用於生產可被自動識別與定向的模塊的棉花收穫機的製作方法

2023-05-24 22:26:11 2

專利名稱：用於生產可被自動識別與定向的模塊的棉花收穫機的製作方法
技術領域：
本發明總體涉及包裝的大包或模塊，尤其涉及棉花或類似農作物模塊的識別 及所述模塊相對包裝上具體位置的定向。
背景技術：
己知在收穫籽棉、玉米秸稈、乾草或其它產物的過程中，使用諸如打包機的
模塊形成設備來生產所述收穫產物的包裝的圓柱形模塊或大包。2001年7月24 日授權的美國專利號6,263,650公開了一種包括裝備有模塊包裝設備的模塊形成 設備的棉花收穫機。
期望能夠自動追蹤所述生產時帶有相關信息的所述收穫的產物，所述相關信 息包括種植者姓名、田地編號、重量、模塊產生處平均產量、含水量、模塊直徑、 種子品種及GPS定位和相關聯的映射數據。
另一個期望是組合的圓形模塊形成和包裝設備具有由包裝材料供給輥分離一 預定長度的包裝材料，以施用期望數量的包裝至具有預選直徑的模塊的周圍。這 將包括從所述供給輥分離預分割長度的包裝材料(見2004年9月7日授權的美國 專利號6,787,209作為包括預分割長度的包裝材料的包裝材料供給輥)，或者將包 括限定在從所述供給輥切開所述預定長度的包裝材料的點。相關期望的特徵是能 夠知道每當大包被包裝時多少預定或預分割長度的包裝材料保留在供給輥上。
結合所述包裝設備，也期望確定在所述大包或模塊被排出所述大包或模塊形 成設備之前已經被成功地包裝。
每當所述大包或模塊被從所述大包或模塊形成設備排出之地面時，如果需要 定位所述大包於相對包裝位置的具體方位，諸如所述大包上一具體包裝區域提供 附加抗溼蝕防護，則需要可靠地確定所述大包的方位(2006年8月22日授權的 美國專利號7,093,407公開了一種製造包裝大包的方法，以使它能夠稍後被正確 定向以最大化防護地面溼氣)。
當包裝的棉花大包或模塊到達軋棉機時，所述包裝必須在特定位置被切開， 以防止鬆散的內側尾部的形成，它可能從所去除包裝的剩餘中分離並可能進入軋棉機系統。進入所述收穫機或處理機上的大包室的第一長度的包裝材料典型地不 與包裝的下一鄰接層很好地結合。在約六英尺(2米)的包裝材料被應用至所述模 塊或大包的周圍之後，所述包裝材料的一側的張力和粘性幫助結合所述內層至第
二層。儘管已知提供用於在軋棉機上去除模塊中的包裝的設備(例如，見2007年 1月23日授權的美國專利號7,165,928)，但是有必要提供一種可靠的方法和設備 來確定所述鬆散的內側尾部的位置並在偏離所述尾部的位置切開所述包裝，以避 免軋棉機被塑料尾部材料汙染。如果所述大包的尺寸不同，則所述定位過程變得 更困難。
所述軋棉機的另一個需要是自動識別模塊向下通過所述軋棉機給料臺的次 序。現在使用的識別系統要求工人物理地將識別標籤置于田地中的模塊上，並從 一給定模塊去除所述標籤，並按用於生長物質量識別和付款目的的其它在先和在 後標籤次序維持它。
接著還需要自動地將一識別標記置於棉花大包或模塊上，以使從所述模塊離 開所述大包或模塊形成與包裝布置時一直到其進入所述軋棉機時，所述模塊可以 被識別和追蹤。

發明內容
根據本發明，提供一種用於聯合模塊形成設備和模塊包裝設備的控制布置。 本發明的更廣泛目的是提供包括一包裝材料分離裝置的此類控制布置，所述 包裝材料分離裝置用於在模塊或大包形成室內包裝模塊或大包的過程中，從材料 供給輥自動分離預分割或預定長度的包裝材料。
