一種防碰撞割草機的制作方法

本發明涉及一種防碰撞割草機，屬于園林機械領域。

背景技術：

花園工具逐步采用自動化控制是目前市場的發展趨勢。現在市面上應用較為廣泛的還是割草機，而且從割草機領域來說，已經從傳統的人工割草機慢慢發展成智能割草機。但是智能割草機由于起步較晚，還存在一些較多的問題，尤其是當智能割草機在草坪上進行工作時，其因會碰到障礙物，發生碰撞，直接沖擊割草機的外殼，大大影響到割草機的使用壽命。

目前市場上的智能割草機已有相關的防碰撞裝置，即將智能割草機的外殼設置成活動式的，外殼與機體之間通過橡膠柔性連接件實現連接，以起到緩沖和復位的作用，但是橡膠件極易老化，而且使用壽命較短，多次彎曲變形后回位精度變低，會一定程度影響到智能割草機的控制靈敏度。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術的不足而提供一種防碰撞割草機，能夠有效的緩沖活動外罩所受到的撞擊力，延長割草機的使用壽命。

解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種防碰撞割草機，包括機體和可與所述機體發生相對移動的活動外罩，所述割草機還包括：

連接柱，設在所述機體與活動外罩之間，活動外罩移動時帶動連接柱擺動，所述連接柱一端設有球頭，所述球頭與所述活動外罩轉動連接；

彈性件，設在所述連接柱與機體之間，對所述連接柱擺動時進行緩沖。

采用本發明的有益效果：

本發明中，連接柱是通過球頭轉動連接在活動外罩的內壁上，相比于原有的橡膠件的連接方式，本發明中的連接方式不易老化，穩定性較好，長期使用也不會造成連接失效等問題，使用壽命更長。

而且傳統的橡膠件則是依靠變形彎曲來實現轉動、扭動，橡膠件與活動外罩之間存在擠壓作用，長期使用橡膠件的磨損較大，而本發明中球頭的結構，能實現任意方向的轉動且不與活動外罩發生干涉，活動外罩受撞擊時轉化成與球頭的轉動摩擦，活動外罩與球頭之間不會發生剛性反作用力，長期使用狀態下球頭與活動外罩之間磨損很小，穩定性更好。

另外，本發明連接柱與機體之間設有彈性件，當活動外罩與阻礙物發生撞擊時，球頭與活動外罩之間產生轉動，而活動外罩對機體的作用力則會被彈性件所緩沖，從而減少活動外罩對機體的剛性作用力，同時彈性件發生變形后會產生回復力，使得被撞擊后的活動外罩能回復到初始位置。

作為優選，所述活動外罩的內壁上設有嵌槽，所述球頭活動連接在所述嵌槽內。

作為優選，所述活動外罩的內壁上安裝有第一壓板，所述第一壓板朝向所述活動外罩的內壁一側設有下凹槽，所述球頭被夾裝在所述嵌槽和下凹槽之間。

作為優選，所述嵌槽和/或所述下凹槽為球面凹槽。

作為優選，所述第一壓板朝向所述活動外罩延伸有環形圍壁，所述環形圍壁圍成所述下凹槽，所述環形圍壁上設有開口槽。

作為優選，所述嵌槽為球形卡槽，球形卡槽壁上設有開口縫，所述球頭卡裝在球形卡槽內。

作為優選，所述機體與活動外罩之間還設有活動支架，所述活動支架轉動連接在所述機體上，所述連接柱轉動連接在活動支架上，所述活動支架的轉動軸線與連接柱的轉動軸線相互垂直。

作為優選，所述機體上安裝有第二壓板，所述活動支架轉動連接在所述第二壓板和機體之間。

作為優選，所述活動支架的前側壁和后側壁設有凸柱，所述凸柱轉動連接在第二壓板和機體之間形成的圓形槽內，所述活動支架的左側壁和右側壁上設有銷孔，所述連接柱的側部通過銷軸轉動連接在所述銷孔內。

