专利名称：割草机的制作方法
技术领域：
割草机 技术领域 本实用新型涉及一种割草机，其尤指用激光来进行割草的割草机。
技术背景 割草机被广泛应用于草坪的修剪，传统割草机主要使用机械方式进行切割，切割 方式主要有往复式、旋转式，即依靠电机带动刀片的高速旋转或往复运动把草割断。 机械切割方式产生大量噪音，特别是对住宅小区和家庭庭院草坪进行修剪时，会对周 围居民的正常生活产生影响；另一方面，机械切割时，所用刀片会产生磨损，必须定 期更换或打磨，这些成为传统割草机不可避免的弱点。如申请号为200410068184.1名 称为《一种人力驱动滚刀式割草机》的中国发明专利提出了一种结构，该本发明的人 力驱动滚刀式割草机由连接成框形的行走轮、支架、扶手架和割草机构组成，行走轮 的内圈具有齿轮，割草机构由滚刀和定刀构成，滚刀的轴架于支架上，该轴的两端分 别装置有与行走轮的内圈齿轮相啮合形成行星轮系的小齿轮，定刀固定于支架上，定 刀的刃部与滚刀的刃部相切。该装置不需要能源，结构轻巧，使用简便，无振动噪音 和空气污染，切割草坪草动作没有撕扯，对草坪更有益。但其缺点是同样存在刀片 会产生磨损，必须定期更换或打磨，所以其结构还有待于改进。 实用新型内容 本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种割草速度 快、割草时无噪声污染、无刀片磨损而采用激光来进行割草的割草机。 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为该割草机，包括有行走小车 和割草机构，割草机构设置于行走小车上，其特征在于所述割草机构包括有激光 器、导光系统、激光扫描头、激光束保护机构和激光控制调节机构，所述激光器其输 出的激光束通过导光系统被导引到激光扫描头内，所述激光扫描头可转动地设置于行 走小车上，所述激光束保护机构设置于激光扫描头的周围，以防止激光射出，而所述 的激光控制调节机构及激光器分别设置于行走小车的相应位置上。 作为改进，所述导光系统包括有固定反射镜、旋转反射镜和聚焦透镜，所述旋转 反射镜和聚焦透镜为同光轴，被固定在激光扫描头内，所述固定反射镜被安装定位在 行走小车上的固定隔板上，固定反射镜镜面中心位于激光器输出的激光束的光轴线 上，激光束与固定反射镜镜面成45。角，固定反射镜将激光束垂直反射至旋转反射镜 上，而45°角设置的旋转反射镜将激光束反射成水平方向，水平方向的激光束经聚焦 透镜从激光扫描头反射出至割草位置。
作为进一步改进，本割草机还设置有割草高度调节机构，该割草高度调节机构设 置于行走小车上，包括有升降机、升降机调节手轮、升降托板以及定位导向杆，所述 升降机固定于固定隔板上，升降机通过升降轴与升降托板螺纹连接，且升降托板与定 位导向杆可上下移动和定位地相互适配在一起；所述升降托板与定位导向杆之间上下 移动的调节范围为5-30cm。所述升降托板右侧边沿设置有圆弧形割草定位边，其圆弧 半径为旋转反射镜的旋转轴到激光割草位置之间的距离，而升降机调节手轮与升降机 中升降轴是驱动连接，就是在升降机内的升降轴上设置有锥形齿轮、该锥形齿轮与固 定在调节手轮一端上的锥形齿轮相啮合，并可以在升降机上设置有升降轴的定位扣； 所述激光扫描头为转动地设置于行走小车上的割草高度调节机构上，激光扫描头与旋 转轴相连接，而旋转轴安装在升降托板上，旋转轴与旋转反射镜的转轴为同一转轴， 旋转轴通过传动带与固定于升降托板上电机的输出轴相联动，电机通过传动带驱动激 光扫描头沿顺时针或逆时针方向往复旋转扫描的角度为大于0度至小于等于120度。 当然割草高度调节机构也可采用别的方式，见专利号为03223800.2的中国专利如
包括有紧固件、定位扳手、定位卡、定位盘及轮轴片，轮轴设于轮轴片上，轮轴片一 侧设有固定孔，紧固件通过固定孔将轮轴片、定位扳手和定位盘同轴固定于行走小车 上，定位扳手和轮轴片可绕紧固件轴转动，定位扳手上设有定位卡，定位盘上设有与 定位卡相应的若干卡口，它通过调节割草机上的轮轴高度，达到调节切割草高度的效 果。
