专利名称：圆草捆自动缠网装置及自动缠网方法
技术领域：
本发明涉及农业机械技术领域，特别涉及一种能够对圆草捆进行自动缠网的装置及对圆草捆进行自动缠网的方法。
背景技术：
圆草捆打捆机是一种主要用于田间稻、麦、玉米或牧草等饲草的收获作业的机器。 它能将田间铺放的草条或收获机械抛送来的物料，通过输送喂入、旋转压缩成形、缠绕捆绳或包卷绳网等作业工序，把散状秸杆或牧草捆扎成外形整齐规则的圆柱形草捆。圆柱形草捆成形后，为防止草捆散落，必须在成捆室内形成的圆草捆的外表面上均勻地缠绕捆绳或者丝网。采用捆绳形式缠绕草捆时，由于绳与绳之间间隙较大，而且各条绳子之间没有相互作用力，所以不适用于由细碎物料压制成的圆草捆。New Holland公司首先将“丝网缠绕草捆”的工艺应用于变直径圆捆机中。由于丝网具有纵横交错结构，采用丝网缠绕圆草捆能够使草捆表面更规则，缠绕草捆花费的时间更少，草捆包裹的更牢固，从而在搬运和运输过程中不易散落。缠网技术的应用提高了圆捆机的效率，所以草捆缠网工艺已经逐渐代替捆绳工艺并普便应用于各种类型的打捆机中。通过对现有圆捆打捆机的缠网机构进行分析研究发现现有的草捆缠网装置多以手动操作为主，操作方式比较落后，作业速度慢，影响了打捆作业的效率，而且操作人员需要近距离操作，不利于操作人员的人身安全；另一方面，现有的草捆缠网装置主要应用于缠绕干草捆的圆捆机中，应用范围较小；缠网装置的工作部件安装较分散，工作的可靠性差， 不易调整和维护。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是实现圆草捆打捆机缠网的自动化作业，节省人力物力，提高自动缠网装置的可靠性，以便维护和调整。( 二 )技术方案为了解决上述技术问题，本发明提供了一种圆草捆自动缠网装置，包括控制模块，用于检测圆草捆是否符合打捆条件，是则控制凸轮机构动作；所述凸轮机构，与所述控制模块连接，用于在所述控制模块的控制下，输出分别使弓丨网作业模块、缠网计数模块和切网作业模块动作的位移；所述引网作业模块，与所述凸轮机构连接，用于根据所述凸轮机构输出的位移将丝网引入到成形室内；所述缠网计数模块，与所述凸轮机构连接，用于根据所述凸轮机构输出的位移确定开始记录缠网圈数的时间，并对所缠网的层数进行计数；所述切网作业模块，分别与所述凸轮机构和缠网计数模块连接，用于在所述缠网计数模块缠绕圆草捆的丝网层数达到设定值后将缠在圆草捆上的丝网切断。
在上述技术方案中，所述控制模块包括传感器，用于检测圆草捆是否符合打捆条件，是则向逻辑控制电路发送信号；行程开关，用于将接收的凸轮机构的位移转化为开关信号，并将所述开关信号传输给逻辑控制电路；逻辑控制电路，分别与所述传感器和行程开关连接，用于根据手动作业开关和行程开关的信号决定是否动作并控制电机运转；电机，与所述逻辑控制电路连接，用于驱动凸轮机构动作。在上述技术方案中，所述引网作业模块包括平行设置的第一侧壁和第二侧壁，垂直安装于所述第一侧壁和第二侧壁之间的丝网轴，套设在所述丝网轴上的丝网辊；所述第一侧壁和第二侧壁之间设置有相互平行的上引网辊、下引网辊，所述下引网辊通过下引网辊轴固定在第二侧壁上，所述下引网辊轴上由内向外设有可绕下引网辊轴转动的直角连杆和带轮；所述直角连杆的直角端设有张紧轮， 另一直角端设有弹簧挂接孔；折弯连杆，其通过折弯连杆轴固定在所述第二侧壁上；所述折弯连杆包括由内向外依次连接的直板、轴套和扇形板，所述直板远离轴套的一端设有弹簧挂接孔，所述弹簧挂接孔上挂接有拉弹簧，所述拉弹簧的另一端挂接在直角连杆上的弹簧挂接孔内；所述扇形板上设有用于调节第一连杆挂接位置的调节孔，所述轴套与所述折弯连杆轴嵌套。所述凸轮机构包括固定在所述第二侧壁上的凸轮轴，由内向外依次安装在所述凸轮轴上的大齿轮、 凸轮轴套和凸轮，所述大齿轮上啮合连接有小齿轮，所述小齿轮与所述电机连接；所述第二侧壁上固定有摇臂轴，所述摇臂轴上连接有可绕所述摇臂轴旋转的摇臂，所述摇臂的另一端设有第一短轴和第二短轴，所述第一短轴与第一连杆上的孔嵌套，所述第二短轴与第二连杆上的孔嵌套，所述第二短轴上还套有套筒，所述套筒和凸轮高副接触；所述凸轮外侧边缘远休止角和推程运动角的交界处垂直固定有拨杆。