專利名稱：一種楊樹自動(dòng)修枝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于林業(yè)機(jī)械范圍，尤其是一種應(yīng)用于楊樹的自動(dòng)修枝裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)楊樹人工林總面積為700多萬公頃，居世界第一。隨著楊樹速生林的發(fā)展和擴(kuò)大，對(duì)楊樹栽培不僅要求速生、豐產(chǎn)，而且還要求其木材優(yōu)質(zhì)，出材率高。合理適時(shí)的修枝可以促進(jìn)樹木的生長(zhǎng)，提高樹木的通直度和圓滿度；同時(shí)，修枝還可以改善林木的生長(zhǎng)環(huán)境，如通風(fēng)透光條件，減輕病蟲害和風(fēng)雪災(zāi)害，改善林木防火條件，增加林木經(jīng)營(yíng)收入。楊樹樹體高大修枝成本高，很多地區(qū)存在著修枝方法不當(dāng)甚至不修枝等現(xiàn)象，其主要原因是我國(guó)目前的林區(qū)剪枝機(jī)器相對(duì)比較落后，存在安全性差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、修枝效率低下、修枝質(zhì)量差、修枝高度達(dá)不到要求等問題。目前林業(yè)常用修枝工具有手鋸、砍刀、手持高位修枝剪以及小型機(jī)械整枝設(shè)備等，能方便快捷地修剪細(xì)小枝條，并且造價(jià)低廉，使用簡(jiǎn)單，但是其修枝高度只有5-7米左右，由于楊樹中上部修枝高度一般要求達(dá)到8 13米，因而存在修剪高度不夠的問題。若采用加長(zhǎng)桿，因其剛度不足，易導(dǎo)致剪枝刀晃動(dòng)，難以定位，且修枝口不平滑，不利于修枝口愈合，易形成死節(jié)；而大型整枝設(shè)備一般用于城市園林的高大樹木的修枝操作，需2-3個(gè)工作人員同時(shí)操作才能完成修枝，且對(duì)工作環(huán)境要求比較高，在一些道路不好或林木比較密集的地方，高空工作車也無法展開，因而不適合用于林區(qū)的林業(yè)生產(chǎn)。楊樹修枝主要是修除從主干上萌發(fā)的中下部所有凈消耗性側(cè)枝枝條，形成合理的枝條結(jié)構(gòu)和冠高比，其修枝高度最高可達(dá)13米。因此依據(jù)其修枝農(nóng)藝要求，研究楊樹自動(dòng)修枝裝置具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有楊樹修枝工具修枝高度不足、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、操作不便及安全性差，大型修枝機(jī)械無法適用于楊樹林內(nèi)的較小操作空間等問題，本發(fā)明提供一種自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)便、使用方便的楊樹自動(dòng)修枝裝置。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種楊樹自動(dòng)修枝裝置，包括:攀爬機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和修枝鋸執(zhí)行機(jī)構(gòu)。所述的攀爬機(jī)構(gòu)集驅(qū)動(dòng)與壓緊功能于一體，在保證驅(qū)動(dòng)輪和抱緊輪壓緊樹干的同時(shí)，為機(jī)器爬升和下降提供所需驅(qū)動(dòng)力；所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過連接支撐桿固定在攀爬機(jī)構(gòu)的上部，實(shí)現(xiàn)繞樹干的整周轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的修枝鋸執(zhí)行機(jī)構(gòu)固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，修枝鋸電機(jī)及修枝鋸在電動(dòng)推桿的作用下到達(dá)所需修枝的側(cè)枝位置，修枝鋸沿側(cè)向鋸切，完成修枝操作。所述的攀爬機(jī)構(gòu)包括圓形機(jī)架、爬升子機(jī)構(gòu)和抱緊子機(jī)構(gòu)。所述的爬升子機(jī)構(gòu)與抱緊子機(jī)構(gòu)分別裝配在圓形機(jī)架上。