CN204047176U - 智能割草机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能割草机，包括：行走系统，包括行走马达和由行走马达驱动的轮子；切割系统，包括切割马达、与切割马达连接的传动轴和与传动轴配接的切割装置；侦测智能割草机位置的侦测系统；连接所述行走系统、切割系统、侦测系统的控制系统，控制智能割草机行走和工作；所述切割装置包括沿传动轴轴向间隔设置的多个切割单元，所述多个切割单元由所述切割马达驱动并绕所述传动轴同轴转动，所述多个切割单元至少包括第一切割单元和第二切割单元。本实用新型提供的智能割草机，可以保证至少对草完成两次切割，减少草屑的长度，提升碎草效果，节约能耗。

Description

智能割草机

技术领域

本实用新型涉及一种割草机，特别是一种能够自动行走的智能割草机的切割装置。 

背景技术

割草机通过切割装置的旋转运动带动切割刀片进行割草作业，通常切割下来的碎草被直接用作草坪肥料。现有的智能割草机通常采用单个切割装置，如设置有多个切割刀片的单个切割刀盘，由于单个刀盘上的多个刀片分布在同一切割高度上，切割位置固定，不能对碎草进行有效的二次切割，碎草被再次切割的机率以及切割长度均是随机的，割草机所割下的碎草长度较长，碎草效果较差。 

为改善切割效果，可改进切割刀片结构，最常见的是在切割刀片的两端部设置成加宽的翻边，旋转过程中在割草机的切割腔体内形成气流，将切割产生的碎草在腔体内抛起，从而有机会对该碎草再次进行切断，而使最终形成的碎草更加细碎。然而这种具有翻边的切割刀片制造工艺复杂，制造成本较高。此外，割草机在工作过程中，由于切割刀片具有较高的转速，具有翻连的切割刀片会遇到较大的风阻，因此耗能会相对较高，对于应用电池提供能量的智能割草机而言，电池包单包工作的时间会变短，这也对割草机的工作效率及性能评估是不利的。 

发明内容

本实用新型解决的技术问题为：提供一种碎草效果佳的适用于智能割草机的切割装置。 

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种智能割草机，用于在工作区域内自动行走和进行切割工作，包括：行走系统，包括行走马达和由行走马达驱动的轮子；切割系统，包括切割马达、与切割马达连接的传动轴和与传动轴配接的切割装置；侦测智能割草机位置的侦测系统；连接所述行走系统、切割系统、侦测系统的控制系统，控制智能割草机行走和工作； 所述切割装置包括沿传动轴轴向间隔设置的多个切割单元，所述多个切割单元由所述切割马达驱动并绕所述传动轴同轴转动，所述多个切割单元至少包括第一切割单元和第二切割单元。 

优选的，所述第一切割单元与所述第二切割单元的轴向间距为1-20mm。这样设置使得至少经过两次切割所得的碎草的长度更加短。 

优选的，所述第一切割单元包括安装于所述传动轴上的第一刀盘和设于第一刀盘上的切割刀片，所述第二切割单元包括安装于所述传动轴上的第二刀盘和设于第二刀盘上的切割刀片。 

优选的，所述第一刀盘上的切割刀片与所述第二刀盘上的切割刀片在与传动轴垂直的平面内的投影不重合。 

优选的，所述第一刀盘与第二刀盘的轴向间距为1-20mm。 

优选的，所述切割刀片为长条形刀片，所述切割刀片包括至少一个直边切割刃。 

优选的，所述切割刀片包括纵向间隔设置的第一安装部与第二安装部，所述切割刀片通过第一安装部或第二安装部的其中之一枢转地连接于所述第一刀盘和第二刀盘上。这样设置使得切割刀片的相对两端都可以用作切割端，节约成本。 

优选的，所述第一刀盘与第二刀盘上的切割刀片的数目分别至少为2个。 

优选的，所述切割刀片分别沿第一刀盘和第二刀盘周向均匀布置。 

本实用新型的有益效果为：通过在传动轴上间隔设置多层切割单元，当驱动马达驱动上述切割单元运转时，处于不同高度的切割平面内的多个切割单元能够同时旋转，可以保证至少对草完成两次切割，经过至少两次切割，切割的草屑的长度变短，碎草效果变好，从而能够充分保证碎草的二次利用。 

附图说明

以上所述的本实用新型解决的技术问题、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本实用新型的较佳的具体实施例的详细描述，同时结合附图描述而清楚地获得。 

附图以及说明书中的相同的标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。 

图1是本实用新型智能割草机的立体示意图。 

图2是图1中切割系统的立体示意图。 

图3是图2中切割系统的剖视图。 

图4是图3中第一切割单元与第二切割单元处于同轴时的F向视图。 

图5是图2中切割装置中刀盘的示意图。 

其中 

100.智能割草机   1.切割系统     10.切割装置 

11.切割马达     12.传动轴       13.刀盘 

13a.第一刀盘    13b.第二刀盘    131.刀片安装部 

132.刀盘安装部  15.切割刀片     151.第一安装部 

152.第二安装部  153.直边切割韧  16.挡板 

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明和技术内容，配合附图说明如下，然而所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本实用新型加以限制。 

