技术领域
[0001] 本发明涉及农业机械,确切地说是一种用于绿篱修剪机械臂碎叶枝条收集车。
相关背景技术
[0002] 绿篱在城市园林绿化中起到重要作用,其多由灌木或小乔木以近距离的株行距密植,栽成单行或双行。这些栽种成单行或双行的绿篱具有分隔空间、屏障视线、减弱噪声、美化环境,具有较高的观赏价值,因此在各大城市的道路两旁多栽种绿篱。在春夏季,绿篱生长速度很快并且会遭受病虫害,但由于要保持其美观整洁和健康茂盛,所以要频繁修剪整理。绿篱修剪下来的碎叶或枝条会掉落在道路面上,影响市容市貌,所以需要及时将修剪下来的碎叶枝条等废弃物,及时清运,保证环境整洁;有病虫害的碎叶枝条等应及时集中进行无害化处理,防止病虫害蔓延。
[0003] 基于现有技术发现,很多自动化修剪机器都采用绿篱修剪机械臂,但绿篱修剪下来的碎叶枝条主要是由人工清扫;虽然城市中会有道路清扫车来清扫路面缓解人工压力,但是无法做到及时收集绿篱掉落的碎叶枝条;在目前收集过程中常常被忽略的一点是修剪时一些碎叶会附着在绿篱上不被清理;一些小型的绿篱修剪收集车多采用风吸的方式收集碎叶枝条,但是风吸的收集效率不高,不能确保修剪掉落的碎叶或附着的碎叶都能被风机吸入,且无法收集大的枝条。为了克服上述问题,有必要设计一种用于绿篱修剪机械臂碎叶枝条收集车,提高修剪掉落的碎叶枝条的收集效率和自动化程度,提高修剪完成后路面的整洁度,减少人工作业强度。
[0004] 公告号为CN 216492150 U的中国实用新型专利,公开了一种带收集功能的绿篱修剪机,其技术内容为:本发明涉及一种带收集功能的绿篱修剪机,包括:包括机架装置(1)、输送装置(2)、主修剪装置(3)、侧边修剪装置(4)。其存在的问题是:主修剪装置和侧边修剪装置在输送装置的一侧,修剪面和输送面没有关联,在修剪的时候,不能将碎叶枝条通过输送装置输送到收集箱中,达不到理想的碎叶枝条收集的效果,且附着在修剪完成的绿篱上的碎叶无法被收集。没有动力轮和视觉机构,自动化程度不高。
[0005] 公告号为CN 220606658 U的中国实用新型专利,公开了一种绿篱机的废料收集结构,其技术内容为:本实用新型公开了一种绿篱机的废料收集结构,包括箱体,所述箱体外顶壁设置有电篱机,所述电篱机上部设置有吸附机构,所述箱体中部设置有粉碎机构;所述吸附机构包括吸尘罩、吸尘管、风机、连接罩、过滤网、收集室和连接管,所述吸尘罩中部安装在吸尘管一端。其存在的问题是:采用驱动风机,用风吸的方式将碎叶吸入收集室,此种方法收集能力不强,碎叶常常无法被吸入,且修剪掉落的大枝条无法收集。收集室较小,一次收集工作时间短。
具体实施方式
[0042] 下面结合实施例,进一步说明本发明。
[0043] 如图1—12所示,本发明提供了一种用于绿篱修剪机械臂碎叶枝条收集车,由四驱全向底盘1、碎叶枝条收集机构2、电控箱3、皮带输送机构4、仓内鼓风机构5、机械臂位置调整机构6、绿篱修剪机械臂7、视觉机构8、碎叶刷落机构9、车身10组成。
[0044] 四驱全向底盘1作为其他机构的安装基础以及驱动车的驱动部分;碎叶枝条收集机构2刚性连接在四驱全向底盘1上。
[0045] 电控箱3设置在仓顶板203与车身10顶部之间,位于驱动车的后部,电控箱3包括箱体301、箱门302;箱体301底部固定在仓顶板203后部上,箱体301内部设有电控组件;箱门302固定在箱体301的一侧;
皮带输送机构4设置在收集仓左下方,通过旋转轴座409与仓外伸座205连接;皮带输送机构4将掉落在其上的碎叶枝条输送到碎叶枝条收集机构2。
[0046] 仓内鼓风机构5设置在收集仓201左上方;仓内鼓风机构5将皮带输送机构输送到碎叶枝条收集机构2的碎叶枝条吹向仓的内部,防止堵塞入口。
[0047] 机械臂位置调整机构6设置在四驱全向底盘1上、仓折弯板204前端;绿篱修剪机械臂7设置在机械臂固定座604上。
[0048] 视觉机构8设置在车身10上,视觉机构与电控箱3电联接,向电控箱3输送图像信息。
[0049] 碎叶刷落机构9设置在车身10侧边之外,与皮带输送机构4处在同一侧面,碎叶刷落机构9用于刷落修剪完绿篱上附着的碎叶枝条,使碎叶枝条掉落在皮带输送机构4上后被输送到碎叶枝条收集机构2。
[0050] 车身10包裹住碎叶刷落机构9、机械臂位置调整机构6组成整车的外观。