所述的圓形機(jī)架是攀爬機(jī)構(gòu)的支撐骨架，分為左部半圓形框架、右部半圓形框架和四個(gè)連接支撐腿。左、右半圓形框架的一末端通過框架鉸鏈連接，可實(shí)現(xiàn)左、右半圓形框架的打開與閉合。左、右半圓形框架封閉工作時(shí)，另一末端通過框架鎖緊銷軸固定，形成一個(gè)圓形框架。所述的圓形框架的內(nèi)側(cè)焊接三組銷孔座且每組銷孔座之間相隔120°呈圓周分布，每組分成上下兩排對(duì)稱安裝，每排含兩個(gè)銷孔座。所述的連接支撐腿由連接支撐桿和萬向輪組成。圓形框架的外側(cè)邊沿每相隔90°開有一個(gè)穿孔，共四個(gè)穿孔，用于連接安裝四個(gè)連接支撐桿。所述的爬升子機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)腿、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪與驅(qū)動(dòng)鏈條。所述驅(qū)動(dòng)腿中間部位為電機(jī)框架，用于固定驅(qū)動(dòng)電機(jī)；驅(qū)動(dòng)腿的一端為驅(qū)動(dòng)輪支架；驅(qū)動(dòng)腿的另一端呈V型結(jié)構(gòu)，通過銷軸連接在圓形框架上排的兩個(gè)銷孔座上；圓形框架上排三個(gè)銷孔座組各連接一驅(qū)動(dòng)腿。所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過緊固螺絲固定在驅(qū)動(dòng)腿電機(jī)框架上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸上安裝電機(jī)鏈輪；所述的驅(qū)動(dòng)輪通過輪軸安裝在驅(qū)動(dòng)輪支架上，輪軸末端安裝驅(qū)動(dòng)輪鏈輪；所選用的電機(jī)鏈輪直徑小于驅(qū)動(dòng)輪鏈輪，驅(qū)動(dòng)鏈條安裝在電機(jī)鏈輪與驅(qū)動(dòng)輪鏈輪上，傳遞動(dòng)力。所述的抱緊子機(jī)構(gòu)包括抱緊腿、抱緊輪、拉緊推桿與拉緊彈簧。所述抱緊腿的近圓形框架端呈V型結(jié)構(gòu)，通過銷軸連接在圓形機(jī)架下排的兩個(gè)銷孔座上；圓形框架下排三個(gè)銷孔座組各連接一抱緊腿，抱緊腿的長(zhǎng)度與驅(qū)動(dòng)腿長(zhǎng)度相等。抱緊腿的另一端安裝抱緊輪支架，所述的抱緊輪通過輪軸安裝在抱緊輪支架上，；所述驅(qū)動(dòng)腿上的電機(jī)框架及抱緊腿中間部位焊接有角鐵構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)腿推桿支架和抱緊腿推桿支架，所述拉緊推桿安裝在驅(qū)動(dòng)腿推桿支架和抱緊腿推桿支架上；所述拉緊彈簧的一端通過銷軸連接在抱緊腿推桿支架上，另一端與所述拉緊推桿缸筒相固接；拉緊推桿軸一端可活動(dòng)的套裝在拉緊推桿缸筒內(nèi)，另一端通過銷軸與驅(qū)動(dòng)腿推桿支架連接。所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)和回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)。所述的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)包括圓形軌道、滑道和轉(zhuǎn)盤鏈條。所述的圓形軌道由左半圓形軌道與右半圓形軌道配合而成。左、右半圓形軌道的一末端通過軌道鉸鏈連接，可實(shí)現(xiàn)左、右半圓形軌道的打開與閉合，圓形軌道的直徑與圓形框架直徑相等，開口方向與圓形框架保持一致。左、右半圓形軌道封閉工作時(shí)，另一末端通過軌道鎖緊銷軸固定。所述的滑道為在圓形軌道內(nèi)外邊緣開設(shè)的凹槽，滑道分為三條，其中鏈條滑道和支承滑道布置在圓形軌道外緣面上，壓輪滑道布置在圓形軌道內(nèi)緣面上。所述的轉(zhuǎn)盤鏈條放置在鏈條滑道內(nèi)`，其兩端固定在半圓形軌道上。