花生收獲機(jī)工況檢測(cè)與控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)用機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種花生收獲機(jī)工況檢測(cè)與控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，花生收獲機(jī)應(yīng)用普及率較低，其主要原因在于收獲機(jī)收獲率低、破損率高、牽引動(dòng)力要求高、不適應(yīng)小型地塊作業(yè)等?，F(xiàn)有的花生收獲機(jī)的智能化程度較低，主要靠手動(dòng)操作機(jī)械裝置完成收割任務(wù)，秧蔓量過(guò)大會(huì)造成出口堵塞，目前的做法是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)或者在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)最大功率輸出也無(wú)法正常工作的情況下，停機(jī)進(jìn)行清理，收割效率低下。
[0003]因此，提高花生收獲機(jī)的智能化水平，是解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種花生收獲機(jī)工況檢測(cè)與控制系統(tǒng)，結(jié)合花生收獲機(jī)的不同工作模式，對(duì)工作狀況進(jìn)行檢測(cè)與信息反饋；主控制器采集各個(gè)工況信息，根據(jù)當(dāng)前的運(yùn)行模式和運(yùn)行狀況做出控制決策，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種花生收獲機(jī)工況檢測(cè)與控制系統(tǒng)，包括:多個(gè)驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)及其轉(zhuǎn)速傳感器，還包括夾持量檢測(cè)裝置、出秧通道內(nèi)的風(fēng)壓傳感器、振動(dòng)篩震動(dòng)傳感器、摘果輥負(fù)荷傳感器和挖掘鏟角度傳感器，所述各個(gè)傳感器將檢測(cè)工況以電信號(hào)形式傳送到控制器進(jìn)行判斷處理；
[0007]所述夾持量檢測(cè)裝置采用多級(jí)限位開(kāi)關(guān)構(gòu)成位置檢測(cè)單元，根據(jù)夾持鏈向外側(cè)移動(dòng)的距離對(duì)夾持量進(jìn)行等級(jí)劃分；
[0008]所述風(fēng)壓傳感器包括兩個(gè)輸風(fēng)管，對(duì)出秧通道的前端和末端進(jìn)行風(fēng)壓檢測(cè)，將兩個(gè)位置的風(fēng)壓差轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，送到控制器的電壓采集端；
[0009]所述挖掘鏟角度傳感器產(chǎn)生挖掘鏟深度檢測(cè)信號(hào)，所述角度傳感器安裝在挖掘鏟鏈帶帶動(dòng)的轉(zhuǎn)角機(jī)構(gòu)上；
[0010]所述振動(dòng)篩震動(dòng)傳感器采用加速度傳感器對(duì)震動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量。
[0011]可選地，所述位置檢測(cè)單元包括:在夾持鏈支撐桿的端頭部位安裝碰觸撞塊，碰觸撞塊觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，產(chǎn)生開(kāi)關(guān)量傳送到控制器。
[0012]可選地，所述限位開(kāi)關(guān)為接近開(kāi)關(guān)。
[0013]可選地，所述限位開(kāi)關(guān)的數(shù)量為3個(gè)，對(duì)夾持量等級(jí)劃分為4級(jí)。
[0014]可選地，所述風(fēng)壓傳感器的兩個(gè)輸風(fēng)管分別安裝在出秧通道前端靠近風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處和秧蔓輸出口處，其中，高壓側(cè)安裝在風(fēng)機(jī)出風(fēng)口，低壓側(cè)安裝在秧蔓輸出口，檢測(cè)秧蔓輸出口前后的風(fēng)壓變化，根據(jù)兩端形成的壓差對(duì)秧蔓的堵塞情況進(jìn)行檢測(cè)。
[0015]可選地，所述秧蔓輸出口還設(shè)置監(jiān)控?cái)z像頭，通過(guò)顯示屏視頻監(jiān)控秧蔓輸出口的堵塞情況。
[0016]可選地，所述挖掘鏟角度傳感器檢測(cè)挖掘深度的測(cè)量采用光電編碼器進(jìn)行角度測(cè)量，將光電編碼器的兩條脈沖輸出線分別接入到控制器的脈沖信號(hào)輸入端口，計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)挖掘鏟的位置，根據(jù)轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)確定當(dāng)前的挖掘深度。
[0017]可選地，所述驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)包括:夾持鏈驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、摘果輥驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、振動(dòng)篩驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、挖掘?產(chǎn)馬達(dá)。
[0018]可選地，所述驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)控制采用比例電磁閥，控制器通過(guò)PWM輸出端口發(fā)送比例電磁閥控制信號(hào)，對(duì)比例電磁閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020](I)通過(guò)CAN總線采集各個(gè)液壓馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，配合不同工位上的檢測(cè)傳感器，獲取當(dāng)前工作狀況信息，從而對(duì)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到花生收獲機(jī)智能控制的目的；
[0021](2)能夠?qū)A持量做出準(zhǔn)確的判斷，根據(jù)夾持量智能驅(qū)動(dòng)夾持鏈馬達(dá)，防止阻塞；
[0022](3)根據(jù)風(fēng)壓差判定秧蔓堵塞狀況，控制器進(jìn)行控制調(diào)整，提升風(fēng)力并加強(qiáng)振動(dòng)篩震動(dòng)，以提高秧蔓輸出速度，當(dāng)秧蔓持續(xù)堵塞時(shí)，降低夾持鏈輸運(yùn)速度和收獲機(jī)挖掘速度，有效避免阻塞狀況的發(fā)生。
