一种树木刷白车及刷白方法与流程

本发明属于环保技术领域，更具体地说，涉及一种树木刷白车及刷白方法。

背景技术：

树木刷白对于树木防护有着重要作用，树木刷白可以杀菌、防止病菌感染，并加速伤口愈合；还可以杀虫、防虫，杀死树皮内的越冬虫卵和蛀干昆虫；以及防冻害和日灼，避免早春霜害等作用。

传统的树木刷白方法是人工拿着刷子进行刷树，劳动强度大，工作效率低，现有一些厂家设计了树木刷白车代替人工进行刷树，虽然节约了人力，但是现有的树木刷白车等设备仍存在诸多缺陷，如：现有的树木刷白设备存在体积过大的问题，对工作环境有一定的限制，无法进入类似树木种植密集的地方使用；现有的树木刷白设备，对树径的大小存在一定的局限性，无法有效适用于不同树径的树木刷白，对于长势歪斜的树木也无法有效适用；现有的树木刷白设备管道、设备线安置杂乱，不仅影响整个设备的美观，而且在整理收纳或者后期故障检测修复的时候，不便于收纳、清洁、日常维护，同时增加维护人员的工作负担。

经检索，中国专利公开号：cn102405808b；公开日：2013年08月14日；公开了一种树木刷白机器人，包括行走小车、环抱装置、喷涂装置，环抱装置固定在行走小车的支撑架上，喷涂装置固定在两个环抱装置上。该申请案的机器人通过环抱装置和喷涂装置的配合能高效快速的对树木进行刷白操作，但是其环抱装置体积占地较大，树木密集场景的使用、闲置时的存放均存在诸多不便，且针对长势歪斜的树木、不同直径大小的树木，该申请案的机器人也无法有效适用。

另，中国专利公开号：cn109433454a；公开日：2019年03月08日；公开了一种半自动式树木刷白机及刷白方法，包括底座，所述底座上侧后部固定连接h形桁架，所述底座上侧后部固定连接涂料桶，所述涂料桶通过气管连通气泵，所述气泵固定在所述底座上，所述底座上侧设置有行走机构、转动机构、喷涂机构以及直线移动机构，所述行走机构包括直流减速电机，所述直流减速电机通过电机支架一固定在所述底座上侧，所述直流减速电机的输出轴固定连接转轮二，所述转轮二通过皮带连接转轮一，所述转轮一固定在圆轴一上，所述圆轴一的两端分别铰接穿过立式轴承座一固定在前行走轮的中心。该申请案的刷白机相比于上一申请案的机器人，其喷涂机构的体积占地占地小，适用范围有了很大提升，但对于歪斜的树形仍无法有效适用。且，上述两申请案的装置，喷涂功能的机构均长期裸露在装置外，装置闲置时，裸露的喷涂机构占空较多空间，且容易导致装置机构加速老化、使用寿命减短。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题至少之一，根据本发明的一方面，提供了一种树木刷白车，包括，

车底架，其两侧连接有车轮；

涂料箱，其置于车底架上表面后端；

还包括：

支撑架，其置于车底架上表面前端；

环抱式机械臂，其与支撑架前侧连接，所述环抱式机械臂包括，

爪部，其有若干个，依次铰接成一处开口的环形，所述爪部中空；

伸缩杆二，其两端部分别与相邻两爪部铰接，所述伸缩杆二伸缩控制相邻两爪部的夹角大小；

喷嘴，其有若干个，均形成于爪部内侧面，且与爪部中空连通；还包括，

涂料管路，其一端与涂料箱连通，另一端伸入爪部中空，将各爪部依次串联，且爪部中空内的涂料管路与喷嘴连通；以及，

涂料驱动件，其驱动涂料箱内的涂料流向环抱式机械臂。

根据本发明实施例的树木刷白车，可选地，所述支撑架包括：

支架，其为长条形，一端与车底架上表面前端铰接；

伸缩杆一，其一端与车底架上表面铰接，另一端与支架后侧铰接；

丝杆，其布置于支架前侧，丝杆长度方向沿支架长度方向布置；

丝杆电机，其驱动丝杆转动；

滑块，其与丝杆传动式连接，丝杆转动带动滑块沿丝杆长度方向位移；

所述环抱式机械臂传动连接于滑块前侧。

根据本发明实施例的树木刷白车，可选地，所述涂料箱箱内底部设有搅拌轮。

根据本发明实施例的树木刷白车，可选地，还包括卷管筒，其设于车底架上表面中部，涂料箱与环抱式机械臂之间的涂料管路卷绕于卷管筒上。

根据本发明实施例的树木刷白车，可选地，所述卷管筒转动后可自动复位。

根据本发明实施例的树木刷白车，可选地，还包括外壳，其套设于车底架上表面上，将车底架上表面的各部件包裹其中；所述外壳前端开设有让位槽，供支撑架和环抱式机械臂伸出与收回。

