CN106612974B - 一种安全防护的割草机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全防护的割草机，包括机体和活动安装在机体上的活动外罩，所述活动外罩与机体之间设有连接柱，所述连接柱包括下柱体和可与所述下柱体发生竖向方向相对位移的上柱体，所述下柱体与机体连接，所述上柱体与活动外罩连接，所述活动外罩上升时带动上柱体相对于下柱体上升；所述割草机还包括用于感应所述上柱体和下柱体相对位移的位移传感器，所述位移传感器连接有控制电路，所述控制电路用于控制割草机的运行或停止，本发明的优点在于减少割草机在被搬运时对人体的危害。

Description

一种安全防护的割草机

【技术领域】

本发明涉及一种安全防护的割草机，属于园林机械领域。

【背景技术】

花园工具逐步采用自动化控制是目前市场的发展趋势。现在市面上应用较为广泛的还是割草机，而且从割草机领域来说，已经从传统的人工割草机慢慢发展成智能割草机。但是智能割草机由于起步较晚，还存在一些较多的问题，尤其是当智能割草机在草坪上进行工作时，其因会碰到障碍物，发生碰撞，此时若搬动机器，或割草机在草坪上进行工作时，玩耍的小孩搬动碰触机器，因切割刀片正在高速运转，割草过程中带动的草屑或碎石碎屑，碰触到人群，会给人身带来很大的危害。

目前市场上的智能割草机都设置有急停开关，在紧急状况时，切断整机电源，停止工作。但有时会忘记启动急停开关，而直接搬动工作中的机器，因机器不能感应此时机器的状态，就会增加危险发生。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种安全防护的割草机，减少割草机在被搬运时对人体的危害。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种安全防护的割草机，包括机体和活动安装在机体上的活动外罩，所述活动外罩与机体之间设有连接柱；

所述连接柱包括下柱体和可与所述下柱体发生竖向方向相对位移的上柱体，所述下柱体与机体连接，所述上柱体与活动外罩连接，所述活动外罩上升时带动上柱体相对于下柱体上升；

所述割草机还包括用于感应所述上柱体和下柱体相对位移的位移传感器，所述位移传感器连接有控制电路，所述控制电路用于控制割草机的运行或停止。

采用本发明的有益效果：

传统的割草机，连接柱为整体，当割草机发生碰撞情况时，活动外罩和机体间会产生的微量的竖直位移移动，当人为搬动机器，活动外罩与机体之间也会产生竖直位移移动。前者情况下，不需要停止机器，后者情况下则需要停止机器，由于位移距离太小，一般的传感器无法根据位移来区别两种情况，导致人在搬动机器时，机器还在工作，切割刀片还在高速旋转，造成安全事故发生。

而本发明中，把连接柱分割成两个部件，分别为上柱体和下柱体，上柱体与活动外罩连接，下柱体与机体连接，当人为搬动割草机时，一般会都着力在活动外罩上，当活动外罩受到向上的作用力时，触发上柱体和下柱体两个部件发生竖向方向的相对运动，两个部件的相对移动距离明显大于使用整个连接柱的微量位移，移动距离变大，能让一般的位移传感器就能够感应到位移变化，从而发送信号给控制电路，让控制电路切断割草机的电源。

而正常割草机碰撞中，上柱体和下柱体之间发生的竖向位移并不大，这样设计后位移传感器就能识别出是机器工作中碰撞还是人为搬动机器。当识别出是人为搬动机器时，切断整机电源，而识别出时正常碰撞时，则电源继续供电。

作为优选，所述上柱体设有滑动空腔，所述下柱体安装在所述滑动空腔内实现滑动配合。

作为优选，所述位移传感器为电位器式位移传感器、霍尔式位移传感器或光电式位移传感器。

作为优选，所述机体与活动外罩通过万向节组件连接，所述活动外罩移动时带动所述万向节组件摆动，所述割草机还包括用于对万向节组件的摆动进行缓冲的弹性件。

作为优选，所述万向节组件包括所述连接柱和活动支架，所述活动支架转动连接在所述机体上，所述连接柱转动连接在活动支架上。

作为优选，所述机体上安装有第二压板，所述活动支架转动连接在所述第二压板和机体之间。

作为优选，所述活动支架的前侧壁和后侧壁设有凸柱，所述凸柱转动连接在第二压板和机体之间形成的圆形槽内，所述活动支架的左侧壁和右侧壁上设有销孔，所述连接柱的侧部通过销轴转动连接在所述销孔内。

