收割机卸粮筒一键回位控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及农机控制技术领域，特别涉及收割机卸粮筒一键回位控制系统。


背景技术：

2.现有的农田收割作业时，收割机可实现谷物收割、脱粒并将谷物输送至粮仓，当粮仓内谷物堆积满了之后需要通过卸粮装置将谷物卸到外部容器中，卸粮完成后需将卸粮筒精准、安全的回落至支架上，卸粮筒在水平方向和垂直方向的转动的位置，大多由角度传感器感知并输出给控制器，当角度传感器长期磨损或者卡顿时卸粮筒不能精准回位。
3.国家知识产权局2021年07月20授权公告的：一种水稻收割机卸粮筒一键回位控制系统，专利申请号：202022651519.x，提供了一种水稻收割机卸粮筒一键回位控制系统，该控制系统包括：卸粮筒旋转电机、电机编码器、卸粮筒控制器、卸粮筒控制手柄、升降电动阀和升降角度传感器，所述升降角度传感器安装在卸粮筒结构上，所述卸粮筒控制器接收电机编码器和升降角度传感器的反馈信号确定卸粮筒的实时位置。该控制系统中卸粮筒在垂直方向的高度由角度传感器来提供，角度传感器在长期的磨损及工况较差的环境中很容易出现卡顿，导致卸粮筒无法精准回位。


技术实现要素：

4.本实用新型提供收割机卸粮筒一键回位控制系统，在环境恶劣的情况下仍可保证系统的稳定性、灵敏性。
5.本实用新型第一个方面提供一种油缸位置检测装置。
6.一种油缸位置检测装置，包括安装在油缸活塞杆起始端的位置感应磁环，以及一端设置在油缸底座内部另一端设置在活塞杆内部的pcb板，所述pcb板包裹在平行于缸体的钢管内，所述钢管一端焊接有固定座，所述固定座通过螺母固定于油缸底座，所述pcb板上设有若干个用以感应磁环位置变化从而获得不同的电压信号的霍尔芯片，所述pcb板上还设有与霍尔芯片相对应的若干个分压电阻，当液压油进油的压力越大，磁环随活塞杆被推出远离油路口的距离越大，电压信号越强；当液压油进油的压力越小，磁环随活塞杆被推出远离油路口的距离越小，电压信号越弱，所述电压信号的强弱与活塞杆绝对位移大小线性相关，根据所述电压信号来判断油缸伸缩的不同位置。
7.进一步的，所述pcb板固定于缸体内部的一端接有电源线、地线、信号线并与航空插头相连，用以外部供电及电压信号的输出。
8.本实用新型第二个方面提供收割机卸粮筒一键回位控制系统。
9.收割机卸粮筒一键回位控制系统，包括：旋转电机、电机编码器、卸粮筒结构、控制器、操作面板、油缸、油缸位置检测装置；所述旋转电机、电机编码器、操作面板、油缸位置检测装置均与控制器相连；所述油缸与控制器通过电磁阀连接；所述卸粮筒结构包括第一卸粮筒、第二卸粮筒、连接筒，所述旋转电机安装于第一卸粮筒的起始端可驱动卸粮筒结构绕垂直方向水平转动；所述电机编码器将卸粮筒结构水平转动的信息实时传递给控制器；所
述控制器实时接收电机编码器及油缸位置检测装置传递的信息；所述操作面板安装在驾驶室方向盘旁边，可控制卸粮筒结构的一键转出或者一键回位；所述油缸包括缸体、底座、活塞杆，所述油缸底座安装于连接筒上靠近第一卸粮筒的末端，所述油缸活塞杆起始端靠近油缸底座，活塞杆的末端与第二卸粮筒相连，并可驱动第二卸粮筒沿垂直方向转动；所述油缸内置油缸位置检测装置，所述油缸位置检测装置如第一个方面所述。
10.进一步的，所述电磁阀为两位三通电磁阀，油路口进油时，p口与a口连通；油路口出油时，t口与a口连通。
