專利名稱：處理和定向利用包含rfid標簽的材料包裝的棉花模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及打包或模塊處理裝置，尤其涉及棉花模塊處理裝置，其能夠?qū)⑺?述模塊放置在繞其縱向軸的預定的方位，該方位適合于移除所述模塊上的保護性 包裝的塑料片材，以在軋棉機的給棉臺上釋放所包含的棉花。
背景技術：
籽棉收獲的最近發(fā)展已經(jīng)在籽棉棉鈴收獲機中包含有模塊成形機和模塊包裝 設備，利用所述模塊成形機和模塊包裝設備將由棉鈴中收集的棉花成形為大型圓 柱形模塊或大包，并如在所述棉花模塊被排出到地面之前利用片狀塑料包裝材料 包裝所述模塊。這些模塊通常以彼此首尾相連關系并以等于裝填用于運輸所述模 塊至軋棉機的給定的運輸卡車或拖車要求的數(shù)量(通常為4或更多)聚集或堆積 在田地中。7月24日授權的美國專利號6,263,650公開了一種裝備有此類模塊成 形機和模塊包裝設備的棉花收獲機。
一旦到達軋棉機，必須去除所述模塊上的包裝材料。 一種用于去除所述模塊 上的塑料包裝材料的低成本裝置希望作為處理軋棉機給棉臺上處理所述模塊的部 件。盡管大型軋棉機可以選擇稍微昂貴的自動化裝置來去除所述模塊上的塑料包 裝，但是對于較小型軋棉機，需要更低成本的裝置，包括手工去除，如果其低于 安裝機器以自動化所述包裝去除步驟的基建費用。2007年1月23日授權的美國 專利號7,165,928公開了一種低成本包裝去除布置，其中一叉附件被安裝至一前 端裝載機的裝載機轉(zhuǎn)臂結構，所述裝載機可操作至提升包裝的圓形棉花模塊，并 相對于位于形成所述給棉臺的輥子輸送機的一端的固定的刀通過推動所述裝載機 和裝載的模塊，大致平行于所述模塊的縱向軸剖開所述包裝的底部，所述叉附件 包括一矛構件，其在所述包裝與所述模塊之間被插入所述模塊的頂部，由此一旦 棉花穿過所述包裝底部切開的裂縫流出時所述塑料包裝由所述矛懸吊下來。
與去除包裝材料相關聯(lián)的另一問題是，如前述專利所述，是當所述模塊被包 裝時，有所述包裝材料的內(nèi)側尾部部分不連接至下一鄰接層的包裝材料。因此， 在所述模塊在軋棉機的傳輸或給料臺上的放置過程，當所述包裝材料被切開時，如果所述塑料材料的這松散的內(nèi)側尾部部分位于所述包裝的模塊的底部，則有可 能所述松散的內(nèi)側尾部部分將被與所述包裝材料的剩余切斷并落到所述棉花傳送 臺上，從而污染進入軋棉機的棉花。
因此，要解決的問題是提供一種方法以確保在把棉花模塊堆放在軋棉機傳輸 臺上的過程中，在所述模塊的底部切開所述包裝之前，包裝的模塊被正確地定位， 以便所述包裝材料的內(nèi)側尾部部分偏離所述切開區(qū)域并保持連接為原來包圍所述 棉花模塊的所述包裝材料的一部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種圓柱形模塊處理裝置，其克服了用于處理包裝的圓形棉花模 塊的前述專利的裝置的缺點。
本發(fā)明的一個目的是提供一種圓柱形模塊處理設備，其具有能力以選擇性地 繞一包裝的圓柱形模塊的縱向軸旋轉(zhuǎn)所述模塊，從而把所述塑料包裝材料的松散 的內(nèi)側尾部部分置于一更有利的位置，以通過沿著平行于所述模塊的所述軸延伸 的線切開，將所述包裝去除。
上述目的是通過提供一用于處理圓柱形模塊的裝置來實現(xiàn)，所述處理裝置包 括若干動力輥以支撐所述圓柱形模塊并使所述模塊繞其縱向軸旋轉(zhuǎn)。此外，可能 在所述包裝被切開之后利用這些動力輥從所述模塊去除所述包裝材料。
為了幫助運送所述模塊處理裝置的裝載機、拖拉機或其它機動裝置的操作員
知道所述包裝材料的松散的內(nèi)側尾部部分的位置，提議把一射頻識別(RFID)標簽 在所述松散的內(nèi)側尾部部分附近放置在所述模塊上，并提供給所述模塊處理裝置 一標簽讀出器，所述標簽讀出器被安裝在所述模塊上方，當所述模塊被所述動力 輥支撐時，所述模塊處理裝置的動力輥被適當?shù)夭僮饕赞D(zhuǎn)動所述模塊直到所述 RFID標簽被所述RFID讀出器檢測，所述RFID讀出器與所述拖拉機或其它機動 裝置機載的計算機通信。
最便利的是所述RFID標簽在它們由與模塊形成裝置相關聯(lián)的所述包裝機構 包裝時被應用于所述形成的圓柱形模塊，所述模塊形成裝置被包含在籽棉棉桃收 獲機械內(nèi)。實現(xiàn)這的一個方法是在材料供給輥的生產(chǎn)過程中附加至少一個RFID標 簽至多個預定長度的包裝材料中的每一個，當所述預定長度圍繞在所述模塊形成 室內(nèi)形成的一預定尺寸的模塊包裝時，所述RFID標簽位于將變成所述松散的內(nèi)側尾部部分的一給定長度的那部分。冗余的標簽可以被設在每一位置以便即使所述
組的標簽中的一個不起作用時，仍能用一 RFID讀出器獲得所述模塊的標識。
提供具有多個RFID標簽的包裝的模塊的附帶好處是此類標簽也可以提供信
息以用于與所述模塊相關的信息一起自動跟蹤所述形成的模塊。例如，此類相關 的信息可以包括種植者姓名、田地編號、品種、重量、模塊產(chǎn)生處平均產(chǎn)量、模
塊直徑、含水量、GPS定位和相關聯(lián)的映射性能，所述相關的信息被一計算機編 譯，所述計算機接收來自例如提供在棉花收獲機上的不同的傳感器和一 GPS模塊 的數(shù)據(jù)。所述種植者姓名對于軋棉機操作員很重要，以便所述種植者被按所述種 植者生產(chǎn)的棉花的數(shù)量和質(zhì)量被適當?shù)馗顿M。
利用將所述RFID標簽組件預先安置在所述包裝上，可以在所述棉花模塊被分 級、移動、稱重、臨時貯藏的地方的任何地點以及在所述籽棉軋棉機中處理過程 中利用RFID讀出器技術。因為所述標簽組件的所述冗余以及易讀的簡易性，可以 省去當前使用的手工添加和去除識別標簽的過程，以節(jié)省人力和減少人為差錯的 可能性。


圖1是一籽棉收獲機的左視圖，所述籽棉收獲機包括一裝備有包裝設備的打 包裝置，用于包裝在所述打包室形成的圓柱形棉花模塊；
圖2是表示一長度的塑料包裝材料的俯視圖，多個RFID標簽被附加其上；
圖3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多 個RFID標簽組件的位置；
圖4是支撐一抓斗附件的前端裝載機的前部的右視圖，所述抓斗附件專門設 計用于處理以塑料包裝材料包裝的圓柱形棉花模塊；
圖5是圖4所示的所述抓斗附件的俯視圖6是圖5所示的所述抓斗附件的所述固定的、后部部分的較低的前區(qū)域的 放大示意圖7是沿圖6的線7-7的截面圖，表示所述包裝材料切割裝置；
圖8是用于控制所述抓斗汽缸和模塊包裝鏈式切割機的液壓回路示意圖9是用于控制所述輥馬達的液壓回路示意圖10表示把所述抓斗附件帶至與擱在地面上的一模塊接合過程中所述抓斗輥的旋轉(zhuǎn)方向；
圖11與圖IO類似，但是表示用于旋轉(zhuǎn)所述模塊以在所述軋棉機去除所述包 裝之前把所述包裝材料的內(nèi)側尾部部分放置12點鐘位置的旋轉(zhuǎn)方向；
圖12表示圖11的模塊被釋放在軋棉機給棉臺上，及表示用于在讓所述模塊 的自然膨脹導致所述包裝從下方離開時從模塊下方停工的所述抓斗輥旋轉(zhuǎn)方向；
圖13是表示負載的抓斗的右視圖，其被用作推進器以閉合堆放在輥給棉臺上 的未包裝的棉花模塊之間的間隙；
圖14是一部件被去除以便清楚的另一模塊處理機的透視圖，其為裝備有一 RFID讀出器和一包裝材料收集桿的叉附件形式并包括一對模塊支撐叉，形成為從 動輥，其倍安裝以彼此相對橫向移動；
圖15圖13中所示的叉附件的俯視圖，但是省略了 RFID讀出器支架以露出所 述包裝收集輥及與所述輥相關聯(lián)的驅(qū)動布置；
圖16是用于操作所述動力輥和所述汽缸以調(diào)整所述動力輥之間的距離的液壓 回路示意圖17是表示被反向接合并被升高以支撐在所述一對動力輥上的一包裝的模塊 的主視圖，其逆反向旋轉(zhuǎn)；