参照图1所示，本实用新型提供一种用于在工作区域内自动行走和进行切割工作的智能割草机100，包括：行走系统、控制系统、侦测系统、和切割系统1。控制系统根据侦测系统的反馈指导行走系统和切割系统1协同工作。下面详细介绍智能割草机100的具体结构。 

控制系统是智能割草机100的控制中枢，用于控制行走系统、侦测系统和切割系统1工作。控制系统包括硬件和与硬件匹配的软件。控制系统的硬件包括安置有芯片的集成电路板。控制系统的软件包括分别控制侦测系统、行走系统和切割系统1的软件。控制系统通过软件中设定的逻辑及集成电路板上的电路实现对侦测系统、行走系统和切割系统1的控制。 

行走系统在控制系统的控制下工作。行走系统包括行走马达和由行走马达驱动的轮子，用于带动智能割草机100在工作区域内运动。 

侦测系统在控制系统的控制下工作。侦测系统具有若干传感器。这些传感器包括反应智能割草机100的工作位置的传感器、反应行走系统工作状态及路况的传感器、反应切割系统1工作状态及草坪状况的传感器。当然，还可以包括反应智能割草机100能量状况的传感器。 

反映智能割草机100工作位置的传感器可以使用电磁感应装置，也可以使 用光学装置。使用电磁感应装置反应智能割草机100的工作位置的一种实现方式为：在智能割草机100的工作区域的边界上铺设信号线，智能割草机100上设有侦测信号的感应装置，感应装置根据信号的强弱、方向或波形等判断智能割草机100的工作位置。使用光学装置反应智能割草机100的工作位置的一种实现方式为利用摄像头将采集到的光学信息与智能割草机100内存储的地图信息进行比较从而确定智能割草机100的工作位置。应该指出的是，反应智能割草机100作位置的方式不限于上述方式，也不限于上述手段。 

反映行走系统工作状态及路况的传感器包括测量行走系统行走速度、转向角度、障碍物位置等各种参数的传感器。行走速度、转向角度、障碍物位置等常用的物理参数测量方法及使用的传感器对本领域技术人员是公知常识，因此不再赘述。在惯用的技术手段中通过测量行走系统的轮子的旋转速度、轮子转向角、障碍物离工作位置的位移等物理量来表征对应的参数。 

反映切割系统1工作状态及草坪状况的传感器包括测量工作件旋转速度、待割草坪高度等参数的传感器。测量工作件的旋转速度、待割草坪高度等参数的测量方法和使用的传感器对本领域技术人员是公知常识，因此不再赘述。在惯用的技术手段中通过测量切割系统1中切割马达的旋转速度、草坪顶端相对智能割草机100的仰角等物理量来表征对应的参数。 

切割系统1在控制系统的控制下工作。参照图2和图3所示，切割系统1包括切割马达11、与切割马达11连接的传动轴12和与传动轴12配接的切割装置10。一般的，智能割草机100在切割装置10的外围还设有防护罩(图中未示出)用以防止切割装置10对操作人员带来危险。切割装置10包括沿传动轴12间隔设置的多个切割单元，所述多个切割单元由切割马达11驱动并绕传动轴12同轴转动，所述多个切割单元至少包括第一切割单元和第二切割单元。优选的，第一切割单元与第二切割单元的轴向间距为1-20mm。当所述多个切割切割单元包括不止两个切割单元时，即包括三个或三个以上的切割单元时，优选的，每个切割单元间的轴向间距为1-20mm。 

本实用新型优选实施方式中，第一切割单元包括第一刀盘13a及安装于第一刀盘上的切割刀片15，第二切割单元包括第二刀盘13b及安装于第二刀盘上的切割刀片15。当然，第一切割单元与第二切割单元也可以是刀片等其他形 式的切割件。第一刀盘13a与第二刀盘13b沿传动轴12间隔设置，优选的，第一刀盘13a与第二刀盘13b的轴向间距为1-20mm。参照图4和图5所示，为了保证切割单元在工作中的平衡性，每个刀盘上的切割刀片15的数目至少为两个，且切割刀片15在每个刀盘上是沿刀盘13的周向均匀分布的，本实施例中第一刀盘13a和第二刀盘13b上都周向均匀分布3个切割刀片15，第一刀盘13a与第二刀盘13b的大小、形状及结构都相同，切割刀片的规格也相同，这样有利于保证刀盘13及切割刀片15的通用性，能更有效的降低成本。优选的，第一刀盘13a上的切割刀片15与第二刀盘上13b上的切割刀片15在与传动轴垂直的平面内的投影不重合，此时从图3的F向视图看到的第一、第二刀盘上的切割刀片的不重合(参照图4)，这样设置使得切割装置在工作过程中能够实现对草的递次切割。切割刀片15为长条形刀片，该切割刀片15包括至少一个直边切割刃，本实施例的切割刀片15有两个直边切割韧153，当一边的切割韧在工作一段时间损坏后，还可以换另一边的切割韧工作，这样能够减少更换刀片的频率，节约成本。当然各个刀盘上的切割刀片15的数量可以相同也可以不同，且不限于三个，可以是两个、四个、或者更多，但是为了切割取得平衡以及提高效率，各个切割刀片必须沿刀盘周向均匀分布。进一步的，切割刀片15包括纵向间隔设置的第一安装部151和第二安装部152，即第一安装部151与第二安装部152位于切割刀片15的相对两端，在每一个刀盘13上也周向均匀分布有与切割刀片的第一安装部或第二安装部匹配的刀片安装部131，其数量与每个刀盘上切割刀片的数量一致。本实施例中，切割刀片15的一端上的第二安装部152与刀盘13的刀片安装部131通过插销螺套连接，而第一安装部151处于未连接状态，此时有第一安装部151的这一端就是切割端，优选的，切割刀片15与刀盘13是枢转连接的，即切割刀片15有第一安装部151的切割端可绕插销螺套自由转动。当然，切割刀片第二安装部152那端也可作为切割端。通过设置这样的两个切割端就可以提高切割刀片15的利用率，降低成本。此外，本实施例中刀盘13的中心周围均匀分布三个刀盘安装部132，通过螺钉将刀盘与传动轴12连接。刀盘13的刀片安装部131的一侧设有挡板16，用以阻止草屑堵塞切割装置。 