11.卸粮筒结构标定的初始位置决定了卸粮筒结构固定停放位置，所以必须在第二卸粮筒位于支架上时进行复位按键标定，通过控制器上的复位按键即可标定并存储卸粮筒结构的初始位置，即水平方向和垂直方向的零位。第二卸粮筒还具有垂直方向的安全位置参数，卸粮筒结构在水平方向旋转时，如果油缸活塞杆绝对位移太小第二卸粮筒在竖直方向被活塞杆推动抬起的高度就太小，第二卸粮筒旋转时会撞到车辆的驾驶室，所以在一键转出或者一键回位时必须设定一个安全的位置参数，即垂直方向的安全位置参数，固定存储在控制器内。
12.卸粮筒结构水平方向的位置参数由电机编码器提供，电机编码器是一种旋转增量式编码器，在电机旋转过程中，编码器实时传递相应的脉冲给控制器，控制器通过计数来确定卸粮筒结构的相应水平位置，第二卸粮筒垂直方向的位置参数由油缸位置检测装置提供，油缸位置检测装置内置于油缸，油缸位置检测装置是一种模拟量输出的活塞杆位置传感器，活塞杆的位置与第二卸粮筒被活塞杆推动抬起的高度线性相关。
附图说明
13.图1为本实用新型油缸整体结构示意图；
14.图2为本实用新型油缸活塞杆运动后状态示意图；
15.图3为本实用新型油缸位置检测装置部分电路示意图；
16.图4为本实用新型一键回位控制系统结构示意图；
17.图5为本实用新型一键回位控制系统一键转出位状态结构示意图；
具体实施方式
18.本实用新型第一个方面提供一种油缸位置检测装置。
19.结合图1，油缸位置检测装置，包括安装在油缸活塞杆1起始端的位置感应磁环2，以及一端设置在油缸底座61内部另一端设置在活塞杆1内部的pcb板 3，所述pcb板3包裹在平行于缸体6的钢管4内，钢管4的一端焊接有固定座 5，所述固定座5通过螺母固定于油缸底座61，所述pcb板3上设有若干个用以感应磁环2位置变化从而获得不同的电压信号的霍尔芯片，所述pcb板3上还设有与霍尔芯片相对应的若干个分压电阻，所述pcb板3固定于缸体6内部的一端接有电源线、地线、信号线，并与航空插头8相连，用以外部供电及电压信号的输出。
20.优选的，所述磁环2的材质为钕铁硼，感应磁能强、灵敏度高。
21.优选的，所述磁环2固定在与所述磁环相适配的环形塑料盒内，所述塑料盒上设有环形卡簧21将塑料盒固定在活塞杆1上。
22.优选的，活塞杆1与包裹pcb板3的钢管4间隙内有油液，当活塞杆1运动时起缓冲及减小活塞杆1与钢管4之间的摩擦的作用。
23.结合图2图3，当液压油从油路口7进油时，磁环2随活塞杆1被推动远离油路口7，磁环2与pcb板3上霍尔芯片感应产生电流，并通过与霍尔芯片相对应的分压电阻产生分压信号，通过信号线输出，当液压油进油的压力越大，磁环 2随活塞杆1被推出远离油路口7的距离越大，电压信号越强；当液压油进油的压力越小，磁环2随活塞杆1被推出远离油路口7的距离越小，电压信号越弱，所述电压信号与活塞杆绝对位移线性相关，根据所述电压信号来判断油缸伸缩的不同位置。
24.本实用新型第二个方面提供收割机卸粮筒一键回位控制系统。
25.结合图1图4，收割机卸粮筒一键回位控制系统，包括：旋转电机10、电机编码器(未示例出)、卸粮筒结构、控制器30、操作面板50、油缸40、油缸位置检测装置(未示例出)；所述旋转电机10、电机编码器、操作面板50、油缸位置检测装置均与控制器30相连；所述油缸40与控制器30通过电磁阀连接；所述卸粮筒结构包括第一卸粮筒21、第二卸粮筒22、连接筒23，所述连接筒23 