本實用新型涉及樹木修剪技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種觀賞性樹木的三維修剪機。

背景技術(shù)：

伴隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，人們對于服務(wù)行業(yè)具有更加高的要求，在大城市和一些旅游景點的道路邊上，人們開始對美麗的環(huán)境有了新的高要求，尤其對于一些具有特征的觀賞性樹木更加青睞。為了滿足人們精神的需求，人們不斷的研究修剪觀賞性樹木的機器。目前，市場上還沒有這樣的一種機器，大部分地區(qū)，在修剪觀賞性樹木方面還是人工修剪，修剪沒有精度，也沒有形狀，只是簡單的平整，其人工勞作強度大，工作效率低，已經(jīng)無法滿足觀賞性樹木機械產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，集修剪刀前后、左右、上下三個維度的位移以及水平旋轉(zhuǎn)、垂直擺動五個方向運動于一體的三維修剪機。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣的：一種觀賞性樹木的三維修剪機，包括可移動的支撐座和位于該支撐座上方的可沿多個方向運動的修剪刀；所述的支撐座上設(shè)有可驅(qū)動所述修剪刀左右位移的第一驅(qū)動機構(gòu)，所述的第一驅(qū)動機構(gòu)上設(shè)有可控制所述修剪刀水平旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上設(shè)有可驅(qū)動所述修剪刀前后位移的第二驅(qū)動機構(gòu)，所述的第二驅(qū)動機構(gòu)上設(shè)有可驅(qū)動所述修剪刀上下位移的第三驅(qū)動機構(gòu)，所述的修剪刀上設(shè)有與所述第三驅(qū)動機構(gòu)相連并可調(diào)節(jié)所述修剪刀擺動角度的調(diào)整機構(gòu)。

作為進一步地改進，所述的支撐座包括對稱布置的兩個滑軌和位于兩個滑軌的端部并將二者相連的橫梁，所述的滑軌底部設(shè)有多個支撐修剪機的滾輪。

進一步地，所述的第一驅(qū)動機構(gòu)為嚙合型皮帶傳動機構(gòu)，包括位于所述橫梁上的第一電機、與該第一電機相連并將動力向所述滑軌傳遞的皮帶傳動組件、位于所述的滑軌上并與所述皮帶傳動組件相連的皮帶驅(qū)動組件以及位于所述滑軌上并嚙合于所述皮帶驅(qū)動組件的皮帶上的可滑動的第一滑塊。

進一步地，所述的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括與所述第一驅(qū)動機構(gòu)相連的支撐架、位于該支撐架下方的可旋轉(zhuǎn)的圓盤、位于所述支撐架上方的可驅(qū)動所述圓盤旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機以及插接于所述支撐架和圓盤上并與所述旋轉(zhuǎn)電機同軸布置的驅(qū)動軸。

進一步地，所述的支撐架包括與所述第一驅(qū)動機構(gòu)相連的長桿和與該長桿相垂直的短桿，所述長桿與短桿的銜接處與所述圓盤的圓心相對齊，所述的驅(qū)動軸中部通過軸承與所述長桿與短桿的銜接處相連，并且，所述的驅(qū)動軸端部通過平鍵連接的方式與所述的圓盤固定相連。

進一步地，所述支撐架的長桿兩端設(shè)有支撐所述圓盤并可防止所述圓盤傾斜的支撐塊，所述支撐架的短桿兩端設(shè)有可防止所述圓盤晃動的導向機構(gòu)；所述的支撐架與圓盤之間還設(shè)有限制所述驅(qū)動軸偏移的限位塊。

進一步地，所述的第二驅(qū)動機構(gòu)為嚙合型皮帶傳動機構(gòu)，包括與所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)相連的第二電機和皮帶傳動裝置以及嚙合于該皮帶傳動裝置的皮帶上并可相對于所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)滑動的第二滑塊。

進一步地，所述的第三驅(qū)動機構(gòu)為折疊式的升降機構(gòu)，包括第三電機和與該第三電機相連的下底板、與所述第二驅(qū)動機構(gòu)相連的上底板、位于二底板之間的折疊桿、位于所述下底板上并可相對該下底板滑動的第三滑塊以及與該第三滑塊相連并與所述第三電機同軸布置的可帶動所述第三滑塊位移的絲桿。

