一种车载式树木切割装置的制作方法

1.本发明涉及绿化养护器械技术领域，尤其是一种车载式树木切割装置。


背景技术：

2.随着我国城市化进程的推进，城市绿化率逐年提升，随之而来的则是绿化带内植物的养护工作，在市政养护中，特别是在一些特殊环境，如高压线位置树木，由于灌丛生长威胁供电安全，常常需要对高灌丛的树木进行修剪。
3.在现有技术中，一般市政人员站立在升降平台上手持切割装置进行高出树枝的修剪，而工作人员高空作业，且一般切割装置无支撑，因而存在较大的安全隐患，所以，根据此状况，需设计一种车载式树木切割装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种车载式树木切割装置。
5.本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
6.一种车载式树木切割装置，包括载体、升降机构和切割机构，所述升降机构设于所述载体，所述切割机构连接所述升降机构，所述切割机构包括第一转动组件、第二转动组件和刀头组件，所述第一转动组件包括基板、过渡板和第一转动电机，所述第一基板与所述过渡板转动连接，所述第一转动电机连接于所述第一基板驱动所述过渡板转动以改变所述刀头组件的切割角度，所述第二转动组件包括与所述过渡板连接的第二基板，还包括有与所述第二基板转动连接的座体，安装于所述第二基板且与所述座体连接的第二转动电机，所述第一基板的转动平面垂直于所述座体的转动平面，与所述座体滑动连接的滑块，驱动所述滑块与所述座体滑动以发生相对位移的驱动件，所述刀头组件连接所述滑块以通过驱动件驱动改变长度方向的相对位置。
7.优选的，所述升降机构包括有升降平台，所述第一基板安装于所述升降平台上侧，所述升降平台包括有侧板，所述第一基板形成有与所述侧板厚度适配的夹持块，所述夹持块与所述侧板卡接，所述夹持块与所述侧板均形成有固定孔，所述固定孔位置安装螺栓以固定所述第一基板。
8.优选的，所述座体包括轴座和导向座，所述轴座与导向座呈弧度连接，所述导向座形成有供所述滑块滑动的滑道，所述驱动件包括气缸，所述气缸的两端分别与所述轴座、滑块铰接。
9.优选的，所述刀头组件包括连接杆、切割电机和刀片，所述连接杆的延伸方向与所述滑块的滑动方向一致，所述连接杆的一端连接所述滑块，另一端连接所述切割电机，所述切割电机不少于2个，所述切割电机的输出端连接刀片。
10.优选的，所述连接杆包括相互垂直的第一段部和第二段部，所述第一段部一端连接于所述滑块，另一端连接所述第二段部，所述切割电机位于所述第二段部，2个所述切割电机以所述第一段部和第二段部的连接点对称分布。
11.优选的，所述升降机构包括铰接座、滑动仓、交叉臂架和驱动交叉臂架伸展的伸缩泵，所述铰接座和滑动仓成对安装于所述升降平台与所述载体上，所述交叉臂架上下端部分别与升降平台和载体的铰接座、滑动仓连接。
12.优选的，所述升降机构包括对称设置于所述载体的桅杆升降架，单个所述桅杆升降架均连接有支撑架，对称设置的桅杆升降架之间连接有安装台，所述安装台与所述升降平台可拆卸连接。
13.优选的，所述载体包括有车厢和位于所述车厢内的底座，所述升降机构设于所述底座内，所述底座呈四角设有固定垫板，所述固定垫板通过螺栓固定于所述车厢。
14.优选的，所述车厢的相对侧均可拆卸安装有分压杆和支撑垫，所述分压杆呈多段弯折状，所述分压杆一端连接所述车厢，一端螺纹连接所述支撑垫，所述支撑垫用于增加所述分压杆的接地面积。
15.本发明的优点和积极效果是：
16.1、本发明通过切割电机带动刀片旋转进行切割，通过过渡板旋转，改变刀片的切割方向，通过座体转动，改变刀片的切割角度，通过驱动件推动滑块沿着导向座运动，改变刀片的切割距离，适配不同的切割需要。
17.2、本发明中通过导向座和滑块的配合承载切割时的剪切力，对其他部件的损伤较小，配合在x平面和z平面的转动效果，能够最大化转动切割的效率，保证转动切割时的结构稳定性。
18.3、本发明通过载具方便装置整体移动，便于快速到达需要处理的目的地，通过升降机构可以升高，满足切割需要，配合切割机器人进行切割修剪，无需操作人员高空作业，节省人力，更加安全。
附图说明
19.图1是本发明的轴测结构示意图；
20.图2是本发明中切割机构的示意图；
21.图3是本发明中实施例1中升降机构第一视角的示意图；
22.图4是本发明中实施例1中升降机构第二视角的示意图；
23.图5是本发明中实施例2中升降机构的缩限状态示意图；
24.图6是本发明中实施例2中升降机构的展开状态示意图。