根据本发明实施例的树木刷白车，可选地，所述涂料箱顶部开设有加料口，涂料箱正上方的外壳处开设有壳盖。

根据本发明的又一方面，提供了一种树木刷白方法，步骤如下：

一、加料：打开壳盖与加料口将涂料加入涂料箱后，封闭加料口与壳盖，启动搅拌轮，对涂料箱内的涂料持续搅拌；

二、环抱式机械臂位置调整：启动伸缩杆一伸长，带动支架及环抱式机械臂从外壳的让位槽中伸出；将环抱式机械臂转至水平，启动伸缩杆二收缩，打开环抱式机械臂的爪部，调整树木刷白车位置及伸缩杆一长度，使待刷树木位于爪部内侧面，启动伸缩杆二伸长，使各爪部卷绕呈环抱状，环抱待刷树木；

三、刷白：启动涂料驱动件，驱动涂料箱中的涂料流向环抱式机械臂，从喷嘴中喷出，同时启动丝杆电机，带动滑块使环抱式机械臂上下往复运动，完成树木的刷白；

四、回收：树木刷白结束后，停止涂料驱动件的启动，环抱式机械臂及支撑架从让位槽中收回至外壳内。

有益效果

（1）本发明的树木刷白车，结构简单紧凑，占用空间小，环抱式机械臂的结构轻便灵活，于密集的树林中也能方便使用，且通过伸缩杆二能控制环抱式机械臂的环抱大小，进而适合不同直径树木的有效刷白使用，每个爪部内侧的喷嘴能同时对树木周向进行涂料喷涂，进而确保了刷白效率与质量；

（2）本发明的树木刷白车，支撑架能完成闲置时带动环抱式机械臂收至车底架上表面，使用时带动环抱式机械臂伸出的动作，同时通过支撑架上的丝杆传动机构能在刷白时带动环抱式机械臂上下移动完成对不同高度树木的有效刷白；

（3）本发明的树木刷白车，涂料箱底部设有搅拌轮，避免涂料箱内的涂料沉淀、凝结，避免堵塞涂料管路及影响喷涂效果的情况发生；

（4）本发明的树木刷白车，设有卷管筒，能对涂料管路进行收纳卷绕，方便刷白车使用后管路的收纳、清洁和日常维护；

（5）本发明的树木刷白车，卷管筒可以自动复位，在刷白车使用结束后，及时复位将涂料管路重新卷绕在卷管筒上，避免管路缠绕、死结或干涉其他机构的动作等情况发生；

（6）本发明的树木刷白车，外壳的设置能有效对车底架上表面的各机构进行防护，延长本实施例的树木刷白车的使用寿命，让位槽的设置方便支撑架及环抱式机械臂的伸出与收回；

（7）本发明的树木刷白车，设置有壳盖和加料口，可以直接打开壳盖和加料口对涂料箱进行加料操作，无需拆卸外壳；

（8）本发明的树木刷白方法，刷白效率高，且刷白均匀，对涂料浪费少，针对不同直径大小的树木及长势歪斜的树木均能有效使用，且刷白过程不会占用过多空间，密集的树林中也能适用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1示出了本发明的树木刷白车结构示意图；

图2示出了本发明的树木刷白车隐去外壳后的结构示意图；

图3示出了本发明的树木刷白车隐去外壳后的另一视角结构示意图；

图4示出了本发明的树木刷白车隐去外壳和部分涂料箱后的结构示意图；

图5示出了本发明的涂料管路布置示意图；

图6示出了本发明的环抱式机械臂与支撑架结构示意图；

图7示出了本发明的爪部结构示意图；

附图标记：

1、车底架；10、车轮；

2、涂料箱；20、加料口；21、搅拌轮；

3、支撑架；30、支架；31、伸缩杆一；32、丝杆；33、丝杆电机；34、滑块；

4、环抱式机械臂；40、爪部；400、铰接位一；401、铰接位二；402、铰接位三；403、铰接位四；41、伸缩杆二；42、喷嘴；

5、涂料管路；

6、涂料驱动件；

7、卷管筒；

8、蓄电池；

9、外壳；90、让位槽；91、壳盖。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一”、“二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“前侧”、“后侧”、“前端”或者“后端”等类似词语也不表示绝对位置的限制，而是表示相对位置，用来区分不同位置区域。

