CN108435275A - 自反馈自动化补偿砻谷机及砻谷机自反馈自动化补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自反馈自动化补偿砻谷机及砻谷机自反馈自动化补偿方法，该自反馈自动化补偿砻谷机包括：固定橡胶辊、第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊；双曲柄同步平台；气动调节模块，气动调节模块包括气压缸、气压缸伸缩杆及转轴，气动调节模块设置于第一移动补偿橡胶辊顶部及第二移动补偿橡胶辊底部，气压缸通过气压缸伸缩杆连接于转轴，转轴的另一端通过铰链轴与曲柄架顶部同轴安装；测量模块；处理模块，处理模块通信连接于气动调节模块及测量模块。该自反馈自动化补偿砻谷机能够自动检测胶辊的磨损情况，对胶辊表面线速度进行调节，对两个橡胶辊的间距进行调节。

Description

自反馈自动化补偿砻谷机及砻谷机自反馈自动化补偿方法

技术领域

本发明属于农用砻谷机技术领域，更具体地，涉及一种自反馈自动化补偿砻谷机。

背景技术

随着目前人口数量上升，粮食的供应需求越来越大。根据实地调查以及粮食厂人员反应，目前用于去壳的关键构件为两个初始半径一致的大型橡胶辊，且砻谷机工作情况为三班倒，24小时不间断工作，所以会对橡胶辊造成很大的磨损，一般这种橡胶辊工作寿命为3-6天一换，而且需要人定期手动调整胶辊转轴之间的距离，胶辊相对面的距离是要严格把控的，因为其关系到米的脱壳率、产率。所以传统的砻谷机生产效率低，产品质量不稳定，操作不方便，需要人员实时看守，带来大量人力资源的浪费。

根据相关技术资料以及现场调查可得，为保证脱壳质量胶辊的表面转速差V1-V2＝△V要恒定，且为保证产量V1+V2也恒定，同时胶辊相对表面的距离要保持不变。所以要设计一套自动测量设备将这些值定时测出并自动对其进行补偿，以保持其产率与产品质量不变，提高生产效率，减少人力成本，充分利用橡胶辊，避免浪费。

目前先有砻谷机存在一些弊端：

1)目前新代砻谷机依靠两个同步液压缸移动来带动一个橡胶辊向另一个橡胶辊做靠近运动，但缺点是无法保证两个橡胶辊轴平行，且移动距离误差大，因为同步液压缸运动时误差大；

2)再有通过咨询制造商得知，快辊可能通过米粒作用使慢辊速度变快，而快辊速度变慢，两辊瞬时速度有波动。这对于脱壳率和产量有严重影响

3)由于两辊运行时会有磨损，而且两辊半径磨损程度会不同，导致两辊在转速不变的情况下表面线速度会发生改变。

因此，有必要设计出一种可以自动检测胶辊磨损情况，并自动补偿距离的自反馈自动化补偿砻谷机及砻谷机自反馈自动化补偿方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种自反馈自动化补偿砻谷机及砻谷机自反馈自动化补偿方法，该自反馈自动化补偿砻谷机能够自动检测胶辊的磨损情况，对胶辊表面线速度进行调节，对两个橡胶辊的间距进行调节。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面提供了一种自反馈自动化补偿砻谷机，该自反馈自动化补偿砻谷机包括：

固定橡胶辊、第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊，所述第一移动补偿橡胶辊平行设置于所述第二移动补偿橡胶辊顶部，所述固定橡胶辊设置于所述第一移动补偿橡胶辊及所述第二移动补偿橡胶辊一侧，与所述第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊留有谷物处理空间；

双曲柄同步平台，所述双曲柄同步平台包括U型载物台、曲柄架及固定曲柄架，所述曲柄架设置在所述U型载物台的四个顶点处，位于所述U型载物台底部，所述曲柄架顶部设置有铰链轴，底部设置有支座，所述固定曲柄架套设在所述曲柄架，位于所述U型载物台开口端的两个所述曲柄架通过所述铰链轴连接于所述第一移动补偿橡胶辊及所述第二移动补偿橡胶辊两端；

气动调节模块，所述气动调节模块包括气压缸、气压缸伸缩杆及转轴，所述，气动调节模块设置于所述第一移动补偿橡胶辊顶部及所述第二移动补偿橡胶辊底部，所述气压缸通过所述气压缸伸缩杆连接于所述转轴，所述转轴的另一端通过所述铰链轴与所述曲柄架顶部同轴安装；

测量模块，所述测量模块设置于所述固定橡胶辊、第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊一侧；

处理模块，所述处理模块通信连接于所述气动调节模块及测量模块。

优选地，所述气动调节模块还包括固定板、转动支撑块、动辊轴承、摆臂轴及摆臂，所述固定板设置在所述第一移动补偿橡胶辊顶部及所述第二移动补偿橡胶辊底部，所述气压缸设置在所述固定板上，所述转动支撑块设置于所述气压缸伸缩杆一端与所述转轴同轴安装，所述摆臂设置于所述曲柄架一侧，顶部与所述曲柄架的顶部及所述转轴的底部同轴安装，底部通过所述摆臂轴连接于所述支座。

