具有稱重系統的打包機的製作方法

2024-01-30 20:56:15

專利名稱：具有稱重系統的打包機的製作方法
技術領域：
本發明涉及農業方包打包機，所述農業方包打包機用於從田地拾取諸如乾草或秸稈的農作物物料並且將農作物物料形成矩形捆包。本發明尤其涉及一種設有稱重系統的打包機，所述稱重系統配備有用於在捆包從打包機排出之前減慢捆包的運動的制動器。
背景技術：
農業方包打包機將農作物物料收集到打包室中，在所述打包室處農作物物料通過往復活塞被壓縮成平行六面體包。所完成的包被束縛以形成捆包，所述捆包繼續在打包機的出口處的導引件或滑道上傳輸，所述導引件或滑道是所謂的捆包滑槽，所述捆包從所述導引件或滑道降到地面。現有技術的系統中的捆包滑槽通常設有傾斜機構以通過將捆包緩慢地降到地面而避免破壞捆包。在EP-A-0974260和EP-A-1935232中說明了已知的該類型的打包機的示例。在某些打包機中，捆包在排出之前還被稱重。例如在EP-A-1935232 中，捆包滑槽具有後部部分，所述後部部分可圍繞位於捆包支承面下方的軸樞轉。後部部分還設有通過承載梁支撐的稱重臺，所述承載梁構造成產生重量測量信號。EP-A-1935232 的打包機還可以設有制動器以當捆包處於稱重臺上時使捆包減速。當稱重臺由輥式運輸機形成時，這種制動器可以是布置在輥上的摩擦制動器，或者是包含在支承面中的可替換的摩擦墊或邊緣。然而，這種制動系統現在設置為通過操作員手動地激活的機械制動器。 因此，制動作用既不是總是必要的，也不適於在地形和農作物方面的具體條件。尤其就 EP-A-1935232的打包機而言，因為稱重臺的樞轉軸的具體結構和位置，一旦捆包的重心運動越過該樞轉軸，捆包趨向於在摩擦力和重力的影響下運動。然而，該捆包的運動不受控制，並且受到農作物、天氣和地形的當地條件影響。當考慮到重量測量信號時，該不受控制的運動導致隨機誤差，所述隨機誤差難以以系統的方式補償。因此，需要從捆包定位在稱重臺上的時刻開始對捆包進行更多的控制，以便提高稱重系統的精度。

發明內容
本發明的目的是改進具有稱重裝置的打包機，以便提高稱重裝置的精度。本發明涉及如在所附權利要求書中所述的方包打包機和方法。根據本發明的第一方面，提供一種方包打包機，所述方包打包機具有打包室和捆包滑槽，所述打包室具有往復活塞，所述捆包滑槽布置在打包室的排出端部處，所述捆包滑槽包括 前部部分； 後部部分，所述後部部分圍繞水平軸樞轉地安裝到前部部分，用於在上部的捆包支撐位置和下部的捆包排出位置之間樞轉； 水平軸位於捆包滑動的平面下方並且從後部部分的前緣向後偏移； 後部部分還包括用於當後部部分樞轉到捆包排出位置中時在稱重時間間隔期間對捆包稱重的裝置；並且
後部部分還包括用於改變沿著後部部分運動的捆包的速度的制動器，其特徵在於，制動器構造成施加可調節的制動力，並且打包機還包括 用於產生或者接收指示稱重時間間隔的一個或多個參數的裝置； 控制裝置，其構造成基於所述一個或多個參數調節制動力。這樣，通過簡單的裝置提高重量測量的準確度，所述簡單的裝置可對現有的打包機改型。制動器構造成產生連續變化的或步進變化的制動力。用於產生參數的裝置可以包括微處理器，所述微處理器構造成接收由稱重裝置所產生的電子信號，所述稱重裝置例如是承載梁，所述微處理器還構造成基於電子信號計算參數(多個參數)，例如tx。用於產生參數的裝置可以包括一個或多個傾斜度傳感器和處理器，所述一個或多個傾斜度傳感器構造成測量可樞轉的框架的傾斜度，所述處理器構造成基於由所述一個或多個傾斜度傳感器所產生的信號計算參數。根據本發明的第二方面，提供一種用於對來自根據本發明的第一方面的方包打包機的捆包稱重的方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟 在方包打包機(10)中產生捆包； 使捆包運動到捆包滑槽00)上； 測量捆包的重量； 產生或者接收指示稱重時間間隔的一個或多個參數； 基於所述一個或多個參數調節制動器(10 的制動力。這樣，以簡單的方式提高重量測量的準確度。