【附圖說(shuō)明】
[0023]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是本發(fā)明各個(gè)驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速傳感器CAN總線連接示意圖
[0025]圖2是本發(fā)明的夾持量檢測(cè)裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明的夾持量檢測(cè)裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是本發(fā)明的花生收獲機(jī)工作模式劃分示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于花生收獲機(jī)的工況檢測(cè)與控制系統(tǒng)，對(duì)花生收獲機(jī)械各個(gè)工作部件工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本發(fā)明采用車載專用控制器作為控制核心，通過(guò)CAN總線采集各個(gè)液壓馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，配合不同工位上的檢測(cè)傳感器，獲取當(dāng)前工作狀況信息，從而對(duì)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到花生收獲機(jī)智能控制的目的。
[0030]花生收獲機(jī)的工作驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)包括:夾持鏈驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、摘果輥驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、振動(dòng)篩驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、挖掘鏟馬達(dá)等，本發(fā)明的工況檢測(cè)與控制系統(tǒng)對(duì)液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)控制采用比例電磁閥，其結(jié)構(gòu)形式為緊湊型直動(dòng)式壓力補(bǔ)償電磁閥，控制器通過(guò)PWM輸出端口發(fā)送比例閥控制信號(hào)，對(duì)比例電磁閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。優(yōu)選地，控制器采用波什力士樂(lè)RC 30系列控制器。
[0031]本發(fā)明的智能工況檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)傳感器對(duì)各部件的工況進(jìn)行檢測(cè)，如圖1所示，各部件檢測(cè)傳感器包括:針對(duì)各個(gè)驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速傳感器、夾持鏈位置檢測(cè)單元、出秧通道內(nèi)的風(fēng)壓傳感器、振動(dòng)篩震動(dòng)傳感器、摘果輥負(fù)荷傳感器和挖掘鏟角度傳感器，上述各部件檢測(cè)傳感器將檢測(cè)工況以電信號(hào)傳送到控制器進(jìn)行判斷處理，優(yōu)選地，上述各個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)為CAN總線接口形式，CAN總線數(shù)據(jù)傳輸遵循SAE J1939CAN 2.0B通訊協(xié)議。
[0032]本發(fā)明的夾持量檢測(cè)裝置采用多級(jí)限位開(kāi)關(guān)構(gòu)成位置檢測(cè)單元，根據(jù)夾持鏈向外側(cè)移動(dòng)的距離對(duì)夾持量進(jìn)行等級(jí)劃分。圖2示出了夾持量檢測(cè)裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)，在夾持鏈支撐桿6的端頭部位安裝碰觸撞塊4，隨著夾持量增加，支撐桿外移，碰觸撞塊撞擊限位開(kāi)關(guān)I的觸點(diǎn)，使其內(nèi)部開(kāi)關(guān)閉合，產(chǎn)生開(kāi)關(guān)量傳送到控制器。例如，本實(shí)施例中采用三級(jí)限位開(kāi)關(guān)，將夾持量的等級(jí)劃分為四個(gè)級(jí)別:少量，無(wú)開(kāi)關(guān)點(diǎn)閉合；中量，I個(gè)開(kāi)關(guān)點(diǎn)閉合；大量，2個(gè)開(kāi)關(guān)點(diǎn)閉合；超限，3個(gè)開(kāi)關(guān)點(diǎn)閉合，三個(gè)開(kāi)關(guān)的中心間距為12mm。開(kāi)關(guān)點(diǎn)閉合的數(shù)量代表夾持量的等級(jí)，因此，本發(fā)明的控制系統(tǒng)可以自動(dòng)測(cè)量夾持量，實(shí)現(xiàn)智能控制。
[0033]圖3示出夾持量檢測(cè)裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)，該實(shí)施例中，夾持量檢測(cè)采用無(wú)接觸檢測(cè)方案:即采用多個(gè)接近開(kāi)關(guān)并行構(gòu)成位置檢測(cè)單元，實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸檢測(cè)。例如，本實(shí)施例中，接近開(kāi)關(guān)的數(shù)量為3個(gè)，三個(gè)開(kāi)關(guān)中心間距12mm，傳感器與檢測(cè)目標(biāo)間距4mm，其對(duì)夾持量等級(jí)劃分方式同上述實(shí)施例一。
[0034]上述兩個(gè)實(shí)施例中用于夾持鏈位置檢測(cè)單元的多級(jí)開(kāi)關(guān)接入到控制器的開(kāi)關(guān)量輸入接口，由控制器提供供電電源，例如供電電壓為10V。夾持鏈工作時(shí)，位置檢測(cè)單元檢測(cè)夾持鏈在夾持花生秧蔓時(shí)向外推動(dòng)擴(kuò)展的距離；當(dāng)無(wú)開(kāi)關(guān)觸碰時(shí)，說(shuō)明花生秧蔓量少，可繼續(xù)正常工作，按照設(shè)定第一標(biāo)準(zhǔn)值驅(qū)動(dòng)夾持鏈馬達(dá)；一級(jí)開(kāi)關(guān)因觸碰檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，說(shuō)明當(dāng)前花生秧蔓處于正常量值，保持當(dāng)前工作狀態(tài)，按照第二標(biāo)準(zhǔn)值驅(qū)動(dòng)夾持鏈馬達(dá)；當(dāng)二級(jí)開(kāi)關(guān)觸動(dòng)時(shí)，說(shuō)明秧慢夾持量較大，則