圖18表示與圖17類似的主視圖，但表示一支撐在所述叉輥上包裝的模塊， 所述輥被驅(qū)動以使所述模塊旋轉(zhuǎn)，以便在所述包裝被一位于6點鐘位置的切割刀 片切開之前，把所述包裝的所述內(nèi)側松散的尾部放置在12點鐘位置；
圖19表示與圖17類似的主視圖，現(xiàn)在所述模塊支撐輥被驅(qū)動，以便當所述 輥舒展開時剝離所述模塊的包裝；
圖20是一叉附件的主視圖，所述叉附件是圖14中所示的叉附件的簡化版， 其中它替換用一棘輪以允許所述輥以一方向旋轉(zhuǎn)并省去了所述RFID讀出器，所示 的叉附件處于接合一模塊的狀態(tài)；
圖21表示與圖19類似的主視圖，但表示所述叉附件處于剝離所述模塊的包 裝的狀態(tài)。 具體實施方案
現(xiàn)在參考圖1,表示包括有主框架12的自力推進的棉花收獲機10，所述主框 架12由前驅(qū)動輪14與后部舵輪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(qū)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，所述棉花收獲頭除去植物的棉花并把所述除去的棉
花直接導入包括有通風道布置22的氣力輸送系統(tǒng)。
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后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的后部的大型圓 柱形模塊或大包形成設備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大致類似于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(qū)域和 后部區(qū)域的相對側，所述前部區(qū)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，所述后部區(qū)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(zhuǎn)。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 多個以并排關系跨越一支承輥布置支撐的環(huán)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(zhuǎn)地安裝至所述固定側壁42的相對端并在所述相對端之間延伸。繼續(xù)，所述固定 輥還包括頂部前門輥58、上部后門輥60、底部后門輥62及底部前門輥64，其都 具有可旋轉(zhuǎn)地安裝至所述門側壁44的相對端并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(qū)域間延伸并在一樞軸布置70被可樞轉(zhuǎn) 地安裝至該區(qū)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(zhuǎn) 地安裝至所述張緊臂布置66的所述臂68上的相對端，并在所述相對端之間延伸。 所述輥72位于所述臂68的后端，所述輥74位于與所述輥72鄰接的間隔關系的 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(huán)帶50在所述輥51下形成環(huán)并包括 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、上部后門輥60、底部后門輥62及底部前門輥64串接的外側延伸。所述環(huán)帶50的 內(nèi)側延伸包括接合在底部后方固定輥78之上的環(huán)，所述固定輥78在所述固定側 壁42的上部后方區(qū)域之間延伸，所述環(huán)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處于一初始的降低位置，其對應所述模塊形成室38處于 空閑狀態(tài)，所述模塊形成環(huán)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/或彈簧的張緊構件(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(qū)動，以 使所述環(huán)帶50被驅(qū)動，所述驅(qū)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。
一模塊或大包包裝系統(tǒng)80被安裝至所述卸料門46的背面壁上，并包括一蓋 子82，所述蓋子82鉸接在其頂部并覆蓋由包裝材料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最好由半滲透塑料片材形成，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，并分別在上部和 下部包裝材料進料輥88和90之間進料，所述上部輥88與所述下部輥90接合被 位于所述下部輥90的稍微后方，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(huán)帶50的垂直延。當以下述的方式驅(qū)動所述進料輥88 和90時，脫離所述進料輥88和90的所述包裝材料86被正對所述環(huán)帶50的垂 直延輸送并被攜帶至一在所述環(huán)帶50下部延伸的下面延伸的包裝材料導向結構 92，所述環(huán)帶50動作以沿著所述導向結構92運送所述包裝材料86，隨后圍繞所 述下部前門輥64并通過所述室入口 40進入所述模塊形成室38內(nèi)，所述包裝材料 86隨后在所述模塊形成環(huán)帶50與位于所述擴大的打包室38內(nèi)的完成的棉花模塊 94之間被分離。所述包裝材料86被所述環(huán)帶50移動及旋轉(zhuǎn)模塊94的速度大于 其被所述進料輥88和90輸送的速度，導致所述包裝材料86被繞所述模塊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(qū)動被停止，并且一切割機構被啟動以 從所述材料供給輥84切斷圍繞所述模塊94包裝的材料，所述切割機構例如是正 好位于所述進料輥88和90下游的一刀和鐵砧布置形式(未示出)。 一刀操作傳感 器(未示出)被用于提供信號給一計算機(未示出)，所述計算機位于所述收獲機10的駕駛室18內(nèi)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)運行，正如眾所周知，導致所述卸料門46被樞轉(zhuǎn)至其升高的 卸料位置以允許所述包裝的模塊94滾到一模塊卸料布置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(zhuǎn)地安裝至所述主框架12的 后端區(qū)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被定位并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于隨后的處理。為了產(chǎn)生 成品率圖的數(shù)據(jù)，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(lián)以產(chǎn)生重量信號，通 過所述收獲機10裝載的包括有信號發(fā)射機(未示出)的全球定位系統(tǒng)確定一給定 模塊的位置。
