一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

排绳器、捆绳供给与检测装置及系统的制作方法

2022-11-30 11:35:52 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及农业机械技术领域,尤其是涉及一种排绳器、捆绳供给与检测装置及系统。


背景技术:

2.随着我国人口老龄化的日趋严重,人口红利即将消失,农业劳动力缺乏问题日渐突显,传统农业生产模式已无法适应市场要求。随着科学技术的发展,物联网、大数据、人工智能、机器人、智能装备制造、5g等新一代信息技术的不断进步使得机器换人成为可能。机械自动化无人农场将成为现代农业的发展趋势,那么提高农业作业生产能力,扩大经济效益,降低生产耗能,以及提高农业数字化精准度,成为了下一代农业机械化开发与制造的重中之重。
3.打捆机是指用来捆草的机械,在实际使用操作过程中,多数打捆机的捆绳基本是采用多根段绳依次相连形成一道捆绳来延长实际使用长度,减少单根段绳消耗完毕之后,需要停机情况下更换一根段绳的换绳时间,以便于提高工作效率,然而现阶段下多数采用人工目测或者经验值来实现对捆绳实时消耗长度和段绳消耗根数的测量,实时性差、误差过大、精确度不高,给数据化农业生产带来了极大的挑战。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种排绳器以及具有该排绳器的捆绳供给与检测装置及系统,能够精准的得到捆绳实时消耗长度和实时消耗根数,误差小,实时性好。
5.第一方面,本发明提供一种排绳器,包括支架、第一压轮、第二压轮、弹性件、第一检测件和第二检测件;所述第一压轮和所述第二压轮可转动地设置于所述支架,所述第一压轮和所述第二压轮之间用于供捆绳穿过,其中,所述第一压轮和所述第二压轮能够相向或相背运动;所述弹性件、所述第一检测件和所述第二检测件均设置于所述支架,所述弹性件用于使所述第一压轮和所述第二压轮始终挤压所述捆绳,所述第一检测件用于在检测到所述第一压轮和所述第二压轮发生相背运动时发出计数信号,其中,当所述捆绳的绳结经过所述第一压轮和所述第二压轮之间时,所述第一压轮和所述第二压轮发生相背运动,所述第二检测件用于检测所述第一压轮或所述第二压轮的实时转动角度。
6.进一步地,所述第一压轮和所述第二压轮为相啮合的两个齿轮,所述第二检测件用于检测所述第一压轮或所述第二压轮的实时转动齿数,以根据所述实时转动齿数计算得到所述实时转动角度。
7.进一步地,所述支架包括相对设置的第一支架和第二支架,所述第一支架的第一端和所述第二支架的第一端通过所述弹性件连接,所述第一支架的第二端和所述第二支架的第二端连接,所述第一压轮和所述第二压轮均位于所述第一支架和所述第二支架之间,且所述第一压轮可转动连接于所述第一支架,所述第二压轮可转动连接于所述第二支架;
8.所述第一检测件设置于所述第一支架的第一端,用于在所述第一支架的第二端和
所述第二支架的第二端发生相背运动时发出所述计数信号;
9.所述第二检测件设置于所述第一支架上对应于所述第一压轮的位置,用于检测所述第一压轮的所述实时转动角度。
10.进一步地,所述支架还包括导向柱,所述导向柱的第一端连接于所述第一支架的第一端,所述导向柱的第二端朝所述第二支架延伸,所述第二支架的第一端滑动套设于所述导向柱,所述弹性件抵持于所述第二支架的第一端和所述导向柱的第二端之间。
11.进一步地,所述导向柱的第二端设有沿自身径向向外延伸的止挡部,所述弹性件呈管状,套设于所述导向柱,所述弹性件的两端分别抵持所述止挡部和所述第二支架的第一端;
12.和/或,
13.所述支架包括两个所述导向柱,两个所述导向柱之间用于供所述捆绳穿过。
14.进一步地,所述排绳器还包括连接件,所述连接件的两端分别连接所述第一支架的第二端和所述第二支架的第二端;
15.和/或,
16.所述第一支架的中部在朝向所述第二支架的表面设有相对的第一固定板和第二固定板,所述第一固定板和所述第二固定板穿设有第一销轴,所述第一压轮可转动套设于所述第一销轴;
17.和/或,
