一種方捆打捆機用打捆控制系統(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、人機交互裝置和執(zhí)行機構，控制器與草捆長度檢測器、活塞位置檢測器、電源、人機交互裝置和執(zhí)行機構依靠通信連接，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)行機構進行打捆操作。有益效果是：由人機交互裝置給控制器設定設定值，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，控制器進行邏輯判斷并控制執(zhí)行機構的運行，使打捆機結構簡單、智能化程度高且系統(tǒng)控制誤差小，節(jié)省生產成本且提高生產效率。
【專利說明】一種方捆打捆機用打捆控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及方捆打捆機領域，尤其是一種方捆打捆機用打捆控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]方捆機是一種重要的農牧機械，它可以將牧草或農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動，通過計量輪的轉動角度和計量輪的半徑可以計算草捆的長度，在草捆的長度達到設定值時，執(zhí)行機構開始打捆，執(zhí)行機構在打捆的時候，還須保證活塞不與打捆部件發(fā)生干涉。
[0003]目前方捆機多采用內嚙合齒輪和凸輪離合器等機械機構組成的系統(tǒng)來控制執(zhí)行機構打捆，該機械結構的控制系統(tǒng)結構復雜，誤差較大、且占用空間大，智能化程度低，不利于方捆機智能化和高速化的發(fā)展。
[0004]因此如何設計一種打捆控制系統(tǒng)，能使控制系統(tǒng)的控制誤差較小、且結構簡單，智能化程度較高，有利于方捆機智能化和高速化的發(fā)展，是本領域技術人員亟待解決的重要問題。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單、智能化程度較高、系統(tǒng)控制誤差較小的方捆打捆機用打捆控制系統(tǒng)。
[0006]為了完成上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
[0007]—種方捆打捆機用打捆控制系統(tǒng)，包括草捆長度檢測器、活塞位置檢測器、控制器、人機交互裝置和執(zhí)行機構，所述控制器與草捆長度檢測器、活塞位置檢測器、人機交互裝置和執(zhí)行機構依靠通信連接，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)行機構進行打捆操作；
[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軸上，草捆長度傳感器檢測計量輪的轉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)行機構包括依次同軸聯(lián)接的鏈輪、電磁離合器、打結軸和打捆部件，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，鏈輪將帶動打結軸一起轉動，打結軸轉動會帶動打捆部件運轉，實現(xiàn)方草捆的捆綁成捆；電磁離合器處于打開狀態(tài)時，鏈輪與打結軸斷開聯(lián)接，打結軸停止轉動，打捆部件亦停止運轉；
[0010]所述的活塞位置檢測器用于檢測活塞是否到達安全位置，所述活塞由曲柄驅動，活塞和曲柄構成曲柄滑塊機構，所述活塞到達安全位置時曲柄所處的轉動相位為安全相位，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的機架上，機架上設有弧形的調整凹槽，活塞位置檢測器固定在調整凹槽內并可在調整凹槽內做位置調整；
[0011]所述控制器為單片機或數(shù)字信號處理器DSP。
[0012]在所述草捆的長度值大于或等于設定長度值時，以及所述曲柄到達安全相位時，所述控制器控制所述電磁離合器閉合，打結軸轉動并帶動打捆部件運轉，開始打捆；在所述曲柄再次到達所述安全相位時，控制器控制電磁離合器打開，所述打結軸停止轉動，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，人機交互裝置的輸出端與控制器的輸入端相連接，人機交互裝置的輸入端與控制器的輸出端相連接，通過所述的人機交互裝置可以向所述控制器輸入或修改草捆的設定長度值，人機交互裝置的顯示屏顯示控制器輸出的草捆的設定長度值、打捆的個數(shù)和產量評估的信息。
[0014]所述的鏈輪的轉動周期與曲柄的轉動周期相同且同步運動。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:由于設置了控制系統(tǒng)、草捆長度檢測器、活塞位置檢測器和人機交互裝置，人機交互裝置用于給控制器設定設定值，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，控制器進行邏輯判斷并控制執(zhí)行機構的打捆運行，使得打捆機結構簡單、智能化程度較高且系統(tǒng)控制誤差變小，節(jié)省了生產成本且提高了生產效率。
【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構示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明中執(zhí)行機構的結構示意圖。
[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、打結軸，7、曲柄，8、機架，9、活塞位置檢測器，10、調整凹槽。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明為一種方捆打捆機用打捆控制系統(tǒng)，由于設置了控制系統(tǒng)、草捆長度檢測器、活塞位置檢測器和人機交互裝置，人機交互裝置用于給控制器設定設定值，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，控制器進行邏輯判斷并控制執(zhí)行機構的打捆運行，使得打捆機結構簡單、智能化程度較高且系統(tǒng)控制誤差變小，節(jié)省了生產成本且提高了生產效率。
