可自动调节抛洒肥量的抛肥机及控制方法与流程

1.本技术涉及机械设备领域，尤其涉及一种可自动调节抛洒肥量的抛肥机及控制方法。


背景技术：

2.在农田施肥过程中，应与农艺分析(即根据农艺人员对土壤化学成份进行分析，得出土壤肥力情况)相结合，确定合理的施肥量，并且在施肥过程中尽可能的保证施肥的均匀性，以利于农作物的生长。而目前农田施肥采用的抛肥机为人工控制，人工控制抛肥机施肥的过程中，操作人员需要根据不同的工况，来操作抛肥机进行抛肥作业，而在整个抛撒肥料的过程中，操作人员无法直观地确保抛出的肥量满足农艺要求，全由操作人员主观估算抛撒的肥量，并根据判断的抛撒肥量，来进行后续的操作。总之，对操作人员的综合素质要求较高，且难以保证整个施肥过程的均匀。


技术实现要素：

3.为了解决人工控制抛肥机难于直观地确定施肥量，且操作繁琐，无法保证施肥均匀性的问题，本技术一方面公开了一种可自动调节抛洒肥量的抛肥机，另一方面公开了可自动调节抛洒肥量的控制方法，均能够实现均匀施肥。
4.本技术由以下技术方案实现：
5.本技术公开的可自动调节抛洒肥量的抛肥机，包括抛肥机主体、中央控制器、执行控制系统、推肥机构、抛肥机构、重量感应模块，所述推肥机构和抛肥机构设于所述抛肥机主体上，所述中央控制器的输出端与所述执行控制系统连接，所述执行控制系统与所述推肥机构连接用于控制推肥机构将抛肥机主体内的肥料推送至抛肥机构，所述抛肥机构用于将肥料抛离所述抛肥机主体，所述重量感应模块与所述中央控制器的输入端相连，所述重量感应模块与所述中央控制器的输入端相连，所述重量感应模块用于获取抛肥机主体的车身重量数据并发送至中央控制器，所述中央控制器用于在施肥作业时根据接收到的车身重量数据计算抛肥机主体中单位时间内的肥量变化数据，并根据肥量变化数据及标准抛肥量计算对应的推肥速度值以向所述执行控制系统发送对应的推肥速度指令，使执行控制系统根据对应的推肥速度指令驱动所述推肥机构以对应的推肥速度将肥料推送至抛肥机构。
6.如上所述的可自动调节抛洒肥量的抛肥机，所述可自动调节抛洒肥量的抛肥机还包括用于获取所述抛肥机主体移动速度数据的车速感应模块，所述车速感应模块与所述中央控制器的输入端相连，所述中央控制器用于根据所述肥量变化数据、移动速度数据及及标准抛肥量计算对应的推肥速度值并向所述执行控制系统发送对应的推肥速度指令。
7.如上所述的可自动调节抛洒肥量的抛肥机，所述可自动调节抛洒肥量的抛肥机还包括用于获取所述推肥机构推肥速度数据的推肥速度感应模块，所述推肥速度感应模块与所述中央控制器的输入端相连。
8.如上所述的可自动调节抛洒肥量的抛肥机，所述推肥机构和抛肥机构分别设于所
述抛肥机主体的长度方向的两端，所述推肥机构包括推肥油缸和推肥板，所述推肥油缸与所述执行控制系统的输出端相连接，所述推肥油缸用于驱动所述推肥板在所述抛肥机主体内沿所述抛肥机主体的长度方向移动。
9.如上所述的可自动调节抛洒肥量的抛肥机，所述可自动调节抛洒肥量的抛肥机还包括与所述中央控制器的输出端相连的动力输入装置，所述动力输入装置与所述抛肥机构相连用于控制抛肥机构将肥料向抛肥机主体外抛送。
10.如上所述的可自动调节抛洒肥量的抛肥机，所述抛肥机构包括与所述动力输入装置连接的传动减速装置和与所述传动减速装置传动连接的抛肥搅龙。
11.如上所述的可自动调节抛洒肥量的抛肥机，所述可自动调节抛洒肥量的抛肥机还包括用于获取所述抛肥搅龙转速数据的转速感应模块。
12.如上所述的可自动调节抛洒肥量的抛肥机，所述可自动调节抛洒肥量的抛肥机还包括与所述执行控制系统的输出端相连的肥门机构，所述肥门机构包括肥门油缸和肥门，所述肥门油缸与所述执行控制系统的输出端相连，所述肥门设于所述抛肥机主体上，所述肥门油缸用于驱动所述肥门在抛肥机主体上移动。
13.如上所述的可自动调节抛洒肥量的抛肥机，所述可自动调节抛洒肥量的抛肥机还包括与所述中央控制器的输入端相连的肥门位置感应模块，所述肥门位置感应模块用于获取所述肥门在抛肥机主体上移动到开门位置的开门到位信息。
14.本技术公开的可自动调节抛洒肥量的控制方法，包括如下步骤：
15.接收重量感应模块获取到的抛肥机主体的车身重量数据；
