一种沙地灌木多功能切割装置

技术领域

本发明涉及灌木修剪技术领域，具体涉及一种沙地灌木多功能切割装置。

背景技术

沙地生态环境较脆弱，沙漠化、水土流失等生态灾害频发。为改善当地的生态环境，人工植被建设是有效遏制土地沙漠化和水土流失的主要措施，被广泛应用。通过在毛乌素沙地、库布齐沙漠、乌兰布和沙漠、浑善达克沙地等地区利用人工造林种草、封沙育林育草、飞播治沙、围封禁牧等方式，对沙地实施治理，目前已形成了大面积的杨柴、细枝岩黄耆、沙柳、红柳、柠条、沙地柏、梭梭等人工灌木林，这些人工林植被在防风固沙、涵养水源、维护自然生态平衡、保护人类生存环境等方面起着重要作用，并且直接保护着当地的农牧业生产，特别是为畜牧业生产提供了优良广阔的天然牧场。

然而随着林龄的增加，由于土壤水分亏缺和林分个体竞争加剧等原因，出现了生长衰退、枯死、病虫害频发等问题，导致了沙地人工灌木林的生态效益降低，林业生产上通常采用平茬、修剪、割除等人工措施促进人工灌木林更新复壮，现有的修剪切割设备不能有效根据灌木的植株大小，灌木林的密集程度以及修剪要求进行适应性的改变。

因此，有必要提供一种沙地灌木多功能切割装置以解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种沙地灌木多功能切割装置，包括：

装置底板，水平放置，其两侧各转动装配有两组行进轮；

机械臂，固定装配在所述装置底板上表面左侧，且所述机械臂前端固定装配有切割修剪组件；

液压油缸，固定装配在所述装置底板上表面右侧，所述液压油缸上方固定装配有增压电机以及电磁控制阀，所述电磁控制阀上固定连接有两组液压油管，两组所述液压油管固定装配在切割修剪组件上。

进一步，作为优选，所述切割修剪组件包括：

固定底座，固定装配在所述机械臂前端，所述固定底座上转动装配有转动连接块，所述转动连接块另一端转动连接装配有切割底座，所述切割底座上端依次转动连接有n组转动连接块以及(n-1)组切割底座，且第n组所述转动连接块另一端转动连接有树冠修剪块。

进一步，作为优选，所述固定底座、切割底座以及树冠修剪块之间均固定装配有弯曲组件，每组所述切割底座两侧均固定装配有树身修剪组件，且两组树身修剪组件沿切割底座中心中心对称；

所述固定底座下表面固定装配有弯曲驱动组件。

进一步，作为优选，包括：所述固定底座、切割底座以及树冠修剪块两侧固定装配有油管固定壳，且所述油管固定壳上方设置有止流阀。

进一步，作为优选，所述弯曲组件包括：

固定块，固定装配在所述切割底座前端上下两侧，且所述固定块上转动装配有转动块；

压缩弹簧，固定装配在所述固定块与转动块之间；

连接弹簧，固定装配在不同切割底座的相邻两组转动块之间。

进一步，作为优选，所述树身修剪组件包括：

固定连接块，固定装配在所述切割底座一侧，其上转动嵌装转动球；

所述转动球上方固定装配有驱动电机，其下方放置有修剪切割刀，且所述修剪切割刀同轴固定装配在驱动电机的输出轴上。

进一步，作为优选，所述固定连接块下方固定装配有转接块，所述转接块上滑动装配有变向绳，所述变向绳一端固定装配在修剪切割刀上，另一端固定装配在固定底座或切割底座一侧。

进一步，作为优选，所述弯曲驱动组件包括：

索盘，固定装配在所述固定底座上，所述固定底座上固定装配有转动电机，且所述转动电机的输出轴同轴固定装配在索盘上；

所述索盘上索的另一端固定装配在树冠修剪块上，放置在弯曲组件内，且与所述固定底座以及切割底座滑动设置。

进一步，作为优选，所述树冠修剪块上下分别设置有驱动电机以及修剪切割刀，且所述驱动电机以及修剪切割刀偏心装配在树冠修剪块上。

与现有技术相比，本发明提供了一种沙地灌木多功能切割装置，具有以下有益效果：

本发明中，设置有机械臂，且上设置有视觉扫描模块，视觉扫描模块外接有中央控制系统，中央控制系统会根据修剪要求调整增压电机的压力，并通过对切割修剪组件上止流阀的控制，可以使液压油管辅助切割修剪组件进行状态调整，同时切割修剪组件上设置有弯曲驱动组件以及弯曲组件，可以根据实际情况将切割修剪组件调整为不同直径的圆弧，从而对灌木修剪出不同的形状，且在切割修剪组件上设置有两排树身修剪组件互相补充，防止灌木上存在修剪遗漏区，且树身修剪组件上设置有变向绳，可以在切割修建组件发生转动时，使修剪切割刀向内侧偏转，进而保证修剪切割刀的切割平面相切于灌木修剪切割完成后的树身，完成修剪切割。

