专利名称：车载式多自由度数控绿篱修剪机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种园林机械设备，尤其涉及一种绿篱修剪机。
背景技术：
花卉和苗木不仅可以美化城市的整体环境，为生活节奏紧张的城市居民提供一道道美丽怡人的风景，还可以吸收汽车、工业、人口排放的过多的二氧化碳，减少空气污染，缓解城市热岛效应，使城市空气流通交换，更加新鲜宜人。一些大型的植物造型如用绿篱做成的墙，可以作为园林小品的背景，同时又起着分隔空间、组织游览路线的作用，增强园林景观趣味性；而目前林园绿化部门对于公园、校园或街道等一些公共场所的树木和花卉进行的修剪、美化和造型工作多数是由工人手工来完成的，人工作业工作效率低、劳动强度大、且造型的形状单一。为了提高效率，目前国内市场上开发了很多绿篱修剪机，归纳起来主要有以下两种(1)手持式单刃绿篱机，工作人员通过手持绿篱机的方式对树木和苗木进行小规模修剪。这种修剪机只能简单代替人工剪断动作，造型和移动等都由人工来完成。这种绿篱机的工作效率低、安全性差、而且修剪高度难以一致，剪裁的形状完全由人工完成。(2)大型的货车车载式的盘式绿篱机，工作人员需坐在机器上面操作控制绿篱机的修剪工作。这种修剪方式只适用于修剪一些小苗木，且要求路面平坦，在修剪区域没有任何障碍的理想条件下进行工作，而且造型单一。另外，由于设备比较庞大，需要动用专用货车，所以不能用在家庭、公园及一些没有行车道的公共场所，同时由于工作人员要坐在机器上进行复杂的动作，对人员的安全性也造成了一定的威胁。
发明内容本实用新型要解决的问题是提供一种自带小车，可以自由移动、方便灵活的多自由度数控绿篱修剪机。为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是车载式多自由度数控绿篱修剪机，包括承载小车和置于承载小车上的修剪机，其特征在于承载小车为小型简易车，承载小车上设有车轮、蓄电池、数控系统及控制台和用于安装修剪机的底座；修剪机包括立柱、横臂、转臂、修剪马达、刀具架和刀具，立柱可以在底座上横向移动；立柱的一侧开有滑槽，内设传动丝杆；横臂穿过滑槽安装在传动丝杆上，且可以在滑槽内上下移动；横臂内设伸缩杆；伸缩杆通过转轴和转臂连接，转臂可以上下转动；转臂的另一端部安装刀具架，刀具架可以绕转臂转动；修剪用的刀具安装在刀具架上。本实用新型的进一步改进，所述承载小车由电机控制，车轮上装有履带，可用于一些道路不好的死角或是阶梯上面，使小车行走更加稳健。承载小车内设蓄电池和数控系统，外接动力电源，通过控制台上的按钮可以控制承载小车的前进后退、修剪机在底座上的左右运动、横臂的上下运动和伸缩、转臂和刀具架的旋转及刀具的运转，这些动作的组合，可使刀具在X、Y、Z三个方向上移动，实现水平面剪，竖直面剪和斜面剪，从而剪切出弧形、球形、方形等各种式样。本实用新型与现有技术相比，有益效果是1、将类似于控制切削机床运动的数控系统引入绿篱修剪设备，使园林修剪工作走向机械化和自动化方向，提高园林修剪质量和修剪效率。2、多自由度运动可以使园林修剪造型多样化，更美观，减少园林造型对人工的依赖，同时可以减轻园林修剪工人的劳动强度。3、数控修剪机将使计算机辅助园林造型和修剪成为可能。因此，本实用新型体积小，灵活机动性强，适用范围广，工作效率高，易于操作，安全性好，能耗低，修剪样式多，满足人们视觉的审美需求，能更好的展示园林的美景。本实用新型可广泛适用于公路、广场、公园、小区和家庭等各种场所的园林作物修剪。
图1是本实用新型的结构示意图。图中，I车轮，2承载小车，3转轴，4转臂，5刀具，6刀具架，7伸缩杆，8横臂，9传动丝杆，10滑槽，11立柱，12底座，13控制台，14履带。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括承载小车2和置于承载小车2上的修剪机，其特征在于承载小车2为小型简易车，承载小车2上设有车轮1、蓄电池、数控系统及控制台13和用于安装修剪机的底座12 ;修剪机包括立柱11、横臂8、转臂4、修剪马达、刀具架6和刀具5,立柱11可以在底座12上横向移动；立柱11的一侧开有滑槽10,内设传动丝杆9 ;横臂8穿过滑槽10安装在传动丝杆9上，且可以在滑槽10内上下移动；横臂8内设伸缩杆7 ;伸缩杆7通过转轴3和转臂4连接，转臂4可以上下转动；转臂4的另一端部安装刀具架6，刀具架6可以绕转臂4转动；修剪用的刀具5安装在刀具架6上。