所述凸轮机构还包括固定在所述第二侧壁上的压板轴，压板通过其一端开设的孔与压板轴嵌套在一起，所述折弯连杆的调节孔与所述第一连杆远离第一短轴的一端嵌套。所述缠网计数模块包括计数杆，所述计数杆的一端设有两个孔，另一端并排设置有两个短杆，两个所述短杆分别与喙刀上的圆孔嵌套，以及和所述喙刀的弧形凹槽嵌套；所述喙刀的刀口卡在深沟螺杆的螺纹凹槽内，所述喙刀与深沟螺杆配合用于记录下引网辊转过的圈数。所述切网作业模块包括切刀连杆，与所述第二连杆远离第二短轴的一端连接，所述切刀连杆内侧固定连接有切刀轴，所述切刀连杆外侧并排设有短半轴和长半轴，所述短半轴和长半轴与计数杆一端的两个孔嵌套，所述长半轴伸出计数杆的一端设有压弹簧；所述切刀连杆和切刀轴固定连接在一起，所述切刀轴安装在第一侧壁和第二侧壁上并可以自由转动；所述切刀轴上固定有刀架，所述刀架的边缘设有一排刀齿。进一步地，所述第一侧壁和第二侧壁之间还设置有若干条肋板，所述第一侧壁和第二侧壁在垂直方向上的两侧边缘设置有安装孔。为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种圆草捆自动缠网方法，包括步骤10、检测圆草捆是否符合打捆要求，是则根据行程开关和手动作业开关的信号，控制电机转动，电机转动带动凸轮机构动作；步骤20、引网作业模块根据凸轮机构输出的位移将丝网引入到成形室内；步骤30、缠网计数模块根据凸轮机构输出的位移确定开始记录缠网圈数的时间， 并对所缠的丝网圈数进行计数；步骤40、所述切网作业模块根据缠网计数模块发送的信号将丝网切断。其中，所述步骤10具体包括传感器检测成形室内的圆草捆是否符合打捆要求，是则向逻辑控制电路发出信号，所述逻辑控制电路判断没有异常，则控制电机转动，所述电机通过小齿轮驱动大齿轮转动。所述步骤20具体包括所述大齿轮的转动带动凸轮向摇臂输出的位移逐渐增大，所述摇臂摆动并牵动第一连杆和第二连杆运动；凸轮以勻角速度顺时针转动，推动所述套筒到达距离凸轮的轴心最远的位置；随着所述套筒位置的提升，当套筒经过第一连杆时带动折弯连杆绕折弯连杆轴转动，所述折弯连杆通过拉弹簧带动直角连杆绕下引网辊轴转动，直角连杆带动张紧轮向上运动并张紧皮带，下引网辊在皮带的带动下转动将丝网引入到成形室中。 所述步骤30具体包括摇臂的运动牵动第一连杆并拉动第二连杆提升，第二连杆提升带动切刀连杆绕切刀轴逆时针转动，计数杆和喙刀随切刀连杆一同逆时针转动，且所述计数杆由深沟螺杆下方转到上方；随着所述凸轮继续转动，当凸轮轮廓段的向径逐渐减小时，套筒在各个连杆的作用下，回到起始位置；凸轮继续转动，当凸轮上的拨杆碰触压板，压板压下行程开关，电机断电，凸轮停转；然后在自身重力作用下，第一连杆下降，带动折弯连杆和直角连杆逆时针转动，直角连杆上的张紧轮向下运动并使皮带松弛，此时丝网转动并缠绕在圆草捆上；此时摇臂随第二连杆下落，在刀架和计数杆的重力作用下第二连杆随切刀连杆绕切刀轴顺时针转动，计数杆和喙刀下落，喙刀卡在深沟螺杆的螺纹内，随着深沟螺杆的转动，计数杆和喙刀也随着螺纹的凹槽向外移动，当移到深沟螺杆顶端时，计数杆和喙刀在刀架及自身重力作用下快速下落。所述步骤40具体包括当所述计数杆和喙刀移到深沟螺杆顶端后，计数杆和喙刀在刀架及自身重力作用下快速下落，刀架和刀齿绕切刀轴顺时针转动，刀齿切断丝网。所述步骤40之后还包括步骤50、所述切网作业模块根据凸轮机构输出的位移带动切网作业模块回到切网动作前的位置。其中，所述步骤50具体包括在下一个工作循环之初，大齿轮的转动带动凸轮向摇臂输出的位移逐渐增大，所述摇臂摆动并牵动第一连杆和第二连杆运动；凸轮以勻角速度顺时针转动，推动所述套筒到达距离凸轮的轴心最远的位置；随着所述套筒位置的提升，第二连杆提升带动切刀连杆绕切刀轴逆时针转动，刀架和刀齿随之绕切刀轴逆时针转动，切网模块回到切网动作前的位置。(三)有益效果上述技术方案具有如下有益效果1、本发明采用机械结构与控制电路相结合的方式，实现了引网、对圆草捆进行缠网和切网的自动作业，提高了自动化程度和打捆效率；2、本发明的控制电路中设有行程开关和手动作业开关，采用手动、半自动和全自动多级冗余设计，大大提高了本装置的安全性和可靠性，而且不会对操作人员造成人身伤害；3、本发明采用模块化设计，在本装置的侧壁上开设有若干安装孔，使其不仅可以安装于各种类型的圆草捆打捆机上，而且维修保养方便；4、本发明的整体形状为长方体，机构独立，由于其侧壁上设置有安装孔，能方便地安装在各种类型的圆捆机上。
