BRPI0804372B1 - implemento de formação e envolvimento de módulo, estrutura de formação e envolvimento de módulo, método de formação de módulos de material cultivado, e, rolo de fornecimento de material de envolvimento - Google Patents

Abstract

IMPLEMENTO DE FORMAÇÃO E ENVOLVIMENTO DE MÓDULO, ESTRUTURA DE FORMAÇÃO E ENVOLVIMENTO DE MÓDULO DE ALGODÃO, MÉTODO DE FORMAÇÃO DE MÓDULOS DE MATERIAL CULTIVADO, E, ROLO DE FORNECIMENTO DE MATERIAL DE ENVOLVIMENTO. Etiquetas de RFID pré-instaladas sobre segmentos de invólucro de fardo provêem informação de local para uma área específica do invólucro de fardo. Leitoras de etiqueta de RFID posicionadas sobre a colheitadeira de algodão provêem sinais para uso por meio do aparelho de envolvimento de módulo para iniciar uma operação e corte ou separação, uma vez quando um módulo foi envolto, e para avisar um operador sobre uma situação onde a função de envolvimento não prosseguiu em uma maneira ordeira depois de um sinal para iniciar a função de envolvimento ter sido recebido. Um módulo envolto porta as etiquetas de RFID pré-instaladas que são legíveis por leitoras de RFID portadas pelos manipuladores de módulo no campo e/ou na entrada de desengaçadeira, que identificam os módulos e estabelecem uma posição na qual o módulo pode ser automaticamente orientado de modo que um local de corte de invólucro de módulo ideal é facilmente calculado. A leitura de etiqueta de RFID tomada no campo ou na desengaçadeira detecta então (...).

Description

Campo da invenção

[001] A presente invenção refere-se geralmente a fardos ou módulos envoltos e, mais especificamente, à identificação de módulos de cultura de algodão ou similar e orientação dos módulos em relação a um local específico sobre o invólucro.

Antecedentes da invenção

[002] É conhecido no processo de colheita de algodão com semente, ensilagem de caules e folhas de milho, feno ou outros produtos, usar um aparelho que forma um módulo, tal como uma enfardadeira, para produzir módulos ou fardos cilíndricos envoltos de produto colhido. A patente US n.° 6.263.6.50, concedida em 24 de julho de 2001, revela uma colheitadeira de algodão que incorpora um aparelho que forma módulo equipado com um aparelho de envolvimento de módulo.

[003] É desejado se poder seguir o curso do produto colhido quando ele é produzido, juntamente com informação associada que poderia incluir o nome do cliente, número do campo, peso, produção média, onde o módulo é produzido, teor de umidade, diâmetro de módulo, variedade de sementes e local de GPS e data de mapeamento associado.

[004] Outro desejo é que a capacidade de separação de um predeterminado comprimento de material de envolvimento a partir de um rolo de fornecimento de material de envolvimento para a aplicação de um número desejado de invólucros à circunferência de um módulo que tem um diâmetro pré-selecionado. Isto incluiria separação de comprimentos pré-divididos de material de envolvimento a partir do rolo de fornecimento de material de envolvimento (ver a patente US n.° 6.787.209, concedida em 7 de setembro de 2004, para um exemplo de rolos de fornecimento de material de envolvimento que incluem comprimentos pré-divididos de material de envolvimento), ou incluiria a definição de em qual ponto cortar o comprimento do predeterminado envolvimento a partir do rolo de fornecimento. Uma desejada característica pertinente é se poder saber como muitos comprimentos predeterminados ou pré-dividido de material de envolvimento permanecem sobre o rolo de fornecimento, uma vez quando um fardo é envolto.

[005] Em conjunção com o aparelho de envolvimento, é também desejado que exista confirmação de que o fardo ou módulo foi envolto com sucesso antes dele ser ejetado do aparelho de formação de fardos ou módulos.

[006] Uma vez quando o fardo ou módulo é ejetado sobre o solo a partir do arranjo de formação de fardos ou módulos, pode existir uma necessidade de determinar confiavelmente a orientação do fardo, se existir uma necessidade de posicionar o fardo em uma orientação particular em relação a um local de envolvimento, tal como quando uma área de envolvimento particular sobre o fardo provê adicional proteção contra umidade (Patente US n.° 7.093.407, concedida em 22 de agosto de 2006, revela uma maneira de marcar um fardo envolto de modo que ele pode posteriormente ser apropriadamente orientado para proteção máxima contra umidade do solo.

[007] No caso de fardos ou módulos de algodão envoltos que chegam a uma desengaçadeira, o invólucro tem que ser cortado em um local específico para prevenir a formação de uma cauda interna solta que pode ficar separada do remanescente do invólucro removido e pode entrar no sistema de desengaçadeira. O primeiro comprimento de material de envolvimento que entra na câmara de fardo sobre a colheitadeira ou processador tipicamente não se aderem muito bem com a próxima camada de ligação do invólucro. Depois de aproximadamente 1,8 metros de material de envolvimento serem aplicados à circunferência do módulo ou fardo, a tensão e adesividade de um lado do material de envolvimento ajuda a ligar a camada interna com a segunda camada. Embora seja conhecido prover aparelhos para remover invólucros a partir de módulos na desengaçadeira de algodão (por exemplo, a Patente US n.° 7.165.928, concedida em 23 de janeiro de 2007), um confiável método e aparelho para determinar o local da cauda interna solta e corte do invólucro em um local deslocado a partir da cauda são necessários para evitar a contaminação da desengaçadeira com material de cauda plástico. Se os fardos variarem em tamanho, o processo de posicionamento se torna mais difícil.

[008] Outra necessidade na desengaçadeira é a automática identificação da ordem que os módulos estão passando para baixo do piso de alimentador de desengaçadeira. Um sistema de identificação usado hoje em dia requer que um trabalhador fisicamente coloque etiquetas de identificação sobre módulos no campo, e remova a etiqueta de um dado módulo e a mantenha em ordem com outras etiquetas anteriores e posteriores para melhor identificação de qualidade e finalidades de pagamento.

