cutting mechanism 4, the pruning machine main body 2 is moved by its weight. When tilted with respect to the trunk T, it has a biasing mechanism 36 that applies a biasing force in a direction to cancel the tilt and cancels the tilt of the branching machine main body 2.

この付勢機構36は、進退駆動部34に対する連結支持体33の傾斜を解消すべく、連結支持体33の傾斜を戻す方向に付勢力を与えて傾斜を解消するものである。具体的に付勢機構36は、連結支持体33及び進退駆動部34の間に介在して設けられるものであり、進退駆動部34のアーム部341に設けられたサーボモータ(SM4)361と、当該サーボモータ361の回転運動を直進運動に変換して連結支持体33に伝達するリンク機構362とを備えている。   The urging mechanism 36 eliminates the inclination by applying an urging force in a direction to return the inclination of the connection support 33 in order to eliminate the inclination of the connection support 33 with respect to the advance / retreat drive unit 34. Specifically, the urging mechanism 36 is provided between the coupling support 33 and the advance / retreat drive unit 34, and includes a servo motor (SM4) 361 provided on the arm part 341 of the advance / retreat drive unit 34, A link mechanism 362 that converts the rotational motion of the servo motor 361 into a linear motion and transmits the linear motion to the connection support 33.

リンク機構362は、特に図6に示すように、サーボモータ361の回転軸に設けられた円板部362aと、当該円板部362aの偏心位置に一端が連結された第1アーム362bと、一端がアーム部341におけるサーボモータ361及び連結支持体33の間に連結され、他端が前記第1アーム362bの他端に連結された第2アーム362cと、当該第2アーム362cの略中央部にスライド可能に設けられ、連結支持体33に設けられた第3アーム362dとを有する。そして、第3アーム362dには、第2アーム362cの連結部362c1を挟むように両サイドにそれぞれコイルばね362e、362fが設けられている。このように第2アーム362c及び第3アーム362dの間にコイルばね362e、362fを介在させて、サーボモータ361及び連結支持体33の間で生じる力(トルク)を緩衝させることによって、サーボモータ361が故障してしまうことを防いでいる。   As shown in FIG. 6 in particular, the link mechanism 362 includes a disc portion 362a provided on the rotation shaft of the servomotor 361, a first arm 362b having one end connected to an eccentric position of the disc portion 362a, and one end Are connected between the servo motor 361 and the connection support 33 in the arm portion 341, and the other end is connected to the other end of the first arm 362b, and a substantially central portion of the second arm 362c. And a third arm 362 d provided on the connection support 33. The third arm 362d is provided with coil springs 362e and 362f on both sides so as to sandwich the connecting portion 362c1 of the second arm 362c. In this way, by interposing the coil springs 362e and 362f between the second arm 362c and the third arm 362d, the force (torque) generated between the servo motor 361 and the connection support 33 is buffered, thereby the servo motor 361. Is prevented from breaking down.

また、このリンク機構362では、自動枝打装置100が樹幹Tを昇降移動する際にアーム部341に対して連結支持体33が傾斜した場合においても、第3アーム362dに外嵌されたコイルばね362e、362fが伸縮することになる。この状態で切断機31が回転移動すると、コイルばね362e、362fの一方が縮みすぎている等により、緩衝機能を発揮することができない場合がある。このとき、付勢機構36は、制御装置5によりサーボモータ361が回転させることによって第2アーム362cを移動させて、コイルばね362e、362fを、緩衝機能を発揮することができる許容伸縮範囲内に戻すように構成されている。   Further, in the link mechanism 362, even when the connection support 33 is inclined with respect to the arm portion 341 when the automatic pruning device 100 moves up and down the trunk T, the coil spring that is externally fitted to the third arm 362d. 362e and 362f expand and contract. If the cutting machine 31 is rotated in this state, the buffer function may not be exhibited because one of the coil springs 362e and 362f is contracted too much. At this time, the urging mechanism 36 moves the second arm 362c by rotating the servo motor 361 by the control device 5, so that the coil springs 362e and 362f are within an allowable expansion / contraction range in which a buffer function can be exhibited. It is configured to return.

