CN110235631A - 回转曲面造型修剪绿篱机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种回转曲面造型修剪绿篱机，包括机架和锯头，还包括升降平台、伸缩吊臂以及吊杆，所述升降平台设在机架上，所述伸缩吊臂设在升降平台的顶部，所述吊杆的上端与伸缩吊臂的伸缩端相连，所述锯头与吊杆的下端相铰接，所述吊杆的侧面与锯头之间铰接设有用于调节锯头角度的调节伸缩杆。可实现半椭球体、圆椎体等任意特殊回转曲面造型的修剪要求，从而解决了现今市场上球面绿篱机半径不可调或可调范围太小、且无法进行其他回转曲面造型的缺点；并且无需手持操作，降低了劳动强度，大幅提高了修剪效率。
Description
技术领域
本发明涉及绿篱机技术领域，尤其是涉及一种回转曲面造型修剪绿篱机。
背景技术
绿篱机是一种修剪城市绿化带与景观植物的机器。绿化带作为城市的绿化的重要组成部分为求观赏价值，已出现各种造型，其中较为普遍的球体造型以及各种回转曲面造型。
目前的修剪回转曲面造型为工人用手持式汽油绿篱机修剪完成。手持式汽油绿篱机，修剪效率低，噪音大，因需长期手持沉重的绿篱设备，修剪工人也会臂酸手麻，着实是一项辛苦的工作，且人工对大型灌木进行球体造型几乎无法实现。对于汽油绿篱机的上述缺点，现在国内外的厂家并没有很好的解决办法，急需自动化程度较高的绿篱设备来加速我国的城市环境建设。
国外先进大型绿篱设备普遍采用液压机械臂带动末端割草器，机械臂臂长较大，工作范围较广；机械臂关节较多，可绿篱角度更多。国内大型绿篱设备相对国外发展较为落后，多为伸缩式机械臂带动末端割草机实现工作，虽工作效率也较高，但功能过于单一化，只能切割水平绿化带。
无论国内国外，绿篱机的工作范围仅限景观植物平面造型切割，而城市中较为常见的球面造型却无法实现，球体造型的绿篱切割完全由人工切出，劳动强度大，修剪效率低。
发明内容
针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种回转曲面造型修剪绿篱机，以达到可修剪各种回转曲面造型，修剪效率高的目的。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
该回转曲面造型修剪绿篱机，包括机架和锯头，还包括升降平台、伸缩吊臂以及吊杆，所述升降平台设在机架上，所述伸缩吊臂设在升降平台的顶部，所述吊杆的上端与伸缩吊臂的伸缩端相连，所述锯头与吊杆的下端相铰接，所述吊杆的侧面与锯头之间铰接设有用于调节锯头角度的调节伸缩杆。
进一步的，所述机架的底部设有滚轮，机架上设有电池和控制滚轮转动的控制器。
所述机架上设有滑柱，升降平台顶部拐角处设有套在滑柱上的升降套筒。
所述吊杆的侧面设有侧凸耳，所述调节伸缩杆的上端与侧凸耳相铰接，调节伸缩杆的下端与锯头的背面相铰接。
所述锯头为圆盘形锯头，所述吊杆的下端与圆盘形锯头的背面圆心处相铰接。
还包括回转杆，所述伸缩吊臂的伸缩端下部设有用于驱动回转杆转动的驱动电机，所述吊杆的上端与回转杆的一端相连。
所述升降平台为剪叉升降平台，所述剪叉升降平台的顶部设有水平框架，伸缩吊臂固定在水平框架上。
所述滑柱为竖直设置的四个，相邻滑柱的顶部之间通过连接杆相连。
所述回转杆与吊杆相连端至回转中心的距离小于回转杆另一端至回转中心的距离。
所述滑柱为方形柱体，升降套筒为与滑柱形状相适配的方形套筒。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
