CN103609347A - 一种绿篱修剪刀具过载防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绿篱修剪刀具过载防护装置，其包括：一安装有修剪刀的刀架；一后端与所述刀架右端固定连接且向刀架前方延伸的铰接杆，所述铰接杆前端通过一第一转轴与一设置有支架的底座的左端铰接；一设置有压力弹簧且一端与所述铰接杆前端通过一第二转轴铰接的预紧杆组件，所述预紧杆组件的另一端通过一第三转轴与所述底座的右端铰接；本发明还设置有一避障装置，其既可以对刀具进行过载保护又可以防止刀具碰撞到障碍物，结构简单，安全性高。

Description

一种绿篱修剪刀具过载防护装置

技术领域

本发明涉及绿篱修剪刀具领域，特别涉及一种绿篱修剪刀具过载防护装置。

背景技术

随着人们对生活质量的要求不断提高，人们对于居住环境及城市绿化建设的需求也越来越高，生活区、休闲区及道路两旁等的绿化面积也在不断增加，其中以绿篱为主的绿化带主要适用于道路及高速公路两旁，绿篱的修剪行程远且工作量大，因此对于绿篱的修剪多采用车载式绿篱修剪机，其工作效率高且修剪质量好，但车载式绿篱修剪机较于人工修剪其灵活性差，对于一些位于绿篱中的电线杆或灯杆等障碍，其避开主要依靠驾驶员的观察以提前避开，当有些障碍物无法观察到或驾驶员疏忽大意时，有可能造成修剪刀具直接撞到障碍物上，造成设备损坏或安全事故发生；且由于绿篱带的疏密不一，修剪刀的受力也不相同，当修剪到绿篱密集程度高、枝干较粗的地方时会形成过大的反作用力，从而产生过载现象，容易损坏刀具。

针对上述技术缺陷，尚有必要发明一种对绿篱修剪刀具进行过载防护及自动避开障碍物的装置。

发明内容

本发明为了克服现有技术缺陷，发明了一种绿篱修剪刀具过载防护装置，具结构简单，反应灵活，能安全有效地防止修剪刀具因障碍或过载而损坏。

为解决上述技术问题，本发明采用以下的技术方案：

一种绿篱修剪刀具过载防护装置，其包括：一安装有修剪刀的刀架；一后端与所述刀架右端固定连接且向刀架前方延伸的铰接杆，所述铰接杆前端通过一第一转轴与一设置有机架的底座的左端铰接；一设置有压力弹簧且一端与所述铰接杆前端通过一第二转轴铰接的预紧杆组件，所述预紧杆组件的另一端通过一第三转轴与所述底座的右端铰接。

优选的是，所述铰接杆垂直于所述刀架。

优选的是，所述预紧杆组件包括：一一端通过所述第三转轴铰接于所述底座右端的第一连接轴，所述第一连接轴的另一端固定设置有一安装有套筒盖的套筒；一一端通过所述第二转轴与所述铰接杆前端铰接的第二连接轴，第二连接轴的另一端穿过所述套筒盖套设于所述套筒内，且该端设置有一挡板，所述压力弹簧套设于所述第二连接轴上并设置于所述套筒内，且夹设于所述挡板及所述套筒盖之间。

优选的是，所述挡板为一与所述第二连接轴套设于所述套筒内的一端以螺纹连接的预紧螺母。

优选的是，所述底座左端前侧设置有一定位块，所述刀架右端前侧对应于所述定位板设置有一开口卡槽以使所述刀架在所述预紧杆组件作用下所述定位块卡嵌于所述开口卡槽内。

优选的是，所述底座左端后侧对应于所述刀架设置有一限位装置以控制所述刀架往后转动的极限位置。

优选的是，所述限位装置为一传感器。

优选的是，还设置有一避障装置，其包括：一设置有固定轴并固定设置于底座上且向前方延伸的支座；一以可转动的方式套设于所述固定轴上的中空测量转轴，所述固定轴上还套设有一扭簧，所述扭簧的一端卡爪与所述测量转轴固定连接，另一端卡爪与所述固定轴固定连接；一设置于所述刀架前方且一端与所述测量转轴固定连接的触杆；一与所述测量转轴连接的检测装置。