实施例1

本实施例的树木刷白车，包括，

车底架1，其两侧连接有车轮10；

涂料箱2，其置于车底架1上表面后端；

还包括：

支撑架3，其置于车底架1上表面前端；

环抱式机械臂4，其与支撑架3前侧连接，所述环抱式机械臂4包括，

爪部40，其有若干个，依次铰接成一处开口的环形，所述爪部40中空；

伸缩杆二41，其两端部分别与相邻两爪部40铰接，所述伸缩杆二41伸缩控制相邻两爪部40的夹角大小；

喷嘴42，其有若干个，均形成于爪部40内侧面，且与爪部40中空连通；还包括，

涂料管路5，其一端与涂料箱2连通，另一端伸入爪部40中空，将各爪部40依次串联，且爪部40中空内的涂料管路5与喷嘴42连通；以及，

涂料驱动件6，其驱动涂料箱2内的涂料流向环抱式机械臂4。

如图2和图3所示，本实施例的树木刷白小车，包括有车底架1，车底架1的两侧各设置两个车轮10，构成树木刷白小车基本的行走功能，涂料箱2设置在车底架1上表面后端，用于储放涂料，本实施例所称的涂料包括但不仅限于树木防冻液、防虫液等；在车底架1上表面前端中部设置有支撑架3，支撑架3用于对环抱式机械臂4的支撑与传动。

本实施例的环抱式机械臂4具体结构如图6所示，由若干爪部40及伸缩杆二41及喷嘴42构成，本实施例的环抱式机械臂4设置有四个爪部40，爪部40的具体结构如图7所示，爪部40呈角形，一端端部开设有铰接位一400，爪部40中部靠近另一端的位置开设有铰接位二401，一爪部40的铰接位一400与另一爪部40的铰接位二401铰接，本实施例中为，第一爪部一端的铰接位一400与第二爪部的铰接位二401铰接，第二爪部的铰接位一400与第三爪部的铰接位二401铰接，第三爪部的铰接位一400与第四爪部的铰接位二401铰接，第一爪部的另一端端部连接在支撑架3前侧，第四爪部除与第三爪部铰接外，不与别的爪部40有直接铰接关系，由此即形成了一处开口的环形结构；

进一步地，爪部40内侧即为各爪部40铰接构成环形结构时，相向向内的侧面，爪部40外侧即为与内侧面相对的侧面，本实施例在爪部40的一端开设有铰接位一400，另一端端部开设有铰接位三402，并在爪部40中部的外侧面形成凸起，凸起处开设有铰接位四403，设置有伸缩杆二41，伸缩杆二41的两端分别与一爪部40的铰接位三402及另一爪部40的铰接位四403铰接，本实施例中为，伸缩杆二41有三个，第一爪部的铰接位四403与第二爪部的铰接位三402上连接有伸缩杆二41，第二爪部的铰接位四403与第三爪部的铰接位三402上连接有伸缩杆二41，第三爪部的铰接位四403与第四爪部的铰接位三402上连接有伸缩杆二41，其中，伸缩杆二41为可伸缩长短的杆件，其可以为手动控制长短的杆件，也可为由气动、液压或电动等方式自动控制伸缩的杆件，本实施例中为电动控制伸缩的杆件，通过本实施例的结构，通过电动控制各处伸缩杆二41的收缩，可以控制相邻两爪部40间夹角的增大，进而使得环抱式机械臂4张开，通过电动控制各处伸缩杆二41的伸长，可以控制相邻两爪部40间夹角的减小，进而使得环抱式机械臂4收回为环抱式，通过此结构及操作方式，针对不同直径粗细的树木，均可通过控制伸缩杆二41的收缩及伸长幅度来控制环抱式机械臂4的环抱大小，进而灵活匹配需要刷白的树木的直径，以确保刷白效果。

本实施例的爪部40为中空结构，且其内侧面形成有若干喷嘴42，喷嘴42与中空结构连通，涂料管路5的一端连通涂料箱2，另一端依次穿过爪部40的中空，串联第一爪部、第二爪部、第三爪部与第四爪部，且涂料管路5与每个爪部40内侧的喷嘴42均连通；本实施例的车底架1上表面还设置有涂料驱动件6，本实施例中的涂料驱动件6采用的是气泵，气泵出气管与涂料箱2的顶部连通，涂料管路5则连通涂料箱2的底部，通过启动气泵对涂料箱2提供足够的气压，进而使得涂料有沿着涂料箱2向环抱式机械臂4流动的趋势，涂料流动至环抱式机械臂4的喷嘴42后被喷出，从而对树木进行刷白。