作為優選，所述連接柱的底端設有容置所述彈性件的容置槽，所述彈性件壓縮在容置槽與機體之間。

作為優選，所述容置槽的頂壁朝下延伸有下延伸柱，所述下延伸柱上套有支撐墊片，所述彈性件為彈簧，所述彈簧壓縮在支撐墊片與容置槽的頂壁之間。

本發明的這些特點和優點將會在下面的具體實施方式、附圖中詳細的揭露。

【附圖說明】

下面結合附圖對本發明做進一步的說明：

圖1為本發明割草機實施例一的爆炸示意圖；

圖2為圖1中A處的放大示意圖；

圖3為圖1中B處的放大示意圖；

圖4為本發明割草機實施例一中活動外罩未受撞擊時的局部剖視示意圖；

圖5為本發明割草機實施例一中活動外罩受到撞擊時的局部剖視示意圖；

圖6為本發明割草機實施例二中活動外罩未被搬運時的局部剖視示意圖；

圖7為本發明割草機實施例二中活動外罩被搬運時的局部剖視示意圖；

圖8為本發明割草機實施例二中位移傳感器的安裝位置示意圖。

【具體實施方式】

下面結合本發明實施例的附圖對本發明實施例的技術方案進行解釋和說明，但下述實施例僅為本發明的優選實施例，并非全部。基于實施方式中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。

實施例1

如圖1中所示，本實施例為一種智能割草機，主要包括機體1，機體1上安裝有驅動輪11和從動輪12，機體1內部安裝有控制電路，機體1的上方安裝有可與機體1發生相對移動的活動外罩2，活動外罩2的外形輪廓大于機體1的外形輪廓，所述活動外罩2與機體1之間連接有活動連接件，智能割草機在控制電路的作用下，自動進行自行走式割草作業，在行走過程中，活動外罩2會碰撞到障礙物，從而使得活動外罩2與機體1之間發生相對位移，利用位移傳感器發送信號給控制電路，控制智能割草機反向行走或側向行走。

為了減輕活動外罩2受到的撞擊力，本實施例中對活動外罩2與機體1之間的連接方式進行優化設計，概括的說，本實施例機體1的四個邊角處均設有活動連接件，而且本實施例中每個活動連接件包括萬向節組件和彈性件7，其中每個萬向節組件中包括連接柱3，連接柱3的頂端設有一個球頭31，活動外罩2的內壁上設有嵌槽21，球頭31可在所述嵌槽21內實現任意角度轉動，彈性件7設在連接柱3的另一端則與機體1之間。

傳統的割草機則是依靠橡膠件變形彎曲來實現轉動、扭動，橡膠件與活動外罩2之間存在擠壓作用，長期使用橡膠件的磨損較大，而本實施例中球頭31的結構，不僅不易老化，而且能實現任意方向的轉動且不與活動外罩2發生干涉，活動外罩2受撞擊時轉化成與球頭31的轉動摩擦，活動外罩2與球頭31之間不會發生剛性反作用力，長期使用狀態下球頭31與活動外罩2之間磨損很小，穩定性更好。

此外，當活動外罩2與阻礙物發生撞擊時，球頭31與活動外罩2之間產生轉動，而活動外罩2對機體1的作用力則會被彈性件7所緩沖，從而減少活動外罩2對機體1的剛性作用力，同時彈性件7發生變形后會產生回復力，使得被撞擊后的活動外罩2能回復到初始位置。

具體結構可參見圖2和圖3所示，本實施例中活動外罩2的嵌槽21實際為球面凹槽，具體而言是一個半球面凹槽，即該半球形槽的深度要小于所述球頭31的半徑，球頭31僅僅是貼合在嵌槽21內，同時活動外罩2的內壁上安裝有第一壓板4，所述第一壓板4的頂部設有下凹槽41，下凹槽41也是球面凹槽，所述球頭31被夾裝在所述嵌槽21和下凹槽41之間，嵌槽21和下凹槽41限定球頭31的上下移動的自由度，但是并沒有限定球頭31的轉動自由度，球頭31仍然可以在嵌槽21和下凹槽41之間自由轉動。

