CN109258113B

CN109258113B - 割草机

Info

Publication number: CN109258113B
Application number: CN201811367370.3A
Authority: CN
Inventors: 陈辉; 薛嘉甫; 赵鹏; 丁志正; 王静; 刘兆冲; 黄凯
Original assignee: Globe Jiangsu Co Ltd
Current assignee: Globe Jiangsu Co Ltd
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2018-11-16
Publication date: 2022-03-01
Anticipated expiration: 2038-11-16
Also published as: EP3653038A1; US20200154638A1; CN109258113A; US11570949B2

Abstract

本发明提供了一种割草机，该割草机的割刀系统需要在在位开关闭合的前提下，再去判断割刀开关的启动脉冲和启动信号是否同时有效，只有同时满足这两个条件，割刀系统才会启动，如此，不仅增加了割刀系统启动时的安全系数，而且该割刀系统的启动可以自动完成，省时省力，可以减轻操作者的操作难度。

Description

割草机

技术领域

本发明涉及一种割草机。

背景技术

割草机是一种用于机械化修剪草坪的专用设备，由于是专用设备，故割草机上会带有刀片利器，工作时刀片利器处于高速旋转状态，因此，为了确保安全，割草机必须在限制安全条件下才能正常启动，否则会有难以预估的危险。

目前，市面上的割草机的割刀开关的启动条件为：割刀处于启动状态下，若驾驶者离开，则整机熄火，待驾驶者再次坐上座椅后，必须重新启动整机才能继续工作，操作比较繁琐，同时，频繁启动也会影响效率。

有鉴于此，确有必要对现有割刀开关的启动作出进一步改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种割草机，该割草机的割刀系统启动时省时省力，可以减轻操作者的操作难度。

为实现上述目的，本发明提供了一种割草机，包括：

电池系统，用于为割草机提供电源；

行走系统，包括行走轮和用于驱动所述行走轮自走的自走电机；

割刀系统，包括刀片、用于驱动所述刀片旋转的驱动电机、用于启动割刀系统的启动开关、在位开关及割刀开关；

当在位开关闭合，并且割刀开关的启动脉冲和启动信号同时有效时，所述割刀系统开始工作。

作为本发明的进一步改进，当所述在位开关闭合后，所述启动开关闭合，所述割刀系统上电，当所述在位开关断开后，所述启动开关断开，所述割刀系统断电。

作为本发明的进一步改进，所述启动开关为接触器。

作为本发明的进一步改进，所述割刀系统还包括用于控制所述刀片旋转速度的割刀高低速开关，当割刀系统开始工作后，如果割刀高低速开关有效，则刀片高速旋转，如果割刀高低速开关无效，则刀片低速旋转。

作为本发明的进一步改进，所述割刀开关的启动脉冲包括上升沿和下降沿，所述割刀开关的启动信号包括低电平输入和高电平输入。

作为本发明的进一步改进，当割刀开关的启动信号使用低电平有效时，若割刀开关的启动脉冲为下降沿有效，则割刀系统启动。

作为本发明的进一步改进，当割刀开关的启动信号使用高电平有效时，若割刀开关的启动脉冲为上升沿有效，则割刀系统启动。

作为本发明的进一步改进，当割刀开关的启动脉冲为上升沿时，脉冲时钟信号CLK由0跳变到1；当割刀开关的启动脉冲为下降沿时，脉冲时钟信号CLK由1跳变到0。

作为本发明的进一步改进，当割刀开关的启动信号为高电平时，脉冲时钟信号CLK为1；当割刀开关的启动信号为低电平时，脉冲时钟信号CLK为0。

本发明的有益效果是：本发明的割草机，需要在在位开关闭合的前提下，再去判断割刀开关的启动脉冲和启动信号是否同时有效，只有同时满足这两个条件，割刀系统才会启动，如此，不仅增加了割刀系统启动时的安全系数，而且该割刀系统的启动可以自动完成，省时省力，可以减轻操作者的操作难度。

附图说明

图1是本发明割草机的割刀系统启动方法流程图。

图2是割刀开关的启动信号和启动脉冲示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种割草机，其主要包括电池系统、行走系统及割刀系统。所述电池系统用于为割草机提供电源；所述行走系统包括行走轮和用于驱动所述行走轮自走的自走电机，主要用于带动割草机整机进行自走；所述割刀系统包括刀片、用于驱动所述刀片旋转的驱动电机、用于启动割刀系统的启动开关、在位开关、割刀开关以及用于控制所述刀片旋转速度的割刀高低速开关。当然，所述割草机还包括其他结构，如：控制系统、控制杆、外壳等等，因该些结构均属于现有技术，故此处不再详细描述。

在启动所述割刀系统时，如果在位开关闭合，并且割刀开关的启动脉冲和启动信号同时有效，则割刀系统开始工作。当割刀系统开始工作后，如果割刀高低速开关有效，则刀片进入高速模式并进行高速旋转，如果割刀高低速开关无效，则刀片进入低速模式并进行低速旋转。