為了在所述模塊94被堆放在地面之后幫助處理和識別所述模塊94，所述包 裝材料86優(yōu)選被制造成包括有多個電子識別標簽，例如諸如射頻識別(RFID) 標簽。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(shù)量的圍繞具有預定直徑的模塊94周圍的包裝。 考慮到當圍繞所述模塊94包裝時，每一段106包括內(nèi)側尾部部分108和外側尾 部端110，所述部分108與所述尾部端110在被所述模塊包裝系統(tǒng)80的切割機構 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(nèi)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 后，所述包裝材料86 —側的包裝張力和粘性幫助結合所述內(nèi)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于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，所有需要的是在 所述搭接的一側施用一制動力給所述包裝材料進料輥88，利用所述模塊94和模 塊形成帶50的包裝作用產(chǎn)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(qū)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 簽組件112、 114和116，其各包括一包含有兩個RFID標簽118的紙背襯，所述 兩個標簽118的作用是在其中一個所述標簽損壞時提供一冗余。
所述的RFID標簽組件112、 114和116被關鍵地置于每一包裝材料段106上， 以允許在不同條件或功能下RFID標簽讀出性能，如下文所述。所述的RFID標簽 組件112在所述內(nèi)側尾部區(qū)域108內(nèi)的中心位置被固定至所述包裝材料86。所述 的RFID標簽組件114在鄰接其中一側邊的位置被附加在所述包裝材料86上，并 與所述外側尾端110背向關系隔開，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標簽組件116在鄰接所述的RFID標簽組件114相對側的位 置被附在所述包裝材料86上，并與所述的RFID標簽組件114位置為先導關系。 所述三個RFID標簽組件112、 114和116的所述六個標簽中每一個的基礎標識號 相同。為了區(qū)分所述標簽組件114與所述標簽組件112和116，不同的下標被用 作所述編號模式的部分，利用它標注，RFID讀出器可以被制成篩選一定的下標位 置。
再參考圖1 ， 一 RFID標簽讀出器120被提供在所述包裝材料導向結構92的 上部后方位置，在包裝操作過程中，當所述讀出器120識別所述標簽組件114的 存在時，發(fā)送一信號至所述機載計算機，使所述切割機構運行以分離所述先導包 裝材料段106與所述鄰接的其后的段106。另一 RFID標簽讀出器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 所述標簽組件114，與形成的所述棉花模塊94直徑無關。所述RFID標簽讀出器 122的方位和功率級是這樣，在所述讀出器識別所述標簽組件114之前在所述包 裝過程中必須完成至少一個包裝。在一信號已被發(fā)送至所述計算機170以啟動所 述包裝操作之后，如果所述標簽組件114在一定時間內(nèi)沒被識別，則提供一警告 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標簽讀出器124被安裝至一支架126上，所述支架126在位于所 述模塊形成帶50上部水平延伸的下方的所述固定側壁42的上部區(qū)域間延伸。所 述標簽讀出器124也將被定向和裝有動力，以能夠確認所述標簽組件114已使它 進入所述模塊形成室38內(nèi)。
通過利用用于RFID標簽識別的十六進制，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。此信息的一個可能用處是 給操作員關于還有多少個包裝段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于所述包裝材料86的給定段106位置的信 息以外，所述RFID標簽組件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(lián)，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(chǎn)生地的平均產(chǎn)量以及GPS位置和相關 聯(lián)的映射數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在參考圖3,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被設置在所述模塊94上，以使所述RFID標簽組件112位于緊靠所述棉花模 塊的右手側正好在地平線之上的位置，所述RFID標簽組件114位于兩鄰接包裝的 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 標簽組件116位于兩鄰接包裝的所述包裝材料之間鄰接所述模塊94的相對端并與 所述RFID標簽組件114完全相反?？梢钥闯霎斔瞿K94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(qū)C。因此，在所述模塊94被所述收獲 機10堆放在地面之后，所述RFID標簽組件112和114可能會都與地面接觸。選 擇所述RFID標簽組件116相對于所述RFID標簽組件112和114的位置，以便 確保所述RFID標簽組件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簽讀出器讀出。
一旦所述包裝的模塊94被堆積在地面，期望在田地中通常首尾相連堆放4個 或更多個模塊94，用于隨后裝上平板卡車或拖車以被拖運至軋棉機。圖4表示一 個完成此堆放的模塊處理機，表示具有裝載機臂組件132的鉸接的前端裝載機130 的前部部分， 一抓斗附件134與裝載機臂組件132連接。應當注意，替代被安裝 至裝載機，所述抓斗附件134可以同樣通過給所述附件134提供適當?shù)倪B接板連接至裝備有三點懸掛的拖拉機。
也參考圖5，可以看出所述抓斗附件134包括向前彎曲(C形)、固定抓斗部 分136和上部后端的向后彎曲(倒C形)可移動抓斗部分138，可移動抓斗部分 138在樞軸組件140樞接至所述固定抓斗部分136的上部前端，所述樞軸組件140 用于在如圖所示一降低的關閉位置與一升高的打開位置之間垂直擺動。 一對可伸 展和可縮回的液壓抓斗汽缸142和144分別連接在所述固定抓斗部分136與所述 可移動抓斗138之間，用于選擇性地在其打開位置與關閉位置之間樞轉(zhuǎn)所述可移 動抓斗部分138。
所述固定抓斗部分136包括一對橫向隔開的側板146和148。在所述側板146 與148之間延伸并具有可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述側板146和148上相對端的分別是相 同的第一、第二和第三動力輥150、 152和154，所述輥150、 152和154彼此隔 開并位于所述固定抓斗部分136的下部前部區(qū)域，且所述第一輥150在其它兩個 輥的前方。如果在繞每一動力輥150、 152和154的圓周均勻間隔位置是多個具 有下述用途的縱向延伸桿156，則第一、第二和第三可逆液壓馬達158、 160和 162 (只在圖9中示出)被分別連接用于驅(qū)動所述動力輥150、 152和154。第一 惰輥164在側板146與148之間延伸并具有可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述側板146和148 中約9點鐘位置的相對端，如圖5所示。 一填隙板165，其可以由膨脹金屬制成， 在在所述側板146與148之間橫向延伸，并具有在位于所述動力輥154與所述惰 輥164之間的各自區(qū)域固定至所述側板146與148的相對端。
