联合收割机高位卸粮控制系统的制作方法

本实用新型涉及联合收割机技术领域，特别是涉及一种联合收割机高位卸粮控制系统。

背景技术：

联合收割机是农业机械中最普遍和常用的机械之一，主要用来进行水稻和小麦等农作物的收割。国内现有谷物联合收割机卸粮方式分人工卸粮、低位机械式卸粮和高位机械式卸粮三种。其中人工卸粮和低位机械式卸粮，卸粮过程中作业人员操作麻烦，劳动强度大，作业效率低；高位机械式卸粮，卸粮过程中作业人员可以通过操作手柄手动调整卸粮筒位置，减轻了作业人员的劳动强度，但仍然存在卸粮筒手动定位和回位难度大，调整过程中往往不能一次到位，调整时间长等问题，作业效率未能明显提高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种联合收割机高位卸粮控制系统及控制方法,实现联合收割机作业过程中卸粮筒定位和回位的自动控制，从而降低作业人员的操作难度，缩短卸粮作业时间，提高作业效率和产品竞争力。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种联合收割机高位卸粮控制系统，所述的高位卸粮机构包括粮仓，与所述的粮仓连通且受驱动机构驱动垂直旋转或水平旋转的卸粮筒，所述的控制系统包括控制器，以及分别与所述的控制器通讯连接的卸粮筒位置设定电位计、定位/回位开关以及设置在初始位置的卸粮筒回位状态传感器，所述控制器与控制所述的驱动机构的驱动电路通讯连接，与所述的卸粮筒位置设定电位计用于接收卸粮筒水平面上的目标位置并传递给所述的控制器，所述的控制器检测所述的定位/回位开关的开关信息并通过驱动电路控制驱动机构运动。

所述的控制器检测所述的定位/回位开关的开关信息并通过驱动电路控制驱动机构运动，如此使得所述的卸粮筒移动至所述的目标位置或初始位置。

优选的，所述控制系统还包括用于检测卸粮筒位置的水平位置传感器和垂直位置传感器，所述水平位置传感器和垂直位置传感器与所述的控制器通讯连接。

优选的，所述的驱动机构包括用于驱动卸粮筒水平转动的液压马达和用于驱动卸粮筒垂直转动的液压油缸。

优选的，所述控制系统还包括卸粮离合器、用于控制所述卸粮离合器的卸粮离合开关和卸粮离合电磁阀，所述的卸粮离合开关和卸粮离合电磁阀与所述的控制器通讯连接。

优选的，所述控制系统还包括用于检测满仓信号的满仓传感器和用于检测空仓信号的空仓传感器，所述满仓传感器和空仓传感器与所述的控制器通讯连接。

优选的，所述控制系统还包括模式选择开关和卸粮手柄，所述的模式选择开关和卸粮手柄均与控制器通讯连接。

优选的，所述控制系统还包括报警单元，所述的报警单元与所述的控制器通讯连接。

优选的，所述卸粮筒位置传感器均通过AI接口电路与控制器的A/D模块相连接，控制器比较卸粮筒的实际位置和设定位置从而控制执行单元的动作。

优选的，所述驱动电路包括电控液压阀组，所述电控液压阀组通过DO驱动电路与控制器的I/O输出模块相连接，所述电控液压阀组包括液压马达正转电磁阀、液压马达反转电磁阀、液压油缸缩回电磁阀、液压油缸伸出电磁阀和卸粮离合电磁阀，所述液压马达正转电磁阀控制液压马达正转，所述液压马达反转电磁阀控制液压马达反转，所述液压油缸缩回电磁阀控制液压油缸缩回，所述液压油缸伸出电磁阀控制液压油缸伸出，所述卸粮离合电磁阀用于控制卸粮离合器的接合和断开，

优选的，所述满仓传感器和空仓传感器均通过DI接口电路与控制器的I/O输入模块相连接。

优选的，所述所述卸粮筒水平位置和垂直位置传感器型号均为DO-3084，所述卸粮筒回位状态传感器型号为CG-GK-01，所述满仓传感器和空仓传感器型号均为GW-03，所述卸粮筒位置设定电位计型号为CG-WZ-02。

优选的，所述卸粮筒操作手柄为双轴手柄，两个方向的动作分别用来实现卸粮筒水平旋转控制和垂直旋转控制，所述卸粮筒操作手柄通过DI接口电路与控制器的I/O输入模块相连，所述模式选择开关采用两档自锁式开关，通过DI接口电路与控制器的I/O输入模块相连接，所述定位/回位开关为自复位两档开关，用来启动卸粮筒调整到目标位置和恢复卸粮筒到初始位置，通过DI接口电路与控制器的I/O输入模块相连接。

