一种自走式打捆机自动抓草控制系统及打捆机的制作方法

本实用新型属于打捆机自动抓草控制技术领域，具体涉及一种自走式打捆机自动抓草控制系统及打捆机。

背景技术：

目前方形打捆机市场主流为牵引式，自走式方形打捆机市场普及率较低；随着国家对秸秆焚烧政策的大力推进，自走式方形打捆机以其不可比拟的优势迅速占领市场，但现有自走式机型基本为人工卸草捆，打捆过程中作业人员操作麻烦，劳动强度大，作业效率低。

基于上述自走式方形打捆机中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种自走式打捆机自动抓草控制系统及打捆机，以解决目前自走式方形打捆机后积草框需要人工搬运草捆的问题，降低了人员使用率，人工长时间连续搬运易出现疲劳的问题。

本实用新型提供一种自走式打捆机自动抓草控制系统，包括输入信号隔离电路、cpu处理单元以及输出驱动电路；输入信号隔离电路与cpu处理单元电连接，输入信号隔离电路用于向cpu处理单元输入限位信号；输出驱动电路与cpu处理单元电连接，cpu处理单元向输出驱动电路输入驱动信号；还包括限位传感器和电磁阀；限位传感器与输入信号隔离电路电连接；限位传感器用于采集限位信号，并传输至输入信号隔离电路；电磁阀与输出驱动电路电连接；电磁阀用于输出控制信号。

进一步地，自走式打捆机自动抓草控制系统还包括手自动切换开关和手动操作开关；手自动切换开关与输入信号隔离电路电连接，手自动切换开关用于切换打捆机工作模式；手动操作开关与输入信号隔离电路连接，手动操作开关用于控制打捆机抓草臂的方向动作。

进一步地，自走式打捆机自动抓草控制系统还包括工作状态指示灯；打捆机工作模式包括自动模式和手动模式；工作状态指示灯与输入信号隔离电路电连接；工作状态指示灯用于显示自动模式或手动模式。

进一步地，限位传感器包括左限位传感器、右限位传感器、上升限位传感器以及下降限位传感器；左限位传感器、右限位传感器、上升限位传感器以及下降限位传感器分别与输入信号隔离电路电连接；左限位传感器用于感应打捆机抓草臂左侧的行程距离，从而对打捆机抓草臂左侧行程进行限位；右限位传感器用于感应打捆机抓草臂右侧的行程距离，从而对打捆机抓草臂右侧行程进行限位；上升限位传感器用于感应打捆机抓草臂上升的行程距离，从而对打捆机抓草臂上升行程进行限位；下降限位传感器用于感应打捆机抓草臂下降的行程距离，从而对打捆机抓草臂下降行程进行限位。

进一步地，限位传感器还包括抓松开限位传感器和抓收拢限位传感器；抓松开限位传感器和抓收拢限位传感器分别与输入信号隔离电路电连接；抓松开限位传感器用于感应打捆机抓草臂抓松开的行程距离，从而对打捆机抓草臂抓松开行程进行限位；抓收拢限位传感器用于感应打捆机抓草臂抓收拢的行程距离，从而对打捆机抓草臂抓收拢行程进行限位。

进一步地，左限位传感器、右限位传感器、上升限位传感器、下降限位传感器、抓松开限位传感器以及抓收拢限位传感器均为接近开关。

进一步地，电磁阀包括液压马达左转电磁阀和液压马达右转电磁阀；液压马达左转电磁阀和液压马达右转电磁阀分别与输出驱动电路电连接；液压马达左转电磁阀用于输出打捆机抓草臂左转动作信号；液压马达右转电磁阀用于输出打捆机抓草臂右转动作信号。

进一步地，电磁阀包括上升电磁阀、下降电磁阀、抓松开电磁阀以及抓收拢电磁阀；上升电磁阀、下降电磁阀、抓松开电磁阀以及抓收拢电磁阀分别与输出驱动电路电连接；上升电磁阀用于输出打捆机抓草臂上升动作信号；下降电磁阀用于输出打捆机抓草臂下降动作信号；抓松开电磁阀用于输出打捆机抓草臂抓松开动作信号；抓收拢电磁阀用于输出打捆机抓草臂抓收拢动作信号。