[0022]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[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、人機交互裝置和執(zhí)行機構，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、人機交互裝置和執(zhí)行機構依靠通信連接，所述的人機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，人機交互裝置的輸出端與控制器的輸入端相連接，人機交互裝置的輸入端與控制器的輸出端相連接，人機交互裝置的顯示屏顯示控制器輸出的草捆的設定長度值、打捆的個數(shù)和產量評估的信息，人機交互裝置用于給控制器設定參數(shù)的設定值并顯示系統(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)行機構進行打捆操作。
[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的轉軸上，草捆長度傳感器3檢測計量輪2的轉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)行機構包括依次同軸聯(lián)接的鏈輪4、電磁離合器5、打結軸6和打捆部件，所述的鏈輪4由驅動裝置驅動轉動，其與曲柄7的轉動周期相同，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將帶動打結軸6一起轉動，打結軸6轉動會帶動打捆部件運轉，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與打結軸6斷開聯(lián)接，打結軸6停止轉動，打捆部件亦停止運轉。
[0026]所述的活塞位置檢測器9用于檢測活塞I是否到達安全位置，所述活塞I由曲柄7驅動，活塞I和曲柄7構成曲柄滑塊機構，所述活塞I到達安全位置時曲柄7所處的轉動相位為安全相位，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固定在打捆機的機架8上，機架8上設有弧形的調整凹槽10，活塞位置檢測器9固定在調整凹槽10內并可在調整凹槽10內做位置調整；在打捆機出廠之前或維修之后需要調整活塞位置檢測器9在調整凹槽10內的位置，以確?；钊恢脵z測器9所對應的相位為曲柄7的安全相位，調整位置完畢后，將活塞位置檢測器9固定在調整凹槽10內即可。
[0027]所述控制器為單片機或數(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定長度值時，以及所述曲柄7到達安全相位時，所述控制器控制所述電磁離合器5閉合，打結軸6轉動并帶動打捆部件運轉，開始打捆；在所述曲柄7再次到達所述安全相位時，控制器控制電磁離合器5打開，所述打結軸6停止轉動，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)。由于設置了控制系統(tǒng)、草捆長度檢測器、活塞位置檢測器和人機交互裝置，人機交互裝置用于給控制器設定設定值，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，控制器進行邏輯判斷并控制執(zhí)行機構的打捆運行，使得打捆機結構簡單、智能化程度較高且系統(tǒng)控制誤差變小，節(jié)省了生產成本且提高了生產效率。
【權利要求】
1.一種方捆打捆機用打捆控制系統(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、人機交互裝置和執(zhí)行機構，所述控制器與草捆長度檢測器、活塞位置檢測器、人機交互裝置和執(zhí)行機構依靠通信連接，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)行機構進行打捆操作； 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 )的轉軸上，草捆長度傳感器(3 )檢測計量輪(2 )的轉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)行機構包括依次同軸聯(lián)接的鏈輪(4)、電磁離合器(5)、打結軸(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)將帶動打結軸(6 ) 一起轉動,打結軸(6 )轉動會帶動打捆部件運轉，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)與打結軸(6)斷開聯(lián)接，打結軸(6)停止轉動，打捆部件亦停止運轉； 所述的活塞位置檢測器用于檢測活塞(I)是否到達安全位置，所述活塞(I)由曲柄(7 )驅動，活塞(I)和曲柄(7)構成曲柄滑塊機構，所述活塞(I)到達安全位置時曲柄(7)所處的轉動相位為安全相位，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)固定在打捆機的機架(8)上，機架(8)上設有弧形的調整凹槽(10)，活塞位置檢測器(9)固定在調整凹槽(10)內并可在調整凹槽(10)內做位置調整； 所述控制器為單片機或數(shù)字信號處理器DSP。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種方捆打捆機用打捆控制系統(tǒng)，其特征在于:在所述草捆的長度值大于或等于設定長度值時，以及所述曲柄(7)到達安全相位時，所述控制器控制所述電磁離合器(5)閉合，打結軸(6)轉動并帶動打捆部件運轉，開始打捆；在所述曲柄(7)再次到達所述安全相位時，控制器控制電磁離合器(5)打開，所述打結軸(6)停止轉動，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)權利要求1所述的一種方捆打捆機用打捆控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的人機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，人機交互裝置的輸出端與控制器的輸入端相連接，人機交互裝置的輸入端與控制器的輸出端相連接，通過所述的人機交互裝置可以向所述控制器輸入或修改草捆的設定長度值，人機交互裝置的顯示屏顯示控制器輸出的草捆的設定長度值、打捆的個數(shù)和產量評估的信息。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種方捆打捆機用打捆控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的鏈輪(4)的轉動周期與曲柄(7)的轉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:河北省農業(yè)機械化研究所有限公司