18.所述第二支架的中部在朝向所述第一支架的表面设有相对的第三固定板和第四固定板,所述第三固定板和所述第四固定板穿设有第二销轴,所述第二压轮可转动套设于所述第二销轴。
19.第二方面,本发明提供一种捆绳供给与检测装置,包括:
20.前述实施方式任一项所述的排绳器;
21.至少两个卷绕构件,每个所述卷绕构件用于卷绕一根段绳,多个所述卷绕构件上的段绳依次连接形成一道捆绳,其中,每相邻两根段绳之间形成一个绳结,所述一道捆绳的自由端从所述第一压轮和所述第二压轮之间穿过;
22.中央控制器,用于根据所述第一检测件发送的计数信号的次数确定一道捆绳中已被消耗的段绳的实时消耗根数,还用于根据所述第二检测件发送的所述实时转动角度计算得到一道捆绳的实时消耗长度。
23.进一步地,所述中央控制器还用于在所述实时消耗长度满足预设条件时发出补绳信号。
24.进一步地,所述捆绳供给与检测装置包括第三检测件,至少两个卷绕构件中与所述一道捆绳的末端相邻的一个卷绕构件为被测卷绕构件,所述第三检测件用于在检测所述被测卷绕构件上不存在段绳时发出缺位信号;
25.所述中央控制器用于在每接收到一次所述计数信号的情况下为所述实时消耗根数的计数加一,重置所述实时消耗长度,并在所述重置后的实时消耗长度与一根段绳的标准原始长度之差小于预设阈值,且接收到所述缺位信号的情况下发出补绳信号。
26.进一步地,所述捆绳供给与检测装置还包括第三检测件,至少两个卷绕构件中与所述一道捆绳的末端相邻的一个卷绕构件为被测卷绕构件,所述第三检测件用于检测所述
被测卷绕构件上是否存在段绳,所述中央控制器用于在所述被测卷绕构件上不存在段绳的情况下发出补绳信号。
27.第三方面,本发明提供一种捆绳供给与检测系统,包括中央控制器和前述实施方式任一项所述的捆绳供给装置。
28.本发明实施例的有益效果包括:
29.在由多根段绳依次相连形成的一道捆绳从第一压轮和第二压轮之间穿过的情况下,当配置有该排绳器的打捆机捆扎秸秆时,捆绳会带动第一压轮和第二压轮转动,由此第二检测件即可检测到第一压轮或第二压轮的实时转动角度,由此即可再根据第一压轮或第二压轮的直径和捆绳的直径计算得到捆绳的实时消耗长度,由于相邻两根段绳之间形成一个绳结,绳结的直径要比段绳本身的直径大,因此当绳结经过第一压轮和第二压轮之间时,就会使得第一压轮和第二压轮发生相背运动,压缩弹性件,此时第一检测件即可发出计数信号,从而根据第一检测件发出计数信号的次数确定段绳的实时消耗根数,在绳结通过第一压轮和第二压轮之间后,第一压轮和第二压轮由弹性件的恢复作用力回位,重新挤压在段绳上,简而言之,本实施例的排绳器,能够精准得到段绳实时消耗根数和捆绳实时消耗长度,误差小,实时性好。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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。
31.图1为排绳器的示意图之一;
32.图2为排绳器的示意图之二;
33.图3为排绳器的爆炸示意图;
34.图4为第二检测件与第一齿轮的示意图;
35.图5为两根捆绳的延续示意图;
36.图6为两根捆绳之间的绳结示意图;
37.图7捆绳供给与检测系统的功能模块示意图;
38.图8为中央控制器的程序运行示意图;
39.图9为定时器更新程序运行示意图。
40.图标:100-排绳器;110-第一支架;111-导向板;1110-导流孔;112-第一固定板;113-第二固定板;114-第一销轴;120-第二支架;121-第一板部; 122-第二板部;1220-第一穿孔;123-第三板部;124-第四板部;1240-第二穿孔;125-第五板部;126-第三固定板;127-第四固定板;128-第二销轴;130
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第一压轮;140-第二压轮;150-弹性件;160-导绳套;170-导向柱;171-止挡部;172-调节螺母;173-螺母垫片;180-连接件;181-固定螺栓;182-防松螺母。
具体实施方式
41.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