[009] Existe uma necessidade, então, para colocar automaticamente um marcador de identificação sobre um fardo ou módulo de algodão de modo que o módulo pode ser identificado e rastreado desde o instante em que ele deixa os arranjos de formação e envolvimento de fardo ou módulo até o instante em que ele entra na desengaçadeira.

Sumário da invenção

[0010] De acordo com a presente invenção é provido um arranjo de controle para um aparelho de formação de módulo e aparelho de envolvimento de módulo, combinados.

[0011] Um amplo objetivo da invenção é prover um tal arranjo de controle que inclui um dispositivo de separação de material de envolvimento para automaticamente separar comprimentos pré-divididos ou predeterminados de material de envolvimento a partir de um rolo de fornecimento de material durante o processo de envolvimento de um módulo ou fardo cilíndrico na câmara de formação de módulo ou fardo.

[0012] Este objetivo é atingido por meio do recurso da tecnologia da identificação por radiofrequência (RFID) incluindo transponderes de RFID, os quais são algumas vezes referidos como etiquetas, e leitoras de etiqueta de RFID. Como aplicada aqui, múltiplos de etiquetas de RFID de baixo custo, incluindo um circuito integrado de radiofrequência (RFIC) e uma antena é, cada, posicionado sobre um substrato que é afixado, tal como por meio de um adesivo, em locais estratégicos sobre cada comprimento predeterminado ou pré-dividido de material de envolvimento antes do processo de envolvimento ser iniciado na câmara de fardo. Em uma forma de concretização da invenção, etiquetas são colocadas estrategicamente em três locais sobre cada comprimento predeterminado ou pré-separado de material de envolvimento para permitir a capacidade de leitura de RFID sob várias condições ou funções. Uma etiqueta em duplicata, com o mesmo número de identificação que a primeira, pode ser colocada em cada dos três locais para garantir uma leitura naqueles locais, mesmo se uma etiqueta falhasse. Considerado quando o comprimento predeterminado ou pré-dividido do material de envolvimento é aplicado em um fardo ou módulo, uma primeira etiqueta de RFID é posicionada próxima a uma extremidade de cauda externa, e deslocada para um lado do comprimento de material de envolvimento em uma posição para ser lida por meio de uma primeira leitora de etiqueta de RFID posicionada ou no aparelho de formação de módulo ou no aparelho de envolvimento de módulo. Uma segunda etiqueta de RFID é centralmente posicionada em uma região de cauda interna para ser lida por uma segunda leitura de etiqueta de RFID posicionada sobre o aparelho de formação de fardos, próximo à entrada para a câmara de formação de fardos, com a orientação e nível de energia da segunda leitora sendo de tal maneira que ela irá detectar a segunda etiqueta de RFID somente depois de um invólucro completo de material ter sido aplicado ao fardo. Uma ausência de uma tal leitora depois do ciclo de envolvimento ter começado seria uma indicação que algo está errado na operação e o operador poderia ser avisado deste fato por meio de um aviso, de modo que um fardo não é ejetado antes de ser apropriadamente envolvido ou embalado. A segunda leitora de etiqueta de RFID poderia ser provida em um local alternativo adjacente a uma região superior da câmara de formação de fardos. Uma terceira etiqueta de RFID é provida em um local espaçado por uma dimensão fixa a partir do primeiro local escolhido, de modo que não existe chance de que todas as três etiquetas de RFID aplicadas ao fardo estariam em contato com o solo ao mesmo tempo, de modo a prevenir que pelo menos uma das etiquetas seja lida por meio de uma leitora portátil ou portada em uma máquina uma vez quando o fardo é descarregado para sobre o solo.

[0013] Uma leitora de RFID na entrada de desengaçadeira determina o local de cauda interna a partir do local de etiqueta quando o módulo é girado durante o processamento. Tal rotação pode ser realizada por meio de um carregador para carregar o módulo sobre o piso de transportador na entrada de desengaçadeira tendo a capacidade de suportar e girar o módulo em torno de seu eixo geométrico de modo que um local de invólucro deslocado aproximadamente por 180 graus a partir da cauda interna é alinhado com o dispositivo de corte, o carregador sendo equipado com uma leitora de etiqueta de RFID, a qual detecta o número e outra informação contida na etiqueta bem como o local da etiqueta, e a identificação de módulo é alimentada em uma base de dados eletrônica de um computador a bordo que é acoplado com a leitora de etiqueta de RFID.

[0014] Assim, será apreciado que o uso da tecnologia de RFID tem várias vantagens para o controle logístico e de inventário de módulos de algodão durante todo o ciclo desde a criação de módulo até a criação de fiapos de fardo. Por meio de pré-instalação de etiquetas de RFID nos comprimentos predeterminados ou pré-divididos de material de invólucro à frente da criação atual dos fardos ou módulos, uma leitora de RFID a bordo da máquina de formação de módulo redondo pode ser usada para determinar quando um módulo foi criado. Em adição, as etiquetas de podem ser usadas posicionar módulos envoltos redondos sobre o solo para levar a vantagem das áreas de invólucro de sobreposição ou áreas especiais não permeáveis sobre o invólucro para melhor produção do módulo.

[0015] O local ideal de corte para o invólucro pode ser facilmente determinado para qualquer orientação e diâmetro de invólucro de um módulo que vai para baixo para sobre um piso de alimentador. A operação manual de remoção de uma etiqueta física é eliminada. Por meio do uso da tecnologia de RFID, a chance de erro humano em manter o rastro da ordem dos módulos que vão para baixo para o piso de alimentador é significantemente reduzida, e a ordem de módulo está agora em uma forma de base de dados eletrônica disponível para outro pós-processamento.

[0016] Estes e outros objetivos, características e vantagens da presente invenção ficarão o aparentes da descrição abaixo em vista dos desenhos.

Breve Descrição dos desenhos

[0017] A figura 1 é uma vista lateral esquerda esquemática de uma máquina de colheita de algodão cultivado incorporando um dispositivo de formação de fardos, equipado com um aparelho de envolvimento para envolver um módulo de algodão cilíndrico formado na câmara de formação de fardos.

