一种打捆控制方法、装置及打捆机与流程

1.本发明涉及农业机械技术领域，具体而言，涉及一种打捆控制方法、装置及打捆机。


背景技术：

2.打捆机主要用于将散落在地方上的干草等物料压紧、捆实，做成特定形状(例如方形或圆形)的草堆，目的是为了方便运输。而活塞机构则是打捆机的执行机构，通过不断的往复锤击使干草压紧，压实，形成草堆。而目前市面上的打捆机主要采用机械传动的方式驱动活塞机构运动，而采用机械传动的方式驱动活塞机构的往复运动，传动力相对较大，在驱动活塞机构往复运动的过程中，导致活塞机构对干草压紧容易产生突变的压紧力，导致整个打捆机在压紧干草的过程中的压紧力不稳定，对干草等物料的压紧效果不好。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供了一种打捆控制方法、装置及打捆机，采用液压的方式控制活塞机构，能够平稳的控制活塞机构对干草等物料的压紧力，从而提高打捆机对干草等物料的压紧效果。
4.本发明的实施例可以这样实现：
5.第一方面，本发明实施例提供了一种打捆控制方法，应用于打捆机，所述打捆机包括活塞机构、驱动器、油泵及比例阀，所述驱动器与所述油泵连接，用于驱动所述油泵转动，所述油泵通过所述比例阀与所述活塞机构连接，所述活塞机构用于压紧物料；所述打捆控制方法包括：
6.响应启动指令，控制所述比例阀的开启；
7.获取所述活塞机构在压紧所述物料时的物料压力值；
8.判断所述物料压力值是否大于或等于第一预设压力值；
9.若所述物料压力值大于或等于所述第一预设压力值，则控制所述比例阀的开度减小。
10.在本发明可选的实施例中，在若所述物料压力值大于或等于所述第一预设压力值，则控制所述比例阀的开度减小的步骤之后，所述打捆控制方法还包括：
11.判断所述物料压力值是否小于第二预设压力值，若所述物料压力值小于所述第二预设压力值，则控制所述比例阀的开度以第一预设速度增大，其中，所述第二预设压力值小于或等于所述第一预设压力值。
12.在本发明可选的实施例中，所述打捆控制方法还包括：
13.若所述物料压力值大于或等于所述第二预设压力值，则继续执行控制所述比例阀的开度减小的步骤。
14.在本发明可选的实施例中，所述打捆控制方法还包括：
15.若所述物料压力值小于所述第一预设压力值，则继续执行控制所述比例阀的开启
的步骤。
16.在本发明可选的实施例中，所述控制所述比例阀的开度减小的步骤包括：
17.控制所述比例阀的开度以第二预设速度减小。
18.在本发明可选的实施例中，所述打捆控制方法还包括：
19.判断所述活塞机构是否处于回位工况；
20.若所述活塞机构处于回位工况，则控制所述打捆机的喂入机构向所述活塞机构处喂入物料。
21.在本发明可选的实施例中，所述判断所述活塞机构是否处于回位工况的步骤包括：
22.获取所述活塞机构运动至最大极限位置的第一次数；
23.获取所述活塞机构运动至最小极限位置的第二次数；
24.依据所述第一次数及所述第二次数判断所述活塞机构是否处于回位工况。
25.在本发明可选的实施例中，所述依据所述第一次数及所述第二次数判断所述活塞机构是否处于回位工况的步骤包括：
26.计算所述第一次数与所述第二次数的差值；
27.若所述差值等于0，则判断所述活塞机构处于回位工况。
28.第二方面，本发明实施例提供了一种打捆控制装置，应用于打捆机，所述打捆机包括活塞机构、驱动器、油泵及比例阀，所述驱动器与所述油泵连接，用于驱动所述油泵转动，所述油泵通过所述比例阀与所述活塞机构连接，所述活塞机构用于压紧物料；所述打捆控制装置包括：
29.响应模块，用于响应启动指令，控制所述比例阀的开启；
30.获取模块，用于获取所述活塞机构在压紧所述物料时的物料压力值；
31.判断模块，用于判断所述物料压力值是否大于或等于第一预设压力值；
32.控制模块，用于若所述物料压力值大于或等于所述第一预设压力值，则控制所述比例阀的开度减小。
33.第三方面，本发明实施例提供了一种打捆机，所述打捆机包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器上的计算机指令以实现第一方面提供的所述打捆控制方法。
34.本发明实施例的有益效果：打捆控制方法包括响应启动指令，控制比例阀的开启；获取活塞机构在压紧物料时的物料压力值；判断物料压力值是否大于或等于第一预设压力值；若物料压力值大于或等于第一预设压力值，则控制比例阀的开度减小。
35.在物料压力值大于或等于第一预设压力值的条件下，说明当前的物料压力值相对较大，则需要控制比例阀的开度变小，从而减少物料压力值。由于采用液压的方式驱动活塞机构，因此存在一定的滞后性，使物料压力值能够平稳减小，使物料的受力更为缓和，基本没有载荷突变的情况，从而提高了物料的压紧效果。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对