42.因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
43.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
44.在本发明的描述中,需要说明的是,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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
46.在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.农作物秸秆属于农业生态系统中一种十分宝贵的生物质能资源。近些年来,由于资源相对紧张,农作物秸秆作为一种新生资源备受人们的广泛关注。农作物秸秆资源的综合利用对于促进农民增收、环境保护、资源节约以及农业经济可持续发展意义重大。面对秸秆收回、改进乡村燃烧秸杆带来的环境污染等问题,以及进一步提高秸草的利用率。农作物秸秆的收集、储存和运输一直是制约农业生物质资源工业化大规模利用的首要难题,开发研制打捆机是解决农业生物质秸秆收储运问题,以满足工业化利用的有效途径之一。
48.目前,国内常用打捆机主要有圆草捆打捆机与方草捆打捆机两种。打捆机通过拖拉机挂载牵引行走,通过拖拉机的动力输出装置(power-take-off, pto)提供动力来源,完成秸秆的捡拾、喂入、柱塞压缩、捆绳打结、包装、排出等关键的动作。
49.捆绳则是打捆机用于将压缩后的秸秆进行捆扎的关键构件,在实际使用操作过程中,多数方捆机的捆绳基本是采用多根段绳首尾相连形成一道捆绳来延长实际使用作业长度,减少单根段绳消耗完毕之后,需要停机情况下更换一根段绳的换绳时间,以便于提高工作效率。
50.然而现阶段下多数采用人工目测或者经验值来实现对捆绳实时消耗长度和段绳消耗根数的测量,实时性差、误差过大、精确度不高,给数据化农业生产带来了极大的挑战。
51.基于上述问题,发明人经研究提供了以下实施例进行改善,下面结合附图,对本发
明的一些实施方式作详细说明。其中,需要说明的是,在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
52.请参考图1至图3,本发明实施例提供了一种排绳器100,该排绳器100 应用于打捆机上,其包括支架、第一压轮130、第二压轮140、弹性件150、第一检测件和第二检测件;第一压轮130和第二压轮140可转动地设置于支架,第一压轮130和第二压轮140之间用于供捆绳穿过,其中,第一压轮130和第二压轮140能够相向或相背运动;弹性件150、第一检测件和第二检测件均设置于支架,弹性件150用于使第一压轮130和第二压轮140 始终挤压捆绳,第一检测件用于在检测第一压轮130和第二压轮140发生相背运动时发出计数信号,第二检测件用于检测第一压轮130或第二压轮 140的实时转动角度。
53.由此,在由多根段绳依次相连形成的一道捆绳从第一压轮130和第二压轮140之间穿过情况下,当配置有该排绳器100的打捆机捆扎秸秆时,捆绳会带动第一压轮130和第二压轮140转动,由此第二检测件即可检测到第一压轮130或第二压轮140的实时转动角度,由此即可再根据第一压轮130或第二压轮140的直径计算得到捆绳的实时消耗长度,由于相邻两根段绳之间会形成一个绳结,绳结的直径要比段绳本身的直径大,因此当绳结经过第一压轮130和第二压轮140之间时,就会使得第一压轮130和第二压轮140发生相背运动,压缩弹性件150,此时第一检测件即可发出计数信号,从而根据第一检测件发出计数信号的次数确定段绳的实时消耗根数,在绳结通过第一压轮130和第二压轮140之间后,第一压轮130和第二压轮140由弹性件150的恢复作用力回位,重新挤压在段绳上,简而言之,本实施例的排绳器100,能够精准得到段绳实时消耗根数和捆绳实时消耗长度,误差小,实时性好。
