一种蔬菜育苗流水线压穴滚筒初始位置自动校准方法技术

本发明专利技术提出了一种蔬菜育苗流水线压穴滚筒初始位置自动校准方法，包括以下步骤：压穴滚筒沿周向阵列有N行压头，设定其中n行为初始压头；采用角度传感器测定初始压头转动至初始位置时的角度数字量作为设定角度数字量；角度传感器接检测当前时刻初始压头位置的实际角度数字量，判断两者数值是否相等，若是相等，则无需进行初始位置校对；若是不相等，使距离初始位置最近的初始压头旋转至初始位置，实现初始位置校准。本发明专利技术采用角度传感器采集压穴滚筒的实时位置，通过微控制器自动计算压穴滚筒位置初始化需要转动的方向、角度，通过步进电机带动压穴滚筒转动，从而实现对蔬菜育苗播种流水线压穴滚筒位置初始化自动校正。流水线压穴滚筒位置初始化自动校正。流水线压穴滚筒位置初始化自动校正。

【技术实现步骤摘要】
一种蔬菜育苗流水线压穴滚筒初始位置自动校准方法


[0001]本专利技术涉及蔬菜育苗装置
，特别是指一种蔬菜育苗流水线压穴滚筒初始位置自动校准方法。

技术介绍

[0002]随着国民对蔬菜需求量的增加，蔬菜的温室种植也正在成为一种趋势。在现代化温室大棚里种植蔬菜，需要提前向蔬菜育苗盘里播种，传统的人工播种费时费力，无法满足蔬菜大批量种植的需求。蔬菜育苗流水线能够自动完成向育苗盘里铺土、压穴、播种、覆土、洒水等环节，经过育苗流水线作业后的育苗盘可直接放置到现代化温室大棚里进行后期培育。
[0003]目前市面上蔬菜育苗播种流水线压穴装置千差万别，但是滚筒式压穴效果较好。由于压穴滚筒压头的初始位置会对育苗流水线上育苗盘触发压穴装置产生重要影响，关系到整个压穴效果的好坏。所以压穴滚筒压头初始位置控制需求较高、控制精度较高、控制方式也较为复杂；另外，现有的压穴滚筒有不同的规格型号，不便于根据需要快速更换。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种蔬菜育苗流水线压穴滚筒初始位置自动校准方法，采用角度传感器采集压穴滚筒的实时位置，通过微控制器自动计算压穴滚筒位置初始化需要转动的方向、角度，通过步进电机带动压穴滚筒转动，从而实现对蔬菜育苗播种流水线压穴滚筒位置初始化自动校正。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种蔬菜育苗流水线压穴滚筒初始位置自动校准方法，包括以下步骤：
[0006]压穴滚筒沿周向阵列有N行压头，设定其中n行为初始压头，N和n均为正整数，且N≥n；
[0007]角度传感器与压穴滚筒同轴转动，采用角度传感器测定初始压头转动至初始位置时的角度数字量作为设定角度数字量，并上传至微控制器；
[0008]角度传感器接检测当前时刻初始压头位置的实际角度数字量，并上传至微控制器，微控制器将实际角度数字量与设定角度数字量对比，判断两者数值是否相等，若是相等，则无需进行初始位置校对；
[0009]若是不相等，通过微控制器判定当前时刻初始压头旋转至初始位置，压穴滚筒的转动方向和转动角度，从而确定距离初始位置最近的初始压头，距离初始位置最近指的是压穴滚筒的转动角度最小；
[0010]微控制器控制步进电机驱动压穴滚筒转动，使距离初始位置最近的初始压头旋转至初始位置，实现初始位置校准。
[0011]进一步地，若n＝1，则初始压头为N列中的任意一行；若n≥2，则n行初始压头在压穴滚筒上等间隔分布，n为N的因数。
[0012]进一步地，若n＝1，压穴滚筒单向转动，则根据公式(1)计算步进电机的转动的脉冲数量：
[0013][0014]其中，P
p
(k+1)是下一个控制周期步进电机转动的脉冲数量，Q
a
(k)是实际角度数字量；Q
s1
是设定角度数字量，N
p
是步进电机驱动器设置的微步数，R是微控制器A/D转换器分辨率。
[0015]进一步地，若n＝1，压穴滚筒双向转动，则根据公式(2)计算步进电机的转动的脉冲数量：
[0016][0017]其中，P
p
(k+1)是下一个控制周期步进电机转动的脉冲数量，Q
a
(k)是实际角度数字量；Q
s1
是设定角度数字量，N
p
是步进电机驱动器设置的微步数，R是微控制器A/D转换器分辨率。
[0018]进一步地，若是n≥2，压穴滚筒单向转动，则根据公式(3)计算步进电机的转动的脉冲数量：
[0019][0020]其中，P
p
(k+1)是下一个控制周期步进电机转动的脉冲数量，Q
a
(k)是实际角度数字量；Q
s1
是最小设定角度数字量，Q
sn
是最大设定角度数字量，Q
si
和Q
sj
均为设定角度数字量，且满足Q
s1
≤Q
si
＜Q
sj
≤Q
sn
，i＝1，2，
…
，n
‑
1，j＝i+1，N
p
是步进电机驱动器设置的微步数，R是微控制器A/D转换器分辨率。
[0021]进一步地，若是n＞2，压穴滚筒双向转动，则根据公式(4)计算步进电机的转动的脉冲数量：
[0022][0023]其中，P