优选的是，所述检测装置为一与所述测量转轴一端连接的角度传感器。

优选的是，所述支座对应于所述触杆与所述测量转轴连接一端的前方设置有一挡杆以使所述触杆只可往刀架后方转动而不能往刀架前方转动。

优选的是，所述触杆高于所述刀架。

本发明与现有的技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明一种绿篱修剪刀具过载防护装置通过铰接杆及预紧杆组件可在过载情况下对刀具进行保护，减小碰撞及磨损；

2、本发明进一步的优点是设置有避障装置，其在检测到前方有障碍物时控制机械手使刀架能避开障碍物以保护刀具；

3、本发明再进一步的优点是设置有传感器以当负载太大时发起警告以停止工作，防止刀具的极限工作，避免电机及机构损坏。

4、本发明再进一步的优点是底座左端前侧设置有定位块，刀架右端前侧对应于定位板设置有开口卡槽，这样可对刀架复位时进行定位，避免刀架向前方转动，减小机构摩擦。

5、本发明再进一步的优点通过预紧螺母可以调整压力弹簧的预压力以调节刀架承受负载的大小。

附图说明

附图1为本发明一种绿篱修剪刀具过载防护装置的结构示意图；

附图2为刀架、铰接杆、底座及预紧杆组件连接结构分解示意图；

附图3为避障装置结构分解示意图；

其中：

1、刀架；11、卡槽；

2、修剪刀；

3、机架；

4、底座；41、传感器；42、定位块；

5、过载保护装置；51、铰接杆；52、预紧杆组件；521、第一连接轴；522、套筒；523、预紧螺母；524、压力弹簧；525、套筒盖；526、第二连接轴；53、第一转轴；531、第一轴承座；54、第二转轴；55、第三转轴；56、第三轴承座；57、轴承盖；58、第二轴承座；59、轴承；

6、避障装置；61、触杆；62、挡杆；63、支座；64、测量转轴；65、角度传感器；66、扭簧；67、固定轴；68、第四轴承座；69、轴承座底座。

具体实施方式

以下参照附图并结合具体实施方式来进一步描述本发明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。需要理解的是，本发明的以下实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”、“正面”和“反面”均以各图所示的方向为基准，这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对本发明具体技术方案的限制。

实施例

如图1所示，一种绿篱修剪刀具过载防护装置，其包括：刀架1、底座4、过载保护装置5及避障装置6，刀架1上设置有修剪刀2，且底座4顶面设置有机架3以方便与车载式机械手（图末视）等修剪设备连接。

过载保护装置5包括：铰接杆51及预紧杆组件52，如图2所示，铰接杆51后端与刀架1右端中间固定连接，其前端向刀架1前方延伸且其垂直于刀架1，铰接杆51后端套设在第一转轴53上，第一轴承座531对应于第一转轴53固定设置于底座4底面左端，第一转轴53上下两端分别通过两个轴承59安装于第一轴承座531上，刀架1通过铰接杆51及第一转轴53相对于底座4转动。铰接杆51前端与一第二轴承座58固定连接，第二转轴54上下两端分别通过两个轴承59设置于第二轴承座58上，且第二轴承座58上端设置有轴承盖57以防止枝叶进入轴承59内影响转动，第二转轴54通过第二轴承座58可相对于铰接杆51前端转动，且铰接杆51可带动第二轴承座58及第二转轴54绕第一转轴53一起转动。预紧杆组件包括：第一连接轴521、第二连接轴526、压力弹簧524及套筒522，第一连接轴521的一端套设于第三转轴55上，底座4底面右端对应于第三转轴55设置有第三轴承座56，第三转轴55上下两端分别通过两个轴承59设置于第三轴承座56上，第一连接轴另一端与一头端设置有开口的中空套筒522的底端连接，且套筒522头端设置有一套筒盖525；第二连接轴526为一阶梯轴，其小轴端套设于第二转轴54上，其大轴端通过螺纹与一预紧螺母523连接，且该端穿过套筒盖525以可滑动的方式设置于套筒522内腔中，压力弹簧524套设在第二连接轴526的大轴上，并在套筒522内腔中夹设于预紧螺母523与套筒盖525之间，预紧螺母523可调整压力弹簧524的预紧力。