[0018] A figura 2 é uma vista superior esquemática mostrando uma seção de material de envolvimento incluindo vários comprimentos de material de envolvimento interconectados, predeterminados ou pré-divididos, em cada dos quais foram fixados três conjuntos de etiqueta de RFID.

[0019] A figura 3 é uma vista esquemática mostrando aquela parte do controle para a máquina de formação de módulo e o aparelho de envolvimento usados em efetuar a separação dos comprimentos predeterminados ou pré-divididos do material de envolvimento a partir do rolo de fornecimento de material de envolvimento durante a operação de envolvimento de módulo.

[0020] A figura 4 é uma vista em perspectiva esquemática de um módulo de algodão envolto mostrando o local dos três conjuntos de etiqueta de RFID incorporados no material de envolvimento de plástico.

Descrição da Forma de Realização Preferida

[0021] Com referência agora à figura l, é mostrada uma colheitadeira de algodão 10, auto-propelida, incluindo uma armação principal 12 suportada para movimento por meio de rodas acionadas dianteiras 14 e rodas dirigíveis traseiras 16. Uma estação ou cabine do operador 18 é suportada em um local à frente sobre uma região elevada da armação de modo a prover para um operador uma visão clara de um cabeçote de colheita de algodão 20 montado em uma extremidade dianteira da armação 12, a qual remove algodão a partir de plantes e direciona o algodão removido para dentro de um sistema de transporte de ar incluindo um arranjo de duto de ar 22.

[0022] Um arranjo de acumulador de algodão vertical 30 com uma estrutura de entrada superior 32 e um piso de medição 34 é suportado sobre a armação 12, atrás da cabine 18, para receber o algodão a partir do arranjo de duto de ar 22. Um processador de algodão, seletivamente operável, o qual, como mostrado, é um grande aparelho ou arranjo de formação de módulos ou de fardos cilíndricos suportado na parte de trás do arranjo de acumulador 30. O arranjo de acumulador 30 armazena algodão, quando necessário, e o piso de medição 34 uniformemente distribui o algodão para dentro de uma câmara de formação de módulo 38, por meio de uma entrada de câmara 40.

[0023] A câmara de formação de módulo 38 é amplamente similar ao arranjo de formação de fardos da grande enfardadeira exposta na patente US n.° 5.979.141, concedida em 9 de novembro de 1999, na medida em que ela inclui lados opostos tendo uma região dianteira definida por meio de paredes laterais fixas 42, espaçadas transversalmente, as quais são unidas com a armação principal 12, e uma região traseira definida por um par de paredes laterais transversalmente espaçadas 44 que formam lados opostos de um portão de descarga 46, o qual é montado em um local traseiro superior das paredes laterais fixas 42 para pivotar verticalmente em torno de um eixo geométrico horizontal definido por meio de um conjunto de pivô 48, entre uma posição abaixada de formação de módulo, como mostrado, e uma posição elevada de descarga de módulo. A circunferência da câmara de formação de módulo 38 é definida por meio de um arranjo de formação de módulo incluindo múltiplas correias sem fim 50 suportadas em relação lado a lado através de um arranjo de rolos de suporte compreendendo múltiplos rolos fixos e múltiplos rolos móveis. Especificamente, prosseguindo no sentido horário a partir de um limite superior da entrada de câmara 40, os rolos fixos incluem um rolo frontal de fundo 51, um rolo frontal inferior 52, um rolo frontal superior 54, e um rolo frontal de topo 56, todos se estendendo entre e tendo extremidades opostas rotativas montadas nas paredes laterais fixas 42. Continuando, os rolos fixos ainda incluem um rolo de portão frontal 58, um rolo de portão traseiro superior 60, um rolo de portão traseiro de fundo 62 e um rolo de porção frontal de fundo 64, todos se estendendo entre e tendo extremidades opostas rotativas montadas nas paredes laterais de portão 44. Um arranjo de braço de tensionamento de correia 66 encerra um par de braços transversalmente espaçados 68 tendo extremidades dianteiras unidas com um tubo transversal que se estende entre, e é pivotadamente montado, como um arranjo de pivotamento 70, em uma região frontal central das paredes laterais fixas 42. A pluralidade de rolos móveis compreende três rolos 72, 74 e 76, os quais se estendem entre e têm, extremidades opostas respectivamente rotativas, montadas nos braços 68 do arranjo de tensionamento 66. O rolo 72 é posicionado em uma extremidade traseira dos braços 68, o rolo 74 é posicionado em relação espaçadas adjacente com respeito ao rolo 72, e o rolo 76 é espaçado em direção ao arranjo de pivotamento 70 a partir do rolo 74.

[0024] Começando no rolo frontal de fundo 51, as correias sem fim de formação de módulo 50 são enlaçadas sob o rolo 51 e incluem um ramal externo que é engatada serialmente com o rolo frontal inferior 52, o rolo frontal superior 54, o rolo móvel 76, o rolo frontal de topo 56, o rolo de portão frontal de topo 58, o rolo de portão traseiro superior 60, o rolo de portão traseiro inferior 62, e o rolo de portão frontal inferior 64. Um ramal interno das correias 50 inclui um enlace engatado sobre um rolo fixo traseiro superior 78, que se estende entre uma região traseira superior das paredes laterais fixas 42, com o enlace sendo posicionado entre os rolos móveis 72 e 74. Como mostrado, o arranjo de braço de tensionamento 66 está em uma posição abaixada inicial correspondendo a quando a câmara de formação de módulo 38 está em uma condição vazia, com as correias formando módulo definindo um formato geralmente triangular, quando observado a partir do lado. O arranjo de braço de tensionamento 66 normalmente inclui elementos de tensionamento, tais como cilindros hidráulicos e/ou molas (não mostrados, mas bem conhecidos), os quais são montados entre as paredes fixas 42 e os braços 68 de modo a resistir fortemente a seu movimento ascendente quando a câmara de formação de módulo 38 se torna cheia de algodão. Como mostrado, um ou mais dos rolos fixos são acionados de modo a causar com que as correias 50 sejam acionadas, com a direção de acionamento sendo de tal maneira a causar com que o algodão que chega se desloque na direção anti-horária quando ele é adicionado como uma camada em espiral ao módulo de algodão em crescimento. À medida que o módulo cresce dentro da câmara 38, os braços 68 do arranjo de braço de tensionamento 66 giram no sentido anti-horário até que um módulo tendo um diâmetro predeterminado tenha sido formado na câmara 38, este diâmetro sendo detectado por meio de um sensor de tamanho de módulo 69, tendo uma finalidade explicada abaixo.