所述轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)底部托板外側(cè)每相隔90°呈圓周分布也開有四個(gè)穿孔，連接支撐桿穿過托板和圓形框架相對(duì)應(yīng)的穿孔分別與托板和圓形框架焊接，從而將攀爬機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上下平行連接在一起，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在攀爬機(jī)構(gòu)的上部；連接支撐桿的下端安裝萬向輪。所述的回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)由平板底座、回轉(zhuǎn)電機(jī)、回轉(zhuǎn)鏈輪、回轉(zhuǎn)壓輪及扇形滑軌構(gòu)成。所述的平板底座一端開有兩個(gè)電機(jī)軸孔，另一端焊接兩根滾輪銷軸。所述的回轉(zhuǎn)電機(jī)放置于平板底座上，電機(jī)軸穿過電機(jī)軸孔。所述回轉(zhuǎn)鏈輪固接在電機(jī)軸末端，回轉(zhuǎn)鏈輪與轉(zhuǎn)盤鏈條嚙合。所述的回轉(zhuǎn)壓輪連接在滾輪銷軸上，壓緊于圓形軌道的壓輪滑道中。所述的扇形滑軌固接在平板底座的底部位置，扇形滑軌插放在圓形軌道上的支承滑道內(nèi)。所述的修枝鋸執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括光軸座、修枝鋸電機(jī)、修枝鋸和徑向進(jìn)給推桿。所述的光軸座上開有兩個(gè)光軸孔，兩條光軸可活動(dòng)的套接在光軸孔內(nèi)，兩條光軸近修枝鋸端固接在修枝鋸電機(jī)外殼后端面上；所述徑向進(jìn)給推桿缸筒末端通過銷軸固定在推桿固定座上，推桿固定座固接在光軸座的遠(yuǎn)修枝鋸端。徑向進(jìn)給推桿軸末端通過銷軸固接在推桿軸固定座上，推桿軸固定座焊接于修枝鋸電機(jī)外殼的后端面上。通過徑向進(jìn)給推桿的推桿軸運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)修枝鋸電機(jī)及修枝鋸沿光軸方向做徑向進(jìn)給。所述修枝鋸安放在修枝鋸電機(jī)軸上。光軸座近修枝鋸端通過光軸座合頁固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)的平板底座上，光軸座另一端通過緊固螺栓與回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)的平板底座連接，通過調(diào)整緊固螺栓可以調(diào)整光軸座與平板底座的間距從而調(diào)整光軸座與平板底座的傾角，以調(diào)整修枝鋸與樹干的鋸切角度。所述修枝鋸可以采用圓盤鋸或往復(fù)鋸。本發(fā)明一種楊樹自動(dòng)修枝裝置的有益效果是:1、針對(duì)楊樹修枝農(nóng)藝要求，修枝自動(dòng)化程度高，工作效率高且成本較低，剪枝作業(yè)無需人工直接參與，安全性好；2、采用具有驅(qū)動(dòng)腿、抱緊腿和框架結(jié)構(gòu)的攀爬結(jié)構(gòu)，爬升過程穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、操作方便、定位準(zhǔn)確；3、采用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，方便定位樹干上的側(cè)枝位置，并能配合進(jìn)給修枝鋸隨動(dòng)鋸切。4、采用上述修枝鋸執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可調(diào)整鋸切角度，能實(shí)現(xiàn)貼近主干進(jìn)行修枝，有利于減小枝樁長(zhǎng)度，減少死節(jié)，并且修枝口平滑，有利于修枝口愈合，因而能提高木材質(zhì)量。


圖1是楊樹自動(dòng)修枝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是攀爬機(jī)構(gòu)的局部剖視圖。圖3是攀爬機(jī)構(gòu)中左、右 半圓形框架的裝配圖。圖4是轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)左、右半圓形軌道裝配的局部剖視圖。圖5是回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖6是修枝鋸執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖7是爬樹過程示意圖。
