CN110419320B - 联合收割机卸粮筒回位控制系统及方法、联合收割机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种联合收割机卸粮筒回位控制系统及方法、联合收割机，控制系统包括CPU处理单元、输入信号组成以及输出信号组成；输入信号组成通过输入信号隔离电路与CPU处理单元通信连接，输出信号组成通过输出信号隔离电路与CPU处理单元通信连接；输入信号组成用于向CPU处理单元输入卸粮筒的限位信号；CPU处理单元根据限位信号并通过输出信号组成控制卸粮筒的运行；输出信号组成用于执行CPU处理单元的输出信号，以控制卸粮筒的运行；采用该技术方案，使得联合收割机在卸粮过程中，作业人员可以通过手动操作或自动操作来调整卸粮筒位置，从而实现复位；本发明提供的方案，能够有效缩短卸粮操作时间，降低司机操作难度，提高作业效率，提升产品竞争力。

Description

联合收割机卸粮筒回位控制系统及方法、联合收割机

技术领域

本发明属于联合收割机技术领域，具体涉及一种联合收割机卸粮筒回位控制系统及方法、联合收割机。

背景技术

联合收割机是农业机械中最普遍和常用的机械之一，其主要用来进行水稻和小麦等农作物的收割。国内现有的谷物联合收割机卸粮方式分人工卸粮、低位机械式卸粮和高位机械式卸粮三种；其中人工卸粮和低位机械式卸粮，卸粮过程中作业人员操作麻烦，劳动强度大，作业效率低；高位机械式卸粮，卸粮过程中作业人员可以通过操作手柄手动调整卸粮筒位置，减轻了作业人员的劳动强度，但仍然存在卸粮筒手动定位和回位难度大，并且在调整过程中，往往不能一次到位，调整时间长等问题，作业效率未能明显提高。

基于上述联合收割机中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种联合收割机卸粮筒回位控制系统及方法、联合收割机，旨在解决现有联合收割机操作麻烦、劳动强度大、作业效率低的问题。

本发明提供一种联合收割机卸粮筒回位控制系统，包括CPU处理单元、输入信号组成以及输出信号组成；输入信号组成通过输入信号隔离电路与CPU处理单元通信连接，输出信号组成通过输出信号隔离电路与CPU处理单元通信连接；输入信号组成用于向CPU处理单元输入卸粮筒的限位信号；CPU处理单元根据限位信号并通过输出信号组成控制卸粮筒的运行；输出信号组成用于执行CPU处理单元的输出信号，以控制卸粮筒的运行。

进一步地，输入信号组成包括左限位开关和右限位开关；输出信号组成包括液压马达左转电磁阀和液压马达右转电磁阀；左限位开关用于向CPU处理单元输入左限位信号；右限位开关用于向CPU处理单元输入右限位信号；CPU处理单元根据左限位信号并通过液压马达左转电磁阀限制卸粮筒左转运行；CPU处理单元根据右限位信号并通过液压马达右转电磁阀限制卸粮筒右转运行。

进一步地，输入信号组成还包括卸粮筒高限位传感器和卸粮筒支架传感器；输出信号组成还包括卸粮筒上升电磁阀和卸粮筒下降电磁阀；卸粮筒高限位传感器用于向CPU处理单元输入上升限位信号；卸粮筒支架传感器用于向CPU处理单元输入下降限位信号；CPU处理单元根据上升限位信号并通过卸粮筒上升电磁阀限制卸粮筒上升运行；CPU处理单元根据下降限位信号并通过卸粮筒下降电磁阀限制卸粮筒下降运行。

进一步地，输入信号组成还包括卸粮筒零传感器，卸粮筒零传感器用于定位卸粮筒托架的位置以及判断卸粮筒的位置；CPU处理单元根据卸粮筒零传感器记忆卸粮筒的旋转方向。

进一步地，还包括动力系统，动力系统与回位控制系统电气连接；动力系统用于驱动卸粮筒上升、下降、左转以及右转。

进一步地，输入信号组成还包括卸粮筒控制面板，卸粮筒控制面板上设有上升按钮、下降按钮、左旋按钮、右旋按钮以及自动回位按钮；上升按钮用于手动控制卸粮筒上升运行；下降按钮用于手动控制卸粮筒下降运行；左旋按钮用于手动控制卸粮筒左旋运行；右旋按钮用于手动控制卸粮筒右旋运行。

