專利名稱：車載式多自由度數(shù)控綠籬修剪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種園林機(jī)械設(shè)備，尤其涉及一種綠籬修剪機(jī)。
背景技術(shù)：
花卉和苗木不僅可以美化城市的整體環(huán)境，為生活節(jié)奏緊張的城市居民提供一道道美麗怡人的風(fēng)景，還可以吸收汽車、工業(yè)、人口排放的過多的二氧化碳，減少空氣污染，緩解城市熱島效應(yīng)，使城市空氣流通交換，更加新鮮宜人。一些大型的植物造型如用綠籬做成的墻，可以作為園林小品的背景，同時(shí)又起著分隔空間、組織游覽路線的作用，增強(qiáng)園林景 觀趣味性；面目前林園綠化部門對于公園、校園或街道等一些公共場所的樹木和花卉進(jìn)行的修剪、美化和造型工作多數(shù)是由工人手工來完成的，人工作業(yè)工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、且造型的形狀單一。為了提高效率，目前國內(nèi)市場上開發(fā)了很多綠籬修剪機(jī)，歸納起來主要有以下兩種(1)手持式單刃綠籬機(jī)，工作人員通過手持綠籬機(jī)的方式對樹木和苗木進(jìn)行小規(guī)模修剪。這種修剪機(jī)只能簡單代替人工剪斷動(dòng)作，造型和移動(dòng)等都由人工來完成。這種綠籬機(jī)的工作效率低、安全性差、而且修剪高度難以一致，剪裁的形狀完全由人工完成。(2)大型的貨車車載式的盤式綠籬機(jī)，工作人員需坐在機(jī)器上面操作控制綠籬機(jī)的修剪工作。這種修剪方式只適用于修剪一些小苗木，且要求路面平坦，在修剪區(qū)域沒有任何障礙的理想條件下進(jìn)行工作，而且造型單一。另外，由于設(shè)備比較龐大，需要?jiǎng)佑脤Ｓ秘涇?，所以不能用在家庭、公園及一些沒有行車道的公共場所，同時(shí)由于工作人員要坐在機(jī)器上進(jìn)行復(fù)雜的動(dòng)作，對人員的安全性也造成了一定的威脅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種自帶小車，可以自由移動(dòng)、方便靈活的多自由度數(shù)控綠籬修剪機(jī)。為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是車載式多自由度數(shù)控綠籬修剪機(jī)，包括承載小車和置于承載小車上的修剪機(jī)，其特征在于承載小車為小型簡易車，承載小車上設(shè)有車輪、蓄電池、數(shù)控系統(tǒng)及控制臺(tái)和用于安裝修剪機(jī)的底座；修剪機(jī)包括立柱、橫臂、轉(zhuǎn)臂、修剪馬達(dá)、刀具架和刀具，立柱可以在底座上橫向移動(dòng)；立柱的一側(cè)開有滑槽，內(nèi)設(shè)傳動(dòng)絲桿；橫臂穿過滑槽安裝在傳動(dòng)絲桿上，且可以在滑槽內(nèi)上下移動(dòng)；橫臂內(nèi)設(shè)伸縮桿；伸縮桿通過轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)臂連接，轉(zhuǎn)臂可以上下轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)臂的另一端部安裝刀具架，刀具架可以繞轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)；修剪用的刀具安裝在刀具架上。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述承載小車由電機(jī)控制，車輪上裝有履帶，可用于一些道路不好的死角或是階梯上面，使小車行走更加穩(wěn)健。承載小車內(nèi)設(shè)蓄電池和數(shù)控系統(tǒng)，外接動(dòng)力電源，通過控制臺(tái)上的按鈕可以控制承載小車的前進(jìn)后退、修剪機(jī)在底座上的左右運(yùn)動(dòng)、橫臂的上下運(yùn)動(dòng)和伸縮、轉(zhuǎn)臂和刀具架的旋轉(zhuǎn)及刀具的運(yùn)轉(zhuǎn)，這些動(dòng)作的組合，可使刀具在X、Y、Z三個(gè)方向上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水平面剪，豎直面剪和斜面剪，從而剪切出弧形、球形、方形等各種式樣。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果是I、將類似于控制切削機(jī)床運(yùn)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)引入綠籬修剪設(shè)備，使園林修剪工作走向機(jī)械化和自動(dòng)化方向，提高園林修剪質(zhì)量和修剪效率。2、多自由度運(yùn)動(dòng)可以使園林修剪造型多樣化，更美觀，減少園林造型對人工的依賴，同時(shí)可以減輕園林修剪工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。