一种背包式修剪机的制作方法

本发明涉及修剪工具领域，特别涉及一种背包式修剪机。

背景技术：

随着生活水平的提高，对环境的要求也逐渐变高，需要对一些树木进行修剪，使树木更加美观；现在的修剪通常需要多人，而且工作工具落后，极大的浪费时间和成本，所以需要一种背包式修剪机，可全自动化的对树木进修修剪，而且需要满足工具方便，易操作的需求，杆的长度能调节，而且弯曲也能调节。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种背包式修剪机，包括背包部分、杆部分、剪刀和电锯部分;所述的背包部分是动力传输和控制部分；杆部分的尾端固定安装在背包部分上端，杆部分的动力轴与背包部分的输出轴固定连接，背包部分为杆部分提供动力；所述的剪刀和电锯部分可以与杆部分组合安装在杆部分的上端；

本发明所使用的技术方案是：一种背包式修剪机，所述的背包部分包括：外壳a、背带、外壳b、外壳c、电机、档位机构、变速机构、调节机构a、调节机构b；所述的背带有两个，背带是弹性材料，背带的两端固定连接在外壳a的一侧；所述的外壳b的后端固定安装在外壳a的右侧；外壳c的后端固定安装在外壳a的左侧；电机固定安装在外壳a的内部；变速机构安装在外壳a的内部；电机的电机输出轴通过外壳a内部设有的同步带与变速机构的动力轴连接；档位机构安装在外壳a的内部，档位机构的动力轴与变速机构的输出轴固定连接；调节机构a安装在外壳a和外壳b的内部，调节机构a的作用端与档位机构的控制端固定连接，调节机构a的前端控制端把手伸出外壳b前端；调节机构b安装在外壳a和外壳c的内部，调节机构b的作用端与变速机构的控制端固定连接，调节机构b的前端控制把手伸出外壳c前端。

进一步地，所述的杆部分包括：中间关节、头部关节和尾部关节；所述的中间关节有八个；尾部关节的底部与外壳a的上端固定连接；每个中间关节首尾相连，最下端的中间关节与尾部关节连接；头部关节的下端与最上端的中间关节的上端连接。

进一步地，所述中间关节包括外壳d、外壳e、同步轮a、连接杆a、齿轮a、电磁铁a、齿轮b、齿轮c、连接杆b、同步轮b、转轴a、齿轮d、转轴b、限位零件、螺母、电磁铁b、齿轮e、齿轮f、齿轮g、丝杠、内齿轮；所述的外壳d滑动安装在外壳e上；同步轮a固定安装在连接杆a上；连接杆a固定安装在齿轮a上；齿轮a转动安装在外壳d内部的定位杆上；电磁铁a固定安装在外壳d内部；齿轮b转动安装在电磁铁a上的圆轴上；齿轮c固定安装在连接杆b的左端；连接杆b转动安装在外壳d内部的圆孔上；同步轮b固定安装在连接杆b的右端；同步轮b与同步轮a上设有同步带连接；转轴a的上端凹槽转动安装在外壳d内部的圆孔内；齿轮d固定安装在转轴a的靠上端；齿轮d可与齿轮b啮合；齿轮b可与齿轮a啮合；转轴b转动安装在外壳e的内部，转轴b与转轴a滑动连接；限位零件的下端活动连接在转轴a下端的凹槽内，限位零件的上端与螺母一侧固定连接；螺母转动安装在丝杠上，螺母与丝杠螺纹配合；电磁铁b固定安装在外壳e的内部；齿轮e固定安装在丝杠的下端；齿轮f固定安装在电磁铁b的圆轴上；齿轮g固定安装在转轴b的靠下端；丝杠转动安装在外壳e的内部；内齿轮安装在外壳e的下端；中间关节首尾相连，外壳e下端转动安装在下个关节的外壳d的上端，齿轮c与上个关节的内齿轮啮合，转轴b的下端分叉与下个关节转轴a的上端的分叉契合接触。

进一步地，所述尾部关节包括与中间关节相同的零件外壳d、同步轮a、连接杆a、齿轮a、电磁铁a、齿轮b、齿轮c、连接杆b、同步轮b、转轴a、齿轮d、限位零件、螺母、电磁铁b、齿轮e、齿轮f、齿轮g、丝杠、内齿轮外，还包括外壳f、转轴c；外壳f滑动安装在外壳d内；以上中间关节在外壳e内部安装的零件同理安装在外壳f内；以上中间关节在转轴b上安装的零件同理安装在转轴c上；尾部关节的外壳d与最下端的中间关节的外壳e转动连接；齿轮c与内齿轮啮合；转轴b的下端分叉与下个关节转轴a的上端的分叉契合接触；转轴a的下端与外壳a的上端固定连接；转轴c的下端与外壳a内档位机构的输出轴固定连接。