范围的限定，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相关的附图。
37.图1为本发明实施例提供的打捆机的结构示意图。
38.图2为本发明实施例提供的打捆控制方法步骤s100
‑
步骤s600的流程图。
39.图3为本发明实施例提供的打捆控制方法的步骤s700
‑
步骤s800的流程图。
40.图4为本发明实施例提供的打捆控制方法的步骤s700的子步骤的流程图。
41.图5为本发明实施例提供的打捆控制方法的步骤s730的子步骤的流程图。
42.图6为本发明实施例提供的打捆控制装置的组成框图。
43.图7为本发明实施例提供的打捆机的部分组成框图。
44.图标：10
‑
打捆机；11
‑
活塞机构；12
‑
驱动器；13
‑
油泵；14
‑
比例阀；15
‑
驱动油缸；17
‑
存储器；18
‑
处理器；20
‑
打捆控制装置；21
‑
响应模块；22
‑
获取模块；23
‑
判断模块；24
‑
控制模块。
具体实施方式
45.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
46.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
48.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
49.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
50.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
51.实施例
52.请参阅图1，本发明实施例提供了一种打捆控制方法及装置，应用于打捆机10，本实施例提供的打捆控制方法及装置，采用液压的方式控制活塞机构11，能够平稳的控制活塞机构11对干草等物料的压紧力，从而提高打捆机10对干草等物料的压紧效果。
53.打捆机10主要用于将散落在地方上的干草等物料压紧、捆实，做成特定形状(例如方形或圆形)的草堆，目的是为了方便运输。而活塞机构11则是打捆机10的执行机构，通过不断的往复锤击使干草压紧，压实，形成草堆。而目前市面上的打捆机10主要采用机械传动的方式驱动活塞机构11运动，而采用机械传动的方式驱动活塞机构11的往复运动，传动力
相对较大，在驱动活塞机构11往复运动的过程中，导致活塞机构11对干草压紧容易产生突变的压紧力，导致整个打捆机10在压紧干草的过程中的压紧力不稳定，对干草等物料的压紧效果不好。本发明实施例提供的打捆控制方法及装置能够改善上述问题，打捆机10采用液压的方式控制活塞机构11，能够平稳的控制活塞机构11对干草等物料的压紧力，从而提高打捆机10对干草等物料的压紧效果。
54.在本实施例中，打捆机10包括活塞机构11、驱动器12、油泵13、比例阀14及驱动油缸15，驱动器12与油泵13连接，用于驱动油泵13转动，油泵13通过比例阀14与驱动油缸15连接，驱动油缸15与活塞机构11连接，活塞机构11用于压紧物料。
55.其中，驱动器12为驱动电机，驱动器12用于驱动油泵13启动，从而控制驱动油缸15转动，转动的驱动油缸15带动活塞机构11往复运动，从而实现对干草等物料的压紧。
56.在活塞机构11运动的过程中大致分为两个过程，一个回位工况，另一个为压缩工况。压缩工况是指活塞机构11从最小极限位置运动至最大极限位置的过程。而回位工况则是指活塞机构11从最大极限位置运动至最小极限位置的过程。则活塞机构11在最小极限位置与最大极限位置之间往复运动。在打捆机10响应启动指令的条件下，活塞机构11由最下极限位置逐渐运动至最大极限位置。当活塞机构11运动至最大极限位置后反向运动，运动至最小极限位置后又反向运动，如此反复运动。换言之，压缩工况即为不断压紧物料的过程，而回位工况则是逐渐与物料脱离压紧的过程。
57.请参阅图2，打捆控制方法的具体步骤如下：
58.步骤s100，响应启动指令，控制比例阀14开启。
59.在本实施例中，比例阀14设置在油泵13与驱动油缸15之间，可以通过调节比例阀14的开度从而调节驱动油缸15的进油速度，进而调节活塞机构11对物料的压紧力。
60.其中，启动指令可以是用户触发的，也可以是打捆机10自动触发的。
61.在打捆机10启动后，控制比例阀14以第一预设速度开启。即在开启的过程中比例阀14均匀增大，从而使物料压力值能够尽可能的匀速增大，减少了物料压力值突变的情况，提高了物料压力值的稳定性。
62.步骤s200，获取活塞机构11在压紧物料时的物料压力值。
63.在本实施例中，物料压力值是指活塞机构11在压紧物料的过程中，施加在物料上的压力值。
64.容易理解的是，在活塞机构11对物料施加压力的过程中，物料会对活塞机构11施加相同的反作用力，可以通过检测活塞机构11的受力来检测物料压力值。