[0025] Um aparelho ou arranjo de envolvimento de módulo ou fardo 80 é montado em uma parede traseira do portão de descarga 46 e inclui uma cobertura 82 articulada no topo e cobrindo um rolo de fornecimento ativo de material de envolvimento 84 consistindo de material de envolvimento 86. O material de envolvimento 86 usado aqui é preferivelmente, mas não necessariamente, formado de folha de plástico semipermeável. Uma seção de extremidade do material de envolvimento 86 se estende para baixo a partir de um lado dianteiro do rolo de fornecimento 84 e é alimentada entre rolos de alimentação de material de envolvimento superior e inferior 88 e 90, respectivamente. Com referência também à figura 3, pode ser entendido que o rolo superior 88 tem suas extremidades opostas montadas para rotação em suportes 91 que são montados para deslizamento e são tensionados por mola, de modo que o rolo superior 88 é tensionado fortemente para baixo para engate com o rolo inferior 90. O rolo superior 88 é posicionado ligeiramente na traseira do rolo inferior 90 de modo que uma tangente comum aos rolos, em sua linha de contato, se estende para cima e para frente em direção a um ramal vertical das correias que formam módulo 50. No acionamento dos rolos de alimentação 88 e 90, de uma maneira descrita abaixo, o material de envolvimento 86 que sai dos rolos de alimentação 88 e 90 é fornecido contra o ramal vertical das correias 50 e transportado para uma estrutura de guia de material de envolvimento 92 que se estende embaixo de um ramal inferior das correias 50, as correias 50 atuando para suportar o material de envolvimento 86 ao longo da estrutura de guia 92, e então ao redor do rolo de portão frontal inferior 64 e para o interior da câmara de formação de módulo 38, por meio da entrada de câmara 40, o material de envolvimento 86 então sendo aprisionado entre as correias de formação de módulo 50 e um módulo de algodão completado 94 posicionado na câmara de formação de módulo expandida 38. A velocidade na qual o material de envolvimento 86 é movido por meio das correias 50 e módulo rotativo 94 é maior que a velocidade na qual ele é fornecido por meio dos rolos de alimentação 88 e 90, causando com que o material de envolvimento 86 seja tensionado e estirado quando ele é envolto em torno do módulo 94. Uma vez quando um comprimento desejado do material de envolvimento (1,5 a 2 voltas, por exemplo) é envolto em torno do módulo de algodão 94, o acionamento para o rolo de alimentação 88 é descontinuado e um mecanismo de corte, descrito em maior detalhe abaixo, é atuado de modo a separar o material sendo envolto em torno do módulo 94 a partir do rolo de fornecimento de material 84.

[0026] Um dispositivo de corte ou separação de material de envolvimento 130 é provido para separar seletivamente o rolo de fornecimento 84 a partir de um comprimento de material de envolvimento que está sendo enrolado em torno de um módulo completamente formado 94 posicionado na câmara de formação de fardo 38. O dispositivo de corte ou separação 130 inclui uma lâmina de corte transversal, ereta, horizontal 132, fixada na parte de trás do rolo de portão traseiro inferior 62 e tendo uma aresta de corte 134 disposta logo abaixo de um caminho P estendendo-se tangencialmente a um local frontal superior do rolo de alimentação inferior 90 e um local traseiro inferior do rolo de portão 62, e seguido pelo material de envolvimento 86 durante o envolvimento de um fardo. Um par de braços curvos 136 e 138 tem respectivas extremidades traseiras fixadas em regiões de extremidade direita e esquerda de um eixo transversal 140 montado para pivotar em torno de um eixo geométrico horizontal, transversal, posicionado atrás dos rolos de alimentação 88 e 90. Respectivas extremidades dianteiras dos braços 138 e 140 são unidas por meio de uma bigorna em forma de ângulo 144, transversal, horizontal, que é disposta acima, e no lado oposto do caminho P a partir da aresta de corte de lâmina 34. Esta posição dos braços 138 e 140 mantém a bigorna 144 em uma posição de espera ocupada quando um fardo está sendo envolto, por exemplo. Uma vez quando o envolvimento do fardo está substancialmente completo, a bigorna 144 é movida para baixo de modo a engatar o material de envolvimento 86 posicionado ao longo do caminho P e leva-o ao engate com a aresta de corte de lâmina 134, com a bigorna 144 então estando em uma posição de corte. O movimento da bigorna 144 entre suas posições de espera e de corte é seletivamente realizado por meio da operação de um atuador extensível e retraível, aqui representado como um motor linear elétrico 146 tendo sua saída conectada entre a parede lateral direita 44 e um local traseiro superior do braço direito 136. Assim, como observado na figura 3, a retração do motor linear 146 causará com que os braços 136 e 138 sejam pivotados no sentido horário.