进一步地，所述头部关节包括与中间关节相同的零件外壳e、转轴b、限位零件、螺母、电磁铁b、齿轮e、齿轮f、齿轮g、丝杠、外，还包括外壳g、电磁铁c、转轴d；外壳g滑动安装在外壳e上；以上中间关节在外壳d内部安装的零件同理安装在外壳g内；以上中间关节在转轴a上安装的零件同理安装在转轴d上；电磁铁c固定安装在外壳g的一侧；所述头部关节的外壳e转动安装在最上端的外壳d的上端；转轴b的下端分叉与中间关节的转轴a的上端的分叉契合接触；转轴d滑动安装在转轴b上。

进一步地，所述的剪刀和电锯部分包括：电锯部分和修剪部分；电锯部分和修剪部分固定安装在杆部分上；所述电锯部分包括：外壳h、转轴e、锥齿轮a、锥齿轮b、链条齿轮、导向零件和链锯条；转轴e和锥齿轮a各有两个；所述的外壳h和外壳i可拧在外壳g上；转轴e转动安装在外壳h内部；锥齿轮a固定安装在转轴e的上端；锥齿轮b转动安装在外壳h内部；锥齿轮a与锥齿轮b啮合；链条齿轮固定安装在锥齿轮b的右侧；导向零件的下端固定在外壳h的内部，导向零件另一端穿过外壳h上的孔伸出外壳h；链锯条与导向零件上的凹槽滚动配合；链锯条内圈的齿与链条齿轮啮合。

进一步地，所述的修剪部分包括：固定杆a、锥齿轮c、固定杆b、刀片a、刀片b和外壳i；所述的固定杆a固定安装在外壳i的内部；锥齿轮c转动安装在固定杆a的右端；固定杆b转动安装在外壳i内部；刀片a固定安装在外壳i内部，其上端伸出外壳i上侧的孔；刀片b中部的圆孔转动安装在固定杆b上，刀片b下端的凹槽与锥齿轮c一端设有的圆柱滑动连接，刀片b的上半部分伸出外壳i上的孔。

本发明的有益效果

（1）当特殊情况需要调节机器锯片或者剪刀头的工作速率时，可手动扳动调节机构b；调节机构b控制变速机构，使变速机构的输出轴转速提高，实现了自动化调节机器工作的速率，提高了工作效率。

（2）当在当在对树木修剪过程中，在某些情况下树枝的位置和角度，杆的角度需要调整的情况下，需要弯曲杆的角度；这时控制电磁铁a工作；电磁铁a带动齿轮b向下移动，使齿轮b与齿轮a和齿轮d啮合；机器工作时，转轴a转动，转轴a带动齿轮d转动；齿轮d带动齿轮b转动；齿轮b带动齿轮a转动；连接杆a通过连接杆a带动同步轮a转动；同步轮a带动同步轮b转动；同步轮b通过连接杆b带动齿轮c转动；齿轮c带动上一关节的内齿轮转动；内齿轮带动外壳e转动；同时在关节弯曲时；每一关节中的转轴a和转轴b上的分叉不会弯曲而不接触，会一直接触保持转动的力的传递；从而实现了杆的弯曲的全自动调节，避免了因树枝的特殊位置和角度使得机器不能对其修剪的问题，实现了全自动化调节角度，提高了工作效率。

（3）当在对树木修剪过程中，杆的长度不够的情况下，需要伸长杆的长度，这时控制电磁铁b工作，电磁铁b带动齿轮f，使齿轮f与齿轮g和齿轮e啮合；因这时转轴b在转动；所以转轴b带动齿轮f转动；齿轮f带动齿轮e转动；齿轮e带动丝杠转动；丝杠带动螺母向上移动；螺母带动限位零件移动；限位零件带动转轴a向上移动；转轴a带动外壳d向上移动；同时转轴a、转轴b、转轴c和转轴d一直在转动，不会受到影响；从而实现了机器自动控制杆的伸长操作，避免了需要修剪和锯断的树枝太高，杆不够长的问题；提高了工作效率。

（4）到需要角度和长度复位时，可手动扳动调节机构a；调节机构a带动档位机构反方向转动；进而实现了杆弯曲和长度的复位；实现了机器自动化复位的功能，提高了工作效率，是机器在面对不同高度和不同位置角度的树枝进行修剪操作。