現在將通過示例參照附圖進一步詳細地說明本發明，其中 圖1示出根據本發明的實施例的打包機； 圖2示出根據圖1的打包機的剖視圖； 圖3示出由如圖1中所示的打包機所產生的捆包的重量測量信號，其作為時間的函數； 圖4、5和6示出圖2的重量測量信號的細節； 圖7示出施加在打包機中的控制循環的組成部分和根據本發明的稱重方法的示意圖。
具體實施例方式圖1和2示出根據本發明的打包機10。主要結構部件與EP1935232中所述的打包機相對應，並且主要結構部件包括打包機框架12，所述打包機框架12優選地構造成被鉤掛到牽引車(未示出)上。方形捆包通過往復活塞形成在打包室16中，捆包繼而被束縛並且從打包室的後部端部排放到捆包滑槽20上。捆包滑槽由兩個部分形成前部部分22和後部部分26。前部部分22包括第一部分22a，其樞轉地附裝到打包機框架12上；和第二部分，其形成由豎直板22b和水平板22c構成的框架。第二部分22b、22c藉助軸28樞轉地附裝到第一部分22a，所述軸觀僅用於使滑槽的後部部分運動到運輸位置中，如在EP1935232 中更加詳細地說明。後部部分26包括樞轉框架^a，所述樞轉框架^a圍繞軸1 樞轉， 所述軸1 位於前部部分22a的支承面下方且在後部部分沈的前緣後面；和稱重臺^b， 所述稱重臺26b藉助承載梁26c支撐在樞轉框架26a上。以此方式樞轉地安裝到前部部分 22的後部部分沈圍繞與行進方向垂直的水平軸1 在上部的捆包支撐位置和下部的捆包排出位置之間樞轉，以允許每個捆包當離開捆包滑槽20時在捆包不傾倒到其端部上的情況下將捆包降到地面上。一旦稱重臺26b在捆包排出位置中樞轉，則樞轉軸128的位置使捆包清楚地分離，以便使捆包可以在該適當的稱重時間間隔期間被稱重。稱重臺由輥式運輸機形成，如可在圖2中更加清晰地看到。根據本發明的該實施例，多個輥中的一個輥，優選地是最後的輥30，設有安裝在輥的軸上的制動器件，並且構造成通過制動力影響輥的轉速。制動器103可以是已知類型的磁力制動器，例如來自Warner Electric的法蘭安裝的制動器。制動器能夠是其它已知的構造，例如液力盤式制動器或鼓式制動器。通常，可用於本發明的制動器具有可基於控制信號調節的制動力。這意味著控制器可以被激活或者不起作用，並且當相關的控制信號傳遞到制動器時，可以改變所得到的制動力。優選地，制動力的改變可以持續的方式或步進的方式控制。打包機包括用於產生這種控制信號的控制裝置。 所述控制裝置可以是現有技術中已知的任何類型的電子控制器單元。圖3示出當使用根據本發明的打包機執行根據本發明的方法時作為時間的函數的稱重數據記錄。圓圈示出捆包的實際重量，而星形指示由承載梁信號得到的重量。可以看到，兩個值並不總是對應。在圖4、5和6中，更加清晰地觀察由圖3中的相同的附圖標記所指示的測量結果。在全部三種情況下，Wp表示與測量重量值(單位kg)對應的測量信號的峰值。確定時間間隔tx，該時間間隔tx在測量重量緊在達到Wp之前達到Wp-Wx處的點與測量重量緊在已經達到峰值重量Wp之後達到Wp-Wx處的點之間。