進一步地，所述的調(diào)整機構(gòu)包括第四電機和與該第四電機同軸相連的小齒輪以及與該小齒輪相嚙合并與所述修剪刀同軸布置的大齒輪，所述的修剪刀兩側(cè)設(shè)有與所述第三驅(qū)動機構(gòu)相連的支撐板。

進一步地，所述的大齒輪為輪齒不完整的扇形齒輪，所述修剪刀的擺動角度范圍為0°～90°。

有益效果

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點：

1、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，集修剪刀前后、左右、上下三個維度的位移以及水平旋轉(zhuǎn)、垂直擺動五個方向運動于一體，實現(xiàn)對各種形狀觀賞性樹木的修剪，修剪精度高、修剪效率高，大大降低了勞動強度，有效降低了生產(chǎn)成本；

2、本實用新型的修剪刀采用嚙合型皮帶傳動機構(gòu)實現(xiàn)修剪刀水平的前后、左右位移，其傳動效率高、傳動穩(wěn)定，在急速正反轉(zhuǎn)的情況下仍能夠較好保證傳動比，有效提高了修剪刀的修剪精度；

3、本實用新型的修剪刀采用圓盤式的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)實現(xiàn)繞Z軸旋轉(zhuǎn)以達到修剪成圓形的目的，其圓盤式的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)平衡性更好，穩(wěn)定性更高，受力強度大，修剪時相對平穩(wěn)，有效提高了修剪刀的修剪精度；

4、本實用新型通過折疊式的升降機構(gòu)實現(xiàn)修剪刀在Z軸方向的上下位移，減少了升降機構(gòu)的安裝空間，結(jié)構(gòu)更加緊湊，并且，該升降機構(gòu)由電機通過絲桿螺旋進給的方式驅(qū)動滑塊移動，從而使升降機構(gòu)上下運動，操作更加方便，成本較低，有效提高了修剪刀的修剪精度；

5、本實用新型在修剪刀上設(shè)置有調(diào)整修剪刀擺動角度的調(diào)整機構(gòu)，可根據(jù)形狀要求調(diào)整修剪刀的角度以實現(xiàn)修剪出不同的斜面，并且，該調(diào)整機構(gòu)的調(diào)整范圍在0°～90°之間，合理的設(shè)置修剪刀的擺動范圍，利于對修剪刀的擺動角度調(diào)節(jié),有效提高了修剪刀的修剪精度。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型中旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖3為本實用新型中第二驅(qū)動機構(gòu)、第三驅(qū)動機構(gòu)、調(diào)整機構(gòu)以及修剪刀的結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖4為本實用新型中第三驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)放大示意圖。

其中：1-支撐座、2-修剪刀、3-第二驅(qū)動機構(gòu)、4-第三驅(qū)動機構(gòu)、5-調(diào)整機構(gòu)、6-滾輪、7-第一電機、8-皮帶傳動組件、9-皮帶驅(qū)動組件、10-第一滑塊、11-支撐架、12-圓盤、13-旋轉(zhuǎn)電機、14-驅(qū)動軸、15-導向機構(gòu)、16-限位塊、17-支撐板、1a-滑軌、1b-橫梁、3a-第二電機、3b-皮帶傳動裝置、3c-第二滑塊、4a-第三電機、4b-下底板、4c-上底板、4d-折疊桿、4e-第三滑塊、4f-絲桿、5a-第四電機、5b-小齒輪、5c-大齒輪、11a-長桿、11b-短桿、11c-支撐塊、15a-滾珠、15b-上凹槽、15c-下凹槽。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖中的具體實施例對本實用新型做進一步的說明。

