一种捡拾圆捆机控制装置、捡拾圆捆机及其控制方法与流程

1.本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种捡拾圆捆机控制装置、捡拾圆捆机及其控制方法。


背景技术：

2.捡拾圆捆机通常由拖拉机牵引行走，在田地里捡拾秸秆进行压缩并打捆成圆柱形包裹。常见的捡拾圆捆机机身安装有控制盒，当捡拾圆捆机与拖拉机连接后，在拖拉机上安装控制屏，借由控制屏输入的控制指令与控制盒的通信连接，控制捡拾圆捆机的动作。另外，为了方便监控圆捆机的操作状态，还需要在拖拉机内增设视频监控系统，该视频监控系统采用独立的显示屏，通过与摄像头通信连接以监控捡拾圆捆机的作业状态。因常见的圆捆机多没有远程监控系统，实际生产中需要将打捆的位置、作业路径、打捆的捆数和作业面积等信息传输至远程操作平台，所以一般要在拖拉机上加装远程监控系统，为加装远程监控系统多需要增设一套传感器检测上述信息内容。
3.由于圆捆机通过拖拉机牵引进行工作，驾驶室距后面圆捆机较远，控制盒与控制器屏之间设置有通讯线缆，增设的远程控制系统中传感器也连接有线缆，总体线缆布设量大，且距离长，容易发生故障导致信号收发异常，增加了系统的故障率，影响工作效率。另外，加装的远程监控系统需要重新安装一套传感器，容易造成传感器的冗余，且加装的远程监控系统与控制盒分离，在捆数计算上容易出现差异，造成纠纷。还有，视频监控系统与控制盒各自设置显示装置，显示屏数量冗余，占用空间大。


技术实现要素：

4.本发明提供一种捡拾圆捆机控制装置、捡拾圆捆机及其控制方法，用以解决现有技术中捡拾圆捆机控制盒、视频监控系统和远程监控系统各自分散，导致线缆布设长容易出故障且成本高的缺陷。
5.本发明提供一种捡拾圆捆机控制装置，包括控制器，所述控制器包括外壳、显示屏及控制板，所述显示屏安装于所述外壳，所述外壳上还安装有控制按键，所述控制板包括主板与通信模块，所述主板分别与所述显示屏和所述控制按键通信连接，所述通信模块用于与远程控制平台通信连接，所述主板设置有输入输出口。
6.本发明还提供一种捡拾圆捆机，包括机身、传感器系统及如上所述的捡拾圆捆机控制装置，所述传感器系统安装于所述机身，所述控制器通过所述输入输出口与所述传感器系统相连。
7.根据本发明提供的一种捡拾圆捆机，所述传感器系统包括网刀传感器、尾门传感器及捆网离合器，所述网刀传感器、所述尾门传感器和所述捆网离合器分别与所述控制器通信连接；
8.其中，所述网刀传感器用于监测缠网切刀的位置，所述尾门传感器用于监测尾门的开关状态；所述捆网离合器用于触发缠网带动网辊转动进行缠网；
9.所述控制器用于根据所述网刀传感器采集的缠网切刀位置确定缠网是否完成，并在缠网结束后控制缠网切刀切断缠网，所述控制器还用于将所述尾门传感器检测到尾门打开并保持预设时间判定为满仓。
10.根据本发明提供的一种捡拾圆捆机，所述传感器系统还包括底门传感器及底门与捡拾器电磁阀，所述底门传感器和所述底门与捡拾器电磁阀分别与所述控制器通信连接；
11.所述底门传感器用于监测所述底门的开关状态，所述底门与捡拾电磁阀用于在第一状态下与捡拾器相连通以控制捡拾器的升起或浮动，并用于在第二状态下与底门连接以控制底门的开关。
12.根据本发明提供的一种捡拾圆捆机，所述传感器系统还包括转速检测器，所述转速检测器用于检测行进动力输出轴的转速。
13.根据本发明提供的一种捡拾圆捆机，所述捡拾圆捆机还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述控制器电连接，所述蜂鸣器的声响时长依照所述显示屏输入的时长确定。