优选地，还包括摆臂轴架，所述摆臂轴架套设所述摆臂轴。

优选地，所述测量模块分别包括横向螺纹杆、纵向螺纹杆、纵向滑杆、螺纹滑块、滑杆滑块、逼近伺服电机、横向伺服电机及测量传感器，所述纵向螺纹杆一端穿过所述螺纹滑块，另一端连接于逼近伺服电机，所述纵向滑杆一端穿过所述滑杆滑块，所述横向螺纹杆一端连接于所述螺纹滑块，另一端穿过所述滑杆滑块连接于所述横向伺服电机，所述测量传感器设置在所述横向螺纹杆上；

其中，所述测量模块的纵向螺纹杆一端穿过所述螺纹滑块连接于所述固定橡胶辊的一端、第一移动补偿橡胶辊的一端及第二移动补偿橡胶辊的一端，所述测量模块的纵向滑杆一端穿过所述滑杆滑块连接于所述固定橡胶辊的另一端、第一移动补偿橡胶辊的另一端及第二移动补偿橡胶辊的另一端。

优选地，所述测量传感器包括：

主传感器及防撞传感器，所述主传感器及防撞传感器并列设置；

其中，所述防撞传感器包括：防撞安装板、防撞臂架、防撞轮轴、防撞悬架、防撞弧形永磁体、防撞感应鼠笼绕阻、防撞感应电极、防撞滚轮及绝缘固定套，所述防撞臂架设置在所述防撞安装板顶部，所述防撞悬架设置在所述防撞臂架上，所述绝缘固定套套设在所述防撞悬架上，所述防撞轮轴一端连接于所述防撞悬架，另一端连接于所述防撞滚轮的轮毂，所述防撞感应鼠笼绕阻及所述防撞弧形永磁体依次套设在所述防撞轮轴上，所述防撞感应电极设置于所述防撞感应鼠笼绕阻两侧，一端穿过所述防撞悬架及所述绝缘固定套。

优选地，主传感器包括传感器壳体、滚轮、测量电极、弧形永磁铁、鼠笼式绕阻、螺纹套筒、套筒轴、绝缘壳体，所述滚轮套设于所述套筒轴的一端，所述鼠笼式绕阻套设在套筒轴上一端连接于滚轮的轮毂，所述传感器壳体套设在所述鼠笼式绕阻外部，所述测量电极连接于所述鼠笼式绕阻两端，穿过所述传感器壳体，所述弧形永磁铁设置在所述鼠笼式绕阻与所述传感器壳体之间，所述螺纹套筒固定于所述传感器壳体底部，所述绝缘壳体套设在所述传感器壳体外部，所述测量电极穿过所述传感器壳体及所述绝缘壳体套。

根据本发明的另一方面提供了一种砻谷机自反馈自动化补偿方法，该砻谷机自反馈自动化补偿方法包括：

通过处理模块设置检测时间间隔，测量获取谷物处理空间的初始距离，设定固定橡胶辊的表面初始线速度、第一移动补偿橡胶辊的表面初始线速度及第二移动补偿橡胶辊的表面初始线速度；

每到一个时间间隔，处理模块控制测量模块测量固定橡胶辊的表面线速度及固定橡胶辊的半径磨损消耗量，第一移动补偿橡胶辊的表面线速度及第一移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量，第二移动补偿橡胶辊的表面线速度及第二移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量；

处理模块基于固定橡胶辊的表面线速度调节固定橡胶辊的转速，使调整后的固定橡胶辊的表面线速度等于固定橡胶辊的表面初始线速度；处理模块基于第一移动补偿橡胶辊的表面线速度调节第一移动补偿橡胶辊的转速，基于第人移动补偿橡胶辊的表面线速度调节第二移动补偿橡胶辊的转速，使调整后的移动补偿橡胶辊的表面线速度等于移动补偿橡胶辊的表面初始线速度；

处理模块基于固定橡胶辊的半径磨损消耗量、第一移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量及第二移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量，控制双曲柄同步平台移动，调节第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊的位置，使谷物处理空间的距离等于初始距离。

优选地，所述处理模块控制测量模块测量固定橡胶辊的表面线速度及固定橡胶辊的半径磨损消耗量包括：

测量获取传感器与固定橡胶辊之间的磨损前初始距离；

每隔一个检测时间间隔，处理模块控制逼近伺服电机驱动横向螺纹杆带动测量传感器向固定橡胶辊移动；

防撞传感器与固定橡胶辊接触，而后降低逼近伺服电机转速驱动测量传感器与固定橡胶辊接触，记录获取测量传感器水平移动的距离；

将磨损前初始距离减去测量传感器水平移动的距离，作为固定橡胶辊的半径磨损消耗量。

优选地，处理模块控制测量模块测量第一移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量包括：

测量获取传感器与固定橡胶辊之间的磨损前初始距离；

将移动补偿橡胶辊的母线按等距分割出多个测量点；

通过逼近伺服电机及横向伺服电机驱动主传感器依次与多个测量点接触，获取多个磨损后半径值；

基于多个磨损后半径值，获取磨损后半径平均值；

基于磨损后半径平均值获取移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量。

优选地，处理模块控制测量模块测量第一移动补偿橡胶辊的表面线速度包括：

每隔一个检测时间间隔，处理模块控制逼近伺服电机驱动横向螺纹杆带动测量传感器向第一移动补偿橡胶辊移动；

防撞传感器与第一移动补偿橡胶辊接触，而后降低逼近伺服电机转速驱动测量传感器与第一移动补偿橡胶辊接触，基于滚轮的转速获取第一移动补偿橡胶辊的表面线速度。

本发明的有益效果在于：通过测量模块的设置，测量固定橡胶辊、第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊的磨损量及表面线速度，基于磨损量测量结果通过气动调节模块调节固定橡胶辊与第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊的间距，基于表面线速度的测定结果调节固定橡胶辊及移动补偿橡胶辊的驱动转速，使产米率及脱壳率得到保障。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的自反馈自动化补偿砻谷机的示意性结构图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的测量模块的示意性结构图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的主传感器的示意性结构爆炸图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的防撞传感器的示意性结构爆炸图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的调节模块的示意性结构爆炸图。