圖中:1萬向輪、2連接支撐桿、3驅(qū)動(dòng)電機(jī)、4驅(qū)動(dòng)輪支架、5驅(qū)動(dòng)輪、6驅(qū)動(dòng)輪鏈輪、7驅(qū)動(dòng)鏈條、8電機(jī)鏈輪、9電機(jī)框架、10緊固螺絲、11抱緊輪支架、12抱緊輪、13銷孔座組、14左部半圓形框架、15框架鉸鏈、16右部半圓形框架、17框架鎖緊銷軸、18壓輪滑道、19鏈條滑道、20支承滑道、21左半圓形軌道、22軌道鉸鏈、23右半圓形軌道、24托板、25軌道鎖緊銷軸、26回轉(zhuǎn)鏈輪、27扇形滑軌、28回轉(zhuǎn)電機(jī)軸、29平板底座、30回轉(zhuǎn)電機(jī)、31滾輪銷軸、32回轉(zhuǎn)壓輪、33光軸座、34光軸、35推桿固定座、36徑向進(jìn)給推桿缸筒、37徑向進(jìn)給推桿、38推桿軸固定座、39修枝鋸、40修枝鋸電機(jī)軸、41修枝鋸電機(jī)、42轉(zhuǎn)盤鏈條、43驅(qū)動(dòng)腿推桿支架、44拉緊推桿軸、45拉緊推桿缸筒、46拉緊彈簧、47抱緊腿推桿支架、48光軸座合頁
具體實(shí)施例方式一種楊樹自動(dòng)修枝裝置如圖1所示，包括:攀爬機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和修枝鋸執(zhí)行機(jī)構(gòu)。攀爬機(jī)構(gòu)集驅(qū)動(dòng)與壓緊功能于一體，在保證車輪壓緊樹干的同時(shí)，為機(jī)器爬升提供所需動(dòng)力；所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)和回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)通過連接支撐桿固定在攀爬機(jī)構(gòu)的上部，圓形軌道的應(yīng)用為回轉(zhuǎn)平臺(tái)提供360°的旋轉(zhuǎn)要求?；剞D(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)放置于轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)之上，兩者通過相關(guān)配合連接在一起，回轉(zhuǎn)電機(jī)為回轉(zhuǎn)平臺(tái)提供動(dòng)力，使其可繞轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)自由回轉(zhuǎn)；修枝鋸執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接在回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)上，修枝鋸電機(jī)及修枝鋸在電動(dòng)推桿的作用下可在徑向方向往復(fù)進(jìn)給，到達(dá)所需剪枝位置，完成剪枝。所述的攀爬機(jī)構(gòu)如圖2所示，包括圓形機(jī)架、爬升子機(jī)構(gòu)和抱緊子機(jī)構(gòu)。所述的爬升子機(jī)構(gòu)與抱緊子機(jī)構(gòu)分別裝配在圓形機(jī)架上。所述的圓形機(jī)架是攀爬機(jī)構(gòu)的支撐骨架，分為左部半圓形框架14、右部半圓形框架16和四個(gè)連接支撐腿。左、右半圓形框架的一末端通過框架鉸鏈15連接，可實(shí)現(xiàn)左、右半圓形框架的打開與閉合。左、右半圓形框架封閉工作時(shí)，另一末端通過框架鎖緊銷軸17固定。所述圓形框架的內(nèi)側(cè)焊接上下兩排對(duì)稱的銷孔座組13，每排分布三組銷孔座且每組銷孔座之間相隔120°呈圓周分布，每組含兩個(gè)銷孔座。所述的連接支撐腿由連接支撐桿2和萬向輪I組成。圓形框架的外側(cè)邊沿相隔90°開有四個(gè)穿孔，連接支撐桿2通過穿孔與圓形框架焊接在一起，其末端安裝萬向輪I。所述的爬升子機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)腿、驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、驅(qū)動(dòng)輪5與驅(qū)動(dòng)鏈條7。所述驅(qū)動(dòng)腿中間部位為電機(jī)框架9，用于固定驅(qū)動(dòng)電機(jī)3。