次に制御装置5について説明する。本実施形態の制御装置5は、図8及び図9に示すように、枝位置認識、枝への移動近接制御及び枝切断制御を行う上部メイン制御部51と、回転機構43を制御する第1サブ制御部52と、切断機41、直進機構42及び距離調節機構44を制御する第2サブ制御部53と、表示モジュールを制御する第3サブ制御部54と、昇降制御及び姿勢制御を行う下部メイン制御部55と、各昇降移動機構3を制御する第4〜第6サブ制御部56〜58とを備えている。   Next, the control device 5 will be described. As shown in FIGS. 8 and 9, the control device 5 of the present embodiment includes an upper main control unit 51 that performs branch position recognition, branch movement proximity control, and branch cutting control, and a first mechanism that controls the rotation mechanism 43. A sub-control unit 52, a second sub-control unit 53 that controls the cutting machine 41, the rectilinear mechanism 42, and the distance adjustment mechanism 44, a third sub-control unit 54 that controls the display module, and a lower part that performs elevation control and attitude control The main control part 55 and the 4th-6th sub-control parts 56-58 which control each raising / lowering moving mechanism 3 are provided.

本実施形態では、上部メイン制御部51及び下部メイン制御部55は、SH2マイコンを用いて構成されており、その他の第1〜第6サブ制御部52〜54、56〜58は、PIC24マイコンを用いて構成されている。また、上部メイン制御部51と第1サブ制御部52及び第2サブ制御部53とはシリアル接続されており、下部メイン制御部55と第4〜第6サブ制御部56〜58とはシリアル接続されている。上部メイン制御部51と下部メイン制御部55とは無線モジュールを通じてシリアル通信可能に構成されている。なお、上部メイン制御部51は、回転板431において回転駆動部433の上に設けられており、下部メイン制御部55は、上板21及び下板22の間に設けられている。なお、上記のメイン制御部51、55及びサブ制御部52〜54、56〜58は、マイコンに限られず、CPU、メモリ及び入出力インタフェース等を備えた専用乃至汎用のコンピュータを用いて構成しても良い。また、上部メイン制御部51及び下部メイン制御部55のいずれか一方が他方の機能を備えるものであっても良いし、サブ制御部52〜54、56〜58のいずれかがその他のサブ制御部の機能を備えるものであっても良い。また1つの制御部によって上記全ての制御部の機能を有するものであっても良い。   In the present embodiment, the upper main control unit 51 and the lower main control unit 55 are configured using SH2 microcomputers, and the other first to sixth sub-control units 52 to 54 and 56 to 58 are PIC24 microcomputers. It is configured using. The upper main control unit 51, the first sub control unit 52, and the second sub control unit 53 are serially connected, and the lower main control unit 55 and the fourth to sixth sub control units 56 to 58 are serially connected. Has been. The upper main control unit 51 and the lower main control unit 55 are configured to be capable of serial communication through a wireless module. The upper main control unit 51 is provided on the rotation plate 431 on the rotation driving unit 433, and the lower main control unit 55 is provided between the upper plate 21 and the lower plate 22. The main control units 51 and 55 and the sub control units 52 to 54 and 56 to 58 are not limited to the microcomputer, and are configured using a dedicated or general-purpose computer including a CPU, a memory, an input / output interface, and the like. Also good. Further, either one of the upper main control unit 51 and the lower main control unit 55 may have the other function, and any of the sub control units 52 to 54 and 56 to 58 is another sub control unit. It may be provided with the function. One control unit may have the functions of all the control units.

上部メイン制御部51は、自動枝打装置100全体を統合管理する機能を有しており、各昇降移動機構3に取り付けられた各種センサ(アーム位置センサPTM1、アーム圧力センサPTM2、距離センサPSD2及び傾きセンサ(角度センサ)PTM3)からの情報は、各昇降移動機構3を制御する第4〜第6サブ制御部56〜58を経由して、一旦下部メイン制御部55で処理され、この下部メイン制御部55から無線モジュールを経由して、上部メイン制御部51に送信される。そして、上部メイン制御部51は、下部メイン制御部55から送信された各種センサ情報と切断機構4に取り付けられた各種センサ(距離センサPSD1、超音波センサUSS1)及び回転機構43に取り付けられた各種センサ(距離センサPSD3、超音波センサUSS2、USS3)とを処理し、その時点で実行可能な状態に遷移して枝打に必要な一連の動作を繰り返し行う。   The upper main control unit 51 has a function of integrating and managing the entire automatic pruning device 100, and includes various sensors (an arm position sensor PTM1, an arm pressure sensor PTM2, a distance sensor PSD2, and the like) attached to each lifting and moving mechanism 3. Information from the inclination sensor (angle sensor) PTM3) is once processed by the lower main control unit 55 via the fourth to sixth sub-control units 56 to 58 that control the respective elevating and moving mechanisms 3, and this lower main The data is transmitted from the control unit 55 to the upper main control unit 51 via the wireless module. The upper main control unit 51 then transmits various sensor information transmitted from the lower main control unit 55, various sensors attached to the cutting mechanism 4 (distance sensor PSD1, ultrasonic sensor USS1), and various types attached to the rotating mechanism 43. The sensors (distance sensor PSD3, ultrasonic sensors USS2, USS3) are processed, and the state transitions to an executable state at that time, and a series of operations necessary for pruning are repeated.