相应地，本申请还提供一种自走式打捆机自动抓草控制方法，应用于上述所述的自走式打捆机自动抓草控制系统；还包括以下步骤：

s1：系统检测电源电压是否低于预设电压；当电源电压低于预设电压时，不执行动作；当电源电压不低于预设电压时，执行以下动作；

s2：系统检测打捆机处于自动模式或手动模式；当打捆机处于手动模式时，系统根据检测到动作方向限位信号操作相应的动作，如未检测到动作方向限位信号则不执行动作；当打捆机处于自动模式时，执行以下动作；

s3：启动打捆机抓草臂自动抓草，并且系统根据限位传感器信号控制打捆机抓草臂执行动作；

s4：打捆机抓草臂抓草并完成预设位置放置，打捆机抓草臂回到初始位置。

相应地，本实用新型还提供一种打捆机，包括上述所述的自走式打捆机自动抓草控制系统；或，包括上述所述的自走式打捆机自动抓草控制方法。

采用以上技术方案，可有效解决了目前自走式方形打捆机后积草框需要人工搬运草捆的问题，降低了人员使用率，且草捆较重，人工长时间连续搬运易出现疲劳，高负荷工作时人工速度无法跟上草打捆速度的问题，大大提高作业效率和产品竞争力；本实用新型提供的自走式打捆机自动抓草控制系统，在打捆过程中可全自动进行抓草放草工作，减轻了作业人员的劳动强度，节约了劳动力，提高打捆机的工作效率，提高了产品竞争力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种自走式打捆机自动抓草控制系统结构示意图；

图2为本实用新型一种自走式打捆机自动抓草控制方法流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图2所示，本实用新型提供一种自走式打捆机自动抓草控制系统，该控制系统适用于方形打捆机或圆形打捆机；控制系统具体包括输入信号隔离电路、cpu处理单元以及输出驱动电路；输入信号隔离电路与cpu处理单元电连接，输入信号隔离电路用于向cpu处理单元输入限位信号；输出驱动电路与cpu处理单元电连接，cpu处理单元向输出驱动电路输入驱动信号；还包括限位传感器和电磁阀；限位传感器与输入信号隔离电路电连接；限位传感器用于采集限位信号，并传输至输入信号隔离电路；电磁阀与输出驱动电路电连接；电磁阀用于输出控制信号；这样，cpu处理单元通过输入信号隔离电路接收限位信号，并通过电磁阀控制打捆机抓草臂的工作；采用上述方案，可有效解决了目前自走式方形打捆机后积草框需要人工搬运草捆的问题，降低了人员使用率，且草捆较重，人工长时间连续搬运易出现疲劳，高负荷工作时人工速度无法跟上草打捆速度，利用该系统大大提高作业效率和产品竞争力；本实用新型提供的自走式打捆机自动抓草控制系统，自动抓草系统在打捆过程中可全自动进行抓草放草工作，减轻了作业人员的劳动强度，大大提高了工作效率，提高了产品竞争力。

优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，本实施例中，自走式打捆机自动抓草控制系统还包括手自动切换开关和手动操作开关；打捆机工作模式包括自动模式和手动模式；手自动切换开关与输入信号隔离电路电连接，手自动切换开关用于切换打捆机工作模式；具体地，手自动切换开关主要功能为切换模式，工作时自动模式，手动模式作用为厂内调试及自动模式出现故障后可切换成手动模式进行操作，其为一个两档非自复位式翘板开关；进一步地，在手动模式下，手动操作开关与输入信号隔离电路电连接，手动操作开关用于控制打捆机抓草臂的方向动作，各方位手动操作开关具体为：为手动模式下控制抓草臂六个方位动作的开关，由三组三档自复位式翘板开关组成，分别控制上下、左右、抓放六个方向动作；本申请方案中，手动模式与自动模式作用为当自动模式出现故障时，可切换成手动模式进行操作，从而不影响用户作业，手动模式另一作用为厂内调试。

优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，本实施例中，自走式打捆机自动抓草控制系统还包括工作状态指示灯；打捆机工作模式包括自动模式和手动模式；工作状态指示灯与输入信号隔离电路电连接；工作状态指示灯用于显示自动模式或手动模式；具体地，工作状态指示灯为cpu处理单元状态指示，自动模式下亮绿灯，手动模式下亮红灯，系统故障时红灯闪烁。