驅(qū)動(dòng)腿的近圓形框架端呈V型結(jié)構(gòu)，通過銷軸連接在圓形框架上排的銷孔座組13上，上排三個(gè)銷孔座組13各連接一驅(qū)動(dòng)腿。驅(qū)動(dòng)腿的近驅(qū)動(dòng)輪端·為驅(qū)動(dòng)輪支架4 ;所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)3通過緊固螺絲10固定在驅(qū)動(dòng)腿電機(jī)框架9上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)3軸上安裝電機(jī)鏈輪8 ;所述的驅(qū)動(dòng)輪5通過輪軸安裝在驅(qū)動(dòng)輪支架4，輪軸末端安裝驅(qū)動(dòng)輪鏈輪6 ;所選用的電機(jī)鏈輪8直徑小于驅(qū)動(dòng)輪鏈輪6，驅(qū)動(dòng)鏈條7安裝在電機(jī)鏈輪8與驅(qū)動(dòng)輪鏈輪6上,傳遞動(dòng)力。所述的抱緊子機(jī)構(gòu)包括抱緊腿、抱緊輪12、拉緊推桿與拉緊彈簧46。所述抱緊腿的近圓形框架端呈V型結(jié)構(gòu)，通過銷軸連接在圓形框架下排的銷孔座組13上，下排三個(gè)銷孔座組13各連接一抱緊腿。抱緊腿的近抱緊輪端為抱緊輪支架11，所述的抱緊輪12通過輪軸安裝在抱緊輪支架11上；所述驅(qū)動(dòng)腿上的電機(jī)框架9及抱緊腿中間部位焊接有角鐵，所述拉緊彈簧46的一端通過銷軸連接在抱緊腿推桿支架47上，另一端與所述拉緊推桿缸筒45末端相固接，而拉緊推桿軸44末端通過銷軸與驅(qū)動(dòng)腿推桿支架43連接。所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)和回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)。所述的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括圓形軌道、滑道和轉(zhuǎn)盤鏈條42。所述的圓形軌道由左半圓形軌道21與右半圓形軌道23配合而成，開口方向與圓形機(jī)架開口方向保持一致。左、右半圓形軌道的一末端通過軌道鉸鏈22連接，可實(shí)現(xiàn)左、右半圓形軌道的打開與閉合。左、右半圓形軌道封閉工作時(shí)，另一末端通過軌道鎖緊銷軸25固定。所述的滑道為在圓形軌道內(nèi)外邊緣開設(shè)的凹槽，滑道分為三條，其中鏈條滑道19和支承滑道20布置在圓形軌道外緣面上，鏈條滑道19在支承滑道20的上面；壓輪滑道18布置在圓形軌道內(nèi)緣面上。所述的轉(zhuǎn)盤鏈條42放置在鏈條滑道19內(nèi)，其兩端固定在半圓形軌道上。所述轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)底部托板24外側(cè)開有四個(gè)穿孔，連接支撐桿2同時(shí)穿過托板和圓形框架上的穿孔與托板24和圓形機(jī)架焊接在一起，從而將攀爬機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接在一起。所述的回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)如圖5所示，由平板底座29、回轉(zhuǎn)電機(jī)30、回轉(zhuǎn)鏈輪26、回轉(zhuǎn)壓輪32及扇形滑軌27構(gòu)成。所述的平板底座29 —端開有兩個(gè)電機(jī)軸孔，另一端焊接兩根滾輪銷軸31。所述的回轉(zhuǎn)電機(jī)30放置于平板底座29上，回轉(zhuǎn)電機(jī)軸28穿過電機(jī)軸孔。所述回轉(zhuǎn)鏈輪26固接在回轉(zhuǎn)電機(jī)軸28末端，回轉(zhuǎn)鏈輪26與轉(zhuǎn)盤鏈條42嚙合。所述的回轉(zhuǎn)壓輪32連接在滾輪銷軸31上，回轉(zhuǎn)壓輪的厚度稍小于壓輪滑道的寬度，可以壓緊于圓形軌道的壓輪滑道18中滑動(dòng)而不脫落。所述的扇形滑軌27固接在平板底座29的底部位置，扇形滑軌27可活動(dòng)的安裝在圓形軌道上的支承滑道20內(nèi)。所述的修枝鋸執(zhí)行機(jī)構(gòu)如圖6所示，包括光軸座33、修枝鋸電機(jī)41及修枝鋸39和徑向進(jìn)給推桿。