一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，包括控制器，速度傳感器、顯示模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、步進(jìn)電機(jī)、變速箱以及電源模塊，其中，速度傳感器與控制器的輸入端相連，顯示模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊分別與控制器的輸出端相連，步進(jìn)電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連，電源模塊分別為控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊供電；上述速度傳感器安裝在四輪插秧機(jī)的機(jī)輪上，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)變速箱與插秧爪的傳動(dòng)軸相連。采用上述插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)插秧爪的“取秧——插秧”動(dòng)作，直接改變插秧頻率，實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速控制插秧間距，無(wú)需停機(jī)換擋改變插秧間距。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，適用于由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的四輪插秧機(jī)，屬于農(nóng)用機(jī)械領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水稻是我國(guó)種植面積最大、單產(chǎn)最高、總產(chǎn)最多的主要糧食作物，其常年種植面積和總產(chǎn)約占我國(guó)糧食作物的28%和40%。種植方式主要為傳統(tǒng)的人工插秧。雖然我國(guó)在20世紀(jì)60年代已開(kāi)始水稻種植機(jī)械化研究，對(duì)插秧機(jī)關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)與研究有所突破。但使用成本高，可操作性差，與我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展?fàn)顩r不協(xié)調(diào)，嚴(yán)重制約了我國(guó)水稻生產(chǎn)的發(fā)展。成為制約水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化的瓶頸.也限制了我國(guó)水稻生產(chǎn)的規(guī)模化、專(zhuān)業(yè)化、商品和現(xiàn)代化的發(fā)展。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，一般的四輪插秧機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)速度固定，插秧株距調(diào)節(jié)需要用手動(dòng)擋位調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，操作兩個(gè)手柄，分為五個(gè)擋位，分別為:12，14，16，18，21cm。在田間作業(yè)之前手動(dòng)設(shè)置好插秧株距，作業(yè)過(guò)程中只能保持這種株距，如果需要修改插秧株距，必須停止運(yùn)動(dòng)再進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置，操作不便且為有級(jí)調(diào)節(jié)；而且由于不具有智能控制系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的插秧數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，不符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)出一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，本案由此產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，可直接實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速控制插秧間距，無(wú)需停機(jī) 換擋，而且能快速計(jì)算并記錄插秧各項(xiàng)數(shù)據(jù)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，包括控制器，速度傳感器、顯不模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、步進(jìn)電機(jī)、變速箱以及電源模塊，其中，速度傳感器與控制器的輸入端相連，顯示模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊分別與控制器的輸出端相連，步進(jìn)電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連，電源模塊分別為控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊供電；上述速度傳感器安裝在四輪插秧機(jī)的機(jī)輪上，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)變速箱與插秧爪的傳動(dòng)軸相連。
[0007]上述速度傳感器采用光電轉(zhuǎn)速傳感器。
[0008]上述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊主要由功率放大元器件組成，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊主要用于對(duì)控制器輸出的電信號(hào)進(jìn)行功率放大。
[0009]顯示模塊采用液晶顯示器。
[0010]步進(jìn)電機(jī)采用反應(yīng)式及混合式電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)固定支架安裝在插秧機(jī)構(gòu)的側(cè)邊。
[0011]電源模塊采用鉛酸蓄電池或采用鋰電池，分別向控制器模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行供電。[0012]上述控制器采用微型計(jì)算機(jī)控制。
[0013]上述插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)工作時(shí)，首先，啟動(dòng)插秧機(jī)，通過(guò)四輪插秧機(jī)的內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)插秧機(jī)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)四輪插秧機(jī)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，裝在四輪插秧機(jī)輪上的速度傳感器將當(dāng)前行駛速度傳送至控制器，控制器根據(jù)輸入數(shù)據(jù)大小，分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，輸出相應(yīng)信號(hào)至電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出脈沖；物料從送料軌道落下進(jìn)入送料器，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)變速箱與傳動(dòng)軸的相連，進(jìn)而帶動(dòng)插秧爪轉(zhuǎn)動(dòng)，使插秧爪繞插秧連桿旋轉(zhuǎn)，插秧爪完成從送料器取秧動(dòng)作和插秧動(dòng)作。當(dāng)插秧機(jī)完成插秧作業(yè)時(shí)，控制器根據(jù)速度數(shù)據(jù)，工作時(shí)間和步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到當(dāng)日插秧面積和插秧量，最終上傳至顯示模塊反饋給作業(yè)員，同時(shí)作業(yè)員也可以下載數(shù)據(jù)至控制器，控制插秧機(jī)按照規(guī)定參數(shù)運(yùn)作。