14.根据本发明提供的一种捡拾圆捆机，所述控制器还被构造为用于设定打捆机构的送网时长和/或停车反应时长。
15.本发明还提供一种捡拾圆捆机控制方法，所述捡拾圆捆机为如上所述的捡拾圆捆机，所述控制器用于执行：
16.接收尾门传感器发送的尾门开关状态，若尾门打开并保持预设时间则判定打捆仓室满仓；
17.满仓后停止捡拾，控制捆网离合器进行缠网，并在缠网结束后控制缠网切刀切断缠网；
18.接收网刀传感器发送的缠网切刀位置，若缠网切刀位于捡拾打捆机下方，则开启尾门释放草捆。
19.根据本发明提供的一种捡拾圆捆机控制方法，所述捡拾圆捆机的草捆密实度通过调节尾门液压阀开口调定尾门油缸的预压力；和/或，
20.所述捡拾圆捆机的捆网圈数通过机械结构调定，通过所述机械结构控制缠网网刀自动下落。
21.根据本发明提供的一种捡拾圆捆机控制方法，当且仅当五个工作标志位顺次均满足，所述捡拾圆捆机的打捆数量增加一，五个工作标志位顺次为第一工作标志位、第二工作标志位、第三工作标志位、第四工作标志位和第五工作标志位；
22.其中，尾门关闭第一预设时间以上判定为第一工作标志位满足；当尾门检测传感器检测到尾门打开且保持预设时间后判定为第二工作标志位满足；当缠网网刀在刀架上并且开始启动缠网则判定为第三工作标志位满足；当检测到送网结束且缠网网刀已落下则第四工作标志位满足；当检测到尾门打开且缠网网刀回位则第五工作标志位满足；当草捆被放出后关闭尾门第二预设时间以上则又回到第一工作标志位。
23.本发明提供的捡拾圆捆机控制装置、捡拾圆捆机及其控制方法，通过输入输出口连接传感器系统，实现作业控制；通过通信模块与远程控制平台通信，从而实现远程监测；同时，通过输入输出口还可以连接摄像头，通过显示屏监控倒车影像等实时画面，实现捡拾圆捆机的作业状态显示，相比于传统的控制装置，该捡拾圆捆机控制装置一机三用，占用空间小，而且远程监测和作业控制共用一套传感器系统，有助于降低成本。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本发明提供的捡拾圆捆机控制装置的前视图；
26.图2是本发明提供的捡拾圆捆机控制装置的后视图；
27.图3是本发明提供的显示屏的显示界面示意图；
28.图4是本发明提供的打捆数量的计数逻辑图；
29.附图标记：
30.10：外壳；
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11：控制按键；
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12：输入输出口；
31.13：安装孔；
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20：显示屏。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”的方向均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.捡拾圆捆机主要包括传动系统、捡拾器、喂入机构、打捆仓室、捆网机构、液压系统及卸捆装置。通常，拖拉机牵引捡拾圆捆机行走，在田地里捡拾秸秆进行压缩并打捆成圆柱形包裹。通常，捡拾圆捆机的传动系统连接拖拉机的后动力输出轴。随着拖拉机的前行，捡拾器的弹齿将地面的草条捡拾起来，经过喂入机构送入打捆仓室，在旋转滚筒的作用下，物料旋转成草芯。持续不断地进行捡拾操作，越来越多的物料进入打捆仓室并不断旋转逐渐形成外紧内松的圆捆，成捆后触发捆网机构对草捆捆网，当达到设定的捆网圈数后触发缠网的切刀将捆绳切断，随后打开舱门将草捆推出，完成一个草捆的打捆作业。
