一種多自由度的苗木修剪助力裝置的制作方法

本發明涉及城市綠化林木的修剪器具領域，尤其是一種多自由度的苗木修剪助力裝置，適用于中低高度林木修剪。

背景技術：

如今，人們越來越重視城市的綠化問題，所以許多城市都在積極地擴大自身的綠化面積，然而，遇到的問題是，城市中花草樹木的修剪任務越來越繁重，特別是中低高度草木平整修剪的工作量越來越大。這些修剪的工作大多都是依靠傳統的人工作業來完成，通常是勞動人員手握苗木修剪器進行掃掠式的修剪，這種作業方式不僅工作強度大，而且由于修剪的面積比較大，工作效率會隨著時間大大降低，遠遠不能滿足日益增長的城市綠化的修剪工作的需求。因此，迫切需要一種簡單實用的機械裝置來代替人力直接掌握苗木修剪器進行城市林木的修剪。

技術實現要素：

本發明要解決的問題是提供一種多自由度的苗木修剪助力裝置，通過將苗木修剪器固定在苗木修剪助力裝置上，簡單操作苗木修剪助力裝置來完成對草木的修剪工作，大大減輕綠化工人的工作強度，提高工作效率。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種多自由度的苗木修剪助力裝置，包括行走機構、升降定位機構、夾持機構、縱向給進機構以及萬向頭機構，具體結構和連接關系為：

所述行走機構包括定向車輪、轉向車輪、扶手及車架，定向車輪和轉向車輪共同配合，實現小車的直線行駛和轉向，通過人力推拉扶手來實現行走機構的移動。

所述升降定位機構包括絲桿傳動軸、手柄、螺母軸承套以及升降定位導向筒，所述絲桿傳動軸固定于車架上，絲桿傳動軸和螺母軸承套相嚙合，螺母軸承套曲面均勻分布四根手柄，轉動手柄，通過螺母軸承套和絲桿傳動軸配合傳遞動力給升降定位導向筒，使得升降定位機構上下給進。

所述夾持機構由夾持工作臺，第一定位螺釘、第二定位螺釘、第三定位螺釘、第四定位螺釘、第一螺母、第二螺母、第三螺母、第四螺母、第一定位支架，第二定位支架以及推桿組成。第一定位支架由第一定位螺釘、第一螺母、第二定位螺釘、第二螺母豎直固定于夾持工作臺上；第二定位支架由第三定位螺釘、第三螺母、第四定位螺釘、第四螺母豎直固定于夾持工作臺上，推桿焊接在夾持工作臺的下方，通過第一定位支架、第二定位支架定位來固定苗木修剪器的位置，實現苗木修剪器的穩固夾持，通過用手操作推桿來實現對苗木修剪器的操作。

所述縱向給進機構包括導軌、第一銷軸、第二銷軸、第一滾動軸承、第二滾動軸承、第三滾動軸承、第四滾動軸承以及滑塊，第一銷軸穿過滑塊的下面與第一滾動軸承和第二滾動軸承連接，第二銷軸穿過滑塊的下面與第三滾動軸承和第四滾動軸承連接，通過第一滾動軸承、第二滾動軸承、第三滾動軸承和第四滾動軸承在導軌中滾動使得縱向給進機構進行縱向的前進和后退。

所述萬向頭機構包括第五滾動軸承、第一軸承套、第一定位支座、第一定位塊、第三銷軸、第四銷軸以及彈簧，第一軸承套焊接在滑塊上，第五滾動軸承和第一軸承套配合，第一定位支座和第五滾動軸承通過第三銷軸連接，第一定位塊通過第四銷軸和第一定位支座連接，彈簧和第一定位支座連接，通過第五滾動軸承的轉動實現萬向頭機構在水平方向的360度旋轉，從而實現苗木修剪器的掃掠式修剪，通過第四銷軸的轉動實現萬向頭機構在豎直方向的旋轉，從而調整苗木修剪器豎直方向的修剪角度，通過兩個方向的旋轉配合，實現萬向旋轉功能。彈簧能夠在沒有人力的情況下支撐夾持工作臺，防止其傾斜過度。

所述升降定位機構升降變化范圍為400～1100mm。

所述縱向給進機構給進最大長度為800mm。

所述的萬向頭機構控制苗木修剪器在水平方向進行360度旋轉和沿著自身軸線方向上的90度旋轉。

本發明的突出優點在于：

升降定位機構能夠在豎直方向實現升降，使得夾持機構上的苗木修剪器修剪的高度變化范圍為400～1100mm，滿足身高在1500～1850mm的操作者使用。

縱向給進機構能夠在縱向實現苗木修剪器的前進和后退，最大前進距離為800mm。

萬向頭機構能夠使固定在夾持機構上的苗木修剪器在水平方向進行360度旋轉和沿著自身軸線方向上的90度旋轉，滿足苗木修剪器沿水平方向不同角度和沿軸線不同角度對林木的修剪，操作方便。

采用半機械作業代替人工作業，改變了傳統的作業方式，提高了工作效率，減少了工人的工作強度。

附圖說明

圖1是本發明所述多自由度苗木修剪助力裝置的結構示意圖。

圖2是本發明所述多自由度苗木修剪助力裝置的夾持機構和萬向頭機構的結構示意圖。

圖3是本發明所述多自由度苗木修剪助力裝置的夾持機構俯視結構示意圖。

圖4是本發明所述多自由度苗木修剪助力裝置的夾持機構仰視結構示意圖。

圖5是本發明所述多自由度苗木修剪助力裝置的行走機構右視結構示意圖。

圖6是本發明所述多自由度苗木修剪助力裝置的夾持機構和萬向頭機構的右視結構示意圖。

圖中的標記為：

第一定位支架1、夾持工作臺2、彈簧3、第一定位支座4、導軌5、手柄6、螺母軸承套7、絲桿傳動軸8、車架9、轉向車輪10、推桿11、扶手12、第一定位塊13、第一軸承套14、滑塊15、升降定位導向筒16、定向車輪17、第四銷軸18、第一滾動軸承19、第一銷軸20、第二銷軸21、第二滾動軸承22、第一定位螺釘和第一螺母23、第二定位螺釘和第二螺母24、第三定位螺釘和第三螺母25、第四定位螺釘和第四螺母26、第二定位支架27、第三滾動軸承28、第四滾動軸承29、第五滾動軸承30。