65.一般情况下，在活塞机构11压紧物料的一侧设置有弹性部，可以通过检测弹性部的形变量计算出物料作用在活塞机构11上的反作用力，进而计算出活塞机构11施加在物料上的物料压力值。
66.步骤s300，判断物料压力值是否大于或等于第一预设压力值。
67.其中，第一预设压力值可以是用户预先设定，也可以是打捆机10在出厂就预设的。当物料压力值大于第一预设压力值时则说明当前的物料压力值相对较大，若物料压力值持续增大则可能导致物料损耗，或者是导致活塞机构11出现损坏的情况。
68.在本实施例中，第一预设压力值大致185kn。
69.步骤s400，若物料压力值大于或等于第一预设压力值，则控制比例阀14的开度减
小。
70.在物料压力值大于或等于第一预设压力值的条件下，说明当前的物料压力值相对较大，则需要控制比例阀14的开度变小，从而减少物料压力值。由于采用液压的方式驱动活塞机构11，因此存在一定的滞后性，使物料压力值能够平稳减小，使物料的受力更为缓和，基本没有载荷突变的情况，从而提高了物料的压紧效果。
71.在本实施例中，为了提高物料压力值的平稳过渡，控制比例阀14的开度以第二预设速度减小。
72.同样，第二预设速度是预先设置的。
73.若物料压力值小于第一预设压力值，则继续执行控制比例阀14的开启的步骤。
74.步骤s500，判断物料压力值是否小于第二预设压力值。其中，第二预设压力值小于或等于第一预设压力值。
75.在本实施例中，步骤s500在步骤s300之后，也就是说，在物料压力值已经达到第一预设压力值后，并在在逐步减小的过程中判断物料压力值是否小于第二预设压力值。
76.同样，若物料压力值过小，则说明对物料的压紧力过小，物料压力值过小可能导致物料无法压紧，降低打捆机10的工作效果，因此在逐渐减少比例阀14的开度的过程中，需要进一步的判断物料压力值是否小于第二预设压力值，避免物料压力值过小。
77.由于采用液压系统控制活塞机构11的运动，存在一定的滞后性，因此，在本实施例中，第二预设压力值等于第一预设压力值，大致为185kn。
78.步骤s600，若物料压力值小于第二预设压力值，则控制比例阀14的开度以第一预设速度增大。
79.同样，在比例阀14的开度以第二预设速度减小的过程中，若物料压力值小于第二预设压力值时，说明当前的物料压力值过小，需要相应的增大物料压力值，则控制比例阀14的开度以第一预设速度增大。
80.若物料压力值大于或等于第二预设压力值，则继续执行控制比例阀14的开度减小的步骤。
81.容易理解的是，在本实施例中，在比例阀14的开度以第一预设速度增大的过程中，以第一预设压力值作为判断的临界值。耳在比例阀14的开度以第二预设速度减小的过程中，则以第二预设压力值作为判断的临界值。换言之，在比例阀14的开度第一预设速度逐渐增大的过程中，若物料压力值大于或等于第一预设压力值，则控制比例阀14的开度以第二预设速度逐渐减小，在减小的过程中若物料压力值小于第二预设压力值，则控制比例阀14开度以第一预设速度逐渐增大，如此往复控制。
82.请参阅图3，步骤s700，判断活塞机构11是否处于回位工况。
83.在本实施例中，回位工况是指活塞机构11从最大极限位置运动到最小极限位置的过程，也就是说，与物料脱离压紧的过程。
84.请参阅图4，其中，步骤s700可以包括s710、步骤s720以及步骤s730。
85.步骤s710，获取活塞机构11运动至最大极限位置的第一次数。
86.在本实施例中，可以在最大极限位置处设置计数器，当活塞机构11运动至最大极限位置处时则计数，运动至最大极限位置处一次，则第一次数加1。
87.步骤s720，获取活塞机构11运动至最小极限位置的第二次数。
88.同样的，可以在最小极限位置处设置计数器，当活塞机构11运动至最小极限位置处时则计数，运动至最小极限位置处一次，则第一次数加1。
89.步骤s730，依据第一次数及第二次数判断活塞机构11是否处于回位工况。
90.一般情况下，在初始状态下，活塞机构11位于最小极限位置，也就是说在初始状态下，第一次数为0，第二次数为1。在活塞机构11从最小极限位置运动至最小极限位置的过程为压缩工况。当活塞机构11运动至最大极限位置后，第一次数为1。而后活塞机构11从最大极限位置运动至最小极限位置，即回位工况。由此可见可以通过第一次数及第二次数来判断活塞机构11是否处于回位工况。
91.请参阅图5，其中，步骤s730可以包括s732以及步骤s734。
92.步骤s732，计算第一次数与第二次数的差值。
93.在本实施例中，由于在初始条件下第二次数为1。在压缩工况下，第二次数始终比第一次数大1，在回位工况下，第二次数与第一次数相等，则可以通过第一次数与第二次数之间的差值来判断当前活塞机构11处于回位工况或者压缩工况。
94.步骤s734，若差值等于0，则判断活塞机构11处于回位工况。