本实用新型的切割刀片采用金属材料例如钢、或合金材料制成，而刀盘 13可由强度满足要求的塑料材料制成，这样的切割装置自重非常轻，从而可减小切割装置的转动惯量，减小启动或停止刹车时的能量。由于切割刀片15可拆卸连接于刀盘13上，因此方便更换及维护，又由于直刀片有两个直边切割韧，且结构简单，加工方便，从而使整个切割装置成本更低廉。 

当智能割草机100执行切割工作时，草进入割草机的切割腔体后先由第一刀盘13a上的切割刀片15进行切断，由于割草机切割工作时具有一个前行的速度，第二刀盘13b上的切割刀片15在第一次切断的基础上，会对草再次进行切断。这样，草就被不同切割高度的切割刀片15进行二次切断，就会产生比较细碎的草屑。此外，本领域技术人员可以设想，切割刀盘之间的轴向间距以及数量均可根据草况及需要进行调整设计。本实用新型实施例的切割装置对进入切割腔体的草依次进行二次切割，根据需要，可以沿传动轴方向增加切割刀盘或者增加切割刀片，如此草会被切割装置多次切割最终形成更精细的草屑，因此本实用新型的切割装置适用于动力割草机进行割草，而且具有较佳的碎草功能。切割后的草坪外观整洁、平齐，且直接将碎草进行二次利用。 

上述的实施例仅仅是为了让本领域技术人员理解本实用新型而提供的优选的实施方式。本实用新型并不仅限于上述具体的实施例。任何本领域技术人员所易于思及的改进均在本实用新型的发明构思之内。 

Claims (9)

1.一种智能割草机，用于在工作区域内自动行走和进行切割工作，包括： 

行走系统，包括行走马达和由行走马达驱动的轮子； 

切割系统，包括切割马达、与切割马达连接的传动轴和与传动轴配接的切割装置； 

侦测智能割草机位置的侦测系统； 

连接所述行走系统、切割系统、侦测系统的控制系统，控制智能割草机行走和工作； 

其特征在于：所述切割装置包括沿传动轴轴向间隔设置的多个切割单元，所述多个切割单元由所述切割马达驱动并绕所述传动轴同轴转动，所述多个切割单元至少包括第一切割单元和第二切割单元。 

2.根据权利要求1所述的智能割草机，其特征在于：所述第一切割单元与所述第二切割单元的轴向间距为1-20mm。 

3.根据权利要求1所述的智能割草机，其特征在于：所述第一切割单元包括安装于所述传动轴上的第一刀盘和设于第一刀盘上的切割刀片，所述第二切割单元包括安装于所述传动轴上的第二刀盘和设于第二刀盘上的切割刀片。 

4.根据权利要求3所述的智能割草机，其特征在于：所述第一刀盘上的切割刀片与所述第二刀盘上的切割刀片在与传动轴垂直的平面内的投影不重合。 

5.根据权利要求3所述的智能割草机，其特征在于：所述第一刀盘与第二刀盘的轴向间距为1-20mm。 

6.根据权利要求3所述的智能割草机，其特征在于：所述切割刀片为长条形刀片，所述切割刀片包括至少一个直边切割刃。 

7.根据权利要求3所述的智能割草机，其特征在于：所述切割刀片包括纵向间隔设置的第一安装部与第二安装部，所述切割刀片通过第一安装部或第二安装部的其中之一枢转地连接于所述第一刀盘和第二刀盘上。 

8.根据权利要求3所述的智能割草机，其特征在于：所述第一刀盘与第二刀盘上的切割刀片的数目分别至少为2个。 

9.根据权利要求8所述的智能割草机，其特征在于：所述切割刀片分别沿第一 刀盘和第二刀盘周向均匀布置。