一种割草设备的制作方法

1.本发明涉及一种割草设备，特别是一种具有自动集草系统的自动驾驶割草 设备。


背景技术：

2.草坪机是一种用于修草被、植被等的自动化机械的割草设备。它能代替或 减轻人力，而且操作方便，充分节省人力与时间，实现环境美化，因此被广泛 应用，草坪机主要应用在园林装饰修剪、草地绿化修剪、城市街道、绿化景 点、田园修剪，特别是公园内的草地和草原，足球场等其他用草场地，私人别 墅花园，以及农林畜牧场地植被等方面的修整。
3.现有的坐骑式草坪机大都没有自动收集修剪下来的碎草，导致修剪的碎草 干枯后影响草坪整洁，人工清理较为麻烦，浪费人力物力，造成工作效率降 低，且现有的坐骑式草坪机的结构较为复杂。故而提出了一种具有碎草收集功 能的坐骑式草坪机来解决上述提出的问题。
4.为解决上述技术问题，部分草坪机设置了集草箱，将收割下来的碎草经由 输草管吹送到集草装箱里。
5.但是，驾驶员在使用上述草坪机时，无法及时得知输草管及集草箱的状 态，输草管及集草箱的状态都需要驾驶员下车后亲自观察，卸草也需要驾驶员 手动操作，整个收集碎草和卸草的过程必须要由草坪机的驾驶者来操作完成， 费时费力、又较繁琐。
6.另一方面，由于新型的自动驾驶的割草设备(草坪机)没有驾驶员这一特 点，传统的集草装置在自动驾驶的草坪机上无法进行正常集草工作，因此传统 的集草系统已经不能够满足自动驾驶的割草设备(草坪机)需求。


技术实现要素：

7.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种割草设备及其 集草系统，用于解决现有技术中集草和排草过程需要人工监视和操作的问题。
8.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种割草设备，包括：
9.割草装置；
10.集草装置；
11.输草装置，将所述割草装置中的草输送至所述集草装置；
12.堵塞检测装置，所述堵塞检测装置包括
13.第一活动件，当所述输草装置正常工作时，所述第一活动件处于第一状 态；当所述输草装置发生堵塞时，所述第一活动件处于第二状态；和
14.第一传感器，所述第一传感器配置为检测所述第一活动件的状态。
15.在本发明的一个较佳实施例中，所述集草装置设置有与所述输草装置连通 的进草口，所述第一活动件设置在所述集草装置上，且靠近所述进草口的位 置。
16.在本发明的一个较佳实施例中，所述第一活动件被所述输草装置中的气流 作用使其在所述第一状态和第二状态之间切换。
17.在本发明的一个较佳实施例中，所述堵塞检测装置还包括固定板，所述第 一传感器安装在所述固定板上，所述第一活动件转动连接在所述集草装置上， 所述第一活动件相对于所述集草装置转动，以在第一状态和第二状态之间切 换。
18.在本发明的一个较佳实施例中，所述固定板包括第一限位部，用以限制所 述第一活动件的转动范围。
19.在本发明的一个较佳实施例中，所述固定板包括第一臂和第二臂，所述第 一臂一端固定在所述集草装置上，且所述第一臂的另一端延伸形成所述第二 臂，所述第一传感器固定安装在所述第二臂上，且所述第一限位部位于所述第 二臂的自由端。
20.在本发明的一个较佳实施例中，当所述第一活动件由第一状态转变为第二 状态，且所述第一活动件维持在所述第二状态超过预设时长时，所述堵塞检测 装置生成堵塞信号。
21.在本发明的一个较佳实施例中，所述预设时长为3秒。
22.在本发明的一个较佳实施例中，所述第一传感器为开关，当所述第一活动 件处于第一状态时，所述第一活动件触发所述开关；当所述输草装置发生堵塞 时，所述第一活动件在自身重力作用下与所述开关断开。
23.在本发明的一个较佳实施例中，所述集草装置设置有与所述输草装置连通 的进草口，所述第一活动件设置在所述集草装置上，且靠近所述进草口的位 置，当所述第一活动件处于第一状态时，所述第一活动件与所述进草口的顶端 切线方向平齐。
24.在本发明的一个较佳实施例中，所述第一活动件设置在所述输草装置中， 且所述第一活动件位于所述输草装置靠近所述集草装置的一端。
25.在本发明的一个较佳实施例中，所述输草装置包括风机和输草管道，所述 输草管道一端与所述割草装置相连通、另一端与所述集草装置箱连通，使得所 述风机能将所述割草装置割好的草吸入所述输草管道。
26.在本发明的一个较佳实施例中，所述割草设备还包括满溢检测装置，所述 满溢检测装置设置在所述集草装置内，用以检测所述集草装置的负荷情况。
27.在本发明的一个较佳实施例中，所述割草设备还包括控制装置，当所述输 草装置发生堵塞时，所述堵塞检测装置生成堵塞信号并发送至控制装置，所述 控制装置控制所述割草设备从当前工作位置行驶到故障修理区进行修理。
