一種綠籬苗木修剪機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種綠籬苗木修剪機(jī)械手，尤其是能能自動(dòng)對(duì)綠籬和樹(shù)木進(jìn)行圓球、圓柱、圓錐、平面以及波浪面等各種形狀造型的修剪機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)進(jìn)行綠籬樹(shù)木的修剪造型主要通過(guò)人工手持綠籬修剪機(jī)或剪刀進(jìn)行，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快以及公路建設(shè)的推進(jìn)，綠籬苗木修剪以及造型已經(jīng)變成景觀綠化作業(yè)中的一項(xiàng)經(jīng)常性的工作。其一方面體現(xiàn)為公路綠化帶的修剪，另一方面體現(xiàn)為城市園林樹(shù)木修剪。景觀樹(shù)木對(duì)高速公路起到穩(wěn)定路基結(jié)構(gòu)、避免雨水直接沖刷、保持水土、防風(fēng)固沙、美化環(huán)境和吸收汽車(chē)尾氣等作用，此外中央隔離綠化帶還防止夜間相向行駛的車(chē)輛燈光炫目、減輕相向行駛的車(chē)輛接近的危險(xiǎn)感及因行車(chē)而引起的精神疲勞，另外還有誘導(dǎo)視線、隔音防塵的、隔離車(chē)道、降低硬性防護(hù)成本等作用，給廣大司機(jī)及乘車(chē)人員一種安全、舒適、自然的感覺(jué)。而城市園林綠化對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)首先起到改善氣候的作用，如掙化空氣、降低噪音、調(diào)節(jié)濕度、凈化水體、土壤等，還是人們所需氧氣的制造者。
[0003]在城市的景觀苗木一般修剪為球形、半球形、圓柱形和圓錐形，綠化帶灌木一般修剪為平面或者斜面或者波浪面。在城市道路綠帶、高速公路分隔綠帶、園林以及企事業(yè)單位綠地養(yǎng)護(hù)中，普遍使用修枝剪刀和手持式綠籬機(jī)進(jìn)行修剪維護(hù)。通過(guò)綠化人員手持工具對(duì)綠籬及景觀樹(shù)木進(jìn)行修剪造型作業(yè)主要存在的缺點(diǎn)可總結(jié)為:第一，綠籬機(jī)使用單缸汽油機(jī)作為動(dòng)力，其噪聲高，常常影響會(huì)到周?chē)藛T的正常學(xué)習(xí)或工作。第二，綠化工人的體力消耗大，由于綠籬常常需三面修剪，綠化工人需要手持修剪機(jī)，負(fù)重移動(dòng)。第三，能耗高，并且空氣污染嚴(yán)重，手持式綠籬機(jī)上普遍使用的二沖程汽油機(jī)燃燒效率低，排放大量的一氧化碳、二氧化硫等有毒有害氣體。
[0004]專(zhuān)利號(hào)201310177236.8:一種可快速重構(gòu)的多功能綠籬苗木修剪機(jī)械手，包括固定安裝在承載車(chē)上的旋轉(zhuǎn)底盤(pán)，固定安裝在旋轉(zhuǎn)底盤(pán)上端面的底座，與底座鉸接的大臂，與大臂鉸接的后臂，與后臂末端連接的過(guò)載防護(hù)機(jī)構(gòu)，與過(guò)載防護(hù)機(jī)構(gòu)連接的前臂，鉸接在前臂末端的小臂連接架，安裝在小臂連接架上的轉(zhuǎn)軸，固定在轉(zhuǎn)軸末端的小臂，鉸接在小臂末端的修剪刀頭連接架，以及固定于修剪刀頭連接架下方的修剪刀頭，還包括用于驅(qū)動(dòng)大臂前后擺動(dòng)的大臂推桿，用于驅(qū)動(dòng)后臂上下俯仰的后臂推桿，用于驅(qū)動(dòng)小臂上下翻轉(zhuǎn)的小臂推桿，以及用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力馬達(dá)。本發(fā)明具有修剪載荷的過(guò)載保護(hù)功能，根據(jù)不同的修剪類(lèi)型更換不同的刀具，能夠?qū)崿F(xiàn)任意形狀的景觀樹(shù)木的修剪與造型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了順應(yīng)城市園林建設(shè)和公路綠化建設(shè)的迅猛發(fā)展，另一方面折射出現(xiàn)有綠化養(yǎng)護(hù)工具無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需求。實(shí)現(xiàn)綠化苗木的機(jī)械化修剪和自動(dòng)化修剪對(duì)改善綠化作業(yè)人員的勞動(dòng)環(huán)境、減輕其勞動(dòng)強(qiáng)度、提高修剪的效率和質(zhì)量，并保障綠化作業(yè)人員的勞動(dòng)安全起到十分積極的作用。因此，如何提高綠化苗木修剪的機(jī)械化以及自動(dòng)化水平是一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:圓柱坐標(biāo)型機(jī)械臂包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和兩個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié)，第一個(gè)關(guān)節(jié)為旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，一般用作機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)底盤(pán)，第二個(gè)關(guān)節(jié)是移動(dòng)關(guān)節(jié)，用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂在垂直軸方向的移動(dòng)，第三個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié)用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂在圓柱的直徑方向伸縮運(yùn)動(dòng)。