图1是本发明实施例的圆草捆自动缠网装置的结构框图；图2是本发明实施例的圆草捆自动缠网装置的结构示意图；图3是本发明实施例的凸轮机构的结构示意图；图4是本发明实施例的引网作业模块的结构示意图；图5是本发明实施例的缠网计数模块的正视图；图6是本发明实施例的缠网计数模块的俯视图；图7是本发明实施例的切网作业模块的结构示意图；图8是本发明实施例的缠网计数模块的复位过程示意图；图9是本发明实施例在引网作业状态时各个部件的状态示意图；图10是本发明实施例在缠网计数状态时各个部件的状态示意图；图11是本发明实施例在切网作业状态时各个部件的状态示意图；图12是本发明实施例的凸轮向摇臂输出的位移S与凸轮转动时间t的关系的示意图。其中，1 控制模块；101 传感器；102 逻辑控制电路；103 电机；104 行程开关； 105 手动作业开关；2 凸轮机构；201 凸轮轴；202 小齿轮；203 摇臂轴；204 摇臂；205 第一短轴；206 第二短轴；207 第一连杆；208 第二连杆；209 拨杆；210 大齿轮；211 凸轮轴套；212 凸轮；213 套筒；214 压板轴；215 压板；3 引网作业模块；301 第一侧壁； 302 第二侧壁；303 丝网轴；304 丝网辊；305 上引网辊；306 下引网辊；307 下引网辊轴；308 直角连杆；309 带轮；310 张紧轮；311 拉弹簧；312 折弯连杆；313 丝网；314 肋板；315 安装孔；316 辅助网辊；317 弹簧挂接孔；318 直板；319 轴套；320 扇形板； 321 调节孔；322 折弯连杆轴；323 皮带；3M 弹簧挂接孔；4 缠网计数模块；41 计数杆；42 喙刀；421 圆孔；422 弧形凹槽；423 刀口 ；43 深沟螺杆；44 短杆；5 切网作业模块；51 切刀连杆；52 切刀轴；53 短半轴；54 长半轴；55 压弹簧；56 刀架；57 刀齿； 58 开口销。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。如图1所示，为本发明实施例的圆草捆自动缠网装置的结构示意图，本装置包括 控制模块1，与控制模块1连接的凸轮机构2，分别与凸轮机构2连接的引网作业模块3、缠网计数模块4和切网作业模块5，且缠网计数模块4与切网作业模块5连接。其中控制模块1用于检测圆草捆是否符合打捆条件，该条件包括圆草捆成形且密度达到打捆要求，符合条件则控制凸轮机构2进行动作。凸轮机构2用于在控制模块1 的控制下，输出使引网作业模块3、缠网计数模块4和切网作业模块5动作的位移。引网作业模块3用于根据凸轮机构2输出的位移将丝网平整地引入到成形室内。缠网计数模块4 用于根据凸轮机构2输出的位移确定开始记录缠网圈数的时间，并对所缠网的层数进行计数。切网作业模块5用于在缠网计数模块4计数达到设定值时，执行切网动作，将缠在圆草捆上的丝网切断。根据圆周运动具有周期性的特点，引网作业模块3、缠网计数模块4、切网作业模块5均采用旋转机构实现工作循环。参见图4-图6，引网作业模块3利用张紧皮带323驱动下引网辊306的旋转，上引网辊305与下引网辊306啮合压紧丝网313并送入圆草捆成形室。缠网计数模块4利用螺纹的曲线特性，利用深沟螺杆43和喙刀42相配合记录下引网辊306转过的圈数，并在缠网作业完成后向切网作业模块5输出动作。切网作业模块5 利用刀架56和刀齿57绕切刀轴52上下收放来切断丝网313。