28.本发明还提供一种割草设备，包括：
29.割草装置；
30.输草装置，配置为输送割草装置所割的草；
31.堵塞检测装置，配置为检测所述输草装置中的气流参数，当所述气流参数 小于预设值时，所述堵塞检测装置生成堵塞信号。
32.在本发明的一个较佳实施例中，所述堵塞检测装置检测所述输草装置出口 处的风速。
33.在本发明的一个较佳实施例中，所述风速的所述预设值可为15m/s。
34.在本发明的一个较佳实施例中，当所述风速小于预设值超过预设时长时， 所述堵塞检测装置发出堵塞信号。
35.本发明进一步提供一种割草设备，包括：
36.割草装置；
37.集草装置；
38.输草装置，配置为将所述割草装置中的草输送至所述集草装置；
39.满溢检测装置，检测所述集草装置中的草量状态，当所述草量达到阈值 时，所述满溢检测装置检测到满溢。
40.在本发明的一个较佳实施例中，所述满溢检测装置安装在所述集草装置 内，且靠近所述集草装置顶部位置。
41.在本发明的一个较佳实施例中，所述满溢检测装置包括至少一个检测单 元，当所述检测单元均检测到所述集草箱中的草量达到阈值时，所述满溢检测 装置生成满溢信号。
42.在本发明的一个较佳实施例中，所述满溢检测装置包括第一、第二和第三 检测单元，三个所述检测单元间隔安装。
43.在本发明的一个较佳实施例中，所述检测单元包括第二传感器和第二活动 件，所述第二活动件具有第一状态和第二状态，所述第二活动件在所述集草装 置中的草的作用下在第一状态和第二状态之间切换，当所述集草箱中的草量达 到阈值时，所述第二活动件处于第二状态。
44.在本发明的一个较佳实施例中，所述检测单元还包括安装支架，所述第二 传感器固定在所述安装支架上，所述第二活动件与所述安装支架可转动连接。
45.在本发明的一个较佳实施例中，所述安装支架设有第二限位部，用于限制 所述第二活动件的转动。
46.在本发明的一个较佳实施例中，所述第二传感器为开关，当所述第二活动 件处于所述第二状态时，所述第二活动件触发所述开关；当所述第二活动件处 于第一状态时，所述第二活动件与所述开关断开。
47.在本发明的一个较佳实施例中，所述割草设备进一步包括卸草装置，所述 卸草装置包括电动推杆，所述集草装置包括集草箱，所述集草箱包括箱门，所 述电动推杆一端安装在所述集草箱上，所述电动推杆的另一端连接到所述集草 箱的箱门，以带动所述箱门打开或关闭。
48.在本发明的一个较佳实施例中，当所述满溢检测装置生成满溢信号时，所 述电动推杆带动所述箱门打开。
49.在本发明的一个较佳实施例中，所述割草设备还包括堵塞检测装置，所述 集草装置与所述输草装置连接的位置设有进草口，所述堵塞检测装置设置在所 述集草装置上，且靠近所述进草口。
50.在本发明的一个较佳实施例中，所述割草设备还包括控制装置，当所述集 草装置满溢时，所述满溢检测装置生成满溢信号并发送至控制装置，所述控制 装置控制所述割草设备从当前工作位置行驶到排草区域进行排草。
51.本发明进一步提供一种割草设备，包括：
52.割草装置；
53.集草装置；
54.输草装置，配置为将所述割草装置中的草输送至所述集草装置；
55.堵塞检测装置，所述堵塞检测装置装设于所述集草装置上，且靠近所述 集草装置
与所述输草装置相连通的位置，用于检测所述输草装置是否发生堵塞 情况；
56.满溢检测装置，所述满溢检测装置安装在所述集草装置内用于检测所述集 草装置的负荷情况。
57.在本发明的一个较佳实施例中，所述割草设备还包括控制装置，当所述输 草装置发生堵塞故障时，所述堵塞检测装置生成堵塞信号、并发送给所述控制 装置，所述控制装置控制所述割草设备从当前工作位置行驶到故障修理区进行 修理；
58.当所述集草装置满溢时，所述满溢检测装置生成满溢信号并将发送给所述 控制装置，所述集控制装置控制所述割草设备从当前工作位置行驶到排草区域 进行卸草。
59.综上所述，本发明提供的集草系统在结构上实现了能够自动识别集草箱是 否草满、是否存在堵塞情况，可配合自动驾驶系统完成集草排草的整个过程， 在这个过程中不需要操作者参与这个过程，基本上能够实现集草系统的自动 化、无人化功能。
附图说明
60.图1为本发明割草设备的立体示意图。
61.图2为本发明割草设备另一视角的立体示意图。
62.图3为本发明割草设备的集草箱除去箱门后的正视图。
63.图4为本发明割草设备集草箱的局部放大示意图，示意性图示其堵塞检测 装置的工作位置情况。
64.图5为本发明割草设备集草箱另一视角的局部示意图，以立体分解图方式 示意性图示其堵塞检测装置的构成情况。