25.图中：100、载体；101、车厢；102、底座；103、固定垫板；104、分压杆；105、支撑垫；200、升降机构；210、升降平台；211、底板；212、侧板；221、铰接座；222、滑动仓；223、交叉臂架；224、伸缩泵；231、桅杆升降架；232、安装台；233、支撑架；300、切割机构；310、第一转动组件；311、第一基板；3111、夹持块；312、过渡板；320、第二转动组件；321、第二基板；322、座体；3221、轴座；3222、导向座；323、第二转动电机；324、驱动件；325、滑块；330、刀头组件；331、连接杆；3311、第一段部；3312、第二段部；332、切割电机；333、刀片。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
28.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
29.以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：
30.实施例1：
31.一种车载式树木切割装置，包括载体100、升降机构200和切割机构300，升降机构200设于载体100，切割机构300连接升降机构200，切割机构300包括第一转动组件310、第二转动组件320和刀头组件330，第一转动组件310包括第一基板311、过渡板312和第一转动电机，第一基板311与过渡板312转动连接，第一转动电机连接于第一基板311驱动过渡板312转动以改变刀头组件330的切割角度，第二转动组件320包括与过渡板312连接的第二基板321，还包括有与第二基板321转动连接的座体322，安装于第二基板321且与座体322连接的第二转动电机323，第一基板311的转动平面垂直于座体322的转动平面，与座体322滑动连接的滑块325，驱动滑块325与座体322滑动以发生相对位移的驱动件324，刀头组件330连接滑块325以通过驱动件324驱动改变长度方向的相对位置。也就是说，一种车载式树木切割装置包括了用于运载升降机构200和切割机构300的载体100，一般为箱式货车或者皮卡车，皮卡车带动升降机构200和切割机构300移动以实现位置的变换，通常情况下，为适应一般性的要求，皮卡车或者厢式货车采用的车厢101有效承载面积为1.5-2平方米，载重大于805kg，需要注意的是，载体100实现了切割组件在水平方向上多方位的大范围移动，而为了提高切割、修剪的效率，需要通过第一转动组件310和第二转动组件320实现其在小范围内高精度的移动，以及在确定范围内一定角度的转动，也就是说，第一转动电机过渡板312转动带动切割组件在x平面内实现一定角度内的转动，第二转动电机323带动底座102转动实现切割组件在z平面内的转动，配合切割刀片333在长度方向的变化，实现多角度的切割，进而大大提升了切割区域和切割效率。
32.具体的，如图1所示，皮卡车左侧具有一个箱体，箱体内安装有升降机构200，升降机构200的上侧连接连接升降平台210，切割机构300位于该升降平台210上，如图2所示，切割机构300包括可拆卸安装在升降平台210上的第一基板311，第一基板311起到固定作用，用于提供切割组件的整体稳定性，第一基板311下侧设有第一转动电机，上侧转动连接过渡板312，过渡板312充当转盘的作用，第一转动电机的输出端贯穿第一基板311连接该过渡板312，第一转动电机带动过渡板312的转动范围为0-90
°
，在一些实施例中，也可以为0-95
°
、0-100
°
、0-105
°
、0-110
°
等，第二基板321与过渡板312通过螺栓连接，实现可拆卸连接结构，鉴于切割组件及第二转动组件320的自身重量，通过过渡板312连接第一电机以带动第二转
动组件320和切割组件转动，能够有效地提高整体结构的使用寿命和转动精度，座体322位于第二基板321上，座体322整体呈l型，同时，座体322上还连接有第二转动电机323，第二转动电机323的输出端连接座体322，以带动座体322在z平面内转动，需要注意的是，座体322整体呈l型，但是座体322与第二基板321的相邻位置呈弧形，以保证座体322能够顺利进行转动，座体322在左右方向形成滑道，滑块325在滑道内左右移动，驱动件324，即气缸的一端与座体322转动连接，另一端与滑块325连接，而切割组件安装在该滑块325上，进而实现在长度方向的切割变化，刀头组件330包括连接杆331、切割电机332和刀片333，连接杆331的延伸方向与滑块325的滑动方向一致，即连接杆331也是左右方向延伸，连接杆331的一端连接滑块325，另一端连接切割电机332，切割电机332不少于2个，一般来说，切割电机332位于连接杆331的上侧，切割电机332的输出轴连接刀片333，而刀片333位于连接杆331的下侧，以此降低切割时的故障风险，具体的，如图2所示，连接杆331的右端上侧对称设于2个切割电机332，每个切割电机332的下侧均连接有一个刀片333，需要注意的是，2个刀片333的连接线垂直于连接杆331的运动路线，在其他实施例中，切割电机332也可以为3个、4个等，一般来说，若为3个以上切割电机332，则多个切割电机332以第二基板321的转动圆心为圆心阵列排布，切割电机332的数量不宜超过6个。
