切割装置及智能割草机的制作方法

1.本发明涉及电动园林工具技术领域，特别涉及一种切割装置及智能割草机。


背景技术：

2.智能割草机是一种用于修剪草坪、植被等的电动园林工具，其具备：自动行走、防碰撞，在指定范围之内防止出线，自动返回充电，安全检测和电池电量检测等功能。整体上，智能割草机能自主的完成修剪草坪的工作，无须人为直接控制和操作，且功率低、噪音小、外形精巧美观。
3.智能割草机主要包括：控制单元，用于控制其自动行走和执行切割工作；机壳，用于带动智能割草机移动的移动组件，用于执行切割操作的切割装置等。该切割装置一般设置在机壳的下方。
4.目前，一些智能割草机出于安全的考虑，将切割装置设置在距离机身的边界较远的位置，使得操作者即使将脚伸入机身下方也不会接触到切割元件。但是，当切割装置距离机身的边界较远时，会带来切割不到边的问题，例如该切割元件遇到墙角、篱笆、台阶等障碍时，会形成较宽的切割不到的区域。这些利用智能割草机切割不到的较宽区域往往需要人工进行修剪，费时费力。
5.为了解决上述问题，一种较为可行的方式是缩小切割装置至边界的距离，同时在机壳上安装防护机构，利用该防护机构可以建立保护屏障，避免人体组织伸入机身下方，从而造成伤害。
6.然而，通过在机壳上安装上述防护机构后，其底端距离地面的高度为固定值，很有可能会影响智能割草机的通过性。举例而言，对于智能割草机其一般具有多个档位，为了保证智能割草机在所有的档位下都能起到安全防护作用，该防护机构的底端需要隔离位于最低档的刀盘，此时其必然距离地面的高度较低。假设为了保证智能割草机的通过性，在智能割草机位于较低档时，该防护机构的底端高于刀盘，即不能对刀盘形成防护，则必然会降低该智能割草机的安全性。
7.综上而言，针对现有技术的缺陷，有必要提供一种新的智能割草机，既能够保证切割到边，同时使用时具有较强安全性和较好的通过性，较佳地满足用户的综合需求。


技术实现要素：

8.鉴于现有技术的不足，本技术的一个目的是提供一种切割装置及智能割草机，具有较强安全性和较好的通过性，特别适用于需要能够保证切割到边的场景，能够较佳地满足用户的综合需求。
9.本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：
10.一种智能割草机，包括：机壳，用于带动智能割草机移动的移动组件；用于为切割操作提供驱动力的切割电机，用于在所述切割电机驱动下执行切割操作的切割装置，所述切割装置包括：切割件，所述切割件能在所述切割电机的驱动下运动；防护结构，包括底部
防护，所述底部防护位于所述切割件的下方，以在所述切割件的下方建立防护屏障；所述防护结构在高度方向上相对所述切割件静止；至少在所述切割装置低于所述机壳的情况下，所述防护结构受到自下而上的外力时，能带动所述切割装置相对于所述机壳向上活动。
11.在一个优选的实施方式中，所述切割装置偏心的设置在机壳下方，其偏向所述机壳的一侧。
12.在一个优选的实施方式中，所述切割件到所述机壳最外侧的距离为20毫米～30毫米。
13.在一个优选的实施方式中，所述防护结构还包括侧边防护，所述侧边防护位于所述切割件的侧方，以在所述切割件的侧方建立防护屏障。
14.在一个优选的实施方式中，所述切割件沿着高度方向位置可调节，所述侧边防护和底部防护均跟随所述切割件升降。
15.在一个优选的实施方式中，至少在所述切割件位于最低切割高度时，所述侧边防护和底部防护的最下端低于所述机壳的底端。
16.在一个优选的实施方式中，所述智能割草机还包括浮动调高机构，用于允许所述防护结构受到自下而上的外力时，带动所述切割件向上移动。
17.在一个优选的实施方式中，所述切割件对应所述向上移动的最大高度在50毫米～55毫米之间。
18.在一个优选的实施方式中，防护结构还包括防护罩，所述防护罩设置在所述切割件的上方，并与所述侧边防护连接。
19.在一个优选的实施方式中，所述侧边防护自所述防护罩一侧向下延伸至所述切割件下方，并与所述底部防护连接，所述防护结构与所述切割件之间形成排屑通道。
20.在一个优选的实施方式中，所述切割件包括刀盘和安装在所述刀盘上的切割刀片，所述底部防护位于所述切割件的切割刀片的下方，其高度方向的间距设置在5毫米～10毫米之间；所述切割件的边缘至所述侧边防护的水平间距设置在5毫米～10毫米之间。
21.在一个优选的实施方式中，所述底部防护沿所述智能割草机行进方向上延伸，所述底部防护的长度大于所述切割装置的切割直径。