作为优选，所述连接柱的一端设有球头，所述球头与所述活动外罩转动连接，连接柱与所述机体之间设有弹性件。

作为优选，所述活动外罩的内壁上设有嵌槽，所述球头活动连接在所述嵌槽内，所述球头设在上柱体上。

作为优选，所述活动外罩的内壁上安装有第一压板，所述第一压板朝向所述活动外罩的内壁一侧设有下凹槽，所述球头被夹装在所述嵌槽和下凹槽之间。

作为优选，所述连接柱的底端设有容置所述弹性件的容置槽，所述弹性件压缩在容置槽与机体之间。

作为优选，所述容置槽的顶壁朝下延伸有下延伸柱，所述下延伸柱上套有支撑垫片，所述弹性件为弹簧，所述弹簧压缩在支撑垫片与容置槽的顶壁之间。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明割草机实施例一的爆炸示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为图1中B处的放大示意图；

图4为本发明割草机实施例一中活动外罩未受撞击时的局部剖视示意图；

图5为本发明割草机实施例一中活动外罩受到撞击时的局部剖视示意图；

图6为本发明割草机实施例二中活动外罩未被搬运时的局部剖视示意图；

图7为本发明割草机实施例二中活动外罩被搬运时的局部剖视示意图；

图8为本发明割草机实施例二中位移传感器的安装位置示意图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1

如图1中所示，本实施例为一种智能割草机，主要包括机体1，机体1上安装有驱动轮11和从动轮12，机体1内部安装有控制电路，机体1的上方安装有可与机体1发生相对移动的活动外罩2，活动外罩2的外形轮廓大于机体1的外形轮廓，所述活动外罩2与机体1之间连接有活动连接件，智能割草机在控制电路的作用下，自动进行自行走式割草作业，在行走过程中，活动外罩2会碰撞到障碍物，从而使得活动外罩2与机体1之间发生相对位移，利用位移传感器发送信号给控制电路，控制智能割草机反向行走或侧向行走。

为了减轻活动外罩2受到的撞击力，本实施例中对活动外罩2与机体1之间的连接方式进行优化设计，概括的说，本实施例机体1的四个边角处均设有活动连接件，而且本实施例中每个活动连接件包括万向节组件和弹性件7，其中每个万向节组件中包括连接柱3，连接柱3的顶端设有一个球头31，活动外罩2的内壁上设有嵌槽21，球头31可在所述嵌槽21内实现任意角度转动，弹性件7设在连接柱3的另一端则与机体1之间。

传统割草机则是依靠橡胶件变形弯曲来实现转动、扭动，橡胶件与活动外罩2之间存在挤压作用，长期使用橡胶件的磨损较大，而本实施例中球头31的结构，不仅不易老化，而且能实现任意方向的转动且不与活动外罩2发生干涉，活动外罩2受撞击时转化成与球头31的转动摩擦，活动外罩2与球头31之间不会发生刚性反作用力，长期使用状态下球头31与活动外罩2之间磨损很小，稳定性更好。

此外，当活动外罩2与阻碍物发生撞击时，球头31与活动外罩2之间产生转动，而活动外罩2对机体1的作用力则会被弹性件7所缓冲，从而减少活动外罩2对机体1的刚性作用力，同时弹性件7发生变形后会产生回复力，使得被撞击后的活动外罩2能回复到初始位置。

具体结构可参见图2和图3所示，本实施例中活动外罩2的嵌槽21实际为球面凹槽，具体而言是一个半球面凹槽，即该半球形槽的深度要小于所述球头31的半径，球头31仅仅是贴合在嵌槽21内，同时活动外罩2的内壁上安装有第一压板4，所述第一压板4的顶部设有下凹槽41，下凹槽41也是球面凹槽，所述球头31被夹装在所述嵌槽21和下凹槽41之间，嵌槽21和下凹槽41限定球头31的上下移动的自由度，但是并没有限定球头31的转动自由度，球头31仍然可以在嵌槽21和下凹槽41之间自由转动。

需要说明的是，本实施例中嵌槽21和下凹槽41优选是与球头31形状匹配的球面凹槽，本领域技术人员也容易想到其形状可以是方形槽，锥形槽等，只要球头31能在嵌槽21和下凹槽41之间自由转动即可。

本实施例中的下凹槽41，具体而言是由所述第一压板4的顶部朝向所述活动外罩2延伸的环形围壁所围成而成，所述环形围壁上设有开口槽42，本实施例中开口槽42有四个，周向均匀设在环形围壁上，开口槽42的设计能让环形围壁具备较好的扩张能力，球头31在安装时，先从环形围壁的下方穿入，并利用环形围壁的扩张能力，从环形围壁中穿出。

第一压板4的前侧和后侧分别设有凸耳43，凸耳43上设有通孔，螺钉穿过通孔将第一压板4紧固在活动外罩2的内壁上。

本实施例中所述万向节组件还包括活动支架6，活动支架6转动连接在机体1上，所述连接柱3转动连接在所述活动支架6上，活动支架6的转动轴线与连接柱3的转动轴线相互垂直。形成一个万向节的连接方式，实现了连接柱3理论上可与机体1之间发生任意角度转动。