所述可移動抓斗部分138包括一對橫向隔開的側板166和168。在所述側板 166與168之間延伸并具有可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述側板166和168上相對端的分別 是相同的第四、第五和第六動力輥170、 172和174，所述輥170、 172和174沿 所述可移動抓斗部分138的下部后部區(qū)域彼此間隔開，且所述第四動力輥170在 所述第五動力輥172的后方。第四、第五和第六可逆液壓馬達175、 176和178 分別連接至所述動力輥170、 172和174。第二惰輥180在側板166與168之間 延伸并具有可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述側板166和168中約3點鐘位置的相對端，如圖 5所示。與所述板165類似的板181在所述動力輥174與所述惰輥180之間的區(qū) 域固定至所述側板166和168。
如圖4所示，可以看出不同的動力輥和惰輥被設置以使它們相應的外圍的一部分延伸越過所述側板146、 148、 166和168的內(nèi)緣，以便與給定的包裝的棉花 模塊94接合，所述棉花模塊94分別被所述固定抓斗部分136及所述可移動抓斗 部分138包圍，從而支撐所述模塊94以移動而不受所述側板影響。一RFID讀出 器182被支撐在所述側板166和168之間的上部位置，使得被定位以在RFID標 簽組件112被定位在所述模塊94的頂部時檢測RFID標簽組件112,從而指示在 所述大包頂部的所述松散的內(nèi)側尾部部分108的出現(xiàn)，這是在通過在所述模塊的 底部位置跨越所述包裝的寬度切割開進行去除時用于去除所述模塊包裝的尾部部 分108的期望的位置。如果所述RFID讀出器182不讀出所述RFID標簽組件112， 則所述組的動力輥150、 152、 154及170、 172、 174被適當?shù)仳?qū)動以使所述模 塊94旋轉(zhuǎn)，直到所述讀出器182檢測出所述RFID標簽組件112。
一旦所述讀出器182指示所述RFID標簽組件112位于所述模塊的頂部，所 述包裝的模塊94預備被操縱進入軋棉機傳送臺290 (見圖13)上的位置，以允許 所述包裝的底面沿所述模塊的縱長被切開，從而允許棉花流出所述切口 。
現(xiàn)在參考圖6和7，表示一包裝切割器機構184,其用途是切開所述包裝的模 塊94的包裝。所述包裝切割器機構184設置在所述第一和第二動力輥150和152 之間并平行于所述第一和第二動力輥150和152延伸。所述切割器機構184為鏈 式切割器形式并包括一支撐件186，所述支撐件186由一矩形截面管限定，具有 大于所述側板166與168之間的距離的長度，所述支撐件186延伸穿過并被固定 在所述側板中提供的開口。上部和下部鏈式導向裝置188和190各由通道構件限 定，所述通道構件縱長延伸并具有分別連接至所述支撐件186的頂部和底部側192 和194的它們各自的腹板。如圖6所示，所述支撐件186的右側196、頂側192 和底側194具有切掉的相對端區(qū)域，而左側198延伸所述支撐件186的全長。也 參考圖7，可以看出， 一驅(qū)動鏈輪200被安裝至一低速、高扭矩、可逆液壓馬達 204的驅(qū)動軸202，所述液壓馬達204具有螺栓連接至所述支撐件186的左側198 的殼體。另一鏈輪206安裝至軸208上，所述軸208在所述液壓馬達204安裝至 所述左側198位置的相對端的位置安裝至所述支撐件186的所述左側198。 一環(huán) 形切割鏈210圍繞所述鏈輪200和206運行，多個可更換的切割刀片212被安裝 至所述鏈210的下部延伸的連接銷上，應注意只有在所述液壓馬達204被運轉(zhuǎn)以 使如圖7所示的所述鏈210的下部延伸變成所述上部延伸時，所述切割刀片212將延伸至所述側板166和168之上。由所述側板166支撐的是一近程式傳感器 214，當模塊94被所述抓斗附件134處理時，所述近程式傳感器214被定位以檢 測所述切割刀片212的出現(xiàn)以使所述刀片可以被停放在旁邊。所述馬達204或軸 中的一個被安裝以按公知方式朝向相互遠離調(diào)整，從而允許所述切割鏈210去除， 而不必斷開主聯(lián)桿等等。
現(xiàn)在參考圖8，是表示用于控制所述對的抓斗汽缸142和144及用于控制所述 鏈切割器馬達204的運轉(zhuǎn)的液壓控制回路220的示意圖。具體地， 一液體壓力源P， 其可以是一個泵，及一罐或駐液器T，連接至一電磁操縱的三位置四路伺服控制閥 226。這些元件通常由拖拉機攜帶。 一組壓力/回流管路228和230也分別利用通 過快速接頭232和234的連接被連接至所述伺服控制閥226。所述壓力/回流管路 228和230被連接至一電磁操縱的二位置抓斗/切割器模式選擇器閥236。所述模 式選擇器閥236通常由一彈簧238偏置至抓斗模式，其中它分別通過相應的連接 管路240和242連接所述壓力/回流管路228和230至所述抓斗汽缸142和144的 頭和桿端。同時，所述模式選擇器閥236動作以阻止流體流向所述鏈切割器馬達 204和自所述鏈切割器馬達204流動。所述管路240包含一止回閥244，其防止由 所述抓斗汽缸朝向所述模式選擇器閥236回流，而管路242同樣包含一止回閥246， 其防止由所述抓斗汽缸朝向所述模式選擇器閥236回流。先導壓力管路248和250 分別被連接在所述止回閥244的座與所述止回閥246上游的一位置之間及所述止 回閥246的座與所述止回閥244上游的一位置之間。 一節(jié)流器252位于所述止回 閥246與所述模式選擇器閥236之間，所述節(jié)流器252動作以調(diào)節(jié)所述抓斗汽缸 142和144的運行速度。
當所述伺服控制閥226從圖8所示的其正常的中位向下變換時，壓力流體將 流動穿過所述壓力/回流管路228，并穿過所述模式選擇器閥236，通過所述止回 閥244并流至所述抓斗汽缸142和144的頭端。所述止回閥244的上游的壓力流 體將流動穿過所述先導壓力管路248并使所述止回閥246離開座以允許流體從所 述抓斗汽缸的桿端回流，從而允許所述抓斗汽缸伸展。通過使所述伺服控制閥226 從其所示的中位向上變換類似地實現(xiàn)所述抓斗汽缸142和144的縮回。
通過啟動抓斗/切割器模式選擇器閥236以便它向上變換，如圖8所示，實現(xiàn) 所述鏈式切割器液壓馬達204的運轉(zhuǎn)。這導致所述壓力/回流管路228和230被分別通過壓力/回流管路254和256連接至所述液壓馬達204的相對的工作端口 ，所 述管路254包含有一可變節(jié)流器258以控制所述馬達204的轉(zhuǎn)速。同時，所述模 式選擇器閥236阻止液體流向所述液壓抓斗汽缸142和144和自所述液壓抓斗汽 缸142和144流動。通過啟動所述伺服控制閥226實現(xiàn)所述馬達204以第一方向 轉(zhuǎn)動，以便它從其中位向下變換，通過從其所示的中位向上變換所述伺服控制閥 226實現(xiàn)所述馬達204以一相反的第二方向轉(zhuǎn)動。
現(xiàn)在參考圖9，表示用于控制由所述固定抓斗部分136裝載的所述組的可逆液 壓輥驅(qū)動馬達158、 160和162的運轉(zhuǎn)及用于控制所述可移動抓斗部分138裝載的 所述組的可逆液壓輥驅(qū)動馬達175、 176和178的運轉(zhuǎn)的液壓回路260的示意圖。 所述的液壓回路260包括第二電磁操縱的三位置四路伺服控制閥262，其一方面連 接至所述液體壓力源P和所述罐T，另一方面通過快速接頭272和274連接至壓力 /回流管路264和266。所述壓力/回流管路264連接至一分流器276并包含位于所 述分流器上游的可變節(jié)流器278，用于控制所述液壓輥驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速，將是明顯 的。所述分流器276具有分別連接至第一和第二支管路280和282的第一和第二 出口。所述第一支管路280形成一回路，該回路包含所述組的串聯(lián)的液壓驅(qū)動馬 達158、 160和162并具有在所述伺服控制閥262與電磁操縱的二位置的輥模式選 擇器閥284之間的位置連接至所述壓力/回流管路266的一端。所述第二支管路282 包含所述的輥模式選擇器閥284并由那里形成一回路，該回路包含所述組的串聯(lián) 的液壓驅(qū)動馬達175、 176和178并具有由其與所述壓力/回流管路266的反饋連 接至所述模式選擇器閥284的相對側的一端。
