一種電動寬窄行插秧機構的製作方法

2023-05-23 08:32:46

專利名稱：一種電動寬窄行插秧機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種插秧機，尤其是涉及一種插秧機的插植機構。
背景技術：
現有的插秧機一般都包括插植驅動箱，插植驅動箱的兩側分別設有迴轉箱，迴轉箱上設有前後兩個插植臂，迴轉箱和插植臂由插植驅動箱驅動，插植驅動箱的動力由插秧機車通過傳動機構提供，一般來說，該插植驅動箱內設有鏈輪、鏈條，以及與所述的迴轉箱相連的輸出軸。如公開號為CN102342205的中國專利公 開了一種插秧機的插植機構，包括插植箱、迴轉箱以及插植爪，所述的插植箱的動軸輸出軸與設於迴轉箱內的一個太陽輪的轉軸相連，插植爪的末端設有外爪頭，該外爪頭包括兩個爪指，所述的爪臂上設有內爪，內爪與爪臂滑動連接，並設有一個使內爪向上運動的彈性回復機構，內爪的爪頭為單根爪指，內爪爪指的根部設於外爪的兩根爪指之間，內爪的上端與一個驅動杆轉動連接，該驅動杆與爪臂轉動連接，並與設於第二行星輪的輪軸上的一個凸輪相配合。這種結構的插秧機的動力需要通過機械結構的傳動，從插秧機車獲得，而且插秧機構的運動需要與車速保持一定的比較，以保證適當的插秧行距，因此結構比較複雜、精度要求高、成本高、維修麻煩。隨著現代農業的發展，水稻的養植技術也在不斷的提高。研究表明，在水稻種植當中，其行間距採用一寬一窄間隔種植的方式最有利於水稻的光照、通風，減輕病蟲害，提高產量。為了發展該項技術，人們也設計出各種各樣全新的寬窄行種插秧機，如公開號為CN102090195的中國專利公開了一種滑移式寬窄行插秧機分插機構。在傳統的栽植臂部件中安裝螺旋滑道和移動的栽植臂，使得栽植臂在相對行星架反向轉動的同時相對齒輪盒做行星軸軸向的周期滑動。栽植臂空套在和齒輪盒固結的伸出套管上，能相互轉動和軸向移動；螺旋滑道所在的伸出套管通過法蘭固結在齒輪盒上，並滑套在行星軸上；與螺旋滑道配套的滑塊空套在與栽植臂固結的栽植臂端蓋上；運動過程中，滑塊的行星軸軸向運動驅使栽植臂行星軸軸向運動，實現秧針的周期移動。通過滑道的深淺差異來縮短伸出套管的長度，以滿足秧門之間寬度的要求。秧針在秧門取秧後隨著栽植臂相對秧門偏移一段距離後，秧針入土插秧。使插秧位置偏離取秧口滿足寬窄行插秧的要求。但是由於插秧機的使用環境已經差，泥巴很容易進入到螺旋滑道內，而螺旋滑道的精度要求又比較高，栽植臂很容易出現卡死而不會轉動，進而造成對整個分插機構的損壞。
發明內容本實用新型主要是解決現有技術所存在的結構比較複雜、精度要求高、成本高、維修麻煩，容易對插植機構及其傳動機構造成傷害等技術問題，提供一種結構簡單、成本低、維修方便的電動寬窄行插秧機構。本實用新型的上述電動寬窄行插秧機構主要是通過下述技術方案得以解決的一種電動寬窄行插秧機構，包括插植驅動箱，插植驅動箱兩側分別設有迴轉箱，迴轉箱上設有兩個插植臂，其特徵在於所述的插植驅動箱設有一個雙軸步進電機，該步進電機的兩個輸出軸分別通過扭矩轉角裝置與所述的兩個迴轉箱的輸入軸對應相連，兩個輸入軸相互構成一個夾角，且對稱設置，兩個輸入軸分別與所述的插植驅動箱轉動連接，所述的步進電機的控制電路與插秧機車的行車控制器相連。本實用新型通過雙軸步進電機驅動迴轉箱和插植臂，步進電機的轉動由行車控制器控制，行車控制器根據車速的變化，對步進電機的轉速進行調整，使得即使車速在變化當中，插秧的行距也能保持一致。而且這種控制完全通過信號傳遞來完成，避免了通過複雜的機械結構來完成動力傳遞，滿足行車速度與插秧速度的比例要求。具有結構簡單、成本低、維修方便等優點。同時，兩個輸入軸通過扭矩轉角裝置與分別與兩個輸入軸相連，使得兩個輸入軸之間構成一個夾角，兩個迴轉箱是對稱設置，其取秧的位置均勻，但通過一定角度的迴轉，到達插秧位置時，同一分插機構上的兩個秧苗的位置會併攏或散開，而相鄰兩個分插機構的相鄰秧苗又會散開或併攏(它的情況與同一分插機構上的併攏或散開情況正好相反，這與公開號為CN101790917的專利的原理類似)，這種機構就可以完成寬窄行的插秧過程。作為優選，所述的扭矩轉角裝置為兩端分別與所述的輸出軸和輸入軸相連的萬向節。