圓草捆自動纏網裝置及自動纏網方法

2023-04-23 08:43:31

專利名稱：圓草捆自動纏網裝置及自動纏網方法
技術領域：
本發明涉及農業機械技術領域，特別涉及一種能夠對圓草捆進行自動纏網的裝置及對圓草捆進行自動纏網的方法。
背景技術：
圓草捆打捆機是一種主要用于田間稻、麥、玉米或牧草等飼草的收穫作業的機器。 它能將田間鋪放的草條或收穫機械拋送來的物料，通過輸送餵入、旋轉壓縮成形、纏繞捆繩或包卷繩網等作業工序，把散狀秸杆或牧草綑紮成外形整齊規則的圓柱形草捆。圓柱形草捆成形後，為防止草捆散落，必須在成捆室內形成的圓草捆的外表面上均勻地纏繞捆繩或者絲網。採用捆繩形式纏繞草捆時，由於繩與繩之間間隙較大，而且各條繩子之間沒有相互作用力，所以不適用於由細碎物料壓製成的圓草捆。New Holland公司首先將「絲網纏繞草捆」的工藝應用於變直徑圓捆機中。由於絲網具有縱橫交錯結構，採用絲網纏繞圓草捆能夠使草捆表面更規則，纏繞草捆花費的時間更少，草捆包裹的更牢固，從而在搬運和運輸過程中不易散落。纏網技術的應用提高了圓捆機的效率，所以草捆纏網工藝已經逐漸代替捆繩工藝並普便應用於各種類型的打捆機中。通過對現有圓捆打捆機的纏網機構進行分析研究發現現有的草捆纏網裝置多以手動操作為主，操作方式比較落後，作業速度慢，影響了打捆作業的效率，而且操作人員需要近距離操作，不利於操作人員的人身安全；另一方面，現有的草捆纏網裝置主要應用於纏繞乾草捆的圓捆機中，應用範圍較小；纏網裝置的工作部件安裝較分散，工作的可靠性差， 不易調整和維護。

發明內容
(一)要解決的技術問題本發明要解決的技術問題是實現圓草捆打捆機纏網的自動化作業，節省人力物力，提高自動纏網裝置的可靠性，以便維護和調整。( 二 )技術方案為了解決上述技術問題，本發明提供了一種圓草捆自動纏網裝置，包括控制模塊，用於檢測圓草捆是否符合打捆條件，是則控制凸輪機構動作；所述凸輪機構，與所述控制模塊連接，用於在所述控制模塊的控制下，輸出分別使弓丨網作業模塊、纏網計數模塊和切網作業模塊動作的位移；所述引網作業模塊，與所述凸輪機構連接，用於根據所述凸輪機構輸出的位移將絲網引入到成形室內；所述纏網計數模塊，與所述凸輪機構連接，用於根據所述凸輪機構輸出的位移確定開始記錄纏網圈數的時間，並對所纏網的層數進行計數；所述切網作業模塊，分別與所述凸輪機構和纏網計數模塊連接，用於在所述纏網計數模塊纏繞圓草捆的絲網層數達到設定值後將纏在圓草捆上的絲網切斷。
在上述技術方案中，所述控制模塊包括傳感器，用於檢測圓草捆是否符合打捆條件，是則向邏輯控制電路發送信號；行程開關，用於將接收的凸輪機構的位移轉化為開關信號，並將所述開關信號傳輸給邏輯控制電路；邏輯控制電路，分別與所述傳感器和行程開關連接，用於根據手動作業開關和行程開關的信號決定是否動作並控制電機運轉；電機，與所述邏輯控制電路連接，用於驅動凸輪機構動作。在上述技術方案中，所述引網作業模塊包括平行設置的第一側壁和第二側壁，垂直安裝於所述第一側壁和第二側壁之間的絲網軸，套設在所述絲網軸上的絲網輥；所述第一側壁和第二側壁之間設置有相互平行的上引網輥、下引網輥，所述下引網輥通過下引網輥軸固定在第二側壁上，所述下引網輥軸上由內向外設有可繞下引網輥軸轉動的直角連杆和帶輪；所述直角連杆的直角端設有張緊輪， 另一直角端設有彈簧掛接孔；折彎連杆，其通過折彎連杆軸固定在所述第二側壁上；所述折彎連杆包括由內向外依次連接的直板、軸套和扇形板，所述直板遠離軸套的一端設有彈簧掛接孔，所述彈簧掛接孔上掛接有拉彈簧，所述拉彈簧的另一端掛接在直角連杆上的彈簧掛接孔內；所述扇形板上設有用於調節第一連杆掛接位置的調節孔，所述軸套與所述折彎連杆軸嵌套。所述凸輪機構包括固定在所述第二側壁上的凸輪軸，由內向外依次安裝在所述凸輪軸上的大齒輪、 凸輪軸套和凸輪，所述大齒輪上嚙合連接有小齒輪，所述小齒輪與所述電機連接；所述第二側壁上固定有搖臂軸，所述搖臂軸上連接有可繞所述搖臂軸旋轉的搖臂，所述搖臂的另一端設有第一短軸和第二短軸，所述第一短軸與第一連杆上的孔嵌套，所述第二短軸與第二連杆上的孔嵌套，所述第二短軸上還套有套筒，所述套筒和凸輪高副接觸；所述凸輪外側邊緣遠休止角和推程運動角的交界處垂直固定有撥杆。