36.下面结合图1
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图2描述本发明提供的捡拾圆捆机控制装置的结构。
37.本发明提供的捡拾圆捆机控制装置，包括控制器。如图1所示，该控制器包括外壳10、显示屏20及控制板，显示屏20安装于外壳10，外壳10上还安装有控制按键11，控制板包括主板与通信模块，主板分别与显示屏20和控制按键11通信连接，通信模块用于与远程控制平台通信连接，主板设置有输入输出口12。
38.具体地，输入输出端口12可以位于外壳10的背面也可以位于外壳10的侧面。需要说明的是，外壳10的背面指的是外壳10背离显示屏20的一面。为了方便安装，外壳10的背面设有搭边，搭边搭设在动力器械的装配孔处，避免外壳10进入装配孔深处，不方便操作。如图1所示，控制按键11可以安装在外壳10的正面并位于显示屏20的任一侧，比如，可以位于显示屏20的下方，也可以位于显示屏20的左侧，还可以位于显示屏20的右侧。当然，控制按键11还可以部分位于显示屏20的下方，部分位于显示屏20的左侧。可以理解的，控制按键11还可以安装在其他位置，对此不做具体限定。
39.如图1所示，控制按键11包括缠网控制键、尾灯控制键、底门和捡拾器动作按键、计数清零按键、读取记录按键及切换自动模式按键。其中，缠网控制键用于触发缠网操作，尾灯控制键用于控制尾灯的开关；底门和捡拾器动作按键用于在被按下时控制底门的开关并在松开时控制捡拾器的升起和浮动；计数清零按键用于清除前一次操作的打捆数量；读取记录按键用于调取捡拾圆捆机的相关信息发送至远程控制平台，切换自动模式按键被按下后从手动模式切换至自动模式。捡拾圆捆机设备默认的模式为手动操作模式，底门和捡拾器动作按键也可以构造为在被按下时控制捡拾器的升起和浮动并在松开时控制底门的开关。需要说明的是，以上控制按键11仅用于示意，其还可以根据需要设置其他功能按键。
40.控制按键11可以采用物理功能按键，也可以采用触屏按键的方式设置在显示屏20上。比如，捡拾圆捆机的显示界面如图3所示，显示界面有多个控制按键。显示屏20采用七寸或十寸屏幕。另外，在主板的背面还设置有sim卡的卡槽。在外壳10的背面还设有与主板连接的程序下载口，以便根据传感器系统的不同下载不通过的控制程序。当然，也可以在主板内直接加载特定传感器系统的控制程序，此时无需额外设置程序下载口。
41.本发明实施例提供的捡拾圆捆机控制装置，可以与捡拾圆捆机成套出售，也可以作为捡拾圆捆机的配件，单独出售。为了方便将捡拾圆捆机控制装置安装在动力器械如拖拉机上，外壳10设有安装孔13。安装孔13有多个，如图2所示，四个安装孔13分布在外壳10的四个角处。
42.本发明实施例提供的捡拾圆捆机控制装置，通过输入输出口12可以连接传感器系统，实现作业控制；通过通信模块可以与远程控制平台通信，从而实现远程监测；同时，通过输入输出口12还可以连接摄像头，通过显示屏20监控倒车影像等实时画面，实现捡拾圆捆机的作业状态显示，由此相比于传统的控制装置，该捡拾圆捆机控制装置一机三用，占用空间小，而且远程监测和作业控制共用一套传感器系统，有助于降低成本。
43.本发明实施例还提供了一种捡拾圆捆机，包括机身、传感器系统及如上所述的捡拾圆捆机控制装置。其中，传感器系统安装于机身，控制器通过输入输出口12与传感器系统相连。
44.相比于传统控制盒与控制屏分离的结构形式，本发明实施例提供的捡拾圆捆机，捡拾圆捆机控制装置一机三用，集成度高，有助于减少设置的屏幕和传感器系统数量，降低成本，减少线缆排布数量，降低故障发生率。