再改进，所述激光束保护机构包括有悬臂、激光束挡块和侧面挡板，所述悬臂一 端可与激光扫描头同步旋转地固定于激光扫描头的前部，悬臂的高度高于未切割草的 高度，悬臂的另一端固定有激光束挡块，激光束挡块位于聚焦激光束光轴上且正对于 激光扫描头的激光射出口上，在行走小车前部两侧分别设有将激光割草区域与外部隔 离的侧面挡板。
再改进，本割草机还包括有风机，该风机安装于行走小车上，并通过导风管与激 光扫描头适配在一起，所述导风管为导风软管，该导风管与激光扫描头可同步旋转地 与激光扫描头相连接，导风管中的空气流的出口正对于激光割草位置。
再改进，所述激光控制调节机构包括有控制面板和控制器，控制面板设置于行走 小车上的扶架或推动支架的上表面上，而控制器设置于行走小车中，且控制面板和控 制器通过线路电连接在一起。
再改进，所述的激光器可优选采用C02激光器，其功率为100 300W，中心波长为 10 11urn;而在行走小车上还可设置有当行走小车倾斜超过45度或翻倒时能自动切断
电源的保护装置，在行走小车的尾部设置有用于熄灭割草时可能产生的火星和/或用于 灌溉的水雾喷淋装置。
与现有技术相比，这种设计的优点在于割草时只要通过激光照射就能将草割切 断，所以割草速度快，由于用激光割草没有刀片与草的切割磨擦声，所以割草时噪声 小而无噪声污染，且无刀片磨损之忧，结构合理实用，因此适合于住宅小区和家庭庭 院草坪的修剪。
图l为本实用新型实施例的结构示意图； 图2是图1的俯视图3是图1中升降机构与导光系统以及固定隔板之间的相配合的俯视图； 图4是图1中升降托板与旋转机构和激光扫描头相配合的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1至图4所示，本实施例的割草机，包括有行走小车8和割草机构，在行走小车 8的后部连接有方便推拉的推动支架1，在推动支架l上设置有方便握手的推杆ll。割草 机构设置于行走小车8上，所述割草机构包括有激光器4、导光系统、激光扫描头9、激 光束保护机构和激光控制调节机构，激光器4采用C02激光器，其功率为100 300W，中 心波长为10 llum(微米)，激光器4输出的激光束4a通过导光系统被导引到激光扫描头9 内，所述激光扫描头9可转动地设置于行走小车8上，所述激光束保护机构设置于激光 扫描头9周围，以防止激光射出伤人，而所述的激光控制调节机构及激光器4分别设置 于行走小车8的相应位置上。
如图1所示，导光系统包括有固定反射镜41、旋转反射镜42和聚焦透镜44，所述旋 转反射镜42和聚焦透镜44为同光轴，被固定在激光扫描头9内，所述固定反射镜41被安 装定位在行走小车8上的固定隔板8a上，固定反射镜41镜面中心位于激光器4输出的激 光束4a的光轴线上，激光束4a与固定反射镜41镜面成45。角，固定反射镜41将激光束 4a垂直反射至旋转反射镜42上，而45°角设置的旋转反射镜42将激光束4a反射成水平 方向，水平方向的激光束4a经聚焦透镜44从激光扫描头9反射出至割草位置。
如图1所示，本割草机还设置有割草高度调节机构，该割草高度调节机构设置于行 走小车8上，包括有升降机7、升降机调节手轮72、升降托板73以及定位导向杆71，所 述升降机7固定于固定隔板8a上，升降机7通过升降轴70与升降托板73螺纹连接，且升 降托板73与定位导向杆13可上下移动和定位地相互适配在一起，升降托板73与定位导 向杆71之间上下移动的调节范围为5-30cm。在升降托板73的右侧边沿设置有圆弧形割
草定位边74，其圆弧半径为旋转反射镜42的旋转轴91到激光割草位置之间的距离，而 升降机调节手轮72与调节升降机7中的升降轴驱动连接是，在升降机7内的升降轴70上 设置有锥形齿轮、该锥形齿轮与固定在调节手轮72—端上的锥形齿轮相啮合来实现 的，并可以在升降机7上设置有升降轴70的定位扣。激光扫描头9为可转动地设置于行 走小车8上的割草高度调节机构上，激光扫描头9与旋转轴91相连接，而旋转轴91安装 在升降托板73上，旋转轴91与旋转反射镜42的转轴为同一转轴，旋转轴91通过传动带 83与固定于升降托板73上电机82的输出轴相联动，电机82通过传动带83驱动激光扫描 头9沿顺时针或逆时针方向往复旋转扫描的角度为大于0度至小于等于120度。当然本 割草机还设置有割草高度调节机构，也可采用别的结构如专利号为03223800.2公开 的结构其包括有紧固件、定位扳手、定位卡、定位盘及轮轴片，轮轴设于轮轴片 上，轮轴片一侧设有固定孔，紧固件通过固定孔将轮轴片、定位扳手和定位盘同轴固 定于行走小车8上，定位扳手和轮轴片可绕紧固件轴转动，定位扳手上设有定位卡，定 位盘上设有与定位卡相应的若干卡口 ，具体釆用哪一种结构可按设计而定。
