專利名稱：滾針式地膜打孔機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地膜打孔機(jī)控制系統(tǒng)，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
·為了提高水果的品質(zhì)和產(chǎn)量，果農(nóng)們在果樹下鋪設(shè)具有反射效果的地膜，利用地膜對陽光的反射保證樹的下部果實(shí)朝地那一面也能受到陽光的照射。但是，在樹下鋪滿地膜后，會(huì)出現(xiàn)三個(gè)問題，一是樹根透氣性不好；ニ是下雨期間及下雨后雨水不能及時(shí)滲透到地下；三是雨水對地膜有損害作用。為了解決這ー問題，就需要在地膜上打出大小和間距合理的小孔。傳統(tǒng)的地膜打孔方式是手工打孔，打出來的孔大小不一，排列不規(guī)則，這樣會(huì)影響地膜的光照效果，且打孔效率低下。因此，有必要研制出既能提高打孔效率，又不影響透氣和反光效果的地膜打孔設(shè)備，控制系統(tǒng)是其關(guān)鍵組成部分?？刂葡到y(tǒng)用以協(xié)調(diào)卷輥、針輥及氈輥有機(jī)聯(lián)動(dòng)，處理卷輥轉(zhuǎn)動(dòng)過程中回轉(zhuǎn)半徑不斷變化所帯來的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，為了保證地膜上打出孔的孔徑符合要求、分布均勻，打孔效率高，需要控制打孔機(jī)卷輥轉(zhuǎn)速、針輥轉(zhuǎn)速，保證地膜的線速度與針輥針尖處的線速度一致。控制氈輥的升降時(shí)機(jī)，保證在地膜的線速度與針輥針尖處的線速度一致吋，氈輥才能升起。滾針式地膜打孔機(jī)控制系統(tǒng)由打孔機(jī)控制模塊、速度設(shè)置模塊、速度測量模塊、控制信號模塊、氈輥控制模塊、針輥?zhàn)冾l器控制模塊和卷輥?zhàn)冾l器控制模塊組成。在工作開始時(shí)首先通過速度設(shè)置模塊設(shè)置打孔時(shí)地膜的線速度，然后利用控制信號模塊發(fā)出啟動(dòng)打孔信號。打孔機(jī)控制模塊接收到啟動(dòng)信號后，以默認(rèn)頻率啟動(dòng)變頻器和電動(dòng)機(jī)，這時(shí)地膜的實(shí)際線速度還沒有和設(shè)定的線速度達(dá)到同歩。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，打孔機(jī)控制模塊通過速度測量模塊采集到當(dāng)前的線速度數(shù)據(jù)，并利用當(dāng)前線速度數(shù)據(jù)計(jì)算出卷輥的當(dāng)前直徑，根據(jù)卷輥直徑和針輥直徑計(jì)算變頻器的輸出頻率。打孔機(jī)控制模塊將計(jì)算得到的變頻器輸出頻率傳輸給針輥?zhàn)冾l器控制模塊和卷輥?zhàn)冾l器控制模塊，并及時(shí)更新兩個(gè)變頻器的工作頻率。針輥?zhàn)冾l器和卷輥?zhàn)冾l器工作頻率得到更新后，實(shí)際線速度和設(shè)置線速度達(dá)到同步，升起氈輥，開始打孔。當(dāng)打孔機(jī)控制模塊接收到停止信號后，先落下氈輥，然后停止變頻器和電動(dòng)機(jī)的工作。本技術(shù)解決方案一種較好的實(shí)施方式是，這種結(jié)構(gòu)的滾針式地膜打孔機(jī)控制系統(tǒng)，既能夠保地膜上打出孔的孔徑符合要求、分布均勻，又能保證打孔效率高。


圖1——滾針式地膜打孔機(jī)控制系統(tǒng)流程示意圖
圖2-卷輥、針輥電動(dòng)機(jī)控制電路原理圖
圖3——轉(zhuǎn)速測量控制電路原理圖 圖4——租輥控制電路原理圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明的實(shí)施例，用來進(jìn)ー步說明技術(shù)解決方案。由圖1看出，滾針式地膜打孔機(jī)控制系統(tǒng)由控制模塊、速度設(shè)置模塊、速度測量模塊、控制信號模塊、氈輥控制模塊、針輥?zhàn)冾l器控制模塊和卷輥?zhàn)冾l器控制模塊等組成。滾針式地膜打孔機(jī)控制系統(tǒng)工作原理為在工作開始時(shí)首先通過速度設(shè)置模塊設(shè)置打孔時(shí)地膜的線速度，然后利用控制信號模塊發(fā)出啟動(dòng)打孔信號。打孔機(jī)控制模塊接收到啟動(dòng)信號后，以默認(rèn)頻率啟動(dòng)變頻器和電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)吋，實(shí)際線速度還沒有和設(shè)定的線速度達(dá)到同歩。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，打孔機(jī)控制模塊通過速度測量模塊采集到當(dāng)前的線速度數(shù)據(jù)，并利用當(dāng)前線速度數(shù)據(jù)計(jì)算出卷輥的當(dāng)前直徑，根據(jù)卷輥直徑和針輥直徑計(jì)算變頻器的輸出頻率。打孔機(jī)控制模塊將計(jì)算得到的變頻器輸出頻率傳輸給針輥?zhàn)冾l器控制模塊和卷輥?zhàn)冾l器控制模塊，并及時(shí)更新兩個(gè)變頻器的工作頻率。