该回转曲面造型修剪绿篱机结构设计合理，可实现半椭球体、圆椎体等任意特殊回转曲面造型的修剪要求，从而解决了现今市场上球面绿篱机半径不可调或可调范围太小、且无法进行其他回转曲面造型的缺点；并且无需手持操作，降低了劳动强度，大幅提高了修剪效率。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明绿篱机结构示意图一。
图2为本发明绿篱机结构示意图二。
图3为本发明绿篱机球形修剪示意图。
图4为本发明调节原理简图。
图中：
1.机架、2.滚轮、3.升降平台、4.升降套筒、5.滑柱、6.伸缩吊臂、7.转动盘、8.回转杆、9.吊杆、10.锯头、11.调节伸缩杆、12.球形绿植。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1至图4所示，该回转曲面造型修剪绿篱机，包括机架1、升降平台3、伸缩吊臂6、回转杆8、吊杆9以及锯头10；升降平台3设在机架1上，伸缩吊臂6设在升降平台的顶部，吊杆9的上端与伸缩吊臂的伸缩端相连，锯头与吊杆的下端相铰接，吊杆9的侧面与锯头之间铰接设有用于调节锯头角度的调节伸缩杆11。
可实现半椭球体、圆椎体等任意特殊回转曲面造型的修剪要求，从而解决了现今市场上球面绿篱机半径不可调或可调范围太小、且无法进行其他回转曲面造型的缺点；并且无需手持操作，降低了劳动强度，大幅提高了修剪效率。
机架的底部设有滚轮2，机架上设有电池和控制滚轮转动的控制器，便于移动，调整位置操作简便。
机架为框架结构，结构强度大；机架上设有滑柱5，升降平台顶部拐角处设有套在滑柱上的升降套筒4。
滑柱5为竖直设置的四个，相邻滑柱的顶部之间通过连接杆相连，形成框架结构设在机架上，结构稳定可靠。优选的，滑柱为方形柱体，升降套筒为与滑柱形状相适配的方形套筒，提高升降的稳定性。
升降平台3为剪叉升降平台，剪叉升降平台下部设有用于驱动剪叉升降的驱动缸，剪叉升降平台的顶部设有水平框架，伸缩吊臂固定在水平框架上，水平框架升降过程中均处于水平状态，工作稳定可靠。
锯头10为圆盘形锯头，吊杆的下端与圆盘形锯头的背面圆心处相铰接。吊杆的侧面设有侧凸耳，调节伸缩杆10的上端与侧凸耳相铰接，调节伸缩杆的下端与锯头的背面相铰接，通过调节伸缩杆的长度调整来调节锯头的角度，从而调整修剪角度。
伸缩吊臂的伸缩端下部设有用于驱动回转杆8转动的驱动电机，吊杆的上端与回转杆的一端相连，通过驱动电机驱动吊杆和锯头回转运动，从而实现自动回转修剪。
回转杆上部通过转动盘7和驱动电机与伸缩吊臂的伸缩端下部相连，回转杆与吊杆相连端至回转中心的距离小于回转杆另一端至回转中心的距离，回转杆的另一端具有一定的长度进行配重，修剪稳定可靠。
修剪的正半球体半径及球心高度较大范围内可调，且可实现半椭球体、圆椎体等任意特殊回转曲面造型的修剪要求，从而解决了现今市场上球面绿篱机半径不可调或可调范围太小、且无法进行其他回转曲面造型的缺点。
可遥控控制绿篱机位置，绿篱机修剪高度的调节由升降平台实现，绿篱机锯头回转轴的位置由装载在升降平台上的液压伸缩臂实现，修剪半径的调节由装载在伸缩臂末端的较小的调节伸缩杆的伸缩实现，锯头角度的调节由装载在伸缩杆末端与锯头相连的小液压伸缩杆的伸缩来实现。
升降平台上四角焊接或装配上四个空心长方体套筒，机架上焊接或装配上四根长方体立柱，立柱两两相连，组成一个长方体方框。升降平台的四个套筒分别套在四根立柱上，套筒相当于滑块，立柱为导轨，即成四个垂直运动的滑块机构，此设计可增加升降平台的稳定性，结构简单清晰。机架后下方的方块为电池，这种设置方式可平衡吊臂等机构的重量，提高机体的稳定性。
