一种爬升式树枝精准修剪设备的制作方法

本发明涉及园林相关领域，具体为一种爬升式树枝精准修剪设备。

背景技术：

植树造林、绿化家园是推进生态文明建设和满足人民美好生活需要的重要举措，现如今，各省市正以创建国家园林县城、省级园林式单位、小区和街道为抓手，全面加强城市绿化建设。树枝修剪作为绿化建设不可或缺的一环，逐渐进入了人们的视野；而目前绿化建设依旧靠人工修剪树枝或者修剪车大范围修剪，前者费时费力，效率低下，碰到树枝较高的还容易发生危险，后者大范围暴力修剪，不仅起不到美化树木的效果还容易损害树木生长，如何既节省人力又能精准修剪树木依旧是个令人头疼的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种爬升式树枝精准修剪设备，克服传统修剪树木效率低，费时费力，暴力修剪等情况。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

本发明的一种爬升式树枝精准修剪设备，包括移动基座，所述移动基座上端面左侧设有爬升机构，所述爬升机构包括固定在所述移动基座上端面左侧的的爬升液压缸和平衡滑块，所述爬升液压缸可控制爬升液压杆上下移动，所述爬升液压杆上端固定有爬升支座，所述爬升支座左端与爬升连杆铰接，所述爬升连杆中段与支撑连杆铰接，所述爬升连杆左端与环形滑块支座铰接，所述爬升连杆与提升杆固定连接，所述环形滑块支座下端固定有环形滑块，所述环形滑块可在环形滑槽中前后环形滑动，所述环形滑槽开口朝上设置在平行卡爪基座中，所述平行卡爪基座左端固定有平行卡爪调节缸，所述平行卡爪调节缸可控制平行卡爪调节杆左右移动，所述平行卡爪调节杆左端固定有平行卡爪，所述平行卡爪内侧开有开口朝右的扭转开口腔，所述扭转开口腔前后端壁间转动设有扭转轴，所述扭转轴后侧固定连接有扭簧，所述扭转轴上固定设有棘爪，所述棘爪上端固定设有滑块压杆，所述平行卡爪调节缸上端面固定设有磁控支座，所述磁控支座前端面固定设有磁控滑槽，所述磁控滑槽控制有可上下移动的磁控滑块，所述磁控滑块下端与所述滑块压杆固定连接，所述平行卡爪下端面固定有第一弹簧固定块，所述第一弹簧固定块下端固定连接有拉簧，所述拉簧下端固定连接有铰接弹簧固定块，所述铰接弹簧固定块与自锁卡爪铰接，所述自锁卡爪与自锁卡爪调节杆固定，所述自锁卡爪调节杆可由自锁卡爪调节缸控制左右移动，所述自锁卡爪调节缸右端固定有自锁卡爪基座，所述自锁卡爪基座内开有上下贯穿的环形通孔滑槽，所述环形通孔滑槽内设有可前后环形滑动的环形孔槽滑块，所述环形孔槽滑块内开有上下贯穿的通孔，所述通孔前壁和后壁固定有滑块铰接轴，所述滑块铰接轴与支撑连杆铰接，所述滑块铰接轴上铰接有缸底铰接支座，所述缸底铰接支座位于所述支撑连杆后侧，所述缸底铰接支座下侧与平衡滑槽固定连接，所述平衡滑槽与平衡滑块滑动连接，所述平衡滑槽外侧固定有第二弹簧固定块，所述第二弹簧固定块下侧固定连接有拉力弹簧，所述拉力弹簧下侧固定连接有第三弹簧固定块，所述第三弹簧固定块固定在所述移动基座左侧上端面；

所述移动基座上端面右侧设有修剪机构，所述修剪机构包括铰接支座和支撑底座，所述铰接支座与所述支撑底座固定在所述移动基座上端面，所述铰接支座上侧铰接有俯仰连杆，所述俯仰连杆中段固定有俯仰连杆支座，所述俯仰连杆支座铰接有杆顶支座，所述杆顶支座下端与俯仰液压杆固定连接，所述俯仰液压杆可由俯仰液压缸控制上下移动，所述俯仰液压缸固定在所述移动基座上右侧上端面，所述俯仰连杆右侧与铰接滑块铰接，所述铰接滑块可在俯仰滑槽中左右移动，所述俯仰滑槽开口朝上设置于俯仰连杆中，所述俯仰连杆上表面嵌设有切割步进电机，所述切割步进电机可控制切割步进电机轴转动，所述切割步进电机轴上端固定有切割步进电机板，所述切割步进电机板上端面固定有切割机，所述切割机用于树枝修剪。