此目的通過藉助包括射頻識別(RFID)發射機應答器的射頻識別(RRD)技 術來實現，所述發射機應答器通常指標籤和RFID標籤讀出器。如此處應用的，多 個包括一射頻集成電路(RFIC)和一天線的低成本RHD標籤各被定位在一底層 上，在所述大包室內所述包裝過程開始之前，所述底層如通過粘合劑粘附在每一 預定或預分割長度的包裝材料上的關鍵位置。在本發明的一個實施例中，標籤被 關鍵性地置於每一預定或預分割長度的包裝材料上的三個位置，以允許在不同條 件或功能下RFID讀取性能。 一具有與所述第一相同的識別號的副本標籤可以被放 置在所述三個位置中的每一位置，以保證即時一個標籤讀取失敗時在這些位置有 一個讀數。考慮當所述預定或預分割長度的包裝材料被一應用於大包或模塊，第一 RFID標籤被設在所述長度的包裝材料的外側尾端並偏移至一側的用於被設置 在所述模塊形成設備或者模塊包裝設備上第一R閂D標籤讀出器讀取的位置中。第 二RFID標籤被位於一內側尾部區域居中，用於被第二RFID標籤讀出器讀取，所 述第二 RFID標籤讀出器位於所述打包設備上靠近所述打包室入口 ，具有方位和功 率級的所述第二讀出器使它將只在一個完整包裝的材料已經被應用於所述大包之 後才檢測所述第二 RFID標籤。在所述包裝循環已開始之後此類讀數的缺失將指示 在所述操作過程中一些事情出差錯，所述操作員通過一警告可以被通知此後事件， 以使大包在被正確包裝之前不被排出。所述第二 RFID標籤讀出器可以被提供在鄰 接所述打包室的上部區域的備用的位置。第三RFID標籤被提供在與選擇的所述第 一位置間隔一固定值的位置，以便沒有使應用於所述大包的三個RFID標籤都被同 時地面接觸的機會，從而一旦所述打包被卸至地面時，使至少一個所述的標籤不 被手持或機載讀出器讀出。
當所述模塊在過程中旋轉時，在所述軋棉機的輸入的RFID讀出器從所述標籤 位置確定所述內側尾部位置。可以通過一裝載機進行此旋轉，以把所述模塊裝載 在所述軋棉機入口傳送臺上，所述傳送臺具有能力支撐和繞其軸旋轉所述模塊， 以使包裝位置從所述內側尾部偏移約180。，與所述切割裝置對準，所述裝載機被 裝備有RFID標籤讀出器，其檢測包含在所述標籤上的數字和其它信息以及所述標 籤的位置，並且所述模塊識別被輸入到連接至所述RFID標籤讀出器的機載計算機 的電子資料庫。
因此，應當理解，RFID技術的使用具有從模塊產生到皮棉產生的整個循環過 程中棉花模塊的後勤和盤存控制幾個優點。通過在圓形大包或模塊的實際產生之 前預安裝RFID標籤在預定或預分割長度的包裝材料中，所述圓形模塊形成機機載 的RFID讀出器可以被用於確定模塊何時已經被產生。此外，RFID標籤可被用於 有角度地定位地面上的圓形包裝的模塊，以利用重疊的包裝區域或專用非可滲透 區域在所述包裝上以改善模塊保護。
對於下降到給料臺的任何包裝方位和直徑的模塊，很容易確定對於所述標準 的理想的切割位置。省去了去除物理標籤的手工操作。通過利用RFID技術，在保 持跟蹤下降到所述給料臺的模塊的次序中人為誤差的機會顯著減少，而且現在所 述模塊次序在可用於其它後處理的電子資料庫中。通過下面結合附圖的描述，本發明的這些目的及其它目的、特徵和優點將很 明顯。


圖1是一籽棉收穫機的左視圖，所述籽棉收穫機包括一裝備有包裝設備的打 包裝置，用於包裝在所述打包室形成的圓柱形棉花模塊；
圖2是表示一部分包裝材料的俯視圖，其包括幾個互連的預定或預分割長度 的包裝材料，三個RFID標籤組件被附加至每一包裝材料；
圖3是表示所述控制部分的示意圖，其用於在所述模塊包裝操作過程中用在 實現所述預定或預分割長度的包裝材料從所述包裝材料供給輥的分離中的模塊形 成機和包裝設備；
圖4是一包裝的棉花模塊的示意圖，表示包含在所述塑料包裝材料中所述的 三個RFID標籤組件的位置。 具體實施方案
現在參考圖1，表示包括有主框架12的自力推進的棉花收穫機10，所述主框 架12由前驅動輪14與後部舵輪16支撐以運動。 一操作員臺或駕駛室18被支撐 在所述框架的抬高區域上的前部位置，以提供安裝至所述框架12的前端的棉花收 獲頭20的清晰視界給操作員，所述棉花收穫頭除去植物的棉花並把所述除去的棉 花直接導入包括有通風道布置22的氣力輸送系統。
