[发明专利]用于头部高度控制系统的传感器

说明书

技术领域

本发明一般涉及农业联合收割机。具体涉及头部高度控制系统。更具体地，涉及一种用于指示联合收割机的收割头的高度的传感器。

背景技术

农业联合收割机一般配备有设置在车辆前部的收割头，以在车辆穿过田地时卷入农作物、将农作物从地面分离、并传送到联合收割机车辆自身内部的脱粒、分离以及清洁系统。

农业联合收割机面临的问题之一是必须将收割头尽可能地靠近地面，以收获尽可能多地农作物。同时，收割头(如果是玉米收割头)是不允许被挖进土地里的，否则会产生明显的损毁。

这一问题的解决方法已经提供一种头部高度控制系统，以检测头部在地面之上的高度并将头部维持在恒定高度。当车辆穿过田地在头部和联合收割机之下的土地上升和下降时，这是自动完成的。

这些系统最初是机械的，后来是机械液压的。最近以来，这些系统已经使用与数字微处理器连接的电子头部高度传感器。数字微处理器可程式化，以接收来自传感器的高度信号并控制电力液压阀，该电力液压阀适当时响应地升高或降低收割头。

这些传感器的一个问题是它们处理所接收的粗处理的能力。传感器一般是触点传感器，其一端连接到头部，另一端在地面上方拖动。联合收割机和头部经常改变方向，从前进到后退到侧向转向。进一步而言，头部可以水平地向地面降下，如果在头部与地面之间没有提供空间，这则会撞坏传感器。所有这些均能引起严重损坏，除非传感器足够大且牢固(或足够小或有弹性)以避免受到伤害。

第6202395号美国专利揭露一种靠近中耕作物头部顶点的前端安装的头部高度传感器。“顶点”是被设计为几乎在地面上行进并分开相邻的两行农作物的农作物行分隔器。顶点以梳子的齿分隔头发的方式分隔成行农作物。传感器固定到顶点的下方并包括附装到旋转传感器(48)的弹性传感器臂(40)，且传感器具有与地面接合的球(46)。传感器臂通过提供一卷簧(42)做为其长度一部分而被制成为韧性的。在可选的实施方式中，同样的韧性传感器臂附装到设置在韧性传感器臂(96)与卷簧(98)之间的托架(62)上。其同样具有与地面接合的球(102)。

这种设置会遭遇几种问题。制成传感器臂(40、96)的卷簧(42、98)在田地里弯曲时，使传感器臂韧性易于在其线圈内收集植物物体。因此其不会返回至其最初形状并且不再显示地面之上的正确高度。进一步而言，球(46，102)因为其球形形状而易于收集灰尘和植物物体。更进一步而言，球是对称的，其无转向功能并且让臂的下部在地面之上向左和向右偏斜。由于臂的轴是韧性的，这横向偏斜造成具体的问题，并且因此在臂端部的球由于土壤而向左和向右偏斜时易于弯折。这造成错误的读取。

第6883299和7310931号美国专利涉及一种解决上述三个问题的头部高度传感器。首先，一些头部并没有当收割头降低到地面时用于收容传感器的凹槽。第二，比起之前，收割头更接近于地面运行，因此在收割头的底部和地面之间提供可以运行传感器的小空间。第三，当头部更接近于地面时，其有利于感测到更前方的收割头(即更靠近于收割头的前部)的高度，因此允许高度控制器尽早地感测到高度并纠正高度。为解决这些问题，设备具有带特别弯曲部的传感器臂，当收割头更靠近地面时，该传感器臂促使臂的地面接触顶点向前朝向收割头的前部移动。臂是细且韧性的并且具有锥形横切面，因此其在平地与收割头的平底部之间可以被弄扁平的。臂由聚氨酯制成，以允许其被严重弯折而不会损坏并回复至其最初形状。臂非常轻，因而其需要附加的弹簧以保持臂向下朝向地面。

所述的第’299和’931号专利的传感器装置适合于沿地面拖曳的具有平底部的平台收割头。这些专利的传感器臂避免使用所述第’395号专利的为弹性而使用的卷簧，但是所述第’299号专利的最终的弯曲韧性臂细且易于损坏。

发明内容

本发明的目的是根据需要提供一种精确且刚性的头部高度传感器，并且避免了现有技术装置韧性的需要。

根据本发明至少权利要求1教授的内容而解决了问题，引用特征的其他权利要求进一步详细阐述了更大优势的解决方案。