Wx是適當的閾值重量並且在圖4、5和6中所示的示例中被設定到10kg，但是可以選擇為不同的重量或者Wp的某一百分數。時間間隔、指示捆包處於最佳稱重條件時的時間間隔。圖4示出最期望的狀況，其中tx等於約1. 5s，其大約與打包機的活塞運動的周期(42循環/分鐘)對應。測量重量較好地與捆包的實際重量對應。在圖5的情況下，捆包已經在較高的速度下沿著稱重臺運動， 產生約0. 的時間間隔tx。這可能是由於以下事實打包機例如沿著斜坡運動。顯然，重量信號還沒有被足夠快速地處理以能夠接近實際重量，並且產生了不可忽略的誤差。在圖6 中，示出捆包在稱重臺上花費太多時間時的測量。重量信號的振蕩可能是由於地形的凸起， 導致捆包在稱重臺上上下跳動，或者可能是由於從打包室16中出來的下一個捆包的影響。 結果表明峰值重量是實際重量的過高估值。根據優選的實施例，將活塞周期作為tx的期望值，其因而用作控制參數以控制制動器。當測量重量時，確定tx，並且基於該參數調節制動動力。例如，如果tx小於1. 時， 則制動動力增大，並且如果tx大於1. 5s時，則制動動力減小。這在圖7中繪製的控制循環中示意性地示出，並且所述控制循環包括承載梁^c ；處理單元101，在該處測量重量信號被處理以產生tx值；和控制單元102，其基於tx控制制動器103。該控制循環限定根據本發明的該實施例的方法，所述方法包括以下步驟 在方包打包機的打包室中產生捆包； 使捆包運動到捆包滑槽上；
6
測量作為時間的函數的捆包重量； 從該測量得到參數tx，其指示稱重時間間隔； 基於tx調節由制動器施加在打包室中所產生的下一個捆包上的制動力。這裡沒有說明精確的控制算法，並且精確的控制算法也是在本領域的技術人員的知識範圍內。當考慮到該方法作為圖3中所應用的方法時，在附圖標記4所標識的重量測量處開始，tx將約為1. 5s，如以上參照圖4的說明所解釋。因為這表示稱重時間間隔等於期望的稱重時間間隔，所以控制器將把等於當前制動力的制動力應用為用於下一個捆包的制動力。在附圖標記5所標識的下一次重量測量期間，tx約為0. 5s，如以上參照圖5的說明所解釋。因為這表示稱重時間間隔小於期望的稱重時間間隔，所以與當前的制動力相比， 控制器將減小用於下一個捆包的制動力。在下一次重量測量期間，所減小的制動力將導致約1. 5s的tx，並且該制動力將繼續保持用於下一個捆包。在附圖標記6所標識的下一次重量測量期間，tx大於1.5s，如以上參照圖6的說明所解釋。因為這表示稱重時間間隔大於期望的稱重時間間隔，所以與當前的制動力相比，控制器將增大用於下一個捆包的制動力。 在下一次重量測量期間，所增大的制動力將導致約1. 5s的tx，並且該制動力將繼續保持用於下一個捆包。為了確定參數tx，IOkg的Wx值可以用其它值替換。然而，如果該值太小，則圖6中所示類型的誤差將無法檢測到。制動器的控制可以基於除了 tx以外的其它參數。在根據EP-A-1935232的圖1中所示的打包機上，可以存在有傾斜度傳感器以測量稱重臺26b的傾斜度。如在EP-A-1935232 中所述，這些傾斜度傳感器可以用於確定時間間隔ti;在所述時間間隔、期間，稱重臺處於預定的傾斜度範圍內，所述預定的傾斜度範圍是最佳稱重範圍，例如圍繞水平線14度。時間間隔、則可以以相同的方式用作上述的tx，作為用於控制制動力的基礎。正常地，制動器可以在每次重量測量之後完全不起作用並且在下一次測量之前被重新激活。這可以是有用的，這是因為制動動力會在實際的測量周期之外對捆包排出有消極影響。