65.图6为本发明割草设备另一视角的集草箱的局部放大示意图，示意性图示 其集草满溢检测装置的工作位置情况。
66.图7为图6中的集草满溢检测装置的立体分解示意图。
67.图8为本发明草坪机集箱的立体示意图，示意性图示其自动卸草检测装置 与集草箱的连接关系。
68.图9为本发明割草设备的侧视图，示意性图示其集草箱箱门闭合的情况。
69.图10为本发明割草设备的侧视图，示意性图示其集草箱箱门打开的情 况。
70.图11为本发明割草设备工作情况示意图。
71.图12本发明割草设备自动集草系统的工作原理示意图。
72.元件标号说明：
73.割草设备/草坪机100；集草系统控制装置105；自动驾驶控制系统106； 割台组件10；风机20；风机控制器210；输草管道25；集草箱30；第一侧壁 31；进草口32；前壁33；第二侧壁34；框架340；摆臂35；框架36；箱门 36；框架360；顶壁37；底壁38；堵塞检测装置40；螺栓41；螺钉42；垫圈 43；螺母44；第一活动件45；第一传感器/第一开关46；固定板47；第一臂 470；第二臂471；限位部472；安装柱48；满溢检测装置50；第一检测单元 501；第二检测单元502；第三检测单元503；螺母51；平垫圈52；开口销 53；螺栓54；第二活动件55；第二传感器/第二开关56；触片560；触头 562；螺钉57；安装支架58；安装支架部分580；第一部分581；第二部分 582；第三部分583；安装部584；长销轴59；自动卸草装置60；螺栓61；螺 母62；电动推杆63；螺栓64；螺母65；当前工作位置a；当前工作位置b； 检测维修点p；排草点m。
具体实施方式
74.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本 说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过 另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于 不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的 是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当 理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为 了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按 照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
75.请参阅图1至图12。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小 等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读， 并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构 的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所 能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同 时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及
ꢀ“
一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围， 其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施 的范畴。
76.请参阅图1和2，本发明提供一种割草设备，特别地，是一种草坪机 100。草坪机100包括割草装置和集草装置，其中割草装置包括用于割草的割 台组件10，集草装置包括输草装置、集草装置、堵塞检测装置40、满溢检测 装置50和卸草装置60。
77.虽然本发明附图中显示的割草设备是一种坐骑式的草坪机100，它也可以 是任何其它类型或构造设计方案的割草设备。进一步地，除了在本说明书中具 体描述说明了的各个部件/装置/系统之外，本发明草坪机100的其它元部件可 以采用任何合适的设计方案，于此不予以具体展开介绍。