所述的光軸座33固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)的平板底座29上，光軸座33上開有兩個(gè)光軸孔，兩條光軸放置于光軸孔內(nèi)，兩條光軸34近修枝鋸39端固接在修枝鋸電機(jī)41外殼后端面上；所述徑向進(jìn)給推桿缸筒36末端通過銷軸固定在推桿固定座35上，推桿固定座35固接在光軸座33的遠(yuǎn)修枝鋸39端。徑向進(jìn)給推桿37末端通過銷軸固接在推桿軸固定座上，推桿軸固定座38焊接于修枝鋸電機(jī)41外殼的后端面上。所述修枝鋸39安放在修枝鋸電機(jī)軸40上。在徑向進(jìn)給推桿的作用下，可以帶動(dòng)光軸在光軸座內(nèi)做徑向運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)修枝鋸根據(jù)樹枝的遠(yuǎn)近調(diào)整距離；光軸座33近修枝鋸39端通過光軸座合頁48固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)的平板底座29上，通過調(diào)整另一端緊固螺栓可以調(diào)整光軸座的傾角，從調(diào)整修枝鋸39與樹干的鋸切角度。所述修枝鋸39可以采用圓盤鋸或往復(fù)鋸。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)根據(jù)楊樹的最大和最小胸徑確定，但抱緊腿、驅(qū)動(dòng)腿長(zhǎng)度需相等。
0030本發(fā)明一種楊樹自動(dòng)修枝裝置所需動(dòng)力由可移動(dòng)電源如發(fā)電機(jī)、大容量蓄電池提供，修枝鋸電機(jī)所需交流電可由電源逆變工作產(chǎn)生，驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電動(dòng)推桿一般可選用12伏或24伏直流電源。本發(fā)明的工作過程如下:1、準(zhǔn)備階段:將驅(qū)動(dòng)腿和抱緊腿打開至最大角度，拆下框架鎖緊銷軸17和軌道鎖緊銷軸25，使自動(dòng)修枝裝置左半部分與右半部分繞鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，將機(jī)器呈打開狀態(tài)，移動(dòng)自動(dòng)修枝裝置至目標(biāo)樹干，使自動(dòng)修枝裝置套放于目標(biāo)樹干上，合攏機(jī)器裝上框架鎖緊銷軸17和軌道鎖緊銷軸25。2、爬升階段:啟動(dòng)自動(dòng)修枝裝置，攀爬機(jī)構(gòu)的電動(dòng)推桿收縮，使驅(qū)動(dòng)輪與抱緊輪從三個(gè)不同方向壓緊樹干。驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，電機(jī)鏈輪8通過驅(qū)動(dòng)鏈條7帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪鏈輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)輪5帶動(dòng)自動(dòng)修枝裝置緩慢爬升。在攀爬過程中若樹干凹凸不平時(shí)，拉緊彈簧46可使自動(dòng)修枝裝置具備一定的越障能力，使其可順利通過(如圖7所示)。；3、修枝階段:自動(dòng)修枝裝置 爬升到合適高度遇到枝干時(shí)，回轉(zhuǎn)電機(jī)30工作，帶動(dòng)回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)至枝干側(cè)方位置。徑向進(jìn)給推桿37將修枝鋸39推出，使修枝鋸39貼近樹干，修枝鋸電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)鋸切，配合回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，從側(cè)方鋸掉樹枝，徑向進(jìn)給推桿37將修枝鋸39收回。
權(quán)利要求
