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一種帶數字濾波的農田平地機用激光接收器的制作方法

文檔序號:11066273閱讀:663來源:國知局
一種帶數字濾波的農田平地機用激光接收器的制造方法與工藝

本發明涉及一種激光接收器,尤其是一種帶數字濾波的農田平地機用激光接收器,屬于智能農業機械領域。



背景技術:

我國農業用水占全國用水量的75.3%,地面灌溉是我國農業灌溉的主要方法,平整的農田可以提高農田灌溉用水的利用率。

傳統的水田平整方法都是仿形平整,勞動強度大且效率低,同時平整精度低,難以達到精細平整的要求(劉效勇等,2010)。在水田的常規平整中采用的簡易平地設備一般由拖拉機后拖一根木棒或木板作為機具,平地精度主要取決于機具的重量及泥面的軟硬程度。由于泥面的軟硬和高低的變化,機具也會隨其上下起伏。隨著現代農業裝備發展與應用,要求作業機具保持與作業對象面平行。激光控制平地技術是利用激光束參照平面作為平地鏟高度標準,代替常規平地設備操作人員的目測判斷,自動控制液壓調節系統實現平地鏟的升降,達到精細平整土地的目的。激光接收器是激光控制平地技術的關鍵傳感器,目前國內使用的用于農田平地機激光接收器,由于抗干擾性弱,工作半徑小,精度低,單機工作效率低等諸多原因都沒有得到應用和轉化為生產力而亟待加以改進。專利《用于激光控制平地系統的激光接收器》(201420066308.8)和《一種激光接收器》(201320178153.6)均需窄帶濾光片濾除太陽光等環境干擾,其成本高且穩定性差;光電片用膠水粘貼于電路板下易老化脫落;光電片陣列通過45度鋼板安裝容易破壞光電片陣列,且抗振動性能差。此外,目前產品的防水性能差,難以適應農業生產復雜環境,尤其是南方潮濕多雨地區。

適用于現代智能農業機械,滿足市場要求的帶數字濾波的農田平地機用激光接收器成為一種需求。

因此,有必要提供一種農田平地機用激光接收器,具有成本低、抗干擾、抗震動等特點,以滿足市場需求。



技術實現要素:

本發明的目的在于克服現有技術的不足,提供一種帶數字濾波的農田平地機用激光接收器,通過設計使得該農田平地機用激光接收器具有成本低、抗干擾、抗震動等特點,能適用于現代智能農業機械,滿足市場要求。

為解決上述技術問題,本發明采用的技術方案是:

提供一種帶數字濾波的農田平地機用激光接收器,所述激光接收器包括主電路板、用于狀態顯示的狀態顯示電路板以及用于放置主電路板和狀態顯示電路板的封閉的腔體裝置,所述主電路板與狀態顯示電路板電連接;所述激光接收器還包括用于固定主電路板和狀態顯示電路板的固定裝置,所述激光接收器還包括用于將激光接收器安裝至農田平地機接收器安裝圓桿上的若干半圓形安裝勾,所述安裝勾通過連接裝置與腔體裝置連接。

本發明通過封閉的腔體裝置的設置,使得主電路板和狀態顯示電路板能夠在密閉的環境下進行工作,具有很強的防水性,可以很好地適應農業生產復雜環境,尤其是南方潮濕多雨地區;通過用于固定主電路板和狀態顯示電路板的固定裝置的設置,使得主電路板和狀態顯示電路板能夠很好地被固定,提高抗振動性,且提高激光接收器的工作穩定性;通過安裝勾以及安裝勾與腔體裝置連接的設置,利用安裝勾將激光接收器與農田平地機接收器安裝圓桿連接固定,提高了激光接收器與農田平地機接收器安裝的可靠性,提高了抗振動性。

優選地,所述腔體裝置包括第一蓋、第二蓋、透明筒,所述第一蓋、第二蓋均通過可拆卸結構與透明筒蓋合連接。通過這樣設置,使得主電路板和狀態顯示電路板能夠在密閉的環境下進行工作,具有很強的防水性,可以很好地適應農業生產復雜環境;同時由于設計的透明筒便于對主電路板和狀態顯示電路板進行觀察;另外通過可拆卸結構的設置,便于激光接收器的安裝、維修以及攜帶。

優選地,所述激光接收器還包括能夠紅外透光的帶濾窗面板,所述帶濾窗面板設于透明筒的外側,所述帶濾窗面板與狀態顯示電路板電連接。這樣設置便于通過帶濾窗面板的顯示從而避免了狀態顯示電路板外漏,提高了整個系統的防水性,并且能夠紅外透光的帶濾窗面板的設置減少了環境光的干擾。優選地,所述帶濾窗面板包括兩扇紅外透光薄膜窗和無色透明顯示口,面板為高粘度面板,粘貼于橢圓筒外表面上。

