一种棉花打包机的包膜检测系统及方法技术方案

本申请公开了一种棉花打包机的包膜检测系统及方法，所述包膜检测系统包括电磁离合器

【技术实现步骤摘要】
一种棉花打包机的包膜检测系统及方法


[0001]本申请涉及农业智能装备
，特别地，涉及一种棉花打包机的包膜检测系统及方法
。

技术介绍

[0002]棉花是世界上重要的经济作物，也是关乎国计民生的重要战略物资和纺织工业原料，在经济发展中占据重要地位
。
[0003]目前，传统的箱式散花机逐渐被具备籽棉压实打包功能的打包采棉机所替代，打包采棉机可在采收作业过程中将采收到的籽棉喂送至圆形的打包腔体内，籽棉经压实
、
圈绕成型之后形成柱状棉芯，再经过多层圈绕包膜处理之后形成棉包，产出的柱体棉包最大直径超过两米，重量接近两吨，能显著提高储运效率，降低运输成本；包膜后棉花品质不因天气变化影响，也可杜绝火灾发生，还有效防止异性纤维混入；圆形包捆移动和堆放方便，占用场地空间小并无特殊储运要求
。
籽棉打包优势突出，先进性和实用性已得到生产实践认可，是棉花收获发展的一个重要方向
。
[0004]打包器结构封闭性强，难以直接观察内部棉包打包情况，现有的打包检测技术尚不完善，检测方式简单，当前技术主要包括以下几种：
1.
利用覆膜机构底部的
RFID
模块或光电开关检测到棉膜尾部的特征标签，之后延时停止棉膜喂送动作，并判定棉芯已完成包膜，可逐出打包箱内的棉包，但存在不能检测棉膜是否进入打包器的问题
。2.
利用打包器内的颜色传感器检测棉包边缘颜色特征，当检测到棉膜颜色特征之后即判定包膜正常，但在不结合棉膜包装长度的情况下存在错误识别问题，不能判断棉膜是否正常断开
。
除上述缺陷之外，现有方法不能判别膜头进入打包器的流畅程度，不能检测尾膜位置合理情况，对棉膜尺寸规格不适
、
断膜延时不适或喂膜机构故障造成棉膜堵塞
、
偏移
、
撕裂时往往不能及时发现，在此类异常情况下打包器逐出棉包时吐出的是未包装成型的成吨松散棉花，具备极大的安全隐患，占用大量人员清理时间，严重影响设备采收效率
。
当逐出的棉包破损
、
松垮时，也难以将其置于打包器再次包膜，影响棉包堆存
、
储运
。
[0005]综上所述，针对籽棉采收打包过程中面临的以上问题，研究一种能在打包过程中同步检测棉包打包效果
、
保护人员安全
、
节约打包棉膜
、
保障采收作业效率的一种棉花打包机的包膜检测系统及方法是非常有必要的
。