3、數(shù)控修剪機(jī)將使計(jì)算機(jī)輔助園林造型和修剪成為可能。因此，本發(fā)明體積小，靈活機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，適用范圍廣，工作效率高，易于操作，安全性好，能耗低，修剪樣式多，滿足人們視覺的審美需求，能更好的展示園林的美景。本發(fā)明可廣泛適用于公路、廣場、公園、小區(qū)和家庭等各種場所的園林作物修剪。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I車輪，2承載小車，3轉(zhuǎn)軸，4轉(zhuǎn)臂，5刀具，6刀具架，7伸縮桿，8橫臂，9傳動(dòng)絲桿，10滑槽，11立柱，12底座，13控制臺(tái)，14履帶。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明包括承載小車2和置于承載小車2上的修剪機(jī)，其特征在于承載小車2為小型簡易車，承載小車2上設(shè)有車輪I、蓄電池、數(shù)控系統(tǒng)及控制臺(tái)13和用于安裝修剪機(jī)的底座12 ;修剪機(jī)包括立柱11、橫臂8、轉(zhuǎn)臂4、修剪馬達(dá)、刀具架6和刀具5，立柱11可以在底座12上橫向移動(dòng)；立柱11的一側(cè)開有滑槽10，內(nèi)設(shè)傳動(dòng)絲桿9 ;橫臂8穿過滑槽10安裝在傳動(dòng)絲桿9上，且可以在滑槽10內(nèi)上下移動(dòng)；橫臂8內(nèi)設(shè)伸縮桿7 ;伸縮桿7通過轉(zhuǎn)軸3和轉(zhuǎn)臂4連接，轉(zhuǎn)臂4可以上下轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)臂4的另一端部安裝刀具架6，刀具架6可以繞轉(zhuǎn)臂4轉(zhuǎn)動(dòng)；修剪用的刀具5安裝在刀具架6上。承載小車由電機(jī)控制，車輪上裝有履帶。本發(fā)明的修剪機(jī)中動(dòng)力部分由五個(gè)電動(dòng)機(jī)提供第一個(gè)電機(jī)用于給水平底座12內(nèi)的絲桿提供動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)修剪機(jī)左右移動(dòng)；第二個(gè)電機(jī)用于給立柱11內(nèi)的傳動(dòng)絲桿9提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)橫臂8在豎直方向上的位移調(diào)整，使之滿足剪切的高度要求，以適應(yīng)不同高度的植物；第三個(gè)電機(jī)用于控制轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)需要修剪圓柱等幾何形狀時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，使刀具具有多自由度的旋轉(zhuǎn)；第四個(gè)電機(jī)用于控制刀具架的旋轉(zhuǎn)；第五個(gè)電機(jī)用于調(diào)整刀具在刀具架的上的位置，以滿足剪切的寬度要求。這些電機(jī)均是由小車上的數(shù)控系統(tǒng)控制。機(jī)器的傳動(dòng)部分主要采用絲桿傳動(dòng)，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)使相應(yīng)的部位移動(dòng)，立柱11在小車上的橫向移動(dòng)，橫梁8在立柱上的上下移動(dòng)均由絲桿傳動(dòng)。本發(fā)明的每個(gè)部件的移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)都是由數(shù)控系統(tǒng)控制，通過控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行、轉(zhuǎn)速和停止來控制部件的移動(dòng)、速度、運(yùn)動(dòng)與停止；通過控制部件的旋轉(zhuǎn)速度、位移和速度，可使刀具實(shí)現(xiàn)水平剪切、垂直面剪切，或傾斜面剪切，形成不同種類的植物造型。修剪機(jī)修剪工作原理如下在剪矩形綠籬時(shí)先控制刀具架旋轉(zhuǎn)，使刀具豎直向下，通過立柱的橫向移動(dòng)，定位刀具在綠籬的內(nèi)側(cè)面的剪切點(diǎn)，定位好后啟動(dòng)刀具，承載小車縱向行駛，使綠籬內(nèi)側(cè)面修剪完成；修剪綠籬上表面時(shí)，先使刀具轉(zhuǎn)向水平，通過橫梁在立柱上的上下移動(dòng)定位綠籬的修剪高度，小車向前移動(dòng)修剪上表面；當(dāng)修剪綠籬的外側(cè)面時(shí)，修剪方法與內(nèi)側(cè)面的修剪方法類似，外側(cè)面的定位由刀具架、橫臂和立柱的移動(dòng)共同完成。當(dāng)修剪圓柱型綠籬時(shí)，先通過橫臂的移動(dòng)定位綠籬的修剪高度，然后修剪上表面，由立柱的橫向移動(dòng)找綠籬的圓柱上表面的圓心，通過刀具架和伸縮臂7的橫向移動(dòng)調(diào)整修剪綠籬的半徑，刀具向下，通過旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)使刀具走圓形，從而剪出圓柱形綠籬。修剪復(fù)雜的形狀時(shí)可以換成小刀，以便提高修剪精度。
