[发明专利]自动移栽机取喂控制系统及其控制方法

摘要

本发明提供了一种自动移栽机取喂控制系统及其控制方法，包含移盘控制系统、取苗控制系统、投苗控制系统、可编程控制器；采用步进电机与底盘发动机两个主动力源，将底盘动力源分别传递给栽植鸭嘴及分苗旋杯同时连接充气泵为气缸提供气源，仅运用5个传感器及1个编码器实现各部件间的运动协调，利用触摸屏设计操作界面并能实时监控报警。

主权项

1.一种自动移栽机取喂控制系统，包含移盘控制系统、取苗控制系统、投苗控制系统、可编程控制器；移盘控制系统包括步进电机驱动器、纵向移盘步进电机(243)、横向移盘气缸(232)、穴盘位置传感器(25)和穴盘计数器，所述纵向移盘步进电机(243)、横向移盘气缸(232)分别与可编程控制器相连，步进电机驱动器控制纵向移盘步进电机(243)工作，并带动穴盘实现纵向进给，横向移盘气缸(232)带动穴盘实现横向进给；所述穴盘位置传感器(25)位于取苗爪(34)翻转取苗对应位置，与可编程控制器相连，用于定位穴盘初始进盘位置，触发取苗运动；所述穴盘计数器通过所述步进电机(243)正向脉冲触发，所述步进电机(243)每发出一次正向脉冲，下移次数加一以此记录穴盘下移的行数；穴盘位置传感器(25)用于定位穴盘初始进盘位置，触发取苗运动；穴盘计数器计量穴盘下移的行数；取苗控制系统包括取苗机构(3)、电磁阀、磁性开关A(36)、磁性开关B(37)、磁性开关C(38)，取苗机构(3)包括滑槽板(31)、小门架(32)、门型取苗翻转气缸(33)、取苗爪(34)和大门架(35)，取苗爪个数为n，n个取苗爪(34)成排布置，所述滑槽板(31)上开有滑槽(311)、固定设置在所述移栽机的底盘(1)上，所述大门架(35)两个侧臂的底端可转动地装在所述底盘(1)或者与所述底盘(1)相对固定的结构上，并且所述大门架(35)的一个侧臂的底端靠近所述滑槽板(31)或者转动地安装在所述滑槽板(31)上；所述小门架(32)转动安装在所述大门架(35)侧臂的内侧、通过销轴(321)与滑槽(311)连接；所述取苗爪(34)固定安装在所述小门架(32)上；所述门型取苗翻转气缸(33)转动安装在滑槽板(31)或者任何与滑槽板(31)相对固定的结构上，所述门型取苗翻转气缸(33)的推杆的伸出端与大门架(35)转动连接；磁性开关A(36)、磁性开关B(37)以及磁性开关C(38)分别安装于门型取苗翻转气缸(33)的伸出极限位、取苗爪(34)接触钵苗时对应伸出位以及缩回极限位，并分别与可编程控制器相连；所述可编程控制器还分别通过电磁阀与取苗爪(34)的取苗爪开合气缸(341)、门型取苗翻转气缸(33)相连；投苗控制系统包括与成排的取苗爪(34)平行排列的分苗机构(4)、增量式编码器(47)、光电传感器(46)、高速计数器、投苗脉冲寄存器、苗杯计数器、计数允许开关和光电传感器(46)状态寄存器，所述取苗爪(34)包括取苗爪针(343)、苗爪开合气缸(341)、电磁阀，所述分苗机构(4)包含串联成环且可随环旋转的多个苗杯(44)，以承接取苗爪(34)投出的苗；所述增量式编码器(47)装在自动移栽机动力机构的分苗机构分动箱处，用于根据分动箱的转速测量苗杯(44)的转动，并根据苗杯(44)的转动发出脉冲；所述光电传感器(46)置于分苗机构(4)中的一个苗杯(44)外壁一侧，用于检测苗杯(44)的转动，所述高速计数器用于对增量式编码器(47)的脉冲进行计数；所述投苗脉冲寄存器用于存储每个取苗爪(34)对应的投苗脉冲数值；从苗杯(44)旋转方向相反的方向起算，第n个取苗爪(34)对应的投苗脉冲数值An＝[D0+(n‑1)×D]×B/C，其中，B等于增量式编码器(47)每转一周高速计数器所产生的脉冲数值，C等于增量式编码器(47)每转一周苗杯(44)对应走过距离，D0等于第1个取苗爪(34)的投苗距离，指投苗功能启动时，第一个取苗爪(34)中心与其后一个苗杯(44)中心之间距离，D等于相邻两个苗杯(44)的中心之间的距离；所述苗杯计数器根据光电传感器(46)产生的上升沿信号对旋转通过的苗杯(44)数量进行计数；计数允许开关控制苗杯计数器计数的范围，当苗杯计数器的计数大于等于n‑2时，将苗杯计数器及高速计数器的计数清零；光电传感器状态寄存器用于寄存光电传感器(46)的状态，确保投苗过程中不重复触发投苗程序；可编程控制器根据穴盘位置传感器(25)的信息指令步进电机驱动器驱动步进电机(243)转动，穴盘随步进电机(243)快速转动纵向进给供苗，穴盘运动到穴盘位置传感器(25)安装位置时，根据穴盘产生上升沿信号，判断纵向快速进盘结束控制步进电机(243)停止转动；并在一次取苗完成后启动横向移盘气缸(232)，使穴盘向左移动一个穴孔的距离，进行二次取苗；再次启动步进电机(243)纵向下移，电机转动距离为指定穴盘苗行间距后，取苗爪(34)取苗；横向移盘与纵向下移交替重复完成整盘取苗；根据磁性开关A(36)、磁性开关B(37)以及磁性开关C(38)的输入信号，通过电磁阀控制取苗爪(34)开合气缸、门型取苗翻转气缸(33)伸缩，并分别定位投苗触发点，取苗爪(34)开始收缩点以及取苗完成点；通过高速计数器获得增量式编码器(47)发出的脉冲计数，并根据该脉冲计数、投苗脉冲寄存器中存储的每个取苗爪(34)对应的投苗脉冲数值，发出驱动信号经信号放大器放大后控制所述电磁阀的闭合，通过苗爪开合气缸驱动取苗爪(34)进行投苗动作。