所述凸輪機構還包括固定在所述第二側壁上的壓板軸，壓板通過其一端開設的孔與壓板軸嵌套在一起，所述折彎連杆的調節孔與所述第一連杆遠離第一短軸的一端嵌套。所述纏網計數模塊包括計數杆，所述計數杆的一端設有兩個孔，另一端並排設置有兩個短杆，兩個所述短杆分別與喙刀上的圓孔嵌套，以及和所述喙刀的弧形凹槽嵌套；所述喙刀的刀口卡在深溝螺杆的螺紋凹槽內，所述喙刀與深溝螺杆配合用於記錄下引網輥轉過的圈數。所述切網作業模塊包括切刀連杆，與所述第二連杆遠離第二短軸的一端連接，所述切刀連杆內側固定連接有切刀軸，所述切刀連杆外側並排設有短半軸和長半軸，所述短半軸和長半軸與計數杆一端的兩個孔嵌套，所述長半軸伸出計數杆的一端設有壓彈簧；所述切刀連杆和切刀軸固定連接在一起，所述切刀軸安裝在第一側壁和第二側壁上並可以自由轉動；所述切刀軸上固定有刀架，所述刀架的邊緣設有一排刀齒。進一步地，所述第一側壁和第二側壁之間還設置有若干條肋板，所述第一側壁和第二側壁在垂直方向上的兩側邊緣設置有安裝孔。為了解決上述技術問題，本發明還提供了一種圓草捆自動纏網方法，包括步驟10、檢測圓草捆是否符合打捆要求，是則根據行程開關和手動作業開關的信號，控制電機轉動，電機轉動帶動凸輪機構動作；步驟20、引網作業模塊根據凸輪機構輸出的位移將絲網引入到成形室內；步驟30、纏網計數模塊根據凸輪機構輸出的位移確定開始記錄纏網圈數的時間， 並對所纏的絲網圈數進行計數；步驟40、所述切網作業模塊根據纏網計數模塊發送的信號將絲網切斷。其中，所述步驟10具體包括傳感器檢測成形室內的圓草捆是否符合打捆要求，是則向邏輯控制電路發出信號，所述邏輯控制電路判斷沒有異常，則控制電機轉動，所述電機通過小齒輪驅動大齒輪轉動。所述步驟20具體包括所述大齒輪的轉動帶動凸輪向搖臂輸出的位移逐漸增大，所述搖臂擺動並牽動第一連杆和第二連杆運動；凸輪以勻角速度順時針轉動，推動所述套筒到達距離凸輪的軸心最遠的位置；隨著所述套筒位置的提升，當套筒經過第一連杆時帶動折彎連杆繞折彎連杆軸轉動，所述折彎連杆通過拉彈簧帶動直角連杆繞下引網輥軸轉動，直角連杆帶動張緊輪向上運動並張緊皮帶，下引網輥在皮帶的帶動下轉動將絲網引入到成形室中。 所述步驟30具體包括搖臂的運動牽動第一連杆並拉動第二連杆提升，第二連杆提升帶動切刀連杆繞切刀軸逆時針轉動，計數杆和喙刀隨切刀連杆一同逆時針轉動，且所述計數杆由深溝螺杆下方轉到上方；隨著所述凸輪繼續轉動，當凸輪輪廓段的向徑逐漸減小時，套筒在各個連杆的作用下，回到起始位置；凸輪繼續轉動，當凸輪上的撥杆碰觸壓板，壓板壓下行程開關，電機斷電，凸輪停轉；然後在自身重力作用下，第一連杆下降，帶動折彎連杆和直角連杆逆時針轉動，直角連杆上的張緊輪向下運動並使皮帶鬆弛，此時絲網轉動並纏繞在圓草捆上；此時搖臂隨第二連杆下落，在刀架和計數杆的重力作用下第二連杆隨切刀連杆繞切刀軸順時針轉動，計數杆和喙刀下落，喙刀卡在深溝螺杆的螺紋內，隨著深溝螺杆的轉動，計數杆和喙刀也隨著螺紋的凹槽向外移動，當移到深溝螺杆頂端時，計數杆和喙刀在刀架及自身重力作用下快速下落。所述步驟40具體包括當所述計數杆和喙刀移到深溝螺杆頂端後，計數杆和喙刀在刀架及自身重力作用下快速下落，刀架和刀齒繞切刀軸順時針轉動，刀齒切斷絲網。所述步驟40之後還包括步驟50、所述切網作業模塊根據凸輪機構輸出的位移帶動切網作業模塊回到切網動作前的位置。其中，所述步驟50具體包括在下一個工作循環之初，大齒輪的轉動帶動凸輪向搖臂輸出的位移逐漸增大，所述搖臂擺動並牽動第一連杆和第二連杆運動；凸輪以勻角速度順時針轉動，推動所述套筒到達距離凸輪的軸心最遠的位置；隨著所述套筒位置的提升，第二連杆提升帶動切刀連杆繞切刀軸逆時針轉動，刀架和刀齒隨之繞切刀軸逆時針轉動，切網模塊回到切網動作前的位置。(三)有益效果上述技術方案具有如下有益效果1、本發明採用機械結構與控制電路相結合的方式，實現了引網、對圓草捆進行纏網和切網的自動作業，提高了自動化程度和打捆效率；2、本發明的控制電路中設有行程開關和手動作業開關，採用手動、半自動和全自動多級冗餘設計，大大提高了本裝置的安全性和可靠性，而且不會對操作人員造成人身傷害；3、本發明採用模塊化設計，在本裝置的側壁上開設有若干安裝孔，使其不僅可以安裝於各種類型的圓草捆打捆機上，而且維修保養方便；4、本發明的整體形狀為長方體，機構獨立，由於其側壁上設置有安裝孔，能方便地安裝在各種類型的圓捆機上。