所述的輥模式選擇器閥284通常位于模塊接合/釋放/軋棉模式，如所示，根 據(jù)所述伺服控制閥262的位置，所述支管路280傳送液體以在第一或第二方向驅(qū) 動所述組的馬達158、 160和162，而所述第二支管路282同時傳送壓力液體給所 述組的馬達175、 176和178，從而以與所述組的馬達158、 160和162被驅(qū)動方向 相反的方向分別驅(qū)動它們。當啟動時，所述模式選擇器閥284向上變換至棉花模 塊旋轉(zhuǎn)模式，其中在所述支管路中傳送液體至所述組的馬達175、 176和178和由 所述組的馬達175、 176和178傳送液體，以使它們被以與所述組的馬達158、 160 和162被驅(qū)動方向相同的方向驅(qū)動，當模塊94被所述組的動力輥150、 152、 154 和170、 172、 174支撐時導致所述模塊被旋轉(zhuǎn)。具體地，現(xiàn)在參考圖10，示意地描述用于接合擱在田地的地面上或者在軋棉 機拖車或卡車床上的包裝的棉花模塊94的操作過程的所述抓斗附件134。首先， 通過操縱所述抓斗汽缸142和144使它們縮回，所述可移動抓斗部分138被置于 其升高的位置，此操作通過操縱所述抓斗伺服控制閥226使它由圖8所示的它的 中位向上轉(zhuǎn)換來完成。接著，當所述固定抓斗部分136對著所述模塊94的左側區(qū) 域移動時，所述固定抓斗部分136裝載的所述第一組的液壓馬達158、 160和162 被導致逆時針方向被驅(qū)動以輔助所述輥150、 152和154在所述模塊下方并進入支 撐關系的運動。同時，所述可移動抓斗部分138裝載的所述第二組液壓馬達175、 176和178被順指針方向驅(qū)動，而所述可移動抓斗部分138由其升高位置向其降低 位置移動。所述組的輥170、 172和174的旋轉(zhuǎn)的此方向與提供動力給所述組的輥 150、 152和154 —起導致所述輥被帶至所述模塊94的下方。關閉所述可移動抓斗 部分136與給所述不同的輥提供動力的所述結合提供一種升高所述模塊94而對所 述包裝產(chǎn)生最小損害的方法。另外，沒有所述模塊94的旋轉(zhuǎn)發(fā)生，因為所述兩組 輥的所述相反方向的旋轉(zhuǎn)強制消除了所述模塊94上的驅(qū)動力。
現(xiàn)在參考圖11，示意地描述用于旋轉(zhuǎn)所述包裝的棉花模塊94以正確定位所述 包裝材料段106的松散的內(nèi)部尾部部分108以把包含冗余標簽118 (見圖2)的所 述RFID標簽組件112帶進具有RFID標簽讀出器182的寄存器的操作過程的所述 抓斗附件134。通過操縱所述伺服控制閥262和所述輥模式選擇器闊284來完成此 操作，所述伺服控制闊262和所述輥模式選擇器閥284由圖9所示的它們各自的 中位和常位向上轉(zhuǎn)換，從而使所有的所述輥驅(qū)動馬達158、 160、 162、 175、 176 和178以及各自相關聯(lián)的輥150、 152、 164、 170、 172和174逆時針方向旋轉(zhuǎn)， 依次使所述棉花模塊94順時針方向旋轉(zhuǎn)。當所述的RFID標簽組件112通過所述 RFID標簽讀出器182下方時，產(chǎn)生一信號并傳送給一操作員，該操作員通過停用 所述馬達伺服控制閥262以便返回其中位，從而停止所述馬達的運轉(zhuǎn)。接著所述 包裝的內(nèi)部尾部部分108被定位在所述模塊94的頂部，所述頂部是通過手工或機 械在一位置切開所述包裝的適當位置，該位置大致與所述的RFID標簽組件112的 位置完全相反。
現(xiàn)在參考圖12，示意地描述用于去除所述切開的包裝材料以釋放所包裝的棉 花以使所述的棉花落在軋棉機傳送臺290(見圖13)上的操作過程的所述抓斗附件134，通過所述前端裝載機130的操作定位所述抓斗附件134。所述切開的包裝材 料的去除是通過啟動所述電磁操縱的抓斗/切割器模式選擇器閥236以使它從其正 常的抓斗模式向上轉(zhuǎn)換為其切割器模式來完成，如圖8所示。這導致所述壓力/回 流管路228和230分別利用通過進料管路254和256連接至所述液壓馬達204的 相對的工作端口，所述進料管路254包含可變節(jié)流器258以控制所述馬達204的 轉(zhuǎn)速。所述馬達204的轉(zhuǎn)動導致所述環(huán)形切割鏈210被所述鏈輪200驅(qū)動，以便 所述切割刀片212圍繞所述鏈輪200移動并與所述包裝材料接觸，從而沿所述模 塊94縱長切開所述包裝材料。 一旦所述先導切割刀片212返回由所述近程式傳感 器214確定的其開始位置，響應來自所述近程式傳感器214的信號，至所述伺服 控制閥226和至所述抓斗/切割器模式選擇器閥236的電流將自動中斷，結果是所 述伺服控制閥226將返回其中位，阻止流體流向所述馬達204和自所述馬達204 流動，這樣為隨后的切割操作定位所述鏈210。所述模式選擇器閥236也將返回其 正常的抓斗模式位置。
隨后所述第一組的液壓馬達158、 160和162被操作以順指針方向驅(qū)動它們 的相關聯(lián)的輥150、 152和154，同時所述馬達175、 176和178被驅(qū)動以逆時針 方向驅(qū)動它們的相關聯(lián)的輥170、 172和174。通過所述抓斗汽缸142和144的 縮回導致所述可移動抓斗部分138同時被打開。這導致所述組的輥150、 152、 154 及170、 172、 174在所述模塊下方失去動力，利用所述模塊94的自然膨脹，在 所述抓斗打開過程中一旦所述張緊的包裝材料86被切開，導致在所述切口的包裝 材料端分離，允許棉花流出。隨后所述的包裝材料被方便地放置在所述模塊94的 頂上，用于手工去除或通過真空裝置(未示出)機械去除，例如上述美國專利號 7,165,928所公開。
現(xiàn)在參考圖13，表示一軋棉機模塊入口組件300，其包括所述輥傳送臺290， 多個未包裝的棉花模塊84已經(jīng)被放置在所述傳送臺290上并被操作使所述未包裝 的模塊進入位于所述臺290的相對端的擴散頭302，所述擴散頭302包括一組動 力輥304以接合所述模塊并向下分散所述棉花進入一棉花處理布置(未示出)。為 了有效運轉(zhuǎn)，期望棉花進入所述分散頭302的進料速率保持基本恒定，這通過使 用所述抓斗附件134來實現(xiàn)，其作為一推進器，如所示，接合最后放置的模塊94 并緊靠下一鄰接的模塊94推動所述最后放置的模塊94，從而閉合所述模塊之間的間隙，應當注意，此推進操作可以在一未包裝的模塊94被包含在所述抓斗附件 134中時進行，如所示，或者通過使用所述抓斗附件134來完成，使其可移動抓 斗部分138部分打開并接合所述最后的模塊94，利用板181防止棉花移動穿過所 述可移動抓斗部分138。