附图说明

图1、图2为本发明整体示意图。

图3为本发明背包整体示意图。

图4、图5为本发明背包内部示意图。

图6、图7为本发明杆中间关节示意图。

图8、图9为本发明关节内部示意图。

图10为本发明尾部关节示意图。

图11为本发明尾部关节内部示意图。

图12为本发明头部关节示意图。

图13为本发明头部关节内部示意图。

图14为本发明锯片和剪刀头部分示意图。

图15、图16为本发明锯片和剪刀头部分内部示意图。

1-背包部分；2-杆部分；3-剪刀和电锯部分；101-外壳a；102-背带；103-外壳b；104-外壳c；105-电机；106-档位机构；107-变速机构；108-调节机构a；109-调节机构b；201-外壳d；202-外壳e；203-同步轮a；204-连接杆a；205-齿轮a；206-电磁铁a；207-齿轮b；208-齿轮c；209-连接杆b；210-同步轮b；211-转轴a；212-齿轮d；213-转轴b；214-限位零件；215-螺母；216-电磁铁b；217-齿轮e；218-齿轮f；219-齿轮g；220-丝杠；221-外壳f；222-转轴c；223-内齿轮；224-外壳g；225-电磁铁c；226-转轴d；301-外壳h；302-转轴e；303-锥齿轮a；304-锥齿轮b；305-链条齿轮；306-导向零件；307-链锯条；308-固定杆a；309-锥齿轮c；310-固定杆b；311-刀片a；312-刀片b；313-外壳i。

具体实施例

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-16所示，一种背包式修剪机，包括背包部分1、杆部分2、剪刀和电锯部分3;所述的背包部分1是动力传输和控制部分；杆部分2的尾端固定安装在背包部分1上端，杆部分2的动力轴与背包部分1的输出轴固定连接，背包部分1为杆部分2提供动力；所述的剪刀和电锯部分3可以与杆部分2组合安装在杆部分2的上端。

本发明实施例的一个可选的实施方式中，除与上一个实施例相同的零件外，背包部分1包括：外壳a101、背带102、外壳b103、外壳c104、电机105、档位机构106、变速机构107、调节机构a108、调节机构b109；所述的背带102有两个，背带102是弹性材料，背带102的两端固定连接在外壳a101的一侧；所述的外壳b103的后端固定安装在外壳a101的右侧；外壳c104的后端固定安装在外壳a101的左侧；电机105固定安装在外壳a101的内部；变速机构107安装在外壳a101的内部；电机105的电机105输出轴通过外壳a101内部设有的同步带与变速机构107的动力轴连接；档位机构106安装在外壳a101的内部，档位机构106的动力轴与变速机构107的输出轴固定连接；调节机构a108安装在外壳a101和外壳b103的内部，调节机构a108的作用端与档位机构106的控制端固定连接，调节机构a108的前端控制端把手伸出外壳b103前端；调节机构b109安装在外壳a101和外壳c104的内部，调节机构b109的作用端与变速机构107的控制端固定连接，调节机构b109的前端控制把手伸出外壳c104前端。

本发明实施例的一个可选的实施方式中，除与上一个实施例相同的零件外，杆部分2包括：中间关节、头部关节和尾部关节；所述的中间关节有八个；尾部关节的底部与外壳a101的上端固定连接；每个中间关节首尾相连，最下端的中间关节与尾部关节连接；头部关节的下端与最上端的中间关节的上端连接。

本发明实施例的一个可选的实施方式中，除与上一个实施例相同的零件外，中间关节包括外壳d201、外壳e202、同步轮a203、连接杆a204、齿轮a205、电磁铁a206、齿轮b207、齿轮c208、连接杆b209、同步轮b210、转轴a211、齿轮d212、转轴b213、限位零件214、螺母215、电磁铁b216、齿轮e217、齿轮f218、齿轮g219、丝杠220、内齿轮223；所述的外壳d201滑动安装在外壳e202上；同步轮a203固定安装在连接杆a204上；连接杆a204固定安装在齿轮a205上；齿轮a205转动安装在外壳d201内部的定位杆上；电磁铁a206固定安装在外壳d201内部；齿轮b207转动安装在电磁铁a206上的圆轴上；齿轮c208固定安装在连接杆b209的左端；连接杆b209转动安装在外壳d201内部的圆孔上；同步轮b210固定安装在连接杆b209的右端；同步轮b210与同步轮a203上设有同步带连接；转轴a211的上端凹槽转动安装在外壳d201内部的圆孔内；齿轮d212固定安装在转轴a211的靠上端；齿轮d212可与齿轮b207啮合；齿轮b207可与齿轮a205啮合；转轴b213转动安装在外壳e202的内部，转轴b213与转轴a211滑动连接；限位零件214的下端活动连接在转轴a211下端的凹槽内，限位零件214的上端与螺母215一侧固定连接；螺母215转动安装在丝杠220上，螺母215与丝杠220螺纹配合；电磁铁b216固定安装在外壳e202的内部；齿轮e217固定安装在丝杠220的下端；齿轮f218固定安装在电磁铁b216的圆轴上；齿轮g219固定安装在转轴b213的靠下端；丝杠220转动安装在外壳e202的内部；内齿轮223安装在外壳e202的下端；中间关节首尾相连，外壳e202下端转动安装在下个关节的外壳d201的上端，齿轮c208与上个关节的内齿轮223啮合，转轴b213的下端分叉与下个关节转轴a211的上端的分叉契合接触。