具有上部進口結構32和計量臺34的立式的棉花積聚器布置30在所述駕駛室 18後面被支撐在所述框架12上，以接受來自所述通風道布置22的棉花。 一選擇 性地操作的棉花處理器，如所示，是一支撐在所述積聚器布置30的後部的大型圓 柱模塊或大包形成設備或布置36。所述積聚器布置30按需儲存棉花，所述計量 臺34均勻分配所述棉花通過室入口 40進入模塊形成室38。
所述模塊形成室38大致類似於1999年11月09日授權的美國專利號 5,979,141中公開的大型圓形打包機的大包形成布置，其中它包括具有前部區域和 後部區域的相對側，所述前部區域由一對固定的橫向間隔開的側壁42限定，其被 連接至所述主框架12，所述後部區域由一對形成卸料門46的相對側的橫向間隔 開的側壁44限定，其被安裝至所述固定側壁42的上部背面位置，以圍繞由樞軸 組件48限定的一水平軸在一降低的模塊形成位置與一升高的模塊卸出位置之間垂直樞轉。所述模塊形成室38的周圍由模塊形成布置限定，所述模塊形成布置包括 多個以並排關係跨越一支承輥布置支撐的環帶50,所述支承輥布置包括多個固定 輥和多個活動輥。具體地，從所述室入口40的上部邊界順時針方向進行，所述固 定輥包括底部前輥51、下部前輥52、上部前輥54及頂部前輥56，其都具有可旋 轉地安裝至所述固定側壁42的相對端並在所述相對端之間延伸。繼續，所述固定 輥還包括頂部前門輥58、上部後門輥60、底部後門輥62及底部前門輥64，其都 具有可旋轉地安裝至所述門側壁44的相對端並在所述相對端之間延伸。 一皮帶張 緊臂布置66包括一對橫向間隔開的臂68，所述臂68具有連接至一橫管的前端， 所述橫管在所述固定側壁42的中間前部區域間延伸並在樞軸布置70被可樞轉地 安裝至該區域。所述多個活動輥包括三個輥72、 74和76，其具有分別可旋轉地 安裝至所述張緊臂布置66的所述臂68上的相對端，並在所述相對端之間延伸。 所述輥72位於所述臂68的後端，所述輥74位於與所述輥72鄰接的間隔關係的 位置，所述輥76被朝向所述樞軸布置70與所述輥74隔開。
在所述底部前輥51開始，所述模塊形成環帶50在所述輥51下形成環並包括 一與所述下部前輥52、上部前輥54、活動輥76、頂部輥56、頂部前門輥58、上 部後門輥60、底部後門輥62及底部前門輥64串接的外側延伸。所述環帶50的 內側延伸包括接合在底部後方固定輥78之上的環，所述固定輥78在所述固定側 壁42的上部後方區域之間延伸，所述環被定位在所述活動輥72與74之間。如所 示，所述張緊臂布置66處於一初始的降低位置，其對應所述模塊形成室38處於 空閒狀態，所述模塊形成環帶限定為通常三角形形狀，如從所述側面所示。所述 張緊臂布置66通常包括諸如液壓氣缸和/或彈簧的張緊件(未示出，但是眾所周 知)，其被安裝在所述固定壁42與所述臂68之間，以便當所述模塊形成室38填 充滿棉花時可收縮地抵制它們向上運動。如所示， 一個或多個固定輥被驅動，以 使所述環帶50被驅動，所述驅動方向使在所述棉花被作為螺旋層添加至所述增長 的棉花模塊時所述引入的棉花逆時針方向行進。當所述模塊在所述室38內增長時， 所述張緊臂布置66的所述臂68逆時針方向旋轉，直到一具有預定直徑的模塊已 在所述室38內形成，此直徑由具有下文描繪的作用的一模塊尺寸傳感器68檢測。 一模塊或大包包裝設備或布置80被安裝至所述卸料門46的背面壁上，並包 括一蓋子82，所述蓋子82鉸接在其頂部並覆蓋由包裝材料86組成的活動的包裝材料供給輥84。此處所用的包裝材料86最好由半滲透塑料薄膜形成，但這不是 必須的。所述包裝材料86的一端部分由所述供給輥84的前側向下延伸，並分別 在上部和下部包裝材料進料輥88和90之間進料。也參考圖3，可以理解，所述 上部輥88具有其安裝的相對端以在支架91內旋轉，所述支架91被安裝以滑動並 被彈性偏置，以使所述上部輥88被向下可收縮地偏置成與所述下部輥90接合。 所述上部輥88被稍微定位至所述下部輥90的後方，以使在它們的接觸線的所述 輥的公切線向上和向前延伸朝向所述模塊形成環帶50的垂直延。