現(xiàn)在參考圖14和15，表示一裝載機叉附件310形式的另一模塊處理裝置。 所述裝載機叉附件310包括一通常為矩形構形的立式支撐框312，其包括一水平 底部構件314，在所述底部構件314的相對的端區(qū)域分別固定右手側部構件316 和左手側部構件318的下端。所述右手側部構件316和左手側部構件318的上端 被固定至一水平頂部構件320。 一水平圓柱形導桿322在所述右手側部構件316 和左手側部構件318之間橫向延伸并具有安裝至所述右手側部構件316和左手側 部構件318的相對端。右手和左手伸長的叉構件324和326分別具有常規(guī)構形， 具有相應的立式后部部分，所述后部部分的上部后方區(qū)域分別提供有孔眼328和 330，所述孔眼328和330分別被接納以沿所述導桿322滑動。 一第一可伸展和 可縮回的液壓汽缸332的缸端固定至所述右手側部構件316，桿端連接至所述左 手叉構件326。類似地， 一第二可伸展和可縮回的液壓汽缸334的缸端固定至所 述左手側部構件318，桿端連接至所述右手叉構件324。因此，應當理解，所述液 壓汽缸332和334用來實現(xiàn)所述叉構件324和326相對彼此的橫向運動，從而容 納不同直徑的棉花模塊94，下文更詳細描述。
如所示，圓柱形管狀結構的第一和第二模塊支撐輥335和336通過一對軸承 組件338 (只在圖15中示出)分別可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述叉構件324和326的相應 的水平部分，所述軸承組件338位于每一所述管的相對的內(nèi)側端區(qū)域并被固定至 所述水平叉部分的相對的端區(qū)域。分別提供錐形帽340和342以關閉每一所述圓 柱形模塊支撐輥335和336的前端，所述錐形帽340和342可以任何已知方式緊 固(未示出)，但是優(yōu)選通過例如諸如搭扣配合的快速連接設計。
提供一驅(qū)動布置(為了清楚的目的，只在圖15中示出)以實現(xiàn)選擇性地轉(zhuǎn)動 所述模塊支撐輥335和336，所述驅(qū)動布置包括相應的驅(qū)動齒輪344和346，所 述驅(qū)動齒輪344和346在與所述錐形帽340和342被接合的端相對的端區(qū)域，分 別圍繞所述管335和336固定。馬達安裝支架348和350被分別固定至所述叉構 件324和326中所述立式叉部分連接所述水平叉部分的相應區(qū)域并從那向外突出。相同的低速、高扭矩液壓馬達352和354分別安裝至所述支架348和350，所述 馬達352具有一輸出軸，該輸出軸帶動一驅(qū)動齒輪356，所述驅(qū)動齒輪356與所 述輥335帶動的齒輪344嚙合；所述馬達354具有一輸出軸，該輸出軸帶動一驅(qū) 動齒輪358，所述驅(qū)動齒輪358與所述輥336帶動的齒輪346嚙合。
一RFID讀出器支撐結構360 (為了清楚的目的，只在圖14中示出)包括一 豎柱362，所述豎柱362的下端連接至一水平安裝板364，所述安裝板364在所 述頂部構件320的相對端之間中間的位置連接至所述框架頂部構件320的頂部。 一水平支撐構件336連接至并以懸臂方式支撐在所述柱362的頂部區(qū)域，并從所 述頂部區(qū)域向前延伸大約等于所述輥335和336長度的一半的距離。一 RFID讀 出器368垂直可調(diào)整地安裝至所述水平支撐構件336的前端區(qū)域，從而在可讀出 包含在所述包裝材料中的RFID標簽的位置，所述包裝材料包圍支撐在所述輥335 和336上的給定的棉花模塊。
現(xiàn)在參考圖16，表示用于控制與所述裝載機叉附件310相關聯(lián)的所述不同的 液壓功能的一液壓回路390的示意圖。具體而言，所述車輛(例如裝載機或拖拉 機)支撐的所述裝載機叉附件310包括一由功能框392所示的液壓系統(tǒng)，其中包 含三位置、電磁操縱的伺服控制閥394和四位置、電磁操縱的伺服控制闊398。所 述伺服控制閥394和398中的每一個都具有分別連接至一液體壓力源P和一罐或 駐液器T的壓力和回流端口 。
所述伺服控制閥394用于控制所述可逆模塊支撐輥驅(qū)動馬達352和354，通過 相應的快速接頭404和406連接至所述伺服控制閥394的是壓力/回流管路408和 410。所述馬達352和354串聯(lián)在所述壓力/回流管路408中， 一可調(diào)整節(jié)流孔412 串聯(lián)在所述快速接頭404與所述馬達352之間。 一類似的可調(diào)整節(jié)流孔414連接 所述壓力/回流管路410中在所述快速接頭406與所述馬達354之間的位置。因此， 所述可調(diào)整節(jié)流孔412和414被分別定位以控制所述馬達352和354在它們運轉(zhuǎn) 方向的轉(zhuǎn)速。相應的止回閥416和418被連接至分別在所述節(jié)流孔412和414周 周圍來自所述馬達352和354的旁路回流。設定選擇性地控制所述馬達354使它 以與所述馬達352方向的相反方向被驅(qū)動的是一電磁操縱、二位置的方向選擇器 閥420，所述閥420在所述馬達352與354之間的位置連接至所述壓力/回流管路 408，并在所述馬達354與所述節(jié)流孔414之間的位置連接至所述壓力/回流管路
21410。所示的所述方向選擇器閥420被偏置至一正常位置，其中它連接所述馬達354 以使所述馬達354以與所述馬達352相同的方向被驅(qū)動，來自所述馬達354的回 流流過所述止回閥418。所述閥420的啟動導致所述閥420由所示的正常位置變換 至右側，從而使所述馬達354以與所述馬達352相反的方向被驅(qū)動，來自所述馬 達354的回流再次流過所述止回閥418。
所述伺服控制閥398用于控制所述叉調(diào)整汽缸332和334的運轉(zhuǎn)，并被連接 至第一壓力/回流管路436，所述第一壓力/回流管路436連接至所述叉調(diào)整汽缸 332和334的桿端，而第二壓力/回流管路438連接至每一所述汽缸的桿端。 一可 調(diào)整減壓閥440被連接在所述壓力/回流管路436與438之間。
現(xiàn)在參考圖17、 18和19，表示所述叉附件310的操作的一系列示意圖，例如 可能發(fā)生在軋棉機上，當從一運輸拖車或卡車提升所述包裝的棉花模塊94時，定 位所述包裝的模塊以將所述包裝在底部位置切開并隨后去除所述切開的包裝。
在所述輥335和336被朝向彼此向內(nèi)移位之前，如圖17中的向內(nèi)指向的直箭 頭所示，所述液壓汽缸332和334被伸展以使所述輥彼此分離開一距離，以允許 所述輥335和336被置于所述模塊94的相對側，所述模塊94擱置在一支撐表面 上，諸如一拖車或卡車床。接著所述液壓汽缸332和334被收縮，從而把所述輥 335和336帶入與所述模塊94的相對側接觸。同時，所述伺服控制閥394和所述 方向控制閥420都被啟動，以便它們從圖16所示的其相應的中性和正常位置移位 至右側，以使所述驅(qū)動馬達352和354分別被逆時針方向和順時針方向驅(qū)動，以 導致所述輥335和336被同樣地驅(qū)動，如圖17中的彎曲箭頭所示，所述輥的此旋 轉(zhuǎn)有助于它們在所述模塊94下方的運動和進入與所述模塊94的支撐關系。接著 所述棉花模塊94被支撐在所述模塊支撐輥335和336上，所述輥335和336與所 述RFID讀出器368為大致居中關系且在所述RFID讀出器368下方間隔開。所示 的所述模塊94位于一位置，其中所述包裝材料的所述內(nèi)側尾部部分108位于大約 1點鐘與3點鐘位置之間，所述RFID標簽組件112位于大約2點鐘位置。
假定希望卸載包含在所述包裝的模塊94內(nèi)的棉花至一軋棉機的給棉臺上，首 先旋轉(zhuǎn)所述模塊以使所述包裝材料尾部部分108被置于所述模塊的頂部，這是在 所述模塊的底部切開所述包裝的理想的位置，因為沒有從所述包裝的剩余分離的 所述松散的尾部部分108與從所述包裝騰空的給棉臺上的棉花混和的可能性。所述模塊94的此旋轉(zhuǎn)是通過使所述輥335順時針方向旋轉(zhuǎn)來完成，如圖18中相關 的箭頭所示，通過停用所述方向選擇器閥420影響此旋轉(zhuǎn)，以便當所述伺服控制 閥394從其圖16所示的中位被移位至所述右側時所述馬達352和354都被順時針 方向驅(qū)動。這導致所述模塊94攜帶所述尾部部分108與所述附的RFID標簽組件 112—起被逆時針方向旋轉(zhuǎn)，如圖18所示，這導致所述RFID標簽組件112被移動 進入所述RFID讀出器368的視野，所述RFID讀出器368發(fā)射一信號給所述操作 員，因此所述伺服控制閥394的啟用被停止，從而停止所述馬達352和354的轉(zhuǎn) 動，接著停止所述模塊94的旋轉(zhuǎn)，以使所述包裝材料的松散的尾部部分108位于 所述模塊94的頂部區(qū)域。
