本技术涉及树木枝干修剪装置设备领域,具体为一种多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置。
背景技术:
1、在林木种植过程中,时常需要对枝干进行修剪处理,以满足的枝叶进行修整满足美观造型需求,又或是为了后续整体切割树干,会先行将树体主干外的枝干全部进行切断除去,以便于进行后续运输和加工。除此之外,尤其是在极度的台风或雨雪天气来临前,为防止树木枝干折断砸中物品造成经济损失或是造成人员伤害,也需要临时对枝干进行修剪处理。传统的对树枝进行修剪工作中,通常是人工手持修剪工具进行修剪,工作效率低且工作量大,修剪人员的工作强度很重,而且往往树木枝干较高,人工修剪既不便于操作又十分不安全,修剪速度很慢。因此,市面上也出现了一些能够自行对树木枝干进行攀爬、移动和修剪处理的机械设备。
2、例如申请号为cn201810676168.2中国专利申请文件中所给出的一种轮毂驱动爬树修剪车,包括蓄电池、车身、车轮及支架、电锯和电机控制器,所述蓄电池和电机控制器设置在车身上,所述车轮及支架设置在车身上,所述电锯设置在车身上,所述车轮及支架中的车轮使用轮毂驱动进行转动。轮毂驱动爬树修剪车车身构成了本轮毂驱动爬树修剪车的本体结构,蓄电池为本发明的动力源,为轮毂电机和电锯供电,轮毂驱动电机驱动车轮,电锯用于修剪树木枝叶,电机控制器用于控制轮毂电机。
3、但是申请人发现,上述方案中或是与之相类似的这些枝干修剪装置,采用了一种固定框架式的结构,其中的攀爬行走轮与枝干表面的贴合作用力仅通过弹簧部件来实现。由于树干自身的生长特性,整体通常会呈一种由下向上逐渐变细的状态,因此在装置向上攀爬行走的过程中,随着高度的逐渐升高其与树干表面的贴合作用力会逐渐减小,此外,若是遇到树干表面缺口或是凹陷疤痕的状况,就有可能出现局部某个车轮完全丧失夹紧附着作用力的情况。此外,由于实际切割过程中,修剪装置整体所受到的振动作用极大,这样的振动若传递弹簧部件上,就容易导致车轮与树干表面之间的夹紧状态不稳定。前述的这些情况的出现,都可能导致设备进行攀爬行走动作或是对实现枝干的修剪动作困难,严重时甚至可能出现设备向下掉落损坏甚至是造成人员伤亡的情况出现。
4、针对上述问题,本实用新型提供了一种能够根据实际工作场景和动作状态来调整自身相对于树干之间抱夹状态的多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置。
技术实现思路
1、本实用新型提供了一种能够根据实际工作场景和动作状态来调整自身相对于树干之间抱夹状态的多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置。
2、本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
3、一种多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置,包含有可开合活动抱夹组件,所述可开合活动抱夹组件中包含有一个主连接块,所述主连接块的上部安装有枝干修剪组件,在所述主连接块的两侧分别设置有第一抱夹板和第二抱夹板,所述第一抱夹板的一端和所述第二抱夹板的一端分别与所述主连接块的两侧铰接;还包含有用于驱使设备整体相对于树干移动的滚轮运动系统,以及用于调节控制所述第一抱夹板与所述第二抱夹板之间开合角度大小和设备抱夹于树干上的夹紧作用力大小的抱夹控制驱动系统。
4、作为对本实用新型的优选,所述主连接块的上部形成有向所述第一抱夹板和第二抱夹板之间区域凸起的基台部,所述基台部内部中空,所述枝干修剪组件包含有设置于所述基台部内的切割驱动模块,以及穿过所述基台部顶面所开设的槽口向上凸起的导板锯链部。
5、作为对本实用新型的优选,所述抱夹控制驱动系统设置于主连接块和所述第二抱夹板之间,其包含有连接设置于所述第一抱夹板和第二抱夹板远离所述主连接块的端部之间的柔性拉索部件,以及安装设置在上所述第一抱夹板上用于向所述柔性拉索部件提供拉紧作用力的抱夹驱动装置。
6、作为对本实用新型的优选,在所述第二抱夹板的远离所述主连接块的端部上设置有能够绕竖直的轴线进行旋转的回转滚轮,所述抱夹驱动装置为力矩电机,所述柔性拉索部件的一端与所述力矩电机的输出端相固定连接,而所述柔性拉索部件的另一端绕过所述回转滚轮后与所述第一抱夹板的外侧端部通过一种挂钩结构相连接。