圓柱坐標(biāo)型機(jī)械臂具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小、控制簡(jiǎn)單，對(duì)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求低等的優(yōu)點(diǎn)。綠籬苗木修剪機(jī)械手不但要能夠進(jìn)行平面、傾斜面等的修剪，還要能夠?qū)坝^樹(shù)木進(jìn)行幾何造型，如圓球、半球、圓柱及圓臺(tái)等幾何造型。此外，修剪機(jī)械手具有足夠的活動(dòng)空間，以適應(yīng)不同的綠化帶、分車(chē)帶的寬度，并且要確保能夠到達(dá)伸入到其內(nèi)部進(jìn)行修剪作業(yè)。根據(jù)目前典型的城市道路綠化斷面布置模式，確定了修剪機(jī)械手的工作范圍，并應(yīng)用前面章節(jié)的實(shí)驗(yàn)成果，對(duì)修剪機(jī)械手的工作載荷進(jìn)行分析。此外對(duì)綠籬苗木修剪機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了分析，確定了其圓柱坐標(biāo)機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu)方案，并結(jié)合綠籬樹(shù)木的尺寸以及位置，最終確定各部件的基本尺寸。
[0007]本發(fā)明的有益效果是，能夠自動(dòng)對(duì)景觀樹(shù)木進(jìn)行多種形狀的造型修剪，如圓球、圓柱和圓臺(tái)等的造型修剪，還可對(duì)綠籬進(jìn)行平面、傾斜面等修剪，以降低綠籬修剪及造型的勞動(dòng)強(qiáng)度以及勞動(dòng)成本，提高工作的效率，并且提高國(guó)內(nèi)在綠籬造型修剪領(lǐng)域的自動(dòng)化水平。
【附圖說(shuō)明】
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0009]圖1是本發(fā)明的綠籬苗木修剪機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0010]圖2是綠籬苗木修剪機(jī)圓柱修剪示意圖。
[0011]圖3是綠籬修剪機(jī)械手的結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖中1.承載車(chē)，2.轉(zhuǎn)盤(pán)，3.升降機(jī)構(gòu)，4.伸縮機(jī)構(gòu)，5.旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，6.刀具升降機(jī)構(gòu)，7.刀具傾斜度調(diào)整機(jī)構(gòu)，8.修剪刀具。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，包括承載車(chē)和裝在承載車(chē)上方的具有五個(gè)自由度、六個(gè)活動(dòng)度的綠籬苗木修剪機(jī)械手。綠籬苗木修剪機(jī)械手包括轉(zhuǎn)盤(pán)、主升降機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、刀具升降機(jī)構(gòu)和刀具傾斜度調(diào)整機(jī)構(gòu)，修剪刀具裝在刀具傾)11度調(diào)銘機(jī)構(gòu)的輸出端。
[0014]在圖2中，綠籬苗木修剪機(jī)械手進(jìn)行圓柱修剪側(cè)而修剪時(shí)，修剪機(jī)械手控制修剪刀具擺至豎直位置，通過(guò)伸縮機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)盤(pán)的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，使刀具繞樹(shù)木中心做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)圓柱側(cè)面較長(zhǎng)時(shí)，將修剪刀具降低一定高度后再繞樹(shù)木中心做一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)，由此即可完成一個(gè)圓柱側(cè)面的修剪。