圖1是本發明實施例的圓草捆自動纏網裝置的結構框圖；圖2是本發明實施例的圓草捆自動纏網裝置的結構示意圖；圖3是本發明實施例的凸輪機構的結構示意圖；圖4是本發明實施例的引網作業模塊的結構示意圖；圖5是本發明實施例的纏網計數模塊的正視圖；圖6是本發明實施例的纏網計數模塊的俯視圖；圖7是本發明實施例的切網作業模塊的結構示意圖；圖8是本發明實施例的纏網計數模塊的復位過程示意圖；圖9是本發明實施例在引網作業狀態時各個部件的狀態示意圖；圖10是本發明實施例在纏網計數狀態時各個部件的狀態示意圖；圖11是本發明實施例在切網作業狀態時各個部件的狀態示意圖；圖12是本發明實施例的凸輪向搖臂輸出的位移S與凸輪轉動時間t的關係的示意圖。其中，1 控制模塊；101 傳感器；102 邏輯控制電路；103 電機；104 行程開關； 105 手動作業開關；2 凸輪機構；201 凸輪軸；202 小齒輪；203 搖臂軸；204 搖臂；205 第一短軸；206 第二短軸；207 第一連杆；208 第二連杆；209 撥杆；210 大齒輪；211 凸輪軸套；212 凸輪；213 套筒；214 壓板軸；215 壓板；3 引網作業模塊；301 第一側壁； 302 第二側壁；303 絲網軸；304 絲網輥；305 上引網輥；306 下引網輥；307 下引網輥軸；308 直角連杆；309 帶輪；310 張緊輪；311 拉彈簧；312 折彎連杆；313 絲網；314 肋板；315 安裝孔；316 輔助網輥；317 彈簧掛接孔；318 直板；319 軸套；320 扇形板； 321 調節孔；322 折彎連杆軸；323 皮帶；3M 彈簧掛接孔；4 纏網計數模塊；41 計數杆；42 喙刀；421 圓孔；422 弧形凹槽；423 刀口 ；43 深溝螺杆；44 短杆；5 切網作業模塊；51 切刀連杆；52 切刀軸；53 短半軸；54 長半軸；55 壓彈簧；56 刀架；57 刀齒； 58 開口銷。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。如圖1所示，為本發明實施例的圓草捆自動纏網裝置的結構示意圖，本裝置包括 控制模塊1，與控制模塊1連接的凸輪機構2，分別與凸輪機構2連接的引網作業模塊3、纏網計數模塊4和切網作業模塊5，且纏網計數模塊4與切網作業模塊5連接。其中控制模塊1用於檢測圓草捆是否符合打捆條件，該條件包括圓草捆成形且密度達到打捆要求，符合條件則控制凸輪機構2進行動作。凸輪機構2用於在控制模塊1 的控制下，輸出使引網作業模塊3、纏網計數模塊4和切網作業模塊5動作的位移。引網作業模塊3用於根據凸輪機構2輸出的位移將絲網平整地引入到成形室內。纏網計數模塊4 用於根據凸輪機構2輸出的位移確定開始記錄纏網圈數的時間，並對所纏網的層數進行計數。切網作業模塊5用於在纏網計數模塊4計數達到設定值時，執行切網動作，將纏在圓草捆上的絲網切斷。根據圓周運動具有周期性的特點，引網作業模塊3、纏網計數模塊4、切網作業模塊5均採用旋轉機構實現工作循環。參見圖4-圖6，引網作業模塊3利用張緊皮帶323驅動下引網輥306的旋轉，上引網輥305與下引網輥306嚙合壓緊絲網313並送入圓草捆成形室。纏網計數模塊4利用螺紋的曲線特性，利用深溝螺杆43和喙刀42相配合記錄下引網輥306轉過的圈數，並在纏網作業完成後向切網作業模塊5輸出動作。切網作業模塊5 利用刀架56和刀齒57繞切刀軸52上下收放來切斷絲網313。