[發明專利]甘蔗收獲機的自動仿形隨動系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201910780913.2
• 申請日: 2019-08-23
• 公開（公告）號: CN110352707B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 王凡;解巧云
• 申請（專利權）人: 柳州市孚桂智能科技有限公司
• 主分類號: A01D45/10
• 分類號: A01D45/10;F15B21/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于甘蔗收獲機的自動仿形隨動系統，包括位移傳感器裝置（9），其特征在于：位移傳感器裝置（9）為密封結構，安裝在扶蔗機構（5）正后方，其內設置有半導體角度傳感器（11）、扭轉彈簧（12）、定位螺栓（10）和轉軸（23），連接桿（13）另一端安裝有高度檢測輪（14），高度檢測輪（14）可隨甘蔗渠（7）的高度變化進行升降，并由扭轉彈簧（12）產生的扭力將其貼合地面，所述位移傳感器裝置（9）的中心設置有轉軸（23），轉軸一端固定在連接桿（13）上，另一端安裝有扭轉彈簧（12），扭轉彈簧（12）的扭力方向為順時針，用于將連接桿（13）壓緊至定位螺栓（10）處，所述連接桿（13）與轉軸垂直度之間的角度大于10°，其偏離轉軸垂直度的方向與甘蔗收獲機行進方向相反，所述半導體角度傳感器（11）固定在位移傳感器裝置（9）內側，當高度檢測輪（14）隨甘蔗渠（7）地面變化進行升降時，帶動連接桿（13）圍繞轉軸轉動，所述半導體角度傳感器（11）檢測其角度變化值并將信號傳輸給控制系統（2），所述位移傳感器裝置（9）為左右2個，其安裝的高度檢測輪（14）寬度與甘蔗收獲機輪距寬度一致，扶蔗機構（5）固定在扶蔗機構升降裝置（15）前端，扶蔗機構升降裝置（15）安裝在車體（1）前端并連接扶蔗液壓控制裝置（4），車體（1）前下方居中安裝有根部切割裝置（16），根部切割裝置（16）連接根切液壓控制裝置（3），車體（1）中間底部安裝有壟渠高度檢測裝置（18），用于實時檢測根部切割裝置（16）底部的切割刀與甘蔗壟（6）之間的高度變化、甘蔗渠（7）和車輪（22）碾壓后的高度變化以及甘蔗切割后宿根高度的變化數值，壟渠高度檢測裝置（18）設置有三維激光雷達傳感器（19）、風扇（20）和直流照明燈（21），車體（1）還安裝有控制系統（2）和車輪（22）。

2.根據權利要求1所述的一種自動仿形隨動系統，其特征在于，所述壟渠高度檢測裝置（18）安裝在甘蔗收獲機底盤內居中且位于根部切割裝置（16）后方，所述壟渠高度檢測裝置（18）內部安裝有風扇（20），風扇（20）出口向下，用來防止灰塵進入并將底部雜葉吹開，壟渠高度檢測裝置（18）左右兩側安裝有直流照明燈（21）、其中間位置安裝有三維激光雷達傳感器（19），三維激光雷達傳感器（19）為固態激光雷達，發射和接收探頭朝向下方進行高度檢測并形成三維圖像，能夠實時檢測甘蔗壟（6）高度、切割后的宿根高度、車輪（22）碾壓后的甘蔗渠（7）高度變化，并將信息傳輸給控制系統（2）。

3.根據權利要求1所述的一種自動仿形隨動系統，其特征在于，所述控制系統（2）連接位移傳感器裝置（9）、壟渠高度檢測裝置（18）、根切液壓控制裝置（3）和扶蔗液壓控制裝置（4），形成閉環控制系統，可以自動仿形進行甘蔗收割作業。

4.根據權利要求1所述的一種自動仿形隨動系統，其特征在于，所述位移傳感器裝置（9）和所述壟渠高度檢測裝置（18）將檢測的甘蔗壟渠變化信號傳輸給控制系統（2），控制系統（2）根據設定的條件和程序進行運算后，分別給扶蔗液壓控制裝置（4）和根切液壓控制裝置（3）發出指令，扶蔗液壓控制裝置（4）和根切液壓控制裝置（3）根據接收到的指令，分別控制扶蔗機構（5）和根部切割裝置（16）上升或下降。

5.根據權利要求1所述的一種自動仿形隨動系統，其特征在于，所述控制系統（2）的控制程序設定中，為了剔除小石塊、硬土塊或甘蔗莖稈對高度檢測輪（14）造成的誤判斷，對接收到的位移傳感器裝置（9）傳輸的信號進行甄別設定，高度檢測輪（14）在0.5秒至1秒內完成的一升一降或一降一升動作，控制系統（2）不對扶蔗液壓控制裝置（4）和根切液壓控制裝置（3）發出升降指令。

6.根據權利要求1所述的一種自動仿形隨動系統，其特征在于，所述位移傳感器裝置主要檢測甘蔗渠（7）的高度變化，所述壟渠高度檢測裝置（18）主要檢測的甘蔗壟（6）高度變化及車轍高度變化，所述控制系統（2）根據數據變化情況，控制扶蔗機構（5）的底部錐形扶蔗件（8）和根部切割裝置（16）的切割刀自動仿地形作業。