具有形狀檢測(cè)器的農(nóng)用打捆機(jī)和方法與流程

本發(fā)明涉及農(nóng)用打捆機(jī)，并且更特別地，涉及用于檢測(cè)捆的形狀的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：
活塞式干草打捆機(jī)包括框架，該框架被鉤在拖拉機(jī)上，并被構(gòu)造為將諸如干草或稻草之類的農(nóng)作物材料接收在擠壓腔中，在擠壓腔中農(nóng)作物材料被擠壓并形成捆。打捆機(jī)包括裝載機(jī)構(gòu)，農(nóng)作物材料被從地面收集到裝載機(jī)構(gòu)中，隨后被以與活塞同步的方式發(fā)送到擠壓通道中?；钊酝鶑?fù)方式在擠壓通道中移動(dòng)并遇到移入通道中的農(nóng)作物材料的每個(gè)新的分段(薄層)，用于壓縮成捆。在已經(jīng)將足夠量的農(nóng)作物材料壓入擠壓通道中之后，線繩穿線機(jī)構(gòu)將線繩插入穿過被壓縮的材料的一部分中，隨后線繩被系緊以完成所述捆的捆綁。捆隨后進(jìn)一步行進(jìn)通過擠壓通道并被從打捆機(jī)中排出。為了儲(chǔ)存、堆積和運(yùn)送目的，打捆裝置中的捆的形狀在確定捆的合適的長(zhǎng)度和矩形性時(shí)是重要的。當(dāng)前的系統(tǒng)通過檢測(cè)作為施加在活塞和用來壓縮薄層的相關(guān)聯(lián)的機(jī)構(gòu)的反作用力的壓力確定捆形狀和長(zhǎng)度。當(dāng)該作用力超過給定水平時(shí)，捆被確定為具有合適的長(zhǎng)度，并且隨后啟動(dòng)后續(xù)的過程。然而，這種裝置的問題在于，用于確定捆的長(zhǎng)度的壓力檢測(cè)在最后一組薄層進(jìn)入它們?cè)谄渲斜粔嚎s的通道中之前并不發(fā)生。結(jié)果，從一側(cè)到另一側(cè)具有變化的厚度的薄層可能進(jìn)入室，從而代替形成最終的捆的矩形薄層，在一側(cè)和另一側(cè)之間可能存在偏移。這種畸形對(duì)堆放所產(chǎn)生的捆和/或運(yùn)送它們的能力會(huì)具有影響。因此，本領(lǐng)域中需要的是用于以精確的測(cè)量動(dòng)態(tài)地和有效地檢測(cè)捆的形狀的裝置和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供捆的形狀的動(dòng)態(tài)的和有效的檢測(cè)。在一種形式中，本發(fā)明涉及一種用于捆的捆形狀檢測(cè)系統(tǒng)，包括通道，該通道具有用于接收農(nóng)作物材料的左側(cè)壁和右側(cè)壁?；钊谒鐾ǖ酪詫⒉牧媳舆B續(xù)地壓縮成捆。左側(cè)裝置和右側(cè)裝置分別安裝在所述左側(cè)壁和右側(cè)壁上，用于測(cè)量所述薄層的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由此檢測(cè)捆的形狀。在另一種形式中，本發(fā)明涉及一種農(nóng)用收割裝置，包括用于在被切割的農(nóng)作物材料的行上橫過農(nóng)田的可操縱車輛。打捆機(jī)能夠與車輛一起在農(nóng)田上移動(dòng)，并且所述打捆機(jī)具有帶有左側(cè)壁和右側(cè)壁的通道，所述通道用于接收農(nóng)作物材料。活塞被安裝為用于在所述通道內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，用于將農(nóng)作物材料壓縮成薄層，所述薄層層疊以形成完整的捆。左側(cè)裝置和右側(cè)裝置分別安裝在所述左側(cè)壁和右側(cè)壁中，用于確定右側(cè)和左側(cè)薄層相對(duì)于左側(cè)壁和右側(cè)壁的運(yùn)動(dòng)?？刂茩C(jī)構(gòu)接收來自所述相對(duì)運(yùn)動(dòng)裝置的信號(hào)，用于產(chǎn)生指示向右、向右或直線的定向運(yùn)動(dòng)的信號(hào)，并且裝置具有操作者顯示器，該操作者顯示器用于向操作者指示在哪個(gè)方向上移動(dòng)以產(chǎn)生均勻成形的捆。在又一種形式中，本發(fā)明是一種收割材料的方法，包括使農(nóng)作物材料進(jìn)入由左側(cè)壁和右側(cè)壁限定的通道的步驟。由往復(fù)活塞壓縮農(nóng)作物材料以產(chǎn)生分離的薄層。壓縮后續(xù)的農(nóng)作物材料以產(chǎn)生形成捆的層疊的薄層。檢測(cè)薄層的左端和右端相對(duì)于右側(cè)壁和左側(cè)壁的運(yùn)動(dòng)以確定包括一系列層疊的薄層的捆的形狀。