78.在本实施例中，输草装置包括风机20、风机控制器210和输草管道25。 风机控制器210固定安装在风机20上，风机20分别与割台10和输草管道25 相互连通，使得风机20工作时能将由割台10割下来的碎草吸入输草管道25、 并继续吹入集草装置内。
79.本实施例的集草装置采用集草箱30，集草箱30包括两相对设置的第一侧 壁31、第二侧壁34、位于第一侧壁31和第二侧壁34之间的前壁33和与前壁 相对布置的箱门36，在前壁33和箱门36、以及第一侧壁31和第二侧壁34之 间相对地布置有顶壁37和底壁38，可同时参阅图1-2及图8。
80.如图示3和图5显示，在本实施例中，集草装置设置有与输草装置连通的 进草口32，堵塞检测装置40设置在集草装置上靠近草口32的位置。具体地， 堵塞检测装置40设置在集草箱30的侧壁上，集草箱30的第一侧壁31上设有 进草口32，堵塞检测装置40安装在第一侧壁31靠近进草口32的位置，而满 溢检测装置50安装在集草箱30的前壁33上靠近顶壁37的位置。当然，堵塞 检测装置40并不局限于安装在第一侧壁31上，堵塞检测装置40还可以安装 在输草装置的输草管道25中，堵塞检测装置40可以设置在输草管道25靠近 集草装置的一端。
81.进一步参考图4-5，堵塞检测装置40包括第一传感器46和第一活动件 45，当输草装置的输草管道25正常工作时，第一活动件45处于第一状态；当 输草装置的输草管道25发生堵塞时，第一活动件45处于第二状态。第一活动 件45在输草管道25中的气流作用使其在
所述第一状态和第二状态之间切换。 当第一活动件45在在气流的作用下位于第一状态时，堵塞检测装置40不发出 堵塞信号，当输草管道25发生堵塞时，输草管道25中的气流减小甚至消失， 第一活动件45即会处于第二状态，堵塞检测装置40即发出堵塞检测信号。
82.在本实施例中，当第一活动件45由第一状态转变为第二状态，且第一活 动件45维持在第二状态超过预设时长时，堵塞检测装置40生成堵塞信号。优 选地，预设时长为3-5秒，预设时长例如可以选择3秒。由于输草管道25中 可能会有团草出现，会导致输草管道25中的气流发生变化，从而影响第一活 动件45的状态，但是，一定时间后，团草最终进入到集草箱30中，输草管道 25中的气流即可回复正常，此种情况下，输草装置并未发生堵塞，因而，本实 施例设置预设时长，以避免堵塞检测装置产生错误信号。
83.堵塞检测装置40进一步包括固定板47，第一传感器46安装在固定板47 上，第一活动件45转动连接在集草装置上，第一活动件45相对于集草装置转 动，以在第一状态和第二状态之间切换。具体的，固定板47包括一体延伸的 第一臂470和第二臂471。第一臂470一端固定在集草箱30的第一侧壁31 上，另一端从第一臂470一体垂直延伸形成第二臂471，第二臂471上固定装 有第一传感器46。第二臂471的自由端包括第一限位部472，用于限制第一活 动件第一活动件45的转动以防止第一传感器46被第一活动件45损坏。第一 限位部472可以是自第二臂471自由端向外延伸的两个凸片，或者其它合适的 设计。固定板47的第一臂471可以是焊接固定到集草箱30的第一侧壁31 上，或者采用任何其它合适的连接方式固定到第一侧壁31上。本实施例的固 定板47为“l”形，当然在其他实施例中，固定板47还可以是其他的形状及 结构。
84.第一活动件45通过螺杆41穿过两个安装柱48、并与垫圈43和螺母44配 合，将第一活动件45固定在集草箱30的进草口32的顶端，第一活动件45类 似于合页一样可以绕着螺杆41自由转动。其中，安装柱48都为中空设置以供 螺杆41从中穿过，并且两个安装柱48之间的间隔距离正好够收容第一活动件 45对应的安装部于其间。两个安装柱48采取焊接方式固定在集草箱30的第一 侧壁31上，也可以任何其它合适的方式连接到第一侧壁31上。
85.当输草装置(例如输草管道25)正常工作时，输草装置未发生堵塞，输草 管道25中的气流吹动第一活动件45进行转动，第一活动件45在输草管道25 中的气流作用下转动到第二状态，并维持在第二状态，此时第一活动件45集 草箱30的进草口32的顶端切线方向平齐。当第一传感器46检测到第一活动 件45位于第二状态时，第一传感器46不发出堵塞信号。当输草装置(例如输 草管道25)发生堵塞时，输草管道25中的气流则会减小，甚至是完全消失， 此时气流不足以吹动第一活动件45到达并维持在第二状态，此种情况定义为 第一活动件45处于第一状态(本实施例定义处第二状态外的其他状态为第一 状态)。当第一传感器46检测到第一活动件45位于第一状态时，第一传感器 46发出堵塞(故障)信号。