また、下部メイン制御部55は、上部メイン制御部51との通信中継機能の他、上部メイン制御部51からのコマンドを受信(割り込み処理)するまでの間、各昇降移動機構3に取り付けられた各種センサ情報を第4〜第6サブ制御部56〜58を経由して収集し、独自で処理可能な制御を上部メイン制御部51とは独立して行うように構成されている。   The lower main control unit 55 is attached to each lifting / lowering moving mechanism 3 until receiving a command (interrupt processing) from the upper main control unit 51 in addition to the communication relay function with the upper main control unit 51. Various sensor information is collected via the 4th-6th sub-control parts 56-58, and the control which can be processed independently is performed independently of the upper main control part 51. FIG.

次に、自動枝打装置100の動作について説明する。   Next, the operation of the automatic pruning apparatus 100 will be described.

まず、枝打機本体2の第1要素体201及び第2要素体202を開き、第1要素体201の中央開口部内に樹幹Tを入れて、第2要素体202を回転させて第2要素体202に設けた係止部204を第1要素体201の被係止部205に係合させて、自動枝打装置100を樹幹Tにセットする。   First, the first element body 201 and the second element body 202 of the pruning machine main body 2 are opened, the trunk T is inserted into the central opening of the first element body 201, and the second element body 202 is rotated to rotate the second element body 202. The automatic pruning device 100 is set on the trunk T by engaging the locking portion 204 provided on the body 202 with the locked portion 205 of the first element body 201.

その後、自動枝打装置100の電源スイッチ(不図示)をオンすることによって自動枝打装置100を起動させる。その後、昇降移動機構3の進退駆動部34の「押圧」、「停止」、「退行」用3Pトグルスイッチを「押圧」にセットすることで、制御装置5は、昇降移動機構3の進退駆動部34を制御して上輪31a及び下輪31bを樹幹Tに押圧接触させ、上輪用駆動モータ32a及び下輪用駆動モータ32bを制御して、上輪31a及び下輪31bを回転させる。これにより、自動枝打装置100は、樹幹Tに沿って直線状に上昇する。   Thereafter, the automatic pruning apparatus 100 is activated by turning on a power switch (not shown) of the automatic pruning apparatus 100. Thereafter, by setting the 3P toggle switch for “push”, “stop”, and “retreat” of the advance / retreat drive unit 34 of the elevating / lowering moving mechanism 3 to “press”, the control device 5 allows the advance / retreat drive unit of the elevating / lowering moving mechanism 3 34, the upper wheel 31a and the lower wheel 31b are pressed and brought into contact with the tree trunk T, and the upper wheel drive motor 32a and the lower wheel drive motor 32b are controlled to rotate the upper wheel 31a and the lower wheel 31b. Thereby, the automatic pruning device 100 rises linearly along the trunk T.

このとき制御装置5は、登木開始前又は登木停止中において、回転板431の上面において120度間隔に配置した3個の超音波センサ(USS1〜USS3、図3参照)を使用して、回転板431を3分の1回転移動させる過程で、順番(USS1→USS2→USS3→USS1→)に枝T1までの距離データを連続して収集する。そして制御装置5は、3箇所から得られたデータを合成して1周分の連続データとし、これから枝T1までの距離の最小値およびその変極点(位置)を求めて、上昇接近移動すべき枝位置を特定する。なお、制御装置5は、3分の1回転したことを認識するために、回転駆動部433の駆動タイヤの近傍に設けられた遊動輪に繋がったメカニカルロータリーエンコーダRE1により、回転角度に対応して発生するパルス(48/1回転)を遂次計測して移動距離に換算し、上板21上を遊動輪が移動する一周回の軌道の3分の1と等しくなるまで回転駆動部433の駆動タイヤを駆動させる。   At this time, the control device 5 uses three ultrasonic sensors (USS1 to USS3, see FIG. 3) arranged at intervals of 120 degrees on the upper surface of the rotating plate 431 before or after the start of climbing. In the process of moving the rotary plate 431 by one third, the distance data to the branch T1 is continuously collected in order (USS1 → USS2 → USS3 → USS1 →). Then, the control device 5 combines the data obtained from the three locations to obtain continuous data for one round, and finds the minimum value of the distance to the branch T1 and its inflection point (position), and should move upward and close. Specify the branch position. In order to recognize that the control device 5 has made one-third rotation, the mechanical rotary encoder RE1 connected to the idler wheel provided in the vicinity of the drive tire of the rotation drive unit 433 responds to the rotation angle. The generated pulse (48/1 rotation) is successively measured and converted into a movement distance, and the rotation drive unit 433 is driven until it becomes equal to one-third of the orbit of one round on which the idler wheel moves on the upper plate 21. Drive the tire.

