一种基于激光对射传感器的拖拉机电控换挡装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于激光对射传感器的拖拉机电控换挡装置及方法，包括控制器、触摸显示屏、激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ、激光对射传感器Ⅲ和电推杆，在需要换挡时，操作人员通过触摸显示屏输入所需换的挡位信息，然后控制器使电推杆推动换挡杆移动，在换挡杆移动的过程中控制器实时接收激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ和激光对射传感器Ⅲ反馈的电压信号，当换挡杆达到所需挡位时，该挡位对应的激光对射传感器的激光被阻断，从而改变激光对射传感器反馈的电压信号，此时控制器停止电推杆工作，换挡杆完成挡位切换过程。本发明专利技术能使操作人员通过触控显示屏即可完成换挡过程，不仅操作简便，而且便于维护，能有效提高拖拉机的工作效率。

A Tractor Electric Shift Device and Method Based on Laser Counter-fire Sensor

The invention discloses an electric shifting device and method of tractor based on laser counter-fire sensor, including a controller, a touch screen, a laser counter-fire sensor I, a laser counter-fire sensor II, a laser counter-fire sensor III and a push rod. When shifting is required, the operator inputs the required shift information through a touch screen, and the controller makes the push rod drive the shift. In the process of shifting rod moving, the controller receives the voltage signals of laser counterfire sensor I, laser counterfire sensor II and laser counterfire sensor III in real time. When the shifting rod reaches the required shift position, the laser of the laser counterfire sensor corresponding to the shift position is blocked, thereby changing the voltage signal of the laser counterfire sensor feedback. At this time, the controller stops the push rod. Work, the shift rod completes the shift switching process. The invention enables the operator to complete the shift process by touching the display screen, which is not only simple to operate, but also convenient to maintain, and can effectively improve the working efficiency of the tractor.

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光对射传感器的拖拉机电控换挡装置及方法
本专利技术涉及一种拖拉机电控换挡装置及方法，具体是一种基于激光对射传感器的拖拉机电控换挡装置及方法。
技术介绍
当前我国农业正朝着规模化、集约化、机械化、智能化方向发展，拖拉机作为主要的农业生产机械，广泛应用于农业生产的各个环节。目前拖拉机上广泛采用的手动操作方式，存在生产效率低、驾驶员劳动强度大等问题。世界农业发达国家普遍采用的是高度自动化的农业器械来进行农业耕作，这种方式合理的把人从农业器械中解放出来，不仅提高了工作效率，而且把生产成本控制在合理的范围之内。随着我国科学技术的不断发展，农业电动控制技术也在逐渐完善，高效的换挡操作是农业电动控制技术的重要组成部分。截至目前，我国的拖拉机采用的换挡方式主要以手动为主，每个机器上面带有多个挡杆，分别控制不同的操作，带来的弊端就是在换挡操作前要先判断挡杆的功能以及位置，然后才能执行相应操作，除此之外，传统的换挡机构还存在着占用空间大、难以维护、耗费操作者精力等弊端，严重降低了拖拉机的工作效率和使用者的操作体验。