CN110178555B - 一种全自动圆孔打捆机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动圆孔打捆机，包括控制系统和依次设置的拾捡装置、喂入装置、打捆装置及缠网装置，拾捡装置包括拾捡轮、第一刀组、第二刀组及刀组选择装置，控制系统包括显示屏、控制器、进料模块、打捆模块、放网模块、切网模块和开仓模块，进料模块包括与拾捡装置连接的第一电机控制模块和设置在打捆装置上的第一压力传感器，打捆模块包括与打捆装置连接的第二电机控制模块，放网模块包括设置在打捆装置上的第二压力传感器和与放网装置连接的第三电机控制模块，切网模块包括与切断执行机构连接的第四电机控制模块；本发明的全自动圆孔打捆机，实现一键自动化操作，操作简单，打捆效率高，没有液压等部件，出现故障率低。

Description

一种全自动圆孔打捆机

技术领域

本发明涉及打捆机领域，更具体的说涉及一种全自动圆孔打捆机。

背景技术

打捆机又叫打捆包膜机，是将田间的秸秆、青贮等进行打捆并包裹，扎捆后草捆密度极大，体积小，占地少，包膜后，可长期保存1-3年，包膜后的秸秆等可长期储存于高寒、高温、潮湿等恶劣环境中，不发霉、不变质，在多种环境下可用于多重干鲜草的打捆，如青贮打捆。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动圆孔打捆机，实现一键自动化操作，操作简单，打捆效率高，没有液压等部件，出现故障率低。

本发明技术方案一种全自动圆孔打捆机，包括控制系统和终端设备模块，所述终端设备模块包括悬挂装置和依次设置的拾捡装置、喂入装置、打捆装置及缠网装置，所述缠网装置包括网箱、缠网、放网装置、切刀和切断执行机构，所述拾捡装置包括拾捡轮，所述拾捡轮上设置有第一刀组、第二刀组及刀组选择装置，所述控制系统包括显示屏、控制器及与控制器信号连接的进料模块、打捆模块、放网模块、切网模块和开仓模块，所述进料模块包括与拾捡装置连接的第一电机控制模块和设置在打捆装置上的第一压力传感器，所述打捆模块包括与打捆装置连接的第二电机控制模块，所述放网模块包括设置在打捆装置上的第二压力传感器和与放网装置连接的第三电机控制模块，所述切网模块包括与切断执行机构连接的第四电机控制模块，所述开仓模块包括与打捆装置连接的气缸控制模块。

优选地，所述拾捡轮包括两固定端板，两固定端板中心穿过有旋转轴，两固定端板边沿均布穿过有刀组安装轴，所述第一刀组和第二刀组分别安装在刀组安装轴的径向方向的两侧，刀组安装轴一端固定有传动齿轮，所有刀组安装轴端部的传动齿轮依次啮合，其中一传动齿轮上啮合有主动齿轮，所述主动齿轮由第五电机驱动，所述第五电机上电连接有第五电机控制模块，所述旋转轴一端固定有皮带轮，所述皮带轮通过皮带连接第一电机，所述第一电机与第一电机控制模块电连接。

优选地，所述第一刀组包括均布焊接在刀组安装轴上的9把第一拨刀，所述第二刀组包括均布焊接在刀组安装轴上的8把第二拨刀，所述第一拨刀长度大于第二拨刀长度，第一拨刀弯曲度小于第二拨刀弯曲度，相邻的两第一拨刀间间距大于相邻的两第二拨刀间间距。

优选地，所述喂入装置包括设置在拾捡轮后部的喂入箱，喂入箱内设置有由第一电机驱动的粉碎辊，喂入箱上设置有朝向拾捡轮的粗料进口和朝向打捆装置的细料出口。

优选地，所述打捆装置包括打捆机构和输料机构，所述打捆机构包括上仓体、下仓体、转辊组和第二电机，所述上仓体和下仓体间设置有进料口，所述转辊组均布设置在上仓体和下仓体内，第二电机驱动转辊组，所述上仓体上连接有开仓气缸，所述开仓气缸与气缸控制模块电连接，所述输料机构包括拨料通道，所述拨料通道连接细料出口和进料口，拨料通道内设置有输送辊和输送链，所述第二电机驱动输送辊，输送链设置在输送辊外部，输送链一端置于细料出口底部，另一端置于进料口上部，所述第二电机与第二电机控制模块电连接。