16.在施肥作业时根据接收到的车身重量数据计算抛肥机主体中单位时间内的肥量变化数据；
17.至少根据肥量变化数据及标准抛肥量计算对应的推肥速度值并向执行控制系统发送对应的推肥速度指令；
18.执行控制系统根据对应的推肥速度指令驱动推肥机构以对应的推肥速度将肥料推送至抛肥机构，所述抛肥机构将肥料抛离所述抛肥机主体。
19.如上所述的可自动调节抛洒肥量的控制方法，还包括如下步骤：
20.接收车速感应模块获取到的抛肥机主体移动速度数据；
21.在所述至少根据肥量变化数据及标准抛肥量计算对应的推肥速度值并向执行控制系统发送对应的推肥速度指令的步骤中，具体包括如下步骤：
22.根据肥量变化数据、移动速度数据及标准抛肥量计算对应的推肥速度值并向执行控制系统发送对应的推肥速度指令。
23.如上所述的可自动调节抛洒肥量的控制方法，还包括如下步骤：
24.根据施肥工作信号向动力输入装置发送抛肥指令，使动力输入装置控制抛肥机构进行抛肥作业。
25.如上所述的可自动调节抛洒肥量的控制方法，在根据施肥工作信号向动力输入装置发送抛肥指令，使动力输入装置控制抛肥机构进行抛肥作业的步骤之后，还包括如下步骤：
26.接收转速感应模块获取到的转速数据；
27.若转速数据在预设的时间段内保持在预设的故障转速值时，发出损坏报警信号。
28.如上所述的可自动调节抛洒肥量的控制方法，还包括如下步骤：
29.根据施肥工作信号向执行控制系统发出肥门开启指令，使执行控制系统控制肥门油缸驱动肥门开启；
30.根据肥门位置感应模块获取到的开门到位信息向执行控制系统发出肥门停止指令，使执行控制系统控制肥门油缸停止驱动肥门移动。
31.如上所述的可自动调节抛洒肥量的控制方法，在接收重量感应模块获取到的抛肥机主体的车身重量数据的步骤之后，还包括如下步骤：
32.若车身重量数据达到预设的肥料满载值时，发出停止加肥指令。
33.与现有技术相比，本技术有如下优点：
34.本技术中，在施肥作业时，中央控制器根据重量感应模块获取到的抛肥机主体的车身重量数据，可精确地得出施肥作业过程中抛肥机实际的抛肥量，并在实际的抛肥量不满足农艺要求时，根据实际的抛肥量及标准抛肥量自动地调节推肥机构的推肥速度以调节实际的抛肥量满足标准抛肥量，保证抛肥量满足农艺要求，确保施肥量的均匀性。本技术通过一套闭环的控制系统方案，实现智能施肥，有效避免人工操作失误，或操作不熟等因素对施肥的不良影响，简化操作流程，易于用户操作，利于实现农场无人化。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
36.图1是实施例公开的可自动调节抛洒肥量的抛肥机的原理框图。
37.图2是实施例公开的可自动调节抛洒肥量的抛肥机的剖视结构示意图。
38.图3是实施例公开的可自动调节抛洒肥量的抛肥机的俯视结构示意图。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
40.实施例：
41.请参阅图1至图3，本实施例公开了一种可自动调节抛洒肥量的抛肥机，该可自动调节抛洒肥量的抛肥机由拖拉机牵引进行移动施肥作业。所述可自动调节抛洒肥量的抛肥机包括抛肥机主体1、中央控制器2、执行控制系统3、推肥机构4、抛肥机构5、重量感应模块6，重量感应模块6可采用称重传感器，称重传感器可设于抛肥机主体1的车身与车桥或车桥和牵引架之间。所述推肥机构4和抛肥机构5设于所述抛肥机主体1上，所述中央控制器2的输出端与所述执行控制系统3连接，所述执行控制系统3与所述推肥机构4连接用于控制推肥机构4将抛肥机主体1内的肥料推送至抛肥机构5，所述抛肥机构5用于将肥料抛离所述抛肥机主体1，所述重量感应模块6与所述中央控制器2的输入端相连，所述重量感应模块6用
于获取抛肥机主体1的车身重量数据并发送至中央控制器2，所述中央控制器2在施肥作业时根据接收到的车身重量数据计算抛肥机主体1中单位时间内的肥量变化数据，并根据肥量变化数据及标准抛肥量计算对应的推肥速度值以向所述执行控制系统3发送对应的推肥速度指令，使执行控制系统3根据对应的推肥速度指令驱动所述推肥机构4以对应的推肥速度将肥料推送至抛肥机构5。