当然，启动所述割刀系统时，如果所述在位开关闭合，则所述启动开关闭合，所述割刀系统上电；如果所述在位开关断开，则所述启动开关断开，所述割刀系统断电。本实施例中，所述割草机优选为驾驶式割草机，所述启动开关为接触器，且当在位开关闭合后，控制系统控制接触器闭合，割刀系统上电，当在位开关断开后，控制系统控制接触器断开，割刀系统断电。

所述在位开关一般实现如下功能：当操作者处于操作状态时，在位开关处于闭合状态，当操作者处于离开状态时，在位开关处于断开状态。例如，在位开关可以设置在座椅底下，当操作者坐在座椅上后可以靠自身的重力压合此在位开关，从而当操作者中途离开座椅后，在位开关断开，继而启动开关断开、割刀系统停机，而当操作者重新坐上座椅后，在位开关闭合，继而启动开关闭合、割刀系统启动。当然，也可以将在位开关设置在除座椅外的其他部位，比如操作者的左右或者前方的控制杆上。另外，此在位开关也可以是具有红外感应的开关，只要能够实现操作者处于操作状态时接通、操作者离开时断开的功能即可。

此外，启动所述割刀系统时，若割刀开关的启动脉冲和启动信号的其中之一为无效，则割刀系统停机，直到在位开关闭合且割刀开关的启动脉冲和启动信号同时有效，割刀系统才会重新启动。

若电池系统、行走系统、割刀系统的其中之一发生故障，则割刀系统停机，刀片不旋转，只有在故障解除后，再去重新判断在位开关的状态、割刀开关的启动脉冲和启动信号的状态，如此循环，直至满足启动条件，割刀系统才会启动。

以下将以接触器为例，对割刀系统的启动方法进行详细描述，但不应以此为限。

请参阅图1所示，割刀系统的启动方法，主要包括以下步骤：

S1、上电后，割草机进行整机自检，待自检通过后整机待机；

S2、在整机待机状态下判断电池系统和行走系统是否存在故障，若是，则割刀系统停机并在故障解除后进入步骤S1，若否，则继续；

S3、判断在位开关是否闭合，若否，则割刀系统停机，同时接触器断开，若是，则接触器吸合；

S4、判断割刀系统是否存在故障，若是，则割刀系统停机，并在故障解除后进入步骤S2，若否，则继续；

S5、判断割刀开关的启动脉冲和启动信号是否同时有效，若否，则割刀系统停机并循环进入步骤S3，若是，则继续；

S6、判断割刀高低速开关是否有效，若是，则割刀系统工作并进入高速模式，若否，则割刀系统工作并进入低速模式。

具体来讲：步骤S1中，割草机进行整机自检时，若存在故障，则断电检修并循环进入步骤S1，直至自检通过。

步骤S5中，割刀开关的启动脉冲包括上升沿和下降沿，割刀开关的启动信号包括低电平输入和高电平输入。

步骤S6之后，若在位开关断开，则接触器断开、割刀系统自动停机，直到在位开关重新闭合、接触器吸合后，才会再次判断割刀开关的启动脉冲和启动信号是否同时有效，继而判定割刀系统能否启动。也就是说，即使割刀系统处于启动状态，控制系统也会实时监测在位开关的状态，以达到人走刀停的效果，且在重新启动割刀系统时，无需启动整机。

请参阅图2所示，为正常情况下，割刀开关的启动脉冲为上升沿或下降沿、割刀开关的启动信号为低电平或高电平时，脉冲时钟信号CLK的数值变化情况，以此来捕捉割刀开关的闭合和关断动作。

一般情况下，当割刀开关的启动脉冲为上升沿时，脉冲时钟信号CLK由0跳变到1；当割刀开关的启动脉冲为下降沿时，脉冲时钟信号CLK由1跳变到0；当割刀开关的启动信号为高电平时，脉冲时钟信号CLK为1；当割刀开关的启动信号为低电平时，脉冲时钟信号CLK为0。

利用脉冲时钟信号CLK的数值变化来判断割刀开关闭合或关断的方式有很多种，以下说明书部分将对其中三种进行举例说明，但不应以此为限。

方法一：定义割刀开关的启动信号使用低电平时有效(为1)，则可采用割刀开关下降沿与割刀开关低电平状态检测来判断割刀系统的启动条件。

从上表中可以看出：当割刀开关低电平无效(为0)时，不管割刀开关下降沿是有效(为1)还是无效(为0)，割刀系统都处于停机状态；当割刀开关低电平有效(为1)时，若割刀开关下降沿无效(为0)，则割刀系统仍处于停机状态；当割刀开关低电平有效(为1)时，若割刀开关下降沿有效(为1)，则割刀系统启动。

