修剪车及其修剪装置的制作方法

本实用新型涉及树枝修剪技术领域，具体涉及一种修剪车及其修剪装置。

背景技术：

目前，对城市公园、道路绿化带、景观苗木造型以及高速公路上绿化植物的修剪整形主要是依靠工人的作业经验和使用各种绿篱修剪机。其中，使用较为普遍的是手持式或者背负式修剪机，该类机械重量较重，作业时操作者一直处于持重状态，尤其是修剪低位或高位绿篱时，操作者还必须弯腰或者举起修剪机进行，劳动强度大，而且修剪机工作时机器产生的振动和噪声也较大，长时间操作不利于身体健康。并且，修剪的过程中操作者完全靠经验进行修剪，修剪质量较差。

市面上也相应出现了一些全自动修剪机，该修剪机能够实现道路绿化带、园林景观树木的多种造型模式修剪，修剪过程自动完成，自动化程度较高，能够降低绿篱苗木修剪的劳动强度，提高工作效率。但是，这些修剪机在修剪的过程中，修剪出的质量较差，不能满足客户需求。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的修剪机调整不方便，修剪质量较差的问题，提供一种修剪车及其修剪装置。

一种修剪装置，包括：

液压机械臂，用于设置于车体上；

五轴机械手，设置于所述液压机械臂上，所述液压机械臂的伸缩移动能够调节所述五轴机械手的位置；及

修剪机构，包括机架、驱动电机及刀具，所述机架设置于所述五轴机械手上，所述驱动电机设置于所述机架上，所述刀具可更换地设置于所述驱动电机上，所述五轴机械手的运动能够带动所述刀具移动，所述驱动电机驱动所述刀具运动，以对目标物进行修剪。

在其中一个实施例中，所述液压机械臂包括底座、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第一伸缩气缸、第二伸缩气缸及第三伸缩气缸，所述底座用于设置于所述车体上，所述第一机械臂与所述底座相铰接，所述第一伸缩气缸的两端分别与所述底座及所述第一机械臂铰接，所述第二机械臂与所述第一机械臂相铰接，所述第二伸缩气缸的两端分别与所述第一机械臂及第二机械臂铰接，所述第三机械臂与所述第二机械臂相铰接，所述第三伸缩气缸的两端分别与所述第二机械臂及所述第三机械臂相铰接，所述五轴机械手设置于所述第三机械臂上。

在其中一个实施例中，所述五轴机械手包括安装座、旋转座、摆臂、安装轴及连接轴，所述安装座设置于所述液压机械臂上，所述旋转座可转动地设置于所述安装座上，所述旋转座上设有第一伺服液压缸，以驱动所述旋转座旋转，所述摆臂与所述旋转座转动连接，所述安装轴与所述摆臂转动连接，所述连接轴与所述安装轴转动连接，所述旋转座、所述摆臂及所述安装轴上均设有第二伺服液压缸，以分别驱动所述摆臂、所述安装轴及所述连接轴旋转摆动，所述机架设置于所述连接轴上。

在其中一个实施例中，所述五轴机械手还包括安装架，所述安装架设置于所述安装轴上，所述连接轴通过转轴可转动地设置于所述安装架上，设置于所述安装轴上的所述第二伺服液压缸设置于所述安装架内，且所述第二伺服液压缸通过传动组件与所述转轴相连接。

在其中一个实施例中，所述传动组件包括主动轮、从动轮及皮带，所述主动轮安装于所述第二伺服液压缸上，所述从动轮套设于所述转轴上，所述皮带将所述主动轮与所述从动轮相连接。

在其中一个实施例中，所述转轴上套设有扭力弹簧，所述扭力弹簧的两端分别与所述连接轴及所述安装架相连接。

在其中一个实施例中，所述机架的侧面和底面均设置有所述驱动电机，所述刀具可选择地安装到两个所述驱动电机上。

一种修剪车，包括：

车体；及

如上述任意一项所述的修剪装置。

在其中一个实施例中，还包括抽吸装置，所述抽吸装置设置于所述液压机械臂上，所述抽吸装置用于抽吸收取修剪下来的树枝及树叶。

上述修剪车及其修剪装置，修剪道路绿化带、景观苗木等目标物时，首先将修剪车移动到目标物的合适位置，操纵液压机械臂，使液压机械臂的末端到达顶点或者指定点。五轴机械手调整刀具的位置，使刀具贴近目标物。驱动电机驱动刀具运动，五轴机械手按照设定的轨迹带动刀具移动，从而对目标物进行修剪，以修剪出客户需求的形状。修剪车修剪的过程自动完成，修剪完成的形状由五轴机械手的运动轨迹来保证，五轴机械手的运动精度较高，因此修剪质量较高，形状整齐性、美观性较好。并且，修剪车可以修剪得到球形、圆锥形、圆柱形、平面或者斜面等形状，试用范围较广。

附图说明

图1为一实施方式中修剪车的结构示意图；

图2为图1所示修剪车的局部结构示意图；

图3为图2中五轴机械手的结构示意图；

图4为五轴机械手中的安装架去除掉侧壁的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1，一实施方式中的修剪车10，包括车体100及修剪装置200，修剪装置200设置于车体100上，修剪装置200用于修剪道路绿化带、景观苗木等目标物，修剪过程自动完成，修剪质量较高。