42.本实施例中，可以由农艺人员提前对需施肥的土壤的化学成份进行分析，得出土壤肥力情况，并设定相适应的单位时间抛肥量作为标准抛肥量。具体地，当肥量变化数据小于标准抛肥量时，则中央控制器2计算出对应的推肥速度以增大推肥机构的推肥速度，当肥量变化数据大于标准抛肥量时，则中央控制器2计算出对应的推肥速度以降低推肥机构的推肥速度。本实施例中，在施肥作业时，中央控制器根据重量感应模块获取到的抛肥机主体的车身重量数据，可精确地得出施肥作业过程中抛肥机实际的抛肥量，并在实际的抛肥量不满足农艺要求时，根据实际的抛肥量及标准抛肥量自动地调节推肥机构的推肥速度以调节实际的抛肥量满足标准抛肥量，保证抛肥量满足农艺要求，确保施肥量的均匀性。
43.本实施例在进行施肥作业时，通过重量感应模块6实时获取肥量变化数据，且中央控制器2持续将实时获取的肥量变化数据与标准抛肥量比较，并根据比较结果不断修正推肥机构4的推肥速度，形成一套闭环的反馈控制系统方案，实现智能施肥，有效避免人工操作失误，或操作不熟等因素对施肥的不良影响，简化操作流程，易于用户操作，利于实现农场无人化。另外，本实施例抛肥机在进行加肥作业时，通过设置重量感应模块6实时监控抛肥机的重量，在监测到抛肥机的重量达到肥料满载值时，中央控制器可控制加肥装置停止加肥，进一步提高施肥全流程的自动化程度。
44.进一步地，为了有效监控抛肥机的移动速度，且在抛肥机的移动速度发生变化时也能调节推肥机构4的推肥速度以保证抛肥机的抛肥量满足农艺要求，所述可自动调节抛洒肥量的抛肥机还包括用于获取所述抛肥机主体1移动速度数据的车速感应模块7，所述车速感应模块7与所述中央控制器2的输入端相连，所述中央控制器2根据所述肥量变化数据、移动速度数据及标准抛肥量计算对应的推肥速度值并向所述执行控制系统3发送对应的推肥速度指令。所述车速感应模块7可采用车速传感器，车速传感器可安装在拖拉机上，通过感应拖拉机的速度以获取到抛肥车的移动速度，方便使用。
45.进一步地，为了能实时监控推肥机构4的推肥速度是否满足要求，所述可自动调节抛洒肥量的抛肥机还包括用于获取所述推肥机构4推肥速度数据的推肥速度感应模块8，所述推肥速度感应模块8与所述中央控制器2的输入端相连。
46.进一步地，为了有效实现推肥作业，所述推肥机构4包括推肥油缸41和推肥板42，所述推肥油缸41与所述执行控制系统3的输出端相连接，所述推肥油缸41驱动所述推肥板42在所述抛肥机主体1内沿所述抛肥机主体1的长度方向移动。具体地，所述推肥速度感应模块8可采用距离传感器，距离传感器可设置在推肥板上，推肥机构在进行推肥作业时，通过监测推肥板与抛肥机构5之间的距离变化，从而得出推肥机构4的推肥速度值，结构简单，监测结果精准。距离传感器不限于种类，距离传感器不限于拉线传感器，红外传感器，超声波传感器，激光传感器等可以测量距离的传感器。
47.进一步地，为了有效实现抛肥作业，所述可自动调节抛洒肥量的抛肥机还包括与所述中央控制器2的输出端相连的动力输入装置9，所述动力输入装置9与所述抛肥机构5相
连用于控制抛肥机构5将肥料向抛肥机主体1外抛送。具体地，所述抛肥机构5包括与所述动力输入装置9连接的传动减速装置51和与所述传动减速装置51传动连接的抛肥搅龙52。
48.进一步地，为了有效监控抛肥搅龙52的工作状态，确保抛肥搅龙52能正常工作，所述可自动调节抛洒肥量的抛肥机还包括用于获取所述抛肥搅龙52转速数据的转速感应模块10，转速感应模块10可采用转速传感器，在动力输入装置9正常工作时，通过转速传感器监测到抛肥搅龙52丢转或不转，即为推肥负载过大，如果长时间不转，即为抛肥机构5损坏。
