一種聯(lián)合收割機(jī)割臺升降速度檢測裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及收割機(jī)械出廠質(zhì)量檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，提供一套構(gòu)造簡單，精度高、自動(dòng)測量的聯(lián)合收割機(jī)升降速度檢測裝置及方法。采用了激光測距技術(shù)和計(jì)算機(jī)測控技術(shù)，包括信號采集機(jī)械部分、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)，其中信號采集機(jī)械部分通過數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)相連。本發(fā)明采用非接觸式測量，安裝在不同的聯(lián)合收割機(jī)的割臺上進(jìn)行升降速度檢測；首先人工采用角度調(diào)節(jié)螺栓將傳感器平板調(diào)平，再以此為基礎(chǔ)采用水平自校正儀對激光測距傳感器采集的距離數(shù)據(jù)進(jìn)行自校準(zhǔn)，從達(dá)到精確測量。本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)測試平臺可以進(jìn)行速度數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)，同時(shí)可外接設(shè)備以打印報(bào)表。本發(fā)明采用的技術(shù)方案可為其它技術(shù)參數(shù)的檢測提供借鑒，如割臺靜沉降量的檢測。
【專利說明】一種聯(lián)合收割機(jī)割臺升降速度檢測裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及收割機(jī)械出廠質(zhì)量檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種聯(lián)合收割機(jī)割臺升降速度檢測裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聯(lián)合收割機(jī)割臺升降速度是收割機(jī)的一項(xiàng)整機(jī)性能參數(shù)，在收割作業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。JB/T5117-2006《全喂入聯(lián)合收割機(jī)技術(shù)條件》中第5.3.1.1條中規(guī)定:提升速度不低于0.2m/s，下降速度不低于0.15m/s。對于割臺升降速度檢測時(shí)的試驗(yàn)方法，JB/T7316-2005《谷物聯(lián)合收割機(jī)一液壓系統(tǒng)試驗(yàn)方法》5.2.1中做了明文規(guī)定，將聯(lián)合收割機(jī)停放在平坦地面上，操縱割臺升降控制閥手柄或操縱桿，使割臺從最低位置提升到最高位置，然后再從最高位置下降到最低位置。分別記錄割臺提升和下降所需時(shí)間以及割刀最低和最高位置時(shí)離地高度。測三次，取其平均值。計(jì)算割臺提升和下降速度。
[0003]目前聯(lián)合收割機(jī)割臺升降速度的檢測，多以人工檢測為主，一般是采用卷尺、直尺等測量工具標(biāo)記后進(jìn)行高度的測量，然后根據(jù)記錄的試驗(yàn)時(shí)間算出速度。人工檢測方法受人為影響，誤差較大、效率低，且無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測量、自動(dòng)存儲(chǔ)等功能，與現(xiàn)代高精、自動(dòng)化的檢測趨勢不符。
[0004]激光測距傳感器是新型測量儀表，它的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)無接觸遠(yuǎn)距離測距，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強(qiáng)等。激光測距傳感器在自動(dòng)檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用已十分廣泛，技術(shù)含量十分豐富，對社會(huì)生產(chǎn)和生活的影響也十分明顯。王延?xùn)|等于2010年利用激光測距技術(shù)設(shè)計(jì)出一套集光機(jī)電算軟一體化的檢測裝置，針對叉車門架升降速度進(jìn)行了檢測，實(shí)現(xiàn)了檢測數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理，生成速度曲線圖等功能。但是，該檢測裝置只能吸附在水平面上進(jìn)行升降速度檢測，而聯(lián)合收割機(jī)割刀尖端面并不水平，不可簡單應(yīng)用到聯(lián)合收害I]機(jī)割臺升降性能的檢測中。
[0005]因此有必要發(fā)明一種聯(lián)合收割機(jī)割臺升降速度檢測裝置及方法，解決傳統(tǒng)人工檢測方式的精度不高、數(shù)據(jù)無法自動(dòng)錄入等問題，以提高聯(lián)合收割機(jī)割臺性能檢測效率和精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一)要解決的技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:利用激光測距技術(shù)和計(jì)算機(jī)測控技術(shù)，為解決傳統(tǒng)人工檢測方式的精度不高、操作不便、數(shù)據(jù)無法自動(dòng)錄入等問題，提供一套構(gòu)造簡單，精度高、自動(dòng)測量的聯(lián)合收割機(jī)升降速度檢測裝置及方法。