附圖說明通過參照本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)合附圖的以下描述，本發(fā)明的上述的和其它的特征和優(yōu)點(diǎn)以及獲得它們的方式將變得更加明顯，并且將更好地理解本發(fā)明本身，其中：圖1為利用本發(fā)明的活塞的實(shí)施例的拖拉機(jī)和打捆機(jī)系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖2為以圖1的打捆機(jī)系統(tǒng)的示意形式示出的平面圖；圖3為圖1和2的打捆機(jī)的平面圖，示出農(nóng)業(yè)材料的捆的形成；圖4為圖2和3的相對(duì)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件的組成的詳細(xì)的透視圖；圖5為結(jié)合在圖1-4的打捆裝置中的操作者顯示器的示意性圖示；和圖6為表示圖1-5的方法中示出的步驟順序的圖表。相應(yīng)的附圖標(biāo)記貫穿幾個(gè)視圖表示相應(yīng)的部件。在此提出的示例說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，并且該示例不應(yīng)被解釋為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。具體實(shí)施方式現(xiàn)在參照附圖，并且更特別地參照?qǐng)D1，示出了農(nóng)用打捆設(shè)備10，該農(nóng)用打捆設(shè)備10包括拖拉機(jī)12和打捆機(jī)14，拖拉機(jī)和打捆機(jī)14由連接在其間的動(dòng)力輸出(PTO)軸16驅(qū)動(dòng)。雖然被示出為由拖拉機(jī)12牽引和接收來自拖拉機(jī)12的動(dòng)力的部件，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，該設(shè)備可以組合成單個(gè)自推進(jìn)的和可操縱的單元，并且仍然體現(xiàn)本發(fā)明?，F(xiàn)在具體地參照?qǐng)D2和3，如以示意性形式示出的圖1的系統(tǒng)。如由虛線示出的打捆機(jī)14屬于活塞式的，并且為此目的，活塞20定位在通道22內(nèi)以往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中將農(nóng)業(yè)產(chǎn)物形成為被稱為薄層的矩形分段。通道22分別由左側(cè)壁組件24和右側(cè)壁組件26限定。左側(cè)壁組件4具有上游壁部25，活塞20在上游壁部25中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。上游壁部25延伸至壁部28并與壁部28成一體，壁部28連接至下游壁部30并向內(nèi)傾斜至頂點(diǎn)36。右側(cè)壁組件26具有上游壁部27，上游壁部27還容納活塞20。上游壁部27與在頂點(diǎn)38處接合的內(nèi)向延伸的壁部32和外向延伸的壁部34連接在一起。為了簡(jiǎn)化和理解本發(fā)明，未示出通道22的上下壁。會(huì)合面板是延伸至頂點(diǎn)36和38的向內(nèi)延伸的壁部28和壁部32，提供變窄的通道，以將壓力施加至如稍后所討論的那樣編成捆的薄層。為了簡(jiǎn)化和理解本發(fā)明，用于往復(fù)活塞20的機(jī)構(gòu)未被示出，但在典型形式中，將是接收來自PTO16的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的偏心曲柄機(jī)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)動(dòng)力被轉(zhuǎn)換成往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此外，為了便于理解該過程，未示出用于將農(nóng)作物材料輸送到通道22中的機(jī)構(gòu)，還省略了通過其捆綁所產(chǎn)生的捆的機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3，示出了被處理的典型的捆?；钊?0將農(nóng)作物材料壓縮成本領(lǐng)域已知為單獨(dú)的薄層29的物件，該薄層29具有由活塞壓縮松散材料的程度確定的厚度。薄層29的高度和寬度通常由通道20的寬度和高度決定。如在圖3中明顯看出，活塞20形成連續(xù)的薄層29，連續(xù)的薄層29在它們移動(dòng)通過通道22時(shí)被首尾相連地堆放。進(jìn)入打捆機(jī)14的材料的量由進(jìn)入通道22的材料的分配決定，并且在某種程度上，由拖拉機(jī)和打捆機(jī)相對(duì)于已經(jīng)被預(yù)先割斷的農(nóng)業(yè)材料的行的關(guān)系決定。如上所述，活塞20的往復(fù)運(yùn)動(dòng)將薄層29推向通道22的頂點(diǎn)36和38。在薄層29向著圖3的左側(cè)的堆疊中，已經(jīng)由合適的機(jī)構(gòu)由線繩固定捆，以產(chǎn)生捆31。如在圖3中明顯看出，一些薄層29在通道22中從右側(cè)到左側(cè)可以具有變化的厚度。迄今，捆的長(zhǎng)度已經(jīng)由被PTO16驅(qū)動(dòng)的活塞20或齒輪箱上的反作用力決定，以便僅確定捆31的長(zhǎng)度的總測(cè)量值。在現(xiàn)有技術(shù)中，不具有確定薄層29的厚度的左右變化的能力。