本發(fā)明涉及城市綠化林木的修剪器具領(lǐng)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(shù)：

如今，人們?cè)絹?lái)越重視城市的綠化問(wèn)題，所以許多城市都在積極地?cái)U(kuò)大自身的綠化面積，然而，遇到的問(wèn)題是，城市中花草樹(shù)木的修剪任務(wù)越來(lái)越繁重，特別是中低高度草木平整修剪的工作量越來(lái)越大。這些修剪的工作大多都是依靠傳統(tǒng)的人工作業(yè)來(lái)完成，通常是勞動(dòng)人員手握苗木修剪器進(jìn)行掃掠式的修剪，這種作業(yè)方式不僅工作強(qiáng)度大，而且由于修剪的面積比較大，工作效率會(huì)隨著時(shí)間大大降低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的城市綠化的修剪工作的需求。因此，迫切需要一種簡(jiǎn)單實(shí)用的機(jī)械裝置來(lái)代替人力直接掌握苗木修剪器進(jìn)行城市林木的修剪。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種多自由度的苗木修剪助力裝置，通過(guò)將苗木修剪器固定在苗木修剪助力裝置上，簡(jiǎn)單操作苗木修剪助力裝置來(lái)完成對(duì)草木的修剪工作，大大減輕綠化工人的工作強(qiáng)度，提高工作效率。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種多自由度的苗木修剪助力裝置，包括行走機(jī)構(gòu)、升降定位機(jī)構(gòu)、夾持機(jī)構(gòu)、縱向給進(jìn)機(jī)構(gòu)以及萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述行走機(jī)構(gòu)包括定向車(chē)輪、轉(zhuǎn)向車(chē)輪、扶手及車(chē)架，定向車(chē)輪和轉(zhuǎn)向車(chē)輪共同配合，實(shí)現(xiàn)小車(chē)的直線(xiàn)行駛和轉(zhuǎn)向，通過(guò)人力推拉扶手來(lái)實(shí)現(xiàn)行走機(jī)構(gòu)的移動(dòng)。

所述升降定位機(jī)構(gòu)包括絲桿傳動(dòng)軸、手柄、螺母軸承套以及升降定位導(dǎo)向筒，所述絲桿傳動(dòng)軸固定于車(chē)架上，絲桿傳動(dòng)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(zhuǎn)動(dòng)手柄，通過(guò)螺母軸承套和絲桿傳動(dòng)軸配合傳遞動(dòng)力給升降定位導(dǎo)向筒，使得升降定位機(jī)構(gòu)上下給進(jìn)。

所述夾持機(jī)構(gòu)由夾持工作臺(tái)，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(tái)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(tái)上，推桿焊接在夾持工作臺(tái)的下方，通過(guò)第一定位支架、第二定位支架定位來(lái)固定苗木修剪器的位置，實(shí)現(xiàn)苗木修剪器的穩(wěn)固夾持，通過(guò)用手操作推桿來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)苗木修剪器的操作。

所述縱向給進(jìn)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌、第一銷(xiāo)軸、第二銷(xiāo)軸、第一滾動(dòng)軸承、第二滾動(dòng)軸承、第三滾動(dòng)軸承、第四滾動(dòng)軸承以及滑塊，第一銷(xiāo)軸穿過(guò)滑塊的下面與第一滾動(dòng)軸承和第二滾動(dòng)軸承連接，第二銷(xiāo)軸穿過(guò)滑塊的下面與第三滾動(dòng)軸承和第四滾動(dòng)軸承連接，通過(guò)第一滾動(dòng)軸承、第二滾動(dòng)軸承、第三滾動(dòng)軸承和第四滾動(dòng)軸承在導(dǎo)軌中滾動(dòng)使得縱向給進(jìn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行縱向的前進(jìn)和后退。

所述萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)包括第五滾動(dòng)軸承、第一軸承套、第一定位支座、第一定位塊、第三銷(xiāo)軸、第四銷(xiāo)軸以及彈簧，第一軸承套焊接在滑塊上，第五滾動(dòng)軸承和第一軸承套配合，第一定位支座和第五滾動(dòng)軸承通過(guò)第三銷(xiāo)軸連接，第一定位塊通過(guò)第四銷(xiāo)軸和第一定位支座連接，彈簧和第一定位支座連接，通過(guò)第五滾動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)在水平方向的360度旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)苗木修剪器的掃掠式修剪，通過(guò)第四銷(xiāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)在豎直方向的旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)整苗木修剪器豎直方向的修剪角度，通過(guò)兩個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)配合，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)向旋轉(zhuǎn)功能。彈簧能夠在沒(méi)有人力的情況下支撐夾持工作臺(tái)，防止其傾斜過(guò)度。

