甘蔗收获机械及其清堵控制方法、控制器和控制系统与流程

文档序号:11589500阅读:194来源:国知局

本发明涉及农业机械技术领域,尤其是一种甘蔗收获机械及其清堵控制方法、控制器和控制系统。



背景技术:

以下对本发明的相关技术背景进行说明,但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。

甘蔗收获机是近些年来国内新兴的一种农业收获机械,其本身具有收割效率高,操作简单,人工成本低,自动化程度高等一系列优点。由于客观原因,比如出现天气多雨、农作物潮湿、作物倒伏机等情况,收割过程中甘蔗极易旋扭打结堵塞收割机输送通道,一般收割机只有在完全堵塞后才发现,此时需要停机对堵塞部位进行人工清理,既费时又费力。

现有技术的一些甘蔗收获机具有手动控制输送通道反向输送的功能以达到清除堵塞作物的目的,例如申请号为201280036707.7的中国专利公开了渣块清除操作中和之后控制带式输送器收割台的系统和方法,但其主要缺陷为缺少提前预警模块及自动清除堵塞的控制机构。



技术实现要素:

为了解决现有技术存在的一个或多个问题,本发明提供一种甘蔗收获机械及其清堵控制方法、控制器和控制系统,能够自动切换输送通道的输送方向,防止输送通道完全堵死。

根据本发明的一个方面,提供一种甘蔗收获机械清堵控制方法,包括:

实时采集甘蔗收获机械的输送通道的液压系统的压力信号;

基于所述压力信号确定液压系统的工作压力pi;

当液压系统的工作压力pi<第一压力阈值p1时,控制甘蔗收获机械的输送通道正向输送;

当液压系统的工作压力pi≥第二压力阈值p2时,控制甘蔗收获机械的输送通道反向输送;其中,第一压力阈值p1≤第二压力阈值p2。

优选地,控制甘蔗收获机械的输送通道反向输送之前进一步包括:生成反向输送提醒信号,基于所述反向输送提醒信号发出反向输送提醒信息。

优选地,第一压力阈值p1<第二压力阈值p2;

当p1≤pi<p2时,控制甘蔗收获机械的输送通道正向输送,并生成报警信号;基于所述报警信号发出报警提醒信息。

优选地,提醒信息包括如下信息中的任意一种或其组合:文字提醒信息、语音提醒信息、视频提醒信息。

根据本发明的另一个方面,提供一种甘蔗收获机械清堵控制器,包括:

信息采集单元,用于实时采集甘蔗收获机械的输送通道的液压系统的压力信号,并发送至信息处理单元;

存储单元,用于储存第一压力阈值p1和第二压力阈值p2;

信息处理单元,基于接收的压力信号确定液压系统的工作压力pi,根据液压系统的工作压力pi与预存的第一压力阈值p1和第二压力阈值p2之间的关系生成相应的控制信号,具体地:当液压系统的工作压力pi<第一压力阈值p1时,生成正向输送信号并发送至执行单元;当液压系统的工作压力pi≥第二压力阈值p2时,生成反向输送信号并发送至执行单元;

执行单元,基于接收的正向输送信号控制甘蔗收获机械的输送通道正向输送,基于接收的反向输送信号控制甘蔗收获机械的输送通道反向输送。

优选地,甘蔗收获机械清堵控制器进一步包括:提醒单元:

当液压系统的工作压力pi≥第二压力阈值p2时,信息处理单元生成反向输送提醒信号并发生至执行单元;

执行单元接收到反向输送提醒信号后,从存储单元中获取预存的反向输送提醒信息并发送至提醒单元;

提醒单元接收并发出所述反向输送提醒信息。

优选地,甘蔗收获机械清堵控制器进一步包括:提醒单元:

第一压力阈值p1<第二压力阈值p2;当p1≤pi<p2时,信息处理单元生成正向输送信号和报警信号,并发生至执行单元;

执行单元接收到报警信号后,从存储单元中获取预存的报警提醒信息并发送至提醒单元;