本发明实施例的一个可选的实施方式中，除与上一个实施例相同的零件外，尾部关节包括与中间关节相同的零件外壳d201、同步轮a203、连接杆a204、齿轮a205、电磁铁a206、齿轮b207、齿轮c208、连接杆b209、同步轮b210、转轴a211、齿轮d212、限位零件214、螺母215、电磁铁b216、齿轮e217、齿轮f218、齿轮g219、丝杠220、内齿轮223外，还包括外壳f221、转轴c222；外壳f221滑动安装在外壳d201内；以上中间关节在外壳e202内部安装的零件同理安装在外壳f221内；以上中间关节在转轴b213上安装的零件同理安装在转轴c222上；尾部关节的外壳d201与最下端的中间关节的外壳e202转动连接；齿轮c208与内齿轮223啮合；转轴b213的下端分叉与下个关节转轴a211的上端的分叉契合接触；转轴a211的下端与外壳a101的上端固定连接；转轴c222的下端与外壳a101内档位机构106的输出轴固定连接。

本发明实施例的一个可选的实施方式中，除与上一个实施例相同的零件外，头部关节包括与中间关节相同的零件外壳e202、转轴b213、限位零件214、螺母215、电磁铁b216、齿轮e217、齿轮f218、齿轮g219、丝杠220、外，还包括外壳g224、电磁铁c225、转轴d226；外壳g224滑动安装在外壳e202上；以上中间关节在外壳d201内部安装的零件同理安装在外壳g224内；以上中间关节在转轴a211上安装的零件同理安装在转轴d226上；电磁铁c225固定安装在外壳g224的一侧；所述头部关节的外壳e202转动安装在最上端的外壳d201的上端；转轴b213的下端分叉与中间关节的转轴a211的上端的分叉契合接触；转轴d226滑动安装在转轴b213上。

本发明实施例的一个可选的实施方式中，除与上一个实施例相同的零件外，剪刀和电锯部分3包括：电锯部分和修剪部分；电锯部分和修剪部分固定安装在杆部分2上；所述电锯部分包括：外壳h301、转轴e302、锥齿轮a303、锥齿轮b304、链条齿轮305、导向零件306和链锯条307；转轴e302和锥齿轮a303各有两个；所述的外壳h301和外壳i313可拧在外壳g224上；转轴e302转动安装在外壳h301内部；锥齿轮a303固定安装在转轴e302的上端；锥齿轮b304转动安装在外壳h301内部；锥齿轮a303与锥齿轮b304啮合；链条齿轮305固定安装在锥齿轮b304的右侧；导向零件306的下端固定在外壳h301的内部，导向零件306另一端穿过外壳h301上的孔伸出外壳h301；链锯条307与导向零件306上的凹槽滚动配合；链锯条307内圈的齿与链条齿轮305啮合。

本发明实施例的一个可选的实施方式中，除与上一个实施例相同的零件外，修剪部分包括：固定杆a308、锥齿轮c309、固定杆b310、刀片a311、刀片b312和外壳i313；所述的固定杆a308固定安装在外壳i313的内部；锥齿轮c309转动安装在固定杆a308的右端；固定杆b310转动安装在外壳i313内部；刀片a311固定安装在外壳i313内部，其上端伸出外壳i313上侧的孔；刀片b312中部的圆孔转动安装在固定杆b310上，刀片b312下端的凹槽与锥齿轮c309一端设有的圆柱滑动连接，刀片b312的上半部分伸出外壳i313上的孔。

工作原理：

在电机105非运行的情况下，当把带有外壳i313的头安装在杆部分2上，外壳i313拧在外壳g224内；外壳i313上的圆孔与外壳g224上的圆孔契合，电磁铁c225工作，弹出使外壳g224与外壳i313卡死；同时转轴e302的下端插入转轴d226上的孔内。