为了方便描述，本实施例中定义割草机的前后方向为X轴方向，定义割草机的左右方向为Y轴方向，重力所在方向为Z轴方向。其中活动支架6的转动轴线为X轴方向，连接柱3的转动轴线为Y轴方向。

具体结构：活动支架6实际为一个环形件，包括前侧壁、后侧壁、左侧壁、右侧壁，其中活动支架6的前侧壁和后侧壁上分别设有凸柱61，本实施例中的凸柱61为十字柱，活动支架6的左侧壁和右侧壁上分别设有销孔62，销孔62的轴向方向即Y轴方向，两个凸柱61的轴向方向为X轴方向，连接柱3的侧部设有侧孔32，万向节组件还包括销轴63，销轴63依次穿过销孔62、侧孔32将连接柱3铰接在活动支架6上。

此外，万向节组件还包括第二压板5，第二压板5四个边角处通过螺钉紧固在机体1上，第二压板5的前侧壁和后侧壁上分别设有上半圆槽51，机体1上则设有下半圆槽13，第二压板5紧固到机体1上后，上半圆槽51和下半圆槽13形成圆形槽，活动支架6的两个凸柱61被定位在该圆形槽内，第二压板5的顶部设有供连接柱3穿过的中央孔52，中央孔52还能起到一定的限位作用，即防止连接柱3过度摆动。

整体组装完成后，即连接柱3的顶部与活动外罩2之间可实现任意角度转动，而连接柱3与机体1之间也是可以实现任意角度转动，从而使得活动外罩2在撞击到阻碍物时，连接柱3的摆动是非常自由的，无论什么角度的碰撞都会转化成连接柱3的转动，而连接柱3的摆动，相应带来的是连接柱3底部的弹性件7的变形。

本实施例中弹性件7为弹簧，具体结构，如图4和图5所示，本实施例中连接柱3的底部设有容置槽33，容置槽33的顶壁朝下延伸有下延伸柱34，下延伸柱34上套设有支撑垫片35，支撑垫片35包括空心柱351和从空心柱351径向往外延伸的垫片352，所示空心柱351套在下延伸柱34上，所述垫片352与容置槽33的顶壁之间压缩有弹簧。

为了减少支撑垫片35与机体1之间的磨损，支撑垫片35的底部边缘进行倒角处理，形成圆倒角，使得连接柱3在转动时，支撑垫片35与机体1之间为圆弧过度，阻力更小。

实施例2

如凸6至图8所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中，连接柱3进行分体设计，包括下柱体302和可与所述下柱体302发生竖向方向相对位移的上柱体301，所述下柱体302与机体1连接，所述上柱体301与活动外罩2连接，所述活动外罩2上升时带动上柱体301相对于下柱体302上升，当人为搬动割草机时，一般会都着力在活动外罩2上，当活动外罩2受到向上的作用力时，触发上柱体301和下柱体302两个部件发生竖向方向的相对运动，两个部件的相对移动距离明显大于使用整个连接柱3的微量位移，移动距离变大，位移传感器9就能够感应到位移变化，从而发送信号给控制电路，让控制电路切断割草机的电源。

具体而言，本实施例中，所述的球头31设在所述上柱体301的顶部，上柱体301与活动外罩2通过球头31实现转动连接，而下柱体302则转动连接在活动支架6上，所述上柱体301设有滑动空腔3011，所述下柱体302安装在所述滑动空腔3011内，下柱体302的周侧面与滑动空腔3011的内侧壁是间隙配合，下柱体302可在滑动空腔3011内上下滑动，正常工作时，下柱体302的顶部与滑动空腔3011的顶壁相抵，如图6中所示，当活动外罩2被提起时，上柱体301跟随活动外罩2上升，与下柱体302分离。

为了防止上柱体301与下柱体302完全脱离，本实施例中对上柱体301的上升距离进行限位，所述上柱体301的周侧面的底部径向延伸有限位环3012，所述限位环3012的外径小于中央孔52的直径，这样上柱体301上升时，当限位环3012与第二压板5的顶壁相抵时，上柱体301就无法继续上升，从而保证下柱体302不会从滑动内腔3011中完全脱离，等到活动外罩2向上的作用力消失时，上柱体301会自然下落到下柱体302上。

本实施例中所指的位移传感器9，可以是电位器式位移传感器、霍尔式位移传感器或光电式位移传感器，这些位移传感器在位移传感器领域均是较为常用的元件，不作过多阐述，本实施例中优选采用霍尔式位移传感器，本实施例中霍尔位移传感器安装在活动外罩2与机体1之间，安装位置不固定，只要能感应到位移即可。