所述升降定位機(jī)構(gòu)升降變化范圍為400～1100mm。

所述縱向給進(jìn)機(jī)構(gòu)給進(jìn)最大長(zhǎng)度為800mm。

所述的萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)控制苗木修剪器在水平方向進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)和沿著自身軸線(xiàn)方向上的90度旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于：

升降定位機(jī)構(gòu)能夠在豎直方向?qū)崿F(xiàn)升降，使得夾持機(jī)構(gòu)上的苗木修剪器修剪的高度變化范圍為400～1100mm，滿(mǎn)足身高在1500～1850mm的操作者使用。

縱向給進(jìn)機(jī)構(gòu)能夠在縱向?qū)崿F(xiàn)苗木修剪器的前進(jìn)和后退，最大前進(jìn)距離為800mm。

萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)能夠使固定在夾持機(jī)構(gòu)上的苗木修剪器在水平方向進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)和沿著自身軸線(xiàn)方向上的90度旋轉(zhuǎn)，滿(mǎn)足苗木修剪器沿水平方向不同角度和沿軸線(xiàn)不同角度對(duì)林木的修剪，操作方便。

采用半機(jī)械作業(yè)代替人工作業(yè)，改變了傳統(tǒng)的作業(yè)方式，提高了工作效率，減少了工人的工作強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述多自由度苗木修剪助力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所述多自由度苗木修剪助力裝置的夾持機(jī)構(gòu)和萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明所述多自由度苗木修剪助力裝置的夾持機(jī)構(gòu)俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明所述多自由度苗木修剪助力裝置的夾持機(jī)構(gòu)仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明所述多自由度苗木修剪助力裝置的行走機(jī)構(gòu)右視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明所述多自由度苗木修剪助力裝置的夾持機(jī)構(gòu)和萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)的右視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中的標(biāo)記為：

第一定位支架1、夾持工作臺(tái)2、彈簧3、第一定位支座4、導(dǎo)軌5、手柄6、螺母軸承套7、絲桿傳動(dòng)軸8、車(chē)架9、轉(zhuǎn)向車(chē)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(dǎo)向筒16、定向車(chē)輪17、第四銷(xiāo)軸18、第一滾動(dòng)軸承19、第一銷(xiāo)軸20、第二銷(xiāo)軸21、第二滾動(dòng)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(dòng)軸承28、第四滾動(dòng)軸承29、第五滾動(dòng)軸承30。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖6所示，本發(fā)明所述多自由度苗木修剪助力裝置，包括行走機(jī)構(gòu)、升降定位機(jī)構(gòu)、夾持機(jī)構(gòu)、縱向給進(jìn)機(jī)構(gòu)以及萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)。具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述行走機(jī)構(gòu)包括定向車(chē)輪17、轉(zhuǎn)向車(chē)輪10、扶手12及車(chē)架9，轉(zhuǎn)向車(chē)輪10起轉(zhuǎn)向作用，定向車(chē)輪17和轉(zhuǎn)向車(chē)輪10共同配合，實(shí)現(xiàn)小車(chē)的直線(xiàn)行駛和轉(zhuǎn)向。通過(guò)人力推拉扶手12來(lái)實(shí)現(xiàn)行走機(jī)構(gòu)的移動(dòng)。

所述升降定位機(jī)構(gòu)包括絲桿傳動(dòng)軸8、手柄6、螺母軸承套7以及升降定位導(dǎo)向筒16，所述絲桿傳動(dòng)軸8固定于車(chē)架9上，絲桿傳動(dòng)軸8上有外螺紋，螺母軸承套7內(nèi)側(cè)有內(nèi)螺紋。絲桿傳動(dòng)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(guò)螺母軸承套7和絲桿傳動(dòng)軸8配合傳遞動(dòng)力給升降定位導(dǎo)向筒16，使得升降定位機(jī)構(gòu)上下給進(jìn)。