在一包裝循環開 始時，建立一皮帶傳動(未示出)，其包括連接所述底部後門輥和上部進料輥88 的各自端的皮帶輪，並且所述長度的包裝材料被正對所述帶50的垂直延伸輸送並 被攜帶至一在所述帶50下部延伸下方延伸的包裝材料導向結構92，所述環帶50 動作以沿著所述導向結構92運送所述包裝材料86，隨後圍繞所述下部前門輥64 並通過所述室入口 40進入所述模塊形成室38內，所述長度的包裝材料86隨後在 所述模塊形成環帶50與完成的棉花模塊94之間被中斷。所述包裝材料86被所述 環帶50移動及旋轉模塊94的速度大於其被所述進料輥88和90輸送的速度，導 致所述包裝材料86繞所述模塊94包裝時被張緊和伸長。 一旦期望長度的所述包 裝材料(例如1.5-2個包)被圍繞所述棉花模塊94包裝，則對所述進料輥88的 驅動被停止，則對所述進料輥88的驅動被停止，並且一下文詳細描述的切割機構 被啟動，以從所述材料供給輥84分離繞所述模塊94包裝的材料。
提供一包裝材料切斷或分離裝置130以選擇性地分離所述供給輥與一長度的 包裝材料，所述長度的包裝材料被圍繞位於所述打包室38內的完全形成的模塊94 包裝。所述切斷或分離裝置130包括一固定在所述下部後門輥62後面的直立的、 水平橫向切割刀片132，並具有正好設置在路經P下方的刀刃134，所述路經P 延伸正切於所述下部進料輥90的上部前方位置和所述門輥62的下部後方位置， 並且在所述大包的包裝過程中緊隨所述包裝材料86。 一對彎曲臂136和138具有 各自的固定至橫軸140的右手和左手端區域的後端，所述橫軸140被安裝以圍繞 位於所述進料輥88和90後面的水平的橫向軸樞轉。所述臂138和140各自的前 端通過一水平橫向角形鐵砧144連接，所述鐵砧144被設置在所述路經P的相對 側上，在所述刀片刀刃134之上。例如當一大包被包裝時，所述臂138和140的 此位置保持所述鐵砧144在一佔據的備用位置。 一旦所述大包的包裝基本完成，所述鐵砧144被向下推動，以接合位於沿著所述路經P的包裝材料，並把其導入 與所述刀片刀刃134接合，接著所述鐵砧144在一切割位置。通過一可伸展和可 縮回的致動器選擇性地完成所述鐵砧144在其備用位置與切割位置之間的運動， 此處描述的是一電動線性馬達146，其具有連接在所述右側壁44與所述右手臂 136的上部後方位置之間的輸出端。因此，如圖3所示，所述線性馬達146的縮 回將使所述臂136和138順時針方向樞轉。
提供一皮帶驅動150以驅動所述上部進料輥88，並包括一連接至所述下部後 門輥62的左端的驅動滑輪152、 一連接至所述進料輥88的左端的驅動滑輪154、 一與所述驅動滑輪152、 154接合的傳動皮帶156以及一安裝至所述臂160的端 部的張緊輥158，所述端部被可樞轉地安裝至所述右手臂138並被偏置，以便通 過如一扭簧(未示出)在所述臂138與160之間動作，當所述臂136和138被定 位以保持所述鐵砧144在如圖3所示的其備用位置時，使所述張緊輥158被可彈 回地偏置到與所述皮帶156的下部延伸接合。當通過所述線性馬達146的縮回使 所述臂136和140順時針方向樞轉時，所述張緊輥158被推動離開所述皮帶156, 以允許所述傳動皮帶156變得鬆弛，從而斷開所述門輥62與所述進料輥88之間 的驅動。同時，通過一制動裝置施加一制動力給所述進料輥88，所述制動裝置包 括一可調節的止檔162、 一可樞轉的吊掛式制動臂164及制動襯塊166。具體地， 所述止檔162被支撐在所述左手臂138的上部後方位置並位於接近鄰接所述制動 臂164的背面，所述制動臂164具有固定到其前面並被設置在所述滑輪154後面 的所述制動襯塊166。如圖3所示，當所述臂138順指針方向樞轉時，所述止檔 162被定位以使所述臂164朝向所述滑輪154樞轉並應用所述制動襯塊166靠著 所述滑輪154。這導致在所述進料輥88、 90與被包裝的所述大包94之間延伸的 一長度的所述包裝材料86被張緊，這有助於切割作用。