接著所述車輛裝載的所述叉附件310被驅(qū)動，以把所述模塊94置于所述軋棉 機的給棉臺上，在那里所述包裝材料在所述模塊94的底部被手工切開以實現(xiàn)貫穿 所述包裝材料并延伸所述模塊的長度的裂縫，或者驅(qū)動所述車輛裝載的叉裝置 310，以使當所述模塊被推進所述給棉臺上一位置時所述包裝材料在所述模塊94 的底部的位置接合給棉臺一端的定刀446 (圖18)，所述模塊94相對所述定刀446 的此運動使所述包裝材料被切開。
一旦包圍所述模塊94的所述包裝材料被切開，如圖19中在448所示，所述 輥335和336再一次分別逆時針方向和順時針方向旋轉(zhuǎn)。同時，使所述輥335和 336相對彼此向外移位，如所述向外指示箭頭所示，所述輥335和336的旋轉(zhuǎn)使它 們在所述模塊94下方有動力。當所述模塊94上的所述包裝被切開時，所述壓縮 的棉花膨脹，促使在所述切口的所述包裝材料的端部被分離并允許棉花擺脫所述 包裝以落到所述的給棉臺上。所述輥335和336的分離，如圖19中的前頭所示， 是通過啟用所述伺服控制閥398以移位至如圖16中所示的所述左側，從而發(fā)送流 體至所述汽缸332和334的缸端來實現(xiàn)。手工或通過其它方法圍繞所述輥335和 336巻起所述包裝材料，當所述輥在所述模塊94下方失去動力時，所述輥松開來 自所述模塊表面的所述包裝材料。 一旦所述包裝材料被從所述模塊94去除，則驅(qū) 動所述車輛裝載的所述叉附件310，把所述輥335和336置于一廢包裝回收箱或容 器上，在那里所述輥335和336被分別順時針方向和逆時針方向旋轉(zhuǎn)以使所述包 裝被堆積在所述回收箱內(nèi)，所述輥的此旋轉(zhuǎn)方向是通過啟用所述伺服控制閥394 以從如圖16中所示的其中位移位到左側，而同時啟用所述方向選擇器閥420以從其正常位置移位到左側來實現(xiàn)。
這里應當注意，如果所述模塊被首尾相連放置，則維持棉花恒定進料至所述 給棉臺的與所述模塊94堆放位置相對的端部的擴散器罩。然而，在一些軋棉機布 置中，這需要一被附加至所述給棉臺的相對側的有效長度的側板，以保持所述棉 花被包含在所述給棉臺上。通過手工切開所述包裝材料取代利用所述定刀446，如 果所述叉附件包括一叉支撐框架，該叉支撐框架被安裝以圍繞一中心樞軸柱旋轉(zhuǎn)， 例如在美國專利號3,106,305中公開的，或者圍繞位于所述叉支撐框架一端的樞 軸柱旋轉(zhuǎn)，則可能在大致靠近所述擴散器頭的位置把所述棉花堆放在所述給棉臺 上。這允許所述叉附件從所述給棉臺的一側靠近并隨后被轉(zhuǎn)動90°以定向所述模 塊94，以便它的縱向軸在所述給棉臺的進料方向延伸。
現(xiàn)在參考圖20，表示另一叉附件450的一部分，描述了其如何不同于所述附 件130。具體而言，除了所述RFID讀出器支撐結構360，所述RFID讀出器連同用 于所述輥335和336的驅(qū)動布置被省去，所述叉附件450在所有方面都與所述叉 附件310相同。此類簡化的叉附件可以被用于一些情形，當所述模塊由收獲機IO 堆放在地面上并且當在平板卡車或拖車上拖運至軋棉機時所述模塊保持相似的布 置，所述模塊94的包裝的所述松散的內(nèi)側尾部108被置于不同于所述模塊的下部 區(qū)域。另外，也可能所述軋棉機裝備有桶架形式的模塊處理機，所述桶架位于所 述給棉臺上方并具有裝配有動力輥的相對的臂，所述動力輥能夠轉(zhuǎn)動所述模塊， 以正確定位所述松散的內(nèi)側尾部，一RFID讀出器安裝在鄰近所述桶架的頂部，從 而當它被正確定位時能夠讀出所述RFID標簽，以允許所述包裝的底部位置被切開 以騰空所述被裝入的棉花。此讀出器將被連接至一計算機，所述計算機收集所述 信息讀數(shù)，從而確定所述模塊的身份和其越過所述給棉臺的次序。
取代所述驅(qū)動布置的分別是左手和右手棘輪布置452和454，所述棘輪布置 452包括一棘輪套環(huán)456，所述棘輪套環(huán)456在圍繞所述叉324的所述水平部分的 后部區(qū)域的一端部區(qū)域被固定至所述輥335的內(nèi)側表面；所述棘輪布置454類似 地包括一棘輪套環(huán)458,所述棘輪套環(huán)458在圍繞所述叉326的所述水平部分的后 部區(qū)域的一端部區(qū)域被連接至所述輥336的內(nèi)側表面。 一制轉(zhuǎn)桿460設置在由所 述叉324裝載的板459上以垂直轉(zhuǎn)動，以便重力作用保持所述制轉(zhuǎn)桿460與所述 棘輪套環(huán)456接合。除了重力之外，可以提供螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧形式(未示出)的一正偏壓推動所述制轉(zhuǎn)桿460與所述棘輪套環(huán)456接合，所述螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧在所述 叉324與所述制轉(zhuǎn)桿460之間在所述制轉(zhuǎn)桿樞軸附近動作。類似地， 一制轉(zhuǎn)桿462 設置在由所述叉326裝載的板463上以垂直轉(zhuǎn)動，并單獨通過重力，或者除了重 力之外還通過在所述叉326與所述制轉(zhuǎn)桿462之間在所述制轉(zhuǎn)桿樞軸附近動作的 一螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧使所述制轉(zhuǎn)桿462的一端偏置與所述棘輪套環(huán)458接合。所述棘 輪套環(huán)456和所述制轉(zhuǎn)桿460的布置以便允許所述輥335自由地逆時針方向轉(zhuǎn)動， 如所述彎曲箭頭所示，而所述棘輪套環(huán)458和所述制轉(zhuǎn)桿462的配置以便允許所 述輥336自由地順時針方向轉(zhuǎn)動。
如圖20所示，通過首先分離所述輥335和336 —距離把所述簡化的叉附件帶 入與所述棉花模塊94接合，所述距離足以允許所述輥跨在擱置在支撐面上的所述 模塊94上。當所述輥335和336進入與所述模塊94的相對側接觸時，它們分別 以逆時針方向和順時針方向轉(zhuǎn)動，如被所述棘輪布置452和454允許的并如所述 彎曲箭頭所示。因此，所述輥335和336將被推動進入與所述模塊94成支撐關系， 如圖21所示。
接著所述車輛支撐的所述叉附件450將被驅(qū)動以相對位于所述軋棉機給棉臺 一端的所述定刀446縱向推動所述模塊，從而使所述包裝被位于所述給棉臺一端 的所述定刀446切開。如圖21所示，通過實施所述液壓汽缸332和334的伸展使 所述輥335和336被彼此分離，如上文關于所述叉附件310的操作所述。同時， 所述裝載機臂或其它可垂直移動結構支撐的所述叉附件450被升高以沿著所述模 塊94外圍向上推動所述輥335和336?，F(xiàn)在所述棘輪布置452和454將動作以阻 止所述輥335和336的轉(zhuǎn)動，結果所述輥動作以剝除所述模塊94的包裝。接著手 工或機械去除所述包裝。
因此，應當理解， 一種產(chǎn)生具有RFID標簽的包裝的圓柱形棉花模塊94的便 利方法是利用包含有所述標簽的包裝材料供給輥與一包裝裝置一起，所述包裝裝 置與用于摘棉鈴的收獲機配備的模塊形成布置結合使用。此外，應當理解，所述 抓斗附件134和所述叉附件310各能夠被操作以拾起擱置在諸如田地中的地面或 者拖運所述模塊至軋棉機的拖車或卡車的車床的支撐面上的棉花模塊94,以識別 所述預先形成并標記的棉花模塊94并正確地定向所述模塊94以去除其表面的包 裝材料，而沒有豎著的所述包裝材料的內(nèi)側尾部部分108與從所述包裝卸至軋棉機給棉臺上的所述棉花混和。也應當理解所述另一叉附件450可用于不必再定向 所述模塊94以把所述模塊包裝的所述松散的尾部部分109置于更期望的位置以將 所述模塊包裝在所述模塊的底部切開的情形。