优选地，所述网箱设置在打捆装置顶部，所述放网装置包括转轴、第三电机和引网板，所述缠网套在缠网转轴外部，第三电机与第三电机控制模块电连接并驱动缠网转轴，引网板设置在网箱外部并伸向打捆装置内，所述切断执行机构包括第四电机、拉绳和呈三角关系设置的第一转轮、第二转轮及第三转轮，所述拉绳绕过第三转轮且两端分别反向缠绕在第一转轮和第二转轮上，所述切刀与拉绳固定并置于第一转轮与第三转轮之间且朝向缠网，所述第四电机与第四电机控制模块电连接并通过皮带同时驱动第一转轮和第二转轮。

优选地，所述第一转轮和第三转轮上分别连接有第一固定座和第二固定座，所述第一固定座和第二固定座上分别固定有第一挡板和第二挡板，所述切刀上安装有第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关和第二限位开关分别朝向第一挡板和第二挡板。

优选地，所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机和开仓气缸上分别连接有控制电路，各控制电路上分别安装有电磁阀，各电磁阀分别与第一电机控制模块、第二电机控制模块、第三电机控制模块、第四电机控制模块、第五电机控制模块和气缸控制模块电连接。

优选地，所述显示屏为触摸屏，所述触摸屏上设置有控制界面，所述控制界面包括按键区和显示区，所述按键区包括启动按钮、暂停按钮、关机按钮、第一刀组按钮和第二刀组按钮，所述上仓体内设置有摄像头，所述摄像头与控制器连接并在显示区显示拍摄的实时图像。

本发明技术方案的一种全自动圆孔打捆机有益效果是：

1、机械结构简单，连接性能可靠，全自动化控制，一键操作，操作简单快捷，维护成本费用低廉，每年可节约使用费用二十余万元；

2、整体机械没有液压打捆机必备的液压钻、液压阀、蓄能器等部件，不存在针对液压系统稳定变化而设置的升降温装置，节能效果明显，与历史使用大部分打捆机相比，在能源消耗上比同类产品，平均每个小时节约5KW，年可节约电费四万余元；

3、没有液压跑油，冒，漏现象，有利于环境保护；

4、安装方便，无需调试；

5、操作简单，实现一键操作，无需增加人工，可在控制室同步进行，无需培训；

6、功率小，纯机械，没有污染，符合环保和低碳的国家产业政策。

附图说明

图1为本发明技术方案的一种半自动圆孔打捆机结构示意图，

图2为切断执行机构结构示意图，

图3为拾捡辊示意图，

图4为拾捡辊结构主视图，

图5为电磁阀驱动模块控制示意图，

图6为控制器的主控芯片部分电原理图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。

如图1至图6所示，一种全自动圆孔打捆机，包括控制系统和终端设备模块，所述终端设备模块包括悬挂装置和依次设置的拾捡装置、喂入装置、打捆装置及缠网装置，所述缠网装置包括网箱5、缠网7、放网装置、切刀8和切断执行机构，所述拾捡装置包括拾捡轮20，所述拾捡轮20上设置有第一刀组53、第二刀组52及刀组选择装置，所述控制系统包括显示屏、控制器及与控制器信号连接的进料模块、打捆模块、放网模块、切网模块和开仓模块，所述进料模块包括与拾捡装置连接的第一电机控制模块和设置在打捆装置上的第一压力传感器，所述打捆模块包括与打捆装置连接的第二电机控制模块，所述放网模块包括设置在打捆装置上的第二压力传感器和与放网装置连接的第三电机控制模块，所述切网模块包括与切断执行机构连接的第四电机控制模块，所述开仓模块包括与打捆装置连接的气缸控制模块；

第一压力传感器感应打捆量，当达到设定值时，第一压力传感器将信号传递给控制器，控制器通过第一电机控制模块控制进料模块，控制由第一电机2驱动的拾捡装置和喂入装置停止工作，打捆装置继续工作；同时控制器通过第三电机驱动模块控制第三电机4驱动的放网装置放网，使得缠网7被放出并进入上仓体11内，被滚动中的捆卷卷起并实现对捆卷的包裹；第二压力传感器感应捆卷压力，并将每次感应到的压力传递给控制器，控制器进行次数计数，每计数一次即缠网一圈，当缠网圈数达到设定值时，控制器通过第四电机控制模块控制由第四电机21驱动的切断执行机构，使得切刀8实现对缠网7的切断，完成缠网；当第四电机21停止工作后，控制器感应到第四电机21停止工作，同时控制器通过气缸控制模块控制开仓气缸14工作，将上仓体11打开，实现吐捆卷，完成一次完整的打捆操作。