图6示出了根据本发明的一个实施例的双曲柄同步平台的示意性结构爆炸图。

附图标记说明

1、测量模块；2、第二移动补偿橡胶辊；3、固定橡胶辊；4、第一移动补偿橡胶辊；5、固定橡胶辊步进电机；6、第一移动补偿橡胶辊步进电机；7、双曲柄同步平台；8、气动调节模块；

101、逼近伺服电机；102、联轴器；103、纵向螺纹杆；104、螺纹滑块；105、防撞传感器；106、细轴架；107、主传感器；108、横向伺服电机；109、纵向滑杆；110、滑杆滑块；111、横向螺纹杆；

1071、滚轮；1072、测量电极；1073、弧形永磁铁；1074、鼠笼式绕阻；10751、轴套端盖；10752、套筒轴；1075、传感器壳；10753、绝缘壳体；10754、螺纹套筒；

1051、防撞臂架；10511、防撞轮轴；10512、绝缘固定套；10513、防撞悬架；1052、防撞感应电极；1053、防撞感应鼠笼绕阻；1054、防撞滚轮；1055、防撞弧形永磁体；1056、缓冲扭转弹簧；1057、防撞安装板；10571、弹簧抵板；10572、小固定孔；10573、大固定孔；10574、轴向固定螺纹孔；10575、固定轴销；10576、限位抵板；10577、摆臂轴销；

7、双曲柄同步平台；71、U型载物台；72、铰链轴；73、曲柄架；74、支座；75、固定曲柄架；

8、调节模块；81、气压缸；82、固定板；83、气压缸伸缩杆；84、转动支撑块；85、转轴；86、动辊轴承；87、摆臂轴架；88、摆臂轴；89、摆臂。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本发明的自反馈自动化补偿砻谷机，该自反馈自动化补偿砻谷机包括：

固定橡胶辊、第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊，第一移动补偿橡胶辊平行设置于第二移动补偿橡胶辊顶部，固定橡胶辊设置于第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊一侧，与第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊留有谷物处理空间；

双曲柄同步平台，双曲柄同步平台包括U型载物台、曲柄架及固定曲柄架，曲柄架设置在U型载物台的四个顶点处，位于U型载物台底部，曲柄架顶部设置有铰链轴，底部设置有支座，固定曲柄架套设在曲柄架，位于U型载物台开口端的两个曲柄架通过铰链轴连接于第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊两端；

气动调节模块，气动调节模块包括气压缸、气压缸伸缩杆及转轴，气动调节模块设置于第一移动补偿橡胶辊顶部及第二移动补偿橡胶辊底部，气压缸通过气压缸伸缩杆连接于转轴，转轴的另一端通过铰链轴与曲柄架顶部同轴安装；

测量模块，测量模块设置于固定橡胶辊、第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊一侧；

处理模块，处理模块通信连接于可移动轴承底座及测量模块。

具体地，通过测量模块的设置，测量固定橡胶辊、第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊的磨损量及表面线速度，基于磨损量测量结果通过可移动轴承底座调节固定橡胶辊与第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊的间距，基于表面线速度的测定结果调节固定橡胶辊及移动补偿橡胶辊的驱动转速，使产米率及脱壳率得到保障。

作为优选方案，气动调节模块还包括固定板、转动支撑块、动辊轴承、摆臂轴及摆臂，固定板设置在第一移动补偿橡胶辊顶部及第二移动补偿橡胶辊底部，气压缸设置在固定板上，转动支撑块设置于气压缸伸缩杆一端与转轴同轴安装，摆臂设置于曲柄架一侧，顶部与曲柄架的顶部及转轴的底部同轴安装，底部通过摆臂轴连接于支座。

作为优选方案，还包括摆臂轴架，摆臂轴架套设摆臂轴。

具体地，气压缸和固定板连接在一起，并固定于机架上，气压缸伸缩杆末端连接于转动支撑块上，转动支撑块和转轴通过轴和孔的配合连接在一起，使得转动支撑块可以和转轴一起转动，动辊轴承与动辊驱动电机一起连接于摆臂的上端，摆臂的下端与摆臂轴一起连接在摆臂轴架上，支座与其他三个相同的支座都固定于机架上，固定曲柄架与摆臂固定在一起，使得摆臂与固定曲柄架始终贴合在一起，曲柄架的下端与支座连接在一起，曲柄架的上端与铰链轴铰接在一起，四个曲柄架支撑着U型载物台，使得U型载物台随着曲柄架的转动而做平移运动，摆动橡胶辊测量模块固定于U型载物台上。