以優(yōu)選的實施例對本發(fā)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(fā)明范圍內(nèi)可進行各種改變。
權利要求
1、一種圓柱形模塊處理裝置，尤其適用于處理用一長度的具有一松散的內(nèi)側尾部部分的包裝材料包裝的棉花的大型圓柱形模塊，包括一支撐框架，其適用于連接至一移動車輛；第一和第二輥支撐布置，其被連接至所述支撐框架；第一和第二輥布置，其分別安裝至所述第一和第二輥支撐布置；所述第一和第二輥布置各包括至少一第一輥，所述第一輥分別安裝至所述第一和第二輥支撐布置中每一個以圍繞第一和第二平行軸旋轉(zhuǎn)；至少所述的第二輥支撐布置被安裝至所述支撐框架以相對所述支撐框架運動，以相對所述第一輥布置的所述第一輥在一第一位置與一第二位置之間推動所述第二輥布置的所述第一輥，其中在所述的第一位置，所述第一輥被設置以接合平行于所述第一輥定向的一給定的模塊的下側，在所述第二位置，所述第一輥被彼此分離開一距離，以允許所述給定的模塊在它們之間通過；一動力致動器布置，其被連接在所述支撐框架與至少所述第二輥支撐布置之間，以相對所述的第一輥支撐布置選擇性地推動所述的第二輥支撐布置，從而在所述的第一位置與第二位置之間推動所述第一輥布置的所述第一輥；一驅(qū)動布置，其被連接至所述第一輥，以便當所述第二輥布置的所述第一輥由所述第二位置向所述第一位置移動時，選擇性地以相反方向轉(zhuǎn)動它們，以幫助位于所述給定的模塊下方的、并與所述給定的模塊支撐接合的輥的移動。
2、 如權利要求l所述的圓柱形模塊處理裝置，其特征在于所述驅(qū)動布置可 選擇性地操作，以相同的方向驅(qū)動所述第一和第二輥布置的所述第一輥，由此被 支撐在所述第一輥上的所述給定的模塊將圍繞所述模塊的縱向軸旋轉(zhuǎn)。
3、 如權利要求2所述的圓柱形模塊處理裝置，其特征在于還包括一 RFID 讀出器，所述RFID讀出器被連接至所述支撐框架以便位于支撐在所述第一輥上的 所述給定的模塊上方的一抬高的位置，以便當所述模塊被定位使附加至所述給定 的模塊的一 RFID標簽在所述模塊的上部位置時讀出所述RFID標簽。
4、 如權利要求l所述的圓柱形模塊處理裝置，其特征在于所述第一和第二 輥支撐布置包括安裝至所述支撐框架的第一和第二叉，至少所述的第二叉被安裝 以朝向和遠離所述第一叉橫向移位運動；并且所述動力致動器布置被連接至至少 所述第二叉。
5、 如權利要求4所述的圓柱形模塊處理裝置，其特征在于所述第一叉安裝 在所述支撐框架上以相對所述第二叉橫向運動；并且所述動力致動器布置也被連 接至所述第二叉。
6、 如權利要求5所述的圓柱形模塊處理裝置，其特征在于所述動力致動器 布置包括一連接在所述支撐框架與所述第一叉之間的第一可伸展和可縮回液壓制 動器，及一連接在所述支撐框架與所述第二叉之間的第二可伸展和可縮回液壓制 動器。
7、 如權利要求1所述的圓柱形模塊處理裝置，其特征在于所述驅(qū)動布置包 括分別連接至所述第一輥布置的所述第一輥和所述第二輥布置的所述第一輥的至 少第一和第二液壓馬達。
8、 如權利要求1所述的圓柱形模塊處理裝置，為一抓斗布置形式，其中，所 述第一輥支撐布置形成所述支撐框架的組成部分并限定一從側面看為反向的、大 致C形固定抓斗部分；所述第二輥支撐布置形成一可移動抓斗部分的組成部分， 所述可移動抓斗部分具有從側面看為大致C形并具有一上端區(qū)域，所述上端區(qū)域 安裝至所述固定抓斗部分的一上端區(qū)域，以圍繞一水平軸垂直樞轉(zhuǎn)；所述第一輥 布置被安裝至所述固定抓斗部分的一下部前方區(qū)域；所述第二輥布置被安裝至所 述可移動抓斗部分的一下部后方區(qū)域；所述動力致動器布置被連接在所述固定抓 斗部分與所述可移動抓斗部分之間，以在一降低的閉合位置之間選擇性地圍繞所 述水平軸樞轉(zhuǎn)所述可移動抓斗部分，在所述降低的閉合位置時所述可移動抓斗部 分的所述下部后端區(qū)域被設置與所述固定抓斗部分的所述下部前端區(qū)域相鄰近； 所述第一輥布置的所述第一輥被安裝至所述固定抓斗部分的一下部前端；所述第 二輥布置的所述第一輥被安裝至所述可移動抓斗部分的一下部后方位置。
9、 如權利要求8所述的圓柱形模塊處理裝置，其特征在于所述輥布置包括 至少一第二輥，所述第二輥被設置與各個所述第一輥平行，并被安裝至所述固定 抓斗部分的下端；所述的驅(qū)動馬達布置包括被連接以驅(qū)動各個第一輥的一第一驅(qū) 動馬達，以及被連接以驅(qū)動各個第二輥的一第二驅(qū)動馬達。
10、 如權利要求8所述的圓柱形模塊處理裝置，其特征在于還包括一位于 所述固定和可移動抓斗部分其中之一的上部區(qū)域的電子RFID標簽讀出器，由此所 述標簽讀出器適用于當一鄰近于由所述抓斗支撐的圓柱形模塊布置的包裝的內(nèi)側尾部的RFID標簽與所述讀出器位置相鄰近時進行檢測。
11、 如權利要求8所述的圓柱形模塊處理裝置，其特征在于還包括一環(huán)形 鏈切割器，其被支撐并與所述第一輥布置的所述第一輥相鄰近，并包括一環(huán)形鏈， 所述鏈被安裝以沿一平行于所述第一輥延伸的路徑行進并包括至少一個刀部件以 切開圍繞支撐在所述第一和第二輥上的棉花模塊的包裝。
12、 一種圓柱形模塊處理裝置，包括 一支撐框架，其適用于連接至移動車 輛；第一和第二輥支撐布置，其被連接至所述支撐框架，以相對所述支撐框架橫 向運動；第一和第二輥，其以相互平行關系設置并分別安裝至所述第一和第二輥 支撐布置； 一動力致動器，其連接在所述支撐框架與所述第一和第二輥支撐布置 之間，以實施所述第一和第二輥支撐布置的相對的橫向運動；及一棘輪布置，其與所述第一和第二輥相關聯(lián)，當所述輥與一圓柱形模塊的四周接合時，具體由所 述第一和第二輥被朝向彼此推動直到與所述圓柱形模塊的相對的下部表面區(qū)域結合時，所述棘輪布置允許所述第一和第二輥以相反的第一和第二方向旋轉(zhuǎn)，所述 棘輪布置正常地阻止所述第一和第二輥分別以與所述第一和第二方向相反的方向 旋轉(zhuǎn)。
13、 如權利要求12所述的圓柱形模塊處理裝置，其特征在于所述棘輪布置 包括一棘輪套環(huán)，所述棘輪套環(huán)固定在所述第一和第二輥各自的一端區(qū)域內(nèi)側， 及一制轉(zhuǎn)桿，所述制轉(zhuǎn)桿可樞轉(zhuǎn)地安裝在每一個所述的第一和第二輥支撐布置上 并具有一端，該端被偏置與所述棘輪套環(huán)中鄰近的一個接合以正常地阻止所述輥分別以與所述第一和第二方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
處理和定向利用包含RFID標簽的材料包裝的棉花模塊，提供一抓斗裝置，用于處理圓柱形棉花模塊，所述模塊各在其四周包裝有一長度的塑料片材包裝材料。所述抓斗裝備有一RFID讀出器以確定附有一RFID標簽組件的包裝材料的一松散的內(nèi)側尾部部分的位置。所述抓斗裝置也裝備有若干動力輥，所述輥可以被驅(qū)動以使棉花模塊繞其軸轉(zhuǎn)動，從而當棉花模塊位于軋棉機的傳送臺上時，在所述模塊的一上部位置定位所述包裝材料的松散的內(nèi)側尾部部分，以允許所述模塊的一底部位置通過操作一切割裝置而被切開，從而由包裝釋放棉花。接著所述動力輥被驅(qū)動以幫助去除和收集來自模塊的包裝材料。在一個實施例中，提供一分離組的動力輥以去除所述包裝材料。
文檔編號B65B69/00GK101423131SQ20081017197
公開日2009年5月6日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權日2007年10月30日
發(fā)明者唐納德·李·古德里奇, 杰爾·鮑勃·霍爾, 蒂莫西·亞瑟·多伊奇, 詹姆士·托馬斯·努南 申請人:迪爾公司