1.一種楊樹自動(dòng)修枝裝置，其特征在于包括:攀爬機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和修枝鋸執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述的攀爬機(jī)構(gòu)包括圓形機(jī)架、爬升子機(jī)構(gòu)和抱緊子機(jī)構(gòu)；所述的爬升子機(jī)構(gòu)與抱緊子機(jī)構(gòu)分別裝配在圓形機(jī)架上；所述的圓形機(jī)架是攀爬機(jī)構(gòu)的支撐骨架，分為左部半圓形框架、右部半圓形框架和四個(gè)連接支撐腿；左、右半圓形框架的一末端通過框架鉸鏈連接，可實(shí)現(xiàn)左、右半圓形框架的打開與閉合；左、右半圓形框架封閉工作時(shí)，另一末端通過框架鎖緊銷軸固定；所述的圓形框架的內(nèi)側(cè)焊接三組銷孔座且每組銷孔座之間相隔120°呈圓周分布，每組分成上下兩排對(duì)稱安裝，每排含兩個(gè)銷孔座；所述的連接支撐腿由連接支撐桿和萬向輪組成；圓形框架的外側(cè)邊沿每相隔90°開有一個(gè)穿孔，共四個(gè)穿孔，用于連接安裝四個(gè)連接支撐桿；所述的爬升子機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)腿、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪與驅(qū)動(dòng)鏈條；所述驅(qū)動(dòng)腿中間部位為電機(jī)框架，用于固定驅(qū)動(dòng)電機(jī)；驅(qū)動(dòng)腿的一端為驅(qū)動(dòng)輪支架；驅(qū)動(dòng)腿的另一端呈V型結(jié)構(gòu)，通過銷軸連接在圓形框架上排的兩個(gè)銷孔座上；圓形框架上排三個(gè)銷孔座組各連接一驅(qū)動(dòng)腿；所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過緊固螺絲固定在驅(qū)動(dòng)腿電機(jī)框架上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸上安裝電機(jī)鏈輪；所述 的驅(qū)動(dòng)輪通過輪軸安裝在驅(qū)動(dòng)輪支架上，輪軸末端安裝驅(qū)動(dòng)輪鏈輪；所選用的電機(jī)鏈輪直徑小于驅(qū)動(dòng)輪鏈輪，驅(qū)動(dòng)鏈條安裝在電機(jī)鏈輪與驅(qū)動(dòng)輪鏈輪上；所述的抱緊子機(jī)構(gòu)包括抱緊腿、抱緊輪、拉緊推桿與拉緊彈簧；所述抱緊腿的近圓形框架端呈V型結(jié)構(gòu)，通過銷軸連接在圓形機(jī)架下排的兩個(gè)銷孔座上；圓形框架下排三個(gè)銷孔座組各連接一抱緊腿，抱緊腿的長(zhǎng)度與驅(qū)動(dòng)腿長(zhǎng)度相等；抱緊腿的另一端安裝抱緊輪支架，所述的抱緊輪通過輪軸安裝在抱緊輪支架上，；所述驅(qū)動(dòng)腿上的電機(jī)框架及抱緊腿中間部位焊接有角鐵構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)腿推桿支架和抱緊腿推桿支架，所述拉緊推桿安裝在驅(qū)動(dòng)腿推桿支架和抱緊腿推桿支架上；所述拉緊彈簧的一端通過銷軸連接在抱緊腿推桿支架上，另一端與所述拉緊推桿缸筒相固接；拉緊推桿軸一端可活動(dòng)的套裝在拉緊推桿缸筒內(nèi)，另一端通過銷軸與驅(qū)動(dòng)腿推桿支架連接； 所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)和回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)；所述的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)包括圓形軌道、滑道和轉(zhuǎn)盤鏈條；所述的圓形軌道由左半圓形軌道與右半圓形軌道配合而成；左、右半圓形軌道的一末端通過軌道鉸鏈連接，可實(shí)現(xiàn)左、右半圓形軌道的打開與閉合，圓形軌道的直徑與圓形框架直徑相等，開口方向與圓形框架開口方向保持一致；左、右半圓形軌道封閉工作時(shí)，另一末端通過軌道鎖緊銷軸固定；所述的滑道為在圓形軌道內(nèi)外邊緣開設(shè)的凹槽，滑道分為三條，其中鏈條滑道和支承滑道布置在圓形軌道外緣面上，壓輪滑道布置在圓形軌道內(nèi)緣面上；所述的轉(zhuǎn)盤鏈條放置在鏈條滑道內(nèi)，其兩端固定在半圓形軌道上；所述轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)底部托板外側(cè)每相隔90°呈圓周分布也開有四個(gè)穿孔，連接支撐桿穿過托板和圓形框架相對(duì)應(yīng)的穿孔分別與托板和圓形框架焊接，從而將攀爬機