相应地，本发明还提供一种联合收割机卸粮筒自动回位控制方法，应用于上述所述的回位控制系统；还包括以下过程：启动动力系统驱动卸粮筒运行，当输入信号组成用于向CPU处理单元输入卸粮筒的限位信号时，CPU处理单元根据限位信号并通过输出信号组成控制卸粮筒的运行。

进一步地，在启动动力系统驱动卸粮筒运行之前具体包括以下过程：

先检测电源电压是否低于预设电压，当电源电压低于预设电压时，不执行任何动作；当电源电压不低于预设电压时，检测控制面板的操作，判断是否执行自动回位模式；若CPU处理单元收到自动回位模式信号时，系统进入自动模式，具体包括：

S1：是否检测到自动回位操作，若没有检测到自动回位操作信号，不执行动作；若检测到自动回位操作信号，则执行以下S2操作；

S2：是否检测到上升限位信号，若没有检测到上升限位信号，继续执行控制卸粮筒上升，同时系统继续检测上升限位信号；若检测到上升限位信号，则执行以下S3操作；

S3：是否检测到零位信号，若没有检测到零位信号，则进一步判断卸粮筒位置，并根据记忆过原位信号操作输出反方向旋转信号，从而控制卸粮筒旋转，同时系统继续检测零位信号；若检测到零位信号，则执行以下S4操作；

S4：是否检测到下降传感器信号，若没有检测到下降传感器信号，则继续执行控制卸粮筒下降，直到检测到下降传感器信号，卸粮筒自动回落至支架位置，自动回位动作完成。

进一步地，当电源电压不低于预设电压时，还包括检测控制面板的操作，判断是否执行手动执行模式；若CPU处理单元收到手动执行模式信号时，系统进入手动模式，具体包括：

S10：是否检测到动作方向的左限位信号，当检测到左限位信号时，不执行卸粮筒左转运行动作；当没有检测到左限位信号时，按控制面板操作执行卸粮筒左转运行动作；

S20：是否检测到动作方向的右限位信号，当检测到右限位信号时，不执行卸粮筒右转运行动作；当没有检测到右限位信号时，按控制面板操作执行卸粮筒右转运行动作；

S30：是否检测到动作方向的上升限位信号，当检测到上升限位信号时，不执行卸粮筒上升运行动作；当没有检测到上升限位信号时，按控制面板操作执行卸粮筒上升运行动作；

S40：是否检测到动作方向的下降限位信号，当检测到下降限位信号时，不执行卸粮筒下降运行动作；当没有检测到下降限位信号时，按控制面板操作执行卸粮筒下降运行动作。

相应地，本发明还提供一种联合收割机，包括回位控制系统，其特征在于，所述回位控制系统为上述所述的联合收割机卸粮筒回位控制系统。

采用以上技术方案，使得联合收割机在卸粮过程中，作业人员可以通过手动操作或自动操作来调整卸粮筒位置，从而实现复位；本发明提供的方案，能够有效缩短卸粮操作时间，降低司机操作难度，提高作业效率，提升产品竞争力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种联合收割机卸粮筒回位控制系统结构示意图；

图2为本发明一种联合收割机卸粮筒回位控制系统的控制面板示意图；

图3为本发明一种联合收割机卸粮筒自动回位控制方法流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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中的具体含义。