如图1所示，所述激光束保护机构包括有悬臂40、激光束挡块45和侧面挡板43,所 述悬臂40—端可与激光扫描头9同步旋转地固定于激光扫描头9的前部，悬臂40的高度 高于未切割草的高度，悬臂40的另一端固定有激光束挡块45，激光束挡块45位于聚焦 激光束4a光轴上且正对于激光扫描头9的激光射出口上，在行走小车8前部两侧分别设 有将激光割草区域与外部隔离的侧面挡板43。
如图1所示，本割草机还包括有风机6，该风机6安装于行走小车8上，并通过导风 管61与激光扫描头9适配在一起，所述导风管61为导风软管，该导风管61与激光扫描头 9可同步旋转地与激光扫描头9相连接，导风管61中的高压空气流的出口正对于激光割 草位置。
如图1所示，所述激光控制调节机构包括有控制面板31和控制器3，控制面板31设 置于行走小车8上的扶架或推动支架1的上表面上，而控制器3设置于行走小车8中，且 控制面板3 l和控制器3通过线路电连接在一起。
如图1所示，在行走小车8上设置有保护装置5，该保护装置5在行走小车8倾斜超过 45度或翻倒时能自动切断电源，而在行走小车8的尾部设置有用于熄灭割草时可能产生 的火星和/或用于灌溉的水雾喷淋装置81。
以下对本实用新型再进一步描述
本割草机供电来自交流2 2 0 V电缆，随小车伸縮，其升降的电机功率可根据选 用激光器功率而定，可选择为1KW 3KW。
实验发现，普通草本植物(含青草及干草)，对红外波段的激光吸收率高，且平 均功率大于100W的激光经过聚焦后能有效割断处于焦点处的青草样本，因此在本实用 新型实例中采用中心波长为10.6微米的CO2激光，平均功率为100W-300W。目前平均功
率大于300W的激光产品，由于体积大，功耗高，不适合激光割草机的应用。
本割草机实施例的运行过程为激光割草机通过交流2 2 Q V可伸缩电缆供电；
激光割草机由操作者推动，并预先调节割草高度以及激光扫描头扫描速度和激光器输 出功率。激光割草机行进过程中，激光器发出的激光束通过反射镜入射到激光扫描 头，激光扫描头左右来回旋转扫描，将被升降托板圆弧形割草定位边定位的草割断； 激光扫描头同时带动风机导风软管和激光束保护挡块左右转动，风机导风软管导出的 高速气流用于阻燃和吹倒被割断的草，激光束保护挡块用于遮挡激光束，以免激光射 出激光割草机外部；行走小车经过之处的草被成片割倒；为进一步防止割草时可能产 生的火星，水雾喷洒装置喷洒水雾，同时起到灌溉作用。所以，本割草机尤其适用于 带交流220V电源的住宅小区和家庭庭院草坪的修剪。
权利要求1、一种割草机，包括有行走小车(8)和割草机构，割草机构设置于行走小车(8)上，其特征在于所述割草机构包括有激光器(4)、导光系统、激光扫描头(9)、激光束保护机构和激光控制调节机构，所述激光器(4)其输出的激光束(4a)通过导光系统被导引到激光扫描头(9)内，所述激光扫描头(9)可转动地设置于行走小车(8)上，所述激光束保护机构设置于激光扫描头(9)周围以防止激光射出，而所述的激光控制调节机构及激光器(4)分别设置于行走小车(8)的相应位置上。
2、 根据权利要求l所述的割草机，其特征在于所述导光系统包括有固定反射镜 (41)、旋转反射镜(42)和聚焦透镜(44)，所述旋转反射镜(42)和聚焦透镜(44)为同光轴， 被固定在激光扫描头(9)内，所述固定反射镜(41)被安装定位在行走小车(8)上的固定隔 板(8a)上，固定反射镜(41)镜面中心位于激光器(4)输出的激光束(4a)的光轴线上，激光 束(4a)与固定反射镜(41)镜面成45。角，固定反射镜(41)将激光束(4a)垂直反射至旋转反 射镜(42)上，而45°角设置的旋转反射镜(42)将激光束(4a)反射成水平方向，水平方向 的激光束(4a)经聚焦透镜(44)从激光扫描头(9)反射出至割草位置。