[0027] Um acionamento de correia 150 é provido para acionar o rolo de alimentação superior 88 e inclui uma polia de acionamento 152 acoplada com uma extremidade esquerda do rolo de portão traseiro inferior rolo 62, uma polia acionada 154 acoplada com uma extremidade esquerda do rolo de alimentação 88, uma correia de acionamento 156 engatada com as polias 132 e 134 e um rolo de tensionamento 158 montado na extremidade de um braço 160 que é pivotadamente montado no braço esquerdo 138 e tensionado de modo que o rolo de tensionamento 158 é resilientemente tensionado, tal como por meio de uma mola de torção (não mostrada) que atua entre os braços 138 e 160, em engate com um ramal inferior da correia 156 quando os braços 136 e 138 são posicionados para manter a bigorna 144 em sua posição de espera, como mostrado na figura 3. Quando os braços 136 e 140 são pivotados no sentido horário por meio da retração do motor linear 146, o rolo de tensionamento 158 é movido em afastamento à correia 156 de modo a permitir que a correia de acionamento 156 fique frouxa, assim, desconectando o acionamento entre o rolo de portão 62 e rolo de alimentação 88. Ao mesmo tempo, uma força de frenagem é aplicada ao rolo de alimentação 88 por meio de um dispositivo de frenagem compreendendo um batente ajustável 162. Um braço de frenagem pivotadamente suspenso 164 e uma guarnição de freio 166. Especificamente, o batente 162 é provido em um local traseiro superior do braço esquerdo 138 e é posicionado estreitamente adjacente a uma face traseira do braço de freio 164, que tem a guarnição 166 afixada em sua face dianteira e é posicionado atrás da polia 134. O batente 162 é posicionado de modo a causar com que o braço 164 pivote em direção à, e aplique a guarnição de freio 166 contra, a polia 154 quando o braço 138 é pivotado no sentido horário, como observado na figura 3. Isto resulta em um comprimento do material de envolvimento que se estende entre os rolos de alimentação 88, 90 e o fardo 94 sendo envolto sendo tensionado, que ajuda na ação de corte.

[0028] Um sensor de operação de faca 168 é usado para prover um sinal para um computador 170, formando parte de um arranjo de controle eletrônico 171 para o aparelho de formação de módulo 36 e o aparelho de envolvimento de módulo 80, posicionados na cabine 18 da colheitadeira 10 para iniciar a operação de um par de cilindros de portão hidráulicos (não mostrados), os quais são acoplados entre as paredes laterais fixas 42 e as paredes laterais de portão 44, como é bem conhecido, para causar com que o portão de descarga 46 seja pivotado para sua posição de descarga elevada para permitir que o módulo envolto 94 role sobre uma armação em forma de berço 96 de um arranjo de descarga e módulo 100.

[0029] A armação 96 do arranjo de descarga de módulo 100 é pivotadamente montada, como em 102, em uma região de extremidade traseira da armação principal 12 para oscilar verticalmente entre uma posição elevada de recepção de módulo, como mostrado, e uma posição abaixada de deposição de módulo para permitir que o módulo 94 role para fora da armação 96 para sobre o solo. A armação 96 é movida entre suas posições elevada e abaixada por um par de atuadores hidráulicos 104 montados entre a armação 12 e a armação 96. O arranjo de descarga de módulo 100 pode ser operado de modo que dois módulos de algodão 94 são depositados sobre o solo, um próximo do outro, para subsequente manuseio por deixar um primeiro módulo envolto sobre a armação 96 durante formação e envolvimento de um segundo módulo 94, com o primeiro módulo 94 sendo depositado sobre o solo pouco antes de a armação 96 ser posicionada para receber e então depositar o segundo módulo envolto 94. Para a finalidade de gerar dados para mapear a produção de algodão, um dispositivo de medição de peso de módulo de algodão (não mostrado) pode ser associado com o arranjo de descarga de módulo 100 de modo a produzir um sinal de peso, quando um módulo de algodão está repousando sobre o berço definido por meio da armação 96, com o dispositivo de medição de peso sendo acoplado com o computador 170. Ao mesmo tempo, o local no campo onde o módulo pesado foi produzido é determinado por meio de um sistema de posicionamento global incluindo um transmissor de sinal (não mostrado) suportado pela colheitadeira 10.

[0030] A fim de ajudar no manuseio e na identificação dos módulos 94, subsequentemente à sua deposição sobre o solo, o material de envolvimento 86 é preferivelmente fabricado para incluir uma pluralidade de etiquetas de identificação eletrônica, tais como etiquetas de identificação por radiofrequência (RFID), por exemplo. Especificamente, com referência à figura 2, é mostrado um comprimento do material de envolvimento 86 incluindo três segmentos idênticos 106, com cada segmento sendo um comprimento predeterminado suficiente para prover um número desejado de voltas em torno da circunferência de um módulo 94 tendo um diâmetro predeterminado. Assim, cada dos rolos de fornecimento de material de envolvimento 84 é fabricado para envolver um dado número de módulos que têm um diâmetro predeterminado. Como considerado quando envolto em torno de um dado módulo 94, cada dos segmentos 106 inclui uma seção de cauda interna 108 e uma extremidade de cauda externa 110, com a seção 108 e extremidade de cauda 110 sendo unida conjuntamente antes de ser separada por meio do dispositivo de corte ou separação 130 do sistema de envolvimento de módulo 80. Por causa da natureza de como o material de envolvimento 86 entra na câmara de formação de módulo 38 durante a função de envolvimento, os primeiros 1,8 metros ou comprimento similar da seção de cauda interna 108 não se liga bem como a próxima camada adjacente do material de envolvimento 86. Depois de aproximadamente 1,8 metros do material de envolvimento ficar engatado com o módulo, a tensão de envolvimento e pegajosidade ou aderência de um lado do material de envolvimento 86 ajuda a ligar a camada interna do material de envolvimento na segunda camada.

[0031] É possível que segmentos adjacentes 106 do material de envolvimento 86 possam ser unidos conjuntamente em uma junta sobreposta conectada conjuntamente por meio de um adesivo que permite a separação da junta quando da aplicação de uma força de tração predeterminada à junta sobreposta. A Patente US 6.787.209 revela um material de envolvimento de plástico utilizando tais juntas sobrepostas. No uso de um material de um material de envolvimento 86 consistindo de uma pluralidade de seções acopladas em forma de extremidade-com-extremidade em juntas sobrepostas, nenhum mecanismo de corte é requerido para separar os segmentos 106, uns dos outros. Ao contrário, tudo que é requerido é aplicar uma força de frenagem ao rolo de alimentação de material de envolvimento 88, como com o braço de freio 164 e guarnição de freio 166 descritas acima, com a ação de envolvimento do módulo 94 e correias de formação de módulo 50 criando a força de tração necessária para separar a junta. A separação da junta expõe adesivo na seção de extremidade externa do segmento de material de envolvimento 106, adjacente à extremidade de cauda externa 110, que serve para aderir a seção de extremidade externa à camada subjacente do material de envolvimento 86.