本实施例的多个爪部40配合多个伸缩杆二41的结构，能在有限的空间中灵活对环抱式机械臂4的环抱大小进行控制，且在环抱大小扩大或收缩过程中均不会过多占用外部空间，即使在密集的树林中进行刷白操作时，也能灵活的对环抱式机械臂4进行控制，在对树木形成环抱后，进行刷白，每个爪部40的喷嘴42便可从各个方向同时对树木进行刷白动作，刷白效率高，且保证了各方向刷白均匀性，确保了刷白质量。

实施例2

本实施例的树木刷白车，在实施例1的基础上做进一步改进，所述支撑架3包括：

支架30，其为长条形，一端与车底架1上表面前端铰接；

伸缩杆一31，其一端与车底架1上表面铰接，另一端与支架30后侧铰接；

丝杆32，其布置于支架30前侧，丝杆32长度方向沿支架30长度方向布置；

丝杆电机33，其驱动丝杆32转动；

滑块34，其与丝杆32传动式连接，丝杆32转动带动滑块34沿丝杆32长度方向位移；

所述环抱式机械臂4传动连接于滑块34前侧。

如图6所示，支架30一端与车底架1上表面前端铰接，另一端可绕铰接端自由转动，本实施例中支架30铰接于车底架1上表面前端中部，伸缩杆一31一端与车底架1上表面中部位置铰接，另一端与支架30后侧的中部铰接，伸缩杆一31在收缩过程中可带动支架30朝向车底架1上表面转动，伸缩杆一31在伸长过程中可带动支架30朝向车底架1前端前方转动，伸缩杆一31可为由气动、液压或电动驱动的杆件，本实施例采用电动驱动的伸缩杆一31；丝杆32、丝杆电机33和滑块34构成了丝杆传动机构，环抱式机械臂4的第一爪部端部连接在滑块34前侧，通过丝杆电机33控制丝杆32正转或反转，可以控制滑块34带动环抱式机械臂4上升或下降，从而完成对不同高度树木位置的刷白动作。

本实施例的树木刷白车，在不使用时，收缩伸缩杆一31，可带动支架30及环抱式机械臂4靠近车底架1上表面位置，节约空间占用，需要使用时，伸缩杆一31伸长，推动支架30竖起，环抱式机械臂4完成对树木的环抱后，丝杆电机33启动，带动环抱式机械臂4上下移动，完成对树木不同高度的刷白动作。

实施例3

本实施例的树木刷白车，在实施例2的基础上做进一步改进，所述涂料箱2箱内底部设有搅拌轮21。

如图4所示，搅拌轮21设于涂料箱2底部，并设有驱动电机驱动搅拌轮21转动，搅拌轮21在涂料箱2内有涂料时启动转动，避免涂料箱2内的涂料沉淀、凝结，避免堵塞涂料管路5及影响喷涂效果的情况发生。

实施例4

本实施例的树木刷白车，在实施例3的基础上做进一步改进，还包括卷管筒7，其设于车底架1上表面中部，涂料箱2与环抱式机械臂4之间的涂料管路5卷绕于卷管筒7上。

如图2、图3和图4所示，卷管筒7设置在车底架1上表面中部位置处，涂料箱2底部伸出的多余涂料管路5缠绕于卷管筒7上，然后于环抱式机械臂4相连，涂料管路5的布置方式如图5所示。

在进行刷白时，支撑架3会向车底架1前端前方转动，同时环抱式机械臂4也会上下移动，因此涂料管路5需预留处足够的长度以便于保持支撑架3或环抱式机械臂4移动过程中的连通，对于预留的涂料管路5若不能很好的规划放置，随着刷白车的使用，支撑架3、环抱式机械臂4的往复动作，会使得涂料管路5位置杂乱，甚至可能造成管路缠绕、死结或干涉其他机构的动作等情况，因此，本实施例设置卷管筒7，能对涂料箱2与环抱式机械臂4间的涂料管路5有很好的收集归纳，避免涂料管路5杂乱放置，方便管路的收纳、以及清洁和日常维护。

