一种自动化链条式修剪机转让专利
申请号 : CN201811459418.3
文献号 : CN109618707B
文献日 : 2020-10-02
发明人 : 司慧萍 , 吕江鸿 , 吴军辉 , 陈杰 , 林开颜 , 周全
申请人 : 同济大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种自动化链条式修剪机,其特征在于,包括车体(1)、连接梁(4)、转轴(10)和修剪装置(15),所述的连接梁(4)活动连接于车体(1)上并可进行上下移动,所述的转轴(10)的上端活动连接于连接梁(4)上并可沿连接梁(4)方向移动,转轴(10)下端与修剪装置(15)连接,修剪装置(15)可通过转轴(10)进行水平方向的旋转,所述的修剪装置(15)包括支撑架和多个活动连接于支撑架上的独立修剪部件(11),所述的独立修剪部件(11)包括可伸缩连接杆(12)和旋转刀片(17),所述的可伸缩连接杆(12)前端均通过链条(19)依次连接,所述的旋转刀片(17)连接于链条(19)上;
所述的链条(19)包括滚子(101)、销轴(102)、舵机(14)刀架(18)和链板(103),所述的销轴(102)将相邻的两对链板(103)穿套连接,所述的滚子(101)套设于销轴(102)的中部,所述的舵机(14)设有两个,分别连接于销轴(102)的两端,所述的旋转刀片(17)通过刀架(18)连接于销轴(102)上,所述的可伸缩连接杆(12)连接于滚子(101)上;
相邻两个可伸缩连接杆(12)所连接的滚子(101)间设有2 4对通过销轴(102)依次穿套~
连接的链板(103);
两个舵机(14)均为伺服驱动器,其分别用于控制刀架(18)的角度变换和控制旋转刀片(17)的旋转。
2.根据权利要求1所述的一种自动化链条式修剪机,其特征在于,所述的支撑架包括两条竖杆和连接于两条竖杆上的横杆,其中一条竖杆上设有第二纵向导滑槽(20),横杆上设有第二横向导滑槽(13)。
3.根据权利要求2所述的一种自动化链条式修剪机,其特征在于,所述的第二纵向导滑槽(20)和第二横向导滑槽(13)上均设有多个第四电缸(6),所述的可伸缩连接杆(12)活动连接于第二纵向导滑槽(20)和第二横向导滑槽(13)上,所述的第四电缸(6)用于带动可伸缩连接杆(12)在第二纵向导滑槽(20)和第二横向导滑槽(13)上运动。
4.根据权利要求3所述的一种自动化链条式修剪机,其特征在于,所述的可伸缩连接杆(12)上设有第五电缸(7),所述的可伸缩连接杆(12)通过第五电缸(7)实现伸长与收缩。
5.根据权利要求1所述的一种自动化链条式修剪机,其特征在于,所述的车体(1)上设有第一纵向导滑槽(3),第一纵向导滑槽(3)上设有第一电缸(21),所述的连接梁(4)活动连接于第一纵向导滑槽(3)上并通过第一电缸(21)沿着第一纵向导滑槽(3)移动。
6.根据权利要求1所述的一种自动化链条式修剪机,其特征在于,所述的连接梁(4)上设有第一横向导滑槽(5),第一横向导滑槽(5)上设有第二电缸(8),所述的转轴(10)上端活动连接于第一横向导滑槽(5)上并通过第二电缸(8)沿着第一横向导滑槽(5)移动。
7.根据权利要求6所述的一种自动化链条式修剪机,其特征在于,所述的转轴(10)上设有第三电缸(9),第三电缸(9)用于带动转轴(10)旋转。
说明书 :
一种自动化链条式修剪机
技术领域
背景技术
是靠人工,人工修剪费时费力,效率较低,造型较粗糙,修剪也很难达到整齐甚至对不同的
植被造型的要求,造成了园林修剪任务成本的增加。