优选地，所述移动基座下侧设有夹紧转角机构，所述夹紧转角机构包括液压爪轴和液压爪，所述液压爪轴贯穿所述移动基座上下表面与所述移动基座固定连接，所述液压爪轴铰接有所述液压爪，所述液压爪用于夹持树干，所述液压爪下侧内置有转角步进电机，所述转角步进电机可控制转角步进电机轴转动，所述转角步进电机轴下端固定有转角齿轮，所述转角齿轮用于所述液压爪与夹持树干之间的相对转动，所述转角齿轮设置有四组，统一由所述转角步进电机驱动。

优选地，所述环形滑槽内部设置有两个第一复位弹簧，所述第一复位弹簧与所述环形孔槽滑块固定连接，所述第一复位弹簧与所述环形通孔滑槽端壁固定连接，所述第一复位弹簧用于所述环形孔槽滑块的复位，所述环形通孔滑槽内部设置有两个第二复位弹簧，所述第二复位弹簧与所述环形滑块固定连接，所述第二复位弹簧与所述环形滑槽端壁固定连接，所述第二复位弹簧用于所述环形滑块的复位。

优选地，所述平行卡爪表面较为粗糙，所述自锁卡爪表面较为粗糙，所述扭簧有逆时针的扭转力，所述棘爪前端锋利，易于刺入树干，所述爬升连杆的运动轨迹处于所述爬升连杆运动圆轨迹的左右两切线附近。

本发明的有益效果：本发明可通过机械自锁的形式来实现爬升式树枝精准修剪，对于树枝精准修剪和人力物力的节省效果较为显著，发明内设有爬升机构部分，可进行修剪机构在树干上的爬升，夹紧转角机构，可用于躲避无需修剪的树枝或障碍，修剪机构，当整个设备爬升到指定要修建的树枝附近后，通过调节修剪设备的俯仰角和转角进行精准修剪树木，本发明结构简单小巧，修剪效率高，精准度高，适用于大面积推广。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例图1中a处的放大示意图；

图3是本发明实施例图1中b处放大示意图。

图4是本发明实施例图2中c-c方向的示意图；

图5是本发明实施例图2中d-d方向的示意图；

图6是本发明实施例图5中e处放大示意图。

具体实施方式

下面结合图1-6对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图1-6所述的一种爬升式树枝精准修剪设备，包括移动基座10，所述移动基座10上端面左侧设有爬升机构66，所述爬升机构66包括固定在所述移动基座10上端面左侧的的爬升液压缸11和平衡滑块44，所述爬升液压缸11可控制爬升液压杆12上下移动，所述爬升液压杆12上端固定有爬升支座13，所述爬升支座13左端与爬升连杆14铰接，所述爬升连杆14中段与支撑连杆15铰接，所述爬升连杆14左端与环形滑块支座16铰接，所述爬升连杆14与提升杆20固定连接，所述环形滑块支座16下端固定有环形滑块17，所述环形滑块17可在环形滑槽19中前后环形滑动，所述环形滑槽19开口朝上设置在平行卡爪基座18中，所述平行卡爪基座18左端固定有平行卡爪调节缸21，所述平行卡爪调节缸21可控制平行卡爪调节杆22左右移动，所述平行卡爪调节杆22左端固定有平行卡爪28，所述平行卡爪28内侧开有开口朝右的扭转开口腔65，所述扭转开口腔65前后端壁间转动设有扭转轴27，所述扭转轴27后侧固定连接有扭簧64，所述扭转轴27上固定设有棘爪63，所述棘爪63上端固定设有滑块压杆26，所述平行卡爪调节缸21上端面固定设有磁控支座23，所述磁控支座23前端面固定设有磁控滑槽24，所述磁控滑槽24控制有可上下移动的磁控滑块25，所述磁控滑块25下端与所述滑块压杆26固定连接，所述平行卡爪28下端面固定有第一弹簧固定块29，所述第一弹簧固定块29下端固定连接有拉簧30，所述拉簧30下端固定连接有铰接弹簧固定块31，所述铰接弹簧固定块31与自锁卡爪32铰接，所述自锁卡爪32与自锁卡爪调节杆33固定，所述自锁卡爪调节杆33可由自锁卡爪调节缸34控制左右移动，所述自锁卡爪调节缸34右端固定有自锁卡爪基座35，所述自锁卡爪基座35内开有上下贯穿的环形通孔滑槽38，所述环形通孔滑槽38内设有可前后环形滑动的环形孔槽滑块37，所述环形孔槽滑块37内开有上下贯穿的通孔71，所述通孔71前壁和后壁固定有滑块铰接轴36，所述滑块铰接轴36与支撑连杆15铰接，所述滑块铰接轴36上铰接有缸底铰接支座42，所述缸底铰接支座42位于所述支撑连杆15后侧，所述缸底铰接支座42下侧与平衡滑槽43固定连接，所述平衡滑槽43与平衡滑块44滑动连接，所述平衡滑槽43外侧固定有第二弹簧固定块39，所述第二弹簧固定块39下侧固定连接有拉力弹簧40，所述拉力弹簧40下侧固定连接有第三弹簧固定块41，所述第三弹簧固定块41固定在所述移动基座10左侧上端面；