具体的，通过测量模块检测固定橡胶辊、第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊的磨损量，控制单元基于磨损量调节第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊的位置，控制单元会控制气压调节模块，气压缸会根据压力的变化，使得气压缸伸缩杆运动，从而带动转轴的转动，转轴和摆臂的上端铰接在一起，摆臂的下端通过与摆臂轴的铰接固定在摆臂轴架上，从而使得摆臂可以随气压缸伸缩杆的运动而摆动，同时由于固定曲柄架固定在摆臂上，固定曲柄架与其他三个曲柄架支撑着U型载物台，这样就可以保证摆臂的摆动时，双曲柄同步平台带着测量模块及第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊一起做平移运动，优选的双曲柄同步平台可以保证平台和水平面平行。

位于第一移动轴承架底部的移动螺纹丝杆及移动伺服电机起到驱动作用，位于第二移动轴承架底部的移动架螺纹滑块、移动滑杆、限位挡板及限位开关起到限位作用，防止可移动轴承底座移动超出可控量程，引起危险。

作为优选方案，测量模块分别包括横向螺纹杆、纵向螺纹杆、纵向滑杆、螺纹滑块、滑杆滑块、逼近伺服电机、横向伺服电机及测量传感器，纵向螺纹杆一端穿过螺纹滑块，另一端连接于逼近伺服电机，纵向滑杆一端穿过滑杆滑块，横向螺纹杆一端连接于螺纹滑块，另一端穿过滑杆滑块连接于横向伺服电机，测量传感器设置在横向螺纹杆上；

其中，测量模块的纵向螺纹杆一端穿过螺纹滑块连接于固定橡胶辊的一端、第一移动补偿橡胶辊的一端及第二移动补偿橡胶辊的一端，测量模块的纵向滑杆一端穿过滑杆滑块连接于固定橡胶辊的另一端、第一移动补偿橡胶辊的另一端及第二移动补偿橡胶辊的另一端。

作为优选方案，测量传感器包括：

主传感器及防撞传感器，主传感器及防撞传感器并列设置；

其中，防撞传感器包括：防撞安装板、防撞臂架、防撞轮轴、防撞悬架、防撞弧形永磁体、防撞感应鼠笼绕阻、防撞感应电极、防撞滚轮及绝缘固定套，防撞臂架设置在防撞安装板顶部，防撞悬架设置在防撞臂架上，绝缘固定套套设在防撞悬架上，防撞轮轴一端连接于防撞悬架，另一端连接于防撞滚轮的轮毂，防撞感应鼠笼绕阻及防撞弧形永磁体依次套设在防撞轮轴上，防撞感应电极设置于防撞感应鼠笼绕阻两侧，一端穿过防撞悬架及绝缘固定套。

作为优选方案，主传感器包括传感器壳体、滚轮、测量电极、弧形永磁铁、鼠笼式绕阻、螺纹套筒、套筒轴、绝缘壳体，滚轮套设于套筒轴的一端，鼠笼式绕阻套设在套筒轴上一端连接于滚轮的轮毂，传感器壳体套设在鼠笼式绕阻外部，测量电极连接于鼠笼式绕阻两端，穿过传感器壳体，弧形永磁铁设置在鼠笼式绕阻与传感器壳体之间，螺纹套筒固定于传感器壳体底部，绝缘壳体套设在传感器壳体外部，测量电极穿过传感器壳体及绝缘壳体套。

更优选地，防撞传感器包括：防撞安装板、防撞臂架、防撞轮轴、防撞悬架、防撞弧形永磁体、防撞感应鼠笼绕阻、防撞感应电极、防撞滚轮及绝缘固定套，防撞安装板底部套设在横向螺纹杆上，防撞臂架设置在防撞安装板顶部，防撞悬架设置在防撞臂架上，绝缘固定套套设在防撞悬架上，防撞轮轴一端连接于防撞悬架，另一端连接于防撞滚轮的轮毂，防撞感应鼠笼绕阻及防撞弧形永磁体依次套设在防撞轮轴上，防撞感应电极设置于防撞感应鼠笼绕阻两侧，一端穿过防撞悬架及绝缘固定套。

更优选地，防撞传感器还包括防撞固定轴销、防撞限位抵板、防撞摆臂轴销、缓冲扭转弹簧及弹簧抵板，防撞臂架通过防撞摆臂轴销铰接于防撞安装板顶部，防撞限位抵板设置于防撞臂架一侧，防撞固定轴销设置于防撞臂架另一侧，连接于防撞安装板，通过缓冲扭转弹簧连接于防撞固定轴销。

具体地，该测量传感器用于检测滚动物体的表面线速度，使用时防撞滚轮优先与滚动物体相接触，防撞滚轮带动防撞轮轴及防撞感应鼠笼绕阻转动，防撞感应鼠笼绕阻与防撞弧形永磁体发生相对位移，进而产生电流，进而确定防撞传感器已经与滚动物体相接触，而后控制主传感器以较低速度靠近滚动物体，测量滚动物体表面线速度。通过防撞传感器的设置，在移动初期可以以较快速度驱动主传感器向待测物体移动，在防撞传感器与待测物体接触后，降低驱动速度，防止主传感器与待测滚动物体发送高速碰撞，降低主传感器损坏的概率。