參閱圖1-4，本實用新型的一種觀賞性樹木的三維修剪機，該三維修剪機以三維空間的X軸為左右方向，Y軸為前后方向，Z軸為上下方向，包括可移動的支撐座1和位于該支撐座1上方的可沿多個方向運動的修剪刀2；在支撐座1上設(shè)有可驅(qū)動修剪刀2左右位移的第一驅(qū)動機構(gòu)，即修剪刀2沿X軸位移，在第一驅(qū)動機構(gòu)上設(shè)有可控制修剪刀2水平旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上設(shè)有可驅(qū)動修剪刀2前后位移的第二驅(qū)動機構(gòu)3，即修剪刀2沿Y軸位移，在第二驅(qū)動機構(gòu)3上設(shè)有可驅(qū)動修剪刀2上下位移的第三驅(qū)動機構(gòu)4，即修剪刀2沿Z軸位移，在修剪刀2上設(shè)有與第三驅(qū)動機構(gòu)4相連并可調(diào)節(jié)修剪刀2擺動角度的調(diào)整機構(gòu)5；其中，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與第一驅(qū)動機構(gòu)相連，使得旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、第二驅(qū)動機構(gòu)3、第三驅(qū)動機構(gòu)4、調(diào)整機構(gòu)5以及修剪刀2同時受第一驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動而整體左右位移，第二驅(qū)動機構(gòu)3與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)相連，使得第二驅(qū)動機構(gòu)3、第三驅(qū)動機構(gòu)4、調(diào)整機構(gòu)5以及修剪刀2同時受旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的控制而整體水平旋轉(zhuǎn)，第三驅(qū)動機構(gòu)4與第二驅(qū)動機構(gòu)3，使得第三驅(qū)動機構(gòu)4、調(diào)整機構(gòu)5以及修剪刀2同時受第二驅(qū)動機構(gòu)3的驅(qū)動而整體前后位移，調(diào)整機構(gòu)5與第三驅(qū)動機構(gòu)4相連，使得調(diào)整機構(gòu)5和修剪刀2同時受第三驅(qū)動機構(gòu)4的驅(qū)動而整體上下位移，從而實現(xiàn)修剪刀2的五個自由度的運動。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，集修剪刀2的前后、左右、上下三個維度的位移以及水平旋轉(zhuǎn)、垂直擺動五個方向運動于一體，實現(xiàn)對各種形狀觀賞性樹木的修剪，修剪精度高、修剪效率高，大大降低了勞動強度，有效降低了生產(chǎn)成本。

本實施例中，支撐座1為一個U形的底座，包括對稱布置的兩個滑軌1a和位于兩個滑軌1a的端部并將二者相連的橫梁1b，在滑軌1a上設(shè)有上窄下寬的滑槽，在滑軌1a的底部還設(shè)有多個支撐修剪機的滾輪6，便于操作人員移動修剪機，操作方便、省力；第一驅(qū)動機構(gòu)為嚙合型皮帶傳動機構(gòu)，包括位于橫梁1b上的第一電機7、與該第一電機7相連并將動力向滑軌1a傳遞的皮帶傳動組件8、位于滑軌1a上并與皮帶傳動組件8相連的皮帶驅(qū)動組件9以及位于滑軌1a上并嚙合于皮帶驅(qū)動組件9的皮帶上的可滑動的第一滑塊10，其中，第一電機7垂直插接于橫梁1b的中間，皮帶傳動組件8包括兩個位于橫梁1b下方并分別向滑軌1a延伸的由皮帶輪和皮帶構(gòu)成的皮帶輪組件，第一電機7的輸出端同時與兩個皮帶輪相連，皮帶驅(qū)動組件9包括兩個位于滑軌1a上方的由皮帶輪和皮帶構(gòu)成的皮帶輪組件，第一滑塊10為垂直布置于滑軌1a上方的滑桿，并且，第一滑塊10的下端設(shè)有與滑軌1a上滑槽相適配的滑頭，兩個第一滑塊10分別布置于皮帶驅(qū)動組件9上皮帶的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，確保兩個第一滑塊10的滑動方向一致，其中，皮帶驅(qū)動組件9的兩個皮帶輪之間的距離為1400mm，即修剪刀2在X軸方向的左右位移行程為1400mm,滿足現(xiàn)有觀賞性樹木的寬度范圍，本實施例中，第一驅(qū)動機構(gòu)采用嚙合型皮帶傳動機構(gòu)實現(xiàn)修剪刀2在X軸左右位移，其傳動效率高、傳動穩(wěn)定，在急速正反轉(zhuǎn)的情況下仍能夠較好保證傳動比，有效提高了修剪刀2的修剪精度。

旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括與第一驅(qū)動機構(gòu)相連的支撐架11、位于該支撐架11下方的可旋轉(zhuǎn)的圓盤12、位于支撐架11上方的可驅(qū)動圓盤12旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機13以及插接于支撐架11和圓盤12上并與旋轉(zhuǎn)電機13同軸布置的驅(qū)動軸14，其中，支撐架11包括與第一驅(qū)動機構(gòu)上第一滑塊10相連的長桿11a和與該長桿11a相垂直的短桿11b，長桿11a與短桿11b的銜接處與圓盤12的圓心相對齊，驅(qū)動軸14中部通過軸承與長桿11a與短桿11b的銜接處相連，并且，驅(qū)動軸14端部通過平鍵連接的方式與圓盤12固定相連，確保圓盤12的旋轉(zhuǎn)；在支撐架11的長桿11a兩端設(shè)有支撐圓盤12并可防止圓盤12傾斜的支撐塊11c，在支撐架11的短桿11b兩端設(shè)有可防止圓盤12晃動的導向機構(gòu)15，該導向機構(gòu)15包括位于短桿11b與圓盤12之間之間的滾珠15a、位于短桿11b端部并與滾珠15a的直徑相適配的上凹槽15b以及位于與滾珠15a位置相對應(yīng)的圓盤12上并與滾珠15a的直徑相適配的下凹槽15c，在支撐架11與圓盤12之間還設(shè)有限制驅(qū)動軸14偏移的限位塊16，確保圓盤12的平衡性，使圓盤12在旋轉(zhuǎn)時相對平穩(wěn)，該旋轉(zhuǎn)機構(gòu)平衡性更好，穩(wěn)定性更高，受力強度大，修剪時相對平穩(wěn)，有效提高了修剪刀2的修剪精度。

第二驅(qū)動機構(gòu)3為嚙合型皮帶傳動機構(gòu)，包括與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)相連的第二電機3a和皮帶傳動裝置3b以及嚙合于該皮帶傳動裝置3b的皮帶上并可相對于旋轉(zhuǎn)機構(gòu)滑動的第二滑塊3c，其中，皮帶傳動裝置3b穿過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上圓盤12的圓心，包括位于圓盤12外緣的皮帶輪以及套設(shè)在兩個皮帶輪上的皮帶，第二電機3a固定在圓盤12的下端并與皮帶傳動裝置3b的其中一個皮帶輪相連以驅(qū)動皮帶旋轉(zhuǎn)，第二滑塊3c為“工”形的中空結(jié)構(gòu)的滑塊，皮帶傳動裝置3b上皮帶的一側(cè)與第二滑塊3c的下端嚙合，另一側(cè)直接穿過第二滑塊3c上鏤空部位，使第二滑塊3c順利滑動，并且，在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上圓盤12的下端設(shè)有與第二滑塊3c的上部相適配的上寬下窄的滑槽，使第二滑塊3c的滑動更加平穩(wěn)，其中，皮帶傳動裝置3b的兩個皮帶輪之間的距離為1400mm，即修剪刀2在Y軸方向的前后位移行程為1400mm,滿足現(xiàn)有觀賞性樹木的寬度范圍，本實施例中，第二驅(qū)動機構(gòu)3采用嚙合型皮帶傳動機構(gòu)實現(xiàn)修剪刀2在Y軸前后位移，其傳動效率高、傳動穩(wěn)定，在急速正反轉(zhuǎn)的情況下仍能夠較好保證傳動比，有效提高了修剪刀2的修剪精度。