再如圖1所示，本實施例的控制模塊1包括傳感器101，與傳感器101連接的邏輯控制電路102，與邏輯控制電路102連接的行程開關104、手動作業開關105和電機103。 其中傳感器101設置在成形室內，用於檢測圓草捆是否符合打捆條件，是則向與其連接的邏輯控制電路102發送信號，邏輯控制電路102接收由傳感器101以及手動作業開關105 傳來的信號，並根據一定的與、或、非邏輯組合分析所要執行的動作，然後邏輯控制電路102 向執行動作的電機103反饋是否動作的信息；當凸輪機構2完成工作循環後觸動行程開關 104，行程開關104向邏輯控制電路102發出信號，控制電路1完成一個循環並進入待機狀態。其中手動作業開關105用於在本裝置作業過程中出現異常情況時，如絲網用完需要更換絲網，裝置內出現異物需要停機清理時，需要通過手動作業開關105來控制本裝置停轉或步進運動。行程開關104用於將接收到的凸輪機構2的位移轉換為開關信號，並將信號發送給邏輯控制電路102。如圖2、圖4以及圖11所示，本實施例的引網作業模塊3包括第一側壁301、第二側壁302、絲網軸303、絲網輥304、上引網輥305、下引網輥306、下引網輥軸307、直角連杆 308、帶輪309、張緊輪310、拉彈簧311以及折彎連杆312。其中第一側壁301和第二側壁302兩個平行設置，兩個側壁之間垂直安裝有絲網軸303，絲網軸303的兩端固定在兩個側壁301和302上，且與該兩個側壁垂直，可相對於兩個側壁自由旋轉。絲網軸303上套有絲網輥304，絲網輥304上纏繞有絲網313。兩個側壁之間還可以設置多條肋板314，用來固定和連接兩個側壁；側壁在垂直方向上的兩側邊緣設有安裝孔315，用於將兩個側壁安裝在各種類型的圓草捆打捆機上。本實施例的兩個側壁301和302之間還設置了相互平行的上引網輥305、下引網輥306，其中上引網輥305和下引網輥306平行設置並且緊密接觸，還可以根據實際情況設置一個或多個輔助網輥316，輔助網輥316的作用是輔助絲網313以合適的角度穿過上引網輥305和下引網輥306之間的空間，使得絲網313與下引網輥306之間的摩擦力儘可能大。 下引網輥軸307的一端設有直角連杆308和帶輪309，其中直角連杆308位於第二側壁302 與帶輪309之間並可以繞下引網輥軸307自由轉動，帶輪309固定在下引網輥軸307上；直角連杆308靠近皮帶的直角端設有張緊輪310，另一直角端設有彈簧掛接孔317。直板318 上也設有彈簧掛接孔324，拉彈簧311的一端掛接在直板318的彈簧掛接孔324內，拉彈簧 311的另一端掛接在直角連杆308上的彈簧掛接孔317內；絲網輥304上的絲網313繞過輔助網輥316後從上引網輥305和下引網輥306之間穿過。直板318、軸套319和扇形板320依次設置在輔助網輥316上，由內向外連接組成折彎連杆312，折彎連杆312和直角連杆308位於輔助網輥316的同一側。其中直板318遠離軸套319的一端設有彈簧掛接孔324，扇形板320上設多個調節孔321，調節孔321用於調節第一連杆207的掛接位置，每個調節孔321對應第一連杆207不同的掛接位置；折彎連杆312上的軸套319與固定在第二側壁302上的折彎連杆軸322嵌套在一起。本實施例中第一連杆207、折彎連杆312和直角連杆308的作用為改變凸輪機構 2輸出的位移的方向並放大位移的長度，使得張緊輪310獲得在上下方向上的較大行程。如圖2、圖3所示，本實施例的凸輪機構2包括凸輪軸201、齒輪凸輪聯合體、小齒輪202、搖臂軸203、搖臂204、第一短軸205、第二短軸206、第一連杆207、第二連杆208以及撥杆209、套筒213。其中凸輪軸201固定在第二側壁302上，凸輪軸201上套有齒輪凸輪聯合體，齒輪凸輪聯合體包括以各自的軸心為中心，由內向外依次連接在一起的大齒輪210、凸輪軸套 211和凸月形的凸輪212，其中大齒輪210靠近第二側壁302。電機103固定安裝到第二側壁302上，電機103輸出端與小齒輪202連接，小齒輪202與大齒輪210嚙合；電機103能夠通過小齒輪202驅動齒輪凸輪聯合體繞凸輪軸201轉動。