[0008](二)技術(shù)方案
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種聯(lián)合收割機(jī)割臺升降速度檢測裝置，包括機(jī)械部分、數(shù)據(jù)采集器10和計(jì)算機(jī)11，機(jī)械部分通過數(shù)據(jù)采集器10與計(jì)算機(jī)11相連。[0011]所述機(jī)械部分安裝于被檢收割機(jī)割刀尖端，包括可調(diào)角度支架，強(qiáng)力磁鐵2，角度調(diào)節(jié)螺栓4，激光測距傳感器5，L型傳感器支座6，水平校準(zhǔn)裝置7?？烧{(diào)角度支架用于調(diào)整激光測距傳感器5與地面的角度，由割刀銜接板1，連接斜板3和傳感器平板8三部分首尾相連組成，其中，割刀銜接板I下表面通過螺栓固定有4個(gè)強(qiáng)力磁鐵2，用于將可調(diào)角度支架吸附固定在割刀尖端；連接斜板3與割刀銜接板成鈍角焊接；傳感器平板8與連接斜板3通過角度調(diào)節(jié)螺栓4鉸接，兩板間角度可調(diào)，其上表面通過螺栓安裝固定水平校準(zhǔn)裝置7，下表面通過L型傳感器支座6固定有激光測距傳感器5 ;傳感器平板8正下方水平地面上安裝有反射靶9，反射靶9為表面水平光滑的平板，用于為激光測距傳感器5提供水平基準(zhǔn)。
[0012]所述數(shù)據(jù)采集器10用于采集激光測距傳感器5和水平校準(zhǔn)裝置7的信號并將采集結(jié)果傳給計(jì)算機(jī)11。
[0013]所述計(jì)算機(jī)11用于實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)采集器10采集的數(shù)據(jù)得到割臺到反射靶9的垂直高度，當(dāng)該高度和標(biāo)定的最高或最低高度相等時(shí)，計(jì)算機(jī)11自動(dòng)停止或開始記錄時(shí)間，并計(jì)算升降速度。
[0014]所述激光測距傳感器5用于測量傳感器平板8到反射靶9的距離，其側(cè)壁由固定在傳感器平板8下表面的一對L型傳感器支座6夾緊，激光測距傳感器5的發(fā)射端對準(zhǔn)反射靶9。
[0015]所述水平校準(zhǔn)裝置7用于對激光測距傳感器5所得的距離數(shù)值修訂，主要部件采用三軸加速度傳感器，通過螺栓固定在傳感器平板8的上表面。
[0016]所述一種聯(lián)合收割機(jī)割臺升降速度的檢測方法分為準(zhǔn)備、標(biāo)定和測量三個(gè)操作步驟。其中準(zhǔn)備包括開啟計(jì)算機(jī)11和數(shù)據(jù)采集器10，并安裝和調(diào)整檢測裝置；標(biāo)定包括標(biāo)定割臺升降的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)；測量包括開啟計(jì)算機(jī)的測試平臺，測量割臺升降速度，然后將其存儲(chǔ)入硬盤中。
[0017]所述準(zhǔn)備步驟為人工進(jìn)行，其具體操作為:開啟計(jì)算機(jī)11和數(shù)據(jù)采集器10并安裝檢測裝置，人工調(diào)整傳感器平板8至水平，調(diào)整反射靶9的位置使其在激光測距傳感器5發(fā)射的范圍內(nèi)。
[0018]所述標(biāo)定步驟的具體方法是:操縱割臺升降控制閥手柄或操縱桿，先將割臺降至最低位置，割臺運(yùn)動(dòng)過程中，讀取激光測距傳感器數(shù)值H和水平校準(zhǔn)裝置在空間坐標(biāo)系下3個(gè)軸向加速度值ax，\和az，計(jì)算得到水平校準(zhǔn)裝置相對與空間坐標(biāo)系中z軸的傾斜角
【權(quán)利要求】
1.一種聯(lián)合收割機(jī)割臺升降速度檢測裝置，包括機(jī)械部分、數(shù)據(jù)采集器(10)和計(jì)算機(jī)(11)，機(jī)械部分通過數(shù)據(jù)采集器(10)與計(jì)算機(jī)(11)相連，其特征在于:
所述機(jī)械部分安裝于被檢聯(lián)合收割機(jī)割刀尖端，包括可調(diào)角度支架，強(qiáng)力磁鐵(2)，角度調(diào)節(jié)螺栓(4)，激光測距傳感器(5)，L型傳感器支座(6)，水平校準(zhǔn)裝置(7);可調(diào)角度支架用于調(diào)整激光測距傳感器(5)與地面的角度，由割刀銜接板(1)，連接斜板(3)和傳感器平板(8)三部分首尾相連組成；割刀銜接板(I)下表面通過螺栓固定有4個(gè)強(qiáng)力磁鐵(2)，用于將可調(diào)角度支架吸附固定在割刀尖端；連接斜板(3)與割刀銜接板(I)成鈍角焊接；傳感器平板(8)與連接斜板(3)通過角度調(diào)節(jié)螺栓(4)鉸接，兩板間角度可調(diào)，其上表面通過螺栓安裝固定水平校準(zhǔn)裝置(7)，下表面通過L型傳感器支座(6)固定有激光測距傳感器(5);傳感器平板(8)正下方水平地面上安裝有反射靶(9)，反射靶(9)為表面水平光滑的平板，用于為激光測距傳感器(5)提供水平基準(zhǔn)。 