组成的十字坐标滑道,滑道内分别安装由电机驱动的滑杆。在动滑道内的滑杆上安装由电
机驱动的机械臂,机械臂前端安装由电机驱动的旋转架,旋转架上安装剪切装置。该机器人
可以在程序控制下,对树木进行自动修剪。该方案中仅采用了单刀头的方式来实现多种几
何形状的修剪,因此修剪效率难以满足实际的需求。
发明内容
方向移动,转轴下端与修剪装置连接,修剪装置可通过转轴进行水平方向的旋转,所述的修
剪装置包括支撑架和多个活动连接于支撑架上的独立修剪部件,所述的独立修剪部件包括
可伸缩连接杆和旋转刀片,所述的可伸缩连接杆前端均通过链条依次连接,所述的旋转刀
片连接于链条上。
两端,所述的旋转刀片通过刀架连接于销轴上,所述的可伸缩连接杆连接于滚子上。
带动可伸缩连接杆在第二纵向导滑槽和第二横向导滑槽上运动。
动。
并且通过舵机的驱动改变刀架空间的旋转角度以及旋转刀片的转速,使该链条式园艺修剪
机能够通过刀架的不同形状的排布来满足对植被的多种形状修剪要求,本发明实现了对植
被的快速修剪,并能根据植被形状的不同进行针对性的修剪,可以剪出球形,方形,部分弧
面形等各种形状,满足园艺修剪需求,修剪工艺简单,操作方便,适应多种环境,整个修剪装
置分为多个独立的修剪装置,修剪速度快,效率高,极大地节省劳动力,具有广阔的市场价
值。
附图说明
具体实施方式
为对本发明创造的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另
有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具
体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
接梁4上并可沿连接梁4方向移动,转轴10下端与修剪装置15连接,修剪装置15可通过转轴
10进行水平方向的旋转,所述的修剪装置15包括支撑架和多个活动连接于支撑架上的独立
修剪部件11,所述的独立修剪部件11包括可伸缩连接杆12和旋转刀片17,所述的可伸缩连
接杆12前端均通过链条19依次连接,所述的旋转刀片17连接于链条19上。
14设有两个,分别连接于销轴102的两端,所述的旋转刀片17通过刀架18连接于销轴102上,
所述的可伸缩连接杆12连接于滚子101上。相邻两个可伸缩连接杆12所连接的滚子101间设
有2~4对通过销轴102依次穿套连接的链板103。所述的两个舵机14分别为用于变换刀头17
角度和控制其旋转的伺服驱动器。所述的支撑架包括两条竖杆和连接于两条竖杆顶端的横
杆,其中一条竖杆上设有第二纵向导滑槽20,横杆上设有第二横向导滑槽13。所述的独立修
剪部件11在一条竖杆上设有3~10个,在横杆上设有3~15个。支撑架中未连接有独立修剪
部件11的竖杆上设有铁块16,以此平衡支撑架两边的负载。
电缸6用于带动可伸缩连接杆12在第二纵向导滑槽20和第二横向导滑槽13上运动。所述的
可伸缩连接杆12上设有第五电缸7,所述的可伸缩连接杆12通过第五电缸7实现伸长与收
缩。所述的车体1上设有第一纵向导滑槽3,第一纵向导滑槽3上设有第一电缸21,所述的连
接梁4活动连接于第一纵向导滑槽3上并通过第一电缸21沿着纵向导滑槽3移动。所述的连
接梁4上设有第一横向导滑槽5,第一横向导滑槽5上设有第二电缸8,所述的转轴10上端活
动连接于第一横向导滑槽5上并通过第二电缸8沿着第一横向导滑槽5移动。所述的转轴10
上设有第三电缸9,第三电缸9用于带动转轴10旋转。通过第三电缸9的驱动和转轴10的转