第二側壁302的內側還固定有搖臂軸203，搖臂軸203上連接有搖臂204，搖臂204 可以繞搖臂軸203旋轉；搖臂204的另一端設有第一短軸205和第二短軸206，其中第一短軸205上連接有第一連杆207，第一連杆207可以繞第一短軸205旋轉；第二短軸206靠近齒輪凸輪聯合體，第二短軸206上連接有第二連杆208，第二連杆208可以繞第二短軸206 旋轉。第一短軸205和第一連杆207上的孔嵌套在一起，用於向引網作業模塊3輸出位移； 套筒213嵌套在第二短軸206上，套筒213和凸輪212保持高副接觸。凸輪212外側邊緣遠休止角和推程運動角的交界處垂直固定有撥杆209 ；由於凸輪212比較薄，而行程開關104的觸點也比較細小，因此優選地在第二側壁302內側固定有壓板軸214，壓板軸214上設置有壓板215，其形狀為槽形，壓板215上開設有孔，該孔與壓板軸214嵌套在一起，壓板215用於向固定在第二側壁302上的行程開關104傳遞位移。第一連杆207的一端和第一短軸205嵌套在一起，另一端和折彎連杆312上的調節孔321嵌套在一起。
再如圖2、圖5以及圖6、圖9所示本實施例的纏網計數模塊4包括計數杆41、 喙刀42和深溝螺杆43 ；計數杆41的一端設有兩個孔，另一端並排設置有兩個短杆44，兩個短杆44分別與喙刀42上的一個圓孔421和一個弧形凹槽422嵌套，計數杆41用於喙刀42和切刀連杆 51間的動作傳遞；喙刀42的刀口 423卡在深溝螺杆43的螺紋凹槽內，喙刀42與深溝螺杆 43配合用於記錄下引網輥306轉過的圈數。其中深溝螺杆43位於帶輪309遠離直角連杆308的一側的下引網輥軸307上。再如圖5、圖6和圖7所示本實施例的切網作業模塊5包括切刀連杆51、切刀軸 52、刀架56、刀齒57。第二連杆208的一端和第二短軸206相連，另一端和切刀連杆51鉸接；切刀連杆 51 一側與切刀軸52固定連接，切刀連杆51的另一側並排設有一個短半軸53和一個長半軸 M，短半軸53和長半軸M與計數杆41 一端的兩個孔嵌套在一起。在計數杆41與開口銷 58之間的長半軸M上設有壓彈簧55。本實施例的切刀連杆51和切刀軸52固定連接在一起，切刀軸52安裝在兩側壁上並可以自由轉動；刀架56固定在切刀軸52上，刀架56的邊緣設有一排刀齒57 ；絲網313 從上引網輥305和下引網輥306之間伸出後從刀架56和刀齒57的下方穿過，然後纏繞在成形室內的草捆上；計圈作業完成後，計數杆41落下並帶動切刀軸52轉動，刀架56和刀齒 57隨切刀軸52轉動切斷絲網313。裝配後的纏網計數模塊4和切網作業模塊5需要保證切刀連杆51和計數杆41 可以繞切刀軸52旋轉；計數杆41能夠橫向移動並能在壓彈簧55作用下沿長半軸M向切刀連杆51方向復位；喙刀42的刀口 423能夠卡在深溝螺杆43的凹槽內；計數杆41不能觸及深溝螺杆43。本發明還提供了一種圓草捆自動纏網方法，如圖1-圖11，並結合圖12所示，該方法包括(1)傳感器101檢測成形室內的圓草捆，當檢測到圓草捆成形並達到密度要求後， 向邏輯控制電路102發出信號，邏輯控制電路102判斷本裝置沒有異常，則控制電機103通電，電機103轉動，並帶動小齒輪104驅動大齒輪210轉動；(2)大齒輪210轉動帶動凸輪212向搖臂204輸出的位移由S1向&增大，搖臂204 擺動並牽動第一連杆207和第二連杆208運動；參見圖3，在凸輪212以勻角速度ω順時針轉動δ t的過程中，凸輪212輪廓AB段的向徑逐漸增加，推動套筒213到達距離凸輪212 的軸心0最遠的行程BC段。此時引網作業模塊3的狀態如圖2、圖3、圖4以及圖8所示，隨著套筒213位置的提升，當套筒213經過第一連杆207時帶動折彎連杆312繞折彎連杆軸322轉動，折彎連杆 312通過拉彈簧311帶動直角連杆308繞下引網輥軸307轉動，直角連杆308帶動張緊輪 310向上運動並張緊皮帶323，此時凸輪212對應的轉角St*推程運動角。