優選地,所述固定裝置包括第一固定架和第二固定架,所述第一固定架和第二固定架通過螺紋緩沖結構將主電路板固定于第一固定架和第二固定架之間,所述狀態顯示電路板通過第二螺紋結構與第一固定架連接,所述狀態顯示電路板與主電路板位于第一固定架的不同側。通過設置能可靠地將主電路板固定于第一固定架和第二固定架之間,提高了主電路板工作的穩定性,同時螺紋緩沖結構的設置,提高了主電路板的抗振動性。所述狀態顯示電路板與主電路板位于第一固定架的不同側,這樣避免距離太近出現連線風險,提高激光接收器的使用壽命。優選地,所述螺紋緩沖結構包括螺紋結構和橡膠墊。

優選地,所述安裝勾設有兩個,所述安裝勾通過安裝螺栓結構與第一蓋、第二蓋各自連接。這樣設置通過第一蓋、第二蓋上下固定激光接收器,提高其抗干擾性和穩定性。

優選地,所述安裝勾與第一蓋、第二蓋的連接處均設有用于緩沖對激光接收器震動的彈簧。這樣設置用以減少平地機接收器安裝圓桿震動對激光接收器的干擾,提高其防振性。

優選地,所述主電路板包括激光信號調制模塊、放大模塊、整形模塊、展寬模塊、數字處理模塊、通訊模塊以及電源模塊;

激光信號調制模塊將激光光電信號調制為高頻交流電信號,激光信號調制模塊將高頻交流電信號傳輸到放大模塊進行信號放大,放大模塊將放大的電信號傳輸到整形模塊和展寬模塊轉換為脈沖信號,隨后傳輸到數字處理模塊進行數字濾波處理并傳輸至通訊模塊。

優選地,所述激光信號調制模塊外接電感與激光傳感裝置;所述激光傳感裝置為激光傳感器或若干組激光傳感器陣列;所述激光傳感器陣列包括若干激光傳感器和激光傳感電路板,所述若干激光傳感器焊接至激光傳感電路板,所述激光傳感電路板將若干激光傳感器分成七路。優選地,所述數字處理模塊的數字濾波主要通過接收到的激光信號頻率進行濾除,7路激光信號頻率應為:f=60/激光發射器轉速,不滿足的信號均為干擾信號。經數字濾波處理后的7路激光信號代表激光接收器與激光旋轉平面的位置,7段位置分別表示為:-h3, -h2, -h1, 0, +h1, +h2, h3。

優選地,所述激光傳感陣列為4組,每兩組激光傳感陣列通過激光傳感電路板與主電路板一側焊接;所述激光傳感電路板和主電路板側面均為半圓形焊盤,每組激光傳感陣列與主電路板夾角呈45度,四組激光傳感陣列相互夾角呈90度。

與現有技術相比,本發明的有益效果是:

本發明通過封閉的腔體裝置的設置,使得主電路板和狀態顯示電路板能夠在密閉的環境下進行工作,具有很強的防水性,可以很好地適應農業生產復雜環境,尤其是南方潮濕多雨地區;通過用于固定主電路板和狀態顯示電路板的固定裝置的設置,使得主電路板和狀態顯示電路板能夠很好地被固定,提高抗振動性,且提高激光接收器的工作穩定性;通過安裝勾以及安裝勾與腔體裝置連接的設置,利用安裝勾將激光接收器與農田平地機接收器安裝圓桿連接固定,提高了激光接收器與農田平地機接收器安裝的可靠性,提高了抗振動性;

并且通過螺紋緩沖結構將主電路板固定于第一固定架和第二固定架之間,能可靠地將主電路板固定于第一固定架和第二固定架之間,提高了主電路板工作的穩定性,同時螺紋緩沖結構的設置,提高了主電路板的抗振動性;

同時通過數字處理模塊對7路激光信號進行數字濾波處理,并以數字通訊的方式與平地機控制器通信,進一步提高了激光接收器信號的穩定性和可靠性。

附圖說明

圖1為帶濾光窗口面板示意圖。

圖2為激光接收器爆炸示意圖。

圖3為激光傳感器陣列示意圖。

圖4為激光傳感器陣列電路板與主電路板焊接示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步的說明。其中,附圖僅用于示例性說明,表示的僅是示意圖,而非實物圖,不能理解為對本專利的限制;為了更好地說明本發明的實施例,附圖某些部件會有省略、放大或縮小,并不代表實際產品的尺寸;對本領域技術人員來說,附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。

本發明實施例的附圖中相同或相似的標號對應相同或相似的部件;在本發明的描述中,需要理解的是,若有術語“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此附圖中描述位置關系的用語僅用于示例性說明,不能理解為對本專利的限制,對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。