如图3和图4，所述拾捡轮20包括两固定端板54，两固定端板54中心穿过有旋转轴59，两固定端板54边沿均布穿过有刀组安装轴55，所述第一刀组53和第二刀组52分别安装在刀组安装轴55的径向方向的两侧，刀组安装轴55一端固定有传动齿轮56，所有刀组安装轴55端部的传动齿轮56依次啮合，其中一传动齿轮上啮合有主动齿轮57，所述主动齿轮67由第五电机58驱动，所述第五电机58上电连接有第五电机控制模块，所述旋转轴59一端固定有皮带轮，所述皮带轮通过皮带连接第一电机2，所述第一电机2与第一电机控制模块电连接；

控制器通过第五电机控制模块控制第五电机58工作，根据传动齿轮56外圆周线长和主动齿轮57外圆周线长长度比，将主动齿轮57设置为扇形齿轮，使得主动齿轮57带动传动齿轮56间歇性转动，传动齿轮56每次转过角度为180度，实现第一刀组53和第二刀组52的更换，当第一刀组53和第二刀组52更换完成后，开机，使得打捆机开始打捆工作，此时，控制器通过第一电机控制模块和第二电机控制模块控制第一电机2和第二电机3工作，实现打捆。

如图3和图4，所述第一刀组53包括均布焊接在刀组安装轴55上的9把第一拨刀，所述第二刀组52包括均布焊接在刀组安装轴55上的8把第二拨刀，所述第一拨刀长度大于第二拨刀长度，第一拨刀弯曲度小于第二拨刀弯曲度，相邻的两第一拨刀间间距大于相邻的两第二拨刀间间距；第一拨刀和第二拨刀形状、尺寸和结构均是为了适应不同长度和硬度的秸秆的要求，便于对秸秆进行切断和拨入，提供两种刀组，相较于现有技术中，所有的打捆机均是有一种型号的刀组的拾捡轮，此技术方案的拾捡轮20更加的便捷，使用范围更广。

如图1所示，所述喂入装置包括设置在拾捡轮20后部的喂入箱，所述喂入箱内设置有粉碎辊19，喂入箱上设置有朝向拾捡轮的粗料进口和朝向打捆装置的细料出口，所述第一电机2驱动拾捡轮20和粉碎辊19；第一电机2通过皮带传动拾捡轮20和粉碎辊19，带动拾捡轮20和粉碎辊19实现对地表秸秆拾捡和粉碎，粉碎捆19上设置有螺旋结构，将粉碎后的秸秆输送至细料出口处，粉碎后的秸秆经过细料出口进入打捆装置被打捆成卷。

如图1所示，所述打捆装置包括打捆机构和输料机构，所述打捆机构包括上仓体11、下仓体13、转辊组12和第二电机3，所述上仓体11和下仓体13间设置有进料口，所述转辊组12均布设置在上仓体11和下仓体13内，第二电机3驱动转辊组12，所述长仓体11上连接有开仓气缸14，所述开仓气缸14与气缸控制模块电连接，所述输料机构包括拨料通道16，所述拨料通道16连接细料出口和进料口，拨料通道16内设置有输送辊18和输送链15，所述第二电机3驱动输送辊18，输送链15设置在输送辊18外部，输送链15一端置于细料出口底部，另一端置于进料口上部，所述第二电机与第二电机控制模块电连接，转辊组12端部通过轴连接有齿轮，转辊组12上的齿轮均相互啮合，第二电机3通过皮带驱动其中一齿轮，从而实现驱动所有的转辊组12，同时第二电机3驱动输送锟18，带动输送链15输送经过细料出口输送过来的粉碎后的秸秆，将秸秆最终输送内下仓体13内，首先被下仓体13内的转辊组12进行打捆成卷，慢慢的随着被打捆的秸秆越来越多，整个秸秆捆被转辊组12打卷，实现将秸秆打捆成一个直径大、草捆密度大的捆卷，便于秸秆运输和储存。