根據(jù)本發(fā)明，左側(cè)裝置40和右側(cè)裝置42被設(shè)置為確定薄層29相對(duì)于左側(cè)壁組件24和右側(cè)壁組件26的運(yùn)動(dòng)，以指示哪一側(cè)具有比另一側(cè)大的厚度。如在本文中圖示的那樣，裝置40和42在圖4中被圖示為包括星形輪52，星形輪52被以軸頸方式連接用于在框架48中旋轉(zhuǎn)，星形輪52由螺釘50固定至各個(gè)側(cè)壁并穿過狹槽56和對(duì)應(yīng)的側(cè)壁延伸到通道22中。星形輪52具有突進(jìn)到通道中的單獨(dú)的點(diǎn)54，使得星形輪52響應(yīng)于薄層29相對(duì)于通道22的運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。示出計(jì)數(shù)器58，其被安裝為檢測(cè)和提供關(guān)于星形輪52的旋轉(zhuǎn)的信號(hào)。如此產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)由線路60或62被連接至ECU64，ECU64又經(jīng)由線路66連接至顯示器68。點(diǎn)54的數(shù)量和它們穿過狹槽56到通道22中的突進(jìn)到被選擇為提供相對(duì)運(yùn)動(dòng)的最佳的和精確的測(cè)量。此外，裝置40和42定位在頂點(diǎn)36和38的下游，在通道22分叉的位置處，以防止裝置40和42反向旋轉(zhuǎn)。這是因?yàn)檗r(nóng)作物材料的任何反向運(yùn)動(dòng)即使未被消除也被最小化。顯示器68可以采取多種形式，但如圖所示，是具有面向右箭頭紋樣70和面向左箭頭紋樣72的顯示器。在操作者輸入方面，被啟動(dòng)到一側(cè)或另一側(cè)(在本文中被圖示為右側(cè))的箭頭紋樣(chevrons)的量向操作者指示拖拉機(jī)12必須被引向右側(cè)以維持捆的一致厚度。當(dāng)操作者被引導(dǎo)來回移動(dòng)直線路徑時(shí)，最內(nèi)的相對(duì)的箭頭紋樣70和72提供鉆石形狀以向操作者指示合適的直線路徑。雖然圖示了具有作為箭頭紋樣的LED或LCD標(biāo)記的顯示，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，多種其它形式的顯示可以用來引導(dǎo)操作者。為了總結(jié)在打捆機(jī)14的操作中利用的方法，薄層從左側(cè)相對(duì)于右側(cè)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)由計(jì)數(shù)器58決定，并通過內(nèi)部電子元件轉(zhuǎn)換成引導(dǎo)操作者轉(zhuǎn)動(dòng)至左側(cè)或轉(zhuǎn)動(dòng)至右側(cè)或來回移動(dòng)直線路徑的信號(hào)。啟動(dòng)的箭頭紋樣元件的數(shù)量向操作者指示拖拉機(jī)必須轉(zhuǎn)動(dòng)以來回移動(dòng)農(nóng)業(yè)材料的行的中心的程度。在圖6中圖示了該方法的詳細(xì)實(shí)施方案，其中以方塊形式示出控制系統(tǒng)的元件。在步驟74中，存在系統(tǒng)啟動(dòng)，來自EEprom的用于左手和右手計(jì)數(shù)的存儲(chǔ)值、之前的捆長(zhǎng)度、校準(zhǔn)指示器(箭頭紋樣)的第一、第二和第三存儲(chǔ)值被加載。在步驟76中，確定是否已經(jīng)發(fā)送薄層，并且如果已經(jīng)發(fā)送，這表示薄層已經(jīng)進(jìn)入通道。在步驟78中，指示是否已經(jīng)發(fā)送活塞20，這開始薄層的壓縮過程。在步驟80中，確定左手和右手薄層計(jì)數(shù)二者，并且在步驟82中確定所述計(jì)數(shù)之間的差異，以便在步驟84中，在顯示器68上顯示向右、向左或直線的驅(qū)動(dòng)方向。在步驟86中，驅(qū)動(dòng)方向迂回到最近的箭頭值，并且顯示器68被更新。在步驟88中，通過確定除以2的用于左手的計(jì)數(shù)加上右手的計(jì)數(shù)的數(shù)量來計(jì)算捆長(zhǎng)度。當(dāng)達(dá)到合適的捆長(zhǎng)度時(shí)，在步驟90中開始捆綁周期，這引起線繩44自動(dòng)圍繞所完成的捆31固定。此時(shí)，左手和右手計(jì)數(shù)相加為零，并且重復(fù)循環(huán)。雖然關(guān)于至少一個(gè)實(shí)施例描述了本發(fā)明，但在本公開內(nèi)容的精神和范圍內(nèi)可以進(jìn)一步修改本發(fā)明。因此，本申請(qǐng)意在覆蓋本發(fā)明的利用其一般原則的任何變化、使用或修改。此外，本申請(qǐng)意在涵蓋偏離本公開內(nèi)容的、如落入本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域中的已知實(shí)踐或慣例范圍內(nèi)并且落入所附權(quán)利要求的限制內(nèi)的這種偏離。