22.在一个优选的实施方式中，所述底部防护设置进草口，所述进草口为条形缝隙。
23.一种切割装置，包括：切割件，所述切割件能被驱动后运动；防护结构，包括底部防护，所述底部防护位于所述切割件的下方，以在所述切割件的下方建立防护屏障；所述防护结构在高度方向上相对所述切割件静止；至少在所述切割装置位于最低切割位置的情况下，所述防护结构受到自下而上的外力时，能带动所述切割装置向上活动。
24.在一个优选的实施方式中，所述防护结构还包括侧边防护，所述侧边防护位于所述切割件的侧方，以在所述切割件的侧方建立防护屏障，所述切割装置与切割电机传动连接，所述防护结构还包括防护罩以及设置在所述切割电机外的电机筒，所述防护罩的上端与所述电机筒相连接，所述防护罩的下端用于靠近机壳的一侧连接所述侧边防护，所述侧边防护自所述防护罩向下延伸至所述切割件下方并与所述底部防护相固定；所述底部防护的一端与所述侧边防护相固定，另一端延伸至所述切割件的下方；所述防护结构与其相对的切割件之间形成有排屑通道。
25.有益效果
26.本技术实施方式中所提供的智能割草机，通过在切割件的侧方和下方设置了防护结构，且该防护结构与切割件在高度方向相对静止，保证了至少在所述切割装置低于所述机壳的情况下，所述防护结构受到自下而上的外力时，能带动所述切割装置相对于所述机壳向上活动，从而保证该割草机具有较强安全性和较好的通过性，特别适用于需要切割到边的使用场景，能较佳地满足用户的综合需求。
27.参照后文的说明和附图，详细公开了本技术的特定实施方式，指明了本技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。
28.针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
29.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动力的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本技术一个实施方式提供的智能割草机俯视图；
32.图2为图1中的智能割草机的仰视图；
33.图3为图1中的智能割草机的主视图；
34.图4为图1中的智能割草机位于最低档时的a-a剖视图；
35.图5为图1中的智能割草机位于最高档时的a-a剖视图；
36.图6为本技术一个实施方式所提供的切割装置的结构示意图。
37.附图标记说明：
38.1、机壳；11、前端；12、后端；13、第一侧；14、第二侧；15、顶面；16、底面；
39.2、移动组件；
40.3、切割装置；30、切割件；31、防护罩；310、防护结构；311、侧边防护；312、底部防护；32、切割电机；33、电机筒；34、连接套；35、底座；
41.4、浮动调高机构；40、档位调节件；
42.f、前进方向；
43.l0、中轴线；
44.l1、切割到边距；
45.s、切割圆。
具体实施方式
46.下面将结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案作详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本技术所附权利要求所限定的范围内。
47.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上
或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
48.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
49.本技术说明书提供了一种切割装置及智能割草机，该智能割草机既能够保证切割到边，同时使用时具有较强安全性和较好的通过性，较佳地满足了用户的综合需求。
50.请参阅如图1、图2和图3所示的智能割草机，智能割草机通常可以包括：用于控制其自动行走和执行切割工作的控制单元、机壳1、用于带动智能割草机移动的移动组件2、用于为切割操作提供驱动力的切割电机32、用于在所述切割电机32驱动下执行切割操作的切割装置3。此外，该智能割草机还可以包括用于调节该切割装置3距离地面高度的浮动调高机构4。具体的，该浮动调高机构4可以为仅限制所述切割装置3当前最低位置，而不限制切割装置3向上活动的浮动调高机构4。
