一种能够调节钻头位置的钻土装置

1.本发明属于钻土装置技术领域，具体涉及一种能够调节钻头位置的钻土装置。


背景技术：

2.钻土机也称为地钻，被广泛应用于沙地、坡地和硬质土地的钻坑和树木种植上，如移植大树时，对大树根部外围的土进行挖掘；如设置围栏时，在地面上进行钻坑并埋设木桩等。钻土机能够实现机械钻坑，使使用者不用再进行人工挖掘，所以大大提高了效率，但现有的钻土机在使用时，由于钻头的位置不能相对于整个装置进行调整，所以需要将整个装置移动到相应的位置，使钻头刚刚位于需要钻坑的地面上方，由于该移动过程一方面要求钻土装置能灵活的移动至相应的位置，另一方面也要求使用者对钻土装置具有较高的使用经验，所以这两方面因素将制约使用者不能简单和精确的对地面的某个位置进行钻坑，所以需要一种钻头能够在水平方向上和竖直方向上灵活移动的钻土装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种能够调节钻头位置的钻土装置，解决现有技术中钻土装置的钻头不能灵活移动的技术问题。
4.本发明解决其技术问题所采用的方案是：
5.一种能够调节钻头位置的钻土装置，包括行走机构、水平横向调节组件、水平纵向调节组件、竖直调节组件、钻土组件、第一齿条、第二齿条和第三齿条；行走机构用于移动整个装置，行走机构包括车架，车架为一个箱体结构，车架的底板上开设有用于伸出钻土组件的通孔，第一齿条和第二齿条分别沿水平方向相对设置在车架左、右侧板的内侧壁上；水平横向调节组件包括第一支撑杆、支撑板、第一齿轮箱、第二齿轮箱、支撑架、第一方形电机和第二方形电机；第一方形电机和第二方形电机分别固连在支撑架的两端，第三齿条沿水平方向安装在支撑架上，第三齿条与第一齿条和第二齿条垂直；第一齿轮箱的输入轴和第一方形电机的输出轴连接，第一齿轮箱的输出轴与输入轴相互垂直，第一齿轮箱的输出轴沿竖直方向设置，第一齿轮箱的输出轴上安装有第一输出齿轮，第一输出齿轮与第一齿条啮合；第二齿轮箱的输入轴和第二方形电机的输出轴连接，第二齿轮箱的输出轴与输入轴相互垂直，第二齿轮箱的输出轴沿竖直方向设置，第二齿轮箱的输出轴上安装有第二输出齿轮，第二输出齿轮与第二齿条啮合；第一方形电机和第二方形电机的上方各设置一个长条状的支撑板，每个支撑板分别沿水平方向设置在车架的左右内侧壁上，每个支撑板上均设置一个第一长条孔；第一齿轮箱、第二齿轮箱、第一方形电机和第二方形电机的顶壁上各设置一个第一支撑杆，每个第一支撑杆均沿竖直方向设置，每个第一支撑杆的上端均滑动设置在相应支撑板的第一长条孔中；水平纵向调节组件滑动设置在支撑架上，水平纵向调节组件的输出端安装有第三输出齿轮，第三输出齿轮与第三齿条啮合；竖直调节组件和钻土组件安装在水平纵向调节组件上，且竖直调节组件的输出端和钻土组件转动连接；水平横向调节组件带动水平纵向调节组件、竖直调节组件和钻土组件整体向行走机构的头部方向
或尾部方向移动，水平纵向调节组件带动竖直调节组件和钻土组件整体沿第三齿条移动，竖直调节组件控制钻土组件的钻入深度，钻土组件包括钻头，钻土组件驱动钻头对地面进行钻土。
6.通过设置行走机构用于移动整个装置，以行走机构的移动方向为前后方向或首尾方向，以前后方向的两侧为左右方向，通过设置支撑板一方面用于承受悬挂在第一支撑杆上部件的重量；另一方面当水平横向调节组件启动时，使第一支撑杆和悬挂在第一支撑杆上的部件能够沿相应支撑板的第一长条孔滑动，每个第一长条孔的长度方向与相应方形电机的移动方向相同，当行走机构大致移动至相应的区域后，通过调整水平横向调节组件，使钻土组件向前或向后移动，使钻头向需要钻坑的具体位置靠近，通过调整水平纵向调节组件，使钻土组件向左或向右移动，使钻头移动至需要钻坑的地面上方，通过调整竖直调节组件，能够控制钻头的钻入深度，第一方形电机和第二方形电机在停止后其输出轴能够停止转动，使水平横向调节组件能够停止在相应的位置。