86.作为本实施例的优选方案，第一传感器46为开关，第一传感器46通过第 一活动件45触发开关的形式检测第一活动件45的状态，第一活动件45触发 开关时，第一传感器46检测到第一活动件45处于第一状态，当第一活动件45 与开关断开时，第一传感器46检测到第一活动件45处于第二状态。当然，在 其他实施例中，第一传感器46还可以是其他类型的传感器，例如位移传感 器，位移传感器检测第一活动件45的位移量大小，从而检测第一活动件45的 状态。第一活动件45可以通过转动的方式实现状态切换，也可以通过平移等 方式实现状态切换。为清楚阐明本发明的方案，本实施例以第一传感器46为 开关为例进行阐
述。
87.当输草装置正常工作时候，第一活动件45在来自输草管道25的气流的作 用下与第一开关(第一传感器)46闭合，该气流通过进草口32进入集草箱 30。当输草装置(例如输草管道25内)发生堵塞时，进入集草箱30的气流会 减小直至完全消失，这会使得第一活动件45与第一开关46之间断开闭合，此 时，堵塞检测装置40即发出故障信号。进一步地，在本实施例中，当第一活 动件45与第一开关46之间当断开的时间超过一定时间间隔(例如3s)时，堵 塞检测装置40发出故障信号。
88.堵塞检测装置40进一步包括固定板47，固定板47包括一体延伸的第一臂 470和第二臂471。第一臂470一端固定在集草箱30的第一侧壁31上，另一 端从第一臂470一体垂直延伸形成第二臂471，第二臂471上固定装有开关 46。第二臂471的自由端包括限位部472，用于限制第一活动件45的转动以防 止开关46被压片45压坏。限位部472可以是自第二臂471自由端向外延伸的 两个凸片，或者其它合适的设计。固定板47的第一臂471可以是焊接固定到 集草箱30的第一侧壁31上，或者采用任何其它合适的连接方式固定到第一侧 壁31上。本实施例的固定板47为“l”形，当然在其它实施例中，固定板47 还可以是其他的形状及结构。
89.进一步地，本发明的堵塞检测装置40配置为检测输草装置中的气流参 数，当气流参数小于预设值时，堵塞检测装置40生成堵塞信号。具体地，堵 塞检测装置40检测输草装置(例如输草管道25)出口处的风速，风速的预设 值可为15m/s，根据实际情况风速的预设值也可以是其它合适的数值。当风速 小于预设值超过预设时长(例如3秒)时，堵塞检测装置40发出堵塞信号。
90.本发明的一较佳实施例中，当从进草口32进入到集草箱30中的风速达到 一个预设值时，堵塞检测装置40的第一活动件45会被风推向去触碰第一开关 46使之闭合，即由此触发第一开关46。风速的预设值可设为为15m/s，即大于 这个风速第一开关46被触发。
91.当进草口32处的风速为预设值15m/s时，风量为15*15/1600kn/m2，压 力为这个值乘以面积，面积可以算1.5e2mm2或者2.5e2mm2。
92.风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。根据伯努利方程得出 的风－压关系，风的动压为：
93.wp＝0.5
·
ro
·
v2 (1)
94.其中wp为风压[kn/m2]，ro为空气密度[kg/m3]，v为风速[m/s]。
[0095]
由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r＝ro
·
g,因此有ro＝r/g。在(1)中 使用这一关系，得到
[0096]
wp＝0.5
·r·
v2/g (2)
[0097]
此式为标准风压公式。
[0098]
举例来说，在标准状态下(气压为1013hpa,温度为15℃),空气重度 r＝0.01225[kn/m3]，纬度为45
°
处的重力加速度g＝9.8[m/s2],可得到： wp＝v2/1600 (3)。
[0099]
在本发明的一个实施例中，在进草口32没有气流的时候第一活动件45在 重力的作用下垂直向下，第一活动件45不触碰开关46，此时第一开关46处于 断开状态；当进草口32有一定气流的时候，第一活动件45在气流的作用下 (如图4所示)顺指针绕着螺杆41自由转动，转动一定角度(例如90
°
) 后，第一活动件45触碰第一开关46，并被第一开关46的固定