附图说明

图1为一种沙地灌木多功能切割装置结构示意图；

图2为一种沙地灌木多功能切割装置弯曲组件结构示意图；

图3为一种沙地灌木多功能切割装置切割修剪组件结构示意图；

图4为一种沙地灌木多功能切割装置树身修剪组件结构示意图；

图中：1、装置底板；2、行进轮；3、机械臂；4、切割修剪组件；5、液压油缸；6、增压电机；7、电磁控制阀；8、液压油管；41、固定底座；42、切割底座；43、转动连接块；44、树冠修剪块；45、弯曲组件；46、树身修剪组件；47、弯曲驱动组件；48、油管固定壳；49、止流阀；451、固定块；452、转动块；453、压缩弹簧；454、连接弹簧；461、固定连接块；462、转动球；463、驱动电机；464、修剪切割刀；465、转接块；466、变向绳；471、索盘；472、转动电机。

具体实施方式

请参阅图1～4，本发明提供了一种沙地灌木多功能切割装置，包括：

装置底板1，水平放置，其两侧各转动装配有两组行进轮2；

机械臂3，固定装配在所述装置底板1上表面左侧，且所述机械臂3前端固定装配有切割修剪组件4；

液压油缸5，固定装配在所述装置底板1上表面右侧，所述液压油缸5上方固定装配有增压电机6以及电磁控制阀7，所述电磁控制阀7上固定连接有两组液压油管8，两组所述液压油管8固定装配在切割修剪组件4上；

作为较佳实施例，所述机械臂3上设置有视觉扫描模块，且所述视觉扫描模块外接有中央控制系统，实施时，驱动行进轮2将装置运行至待切割的沙地灌木处，通过机械臂3上设置的视觉扫描模块可扫描前方灌木的形态特征，并将数据传导至装置外接的中央控制系统，中央控制系统会根据修剪要求调整增压电机6的压力，并通过液压油管8辅助切割修剪组件4进行状态调整，待调整完毕后，通过机械臂3将切割修剪组件4调整到指定位置，若灌木林灌木密集程度较低，装置会以灌木中心为圆心进行旋转，同时启动切割修剪组件4对灌木进行修剪切割，若灌木林灌木密集程度较高，装置会将灌木林进行整体处理，直接向前对灌木林进行整体切割。

进一步，所述切割修剪组件4包括：

固定底座41，固定装配在所述机械臂3前端，所述固定底座41上转动装配有转动连接块43，所述转动连接块43另一端转动连接装配有切割底座42，所述切割底座42上端依次转动连接有n组转动连接块43以及(n-1)组切割底座42，且第n组所述转动连接块43另一端转动连接有树冠修剪块44；

作为较佳实施例，可根据所要修剪切割的地区的灌木林灌木的最高高度确定n的数值(n为不小于零的自然数)。

进一步，所述固定底座41、切割底座42以及树冠修剪块44之间均固定装配有弯曲组件45，每组所述切割底座42两侧均固定装配有树身修剪组件46，且两组树身修剪组件46沿切割底座42中心中心对称；

所述固定底座41下表面固定装配有弯曲驱动组件47；

作为较佳实施例，初始状态下，所述弯曲驱动组件47处于完全收缩状态，此时切割修剪组件4整体为竖直状态，若灌木林灌木密集程度较高，可维持此状态对灌木林进行修剪切割，若灌木林灌木密集程度较低，当数据传导至中央控制系统后，切割修剪组件4会进行适应性的改变，通过弯曲驱动组件47放松，使弯曲组件45进行伸展，同时带动切割底座42与树冠修剪块44进行一定角度的旋转，且因为每组弯曲组件45的弯曲性能一致，当弯曲驱动组件47放松后，弹力会均匀的传导至每组弯曲组件45，故每组切割底座42或树冠修剪块44相对于前一组切割底座42转动角度相等，故每组切割底座42或树冠修剪块44相对于初始位置转动的角度均为下侧所有切割底座42转动角度的和值，最终，所述切割修剪组件4整体会呈弧形，通过机械臂3使树冠修剪块44中轴线重合于灌木的中轴线，而后启动树身修剪组件46与树冠修剪块44对灌木进行修剪切割，同时装置会在保证树冠修剪块44中轴线与灌木的中轴线重合的前提下以灌木中心为圆心进行旋转，进而对灌木整体进行切割修剪，同时同一水平面上不同方向的两组树身修剪组件46互相补充，防止灌木上存在修剪遗漏区。