[0032] Em qualquer caso, cada dos segmentos idênticos 166 do material de envolvimento 86 é provido com três conjuntos de etiqueta de RFID 112, 114 e 116, os quais, cada, incluem uma base de suporte de papel dentro da qual duas etiquetas de RFID 118 são incorporadas, a finalidade das duas etiquetas 118 sendo prover uma redundância no caso de uma das etiquetas estar defeituosa.

[0033] Os conjuntos de etiqueta de RFID 112, 114 e 116 são estrategicamente colocados sobre cada segmento de material de envolvimento 106 para permitir capacidade de leitura de etiqueta de RFID sob várias condições ou funções, como é explicado abaixo. O conjunto de etiqueta 112 é fixado no material de envolvimento 86 em um local centralizado dentro da seção de cauda interna 108. O conjunto de etiqueta de RFID 114 é fixado no material de envolvimento 86 em um local adjacente a um de seus lados laterais e em relação posterior espaçada com relação à extremidade de cauda externa 110, quando considerado na direção em que o material de envolvimento 86 se desloca durante a operação de envolvimento. O conjunto de etiqueta de RFID 116 é fixado no material de envolvimento 86 em um local adjacente a um lado oposto de, e em relação dianteira com, o local do conjunto de etiqueta de RFID 114. O número de identificação de base de cada das seis etiquetas dos três conjuntos de etiqueta 112. 114 e 116 é idêntico. Para diferenciar o conjunto de etiqueta 114 a partir dos conjuntos de etiqueta 112 e 116, diferentes sufixos são usados como parte do esquema de numeração, sendo notado que as leitoras de RFID podem ser feitas para peneirar certos locais de sufixos.

[0034] Com referência novamente à figura 1, uma leitora de etiqueta de RFID 120 é provida em um local traseiro superior da armação de veículo 12, adjacente a uma região de lado inferior traseiro da estrutura de guia de material de envolvimento 92. Durante a operação de envolvimento, quando a leitora 120 identifica a presença do conjunto de etiqueta 114, um sinal pode ser enviado para o computador a bordo 170 para causar a operação do dispositivo de corte ou separação 130 para separar o segmento de material de envolvimento dianteiro 106 a partir do segmento seguinte adjacente. 106. Outra leitora de etiqueta de RFID 122 é provida em um local adjacente à entrada 40 da câmara de formação de módulo 38. A leitora 122 é posicionada de modo que ela detectará o conjunto de etiqueta 114, independentemente do diâmetro do módulo de algodão 94 sendo formado. A orientação e nível de potência da leitora de etiqueta de RFID 122 é tal que pelo menos um invólucro tem que ser completado durante o processo de envolvimento antes de a leitora identificar o conjunto de etiqueta 14. No caso em que o conjunto de etiqueta 114 não é identificado dentro de um certo tempo, quando determinado por meio de um cronômetro 172, depois de um sinal ter sido enviado para o computador 170 para iniciar a operação de envolvimento, um dispositivo de aviso 174, o qual é acoplado com o computador 170, é energizado para prover um aviso para o operador para ajudar a prevenir o operador para não deixar o módulo 94 sair da máquina 10 antes de ser envolto. Uma leitora de etiqueta de RFID alternativa 124 é montada em um suporte estendendo-se entre uma região superior das paredes laterais fixas 42 posicionadas embaixo de um ramal horizontal superior das correias de formação de módulo 50. A leitora de etiqueta 124 também seria orientada e acionada de modo a ser capaz de confirmar que o conjunto de etiqueta 114 foi feito dentro da câmara de formação de módulo 38.

[0035] A operação de envolvimento pode ser iniciada automaticamente quando o sensor de tamanho de fardo 69 envia um sinal de tamanho que corresponde a um tamanho pré-selecionado armazenado na memória do computador 170 por meio de uma tecla de entrada 170 acoplada com o computador 130. O computador 170 então enviará um sinal de iniciar a alimentação para o motor linear 146, causando com que o último se estenda, levando assim o rolo de tensionamento 158 para o engate com a correia de acionamento 156 de modo a efetuar a conexão de acionamento entre o rolo de portão traseiro inferior 62 e o rolo de alimentação 88. Os rolos de alimentação 88 e 90 então giram em sentidos contrários de modo a alimentar a extremidade dianteira do segmento dianteiro 106 do material de envolvimento 86 contra o ramal vertical das correias 50, que transporta o material de envolvimento para baixo e por baixo do rolo 62 onde ele é movido ao longo da estrutura de guia 92 e para dentro da câmara de formação de fardos 38. Neste instante, o módulo completado 94 está girando e o material de envolvimento 86 é transportado juntamente com módulo 94 e correias 50. O segmento de material de envolvimento dianteiro 106 é cortado ou separado a partir do segmento seguinte adjacente, da maneira descrita acima, quando a leitora de etiqueta 120 lê o sinal emitido pela etiqueta de RFID 114.

[0036] Por levar vantagem do sistema hexadecimal usado para a identificação de etiqueta de RFID, os rolos de fornecimento 84 do material de envolvimento 86 podem ser configurados de modo que uma dada porção de um rolo de fornecimento pode ser individualmente identificada, com um arranjo de contagem de segmento 176 do circuito rastreando esta informação. Um uso possível desta informação é avisar um operador, por meio de um visor 178, por exemplo, quantos segmentos de invólucro 106 ainda foram deixados sobre o rolo de fornecimento 84, de modo que o operador sabe quando um novo rolo de fornecimento de material de envolvimento 86 tem que ser carregado no mecanismo de envolvimento 80.