7、作为对本实用新型的优选,所述滚轮运动系统中包含有设置于所述主连接块上的支抵滚轮,所述第一抱夹板和所述第二抱夹板上对称设置有攀爬行走滚轮,所述支抵滚轮和所述攀爬行走滚轮能够在各自的轮边驱动电机驱动下进行回转运动,所述支抵滚轮和所述攀爬行走滚轮还能够在一种偏转驱动机构的带动下进行整体转动,调节各个滚轮的回转中心轴线为水平或竖直的状态。
8、作为对本实用新型的优选,所述偏转驱动机构中包含有用于安装设置所述攀爬行走滚轮和所述支抵滚轮的活动连接架,用于驱动所述活动连接架与所述攀爬行走滚轮和所述支抵滚轮共同转动以改变滚轮回转中心轴线的偏转驱动装置,以及连接于所述偏转驱动装置与所述活动连接架之间的传动连接带。
9、作为对本实用新型的优选,所述可开合活动抱夹组件在竖直方向上依次设置有多个所述攀爬行走滚轮或所述支抵滚轮,位于同一侧的各个所述活动连接架与同一传动连接带相连接,使同一侧的各个滚轮能够在所述偏转驱动装置的带动下同步偏转运动。
10、作为对本实用新型的优选,所述第一抱夹板与所述第二抱夹板与各自所安装设置的所述活动连接架之间还设置有一种平移导轨机构,所述平移导轨机构包含有固定于抱夹板上的导轨部以及用于安装所述活动连接架的可移动滑块,以及用于调节固定所述可移动滑块在抱夹板上位置的调节杆件。
11、综上所述,本实用新型能够实现以下多项有益效果:
12、本实用新型方案中所给出的这种多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置能够及时地根据附着攀爬的树干由下向上的的径向尺寸变化以及表面凹凸起伏程度的变化,来适应性地改变调整在树干上起到抱夹作用的第一抱夹板和第二抱夹板之间的开合角度大小。例如,当树干又下向上的径向尺寸逐渐发生收缩或是局部出现凹陷内收部分段时,两块抱夹板能够在抱夹控制驱动系统的带动下,靠外侧端部互相靠近夹紧树干的表面,保证滚轮在向上移动的过程中与树干表面之间始终保持稳定紧密的接触贴合以及两部分之间足够的摩擦作用力,进而防止出现设备向下滑动掉落或是向上攀爬行走移动困难的问题出现;而当树干的表面上出现有局部凸起或是径向尺寸外扩的部分段时,该抱夹控制驱动系统又能够控制两块抱夹板相对展开,以避免被树干的局部支抵限制造成向上攀爬行走困难的问题出现。
13、本实用新型方案中所给出的这种多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置用到的滚轮能够在绕竖直的中心轴线转动或是绕水平的中心轴线转动的两种状态之间进行切换,灵活地转换修剪装置整体沿树干向上攀爬或是环绕树干外侧进行回转的工作状态。该装置利用了同一套滚轮机构,不仅能够实现装置整体沿着树干主体向上攀爬行走的功能,还能够实现将自身稳定于一个高度位置后,使自身环绕树干进行回转运动,从而实现对该水平高度上的分支枝干的切割修建处理。而在上述的工作过程中所利用到的滚轮部件始终保持与树干表面的稳定紧密的贴合,能够有效避免在工作模式转换瞬间附着力丧失导致设备整体滑落的危险情况发生。
14、本实用新型方案中所给出的这种多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置利用了一种力矩电机和柔性拉索部件的组合作为抱夹驱动装置,来为第一抱夹板和第二抱夹板进行抱紧树干的闭合动作提供动力。该机构在向上攀爬行走或是回转移动的过程中,提供足够的抱紧附着作用力,同时又能够在受到碰撞冲击时通过自身的柔性变形起到缓冲作用,不仅耐用防损坏,还十分便于进行拆装更换处理。
15、本实用新型方案中所给出的这种多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置中还给出了一种介于抱夹板和攀爬行走滚轮之间的平移导轨机构,该机构能够适应性地移动调节滚轮在抱夹板上的位置,以便于修剪装置在向上攀爬行走的过程中,不论两块抱夹板适度张开还是闭合调整,各个滚轮部件都能够与树干的表面处于稳定紧密贴合的状态,以获得较高的附着能力,提升装置的攀爬移动能力,也能够进一步避免滚轮发生打滑或是设备发生掉落。