上記方法で枝探索範囲(例えば100cm以内)に枝T1がみつかれば、制御装置5は、自動枝打装置100から最小距離にある枝T1に向かって枝打機本体2を上昇させるべく昇降移動機構3を制御する。そして、制御装置5は、昇降移動機構3の連結支持体33に設けられた昇降距離検出部(例えばロータリエンコーダRE2)により、枝打機本体2の昇降距離を検出し、所定距離(例えば上記枝T1との距離よりも若干短い距離、詳細にはタッチプレートセンサ(不図示)から枝T1までの距離が約5cm)移動後に、上輪用駆動モータ32a及び下輪用駆動モータ32bを停止させる。   When the branch T1 is found in the branch search range (for example, within 100 cm) by the above method, the control device 5 moves up and down to raise the branch machine body 2 toward the branch T1 at the minimum distance from the automatic pruning device 100. The mechanism 3 is controlled. And the control apparatus 5 detects the raising / lowering distance of the branching machine main body 2 with the raising / lowering distance detection part (for example, rotary encoder RE2) provided in the connection support body 33 of the raising / lowering moving mechanism 3, and predetermined | prescribed distance (for example, said branch) After moving a distance slightly shorter than the distance from T1, specifically, the distance from the touch plate sensor (not shown) to the branch T1 is about 5 cm), the upper wheel driving motor 32a and the lower wheel driving motor 32b are stopped.

停止させた後に、制御装置5は、回転板431上、具体的には回転板431上の切断機41近傍に設けた上方向枝検出部6から得られる検出信号に基づいて、切断機41に対する枝T1の位置を検出する。なお、上方向枝検出部6は、図10に示すように、例えば光位置センサ等の距離センサ61(PSD4)と、当該距離センサ61を上方向に対して左右に回転移動させるサーボモータ62(SM5)と、サーボモータ62の回転軸621に接続され、距離センサ61が設けられる概略L字形状をなすホルダ63とを備えている。   After stopping, the control device 5 controls the cutting machine 41 based on the detection signal obtained from the upper branch detection unit 6 provided on the rotating plate 431, specifically, in the vicinity of the cutting machine 41 on the rotating plate 431. The position of the branch T1 is detected. As shown in FIG. 10, the upper branch detection unit 6 includes a distance sensor 61 (PSD4) such as an optical position sensor, and a servo motor 62 (rotating and moving the distance sensor 61 left and right with respect to the upper direction). SM5) and a holder 63 that is connected to the rotating shaft 621 of the servo motor 62 and has a substantially L-shape in which the distance sensor 61 is provided.

具体的には、サーボモータ62に取り付けた上向きの光位置センサ61(PSD4)を、サーボモータ62の回転軸621の中心線を基準として、垂線Tと光位置センサ61の光軸がなす角度θを一定角度(例えば3度)ずつ多段階(例えば17段階)で首を振るように回転させて、光位置センサ61により測定した枝T1までの距離Lと光軸角度θから、水平距離dと垂直距離hを算出する。詳細には、サーボモータ62の回転角度をθ1からθ2まで段階的に回転させた際、得られた光位置センサ61の値L1、L2の間に、最小値Lが見つかれば、そのときの回転角度θを、枝T1の方向とし、距離Lと角度θから、水平距離d=L×sin(θ)、垂直距離h=L×cos(θ)を得る。なお、枝T1の形状等(小径や起伏)によっては、L1=L=L2となる場合があるが、この場合には、中間点をθとする。   Specifically, the angle θ formed by the perpendicular T and the optical axis of the optical position sensor 61 with respect to the center line of the rotation axis 621 of the servo motor 62 with respect to the upward optical position sensor 61 (PSD4) attached to the servo motor 62. Is rotated by a predetermined angle (for example, 3 degrees) in multiple steps (for example, 17 steps), and the horizontal distance d is calculated from the distance L to the branch T1 measured by the optical position sensor 61 and the optical axis angle θ. The vertical distance h is calculated. Specifically, if the minimum value L is found between the obtained values L1 and L2 of the optical position sensor 61 when the rotation angle of the servo motor 62 is rotated stepwise from θ1 to θ2, the rotation at that time is found. The angle θ is the direction of the branch T1, and the horizontal distance d = L × sin (θ) and the vertical distance h = L × cos (θ) are obtained from the distance L and the angle θ. Note that L1 = L = L2 may be obtained depending on the shape or the like of the branch T1 (small diameter or undulation). In this case, the intermediate point is θ.