[0051] 参见图1可知,四驱全向底盘1设有四个电机驱动轮,电机驱动轮与电控箱3电联接,由电控箱3控制实现前进、后退、转向等。
[0052] 参见图2可知,碎叶枝条收集机构2设有收集仓201、仓门202、仓顶板203、仓折弯板204、仓外伸座205;收集仓201固定在四驱全向底盘1上,用于接受收集板402输送下来的碎叶和枝条;仓顶板203封闭收集仓201顶端;仓折弯板204封闭收集仓201前端;仓门202通过合页连接在收集仓201后方,用于开合收集仓201仓外伸座205固定在收集仓201外部且位于其左侧,其与旋转轴座409刚性连接;收集仓201左臂设有收集开口,收集开口与皮带输送机构4的输出端配合。
[0053] 参见图4—图6可知,皮带输送机构设有输送支撑部分401、收集板402、转刷轴403、转刷404、皮带电机405、第一同步带406、第二同步带407、减速器408、旋转轴座409、转刷轴同步轮410、蜗轮蜗杆机构固定罩411、蜗杆412、蜗轮413、蜗杆电机414、皮带415、输送支撑部分旋转轴416;皮带电机405固定在输送支撑部分401上,其与第一同步带406连接进行动力传动,第一同步带406与减速器408通过同步轮连接进行动力传动,减速器408与皮带415进行动力传动从而实现皮带415输送工作,收集板402的顶端设置在皮带415顶端,收集板402倾斜设置在碎叶枝条收集机构2内将皮带415输送的碎叶枝条导入到收集仓201内;第二同步带407与减速器408通过同步轮连接将动力通过转刷轴同步轮410传动到转刷轴403,转刷轴403连接在输送支撑部分401上部的罩内左右两侧孔中;转刷404与转刷轴403连接实现转刷404旋转工作,转刷404将皮带415处的碎叶枝条扫入到收集板402上;蜗杆电机414固定在蜗轮蜗杆机构固定罩411上,其与蜗杆412连接进行动力传动,蜗轮蜗杆机构固定罩411固定在对称设置的仓外伸座205上;蜗杆412与蜗轮413啮合组成蜗轮蜗杆传动机构,设置在蜗轮蜗杆固定罩411内,蜗轮413与输送支撑部分401连接,蜗轮413转动带动输送支撑部分旋转轴416旋转,从而带动输送支撑部分401旋转,调节输送支撑部分401的倾斜角度。
[0054] 参见图6可知,仓内鼓风机构5设有进风口501、鼓风机罩502、鼓风机503、导风管504、罩顶板505;鼓风机罩502作为收集仓201左壁,其朝向收集仓201仓内的一侧开有通风槽口;鼓风机503设置在鼓风机罩502内,鼓风机503输出口正对通风槽口;导风管504一端连接在鼓风机503输出口,另一端通过通风槽口正对收集板402底部;进风口501开在鼓风机罩
502一侧,其一端与大气相通另一端与鼓风机罩502内相通;罩顶板505固定在鼓风机罩502上,封闭顶部。
[0055] 参见图7可知,机械臂位置调整机构6设有推杆电机601、剪式升降平台602、升降平台推杆电机603、机械臂固定座604;推杆电机601固定在剪式升降平台602上;剪式升降平台602固定在收集仓201底部,位于仓折弯板204前端;升降平台推杆电机603与剪式升降平台
602通过铰接连接进行动力传动,实现剪式升降平台602升降;机械臂固定座604与推杆电机
601推杆连接,推杆电机601推动机械臂固定座604前伸或后缩。
[0056] 参见图1、图8,视觉机构8包括前端摄像头801、侧边摄像头802;前端摄像头801固定在车身10前端;侧边摄像头802固定在车身10侧边,与皮带输送机构4在同一侧边。前端摄像头801、侧边摄像头802分别与电控箱3电联接,向电控箱3输送图像信息。
[0057] 参见图9、图10可知,碎叶刷落机构9在仓顶板203之上,设有第一驱动电机901、第一丝杆滑台902、第一滑块丝杆螺母总成903、第三驱动电机904、第三丝杆905、T型梁丝杆螺母906、第一连接板907、第二导轨908、第二滑块909、T型梁910、第二驱动电机911、第二丝杆滑台912、第二连接板913、往复直线机构防护罩914、碎叶刷915、第四驱动电机916、第三导轨917、第三滑块918第四滑块丝杆螺母总成919、偏心轮连杆920、活塞式运动机构921、偏心轮922、第四导轨923、第五滑块924、弯管925、偏心轮固定座926、缓冲弹簧927;第一丝杆滑台902固定在仓顶板203中部,第一驱动电机901与第一丝