请一并参阅图2，具体地，车体100可以根据需要选择相应规格的货车。修剪装置200包括液压机械臂210、五轴机械手220及修剪机构230。液压机械臂210用于设置于车体100上。一实施方式中，液压机械臂210包括底座212、第一机械臂214、第二机械臂216、第三机械臂218、第一伸缩气缸(图未示)、第二伸缩气缸(图未示)及第三伸缩气缸(图未示)。

底座212用于设置于车体100上。第一机械臂214与底座212相铰接。第一伸缩气缸的两端分别与底座212及第一机械臂214相铰接，第一伸缩气缸的伸缩能够驱动第一机械臂214相对底座212旋转。第二机械臂216与第一机械臂214相铰接，第二伸缩气缸的两端分别与第一机械臂214及第二机械臂216相铰接。第二伸缩气缸的伸缩能够驱动第二机械臂216与第一机械臂214之间相对旋转。第三机械臂218与第二机械臂216相铰接，第三伸缩气缸的两端分别与第二机械臂216及第三机械臂218相铰接，第三伸缩气缸的伸缩能够驱动第三机械臂218与第二机械臂216之间相对旋转。一实施方式中，第一机械臂214、第二机械臂216及第三机械臂218均为工字钢，在保证足够的强度下可以降低液压机械臂210的重量。

请一并参阅图3，五轴机械手220设置于液压机械臂210上。具体地，五轴机械手220设置于第三机械臂218上。一实施方式中，五轴机械手220包括安装座221、旋转座222、摆臂223、安装轴224及连接轴225。安装座221设置于液压机械臂210上。具体地，安装座221设置于第三机械臂218上。旋转座222可转动地设置于安装座221上。一实施方式中，旋转座222通过回转支承可转动地设置于安装座221上。旋转座222上设有第一伺服液压缸226，第一伺服液压缸226用于驱动旋转座222相对安装座221旋转。

摆臂223的一端与旋转座222转动连接，旋转座222上设有第二伺服液压缸227，第二伺服液压缸227用于驱动摆臂223相对旋转座222旋转摆动。安装轴224设置于摆臂223的另一端，安装轴224相对摆臂223可转动。摆臂223的另一端设有第二伺服液压缸227，第二伺服液压缸227用于驱动安装轴224相对摆臂223旋转摆动。连接轴225与安装轴224转动连接，安装轴224上设有第二伺服液压缸227，第二伺服液压缸227用于驱动连接轴225相对安装轴224旋转摆动。一实施方式中，第一伺服液压缸226和第二伺服液压缸227均为旋转液压缸。

请一并参阅图4，一实施方式中，五轴机械手220还包括安装架228，安装架228通过螺钉等紧固件设置于安装轴224上。连接轴225通过转轴229可转动地设置于安装架228上。设置于安装轴224上的第二伺服液压缸227设置于安装架228内，以避免第二伺服液压缸227妨碍修剪工作。并且，第二伺服液压缸227通过传动组件240与转轴229相连接，以使第二伺服液压缸227通过传动组件240驱动连接轴225旋转摆动。具体地，传动组件240包括主动轮242、从动轮244及皮带246。主动轮242安装于第二伺服液压缸227上，从动轮244套设于转轴229上，皮带246套设于主动轮242和从动轮244上，以将主动轮242和从动轮244相连接。转轴229上套设有扭力弹簧(图未示)，扭力弹簧的两端分别与连接轴225及安装架228相连接。扭力弹簧可以在修剪机构230避让固定障碍物后，快速复位，保证修剪效率。

修剪机构230包括机架232、驱动电机234及刀具236。机架232设置于五轴机械手220上。具体地，机架232设置于连接轴225上。驱动电机234设置于机架232上。刀具236可更换地设置于驱动电机234上，以使用户可以根据需要更换不同的刀具236。一实施方式中，机架232相邻的两侧均设置有驱动电机234，刀具236可选择地安装到两个驱动电机234上。两个驱动电机234分别位于机架232的侧面和底部，以使修剪车10可以根据需要修剪目标物的顶部和侧面。驱动电机234可以驱动刀具236运动，从而实现对目标物进行修剪。具体地，刀具236可以驱动刀具236旋转修剪目标物，也可以是驱动刀具236左右往复运动修剪目标物。

请再次参阅图1及图2，一实施方式中，修剪车10还包括抽吸装置300，抽吸装置300设置于液压机械臂210上。具体地，抽吸装置300设置于液压机械臂210的第三机械臂218上。抽吸装置300可以将修剪下来的枝条、树叶等直接运送至收集箱，避免修剪过后的清扫工作，效率较高。

上述修剪车10的工作过程具体为：

修剪车10修剪道路绿化带、景观苗木等目标物时，首先将修剪车10移动到目标物合适位置。然后操纵液压机械臂210，使液压机械臂210伸缩和弯曲，以将液压机械臂210的末端到达顶点或者指定点。

然后操纵五轴机械手220，五轴机械手220调整刀具236的位置，使刀具236贴近目标物。控制驱动电机234驱动刀具236运动，五轴机械手220按照设定的轨迹带动刀具236移动，从而对目标物进行修剪。抽吸装置300将修剪修来的枝条和树叶等输送至收集箱。

上述修剪车10及其修剪装置200，修剪车10修剪过程自动完成，修剪目标物的过程中，修剪完成的形状由五轴机械手220的运动轨迹来保证，而不是修剪车10的运动或者液压机械臂210的运动来保证，五轴机械手220的运动精度较高，因此修剪质量较高，形状整齐美观。修剪车10可以修剪得到球形、圆柱形、圆锥形、平面或者斜面等，试用范围较广。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。