そして、切断機41と枝T1との水平距離dが所定値(例えば1cm未満)である場合には、切断機構4上部に設けたタッチプレートセンサが反応するまで下方から枝T1に向かってタッチプレートを押し当てるように垂直微上昇させた後、枝T1の切断動作に移行する。なお、垂直距離hが所定値以上であれば上記の検索動作を再度行う。   When the horizontal distance d between the cutting machine 41 and the branch T1 is a predetermined value (for example, less than 1 cm), the touch plate moves from below toward the branch T1 until the touch plate sensor provided on the cutting mechanism 4 reacts. After slightly raising the vertical so as to press, the operation moves to the cutting operation of the branch T1. If the vertical distance h is greater than or equal to a predetermined value, the above search operation is performed again.

水平距離dが上記所定の距離を超えている場合には、その水平距離dが所定の距離となるように、回転機構43により回転板431を回転させる。このとき、遊動輪に繋がれたロータリーエンコーダRE1により移動距離を検出している。   When the horizontal distance d exceeds the predetermined distance, the rotating plate 431 is rotated by the rotation mechanism 43 so that the horizontal distance d becomes the predetermined distance. At this time, the moving distance is detected by the rotary encoder RE1 connected to the idler wheel.

なお、仮に探索範囲内に枝が見つからない場合は、登木開始と同時に回転板431を正転させながら、つまり回転板431上の3個の超音波センサUSS1〜USS3が螺旋上昇しながら、100cm以内に枝T1がみつかるまで上昇回転移動検索を行い、見つかった場合に、再度回転板431の3分の1回転移動と超音波センサ(USS1〜USS3)を使用した枝探索を行う。   If no branch is found in the search range, 100 cm while the three ultrasonic sensors USS1 to USS3 on the rotating plate 431 are spirally rotated while the rotating plate 431 is normally rotated simultaneously with the start of climbing. The upward rotation movement search is performed until the branch T1 is found within, and when it is found, the third rotation movement of the rotating plate 431 and the branch search using the ultrasonic sensors (USS1 to USS3) are performed again.

なお、制御装置5は、切断機41の樹幹側に設けられた光位置センサ(PSD1)からの検出信号に基づいて、切断機41と樹幹Tとの距離を検出し、当該距離が所定値以上であれば、距離調節機構44の駆動部(不図示)を制御して、切断機41を樹幹Tに近接させる。そして、切断機41と樹幹Tとの距離を所定値とした後に、制御装置5は、距離調節機構44の駆動部を停止させ、回転刃駆動部41bを制御して回転刃41aを回転させる。   The control device 5 detects the distance between the cutting machine 41 and the trunk T based on the detection signal from the optical position sensor (PSD1) provided on the trunk side of the cutting machine 41, and the distance is equal to or greater than a predetermined value. If so, a driving unit (not shown) of the distance adjusting mechanism 44 is controlled to bring the cutting machine 41 close to the trunk T. And after making the distance of the cutting machine 41 and the trunk T into a predetermined value, the control apparatus 5 stops the drive part of the distance adjustment mechanism 44, controls the rotary blade drive part 41b, and rotates the rotary blade 41a.

また、制御装置5は、切断機41の回転刃41aを回転させた後に、直進機構42のアクチュエータ部423を駆動することにより、切断機41を枝T1に向かって直進移動させる。これにより枝が切断される。枝T1の切断後において、制御装置5は、直進機構42のアクチュエータ部423を制御して、切断機41を初期位置(退避位置)に戻し、切断機41の動作を停止するとともに、距離調節機構44の駆動部を制御して、切断機41と樹幹Tとの距離を例えば2cm以上離れた、昇降中に樹幹Tと干渉しない位置まで戻す。   Further, the control device 5 rotates the rotary blade 41a of the cutting machine 41 and then drives the actuator unit 423 of the linear movement mechanism 42 to move the cutting machine 41 straightly toward the branch T1. As a result, the branches are cut. After cutting the branch T1, the control device 5 controls the actuator unit 423 of the rectilinear mechanism 42 to return the cutting machine 41 to the initial position (retracted position), stop the operation of the cutting machine 41, and also adjust the distance adjusting mechanism. The drive unit 44 is controlled to return the distance between the cutting machine 41 and the trunk T to a position where the distance between the cutting machine 41 and the trunk T is not more than 2 cm, for example, and does not interfere with the trunk T during lifting.