具体地，防撞臂架与防撞安装板铰接，在防撞滚轮与滚动物体相接触时可以起到缓冲作用，通过缓冲扭转弹簧对防撞臂架底部施加横向拉力，在防撞臂架另一侧设置防撞限位抵板，进而限制防撞臂架的摆动空间，使测量传感器使用更为安全。

具体地，防撞安装板用于固定防撞传感器。

更优选地，还包括细轴架，细轴架设置于横向螺纹杆顶部，一端连接于螺纹滑块，另一端连接于滑杆滑块，细轴架穿过套筒轴，测量传感器滑设在细轴架及横向螺纹杆上。

具体地，测试传感器的防撞安装板及螺纹套筒上分别设置两个固定孔，分别套设连接于细轴架及横向螺纹杆，使主传感器及防撞传感器更为稳固。

更优选地，还包括联轴器，联轴器设置在逼近伺服电机与纵向螺纹杆之间及横向螺纹杆与横向伺服电机之间。

更优选地，固定橡胶辊驱步进电机及移动补偿橡胶辊步进电机，固定橡胶辊驱步进电机能够驱动固定橡胶辊转动，移动补偿橡胶辊步进电机能够驱动移动补偿橡胶辊转动，固定橡胶辊驱步进电机及移动补偿橡胶辊步进电机通信连接于处理模块。

具体地，处理模块通信连接于固定橡胶辊步进电机及移动补偿橡胶辊步进电机，能够基于测量模块的检测信息调节固定橡胶辊步进电机及移动补偿橡胶辊步进电机的转速。

作为优选方案，纵向螺纹杆与纵向滑杆平行设置，横向螺纹杆垂直于纵向螺纹杆及纵向滑杆，固定橡胶辊的母线、移动补偿橡胶辊的母线及横向螺纹杆相互平行。

作为优选方案，还包括机架，固定橡胶辊通过连杆固定连接于机架，可移动轴承底座为两个分别设置于机架的顶部及底部。

作为优选方案，第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊形状及大小相同。

作为优选方案，固定橡胶辊的母线、第一移动补偿橡胶辊的母线、第二移动补偿橡胶辊的母线及横向螺纹杆相互平行。

作为优选方案，纵向螺纹杆与纵向滑杆平行设置，横向螺纹杆垂直于纵向螺纹杆及纵向滑杆。

使用时，通过处理模块设置检测时间间隔，测量获取谷物处理空间的初始距离，设定固定橡胶辊的表面初始线速度、第一移动补偿橡胶辊的表面初始线速度及第二移动补偿橡胶辊的表面初始线速度；

每到一个时间间隔，处理模块控制测量模块测量固定橡胶辊的表面线速度及固定橡胶辊的半径磨损消耗量，第一移动补偿橡胶辊的表面线速度及第一移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量，第二移动补偿橡胶辊的表面线速度及第二移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量；

处理模块基于固定橡胶辊的表面线速度调节固定橡胶辊的转速，使调整后的固定橡胶辊的表面线速度等于固定橡胶辊的表面初始线速度；处理模块基于第一移动补偿橡胶辊的表面线速度调节第一移动补偿橡胶辊的转速，基于第人移动补偿橡胶辊的表面线速度调节第二移动补偿橡胶辊的转速，使调整后的移动补偿橡胶辊的表面线速度等于移动补偿橡胶辊的表面初始线速度；

处理模块基于固定橡胶辊的半径磨损消耗量、第一移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量及第二移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量，控制可移动轴承底座移动，调节第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊的位置，使谷物处理空间的距离等于初始距离。

作为优选方案，处理模块控制测量模块测量固定橡胶辊的半径磨损消耗量包括：

测量获取传感器与固定橡胶辊之间的磨损前初始距离；

每隔一个检测时间间隔，处理模块控制逼近伺服电机驱动横向螺纹杆带动测量传感器向固定橡胶辊移动；

防撞传感器与固定橡胶辊接触，而后降低逼近伺服电机转速驱动测量传感器与固定橡胶辊接触，记录获取测量传感器水平移动的距离；

将磨损前初始距离减去测量传感器水平移动的距离，作为固定橡胶辊的半径磨损消耗量。

作为优选方案，处理模块控制测量模块测量移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量包括：

测量获取传感器与固定橡胶辊之间的磨损前初始距离；

将移动补偿橡胶辊的母线按等距分割出多个测量点；

通过逼近伺服电机及横向伺服电机驱动主传感器依次与多个测量点接触，获取多个磨损后半径值；

基于多个磨损后半径值，获取磨损后半径平均值；

基于磨损后半径平均值获取移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量。

作为优选方案，处理模块控制测量模块测量第一移动补偿橡胶辊的表面线速度包括：

每隔一个检测时间间隔，处理模块控制逼近伺服电机驱动横向螺纹杆带动测量传感器向固定橡胶辊移动；

防撞传感器与固定橡胶辊接触，而后降低逼近伺服电机转速驱动测量传感器与固定橡胶辊接触，基于滚轮的转速获取移动补偿橡胶辊的表面线速度。

实施例

图1示出了根据本发明的一个实施例的自反馈自动化补偿砻谷机的示意性结构图。图2示出了根据本发明的一个实施例的测量模块的示意性结构图。图3示出了根据本发明的一个实施例的主传感器的示意性结构爆炸图。图4示出了根据本发明的一个实施例的防撞传感器的示意性结构爆炸图。图5示出了根据本发明的一个实施例的调节模块的示意性结构爆炸图。图6示出了根据本发明的一个实施例的双曲柄同步平台的示意性结构爆炸图。