技术实现思路

[0006]本申请一方面提供了一种棉花打包机的包膜检测系统，以解决现有技术在籽棉采收打包过程中难以同步检测棉包打包效果
、
保护人员安全
、
节约打包棉膜
、
保障采收作业效率的技术问题
。
[0007]本申请采用的技术方案如下：
[0008]一种棉花打包机的包膜检测系统，所述棉花打包机包括打包器和覆膜机构，包括：
[0009]电磁离合器，位于覆膜机构侧面，所述电磁离合器吸合时打包膜卷随打包机构运
转进行棉膜的喂送，分离时打包膜卷不随打包机构运转进行棉膜喂送；
[0010]覆膜测速传感器，用于测量所述打包膜卷的棉膜的喂送速度；
[0011]特征标签检测装置，设置在覆膜机构底部位置，用于检测棉膜尾部特征标签；
[0012]棉膜检测传感器，成对地设置在打包器底部进膜口后方左
、
右两侧位置，用于检测棉膜喂入特征；
[0013]边缘特征检测装置，成对地设置在在打包器内部左
、
右两侧，用于检测棉包边缘特征；
[0014]打包测速传感器，用于检测打包器的打包皮带运转速度；
[0015]交互式显示屏，用于显示棉花打包机各项工作参数
、
设置延时参数
、
棉膜张数
、
打包速度；
[0016]控制器，与所述电磁离合器
、
覆膜测速传感器
、
特征标签检测装置
、
棉膜检测传感器
、
边缘特征检测装置
、
打包测速传感器
、
交互式显示屏电路连接，用于在棉花打包作业过程中，根据设置的延时参数
、
棉膜张数
、
打包速度
、
覆膜测速传感器
、
特征标签检测装置
、
棉膜检测传感器
、
边缘特征检测装置和打包测速传感器的检测数据实时监测是否存在棉膜卡滞
、
包膜异常
。
[0017]进一步地，所述特征标签检测装置采用光电开关或
RFID
信号模块
。
[0018]进一步地，所述边缘特征检测装置采用色标传感器或摄像头
。
[0019]本申请一方面提供了一种棉花打包机的包膜检测方法，基于所述的包膜检测系统，包括步骤：
[0020]当包膜动作执行时，控制器控制打包液压泵带动打包皮带运转，并在包膜过程中稳定调节打包皮带的运转速度在标定范围之内；
[0021]控制器控制油缸升起托膜架，使棉膜前端贴合打包器底部运转的打包皮带，将棉膜拉伸展平，并使打包器底部两侧棉膜检测传感器信号触发；
[0022]控制器控制电磁离合器吸合，使托承打包膜卷的覆膜辊运转，棉膜贴合打包皮带进入打包器内，其中，打包皮带的运转速度大于覆膜辊的运转速度且成一定的速比关系；
[0023]控制器通过打包器底部两侧棉膜检测传感器的信号触发情况，结合覆膜测速传感器检测的喂送速度及动作时长，计算棉膜喂入长度；
[0024]控制器通过打包器内部两侧的边缘特征检测装置信号触发情况，结合打包测速传感器检测的打包速度信号及动作时长，计算棉膜有效包裹长度；
[0025]当所述边缘特征检测装置在喂送动作执行情况下，若控制器未在信号触发间隔时间范围内检测到棉芯侧面的包边棉膜，则判断棉膜卡滞，未能进入打包器，此时停止包膜动作并对驾驶人员进行示警，提醒进行检查保养并在调整之后重新执行包膜动作；反之，则判断棉膜喂入正常；
[0026]在棉膜包装设定长度之后控制托膜架降下，此时棉膜前端已经形成了对棉芯的紧密缠绕，剩余棉膜继续跟随打包皮带包裹内部的棉芯；
[0027]在包膜动作进行一定时间后，若在合理单张棉膜包膜时间内测到棉膜尾部特征标签，则判定包膜正常；反之，则判断为包膜异常，系统停止包膜动作并对驾驶人员进行示警；
[0028]在检测到棉膜尾部特征标签之后，控制器延时控制电磁离合器分离，此时托承打包膜卷的覆膜辊停转，打包皮带继续运转，使当前棉膜与下一张棉模之间的折叠接头自然
拉开实现棉模分离；
[0029]打包液压泵延时运转，确保棉膜尾部的封胶粘性层紧密贴合棉膜，打包皮带停止之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种棉花打包机的包膜检测系统，所述棉花打包机包括打包器和覆膜机构，其特征在于，包括：电磁离合器
(1)
，位于覆膜机构侧面，所述电磁离合器
(1)
吸合时打包膜卷
(2)
随打包机构运转进行棉膜的喂送，分离时打包膜卷
(2)
不随打包机构运转进行棉膜喂送；覆膜测速传感器
(3)
，用于测量所述打包膜卷
(2)
的棉膜的喂送速度；特征标签检测装置，设置在覆膜机构底部位置，用于检测棉膜尾部特征标签；棉膜检测传感器
(5)
，成对地设置在打包器底部进膜口后方左
、
右两侧位置，用于检测棉膜喂入特征；边缘特征检测装置，成对地设置在在打包器内部左
、
右两侧，用于检测棉包边缘特征；打包测速传感器
(10)
，用于检测打包器的打包皮带
(9)
运转速度；交互式显示屏，用于显示棉花打包机各项工作参数
、
设置延时参数
、
棉膜张数
、
打包速度；控制器，与所述电磁离合器
(1)、
覆膜测速传感器
(3)、
特征标签检测装置
、
棉膜检测传感器
(5)、
边缘特征检测装置
、
打包测速传感器
(10)、
交互式显示屏电路连接，用于在棉花打包作业过程中，根据设置的延时参数
、
棉膜张数
、
打包速度
、
覆膜测速传感器
(3)、
特征标签检测装置
、
棉膜检测传感器
(5)、
边缘特征检测装置和打包测速传感器
(10)
的检测数据实时监测是否存在棉膜卡滞
、
包膜异常
。2.
根据权利要求1所述的棉花打包机的包膜检测系统，其特征在于，所述特征标签检测装置采用光电开关
(4)
或
RFID
信号模块
。3.
根据权利要求1所述的棉花打包机的包膜检测系统，其特征在于，所述边缘特征检测装置采用色标传感器
(8)
或摄像头
。4.
一种棉花打包机的包膜检测方法，基于如权利要求1至3中任一项所述的包膜检测系统，其特征在于，包括步骤：当包膜动作执行时，控制器控制打包液压泵带动打包皮带
(9)
运转，并在包膜过程中稳定调节打包皮带
(9)
的运转速度在标定范围之内；控制器控制油缸升起托膜架
(6)
，使棉膜前端贴合打包器底部运转的打包皮带
(9)
，将棉膜拉伸展平，并使打包器底部两侧棉膜检测传感器
(5)
信号触发；控制器控制电磁离合器
(1)
吸合，使托承打包膜卷
(2)
的覆膜辊运转，棉膜贴合打包皮带
(9)
进入打包器内，其中，打包皮带
(9)
的运转速度大于覆膜辊的运转速度且成一定的速比关系；控制器通过打包器底部两侧棉膜检测传感器
(5)
的信号触发情况，结合覆膜测速传感器
(3)
检测的喂送速度及动作时长，计算棉膜喂入长度；控制器通过打包器内部两侧的边缘特征检测装置信号触发情况，结合打包测速传感器
(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秦，刘洋，谢存，杨峻，唐鼎新，杨鹏，周阳，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：