再如图1所示，本实施例的控制模块1包括传感器101，与传感器101连接的逻辑控制电路102，与逻辑控制电路102连接的行程开关104、手动作业开关105和电机103。 其中传感器101设置在成形室内，用于检测圆草捆是否符合打捆条件，是则向与其连接的逻辑控制电路102发送信号，逻辑控制电路102接收由传感器101以及手动作业开关105 传来的信号，并根据一定的与、或、非逻辑组合分析所要执行的动作，然后逻辑控制电路102 向执行动作的电机103反馈是否动作的信息；当凸轮机构2完成工作循环后触动行程开关 104，行程开关104向逻辑控制电路102发出信号，控制电路1完成一个循环并进入待机状态。其中手动作业开关105用于在本装置作业过程中出现异常情况时，如丝网用完需要更换丝网，装置内出现异物需要停机清理时，需要通过手动作业开关105来控制本装置停转或步进运动。行程开关104用于将接收到的凸轮机构2的位移转换为开关信号，并将信号发送给逻辑控制电路102。如图2、图4以及图11所示，本实施例的引网作业模块3包括第一侧壁301、第二侧壁302、丝网轴303、丝网辊304、上引网辊305、下引网辊306、下引网辊轴307、直角连杆 308、带轮309、张紧轮310、拉弹簧311以及折弯连杆312。其中第一侧壁301和第二侧壁302两个平行设置，两个侧壁之间垂直安装有丝网轴303，丝网轴303的两端固定在两个侧壁301和302上，且与该两个侧壁垂直，可相对于两个侧壁自由旋转。丝网轴303上套有丝网辊304，丝网辊304上缠绕有丝网313。两个侧壁之间还可以设置多条肋板314，用来固定和连接两个侧壁；侧壁在垂直方向上的两侧边缘设有安装孔315，用于将两个侧壁安装在各种类型的圆草捆打捆机上。本实施例的两个侧壁301和302之间还设置了相互平行的上引网辊305、下引网辊306，其中上引网辊305和下引网辊306平行设置并且紧密接触，还可以根据实际情况设置一个或多个辅助网辊316，辅助网辊316的作用是辅助丝网313以合适的角度穿过上引网辊305和下引网辊306之间的空间，使得丝网313与下引网辊306之间的摩擦力尽可能大。 下引网辊轴307的一端设有直角连杆308和带轮309，其中直角连杆308位于第二侧壁302 与带轮309之间并可以绕下引网辊轴307自由转动，带轮309固定在下引网辊轴307上；直角连杆308靠近皮带的直角端设有张紧轮310，另一直角端设有弹簧挂接孔317。直板318 上也设有弹簧挂接孔324，拉弹簧311的一端挂接在直板318的弹簧挂接孔324内，拉弹簧 311的另一端挂接在直角连杆308上的弹簧挂接孔317内；丝网辊304上的丝网313绕过辅助网辊316后从上引网辊305和下引网辊306之间穿过。直板318、轴套319和扇形板320依次设置在辅助网辊316上，由内向外连接组成折弯连杆312，折弯连杆312和直角连杆308位于辅助网辊316的同一侧。其中直板318远离轴套319的一端设有弹簧挂接孔324，扇形板320上设多个调节孔321，调节孔321用于调节第一连杆207的挂接位置，每个调节孔321对应第一连杆207不同的挂接位置；折弯连杆312上的轴套319与固定在第二侧壁302上的折弯连杆轴322嵌套在一起。本实施例中第一连杆207、折弯连杆312和直角连杆308的作用为改变凸轮机构 2输出的位移的方向并放大位移的长度，使得张紧轮310获得在上下方向上的较大行程。如图2、图3所示，本实施例的凸轮机构2包括凸轮轴201、齿轮凸轮联合体、小齿轮202、摇臂轴203、摇臂204、第一短轴205、第二短轴206、第一连杆207、第二连杆208以及拨杆209、套筒213。其中凸轮轴201固定在第二侧壁302上，凸轮轴201上套有齿轮凸轮联合体，齿轮凸轮联合体包括以各自的轴心为中心，由内向外依次连接在一起的大齿轮210、凸轮轴套 211和凸月形的凸轮212，其中大齿轮210靠近第二侧壁302。电机103固定安装到第二侧壁302上，电机103输出端与小齿轮202连接，小齿轮202与大齿轮210啮合；电机103能够通过小齿轮202驱动齿轮凸轮联合体绕凸轮轴201转动。