板限位，不再继 续转动，防止第一开关46被外力压坏，此时开关处于闭合状态，证明此时管 道有正常气流通过，管道顺畅。一旦输草管道25内发生堵塞情况，从进草口 32流出的气流会减小，当气流减小到一定程度时，则第一活动件45在重力的 作用下会逆时针转动向下转动，使得第一开关46断开，断开时间超过预设值 (例如3秒)则会发出堵塞信号，割台10停止割草，风机20停止转动，草坪 机100显示堵塞故障指示，整车停止割草，草坪机100从当前工作位置a(代 表检测到输草装置堵塞的位置)自动驾驶到停车检测维修点p进行检修(图 11)。举例来说，风机20启动，风速可以达到40m/s，压力值可达到1.69kg。 当出现堵草的情况，风速会迅速降低至0，没有风压施加给堵塞检测装置40的 第一活动件45，由于重力作用，第一活动件45向下转动90度至处于垂直状 态，如果没有外力施加压力给第一开关46，则第一开关46断开。
[0100]
预设时间可设为3秒，断开3秒就是延时3秒钟。由于实际割草会有易导 致输草管道25堵塞的团草出现，有时可能处于堵的临界点，时间长一点，有 时草团可能就排到集草箱内了而不会最终导致堵塞情况发生。因此就是为了排 除这种情况，第一开关46断开的预设时间范围可以设置为3-5秒(或者可以 根据实际情况预设为其它合适的时间长度)，如此第一开关46断开的时间长 了，碎草集仍不能正常进入集草箱30的话，就可以判断是发生堵塞情况了。
[0101]
上述的第一开关46可以是压力开关、微动开关、行程开关等任何可适用 于本发明的堵塞检测装置40的开关或装置。在本实施例中，第一开关46采用 的是压力开关。
[0102]
接下来请参阅图6-7，满溢检测装置50检测集草装置中的草量状态，当草 量达到阈值时，满溢检测装置检测到满溢。在本实施例中，草量阈值即为装满 集草箱30时的草量。满溢检测装置50安装在所述集草装置(即集草箱30 内)内，且靠近集草装置顶部位置。
[0103]
满溢检测装置50包括至少一个检测单元，多个检测单元设置在集草箱30 中的不同位置，当检测单元均检测到集草箱30中的草量达到阈值时，即说明 集草箱30中的多个位置处的草量均已达到阈值(草满)，此时满溢检测装置50 生成满溢信号，即当多个检测单元均检测到集草箱30中的草满时，满溢检测 装置50生成满溢信号。
[0104]
在本实施例中，满溢检测装置50包括第一检测单元501、第二检测单元 502和第三检测单元503，三个所述检测单元连接在一个纵向延伸的安装支架 58上，安装支架58固定安装在集草箱30的前壁33靠近顶壁37的位置。其 中，第一检测单元501、第二检测单元502和第三检测单元504各自的位置基 本上对应布置在集草箱30前壁33的左边(靠着第二侧壁32)、中间和右边 (靠着第一侧壁)位置。
[0105]
每个检测单元50包括第二传感器56和第二活动件66，第二活动件66具 有第一状态和第二状态，当集草箱30内的草量达到阈值(草满)时，集草箱 30中的草推动第二活动件66运动到第二状态，此时，第二传感器56检测到第 二活动件66位于第二状态。当多个第二活动件66均处于第二状态时，满溢检 测装置50即发生满溢信号。
[0106]
作为本实施例的优选方案，第二传感器56为开关，第二传感器56通过第 二活动件66触发开关的形式检测第二传感器56的状态，第二传感器56触发 开关时，第二传感器56检测到第二传感器66处于第一状态，当第二活动件66 与开关断开时，第二传感器56检测到第二活动件66处于第二状态。当然，在 其他实施例中，第二传感器56还可以是其他类型的传感器，例如位移传感 器，位移传感器检测第二活动件66的位移量大小，从而检测第二活动
件66的 状态。第二活动件66可以通过转动的方式实现状态切换，也可以通过平移等 方式实现状态切换。为清楚阐明本发明的方案，本实施例以第二传感器56为 第二开关为例进行阐述。
[0107]
每个检测单元501-503包括安装支架部分580、第二开关56和第二活动件 66。每个安装支架部分580包括一体延伸的第一部分581、第二部分582和第 三部分583，第二部分582延伸在第一部分581和第三部分583之间。开关56 固定在第三部分583上，第二活动件55通过长销轴59安装到第一部分581一 端的安装部584，并且第二活动件55可以绕长销轴59自由转动。
[0108]
第二开关56可以是压力开关、微动开关、行程开关等任何可适用于本发 明的堵塞检测装置40的开关或装置。在本实施例中，第二开关56采用的是压 力开关。
[0109]
值得注意的是，在本发明的某些较佳实施例中，满溢检测装置50可以根 据需要包括一个、两个、三个或者更多个检测单元。这些检测单元可以连接到 一个共同的安装支架58上，也可以单个地单独地安装在集草箱30的合适位 置，例如靠近集草箱30顶壁37的相应位置处。
[0110]
第二开关56可以是压力开关、微动开关、行程开关等任何可适用于本发 明的满溢检测装置50的开关或装置。在本实施例中，第二开关56采用的是压 力开关。三个检测单元501-503的安装支架部分580可以是三个检测单元501