此時引網作業模塊3處於引網進入草捆成形室狀態。此時纏網計數模塊4的狀態如圖1、圖3、圖8以及圖9所示，搖臂204牽動第一連杆207並拉動第二連杆208提升，第二連杆208提升帶動切刀連杆51繞切刀軸52逆時針轉動，計數杆41和喙刀42隨切刀連杆51 —同逆時針轉動，由深溝螺杆43下方轉到上方。纏網計數模塊4處於向待機位置移動的過程中。此時切網作業模塊5如圖1、圖8所示，搖臂204拉動第二連杆208提升，第二連杆208提升帶動切刀連杆51繞切刀軸52逆時針轉動，固定在切刀軸52上的刀架56和刀齒57也隨之逆時針轉動，此時切網作業模塊5處於收起切刀狀態。(3)在凸輪212繼續轉動δ 3的過程中，凸輪212輪廓BC段向徑不變，此時套筒 213處於距離凸輪212的軸心最遠位置處停留不動，凸輪212的轉角δ s保持在遠休止角。此過程中，引網作業模塊3的工作狀態如圖1、圖9所示絲網313由上引網輥305 和下引網輥306擠壓牽引進入圓草捆成形室的引網作業持續進行。直到絲網313引入圓草捆成形室內的長度達到一定長度，絲網313即可在草捆和壓捆部件產生的摩擦力作用下隨草捆一起轉動並纏繞在草捆上。絲網313引入圓草捆成形室內的長度經由數次試驗測得， 並由此確定下引網輥軸307上深溝螺杆43的長度。此過程中，計數杆41和喙刀42懸停在深溝螺杆43上方。纏網計數模塊4處於待機位置。(4)當凸輪212繼續轉動Sh時，凸輪輪廓CA段的向徑逐漸減小，套筒213在各連杆的作用下，回到起始位置，凸輪212在這個過程處於回程運動角。然後凸輪212繼續轉動， 凸輪212上的撥杆209碰觸壓板215，壓板215壓下行程開關104，電機103斷電，凸輪212停轉。此過程中，引網作業模塊3的狀態如圖3、圖4以及圖10所示，在自身重力作用下， 第一連杆207下降，折彎連杆312和直角連杆308逆時針轉動，直角連杆308上的張緊輪 310向下運動並使皮帶323鬆弛，此時絲網313在草捆和壓捆部件產生的摩擦力作用下隨草捆一起轉動並纏繞在草捆上。引網作業模塊3處於隨動狀態。此過程中，纏網計數模塊4的狀態如圖5、圖6以及圖10所示，搖臂204隨第二連杆208下落，在刀架56和計數杆41的重力作用下第二連杆208隨切刀連杆51繞切刀軸52 順時針轉動，計數杆41和喙刀42下落，喙刀42卡在深溝螺杆43的螺紋內。隨著深溝螺杆 43的轉動，計數杆41和喙刀42也隨著螺紋的凹槽向外移動，當移到深溝螺杆43頂端時， 計數杆41和喙刀42在刀架56及自身重力作用下快速下落。並由計數杆41向切網作業模塊5輸出動作。纏網計數模塊4中的喙刀42與深溝螺杆43相配合處於記錄纏網圈數過程中，此過程中，計數杆41、刀架56、刀齒57和切刀連杆51繞切刀軸52順時針轉過一個很小的角度，切網作業模塊5處於貼近絲網過程。(5)如圖7和圖11所示，當計數杆41和喙刀42移到深溝螺杆43頂端後，計數杆 41和喙刀42在刀架56及自身重力作用下快速下落，刀架56和刀齒57繞切刀軸52順時針轉動。由於刀齒57轉過的軌跡與絲網313的餵入路徑相交，所以刀齒57切斷絲網313。 此時，打捆機放出草捆，整個作業過程完成，當下一個圓草捆達到密度要求後，電機103再次啟動時，裝置重複上述運動循環。由以上實施例可以看出，本發明實施例提供的圓草捆自動纏網裝置及方法具有以下有益效果1、本發明採用機械結構與控制電路相結合的方式，實現了引網、對圓草捆進行纏網和切網的自動作業，提高了自動化程度和打捆效率；