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上下平行連接在一起，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在攀爬機(jī)構(gòu)的上部；連接支撐桿的下端安裝萬向輪；所述的回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)由平板底座、回轉(zhuǎn)電機(jī)、回轉(zhuǎn)鏈輪、回轉(zhuǎn)壓輪及扇形滑軌構(gòu)成；所述的平板底座一端開有兩個(gè)電機(jī)軸孔，另一端焊接兩根滾輪銷軸；所述的回轉(zhuǎn)電機(jī)放置于平板底座上，電機(jī)軸穿過電機(jī)軸孔；所述回轉(zhuǎn)鏈輪固接在電機(jī)軸末端，回轉(zhuǎn)鏈輪與轉(zhuǎn)盤鏈條嚙合；所述的回轉(zhuǎn)壓輪連接在滾輪銷軸上，壓緊于圓形軌道的壓輪滑道中；所述的扇形滑軌固接在平板底座的底部位置，扇形滑軌插放在圓形軌道上的支承滑道內(nèi)； 所述的修枝鋸執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括光軸座、修枝鋸電機(jī)、修枝鋸和徑向進(jìn)給推桿；所述的光軸座上開有兩個(gè)光軸孔，兩條光軸可活動(dòng)的套接在光軸孔內(nèi)，兩條光軸近修枝鋸端固接在修枝鋸電機(jī)外殼后端面上；所述徑向進(jìn)給推桿缸筒末端通過銷軸固定在推桿固定座上，推桿固定座固接在光軸座的遠(yuǎn)修枝鋸端；徑向進(jìn)給推桿軸末端通過銷軸固接在推桿軸固定座上，推桿軸固定座焊接于修枝鋸電機(jī)外殼的后端面上；通過徑向進(jìn)給推桿的推桿軸運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)修枝鋸電機(jī)及修枝鋸沿光軸方向做徑向進(jìn)給；所述修枝鋸安放在修枝鋸電機(jī)軸上；光軸座近修枝鋸端通過光軸座合頁固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)的平板底座上，光軸座另一端通過緊固螺栓與回轉(zhuǎn)平臺(tái)子機(jī)構(gòu)的平板底座連接，通過調(diào)整緊固螺栓可以調(diào)整光軸座與平板底座的間距從而調(diào)整 光軸座與平板底座的傾角，以調(diào)整修枝鋸與樹干的鋸切角度；所述修枝鋸可以采用圓盤鋸或往復(fù)鋸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種楊樹自動(dòng)修枝裝置，包括攀爬機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和修枝鋸執(zhí)行機(jī)構(gòu)。攀爬機(jī)構(gòu)集驅(qū)動(dòng)與壓緊功能于一體，在保證車輪壓緊樹干的同時(shí)，為機(jī)器爬升提供所需動(dòng)力；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過連接支撐桿固定在攀爬機(jī)構(gòu)的上部，實(shí)現(xiàn)繞樹干的整周轉(zhuǎn)動(dòng)；修枝鋸執(zhí)行機(jī)構(gòu)固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，修枝鋸電機(jī)及圓盤鋸在電動(dòng)推桿的作用下可在徑向方向進(jìn)給，到達(dá)所需剪枝位置，修枝鋸高速旋轉(zhuǎn)沿樹枝側(cè)向鋸切，完成修枝操作。該楊樹自動(dòng)修枝裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、定位準(zhǔn)確，并且修枝自動(dòng)化程度高，無需人工直接參與，安全性好。能夠?qū)崿F(xiàn)貼近主干進(jìn)行修枝，有利于減小枝樁長(zhǎng)度，減少死節(jié)，提高木材質(zhì)量。
文檔編號(hào)A01G3/08GK103070033SQ20131004649
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者苑進(jìn), 武軍, 曹邦華, 劉雪美, 王侃, 付光華, 劉勤華 申請(qǐng)人:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)