[0014]采用上述插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)插秧爪的“取秧一插秧”動(dòng)作，直接改變插秧頻率，實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速控制插秧間距，無(wú)需停機(jī)換擋改變插秧間距；此外，可以根據(jù)速度，工作時(shí)間和步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算并記錄插秧次數(shù)及計(jì)算插秧面積，最終由顯示模塊直接反饋給作業(yè)者，實(shí)現(xiàn)作業(yè)全自動(dòng)化。
[0015]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)施例的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)模塊框圖；
圖2為本實(shí)施例的插秧機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本實(shí)施例的插秧機(jī)構(gòu)插秧爪取秧時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
`[0017]如圖1所示，一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，包括控制器1，速度傳感器2、顯示模塊3、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4、步進(jìn)電機(jī)5、變速箱6以及電源模塊7，其中，速度傳感器2與控制器I的輸入端相連，顯示模塊3和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4分別與控制器I的輸出端相連，步進(jìn)電機(jī)5與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4相連，電源模塊7分別為控制器1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4和顯示模塊3供電；上述速度傳感器2安裝在四輪插秧機(jī)的機(jī)輪上，步進(jìn)電機(jī)5通過(guò)變速箱6與插秧爪8的傳動(dòng)軸9相連。步進(jìn)電機(jī)5和變速箱6通過(guò)固定支架10安裝在插秧機(jī)構(gòu)的側(cè)邊。
[0018]在本實(shí)施例中，上述控制器I采用微型計(jì)算機(jī)控制；顯示模塊3采用液晶顯示器；控制器I和顯示模塊3 —般安裝在四輪插秧機(jī)位置較高的地方，如駕駛室等，便于作業(yè)員操作。速度傳感器2為光電式轉(zhuǎn)速傳感器；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4主要元件為功率放大器件，步進(jìn)電機(jī)5采用反應(yīng)式，也可以采用混合式電機(jī)；電源模塊7采用鉛酸蓄電池，也可以采用鋰電池，分別為不同的模塊供電。
[0019]上述插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)工作時(shí)，首先，啟動(dòng)插秧機(jī)，通過(guò)四輪插秧機(jī)的內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)插秧機(jī)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)四輪插秧機(jī)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，裝在四輪插秧機(jī)輪上的速度傳感器2將當(dāng)前行駛速度傳送至控制器1，控制器I根據(jù)輸入數(shù)據(jù)大小，分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，輸出相應(yīng)信號(hào)至電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4，調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4的輸出脈沖；物料從送料軌道13落下進(jìn)入送料器12，步進(jìn)電機(jī)5通過(guò)變速箱6與傳動(dòng)軸9的相連，進(jìn)而帶動(dòng)插秧爪8轉(zhuǎn)動(dòng)，使插秧爪8繞插秧連桿11旋轉(zhuǎn)，插秧爪8完成從送料器12取秧和插秧動(dòng)作。當(dāng)插秧機(jī)完成插秧作業(yè)時(shí)，控制器I根據(jù)速度數(shù)據(jù)，工作時(shí)間和步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到當(dāng)日插秧面積和插秧量，最終上傳至顯示模塊3反饋給作業(yè)員，同時(shí)作業(yè)員也可以下載數(shù)據(jù)至控制器1，控制插秧機(jī)按照規(guī)定參數(shù)運(yùn)作。
[0020]上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng) 變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專(zhuān)利范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于:包括控制器，速度傳感器、顯示模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、步進(jìn)電機(jī)、變速箱以及電源模塊，其中，速度傳感器與控制器的輸入端相連，顯示模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊分別與控制器的輸出端相連，步進(jìn)電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連，電源模塊分別為控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊供電；上述速度傳感器安裝在四輪插秧機(jī)的機(jī)輪上，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)變速箱與插秧爪的傳動(dòng)軸相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述速度傳感器米用光電轉(zhuǎn)速傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊主要由功率放大元器件組成。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于:顯示模塊采用液晶顯示器。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于:步進(jìn)電機(jī)采用反應(yīng)式及混合式電機(jī)，通過(guò)固定支架安裝在插秧機(jī)構(gòu)的側(cè)邊。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于:電源模塊采用鉛酸蓄電池或鋰電池蓄電池。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于四輪插秧機(jī)的插秧機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器采用微型計(jì) 算機(jī)控制。
【文檔編號(hào)】A01C11/02GK103548459SQ201310542678
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】錢(qián)少明, 方言 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院工業(yè)研究院