如图1至图3所示，本发明提供一种联合收割机卸粮筒回位控制系统，包括CPU处理单元、输入信号组成以及输出信号组成；输入信号组成通过输入信号隔离电路与CPU处理单元通信连接，输出信号组成通过输出信号隔离电路与CPU处理单元通信连接；输入信号组成用于向CPU处理单元输入卸粮筒的限位信号；CPU处理单元根据限位信号并通过输出信号组成控制卸粮筒的运行；输出信号组成用于执行CPU处理单元的输出信号，以控制卸粮筒的运行；采用上述方案，使得联合收割机的控制系统能够根据其设置的输入信号组成以及输出信号组成来控制执行卸粮筒的快速、稳定回位；该回位控制系统有效解决收割机在卸粮过程中，在回收卸粮筒时手动难以回到原始位置问题，从而降低了人员的操作难度，缩短卸粮作业时间，减轻作业人员的劳动强度，提高作业效率和产品竞争力。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，输入信号组成包括左限位开关和右限位开关；输出信号组成包括液压马达左转电磁阀和液压马达右转电磁阀；进一步地，左限位开关用于向CPU处理单元输入左限位信号；右限位开关用于向CPU处理单元输入右限位信号；CPU处理单元根据左限位信号并通过液压马达左转电磁阀限制卸粮筒左转运行；CPU处理单元根据右限位信号并通过液压马达右转电磁阀限制卸粮筒右转运行；具体地，左限位开关信号和右限位开关信号皆为卸粮筒定位信号，可防止卸粮筒过渡旋转造成油管与线路拧断，左限位开关信号和右限位开关信号只传递给CPU处理单元的控制器，由控制器来控制左转电磁阀与右转电磁阀。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，输入信号组成还包括卸粮筒高限位传感器和卸粮筒支架传感器；输出信号组成还包括卸粮筒上升电磁阀和卸粮筒下降电磁阀；进一步地，卸粮筒高限位传感器用于向CPU处理单元输入上升限位信号；卸粮筒支架传感器用于向CPU处理单元输入下降限位信号，即卸粮筒支架传感器为下降传感器，用于提供下降传感器信号；CPU处理单元根据上升限位信号并通过卸粮筒上升电磁阀限制卸粮筒上升运行；CPU处理单元根据下降限位信号并通过卸粮筒下降电磁阀限制卸粮筒下降运行；具体地，高限位传感器与支架传感器为卸粮筒高度定位，与左限位开关信号、右限位开关信号功能一致，不具体控制相关部件，主要为收集卸粮筒位置信息给予控制器，由控制器输出信号来控制各路电磁阀。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，输入信号组成还包括卸粮筒零传感器，卸粮筒零传感器用于定位卸粮筒托架的位置以及判断卸粮筒的位置；CPU处理单元根据卸粮筒零传感器记忆卸粮筒的旋转方向；具体地，该零位传感器的主要作用具体包括：一是定位卸粮筒托架的位置，从而使卸粮筒能够准确的落入卸粮筒托架中；二是起到一个判断卸粮筒位置的作用，当在手动模式旋转过程中，每当卸粮筒通过零位信号时，控制器会自动记忆当时的旋转方向，从而在自动模式中，卸粮筒能自动反方向旋转转回到托架中；当在自动回位过程中，卸粮筒是先抬升，直到收到上升限位信号，然后在旋转，如上所述，零位传感器具体不控制某个部件的运行，只是一个定位作用；零位信号与其它左限位开关、右限位开关等信号一样，是普通开关量信号。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，本发明提供一种联合收割机卸粮筒回位控制系统还包括动力系统，该动力系统与回位控制系统电气连接，用于向该控制系统提供动力；具体为，该动力系统用于驱动卸粮筒上升、下降、左转以及右转，该动力系统可采用现有联合收割机的动力系统作为直接的动力输出。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，输入信号组成还包括卸粮筒控制面板，卸粮筒控制面板上设有上升按钮、下降按钮、左旋按钮、右旋按钮以及自动回位按钮；上升按钮用于手动控制卸粮筒上升运行；下降按钮用于手动控制卸粮筒下降运行；左旋按钮用于手动控制卸粮筒左旋运行；右旋按钮用于手动控制卸粮筒右旋运行；具体地，在自动模式过程中，若出现紧急情况可按非当前动作方向任意按钮停止动作，即在卸粮筒自动上升过程中，按下降按钮、左旋按钮、右旋按钮即可立即停止动作。

相应地，结合上述方案，如图1至图3所示，本发明还提供一种联合收割机卸粮筒自动回位控制方法，应用于上述所述的回位控制系统；还包括以下过程：启动动力系统驱动卸粮筒运行，当输入信号组成用于向CPU处理单元输入卸粮筒的限位信号时，CPU处理单元根据限位信号并通过输出信号组成控制卸粮筒的运行，这样能够高效、稳定的控制卸粮筒进行回位操作，提高工作效果。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，在启动动力系统驱动卸粮筒运行之前具体包括以下过程：

先检测电源电压是否低于预设电压；具体地，该预设电压值为可根据实际需求进行调整，本实施例中，电磁阀工作电压低于11V阀块可能无法打开，导致系统故障，因此预设电压值可设为11V；当电源电压低于预设电压时，不执行任何动作；当电源电压不低于预设电压时，检测控制面板的操作，判断是否执行自动回位模式；若CPU处理单元收到自动回位模式信号时，系统进入自动模式，具体包括：

