CN107750601B - 收割机高位卸粮筒控制装置及控制方法 - Google Patents

收割机高位卸粮筒控制装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种收割机高位卸粮筒控制装置及控制方法，包括旋转电机齿轮、转速传感器、卸粮筒提升转轴、处理模块、提升限位传感器、提升油缸电磁阀控制模块、转动电机控制模块、参数预设模块、控制面板；所述转速传感器用于向所述处理模块发送所述旋转电机齿轮的转动齿数脉冲；所述提升限位传感器用于向所述处理模块发送卸粮筒提升到位信号；所述参数预设模块用于向所述处理模块发送旋转筒转动电机转动角度的预设转动角度信息；所述处理模块对信号处理后控制旋转电机运行状态；本发明中通过转速传感器获取旋转电机齿轮的转动的轮齿个数，当旋转电机齿轮旋转到预设角度时控制电机停止转动，实现灵活控制旋转筒电机的旋转角度。

Description

收割机高位卸粮筒控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及一种收割机高位卸粮筒控制装置及控制方法，属于农机控制技术领域。
背景技术
目前收割机的自动卸粮系统主要采用申请号为2015204934373的实用新型专利公开的联合收割机高位卸粮一键回收自动控制装置，此装置利用在旋转筒上安装三个限位器，通过限位器确定旋转筒的左、右以及原位这三个旋转位置。由于采用固定的限位器来确定旋转筒左右旋转位置，灵活性较低，如需增加旋转位置，则需增加相应位置限位器。同时，没有考虑电机和机械部件的惯性，因为采用限位器，旋转筒会在触发限位器之后因为惯性继续发生旋转，使得卸粮筒回位时出现偏差，导致卸粮筒与卸粮筒托架发生碰撞而损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种收割机高位卸粮筒控制装置，以解决现有收割机高位卸粮筒控制装置卸粮筒旋转角度灵活性低、回位时出现偏差的技术缺陷和问题。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种收割机高位卸粮筒控制装置，包括旋转电机齿轮、转速传感器、卸粮筒提升转轴、处理模块、提升限位传感器、提升油缸电磁阀控制模块、转动电机控制模块、参数预设模块、控制面板；
所述控制面板设置于操作台上，控制面板上设有转动开关以及回位开关；所述转动开关与所述处理模块连接，用于向所述处理模块发送卸粮筒旋转启动信号；所述回位开关与所述处理模块连接，用于向所述处理模块发送卸粮筒回位启动信号；所述转速传感器设置于所述旋转电机齿轮一侧的机体壳上与所述处理模块连接，传感头朝向所述旋转电机齿轮的轮齿，用于向所述处理模块发送所述旋转电机齿轮的转动齿数脉冲；所述提升限位传感器设置于所述卸粮筒提升转轴正上端与所述处理模块连接，用于向所述处理模块发送卸粮筒提升到位信号；所述参数预设模块与所述处理模块连接，用于向所述处理模块发送旋转筒转动电机转动角度的预设转动角度信息；所述处理模块基于所述卸粮筒旋转启动信号、卸粮筒回位启动信号、预设转动角度信息、转动齿数脉冲以及卸粮筒提升到位信号，发送电磁阀控制信号以及电机控制信号；所述提升油缸电磁阀控制模块与所述处理模块连接，基于所述电磁阀控制信号控制提升油缸电磁阀工作状态；所述转动电机控制模块与所述处理模块连接，基于所述电机控制信号控制旋转筒转动电机运作状态。
本发明通过以下技术方案进一步实现：