一刀操作傳感器168被用於提供信號給計算機170，所述計算機170形成用 於模塊形成設備36和模塊包裝設備80的電子控制布置171的部分，所述計算機 170位於所述收穫機10的駕駛室18內以啟動一對連接在所述固定側壁42與所述 門側壁44之間的液壓門汽缸(未示出)，正如眾所周知，導致所述卸料門46被樞 轉至其升高的卸料位置以允許所述包裝的模塊94滾到模塊卸料布置100的搖架形 框架96上。所述模塊卸料布置100的搖架形框架96被可樞轉地安裝至所述主框架12的 後端區域，如在102，以在如所示的升高的模塊接收位置與降低的模塊堆積位置之 間垂直擺動，以允許所述模塊94滾動離開所述框架96到地面上。通過安裝在所 述框架12與所述框架96之間的一對液壓致動器104在升高位置與降低位置之間 推動所述框架96。通過在第二模塊94的形成和包裝過程中把第一包裝的模塊94 留在所述框架96上，在所述框架96被定位並接著堆放所述第二包裝的模塊94之 前不久，所述第一模塊94被堆放在地面上，所述模塊卸料布置100可以被操作以 便兩個棉花模塊94被彼此相互緊靠地堆放在地面上以用於隨後的處理。為了產生 成品率圖的數據，當所述模塊擱在由所述框架96限定的所述搖架上時， 一棉花模 塊稱重裝置(未示出)可以與所述模塊卸料布置100相關聯以產生重量信號，所 述稱重裝置連接至所述計算機170。同時，通過所述收穫機10裝載的包括有信號 發射機(未示出)的全球定位系統確定所述稱重的模塊產在田地中的位置。
為了在所述模塊94被堆放在地面之後幫助處理和識別所述模塊94，所述包 裝材料86優選被製造成包括有多個電子識別標籤，例如諸如射頻識別(RFID) 標籤。具體而言，參考圖2，，表示一長度的包裝材料86，其包括三個相同段106， 每一段為預定長度足以提供期望數量圍繞具有預定直徑的模塊94周圍的包裝。因 此，每一所述的包裝材料供給輥84被製造成包裝給定數量的具有預定直徑的模塊。 考慮到當圍繞所述模塊94包裝時，每一段106包括內側尾部部分108和外側尾 部部分110，所述部分108與所述尾部端110在被所述模塊包裝系統80的切斷或 分離裝置130分離之前被連接在一起。因為在所述包裝作用過程中，所述包裝材 料86如何進入所述模塊形成室的屬性，所述第一個六英尺左右的內側尾部部分 108沒有很好地與下一個鄰接層的包裝材料86結合。在大約六英尺的包裝材料與 所述模塊接合之後，所述包裝材料86 —側的包裝張力和粘性幫助結合所述內層的 包裝材料至第二層。
所述包裝材料86的鄰接段106可能會在通過粘合劑連接在一起的搭接結合在 一起，當預定的張力被施用於所述搭接時允許所述搭接分離。美國專利6，787，209 揭示了一種利用此類搭接的塑料包裝材料。當使用由多個搭接的首尾相連段組成 包裝材料86時，不需要切割機構來分別分離所述段106。相反，所有需要的是施 用一制動力給所述包裝材料進料輥88，諸如利用上述的制動臂164和制動襯塊166，利用所述模塊94和模塊形成帶50的包裝作用產生分離所述搭接所需的張力。 所述搭接的分離暴露粘合劑在鄰接所述外側尾端110的所述包裝材料段106的外 側端區域，用來粘合所述外側端部分至所述包裝材料86的下層。
在任何情況下，所述包裝材料86的每一相同的段106被裝備有三個RFID標 籤組件112、 114和116，其各包括一包含有兩個RFID標籤118的紙背襯，所述 兩個標籤118的作用是在其中一個所述標籤損壞時提供一冗餘。