杆滑台902固定连接进行动力传动,第一滑块丝杆螺母总成903与第一丝杆滑台902连接进行动力传动从而实现第一丝杆滑台902传动;第二连接板913固定在第一滑块丝杆螺母总成903上;第三驱动电机904固定在第二连接板913上,通过锥齿轮与第三丝杆905进行动力传动,第三丝杆905固定在第二连接板913上,其与T型梁丝杆螺母906进行动力传动,T型梁丝杆螺母906连接在第三丝杆905和对称设置的光轴上,其带动T型梁910升降运动;T型梁910固定在T型梁丝杆螺母906上,第一连接板907固定在T型梁丝杆螺母906上,第二导轨908,2个,对称设置在车身10内侧面顶部,实现第二滑块909滑动;第二滑块909与第一连接板907连接并带动其滑动,从而配合第一丝杆滑台902运动;第二驱动电机911对称设置在对称的第二丝杆滑台912的底部,通过锥齿轮与第二丝杆滑台912进行动力传动,第二丝杆滑台912对称设置在第一丝杆滑台902前端,固定在仓顶板203上,其与对称的第四滑块丝杆螺母总成919连接进行动力传动;第三滑块918与对称的第四滑块丝杆螺母总成919对称连接进行动力传动,第三导轨917固定在T型梁910上,第三滑块918带动第三导轨917升降,从而实现T型梁910升降;第三滑块918前后运动方向被约束,第三导轨917通过第三滑块918而滑动,从而配合第一丝杆滑台902运动。
[0058] 参见图11、图12可知,往复直线机构防护罩914固定在T型梁910前端,整体在车身10之外,外侧开有槽口;第四驱动电机916固定在往复直线机构防护罩914上,与偏心轮922进行动力传动,偏心轮固定座926固定在往复直线机构防护罩914内侧面所述的第四导轨
923固定在往复直线机构防护罩914内侧面;偏心轮922连接在偏心轮固定座926上,偏心轮连杆920一端通过滚子在偏心轮922内轮沿边连接,另一端通过滚子连接在偏心轮922外轮沿边,并与其进行动力传动,活塞式运动机构921与偏心轮连杆920通过铰接连接进行动力传动,弯管925一端固定在第五滑块924上,另一端通过槽口连接碎叶刷915;第五滑块924与活塞式运动机构921通过铰接连接进行动力传动,在第四导轨923上往复直线运动,从而实现碎叶刷915的往复直线运动;缓冲弹簧927设置在活塞式运动机构921内,在碎叶刷915往复运动过程中,减缓第五滑块924移动速度。偏心轮922的设置,使碎叶刷915发生的往复运动同时还是摆动,有助于使绿篱发生晃动,使其表面的碎叶枝条向下跌落,被更好地收集。
[0059] 本发明的的工作过程如下:步骤一:
操作人员通过电控箱3操控本收集车到达绿篱道路上,启动视觉机构8,视觉机构8和传感器开始收集信息,启动推杆电机601、升降平台推杆电机603工作,经过侧边摄像头
802和传感器的信息反馈,调整绿篱修剪机械臂7到合适修剪绿篱的位置。传感器设置在输送支撑部分401前端,便于感知路沿,贴合路沿。传感器设置在碎叶刷上,感知和绿篱的距离信息,便于贴合绿篱工作面。
[0060] 步骤二:在步骤一完成后,首先,根据传感器和视觉信息反馈,蜗杆电机414启动工作,蜗轮
413转动带动输送支撑部分401旋转,调节输送支撑部分401的倾斜角度,使其底端贴合在路沿上方,更方便地接收修剪掉落的碎叶和枝条。其次,绿篱修剪机械臂7开始修剪绿篱;皮带
415输送的碎叶枝条导入到收集仓201内;仓内鼓风机构5将皮带输送机构输送到碎叶枝条收集机构2的碎叶枝条吹向仓的内部,防止堵塞入口。绿篱修剪机械臂7修剪绿篱时,侧边摄像头802和传感器采集图像并处理,反馈给第一驱动电机901、第三驱动电机904、对称设置的第二驱动电机911工作,根据视觉和传感器信息调节碎叶刷915工作面贴合绿篱表面,之后,传感器反馈信息,启动第四驱动电机916工作,使碎叶刷915进行小幅度往复直线运动,从而将碎叶刷落到下方皮带415上至碎叶刷落机构9工作完成。
[0061] 步骤三:收集车沿着绿篱道路行驶,直至修剪完成。
[0062] 以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已,并非因此局限本发明的权利范围,凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化,均包含于本发明的权利范围之内。