伐木机器人及其使用方法

技术领域

本发明涉及伐木设备，特别是指一种伐木机器人及其使用方法。

背景技术

近些年的时间里，我国的伐木产业相较于之前有了飞跃的进步，而木材原料的需求量也在持续的提升，可是作为林木采伐单位来讲，其在林木采伐技术方面的培训投入还有待于提升。

通过了解发现，林木采伐人员自身的工作环境非常的恶劣，部分的林区由于设备的影响从而使得有关设备不能进入，这就使得采伐人员的工作压力进一步提升，从而也使得自身的工作环境存在较大的安全隐患。

所以，为了能够保障采伐作业中，采伐人员的人身安全问题，从采伐设备角度来考虑改进，则需要设计能适应恶劣环境的小型伐木机械，其具有体积小、灵活性高，安全性强等特点，针对伐木过程中的安全问题进行严格的把控，做到把安全隐患的概率降到最低。

发明内容

本发明提出一种伐木机器人，解决了现有大型伐木设备体积大、灵活性差，采用人工伐木存在较大安全隐患的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种伐木机器人，包括外框架，外框架上设有滑动的内框架，内框架上设有旋转的钻头。

所述的外框架为长方体框架，内框架为矩形框架，长方体框架的矩形截面与矩形框架配合，矩形框架的中部设有对角线上的安装架，钻孔件设在安装架上。

所述的外框架上设有相对的抱爪，抱爪的中部与外框架铰接。

所述的抱爪的内端与夹抱驱动件铰接。

所述的夹抱驱动件包括夹抱丝杆和夹抱拉杆，夹抱丝杆与抱爪铰接，相对两个夹抱丝杆之间螺纹连接夹抱拉杆。

所述的相对的抱爪设有两组。

所述钻孔件包括钻头，所述钻头设在钻孔驱动件上，钻孔驱动件设在内框架上。

所述的钻孔驱动件为钻孔电机。

所述的外框架上设有进给驱动件，进给驱动件与内框架连接。

所述的进给驱动件包括进给丝杆，进给丝杆旋转设在外框架上，进给丝杆与内框架螺纹连接，进给丝杆与进给电机连接。

所述钻孔件设在移动平台上，移动平台滑动设在导轨上，导轨设在内框架上。

所述的移动平台与移动驱动件连接。

所述的移动驱动件包括移动丝杆，移动丝杆旋转设在内框架上，移动丝杆与移动平台螺纹连接，移动丝杆与移动电机连接。

所述的伐木机器人的使用方法，包括如下步骤：

S1、将所述伐木机器人放置到需要钻孔的原木位置，并使外框架位于原木下侧；

S2、通过夹抱驱动件驱动抱爪抱紧原木；

S3、通过移动电机驱动移动丝杠转动，使移动平台在导轨上移动，带动钻孔件定位到钻孔位置；

S4、通过进给电机驱动进给丝杆转动，带动内框架沿钻孔方向进给；

S5、在步骤S4进行的同时，钻孔件运行对原木进行钻孔，直至钻孔深度还有余量；

S6、进给电机反转带动内框架返回初始位置；

S7、重复步骤S3~ S6，在原木上钻设多个孔洞；

S8、将膨胀剂注入孔洞内，利用膨胀剂自膨胀作用，实现原木的截断。

本发明的优点：整体设备结构小、使用灵活，能够适用不同情况下的伐木环境；钻孔和膨胀剂相结合的伐木技术，配合伐木人员操作，能够将伐木工人的工作压力以及强度减少，确保伐木人员本身的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构侧视图。

图2为本发明结构主视图。

图3为本发明结构俯视图。

图中：1-外框架，2-夹抱丝杆，3-夹抱拉杆，4-抱爪，5-螺钉，6-钻头，7-销钉，8-轴承闷盖，9-钻孔电机，10-移动平台，11-支架，12-内框架，13-进给丝杆，14-移动丝杆，15-导轨。

具体实施方式

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付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。

如图1~3所示，一种伐木机器人，包括外框架1和内框架12。外框架1为长方体框架，内框架12为矩形框架，长方体框架的矩形截面与矩形框架配合，矩形框架的中部设有对角线上的安装架。

内框架12滑动套设在外框架1内，外框架1上设有进给驱动件，进给驱动件与内框架12连接，通过控制进给驱动件，带动内框架在外框架上滑动。进给驱动件包括进给丝杆13，进给丝杆13通过轴承旋转设在外框架1上。

外框架的轴承处还设有轴承闷盖8和轴承透盖，实现轴承在外框架上的安装。进给丝杆13与内框架12螺纹连接，进给丝杆13与进给电机连接，进给电机驱动进给丝杆旋转，进给丝杆带动内框架在外框架上滑动，实现钻孔进给。

内框架12的安装架上设有导轨15和支架11，移动平台10滑动设在导轨15上，移动平台10与移动驱动件连接，通过移动驱动件控制移动平台在导轨上的滑动。

移动驱动件包括移动丝杆14，移动丝杆14旋转设在支架11上，移动丝杆14与移动平台10螺纹连接，移动丝杆14与移动电机连接，移动电机驱动移动丝杆旋转，移动丝杆带动移动平台在导轨上滑动，实现钻孔位置的调整。

移动平台10上设有钻孔件6，钻孔件6包括钻头和驱动钻头转动的钻孔驱动件，钻孔驱动件为钻孔电机9，钻孔电机驱动钻头旋转，钻头不断旋转，对树木进行钻进。

外框架1上设有两组相对的抱爪4，抱爪4的中部通过螺钉5与外框架1铰接，为抱爪的内端提供推力，则相对的抱爪夹抱住树木，实现外框架整体在数目上的固定。

抱爪4的内端与夹抱驱动件铰接，夹抱驱动件包括夹抱丝杆2和夹抱拉杆3，夹抱丝杆2通过销轴7与抱爪4铰接，相对两个夹抱丝杆2之间螺纹连接夹抱拉杆3，通过拧动夹抱拉杆，调整抱爪的旋转夹角，实现对树木的夹抱或放松。

上述伐木机器人的使用方法，包括如下步骤：

S1、两到三个伐木人员将该伐木机器人携带到伐木作业区域。工作时，伐木人员把伐木机器人整机放到需要钻孔的原木位置，并使外框架1位于原木下侧；

S2、通过夹抱驱动件驱动抱爪4向内转动夹抱原木，同时配合外框架1的上端将原木抱紧；

S3、通过移动电机驱动移动丝杠14转动，带动移动平台10在导轨15上移动，将钻孔件6移动定位到原木钻孔位置的正下方；

S4、通过进给电机驱动进给丝杆13转动，带动内框架12沿钻孔方向进给；

S5、在步骤S4进行的同时，通过钻孔驱动件驱动钻头旋转对原木进行钻孔，直至钻孔深度还有余量5mm-10mm时；

S6、进给电机反转带动内框架12返回初始位置；

S7、重复步骤S3~ S6，在原木上钻设多个孔洞；

S8、将膨胀剂注入孔洞内，利用膨胀剂自膨胀作用，实现原木的截断。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。