針輥?zhàn)冾l器和卷輥?zhàn)冾l器工作頻率得到更新后，實(shí)際線速度和設(shè)置線速度達(dá)到同歩，升起氈輥，開始打孔。當(dāng)打孔機(jī)控制模塊接收到停止信號后，先落下氈輥，然后停止變頻器和電動(dòng)機(jī)的工作。圖2為卷輥和針輥?zhàn)冾l器控制模塊的部分電路，其中QFO為總開關(guān)，KMl和KM2分別為卷輥電動(dòng)機(jī)和針輥電動(dòng)機(jī)控制電路中的接觸器，MIl和DCM為變頻器啟?？刂仆獠慷俗?，二者之間的開關(guān)由PLC輸出信號控制。當(dāng)總開關(guān)QFO閉合時(shí)，卷輥?zhàn)冾l器、針輥?zhàn)冾l器和PLC均通電運(yùn)行，兩個(gè)變頻器的初始頻率由外部通訊設(shè)置，啟停由變頻器外部端子控制。PLC上電后，會(huì)首先給兩個(gè)變頻器傳送ー個(gè)默認(rèn)頻率。當(dāng)需要啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)吋，要給PLC輸入ー個(gè)啟動(dòng)控制信號，PLC接收到啟動(dòng)控制信號后，閉合相應(yīng)變頻器的外部端子開關(guān)，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。打孔機(jī)處于打孔模式吋，PLC比較測量得到的地膜線速度和設(shè)置線速度，根據(jù)測量結(jié)果動(dòng)態(tài)修調(diào)兩個(gè)變頻器的工作頻率值，并通過通訊將相應(yīng)頻率值傳輸?shù)较鄳?yīng)的變頻器。當(dāng)需要停止電動(dòng)機(jī)吋，要給PLC輸入ー個(gè)停止控制信號，PLC接收到停止控制信號后，斷開相應(yīng)變頻器的外部端子開關(guān)，停止電動(dòng)機(jī)。圖3為速度測量和設(shè)置模塊的部分電路，其中開關(guān)電源為向兩個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器供電的電源。當(dāng)總開關(guān)QFO閉合后，PLC上電工作，兩個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器通電，當(dāng)相應(yīng)的被測量軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳感器把脈沖信號傳送給PLC，PLC根據(jù)收到的脈沖信號的數(shù)量和相應(yīng)的時(shí)間來計(jì)算被測量軸的轉(zhuǎn)速，然后結(jié)合被測量軸的直徑，計(jì)算地膜的線速度。圖4為氈輥控制模塊的部分電路。PLC接收到氈輥升起的控制信號后，輸出信號使開關(guān)閉合，氈輥升起。
權(quán)利要求
1.滾針式地膜打孔機(jī)控制系統(tǒng)機(jī)，由打孔機(jī)控制模塊、速度設(shè)置模塊、速度測量模塊、 控制信號模塊、氈輥控制模塊、針輥?zhàn)冾l器控制模塊和卷輥?zhàn)冾l器控制模塊組成，其特征是，打孔機(jī)控制模塊與速度設(shè)置模塊、速度測量模塊、控制信號模塊、氈輥控制模塊、針輥?zhàn)冾l器控制模塊和卷輥?zhàn)冾l器控制模塊相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾針式地膜打孔機(jī)控制系統(tǒng)，其特征是，速度設(shè)置模塊由開關(guān)電源，卷輥?zhàn)冾l器，針輥?zhàn)冾l器，接觸器KMl和KM2組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾針式地膜打孔機(jī)控制系統(tǒng)，其特征是，速度測量模塊由開關(guān)電源，轉(zhuǎn)速傳感器組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了滾針式地膜打孔機(jī)控制系統(tǒng)，它由控制模塊、速度設(shè)置模塊、速度測量模塊、控制信號模塊、氈輥控制模塊、針輥?zhàn)冾l器控制模塊和卷輥?zhàn)冾l器控制模塊組成。首先通過速度設(shè)置模塊設(shè)置打孔時(shí)地膜的線速度，然后利用控制信號模塊發(fā)出啟動(dòng)打孔信號。打孔機(jī)控制模塊通過速度測量模塊采集到當(dāng)前的線速度數(shù)據(jù)，并計(jì)算出卷輥的當(dāng)前直徑，根據(jù)卷輥直徑和針輥直徑計(jì)算變頻器的輸出頻率，將計(jì)算得到的變頻器輸出頻率傳輸給針輥?zhàn)冾l器控制模塊和卷輥?zhàn)冾l器控制模塊，并及時(shí)更新變頻器的工作頻率。針輥?zhàn)冾l器和卷輥?zhàn)冾l器工作頻率得到更新后，實(shí)際線速度和設(shè)置線速度達(dá)到同步，通過氈輥控制模塊控制氈輥升起，開始打孔。
文檔編號B26D5/00GK103009422SQ20121037900
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者王亮申, 劉其福, 李剛, 高鵬, 李元元 申請人:魯東大學(xué)