一种联合收割打捆机的打捆机控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种联合收割打捆机的打捆机控制系统，包括微控制器、轮毂转速检测装置、打捆机传动轴转矩检测装置、秸秆喂入量检测装置、保险螺栓、防撞装置、防撞块位置监测装置、联合收割打捆机前进速度控制装置以及打捆机异常情况报警装置。本实用新型采用带有轮毂转速检测、打捆机传动轴转矩检测、秸秆喂入量检测、防撞块位置监测、异常情况报警和微控制器构成的联合收割打捆一体机的打捆机控制系统，实现了联合收割打捆一体机的打捆机在正常工作时的高效性、稳定性和可靠性，同时还提高了整个联合收割打捆一体机的工作效率和工作环境适应能力。当联合收割打捆一体机的打捆机发生故障时，便于操作人员做出及时准确判断、分析和操作。
【专利说明】
一种联合收割打捆机的打捆机控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及农用机械领域，特别涉及一种联合收割打捆机的打捆机控制系统。
【背景技术】
[0002]联合收割打捆机是一种集联合收割机和秸杆打捆机功能为一体的新型高效农业装备，能够一次性高效、快捷地处理好小麦、水稻等粮食作物收获过程中的联合收割和打捆功能，大大地提高了农作物的收获效率、减轻农作物收割过程中的劳动强度。但现有装备受整机功率、工作效率及收割过程中工作状况的复杂性影响，打捆机的喂入量波动较大，会导致堵塞和打捆过程叠压层密度变化现象的发生，造成打捆装置上传动轴和各部件的变形，进而影响到整个收割机的工作性能，甚至会导致打捆机核心部件的卡死或扭曲变形。本实用新型提供了一种联合收割打捆一体机的打捆机控制系统，解决打捆机的稳定可靠运行，可以保障联合收割打捆一体机的高效、稳定和可靠工作。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型目的是:提供一种联合收割打捆一体机的打捆机控制系统，以解决联合收割打捆一体机工作中的喂入量波动较大而造成堵塞和打捆过程叠压层密度变化现象的发生，甚至造成整个联合收割打捆一体机性能下降并影响其使用寿命的问题。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]—种联合收割打捆机的打捆机控制系统，包括微控制器、轮毂转速检测装置、打捆机传动轴转矩检测装置、秸杆喂入量检测装置、保险螺栓、防撞装置、防撞块位置监测装置、联合收割打捆机前进速度控制装置以及打捆机异常情况报警装置，其中:
[0006]轮毂转速检测装置，用于检测打捆机传动轴的转动速度；
[0007]打捆机传动轴转矩检测装置，用于对打捆机传动轴的转矩进行测量；
[0008]秸杆喂入量检测装置，用于测量秸杆每次叠压所形成的秸杆层的密度；
[0009]防撞装置由防撞块和撞块拉杆组成，防撞装置安装在活塞连杆组件附近，当打捆时序紊乱时，防撞块弹出，阻挡活塞连杆组件继续工作，造成打捆机传动轴负载急剧增大，使保险螺栓扭断，使打捆机停止工作，以避免打捆机因时序紊乱而造成核心部件相互碰撞而造成损坏；
[0010]防撞块位置监测装置，用于检测防撞装置的防撞块的当前位置；
[0011]联合收割打捆机前进速度控制装置，用于控制联合收割打捆机的行进速度；
[0012]打捆机异常情况报警装置，用于对打捆机工作中出现的异常情况进行报警；
[0013]微控制器，接收轮毂转速检测装置、打捆机传动轴转矩检测装置、秸杆喂入量检测装置和防撞块位置监测装置的检测信号，进行整个打捆机的状态监控，并通过控制联合收割打捆机前进速度控制装置对联合收割打捆机前进速度辅助控制，通过打捆机异常情况报警装置进行报警。
[0014]优选的，还包括保险螺栓，所述保险螺栓连接在联合收割打捆机的飞轮和轮毂之间，用于当打捆时序紊乱或打捆机严重过载时使打捆机失去动力而避免核心部件的损坏。
[0015]优选的，所述轮毂转速检测装置包括由磁铁和霍尔传感器组成非接触式转速传感器。
[0016]优选的，所述打捆机传动轴转矩检测装置采用光电式转矩传感器。
[0017]优选的，其特征在于:所述秸杆喂入量检测装置采用压力传感器构成。