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503各自单独的部分，也可以是三个检测单元501-503的安装支架部分580共 同一体形成一个纵向延伸的安装支架58上。每个安装支架部分580所包括的 第一、第二和第三部分581-583呈“[”形状连续延伸。
[0111]
第一、第二和第三检测单元501-503可以共用一个长销轴59来将各自的 第二活动件55安装到各自的安装支架部分580的第一部分581上，也可以是 各自包括一个销轴来将各自的第二活动件55可转动地安装到各自的安装支架 部分580的第一部分581上。
[0112]
满溢检测装置50还可以包括一对开口销53和垫圈52，分别装设在长销轴 59的两端上，以防止长销轴59沿安装支架58纵向方向左右窜动。
[0113]
在本实施例中，第一检测单元501、第二检测单元502和第三检测单元504采用串联的方式，即多个第二开关56串联在线路中，当多个第二开关56 全部被触发时，即认为集草箱30处于满溢状态。
[0114]
随着集草箱30内碎草的收集逐渐增多，碎草在自身的重力作用下，会触 碰到集草满溢监测装置50内的第二开关56(串联)。正常情况下，来自输草管 道25的气流将碎草自集草箱30第一侧壁31上的进草口32吹入集草箱30内 之后，碎草最先会在集草箱30靠第二侧壁32的位置开始堆积，然后才会朝靠 第一侧壁31的位置慢慢堆积下来。因此，通常情况下，碎草堆会先接触、挤 压满溢检测装置50的第一检测单元501的第二活动件55，使之与对应的开关 56闭合。
[0115]
换言之，当集草箱30内逐渐装满碎草时，是左侧第一检测单元501的第 二活动件55绕长销轴59自由转动一定角度(例如18度，或者其它度数的角 度)首先触碰到相应的第二开关56闭合，触碰到安装支架部分580的第三部 分583被限位，不能继续转动。然后，依次是中间第二检测单元502的第二开 关56闭合，右侧第三检测单元503的第二开关56最后闭合。当左、中、右三 个位置的第二开关56均发生闭合后，满溢检测装置50会发出集草箱满溢信 号，草坪机100会收到反馈信号，割台10停止割草，风机20停止工作，此时 草坪机会从当
前工作位置b(代表检测到集草箱30装满的位置)行驶到排草点 m，进行卸草。
[0116]
本实施例的第一传感器46和第二传感器56可以采用相同的结构，也可以 采用不同的结构，第一活动件56和第二活动件66可以采用相同的结构，也可 以采用不同的结构，此处不做限定。
[0117]
如图8-10所示，卸草装置60包括电动推杆63，电动推杆63一端安装在 集草箱30的第二侧壁34的框架340顶部上，电动推杆63的另一端连接到集 草箱30的摆臂35的一端。摆臂35的另一端连接到集草箱30的箱门36的框 架360顶部，电动推杆63能推动或拉动摆臂35来带动箱门36打开或关闭。
[0118]
图9和10中集草箱30和卸草装置60用较粗线条突出显示，而草坪机100 及它的其它部件皆以较细(浅)线条示意。图10中示意箱门36旋转30度左 右可以从打开位置转动至关闭位置，反之亦然。箱门36在打开和关闭位置之 间需要旋转的度数可以根据实际情况来设定。
[0119]
本发明的一个实施例中，底壁38不与顶壁37平行，而是相对顶壁37向 下倾斜一定角度(可以是任何合适的角度)，从而使得进入集草箱30的碎草在 箱门36打开时在重力作用下能很容易地从集草箱30内倾倒出来，有利于快 速、彻底地完成卸草过程。
[0120]
电动推杆63后端通过螺栓61和螺母62安装在集草箱30第二侧壁34的 框架340上，另外一端通过螺栓64和螺母65固定在集草箱门36的摆臂35 上。正常状态下集草箱门36通过电动推杆63的作用牢固地闭合。当集草箱30 内草满后，当草坪机100自动行驶到达排草点m(图11)后，集草箱30上电 动推杆63会收到工作信号，推开集草箱30的箱门36，箱门36打开后，碎草 会在重力作用下自动滑落。经过设定的卸草时间间隔，电动推杆64会自动收 回，集草箱30箱门36关闭，自动卸草过程完成。草坪机100自动行驶到割台 10上一次割草停止的位置b，继续割草。
[0121]
本发明的堵塞检测装置40、满溢检测装置50和卸草装置60的各元、部件 可以采用任何能够帮助实现其预定功能的材料制作。例如，第一活动件45和/ 或第二活动件55可以使用耐磨、强度高材质的弹簧钢，而其他元部件的材质 可以使用普通的q235钢。