そして、制御装置5は、昇降移動機構3の上輪用駆動モータ32a及び下輪用駆動モータ32bを制御して、自動枝打装置100を樹幹Tに沿って再び直線状に上昇させる。その後の動作は上記と同様である。   Then, the control device 5 controls the upper wheel drive motor 32a and the lower wheel drive motor 32b of the lifting / lowering movement mechanism 3 to raise the automatic pruning device 100 linearly again along the trunk T. The subsequent operation is the same as described above.

しかして制御装置5は、樹幹Tの上昇過程において、各昇降移動機構3に設けられた傾斜角度検出部35の角度センサ351から角度検出信号を随時受信して、連結支持体33の傾斜角度θを監視している。そして、制御装置5は、各昇降移動機構3の傾斜角度θに基づいて、それらの上輪31a及び下輪31bの回転数をフィードバック制御して、枝打機本体2の姿勢を調整している。   Accordingly, the control device 5 receives the angle detection signal from the angle sensor 351 of the tilt angle detection unit 35 provided in each lifting / lowering movement mechanism 3 at any time during the ascending process of the trunk T, and the tilt angle θ of the connection support 33. Is monitoring. And the control apparatus 5 adjusts the attitude | position of the branching machine main body 2 by feedback-controlling the rotation speed of those upper wheel 31a and lower wheel 31b based on inclination-angle (theta) of each raising / lowering moving mechanism 3. As shown in FIG. .

また、制御装置5は、枝打機本体2が樹幹で停止し切断機構4が動作する段階において、切断機41の回転移動に伴い、傾斜角度検出部35の角度センサ351から得られた連結支持体33の傾斜角度θが変化した場合には、その傾斜角度θの変化を打ち消す方向に付勢機構36を制御する。つまり、切断機41の移動により昇降移動機構3の一部が下がった場合、言い換えれば、アーム部341に対する連結支持体33の傾斜角度θが大きくなった場合には、その傾斜角度θを戻す方向に、サーボモータ361を駆動してリンク機構362を介して連結支持体33の下部に押圧力を加える。これにより、切断機41の回転移動に伴う枝打機本体2の傾きを解消することができ、枝打作業を確実且つ正確に行うことができる。   Further, the control device 5 supports the connection support obtained from the angle sensor 351 of the inclination angle detection unit 35 in accordance with the rotational movement of the cutting machine 41 when the pruning machine body 2 stops at the tree trunk and the cutting mechanism 4 operates. When the inclination angle θ of the body 33 changes, the urging mechanism 36 is controlled in a direction to cancel the change in the inclination angle θ. That is, when a part of the lifting / lowering moving mechanism 3 is lowered by the movement of the cutting machine 41, in other words, when the inclination angle θ of the connection support 33 with respect to the arm portion 341 is increased, the direction in which the inclination angle θ is returned. In addition, the servo motor 361 is driven to apply a pressing force to the lower portion of the connection support 33 via the link mechanism 362. Thereby, the inclination of the pruning machine main body 2 accompanying the rotational movement of the cutting machine 41 can be eliminated, and the pruning work can be performed reliably and accurately.

