法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2020-08-18
授权
授权
2019-02-22
实质审查的生效 IPC(主分类):A01G3/08 申请日:20181010
实质审查的生效
2019-01-22
公开
公开
技术领域
本发明涉及一种景观树修剪用数控模板及异形树冠的修剪方法，属于园林辅助造型修剪技术领域。
背景技术
随着我国城市化进程的日益加快，城市居民在生活品位、生活质量及生态环保方面的意识方面逐步提高，使得城市绿化景观也成为了人们所关注的焦点。各种绿色植物作为景观绿化必不可少的一部分，给城市增添了诸多景色，植物在生长过程中需要定期对枝叶进行修剪，才能将绿色植物修剪成球形、椭球形、塔形等造型树，现有的造型修剪基本凭有经验的园林工人边观察边修剪，完全依靠修剪人员自己的技艺完成，不但费时费力，而且对修剪人员的要求高。
虽然目前有了简易的修剪模板，工人可根据模板进行造型修剪，尽管提高了工人的修剪效率，但是现有的模板需要按照设计的造型制作，对于城市绿化来说，需要的是多种多样的造型，故不同的造型就需要不同的模板，导致模板数量多，制造成本高，不方便搬运及存放，其次是模板为一个整体件，模板转动调整过程受枝叶的阻力大，不便于模板的调整，最后，模板一旦调整好之后，工人根据模板内壁进行修剪，由于模板对枝叶有压力，导致修剪位置不准确，往往修剪后的造型与预想造型不符。
如何既保证对景观树的修剪效率，同时还可以将景观树修剪成不规则的造型即形成异形树冠能呈现出不同的美观效果，将大大提高城市园林美化效果。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，造型多变，方便调整的景观树修剪用数控模板及异形树冠的修剪方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种景观树修剪用数控模板，包括支座、支撑板、多个拉伸杆及用于调整拉伸杆位置的调节机构，所述支撑板通过转动机构与所述支座连接，所述支撑板包括连接板和拉伸杆安装板，多个所述拉伸杆分别通过所述调节机构安装在所述拉伸杆安装板上，多个所述拉伸杆水平平行设置；
所述调节机构包括步进电机，所述步进电机固定于所述拉伸杆安装板上，所述步进电机的轴端设有齿轮，所述拉伸杆通过滑槽安装在所述安装板上，所述拉伸杆的下部设有齿条，所述齿条与所述齿轮相啮合；
还包括计算机控制系统，所述计算机控制系统包括控制器、以及与所述控制器电连接的显示器及输入装置，所述控制器的输出端分别与所述步进电机连接，用于驱动步进电机动作；
所述转动机构包括旋转套筒及旋转轴，所述旋转套筒安装在所述支座上，所述旋转套筒内设轴孔，所述轴孔内设有限位台肩，所述旋转轴的顶部设有与所述限位台肩卡合的环状凸起，所述旋转轴的底部与所述支撑板连接。
本发明的有益效果是：通过支座将该模板固定在待修剪景观树旁，然后根据所设计的不规则的造型调整拉伸杆在支撑板上的位置，具体是通过每个拉伸杆对应的步进电机转动，通过齿轮、齿条的传动，从而带动拉伸杆在支撑板上的位置的变化通过拉伸杆的内端便可定位出待剪造型弧线，提高拉伸杆的定位效率。每个拉伸杆都有独立的调节机构，通过调节机构多个拉伸杆的内侧可以形成多种造型轮廓，待拉伸杆内侧形成所需造型轮廓后，拉伸杆受阻力小方便插入到枝叶内，工人可根据拉伸杆内侧位置对景观树进行修剪，待该位置修剪完毕后，转动支撑板，拉伸杆随之转动，对景观树的下一个位置进行修剪，根据所设计造型的对应位置通过步进电机调整拉伸杆在支撑板上的位置，直到支撑板在水平方向上旋转360度后，景观树修剪完毕。本发明每个拉伸杆都有独立的步进电机驱动，控制器根据造型适时控制步进电机动作，使得拉伸杆内侧形成多种造型轮廓，可以是规则的也可以是不规则的即异形树冠，可以实现多种造型轮廓的修剪，从而提高修剪效率和质量，降低了修剪成本。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步的，所述拉伸杆的内端上设有LED指示灯。