例如，在時間間隔tx之後或者在時間間隔、之後的給定的秒數，制動器不起作用， 並且當通過傾斜度傳感器檢測到稱重臺的第一次傾斜時，或者當重量測量信號經過指示稱重臺上存在有捆包的某一最小重量時，制動器被重新激活。在上述的方法中，、或、的每個確定值都用作用於在下一次重量測量期間調節制動器的基礎。或者，當處理器充分快速地操作時，可以在每個測量周期內控制制動器，以在對捆包稱重時影響捆包的速度。這可以例如通過測量每個上升的重量測量峰值的斜率並且基於該斜率調節制動動力而實現。根據一個實施例，基於打包機在其上運動的地形的傾斜度而控制制動力。在本技術領域中已知在打包機上施加檢測裝置來檢測該傾斜度。指示該傾斜度的信號可以用作用於控制制動力的輸入，以便當打包機沿著下坡運動(即，被牽引)時，施加較小的制動力，並且當打包機沿著上坡運動時，施加較大的制動力。根據另一個實施例，可以存在有這樣的裝置，S卩，所述裝置輸入指示被打包機收集的農作物的類型的參數。操作員例如可以在打包開始之前輸入這種參數。控制裝置繼而被編程以根據農作物的類型施加制動力例如，具有較高密度的農作物會接收到較大的制動力。上述的全部參數可以通過根據本發明的方法單獨地或者組合地用在打包機上。
本發明可應用到任何類型的制動系統，而不僅應用到安裝在輥式運輸機的輥上的制動器。例如，同樣的控制方法可以應用在可運動的摩擦板或摩擦墊上，所述可運動的摩擦板或摩擦墊構造成在捆包的一個或多個表面上施加摩擦力，由此影響捆包沿著捆包滑槽的速度。由權利要求書所限定的本發明不受附圖中所示的和所述的示例性實施例限制，但是可以等同地包括落入權利要求書的範圍內的組合和變型方案。
權利要求
1.一種方包打包機(10)，所述方包打包機具有打包室(16)和捆包滑槽(20)，所述打包室具有往復活塞，所述捆包滑槽布置在所述打包室(16)的排出端部處，所述捆包滑槽00) 包括-前部部分 02，22a，22b，22c)；-後部部分06，^a J6b，^c)，所述後部部分圍繞水平軸(128)樞轉地安裝到所述前部部分(22，2 , 22b，22c)，用於在上部的捆包支撐位置和下部的捆包排出位置之間樞轉；-所述水平軸(128)位於捆包滑動的平面下方並且從所述後部部分06)的前緣向後偏移；-所述後部部分06)還包括用於當所述後部部分(26)樞轉到所述捆包排出位置中時在稱重時間間隔期間對捆包稱重的裝置；並且-所述後部部分06)還包括制動器(103)，所述制動器用於改變沿著所述後部部分 (26)運動的捆包的速度，其特徵在於，所述制動器(10 構造成施加能調節的制動力，並且所述打包機還包括-用於產生或者接收指示所述稱重時間間隔的一個或多個參數的裝置06c，101)；-控制裝置(10 ，其構造成基於所述一個或多個參數調節所述制動力。
2.根據權利要求1所述的打包機，其特徵在於，所述後部部分06)包括輥式運輸機，並且所述制動器(10 安裝在所述輥式運輸機的輥中的至少一個輥(30)的軸上，所述制動器構造成影響所述至少一個輥的轉速。
3.根據權利要求1所述的打包機，其特徵在於，所述制動器(10 包括一個或多個能運動的制動板或制動墊，所述一個或多個能運動的制動板或制動墊構造成在捆包的一個或多個表面上施加摩擦力。
4.根據以上權利要求中任一項所述的打包機，其特徵在於，所述用於對捆包稱重的裝置包括承載梁06c)，並且所述後部部分06)包括-樞轉框架06a)，其圍繞所述水平軸(128)樞轉；和-分離的稱重臺06b)，其藉助包括所述承載梁06c)的支架支撐在所述樞轉框架 (26a)上。