51.请结合参阅图4至图6，所述切割装置3可以包括：能在所述切割电机32的驱动下运动的切割件30以及用于对切割件30建立防护屏障的防护结构310，切割件30包括刀盘和安装在刀盘上的切割刀片。
52.所述切割件30能在所述切割电机32的驱动下运动。具体的，防护结构310可以包括：底部防护312。所述底部防护312位于所述切割件30的下方，以在所述切割件30的下方建立防护屏障。防护结构310还可以包括：侧边防护311。所述侧边防护311位于所述切割件30的侧方，以在所述切割件30的侧方建立防护屏障。
53.在沿着高度方向上，所述防护结构310相对所述切割件30静止。至少在所述切割装置3低于所述机壳1的情况下，所述防护结构310受到自下而上的外力时，能带动整个切割装置3向上抬起，而不受浮动调高机构4限位，从而保证该智能割草机具有较强安全性和较好的通过性，较佳地满足了用户的综合需求。
54.其中，当该切割装置3低于机壳1，即向下露出机壳1的情况下，该智能割草机的越障能力主要取决于该切割装置3的位置。为了防止该切割装置3在较低位置时，遇到障碍影响该智能割草机的行进，且防护结构310跟随切割件30上下活动，能为切割件30在任意高度时建立防护屏障，防止障碍物直接与切割件30接触，避免造成损失和伤害。本技术利用允许切割装置3在具有可向上活动的空间时，在外力作用下能向上移动的浮动调高机构4，使得机器的通过性提高。
55.此外，当该切割装置3在不低于机壳1的情况下，也可能存在需要将该切割装置3向上抬起的场景。具体的，例如遇到窜入机壳1底部的小动物等，该切割装置3能浮动调高机构向上抬起，防止切割件30直接与小动物接触，从而对小动物形成有效保护。或者，在该智能割草机处于非工作状态下，由于切割件30比较锋利，对于切割件30较为靠近机壳1的情况，用户在用手搬运的过程中，有可能手指会接触到切割件30。而本技术在切割件30靠近机壳1的一侧设置了防护结构310，并且该防护结构310在受到外力作用时，例如当手指接触到底部防护312时，能够带动整个切割装置3向上抬升，从而避免切割件30接触手指，提高了智能
割草机的安全性。
56.在本实施方式中，该机壳1形成有具有一定尺寸的中空腔体，用于安装智能割草机的各个部分。在沿着智能割草机前进方向f上，机壳1具有相对的前端11和后端12，以及连接所述前端11和所述后端12的第一侧13和第二侧14，顶面15和底面16。如图1所示，在沿着前进方向f上，第一侧13为机壳1的右侧，第二侧14为机壳1的左侧。
57.在本实施方式中，基于机壳1、切割装置3的尺寸以及整机布局，该切割装置3整体偏心设置在机壳1的下方，偏向机壳1的一侧。具体的，在沿着所述智能割草机前进方向f上，所述智能割草机具有中轴线l0，所述切割件30的中心偏向于所述中轴线l0的一侧，例如，位于中轴线l0的右侧。
58.在本实施方式中，该切割件30被切割电机32驱动后可以作旋转运动，也可以作往复切割运动，或者是其他可以实现割草的运动形式。其中，本技术的实施方式中，以该切割件30作旋转运动为例进行展开说明，其他运动形式可以参照该旋转运动，本技术在此不再展开赘述。
59.当该切割件30被切割电机32驱动后，该切割件30所形成的切割圆s的圆心偏离所述智能割草机的中轴线l0。所述切割件30旋转时形成的切割圆s的边缘至所述机壳1的距离在预定范围内。该所述切割件30旋转时形成的切割圆s至所述机壳1(图中为第一侧13)的距离为切割到边距l1。通过控制该切割件30至机壳1的距离，使得切割装置3足够靠近机壳1的外侧壁，从而切割到边界线或障碍物边缘的草，实现切割到边，免去人工修边的麻烦。
60.在本实施方式中，综合考虑该切割装置3的切割件30在旋转时所需克服的空间干涉问题，该切割件30至机壳1之间设置有防护结构310，确定该预定范围可选的在20毫米-30毫米之间。
61.在本实施方式中，该切割件30具体可以为可旋转的刀盘的形式。该防护罩31可以为与该切割件30同轴设置且围设在该切割件30外。所述切割件30能在所述切割电机32的驱动下旋转，形成旋转中心轴。该防护结构310沿着高度方向(即所述旋转中心轴的延伸方向)与所述切割件30相对静止，能够在浮动调高机构自下而上的外力作用下在高度方向上运动。
