一種方捆打捆機(jī)用打捆控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種方捆打捆機(jī)用打捆控制系統(tǒng)，其特征在于：包括草捆長度檢測器、活塞位置檢測器、控制器、電源、人機(jī)交互裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制器與草捆長度檢測器、活塞位置檢測器、電源、人機(jī)交互裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)依靠通信連接，在草捆長度檢測器檢測出的草捆長度值大于等于設(shè)定值和活塞位置檢測器檢測出的活塞運行位置為安全位置時，控制器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行打捆操作。有益效果是：由人機(jī)交互裝置給控制器設(shè)定設(shè)定值，草捆長度檢測器檢測草捆的長度，活塞位置檢測器檢測活塞的位置，控制器進(jìn)行邏輯判斷并控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運行，使打捆機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、智能化程度高且系統(tǒng)控制誤差小，節(jié)省生產(chǎn)成本且提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種方捆打捆機(jī)用打捆控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及方捆打捆機(jī)領(lǐng)域，尤其是一種方捆打捆機(jī)用打捆控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]方捆機(jī)是一種重要的農(nóng)牧機(jī)械，它可以將牧草或農(nóng)作物秸桿壓實并捆綁成長方體形狀，有利于牧草或秸桿的存儲、運輸，發(fā)展前景很好。方捆機(jī)的打捆過程如下:喂料裝置周期性地將草料送入到打捆室，作往復(fù)直線運動的活塞周期性地推動送入的草料向前移動，草料向前移動后為后送入的草料讓位，后送入的草料又會推動之前的草料向前移動；在活塞和打捆室的共同作用下，草料逐漸被壓實形成草捆，草捆在后續(xù)草料的推動下持續(xù)向前移動。草捆在移動的過程中會帶動計量輪轉(zhuǎn)動，通過計量輪的轉(zhuǎn)動角度和計量輪的半徑可以計算草捆的長度，在草捆的長度達(dá)到設(shè)定值時，執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始打捆，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在打捆的時候，還須保證活塞不與打捆部件發(fā)生干涉。
[0003]目前方捆機(jī)多采用內(nèi)嚙合齒輪和凸輪離合器等機(jī)械機(jī)構(gòu)組成的系統(tǒng)來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)打捆，該機(jī)械結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，誤差較大、且占用空間大，智能化程度低，不利于方捆機(jī)智能化和高速化的發(fā)展。
[0004]因此如何設(shè)計一種打捆控制系統(tǒng)，能使控制系統(tǒng)的控制誤差較小、且結(jié)構(gòu)簡單，智能化程度較高，有利于方捆機(jī)智能化和高速化的發(fā)展，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、智能化程度較高、系統(tǒng)控制誤差較小的方捆打捆機(jī)用打捆控制系統(tǒng)。
[0006]為了完成上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種方捆打捆機(jī)用打捆控制系統(tǒng)，包括草捆長度檢測器、活塞位置檢測器、控制器、人機(jī)交互裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述控制器與草捆長度檢測器、活塞位置檢測器、人機(jī)交互裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)依靠通信連接，在草捆長度檢測器檢測出的草捆長度值大于或等于設(shè)定值，以及活塞位置檢測器檢測出的活塞運行位置為安全位置時，控制器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行打捆操作；
[0008]所述的草捆長度檢測器包括計量輪和草捆長度傳感器，草捆長度傳感器固定在計量輪的轉(zhuǎn)軸上，草捆長度傳感器檢測計量輪的轉(zhuǎn)動角度并采集信號傳遞給控制器由控制器計算草捆的長度，控制器通過計量輪轉(zhuǎn)動的角度和計量輪的半徑換算出草捆向前移動的距離，而草捆向前移動的距離即為草捆的長度；