1.一种多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置,其特征在于:包含有可开合活动抱夹组件(1),所述可开合活动抱夹组件(1)中包含有一个主连接块(101),所述主连接块(101)的上部安装有枝干修剪组件(6),在所述主连接块(101)的两侧分别设置有第一抱夹板(102)和第二抱夹板(103),所述第一抱夹板(102)的一端和所述第二抱夹板(103)的一端分别与所述主连接块(101)的两侧铰接;还包含有用于驱使设备整体相对于树干(a)移动的滚轮运动系统(2),以及用于调节控制所述第一抱夹板(102)与所述第二抱夹板(103)之间开合角度大小和设备抱夹于树干(a)上的夹紧作用力大小的抱夹控制驱动系统(3)。
2.根据权利要求1所述的多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置,其特征在于:所述主连接块(101)的上部形成有向所述第一抱夹板(102)和第二抱夹板(103)之间区域凸起的基台部(601),所述基台部(601)内部中空,所述枝干修剪组件(6)包含有设置于所述基台部(601)内的切割驱动模块,以及穿过所述基台部(601)顶面所开设的槽口(602)向上凸起的导板锯链部(603)。
3.根据权利要求2所述的多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置,其特征在于:所述抱夹控制驱动系统(3)设置于主连接块(101)和所述第二抱夹板(103)之间,其包含有连接设置于所述第一抱夹板(102)和第二抱夹板(103)远离所述主连接块(101)的端部之间的柔性拉索部件(301),以及安装设置在上所述第一抱夹板(102)上用于向所述柔性拉索部件(301)提供拉紧作用力的抱夹驱动装置(302)。
4.根据权利要求3所述的多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置,其特征在于:在所述第二抱夹板(103)的远离所述主连接块(101)的端部上设置有能够绕竖直的轴线进行旋转的回转滚轮(303),所述抱夹驱动装置(302)为力矩电机,所述柔性拉索部件(301)的一端与所述力矩电机的输出端相固定连接,而所述柔性拉索部件(301)的另一端绕过所述回转滚轮(303)后与所述第一抱夹板(102)的外侧端部通过一种挂钩结构(304)相连接。
5.根据权利要求2所述的多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置,其特征在于:所述滚轮运动系统(2)中包含有设置于所述主连接块(101)上的支抵滚轮(201),所述第一抱夹板(102)和所述第二抱夹板(103)上对称设置有攀爬行走滚轮(202),所述支抵滚轮(201)和所述攀爬行走滚轮(202)能够在各自的轮边驱动电机驱动下进行回转运动,所述支抵滚轮(201)和所述攀爬行走滚轮(202)还能够在一种偏转驱动机构(4)的带动下进行整体转动,调节各个滚轮的回转中心轴线为水平或竖直的状态。
6.根据权利要求5所述的多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置,其特征在于:所述偏转驱动机构(4)中包含有用于安装设置所述攀爬行走滚轮(202)和所述支抵滚轮(201)的活动连接架(401),用于驱动所述活动连接架(401)与所述攀爬行走滚轮(202)和所述支抵滚轮(201)共同转动以改变滚轮回转中心轴线的偏转驱动装置(403),以及连接于所述偏转驱动装置(403)与所述活动连接架(401)之间的传动连接带(402)。
7.根据权利要求6所述的多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置,其特征在于:所述可开合活动抱夹组件(1)在竖直方向上依次设置有多个所述攀爬行走滚轮(202)或所述支抵滚轮(201),位于同一侧的各个所述活动连接架(401)与同一传动连接带(402)相连接,使同一侧的各个滚轮能够在所述偏转驱动装置(403)的带动下同步偏转运动。
8.根据权利要求6所述的多功能自动攀爬行走式枝干修剪装置,其特征在于:所述第一抱夹板(102)与所述第二抱夹板(103)与各自所安装设置的所述活动连接架(401)之间还设置有一种平移导轨机构(5),所述平移导轨机构(5)包含有固定于抱夹板上的导轨部(501)以及用于安装所述活动连接架(401)的可移动滑块(502),以及用于调节固定所述可移动滑块(502)在抱夹板上位置的调节杆件(503)。