采用上述进一步方案的有益效果是，可采用蓄电池为指示灯提供电源，LED指示灯可更清晰的显示出待修剪轮廓，方便工人轮廓修剪，保证修剪准确性。
本发明还涉及一种异形树冠修剪方法，包括如上所述的景观树修剪用数控模板，其步骤如下：
1)根据待修剪树冠的原始造型轮廓，人工设计待修剪树冠造型，形成设计图纸；并取树干的中心作为旋转中心；
具体的设计图纸包括树冠立体图、等分点图以及树冠轮廓线图；
所述等分点图是以树干的中心作为旋转中心，画一个虚拟圆，并将所述虚拟圆的圆周均分成4、6、8、10或12等分，相应的圆周点为等分点；
所述树冠轮廓线图为：以某个等分点与所述旋转中心连线，设有穿过该连线的一个竖直平面，该平面与设计树冠的交界线；
2)将所述景观树修剪用数控模板的支座固定在待修剪树冠一侧，并使所述转动机构的中心对正待修剪树冠的所述旋转中心；
3)沿所述旋转中心在地面上形成所述虚拟圆，结合所述设计图纸，确定修剪起始位置作为拉伸杆安装板绕树冠转动的起始点，再以起始点为基准画出其它等分点，并使各个拉伸杆回退复位到原始位；
4)结合每个等分点的所述树冠轮廓线图，生成对应于每个所述拉伸杆的拉伸数据，通过输入装置将所述拉伸数据输入保存到控制器中；输入装置可以为键盘或画图板。
5)对应于起始点，控制器启动拉伸杆按对应该等分点的一组拉伸数据动作，各个拉伸杆伸出并插入枝叶中，各个拉伸杆的端部的指示灯构成上下轮廓，人工开始沿该轮廓修剪树冠；并形成沿上、下方向的一个修剪沟槽；
6)对应位置修剪完后，通过控制器使拉伸杆复位，人工转动支撑板到下一个等分点；
7)控制器启动拉伸杆按下一个等分点的一组数据动作，各个拉伸杆的端部指示灯构成上下轮廓，人工开始沿该轮廓修剪树冠；
8)重复步骤6)、7)，直至每个等分点的修剪沟槽形成；
9)将相邻修剪沟槽之间的待修剪部分人工经验把控顺沿修剪，直到树冠修剪完成。
本发明的有益效果是：将待修剪异形树冠按照所设计的不规则造型分成几等分，然后控制器会根据每等分位置所对应的轮廓线图来控制相应步进电机动作，从而调整拉伸杆在支撑板上的位置，使得拉伸杆的内侧形成对应等分点的轮廓线图，两个等分点之间的树冠由人工根据前后轮廓经验把控顺沿修剪，采用上述方法，不但修剪效率高，修剪质量高，而且能实现异形景观树不规则造型的修剪。
附图说明
图1为本发明修剪用模板的结构示意图；
图2为本发明修剪用模板的调节机构的结构示意图；
图3为本发明修剪用模板修剪规则树冠工作状态的结构示意图；
图4为本发明的控制原理框图；
图5为本发明将圆周分成8等分的结构示意图；
图6为本发明修剪方法修剪异形树冠的结构示意图；
图中，1、支座；2、支撑板；21、连接板；22、拉伸杆安装板；3、步进电机；4、拉伸杆；5、旋转套筒；6、旋转轴；7、限位台肩；8、环状凸起；9、LED指示灯；10、齿轮；11、滑槽；12、齿条；13、景观树；14、虚拟圆；A-F、等分点；15、A等分点轮廓线；16、E等分点轮廓线。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-图4所示，一种景观树修剪用数控模板，包括支座1、支撑板2、多个拉伸杆4及用于调整拉伸杆位置的调节机构，所述支撑板通过转动机构与所述支座连接，所述支撑板包括连接板21和拉伸杆安装板22，多个所述拉伸杆分别通过所述调节机构安装在所述拉伸杆安装板上，多个所述拉伸杆水平平行设置；