进一步地，所述收割机高位卸粮筒控制装置还包括：定位传感器以及定位块；所述定位块设置于所述旋转电机齿轮的齿轮面上；所述定位传感器的传感头朝向所述定位块，所述定位传感器固定于所述旋转电机齿轮一侧的机体壳上，与所述处理模块连接，用于向所述处理模块发送回位到位信号。
进一步地，所述转速传感器以及所述定位传感器是霍尔型接近开关传感器。
进一步地，所述转速传感器以及所述定位传感器是对射型红外传感器；所述旋转电机齿轮的轮齿经过所述转速传感器的发射头以及接收头之间；所述定位块经过上述所述定位传感器发射头以及接收头之间。
进一步地，所述收割机高位卸粮筒控制装置还包括：急停按钮；所述急停按钮与所述处理模块连接，用于向所述处理模块发送电机急停信号。
进一步地，所述收割机高位卸粮筒控制装置还包括：远程控制器；所述远程控制器与所述处理模块通讯连接，用于向所述处理模块发送转动、回位以及停止信号。
本发明的目的还可以通过以下技术方案予以实现：
一种收割机高位卸粮筒控制装置的控制方法，包括：
收割机卸粮筒转动控制以及收割机卸粮筒回位控制；
其中，收割机卸粮筒转动控制包括：
S1：所述处理模块接收预设转动角度信息；
S2：所述处理模块驱动提升油缸电磁阀提升卸粮筒，当所述处理模块收到卸粮筒提升到位信号时，停止驱动提升油缸电磁阀提升卸粮筒；
S3：所述处理模块驱动旋转筒转动电机转动，并计算旋转电机齿轮已转动角度，当旋转电机齿轮转动角度与预设转动角度相等时，停止驱动旋转筒转动电机，完成收割机卸粮筒转动控制；
收割机卸粮筒回位控制包括：
A1：所述处理模块驱动旋转筒转动电机反向转动，并计算旋转电机齿轮已转动角度，当旋转电机齿轮转动角度与预设转动角度相等时，停止驱动旋转筒转动电机；
A2：所述处理模块驱动提升油缸电磁阀下降卸粮筒直至最低点，完成收割机卸粮筒回位控制。
一种收割机高位卸粮筒控制装置的控制方法，包括：
收割机卸粮筒转动控制以及收割机卸粮筒回位控制；
其中，收割机卸粮筒转动控制包括：
S1：所述处理模块接收预设转动角度信息；
S2：所述处理模块驱动提升油缸电磁阀提升卸粮筒，当所述处理模块收到卸粮筒提升到位信号时，停止驱动提升油缸电磁阀提升卸粮筒；
S3：所述处理模块驱动旋转筒转动电机转动，并计算旋转电机齿轮已转动角度，当旋转电机齿轮转动角度与预设转动角度相等时，停止驱动旋转筒转动电机，完成收割机卸粮筒转动控制；
收割机卸粮筒回位控制包括：A1：所述处理模块驱动旋转筒转动电机反向转动，并计算旋转电机齿轮已转动角度，当所述处理模块接收到回位到位信号时，停止驱动旋转筒转动电机；
A2：所述处理模块驱动提升油缸电磁阀下降卸粮筒直至最低点，完成收割机卸粮筒回位控制。
本发明通过以下技术方案进一步实现：
进一步地，S1中所述预设转动角度信息包括：预设角度以及所述旋转电机齿轮的轮齿总个数；S1还包括计算旋转电机齿轮转动一个轮齿所转动角度，公式如下：
α＝360/M；
其中，α是旋转电机齿轮转动一个轮齿所转动的角度；M是旋转电机齿轮的轮齿总个数。
进一步地，S3以及A1中计算旋转电机齿轮已转动角度的方法包括：
所述处理模块累加转动齿数脉冲个数；
所述处理模块计算旋转电机齿轮已转动角度的公式如下：
αT＝α*Tsum；
其中，αT是旋转电机齿轮已转动角度；α是旋转电机齿轮转动一个轮齿所转动的角度；Tsum是转动齿数脉冲总个数。
进一步地，S3中还包括当旋转筒转动电机转动角度等于预设转动角度的五分之四时，降低旋转筒转动电机的转速；A1中还包括当旋转筒转动电机转动角度等于预设转动角度的五分之四时，降低旋转筒转动电机的转速。
