花生收获机工况检测与控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及农用机械领域，特别涉及一种花生收获机工况检测与控制系统。
【背景技术】
[0002]目前，花生收获机应用普及率较低，其主要原因在于收获机收获率低、破损率高、牵引动力要求高、不适应小型地块作业等。现有的花生收获机的智能化程度较低，主要靠手动操作机械装置完成收割任务，秧蔓量过大会造成出口堵塞，目前的做法是通过经验或者在驱动马达最大功率输出也无法正常工作的情况下，停机进行清理，收割效率低下。
[0003]因此，提高花生收获机的智能化水平，是解决这些问题的关键。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供了一种花生收获机工况检测与控制系统，结合花生收获机的不同工作模式，对工作状况进行检测与信息反馈；主控制器采集各个工况信息，根据当前的运行模式和运行状况做出控制决策，控制执行机构产生相应动作。
[0005]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]一种花生收获机工况检测与控制系统，包括:多个驱动液压马达及其转速传感器，还包括夹持量检测装置、出秧通道内的风压传感器、振动筛震动传感器、摘果辊负荷传感器和挖掘铲角度传感器，所述各个传感器将检测工况以电信号形式传送到控制器进行判断处理；
[0007]所述夹持量检测装置采用多级限位开关构成位置检测单元，根据夹持链向外侧移动的距离对夹持量进行等级划分；
[0008]所述风压传感器包括两个输风管，对出秧通道的前端和末端进行风压检测，将两个位置的风压差转换成电压信号，送到控制器的电压采集端；
[0009]所述挖掘铲角度传感器产生挖掘铲深度检测信号，所述角度传感器安装在挖掘铲链带带动的转角机构上；
[0010]所述振动筛震动传感器采用加速度传感器对震动强度进行测量。
[0011]可选地，所述位置检测单元包括:在夹持链支撑杆的端头部位安装碰触撞块，碰触撞块触发限位开关动作，产生开关量传送到控制器。
[0012]可选地，所述限位开关为接近开关。
[0013]可选地，所述限位开关的数量为3个，对夹持量等级划分为4级。
[0014]可选地，所述风压传感器的两个输风管分别安装在出秧通道前端靠近风机出风口处和秧蔓输出口处，其中，高压侧安装在风机出风口，低压侧安装在秧蔓输出口，检测秧蔓输出口前后的风压变化，根据两端形成的压差对秧蔓的堵塞情况进行检测。
[0015]可选地，所述秧蔓输出口还设置监控摄像头，通过显示屏视频监控秧蔓输出口的堵塞情况。
[0016]可选地，所述挖掘铲角度传感器检测挖掘深度的测量采用光电编码器进行角度测量，将光电编码器的两条脉冲输出线分别接入到控制器的脉冲信号输入端口，计数脉冲个数对应挖掘铲的位置，根据转角产生的脉冲个数确定当前的挖掘深度。
[0017]可选地，所述驱动液压马达包括:夹持链驱动马达、摘果辊驱动马达、风机驱动马达、振动筛驱动马达、挖掘?产马达。
[0018]可选地，所述驱动液压马达的驱动控制采用比例电磁阀，控制器通过PWM输出端口发送比例电磁阀控制信号，对比例电磁阀进行调节，控制液压马达的转速。
[0019]本实用新型的有益效果是:
[0020](I)通过CAN总线采集各个液压马达的运转速度，配合不同工位上的检测传感器，获取当前工作状况信息，从而对液压马达的转速进行调节，达到花生收获机智能控制的目的；
[0021](2)能够对夹持量做出准确的判断，根据夹持量智能驱动夹持链马达，防止阻塞；
[0022](3)根据风压差判定秧蔓堵塞状况，控制器进行控制调整，提升风力并加强振动筛震动，以提高秧蔓输出速度，当秧蔓持续堵塞时，降低夹持链输运速度和收获机挖掘速度，有效避免阻塞状况的发生。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
[0024]图1是本实用新型各个驱动液压马达的转速传感器CAN总线连接示意图
[0025]图2是本实用新型的夹持量检测装置实施例一的结构示意图；
[0026]图3是本实用新型的夹持量检测装置实施例二的结构示意图；
[0027]图4是本实用新型的花生收获机工作模式划分示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]本实用新型公开了一种应用于花生收获机的工况检测与控制系统，对花生收获机械各个工作部件工作状态进行实时监测。本实用新型采用车载专用控制器作为控制核心，通过CAN总线采集各个液压马达的运转速度，配合不同工位上的检测传感器，获取当前工作状况信息，从而对液压马达的转速进行调节，达到花生收获机智能控制的目的。
[0030]花生收获机的工作驱动液压马达包括:夹持链驱动马达、摘果辊驱动马达、风机驱动马达、振动筛驱动马达、挖掘铲马达等，本实用新型的工况检测与控制系统对液压马达的驱动控制采用比例电磁阀，其结构形式为紧凑型直动式压力补偿电磁阀，控制器通过PWM输出端口发送比例阀控制信号，对比例电磁阀进行调节，从而控制液压马达的转速。优选地，控制器采用波什力士乐RC 30系列控制器。
[0031]本实用新型的控制器并不涉及对现有控制程序的改进，采用现有的数据采集和判断比较程序，采用车载专用控制器作为控制核心，通过CAN总线采集各个液压马达的运转速度，配合不同工位上的检测传感器，获取当前工作状况信息，从而对液压马达的转速进行调节，达到花生收获机智能控制的目的。
[0032]本实用新型的智能工况检测系统通过传感器对各部件的工况进行检测，如图1所示，各部件检测传感器包括:针对各个驱动液压马达的转速传感器、夹持链位置检测单元、出秧通道内的风压传感器、振动筛震动传感器、摘果辊负荷传感器和挖掘铲角度传感器，上述各部件检测传感器将检测工况以电信号传送到控制器进行判断处理，优选地，上述各个转速传感器输出的转速信号为CAN总线接口形式，CAN总线数据传输遵循SAE J1939CAN2.0B通讯协议。
[0033]本实用新型的夹持量检测装置采用多级限位开关构成位置检测单元，根据夹持链向外侧移动的距离对夹持量进行等级划分。图2示出了夹持量检测装置实施例一的结构，在夹持链支撑杆6的端头部位安装碰触撞块4，随着夹持量增加，支撑杆外移，碰触撞块撞击限位开关I的触点，使其内部开关闭合，产生开关量传送到控制器。例如，本实施例中采用三级限位开关，将夹持量的等级划分为四个级别:少量，无开关点闭合；中量，I个开关点闭合；大量，2个开关点闭合；超限，3个开关点闭合，三个开关的中心间距为12mm。开关点闭合的数量代表夹持量的等级，因此，本实用新型的控制系统可以自动测量夹持量，实现智能控制。
[0034]图3示出夹持量检测装置实施例二的结构，该实施例中，夹持量检测采用无接触检测方案:即采用多个接近开关并行构成位置检测单元，实现无接触检测。例如，本实施例中，接近开关的数量为3个，三个开关中心间距12mm，传感器与检测目标间距4mm，其对夹持量等级划分方式同上述实施例一。
[0035]上述两个实施例中用于夹持链位置检测单元的多级开关接入到控制器的开关量输入接口，由控制器提供供电电源，例如供电电压为10V。夹持链工作时，位置检测单元检测夹持链在夹持花生秧蔓时向外推动扩展的距离；当无开关触碰时，说明花生秧蔓量少，可继续正常工作，按照设定第一标准值驱动夹持链马达；