承载小车由电机控制，车轮上装有履带。本实用新型的修剪机中动力部分由五个电动机提供第一个电机用于给水平底座12内的丝杆提供动力，以实现修剪机左右移动；第二个电机用于给立柱11内的传动丝杆9提供动力，实现横臂8在竖直方向上的位移调整，使之满足剪切的高度要求，以适应不同高度的植物；第三个电机用于控制转臂的转动，当需要修剪圆柱等几何形状时产生旋转动作，使刀具具有多自由度的旋转；第四个电机用于控制刀具架的旋转；第五个电机用于调整刀具在刀具架的上的位置，以满足剪切的宽度要求。这些电机均是由小车上的数控系统控制。机器的传动部分主要采用丝杆传动，由电动机带动丝杆的转动使相应的部位移动，立柱11在小车上的横向移动，横梁8在立柱上的上下移动均由丝杆传动。本实用新型的每个部件的移动或转动都是由数控系统控制，通过控制电动机的运行、转速和停止来控制部件的移动、速度、运动与停止；通过控制部件的旋转速度、位移和速度，可使刀具实现水平剪切、垂直面剪切，或倾斜面剪切，形成不同种类的植物造型。修剪机修剪工作原理如下在剪矩形绿篱时先控制刀具架旋转，使刀具竖直向下，通过立柱的横向移动，定位刀具在绿篱的内侧面的剪切点，定位好后启动刀具，承载小车纵向行驶，使绿篱内侧面修剪完成；修剪绿篱上表面时，先使刀具转向水平，通过横梁在立柱上的上下移动定位绿篱的修剪高度，小车向前移动修剪上表面；当修剪绿篱的外侧面时，修剪方法与内侧面的修剪方法类似，外侧面的定位由刀具架、横臂和立柱的移动共同完成。当修剪圆柱型绿篱时，先通过横臂的移动定位绿篱的修剪高度，然后修剪上表面，由立柱的横向移动找绿篱的圆柱上表面的圆心，通过刀具架和伸缩臂7的横向移动调整修剪绿篱的半径，刀具向下，通过旋转体的旋转使刀具走圆形，从而剪出圆柱形绿篱。修剪复杂的形状时可以换成小刀，以便提高修剪精度。操作系统内可以设定程序，在操作台上可以设定一些相应的按钮，比如修剪圆形按钮、正方形按钮等，按下相应的按钮，设置好相应的参数，通过设定的程序进行控制，让小车和修剪机的各个部位的动作相互配合，便可以剪出各种形状。
权利要求1.车载式多自由度数控绿篱修剪机，包括承载小车和置于承载小车上的修剪机，其特征在于承载小车(2)为小型简易车，承载小车(2)上设有车轮(I)、蓄电池、数控系统及控制台(13)和用于安装修剪机的底座(12);修剪机包括立柱(11)、横臂⑶、转臂(4)、修剪马达、刀具架(6)和刀具(5)，立柱(11)可以在底座(12)上横向移动；立柱(11)的一侧开有滑槽(10)，内设传动丝杆(9);横臂⑶穿过滑槽(10)安装在传动丝杆(9)上，且可以在滑槽(10)内上下移动；横臂⑶内设伸缩杆(7);伸缩杆(7)通过转轴(3)和转臂⑷连接，转臂(4)可以上下转动；转臂(4)的另一端部安装刀具架(6)，刀具架(6)可以绕转臂(4)转动；修剪用的刀具(5)安装在刀具架(6)上。
2.根据权利要求1所述的车载式多自由度数控绿篱修剪机，其特征在于所述承载小车⑵由电机控制，车轮⑴上装有履带(14)。
3.根据权利要求1所述的车载式多自由度数控绿篱修剪机，其特征在于所述修剪机中动力部分有五个电动机，第一个电机用于给水平底座(12)内的丝杆提供动力，以实现修剪机左右移动；第二个电机用于给立柱(11)内的传动丝杆(9)提供动力，实现横臂(8)在竖直方向上的位移调整；第三个电机用于控制转臂(4)的转动；第四个电机用于控制刀具架(6)的旋转；第五个电机用于调整刀具(5)在刀具架上的位置；这些电机均是由小车上的数控系统控制。
专利摘要车载式多自由度数控绿篱修剪机，包括承载小车和置于承载小车上的修剪机，承载小车为小型简易车，承载小车上设有车轮、蓄电池、数控系统及控制台和用于安装修剪机的底座；修剪机包括立柱、横臂、转臂、修剪马达、刀具架和刀具，立柱的一侧开有滑槽，内设传动丝杆；横臂穿过滑槽安装在传动丝杆上，且可以在滑槽内上下移动；横臂内设伸缩杆；伸缩杆通过转轴和转臂连接；转臂的另一端部安装刀具架，刀具架可以绕转臂转动；刀具安装在刀具架上。其优点是体积小，灵活机动性强，适用范围广，工作效率高，易于操作，安全性好，能耗低，修剪样式多，可广泛适用于公路、广场、公园、小区和家庭等各种场所的园林作物修剪。
文档编号A01G3/04GK202819062SQ2012205456
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月8日 优先权日2012年10月8日
发明者艾仁雨 申请人:艾仁雨