·[0006]作為優選，所述的步進電機設有一個電流傳感器，該電流傳感器的信號電路與所述的行車控制器相連。電流傳感器實時地將步進電機的電流信號發送給行車控制器，當插植臂受阻，就會造成步進電機的電流加大，阻力越大，則電流越大，當電流大到一定程度後，行車控制器即斷開步進電機的電源，使其停止工作，對步進電機進行保護，直到操作者清除阻力因素，才能繼續工作。作為優選,所述的步進電機的輸出軸上設有角度傳感器，該角度傳感器的信號電路與所述的行車控制器相連。行車控制器根據行車速度以及預行設定的行車速度與插秧機構運動速度的比例控制步進電機的轉動速度和轉動角度，並通過角度傳感器器實時將步進電機的轉動速度和每一個插植周期內的步進電機的實際轉動角度反饋給行車控制器，行車控制器根據該實際角度對步進電機的轉動進行調整，以提高插植機構的插秧精度。作為優選，所述的行車控制器與一個報警裝置相連。當步進電機的工作電流過大，報警裝置進行報警，以使操作者及時查找原因，有效的保護了插植機構。本實用新型控制方案為在於所述的行車控制器內置若干個行車速度與步進電機旋轉速度的對應關係數據，每個行車速度與步進電機旋轉速度的對應關係數據代表一個插秧的行距，當插秧機車開動，並啟動插植機構後，行車控制器根據所選擇的行車速度與步進電機旋轉速度的對應關係數據，控制步進電機的轉速，進行插秧作業。每一個行車速度與步進電機的旋轉速度的對應關係數據代表一種插秧的行距，在該數據確定行，行車速度越快，步進電機的旋轉速度越快，但保持插秧的行距不變。由於插植機構的動力由步進電機獨立提供，使得在實際使用中，其速度變化的域度更大，能有效的提高插秧速度。當電流感應器獲得的電流數據超過安全值時，行車控制器即控制步進電機斷電，停止工作。插植機構的工作環境較為嚴厲，很容易受到泥土的堵塞，當該堵塞的泥土過多，阻力過大時，步進電機的電流會快速上升，電流感應器對步進電機的電流進行監測，如果電流超過安全值時，就由行車控制器及時控制步進電機斷電，以對設備進行保護。當電流感應器獲得的電流數據超過安全值時，緊急斷電開關即對步進電機進行斷電操作。當步進電機的工作電流過大時，需要最及時的斷電處於，以對設備進行保護，如果通過行車控制器控制步進電機進行斷電，具有一定的滯後性，因此，本技術方案將電流感應器獲得的電流數據直接發送給緊急斷電開關，緊急斷電開關在獲得超過安全值的電流信號時，即主動進行斷電。角度傳感器將在插值臂完成一個或若干個插植周期的輸出軸實際迴轉角度值實時發送給行車控制器，行車控制器將該迴轉角度值與在此期間的理論迴轉角度值進行比較，獲得角度誤差，將該角度誤差作為下一個或若干個迴轉周期步進電機轉動角度的補償。步進電機的轉動由行車控制器控制，但其轉動過程必然會有一定誤，這種誤差累積到一定程度就會對插秧位置的精度造成影響。本技術方案中，通過對上一個或若干個周期的轉動角度進行檢測，並將該檢測數據與理論角度值進行比例，獲得誤差值，並將該誤差值作為下一個或若干個周期的補償，有效的解決了誤差的累積問題，保證了插秧精度。角度傳感器將插值臂完成若干個插植周期的輸出軸總實際迴轉角度實時發送給行車控制器，行車控制器將該迴轉角度值與在此期間的理論迴轉角度值進行比較，獲得角度誤差，將該角度誤差在上述若干個插植周期內的平均值作為下一輪相同個數的插植周期的每個插植周期的步進電機轉動角度的補償。單個插植周期的誤差會比較小，不容易檢測，只有當該誤差積累到一定程度，才容易被檢測到，而如果將該檢測到的數據作為下一個周·期的補償，會使得插植機構的波動比較大，插秧的位置偏移會比較明顯。而本技術方案將若干個插植周期的總實際迴轉角度的平均值作為下一輪相同個數的周期的每個周期的補償，使得該誤差得到逐步補償，避免了插植機構的明顯波動，也使得插秧位置的偏移不太明顯，有效提聞了插秩質量。本實用新型的帶來的有益效果是，解決現有技術所存在的結構比較複雜、精度要求高、成本高、維修麻煩等技術問題，提供一種結構簡單、成本低、維修方便、精度高、波動小、安全可靠的電動寬窄行插秧機構。