p
(k+1)是下一个控制周期步进电机转动的脉冲数量，Q
a
(k)是实际角度数字
量；Q
s1
是最小设定角度数字量，Q
sn
是最大设定角度数字量，Q
s(i
‑
1)
、Q
si
和Q
s(i+1)
均为设定角度数字量，且满足Q
s1
≤Q
s(i
‑
1)
＜Q
si
＜Q
s(i+1
)≤Q
sn
，i＝2，
…
，n
‑
1，N
p
是步进电机驱动器设置的微步数，R是微控制器A/D转换器分辨率。
[0024]进一步地，还包括行程开关，行程开关检测是否有育苗盘到达指定位置，并把检测结果上传至微控制器，若是检测到育苗盘，则微控制器控制步进电机驱动压穴滚筒转动进行压穴，若是未检测到，则压穴滚筒保持待机状态。
[0025]进一步地，压穴滚筒包括转轴，转轴上间隔设置有两个端盘，两个端盘之间沿周向均布有支撑杆，支撑杆的外侧沿轴向并排套装有若干个环形筒体，相邻环形筒体卡接相连，环形筒体包括两个对向设置的半圆形本体，半圆形本体外侧沿周向均布有压头，靠近端盘的半圆形本体的内侧设置有T形连接头，转轴上设置有同轴线的齿轮，齿轮上下两侧的端盘上均设置有连接筒，连接筒处设置有连接杆，连接杆一端设置有与T形连接头相连的弹性抓手，另一端滑动穿过连接筒，且设置有与齿轮啮合的齿牙，弹性抓手与连接筒之间的连接杆上套装有弹簧。
[0026]进一步地，弹性抓手包括连接座，连接座的一端与连接杆相连，另一端的两侧均通过转杆铰接有L形杆，两个L形杆对向设置，转杆上铰接有扭簧。
[0027]本专利技术的有益效果：
[0028](1)本专利技术采用角度传感器对整个压穴滚筒各个位置进行数字标定，通过微控制器实现自动计算压穴滚筒转动方向与转动角度，采用步进电机及其驱动器作为执行机构，整体构成一个闭环反馈控制系统，从而实现蔬菜育苗流水线压穴滚筒位置自动校正控制，能够实现较高的控制精度，同时具有较高的稳定性与校正的灵活性；
[0029](2)本专利技术压穴滚筒的环形筒体便于根据需要进行跟换，适用于不同规格的育苗盘，而且整个安装过程，无需进行螺栓等连接，只需将半圆形本体组装成压穴滚筒，然后转动转轴即可，而且无论压穴滚筒是否是工作状态，齿轮都会限制齿牙的反向移动，从而避免压穴滚筒出现松动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蔬菜育苗流水线压穴滚筒初始位置自动校准方法，其特征在于，包括以下步骤：压穴滚筒沿周向阵列有N行压头，设定其中n行为初始压头，N和n均为正整数，且N≥n；角度传感器与压穴滚筒同轴转动，采用角度传感器测定初始压头转动至初始位置时的角度数字量作为设定角度数字量，并上传至微控制器；角度传感器接检测当前时刻初始压头位置的实际角度数字量，并上传至微控制器，微控制器将实际角度数字量与设定角度数字量对比，判断两者数值是否相等，若是相等，则无需进行初始位置校对；若是不相等，通过微控制器判定当前时刻初始压头旋转至初始位置，压穴滚筒的转动方向和转动角度，从而确定距离初始位置最近的初始压头，距离初始位置最近指的是压穴滚筒的转动角度最小；微控制器控制步进电机驱动压穴滚筒转动，使距离初始位置最近的初始压头旋转至初始位置，实现初始位置校准。2.根据权利要求1所述的一种蔬菜育苗流水线压穴滚筒初始位置自动校准方法，其特征在于，若n＝1，则初始压头为N列中的任意一行；若n≥2，则n行初始压头在压穴滚筒上等间隔分布，n为N的因数。3.根据权利要求1所述的一种蔬菜育苗流水线压穴滚筒初始位置自动校准方法，其特征在于，若n＝1，压穴滚筒单向转动，则根据公式(1)计算步进电机的转动的脉冲数量：其中，P
p
(k+1)是下一个控制周期步进电机转动的脉冲数量，Q
a
(k)是实际角度数字量；Q
s1
是设定角度数字量，N
p
是步进电机驱动器设置的微步数，R是微控制器A/D转换器分辨率。4.根据权利要求1所述的一种蔬菜育苗流水线压穴滚筒初始位置自动校准方法，其特征在于，若n＝1，压穴滚筒双向转动，则根据公式(2)计算步进电机的转动的脉冲数量：其中，P
p
(k+1)是下一个控制周期步进电机转动的脉冲数量，Q
a
(k)是实际角度数字量；Q
s1
是设定角度数字量，N
p
是步进电机驱动器设置的微步数，R是微控制器A/D转换器分辨率。5.根据权利要求1所述的一种蔬菜育苗流水线压穴滚筒初始位置自动校准方法，其特征在于，若是n≥2，压穴滚筒单向转动，则根据公式(3)计算步进电机的转动的脉冲数量：
其中，P
p
(k+1)是下一个控制周期步进电机转动的脉冲数量，Q
a
(k)是实际角度数字量；Q
s1
是最小设定角度数字量，Q
sn
是最大设定角度数字量，Q
si
和Q
sj
均为设定角度数字量，且满足Q
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈慕君，郭广川，林相泽，薛金林，
申请(专利权)人：河南农业职业学院，
类型：发明
国别省市：