实施例5

本实施例的树木刷白车，在实施例4的基础上做进一步改进，所述卷管筒7转动后可自动复位。

在进行刷白时，支撑架3会向车底架1前端前方转动，同时环抱式机械臂4也会上下移动，如此会带动卷管筒7上的涂料管路5伸长，在刷白车使用完各构件复位时，若涂料管路5不能复位，久而久之仍然会导致管路放置杂乱或是死结等情况发生，因此，本实施例的卷管筒7在转动后可自动复位，带动其上的涂料管路5重新缠绕在卷管筒7上，具体结构操作如下：

卷管筒7内置有卷簧，卷簧一端固定在转轴上，另一端与卷管筒7内壁固定连接，当刷白车使用时，伸缩杆一31伸长，支撑架3及环抱式机械臂4伸出移动，带动卷管筒7转动，其上的涂料管路5脱离卷绕被拉出，此时卷管筒7内的卷簧发生形变，当刷白车结束使用各构件复位时，卷簧恢复形变产生作用力时卷管筒7反向转动，从而带动放松的涂料管路5及时卷绕会卷管筒7上，避免搭接或卡在其他构件中。

实施例6

本实施例的树木刷白车，在实施例5的基础上做进一步改进，还包括外壳9，其套设于车底架1上表面上，将车底架1上表面的各部件包裹其中；所述外壳9前端开设有让位槽90，供支撑架3和环抱式机械臂4伸出与收回。

如图1所示，本实施例设置有外壳9，有效的对车底架1上表面的各机构进行防护，延长本实施例的树木刷白车的使用寿命。

进一步地，本实施例中，支撑架3的滑块34上设置有转向单元，转向单元包括设置在滑块34内的步进电机以及一对锥齿轮组，锥齿轮组的一个锥齿轮与步进电机输出轴传动连接，另一锥齿轮与环抱式机械臂4的第一爪部的端部传动连接，环抱式机械臂4的第一爪部端部与滑块34可转动连接，通过转向单元，可以控制环抱式机械臂4呈现水平状态或竖直状态，本实施例外壳9前端开设让位槽90为竖直长条状，环抱式机械臂4收回时，通过转向单元使其呈竖直状态收回，使用时，其伸出外壳9后，再通过转向单元使其呈水平状态，竖直设置的让位槽90能减少刷白车各构件直接暴露在外界的面积，从而进一步提高刷白车的使用寿命，延缓老化速度。

实施例7

本实施例的树木刷白车，在实施例6的基础上做进一步改进，所述涂料箱2顶部开设有加料口20，涂料箱2正上方的外壳9处开设有壳盖91。

如图1和图2所示，进行加料时，可以打开壳盖91和加料口20，直接向涂料箱2进行加料操作，无需拆卸外壳9。

实施例8

本实施例的树木刷白方法，步骤如下：

一、加料：打开壳盖91与加料口20将涂料加入涂料箱2后，封闭加料口20与壳盖91，启动搅拌轮21，对涂料箱2内的涂料持续搅拌；

二、环抱式机械臂位置调整：启动伸缩杆一31伸长，带动支架30及环抱式机械臂4从外壳9的让位槽90中伸出；将环抱式机械臂4转至水平，启动伸缩杆二41收缩，打开环抱式机械臂4的爪部40，调整树木刷白车位置及伸缩杆一31长度，使待刷树木位于爪部40内侧面，启动伸缩杆二41伸长，使各爪部40卷绕呈环抱状，环抱待刷树木；

三、刷白：启动涂料驱动件6，驱动涂料箱2中的涂料流向环抱式机械臂4，从喷嘴42中喷出，同时启动丝杆电机33，带动滑块34使环抱式机械臂4上下往复运动，完成树木的刷白；

四、回收：树木刷白结束后，停止涂料驱动件6的启动，环抱式机械臂4及支撑架3从让位槽90中收回至外壳9内。

本实施例的树木刷白方法，针对不同直径大小的树木，步骤二可以灵活调整环抱式机械臂4的环抱大小，以确保刷白效果，针对长势歪斜的树形，通过转动单元控制环抱式机械臂4的水平角度不同，以便于稳定环抱在树木周围，再通过滑块34上下移动，配合车体的移动来完成对长势歪斜树木的刷白。

本实施例的树木刷白方法，刷白效率高，且刷白均匀，对涂料浪费少，针对不同直径大小的树木及长势歪斜的树木均能有效使用，且刷白过程不会占用过多空间，密集的树林中也能适用，刷白完成后环抱式机械臂4和支撑架3还能收回外壳9中，确保刷白车的使用寿命。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。