进一步地，所述降低旋转筒转动电机的转速至原转速的三分之一。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
在本发明中，主要通过转速传感器获取旋转电机齿轮的转动的轮齿个数，处理模块基于转动的轮齿个数计算出旋转电机齿轮已转度数，当旋转电机齿轮旋转到预设角度时控制电机停止转动，已达到对旋转筒电机的控制，实现灵活控制旋转筒电机的旋转角度。
在本发明中，采用定位传感器配合定位块，在卸粮筒回位控制过程中，处理模块收到定位传感器发送的信号时，停止电机转动，回位精度高。
在本发明中，运用急停按钮，在出现异常情况时，能及时停止电机转动，保护装置。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的侧视图；
图3是本发明的旋转电机齿轮处局部放大图；
图4是本发明卸粮筒提升轴处局部放大图。
其中，1-旋转电机齿轮，2-转速传感器，3-卸粮筒提升转轴，4-处理模块，5-提升限位传感器。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1-4所示，本发明收割机高位卸粮筒控制装置，包括旋转电机齿轮1、转速传感器2、卸粮筒提升转轴3、处理模块4、提升限位传感器5、提升油缸电磁阀控制模块6、转动电机控制模块7、参数预设模块、控制面板、定位传感器以及定位块；
控制面板设置于操作台上，控制面板上设有转动开关以及回位开关；转动开关与处理模块4连接，用于向处理模块4发送卸粮筒旋转启动信号；回位开关与处理模块4连接，用于向处理模块4发送卸粮筒回位启动信号；转速传感器2设置于旋转电机齿轮1一侧的机体壳上与处理模块4连接，用于向处理模块4发送旋转电机齿轮1的转动齿数脉冲；提升限位传感器5设置于卸粮筒提升转轴3正上端与处理模块4连接，用于向处理模块4发送卸粮筒提升到位信号；参数预设模块与处理模块4连接，用于向处理模块4发送旋转筒转动电机转动角度的预设转动角度信息；处理模块4基于卸粮筒旋转启动信号、卸粮筒回位启动信号、预设转动角度信息、转动齿数脉冲以及卸粮筒提升到位信号，发送电磁阀控制信号以及电机控制信号。提升油缸电磁阀控制模块6与处理模块4连接，基于电磁阀控制信号控制提升油缸电磁阀工作状态。转动电机控制模块7与处理模块4连接，基于电机控制信号控制旋转筒转动电机运作状态；定位块设置于旋转电机齿轮1的齿轮面上；定位传感器与定位块相对设置，固定于旋转电机齿轮1一侧的机体壳上，与处理模块4连接，用于向处理模块4发送回位到位信号。
当需要收割机卸粮筒转动至卸粮位时，操作人员先用参数预设模块输入旋转筒电机需要转动的角度，以及所使用的旋转电机齿轮1的总轮齿个数，处理模块4会先计算旋转电机齿轮1每个轮齿所代表的度数，计算公式如下：
α＝360/M；
其中，α是旋转电机齿轮转动一个轮齿所转动的角度；M是旋转电机齿轮的轮齿总个数。
处理模块4先通过提升油缸电磁阀控制模块6控制卸粮筒的提升油缸将卸粮筒进行提升，当卸粮筒提升到最高位置时，设置在于卸粮筒提升转轴3正上端的提升限位传感器5触发，向处理模块4发送卸粮筒提升到位信号，处理模块4停止提升卸粮筒。卸粮筒提升到位后，处理模块4通过转动电机控制模块7控制旋转筒转动电机带动旋转电机齿轮1转动，此时每转动一个轮齿转速传感器2产生一个转动齿数脉冲，处理模块4累加转动齿数脉冲来获取旋转电机齿轮1转动的轮齿总数，并计算已转动角度，公式如下：