S1：是否检测到自动回位操作，若没有检测到自动回位操作信号，不执行动作；若检测到自动回位操作信号，则执行以下S2操作；

S2：是否检测到上升限位信号，若没有检测到上升限位信号，继续执行控制卸粮筒上升，同时系统继续检测上升限位信号；若检测到上升限位信号，则执行以下S3操作；具体地，卸粮筒运行过程中，首先需进行上升操作，这主要作用为防止卸粮筒高度低旋转时撞到车体顶部相关部件；

S3：是否检测到零位信号，该零位信号由卸粮筒零传感器提供；若没有检测到零位信号，则进一步判断卸粮筒位置，并根据记忆过原位信号操作输出反方向旋转信号，从而控制卸粮筒旋转，同时系统继续检测零位信号；若检测到零位信号，则执行以下S4操作；

S4：是否检测到下降传感器信号，若没有检测到下降传感器信号，则继续执行控制卸粮筒下降，直到检测到下降传感器信号，卸粮筒自动回落至支架位置，自动回位动作完成；

采用上述方案，在自动模式过程中，若出现紧急情况可按非当前动作方向任意按钮停止动作，即在卸粮筒自动上升过程中，按下降按钮、左旋按钮、右旋按钮即可立即停止动作。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，当电源电压不低于预设电压时，还包括检测控制面板的操作，判断是否执行手动执行模式；若CPU处理单元收到手动执行模式信号时，系统进入手动模式，具体包括：

S10：是否检测到动作方向的左限位信号，当检测到左限位信号时，不执行卸粮筒左转运行动作；当没有检测到左限位信号时，按控制面板操作执行卸粮筒左转运行动作；

S20：是否检测到动作方向的右限位信号，当检测到右限位信号时，不执行卸粮筒右转运行动作；当没有检测到右限位信号时，按控制面板操作执行卸粮筒右转运行动作；

S30：是否检测到动作方向的上升限位信号，当检测到上升限位信号时，不执行卸粮筒上升运行动作；当没有检测到上升限位信号时，按控制面板操作执行卸粮筒上升运行动作；

S40：是否检测到动作方向的下降限位信号，当检测到下降限位信号时，不执行卸粮筒下降运行动作；当没有检测到下降限位信号时，按控制面板操作执行卸粮筒下降运行动作；

上述S10至S40的具体操作可根据实际操作情况由操作者自己控制，彼此之间没有必然的先后顺序。

相应地，结合上述方案，本发明还提供一种联合收割机，包括回位控制系统，其特征在于，所述回位控制系统为上述所述的联合收割机卸粮筒回位控制系统。

采用以上技术方案，使得联合收割机在卸粮过程中，作业人员可以通过手动操作或自动操作来调整卸粮筒位置，从而实现复位；本发明提供的方案，能够有效缩短卸粮操作时间，降低司机操作难度，提高作业效率，提升产品竞争力。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种联合收割机卸粮筒自动回位控制方法，其特征在于，应用于下述联合收割机卸粮筒回位控制系统，所述控制系统包括：CPU处理单元、输入信号组成以及输出信号组成；所述输入信号组成通过输入信号隔离电路与所述CPU处理单元通信连接，所述输出信号组成通过输出信号隔离电路与所述CPU处理单元通信连接；所述输入信号组成用于向所述CPU处理单元输入卸粮筒的限位信号；所述CPU处理单元根据所述限位信号并通过所述输出信号组成控制所述卸粮筒的运行；所述输出信号组成用于执行所述CPU处理单元的输出信号，以控制所述卸粮筒的运行；

所述联合收割机卸粮筒自动回位控制方法包括以下过程：

启动动力系统驱动卸粮筒运行，当输入信号组成用于向CPU处理单元输入卸粮筒的限位信号时，所述CPU处理单元根据所述限位信号并通过输出信号组成控制所述卸粮筒的运行；其中