第二侧壁302的内侧还固定有摇臂轴203，摇臂轴203上连接有摇臂204，摇臂204 可以绕摇臂轴203旋转；摇臂204的另一端设有第一短轴205和第二短轴206，其中第一短轴205上连接有第一连杆207，第一连杆207可以绕第一短轴205旋转；第二短轴206靠近齿轮凸轮联合体，第二短轴206上连接有第二连杆208，第二连杆208可以绕第二短轴206 旋转。第一短轴205和第一连杆207上的孔嵌套在一起，用于向引网作业模块3输出位移； 套筒213嵌套在第二短轴206上，套筒213和凸轮212保持高副接触。凸轮212外侧边缘远休止角和推程运动角的交界处垂直固定有拨杆209 ；由于凸轮212比较薄，而行程开关104的触点也比较细小，因此优选地在第二侧壁302内侧固定有压板轴214，压板轴214上设置有压板215，其形状为槽形，压板215上开设有孔，该孔与压板轴214嵌套在一起，压板215用于向固定在第二侧壁302上的行程开关104传递位移。第一连杆207的一端和第一短轴205嵌套在一起，另一端和折弯连杆312上的调节孔321嵌套在一起。
再如图2、图5以及图6、图9所示本实施例的缠网计数模块4包括计数杆41、 喙刀42和深沟螺杆43 ；计数杆41的一端设有两个孔，另一端并排设置有两个短杆44，两个短杆44分别与喙刀42上的一个圆孔421和一个弧形凹槽422嵌套，计数杆41用于喙刀42和切刀连杆 51间的动作传递；喙刀42的刀口 423卡在深沟螺杆43的螺纹凹槽内，喙刀42与深沟螺杆 43配合用于记录下引网辊306转过的圈数。其中深沟螺杆43位于带轮309远离直角连杆308的一侧的下引网辊轴307上。再如图5、图6和图7所示本实施例的切网作业模块5包括切刀连杆51、切刀轴 52、刀架56、刀齿57。第二连杆208的一端和第二短轴206相连，另一端和切刀连杆51铰接；切刀连杆 51 一侧与切刀轴52固定连接，切刀连杆51的另一侧并排设有一个短半轴53和一个长半轴 M，短半轴53和长半轴M与计数杆41 一端的两个孔嵌套在一起。在计数杆41与开口销 58之间的长半轴M上设有压弹簧55。本实施例的切刀连杆51和切刀轴52固定连接在一起，切刀轴52安装在两侧壁上并可以自由转动；刀架56固定在切刀轴52上，刀架56的边缘设有一排刀齿57 ；丝网313 从上引网辊305和下引网辊306之间伸出后从刀架56和刀齿57的下方穿过，然后缠绕在成形室内的草捆上；计圈作业完成后，计数杆41落下并带动切刀轴52转动，刀架56和刀齿 57随切刀轴52转动切断丝网313。装配后的缠网计数模块4和切网作业模块5需要保证切刀连杆51和计数杆41 可以绕切刀轴52旋转；计数杆41能够横向移动并能在压弹簧55作用下沿长半轴M向切刀连杆51方向复位；喙刀42的刀口 423能够卡在深沟螺杆43的凹槽内；计数杆41不能触及深沟螺杆43。本发明还提供了一种圆草捆自动缠网方法，如图1-图11，并结合图12所示，该方法包括(1)传感器101检测成形室内的圆草捆，当检测到圆草捆成形并达到密度要求后， 向逻辑控制电路102发出信号，逻辑控制电路102判断本装置没有异常，则控制电机103通电，电机103转动，并带动小齿轮104驱动大齿轮210转动；(2)大齿轮210转动带动凸轮212向摇臂204输出的位移由S1向&增大，摇臂204 摆动并牵动第一连杆207和第二连杆208运动；参见图3，在凸轮212以勻角速度ω顺时针转动δ t的过程中，凸轮212轮廓AB段的向径逐渐增加，推动套筒213到达距离凸轮212 的轴心0最远的行程BC段。此时引网作业模块3的状态如图2、图3、图4以及图8所示，随着套筒213位置的提升，当套筒213经过第一连杆207时带动折弯连杆312绕折弯连杆轴322转动，折弯连杆 312通过拉弹簧311带动直角连杆308绕下引网辊轴307转动，直角连杆308带动张紧轮 310向上运动并张紧皮带323，此时凸轮212对应的转角St*推程运动角。此时引网作业模块3处于引网进入草捆成形室状态。