操作系統(tǒng)內(nèi)可以設(shè)定程序，在操作臺(tái)上可以設(shè)定一些相應(yīng)的按鈕，比如修剪圓形按鈕、正方形按鈕等，按下相應(yīng)的按鈕，設(shè)置好相應(yīng)的參數(shù)，通過設(shè)定的程序進(jìn)行控制，讓小車和修剪機(jī)的各個(gè)部位的動(dòng)作相互配合，便可以剪出各種形狀。
權(quán)利要求
1.車載式多自由度數(shù)控綠籬修剪機(jī)，包括承載小車和置于承載小車上的修剪機(jī)，其特征在于承載小車(2)為小型簡易車，承載小車(2)上設(shè)有車輪(I)、蓄電池、數(shù)控系統(tǒng)及控制臺(tái)(13)和用于安裝修剪機(jī)的底座(12);修剪機(jī)包括立柱(11)、橫臂⑶、轉(zhuǎn)臂⑷、修剪馬達(dá)、刀具架(6)和刀具(5)，立柱(11)可以在底座(12)上橫向移動(dòng)；立柱(11)的一側(cè)開有滑槽(10)，內(nèi)設(shè)傳動(dòng)絲桿(9);橫臂⑶穿過滑槽(10)安裝在傳動(dòng)絲桿(9)上，且可以在滑槽(10)內(nèi)上下移動(dòng)；橫臂⑶內(nèi)設(shè)伸縮桿(7);伸縮桿(7)通過轉(zhuǎn)軸(3)和轉(zhuǎn)臂⑷連接，轉(zhuǎn)臂(4)可以上下轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)臂(4)的另一端部安裝刀具架(6)，刀具架(6)可以繞轉(zhuǎn)臂(4)轉(zhuǎn)動(dòng)；修剪用的刀具(5)安裝在刀具架(6)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車載式多自由度數(shù)控綠籬修剪機(jī)，其特征在于所述承載小車⑵由電機(jī)控制，車輪⑴上裝有履帶(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車載式多自由度數(shù)控綠籬修剪機(jī)，其特征在于所述修剪機(jī)中動(dòng)力部分有五個(gè)電動(dòng)機(jī)，第一個(gè)電機(jī)用于給水平底座(12)內(nèi)的絲桿提供動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)修剪機(jī)左右移動(dòng)；第二個(gè)電機(jī)用于給立柱(11)內(nèi)的傳動(dòng)絲桿(9)提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)橫臂(8)在豎直方向上的位移調(diào)整；第三個(gè)電機(jī)用于控制轉(zhuǎn)臂(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)；第四個(gè)電機(jī)用于控制刀具架(6)的旋轉(zhuǎn)；第五個(gè)電機(jī)用于調(diào)整刀具(5)在刀具架上的位置；這些電機(jī)均是由小車上的數(shù)控系統(tǒng)控制。
全文摘要
車載式多自由度數(shù)控綠籬修剪機(jī)，包括承載小車和置于承載小車上的修剪機(jī)，承載小車為小型簡易車，承載小車上設(shè)有車輪、蓄電池、數(shù)控系統(tǒng)及控制臺(tái)和用于安裝修剪機(jī)的底座；修剪機(jī)包括立柱、橫臂、轉(zhuǎn)臂、修剪馬達(dá)、刀具架和刀具，立柱的一側(cè)開有滑槽，內(nèi)設(shè)傳動(dòng)絲桿；橫臂穿過滑槽安裝在傳動(dòng)絲桿上，且可以在滑槽內(nèi)上下移動(dòng)；橫臂內(nèi)設(shè)伸縮桿；伸縮桿通過轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)臂連接；轉(zhuǎn)臂的另一端部安裝刀具架，刀具架可以繞轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)；刀具安裝在刀具架上。其優(yōu)點(diǎn)是體積小，靈活機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，適用范圍廣，工作效率高，易于操作，安全性好，能耗低，修剪樣式多，可廣泛適用于公路、廣場、公園、小區(qū)和家庭等各種場所的園林作物修剪。
文檔編號(hào)A01G3/04GK102893814SQ20121041021
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者艾仁雨 申請人:艾仁雨