33.另外，需要注意的是，在滑块325左右的移动的方向上，座体322形成的滑道与滑块325本身均具有长度的延伸，即滑块325在左右方向上进行延伸，且滑块325左右方向延伸的侧边与滑道内滑面始终相接，从而在座体322进行转动切割时，座体322与滑块325承载剪切力，不会对其他部件造成损伤，即，在本技术方案中，主要的切割方式为通过双刀头以座体322转动圆心为圆心进行转动实现切割目的，有效解决了切割时滑块325左右方向移动的问题。
34.在进行使用时，首先通过皮卡车行进至大致的施工范围，接着通过升降机构200驱动升降平台210进行升降，在达到一定高度后，根据实际情况，可以首先通过气缸驱动滑块325进行滑动，以使得切割刀头到达相应的切割位置，之后通过第一转动电机带动刀片333进行转动，从而实现对树木、树干的侧面切割，在单次的切割过程中，通过多次使用驱动件324和第一转动电机调整切割位置进行切割，在需要进行一定倾斜角度进行切割，或者说在切割一些较为弯曲的粗壮树枝时，为了保证切割效率及刀片333的使用寿命，需要调整刀片333转动相对于x平面呈一定角度进行切割，此时通过第二转动电机323带动底座102进行转动。
35.升降机构200包括有升降平台210，第一基板311安装于升降平台210上侧，升降平台210包括有侧板212，第一基板311形成有与侧板212厚度适配的夹持块3111，夹持块3111与侧板212卡接，夹持块3111与侧板212均形成有固定孔，固定孔位置安装螺栓以固定第一基板311。
36.也就是说，升降机构200的升降平台210为承载切割机构300的部分，升降平台210包括底板211和侧板212，由底板211和侧板212围合形成一个腔室，一般情况下，侧板212高度大于0.5m，且在安装切割机构300后留有供人站立、活动的空间，另一种情况，升降平台210高度小于0.1m，此时将切割机构300直接安装在升降平台210上，通过控制系统对第一转动电机、第二转动电机323、驱动件324和切割电机332进行控制，从而无需工作人员随升降平台210升降，降低受伤风险；
37.具体的，如图2所示，第一基板311下侧包括有4组夹持块3111，4组夹持块3111分别位于第一基板311相对应的两侧，需要注意的是，第一基板311在通过夹持块3111固定的方向，即图2中基板至少在前后方向上的延伸距离大于升降平台210此方向的相对距离，一组夹持块3111分为前后2个夹体，2个夹体之间留有一定的距离，而此具体与升降平台210侧板212的厚度相匹配，通过前后侧的两个夹体夹持侧板212，其本身结构上即具有一定的稳定性，夹体上形成有固定孔，相对应的，如图3所示，侧板212上形成有固定孔，夹持块3111上的固定孔与侧板212上的固定孔一一对应以通过螺栓进行连接，此方式使得切割机构300可拆卸的连接于升降机构200，提高了整体的灵活性，在其他的实施例中，夹持块3111也可以为2组、3组、5组等，一般来说，当夹持块3111为2组时，2组夹持块3111分别位于第一基板311的相对侧，且在安装后，第一基板311的底面与升降平台210侧板212的顶面抵接，从而保证整体的稳定性，在夹持块3111为3组时，3组夹持块3111呈等腰三角形分布。
38.座体322包括轴座3221和导向座3222，轴座3221与导向座3222呈弧度连接，导向座3222形成有供滑块325滑动的滑道，驱动件324包括气缸，气缸的两端分别与轴座3221、滑块325铰接。也就是说，座体322为一个弯折结构，而弯折结构的主要目的是实现驱动件324始终保持在倾斜的状态，以有效减少了在切割的过程中滑块325可能造成的微量移动对于驱动件324造成的损伤。