[0018]优选的，所述联合收割打捆机前进速度控制装置采用无级液压变速机构，由给定的输入电压设定输出速度的。
[0019]优选的，所述打捆机异常情况报警装置由语音报警装置和双色指示灯构成。
[0020]优选的，所述微控制器采用STM8S系列微控制器，用于进行整个打捆机的状态监控和联合收割打捆机前进速度辅助控制。
[0021]本实用新型的优点是:
[0022]本实用新型所提供的联合收割打捆机的打捆机控制系统，采用带有轮毂转速检测、打捆机传动轴转矩检测、秸杆喂入量检测、防撞块位置监测、异常情况报警和微控制器构成的联合收割打捆一体机的打捆机控制系统，实现了联合收割打捆一体机的打捆机在正常工作时的高效性、稳定性和可靠性，同时还提高了整个联合收割打捆一体机的工作效率和工作环境适应能力。当联合收割打捆一体机的打捆机发生故障时，能够及时地为操作人员提供明确的故障信息，便于操作人员做出及时准确判断、分析和操作。
【附图说明】
[0023]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0024]图1为本实用新型所述的联合收割打捆机的打捆机控制系统结构框图。
【具体实施方式】
[0025]如图1所示，本实用新型所揭示的联合收割打捆机的打捆机控制系统，包括轮毂转速检测装置，打捆机传动轴转矩检测装置，秸杆喂入量检测装置，保险螺栓，防撞装置，防撞块位置监测装置，联合收割打捆机前进速度控制装置，打捆机异常情况报警装置和微控制器。
[0026]轮毂转速检测装置，由磁铁和霍尔传感器组成非接触式转速传感器，用于检测打捆机传动轴的转动速度；
[0027]打捆机传动轴转矩检测装置，采用两个圆盘光栅、光源和光敏元件构成光电式转矩传感器，用于对打捆机传动轴的转矩进行测量；
[0028]秸杆喂入量检测装置，采用压力传感器构成，用于测量秸杆每次叠压所形成的秸杆层的密度；
[0029]保险螺栓，是一个安装在飞轮和轮毂之间具有一定强度的金属螺栓，用于当打捆时序紊乱或打捆机严重过载时使打捆机失去动力而避免核心部件的损坏；
[0030]防撞装置，由防撞块和撞块拉杆组成，用于避免因打捆时序紊乱而造成打捆机核心部件的损坏；
[0031]防撞块位置监测装置由磁铁和霍尔传感器组，用于检测防撞块的当前位置是否在正常位置；
[0032]联合收割打捆机前进速度控制装置，是一种由给定的输入电压设定输出速度的无级液压变速机构，用于控制联合收割打捆机的行进速度；
[0033]打捆机异常情况报警装置，由专用语音报警装置和双色指示灯构成，用于对打捆机工作中出现的时序紊乱、过载等异常情况进行语音和灯光报警；
[0034]微控制器采用欧洲意法半导体公司推出的针对汽车电子、工业应用、医疗设备和消费电子开发的高集成度、性能优异的STM8S系列微控制器，用于进行整个打捆机的状态监控和联合收割打捆机前进速度辅助控制。
[0035]本实用新型所采用的技术原理是:本实用新型采用STM8S系列微控制器与轮毂转速检测装置、打捆机传动轴转矩检测装置、秸杆喂入量检测装置、防撞块位置监测装置、联合收割打捆机前进速度控制装置、打捆机异常情况报警装置进行控制线路连接，构成联合收割打捆一体机的打捆机控制系统硬件结构。联合收割打捆一体机的打捆机工作时，微控制器实时监测为打捆机提供动力的轮毂转速、打捆机传动轴转矩、秸杆喂入量和防撞块位置信息。
[0036]具体工作时，包括以下五种情形。
[0037]1.当打捆机传动轴转矩大于设定值、轮毂转速降低(在设定范围之内)且秸杆喂入量过大则表明当前联合收割打捆一体机的收割速度过快，工作负荷过大，微控制器给联合收割打捆机前进速度控制装置发出降低收割速度信号，使联合收割打捆机前进速度在一定范围内降低，以减小打捆机的秸杆喂入量，降低打捆机的负载。
[0038]2.当打捆机传动轴转矩小于设定值、轮毂转速升高(在设定范围之内)且秸杆喂入量过小则表明当前联合收割打捆一体机的收割速度过慢，工作效率较低，微控制器给联合收割打捆机前进速度控制装置发出提高收割速度信号，使联合收割打捆机前进速度在一定范围内升尚，以增大打拥机的稻杆喂入量，提尚打拥机的负载，提尚联合收割打拥机的工作效率；
[0039]3.当打捆机因异常情况发生严重过载时，连接在飞轮和轮毂之间的机械连接件一一保险螺栓会发生断裂以保护打捆机的核心部件。