54.在本实施例中,支架包括相对设置的第一支架110和第二支架120,第一支架110的第一端和第二支架120的第一端通过弹性件150连接,第一支架110的第二端和第二支架120的第二端连接,第一压轮130和第二压轮140均位于第一支架110和第二支架120之间,且第一压轮130可转动连接于第一支架110,第二压轮140可转动连接于第二支架120,因此,在绳结通过第一压轮130和第二压轮140之间时,第一压轮130和第二压轮 140发生相背运动,从而使得第一支架110的第一端和第二支架120的第一端拉伸弹性件150,第二支架120的第一端会远离第一支架110的第一端,而第一检测件设置于第一支架110的第一端,因此在第一检测件检测到第二支架120与其距离大于第一检测件的感应距离时,即检测到第一支架110 的第二端和第二支架120的第二端发生相背运动时,即可发出计数信号,说明此时有绳结穿过。第二检测件设置于第一支架110上对应于第一压轮 130的位置,用于检测第一压轮130的实时转动角度。
55.在实际使用过程中,通常需要将该排绳器100固定在一固定件上,因此,第一支架110背向第二支架120的表面需要与固定件相连,从而第一支架110相对于固定件固定,而第二支架120则能够相对于固定件发生相背运动或相向运动。
56.第一支架110呈板状,其第一端连接有导向板111,该导向板111与第一支架110呈夹角,且设有导流孔1110,以供捆绳穿过。
57.支架还包括导绳套160,该导绳套160由柔性材料或弹性材料制成,装配于导流孔1110,捆绳从该导绳套160内通过,由此避免刮伤捆绳,更容易供捆绳移动。
58.第一支架110的中部在朝向第二支架120表面设有相对的第一固定板 112和第二固定板113,第一固定板112和第二固定板113穿设有第一销轴114,第一压轮130可转动套设
于第一销轴114,从而实现第一压轮130的可转动设置。
59.第二支架120也为板状,其大致呈“几”字形,其包括依次连接的第一板部121、第二板部122、第三板部123、第四板部124和第五板部125,第一板部121与第二板部122呈夹角,第二板部122与第三板部123呈夹角,第三板部123与第四板部124呈夹角,第四板部124与第五板部125呈夹角,第一板部121和第五板部125大致在同一平面,第三板部123相对于第一板部121和第五板部125远离第一支架110,第二板部122和第四板部124相对,第一板部121通过弹性件150与第一支架110的第一端连接,第五板部125与第一支架110的第二端连接,从而在有绳结经过时,第二压轮140能够带动第二支架120变形,使得第二支架120的第一端相对于第一支架110的第一端发生相背运动,并在绳结经过后,由于弹性件150拉动第二支架120恢复原状,以使第二压轮140回位。
60.第二支架120的中部在朝向第一支架110的表面设有相对的第三固定板126和第四固定板127,即第三板部123朝向第一支架110的表面设有第三固定板126和第四固定板127,第三固定板126和第四固定板127穿设有第二销轴128,第二压轮140可转动套设于第二销轴128,以实现第二压轮 140的可转动设置。
61.为了方便捆绳穿过,因此在第二支架120上设置有相对的第一穿孔1220 和第二穿孔1240,第一穿孔1220和第二穿孔1240分别对应于第一压轮130 和第二压轮140压合处的两侧,且第一穿孔1220相对于第二穿孔1240靠近导流孔1110,从而一道捆绳的自由端能够依次经过导流孔1110、第一穿孔1220、第一压轮130和第二压轮140的压合处后,再从第二穿孔1240伸出。
62.支架还包括导向柱170,导向柱170的第一端连接于第一支架110的第一端,导向柱170的第二端朝向第二支架120延伸,第二支架120的第一端滑动套设于导向柱170,弹性件150抵持于第二支架120的第一端和导向柱170的第二端之间,即第二支架120的第一板部121滑动套设于该导向柱170,弹性件150抵持与第二支架120的第一板部121与导向柱170的第二端之间。
63.通过设置该导向柱170,在绳结经过第一压轮130和第二压轮140之间时,第二支架120的第二端沿着导向柱170的延伸方向移动,引导第二支架120相对于第一支架110移动的方向,以使第一压轮130和第二压轮140 的轴线始终保持平行,避免第一压轮130和第二压轮140相背运动后导致错位,无法再同时压紧捆绳的情况发生。