如图1-图6所示，该自反馈自动化补偿砻谷机包括：

1、测量模块；2、第二测量模块；3、固定橡胶辊；4、第一移动补偿橡胶辊；5、固定橡胶辊步进电机；6、第一移动补偿橡胶辊步进电机；7、双曲柄同步平台；8、气动调节模块；

101、逼近伺服电机；102、联轴器；103、纵向螺纹杆；104、螺纹滑块；105、防撞传感器；106、细轴架；107、主传感器；108、横向伺服电机；109、纵向滑杆；110、滑杆滑块；111、横向螺纹杆；

1071、滚轮；1072、测量电极；1073、弧形永磁铁；1074、鼠笼式绕阻；10751、轴套端盖；10752、套筒轴；1075、传感器壳；10753、绝缘壳体；10754、螺纹套筒；

1051、防撞臂架；10511、防撞轮轴；10512、绝缘固定套；10513、防撞悬架；1052、防撞感应电极；1053、防撞感应鼠笼绕阻；1054、防撞滚轮；1055、防撞弧形永磁体；1056、缓冲扭转弹簧；1057、防撞安装板；10571、弹簧抵板；10572、小固定孔；10573、大固定孔；10574、轴向固定螺纹孔；10575、固定轴销；10576、限位抵板；10577、摆臂轴销；

7、双曲柄同步平台；71、U型载物台；72、铰链轴；73、曲柄架；74、支座；75、固定曲柄架；

8、调节模块；81、气压缸；82、固定板；83、气压缸伸缩杆；84、转动支撑块；85、转轴；86、动辊轴承；87、摆臂轴架；88、摆臂轴；89、摆臂。

通过测量模块1检测固定橡胶辊3、第一移动补偿橡胶辊4及第一移动补偿橡胶辊2的磨损量，控制单元基于磨损量调节第一移动补偿橡胶辊4及第一移动补偿橡胶辊2的位置，控制单元会控制调节模块8，气压缸81会根据压力的变化，使得气压缸伸缩杆83运动，从而带动转轴85的转动，转轴85和摆臂89的上端铰接在一起，摆臂89的下端通过与摆臂轴88的铰接固定在摆臂轴架87上，从而使得摆臂89可以随气压缸伸缩杆的运动而摆动，同时由于固定曲柄架75固定在摆臂89上，固定曲柄架75与其他三个曲柄架73支撑着U型载物台71，这样就可以保证摆臂的摆动时，双曲柄同步平台7带着测量模块1、第一移动补偿橡胶辊4及第一移动补偿橡胶辊2一起做平移运动，优选的双曲柄同步平台7可以保证平台和水平面平行。

测量模块1固定放置于整个机架(未示出)上，优选的其整体放置方向应与水平方向平行，使其处于受力平衡状态，避免由重力分力长时间对其精密螺纹面挤压造成压溃损伤；固定橡胶辊3应固定放置于机架上的静止轴架(未示出)，优选的，其放置方向应与水平面平行，且橡胶辊母线方向应与横向螺纹杆111方向平行，并对其平行度做出要求；第一移动补偿橡胶辊4及第一移动补偿橡胶辊2放置于U型载物台71上，优选的，其放置方向应与水平面平行，同时橡胶辊的母线应与横向螺纹杆111方向平行，并对其平行度做出要求；逼近伺服电机101固定设置于机架上；纵向螺纹杆103通过联轴器102与逼近伺服电机101连接，优选的，应对逼近伺服电机101的转轴与纵向螺纹杆103同轴度做出要求；螺纹滑块104与纵向螺纹杆103配合，优选的，应对螺纹滑块104上的精密螺纹轴线与其端面垂直度做出要求；防撞传感器105上大固定孔10573与横向螺纹杆111无螺纹段相配合，小固定孔10572与细轴架106配合，紧定螺钉与轴向固定螺纹孔10574配合并插入横向精密螺纹杆111上的固定槽内对防撞传感器105起轴向固定作用；细轴架106与螺纹滑块104、滑杆滑块110固定连接，优选的应对相关形位公差做出要求，特别要求细轴架106的轴线应与所测橡胶辊的轴线平行，同时轴线确定的空间平面应与水平面平行；主传感器107的传感器壳1075上螺纹套筒10754与横向螺纹杆111配合，套筒轴10752与细轴架106配合，优选的应对其相关配合的形位公差做出要求；纵向滑杆109设置于机架上，优选的，其设置方向应与水平面平行，且与测量的橡胶辊轴线空间垂直；横向伺服电机108应设置于机架上且可以相对于机架沿横向螺纹杆111轴线方向水平移动；横向伺服电机108(208)通过联轴器102与横向螺纹杆111连接，优选的，应对两者的同轴度做出要求；横向螺纹杆111两端的无螺纹段与滑杆滑块110、螺纹滑块104上固定孔配合且轴向固定并可相对于两滑块自由转动，优选的，应对相关形位公差做出要求；滚轮1071的轮毂与套筒轴10752配合，轴套端盖10751对其起到轴向固定作用，优选的，滚轮1071的中心点分别与固定橡胶辊3、移动补偿橡胶辊4中心点处于一条水平线上，以保证测量的准确性；测量电极1072应穿过绝缘壳体10753并固定于传感器壳1075，同时要保证测量电极1072与鼠笼式绕阻1074两端接触，弧形永磁铁1073固定于传感器壳1075内部，使得鼠笼式绕阻1074处于其磁场中；鼠笼式绕阻1074与滚轮1071的轮毂固定，使鼠笼式绕阻1074可随滚轮1071自由转动；绝缘壳体10753设置于传感器壳1075上；防撞臂架1051由摆臂轴销10577固定并可转动；防撞感应电极1052穿过绝缘固定套10512固定于防撞悬架10513上；防撞感应鼠笼绕阻1053与防撞滚轮1054的轮毂固定；防撞滚轮1054的轮毂与防撞轮轴10511配合；防撞弧形永磁体1055设置于防撞悬架10513内壁；缓冲扭转弹簧1056由固定轴销10575固定，缓冲扭转弹簧1056一边压住防撞臂架1051边缘，另一边抵住弹簧抵板10571，优选的，保证防撞摆臂架向前伸出一定角度，使在传感器逼近橡胶辊时防撞滚轮1054先于主传感器的滚轮1071，以保证实现防撞功能；限位抵板10576抵住防撞臂架1051另一端，起到角度限位作用；通过第一测量模块及第二测量模块检测固定橡胶辊及移动补偿橡胶辊的磨损量，控制单元基于磨损量调节移动补偿橡胶辊的位置，控制单元会控制调节模块8，气压缸81会根据压力的变化，使得气压缸伸缩杆83运动，从而带动转轴85的转动，转轴85和摆臂89的上端铰接在一起，摆臂89的下端通过与摆臂轴88的铰接固定在摆臂轴架87上，从而使得摆臂89可以随气压缸伸缩杆的运动而摆动，同时由于固定曲柄架75固定在摆臂89上，固定曲柄架75与其他三个曲柄架73支撑着U型载物台71，这样就可以保证摆臂的摆动时，双曲柄同步平台7带着测量模块1、第一移动补偿橡胶辊4及第一移动补偿橡胶辊2一起做平移运动，优选的双曲柄同步平台7可以保证平台和水平面平行。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种自反馈自动化补偿砻谷机，其特征在于，该自反馈自动化补偿砻谷机包括：