提醒单元接收并发出所述报警提醒信息。

优选地,存储单元中预存的提醒信息包括如下信息中的任意一种或其组合:文字提醒信息、语音提醒信息、视频提醒信息。

根据本发明的第三个方面,提供一种甘蔗收获机械清堵控制系统,包括如前所述的甘蔗收获机械清堵控制器。

根据本发明的第四个方面,提供一种甘蔗收获机械,包括如前所述的甘蔗收获机械清堵控制系统。

本发明实时采集甘蔗收获机械的输送通道的液压系统的压力信号,基于该压力信号确定液压系统的工作压力pi,根据液压系统的工作压力pi与预存的第一压力阈值p1和第二压力阈值p2之间的关系控制甘蔗收获机械的输送通道的输送状态,具体地:当液压系统的工作压力pi<第一压力阈值p1时,控制甘蔗收获机械的输送通道正向输送;当液压系统的工作压力pi≥第二压力阈值p2时,控制甘蔗收获机械的输送通道反向输送;其中,第一压力阈值p1≤第二压力阈值p2。本发明能够实现输送通道输送方向的自动切换,在系统完全堵塞前将通道内过多的作物反向输送,达到清理堵塞点的目的。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分,本发明的特征和优点将变得更加容易理解,在附图中:

图1为本发明甘蔗收获机械清堵控制方法的流程示意图;

图2为本发明甘蔗收获机械清堵控制器的结构示意图;

图3为本发明优选实施例中甘蔗收获机械清堵控制器的工作原理示意图;

图4为输送通道正向输送的示意图;

图5为输送通道出现物料堵塞的示意图;

图6为输送通道反向输送的示意图。

图中,1、信息采集单元;2、信息处理单元;3、执行单元;4、提醒单元;5、存储单元;6、输送通道;61、换向电磁阀;62、柱塞泵;63、输送动力马达;64、物料传送通道;7、物料。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的,而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

如图1所示,本发明甘蔗收获机械清堵控制方法,包括:

实时采集甘蔗收获机械的输送通道的液压系统的压力信号;

基于液压系统的压力信号确定液压系统的工作压力pi;

当液压系统的工作压力pi<第一压力阈值p1时,控制甘蔗收获机械的输送通道正向输送;

当液压系统的工作压力pi≥第二压力阈值p2时,控制甘蔗收获机械的输送通道反向输送。

图4为输送通道正向输送的示意图;图5为输送通道出现物料堵塞的示意图;图6为输送通道反向输送的示意图。本发明通过检测输送通道的液压系统的压力信号确定液压系统的工作压力pi,根据液压系统的工作压力pi与预存的第一压力阈值p1和第二压力阈值p2之间的关系自动控制甘蔗收获机械的输送通道进行正向输送或反向输送,实现输送通道输送方向的自动切换,在系统完全堵塞前将通道内过多的作物反向输送,达到清理堵塞点的目的。

控制甘蔗收获机械的输送通道反向输送之前可以进一步包括:生成反向输送提醒信号,基于该反向输送提醒信号发出反向输送提醒信息,以提醒驾驶员输送通道即将反向输送,便于驾驶员提前做好反向准备。

第一压力阈值p1与第二压力阈值p2可以相等,例如,若p1=p2=18mpa,则当液压系统的工作压力pi<18mpa时,控制甘蔗收获机械的输送通道正向输送;当液压系统的工作压力pi≥18mpa时,控制甘蔗收获机械的输送通道反向输送。

输送通道开始出现堵塞时,液压系统的工作压力开始上升,此时输送通道往往没有堵死,只是输送速度稍有下降;随着输送通道堵塞程度不断增加,输送通道的输送速度不断下降;当输送通道堵死时,物料卡死在输送通道内。基于此,在本发明的一些实施例中,第一压力阈值p1与第二压力阈值p2可以不相等,当p1≤pi<p2时,通过降低物料喂入量等方式减轻堵塞程度,防止物料在输送通道内卡死。优选地,当p1≤pi<p2时,控制甘蔗收获机械的输送通道正向输送,并生成报警信号;基于该报警信号发出报警提醒信息。驾驶员接收到该报警提醒信息后便可获知输送通道的拥堵情况,及时降低物料喂入量。