第三驅(qū)動機構(gòu)4為折疊式的升降機構(gòu)，包括第三電機4a和與該第三電機4a相連的下底板4b、與第二驅(qū)動機構(gòu)3相連的上底板4c、位于二底板之間的折疊桿4d、位于下底板4b上并可相對該下底板4b滑動的第三滑塊4e以及與該第三滑塊4e相連并與第三電機4a同軸布置的可帶動第三滑塊4e位移的絲桿4f，其中，上底板4c與第二驅(qū)動機構(gòu)3的第二滑塊3c固定相連，折疊桿4d由多個相互鉸接并分別與上底板4c和下底板4b相鉸接的可活動的連桿構(gòu)成，第三電機4a固定在下底板4b的側(cè)面，其輸出端與絲桿4f相連，第三滑塊4e與絲桿4f之間為螺紋連接，由第三電機4a帶動絲桿4f旋轉(zhuǎn)，從而帶動第三滑塊4e滑動，最后帶動折疊桿4d升降，其上底板4c與下底板4b之間的最大距離為1400mm，即修剪刀2在Z軸方向的上下位移行程為1400mm,滿足現(xiàn)有觀賞性樹木的高度范圍，本實用新型通過折疊式的升降機構(gòu)實現(xiàn)修剪刀2在Z軸方向的上下位移，減少了升降機構(gòu)的安裝空間，結(jié)構(gòu)更加緊湊，操作更加方便，成本較低，有效提高了修剪刀2的修剪精度。

調(diào)整機構(gòu)5包括第四電機5a和與該第四電機5a同軸相連的小齒輪5b以及與該小齒輪5b相嚙合并與修剪刀2同軸布置的大齒輪5c，在修剪刀2兩側(cè)設(shè)有與第三驅(qū)動機構(gòu)4相連的支撐板17，其中，支撐板17通過緊固螺栓與第三驅(qū)動機構(gòu)4上的下底板4b固定相連，第四電機5a固定在支撐板17的外側(cè)，通過齒輪傳動的方式，帶動修剪刀2擺動，傳動效率更高，使用壽命長，大齒輪5c為輪齒不完整的扇形齒輪，修剪刀2的擺動角度范圍為0°～90°，優(yōu)選的，修剪刀的擺動角度最大為60°，可根據(jù)形狀要求調(diào)整修剪刀2的擺動角度以實現(xiàn)修剪出不同的斜面，并且，合理的設(shè)置修剪刀2的擺動范圍，利于對修剪刀2的擺動角度調(diào)節(jié),有效提高了修剪刀2的修剪精度。

本實用新型的工作原理為：首先控制第一驅(qū)動機構(gòu)的第一電機7，由第一電機7帶動皮帶傳動組件8和皮帶驅(qū)動組件9轉(zhuǎn)動，從而控制第一滑塊10在支撐座1上位移，實現(xiàn)修剪刀2在X軸上的左右位移；然后控制第二驅(qū)動機構(gòu)3上第二電機3a，由第二電機3a帶動皮帶傳動裝置3b轉(zhuǎn)動，從而控制第二滑塊3c在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的圓盤12上位移，實現(xiàn)修剪刀2在Y軸上的前后位移；然后再控制第三驅(qū)動機構(gòu)4的第三電機4a,由第三電機4a帶動絲桿4f旋轉(zhuǎn)，從而帶動第三滑塊4e在下底板4b上位移以使折疊桿4d上下升降，實現(xiàn)修剪刀2在Z軸上的上下位移；然后再通過控制調(diào)整機構(gòu)5上的第四電機5a，由第四電機5a帶動小齒輪5b和大齒輪5c旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)節(jié)修剪刀2的擺動角度，實現(xiàn)修剪刀2對觀賞樹木修剪出傾斜部分；最后控制旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)電機13，由旋轉(zhuǎn)電機13帶動圓盤12旋轉(zhuǎn)，從而使修剪刀2在水平方向的水平旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對觀賞樹木修剪出圓形部分。該修剪機在第一驅(qū)動機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、第二驅(qū)動機構(gòu)3、第三驅(qū)動機構(gòu)4、調(diào)整機構(gòu)5的共同作用下，實現(xiàn)修剪刀2在五個自由度上的修剪，達到修剪出不同形狀觀賞樹的目的，操作方便，工作效率高。

以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。