在启动动力系统驱动卸粮筒运行之前具体包括以下过程：

先检测电源电压是否低于预设电压，当电源电压低于预设电压时，不执行任何动作；

当电源电压不低于预设电压时，检测控制面板的操作，判断是否执行自动回位模式；若CPU处理单元收到自动回位模式信号时，系统进入自动模式，具体包括：

S1：是否检测到自动回位操作，若没有检测到自动回位操作信号，不执行动作；若检测到自动回位操作信号，则执行以下S2操作；

S2：是否检测到上升限位信号，若没有检测到上升限位信号，继续执行控制卸粮筒上升，同时系统继续检测上升限位信号；若检测到上升限位信号，则执行以下S3操作；

S3：是否检测到零位信号，若没有检测到零位信号，则进一步判断卸粮筒位置，并根据记忆过原位信号操作输出反方向旋转信号，从而控制卸粮筒旋转，同时系统继续检测零位信号；若检测到零位信号，则执行以下S4操作；

S4：是否检测到下降传感器信号，若没有检测到下降传感器信号，则继续执行控制卸粮筒下降，直到检测到下降传感器信号，卸粮筒自动回落至支架位置，自动回位动作完成。

2.根据权利要求1所述的联合收割机卸粮筒自动回位控制方法，其特征在于，当电源电压不低于预设电压时，还包括检测控制面板的操作，判断是否执行手动执行模式；若CPU处理单元收到手动执行模式信号时，系统进入手动模式，具体包括：

S10：是否检测到动作方向的左限位信号，当检测到左限位信号时，不执行卸粮筒左转运行动作；当没有检测到左限位信号时，按控制面板操作执行卸粮筒左转运行动作；

S20：是否检测到动作方向的右限位信号，当检测到右限位信号时，不执行卸粮筒右转运行动作；当没有检测到右限位信号时，按控制面板操作执行卸粮筒右转运行动作；

S30：是否检测到动作方向的上升限位信号，当检测到上升限位信号时，不执行卸粮筒上升运行动作；当没有检测到上升限位信号时，按控制面板操作执行卸粮筒上升运行动作；

S40：是否检测到动作方向的下降限位信号，当检测到下降限位信号时，不执行卸粮筒下降运行动作；当没有检测到下降限位信号时，按控制面板操作执行卸粮筒下降运行动作。

3.根据权利要求1所述的联合收割机卸粮筒自动回位控制方法，其特征在于，所述输入信号组成包括左限位开关和右限位开关；所述输出信号组成包括液压马达左转电磁阀和液压马达右转电磁阀；

所述左限位开关用于向所述CPU处理单元输入左限位信号；

所述右限位开关用于向所述CPU处理单元输入右限位信号；

所述CPU处理单元根据所述左限位信号并通过所述液压马达左转电磁阀限制所述卸粮筒左转运行；

所述CPU处理单元根据所述右限位信号并通过所述液压马达右转电磁阀限制所述卸粮筒右转运行。

4.根据权利要求3所述的联合收割机卸粮筒自动回位控制方法，其特征在于，所述输入信号组成还包括卸粮筒高限位传感器和卸粮筒支架传感器；所述输出信号组成还包括卸粮筒上升电磁阀和卸粮筒下降电磁阀；

所述卸粮筒高限位传感器用于向所述CPU处理单元输入上升限位信号；

所述卸粮筒支架传感器用于向所述CPU处理单元输入下降限位信号；

所述CPU处理单元根据所述上升限位信号并通过所述卸粮筒上升电磁阀限制所述卸粮筒上升运行；

所述CPU处理单元根据所述下降限位信号并通过所述卸粮筒下降电磁阀限制所述卸粮筒下降运行。

5.根据权利要求3所述的联合收割机卸粮筒自动回位控制方法，其特征在于，所述输入信号组成还包括卸粮筒零传感器，所述卸粮筒零传感器用于定位卸粮筒托架的位置以及判断所述卸粮筒的位置；所述CPU处理单元根据所述卸粮筒零传感器记忆所述卸粮筒的旋转方向。

6.根据权利要求1所述的联合收割机卸粮筒自动回位控制方法，其特征在于，还包括动力系统，所述动力系统与所述回位控制系统电气连接；所述动力系统用于驱动所述卸粮筒上升、下降、左转以及右转。

7.根据权利要求6所述的联合收割机卸粮筒自动回位控制方法，其特征在于，所述输入信号组成还包括卸粮筒控制面板，所述卸粮筒控制面板上设有上升按钮、下降按钮、左旋按钮、右旋按钮以及自动回位按钮；

所述上升按钮用于手动控制所述卸粮筒上升运行；

所述下降按钮用于手动控制所述卸粮筒下降运行；

所述左旋按钮用于手动控制所述卸粮筒左旋运行；

所述右旋按钮用于手动控制所述卸粮筒右旋运行。