优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，本实施例中，限位传感器包括左限位传感器、右限位传感器、上升限位传感器以及下降限位传感器；左限位传感器、右限位传感器、上升限位传感器以及下降限位传感器分别与输入信号隔离电路电连接；左限位传感器用于感应打捆机抓草臂左侧的行程距离，从而对打捆机抓草臂左侧行程进行限位；右限位传感器用于感应打捆机抓草臂右侧的行程距离，从而对打捆机抓草臂右侧行程进行限位；上升限位传感器用于感应打捆机抓草臂上升的行程距离，从而对打捆机抓草臂上升行程进行限位；下降限位传感器用于感应打捆机抓草臂下降的行程距离，从而对打捆机抓草臂下降行程进行限位；进一步地，限位传感器还包括抓松开限位传感器和抓收拢限位传感器；抓松开限位传感器和抓收拢限位传感器分别与输入信号隔离电路电连接；抓松开限位传感器用于感应打捆机抓草臂抓松开的行程距离，从而对打捆机抓草臂抓松开行程进行限位；抓收拢限位传感器用于感应打捆机抓草臂抓收拢的行程距离，从而对打捆机抓草臂抓收拢行程进行限位；上述左限位传感器、右限位传感器、上升限位传感器、下降限位传感器、抓松开限位传感器以及抓收拢限位传感器均为接近开关，感应导磁性金属，所有接近开关的感应距离为2-5mm，通过结构上优化进行对抓草臂各个方向动作行程的限制，由于田间工作环境较为恶劣，用接触式开关易出现被草碎卡死现象。

优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，本实施例中，电磁阀包括液压马达左转电磁阀和液压马达右转电磁阀；液压马达左转电磁阀和液压马达右转电磁阀分别与输出驱动电路电连接；液压马达左转电磁阀用于输出打捆机抓草臂左转动作信号，具体为：液压马达左转电磁阀cpu处理单元输出左转执行单元，其控制抓草臂摆线马达左旋转，从而达到抓草臂的左动作；液压马达右转电磁阀用于输出打捆机抓草臂右转动作信号，具体为：液压马达右转电磁阀cpu处理单元输出右转执行单元，其控制抓草臂摆线马达右旋转，从而达到抓草臂的右动作；进一步地，电磁阀包括上升电磁阀、下降电磁阀、抓松开电磁阀以及抓收拢电磁阀；上升电磁阀、下降电磁阀、抓松开电磁阀以及抓收拢电磁阀分别与输出驱动电路电连接；上升电磁阀用于输出打捆机抓草臂上升动作信号；下降电磁阀用于输出打捆机抓草臂下降动作信号；抓松开电磁阀用于输出打捆机抓草臂抓松开动作信号；抓收拢电磁阀用于输出打捆机抓草臂抓收拢动作信号；具体地，上升电磁阀为cpu处理单元输出上升动作执行单元、下降电磁阀为cpu处理单元输出下降动作执行单元、抓松开电磁阀为cpu处理单元输出抓松开动作执行单元、抓收拢电磁阀为cpu处理单元输出抓收拢动作执行单元，从而达到抓草臂上下、抓放动作。

相应地，结合上述方案，如图1至图2所示，本实用新型还提供一种自走式打捆机自动抓草控制方法，应用于上述所述的自走式打捆机自动抓草控制系统；还包括以下步骤：

s1：系统工作时首先检测电源电压是否低于预设电压，若低于11v则系统处于保护状态，不执行任何动作；若高于11v，cpu处理单元会首先判断手动/自动切换开关状态，低于11v电磁阀阀块工作时可能不完全打开，从而导致系统故障；具体地，当电源电压低于预设电压时，预设电压优选设置为11v(电压值可根据实际需求进行调整)，不执行动作；当电源电压不低于预设电压时，执行以下动作；