虽然本发明的技术方案中包括第一压力阈值和第二压力阈值,但是本领域技术人员应当理解,根据甘蔗收割机服役环境的不同,可以设置两个或者更多个压力阈值,当液压系统的工作压力处于不同阶段时,对应不同的控制方法。采用两个或者多个压力阈值的控制方法,不仅能够避免输送通道堵死,还能够尽量降低输送通道输送方向的切换频率,延长甘蔗收割机各部件的使用寿命。

不管是反向输送提醒信息还是报警提醒信息,提醒信息可以包括如下信息中的任意一种或其组合:文字提醒信息、语音提醒信息、视频提醒信息。例如,反向输送提醒信息或报警提醒信息采用文字提醒信息时,可以通过显示屏显示该文字提醒信息。

本发明还通过了采用上述方法的甘蔗收获机械清堵控制器,如图2所示,包括:信息采集单元1、信息处理单元2、执行单元3和存储单元5。其中,

信息采集单元1,用于实时采集甘蔗收获机械的输送通道的液压系统的压力信号,并发送至信息处理单元;

存储单元5,用于储存第一压力阈值p1和第二压力阈值p2;

信息处理单元2,基于接收的压力信号确定液压系统的工作压力pi,根据液压系统的工作压力pi与预存的第一压力阈值p1和第二压力阈值p2之间的关系生成相应的控制信号,具体地:当液压系统的工作压力pi<第一压力阈值p1时,生成正向输送信号并发送至执行单元;当液压系统的工作压力pi≥第二压力阈值p2时,生成反向输送信号并发送至执行单元;

执行单元3,基于接收的正向输送信号控制甘蔗收获机械的输送通道正向输送,基于接收的反向输送信号控制甘蔗收获机械的输送通道反向输送。

图3示出了本发明优选实施例中甘蔗收获机械清堵控制器的工作原理示意图。在该优选实施例中,输送通道6包括:换向电磁阀61、柱塞泵62、输送动力马达63和物料传送通道64,柱塞泵62用于为输送动力马达63提供动力源。当液压系统的工作压力pi<第一压力阈值p1时,执行单元3控制换向电磁阀61处于第一状态,此时输送动力马达63正转,甘蔗收获机械的输送通道正向输送;当pi≥p2时,执行单元3控制换向电磁阀61翻转至第二状态,此时输送动力马达63反转,甘蔗收获机械的输送通道反向输送。

如图2所示,甘蔗收获机械清堵控制器可以进一步包括:提醒单元4。

在一些实施例中,当液压系统的工作压力pi≥第二压力阈值p2时,信息处理单元生成反向输送提醒信号并发生至执行单元;执行单元接收到反向输送提醒信号后,从存储单元中获取预存的反向输送提醒信息并发送至提醒单元;提醒单元接收并发出该反向输送提醒信息。

在另一些实施例中,第一压力阈值p1<第二压力阈值p2;当p1≤pi<p2时,信息处理单元生成正向输送信号和报警信号,并发生至执行单元;执行单元接收到报警信号后,从存储单元中获取预存的报警提醒信息并发送至提醒单元;提醒单元接收并发出该报警提醒信息。

存储单元中预存的提醒信息可以包括如下信息中的任意一种或其组合:文字提醒信息、语音提醒信息、视频提醒信息。

在本发明的第三个方面,还提供了一种甘蔗收获机械清堵控制系统,包括如前所述的甘蔗收获机械清堵控制器。

本发明还提供了一种甘蔗收获机械,包括如前所述的甘蔗收获机械清堵控制系统。

与现有技术相比,本发明的甘蔗收获机械智能清堵系统能够根据输送通道动力单元的工作压力自动切换输送通道的输送方向,在完全堵塞前进行自动控制清堵处理,并智能提示驾驶员输送通道的工作状态。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述,但是应当理解,本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式,在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下,本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。

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