39.具体的，如图2所示，座体322包括左侧的轴座3221和右侧的导向座3222，轴座3221和导向座3222均具有腔室，不同的是，导向座3222的腔室形成供滑块325滑动的滑动，轴座3221的腔室目的为减小生产成本，整体上，导向座3222与轴座3221垂直设置，以便于直接焊接，需要注意的是，连接杆331的左侧连接滑块325，但是连接杆331的左端突出滑块325，向轴座3221部分延伸，主要目的是通过连接杆331的延伸部分对驱动件324进行有效的保护，即在整体结构崩溃、滑块325给予驱动件324较大的力的时候，在驱动件324能够承受的变量范围内，连接杆331的左侧预先抵达轴座3221，以防止驱动件324突发变量过大导致驱动件324过度损坏；另外，考虑到现有能够应用于座体322的生产工艺不同，轴座3221与导向座3222还可以呈100
°
、105
°
、110
°
、115
°
、120
°
、125
°
、130
°
、135
°
、140
°
、145
°
等角度连接，需要注意的是，不论以各种角度连接，座体322在轴座3221和导向座3222的连接处(下侧面)均为弧形，以便于座体322转动。
40.连接杆331包括相互垂直的第一段部3311和第二段部3312，第一段部3311一端连接于滑块325，另一端连接第二段部3312，切割电机332位于第二段部3312，2个切割电机332以第一段部3311和第二段部3312的连接点对称分布。也就是说，连接杆331呈t型，第一段部3311起到延长切割具体的作用，第二段部3312与第一段部3311固定连接，起到分力的作用，且2个切割电机332对称设置使得切割效果更均与，切割效果更好。
41.升降机构200包括铰接座221、滑动仓222、交叉臂架223和驱动交叉臂架223伸展的伸缩泵224，铰接座221和滑动仓222成对安装于升降平台210与载体100上，交叉臂架223上下端部分别与升降平台210和载体100的铰接座221、滑动仓222连接。具体的，如图3所示，箱体内左侧固定安装有一个铰接座221，右侧固定安装有一个滑动仓222，升降平台210下侧的左端固定安装有一个铰接座221，右端可拆卸安装有一个滑动仓222，而交叉臂架223位于升降平台210和箱体之间，同时，交叉臂架223上下段分别与对应的铰接座221和滑动仓222连接，如图4所示，交叉臂架223为前后2副，2副交叉臂架223之间的部分转动连接位置安装有
轴座3221，且上下两个轴座3221之间连接伸缩泵224，以此实现升降。
42.车厢101的相对侧均可拆卸安装有分压杆104和支撑垫105，分压杆104呈多段弯折状，分压杆104一端连接车厢101，一端螺纹连接支撑垫105，支撑垫105用于增加分压杆104的接地面积。也就是说，在进行切割作业中，为维持载体100及车厢101的稳定性，需要在车厢101的相对侧设置分压杆104，分压杆104下侧设置支撑垫105以增加接地面积。
43.具体的，如图1所示，车厢101的左右两侧对应连接有分压杆104，每个分压杆104都包括平行的上杆和下杆，上杆和下杆之间固定连接有中间杆，一般上杆、下杆和中间杆的连接方式为焊接，上杆通过螺栓固定在车厢101上，中间杆呈一定角度设置，角度范围在30-70
°
之间，优选40
°
，在这种情况下能够更好的实现支撑效果，下杆螺纹连接支撑垫105，支撑垫105具有较大的接地面积，且一般选择圆形支撑垫105。
44.实施例2：
45.与实施例1不同的是，载体100包括有车厢101和位于车厢101内的底座102，升降机构200设于底座102内，底座102呈四角设有固定垫板103，固定垫板103通过螺栓固定于车厢101。具体的，如图3所示，车厢101内还连接有底座102，而铰接座221和滑动仓222均位于底座102内，代替实施例1中的直接安装在车厢101上，此方式能够通过稳定性更好的底座102代替车厢101原有的底部结构，在减少了对原车损伤的情况下，提升了整体结构的稳定性，另外，底座102的外侧四角位置设有固定垫板103，固定垫板103上形成有螺栓孔，通过螺栓将底座102固定在车厢101内。
46.实施例3：
47.与实施例1和2不同的点在于升降机构200部分，实施例2的升降机构200包括对称设置于载体100的桅杆升降架231，单个桅杆升降架231均连接有支撑架233，对称设置的桅杆升降架231之间连接有安装台232，安装台232与升降平台210可拆卸连接。
48.具体的，如图5所示，底座102内左右对称安装有桅杆升降架231，且左右侧的桅杆升降架231均通过支撑架233进行固定，支撑架233的一端连接底座102，另一端通过螺栓固定在桅杆升降架231的最外侧杆上，同时，2个桅杆升降架231的最内侧杆通过螺栓共同连接安装台232，安装台232上侧与升降平台210通过螺栓连接，桅杆升降架231包括左右方向排列的多个竖杆，竖杆为钢结构，如图6所示，通过链条和齿轮带体实现整体的联动。
49.需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。