铰接杆51与刀架1右端前侧之间设置有一开口卡槽11，底座4左端前侧对应于卡槽11固定设置有一定位块42，刀架在无负荷状态时，压力弹簧524在被压缩时会对预紧螺母523产生向套筒522的筒底方向的作用力，此作用力通过第二连接轴526及预紧杆51对刀架1产生一个往前方拉的预紧力，使刀架1的卡槽11顶紧定位块42以保持其与修剪方向垂直。调整预紧螺母523与套筒盖525对压力弹簧524的压缩程度，可调节压力弹簧524的初始预紧力，从而调整刀架的工作负荷大小。底座4左端后侧对应于刀架1向后转动预设的极限角度处设置有一传感器41，其起到限位报警作用。

当刀架1在修剪过程中遇到绿篱密集堆积等情况下受到的反作用力大于压力弹簧524产生的预紧力，即超出刀架1的预设工作负荷时，刀架1克服压力弹簧524的预紧力，通过铰接杆51围绕第一转轴521向后发生旋转，并带动第二转轴54及第二轴承座58跟着一起往后转动，第二连接轴也随着第二转轴发生移动，且当其在移动过程中其大轴端向套筒522头端移动，从而进一步压缩压力弹簧524，压力弹簧524可根据刀架1受到的反作用力的大小调节刀架1后转的角度大小，可使刀架1在工作过程中有一定的韧性，有效减小刀具的磨损及承受的冲击力，且可方便操作者重新调节修剪速度。当刀架1受到的反作用力小于压力弹簧524的预紧力后，刀架1重新复位，定位块42通过卡槽11使刀架1重新保持与修剪方向垂直。当刀架1受到的反作用力过大，刀架1向后转到极限角度时，触动传感器41发生警报，此时驾驶员需要停止修剪工作，防止电机或者整个修剪装置发生损坏。

如图3所示，避障装置包括：支座63、测量转轴64、固定轴67、扭矩弹簧66、触杆61及角度传感器65，支座63固定设置于底座4的顶面左端并向前方延伸，其分为上下两支板，且支座4的上下两支板固定设置有第四轴承座68，固定轴67固定设置于第四轴承座68的轴承底座69上；测量转轴64为一中空轴，且其上下两端通过轴承59以可转动的方式设置于第四轴承座68上，且固定轴67套设于测量转轴64内腔中以使测量转轴64可相对于固定轴67转动，扭簧66套设于固定轴67上，并处于测量转轴64的内腔中，其一端卡爪固定于测量转轴64上，另一端卡爪固定于固定轴67上；测量转轴67上端与角度传感器65连接；触杆61平行地设置于刀架1前方且其高于刀架1，其右端与测量转轴64固定连接，且支座63上下两支板之间对应于触杆61该端的前方设置有一挡杆62，在扭簧66的作用下，测量转轴64有一个带动触杆61向前方转动的趋势，挡杆62可把触杆61挡住以避免触杆61向前方转动，且当挡杆62往后侧转动后再复位时，挡杆62可对触杆进行定位，保证在修剪过程中触杆61保持平行地横在刀架1的前方。当对绿篱修剪过程中，如果前方绿篱有灯杆或电线杆等大型坚硬障碍物时，刀架1在到达障碍物前触杆61会先与障碍物接触，当其受力后克服扭簧66的作用力而向后方转动，此时角度传感器65检测到触杆61的转动信号并反馈到控制系统中，控制系统控制机械手等设备快速把刀架1收回，从而避免刀架1直接碰撞到障碍物造成修剪刀2、刀架1及相关设备的损坏。