[0009]所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括依次同軸聯(lián)接的鏈輪、電磁離合器、打結(jié)軸和打捆部件，所述電磁離合器分為閉合和打開兩種狀態(tài)，電磁離合器由控制器控制閉合或打開，電磁離合器處于閉合狀態(tài)時，鏈輪將帶動打結(jié)軸一起轉(zhuǎn)動，打結(jié)軸轉(zhuǎn)動會帶動打捆部件運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)方草捆的捆綁成捆；電磁離合器處于打開狀態(tài)時，鏈輪與打結(jié)軸斷開聯(lián)接，打結(jié)軸停止轉(zhuǎn)動，打捆部件亦停止運轉(zhuǎn)；
[0010]所述的活塞位置檢測器用于檢測活塞是否到達(dá)安全位置，所述活塞由曲柄驅(qū)動，活塞和曲柄構(gòu)成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述活塞到達(dá)安全位置時曲柄所處的轉(zhuǎn)動相位為安全相位，所述的安全位置為活塞繼續(xù)運動不會與打捆部件立即要發(fā)生的運轉(zhuǎn)發(fā)生干涉，能夠配合打捆部件順利完成打捆功能的位置；所述活塞位置檢測器通過檢測曲柄的轉(zhuǎn)動相位來實現(xiàn)對活塞位置的檢測，活塞位置檢測器固定在打捆機(jī)的機(jī)架上，機(jī)架上設(shè)有弧形的調(diào)整凹槽，活塞位置檢測器固定在調(diào)整凹槽內(nèi)并可在調(diào)整凹槽內(nèi)做位置調(diào)整；
[0011]所述控制器為單片機(jī)或數(shù)字信號處理器DSP。
[0012]在所述草捆的長度值大于或等于設(shè)定長度值時，以及所述曲柄到達(dá)安全相位時，所述控制器控制所述電磁離合器閉合，打結(jié)軸轉(zhuǎn)動并帶動打捆部件運轉(zhuǎn)，開始打捆；在所述曲柄再次到達(dá)所述安全相位時，控制器控制電磁離合器打開，所述打結(jié)軸停止轉(zhuǎn)動，所述打捆部件完成打捆，同時，所述草捆的長度值開始重新計算，系統(tǒng)開始下一個循環(huán)。
[0013]所述的人機(jī)交互裝置為觸屏集成面板或旋鈕/按鍵與液晶顯示屏幕的組合，人機(jī)交互裝置的輸出端與控制器的輸入端相連接，人機(jī)交互裝置的輸入端與控制器的輸出端相連接，通過所述的人機(jī)交互裝置可以向所述控制器輸入或修改草捆的設(shè)定長度值，人機(jī)交互裝置的顯示屏顯示控制器輸出的草捆的設(shè)定長度值、打捆的個數(shù)和產(chǎn)量評估的信息。
[0014]所述的鏈輪的轉(zhuǎn)動周期與曲柄的轉(zhuǎn)動周期相同且同步運動。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:由于設(shè)置了控制系統(tǒng)、草捆長度檢測器、活塞位置檢測器和人機(jī)交互裝置，人機(jī)交互裝置用于給控制器設(shè)定設(shè)定值，草捆長度檢測器用于檢測草捆的長度，活塞位置檢測器檢測活塞的位置，控制器進(jìn)行邏輯判斷并控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的打捆運行，使得打捆機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、智能化程度較高且系統(tǒng)控制誤差變小，節(jié)省了生產(chǎn)成本且提高了生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的控制系統(tǒng)的框架圖。
[0017]圖2是本發(fā)明中草捆長度檢測器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明中執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明中活塞位置檢測器的裝配示意圖。
[0020]圖中，1、活塞，2、計量輪，3、草捆長度傳感器，4、鏈輪，5、電磁離合器，6、打結(jié)軸，7、曲柄，8、機(jī)架，9、活塞位置檢測器，10、調(diào)整凹槽。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明為一種方捆打捆機(jī)用打捆控制系統(tǒng)，由于設(shè)置了控制系統(tǒng)、草捆長度檢測器、活塞位置檢測器和人機(jī)交互裝置，人機(jī)交互裝置用于給控制器設(shè)定設(shè)定值，草捆長度檢測器用于檢測草捆的長度，活塞位置檢測器檢測活塞的位置，控制器進(jìn)行邏輯判斷并控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的打捆運行，使得打捆機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、智能化程度較高且系統(tǒng)控制誤差變小，節(jié)省了生產(chǎn)成本且提高了生產(chǎn)效率。