2、本發明的控制電路中設有行程開關和手動作業開關，採用手動、半自動和全自動多級冗餘設計，大大提高了本裝置的安全性和可靠性，不會對操作人員造成人身傷害；3、本發明採用模塊化設計，在本裝置的側壁上開設有若干安裝孔，使其不僅可以安裝於各種類型的圓草捆打捆機上，而且維修保養方便；4、本發明的整體形狀為長方體，機構獨立，能安裝在各種類型的圓捆機上。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種圓草捆自動纏網裝置，其特徵在於，包括控制模塊，用於檢測圓草捆是否符合打捆條件，是則控制凸輪機構動作； 所述凸輪機構，與所述控制模塊連接，用於在所述控制模塊的控制下，輸出分別使引網作業模塊、纏網計數模塊和切網作業模塊動作的位移；所述引網作業模塊，與所述凸輪機構連接，用於根據所述凸輪機構輸出的位移將絲網引入到成形室內；所述纏網計數模塊，與所述凸輪機構連接，用於根據所述凸輪機構輸出的位移確定開始記錄纏網圈數的時間，並對所纏網的層數進行計數；所述切網作業模塊，分別與所述凸輪機構和纏網計數模塊連接，用於在所述纏網計數模塊纏繞圓草捆的絲網層數達到設定值後將纏在圓草捆上的絲網切斷。
2.如權利要求1所述的圓草捆自動纏網裝置，其特徵在於，所述控制模塊包括 傳感器，用於檢測圓草捆是否符合打捆條件，是則向邏輯控制電路發送信號；行程開關，用於將接收的凸輪機構的位移轉化為開關信號，並將所述開關信號傳輸給邏輯控制電路；邏輯控制電路，分別與所述傳感器和行程開關連接，用於根據所述傳感器和行程開關發送的信號決定是否動作並控制電機運轉；電機，與所述邏輯控制電路連接，用於驅動凸輪機構動作。
3.如權利要求2所述的圓草捆自動纏網裝置，其特徵在於，所述控制模塊還包括手動作業開關，與所述邏輯控制電路連接。
4.如權利要求3所述的圓草捆自動纏網裝置，其特徵在於，所述引網作業模塊包括 平行設置的第一側壁和第二側壁，垂直安裝於所述第一側壁和第二側壁之間的絲網軸，套設在所述絲網軸上的絲網輥；所述第一側壁和第二側壁之間設置有相互平行的上引網輥、下引網輥，所述下引網輥通過下引網輥軸固定在第二側壁上，所述下引網輥軸上由內向外設有可繞下引網輥軸轉動的直角連杆和帶輪；所述直角連杆的直角端設有張緊輪，另一直角端設有彈簧掛接孔；折彎連杆，其通過折彎連杆軸固定在所述第二側壁上；所述折彎連杆包括由內向外依次連接的直板、軸套和扇形板，所述直板遠離軸套的一端設有彈簧掛接孔，所述彈簧掛接孔上掛接有拉彈簧，所述拉彈簧的另一端掛接在直角連杆上的彈簧掛接孔內；所述扇形板上設有用於調節第一連杆掛接位置的調節孔，所述軸套與所述折彎連杆軸嵌套。
5.如權利要求4所述的圓草捆自動纏網裝置，其特徵在於，所述凸輪機構包括固定在所述第二側壁上的凸輪軸，由內向外依次安裝在所述凸輪軸上的大齒輪、凸輪軸套和凸輪，所述大齒輪上嚙合連接有小齒輪，所述小齒輪與所述電機連接；所述第二側壁上固定有搖臂軸，所述搖臂軸上連接有可繞所述搖臂軸旋轉的搖臂，所述搖臂的另一端設有第一短軸和第二短軸，所述第一短軸與第一連杆上的孔嵌套，所述第二短軸與第二連杆上的孔嵌套，所述第二短軸上還套有套筒，所述套筒和凸輪高副接觸； 所述凸輪外側邊緣遠休止角和推程運動角的交界處垂直固定有撥杆。
6.如權利要求5所述的圓草捆自動纏網裝置，其特徵在於，所述凸輪機構還包括固定在所述第二側壁上的壓板軸，壓板通過其一端開設的孔與壓板軸嵌套在一起，所述折彎連杆的調節孔與所述第一連杆遠離第一短軸的一端嵌套。
7.如權利要求6所述的圓草捆自動纏網裝置，其特徵在於，所述纏網計數模塊包括 計數杆，所述計數杆的一端設有兩個孔，另一端並排設置有兩個短杆，兩個所述短杆分別與喙刀上的圓孔嵌套，以及和所述喙刀的弧形凹槽嵌套；所述喙刀的刀口卡在深溝螺杆的螺紋凹槽內，所述喙刀與深溝螺杆配合用於記錄下引網輥轉過的圈數。
8.如權利要求7所述的圓草捆自動纏網裝置，其特徵在於，所述切網作業模塊包括 切刀連杆，與所述第二連杆遠離第二短軸的一端連接，所述切刀連杆內側固定連接有切刀軸，所述切刀連杆外側並排設有短半軸和長半軸，所述短半軸和長半軸與計數杆一端的兩個孔嵌套，所述長半軸伸出計數杆的一端設有壓彈簧；所述切刀連杆和切刀軸固定連接在一起，所述切刀軸安裝在第一側壁和第二側壁上並可以自由轉動；所述切刀軸上固定有刀架，所述刀架的邊緣設有一排刀齒。
9.如權利要求4-8任一項所述的圓草捆自動纏網裝置，其特徵在於，所述第一側壁和第二側壁之間還設置有若干條肋板，所述第一側壁和第二側壁在垂直方向上的兩側邊緣設置有安裝孔。