7.进一步的是，支撑架整体呈l形结构，具有一个竖直板和一个水平板，竖直板的两端分别连接在第一方形电机和第二方形电机之间，竖直板的上端和水平板连接，第三齿条设置在支撑架的竖直板上。
8.通过设置支撑架，可以使第一方形电机和第二方形电机连为一体，通过设置水平板，用于支撑水平纵向调节组件。
9.进一步的是，水平纵向调节组件包括第三齿轮箱、安装架和第三方形电机；安装架滑动设置在支撑架的水平板上，第三方形电机和第三齿轮箱均安装在安装架上，第三方形电机的输出轴连接第三齿轮箱的输入轴，第三齿轮箱的输出轴与输入轴相互垂直，第三齿轮箱的输出轴上连接第三输出齿轮，第三齿轮箱的输出轴沿竖直方向设置。
10.通过设置第三方形电机，用于带动第三齿轮箱中的齿轮，第三齿轮箱输出轴上的第三输出齿轮用于和第三齿条啮合，当第三方形电机驱动后，使第三方形电机、第三齿轮箱、安装架、竖直调节组件和钻土组件整体沿第三齿条移动，第三方形电机在停止后其输出轴能够停止转动，使水平纵向调节组件能够停止在相应的位置。
11.进一步的是，安装架包括安装板和第二支撑杆，安装板沿竖直方向设置，第三方形电机和第三齿轮箱安装在安装板靠近支撑架的一侧，安装板的上端间隔设置两个第二支撑杆，两个第二支撑杆均沿竖直方向设置；支撑架的水平板上开设有一个第二长条孔，两个第二支撑杆的上端分别滑动设置在第二长条孔中。
12.通过设置安装架，为第三方形电机、第三齿轮箱、竖直调节组件和钻土组件提供了一个安装位置，安装架能够在支撑架上滑动，通过设置两个第二支撑杆，可以将安装板和安装在安装板上的部件悬挂在支撑架上，两个第二支撑杆能够在支撑架的第二长条孔中滑动，第二长条孔的长度方向和第三方形电机的移动方向相同。
13.进一步的是，竖直调节组件包括第一链轮、第一链轮轴、连杆、电机、第二链轮和链条，电机安装在安装板远离支撑架的一侧，电机的输出轴沿水平方向设置，第二链轮安装在电机的输出轴上；第一链轮轴连接在安装架的安装板上，第一链轮轴与电机的输出轴平行设置，第一链轮转动连接在第一链轮轴上，第一链轮与第二链轮通过链条传动连接；连杆的一端转动连接在第一链轮的偏心位置上，连杆的另一端和钻土组件连接。
14.通过设置电机，用于驱动第二链轮，第一链轮和第二链轮通过链条传动连接，第一
链轮在链条的带动下转动并驱动连杆，连杆和钻土组件转动连接，连杆能够控制钻土组件中钻头的钻入深度，所以通过设置竖直调节组件，使钻土组件具有能够调节钻头钻入深度的优点，钻土组件在钻坑结束后，通过反转电机，使连杆带动钻土组件，将钻头带离钻坑，电机停止转动后，电机的输出轴不能进行正转和反转，这样钻头被收起后连杆将不能移动，所以连杆会持续牵引钻土组件的钻头，使钻头保持收起状态。
15.进一步的是，钻土组件包括第一圆周舵机、钻头、导轨、连接板和升降柱，连接板沿竖直方向设置，连接板的一端设置在安装架的安装板上，连接板位于靠近第一链轮的一侧，连接板的另一端和导轨连接，导轨沿竖直方向设置，导轨中设有滑块，滑块的下端面和升降柱的上端连接，连杆的一端转动连接在升降柱的侧壁上，升降柱的下端和第一圆周舵机连接，第一圆周舵机的输出端沿竖直方向设置，第一圆周舵机的输出端与钻头连接。
16.通过设置第一圆周舵机，用于驱动钻头的转动，通过设置升降柱，一方面用于安装第一圆周舵机，另一方面用于承受连杆的推力和拉力，使第一圆周舵机和钻头向上或向下移动，通过设置导轨和滑块，用于限制升降柱的移动方向，使升降柱、第一圆周舵机和钻头整体沿竖直方向向上或向下滑动。
17.进一步的是，行走机构包括履带、履带电机、主动轮和从动轮；车架的左右两侧各设置一个履带，每个履带中均设置一个主动轮和两个从动轮，两个从动轮包括第一从动轮和第二从动轮，主动轮位于行走机构靠近尾部的一侧，第一从动轮设置在行走机构靠近头部的一侧，第二从动轮设置在主动轮与第一从动轮之间，每个履带均通过主动轮、第一从动轮和第二从动轮张紧；每个主动轮均安装在一个履带电机的输出轴上，每个履带电机均安装在车架底板的相应位置上；每个从动轮均安装在一个从动轮轴上，每个从动轮轴未连接从动轮的一端均安装在车架底板的相应位置上。