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0023]具體實施例，如圖1至圖4所示，一種方捆打捆機(jī)用打捆控制系統(tǒng)，包括草捆長度檢測器、活塞位置檢測器9、控制器、人機(jī)交互裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，本控制系統(tǒng)采用蓄電池供電，所述控制器與草捆長度檢測器、活塞位置檢測器9、人機(jī)交互裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)依靠通信連接，所述的人機(jī)交互裝置為觸屏集成面板或旋鈕/按鍵與液晶顯示屏幕的組合，人機(jī)交互裝置的輸出端與控制器的輸入端相連接，人機(jī)交互裝置的輸入端與控制器的輸出端相連接，人機(jī)交互裝置的顯示屏顯示控制器輸出的草捆的設(shè)定長度值、打捆的個數(shù)和產(chǎn)量評估的信息，人機(jī)交互裝置用于給控制器設(shè)定參數(shù)的設(shè)定值并顯示系統(tǒng)狀態(tài)，在草捆長度檢測器檢測出的草捆長度值大于或等于設(shè)定值，以及活塞位置檢測器9檢測出的活塞I運行位置為安全位置時，控制器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行打捆操作。
[0024]所述的草捆長度檢測器包括計量輪2和草捆長度傳感器3，草捆長度傳感器3固定在計量輪2的轉(zhuǎn)軸上，草捆長度傳感器3檢測計量輪2的轉(zhuǎn)動角度并采集信號傳遞給控制器由控制器計算草捆的長度，控制器通過計量輪2轉(zhuǎn)動的角度和計量輪2的半徑換算出草捆向前移動的距離，而草捆向前移動的距離即為草捆的長度。
[0025]所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括依次同軸聯(lián)接的鏈輪4、電磁離合器5、打結(jié)軸6和打捆部件，所述的鏈輪4由驅(qū)動裝置驅(qū)動轉(zhuǎn)動，其與曲柄7的轉(zhuǎn)動周期相同，且同步運動，傳動比為I的鏈條或同步帶傳動即可實現(xiàn)此要求；所述電磁離合器5分為閉合和打開兩種狀態(tài)，電磁離合器5由控制器控制閉合或打開，電磁離合器5處于閉合狀態(tài)時，鏈輪4將帶動打結(jié)軸6一起轉(zhuǎn)動，打結(jié)軸6轉(zhuǎn)動會帶動打捆部件運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)方草捆的捆綁成捆；電磁離合器5處于打開狀態(tài)時，鏈輪4與打結(jié)軸6斷開聯(lián)接，打結(jié)軸6停止轉(zhuǎn)動，打捆部件亦停止運轉(zhuǎn)。
[0026]所述的活塞位置檢測器9用于檢測活塞I是否到達(dá)安全位置，所述活塞I由曲柄7驅(qū)動，活塞I和曲柄7構(gòu)成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述活塞I到達(dá)安全位置時曲柄7所處的轉(zhuǎn)動相位為安全相位，所述的安全位置為活塞I繼續(xù)運動不會與打捆部件立即要發(fā)生的運轉(zhuǎn)發(fā)生干涉，能夠配合打捆部件順利完成打捆功能的位置；所述活塞位置檢測器9通過檢測曲柄7的轉(zhuǎn)動相位來實現(xiàn)對活塞I位置的檢測，活塞位置檢測器9固定在打捆機(jī)的機(jī)架8上，機(jī)架8上設(shè)有弧形的調(diào)整凹槽10，活塞位置檢測器9固定在調(diào)整凹槽10內(nèi)并可在調(diào)整凹槽10內(nèi)做位置調(diào)整；在打捆機(jī)出廠之前或維修之后需要調(diào)整活塞位置檢測器9在調(diào)整凹槽10內(nèi)的位置，以確?；钊恢脵z測器9所對應(yīng)的相位為曲柄7的安全相位，調(diào)整位置完畢后，將活塞位置檢測器9固定在調(diào)整凹槽10內(nèi)即可。
[0027]所述控制器為單片機(jī)或數(shù)字信號處理器DSP，其具有眾多接口和較強的運算能力；因此本發(fā)明中的控制系統(tǒng)還可以擴(kuò)展其它功能，如草捆密度檢測功能，草捆密度控制功能及其它草捆性狀或機(jī)器性狀的檢測或控制功能。
[0028]在所述草捆的長度值大于或等于設(shè)定長度值時，以及所述曲柄7到達(dá)安全相位時，所述控制器控制所述電磁離合器5閉合，打結(jié)軸6轉(zhuǎn)動并帶動打捆部件運轉(zhuǎn)，開始打捆；在所述曲柄7再次到達(dá)所述安全相位時，控制器控制電磁離合器5打開，所述打結(jié)軸6停止轉(zhuǎn)動，所述打捆部件完成打捆，同時，所述草捆的長度值開始重新計算，系統(tǒng)開始下一個循環(huán)。由于設(shè)置了控制系統(tǒng)、草捆長度檢測器、活塞位置檢測器和人機(jī)交互裝置，人機(jī)交互裝置用于給控制器設(shè)定設(shè)定值，草捆長度檢測器用于檢測草捆的長度，活塞位置檢測器檢測活塞的位置，控制器進(jìn)行邏輯判斷并控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的打捆運行，使得打捆機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、智能化程度較高且系統(tǒng)控制誤差變小，節(jié)省了生產(chǎn)成本且提高了生產(chǎn)效率。
【權(quán)利要求】