64.导向柱170的第二端设有沿自身径向向外延伸的止挡部171,弹性件 150呈管状,套设于导向柱170,弹性件150为管状弹性元件,例如弹簧、波纹管等,其两端分别抵持止挡部171和第二支架120的第一端(第一板部 121)。
65.具体的,该止挡部171包括调节螺母172,导向柱170的第二端设有外螺纹,调节螺母172螺纹配合于导向柱170的第二端,弹性件150则抵持于调节螺母172,由此通过改变调节螺母172在导向柱170上的位置,即可改变弹性件150对第二支架120施加的抵持力,从而根据实际需要以保证第一压轮130和第二压轮140始终挤压捆绳。
66.止挡部171还包括螺母垫片173,该螺母垫片173的外径大于调节螺母 172,其套设于导向柱170的第二端,且相对于调节螺母172靠近第一支架 110,由此弹性件150抵持于螺母垫片173,以间接抵持调节螺母172,通过设置该调节垫片,可以减小调节螺母172的直径,以节省材料。
67.为了保证第二支架120的第一端相对于第一支架110的第一端能够稳定滑动,因此在本实施例中,支架包括两个导向柱170,两个导向柱170之间用于供捆绳穿过。
68.排绳器100还包括连接件180,连接件180的两端分别连接第一支架 110的第二端和第二支架120的第二端,该连接件180可以是螺栓组件,其包括固定螺栓181和防松螺母182,固定螺栓181依次穿过第一支架110的第二端和第二支架120的第二端,防松螺母182螺纹配合于固定螺栓181 的末端,并位于第二支架120远离第一支架110的一侧,从而实现第一支架110的第二端和第二支架120的第二端的可拆卸连接,便于组装,同时保持第一支架110的第二端和第二支架120的第二端相对。
69.更为具体的,固定螺栓181包括依次同轴连接,且直径依次减小的头部、光柱部和螺柱部,头部抵持于第一支架110远离第二支架120的表面,光柱部穿过第一支架110,螺柱部穿过第二支架120的第五板部125,防松螺母182螺纹配合于螺柱部,抵持于第二支架120的第五板部125远离第一支架110的表面,由于光柱部的直径大于螺柱部的直径,因此在使得第一板部121限制在防松螺母182和光柱部之间,从而实现连接,与此同时,还能够保证第二支架120的第五板部125与第一支架110留有间隔,保证相对,从而便于绳结经过第一压轮130和第二压轮140时第二支架120的变形。
70.第一检测件可以是霍尔传感器、电感传感器、或电容传感器等具有距离检测功能的各类传感器,其设置在第一支架110上对应于第二支架120的第一板部121的位置,从而只要第二支架120的第一端超出其感应距离后能够发出与前一刻相反的稳定的电平状态,该电平状态即为计数信号,此时说明有绳结经过第一压轮130和第二压轮140,直到绳结通过之后,第二支架120的第二端在弹性件150作用下回到原来位置,第二检测件也不再发出计数信号。
71.第一压轮130和第二压轮140为相啮合的两个齿轮,第二检测件用于检测第一压轮130或第二压轮140的实时转动齿数,以根据实时转动齿数计算得到实时转动角度。
72.结合图4,具体的,第二检测件为齿轮传感器,当捆绳正在被消耗时,捆绳带动第一压轮130和第二压轮140分别绕第一销轴114和第二销轴128 转动,由此安装在第一压轮130下方的第二检测件检测到第一压轮130发生转动,其中第一压轮130的材质主要为导磁材料,比如铁、低碳钢等。因此在第一压轮130发生转动时,其自身外周的齿具有的凹凸特点导致气隙大小发生变化,从而影响第二检测件的磁路磁阻的变化,每当第一齿轮转过一个齿,第二检测件的磁路磁阻发生一次改变,磁通量也随之变化一次,第二检测件的线圈中产生感应电动势,以输出脉冲信号,从而在捆绳作业被消耗时,该脉冲信号输出的次数即为第一压轮130的实时转动齿数。
73.由此,可以根据公式(1):计算得到实时转动角度θ,其中, n表征第一齿轮的齿数,n表征实时转动齿数。