s2：系统检测打捆机处于自动模式或手动模式；当打捆机处于手动模式时，系统根据检测到动作方向限位信号操作相应的动作，具体地，若手自动切换开关处于手动模式状态，cpu处理单元会根据手动操作开关的动作指令进行各方向动作(即上、下、左、右、抓、放六个方向)，直至收到动作方向的传感器限位信号后停止动作；在动作过程中，若未收到动作方向传感器限位信号，cpu处理单元中途也未收到手动模式开关信号动作(即切换成自动模式)也会即刻停止动作，该逻辑是一种保护措施，在手动模式中出现紧急情况可切换模式停止；如未检测到动作方向限位信号则不执行任何动作；当打捆机处于自动模式时，执行以下动作；

s3：启动打捆机抓草臂自动抓草，并且系统根据限位传感器信号控制打捆机抓草臂执行动作；具体地，若手自动切换开关处于自动模式状态，则cpu处理单元不接受手动操作开关相关动作指令，cpu处理单元首先检测有无草捆信号。若未检测到信号，cpu处理单元不输出任何动作指令；若检测到信号首先cpu处理单元检测当前打捆机抓草臂的位置，根据试验目前打捆机抓草臂动作完成后要求停止位置为出草口正上方；

s4：打捆机抓草臂抓草并完成预设位置放置，打捆机抓草臂回到初始位置，cpu处理单元重新判断手自动切换开关状态。

优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，本实施例中，当打捆机处于自动模式时，在打捆机抓草臂抓草过程中包括以下步骤：

s21：系统检测是否有左旋转限位传感器信号，即打捆机抓草臂是否在左侧，若无控制输出左转信号，液压马达左转电磁阀执行动作直至收到左限位传感器信号；若有执行下一条指令；

s22：系统检测是否有下降限位传感器信号，即打捆机抓草臂是否下降到草捆位置，若无控制输出下降信号，下降电磁阀执行动作直至收到下降限位传感器信号；若有执行下一条指令；

s23：系统检测是否有抓收拢限位传感器信号，即打捆机抓草臂是否抓紧草捆，若无控制输出抓收拢信号，抓收拢电磁阀执行动作直至收到抓收拢限位传感器信号；若有执行下一条指令；

s24：系统检测是否有上升限位传感器信号，即打捆机抓草臂是否省到相应的高位，若无控制输出上升信号，上升电磁阀执行动作直至收到上升限位传感器信号；若有执行下一条指令；

s25：系统检测是否有右转限位传感器信号，即打捆机抓草臂是否在右侧，若无控制输出右转信号，液压马达右转电磁阀执行动作直至收到右转限位传感器信号；若有执行下一条指令；

s26：系统检测是否有抓松放限位传感器信号，即打捆机抓草臂是否完全松开，若无控制输出抓松放信号，抓松放电磁阀执行动作直至收到抓松放限位传感器信号；若有执行下一条指令；

s27：系统检测是否有左旋转限位传感器信号，即打捆机抓草臂是否在左侧，若无控制输出左转信号，液压马达左转电磁阀执行动作直至收到左限位传感器信号；若有执行下一条指令；

s28：系统检测是否有下降限位传感器信号，即打捆机抓草臂是否降到草捆位置，若无控制输出下降信号，下降电磁阀执行动作直至收到下降限位传感器信号。

优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，本实施例中，在自动模式动作过程中，若持续收到草捆信号，cpu处理单元不累计计数动作，出草信号只在一个周期动作完成后接收有效；

优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，本实施例中，在自动模式动作过程中，若输入手动操作开关信号，cpu处理单元不执行相应动作；

优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，本实施例中，在自动模式动作过程中，手自动切换开关状态若切换成手动模式，cpu处理单元立即停止任何动作输出，cpu处理单元执行手动操作开关相应动作指令。

相应地，本实用新型还提供一种打捆机，包括上述所述的自走式打捆机自动抓草控制系统；或，包括上述所述的自走式打捆机自动抓草控制方法。

采用以上技术方案，可有效解决了目前自走式方形打捆机后积草框需要人工搬运草捆的问题，降低了人员使用率，且草捆较重，人工长时间连续搬运易出现疲劳，高负荷工作时人工速度无法跟上草打捆速度的问题，大大提高作业效率和产品竞争力；本实用新型提供的自走式打捆机自动抓草控制系统，在打捆过程中可全自动进行抓草放草工作，减轻了作业人员的劳动强度，节约了劳动力，提高打捆机的工作效率，提高了产品竞争力。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。