所述的RFID標籤組件112、1U和116被關鍵地置於每一包裝材料段106上， 以允許在不同條件或功能下RFID標籤讀出性能，如下文所述。所述的RFID標籤 組件112在所述內側尾部區域108內的中心位置被固定至所述包裝材料86。所述 的RFID標籤組件114在鄰接其中一側邊的位置被附在所述包裝材料86上，並與 所述外側尾端110背向關係隔開，當考慮包裝操作過程中所述包裝材料86行進的 方向。所述的RFID標籤組件116在鄰接所述的RFID標籤組件114相對側的位置 被附加在所述包裝材料86上，並與所述的RFID標籤組件114位置為先導關係。 所述三個RFID標籤組件112、 114和116的所述六個標籤中每一個的基礎標識號 相同。為了區分所述標籤組件114與所述標籤組件112和116，不同的下標被用 作所述編號模式的部分，利用它標註，RFID讀出器可以被製成篩選一定的下標位 置。
再參考圖1 ， 一 RFID標籤讀出器120被提供在所述車輛框架12的上部後方 區域，鄰接所述包裝材料導向結構92的後方下側區域。在包裝操作過程中，當所 述讀出器120識別所述標籤組件114的存在時，發送一信號至所述機載計算機 170，使所述切斷或分離裝置130運行以分離所述先導包裝材料段106與所述鄰 接的其後的段106。另一 RFID標籤讀出器122被提供在鄰接所述模塊形成室38 的入口40的位置。所述讀出器122被定位以使它可檢測所述標籤組件114，與形 成的所述棉花模塊94直徑無關。所述RFID標籤讀出器122的方位和功率級是這 樣，在所述讀出器識別所述標籤組件114之前在所述包裝過程中必須完成至少一 個包裝。在一信號己被發送至所述計算機170以啟動所述包裝操作之後，如果所 述標籤組件114在一定時間內沒被識別，如通過計時器172確定的時間，則一連 接至所述計算機170的報警裝置174被接通以提供一警告給所述操作員，以幫助 所述操作員阻止所述模塊94在被包裝之前脫離所述機器10。 一備用的RFID標籤讀出器124被安裝至一支架上，所述支架在位於所述模塊形成帶50的上部水平延 伸下方的所述固定側壁42的上部區域間延伸。所述標籤讀出器124也將被定向和 裝有動力，以能夠確認所述標籤組件114已使它進入所述模塊形成室38內。
根據大包尺寸傳感器69發出對應保存在所述計算機170的存儲器中的一預選 尺寸的尺寸信號，通過連接至所述計算機170的輸入鍵178可以自動啟動包裝操 作。所述計算機170隨後發送一開始進料信號給所述線性馬達146，使所述線性 馬達146伸展，從而使所述張緊輥158與所述傳動皮帶156接合，以實現所述下 部後門輥62與所述進料輥88之間的驅動連接。接著所述進料輥88和90逆向旋 轉,以使所述包裝材料86的先導段106的前端進料緊靠所述帶50的垂直延伸，其 向下運送所述包裝材料並在所述輥62下方，在那裡它被沿著所述導向結構92推 動並進入所述打包室38內。此時，所述完成的模塊94在旋轉且所述包裝材料86 被沿著所述模塊94和帶50運送。當所述標籤讀出器120讀出所述RRD標籤114 發出的信號時，所述先導包裝材料段106被以上述的方式與鄰接的隨後段切斷或 分離。
通過利用用於RFID標籤識別的十六進位，所述包裝材料86的供給輥84可 以被配置以便供給輥84的一給定部分可以被單獨識別，利用所述電路的遞減計數 布置176跟蹤此信息。此信息的一個可能用處是例如通過顯示器178給操作員關 於還有多少個包裝段106仍留在所述供給輥84上的通知，以便操作員知道何時包 裝材料86的新的供給輥84必須被裝載入所述包裝機構80。
除了在所述包裝操作過程中提供關於所述包裝材料86的給定段106位置的信 息以外，所述RFID標籤組件112、 114和116可以被設置為利用其它信息與一給 定包裝的模塊94相關聯，所述其它信息包括種植者姓名、種子品種、田地編號、 模塊直徑、模塊重量、模塊含水量、模塊產生地的平均產量以及GPS位置和相關 聯的映射數據。