如图4所示连杆a为相对固定的机架，及为上文中的移动平台，本段中将底部移动平台视作固定的机架，连杆b即为升降平台，这里简化为一滑块运动，连杆b与连杆c、连杆c与连杆d构成两个串联的同向的水平滑块机构，连杆d与连杆e构成一个垂直方向的铰链，连杆e与连杆f构成一个水平方向的滑块机构，连杆f、g、h、i构成一滑块摇杆机构，连杆h与g为滑块运动，连杆i为摇杆即为锯头的装载部位。形成各个自由度，整个机体总自由度为五，由此即可实现一定范围内任意造型回转体的修剪目的。
各种造型修剪原理：
球面：在底部移动平台移动到合适位置后，调节升降平台高度使修剪头位于待修剪植物的顶端，伸缩吊臂伸长使待修剪植物的圆心位于回转轴的延长线上，调节伸缩杆伸缩调整使锯头的角度为水平方向。盘型锯头开始工作，回转杆开始整周旋转，同时下降升降平台的高度(下降速度为V1)、伸长调节伸缩杆的长度(伸长速度为V2)及锯头的角度，通过PLC控制使锯头恒与球面相切，且V1与V2的和速度也恒与球面相切，锯头螺旋而下若干圈(轨迹为在略大于待修剪植物球面上的螺旋线)，即可实现球形绿植12的修剪。
椭球面：与球面修剪过程不同的是，通过控制下降升降平台的高度(下降速度为V1)、调节伸缩杆的长度(伸长速度为V2)及锯头的角度，使锯头恒与椭球面相切，且V1与V2的和速度也恒与椭球面相切，锯头螺旋而下若干圈(轨迹为在略大于待修剪植物椭球面上的螺旋线)，即可实现椭球面的修剪。
圆锥面：与上述修剪不同的是，修剪头的角度此时固定不变，V1与V2的合速度方向也固定不变，回转杆整周旋转，即可实现圆锥面的修剪。
上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种回转曲面造型修剪绿篱机，包括机架和锯头，其特征在于：还包括升降平台、伸缩吊臂以及吊杆，所述升降平台设在机架上，所述伸缩吊臂设在升降平台的顶部，所述吊杆的上端与伸缩吊臂的伸缩端相连，所述锯头与吊杆的下端相铰接，所述吊杆的侧面与锯头之间铰接设有用于调节锯头角度的调节伸缩杆。
2.如权利要求1所述回转曲面造型修剪绿篱机，其特征在于：所述机架的底部设有滚轮，机架上设有电池和控制滚轮转动的控制器。
3.如权利要求1所述回转曲面造型修剪绿篱机，其特征在于：所述机架上设有滑柱，升降平台顶部拐角处设有套在滑柱上的升降套筒。
4.如权利要求1所述回转曲面造型修剪绿篱机，其特征在于：所述吊杆的侧面设有侧凸耳，所述调节伸缩杆的上端与侧凸耳相铰接，调节伸缩杆的下端与锯头的背面相铰接。
5.如权利要求1所述回转曲面造型修剪绿篱机，其特征在于：所述锯头为圆盘形锯头，所述吊杆的下端与圆盘形锯头的背面圆心处相铰接。
6.如权利要求1所述回转曲面造型修剪绿篱机，其特征在于：还包括回转杆，所述伸缩吊臂的伸缩端下部设有用于驱动回转杆转动的驱动电机，所述吊杆的上端与回转杆的一端相连。
7.如权利要求1所述回转曲面造型修剪绿篱机，其特征在于：所述升降平台为剪叉升降平台，所述剪叉升降平台的顶部设有水平框架，伸缩吊臂固定在水平框架上。
8.如权利要求3所述回转曲面造型修剪绿篱机，其特征在于：所述滑柱为竖直设置的四个，相邻滑柱的顶部之间通过连接杆相连。
9.如权利要求6所述回转曲面造型修剪绿篱机，其特征在于：所述回转杆与吊杆相连端至回转中心的距离小于回转杆另一端至回转中心的距离。
10.如权利要求8所述回转曲面造型修剪绿篱机，其特征在于：所述滑柱为方形柱体，升降套筒为与滑柱形状相适配的方形套筒。
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