5.根據權利要求4所述的打包機，其特徵在於，設置用於測量所述樞轉框架相對於所述捆包滑槽OO)的其餘部分的傾斜度的裝置，並且所述傾斜度產生指示所述稱重時間間隔的參數。
6.根據以上權利要求中任一項所述的打包機，其特徵在於，由所述用於對捆包稱重的裝置測量到的重量產生指示所述稱重時間間隔的參數。
7.根據以上權利要求中任一項所述的打包機，其特徵在於，所述打包機包括用於測量所述打包機相對於水平線的傾斜度的裝置，並且其中，所述傾斜度產生指示所述稱重時間間隔的參數。
8.根據以上權利要求中任一項所述的打包機，其特徵在於，所述打包機包括用於接收指示被所述打包機收集的農作物類型的參數的裝置，並且其中，該參數產生指示所述稱重時間間隔的參數。
9.一種用於對來自根據以上權利要求中任一項所述的方包打包機的捆包稱重的方法， 其特徵在於，所述方法包括以下步驟-在所述方包打包機(10)中產生捆包；-使所述捆包運動到所述捆包滑槽00)上；-測量所述捆包的重量；-產生或者接收指示所述稱重時間間隔的一個或多個參數；-基於所述一個或多個參數調節所述制動器(103)的制動力。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，通過以下方式產生所述指示稱重時間間隔的參數中的至少一個-從所述捆包的重量測量確定峰值重量測量值Wp ；-從所述捆包的重量測量確定在當測量重量緊在所述峰值重量測量值Wp之前等於 Wp-Wth時的時刻與當所述測量重量緊在所述峰值重量測量值Wp之後再次等於Wp-Wth時的時刻之間的時間間隔tx。
11.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，通過以下方式產生所述指示稱重時間間隔的參數中的至少一個從所述捆包的重量測量確定當測量重量曲線朝向所述峰值重量測量值Wp上升時的所述測量重量曲線的斜率。
12.根據當引用權利要求4時的權利要求9及其從屬權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，通過以下方式產生所述指示稱重時間間隔的參數中的至少一個從對所述稱重臺的傾斜度的測量確定時間間隔在所述時間間隔、期間所述稱重臺的傾斜度處於預定的範圍。
13.根據以上權利要求9至12中任一項所述的方法，其特徵在於，當所述稱重時間間隔小於所述往復活塞的周期時，所述制動力增大，並且當所述稱重時間間隔大於所述往復活塞的周期時，所述制動力減小。
14.根據以上權利要求9至13中任一項所述的方法，其特徵在於，在已經對捆包稱重之後開始到對下一個捆包稱重之前為止的時間間隔期間使所述制動器(10 不起作用。
15.根據以上權利要求9至14中任一項所述的方法，其特徵在於，由指示所述打包機在其上運動的地形的傾斜度的參數和/或指示被所述打包機收集的農作物類型的參數確定所述指示稱重時間間隔的參數中的至少一個。
全文摘要
本發明涉及一種方包打包機(10)，所述方包打包機包括用於當後部部分(26)樞轉到捆包排出位置中時在稱重時間間隔期間對捆包稱重的裝置。後部部分(26)還包括用於改變沿著後部部分(26)運動的捆包的速度的制動器(103)。根據本發明，制動器(103)構造成施加可調節的制動力。這樣得到具有改進的準確度的稱重系統。
文檔編號A01F15/08GK102413678SQ201080018963
公開日2012年4月11日 申請日期2010年7月19日 優先權日2009年7月29日
發明者D·O·M·費爾哈格 申請人:Cnh比利時股份有限公司