需要說明的是，本實施例中嵌槽21和下凹槽41優選是與球頭31形狀匹配的球面凹槽，本領域技術人員也容易想到其形狀可以是方形槽，錐形槽等，只要球頭31能在嵌槽21和下凹槽41之間自由轉動即可。

本實施例中的下凹槽41，具體而言是由所述第一壓板4的頂部朝向所述活動外罩2延伸的環形圍壁所圍成而成，所述環形圍壁上設有開口槽42，本實施例中開口槽42有四個，周向均勻設在環形圍壁上，開口槽42的設計能讓環形圍壁具備較好的擴張能力，球頭31在安裝時，先從環形圍壁的下方穿入，并利用環形圍壁的擴張能力，從環形圍壁中穿出。

第一壓板4的前側和后側分別設有凸耳43，凸耳43上設有通孔，螺釘穿過通孔將第一壓板4緊固在活動外罩2的內壁上。

本實施例中所述萬向節組件還包括活動支架6，活動支架6轉動連接在機體1上，所述連接柱3轉動連接在所述活動支架6上，活動支架6的轉動軸線與連接柱3的轉動軸線相互垂直。形成一個萬向節的連接方式，實現了連接柱3理論上可與機體1之間發生任意角度轉動。

為了方便描述，本實施例中定義割草機的前后方向為X軸方向，定義割草機的左右方向為Y軸方向，重力所在方向為Z軸方向。其中活動支架6的轉動軸線為X軸方向，連接柱3的轉動軸線為Y軸方向。

具體結構：活動支架6實際為一個環形件，包括前側壁、后側壁、左側壁、右側壁，其中活動支架6的前側壁和后側壁上分別設有凸柱61，本實施例中的凸柱61為十字柱，活動支架6的左側壁和右側壁上分別設有銷孔62，銷孔62的軸向方向即Y軸方向，兩個凸柱61的軸向方向為X軸方向，連接柱3的側部設有側孔32，萬向節組件還包括銷軸63，銷軸63依次穿過銷孔62、側孔32將連接柱3鉸接在活動支架6上。

此外，萬向節組件還包括第二壓板5，第二壓板5四個邊角處通過螺釘緊固在機體1上，第二壓板5的前側壁和后側壁上分別設有上半圓槽51，機體1上則設有下半圓槽13，第二壓板5緊固到機體1上后，上半圓槽51和下半圓槽13形成圓形槽，活動支架6的兩個凸柱61被定位在該圓形槽內，第二壓板5的頂部設有供連接柱3穿過的中央孔52，中央孔52還能起到一定的限位作用，即防止連接柱3過度擺動。

整體組裝完成后，即連接柱3的頂部與活動外罩2之間可實現任意角度轉動，而連接柱3與機體1之間也是可以實現任意角度轉動，從而使得活動外罩2在撞擊到阻礙物時，連接柱3的擺動是非常自由的，無論什么角度的碰撞都會轉化成連接柱3的轉動，而連接柱3的擺動，相應帶來的是連接柱3底部的彈性件7的變形。

本實施例中彈性件7為彈簧，具體結構，如圖4和圖5所示，本實施例中連接柱3的底部設有容置槽33，容置槽33的頂壁朝下延伸有下延伸柱34，下延伸柱34上套設有支撐墊片35，支撐墊片35包括空心柱351和從空心柱351徑向往外延伸的墊片352，所示空心柱351套在下延伸柱34上，所述墊片352與容置槽33的頂壁之間壓縮有彈簧。

為了減少支撐墊片35與機體1之間的磨損，支撐墊片35的底部邊緣進行倒角處理，形成圓倒角，使得連接柱3在轉動時，支撐墊片35與機體1之間為圓弧過度，阻力更小。

實施例2

如圖6至圖8所示，本實施例與實施例1的區別在于，本實施例中，連接柱3進行分體設計，包括下柱體302和可與所述下柱體302發生豎向方向相對位移的上柱體301，所述下柱體302與機體1連接，所述上柱體301與活動外罩2連接，所述活動外罩2上升時帶動上柱體301相對于下柱體302上升，當人為搬動割草機時，一般會都著力在活動外罩2上，當活動外罩2受到向上的作用力時，觸發上柱體301和下柱體302兩個部件發生豎向方向的相對運動，兩個部件的相對移動距離明顯大于使用整個連接柱3的微量位移，移動距離變大，位移傳感器9就能夠感應到位移變化，從而發送信號給控制電路，讓控制電路切斷割草機的電源。