62.具体的，所述防护结构310还包括防护罩31以及设置在所述切割电机32外的电机筒33，所述防护罩31的上端与所述电机筒33相连接，所述防护罩31的下端靠近所述机壳1的一侧连接所述侧边防护311。该防护罩31可以与侧边防护311一体成型，当然也可以通过固定连接的方式实现连接。该防护结构310与切割件30保持同步运动。
63.防护结构310与该切割件30实现高度方向相对静止的方式包括多种。其中，如图3所示，防护罩31可以和电机筒33通过固定连接的方式(例如螺钉)固定在一起。刀盘可以通过固定连接的方式(例如螺钉)固定在连接套34上。连接套34通过固定连接的方式(例如，过盈压装)在切割电机32的转轴上，切割电机32通过固定连接的方式(例如螺钉)固定在电机筒33上，最终实现切割刀盘和防护结构310之间沿着高度方向相对位置保持固定。需要说明的是，上述固定连接的方式并不限于上述举例，其他可以实现固定连接的方式也可以在此通用。
64.如图4和图5所示，在一个实施方式中，该智能割草机设置有多个档位，包括：最高档和最低档。所述浮动调高机构4包括档位调节件40，所述档位调节件40用于调节档位，改
变所述切割件30距离地面的高度，至少在所述智能割草机位于最低档时，所述切割装置3最下端低于所述机壳1的底端。
65.在本实施方式中，该智能割草机的档位是指切割件30的切割刀片离地面的距离。该距离表征机器运行时会将草切到多高。具体的，档位指示以20(毫米)、30(毫米)、40(毫米)、50(毫米)、60(毫米)，每个档位对应一种切割高度。或者，该档位指示可以用数字例如1、2、3、4、5来表示，每个数值对应一个切割高度，当然该档位指示并不限于数值，还可以是其他字符，例如英文字母、罗马字母等等，具体的本技术在此并不作具体的限定。如图4所示，当该智能割草机位于最低档时，该切割件30的刀尖离地面的距离h1可以为20毫米。如图5所示，当该智能割草机位于最高档时，该切割件30的刀尖离地面的距离h2可以为60毫米。
66.在本实施方式中，该浮动调高机构4用于仅限制所述切割装置3当前最低位置。具体的，该浮动调高机构4可以用于实现档位的调节，确定该切割件30当前距离地面的高度，而不限制该切割装置3在受到自下而上的外力时向上运动。
67.具体的，该浮动调高机构4可以设置有调高结构以及档位调节件40。其中，该档位调节件40可以为旋钮的形式。通过旋动旋钮到不同的档位，带动调高结构实现切割装置3离地高度的改变。具体的，该调高结构可以为多连杆的结构，也可以为弹簧的结构，还可以为其他实现浮动调高的形式，本技术在此并不作具体的限定。
68.例如，多连杆的结构可以为四连杆结构，该四连杆结构中连杆的运动可以带动电机筒33的上下运动，从而实现电机筒33和切割装置3的调高。该调高结构可以限制当前切割高度下，电机筒33距离工作面的最低点，即确定切割件30的切割刀片距离地面的距离，其向上活动的范围由底座35与电机筒33的距离确定。底座35和电机筒33之间距离多少，电机筒33就能向上浮动多少距离。
69.其中，需要说明的是：只要该电机筒33距离该底座35具有足够的上浮距离，在切割装置3可以在所有的档位遇到障碍物时，都可以在浮动调高机构4的带动下向上浮动，从而实现越障。但是，为了不使该智能割草机整体的高度过高，同时当该智能割草机处于最高档时，切割件30距离地面的高度已经足够大了，基本不会对越障造成影响，因此可以设置当该智能割草机位于最高档时，该电机筒33的顶端抵靠底座35，不再能上浮。也就是说，所述智能割草机处于非最高档的情况下，所述防护结构310在接触到外界障碍时，所述切割装置3能在所述浮动调高机构4的带动下向上移动。
70.一般的，为了保证智能割草机的顺利行进，机壳1的最下端距离地面也设置一定的距离，例如可以为40毫米左右。当该智能割草机位于最低档位时，该切割件30位于最低点，例如距离地面的高度为20毫米，此时切割装置3必然露出该机壳1。为了保证在该智能割草机位于最低档时，该切割装置3也能够完整在浮动调高机构4的带动下进入机壳1中，在沿着高度方向上，所述切割件30的最低点相对所述机壳1前端11的最低点的向上可移动的最大高度可选的在50毫米-55毫米之间。
71.请结合参阅图6，在一个实施方式中，所述防护结构310可以包括：侧边防护311和底部防护312。所述侧边防护311自所述防护罩31向下延伸至所述切割件30下方并与所述底部防护312相固定；所述底部防护312的一端与所述侧边防护311相固定，另一端延伸至所述切割件30的下方；所述防护结构310与其相对的切割件30之间形成有排屑通道。
