(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811401719.0
(22)申请日 2018.11.22
(71)申请人 上海宏英智能科技有限公司
地址 201800 上海市嘉定区南翔镇嘉好路
1690号3幢503室
(72)发明人 张化宏　曾晖　尹修杰　
(74)专利代理机构 上海申新律师事务所 31272
代理人 俞涤炯
(51)Int.Cl.
A01B  59/06(2006.01)
A01B  51/00(2006.01)
(54)发明名称
一种拖拉机悬挂机组自动调平装置及其数
据采集方法
(57)摘要
本发明提供了一种拖拉机悬挂机组自动调
平装置及其数据采集方法，属于农业机械的技术
领域。一种拖拉机悬挂机组自动调平装置包括电
子控制单元、检测单元、自动调平液压控制单元
以及调平单元；本发明通过检测单元和位移传感
器分别检测拖拉机作业时的平衡状态和调平油
缸的活塞位置信息，并通过电子控制单元进行处
理后传递至自动调平液压控制单元，实现对调平
单元的控制，使得作业机组始终保持水平工作状
态，防止出现晃动以及倾斜问题，安全保障性更
高；并且提供了一种用于上述自动调平装置的数
据采集方法，简单、高效且准确的将作业田地的
地面平整度反映出来，便于自动调平装置准确且
合理的进行调平操作，保证作业时农机具始终处
于水平状态。权利要求书2页  说明书5页  附图2页CN 109328511 A 2019.02.15
C N  109328511
A
1.一种拖拉机悬挂机组自动调平装置，其特征在于，包括：电子控制单元、检测单元、调平单元以及自动调平液压控制单元，其中，
所述电子控制单元设置于拖拉机驾驶室内；
所述检测单元为倾角传感器，所述检测单元设置于拖拉机底盘的机体上，且所述检测单元平行于拖拉机底盘设置，在拖拉机水平放置时，所述检测单元的测量轴同样水平放置；
所述调平单元包括油缸总成和位移传感器，所述油缸总成的下端竖直铰接于拖拉机的左下拉杆或右下拉杆的中部上，所述油缸总成的上端铰接于相应的且连接拖拉机的左提升臂或右提升臂上，且所述位移传感器设置于所述油缸总成上并监测所述油缸总成中的调平油缸的活塞位置；
所述自动调平液压控制单元设置于拖拉机上且电气连接有所述电子控制单元，同时所述自动调平液压控制单元也电气连接有所述调平单元，并且所述位移传感器和所述倾角传感器均电气连接于所述电子控制单元的输入模块上。
2.根据权利要求1所述的拖拉机悬挂机组自动调平装置，其特征在于，拖拉机未设置有所述调平单元的所述左下拉杆或所述右下拉杆与相应的所述左提升臂或所述右提升臂之间铰接有提升杆，且在所述调平油
缸的活塞处于中间位置时，所述油缸总成的长度等于所述提升杆的长度。
3.根据权利要求1所述的拖拉机悬挂机组自动调平装置，其特征在于，电子控制单元设置有输出模块，所述输出模块信号连接有所述自动调平液压控制单元。
4.根据权利要求3所述的拖拉机悬挂机组自动调平装置，其特征在于，所述输出模块为PWM输出模块。
5.根据权利要求1所述的拖拉机悬挂机组自动调平装置，其特征在于，所述电子控制单元包括档位选择开关、倾斜角度设置旋钮以及灵敏度设定旋钮，所述档位选择开关、所述倾斜角度设置旋钮以及所述灵敏度设定旋钮均设置于所述电子控制单元的电子控制单元面板上，且所述档位选择开关分为左提、停止、右提和自动四个档位。
6.根据权利要求5所述的拖拉机悬挂机组自动调平装置，其特征在于，所述倾斜角度设置旋钮的选择范围为-30°～30°。
7.根据权利要求5所述的拖拉机悬挂机组自动调平装置，其特征在于，所述灵敏度设定旋钮的选择范围为0～1。
8.一种数据采集方法，用于权利要求1～7中任意一项所述的拖拉机悬挂机组自动调平装置的数据采集，包括以下几个步骤：
步骤S1，所述倾角传感器检测拖拉机的机体的倾斜数据，测量拖拉机的俯仰角度、俯仰角速度、横滚角度以及横滚角速度信息，同时，所述位移传感器检测所述调平油缸的活塞位置信息数据，并将倾斜数据和活塞位置信息数据输入所述电子控制单元；
步骤S2，所述电子控制单元进行数据处理，并输出信号至所述自动调平液压控制单元，控制所述自动调平液压控制单元动作；
步骤S3，所述自动调平液压控制单元控制所述调平油缸动作。
步骤S4，循环重复步骤S1至S3。
9.根据权利要求8所述的一种数据采集方法，其特征在于，所述倾角传感器检测拖拉机的机体的倾斜数据作为作业机组与水平面的角度。
10.根据权利要求9所述的一种数据采集方法，其特征在于，所述位移传感器检测所述调平油缸的活塞位置信息数据作为所述作业机组的自动调平装置的输出补偿角度，且所述输出补偿角度同所述作业机组与水平面的角度形成闭环。
一种拖拉机悬挂机组自动调平装置及其数据采集方法
技术领域
[0001]本发明涉及农业机械的技术领域，具体是涉及一种拖拉机悬挂机组自动调平装置及其数据采集方法。
背景技术
[0002]随着科技的发展，越来越多机械设备被运用在农业生产上，因此，农业机械设备的结构是否合理成为了人们关注的焦点。