[0037] Além da provisão de informação concernente ao local de um dado segmento 106 do material de envolvimento 86 durante a operação de envolvimento, as etiquetas de RFID 112, 114, e 116 podem ser preparadas para correlacionar um dado módulo envolto 94 com outra informação, incluindo o nome do cultivador, cuidador do cultivo, número do campo, diâmetro de módulo, peso do módulo, teor de umidade de módulo, produção média onde o módulo é produzido, e local de GPS e dados de mapeamento associados.

[0038] Com referência agora à figura 4, é mostrado o envolto módulo de algodão envolto 94 situando-se sobre o solo. O segmento de material de envolvimento 106 é arranjado sobre o módulo 94 de modo que o conjunto de etiqueta de RFID 112 é posicionado contra o lado direito do módulo de algodão em um local logo acima da linha de solo. O conjunto de etiqueta de RFID 114 é posicionado entre dois invólucros adjacentes do segmento de material de envolvimento 106 em aproximadamente um local de 02h00min horas, adjacente a uma extremidade do módulo 94, e o conjunto de etiqueta 116 é entre invólucros adjacentes do material de envolvimento em um local aproximadamente diametralmente oposto de, e adjacente à extremidade oposta do módulo 94 do conjunto de etiqueta 114. Pode ser visto que o módulo 94 fica deformado com relação à sua forma cilíndrica quando está repousando sobre o solo, de modo a ter uma zona de contato relativamente longa C. Por causa disto, é possível que os conjuntos de etiqueta de RFID 112 e 114 possam, ambos, estar em contato com o solo depois de o módulo 94 ser depositado sobre o solo por meio da colheitadeira 10. A posição do conjunto de etiqueta de RFID 116 em reação aos conjuntos de etiqueta 112 e 114 é selecionada de modo que é assegurado que pelo menos um dos conjuntos de etiqueta 112, 114 e 116 esteja fora de contato com o solo, de modo a permitir que ele seja lido com uma leitora de etiqueta portátil ou provida na máquina.

[0039] Tendo sido descrita a forma de concretização descrita, ficará aparente que várias modificações podem ser feitas sem fugir do escopo da invenção como definido nas reivindicações acompanhantes.

Claims (11)

1. Implemento de formação e envolvimento de módulo cilíndrico, compreendendo: um arranjo de formação de módulo incluindo uma câmara (38) tendo uma entrada (40); um rolo de fornecimento (84) de material de envolvimento (86) sendo montado fora da câmara (38); e um dispositivo de alimentação de material de envolvimento (86) montado entre o rolo de fornecimento (84) de material de envolvimento (86) e a entrada (40) da câmara (38) e sendo operável seletivamente para alimentar material de envolvimento (86) para a entrada (40) da câmara (38); caracterizado por: o rolo de fornecimento (84) de material de envolvimento (86) incluindo uma pluralidade de segmentos de material de envolvimento (106), cada um tendo um comprimento suficiente para fornecer um número desejado de voltas em torno de um módulo tendo um diâmetro predeterminado e incluindo uma seção de extremidade dianteira (108) e uma extremidade traseira (110), quando considerado em uma direção de deslocamento dos comprimentos de material de envolvimento (86) durante uma operação de envolvimento, com os segmentos de material de envolvimento (106) sendo unidos conjuntamente em uma relação extremidade-com-extremidade e sendo espiraladamente envoltos para formar o rolo de fornecimento (84) de material de envolvimento (86); a câmara de formação de módulo (38) incluindo um arranjo de formação de módulo definindo uma circunferência da câmara e sendo operável para formar um módulo de material cultivado colhido e para aplicar um segmento dianteiro dos segmentos de material de envolvimento (106) ao módulo para formar um módulo envolto, com a seção de extremidade dianteira (108) do um segmento de material de envolvimento (86) formando uma seção de cauda interna de um dos segmentos de material de envolvimento (106) e sendo sobreposta por meio de uma porção remanescente do um segmento de material de envolvimento (86); um dispositivo de separação (130) acionado sendo responsivo a um sinal separado para efetuar separação da extremidade traseira (110) do um segmento de uma seção de extremidade dianteira (108) de um segmento imediatamente seguinte; pelo menos uma etiqueta eletrônica (112, 114, 116) sendo pré- fixada em cada um dos segmentos do rolo de fornecimento (84) do material de envolvimento (86) antes do um dos segmentos de material de envolvimento (106) ser envolto em torno da módulo, com a pelo menos uma etiqueta eletrônica (112, 114, 116) sendo localizada adjacente à extremidade de saída de cada um dos segmentos; um dispositivo leitor de etiqueta (120) sendo localizado para ler a pelo menos uma etiqueta eletrônica (112, 114, 116) antes que a extremidade traseira (110) do um segmento entre na câmara (38) e para gerar um sinal de identificação de etiqueta; e, um dispositivo de controle eletrônico (171) adaptado para receber o sinal de identificação de etiqueta e para gerar um sinal de controle de separação em resposta ao recebimento do sinal de identificação de etiqueta, com o sinal de controle de separação sendo conectado ao dispositivo de separação (130) para fazer com que o dispositivo de separação (130) efetue a separação da extremidade traseira (110) do módulo da seção de extremidade dianteira (108) do próximo segmento adjacente.

2. Implemento de formação e envolvimento de módulo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma segunda etiqueta eletrônica (112, 114, 116) é fixada na seção de cauda interna de cada segmento, pelo que um detector de etiqueta adicional pode ser usado para identificar o local da segunda etiqueta eletrônica (112, 114, 116) e, consequentemente, o local da seção de cauda interna do segmento em relação a uma circunferência do módulo.

3. Implemento de formação e envolvimento de módulo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o implemento compreende adicionalmente um segundo leitor de etiqueta eletrônica (122) em um local adjacente à entrada (40) da câmara (38) para detectar a pelo menos uma etiqueta eletrônica (112, 114, 116) apenas após que um envolvimento completo de um segmento dianteiro da pluralidade de segmentos tenha sido aplicado ao módulo.