18.通过设置履带电机，用于为行走机构提供移动动力，通过设置主动轮和从动轮用于张紧履带。
19.本发明的有益效果是：
20.1.通过设置水平横向调节组件，能够带动钻土组件向前或向后移动，使钻头向需要钻坑的具体位置靠近，通过设置水平纵向调节组件，能够带动钻土组件向左或向右移动，使钻头移动至需要钻坑的地面上方，所以本发明的钻头具有移动灵活的特点。
21.2.通过设置竖直调节组件，可以控制钻土组件中钻头的钻入深度，从而获得具有一定深度的钻坑。
附图说明
22.图1显示了本发明的整体结构示意图。
23.图2显示了本发明的俯视图。
24.图3显示了支撑板和支撑架的安装位置示意图。
25.图4显示了支撑架的结构示意图。
26.图5显示了安装架的结构示意图。
27.图6显示了本发明的结构示意图，图中未出示支撑架的水平板和支撑板。
28.图7显示了竖直调节组件和钻土组件的结构示意图。
29.图8显示了行走机构的结构示意图。
30.图中零部件、部件及编号：车架1、第一齿条11、第二齿条12、第一支撑杆13、支撑板14、履带15、履带电机16、水平横向调节组件2、第一齿轮箱21、第二齿轮箱22、第三齿轮箱23、支撑架24、第三齿条25、第一方形电机26、第二方形电机27、第三方形电机28、第二支撑杆29、安装板3、竖直调节组件4、第一链轮41、第一链轮轴42、第一圆周舵机43、钻头44、导轨45、升降柱46、连杆47、电机48、第二链轮49、链条410、连接板411、摄像头5、视觉传感器51。
具体实施方式
31.下面给出本发明的具体实施方法，并结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出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。
32.实施例一：
33.如图1、图2、图3和图6所示，一种能够调节钻头位置的钻土装置，包括行走机构、水平横向调节组件2、水平纵向调节组件、竖直调节组件4、钻土组件、第一齿条11、第二齿条12和第三齿条25；行走机构用于移动整个装置，行走机构包括车架1，车架1为一个箱体结构，车架1的底板上开设有用于伸出钻土组件的通孔，第一齿条11和第二齿条12分别沿水平方向相对设置在车架1左、右侧板的内侧壁上；水平横向调节组件2包括第一支撑杆13、支撑板14、第一齿轮箱21、第二齿轮箱22、支撑架24、第一方形电机26和第二方形电机27；第一方形电机26和第二方形电机27分别固连在支撑架的两端，第三齿条25沿水平方向安装在支撑架24上，第三齿条25与第一齿条11和第二齿条12垂直；第一齿轮箱21的输入轴和第一方形电机26的输出轴连接，第一齿轮箱21的输出轴与输入轴相互垂直，第一齿轮箱21的输出轴沿竖直方向设置，第一齿轮箱21的输出轴上安装有第一输出齿轮，第一输出齿轮与第一齿条11啮合；第二齿轮箱22的输入轴和第二方形电机27的输出轴连接，第二齿轮箱22的输出轴与输入轴相互垂直，第二齿轮箱22的输出轴沿竖直方向设置，第二齿轮箱22的输出轴上安装有第二输出齿轮，第二输出齿轮与第二齿条12啮合；第一方形电机26和第二方形电机27的上方各设置一个长条状的支撑板14，每个支撑板14分别沿水平方向设置在车架1的左右内侧壁上，每个支撑板14上均设置一个第一长条孔；第一齿轮箱21、第二齿轮箱22、第一方形电机26和第二方形电机27的顶壁上各设置一个第一支撑杆13，每个第一支撑杆13均沿竖直方向设置，每个第一支撑杆13的上端均滑动设置在相应支撑板14的第一长条孔中；水平纵向调节组件滑动设置在支撑架24上，水平纵向调节组件的输出端安装有第三输出齿轮，第三输出齿轮与第三齿条25啮合；竖直调节组件和钻土组件安装在水平纵向调节组件上，且竖直调节组件的输出端和钻土组件转动连接；水平横向调节组件2带动水平纵向调节组件、竖直调节组件4和钻土组件整体向行走机构的头部方向或尾部方向移动，水平纵向调节组件带动竖直调节组件和钻土组件整体沿第三齿条25移动，竖直调节组件控制钻土组件的钻入深度，钻土组件包括钻头，钻土组件驱动钻头对地面进行钻土。