具體實施方式

如圖1至圖6所示，本發明所述多自由度苗木修剪助力裝置，包括行走機構、升降定位機構、夾持機構、縱向給進機構以及萬向頭機構。具體結構和連接關系為：

所述行走機構包括定向車輪17、轉向車輪10、扶手12及車架9，轉向車輪10起轉向作用，定向車輪17和轉向車輪10共同配合，實現小車的直線行駛和轉向。通過人力推拉扶手12來實現行走機構的移動。

所述升降定位機構包括絲桿傳動軸8、手柄6、螺母軸承套7以及升降定位導向筒16，所述絲桿傳動軸8固定于車架9上，絲桿傳動軸8上有外螺紋，螺母軸承套7內側有內螺紋。絲桿傳動軸8和螺母軸承套7相嚙合，螺母軸承套7曲面均勻分布四根手柄6，通過螺母軸承套7和絲桿傳動軸8配合傳遞動力給升降定位導向筒16，使得升降定位機構上下給進。

所述夾持機構包括夾持工作臺2、第一定位螺釘23、第二定位螺釘24、第三定位螺釘25、第四定位螺釘26、第一螺母23、第二螺母24、第三螺母25、第四螺母26、第一定位支架1，第二定位支架27以及推桿11。第一定位支架1由第一定位螺釘23、第一螺母23、第二定位螺釘24、第二螺母24豎直固定在夾持工作臺2上；第二定位支架由第四定位螺釘25、第四螺母25、第五定位螺釘26、第五螺母26豎直固定在夾持工作臺2上。推桿11焊接在夾持工作臺2的下方。通過第一定位支架1、第二定位支架27固定苗木修剪器的位置，實現苗木修剪器的穩固夾持。通過用手操作推桿11來實現對苗木修剪器的操作。

所述縱向給進機構包括導軌5、第一銷軸20、第二銷軸21、第一滾動軸承19、第二滾動軸承22、第三滾動軸承28、第四滾動軸承29以及滑塊15。第一銷軸20穿過滑塊15的下面與第一滾動軸承19和第二滾動軸承22連接，第二銷軸21穿過滑塊的下面與第三滾動軸承28和第四滾動軸承29連接。通過第一滾動軸承19、第二滾動軸承22、第三滾動軸承28和第四滾動軸承29在導軌5中滾動使得縱向給進機構進行縱向的前進和后退。

所述萬向頭機構包括第五滾動軸承30、第一軸承套14、第一定位支座4、第一定位塊13、第三銷軸、第四銷軸18以及彈簧3。第一軸承套14焊接在滑塊15上，第五滾動軸承30和第一軸承套14配合，第一定位支座4和第五滾動軸承30通過第三銷軸連接，第一定位塊13通過第四銷軸18和第一定位支座4連接，彈簧3和第一定位支座4連接。通過第五滾動軸承30的轉動實現萬向頭機構在水平方向的360度旋轉，從而實現苗木修剪器的掃掠式修剪。通過第四銷軸18的轉動實現萬向頭機構在豎直方向的旋轉，從而調整苗木修剪器豎直方向的修剪角度。通過兩個方向的旋轉配合，實現萬向旋轉功能，彈簧3可以在沒有人力的情況下支撐夾持工作臺2，防止其傾斜過度。

工作原理及過程

通過行走機構的定向車輪17和轉向車輪10，能夠實現整個裝置的直線行走和轉向功能，通過人力推拉扶手12實現行走機構的移動。

轉動升降定位機構中安裝在螺母軸承套7外側曲面均勻分布四根手柄6，傳動動力使其實現上下給進；推桿11、夾持工作臺2和縱向給進機構連接在一起，手動推進或者回拉推桿11，能夠使第一滾動軸承19、第二滾動軸承22、第三動軸承28、第四滾動軸承29在導軌5中運動實現縱向給進機構的前進或后退；通過左右水平擺動推桿11，使第五滾動軸承30在第一軸承套14中轉動實現萬向頭機構水平方向360旋轉；通過上下擺動推桿11帶動第三銷軸轉動來實現萬向頭機構沿第五滾動軸承30軸線方向90度的轉動，通過兩個方向轉動的配合來實現萬向旋轉功能；將苗木修剪器放置在夾持工作臺2上，通過第一定位支架，第二定位支架來卡住苗木修剪器完成固定。

使用方法：

先松開第一定位螺釘23、第二定位螺釘24、第三定位螺釘25、第四位螺釘26，將苗木修剪器放置在夾持工作臺2上，然后上緊第一螺母23、第二螺母24、第三螺母25、第四螺母26，完成對苗木修剪器的固定。通過轉動手柄6來調節苗木修剪器修剪的高度；通過控制推桿11來完成萬向頭機構在水平方向的旋轉，從而實現苗木修剪器對林木反復掃掠式的修剪，將林木修剪成平整的平面；抬升或降低推桿11來實現萬向頭機構沿軸線方向的旋轉，從而實現苗木修剪器修剪草木的角度。通過兩個方向旋轉的配合，來完成對苗木任意角度的修剪作業。