[0015]在圖3中，旋轉(zhuǎn)底盤(pán)應(yīng)控制在360度的范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)，主升降機(jī)構(gòu)與伸縮機(jī)構(gòu)連接，使伸縮機(jī)構(gòu)能夠隨著一起上升或下降；伸縮機(jī)構(gòu)的末端安裝有過(guò)載防護(hù)機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)過(guò)載防護(hù)的功能；過(guò)載防護(hù)機(jī)構(gòu)的末端與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)固定連接，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使修剪刀具旋轉(zhuǎn)，能夠繞著旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的豎直旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行任意角度的刀具升降機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)使修剪刀在豎直上升或刀具傾斜角度調(diào)整機(jī)構(gòu)固定安裝在刀具升降機(jī)構(gòu)的下端，其作用是使修剪刀具的傾斜角度可以任意調(diào)整，修剪刀具固定在刀具傾斜角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的輸出軸端。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種綠籬苗木修剪機(jī)械手，其特征是:包括承載車(chē)和裝在承載車(chē)上方的具有五個(gè)自由度、六個(gè)活動(dòng)度的綠籬苗木修剪機(jī)械手。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綠籬苗木修剪機(jī)械手，其特征是:綠籬苗木修剪機(jī)械手包括轉(zhuǎn)盤(pán)、主升降機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、刀具升降機(jī)構(gòu)和刀具傾斜度調(diào)整機(jī)構(gòu)，修剪刀具裝在刀具傾)11度調(diào)銘機(jī)構(gòu)的輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綠籬苗木修剪機(jī)械手，其特征是:旋轉(zhuǎn)底盤(pán)應(yīng)控制在360度的范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)，主升降機(jī)構(gòu)與伸縮機(jī)構(gòu)連接，使伸縮機(jī)構(gòu)能夠隨著一起上升或下降；伸縮機(jī)構(gòu)的末端安裝有過(guò)載防護(hù)機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)過(guò)載防護(hù)的功能。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綠籬苗木修剪機(jī)械手，其特征是:過(guò)載防護(hù)機(jī)構(gòu)的末端與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)固定連接，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使修剪刀具旋轉(zhuǎn)，能夠繞著旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的豎直旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行任意角度的刀具升降機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)使修剪刀在豎直上升或刀具傾斜角度調(diào)整機(jī)構(gòu)固定安裝在刀具升降機(jī)構(gòu)的下端。
【專(zhuān)利摘要】一種綠籬苗木修剪機(jī)械手，涉及一種綠籬苗木修剪機(jī)械手，尤其是能能自動(dòng)對(duì)綠籬和樹(shù)木進(jìn)行圓球、圓柱、圓錐、平面以及波浪面等各種形狀造型的修剪機(jī)械手。包括承載車(chē)和裝在承載車(chē)上方的具有五個(gè)自由度、六個(gè)活動(dòng)度的綠籬苗木修剪機(jī)械手；該修剪機(jī)能夠自動(dòng)對(duì)景觀樹(shù)木進(jìn)行多種形狀的造型修剪，如圓球、圓柱和圓臺(tái)等的造型修剪，還可對(duì)綠籬進(jìn)行平面、傾斜面等修剪，并使修剪刀具的傾斜角度可以任意調(diào)整，修剪刀具固定在刀具傾斜角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的輸出軸端，刀具可自由靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)。
【IPC分類(lèi)】A01G3/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105613064
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410702144
【發(fā)明人】田佳聰
【申請(qǐng)人】田佳聰
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2014年11月28日