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于激光对射传感器的拖拉机电控换挡装置及方法，操作人员仅需通过触控显示屏即可完成换挡过程，不仅操作简便，而且占用空间小、便于维护，能有效提高拖拉机的工作效率。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于激光对射传感器的拖拉机电控换挡装置，包括控制器、触摸显示屏、激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ、激光对射传感器Ⅲ、传感器矩形固定框、传感器支架、电推杆和推杆固定支架，传感器支架固定在车身上并处于换挡杆的一侧，传感器矩形固定框水平固定在传感器支架上，换挡杆从传感器矩形固定框内穿过，激光对射传感器Ⅰ的发射端及接收端、激光对射传感器Ⅱ的发射端及接收端和激光对射传感器Ⅲ的发射端及接收端均相对固定在传感器矩形固定框的两侧，且换挡杆处于R挡位置时遮挡传感器Ⅰ的发射端发射给传感器Ⅰ的接收端的激光，换挡杆处于N挡位置时遮挡传感器Ⅱ的发射端发射给传感器Ⅱ的接收端的激光，换挡杆处于D挡位置时遮挡传感器Ⅲ的发射端发射给传感器Ⅲ的接收端的激光；推杆固定支架固定在驾驶室座椅下方的车身上，电推杆的一端与推杆固定支架铰接，电推杆的另一端通过档杆固定架与换挡杆连接；所述触摸显示屏与控制器连接，控制器与激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ、激光对射传感器Ⅲ和电推杆连接。进一步，所述控制器为单片机。进一步，所述控制器通过数字量输入/输出模块与激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ、激光对射传感器Ⅲ和驱动模块连接，驱动模块与电推杆连接。一种基于激光对射传感器的拖拉机电控换挡装置的换挡方法，具体步骤为：A、预先设定激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ和激光对射传感器Ⅲ分别检测换挡杆处于R挡(即后退挡)、N挡(即空挡)和D挡(即前进挡)的位置；B、电控换挡装置开启后，操作人员通过触摸显示屏输入目标换挡的挡位信息，并将该挡位信息传递给控制器，所述挡位信息为R挡、N挡、D挡其中之一；C、控制器接收到目标换挡的挡位信息，通过激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ、激光对射传感器Ⅲ检测当前挡位信息，若检测的当前挡位信息与目标挡位信息不一致，则控制器控制电推杆动作，进而推动换挡杆在传感器矩形固定框内动作；D、激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ和激光对射传感器Ⅲ实时检测换挡杆所处的当前挡位信息并反馈给控制器，控制器将当前挡位信息与目标挡位信息进行比较，直至检测的当前挡位信息与目标挡位信息一致时，控制器停止电推杆工作，进而使换挡杆停止动作，完成换挡过程。与现有技术相比，本专利技术采用控制器、触摸显示屏、激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ、激光对射传感器Ⅲ和电推杆相结合方式，激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ和激光对射传感器Ⅲ分别检测换挡杆处于R挡、N挡、D挡的位置，在需要换挡时，操作人员通过触摸显示屏输入所需换的挡位信息，然后控制器控制电推杆推动换挡杆移动，在换挡杆移动的过程中控制器实时接收激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ和激光对射传感器Ⅲ反馈的电压信号，当换挡杆达到所需的挡位时，此时该挡位对应的激光对射传感器的发射端与接收端之间的激光被阻断，从而改变激光对射传感器反馈的电压信号，使控制器确定已达到所需挡位，此时控制器停止电推杆工作，换挡杆完成挡位切换过程。因此本专利技术能使操作人员仅需通过触控显示屏即可完成换挡过程，不仅操作简便，而且占用空间小、便于维护，能有效提高拖拉机的工作效率。附图说明图1是本专利技术中拖拉机电控换挡装置的装配示意图；图2是图1中传感器矩形固定框部分的结构示意图；图3是本专利技术的控制流程图；图4是本专利技术中电控换挡的电原理图。图中：1、驾驶室座椅，2、档杆固定架，3、传感器支架，4、传感器矩形固定框，5、换挡杆，6、电推杆，7、推杆固定支架，8、车身，1.1、激光对射传感器Ⅰ的发射端，1.2、激光对射传感器Ⅱ的发射端，1.3、激光对射传感器Ⅲ的发射端，2.1、激光对射传感器Ⅰ的接收端，2.2、激光对射传感器Ⅱ的接收端，2.3、激光对射传感器Ⅲ的接收端。具体实施方式下面将对本专利技术做进一步说明。