4. Estrutura de formação e envolvimento de módulo, compreendendo: um aparelho de formação de módulo incluindo um arranjo de formação de módulo cilíndrico definindo uma câmara de formação de módulo (38) tendo uma entrada (40) para receber material a ser formado em um módulo, com o arranjo de formação de módulo sendo operável para formar um módulo tendo um diâmetro predeterminado dentro da câmara (38); um aparelho de envolvimento carregado com um rolo de fornecimento (84) de material de envolvimento (86) e incluindo um dispositivo de alimentação de material de envolvimento (86) acionado para seletivamente alimentar dito material de envolvimento (86) ao interior da câmara de formação de módulo (38) em resposta um sinal de alimentação de partida; um sensor de tamanho de módulo (69) operativamente associado com o arranjo de formação de módulo e acoplado para enviar um sinal de alimentação de partida para o dispositivo de alimentação em resposta a um módulo sendo formado até o diâmetro predeterminado na câmara (38); caracterizado por: o material de envolvimento (86) incluindo múltiplos segmentos conectados em relação de extremidade-com-extremidade uns com os outros, com cada segmento sendo um comprimento predeterminado para envolver um número predeterminado de invólucros em torno do módulo tendo um diâmetro predeterminado, e com cada segmento incluindo uma etiqueta de identificação eletrônica (112, 114, 116) posicionada adjacente a uma extremidade posterior da mesma; o aparelho de envolvimento ainda incluindo um dispositivo de separação (130) de material de envolvimento (86) acionado; um controle acoplado com o dispositivo de separação (130) de material de envolvimento (86) e sendo responsivo a um sinal separado para efetuar operação do dispositivo de separação (130) de modo a efetuar separação de um segmento dianteiro do rolo de fornecimento (84) de material de envolvimento (86) a partir de um próximo segmento adjacente; uma leitora de etiqueta de identificação (120) eletrônica sendo posicionada para ler a etiqueta de identificação eletrônica (112, 114, 116) e sendo acoplada com o controle para enviar o sinal separado quando a etiqueta de identificação (112, 114, 115) é lida, pelo que o dispositivo de separação (130) é feito com que separe o segmento dianteiro a partir do próximo segmento adjacente na extremidade traseira (110) do segmento dianteiro.

5. Estrutura de formação e envolvimento de módulo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que uma segunda leitora de etiqueta eletrônica de identificação é posicionada adjacente à câmara de formação de módulo (38) para ler a etiqueta de identificação (112, 114, 116) somente depois de o segmento dianteiro ter se tornado envolto aproximadamente por uma vez em torno do módulo; com a segunda leitora de etiqueta de identificação sendo acoplada com o controle para enviar um sinal de conformação de invólucro para o controle.

6. Estrutura de formação e envolvimento de módulo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o controle inclui um cronômetro (172) acoplado para receber o sinal de alimentação de partida e operativo para temporizar um lapso de tempo pré-selecionado correspondendo àquele requerido para colocar a aproximadamente um invólucro do segmento dianteiro em torno do módulo; e, o controle, na ausência de recepção do sinal de conformação de invólucro a partir da segunda leitora de etiqueta de identificação dentro do lapso de tempo pré-selecionado, operando para enviar um sinal de aviso para o operador que alguma coisa está errada com a operação de envolvimento do módulo.

7. Método de formação de módulos de material tendo etiquetas de identificação aplicadas no mesmo, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: a. prover um rolo de fornecimento (84) de material de envolvimento (86) consistindo de múltiplos segmentos de extremidade-com- extremidade, com cada segmento sendo um comprimento predeterminado para aplicar um número predeterminado de invólucros em um módulo formado tendo um diâmetro predeterminado, e com cada segmento tendo uma etiqueta de identificação (112, 114, 116) afixada ao menos em um local pré- selecionado centralizada dentro de uma seção de extremidade dianteira (108) do segmento, onde, uma vez que um módulo é envolvido, um leitor de etiqueta eletrônico (120) pode ser posicionado para ler a etiqueta de identificação (112, 114, 116) e, dessa forma, informar um operador do local da seção de extremidade dianteira (108) do segmento; b. formar um módulo cilíndrico tendo o diâmetro predeterminado; e, c. envolver um segmento dianteiro do rolo de fornecimento (84) em torno de uma circunferência do módulo e separando o segmento dianteiro a partir de um próximo segmento de união.

8. Rolo de fornecimento (84) de material de envolvimento (86) para uso em um aparelho de envolvimento de módulo cilíndrico, associado com um aparelho de formação de módulo cilíndrico, caracterizado pelo fato de que o rolo de fornecimento (84) compreende: múltiplos segmentos de material de envolvimento (106) unidos em forma de extremidade-com-extremidade; cada dos segmentos tendo um comprimento para envolver um módulo tendo um diâmetro pré-selecionado com um número pré-selecionado de invólucros; e, pelo menos uma etiqueta de identificação eletrônica (112, 114, 116) sendo afixada em cada segmento de material de envolvimento (86); em que a pelo menos uma etiqueta de identificação eletrônica (112, 114, 116) tem uma primeira etiqueta com um número de identificação e uma etiqueta em duplicata com o mesmo número de identificação.

9. Rolo de fornecimento (84) de material de envolvimento (86), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma etiqueta de identificação eletrônica (112, 114, 116) é colocada dentro de uma seção de extremidade dianteira (108) de cada dos segmentos, considerado com respeito a uma direção de deslocamento do material de envolvimento (86) quando ele está sendo alimentado para envolver um módulo.

10. Rolo de fornecimento (84) de material de envolvimento (86), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma segunda etiqueta de identificação eletrônica (112, 114, 116) é colocada adjacente a uma extremidade traseira (110) de cada dos segmentos de material de envolvimento (106).

11. Rolo de fornecimento (84) de material de envolvimento (86), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma terceira etiqueta de identificação eletrônica (112, 114, 116) é colocada sobre um local de cada dos segmentos que está aproximadamente a meio caminho entre a seção de extremidade dianteira (108) e a extremidade traseira (110).

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