将第一卸粮筒21的末端与第二卸粮筒22的起始端相连，所述卸粮筒结构在旋转电机10作用下可绕垂直方向水平转动，所述第二卸粮筒22在油缸作用下可沿垂直方向转动；所述旋转电机10安装于第一卸粮21筒的起始端可驱动卸粮筒结构转动；所述电机编码器将卸粮筒结构水平转动的信息实时传递给控制器30；所述控制器实时接收电机编码器及油缸位置检测装置(未示例出)实时传递的信息；所述操作面板50安装在驾驶室方向盘旁边，可控制卸粮筒结构的一键转出或者一键回位；所述油缸包括缸体6、底座61、活塞杆1，所述油缸底座61安装于连接筒23上靠近第一卸粮筒21末端位置，所述油缸活塞杆1起始端靠近油缸底座61，活塞杆1末端与第二卸粮筒22相连，并可驱动第二卸粮筒22沿垂直方向转动；所述油缸内置油缸位置检测装置，所述油缸位置检测装置如第一个方面所述。
26.进一步的，所述电磁阀为两位三通电磁阀，油路口进油时，p口与a口连通；油路口出油时，t口与a口连通。
27.结合图4图5，卸粮筒结构标定的初始位置决定了卸粮筒结构固定停放位置，所以必须在第二卸粮筒22位于支架上时进行复位按键标定，通过控制器30上的复位按键即可标定并存储卸粮筒结构的初始位置，即水平方向和垂直方向的零位。第二卸粮筒还具有垂直方向的安全位置参数，第二卸粮筒22在水平方向旋转时，如果油缸活塞杆绝1对位移太小第二卸粮筒22在竖直方向被活塞杆1推动抬起的高度就太小，卸粮筒结构旋转时会撞到车辆的驾驶室，所以在一键转出或者一键回位时必须设定一个安全的位置参数，即垂直方向的安全位置参数，固定存储在控制器30内。
28.卸粮筒结构水平方向的位置参数由电机编码器提供，电机编码器是一种旋转增量式编码器，在电机旋转过程中，编码器实时传递相应的脉冲给控制器30，控制器30通过计数来确定卸粮筒结构的相应水平位置，第二卸粮筒22垂直方向的位置参数由油缸位置检测装置提供，位置检测装置是一种模拟量输出的活塞杆位置传感器，活塞杆的位置与第二卸粮筒22被活塞杆推动抬起的高度线性相关。
29.当使用一键转出功能时，控制器首先通过油缸位置检测装置判断当前第二卸粮筒在垂直方向的位置，当该位置未达到安全位置时，一键转出功能不能进行，控制器先控制进油回路电磁阀开启使油缸液压油的压力增大，油缸活塞杆被推动位移增加，同时第二卸粮
筒升高至安全位(例如：活塞杆绝对位移推动至150mm)，控制器再驱动电机使卸粮筒结构旋转到一键转出位置(例如：水平方向的90
°
)；反之当第二卸粮筒在垂直方向达到安全位置时，则直接驱动电机使卸粮筒结构旋转到一键转出位置。
30.当使用一键回位功能时，控制器首先通过油缸位置检测装置判断当前第二卸粮筒在垂直方向的位置，当该位置未达到安全位置时，一键回位功能不能进行，控制器先控制电磁阀开启进油回路连通，油缸液压油的压力增大，油缸活塞杆被推动位移增加，同时第二卸粮筒在垂直方向升高至安全位(例如：活塞杆绝对位移推动至150mm)，控制器再驱动电机使卸粮筒结构旋转到一键回位水平位置，即水平方向的零位，最后控制电磁阀开启出油回路连通，第二卸粮筒通过重力回落到支架上，即垂直方向的零位，同时液压油回落至油箱；反之当第二卸粮筒在垂直方向达到安全位置时，则直接驱动电机使卸粮筒结构旋转到一键回位水平位置即水平方向的零位，然后控制电磁阀，第二卸粮筒通过重力回落到支架上，同时液压油回落至油箱。
31.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，不能理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。