优选的，所述报警单元包括报警灯和报警蜂鸣器，所述报警灯和报警蜂鸣器均通过DO驱动电路与控制器的I/O输出模块相连接，当满仓传感器或空仓传感器检测到满仓信号或空仓信号时，控制器输出控制报警单元发生声光报警，同时作业人员可以操作报警停止开关关闭声光报警，所述报警停止开关DI接口电路与控制器的I/O输入模块相连接。

所述的联合收割机高位卸粮控制系统的控制方法，包括以下步骤：

1)收割过程中，谷仓满仓时，满仓传感器触发提示卸粮；

2)控制器读取模式选择开关输入状态；

3)控制器根据模式选择开关输入状态执行手动控制模式或自动控制模式；

手动控制模式下，控制器根据卸粮筒操作手柄和卸粮筒位置传感器反馈的状态控制卸粮管水平位置旋转或垂直位置旋转，当读取到卸粮筒操作手柄的卸粮筒垂直旋转命令时，控制器控制卸粮筒在垂直面内旋转，当读取到卸粮筒操作手柄的卸粮筒水平旋转命令时，控制器控制卸粮筒在水平面内旋转；

自动模式下，控制器读取卸粮筒水平位置设定电位计输入值和定位/回位开关的输入状态，进行定位操作控制或回位操作控制，定位/回位开关位于定位位置时，系统自动控制卸粮筒旋转到位置电位计设定位置，控制器首先控制卸粮筒在垂直面内旋转至最高位置，再根据位置设定电位计输入值控制卸粮筒旋转至水平位置设定目标值；当卸粮筒水平位置处于位置电位计设定位置时，液压马达停止动作后，按下卸粮离合开关，卸粮离合器接合即可启动卸粮；

4)卸粮完成后，空仓传感器触发提示卸粮结束回位卸粮筒，选择定位/回位开关位于回位位置，控制器接收回位信号，控制器首先控制卸粮筒水平旋转至水平初始位置，到达水平初始位置后再控制卸粮筒在垂直面内旋转至初始位置，此时卸粮筒回位状态传感器触发。

优选的，卸粮过程中，谷仓满仓或空仓时，满仓传感器或空仓传感器向控制器传递信号，控制器控制所述的报警单元发出声光报警。

本实用新型的另一方面，还包括所述控制系统的控制方法，包括以下步骤：

1)收割过程中，谷仓满仓时，满仓传感器触发提示操作人员即时卸粮；

2)控制单元读取模式选择开关输入状态；

3)控制单元根据模式选择开关输入状态执行手动控制模式或自动控制模式；

手动控制模式下，控制单元根据卸粮筒操作手柄和卸粮筒位置传感器反馈的状态控制卸粮管水平位置旋转或垂直位置旋转，当读取到卸粮筒操作手柄的卸粮筒垂直旋转命令时，控制单元控制卸粮筒在垂直面内旋转，当读取到卸粮筒操作手柄的卸粮筒水平旋转命令时，控制单元控制卸粮筒在水平面内旋转；

自动模式下，控制单元读取卸粮筒水平位置设定电位计输入值和定位/回位开关的输入状态，进行定位操作控制或回位操作控制，驾驶员选择定位/回位开关位于定位位置后，系统自动控制卸粮筒旋转到位置电位计设定位置，控制单元首先控制卸粮筒在垂直面内旋转至最高位置，再根据卸粮筒水平位置设定电位计输入值控制卸粮筒旋转至水平位置设定目标值；当卸粮筒水平位置处于位置电位计设定位置，即液压马达停止动作后，按下卸粮离合开关，卸粮离合器接合即可启动卸粮；

4)卸粮完成后，空仓传感器触发提示操作人员卸粮结束，可以回位卸粮筒，驾驶员选择定位/回位开关位于回位位置，卸粮筒回位操作控制，控制单元首先控制卸粮筒水平旋转至水平初始位置，到达水平初始位置后再控制卸粮筒在垂直面内旋转至初始位置，此时卸粮筒回位状态传感器触发。

优选的，卸粮过程中，谷仓满仓或空仓时，控制单元输出控制声光报警，同时作业人员可以操作报警停止开关关闭声光报警。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、操作简单、省力，驾驶员劳动强度小。

2、操作难度小，效率高，产品的竞争力得到提升。

3、采用嵌入式控制技术和电控液压阀，结构简单。

附图说明

图1是联合收割机高位卸粮控制系统控制框图。

图2是联合收割机高位卸粮控制系统控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-2所示，一种联合收割机高位卸粮控制系统，包括：控制单元、传感单元、操作单元和执行单元；所述控制单元根据传感单元和操作单元的状态控制执行单元的动作，所述执行单元控制卸粮筒进行垂直和水平位置的调整。