74.在计算得到实时转动角度之后,即可根据公式(2):计算得到捆绳实时消耗长度l,其中,d表征第一压轮130的直径,d表征捆绳的直径。
75.在将公式(1)带入公式(2)后,即可得到公式(3):以根据公式(3)计
算得到实时消耗长度l。
76.综上,本发明实施例的排绳器100应用于打捆机上后,在打捆机作业过程中,柱塞室内槽捆不断地往后压缩挤压排出,随着柱塞运动过程,捆绳移动方向可以是依次经过导流孔1110、第一穿孔1220、第一压轮130和第二压轮140之间后再由第二穿孔1240伸出,以此不断被消耗,在此过程中,由于第一压轮130和第二压轮140始终挤压捆绳,因此捆绳相对于支架移动时会带动第一压轮130和第二压轮140转动,而第二检测件对应于第一压轮130设置,因此第二检测件会不断输出脉冲信号,该脉冲信号的次数即为第一齿轮的实时转动齿数,根据该实时转动齿数即可计算得到第一齿轮实时转动角度,进而根据实时转动角度计算得到捆绳的实时消耗长度。由于一道捆绳是有多根段绳依次相连而成,每相邻两根段绳之间形成一个绳结,通常绳结比段绳本身的直径要大一倍以上,因此在绳结经过第一压轮 130和第二压轮140之间时,绳结会分别施加第一压轮130和第二压轮140 一个相反的作用力,以此克服弹性件150的作用力,使得第一压轮130和第二压轮140发生相背运动,相应的,第二支架120的第二端沿着导向柱 170逐渐远离第一支架110,压缩弹性件150,此时,第一检测件检测到第二支架120的第二端超出其感应距离,就会发出计数信号,说明此时绳结经过,直到绳结完全经过第一压轮130和第二压轮140之后,排绳器100整体恢复至原来状态,因此,在整个打捆作业中,第一检测件发出计数信号的次数即为捆绳实时消耗根据。
77.本发明实施例还提供了一种捆绳供给与检测系统,该捆绳供给与检测系统能够应用于打捆机上,其包括中央控制器和捆绳供给与检测装置,捆绳供给与检测装置包括至少两个卷绕构件以及一上述实施例的捆绳箱,卷绕构件可以是卷轴,每个卷绕构件用于卷绕一根段绳,多个卷绕构件上的段绳依次连接形成一道捆绳,而每相邻两根段绳之间形成一个绳结,该一道捆绳的自由端依次从导流孔1110、第一穿孔1220、第一压轮130和第二压轮140 间穿过,并从第二穿孔1240伸出,以用于捆扎草堆。
78.两根段绳之间的连接方式如图5所示,段绳一的首端用于消耗,段绳一的尾端向捆绳二拉出,段绳二的首端向段绳一拉出,用图6所示的方结将段绳一的尾端和段绳二的手段连接在一起,拉进后使得绳结尽可能的小和进,将两根段绳的散开端裁剪至50~100mm。
79.中央控制器与第一检测件和第二检测件电连接,以用于根据第一检测件发送的计数信号的次数确定一道捆绳中已被消耗的段绳的实时消耗根数,还用于根据第二检测件发送的实时转动角度计算得到一道捆绳的实时消耗长度,即中央控制器能够前述实施例的公式计算得到实时消耗长度l。
80.在本实施例中,中央控制器还用于在实时消耗长度满足预设条件时发出补绳信号,因此,在发出补绳信号时,说明此时仅仅剩余一根段绳,从而提醒工作人员及时补充捆绳,以避免捆绳不够用导致的不能完成打捆等情况,也就是说,操作人员通过该补绳信号能够及时发现并解决捆绳不够用的问题,以保证打捆质量和打捆效率,降低引起机器故障的风险,以提高机械使用寿命,节约资源。
81.其中,需要说明的是,中央控制器可以将补绳信号发送至操作人员的手机、平板电脑、又或者是打捆机的操作屏幕上进行显示以提醒操作人员,还可以是在打捆机上设置闪光灯、扬声器等报警装置,该报警装置接收到补绳信号的情况下能够发出声音、闪光等信息,以提醒操作人员。
82.当然,对于无人农场里的无人打捆机,中央控制器还可以将通过无线传输方式将
补绳信号发送至专用的机器人,机器人则在接收到补绳信号的情况下为打捆机增补段绳。
83.在本实施例中,捆绳供给与检测装置还包括第三检测件,至少两个卷绕构件中与一道捆绳的末端相邻的一个卷绕构件为被测卷绕构件,第三检测件用于在检测被测卷绕构件上不存在段绳时发出缺位信号。其中,该第三检测件可以是可调灵敏度的电容式接近传感器,通过调整触发灵敏度,一方面可以抑制或者避免误触发,另一方面可以调整感应距离。在被测卷绕构件上的段绳未被消耗完毕前,第三检测件会感应到段绳存在状态,如果被测卷绕构件上的段绳被消耗完毕,则段绳会脱离第三检测件的感应距离,从而第三检测件会输出与前一时刻相反的稳定的电平状态,以此即发出缺位信号。