所述數(shù)據(jù)采集器(10 )用于接收激光測距傳感器(5 )和水平校準(zhǔn)裝置(7 )的檢測信號的檢測信號并將采集結(jié)果傳給計(jì)算機(jī)(11); 所述計(jì)算機(jī)(11)用于實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)采集器(10)采集的數(shù)據(jù)得到割臺到反射靶(9)的垂直高度，當(dāng)該高度和標(biāo)定的最高或最低高度相等時(shí)，計(jì)算機(jī)(11)自動(dòng)停止或開始記錄時(shí)間，并計(jì)算升降速度； 所述激光測距傳感器(5)用于測量傳感器平板(8)到反射靶(9)的距離，其側(cè)壁由固定在傳感器平板(8)下表面的一對L型傳感器支座(6)夾緊，激光測距傳感器(5)的發(fā)射端對準(zhǔn)反射靶(9)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合收割機(jī)割臺升降速度檢測裝置，其特征在于，所述水平校準(zhǔn)裝置(7)用于對激光測距傳感器(5)所得的距離數(shù)值修訂，主要部件采用三軸加速度傳感器，通過螺栓固定在傳感器平板(8)的上表面。
3.一種采用權(quán)利要求1所述裝置進(jìn)行聯(lián)合收割機(jī)收割臺升降速度檢測的方法，其特征在于，分為準(zhǔn)備、標(biāo)定和測量三個(gè)操作步驟，準(zhǔn)備包括開啟計(jì)算機(jī)(11)和數(shù)據(jù)采集器(10)，并安裝和調(diào)整檢測裝置；標(biāo)定包括標(biāo)定割臺升降實(shí)測范圍的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)；測量包括開啟計(jì)算機(jī)的測試平臺，測量割臺升降速度，然后將其存儲(chǔ)入硬盤中； 所述準(zhǔn)備步驟為人工進(jìn)行，其具體操作為，開啟計(jì)算機(jī)(11)和數(shù)據(jù)采集器(10)并安裝檢測裝置，人工調(diào)整傳感器平板(8)至水平，調(diào)整反射靶(9)的位置使其在激光測距傳感器(5)發(fā)射的范圍內(nèi)； 所述標(biāo)定步驟的具體方法為，操縱割臺升降控制閥手柄或操縱桿，先將割臺降至最低位置，割臺運(yùn)動(dòng)過程中，讀取激光測距傳感器數(shù)值H和水平校準(zhǔn)裝置在空間坐標(biāo)系下3個(gè)軸向加速度值ax，\和az，計(jì)算得到水平校準(zhǔn)裝置相對與空間坐標(biāo)系中z軸的傾斜角Y= arctan(az / ^ja2x +《)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理得到最低高度/? =丑cos(arctan(az / ^a; +a;))，操縱割臺操作手柄，將割臺提升至最高位置，讀取此時(shí)激光測距傳感器數(shù)值H’和水平校準(zhǔn)裝置數(shù)值a’ x,a’ y和a’ z，計(jì)算得到割臺最高高度^ = H' cos(arctan(a: / + a;))，為保證割臺在運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)或最低點(diǎn)時(shí)觸發(fā)計(jì)算機(jī)開始計(jì)時(shí)，引入修正系數(shù)S，δ的經(jīng)驗(yàn)值為lcm，最高位置A=Hs1- δ ,最低位置B = Hffi+ δ ,標(biāo)定完畢；所述測量步驟的具體方法為，開啟計(jì)算機(jī)的測試平臺，由數(shù)據(jù)采集器(10)采集激光測距傳感器(5)和水平校準(zhǔn)裝置(7)所測數(shù)值，由計(jì)算機(jī)(11)對采集得到的距離數(shù)據(jù)進(jìn)行較正，并計(jì)算出割臺升降速度后進(jìn)行存儲(chǔ)。
4.如權(quán)利要求3中所述的聯(lián)合收割機(jī)收割臺升降速度檢測方法，其特征在于，采用角度調(diào)節(jié)螺栓(4)調(diào)整傳感器平板(8)的角度，首先松開角度調(diào)節(jié)螺栓(4)，調(diào)整傳感器平板(8)與水平地面的夾角，目測其與地面水平，停止調(diào)節(jié)，擰緊角度調(diào)節(jié)螺栓(4)。
5.如權(quán)利要求3中所述的聯(lián)合收割機(jī)割臺升降速度檢測方法，其特征在于，所述測量步驟中數(shù)據(jù)處理單元采用計(jì)算機(jī)讀取數(shù)據(jù)并計(jì)算，開始檢測時(shí)，操縱割臺升降控制閥手柄或操縱桿，使割臺從最低位置提升到最高位置，然后再從最高位置下降到最低位置，計(jì)算機(jī)(11)實(shí)時(shí)采集激光測距傳感器(5)的數(shù)據(jù)C ； 在上升過程中，C=B時(shí),計(jì)算機(jī)(11)記錄該時(shí)刻為t1;C=A時(shí),計(jì)算機(jī)所記錄時(shí)刻為t2,系統(tǒng)計(jì)算上升速度
【文檔編號】G01P3/68GK103760380SQ201410005015
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】陳度, 張亞偉, 王書茂, 路博 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)