这时电机105开始工作，电机105带动变速机构107开始工作；变速机构107带动档位机构106工作；档位机构106的输出轴带动尾部关节的转轴c222转动；转轴c222带动转轴a211转动，转轴a211带动中间关节的转轴b213转动；转轴b213带动中间关节的转轴a211转动；然后中间关节的转轴a211和转轴b213依次向上传递转动的力；当传动到顶部时，中间关节的转轴a211带动头部关节的转轴b213转动；转轴b213带动转轴d226转动；转轴d226带动在外壳i313内部的转轴e302转动；转轴e302带动锥齿轮a303转动；锥齿轮a303带动锥齿轮c309转动；锥齿轮c309带动刀片a311运动；实现了机器可对需要修剪的树木进行全自动剪断的操作，节约成本和劳动力，提高了工作效率。

在电机105非运行的情况下，当把带有外壳h301的头安装在杆部分2上，外壳h301拧在外壳g224内；外壳h301上的圆孔与外壳g224上的圆孔契合；电磁铁c225工作，弹出使外壳g224与外壳h301卡死；同时转轴e302的下端插入转轴d226上的孔内。

这时电机105开始工作，电机105带动变速机构107开始工作；变速机构107带动档位机构106工作；档位机构106的输出轴带动尾部关节的转轴c222转动；转轴c222带动转轴a211转动，转轴a211带动中间关节的转轴b213转动；转轴b213带动中间关节的转轴a211转动；然后中间关节的转轴a211和转轴b213依次向上传递转动的力；当传动到顶部时，中间关节的转轴a211带动头部关节的转轴b213转动；转轴b213带动转轴d226转动；转轴d226带动在外壳h301内部的转轴e302转动；转轴e302带动锥齿轮a303转动；锥齿轮a303带动锥齿轮b304转动；锥齿轮b304带动链条齿轮305转动；链条齿轮305带动链锯条307工作；实现了机器可对需要修剪的树木进行全自动锯断的操作，节约成本和劳动力，提高了工作效率。

当在对树木修剪过程中，杆的长度不够的情况下，需要伸长杆的长度，这时控制电磁铁b216工作，电磁铁b216带动齿轮f218，使齿轮f218与齿轮g219和齿轮e217啮合；因这时转轴b213在转动；所以转轴b213带动齿轮f218转动；齿轮f218带动齿轮e217转动；齿轮e217带动丝杠220转动；丝杠220带动螺母215向上移动；螺母215带动限位零件214移动；限位零件214带动转轴a211向上移动；转轴a211带动外壳d201向上移动；同时转轴a211、转轴b213、转轴c222和转轴d226一直在转动，不会受到影响；从而实现了机器自动控制杆的伸长操作，避免了需要修剪和锯断的树枝太高，杆不够长的问题；提高了工作效率。

当在当在对树木修剪过程中，在某些情况下树枝的位置和角度，杆的角度需要调整的情况下，需要弯曲杆的角度；这时控制电磁铁a206工作；电磁铁a206带动齿轮b207向下移动，使齿轮b207与齿轮a205和齿轮d212啮合；机器工作时，转轴a211转动，转轴a211带动齿轮d212转动；齿轮d212带动齿轮b207转动；齿轮b207带动齿轮a205转动；连接杆a204通过连接杆a204带动同步轮a203转动；同步轮a203带动同步轮b210转动；同步轮b210通过连接杆b209带动齿轮c208转动；齿轮c208带动上一关节的内齿轮223转动；内齿轮223带动外壳e202转动；同时在关节弯曲时；每一关节中的转轴a211和转轴b213上的分叉不会弯曲而不接触，会一直接触保持转动的力的传递；从而实现了杆的弯曲的全自动调节，避免了因树枝的特殊位置和角度使得机器不能对其修剪的问题，实现了全自动化调节角度，提高了工作效率。

到需要角度和长度复位时，可手动扳动调节机构a108；调节机构a108带动档位机构106反方向转动；进而实现了杆弯曲和长度的复位；实现了机器自动化复位的功能，提高了工作效率，是机器在面对不同高度和不同位置角度的树枝进行修剪操作。

当特殊情况需要调节机器锯片或者剪刀头的工作速率时，可手动扳动调节机构b109；调节机构b109控制变速机构107，使变速机构107的输出轴转速提高，实现了自动化调节机器工作的速率，提高了工作效率。

整体实现了一种背包式的修剪机器的功能，实现了全自动化，自动调节杆的弯曲和复位，伸长杆的长度和复位，和能对树枝的剪断和锯断的操作，可对不同高度、不同位置和不同角度的树枝进行修剪，极大的提高了工作效率，节约成本。

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