<本実施形態の効果>
このように構成した本実施形態に係る自動枝打装置100によれば、各昇降移動機構3が上輪31a及び下輪31bを連結支持体33により支持するとともに、当該連結支持体33が進退駆動部34に対して回転自在に軸支されていることから、樹幹Tの凹凸に関わらず、上輪31a及び下輪31bを確実に樹幹Tに対して接触させることができ、上輪31a及び下輪31bがスリップすることを防止することができる。また、連結支持体33の進退駆動部34に対する傾斜角度を検出することにより、当該検出角度を用いて複数の昇降移動機構3同士の相対的な高さ位置を算出できるようになり、枝打機本体2の樹幹Tに対する姿勢を検出できるようになる。このとき、各昇降移動機構3は、個別の駆動モータ32a、32bにより上輪31a及び下輪31bが駆動されていることから、当該駆動モータ32a、32bを制御することによって枝打機本体2の姿勢を調整できるようになる。これにより、枝打機本体2に設けられた切断機構4と樹幹Tの枝との位置関係のばらつきを解消することができ、枝打作業を確実に行うことができるようになる。
<Effect of this embodiment>
According to the automatic pruning device 100 according to the present embodiment configured as described above, each lifting and lowering moving mechanism 3 supports the upper wheel 31a and the lower wheel 31b by the connection support 33, and the connection support 33 is driven forward and backward. Since the shaft 34 is rotatably supported with respect to the portion 34, the upper wheel 31a and the lower wheel 31b can be reliably brought into contact with the tree trunk T regardless of the unevenness of the tree trunk T. It is possible to prevent the ring 31b from slipping. In addition, by detecting the inclination angle of the connection support 33 with respect to the advance / retreat drive unit 34, the relative height positions of the plurality of lifting / lowering movement mechanisms 3 can be calculated using the detected angle, and the pruning machine can be calculated. The posture of the main body 2 with respect to the tree trunk T can be detected. At this time, since the upper and lower wheels 31a and 31b are driven by the individual drive motors 32a and 32b, each of the elevating and moving mechanisms 3 controls the drive motors 32a and 32b to control the branching machine main body 2. The posture can be adjusted. Thereby, the dispersion | variation in the positional relationship of the cutting mechanism 4 provided in the pruning machine main body 2 and the branch of the trunk T can be eliminated, and a pruning operation | work can be performed reliably.

<その他の変形実施形態>
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
<Other modified embodiments>
The present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、前記実施形態の自動枝打装置100は3つの昇降移動機構3により構成されているが、4つ以上の昇降移動機構3を有するものであっても良い。   For example, although the automatic pruning device 100 of the above-described embodiment is configured by the three lifting / lowering movement mechanisms 3, the automatic pruning apparatus 100 may include four or more lifting / lowering movement mechanisms 3.

また、前記実施形態の切断機構4は1つの切断機41により構成されているが、2つ以上の切断機41を有するものであっても良い。   Moreover, although the cutting mechanism 4 of the said embodiment is comprised by the one cutting machine 41, you may have two or more cutting machines 41. FIG.

さらに、前記実施形態の付勢機構36は、他部材との干渉を避けるために連結支持体33の一方のみに設けられているが、連結支持体33の両方に設けるようにしても良い。   Furthermore, the urging mechanism 36 of the above embodiment is provided on only one of the connection supports 33 in order to avoid interference with other members, but may be provided on both of the connection supports 33.

その上、前記実施形態の自動枝打装置100は、昇降移動機構3により昇降動作を停止した後に、回転機構43により切断機41を回転させるように構成しているが、昇降移動機構3による昇降動作及び回転機構43による回転動作を同時に行うようにしても良い。その他、昇降移動機構、回転機構、直進機構及び距離調節機構の動作順序は前記実施形態に限られず、さらに各機構が個別に動作することの他、同時に複数の機構が動作するように構成しても良い。   In addition, the automatic pruning apparatus 100 of the above embodiment is configured to rotate the cutting machine 41 by the rotating mechanism 43 after stopping the lifting operation by the lifting / lowering mechanism 3. The operation and the rotation operation by the rotation mechanism 43 may be performed simultaneously. In addition, the operation order of the up-and-down movement mechanism, the rotation mechanism, the rectilinear mechanism, and the distance adjustment mechanism is not limited to the above embodiment, and each mechanism operates individually, and a plurality of mechanisms operate simultaneously. Also good.

加えて、前記実施形態では、上輪用駆動モータ32a及び下輪用駆動モータ32bを設けて、上輪31a及び下輪31bをそれぞれ個別に駆動するものであったが、上輪31a及び下輪31bを共通の駆動モータにより回転駆動するように構成しても良い。   In addition, in the above-described embodiment, the upper wheel drive motor 32a and the lower wheel drive motor 32b are provided to individually drive the upper wheel 31a and the lower wheel 31b. You may comprise so that 31b may be rotationally driven by a common drive motor.