實施例

如圖1至4所示為本發明帶數字濾波的農田平地機用激光接收器的第一實施例,所述激光接收器包括主電路板1、用于狀態顯示的狀態顯示電路板2以及用于放置主電路板1和狀態顯示電路板2的封閉的腔體裝置,所述主電路板1與狀態顯示電路板2電連接;所述激光接收器還包括用于固定主電路板1和狀態顯示電路板2的固定裝置,所述激光接收器還包括用于將激光接收器安裝于農田平地機接收器安裝圓桿上的若干半圓形安裝勾3,所述安裝勾3通過連接裝置與腔體裝置連接。

具體地,所述腔體裝置包括第一蓋4、第二蓋5、透明筒6,所述第一蓋4、第二蓋5均通過可拆卸結構與透明筒6蓋合連接。通過這樣設置,使得主電路板1和狀態顯示電路板2能夠在密閉的環境下進行工作,具有很強的防水性,可以很好地適應農業生產復雜環境;同時由于設計的透明筒6便于對主電路板1和狀態顯示電路板2進行觀察;另外通過可拆卸結構的設置,便于激光接收器的安裝、維修以及攜帶。

其中,所述激光接收器還包括能夠紅外透光的帶濾窗面板7,所述帶濾窗面板7設于透明筒6的外側;所述帶濾窗面板7與狀態顯示電路板2電連接。這樣設置便于通過帶濾窗面板7的顯示從而避免了狀態顯示電路板2外漏,提高了整個系統的防水性,并且紅外透光的帶濾窗面板7的設置減少了環境光的干擾。優選地,所述帶濾窗面板7包括兩扇紅外透光薄膜窗和無色透明顯示口,面板為高粘度面板,粘貼于透明筒外表面上。

另外,所述固定裝置包括第一固定架8和第二固定架9,所述第一固定架8和第二固定架通過螺紋緩沖結構將主電路板1固定于第一固定架8和第二固定架之間,所述狀態顯示電路板2通過第二螺紋結構與第一固定架8連接,所述狀態顯示電路板2與主電路板1位于第一固定架8的不同側。通過設置能可靠地將主電路板1固定于第一固定架8和第二固定架9之間,提高了主電路板1工作的穩定性,同時螺紋緩沖結構的設置,提高了主電路板1的抗振動性。另外,所述狀態顯示電路板2與主電路板1位于第一固定架的不同側,這樣避免距離太近出現連線風險,提高激光接收器的使用壽命。優選地,所述螺紋緩沖結構包括螺紋結構和橡膠墊。

其中,所述安裝勾3設有兩個,所述安裝勾3通過安裝螺栓結構與第一蓋4、第二蓋5各自連接。這樣設置通過第一蓋4、第二蓋5上下固定激光接收器,提高其抗干擾性和穩定性。

優選地,所述安裝勾3與第一蓋4、第二蓋5的連接處均設有用于緩沖對激光接收器震動的彈簧10。這樣設置用以減少平地機接收器安裝圓桿震動對激光接收器的干擾,提高其防振性。

另外,所述主電路板1包括激光信號調制模塊、放大模塊、整形模塊、展寬模塊、數字處理模塊、通訊模塊以及電源模塊;

激光信號調制模塊將激光光電信號調制為高頻交流電信號,激光信號調制模塊將高頻交流電信號傳輸到放大模塊進行信號放大,放大模塊將放大的電信號傳輸到整形模塊和展寬模塊轉換為脈沖信號,隨后傳輸到數字處理模塊進行數字濾波處理并傳輸至通訊模塊。

其中,所述激光信號調制模塊外接電感與激光傳感裝置;所述激光傳感裝置為激光傳感器或若干組激光傳感器陣列;所述激光傳感器陣列11包括若干激光傳感器12和激光傳感電路板13,所述若干激光傳感器焊接至激光傳感電路板,所述激光傳感電路板將若干激光傳感器分成七路。優選地,所述數字處理模塊的數字濾波主要通過接收到的激光信號頻率進行濾除,7路激光信號頻率應為:“f=60/激光發射器轉速”,不滿足的信號均為干擾信號。經數字濾波處理后的7路激光信號代表激光接收器與激光旋轉平面的位置,7段位置分別表示為:-h3, -h2, -h1, 0, +h1, +h2, h3。

另外,所述激光傳感陣列為4組,每兩組激光傳感陣列通過激光傳感電路板與主電路板一側焊接;所述激光傳感電路板13和主電路板1側面均為半圓形焊盤14,每組激光傳感陣列與主電路板1夾角呈45度,四組激光傳感陣列相互夾角呈90度。這樣設置可保證激光接收器可360度均能接收到激光信號。

顯然,本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例,而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明權利要求的保護范圍之內。

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