[0040]4.微控制器会检测到轮毂转速严重降低甚至为零转速、打捆机传动轴转矩大幅度减小甚至为零，但此时防撞块位置没有发生变化，由此可以判断出当前打捆机因严重过在而停止工作，微控制器向联合收割打捆机操作人员发出语音和灯光报警，为其提供打捆机因过载而造成故障的信息，同时向联合收割打捆机前进速度控制装置发出停止信号(该信号可以被操作人员强制取消)，停止联合收割打捆机的工作。
[0041]5.当打捆机工作中发生时序紊乱时，防撞装置会使防撞块弹出而脱离原来正常位置，以阻止活塞曲柄机构运转，打捆机停止工作，从而使保险螺栓断裂，此时微控制器会检测到轮毂转速降为零、打捆机传动轴转矩大幅度减小甚至为零，此时防撞块脱离正常位置，由此可以判断出当前打捆机因时序紊乱而停止工作，微控制器向联合收割打捆机操作人员发出语音和灯光报警，为其提供打捆机因时序紊乱而造成故障的信息，同时向联合收割打捆机前进速度控制装置发出停止信号(该信号同样可以被操作人员强制取消)，停止联合收割打捆机的工作。在打捆机正常工作工程中，微控制器会实时监测打捆机传动轴转矩、轮毂转速和秸杆喂入量信息，并进行综合分析和判断，使联合收割打捆机在较高的工作效率下稳定、可靠地运行。
[0042]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种联合收割打捆机的打捆机控制系统，其特征在于，包括微控制器、轮毂转速检测装置、打捆机传动轴转矩检测装置、秸杆喂入量检测装置、保险螺栓、防撞装置、防撞块位置监测装置、联合收割打捆机前进速度控制装置以及打捆机异常情况报警装置，其中: 轮毂转速检测装置，用于检测打捆机传动轴的转动速度； 打捆机传动轴转矩检测装置，用于对打捆机传动轴的转矩进行测量； 秸杆喂入量检测装置，用于测量秸杆每次叠压所形成的秸杆层的密度； 防撞装置由防撞块和撞块拉杆组成，防撞装置安装在活塞连杆组件附近，当打捆时序紊乱时，防撞块弹出，阻挡活塞连杆组件继续工作，造成打捆机传动轴负载急剧增大，使保险螺栓扭断，使打捆机停止工作，以避免打捆机因时序紊乱而造成核心部件相互碰撞而造成损坏； 防撞块位置监测装置，用于检测防撞装置的防撞块的当前位置； 联合收割打捆机前进速度控制装置，用于控制联合收割打捆机的行进速度； 打捆机异常情况报警装置，用于对打捆机工作中出现的异常情况进行报警； 微控制器，接收轮毂转速检测装置、打捆机传动轴转矩检测装置、秸杆喂入量检测装置和防撞块位置监测装置的检测信号，进行整个打捆机的状态监控，并通过控制联合收割打捆机前进速度控制装置对联合收割打捆机前进速度辅助控制，通过打捆机异常情况报警装置进行报警。2.根据权利要求1所述的联合收割打捆机的打捆机控制系统，其特征在于，还包括保险螺栓，所述保险螺栓连接在联合收割打捆机的飞轮和轮毂之间，用于当打捆时序紊乱或打捆机严重过载时使打捆机失去动力而避免核心部件的损坏。3.根据权利要求1所述的联合收割打捆机的打捆机控制系统，其特征在于，所述轮毂转速检测装置包括由磁铁和霍尔传感器组成非接触式转速传感器。4.根据权利要求1所述的联合收割打捆机的打捆机控制系统，其特征在于，所述打捆机传动轴转矩检测装置采用光电式转矩传感器。5.根据权利要求1所述的联合收割打捆机的打捆机控制系统，其特征在于，其特征在于:所述秸杆喂入量检测装置采用压力传感器构成。6.根据权利要求1所述的联合收割打捆机的打捆机控制系统，其特征在于，所述联合收割打捆机前进速度控制装置采用无级液压变速机构，由给定的输入电压设定输出速度的。7.根据权利要求1所述的联合收割打捆机的打捆机控制系统，其特征在于，所述打捆机异常情况报警装置由语音报警装置和双色指示灯构成。8.根据权利要求1所述的联合收割打捆机的打捆机控制系统，其特征在于，所述微控制器采用STM8S系列微控制器，用于进行整个打捆机的状态监控和联合收割打捆机前进速度辅助控制。
【文档编号】A01D41/12GK205510881SQ201620057378
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月21日
【发明人】赵婧巍, 张美琪, 汤沛, 林鑫焱, 夏基胜
【申请人】赵婧巍, 盐城工学院