72.在本实施方式中，该侧边防护311和底部防护312在沿着智能割草机前进方向f，可
以整体与机壳1相平行。在图6中的剖视图中，该侧边防护311可以具有第一延伸方向。所述底部防护312具有第二延伸方向。所述第一延伸方向与所述第二延伸方向大致垂直。
73.其中，该第一延伸方向可以与重力方向平行或基本平行。该第二延伸方向可以与水平方向平行或基本平行。当底部防护312与该侧边防护311基本平行时，可以最省空间的方式保证该防护结构310与切割件30之间形成有效的间隙。该间隙用于形成所述排屑通道。在智能割草机工作过程中，该切割件30旋转切割的断草、泥土、断枝等垃圾能够沿着该排屑通道排出，防止其卡在切割件30上，影响智能割草机的正常运行。
74.具体的，为了保证智能割草机顺利排屑同时不影响该智能割草机切割到边，所述切割件30的边缘至所述侧边防护311的间距可选的在5毫米-10毫米之间。此外，为了保证该智能割草机顺利排屑，同时合理控制该智能割草机的高度，所述切割件30的切割刀片的下表面至所述底部防护312在高度方向的间距可选的在5毫米-10毫米之间。
75.本实施方式中，该底部防护312位于所述切割件30的下方，以在所述切割件30的下方建立防护屏障。使用时，该底部防护312会与待切割的草进行接触，为磨损件。为了智能割草机在使用过程中能够顺利进行切割，该底部防护312可以设置有多个梳齿部，相邻两个梳齿部之间形成有供草漏过的进草口，所述进草口可以为条形缝隙。该侧边防护311设置在机壳1与切割件30之间，主要用于隔离切割件30和机壳1，从而在切割件30的侧方建立防护屏障。
76.考虑底部防护312和侧边防护311功能的不同，以及防护罩31与防护结构310整体的生产工艺，该底部防护312可以通过可拆卸连接的方式固定在所述侧边防护311的一端。具体的，该可拆卸连接的方式可以为螺钉连接，当然还可以为其他可拆卸的连接方式，本技术在此并不作具体的限定。考虑到该底部防护312与侧边防护311的不同功能，可以将该底部防护312与侧边防护311的材料选择的不同。该所述底部防护312的材料硬度大于所述侧边防护311的材料硬度，所述侧边防护311的材料密度小于所述底部防护312的材料密度，以提高该防护结构310整体的耐用性同时提供整机使用时的可靠性。具体的，该底部防护312的材料可以选用耐磨的金属材质，该侧边防护311的材料可以选用密度较轻的塑料材质，从而尽可能减轻该防护罩31的密度，减少切割装置3上浮时的阻力。
77.本说明书还提供一种切割装置3，该切割装置3包括：切割件30和防护结构310。所述切割件30能被驱动后运动。防护结构310包括侧边防护311和底部防护312。所述侧边防护311位于所述切割件30的侧方，以在所述切割件30的侧方建立防护屏障。所述底部防护312位于所述切割件30的下方，以在所述切割件30的下方建立防护屏障。所述防护结构310在高度方向上相对所述切割件30静止；至少在所述切割装置3位于最低切割位置的情况下，所述防护结构310受到自下而上的外力时，能带动所述切割装置3向上活动。
78.其中，所述切割装置3与切割电机32传动连接，所述防护结构310还包括防护罩31以及设置在所述切割电机32外的电机筒33。所述防护罩31的上端与所述电机筒33相连接，所述防护罩31的下端用于靠近机壳1的一侧连接所述侧边防护311，所述侧边防护311自所述防护罩31向下延伸至所述切割件30下方并与所述底部防护312相固定；所述底部防护312的一端与所述侧边防护311相固定，另一端延伸至所述切割件30的下方；所述防护结构310与其相对的切割件30之间形成有排屑通道。
79.在本实施方式中，该切割装置3的具体组成、结构、配合关系以及所能实现的功能，
请参阅上述智能割草机实施方式的具体描述，本技术在此不再展开赘述。需要说明的是，该切割装置3除了应用在智能割草机中之外，还可以用于其他需要保证通过性和安全性的工具中。
80.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
81.本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。
82.以上所述仅为本发明的几个实施方式，虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。