84.中央控制器具体用于每接收到一次计数信号为实时消耗根数的计数加一,重置实时消耗长度,并在重置后的实时消耗长度l与一根段绳的标准原始长度s之差m(即正在被消耗的一根段绳的实时剩余长度)小于预设阈值m,且接收到缺位信号的情况下发出补绳信号。
85.也就是说,在m>m=l-s时,说明当前正在被消耗的一根段绳的余量不足,与此同时,若接收到第三检测件发出的缺位信号,说明捆绳供给与检测装置中仅剩余一个卷绕构件上还卷绕有一根未被消耗的段绳,在此种情况下发出补绳信号来增补段绳,从而能够提前进行增补段绳,保证捆绳的充足供应。
86.当然,在一些实施例中,还可以是仅依靠第三检测件的检测结果来发出补绳信号,即中央控制器用于在被测卷绕构件上不存在段绳的情况下发出补绳信号,从而增补段绳。
87.而在一些没有设置第三检测件的实施例中,中央控制器还可以直接将累积的实时消耗长度小于预设的参数值时,直接发出补绳信号。
88.结合图7,在捆绳供给与检测系统应用至打捆机上后,中央控制器mcu 与车载控制器vcu通过can总线相连,且通过spi接口与数据存储单元 flash相连,而为了满足打捆机的高负荷工作,因此本实施例的捆绳供给与检测系统包括多个捆绳供给与检测装置,由于每个捆绳供给与检测装置均包括一个第一检测件、一个第二检测件和一个第二检测件,相应本实施例的捆绳供给与检测系统包括与中央控制器电连接的多个第一检测件、多个第二检测件和多个第三检测件,从而中央控制器可以根据各第二检测件的输出信号进行比对,若多个第二检测件中存在不发送脉冲信号的情况,说明该第二检测件对应的捆绳有断开,便于以确定多道捆绳中的具体断绳位置,方便操作人员停机检查。
89.结合图8,对本实施例的中央控制器的程序运行进行说明:
90.在捆绳供给与检测系统上电之后,程序开始。
91.首先中央控制中央控制器读取flash存储的数据或者vcu下发的can 置位数据。更新写入到对应变量参数,作为初始值【time;l;l;n;s;m;knot;】。然后进入程序设定的定时器数据更新子程序。
92.中央控制器通过读取并监控各个第一检测件发送的信号,判断各个第二检测件是否输出计数信号,若否则继续进行监控,若是说明有绳结经过,重置实时消耗长度l=0,实时消耗根据knot递增加一。将参数返回到初始值中,更新对应的变量参数。以在再捆绳中间有断开,重新接上回复使用后,可继续上一次的数据更新或者数据置位判定为一个新的捆绳,进行重新计算检测。
93.中央控制器读取并监控各第一检测件发送信号的同时,还要读取并监控各第二信
号发送的信号,判断各个第二检测件是否发送脉冲信号,若否,则继续进行读取和监控,若是,则对应的计数器参数会递增加一,得到实时转动齿数n。接着通过公式(3)计算实时消耗长度l,当前历史消耗总长度sum=sum l。
94.然后通计算出每根段绳的实时剩余长度m=s-l。
95.判断m是否小于预设阈值m,若否,则进入下一个机械循环检测,若是,则判断是否接收到缺位信号,若否,则进入下一个机械循环检测,若是,则通过can发生补绳信号的报文数据,重新进入下一轮机械循环检测。
96.其中,结合图9,在定时器数据更新过程中,首先mcu的定时器触发,开始进入计时模式,默认设置为定时器满60s触发一个更新周期,计时步频设置为1s。定时器每更新一次计时,进入预判条件,定时是否达到59s。此处指示的1s、59s与60s是为了方便理解,而设定的数值,具体参数设计需要依具体情况而定,不做限制条件。如果满足条件,那么将绳长数据更新写入到flash,并通过can发送更新数据,上传至控制器。同时重置定时器,定时器清零,重新开始计时,进入下一轮计时。如果不满足条件,那么计时器 1,进入下一轮的判断条件。
97.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
再多了解一些

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