3、 根据权利要求2所述的割草机，其特征在于所述的行走小车(8)上还设置有割 草高度调节机构，包括有升降机(7)、升降机调节手轮(72)、升降托板(73)以及定位导向 杆(71)，所述升降机(7)固定于固定隔板(8a)上，升降机(7)通过升降轴(70)与升降托板 "3)螺纹连接，且升降托板(73)与定位导向杆(13)可上下移动和定位地相互适配在一 起，升降机调节手轮(72)与升降机中的升降轴(70)是驱动连接。
4、 根据权利要求3所述的割草机，其特征在于所述激光扫描头(9)为转动地设置 于行走小车(8)上的割草高度调节机构上，激光扫描头(9)与旋转轴(91)相连接，而旋转 轴(91)安装在升降托板(73)上，旋转轴(91)与旋转反射镜(42)的转轴为同一转轴，旋转轴 (91)通过传动带(83)与固定于升降托板(73)上电机(82)的输出轴相联动，电机(82)通过传 动带(83)驱动激光扫描头(9)沿顺时针或逆时针方向往复旋转扫描的角度为大于O度至 小于等于120度。
5、 根据权利要求4所述的割草机，其特征在于所述激光束保护机构包括有悬臂 (40)、激光束挡块(45)和侧面挡板(43)，所述悬臂(40)—端可与激光扫描头(9)同步旋转 地固定于激光扫描头(9)的前部，悬臂(40)的高度高于未切割草的高度，悬臂(40)的另一 端固定有激光束挡块(45)，激光束挡块(45)位于聚焦激光束(4a)光轴上且正对于激光扫 描头(9)的激光射出口上，在行走小车(8)前部两侧分别设有将激光割草区域与外部隔离 的侧面挡板(43)。
6、 根据权利要求5所述的割草机，其特征在于行走小车(8)还包括有风机(6)，并 通过导风管(61)与激光扫描头(9)适配在一起，所述导风管(61)为导风软管，该导风管 (61)与激光扫描头(9)可同步旋转地与激光扫描头(9)相连接，导风管(61)中空气流的出口正对于激光割草位置。
7、 根据权利要求6所述的割草机，其特征在于所述激光控制调节机构包括有控制面板(31)和控制器(3)，控制面板(31)设置于行走小车(8)上的扶架或推动支架(1)的上 表面上，而控制器(3)设置于行走小车(8)中，且控制面板(31)和控制器(3)通过线路电连 接在一起。
8、 根据权利要求3所述的割草机，其特征在于所述升降托板(73)右侧边沿设置 有圆弧形割草定位边(74)，其圆弧半径为旋转反射镜(42)的旋转轴(91)到激光割草位置 之间的距离。
9、 根据权利要求8所述的割草机，其特征在于所述升降机调节手轮(72)与升降 机中升降轴(70)的驱动连接是在升降机(7)内的升降轴(70)上设置有锥形齿轮、该锥形 齿轮与固定在调节手轮(72)—端上的锥形齿轮相啮合，并在升降机(7)上设置有升降轴 (70)的定位扣。
10、 根据权利要求1至9中任一权利要求所述的割草机，其特征在于所述的激光 器(4)采用Ca激光器，其功率为100 300W，中心波长为10 llum。
11、 根据权利要求1至9中任一权利要求所述的割草机，其特征在于所述行走小 车(8)上设置有当行走小车(8)倾斜超过45度或翻倒时能自动切断电源的保护装置(5)。
12、 根据权利要求1至9中任一权利要求所述的割草机，其特征在于所述行走小 车(8)其尾部设置有用于熄灭割草时可能产生的火星和/或用于灌溉的水雾喷淋装置 (81)。
专利摘要一种割草机，包括有行走小车(8)和割草机构，割草机构设置于行走小车(8)上，其特征在于所述割草机构包括有激光器(4)、导光系统、激光扫描头(9)、激光束保护机构和激光控制调节机构，所述激光器(4)其输出的激光束(4a)通过导光系统被导引到激光扫描头(9)内，所述激光扫描头(9)可转动地设置于行走小车(8)上，所述激光束保护机构设置于激光扫描头(9)周围以防止激光射出，而所述的激光控制调节机构及激光器(4)分别设置于行走小车(8)的相应位置上。本设计的优点在于割草时只要通过激光照射就能将草割切断，所以还度快，由于用激光割草没有刀片与草的切割磨擦声，所以割草时噪声小而无噪声污染，因此适合于住宅小区和家庭庭院草坪的修剪。
文档编号A01D34/81GK201174881SQ200820083459
公开日2009年1月7日 申请日期2008年2月21日 优先权日2008年2月21日
发明者何云贵, 俞国麟, 王晓东 申请人:俞国麟