所述夾持機(jī)構(gòu)包括夾持工作臺(tái)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(tái)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(tái)2上。推桿11焊接在夾持工作臺(tái)2的下方。通過(guò)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(shí)現(xiàn)苗木修剪器的穩(wěn)固夾持。通過(guò)用手操作推桿11來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)苗木修剪器的操作。

所述縱向給進(jìn)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌5、第一銷(xiāo)軸20、第二銷(xiāo)軸21、第一滾動(dòng)軸承19、第二滾動(dòng)軸承22、第三滾動(dòng)軸承28、第四滾動(dòng)軸承29以及滑塊15。第一銷(xiāo)軸20穿過(guò)滑塊15的下面與第一滾動(dòng)軸承19和第二滾動(dòng)軸承22連接，第二銷(xiāo)軸21穿過(guò)滑塊的下面與第三滾動(dòng)軸承28和第四滾動(dòng)軸承29連接。通過(guò)第一滾動(dòng)軸承19、第二滾動(dòng)軸承22、第三滾動(dòng)軸承28和第四滾動(dòng)軸承29在導(dǎo)軌5中滾動(dòng)使得縱向給進(jìn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行縱向的前進(jìn)和后退。

所述萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)包括第五滾動(dòng)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(xiāo)軸、第四銷(xiāo)軸18以及彈簧3。第一軸承套14焊接在滑塊15上，第五滾動(dòng)軸承30和第一軸承套14配合，第一定位支座4和第五滾動(dòng)軸承30通過(guò)第三銷(xiāo)軸連接，第一定位塊13通過(guò)第四銷(xiāo)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(guò)第五滾動(dòng)軸承30的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)在水平方向的360度旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)苗木修剪器的掃掠式修剪。通過(guò)第四銷(xiāo)軸18的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)在豎直方向的旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)整苗木修剪器豎直方向的修剪角度。通過(guò)兩個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)配合，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)向旋轉(zhuǎn)功能，彈簧3可以在沒(méi)有人力的情況下支撐夾持工作臺(tái)2，防止其傾斜過(guò)度。

工作原理及過(guò)程

通過(guò)行走機(jī)構(gòu)的定向車(chē)輪17和轉(zhuǎn)向車(chē)輪10，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)裝置的直線(xiàn)行走和轉(zhuǎn)向功能，通過(guò)人力推拉扶手12實(shí)現(xiàn)行走機(jī)構(gòu)的移動(dòng)。

轉(zhuǎn)動(dòng)升降定位機(jī)構(gòu)中安裝在螺母軸承套7外側(cè)曲面均勻分布四根手柄6，傳動(dòng)動(dòng)力使其實(shí)現(xiàn)上下給進(jìn)；推桿11、夾持工作臺(tái)2和縱向給進(jìn)機(jī)構(gòu)連接在一起，手動(dòng)推進(jìn)或者回拉推桿11，能夠使第一滾動(dòng)軸承19、第二滾動(dòng)軸承22、第三動(dòng)軸承28、第四滾動(dòng)軸承29在導(dǎo)軌5中運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)縱向給進(jìn)機(jī)構(gòu)的前進(jìn)或后退；通過(guò)左右水平擺動(dòng)推桿11，使第五滾動(dòng)軸承30在第一軸承套14中轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)水平方向360旋轉(zhuǎn)；通過(guò)上下擺動(dòng)推桿11帶動(dòng)第三銷(xiāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)沿第五滾動(dòng)軸承30軸線(xiàn)方向90度的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的配合來(lái)實(shí)現(xiàn)萬(wàn)向旋轉(zhuǎn)功能；將苗木修剪器放置在夾持工作臺(tái)2上，通過(guò)第一定位支架，第二定位支架來(lái)卡住苗木修剪器完成固定。

使用方法：

先松開(kāi)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(tái)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(duì)苗木修剪器的固定。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄6來(lái)調(diào)節(jié)苗木修剪器修剪的高度；通過(guò)控制推桿11來(lái)完成萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)在水平方向的旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)苗木修剪器對(duì)林木反復(fù)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(lái)實(shí)現(xiàn)萬(wàn)向頭機(jī)構(gòu)沿軸線(xiàn)方向的旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)苗木修剪器修剪草木的角度。通過(guò)兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的配合，來(lái)完成對(duì)苗木任意角度的修剪作業(yè)。