10.一種圓草捆自動纏網方法，其特徵在於，包括步驟10、檢測圓草捆是否符合打捆要求，是則根據行程開關和手動作業開關的信號，控制電機轉動，電機轉動帶動凸輪機構動作；步驟20、引網作業模塊根據凸輪機構輸出的位移將絲網引入到成形室內； 步驟30、纏網計數模塊根據凸輪機構輸出的位移確定開始記錄纏網圈數的時間，並對所纏的絲網圈數進行計數；步驟40、當所述纏網計數模塊所纏的絲網圈數達到設定值時所述切網作業模塊將絲網切斷。
11.如權利要求10所述的圓草捆自動纏網方法，其特徵在於，所述步驟10具體包括 傳感器檢測成形室內的圓草捆是否符合打捆要求，是則向邏輯控制電路發出信號，所述邏輯控制電路判斷沒有異常，則控制電機轉動，所述電機通過小齒輪驅動大齒輪轉動。
12.如權利要求11所述的圓草捆自動纏網方法，其特徵在於，所述步驟20具體包括 所述大齒輪的轉動帶動凸輪向搖臂輸出的位移逐漸增大，所述搖臂擺動並牽動第一連杆和第二連杆運動；凸輪以勻角速度順時針轉動，推動所述套筒到達距離凸輪的軸心最遠的位置；隨著所述套筒位置的提升，當套筒經過第一連杆時帶動折彎連杆繞折彎連杆軸轉動，所述折彎連杆通過拉彈簧帶動直角連杆繞下引網輥軸轉動，直角連杆帶動張緊輪向上運動並張緊皮帶，下引網輥在皮帶的帶動下轉動將絲網引入到成形室中。
13.如權利要求12所述的圓草捆自動纏網方法，其特徵在於，所述步驟30具體包括 搖臂的運動牽動第一連杆並拉動第二連杆提升，第二連杆提升帶動切刀連杆繞切刀軸逆時針轉動，計數杆和喙刀隨切刀連杆一同逆時針轉動，且所述計數杆由深溝螺杆下方轉到上方；隨著所述凸輪繼續轉動，當凸輪輪廓段的向徑逐漸減小時，套筒在各個連杆的作用下， 回到起始位置；凸輪繼續轉動，當凸輪上的撥杆碰觸壓板，壓板壓下行程開關，電機斷電，凸輪停轉；然後在自身重力作用下，第一連杆下降，帶動折彎連杆和直角連杆逆時針轉動，直角連杆上的張緊輪向下運動並使皮帶鬆弛，此時絲網轉動並纏繞在圓草捆上；此時搖臂隨第二連杆下落，在刀架和計數杆的重力作用下第二連杆隨切刀連杆繞切刀軸順時針轉動，計數杆和喙刀下落，喙刀卡在深溝螺杆的螺紋內，隨著深溝螺杆的轉動，計數杆和喙刀也隨著螺紋的凹槽向外移動，當移到深溝螺杆頂端時，計數杆和喙刀在刀架及自身重力作用下快速下落。
14.如權利要求13所述的圓草捆自動纏網方法，其特徵在於，所述步驟40具體包括 當所述計數杆和喙刀移到深溝螺杆頂端後，計數杆和喙刀在刀架及自身重力作用下快速下落，刀架和刀齒繞切刀軸順時針轉動，刀齒切斷絲網。
15.如權利要求14所述的圓草捆自動纏網方法，其特徵在於，所述步驟40之後還包括步驟50、所述切網作業模塊根據凸輪機構輸出的位移帶動切網作業模塊回到切網動作前的位置。
16.如權利要求15所述的圓草捆自動纏網方法，其特徵在於，所述步驟50具體包括 在下一個工作循環之初，大齒輪的轉動帶動凸輪向搖臂輸出的位移逐漸增大，所述搖臂擺動並牽動第一連杆和第二連杆運動；凸輪以勻角速度順時針轉動，推動所述套筒到達距離凸輪的軸心最遠的位置；隨著所述套筒位置的提升，第二連杆提升帶動切刀連杆繞切刀軸逆時針轉動，刀架和刀齒隨之繞切刀軸逆時針轉動，切網模塊回到切網動作前的位置。
全文摘要
本發明涉及農業機械領域，具體公開了一種圓草捆自動纏網裝置及自動纏網方法，該裝置包括控制模塊，用於檢測圓草捆是否符合打捆條件，是則控制凸輪機構動作；凸輪機構與控制模塊連接，用於在控制模塊的控制下，輸出分別使引網作業模塊、纏網計數模塊和切網作業模塊動作的位移；引網作業模塊，與凸輪機構連接，用於根據凸輪機構輸出的位移將絲網引入到成形室內；纏網計數模塊與凸輪機構連接，用於根據凸輪機構輸出的位移確定何時對圓草捆進行纏網計數操作，並對所纏網的層數進行計數；切網作業模塊分別與凸輪機構和纏網計數模塊連接，用於將纏在圓草捆上的絲網切斷。本發明提高了草捆打捆的自動化程度和效率，節省人力物力。
文檔編號A01F15/14GK102232337SQ20111004851
公開日2011年11月9日 申請日期2011年2月28日 優先權日2011年2月28日
發明者劉鵬軍, 王光輝, 王德成, 王永浩, 高東明 申請人:中國農業大學