固定橡胶辊、第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊，所述第一移动补偿橡胶辊平行设置于所述第二移动补偿橡胶辊顶部，所述固定橡胶辊设置于所述第一移动补偿橡胶辊及所述第二移动补偿橡胶辊一侧，与所述第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊留有谷物处理空间；

双曲柄同步平台，所述双曲柄同步平台包括U型载物台、曲柄架及固定曲柄架，所述曲柄架设置在所述U型载物台的四个顶点处，位于所述U型载物台底部，所述曲柄架顶部设置有铰链轴，底部设置有支座，所述固定曲柄架套设在所述曲柄架，位于所述U型载物台开口端的两个所述曲柄架通过所述铰链轴连接于所述第一移动补偿橡胶辊及所述第二移动补偿橡胶辊两端；

气动调节模块，所述气动调节模块包括气压缸、气压缸伸缩杆及转轴，所述，气动调节模块设置于所述第一移动补偿橡胶辊顶部及所述第二移动补偿橡胶辊底部，所述气压缸通过所述气压缸伸缩杆连接于所述转轴，所述转轴的另一端通过所述铰链轴与所述曲柄架顶部同轴安装；

测量模块，所述测量模块设置于所述固定橡胶辊、第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊一侧；

处理模块，所述处理模块通信连接于所述气动调节模块及测量模块。

2.根据权利要求1所述的自反馈自动化补偿砻谷机，其特征在于，所述气动调节模块还包括固定板、转动支撑块、动辊轴承、摆臂轴及摆臂，所述固定板设置在所述第一移动补偿橡胶辊顶部及所述第二移动补偿橡胶辊底部，所述气压缸设置在所述固定板上，所述转动支撑块设置于所述气压缸伸缩杆一端与所述转轴同轴安装，所述摆臂设置于所述曲柄架一侧，顶部与所述曲柄架的顶部及所述转轴的底部同轴安装，底部通过所述摆臂轴连接于所述支座。

3.根据权利要求1所述的自反馈自动化补偿砻谷机，其特征在于，还包括摆臂轴架，所述摆臂轴架套设所述摆臂轴。

4.根据权利要求1所述的自反馈自动化补偿砻谷机，其特征在于，所述测量模块分别包括横向螺纹杆、纵向螺纹杆、纵向滑杆、螺纹滑块、滑杆滑块、逼近伺服电机、横向伺服电机及测量传感器，所述纵向螺纹杆一端穿过所述螺纹滑块，另一端连接于逼近伺服电机，所述纵向滑杆一端穿过所述滑杆滑块，所述横向螺纹杆一端连接于所述螺纹滑块，另一端穿过所述滑杆滑块连接于所述横向伺服电机，所述测量传感器设置在所述横向螺纹杆上；

其中，所述测量模块的纵向螺纹杆一端穿过所述螺纹滑块连接于所述固定橡胶辊的一端、第一移动补偿橡胶辊的一端及第二移动补偿橡胶辊的一端，所述测量模块的纵向滑杆一端穿过所述滑杆滑块连接于所述固定橡胶辊的另一端、第一移动补偿橡胶辊的另一端及第二移动补偿橡胶辊的另一端。