如图1和图2，所述网箱5设置在打捆装置顶部，所述放网装置包括转轴6、第三电机4和引网板9，所述缠网7套在转轴6外部，第三电机与第三电机控制模块电连接并驱动缠网转轴6，引网板9设置在网箱5外部并伸向打捆装置内，所述切断执行机构包括第四电机21、拉绳25和呈三角关系设置的第一转轮23、第二转轮22及第三转轮24，所述拉绳25绕过第三转轮24且两端分别反向缠绕在第一转轮23和第二转轮22上，所述切刀8与拉绳25固定并置于第一转轮23与第三转轮24之间且朝向缠网7，所述第四电机21与第四电机控制模块电连接通过皮带同时驱动第一转轮23和第二转轮22，所述计数器包括设置在转辊组上的一个第二压力传感器；当打捆结束后，手动通过控制器启动第三电机4，第三电机4带动转轴6旋转，套在转轴6上的缠网被放出，沿着引网板9进入打捆装置内，与捆卷接触，随着捆卷的转动被缠绕在捆卷上，当计算器上的第二压力传感器感应到缠网后捆卷缠绕圈数设置的设定值后，第二压力传感器将信号传递给控制器，控制器控制第三电机4停止工作，同时出现第三电机4停止工作报警，便于操作者通过显示屏控制第四电机21工作，第四电机21带动第一转轮23和第二转轮22同向旋转，拉绳25与第一转轮23连接端被缠绕，拉绳25与第二转轮22连接断被放松，此时拉绳25整体向第一转轮23运动，则拉绳25上固定的切刀8移动，实现对其下部经过的缠网7的切断，完成全部的缠网操作。

如图1和图2，所述第一转轮23和第三转轮24上分别连接有第一固定座26和第二固定座27，所述第一固定座26和第二固定座27上分别固定有第一挡板28和第二挡板29，所述切刀8上安装有第一限位开关30和第二限位开关31，所述第一限位开关30和第二限位开关31分别朝向第一挡板28和第二挡板29，第一限位开关30和第二限位开关31分别控制切刀8的换向和停止工作，第一限位开关30和第二限位开关31上分别连接有第一限位电路和第二限位电路，所述第一限位电路和第二限位电路与控制器电连接，当第一限位开关30与第一挡板28接触后，第一限位开关30被触发，第一限位开关30通过与其连接的第一限位电路将信号传递给控制器，控制器控制与第四电机21连接的第四控制电路，控制第四电机21反向转动，拉绳25被反向拉动，切刀8反向运动，切刀复位，当第二限位开关31被触发后，第二限位电路将信号传递给控制器，控制器控制第四电机21连接的第四控制电路停止工作。

如图1至图6，所述第一电机2、第二电机3、第三电机4、第四电机21、第五电机58和开仓气缸14上分别连接有控制电路，各控制电路上分别安装有电磁阀，各电磁阀分别与第一电机控制模块、第二电机控制模块、第三电机控制模块、第四电机控制模块、第五电机控制模块和气缸控制模块电连接，各电机的控制模块主要是通过控制电磁阀通断进行控制电机工作与停机，实现一键操作控制。

如图1至图6，所述显示屏为触摸屏，所述触摸屏上设置有控制界面，所述控制界面包括按键区和显示区，所述按键区包括启动按钮、暂停按钮、关机按钮、第一刀组按钮和第二刀组按钮，所述上仓体内设置有摄像头，所述摄像头与控制器连接并在显示区显示拍摄的实时图像。

本发明技术方案的一种全自动圆孔打捆机，第一压力传感器设置在转辊组上，第一压力传感器和第二压力传感器分别连接有第一传感器控制电路和第二传感器控制电路，第一传感器控制电路和第二传感器控制电路与控制器电连接，第一传感器控制电路和第二传感器控制电路上分别设置有第一传感器控制电磁阀和第二传感器控制电磁阀；当转辊组12实现对捆卷的打捆时，捆卷对第一压力传感器施加一个压力，当本压力达到设定值时，第一压力传感器将信号通过第一传感器控制电路传递给控制器，控制器通过第一控制电路控制第一电机2停机，停止拾捡和粉碎操作，打捆装置继续工作，同时控制器控制第三电机4工作，实现放网，此时第二压力传感器启动并工作，同时感应到打捆缠网旋转圈数，当达到设定圈数后，第二压力传感器将信号传递给控制器，控制器控制第三电机4停止工作，然后在控制第四电机21工作，实现缠网切断，完成后，控制器控制开仓气缸工作，实现卡仓，处捆卷。

本发明技术方案的一种半自动圆孔打捆机，控制器采用ATMEL公司的AVR单片机作为系统控制器，其具有可靠性高、功能强、运行速度快，编程灵活、自由度大、电源抗干扰性强、软件编程可实现各种算法和逻辑控制，其内部集成了AD/DA模数转换器，PWM/SPI等通信口及丰富的中断源，并且它的功耗低、成本低、实物的硬件布线比较简单。