現在參考圖4，表示橫臥在地面上的包裝的棉花模塊94。所述被包裝材料段 106被排列在所述模塊94上，以使所述R閂D標籤組件112位於緊靠所述棉花模 塊的右手側正好在地平線之上的位置，所述RFID標籤組件114位於兩鄰接包裝的 所述包裝材料段106之間鄰接所述模塊94的一端在大約2點鐘位置，所述RFID 標籤組件116位於兩鄰接包裝的所述包裝材料之間鄰接所述模塊94的相對端並與所述RFID標籤組件114完全相反。可以看出當所述模塊94被擱在地面上時，其 由圓柱形變得變形以便具有相對長的接觸區C。因此，在所述模塊94被所述收穫 機10堆放在地面之後，所述RFID標籤組件112和114可能會都與地面接觸。選 擇所述RFID標籤組件116相對於所述RFID標籤組件112和114的位置，以便 確保所述RFID標籤組件112、 114和116中的至少一個不與地面接觸，以允許它 被利用手持或機載標籤讀出器讀出。
以優選的實施例對本發明進行了描述，然而，應當理解的是，在不脫離所附 權利要求限制的本發明範圍內可進行各種改變。
權利要求
1、一種模塊形成和包裝工具，包括至少一個長度的包裝材料，其具有一前端區段和一尾部端，所述前端區段和所述尾部端相對於包裝操作過程中所述至少一個長度的包裝材料的行進方向而定；所述模塊形成和包裝工具可被操作，以形成收穫的農作物材料的模塊並把所述的至少一個長度的包裝材料應用於收穫的農作物材料以形成一包裝的模塊，利用所述前端區段形成所述包裝材料的一內側尾部部分，該內側尾部部分與所述長度的包裝材料的剩餘部分重疊；及至少一個電子標籤，其在所述的至少一個長度的包裝材料被用於包裹所述模塊包裝之前被預先附加至所述的至少一個長度的包裝材料。
2、 如權利要求1所述的模塊形成和包裝工具，其特徵在於所述的電子標籤 被附加至所述的內側尾部部分，由此一標籤檢測器可被用來識別所述標籤的位置， 從而識別所述內側尾部部分的位置。
3、 如權利要求1所述的模塊形成和包裝工具，其特徵在於所述的至少一個 電子標籤被附加至所述至少一個長度的包裝材料的一靠近所述尾部端的位置。
4、 如權利要求2所述的模塊形成和包裝工具，其特徵在於多個長度的包裝 材料以首尾相連關係被結合在一起並被螺旋形地包裝以形成一包裝材料供給輥； 及一電子標籤，其被預先附加至每一所述多個長度的包裝材料；每一所述的長度 是一預定長度，用於利用預選數量的包裝來包裝具有預定直徑的模塊；所述的模 塊形成和包裝工具包括一分離裝置，以用於在包裝一給定模塊的操作過程中，將 所述多個長度的包裝材料的一先導包裝材料和所述多個長度的包裝材料的與先導 包裝材料鄰接的下一長度的包裝材料分離開。
5、 如權利要求3所述的模塊形成和包裝工具，其特徵在於多個長度的包裝 材料以首尾相連關係相互結合在一起；多個長度的包裝材料以首尾相連關係被結 合在一起並被螺旋形地包裝以形成一包裝材料供給輥；及一電子標籤，其被預先 附加至每一所述多個長度的包裝材料；每一所述的長度是一預定長度，用於利用 預選數量的包裝來包裝具有預定直徑的模塊； 一電子標籤讀出器，被定位用以讀出每一個第二電子標籤，並在讀出一給定的標籤時作出回應並發送一分離信號； 一控制器，其被連接至所述的標籤讀出器和所述分離裝置，並對應所述的分離信 號可操作，以將所述多個長度的包裝材料的一先導包裝材料和所述多個長度的包 裝材料的與先導包裝材料鄰接的下一長度的包裝材料分離開。
6、 如權利要求5所述的模塊形成和包裝工具，其特徵在於每一所述的多個 段的所述前端區段具有一連接在其上的第二電子標籤。
7、 一種棉花模塊形成和包裝結構，包括一模塊形成設備，其包括一模塊形成布置，該模塊形成布置定義一模塊形成 室，所述模塊形成室具有一入口以接收收穫的棉花，所述的模塊形成布置可操作 用以在所述室內形成具有預定直徑的模塊；一包裝設備，其裝載有一包裝材料供給輥並包括一動力包裝材料進料裝置， 以根據一開始進料信號選擇性地把所述包裝材料加入所述模塊形成室內；一模塊尺寸傳感器，其與所述模塊形成布置操作性地相關聯，並被連接以根 據所述室內被形成為所述預定直徑的模塊發送一開始進料信號給所述進料裝置；所述的包裝材料包括以首尾相連關係相互連接的多個段，每一段具有一預定 長度以圍繞具有預定直徑的模塊包裝預定數量的包裝，每一段包括一位與鄰接其 尾部端的電子識別標籤；所述的包裝設備還包括一動力包裝材料分離裝置；一控制器，其被連接至所述的包裝材料分離裝置，並響應一分離信號以實現 所述分離裝置的操作，從而實現所述包裝材料供給輥的一先導段與下一鄰接段的 分離；一電子識別標籤讀出器，其被定位用以讀出所述的電子識別標籤，並被連接 至所述控制器以在所述識別標籤被讀出時發送所述分離信號，由此所述分離裝置 被導致在所述先導段的尾部端分離所述先導段與所述下一鄰接段。
