【技术实现步骤摘要】
一种同步检测打结器动作及捆绳张力变化的装置及方法
本专利技术涉及一种农业机械领域中在线检测装置及方法,特别是关于一种同步检测D型打结器动作及捆绳张力变化的装置及方法。
技术介绍
随着秸秆收集、捆扎技术要求的变化,方捆打捆机得到了广泛应用。打结器是方捆打捆机上的关键部件,打捆机将拣拾于地面上的零散秸秆压制成长方形捆,打结器则将秸秆捆捆扎打结,以便于装卸、运输、储存等。打结器是一套结构、运动极其复杂的机构,它在几秒甚至不足1s的短时间内完成送绳、夹绳、绕绳、抓绳、割绳、回位、脱扣等动作,这些动作由送绳弧针、夹绳盘、打结嘴、拢绳器等来实现完成,此套机构具有较高的准确性、协调性、可靠性,保证了打结稳定性。现阶段市面上主要应用的有C、D型两种打结器,其中D型打结器因故障率低、成结动作快、结构紧凑而受到广泛的使用。由于国外一些大型农机企业已经具备独立生产D型打结器的基础和能力,因此,近几年国外对于D型打结器的研究多为应用方面的研究。如Verhulst设计了可调式脱绳槽,使得钩嘴与脱绳槽之间隙能很容易且精确被调节,有利于脱扣,并允许割刀和割刀臂采用刚性材料,从而加强了打结可靠性。GeneAst在已有打结器基础上对打结器进行了优化,增加了捆绳调节装置,降低了打捆过程中捆绳的实时张力,避免捆绳发生崩断现象。我国由于引入打捆机时间较短,且加工制造水平不高,我国对于打结器的研究还处于逆向仿真和空间位置参数解析阶段。但是由于捆绳、被压缩物料难以仿真分析,现阶段打结器各机构运动的研究多基于无物料及无捆绳状态下的模型仿真研究,有关打结过程中打结器动作及捆绳张力变化的研究未见报道,然而 ...
【技术保护点】
一种同步检测打结器动作及捆绳张力变化的装置,其特征在于:它包括打结器、张力传感器、捆绳、同步电路板、PC机、一号高速摄影机、二号高速摄影机、高速摄影机可调式底座、小磁铁、磁座和接近开关;所述打结器位于草捆一侧,位于所述打结器与所述草捆之间安装有所述张力传感器,所述张力传感器将采集到的所述捆绳张力信息经所述同步电路板传输至所述PC机;所述一号高速摄影机设置在所述打结器的观察口附近,通过三脚架固定,经所述打结器的观察口采集打结器以及附着在打结器上的所述捆绳动作变化;所述二号高速摄影机设置在所述打结器后端,靠近传动箱一侧,且所述二号高速摄影机安装在所述高速摄影机可调式安装底座上,该可调式安装底座安装在所述打结器靠近打捆机喂料机构一侧;所述一号高速摄影机与所述二号高速摄影机位于所述打结器周边呈90度分布,将采集到的图像信息传输至所述PC机;位于所述打结器齿盘的最高点设置有所述小磁铁;靠近传动箱一侧在所述打结器后端,通过所述磁座安装有所述接近开关,所述小磁铁与所述接近开关之间的距离小于预先设定的感应距离,所述接近开关经所述同步电路板连接所述PC机。
【技术特征摘要】
1.一种同步检测打结器动作及捆绳张力变化的装置,其特征在于:它包括打结器、张力传感器、捆绳、同步电路板、PC机、一号高速摄影机、二号高速摄影机、高速摄影机可调式底座、小磁铁、磁座和接近开关;所述打结器位于草捆一侧,位于所述打结器与所述草捆之间安装有所述张力传感器,所述张力传感器将采集到的所述捆绳张力信息经所述同步电路板传输至所述PC机;所述一号高速摄影机设置在所述打结器的观察口附近,通过三脚架固定,经所述打结器的观察口采集打结器以及附着在打结器上的所述捆绳动作变化;所述二号高速摄影机设置在所述打结器后端,靠近传动箱一侧,且所述二号高速摄影机安装在所述高速摄影机可调式底座上,该高速摄影机可调式底座安装在所述打结器靠近打捆机喂料机构一侧;所述一号高速摄影机与所述二号高速摄影机位于所述打结器周边呈90度分布,将采集到的图像信息传输至所述PC机;位于所述打结器齿盘的最高点设置有所述小磁铁;靠近传动箱一侧在所述打结器后端,通过所述磁座安装有所述接近开关,所述小磁铁与所述接近开关之间的距离小于预先设定的感应距离,所述接近开关经所述同步电路板连接所述PC机。2.如权利要求1所述的一种同步检测打结器动作及捆绳张力变化的装置,其特征在于:所述高速摄影机可调式底座上开设有U形槽。3.如权利要求1所述的一种同步检测打结器动作及捆绳张力变化的装置,其特征在于:所述小磁铁与所述接近开关之间预先设定的感应距离优选为2mm。4.如权利要求2所述的一种同步检测打结器动作及捆绳张力变化的装置,其特征在于:所述小磁铁与所述接近开关之间预先设定的感应距离优选为2mm。5.如权利要求1~4任一项所述的一种同步检测打结器动作及捆绳张力变化的装置,其特征在于:所述同步电路板由锂电池供电,所述同步电路板用于实现同步两台高速摄影机采集所述打结器的运动轨迹图像与所述张力传感器采集所述捆绳张力数据;所述同步电路板输入端与所述锂电池、接近开关、张力传感器的信号输出端连接,所述同步电路板的输出端与所述PC机连接;所述同步电路板内设置有电源管理模块、模拟开关控制模块及LED驱动控制模块,所述电源管理模块用于给所述模拟开关控制模块和LED驱动控制模块供电,所述模拟开关控制模块和LED驱动控制模块用于同时控制光信号与电信号的通、断。6.如权利要求5所述的一种同步检测打结器动作及捆绳张力变化的装置,其特征在于:所述模拟开关控制模块包括接近开关传感器、模拟开关芯片和第一运算放大器,所述模拟开关芯片开关的接通条件为高电平;所述接近开关传感器用于采集所述接近开关与所述小磁铁之间的距离信息,所述接近开关传感器状态输出端分别连接所述模拟开关芯片的输入引脚IN3和LED驱动控制模块;所述模拟开关芯片的引脚D3连接所述张力传感器信号输出端,所述模拟开关芯片的引脚S3连接所述第一运算放大器的同相输入端,所述第一运算放大器的反相输入端连接所述第一运算放大...
【专利技术属性】
技术研发人员:韩鲁佳,张安琪,陈龙健,王聪,张绍英,李海涛,李诚,
申请(专利权)人:中国农业大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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