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。   In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

100・・・自動枝打装置
T ・・・樹幹
T1 ・・・枝
2 ・・・枝打機本体
3 ・・・昇降移動機構
31a・・・上輪
31b・・・下輪
32 ・・・駆動モータ
33 ・・・連結支持体
34 ・・・進退駆動部
35 ・・・傾斜角度検出部
41 ・・・切断機
41a・・・回転刃
41b・・・回転刃駆動部
42 ・・・直進機構
43 ・・・回転機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Automatic pruning device T ... Trunk T1 ... Branch 2 ... Pruning machine main body 3 ... Elevating / moving mechanism 31a ... Upper wheel 31b ... Lower wheel 32 ... Drive Motor 33 ... Connection support 34 ... Advance / retreat drive unit 35 ... Inclination angle detection unit 41 ... Cutting machine 41a ... Rotary blade 41b ... Rotary blade drive unit 42 ... Linear advance mechanism 43 ... Rotation mechanism

Claims (3)

樹幹の周囲を囲むように設けられ、当該樹幹の枝を切断するための切断機構を有する枝打機本体と、
前記枝打機本体に設けられて当該枝打機本体を樹幹に対して略直線状に昇降移動させる3つ以上の昇降移動機構とを具備し、
前記各昇降移動機構が、
樹幹に接触して回転駆動される上輪及び下輪と、
前記上輪及び下輪を回転駆動する駆動モータと、
前記上輪及び下輪をそれぞれ回転自在に連結支持する連結支持体と、
前記枝打機本体に設けられ、前記連結支持体の略中央部を回転自在に軸支するとともに当該連結支持体を樹幹に対して進退移動させて前記上輪及び下輪を押圧接触させる進退駆動部と、
前記連結支持体及び前記進退駆動部の間に介在して設けられて前記進退駆動部に対する前記連結支持体の傾斜角度を検出する傾斜角度検出部とを有し、
各昇降移動機構の傾斜角度検出部から得られた連結支持体の傾斜角度に基づいて、前記枝打機本体の樹幹に対する姿勢を調整すべく前記駆動モータを制御する自動枝打装置。
A branching machine main body provided to surround the trunk and having a cutting mechanism for cutting the branches of the trunk;
Three or more elevating and moving mechanisms provided on the pruning machine main body to move the pruning machine main body up and down substantially linearly with respect to the tree trunk;
Each of the elevating and moving mechanisms
An upper wheel and a lower wheel that are driven to rotate in contact with the trunk;
A drive motor for rotationally driving the upper and lower wheels;
A connection support that rotatably connects and supports the upper and lower rings,
An advancing / retracting drive provided in the pruning machine main body, rotatably supporting a substantially central portion of the connection support body, and moving the connection support body forward / backward with respect to the trunk to press-contact the upper and lower wheels. And
An inclination angle detection unit that is provided between the connection support and the advance / retreat drive unit and detects an inclination angle of the connection support relative to the advance / retreat drive unit;
An automatic pruning device that controls the drive motor to adjust the posture of the pruning machine main body with respect to the trunk based on the tilt angle of the connecting support obtained from the tilt angle detection unit of each lifting and lowering moving mechanism.
前記切断機構が、
円板状の回転刃及び当該回転刃を回転駆動する回転刃駆動部からなる切断機と、
前記切断機を、樹幹の略接線方向に沿って直進させる直進機構と、
前記切断機及び前記直進機構を、前記枝打機本体上で樹幹の周りを回転移動させる回転機構とを有し、
前記回転機構により前記切断機を樹幹の枝近傍に回転移動させた後に、前記直進機構により前記切断機を樹幹の枝を切断すべく直進させるものである請求項1記載の自動枝打装置。
The cutting mechanism is
A cutting machine comprising a disk-shaped rotary blade and a rotary blade drive unit that rotationally drives the rotary blade;
A rectilinear mechanism for causing the cutting machine to travel straight along a substantially tangential direction of the tree trunk;
A rotating mechanism for rotating the cutting machine and the linearly moving mechanism around a tree trunk on the branching machine main body;
2. The automatic pruning apparatus according to claim 1, wherein after the cutting machine is rotated and moved to the vicinity of a trunk branch by the rotation mechanism, the cutting machine is moved straight to cut the trunk branch by the linear movement mechanism.
前記連結支持体及び前記進退駆動部の間に介在して設けられており、前記進退駆動部に対して前記連結支持体が傾斜した場合に、前記連結支持体の傾斜を戻す方向に付勢力を与えて傾斜を解消する付勢機構を有する請求項1又は2記載の自動枝打装置。 It is provided between the connection support and the advance / retreat drive unit, and when the connection support is inclined with respect to the advance / retreat drive unit, an urging force is applied in a direction to return the inclination of the connection support. The automatic pruning device according to claim 1 or 2, further comprising an urging mechanism for eliminating the inclination by giving.
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