所述调节机构包括步进电机3，所述步进电机固定于所述拉伸杆安装板上，所述步进电机3的轴端设有齿轮10，所述拉伸杆通过滑槽11安装在所述安装板上，所述拉伸杆的下部设有齿条12，所述齿条12与所述齿轮10相啮合；
还包括计算机控制系统，所述计算机控制系统包括控制器、以及与所述控制器电连接的显示器及输入装置，所述控制器的输出端分别与所述步进电机连接，用于驱动步进电机动作；
所述转动机构包括旋转套筒5及旋转轴6，所述旋转套筒安装在所述支座1上，所述旋转套筒内设轴孔，所述轴孔内设有限位台肩7，所述旋转轴的顶部设有与所述限位台肩卡合的环状凸起8，所述旋转轴的底部与所述支撑板的连接板连接。
所述拉伸杆的内端上设有LED指示灯9。可采用蓄电池为指示灯提供电源，LED指示灯可更清晰的显示出待修剪轮廓，方便工人轮廓修剪，保证修剪准确性。
本发明还涉及一种异形树冠修剪方法，包括如上所述的景观树修剪用数控模板，其步骤如下：
1)根据待修剪树冠的原始造型轮廓，人工设计待修剪树冠造型，形成设计图纸；并取树干的中心作为旋转中心；
具体的设计图纸包括树冠立体图、等分点图以及树冠轮廓线图；
所述等分点图是以树干的中心作为旋转中心，画一个虚拟圆，并将所述虚拟圆的圆周均分成4、6、8、10或12等分，相应的圆周点为等分点；
所述树冠轮廓线图为：以某个等分点与所述旋转中心连线，设有穿过该连线的一个竖直平面，该平面与设计树冠的交界线；
如果为8等分则该轮廓线图有8张；如图5所示，将虚拟圆的圆周均分为8等分，对应设置了A-F8个等分点位置。如图6所示修剪异形树冠，图中呈现出了A等分点的轮廓线图及E等分点的轮廓线图。
2)将所述景观树修剪用数控模板的支座固定在待修剪树冠一侧，并使所述转动机构的中心对正待修剪树冠的所述旋转中心；
3)沿所述旋转中心在地面上形成所述虚拟圆，结合所述设计图纸，确定修剪起始位置作为拉伸杆安装板绕树冠转动的起始点，再以起始点为基准画出其它等分点，并使各个拉伸杆回退复位到原始位；所述原始位指各个拉伸杆的里端退到所述拉伸杆安装板的根部。
4)结合每个等分点的所述树冠轮廓线图，生成对应于每个所述拉伸杆的拉伸数据，通过输入装置将所述拉伸数据输入保存到控制器中；输入装置可以为键盘或画图板。
5)对应于起始点，控制器启动拉伸杆按对应该等分点的一组拉伸数据动作，各个拉伸杆伸出并插入枝叶中，各个拉伸杆的端部的指示灯构成上下轮廓，人工开始沿该轮廓修剪树冠；并形成沿上、下方向的一个修剪沟槽；
6)对应位置修剪完后，通过控制器使拉伸杆复位，人工转动支撑板到下一个等分点；
7)控制器启动拉伸杆按下一个等分点的一组数据动作，各个拉伸杆的端部指示灯构成上下轮廓，人工开始沿该轮廓修剪树冠；
8)重复步骤6)、7)，直至每个等分点的修剪沟槽形成；
9)将相邻修剪沟槽之间的待修剪部分人工经验把控顺沿修剪，直到树冠修剪完成。即两个等分点之间的树冠由人工根据前后沟槽的轮廓经验把控顺沿修剪，采用上述方法，尤其是对于更具有美观效果的异形树冠来说，不但修剪效率高，修剪质量高，而且能实现景观树不规则造型的修剪。
虽然相邻拉伸杆之间有一定间距，但不会影响园林工人对整体修剪轮廓的判断。对于有经验的园林工人还可以使所述模板与待修剪树冠保持一定距离，也能把握待修剪轮廓。选用多少个等分点，可以根据树冠高度、直径大小判断，尤其对于较大异形景观树的修剪，可以选用较多的等分点如12个，这样能比较容易的把控整改树冠形状，不仅快捷、而且能避免一些无法弥补的修剪失误。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。