1.一種方捆打捆機(jī)用打捆控制系統(tǒng)，其特征在于:包括草捆長度檢測器、活塞位置檢測器、控制器、人機(jī)交互裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述控制器與草捆長度檢測器、活塞位置檢測器、人機(jī)交互裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)依靠通信連接，在草捆長度檢測器檢測出的草捆長度值大于或等于設(shè)定值，以及活塞位置檢測器檢測出的活塞(I)運行位置為安全位置時，控制器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行打捆操作； 所述的草捆長度檢測器包括計量輪(2 )和草捆長度傳感器(3 )，草捆長度傳感器(3 )固定在計量輪(2 )的轉(zhuǎn)軸上，草捆長度傳感器(3 )檢測計量輪(2 )的轉(zhuǎn)動角度并采集信號傳遞給控制器由控制器計算草捆的長度，控制器通過計量輪(2)轉(zhuǎn)動的角度和計量輪(2)的半徑換算出草捆向前移動的距離，而草捆向前移動的距離即為草捆的長度； 所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括依次同軸聯(lián)接的鏈輪(4)、電磁離合器(5)、打結(jié)軸(6)和打捆部件，所述電磁離合器(5)分為閉合和打開兩種狀態(tài)，電磁離合器(5)由控制器控制閉合或打開，電磁離合器(5 )處于閉合狀態(tài)時,鏈輪(4)將帶動打結(jié)軸(6 ) 一起轉(zhuǎn)動,打結(jié)軸(6 )轉(zhuǎn)動會帶動打捆部件運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)方草捆的捆綁成捆；電磁離合器(5)處于打開狀態(tài)時，鏈輪(4)與打結(jié)軸(6)斷開聯(lián)接，打結(jié)軸(6)停止轉(zhuǎn)動，打捆部件亦停止運轉(zhuǎn)； 所述的活塞位置檢測器用于檢測活塞(I)是否到達(dá)安全位置，所述活塞(I)由曲柄(7 )驅(qū)動，活塞(I)和曲柄(7)構(gòu)成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述活塞(I)到達(dá)安全位置時曲柄(7)所處的轉(zhuǎn)動相位為安全相位，所述的安全位置為活塞(I)繼續(xù)運動不會與打捆部件立即要發(fā)生的運轉(zhuǎn)發(fā)生干涉，能夠配合打捆部件順利完成打捆功能的位置；所述活塞位置檢測器通過檢測曲柄(7)的轉(zhuǎn)動相位來實現(xiàn)對活塞(I)位置的檢測，活塞位置檢測器(9)固定在打捆機(jī)的機(jī)架(8)上，機(jī)架(8)上設(shè)有弧形的調(diào)整凹槽(10)，活塞位置檢測器(9)固定在調(diào)整凹槽(10)內(nèi)并可在調(diào)整凹槽(10)內(nèi)做位置調(diào)整； 所述控制器為單片機(jī)或數(shù)字信號處理器DSP。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方捆打捆機(jī)用打捆控制系統(tǒng)，其特征在于:在所述草捆的長度值大于或等于設(shè)定長度值時，以及所述曲柄(7)到達(dá)安全相位時，所述控制器控制所述電磁離合器(5)閉合，打結(jié)軸(6)轉(zhuǎn)動并帶動打捆部件運轉(zhuǎn)，開始打捆；在所述曲柄(7)再次到達(dá)所述安全相位時，控制器控制電磁離合器(5)打開，所述打結(jié)軸(6)停止轉(zhuǎn)動，所述打捆部件完成打捆，同時，所述草捆的長度值開始重新計算，系統(tǒng)開始下一個循環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方捆打捆機(jī)用打捆控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的人機(jī)交互裝置為觸屏集成面板或旋鈕/按鍵與液晶顯示屏幕的組合，人機(jī)交互裝置的輸出端與控制器的輸入端相連接，人機(jī)交互裝置的輸入端與控制器的輸出端相連接，通過所述的人機(jī)交互裝置可以向所述控制器輸入或修改草捆的設(shè)定長度值，人機(jī)交互裝置的顯示屏顯示控制器輸出的草捆的設(shè)定長度值、打捆的個數(shù)和產(chǎn)量評估的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方捆打捆機(jī)用打捆控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的鏈輪(4)的轉(zhuǎn)動周期與曲柄(7)的轉(zhuǎn)動周期相同且同步運動。
【文檔編號】G05B19/04GK103728892SQ201310727997
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】陳林, 郝金魁, 張秀平, 袁興茂, 王惠新, 楊志杰, 高清海, 溫長文, 甘君茹, 范亞峰, 徐志杰 申請人:河北省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所有限公司