附圖I是本實用新型的一種結構示意圖；附圖2是本實用新型的控制系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例I :如圖I、圖2所示，本實用新型是一種電動寬窄行插秧機構，包括插植驅動箱1，插植驅動箱兩側分別設有迴轉箱3，迴轉箱3上設有兩個插植臂4，所述的插植驅動箱I設有一個雙軸步進電機2，該步進電機的兩個輸出軸5分別通過一個萬向節6與所述的兩個迴轉箱3的輸入軸7對應相連，兩個輸入軸7相互構成一個夾角，且對稱設置，兩個輸入軸分別與所述的插植驅動箱I轉動連接，步進電機2設有一個電流傳感器，步進電機的輸出軸上設有角度傳感器，該角度傳感器的信號電路、電流傳感器的信號電路以及步進電機的控制電路均與插秧機車的行車控制器相連，行車控制器與一個報警裝置相連。作為上述的電動寬窄行插秧機構的控制方法，行車控制器內置若干個行車速度與步進電機旋轉速度的對應關係數據，每個行車速度與步進電機旋轉速度的對應關係數據代表一個插秧的行距，當插秧機車開動，並啟動插植機構後，行車控制器根據所選擇的行車速度與步進電機旋轉速度的對應關係數據，控制步進電機的轉速，進行插秧作業。當電流感應器獲得的電流數據超過安全值時，行車控制器即控制步進電機斷電，停止工作。角度傳感器每完成一個插植周期的輸出軸實際迴轉角度值實時發送給行車控制器，行車控制器將該迴轉角度值與一個期間內的理論迴轉角度值進行比較，獲得角度誤差，將該角度誤差作為下一個迴轉周期步進電機轉動角度的補償。作為上述的電動寬窄行插秧機構的另一種控制方案，行車控制器內置若干個行車速度與步進電機旋轉速度的對應關係數據，每個行車速度與步進電機旋轉速度的對應關係數據代表一個插秧的行距，當插秧機車開動，並啟動插植機構後，行車控制器根據所選擇的行車速度與步進電機旋轉速度的對應關係數據，控制步進電機的轉速，進行插秧作業。當電流感應器獲得的電流數據超過安全值時，行車控制器即控制步進電機斷電，停止工作。角度傳感器將插值臂每完成6個插植周期的輸出軸總實際迴轉角度實時發送給行車控制器，行車控制器將該迴轉角度值與在6個插植周期內的理論迴轉角度值的總數進行比較，獲得角度誤差，將該角度誤差在上述6個插植周期內的平均值作為下一輪6個的插植周期的每個插植周期的步進電機轉動角度的補償。 所以本實用新型具有結構簡單、成本低、維修方便、精度高、波動小、安全可靠等特徵。
權利要求1.一種電動寬窄行插秧機構，包括插植驅動箱，插植驅動箱兩側分別設有迴轉箱，迴轉箱上設有兩個插植臂，其特徵在於所述的插植驅動箱設有一個雙軸步進電機，該步進電機的兩個輸出軸分別通過扭矩轉角裝置與所述的兩個迴轉箱的輸入軸對應相連，兩個輸入軸相互構成一個夾角，且對稱設置，兩個輸入軸分別與所述的插植驅動箱轉動連接，所述的步進電機的控制電路與插秧機車的行車控制器相連。
2.根據權利要求I所述的一種電動寬窄行插秧機構，其特徵在於所述的扭矩轉角裝置為兩端分別與所述的輸出軸和輸入軸相連的萬向節。
3.根據權利要求I所述的一種電動寬窄行插秧機構，其特徵在於所述的步進電機設有一個電流傳感器，該電流傳感器的信號電路與所述的行車控制器相連。
4.根據權利要求I所述的一種電動寬窄行插秧機構，其特徵在於所述的步進電機的輸出軸上設有角度傳感器，該角度傳感器的信號電路與所述的行車控制器相連。
5.根據權利要求3所述的一種電動寬窄行插秧機構，其特徵在於所述的行車控制器與一個報警裝置相連。
專利摘要本實用新型涉及一種電動寬窄行插秧機構，包括插植驅動箱，插植驅動箱兩側分別設有迴轉箱，迴轉箱上設有兩個插植臂，所述的插植驅動箱設有一個雙軸步進電機，該步進電機的兩個輸出軸分別通過扭矩轉角裝置與所述的兩個迴轉箱的輸入軸對應相連，兩個輸入軸相互構成一個夾角，且對稱設置，兩個輸入軸分別與所述的插植驅動箱轉動連接，所述的步進電機的控制電路與插秧機車的行車控制器相連。本實用新型具有一種結構簡單、成本低、維修方便等特點。
文檔編號A01C11/02GK202551668SQ201220232350

公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月18日 優先權日2012年5月18日
發明者楊仲雄, 高福強, 胡璇, 李明強, 朱德峰, 邵樹有 申請人:萊恩農業裝備有限公司, 高福強