34.如图4所示，支撑架24整体呈l形结构，具有一个竖直板和一个水平板，竖直板的两端分别连接在第一方形电机26和第二方形电机27之间，竖直板的上端和水平板连接，第三齿条25设置在支撑架24的竖直板上，支撑架24竖直板的下端能够安装摄像头5和视觉传感器51。
35.如图6所示，水平纵向调节组件包括第三齿轮箱23、安装架和第三方形电机28；安装架滑动设置在支撑架24的水平板上，第三方形电机28和第三齿轮箱23均安装在安装架上，第三方形电机的输出轴连接第三齿轮箱23的输入轴，第三齿轮箱23的输出轴与输入轴相互垂直，第三齿轮箱23的输出轴上连接第三输出齿轮，第三齿轮箱23的输出轴沿竖直方向设置。
36.如图5所示，安装架包括安装板3和第二支撑杆29，安装板3沿竖直方向设置，第三方形电机28和第三齿轮箱23安装在安装板3靠近支撑架的一侧，安装板3的上端间隔设置两个第二支撑杆29，两个第二支撑杆29均沿竖直方向设置；支撑架24的水平板上开设有一个第二长条孔，两个第二支撑杆29的上端分别滑动设置在第二长条孔中。
37.如图7所示，竖直调节组件4包括第一链轮41、第一链轮轴42、连杆47、电机48、第二链轮49和链条410，电机48安装在安装板3远离支撑架的一侧，电机48的输出轴沿水平方向设置，第二链轮49安装在电机48的输出轴上；第一链轮轴42连接在安装架的安装板3上，第一链轮轴与电机的输出轴平行设置，第一链轮41转动连接在第一链轮轴42上，第一链轮41与第二链轮49通过链条410传动连接；连杆47的一端转动连接在第一链轮41的偏心位置上，连杆47的另一端和钻土组件连接。
38.如图6和图7所示，钻土组件包括第一圆周舵机43、钻头44、导轨45、连接板411和升降柱46，连接板411沿竖直方向设置，连接板411的一端设置在安装架的安装板3上，连接板411位于靠近第一链轮41的一侧，连接板411的另一端和导轨45连接，导轨45沿竖直方向设置，导轨45中设有滑块，滑块的下端面和升降柱46的上端连接，连杆47的一端转动连接在升降柱46的侧壁上，升降柱46的下端和第一圆周舵机43连接，第一圆周舵机43的输出端沿竖直方向设置，第一圆周舵机43的输出端与钻头44连接。
39.如图8所示，行走机构包括履带15、履带电机16、主动轮和从动轮；车架1的左右两侧各设置一个履带15，每个履带15中均设置一个主动轮和两个从动轮，两个从动轮包括第一从动轮和第二从动轮，主动轮位于行走机构靠近尾部的一侧，第一从动轮设置在行走机构靠近头部的一侧，第二从动轮设置在主动轮与第一从动轮之间，每个履带均通过主动轮、第一从动轮和第二从动轮张紧；每个主动轮均安装在一个履带电机16的输出轴上，每个履带电机16均安装在车架1底板的相应位置上；每个从动轮均安装在一个从动轮轴上，每个从动轮轴未连接从动轮的一端均安装在车架1底板的相应位置上。
40.实施例二
41.上述一种能够调节钻头位置的钻土装置的使用方法，该方法包括如下步骤：
42.步骤1、首先通过行走机构将整个装置移动到需要钻坑的大致区域；
43.步骤2、同时启动水平横向调节组件2的第一方形电机26和第二方形电机27，使钻土组件向前或向后移动，使钻头向需要钻坑的具体位置靠近，然后同时关闭第一方形电机26和第二方形电机27；
44.步骤3、启动水平纵向调节组件的第三方形电机28，使钻土组件向左或向右移动，使钻头移动至将要钻坑的位置上方，然后关闭第三方形电机28；
45.步骤4、启动钻土组件的第一圆周舵机43，使钻头转动；
46.步骤5、启动竖直调节组件的电机48，使转动的钻头向下移动，对预定的钻坑位置进行钻坑；
47.步骤6、当钻头钻入一定深度后，使第一圆周舵机43和电机48反转，将钻头收起；
48.步骤7、最后关闭第一圆周舵机和电机，完成一次钻坑。