所述控制单元采用嵌入式的控制器，所述传感单元包括卸粮筒位置传感器和谷位传感器，所述卸粮筒位置传感器通过AI接口电路与控制器的A/D模块相连接，所述卸粮筒位置传感器包括垂直位置传感器、水平位置传感器和卸粮筒回位状态传感器，所述垂直位置传感器和水平位置传感器用于检测卸粮筒的实际位置，所述卸粮筒回位状态传感器用于检测卸粮筒是否处于回位位置，所述卸粮筒位置传感器均通过AI接口电路与控制器的A/D模块相连接，控制器比较卸粮筒的实际位置和设定位置从而控制执行单元的动作。

所述谷位传感器通过DI接口电路与控制器的I/O输入模块相连接，控制器比较卸粮筒的实际位置和设定位置从而控制执行单元的动作，所述卸粮筒位置传感器用于检测所述卸粮筒水平位置和垂直位置并反馈给控制器，所述谷位传感器包括满仓传感器和空仓传感器，所述满仓传感器检测到满仓信号时，满仓传感器触发提示操作人员即时卸粮；卸粮完成后，空仓传感器触发提示操作人员卸粮结束，可以回位卸粮筒。

所述操作单元包括卸粮筒操作手柄、卸粮筒位置设定电位计、模式选择开关和定位/回位开关；所述卸粮筒操作手柄为双轴手柄，两个方向的动作分别用来实现卸粮筒水平旋转控制和垂直旋转控制，卸粮筒位置设定电位计用来设定卸粮筒水平面上的目标位置，所述模式选择开关用于选择卸粮筒为手动控制方式还是自动控制方式，通过DI接口电路与控制器的I/O 输入模块相连接，所述定位/回位开关为自复位两档开关，用来启动卸粮筒调整到目标位置和回复卸粮筒到初始位置，所述定位/回位开关用于选择控制单元控制卸粮筒执行的动作，定位 /回位开关处于定位状态时，控制器控制卸粮筒旋转到卸粮筒位置设定电位计设定的水平位置；处于回位状态时，控制器控制卸粮筒回位到初始位置；

所述执行单元包括5个电控液压阀，液压马达、液压油缸和卸粮离合器，所述5个电控液压阀包括液压马达正转电磁阀、液压马达反转电磁阀、液压油缸缩回电磁阀、液压油缸伸出电磁阀和卸粮离合电磁阀，5个电控液压阀均通过DO驱动电路与控制器的I/O输出模块相连接，所述液压马达正转电磁阀、液压马达反转电磁阀用于控制液压马达的正反转，所述液压油缸缩回电磁阀和液压油缸伸出电磁阀控制液压油缸的伸缩，所述液压马达用于调整卸粮筒水平位置，所述液压油缸用于调整卸粮筒垂直位置；所说卸粮离合电磁阀用于控制卸粮离合器的接合和断开。

所述报警单元通过DO驱动电路与控制器的I/O输出模块相连接，包括报警灯和报警蜂鸣器，当满仓传感器或空仓传感器检测到满仓信号或空仓信号时，控制器输出控制报警单元发生声光报警，同时作业人员可以操作报警停止开关关闭声光报警，报警停止开关通过DI接口电路与控制器的I/O输入模块相连接。

另一方面，所述联合收割机高位卸粮控制系统的控制方法，包括以下步骤：

1)收割过程中，谷仓满仓时，满仓传感器触发提示操作人员即时卸粮；

2)控制单元读取模式选择开关输入状态；

3)控制单元根据模式选择开关输入状态执行手动控制模式或自动控制模式；

手动控制模式下，控制单元根据卸粮筒操作手柄和卸粮筒位置传感器反馈的状态控制卸粮管水平位置旋转或垂直位置旋转，当读取到卸粮筒操作手柄的卸粮筒垂直旋转命令时，控制单元控制卸粮筒在垂直面内旋转，当读取到卸粮筒操作手柄的卸粮筒水平旋转命令时，控制单元控制卸粮筒在水平面内旋转；

自动模式下，控制单元读取卸粮筒水平位置设定电位计输入值和定位/回位开关的输入状态，进行定位操作控制或回位操作控制，驾驶员选择定位/回位开关位于定位位置后，系统自动控制卸粮筒处于位置电位计设定位置；控制单元首先控制卸粮筒在垂直面内旋转至最高位置，再根据卸粮筒水平位置设定电位计输入值控制卸粮筒旋转至水平位置设定目标值；当卸粮筒水平位置处于位置电位计设定位置，即液压马达停止动作后，按下卸粮离合开关，卸粮离合器接合即可启动卸粮；

4)卸粮完成后，空仓传感器触发提示操作人员卸粮结束，可以回位卸粮筒驾驶员选择定位/回位开关位于回位位置，卸粮筒回位操作控制，控制单元首先控制卸粮筒水平旋转至水平初始位置，到达水平初始位置后再控制卸粮筒在垂直面内旋转至初始位置，此时卸粮筒回位状态传感器触发。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。