本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种全自动圆孔打捆机，包括控制系统和终端设备模块，所述终端设备模块包括悬挂装置和依次设置的拾捡装置、喂入装置、打捆装置及缠网装置，其特征在于，所述缠网装置包括网箱、缠网、放网装置、切刀和切断执行机构，所述拾捡装置包括拾捡轮，所述拾捡轮上设置有第一刀组、第二刀组及刀组选择装置，所述控制系统包括显示屏、控制器及与控制器信号连接的进料模块、打捆模块、放网模块、切网模块和开仓模块，所述进料模块包括与拾捡装置连接的第一电机控制模块和设置在打捆装置上的第一压力传感器，所述打捆模块包括与打捆装置连接的第二电机控制模块，所述放网模块包括设置在打捆装置上的第二压力传感器和与放网装置连接的第三电机控制模块，所述切网模块包括与切断执行机构连接的第四电机控制模块，所述开仓模块包括与打捆装置连接的气缸控制模块；

所述拾捡轮包括两固定端板，两固定端板中心穿过有旋转轴，两固定端板边沿均布穿过有刀组安装轴，所述第一刀组和第二刀组分别安装在刀组安装轴的径向方向的两侧，刀组安装轴一端固定有传动齿轮，所有刀组安装轴端部的传动齿轮依次啮合，其中一传动齿轮上啮合有主动齿轮，所述主动齿轮由第五电机驱动，所述第五电机上电连接有第五电机控制模块，所述旋转轴一端固定有皮带轮，所述皮带轮通过皮带连接第一电机，所述第一电机与第一电机控制模块电连接；

所述第一刀组包括均布焊接在刀组安装轴上的9把第一拨刀，所述第二刀组包括均布焊接在刀组安装轴上的8把第二拨刀，所述第一拨刀长度大于第二拨刀长度，第一拨刀弯曲度小于第二拨刀弯曲度，相邻的两第一拨刀间间距大于相邻的两第二拨刀间间距；

所述喂入装置包括设置在拾捡轮后部的喂入箱，喂入箱内设置有由第一电机驱动的粉碎辊，喂入箱上设置有朝向拾捡轮的粗料进口和朝向打捆装置的细料出口。

2.根据权利要求1所述的一种全自动圆孔打捆机，其特征在于，所述打捆装置包括打捆机构和输料机构，所述打捆机构包括上仓体、下仓体、转辊组和第二电机，所述上仓体和下仓体间设置有进料口，所述转辊组均布设置在上仓体和下仓体内，第二电机驱动转辊组，所述上仓体上连接有开仓气缸，所述开仓气缸与气缸控制模块电连接，所述输料机构包括拨料通道，所述拨料通道连接细料出口和进料口，拨料通道内设置有输送辊和输送链，所述第二电机驱动输送辊，输送链设置在输送辊外部，输送链一端置于细料出口底部，另一端置于进料口上部，所述第二电机与第二电机控制模块电连接。

3.根据权利要求2所述的一种全自动圆孔打捆机，其特征在于，所述网箱设置在打捆装置顶部，所述放网装置包括转轴、第三电机和引网板，所述缠网套在缠网转轴外部，第三电机与第三电机控制模块电连接并驱动缠网转轴，引网板设置在网箱外部并伸向打捆装置内，所述切断执行机构包括第四电机、拉绳和呈三角关系设置的第一转轮、第二转轮及第三转轮，所述拉绳绕过第三转轮且两端分别反向缠绕在第一转轮和第二转轮上，所述切刀与拉绳固定并置于第一转轮与第三转轮之间且朝向缠网，所述第四电机与第四电机控制模块电连接并通过皮带同时驱动第一转轮和第二转轮。

4.根据权利要求3所述的一种全自动圆孔打捆机，其特征在于，所述第一转轮和第三转轮上分别连接有第一固定座和第二固定座，所述第一固定座和第二固定座上分别固定有第一挡板和第二挡板，所述切刀上安装有第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关和第二限位开关分别朝向第一挡板和第二挡板。

5.根据权利要求4所述的一种全自动圆孔打捆机，其特征在于，所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机和开仓气缸上分别连接有控制电路，各控制电路上分别安装有电磁阀，各电磁阀分别与第一电机控制模块、第二电机控制模块、第三电机控制模块、第四电机控制模块、第五电机控制模块和气缸控制模块电连接。

6.根据权利要求2所述的一种全自动圆孔打捆机，其特征在于，所述显示屏为触摸屏，所述触摸屏上设置有控制界面，所述控制界面包括按键区和显示区，所述按键区包括启动按钮、暂停按钮、关机按钮、第一刀组按钮和第二刀组按钮，所述上仓体内设置有摄像头，所述摄像头与控制器连接并在显示区显示拍摄的实时图像。