此时缠网计数模块4的状态如图1、图3、图8以及图9所示，摇臂204牵动第一连杆207并拉动第二连杆208提升，第二连杆208提升带动切刀连杆51绕切刀轴52逆时针转动，计数杆41和喙刀42随切刀连杆51 —同逆时针转动，由深沟螺杆43下方转到上方。缠网计数模块4处于向待机位置移动的过程中。此时切网作业模块5如图1、图8所示，摇臂204拉动第二连杆208提升，第二连杆208提升带动切刀连杆51绕切刀轴52逆时针转动，固定在切刀轴52上的刀架56和刀齿57也随之逆时针转动，此时切网作业模块5处于收起切刀状态。(3)在凸轮212继续转动δ 3的过程中，凸轮212轮廓BC段向径不变，此时套筒 213处于距离凸轮212的轴心最远位置处停留不动，凸轮212的转角δ s保持在远休止角。此过程中，引网作业模块3的工作状态如图1、图9所示丝网313由上引网辊305 和下引网辊306挤压牵引进入圆草捆成形室的引网作业持续进行。直到丝网313引入圆草捆成形室内的长度达到一定长度，丝网313即可在草捆和压捆部件产生的摩擦力作用下随草捆一起转动并缠绕在草捆上。丝网313引入圆草捆成形室内的长度经由数次试验测得， 并由此确定下引网辊轴307上深沟螺杆43的长度。此过程中，计数杆41和喙刀42悬停在深沟螺杆43上方。缠网计数模块4处于待机位置。(4)当凸轮212继续转动Sh时，凸轮轮廓CA段的向径逐渐减小，套筒213在各连杆的作用下，回到起始位置，凸轮212在这个过程处于回程运动角。然后凸轮212继续转动， 凸轮212上的拨杆209碰触压板215，压板215压下行程开关104，电机103断电，凸轮212停转。此过程中，引网作业模块3的状态如图3、图4以及图10所示，在自身重力作用下， 第一连杆207下降，折弯连杆312和直角连杆308逆时针转动，直角连杆308上的张紧轮 310向下运动并使皮带323松弛，此时丝网313在草捆和压捆部件产生的摩擦力作用下随草捆一起转动并缠绕在草捆上。引网作业模块3处于随动状态。此过程中，缠网计数模块4的状态如图5、图6以及图10所示，摇臂204随第二连杆208下落，在刀架56和计数杆41的重力作用下第二连杆208随切刀连杆51绕切刀轴52 顺时针转动，计数杆41和喙刀42下落，喙刀42卡在深沟螺杆43的螺纹内。随着深沟螺杆 43的转动，计数杆41和喙刀42也随着螺纹的凹槽向外移动，当移到深沟螺杆43顶端时， 计数杆41和喙刀42在刀架56及自身重力作用下快速下落。并由计数杆41向切网作业模块5输出动作。缠网计数模块4中的喙刀42与深沟螺杆43相配合处于记录缠网圈数过程中，此过程中，计数杆41、刀架56、刀齿57和切刀连杆51绕切刀轴52顺时针转过一个很小的角度，切网作业模块5处于贴近丝网过程。(5)如图7和图11所示，当计数杆41和喙刀42移到深沟螺杆43顶端后，计数杆 41和喙刀42在刀架56及自身重力作用下快速下落，刀架56和刀齿57绕切刀轴52顺时针转动。由于刀齿57转过的轨迹与丝网313的喂入路径相交，所以刀齿57切断丝网313。 此时，打捆机放出草捆，整个作业过程完成，当下一个圆草捆达到密度要求后，电机103再次启动时，装置重复上述运动循环。由以上实施例可以看出，本发明实施例提供的圆草捆自动缠网装置及方法具有以下有益效果1、本发明采用机械结构与控制电路相结合的方式，实现了引网、对圆草捆进行缠网和切网的自动作业，提高了自动化程度和打捆效率；
2、本发明的控制电路中设有行程开关和手动作业开关，采用手动、半自动和全自动多级冗余设计，大大提高了本装置的安全性和可靠性，不会对操作人员造成人身伤害；3、本发明采用模块化设计，在本装置的侧壁上开设有若干安装孔，使其不仅可以安装于各种类型的圆草捆打捆机上，而且维修保养方便；4、本发明的整体形状为长方体，机构独立，能安装在各种类型的圆捆机上。以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种圆草捆自动缠网装置，其特征在于，包括控制模块，用于检测圆草捆是否符合打捆条件，是则控制凸轮机构动作； 所述凸轮机构，与所述控制模块连接，用于在所述控制模块的控制下，输出分别使引网作业模块、缠网计数模块和切网作业模块动作的位移；所述引网作业模块，与所述凸轮机构连接，用于根据所述凸轮机构输出的位移将丝网引入到成形室内；所述缠网计数模块，与所述凸轮机构连接，用于根据所述凸轮机构输出的位移确定开始记录缠网圈数的时间，并对所缠网的层数进行计数；所述切网作业模块，分别与所述凸轮机构和缠网计数模块连接，用于在所述缠网计数模块缠绕圆草捆的丝网层数达到设定值后将缠在圆草捆上的丝网切断。