具體而言，本實施例中，所述的球頭31設在所述上柱體301的頂部，上柱體301與活動外罩2通過球頭31實現轉動連接，而下柱體302則轉動連接在活動支架6上，所述上柱體301設有滑動空腔3011，所述下柱體302安裝在所述滑動空腔3011內，下柱體302的周側面與滑動空腔3011的內側壁是間隙配合，下柱體302可在滑動空腔3011內上下滑動，正常工作時，下柱體302的頂部與滑動空腔3011的頂壁相抵，如圖6中所示，當活動外罩2被提起時，上柱體301跟隨活動外罩2上升，與下柱體302分離。

為了防止上柱體301與下柱體302完全脫離，本實施例中對上柱體301的上升距離進行限位，所述上柱體301的周側面的底部徑向延伸有限位環3012，所述限位環3012的外徑小于中央孔52的直徑，這樣上柱體301上升時，當限位環3012與第二壓板5的頂壁相抵時，上柱體301就無法繼續上升，從而保證下柱體302不會從滑動內腔3011中完全脫離，等到活動外罩2向上的作用力消失時，上柱體301會自然下落到下柱體上。

本實施例中所指的位移傳感器9，可以是電位器式位移傳感器、霍爾式位移傳感器或光電式位移傳感器，這些位移傳感器在位移傳感器領域均是較為常用的元件，不作過多闡述，本實施例中優選采用霍爾式位移傳感器，本實施例中霍爾位移傳感器安裝在活動外罩2與機體1之間，安裝位置不固定，只要能感應到位移即可。

需要說明的是，本實施例中是一種優選的方案，如果僅僅是對活動外罩、機體之間豎向位移的檢測，球頭、萬向節組件是不必要的，只要在活動外罩上設置上柱體，機體上設置下柱體就可以實現，這種實施方式均落入本發明的保護范圍。

對于上柱體和下柱體之間具體的連接結構，本領域技術人員也應知曉并不局限于本實施例中所列舉的，上柱體和下柱體可以用其他滑軌的形式實現滑動，或者上柱體和下柱體之間通過彈簧方式連接等等，只要能發生相對位移的，均應落入本發明的保護范圍。

實施例3

本實施例與實施例1的區別在于，本實施例中的嵌槽為球形卡槽，與實施例1中的半球面凹槽的區別在于，球形卡槽的深度大于球頭的半徑，安裝時，球頭可直接卡裝在球形卡槽內，球形卡槽可包圍住大半個球頭，卡裝后不需要第一壓板進行夾緊，直接用一個球形卡槽就能實現，為了讓球頭能順利卡入球形卡槽內，本實施例中球形卡槽壁上設有開口縫，開口縫可以讓球形卡槽具備擴張效果，類似于實施例中的開口槽設計。

實施例4

本實施例與實施例1的區別在于，本實施例中沒有支撐墊片，連接柱底部與機體1之間只壓縮有彈簧，機體朝上延伸有上延伸柱，彈簧的底部套設在上延伸柱內，彈簧的頂部則容置在容置槽內。

實施例5

本實施例與實施例1的區別在于，本實施例中活動外罩與機體之間并不是通過萬向節組件進行連接，而是僅僅包括連接柱，其中連接柱的頂部仍然為球頭，結構與實施例1中一致，而連接柱的底部則直接用彈性件與機體連接，彈性件可以是彈簧或者橡膠軟柱，相對比實施例1而言結構上更簡化，相對于現有技術而言，本實施例中連接柱與活動外罩之間不是依靠橡膠件連接，減少了因橡膠老化產生的一系列問題。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，熟悉該本領域的技術人員應該明白本發明包括但不限于附圖和上面具體實施方式中描述的內容。任何不偏離本發明的功能和結構原理的修改都將包括在權利要求書的范圍中。