αT＝α*Tsum；
其中，αT是旋转电机齿轮已转动角度；α是旋转电机齿轮转动一个轮齿所转动的角度；Tsum是转动齿数脉冲总个数。
当旋转电机齿轮1的旋转角度达到预设角度的五分之四时，处理模块4通过转动电机控制模块7控制旋转筒转动电机减速，减速至原速的三分之一。将旋转筒转动电机减速，可以避免在停止转动时因惯性而继续转动的情况。处理模块4判断旋转电机齿轮1转动的角度是否与预设转动角度相同，当相同时停止旋转筒电机，完成卸粮筒转动控制。
当卸粮完成，需要将卸粮筒回位时，步骤基本是卸粮筒卸粮转动步骤的反向运作，其中，处理模块4先控制旋转电机齿轮1与卸粮时转动方向相反的方向转动，处理模块4可以通过判断旋转电机齿轮1转动的角度是否与预设转动角度值相同，来判断是否旋转到位；也可通过判断是否接收到定位传感器发送的回位到位信号，来判断是否旋转到位。定位块可以看作旋转电机齿轮的原始位置的一个标记点，当定位块触发定位传感器时，表示旋转电机齿轮已经转回到原始位置，此时放下卸粮筒时，不会出现偏差。
操纵人员可以通过远程控制器发送控制指令，实现远程控制卸粮筒运作。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种收割机高位卸粮筒控制装置，其特征在于，包括旋转电机齿轮、转速传感器、卸粮筒提升转轴、处理模块、提升限位传感器、提升油缸电磁阀控制模块、转动电机控制模块、参数预设模块、控制面板；所述控制面板设置于操作台上，控制面板上设有转动开关以及回位开关；所述转动开关与所述处理模块连接，用于向所述处理模块发送卸粮筒旋转启动信号；所述回位开关与所述处理模块连接，用于向所述处理模块发送卸粮筒回位启动信号；所述转速传感器设置于所述旋转电机齿轮一侧的机体壳上与所述处理模块连接，传感头朝向所述旋转电机齿轮的轮齿，用于向所述处理模块发送所述旋转电机齿轮的转动齿数脉冲；所述提升限位传感器设置于所述卸粮筒提升转轴正上端与所述处理模块连接，用于向所述处理模块发送卸粮筒提升到位信号；所述参数预设模块与所述处理模块连接，用于向所述处理模块发送旋转筒转动电机转动角度的预设转动角度信息；所述处理模块基于所述卸粮筒旋转启动信号、卸粮筒回位启动信号、预设转动角度信息、转动齿数脉冲以及卸粮筒提升到位信号，发送电磁阀控制信号以及电机控制信号；所述提升油缸电磁阀控制模块与所述处理模块连接，基于所述电磁阀控制信号控制提升油缸电磁阀工作状态；所述转动电机控制模块与所述处理模块连接，基于所述电机控制信号控制旋转筒转动电机运作状态。
2.如权利要求1所述的收割机高位卸粮筒控制装置，其特征在于，还包括：定位传感器以及定位块；所述定位块设置于所述旋转电机齿轮的齿轮面上；所述定位传感器的传感头朝向所述定位块，所述定位传感器固定于所述旋转电机齿轮一侧的机体壳上，与所述处理模块连接，用于向所述处理模块发送回位到位信号。
3.如权利要求2所述的收割机高位卸粮筒控制装置，其特征在于，所述转速传感器以及所述定位传感器是霍尔型接近开关传感器。
4.如权利要求2所述的收割机高位卸粮筒控制装置，其特征在于，所述转速传感器以及所述定位传感器是对射型红外传感器；所述旋转电机齿轮的轮齿经过所述转速传感器的发射头以及接收头之间；所述定位块经过上述所述定位传感器发射头以及接收头之间。
5.如权利要求1所述的收割机高位卸粮筒控制装置，其特征在于，还包括：急停按钮；所述急停按钮与所述处理模块连接，用于向所述处理模块发送电机急停信号。