所述移动基座10上端面右侧设有修剪机构67，所述修剪机构67包括铰接支座54和支撑底座58，所述铰接支座54与所述支撑底座58固定在所述移动基座10上端面，所述铰接支座54上侧铰接有俯仰连杆53，所述俯仰连杆53中段固定有俯仰连杆支座52，所述俯仰连杆支座52铰接有杆顶支座72，所述杆顶支座72下端与俯仰液压杆51固定连接，所述俯仰液压杆51可由俯仰液压缸50控制上下移动，所述俯仰液压缸50固定在所述移动基座10上右侧上端面，所述俯仰连杆53右侧与铰接滑块55铰接，所述铰接滑块55可在俯仰滑槽56中左右移动，所述俯仰滑槽56开口朝上设置于俯仰连杆57中，所述俯仰连杆57上表面嵌设有切割步进电机59，所述切割步进电机59可控制切割步进电机轴60转动，所述切割步进电机轴60上端固定有切割步进电机板61，所述切割步进电机板61上端面固定有切割机62，所述切割机62用于树枝修剪。

有益地，所述移动基座10下侧设有夹紧转角机构68，所述夹紧转角机构68包括液压爪轴45和液压爪46，所述液压爪轴45贯穿所述移动基座10上下表面与所述移动基座10固定连接，所述液压爪轴45铰接有所述液压爪46，所述液压爪46用于夹持树干，所述液压爪46下侧内置有转角步进电机47，所述转角步进电机47可控制转角步进电机轴48转动，所述转角步进电机轴48下端固定有转角齿轮49，所述转角齿轮49用于所述液压爪46与夹持树干之间的相对转动，所述转角齿轮49设置有四组，统一由所述转角步进电机47驱动。

有益地，所述环形滑槽19内部设置有两个第一复位弹簧69，所述第一复位弹簧69与所述环形孔槽滑块37固定连接，所述第一复位弹簧69与所述环形通孔滑槽38端壁固定连接，所述第一复位弹簧69用于所述环形孔槽滑块37的复位，所述环形通孔滑槽38内部设置有两个第二复位弹簧70，所述第二复位弹簧70与所述环形滑块17固定连接，所述第二复位弹簧70与所述环形滑槽19端壁固定连接，所述第二复位弹簧70用于所述环形滑块17的复位。

有益地，所述平行卡爪28表面较为粗糙，所述自锁卡爪32表面较为粗糙，所述扭簧64有逆时针的扭转力，所述棘爪63前端锋利，易于刺入树干，所述爬升连杆14的运动轨迹处于所述爬升连杆14运动圆轨迹的左右两切线附近。

初始状态，液压爪46处于张开状态，平衡滑块44位于平衡滑槽43最上端，爬升液压杆12位于爬升液压缸11最上端，磁控滑块25位于磁控滑槽24最上端，拉簧30处于正常状态，环形滑块17位于环形滑槽19中段，环形孔槽滑块37位于环形通孔滑槽38中段，环形滑块17和环形孔槽滑块37处于同一平面，切割机62处于平放状态，切割机62偏离爬升机构66的正上方。

使用时：根据树干的直径手动调节平行卡爪调节杆22，自锁卡爪调节杆33的长度，调节完毕后，将爬升机构66和夹紧转角机构68套在树干上，液压爪46收紧，通过转角齿轮49卡紧树干，自锁卡爪32与自锁卡爪基座35配合在摩擦力的作用下卡紧树干，爬升液压缸11控制爬升液压杆12向下运动，爬升液压杆12带动爬升支座13向下运动，爬升支座13带动爬升连杆14绕爬升连杆14与支撑连杆15的铰接点顺时针转动，爬升连杆14带动提升杆20以爬升连杆14与支撑连杆15的铰接点为支点顺时针转动，提升杆20左端推动平行卡爪调节缸21向上运动，棘爪63在树干的推动下左右摆动，拉簧30拉伸，爬升液压杆12运动到爬升液压缸11底部，平行卡爪28在拉簧30拉力的作用下向下运动，平行卡爪基座18在重力的作用下向下运动，棘爪63刺进树干，棘爪63带动滑块压杆26，滑块压杆26将磁控滑块25顶在磁控滑槽24最上端，棘爪63无法继续转动，阻止平行卡爪28和平行卡爪基座18继续向下运动，爬升液压缸11控制爬升液压杆12向上运动，爬升液压杆12带动爬升支座13向上运动，爬升支座13带动爬升连杆14绕爬升连杆14与环形滑块支座16的铰接点逆时针转动，爬升连杆14带动支撑连杆15以爬升连杆14与环形滑块支座16的铰接点为支点逆时针转动，支撑连杆15在爬升连杆14的拉力作用下向上运动，支撑连杆15通过滑块铰接轴36带动环形孔槽滑块37向上运动，环形孔槽滑块37带动自锁卡爪基座35向上运动，环形孔槽滑块37通过缸底铰接支座42带动平衡滑槽43向上运动，自锁卡爪32和自锁卡爪基座35对树干的摩擦自锁解除，自锁卡爪32在拉簧30的拉力作用下向上运动，此时，爬升机构66整体向上移动一段距离，重复以上操作，在爬升液压杆12的往复运动作用下，爬升机构66沿树干稳步上升，到达一定距离后，液压爪46张开，停止夹紧树干，自锁卡爪32和自锁卡爪基座35在环形孔槽滑块37及其下端所连接的机构的重力作用下自锁，此时，在拉力弹簧40的拉力作用下平衡滑槽43内平衡滑块44向上移动爬升机构66爬升的同等距离，平衡滑块44带动移动基座10向上运动，移动基座10带动整体向上运动，爬升液压缸11随平衡滑块44的运动距离控制爬升液压杆12向下运动，爬升机构66，修剪机构67和夹紧转角机构68整体爬升完毕，液压爪46再次卡紧树干。