需要说明的是，本实施例中是一种优选的方案，如果仅仅是对活动外罩、机体之间竖向位移的检测，球头、万向节组件是不必要的，只要在活动外罩上设置上柱体，机体上设置下柱体就可以实现，这种实施方式均落入本发明的保护范围。

对于上柱体和下柱体之间具体的连接结构，本领域技术人员也应知晓并不局限于本实施例中所列举的，上柱体和下柱体可以用其他滑轨的形式实现滑动，或者上柱体和下柱体之间通过弹簧方式连接等等，只要能发生相对位移的，均应落入本发明的保护范围。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的嵌槽为球形卡槽，与实施例1中的半球面凹槽的区别在于，球形卡槽的深度大于球头的半径，安装时，球头可直接卡装在球形卡槽内，球形卡槽可包围住大半个球头，卡装后不需要第一压板进行夹紧，直接用一个球形卡槽就能实现，为了让球头能顺利卡入球形卡槽内，本实施例中球形卡槽壁上设有开口缝，开口缝可以让球形卡槽具备扩张效果，类似于实施例中的开口槽设计。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中没有支撑垫片，连接柱底部与机体之间只压缩有弹簧，机体朝上延伸有上延伸柱，弹簧的底部套设在上延伸柱内，弹簧的顶部则容置在容置槽内。

实施例5

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中活动外罩与机体之间并不是通过万向节组件进行连接，而是仅仅包括连接柱，其中连接柱的顶部仍然为球头，结构与实施例1中一致，而连接柱的底部则直接用弹性件与机体连接，弹性件可以是弹簧或者橡胶软柱，相对比实施例1而言结构上更简化，相对于现有技术而言，本实施例中连接柱与活动外罩之间不是依靠橡胶件连接，减少了因橡胶老化产生的一系列问题。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种安全防护的割草机，包括机体和活动安装在机体上的活动外罩，所述活动外罩与机体之间设有连接柱，其特征在于：

所述连接柱包括下柱体和可与所述下柱体发生竖向方向相对位移的上柱体，所述下柱体与机体连接，所述上柱体与活动外罩连接，所述活动外罩上升时带动上柱体相对于下柱体上升；

所述割草机还包括用于感应所述上柱体和下柱体相对位移的位移传感器，所述位移传感器连接有控制电路，所述控制电路用于控制割草机的运行或停止；所述机体与活动外罩通过万向节组件连接，所述活动外罩移动时带动所述万向节组件摆动，所述割草机还包括用于对万向节组件的摆动进行缓冲的弹性件；所述上柱体设有滑动空腔，所述下柱体安装在所述滑动空腔内实现滑动配合。

2.如权利要求1所述安全防护的割草机，其特征在于，所述位移传感器为电位器式位移传感器、霍尔式位移传感器或光电式位移传感器。

3.如权利要求1所述安全防护的割草机，其特征在于，所述万向节组件包括所述连接柱和活动支架，所述活动支架转动连接在所述机体上，所述连接柱转动连接在活动支架上。

4.如权利要求3所述安全防护的割草机，其特征在于，所述机体上安装有第二压板，所述活动支架转动连接在所述第二压板和机体之间。

5.如权利要求4所述安全防护的割草机，其特征在于，所述活动支架的前侧壁和后侧壁设有凸柱，所述凸柱转动连接在第二压板和机体之间形成的圆形槽内，所述活动支架的左侧壁和右侧壁上设有销孔，所述连接柱的侧部通过销轴转动连接在所述销孔内。

6.如权利要求1所述安全防护的割草机，其特征在于，所述连接柱的一端设有球头，所述球头与所述活动外罩转动连接，连接柱与所述机体之间设有弹性件。

7.如权利要求6所述安全防护的割草机，其特征在于，所述活动外罩的内壁上设有嵌槽，所述球头活动连接在所述嵌槽内，所述球头设在上柱体上。

8.如权利要求7所述安全防护的割草机，其特征在于，所述活动外罩的内壁上安装有第一压板，所述第一压板朝向所述活动外罩的内壁一侧设有下凹槽，所述球头被夹装在所述嵌槽和下凹槽之间。

9.如权利要求2至8之一所述安全防护的割草机，其特征在于，所述连接柱的底端设有容置所述弹性件的容置槽，所述弹性件压缩在容置槽与机体之间。

10.如权利要求9所述安全防护的割草机，其特征在于，所述容置槽的顶壁朝下延伸有下延伸柱，所述下延伸柱上套有支撑垫片，所述弹性件为弹簧，所述弹簧压缩在支撑垫片与容置槽的顶壁之间。

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