6.如权利要求1所述的收割机高位卸粮筒控制装置，其特征在于，还包括：远程控制器；所述远程控制器与所述处理模块通讯连接，用于向所述处理模块发送转动、回位以及停止信号。
7.一种如权利要求1所述的收割机高位卸粮筒控制装置的控制方法，其特征在于，包括：
收割机卸粮筒转动控制以及收割机卸粮筒回位控制；
其中，收割机卸粮筒转动控制包括以下步骤：
S1：所述处理模块接收预设转动角度信息；
S2：所述处理模块驱动提升油缸电磁阀提升卸粮筒，当所述处理模块收到卸粮筒提升到位信号时，停止驱动提升油缸电磁阀提升卸粮筒；
S3：所述处理模块驱动旋转筒转动电机转动，并计算旋转电机齿轮已转动角度，当旋转电机齿轮转动角度与预设转动角度相等时，停止驱动旋转筒转动电机，完成收割机卸粮筒转动控制；
收割机卸粮筒回位控制包括以下步骤：
A1：所述处理模块驱动旋转筒转动电机反向转动，并计算旋转电机齿轮已转动角度，当旋转电机齿轮转动角度与预设转动角度相等时，停止驱动旋转筒转动电机；
A2：所述处理模块驱动提升油缸电磁阀下降卸粮筒直至最低点，完成收割机卸粮筒回位控制。
8.一种如权利要求1所述的收割机高位卸粮筒控制装置的控制方法，其特征在于，包括：
收割机卸粮筒转动控制以及收割机卸粮筒回位控制；
其中，收割机卸粮筒转动控制包括以下步骤：
S1：所述处理模块接收预设转动角度信息；
S2：所述处理模块驱动提升油缸电磁阀提升卸粮筒，当所述处理模块收到卸粮筒提升到位信号时，停止驱动提升油缸电磁阀提升卸粮筒；
S3：所述处理模块驱动旋转筒转动电机转动，并计算旋转电机齿轮已转动角度，当旋转电机齿轮转动角度与预设转动角度相等时，停止驱动旋转筒转动电机，完成收割机卸粮筒转动控制；
收割机卸粮筒回位控制包括以下步骤：
A1：所述处理模块驱动旋转筒转动电机反向转动，并计算旋转电机齿轮已转动角度，当所述处理模块接收到回位到位信号时，停止驱动旋转筒转动电机；
A2：所述处理模块驱动提升油缸电磁阀下降卸粮筒直至最低点，完成收割机卸粮筒回位控制。
9.如权利要求7或8所述的收割机高位卸粮筒控制装置的控制方法，其特征在于，步骤S1中所述预设转动角度信息包括：预设角度值以及所述旋转电机齿轮的轮齿总个数；步骤S1还包括计算旋转电机齿轮转动一个轮齿所转动角度，公式如下：α＝360/M；其中，α是旋转电机齿轮转动一个轮齿所转动的角度；M是旋转电机齿轮的轮齿总个数。
10.如权利要求9所述的收割机高位卸粮筒控制装置的控制方法，其特征在于，步骤S3以及步骤A1中计算旋转电机齿轮已转动角度的方法包括：
所述处理模块累加转动齿数脉冲个数；
所述处理模块计算旋转电机齿轮已转动角度的公式如下：
αT＝α*Tsum；
其中，αT是旋转电机齿轮已转动角度；α是旋转电机齿轮转动一个轮齿所转动的角度；Tsum是转动齿数脉冲总个数。
11.如权利要求7或8所述的收割机高位卸粮筒控制装置的控制方法，其特征在于，步骤S3中还包括当旋转筒转动电机转动角度等于预设转动角度的五分之四时，降低旋转筒转动电机的转速；步骤A1中还包括当旋转筒转动电机转动角度等于预设转动角度的五分之四时，降低旋转筒转动电机的转速。
12.如权利要求11所述的收割机高位卸粮筒控制装置的控制方法，其特征在于，所述降低旋转筒转动电机的转速至原转速的三分之一。
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