爬升机构66向上运动的过程中遇到阻碍时，转角步进电机47控制转角步进电机轴48转动，转角齿轮49随转角步进电机轴48转动，转角齿轮49在树干摩擦力的作用下带动液压爪轴45以及移动基座10转动，移动基座10上侧除与平行卡爪基座18和自锁卡爪基座35所固结的机构，全部移动基座10的转动而转动，直到液压爪46的开口朝向阻碍，此时，环形滑块17在环形滑块支座16的带动下环形转动，环形滑块17一侧的第一复位弹簧69被拉伸，一侧的第一复位弹簧69被压缩，环形孔槽滑块37在支撑连杆15和缸底铰接支座42的带动下环形转动，环形孔槽滑块37一侧的第二复位弹簧70被拉伸，一侧的第二复位弹簧70被压缩，磁控支座23控制磁控滑槽24向下运动，磁控滑槽24通过滑块压杆26使棘爪63绕扭转轴27顺时针转动，棘爪63从树干中脱离，爬升液压缸11控制爬升液压杆12向上运动，爬升液压杆12带动爬升支座13向上运动，爬升支座13带动爬升连杆14绕爬升连杆14与支撑连杆15的铰接点逆时针转动，爬升连杆14通过环形滑块支座16推动环形滑块17向下运动，环形滑块17推动平行卡爪基座18向下运动，平行卡爪28在拉簧30的拉力作用下向下运动，自锁卡爪32在重力的作用下向下运动，自锁卡爪32和自锁卡爪基座35的摩擦自锁解除，环形滑块17在两侧第一复位弹簧69的作用下复位，环形孔槽滑块37在两侧第二复位弹簧70的作用下复位，磁控支座23控制磁控滑槽24向上运动，磁控滑槽24通过滑块压杆26使棘爪63绕扭转轴27逆时针转动，棘爪63重新插入树干，夹紧转角机构68带动整个机构转角完毕。

到达指定要修剪的树枝附近后，俯仰液压缸50控制俯仰液压杆51向上运动，俯仰液压杆51通过杆顶支座72与俯仰连杆支座52的铰接作用控制俯仰连杆53绕俯仰连杆53与铰接支座54的铰接点转动，铰接滑块55在俯仰连杆53的带动下在俯仰滑槽56中左右滑动，使得俯仰连杆57绕俯仰连杆57和铰接滑块55的铰接点转动，切割步进电机59随俯仰连杆57的转动，切割步进电机59的俯仰角调节完毕后，切割步进电机59控制切割步进电机轴60转动，切割步进电机轴60通过铰接弹簧固定块31控制切割机62转动修剪树枝。

修剪完毕后，磁控支座23控制磁控滑槽24向下运动，磁控滑槽24通过滑块压杆26使棘爪63绕扭转轴27顺时针转动，棘爪63从树干中脱离，爬升液压缸11控制爬升液压杆12向上运动，爬升液压杆12带动爬升支座13向上运动，爬升支座13带动爬升连杆14绕爬升连杆14与支撑连杆15的铰接点逆时针转动，爬升连杆14通过环形滑块支座16推动环形滑块17向下运动，环形滑块17推动平行卡爪基座18向下运动，平行卡爪28在拉簧30的拉力作用下向下运动，自锁卡爪32在重力的作用下向下运动，自锁卡爪32和自锁卡爪基座35的摩擦自锁解除，液压爪46停止夹紧树干，爬升机构66和夹紧转角机构68在与树干的摩擦力作用带动整个机构缓慢下落。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。