[0122]
再参阅图11和12，本发明草坪机100包括集草系统控制装置105，可接 收来自满溢检测装置50的满溢信号和堵塞检测装置40的堵塞信号，并根据接 收到的信号控制割草装置、输草系统、集草装置和卸草装置60相互配合工 作。
[0123]
草坪机100进一步包括自动驾驶控制系统106。集草系统控制装置105将 输草装置的故障情况和集草装置的负荷情况分别发送到自动驾驶控制系统 106。
[0124]
集草系统控制装置105可以安装在草坪机100座椅下方，集草风机控制器 210装在风机20上用于控制风机20的工作状况，自动驾驶控制系统106可以 安装在座椅后面的平板下。集草系统控制装置105和自动驾驶控制系统106也 可以布置在草坪机100的其它合适的部位位置。
[0125]
堵塞检测装置40、满溢检测装置50和自动卸草装置60分别通过电线电性 连接到集草系统控制装置105，具体布线方式可以采用任何合适的方式，在本 说明书不作详述。集草系统控制装置105可以同时是草坪机100本身的中央控 制器，分别控制堵塞检测装置40、满溢检测装置50和自动卸草装置60。集草 系统控制装置105也可以同时具有控制草坪机100其它元部件的功能。
[0126]
当输草装置(例如输草管道25)发生堵塞故障时，自集草箱30的进草口 32进入集草箱30的气流将会减少至使得堵塞检测装置40的第一活动件45在 重力作用下断开与第一开关46的闭合，堵塞检测装置40向集草系统控制装置 105发送故障信号，集草系统控制装置105通知自动驾驶控制系统106，自动 驾驶控制系统106控制并操纵草坪机100从当前工作位置a(记录为断点位置 a)行驶到故障修理区p进行相应修理。当经过修理消除了故障后，集草系统 控制装置105根据收到的信号(例如可以是检修人员向集草系统控制装置105 输入的信号，或者以其它可能的方式向集草系统控制装置105发出的相应信 号)通知自动驾驶控制系统106，自动驾驶控制系统106将控制草坪机100从 故障修理区p行驶回到断点位置a继续割草作业。也可以是检修人员直接向自 动驾驶控制系统106发出信号通知控制草坪机100返回断点位置a。
[0127]
当在进入集草箱30的碎草堆积逐渐堆满时产生的压力作用下满溢检测装 置50的第一、第二和第三检测单元501-503的第二活动件55和第二开关56 都闭合时，满溢检测装置50将发送满溢信号到集草系统控制装置105，集草系 统控制装置105将通知自动驾驶控制系统106，自动驾驶控制系统106将控制 操纵草坪机100从当前工作位置b(记录为断点位置b)行驶到排草区域m，然 后通知集草系统控制装置105，由集草系统控制装置105控制卸草装置60的电 动推杆63推动集草箱30箱门36的摆臂35打开集草箱30的箱门36进行卸 草，经过预定时间间隔后电动推杆63将带动摆臂35关上箱门36，完成卸草。 当卸草工作结束后，集草系统控制装置105根据收到的信号(例如可以是电动 推杆63自动发出的信号，也可以是特定人员向集草系统控制装置105输入的 信号，或者其它可能的方式发出的相应信号)通知自动驾驶控制系统106，自 动驾驶控制系统106控制草坪机100从卸草区域m行驶回到断点位置b继续割 草作业。也可以是特定人员直接向自动驾驶控制系统106发出信号通知控制草 坪机100返回断点位置b。
[0128]
卸草过程中，电动推杆35一旦开始工作，碎草就开始往外泄漏；到箱门 36打开的最大状态时，碎草基本已经倾倒完成。预定时间间隔是根据电动推杆 35的速度来进行设定的，例如可以设为15秒，再预留5秒的公差，可推荐预 定时间间隔是15-20秒。
[0129]
综上所述，本发明的割草设备及其集草系统，在割草设备(草坪机)自动 驾驶的模式下实现如下功能：堵塞自动检测、自动集草满溢检测和自动卸草三 大功能，可以配合无人驾驶状态下草坪机工作，也可以应用于有驾驶员操纵的 割草设备。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用 价值。
[0130]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。 任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进 行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所 揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利 要求所涵盖。