2.如权利要求1所述的圆草捆自动缠网装置，其特征在于，所述控制模块包括 传感器，用于检测圆草捆是否符合打捆条件，是则向逻辑控制电路发送信号；行程开关，用于将接收的凸轮机构的位移转化为开关信号，并将所述开关信号传输给逻辑控制电路；逻辑控制电路，分别与所述传感器和行程开关连接，用于根据所述传感器和行程开关发送的信号决定是否动作并控制电机运转；电机，与所述逻辑控制电路连接，用于驱动凸轮机构动作。
3.如权利要求2所述的圆草捆自动缠网装置，其特征在于，所述控制模块还包括手动作业开关，与所述逻辑控制电路连接。
4.如权利要求3所述的圆草捆自动缠网装置，其特征在于，所述引网作业模块包括 平行设置的第一侧壁和第二侧壁，垂直安装于所述第一侧壁和第二侧壁之间的丝网轴，套设在所述丝网轴上的丝网辊；所述第一侧壁和第二侧壁之间设置有相互平行的上引网辊、下引网辊，所述下引网辊通过下引网辊轴固定在第二侧壁上，所述下引网辊轴上由内向外设有可绕下引网辊轴转动的直角连杆和带轮；所述直角连杆的直角端设有张紧轮，另一直角端设有弹簧挂接孔；折弯连杆，其通过折弯连杆轴固定在所述第二侧壁上；所述折弯连杆包括由内向外依次连接的直板、轴套和扇形板，所述直板远离轴套的一端设有弹簧挂接孔，所述弹簧挂接孔上挂接有拉弹簧，所述拉弹簧的另一端挂接在直角连杆上的弹簧挂接孔内；所述扇形板上设有用于调节第一连杆挂接位置的调节孔，所述轴套与所述折弯连杆轴嵌套。
5.如权利要求4所述的圆草捆自动缠网装置，其特征在于，所述凸轮机构包括固定在所述第二侧壁上的凸轮轴，由内向外依次安装在所述凸轮轴上的大齿轮、凸轮轴套和凸轮，所述大齿轮上啮合连接有小齿轮，所述小齿轮与所述电机连接；所述第二侧壁上固定有摇臂轴，所述摇臂轴上连接有可绕所述摇臂轴旋转的摇臂，所述摇臂的另一端设有第一短轴和第二短轴，所述第一短轴与第一连杆上的孔嵌套，所述第二短轴与第二连杆上的孔嵌套，所述第二短轴上还套有套筒，所述套筒和凸轮高副接触； 所述凸轮外侧边缘远休止角和推程运动角的交界处垂直固定有拨杆。
6.如权利要求5所述的圆草捆自动缠网装置，其特征在于，所述凸轮机构还包括固定在所述第二侧壁上的压板轴，压板通过其一端开设的孔与压板轴嵌套在一起，所述折弯连杆的调节孔与所述第一连杆远离第一短轴的一端嵌套。
7.如权利要求6所述的圆草捆自动缠网装置，其特征在于，所述缠网计数模块包括 计数杆，所述计数杆的一端设有两个孔，另一端并排设置有两个短杆，两个所述短杆分别与喙刀上的圆孔嵌套，以及和所述喙刀的弧形凹槽嵌套；所述喙刀的刀口卡在深沟螺杆的螺纹凹槽内，所述喙刀与深沟螺杆配合用于记录下引网辊转过的圈数。
8.如权利要求7所述的圆草捆自动缠网装置，其特征在于，所述切网作业模块包括 切刀连杆，与所述第二连杆远离第二短轴的一端连接，所述切刀连杆内侧固定连接有切刀轴，所述切刀连杆外侧并排设有短半轴和长半轴，所述短半轴和长半轴与计数杆一端的两个孔嵌套，所述长半轴伸出计数杆的一端设有压弹簧；所述切刀连杆和切刀轴固定连接在一起，所述切刀轴安装在第一侧壁和第二侧壁上并可以自由转动；所述切刀轴上固定有刀架，所述刀架的边缘设有一排刀齿。
9.如权利要求4-8任一项所述的圆草捆自动缠网装置，其特征在于，所述第一侧壁和第二侧壁之间还设置有若干条肋板，所述第一侧壁和第二侧壁在垂直方向上的两侧边缘设置有安装孔。