45.其中，本发明实施例提供的捡拾圆捆机，包括手动和自动两种工作模式。手动模式下：当草捆捡拾满仓后会发出满仓报警提示缠网，驾驶员通过显示屏20的控制按键11触发缠网，缠网完成后通过机械结构自动落刀，驾驶员控制拖拉机的液压挡把以开启尾门，待草捆完全放出后驾驶员再关闭尾门。自动模式下：捆网环节为自动，不再需要驾驶员触发缠
网，捡拾圆捆机自动送网。
46.具体地，传感器系统包括网刀传感器、尾门传感器及捆网离合器，网刀传感器、尾门传感器和捆网离合器分别与控制器通信连接。其中，网刀传感器用于监测缠网切刀的位置，尾门传感器用于监测尾门的开关状态；捆网离合器用于触发缠网带动网辊转动进行缠网。控制器用于根据网刀传感器采集的缠网切刀位置确定缠网是否完成，并在缠网结束后控制缠网切刀切断缠网，控制器还用于将尾门传感器检测到尾门打开并保持预设时间判定为满仓。预设时间可以为2s～5s，比如，设定预设时间为3s，当检测到尾门打开并保持打开状态达3s则判定满仓；若检测到尾门打开但在3s内回到关闭状态，则不会被判定为满仓，从而避免将振动导致的尾门开合误判为满仓。预设时间可以根据秸秆干湿状态自行设置。
47.为了方便理解本发明实施例，对捡拾圆捆机的工作流程介绍如下。
48.捡拾过程中，尾门关闭，随着动力器械如拖拉机的前行，捡拾圆捆机不断捡拾秸秆。满仓后，启动第一次报警，提示驾驶员停止前行；在拖拉机停止运行后，根据生成的第一指令控制缠网离合器进行缠网，并在缠网完成后控制缠网切刀切断缠网；在缠网切刀处于切断缠网后的位置时，则进行第二次报警，控制捆网机构停止送网阻断缠网操作；在缠网离合器停止缠网后，接收尾门传感器发送的尾门开关状态，在停止缠网后根据生成的第三指令控制尾门开启；尾门开启释放草捆后根据生成的第四指令控制尾门关闭。
49.本发明实施例提供的传感器系统中借助尾门传感器检测到尾门打开也即尾门胀仓时，保持预设时间才会被判定为满仓，避免在打捆完成后振动作用下尾门不断开合出现误报警的情况，提高系统的稳定性。
50.在上述实施例的基础上，传感器系统还包括底门传感器及底门与捡拾器电磁阀，底门传感器和底门与捡拾器电磁阀分别与控制器通信连接。底门传感器用于监测底门的开关状态，底门与捡拾电磁阀用于在第一状态下与捡拾器相连通以控制捡拾器的升起或浮动，并用于在第二状态下与底门连接以控制底门的开关。
51.其中，相比于传统分别设置底门电磁阀和捡拾器电磁阀的安装方式，本发明实施例提供的传感器系统，仅安装一个底门与捡拾器电磁阀即可同时控制底门和捡拾器的动作。通过底门和捡拾器动作按键择一连通底门或捡拾器上的液压电磁阀油路。底门传感监测底门开关状态，将开关状态发送至控制器。在捡拾圆捆机处于工作状态时，底门处于关闭状态，当捡拾圆捆机内部出现堵塞时，按下控制器上的底门和捡拾器动作按键使底门上的液压电磁阀连通油路，以打开底门释放堵塞的秸秆。当捡拾圆捆机在田地间转移时，底门和捡拾器动作按键处于非按压状态，底门与捡拾器电磁阀控制捡拾器上的液压电磁阀油路连通，以控制捡拾器处于升起状态；当捡拾圆捆机处于工作状态时，捡拾器处于浮动状态。
52.在上述任一实施例基础上，传感器系统还包括转速检测器，转速检测器用于检测行进动力输出轴的转速。本发明实施例中，捡拾圆捆机的传动动力由拖拉机后动力输出提供。可以理解的，行进动力输出轴的转速也即打捆仓室内辊筒的转速，当转速过高时，控制器获取转速信息并在显示屏20上显示以供驾驶员参考，提醒驾驶员防止转速过高损坏传动轴和捡拾圆捆机的链条。
53.另外，该捡拾圆捆机还包括蜂鸣器，蜂鸣器与控制器电连接，蜂鸣器的声响时长依照显示屏20输入的时长的确定。除此之外，控制器还被构造为用于设定打捆机构的送网时长和/或停车反应时长。