如图所示，一种基于激光对射传感器的拖拉机电控换挡装置，包括控制器、触摸显示屏、激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ、激光对射传感器Ⅲ、传感器矩形固定框4、传感器支架3、电推杆6和推杆固定支架7，传感器支架3固定在车身8上并处于换挡杆5的一侧，传感器矩形固定框4水平固定在传感器支架3上，换挡杆5从传感器矩形固定框4内穿过，激光对射传感器Ⅰ的发射端及接收端、激光对射传感器Ⅱ的发射端及接收端和激光对射传感器Ⅲ的发射端及接收端均相对固定在传感器矩形固定框4的两侧，且换挡杆5处于R挡位置时遮挡传感器Ⅰ的发射端1.1发射给传感器Ⅰ的接收端2.1的激光，换挡杆5处于N挡位置时遮挡传感器Ⅱ的发射端1.2发射给传感器Ⅱ的接收端2.2的激光，换挡杆5处于D挡位置时遮挡传感器Ⅲ的发射端1.3发射给传感器Ⅲ的接收端2.3的激光；推杆固定支架7固定在驾驶室座椅1下方的车身11上，电推杆6的一端与推杆固定支架7铰接，电推杆6的另一端通过档杆固定架2与换挡杆5连接；所述触摸显示屏与控制器连接，控制器与激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ、激光对射传感器Ⅲ和电推杆6连接。进一步，所述控制器为单片机。进一步，所述控制器通过数字量输入/输出模块与激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ、激光对射传感器Ⅲ和驱动模块连接，驱动模块与电推杆6连接，驱动模块由四个继电器A1，A2，B1，B2组成。一种基于激光对射传感器的拖拉机电控换挡装置的换挡方法，具体步骤为：A、预先设定激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ和激光对射传感器Ⅲ分别检测换挡杆处于R挡(即后退挡)、N挡(即空挡)和D挡(即前进挡)的位置；即在激光对射传感器Ⅰ的发射端及接收端之间的激光被遮挡时，确定此时换挡杆5处于R挡；在激光对射传感器Ⅱ的发射端及接收端之间的激光被遮挡时，确定此时换挡杆5处于N挡；在激光对射传感器Ⅲ的发射端及接收端之间的激光被遮挡时，确定此时换挡杆5处于D挡；B、操作人员开启电源后，此时激光对射传感器Ⅰ的发射端1.1、激光对射传感器Ⅱ的发射端1.2和激光对射传感器Ⅲ的发射端1.3均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光对射传感器的拖拉机电控换挡装置，其特征在于，包括控制器、触摸显示屏、激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ、激光对射传感器Ⅲ、传感器矩形固定框、传感器支架、电推杆和推杆固定支架，传感器支架固定在车身上并处于换挡杆的一侧，传感器矩形固定框水平固定在传感器支架上，换挡杆从传感器矩形固定框内穿过，激光对射传感器Ⅰ的发射端及接收端、激光对射传感器Ⅱ的发射端及接收端和激光对射传感器Ⅲ的发射端及接收端均相对固定在传感器矩形固定框的两侧，且换挡杆处于R挡位置时遮挡传感器Ⅰ的发射端发射给传感器Ⅰ的接收端的激光，换挡杆处于N挡位置时遮挡传感器Ⅱ的发射端发射给传感器Ⅱ的接收端的激光，换挡杆处于D挡位置时遮挡传感器Ⅲ的发射端发射给传感器Ⅲ的接收端的激光；推杆固定支架固定在驾驶室座椅下方的车身上，电推杆的一端与推杆固定支架铰接，电推杆的另一端通过换挡杆固定架与换挡杆连接；所述触摸显示屏与控制器连接，控制器与激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ、激光对射传感器Ⅲ和电推杆连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于激光对射传感器的拖拉机电控换挡装置，其特征在于，包括控制器、触摸显示屏、激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ、激光对射传感器Ⅲ、传感器矩形固定框、传感器支架、电推杆和推杆固定支架，传感器支架固定在车身上并处于换挡杆的一侧，传感器矩形固定框水平固定在传感器支架上，换挡杆从传感器矩形固定框内穿过，激光对射传感器Ⅰ的发射端及接收端、激光对射传感器Ⅱ的发射端及接收端和激光对射传感器Ⅲ的发射端及接收端均相对固定在传感器矩形固定框的两侧，且换挡杆处于R挡位置时遮挡传感器Ⅰ的发射端发射给传感器Ⅰ的接收端的激光，换挡杆处于N挡位置时遮挡传感器Ⅱ的发射端发射给传感器Ⅱ的接收端的激光，换挡杆处于D挡位置时遮挡传感器Ⅲ的发射端发射给传感器Ⅲ的接收端的激光；推杆固定支架固定在驾驶室座椅下方的车身上，电推杆的一端与推杆固定支架铰接，电推杆的另一端通过换挡杆固定架与换挡杆连接；所述触摸显示屏与控制器连接，控制器与激光对射传感器Ⅰ、激光对射传感器Ⅱ、激光对射传感器Ⅲ和电推杆连接。2.根据权利要求1所述基于激光对射传感器的拖拉机电控换挡装置，其特征在于，所述控制器为单片机。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丹枫，时豪冰，蔡玉丹，王云飞，黄胜操，杨柯，
申请(专利权)人：洛阳智能农业装备研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41