因此，根据上表可以得出：当割刀开关的启动信号使用低电平有效(为1)时，若割刀开关的启动脉冲为下降沿有效(为1)，则割刀系统启动。

方法二：定义割刀开关的启动信号使用高电平时有效(为1)，则可采用割刀开关上升沿与割刀开关高电平状态检测来判断割刀系统的启动条件。

状态	割刀开关上升沿	割刀开关高电平
			割刀系统停机	0	0
割刀系统停机	1	0
			割刀系统停机	0	1
割刀系统工作	1	1

从上表中可以看出：当割刀开关高电平无效(为0)时，不管割刀开关上升沿是有效(为1)还是无效(为0)，割刀系统都处于停机状态；当割刀开关高电平有效(为1)时，若割刀开关上升沿无效(为0)，则割刀系统仍处于停机状态；当割刀开关高电平有效(为1)时，若割刀开关上升沿有效(为1)，则割刀系统启动。

因此，根据上表可以得出：当割刀开关的启动信号使用高电平有效(为1)时，若割刀开关的启动脉冲为上升沿有效(为1)，则割刀系统启动。

方法三：使用两路或者多路割刀开关进行冗余控制，其中一路割刀开关使用高电平有效(为1)，另外一路割刀开关采用低电平有效(为1)，同样可采用割刀开关上升沿或下降沿及割刀开关高、低电平状态检测来判断割刀系统的启动条件。

从上表中可以看出：该方法三为前述方法一和方法二的结合，因此，可以得出：当使用高电平有效(为1)的割刀开关，对应的启动脉冲为上升沿有效(为1)，同时，使用低电平有效(为1)的割刀开关，对应的启动脉冲为下降沿有效(为1)时，割刀系统才会启动；否则，割刀系统一直处于停机状态。

由此可见，本发明的割草机，可以通过检测割刀开关闭合和断开的上升沿和下降沿，来捕捉割刀开关的闭合和关断动作，以此来要求只有“在位开关闭合”的情况下，再去判断割刀开关的启动脉冲和启动信号，且只有在割刀开关的启动脉冲和启动信号同时有效时，才能启动割刀系统。也就是说：要满足开关闭合的顺序才能正确启动割刀系统。

综上所述，本发明的割草机，需要在在位开关闭合的前提下，再去判断割刀开关的启动脉冲和启动信号是否同时有效，只有同时满足这两个条件，割刀系统才会启动，且在割刀系统中途停机后，无需重新启动整机，直接判断在位开关的状态，并顺序进入下一步动作即可，如此，不仅增加了割刀系统启动时的安全系数，而且该割刀系统的启动可以自动完成，省时省力，减轻了操作者的操作难度。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种割草机，其特征在于，包括：

电池系统，用于为割草机提供电源；

割刀系统，包括刀片、用于驱动所述刀片旋转的驱动电机、用于启动割刀系统的启动开关、在位开关及割刀开关；当操作者处于操作状态时，在位开关处于闭合状态，当操作者处于离开状态时，在位开关处于断开状态；

当在位开关闭合，并且割刀开关的启动脉冲和启动信号同时有效时，所述割刀系统开始工作；

当所述在位开关闭合后，所述启动开关闭合，所述割刀系统上电，当所述在位开关断开后，所述启动开关断开，所述割刀系统断电并自动停机，若在位开关重新闭合、启动开关闭合后，则再次判断割刀开关的启动脉冲和启动信号是否同时有效，继而判定割刀系统能否启动；

当割刀开关的启动信号使用低电平有效时，若割刀开关的启动脉冲为下降沿有效，则割刀系统启动；

当割刀开关的启动信号使用高电平有效时，若割刀开关的启动脉冲为上升沿有效，则割刀系统启动；

所述割刀开关的启动脉冲包括上升沿和下降沿，所述割刀开关的启动信号包括低电平输入和高电平输入；割刀系统处于启动状态时，控制系统实时监测在位开关的状态，当在位开关断开，启动开关断开，割刀系统断电并自动停机，刀片停止旋转，当在位开关闭合，启动开关闭合，割刀系统上电；若电池系统、行走系统、割刀系统任一发生故障，则割刀系统停机，刀片停止旋转，若故障解除，则重新判断在位开关的状态、割刀开关的启动脉冲和启动信号的状态是否满足启动条件，若满足，则割刀系统启动。

2.根据权利要求1所述的割草机，其特征在于：所述启动开关为接触器。

3.根据权利要求1所述的割草机，其特征在于：所述割刀系统还包括用于控制所述刀片旋转速度的割刀高低速开关，当割刀系统开始工作后，如果割刀高低速开关有效，则刀片高速旋转，如果割刀高低速开关无效，则刀片低速旋转。

4.根据权利要求1所述的割草机，其特征在于：当割刀开关的启动脉冲为上升沿时，脉冲时钟信号CLK由0跳变到1；当割刀开关的启动脉冲为下降沿时，脉冲时钟信号CLK由1跳变到0。

5.根据权利要求4所述的割草机，其特征在于：当割刀开关的启动信号为高电平时，脉冲时钟信号CLK为1；当割刀开关的启动信号为低电平时，脉冲时钟信号CLK为0。