[發(fā)明專利]一種用于四輪插秧機的插秧機構控制系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103548459A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 錢少明;方言
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學之江學院工業(yè)研究院
• 主分類號: A01C11/02
• 分類號: A01C11/02;G05B19/04
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 蔣衛(wèi)東

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于四輪插秧機的插秧機構控制系統(tǒng)，適用于由內燃機驅動的四輪插秧機，屬于農用機械領域。

背景技術

水稻是我國種植面積最大、單產最高、總產最多的主要糧食作物，其常年種植面積和總產約占我國糧食作物的28％和40％。種植方式主要為傳統(tǒng)的人工插秧。雖然我國在20世紀60年代已開始水稻種植機械化研究，對插秧機關鍵部件的設計與研究有所突破。但使用成本高，可操作性差，與我國經(jīng)濟社會的發(fā)展狀況不協(xié)調，嚴重制約了我國水稻生產的發(fā)展。成為制約水稻生產全程機械化的瓶頸．也限制了我國水稻生產的規(guī)模化、專業(yè)化、商品和現(xiàn)代化的發(fā)展。

在現(xiàn)有技術中，一般的四輪插秧機驅動電機速度固定，插秧株距調節(jié)需要用手動擋位調節(jié)來實現(xiàn)，操作兩個手柄，分為五個擋位，分別為：12，14，16，18，21cm。在田間作業(yè)之前手動設置好插秧株距，作業(yè)過程中只能保持這種株距，如果需要修改插秧株距，必須停止運動再進行手動設置，操作不便且為有級調節(jié)；而且由于不具有智能控制系統(tǒng)，無法實現(xiàn)實時的插秧數(shù)據(jù)統(tǒng)計，不符合現(xiàn)代農業(yè)數(shù)字化發(fā)展趨勢。

有鑒于此，本發(fā)明人對此進行研究，專門開發(fā)出一種用于四輪插秧機的插秧機構控制系統(tǒng)，本案由此產生。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種用于四輪插秧機的插秧機構控制系統(tǒng)，可直接實現(xiàn)無極變速控制插秧間距，無需停機換擋，而且能快速計算并記錄插秧各項數(shù)據(jù)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種用于四輪插秧機的插秧機構控制系統(tǒng)，包括控制器，速度傳感器、顯示模塊、電機驅動模塊、步進電機、變速箱以及電源模塊，其中，速度傳感器與控制器的輸入端相連，顯示模塊和電機驅動模塊分別與控制器的輸出端相連，步進電機與電機驅動模塊相連，電源模塊分別為控制器、電機驅動模塊和顯示模塊供電；上述速度傳感器安裝在四輪插秧機的機輪上，步進電機通過變速箱與插秧爪的傳動軸相連。?

上述速度傳感器采用光電轉速傳感器。

上述電機驅動模塊主要由功率放大元器件組成，電機驅動模塊主要用于對控制器輸出的電信號進行功率放大。

顯示模塊采用液晶顯示器。

步進電機采用反應式及混合式電機，步進電機通過固定支架安裝在插秧機構的側邊。

電源模塊采用鉛酸蓄電池或采用鋰電池，分別向控制器模塊、電機驅動模塊進行供電。

上述控制器采用微型計算機控制。

上述插秧機構控制系統(tǒng)工作時，首先，啟動插秧機，通過四輪插秧機的內燃機帶動插秧機運動；當四輪插秧機開始運動時，裝在四輪插秧機輪上的速度傳感器將當前行駛速度傳送至控制器，控制器根據(jù)輸入數(shù)據(jù)大小，分析運動狀態(tài)，輸出相應信號至電機驅動模塊，調節(jié)電機驅動模塊的輸出脈沖；物料從送料軌道落下進入送料器，步進電機通過變速箱與傳動軸的相連，進而帶動插秧爪轉動，使插秧爪繞插秧連桿旋轉，插秧爪完成從送料器取秧動作和插秧動作。當插秧機完成插秧作業(yè)時，控制器根據(jù)速度數(shù)據(jù)，工作時間和步進電機轉速進行統(tǒng)計計算，得到當日插秧面積和插秧量，最終上傳至顯示模塊反饋給作業(yè)員，同時作業(yè)員也可以下載數(shù)據(jù)至控制器，控制插秧機按照規(guī)定參數(shù)運作。

采用上述插秧機構控制系統(tǒng)，通過步進電機驅動插秧爪的“取秧——插秧”動作，直接改變插秧頻率，實現(xiàn)無極變速控制插秧間距，無需停機換擋改變插秧間距；此外，可以根據(jù)速度，工作時間和步進電機轉速計算并記錄插秧次數(shù)及計算插秧面積，最終由顯示模塊直接反饋給作業(yè)者，實現(xiàn)作業(yè)全自動化。

以下結合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述。

附圖說明

圖1為本實施例的插秧機構控制系統(tǒng)模塊框圖；

圖2為本實施例的插秧機構結構示意圖；

圖3為本實施例的插秧機構插秧爪取秧時的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種用于四輪插秧機的插秧機構控制系統(tǒng)，包括控制器1，速度傳感器2、顯示模塊3、電機驅動模塊4、步進電機5、變速箱6以及電源模塊7，其中，速度傳感器2與控制器1的輸入端相連，顯示模塊3和電機驅動模塊4分別與控制器1的輸出端相連，步進電機5與電機驅動模塊4相連，電源模塊7分別為控制器1、電機驅動模塊4和顯示模塊3供電；上述速度傳感器2安裝在四輪插秧機的機輪上，步進電機5通過變速箱6與插秧爪8的傳動軸9相連。步進電機5和變速箱6通過固定支架10安裝在插秧機構的側邊。