95.若差值等于0，则说明此时活塞机构11处于最大极限位置运动至最小极限位置的过程中，则说明活塞机构11处于回位工况。若差值等于1，则说明此时活塞机构11处于最小极限位置运动至最大极限位置的过程中，则说明活塞机构11处于压缩工况。
96.请参阅图3，步骤s800，若活塞机构11处于回位工况，则控制打捆机10的喂入机构向活塞机构11处喂入物料。
97.在本实施例中，若活塞机构11处于回位工况，则说明当前活塞机构11正逐渐脱离物料，此时可控制喂入机构向活塞机构11处喂入物料，便于活塞机构11在压缩工况时压紧物料。
98.本实施例提供的打捆控制方法的工作原理：在本实施例中，响应启动指令后控制比例阀14的开度以第一预设速度开启，并获取物料压力值，在物料压力值大于或等于第一预设压力值的条件下控制比例阀14的开度以第二预设速度减小，并在减少的过程中，若物料压力值小于第二预设压力值则控制比例阀14的开度继续以第一预设速度增大。
99.综上所述，本实施例提供的打捆控制方法，采用液压的方式控制活塞机构11，能够平稳的控制活塞机构11对干草等物料的压紧力，从而提高打捆机10对干草等物料的压紧效果。由于采用液压的方式驱动活塞机构11，因此存在一定的滞后性，使物料压力值能够平稳减小，使物料的受力更为缓和，基本没有载荷突变的情况，从而提高了物料的压紧效果。
100.请参阅图6，本发明实施例还提供了一种打捆控制装置20，打捆控制装置20包括：
101.响应模块21，用于响应启动指令，控制比例阀14的开启。
102.本发明实施例提供的打捆控制方法的步骤s100可以由响应模块21执行。
103.获取模块22，用于获取活塞机构11在压紧物料时的物料压力值。
104.本发明实施例提供的打捆控制方法的步骤s200可以由获取模块22执行。
105.判断模块23，用于判断物料压力值是否大于或等于第一预设压力值。
106.本发明实施例提供的打捆控制方法的步骤s300可以由判断模块23执行。
107.控制模块24，用于若物料压力值大于或等于第一预设压力值，则控制比例阀14的开度减小。
108.本发明实施例提供的打捆控制方法的步骤s400
‑
步骤s800可以由控制模块24执行。
109.请参阅图7，在本发明实施例中，打捆机10还包括机体、处理器18、存储器17、外设接口以及打捆控制装置20，存储器17和处理器18均安装于机体上。
110.存储器17和处理器18各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。打捆控制装置20包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器17中或固化在服务器的操作系统(operating system，os)中的软件功能模块。处理器18用于执行存储器17中存储的可执行模块，例如打捆控制装置20所包括的软件功能模块及计算机程序等。
111.其中，存储器17可以是，但不限于随机存取存储器17(random access memory，ram)，只读存储器17(read only memory，rom)，可编程只读存储器17(programmable read
‑
only memory，prom)，可擦除只读存储器17(erasable programmable read
‑
only memory，eprom)，电可擦除只读存储器17(electric erasable programmable read
‑
only memory，eeprom)等。其中，存储器17用于存储程序以及语音数据，处理器18在接收到执行指令后，执行程序。
112.处理器18可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器18可以是通用处理器18，包括中央处理器18(central processing unit，简称cpu)、网络处理器18(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器18(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器18可以是微处理器18或者该处理器18也可以是任何常规的处理器18等。
113.处理器18将各种输入/输入装置耦合至处理器18以及存储器17。在一些实施例中，处理器18以及存储器17可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。
114.外设接口将各种输入/输入装置耦合至处理器18以及存储器17。在一些实施例中，外设接口，处理器18及存储器17可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。
115.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。