动,能够实现整个修剪装置15的旋转运动,快速完成剪切。
内横向移动,通过第四电缸6的驱动,能够实现连接于第二纵向导滑槽20上的多个独立修剪
部件11的纵向移动,在所述独立的修剪装置11中,所述第四电缸6下端设置了第五电缸7,所
述第五电缸7下端安装了可伸缩连接杆12,通过第五电缸7的驱动,能够实现可伸缩连接杆
12的长度变换,所述可伸缩连接杆12端部与链条19上的滚子101相连接,以此改变链条19的
形状与位置,链条19的销轴102上连接了刀架18和舵机14,所述刀架18的端部连接了旋转刀
片17,通过链条19形状与位置的变化来实现刀架18位置的变化,进一步实现旋转刀片17排
布位置的变化。
植被的高度,把可伸缩连接杆12伸缩到同一个水平面内,然后通过控制器2来控制对应独立
修剪部件11中的舵机14,利用舵机14的驱动使刀架18在空间位置中可以进行角度旋转,并
保证旋转刀片17都处于同一个水平面内,接着通过第二纵向导滑槽20上的独立修剪部件11
中的第五电缸7的驱动,来控制对应的可伸缩连接杆12的上下伸缩,根据要修建的植被的宽
度,把可伸缩连接杆伸12的端部控制到同一个竖直平面内,然后通过控制器2来控制对应独
立修剪部件11中的舵机14,利用舵机14驱动使刀架18在空间位置中可以进行角度旋转,保
证旋转刀片17排布于同一个竖直平面内,最后通过转轴10带动整个修剪装置15的旋转,并
利用旋转刀片17的旋转,完成对植被圆柱形形状的修剪。
的植被的高度,把可伸缩连接杆12伸缩到同一个水平面内,然后通过控制器2来控制对应独
立修剪部件11中的舵机14,利用舵机14的驱动使刀架18在空间位置中可以进行角度旋转,
保证旋转刀片17排布于同一个水平面内,接着通过第二纵向导滑槽20上的独立修剪部件11
中第五电缸7的驱动,来控制对应的可伸缩连接杆12的上下伸缩,根据要修建的植被的宽
度,把可伸缩连接杆12的端部控制在一个竖直平面内,然后通过控制器2来控制对应独立修
剪部件11中的舵机14,利用舵机14的驱动使刀架在空间位置中可以进行角度旋转,并通过
另一个舵机14来控制转速,保证旋转刀片17都排布于同一个竖直平面内,然后通过车体1的
前后移动和旋转刀片17的旋转完成对植被上表面和左侧的两侧边的修剪,修建完成之后先
将第二纵向导滑槽20侧边的一排独立修剪部件11所对应的可伸缩连接杆12收缩,缩短一定
距离后,通过转轴10的旋转,使修剪装置15轴向旋转90°,然后再通过第五电缸7的驱动,伸
长可伸缩连接杆12的长度,然后在控制器2的控制和舵机14的驱动下,使刀架18在空间位置
中可以进行角度旋转,从而保证旋转刀片17又都处于同一个竖直平面内,最后通过车体1的
左右移动和旋转刀片17的旋转完成对植被前后两面的修剪,从而完成对植被立方体形状的
修剪。
被的高度和形状,把可伸缩连接杆12伸缩到相应的位置,然后通过控制器2来控制对应独立
修剪部件11中的舵机14,利用舵机14的驱动使刀架18在空间位置中可以进行角度旋转,并
通过另一个舵机14来控制转速,保证旋转刀片17排布围成类圆弧形,接着通过第二纵向导
滑槽20上的独立修剪部件11中第五电缸7的驱动,来控制对应的可伸缩连接杆12的左右伸
缩,把可伸缩连接杆12伸缩到相应的位置,然后通过控制器2来控制对应独立修剪部件11中
的舵机14,利用舵机14的驱动使刀架18在空间位置中可以进行角度旋转,保证旋转刀片17
所围成排布围成类圆弧形,最后通过转轴10使得整个修剪装置15的水平旋转,并利用旋转
刀片17的旋转,完成对植被球状的修剪。
内。