8、 如權利要求7所述的棉花模塊形成和包裝結構，其特徵在於 一第二電子 識別標籤讀出器位於鄰接所述模塊形成室，用於只在所述先導段己經圍繞所述模 塊包裝約一次之後讀出所述識別標籤；所述第二電子識別標籤讀出器被連接至所 述控制器以發送一包裝確認信號至所述控制器。
9、 如權利要求8所述的棉花模塊形成和包裝結構，其特徵在於所述的控制器包括一計時器，其被連接用以接收所述的開始進料信號，並在達到一預選耗用 時間之後停工，所述預選耗用時間與將所述先導段的大約一個包裝圍繞所述模塊 所需要時間相對應；並且所述的控制器，在所述預選耗用時間內未收到來自所述 第二識別標籤讀出器的所述的包裝確認信號情況下，操作至發送一表示所述模塊 的包裝操作中某事出差錯的警告信號給操作員。
10、 一種形成農作物材料的模塊的方法，所述模塊具有應用在其上的識別標 籤，所述方法包括以下步驟a. 提供一包裝材料供給輥，所述包裝材料輥由多個首尾相連的段組成，每一段為一預定的長度以應用預定數量的包裝至一具有預定直徑的成形的模塊，每一 段具有在一預選的位置附加在其上的一識別標籤；b. 形成具有所述預定的直徑的一圓柱形模塊；及C.圍繞所述模塊的圓周包裝所述供給輥的一先導段，並切斷所述先導段與下 一鄰接段。
11、 如權利要求10所述的方法，其特徵在於在步驟(a)中提及的所述預選的位置在所述段的前端區段內居中，由此一旦一模塊被包裝， 一電子識別標籤 讀出器可以被定位以讀出所述識別標籤，並且通知操作員所述段的所述前端區段 的位置。
12、 一種包裝材料供給輥，用於與一圓柱形模塊形成設備相關聯的一圓柱形 模塊包裝設備，所述供給輥包括多個首尾相連的包裝材料段；每一所述的段具 有一長度以利用一預選數量的包裝來包裝一具有預選直徑的模塊；及至少一個電 子識別標籤被附加至每一包裝材料段。
13、 如權利要求12所述的包裝材料供給輥，其特徵在於所述的至少一個電 子識別標籤位於每一所述段的一前端區段內，所述前端區段相對於包裝一模塊時 所述包裝材料的進料行進方向而定。
14、 如權利要求13所述的包裝材料供給輥，其特徵在於至少一第二電子識 別標籤被放置於鄰接每一所述包裝材料段的一尾部端。
15、 如權利要求14所述的包裝材料供給輥，其特徵在於至少一第三電子識 別標籤被放置於每一所述段的大約在所述前端區段與所述尾部端之間中間的位 置。
全文摘要
用於生產可被自動識別與定向的模塊的棉花收穫機，預先安裝在大包包裝段上的RFID標籤提供大包包裝的特定區域的位置信息；位於棉花收穫機上的RFID標籤讀出器提供信號，以便被模塊包裝設備利用來在模塊已被包裝時啟動切斷或分離操作，及用於警告操作員在已接收到啟動包裝作用的信號之後包裝作用沒以規定方式進行的情形。包裝的模塊帶有預先安裝的RFID標籤，其可由田地中的模塊處理機和/或軋棉機的輸入帶有的RFID讀出器讀取，RFID讀出器識別所述模塊並建立一所述模塊可被自動定向的位置，以便易於計算一理想的模塊包裝切斷位置。田地中或軋棉機上帶有的所述RFID讀出器因此檢測所述標籤上的編號及所述的位置，所述模塊識別被輸入一電子資料庫。
文檔編號A01D59/00GK101422107SQ20081017197
公開日2009年5月6日 申請日期2008年10月28日 優先權日2007年10月30日
發明者厄爾·富蘭克林·坎菲爾德, 唐納德·李·古德裡奇, 傑爾·鮑勃·霍爾, 耶西·朱·黑科爾, 詹姆士·託馬斯·努南, 馬克·艾倫·柯拉科福特 申請人:迪爾公司