同一种调调[0003]由于水稻生产需要平整的水田作为基础，因此，需要采用打浆机等农业机械设备将水田整平。但是，由于水田淤泥下硬地存在左右或前后的高低不平的问题，使得挂设有作业机组的拖拉机在作业的过程中晃动，从而造成整个作业机组左右摇晃，特别是对于宽幅农机具而言，在宽幅农机具左右摇晃时，农机具的其中一端很容易因为晃动而扎入泥土中，轻则造成整田不平的问题，重则造成农机具的损坏，造成损失，还会伴随一定的安全隐患。虽然驾驶员能通过手动操作调整悬挂的作业机组的水平工作状态，但是，要保证宽幅高效的农机具的左右始终水平，驾驶员很难或无法实现。
发明内容
[0004]针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种拖拉机悬挂机组自动调平装置及其数据采集方法，通过采集位于拖拉机底盘上的倾角数据和调平单元内的位移传感器的数据，然后将采集的相关数据
经电子控制单元数据处理后控制自动调平液压控制单元工作，从而控制调平单元动作，从而使得整个作业机组始终处于水平工作状态，即保证农机具左右始终水平，防止出现因晃动而使得其一端扎入泥土中导致的问题，安全保障性更高；并且，提供了上述自动调平装置的数据采集的方法，能简单、高效且准确的将作业田地的底面平整度反映出来，从而便于了悬挂机组自动调平装置准确且合理的进行调平操作，保证作业机组始终处于水平工作状态，既能保护设备，同时也能提高作业效率，提高农业生产水平。
[0005]具体技术方案如下：
[0006]一种拖拉机悬挂机组自动调平装置，具有这样的特征，包括：电子控制单元、检测单元、调平单元以及自动调平液压控制单元，其中，
[0007]电子控制单元设置于拖拉机驾驶室内；
[0008]检测单元为倾角传感器，检测单元设置于拖拉机底盘的机体上，且检测单元平行于拖拉机底盘设置，在拖拉机水平放置时，检测单元的测量轴同样水平放置；
[0009]调平单元包括油缸总成和位移传感器，油缸总成的下端竖直铰接于拖拉机的左下拉杆或右下拉杆的中部上，油缸总成的上端铰接于相应的且连接拖拉机的左提升臂或右提升臂上，且位移传感器设置于
油缸总成上并监测油缸总成中的调平油缸的活塞位置；[0010]自动调平液压控制单元设置于拖拉机上且电气连接有电子控制单元，同时自动调平液压控制单元也电气连接有调平单元，并且位移传感器和倾角传感器均电气连接于电子
控制单元的输入模块上。
[0011]上述的一种拖拉机悬挂机组自动调平装置，其中，拖拉机未设置有调平单元的左下拉杆或右下拉杆与相应的左提升臂或右提升臂之间铰接有提升杆，且在调平油缸的活塞处于中间位置时，油缸总成的长度等于提升杆的长度。
[0012]上述的一种拖拉机悬挂机组自动调平装置，其中，电子控制单元设置有输出模块，输出模块信号连接有自动调平液压控制单元。
[0013]上述的一种拖拉机悬挂机组自动调平装置，其中，输出模块为PWM(英文：Pulse Width Modulation，中文：脉冲宽度调制)输出模块。
[0014]上述的一种拖拉机悬挂机组自动调平装置，其中，电子控制单元包括档位选择开关、倾斜角度设置旋钮以及灵敏度设定旋钮，档位选择开关、倾斜角度设置旋钮以及灵敏度设定旋钮均设置于电子控制单元的电子控制单元面板上，且档位选择开关分为左提、停止、右提和自动四个档位。
[0015]上述的一种拖拉机悬挂机组自动调平装置，其中，倾斜角度设置旋钮的选择范围为-30°～30°。
[0016]上述的一种拖拉机悬挂机组自动调平装置，其中，灵敏度设定旋钮的选择范围为0～1。
[0017]一种数据采集方法，用于上述任意一项所述的拖拉机悬挂机组自动调平装置的数据采集，包括以下几个步骤：
[0018]步骤S1，倾角传感器检测拖拉机的机体的倾斜数据，测量拖拉机的俯仰角度、俯仰角速度、横滚角度以及横滚角速度信息，同时，位移传感器检测调平油缸的活塞位置信息数据，并将倾斜数据和活塞位置信息数据输入电子控制单元；
[0019]步骤S2，电子控制单元进行数据处理，并输出信号至自动调平液压控制单元，控制自动调平液压控制单元动作；
[0020]步骤S3，自动调平液压控制单元控制调平油缸动作。
[0021]步骤S4，循环重复步骤S1至S3。
[0022]上述的一种数据采集方法，其中，倾角传感器检测拖拉机的机体的倾斜数据作为作业机组与水平面的角度。
[0023]上述的一种数据采集方法，其中，位移传感器检测调平油缸的活塞位置信息数据作为作业机组的自动调平装置的输出补偿角度，且输出补偿角度同作业机组与水平面的角度形成闭环。
[0024]上述技术方案的积极效果是：
[0025]上述的拖拉机悬挂机组自动调平装置及其数据采集方法，自动调平装置包括电子控制单元、检测单元、自动调平液压控制单元以及调平单元，实现了对拖拉机和作业机组在作业过程中出现晃动时能及时的通过检测单元和调平单元中的位移传感器检测其平衡状态的数据并传输至电子控制单元后进行数据处理，并通过电子控制单元传输信号至自动调平液压控制单元，通过自动调平液压控制单元控制调平单元内的调平油缸动作，从而使得整个作业机组始终处于水平工作状态，即保证农机具左右始终水平，防止悬挂杆件间隙引起的作业机组自振动影响以及作业机组的左右晃动，防止出现因晃动而使得其一端扎入泥土中导致的损失，提高安全保障性；同时，还提供了用于自动调平装置的数据采集的方法，