10.一种圆草捆自动缠网方法，其特征在于，包括步骤10、检测圆草捆是否符合打捆要求，是则根据行程开关和手动作业开关的信号，控制电机转动，电机转动带动凸轮机构动作；步骤20、引网作业模块根据凸轮机构输出的位移将丝网引入到成形室内； 步骤30、缠网计数模块根据凸轮机构输出的位移确定开始记录缠网圈数的时间，并对所缠的丝网圈数进行计数；步骤40、当所述缠网计数模块所缠的丝网圈数达到设定值时所述切网作业模块将丝网切断。
11.如权利要求10所述的圆草捆自动缠网方法，其特征在于，所述步骤10具体包括 传感器检测成形室内的圆草捆是否符合打捆要求，是则向逻辑控制电路发出信号，所述逻辑控制电路判断没有异常，则控制电机转动，所述电机通过小齿轮驱动大齿轮转动。
12.如权利要求11所述的圆草捆自动缠网方法，其特征在于，所述步骤20具体包括 所述大齿轮的转动带动凸轮向摇臂输出的位移逐渐增大，所述摇臂摆动并牵动第一连杆和第二连杆运动；凸轮以勻角速度顺时针转动，推动所述套筒到达距离凸轮的轴心最远的位置；随着所述套筒位置的提升，当套筒经过第一连杆时带动折弯连杆绕折弯连杆轴转动，所述折弯连杆通过拉弹簧带动直角连杆绕下引网辊轴转动，直角连杆带动张紧轮向上运动并张紧皮带，下引网辊在皮带的带动下转动将丝网引入到成形室中。
13.如权利要求12所述的圆草捆自动缠网方法，其特征在于，所述步骤30具体包括 摇臂的运动牵动第一连杆并拉动第二连杆提升，第二连杆提升带动切刀连杆绕切刀轴逆时针转动，计数杆和喙刀随切刀连杆一同逆时针转动，且所述计数杆由深沟螺杆下方转到上方；随着所述凸轮继续转动，当凸轮轮廓段的向径逐渐减小时，套筒在各个连杆的作用下， 回到起始位置；凸轮继续转动，当凸轮上的拨杆碰触压板，压板压下行程开关，电机断电，凸轮停转；然后在自身重力作用下，第一连杆下降，带动折弯连杆和直角连杆逆时针转动，直角连杆上的张紧轮向下运动并使皮带松弛，此时丝网转动并缠绕在圆草捆上；此时摇臂随第二连杆下落，在刀架和计数杆的重力作用下第二连杆随切刀连杆绕切刀轴顺时针转动，计数杆和喙刀下落，喙刀卡在深沟螺杆的螺纹内，随着深沟螺杆的转动，计数杆和喙刀也随着螺纹的凹槽向外移动，当移到深沟螺杆顶端时，计数杆和喙刀在刀架及自身重力作用下快速下落。
14.如权利要求13所述的圆草捆自动缠网方法，其特征在于，所述步骤40具体包括 当所述计数杆和喙刀移到深沟螺杆顶端后，计数杆和喙刀在刀架及自身重力作用下快速下落，刀架和刀齿绕切刀轴顺时针转动，刀齿切断丝网。
15.如权利要求14所述的圆草捆自动缠网方法，其特征在于，所述步骤40之后还包括步骤50、所述切网作业模块根据凸轮机构输出的位移带动切网作业模块回到切网动作前的位置。
16.如权利要求15所述的圆草捆自动缠网方法，其特征在于，所述步骤50具体包括 在下一个工作循环之初，大齿轮的转动带动凸轮向摇臂输出的位移逐渐增大，所述摇臂摆动并牵动第一连杆和第二连杆运动；凸轮以勻角速度顺时针转动，推动所述套筒到达距离凸轮的轴心最远的位置；随着所述套筒位置的提升，第二连杆提升带动切刀连杆绕切刀轴逆时针转动，刀架和刀齿随之绕切刀轴逆时针转动，切网模块回到切网动作前的位置。
全文摘要
本发明涉及农业机械领域，具体公开了一种圆草捆自动缠网装置及自动缠网方法，该装置包括控制模块，用于检测圆草捆是否符合打捆条件，是则控制凸轮机构动作；凸轮机构与控制模块连接，用于在控制模块的控制下，输出分别使引网作业模块、缠网计数模块和切网作业模块动作的位移；引网作业模块，与凸轮机构连接，用于根据凸轮机构输出的位移将丝网引入到成形室内；缠网计数模块与凸轮机构连接，用于根据凸轮机构输出的位移确定何时对圆草捆进行缠网计数操作，并对所缠网的层数进行计数；切网作业模块分别与凸轮机构和缠网计数模块连接，用于将缠在圆草捆上的丝网切断。本发明提高了草捆打捆的自动化程度和效率，节省人力物力。
文档编号A01F15/14GK102232337SQ20111004851
公开日2011年11月9日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者刘鹏军, 王光辉, 王德成, 王永浩, 高东明 申请人:中国农业大学