5.根据权利要求4所述的自反馈自动化补偿砻谷机，其特征在于，所述测量传感器包括：

主传感器及防撞传感器，所述主传感器及防撞传感器并列设置；

其中，所述防撞传感器包括：防撞安装板、防撞臂架、防撞轮轴、防撞悬架、防撞弧形永磁体、防撞感应鼠笼绕阻、防撞感应电极、防撞滚轮及绝缘固定套，所述防撞臂架设置在所述防撞安装板顶部，所述防撞悬架设置在所述防撞臂架上，所述绝缘固定套套设在所述防撞悬架上，所述防撞轮轴一端连接于所述防撞悬架，另一端连接于所述防撞滚轮的轮毂，所述防撞感应鼠笼绕阻及所述防撞弧形永磁体依次套设在所述防撞轮轴上，所述防撞感应电极设置于所述防撞感应鼠笼绕阻两侧，一端穿过所述防撞悬架及所述绝缘固定套。

6.根据权利要求5所述的自反馈自动化补偿砻谷机，其特征在于，主传感器包括传感器壳体、滚轮、测量电极、弧形永磁铁、鼠笼式绕阻、螺纹套筒、套筒轴、绝缘壳体，所述滚轮套设于所述套筒轴的一端，所述鼠笼式绕阻套设在套筒轴上一端连接于滚轮的轮毂，所述传感器壳体套设在所述鼠笼式绕阻外部，所述测量电极连接于所述鼠笼式绕阻两端，穿过所述传感器壳体，所述弧形永磁铁设置在所述鼠笼式绕阻与所述传感器壳体之间，所述螺纹套筒固定于所述传感器壳体底部，所述绝缘壳体套设在所述传感器壳体外部，所述测量电极穿过所述传感器壳体及所述绝缘壳体套。

7.一种基于权利要求1-6中任意一项所述的自反馈自动化补偿砻谷机的砻谷机自反馈自动化补偿方法，其特征在于，该砻谷机自反馈自动化补偿方法包括：

通过处理模块设置检测时间间隔，测量获取谷物处理空间的初始距离，设定固定橡胶辊的表面初始线速度、第一移动补偿橡胶辊的表面初始线速度及第二移动补偿橡胶辊的表面初始线速度；

每到一个时间间隔，处理模块控制测量模块测量固定橡胶辊的表面线速度及固定橡胶辊的半径磨损消耗量，第一移动补偿橡胶辊的表面线速度及第一移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量，第二移动补偿橡胶辊的表面线速度及第二移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量；

处理模块基于固定橡胶辊的表面线速度调节固定橡胶辊的转速，使调整后的固定橡胶辊的表面线速度等于固定橡胶辊的表面初始线速度；处理模块基于第一移动补偿橡胶辊的表面线速度调节第一移动补偿橡胶辊的转速，基于第人移动补偿橡胶辊的表面线速度调节第二移动补偿橡胶辊的转速，使调整后的移动补偿橡胶辊的表面线速度等于移动补偿橡胶辊的表面初始线速度；

处理模块基于固定橡胶辊的半径磨损消耗量、第一移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量及第二移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量，控制双曲柄同步平台移动，调节第一移动补偿橡胶辊及第二移动补偿橡胶辊的位置，使谷物处理空间的距离等于初始距离。

8.根据权利要求7所述的砻谷机自反馈自动化补偿方法，其特征在于，所述处理模块控制测量模块测量固定橡胶辊的表面线速度及固定橡胶辊的半径磨损消耗量包括：

测量获取传感器与固定橡胶辊之间的磨损前初始距离；

每隔一个检测时间间隔，处理模块控制逼近伺服电机驱动横向螺纹杆带动测量传感器向固定橡胶辊移动；

防撞传感器与固定橡胶辊接触，而后降低逼近伺服电机转速驱动测量传感器与固定橡胶辊接触，记录获取测量传感器水平移动的距离；

将磨损前初始距离减去测量传感器水平移动的距离，作为固定橡胶辊的半径磨损消耗量。

9.根据权利要求7所述的砻谷机自反馈自动化补偿方法，其特征在于，处理模块控制测量模块测量第一移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量包括：

测量获取传感器与固定橡胶辊之间的磨损前初始距离；

将移动补偿橡胶辊的母线按等距分割出多个测量点；

通过逼近伺服电机及横向伺服电机驱动主传感器依次与多个测量点接触，获取多个磨损后半径值；

基于多个磨损后半径值，获取磨损后半径平均值；

基于磨损后半径平均值获取移动补偿橡胶辊的半径磨损消耗量。

10.根据权利要求7所述的砻谷机自反馈自动化补偿方法，其特征在于，处理模块控制测量模块测量第一移动补偿橡胶辊的表面线速度包括：

每隔一个检测时间间隔，处理模块控制逼近伺服电机驱动横向螺纹杆带动测量传感器向第一移动补偿橡胶辊移动；

防撞传感器与第一移动补偿橡胶辊接触，而后降低逼近伺服电机转速驱动测量传感器与第一移动补偿橡胶辊接触，基于滚轮的转速获取第一移动补偿橡胶辊的表面线速度。