进一步，包括：所述固定底座41、切割底座42以及树冠修剪块44两侧固定装配有油管固定壳48，且所述油管固定壳48上方设置有止流阀49；

作为较佳实施例，根据所修剪切割的灌木高度或形状的不同，其所需的切割底座42的数目不同，在工作时，若对装置中的切割底座42数量进行适应性调整，在极大的损耗人力物力的同时，降低灌木修剪的效率，当切割底座42数量相对较多时，可将多余的切割底座42进行禁用，将多余切割底座42集中在下方。并将最上侧的多余切割底座42的止流阀49打开，并启动增压电机6对液压油管8进行充油，高压状态下的液压油会使液压油管8有一定的硬度，从而在弯曲驱动组件47启动时，使该区域内的弯曲组件45保持初始状态，同时上侧的液压油管8未充油，可以进行形变，从而调整切割修剪组件4的形状，且未充油状态下的液压油管8存在一定的弹性，不会对切割底座42以及树冠修剪块44的转动产生影响。

进一步，所述弯曲组件45包括：

固定块451，固定装配在所述切割底座42前端上下两侧，且所述固定块451上转动装配有转动块452；

压缩弹簧453，固定装配在所述固定块451与转动块452之间；

连接弹簧454，固定装配在不同切割底座42的相邻两组转动块452之间；

作为较佳实施例，初始状态下，所述压缩弹簧453处于完全收缩状态，所述连接弹簧454处于正常状态，此时，由弯曲驱动组件47承受压缩弹簧453的弹力，使切割修剪组件保持初始状态，当弯曲驱动组件47放松时，两组压缩弹簧453进行伸长，带动其上的两组转动块452相对于各自配合的固定块451向内侧转动，两组压缩弹簧453会通过固定块451传递出一个指向外侧的力，同时转动块452向内侧转动会使连接弹簧454压缩，连接弹簧454会向两侧输出弹力，从而使切割底座42相对于下方转动，待修剪结束后，启动弯曲驱动组件47收紧回到初始位置。

进一步，所述树身修剪组件46包括：

固定连接块461，固定装配在所述切割底座42一侧，其上转动嵌装转动球462；

所述转动球462上方固定装配有驱动电机463，其下方放置有修剪切割刀464，且所述修剪切割刀464同轴固定装配在驱动电机463的输出轴上。

进一步，所述固定连接块461下方固定装配有转接块465，所述转接块465上滑动装配有变向绳466，所述变向绳466一端固定装配在修剪切割刀464上，另一端固定装配在固定底座41或切割底座42一侧；

作为较佳实施例，所述变向绳466始终处于紧致状态，且不会发生伸长或收缩，初始状态下，修剪切割刀464处于水平状态，此时切割底座42与其下侧的切割底座42或固定底座41处于平行状态，两者之间的距离最短，当其所在切割底座42发生转动时，切割底座42与其下侧的切割底座42或固定底座41之间的距离增加，在变向绳466绳长固定的情况下，其会拉动修剪切割刀464向内侧偏转，同时转动球462与驱动电机463进行同步偏转，进而保证修剪切割刀464的切割平面相切于灌木修剪切割完成后的树身，完成修剪切割。

进一步，所述弯曲驱动组件47包括：

索盘471，固定装配在所述固定底座41上，所述固定底座41上固定装配有转动电机472，且所述转动电机472的输出轴同轴固定装配在索盘471上，所述转动电机472正转会使索盘471放索，反转会使索盘471进行收索；

所述索盘471上索的另一端固定装配在树冠修剪块44上，放置在弯曲组件45内，且与所述固定底座41以及切割底座42滑动设置。

进一步，所述树冠修剪块44上下分别设置有驱动电机463以及修剪切割刀464，且所述驱动电机463以及修剪切割刀464偏心装配在树冠修剪块44上；

作为较佳实施例，所述修剪切割刀464偏心装配在树冠修剪块44上，使该组修剪切割刀464对灌木的树冠进行更加细致的修剪，同时使该组修剪切割刀464转动，防止其对树冠同一位置进行过度修剪。

具体实施时,包括以下步骤：实施时，驱动行进轮2将装置运行至待切割的沙地灌木处，通过机械臂3上设置的视觉扫描模块可扫描前方灌木的形态特征，并将数据传导至装置外接的中央控制系统，若灌木林灌木密集程度较高，切割修剪组件4维持初始状态对灌木林进行修剪切割，若灌木林灌木密集程度较低，当数据传导至中央控制系统后，中央控制系统会根据修剪要求调整增压电机6的压力，并通过液压油管8辅助切割修剪组件4一定区域进行限制，通过弯曲驱动组件47放松，使弯曲组件45进行伸展，同时带动切割底座42与树冠修剪块44进行一定角度的旋转，最终，所述切割修剪组件4整体会呈弧形，通过机械臂3使树冠修剪块44中轴线重合于灌木的中轴线，而后启动树身修剪组件46与树冠修剪块44对灌木进行修剪切割，同时装置会在保证树冠修剪块44中轴线与灌木的中轴线重合的前提下以灌木中心为圆心进行旋转，进而对灌木整体进行切割修剪，直至完成修剪后，各组件回到初始位置，装置进行下一组灌木的切割修剪工作。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。