本发明在车载式绿篱修剪机的修剪刀架上设置有过载保护装置5及避障装置6，过载保护装置5增加刀架1韧性，可使刀架1适应于工作过程中的不同负载情况，有效减小承受的冲击力及刀具的磨损，且对于超负荷时其还具有报警功能；避障装置6可以防止车载式绿篱修剪机的驾驶员因注意力不集中而造成刀架1与障碍物发生碰撞，且驾驶员可结合避障装置6在前方有障碍物时缓慢行驶，当机械手在触杆61遇到障碍物后回收刀架并过了障碍物后，驾驶员可直接放回刀架1并重新开始正常修剪，灵活地避开障碍物，既不用停车也不需要大范围改变路线。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种绿篱修剪刀具过载防护装置，其特征在于：其包括：一安装有修剪刀的刀架；一后端与所述刀架右端固定连接且向刀架前方延伸的铰接杆，所述铰接杆后端通过一第一转轴与一设置有机架的底座的左端铰接；一设置有压力弹簧且一端与所述铰接杆前端通过一第二转轴铰接的预紧杆组件，所述预紧杆组件的另一端通过一第三转轴与所述底座的右端铰接。

2.根据权利要求1所述的绿篱修剪刀具过载防护装置，其特征在于：所述预紧杆组件包括：一一端通过所述第三转轴铰接于所述底座右端的第一连接轴，所述第一连接轴的另一端固定设置有一安装有套筒盖的套筒；一一端通过所述第二转轴与所述铰接杆前端铰接的第二连接轴，所述第二连接轴的另一端穿过所述套筒盖套设于所述套筒内，且该端设置有一挡板，所述压力弹簧套设于所述第二连接轴上并设置于所述套筒内，且夹设于所述挡板及所述套筒盖之间。

3.根据权利要求2所述的绿篱修剪刀具过载防护装置，其特征在于：所述挡板为一与所述第二连接轴套设于所述套筒内的一端以螺纹连接的预紧螺母。

4.根据权利要求1所述的绿篱修剪刀具过载防护装置，其特征在于：所述底座左端前侧设置有一定位块，所述刀架右端前侧对应于所述定位板设置有一开口卡槽以使所述刀架在所述预紧杆组件的作用下所述定位块卡嵌于所述开口卡槽内。

5.根据权利要求1所述的绿篱修剪刀具过载防护装置，其特征在于：所述底座左端后侧对应于所述刀架设置有一限位装置以控制所述刀架往后转动的极限位置。

6.根据权利要求2所述的绿篱修剪刀具过载防护装置，其特征在于：所述限位装置为一传感器。

7.根据权利要求1所述的绿篱修剪刀具过载防护装置，其特征在于：所述刀架设置有一避障装置，其包括：一设置有固定轴并固定设置于底座上且向前方延伸的支座；一以可转动的方式套设于所述固定轴上的中空测量转轴，所述固定轴上还套设有一扭簧，所述扭簧的一端卡爪与所述测量转轴固定连接，另一端卡爪与所述固定轴固定连接；一设置于所述刀架前方且一端与所述测量转轴固定连接的触杆；一与所述测量转轴连接的检测装置。

8.根据权利要求7所述的绿篱修剪刀具过载防护装置，其特征在于：所述检测装置为一与所述测量转轴一端连接的角度传感器。

9.根据权利要求7所述的绿篱修剪刀具过载防护装置，其特征在于：所述支座对应于所述触杆与所述测量转轴连接一端的前方设置有一挡杆以使所述触杆只可往刀架后方转动而不能往刀架前方转动。

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