54.其中，通过控制按键11或者显示屏20自行设置蜂鸣器的声响时长。当打捆仓室满仓后，驾驶员需要停车并启动缠网操作，驾驶员根据自己的习惯设置3s或4s作为停车反应时间，待车停后再启动缠网操作。类似地，缠网过程中，打捆机构不间断送网，当缠网切刀切断缠网后，设置送网时长，避免切断后仍在送网导致缠网拥堵。
55.另外，本发明实施例还提供一种捡拾圆捆机控制方法，捡拾圆捆机为如上所述的捡拾圆捆机，控制器用于执行：
56.接收尾门传感器发送的尾门开关状态，若尾门打开并保持预设时间则判定打捆仓室满仓；
57.满仓后停止捡拾，控制捆网离合器进行缠网，并在缠网结束后控制缠网切刀切断缠网；
58.接收网刀传感器发送的缠网切刀位置，若缠网切刀位于捡拾打捆机下方，则开启尾门释放草捆。
59.本发明实施例提供的控制方法，根据尾门的开度判断是否满仓，同时在尾门打开后并保持预设时间，避免将振动导致的尾门打开误判为满仓，提高满仓判断的准确性，提高捡拾圆捆机操作稳定性。另外，不需要设置压力传感器即可进行判定，减少设置的传感器数量，相比于压力检测判断是否满仓的方式，通过尾门打开后维持时长判断是否满仓，成本低且更加准确可靠。
60.在上述实施例基础上，捡拾圆捆机的草捆密实度通过调节尾门液压阀开口调定尾门油缸的预压力；和/或，
61.捡拾圆捆机的捆网圈数通过机械结构调定，通过机械结构控制缠网网刀自动下落。
62.其中，捡拾圆捆机的草捆密实度通过液压方式调节，借助满仓时的压力信息即可判定，捡拾圆捆机的草捆密度通过在打捆操作前人工调节尾门阀块的液压阀开口控制尾门油缸的预压力，进而调定草捆的密实度，当超过预压力后尾门才打开。根据草捆的湿度可以设置不同的预压力。
63.捆网圈数采用机械调节的方式，比如借助齿轮调节，当达到预设的捆网圈数后缠网网刀自动落下。
64.本发明实施例提供的捡拾圆捆机控制方法，当且仅当五个工作标志位顺次均满足，捡拾圆捆机的打捆数量增加一，五个工作标志位顺次为第一工作标志位、第二工作标志位、第三工作标志位、第四工作标志位和第五工作标志位；
65.其中，如图4所示，尾门关闭第一预设时间以上判定为第一工作标志位满足；当尾门检测传感器检测到尾门打开且保持预设时间后判定为第二工作标志位满足；当缠网网刀在刀架上并且开始启动缠网则判定为第三工作标志位满足；当检测到送网结束且缠网网刀已落下则第四工作标志位满足；当检测到尾门打开且缠网网刀回位则第五工作标志位满足；当草捆被放出后关闭尾门第二预设时间以上则又回到第一工作标志位。
66.比如，尾门关闭6秒钟以上判定为第一工作标志位满足；当捡拾草捆并压捆到尾门胀仓且保持预设时间则判定为第二工作标志位满足；当缠网网刀在刀架上并且开始启动缠网则判定为第三工作标志位满足；当检测到送网结束且缠网网刀已落下则第四工作标志位满足；当检测到尾门打开且缠网网刀回位则第五工作标志位满足；当草捆放出关闭尾门6s
以上则又回到第一工作标志位，此时开始下一个周期的打捆作业和计数逻辑循环。
67.本发明实施例提供的捡拾圆捆机控制方法，只有当满足预设的流程才会计数，同时还能获取作业时的车速和经纬度位置信息，远程控制平台综合计数量、作业时的车速和经纬度位置信息联合判定作业亩数，提高监测的准确率，避免重复和遗漏，减轻监测难度。
68.本发明实施例提供的捡拾圆捆机控制方法，通过调整计数逻辑，从第一工作标志位、第二工作标志位、第三工作标志位、第四工作标志位到第五工作标志位数次满足后才会计数，避免人为造假。
69.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。