49.进一步地，为了方便进行抛肥作业，所述可自动调节抛洒肥量的抛肥机还包括与所述执行控制系统3的输出端相连的肥门机构11，所述肥门机构11包括肥门油缸111和肥门112，所述肥门油缸111与所述执行控制系统3的输出端相连，所述肥门112设于所述抛肥机主体1上，所述肥门油缸111驱动所述肥门112在抛肥机主体1上移动。为了智能和精准控制肥门的开启和关闭，所述可自动调节抛洒肥量的抛肥机还包括与所述中央控制器2的输入端相连的肥门位置感应模块12，所述肥门位置感应模块12用于获取所述肥门112在抛肥机主体1上移动到开门位置的开门到位信息。具体地，所述肥门位置感应模块12可采用设置在肥门车主体上的接近开关，当肥门112移动到开门位置时就会触发接近开关，使接近开关向中央控制器发送开门到位信息。抛肥车未开始抛肥作业时，中央控制器2向执行控制系统3发出肥门闭合指令，使执行控制系统3控制肥门油缸111驱动肥门112关闭；抛肥车在开始施肥时，中央控制器2向执行控制系统3发出肥门开启指令，使执行控制系统3控制肥门油缸111驱动肥门112开启，以便进行抛肥作业；当肥门在抛肥机主体1上移动到位以处于开启状态时，中央控制器2根据肥门位置感应模块12获取到的开门到位信息向执行控制系统3发出肥门停止指令，使执行控制系统3控制肥门油缸111停止驱动肥门112移动。
50.本实施例还公开了可自动调节抛洒肥量的控制方法，包括如下步骤：
51.接收重量感应模块6获取到的抛肥机主体1的车身重量数据；
52.在施肥作业时根据接收到的车身重量数据计算抛肥机主体1中单位时间内的肥量变化数据；
53.至少根据肥量变化数据及标准抛肥量计算对应的推肥速度值并向执行控制系统3发送对应的推肥速度指令；
54.执行控制系统3根据对应的推肥速度指令驱动推肥机构4以对应的推肥速度将肥料推送至抛肥机构5，所述抛肥机构5将肥料抛离所述抛肥机主体1。
55.在施肥作业时，根据重量感应模块获取到的抛肥机主体的车身重量数据，可精确地得出施肥作业过程中抛肥机实际的抛肥量，并在实际的抛肥量不满足农艺要求时，根据实际的抛肥量及标准抛肥量自动地调节推肥机构的推肥速度以使实际的抛肥量满足标准抛肥量的要求，保证抛肥量满足农艺要求，确保施肥量的均匀性，本实施例通过一套闭环的控制系统方案，实现智能施肥，有效避免人工操作失误，或操作不熟等因素对施肥的不良影响，简化操作流程，易于用户操作，利于实现农场无人化。
56.进一步地，可自动调节抛洒肥量的控制方法还包括如下步骤：
57.接收车速感应模块7获取到的抛肥机主体1移动速度数据；
58.在所述至少根据肥量变化数据计算对应的推肥速度值并向执行控制系统3发送对应的推肥速度指令的步骤中，具体包括如下步骤：
59.根据肥量变化数据、移动速度数据及及标准抛肥量计算对应的推肥速度值并向执
行控制系统3发送对应的推肥速度指令。
60.本步骤可有效监控抛肥机的移动速度，且在抛肥机的移动速度发生变化时也能调节推肥机构4的推肥速度以保证抛肥机的抛肥量满足农艺要求。
61.进一步地，为了有效实现抛肥作业，可自动调节抛洒肥量的控制方法，还包括如下步骤：
62.根据施肥工作信号向动力输入装置9发送抛肥指令，使动力输入装置9控制抛肥机构5进行抛肥作业。
63.进一步地，为了有效监控抛肥机构5的工作状态，在根据施肥工作信号向动力输入装置9发送抛肥指令，使动力输入装置9控制抛肥机构5进行抛肥作业的步骤之后，还包括如下步骤：
64.接收转速感应模块10获取到的转速数据；
65.若转速数据在预设的时间段内保持在预设的故障转速值时，发出损坏报警信号。
66.进一步地，为了方便进行抛肥作业，可自动调节抛洒肥量的控制方法，还包括如下步骤：
67.根据施肥工作信号向执行控制系统3发出肥门开启指令，使执行控制系统3控制肥门油缸111驱动肥门112开启；
68.根据肥门位置感应模块12获取到的开门到位信息向执行控制系统3发出肥门停止指令，使执行控制系统3控制肥门油缸111停止驱动肥门112移动。
69.进一步地，为了提高施肥作业全流程的自动化程度，在接收重量感应模块6获取到的抛肥机主体1的车身重量数据的步骤之后，还包括如下步骤：
70.若车身重量数据达到预设的肥料满载值时，发出停止加肥指令。
71.应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。此外，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。
72.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。