[發(fā)明專利]一種方捆打捆機(jī)用打捆控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310727997.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103728892A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳林;郝金魁;張秀平;袁興茂;王惠新;楊志杰;高清海;溫長(zhǎng)文;甘君茹;范亞峰;徐志杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/04
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/04
• 代理公司: 石家莊匯科專利商標(biāo)事務(wù)所 13115
• 代理人: 劉聞鐸

技術(shù)領(lǐng)域

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)

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)作物秸稈壓實(shí)并捆綁成長(zhǎng)方體形狀，有利于牧草或秸稈的存儲(chǔ)、運(yùn)輸，發(fā)展前景很好。方捆機(jī)的打捆過(guò)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(yùn)動(dòng)的活塞周期性地推動(dòng)送入的草料向前移動(dòng)，草料向前移動(dòng)后為后送入的草料讓位，后送入的草料又會(huì)推動(dòng)之前的草料向前移動(dòng)；在活塞和打捆室的共同作用下，草料逐漸被壓實(shí)形成草捆，草捆在后續(xù)草料的推動(dòng)下持續(xù)向前移動(dòng)。草捆在移動(dòng)的過(guò)程中會(huì)帶動(dòng)計(jì)量輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)計(jì)量輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和計(jì)量輪的半徑可以計(jì)算草捆的長(zhǎng)度，在草捆的長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)始打捆，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在打捆的時(shí)候，還須保證活塞不與打捆部件發(fā)生干涉。

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(lái)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。

因此如何設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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)。

為了完成上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種方捆打捆機(jī)用打捆控制系統(tǒng)，包括草捆長(zhǎng)度檢測(cè)器、活塞位置檢測(cè)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(zhǎng)度檢測(cè)器、活塞位置檢測(cè)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(zhǎng)度檢測(cè)器檢測(cè)出的草捆長(zhǎng)度值大于或等于設(shè)定值，以及活塞位置檢測(cè)器檢測(cè)出的活塞運(yùn)行位置為安全位置時(shí)，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(zhǎng)度檢測(cè)器包括計(jì)量輪和草捆長(zhǎng)度傳感器，草捆長(zhǎng)度傳感器固定在計(jì)量輪的轉(zhuǎn)軸上，草捆長(zhǎng)度傳感器檢測(cè)計(jì)量輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度并采集信號(hào)傳遞給控制器由控制器計(jì)算草捆的長(zhǎng)度，控制器通過(guò)計(jì)量輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和計(jì)量輪的半徑換算出草捆向前移動(dòng)的距離，而草捆向前移動(dòng)的距離即為草捆的長(zhǎng)度；

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(kāi)兩種狀態(tài)，電磁離合器由控制器控制閉合或打開(kāi)，電磁離合器處于閉合狀態(tài)時(shí)，鏈輪將帶動(dòng)打結(jié)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，打結(jié)軸轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)打捆部件運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)方草捆的捆綁成捆；電磁離合器處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，鏈輪與打結(jié)軸斷開(kāi)聯(lián)接，打結(jié)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，打捆部件亦停止運(yùn)轉(zhuǎn)；

所述的活塞位置檢測(cè)器用于檢測(cè)活塞是否到達(dá)安全位置，所述活塞由曲柄驅(qū)動(dòng)，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(shí)曲柄所處的轉(zhuǎn)動(dòng)相位為安全相位，所述的安全位置為活塞繼續(xù)運(yùn)動(dòng)不會(huì)與打捆部件立即要發(fā)生的運(yùn)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(cè)器通過(guò)檢測(cè)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)相位來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)活塞位置的檢測(cè)，活塞位置檢測(cè)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(cè)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；

所述控制器為單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器DSP。

在所述草捆的長(zhǎng)度值大于或等于設(shè)定長(zhǎng)度值時(shí)，以及所述曲柄到達(dá)安全相位時(shí)，所述控制器控制所述電磁離合器閉合，打結(jié)軸轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)打捆部件運(yùn)轉(zhuǎn)，開(kāi)始打捆；在所述曲柄再次到達(dá)所述安全相位時(shí)，控制器控制電磁離合器打開(kāi)，所述打結(jié)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，所述打捆部件完成打捆，同時(shí)，所述草捆的長(zhǎng)度值開(kāi)始重新計(jì)算，系統(tǒng)開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)。

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(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)度值、打捆的個(gè)數(shù)和產(chǎn)量評(píng)估的信息。

所述的鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期與曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相同且同步運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的有益效果是：由于設(shè)置了控制系統(tǒng)、草捆長(zhǎng)度檢測(cè)器、活塞位置檢測(cè)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(zhǎng)度檢測(cè)器用于檢測(cè)草捆的長(zhǎng)度，活塞位置檢測(cè)器檢測(cè)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(yùn)行，使得打捆機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的控制系統(tǒng)的框架圖。

圖2是本發(fā)明中草捆長(zhǎng)度檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。