CN112389785A - 使用形状记忆线材的捆束包裹物去除装置 - Google Patents

Abstract

一种包裹物去除组件，包括沿着中心纵向轴线延伸的并具有外表面的细长支撑构件。钩线邻近细长支撑构件的外表面设置并且包括活性材料，该活性材料能够响应于控制信号在第一形状和第二形状之间变化。当钩线设置为第一形状以钩住包裹材料并且围绕细长支撑构件收集包裹材料时，钩线呈现出远离外表面并且向外与所述外表面间隔开的卡钩。当钩线设置为第二形状以释放包裹材料并且允许从细长支撑构件上去除包裹材料时，钩线抵靠细长支撑构件的外表面基本上平坦地定位。

Description

使用形状记忆线材的捆束包裹物去除装置

技术领域

本公开总体上涉及一种用于从捆束上去除包裹材料的包裹物去除组件，以及一种从捆束上去除包裹材料的方法。

背景技术

圆形捆束是使用打捆机形成的，该打捆机将农作物材料卷成圆柱形捆束。农作物材料可以包括但不限于干草、青草、青贮饲料等。通过用包裹材料包裹圆柱形捆束来将圆柱形捆束固定到包装中。包裹材料可以包括但不限于固塑性包裹物、网状包裹物等。包裹材料很好地用于固定农作物材料并保持圆形捆束的形式。然而，在将农作物材料喂给动物之前，应先去除包裹材料。

可以手动去除包裹材料，但这是耗时且费力的任务。已经开发了用于去除包裹材料的不同形式的包裹物去除组件。一种示例性类型的包裹物去除组件包括圆柱形构件，该圆柱形构件具有从圆柱形构件径向向外延伸的固定的指状物。固定的指状物具有固定且恒定的形状，该形状被设计成在捆束和圆柱形构件相对于彼此转动时钩住包裹材料。圆柱形构件的转动使包裹材料围绕圆柱形构件缠绕，同时从捆束上解绕包裹材料。然后必须从圆柱形构件上除去包裹材料。然而，固定的指状物与包裹材料交织在一起，并且不易于释放包裹材料，使得难以从圆柱形构件上去除包裹材料。

发明内容

提供了一种用于去除包裹材料的包裹物去除组件，所述包裹材料围绕农作物材料的捆束的圆周设置。该包裹物去除组件包括细长支撑构件，该细长支撑构件沿着中心纵向轴线在第一端和第二端之间延伸。细长支撑构件包括外表面。钩线至少部分地设置在细长支撑构件的外表面的附近。钩线包括活性材料，该活性材料能够响应于控制信号在第一形状和第二形状之间变化。当钩线设置为第一形状以钩住包裹材料并且围绕细长支撑构件收集包裹材料时，钩线呈现出至少一个卡钩，该至少一个卡钩相对于中心纵向轴线远离所述外表面并且向外与所述外表面间隔开。当钩线设置为第二形状以释放包裹材料并且允许从细长支撑构件上去除包裹材料时，钩线抵靠细长支撑构件的外表面基本上平坦地定位。

在本公开的一个方面中，钩线在设置为第一形状时形成第一有效圆周，并且在设置为第二形状时形成第二有效圆周。第一有效圆周大于第二有效圆周。

在本公开的一个方面中，卡钩包括沿着细长支撑构件的中心纵向轴线纵向间隔开的多个卡钩。

在本公开的一个方面中，活性材料是形状记忆合金，并且控制信号包括施加到形状记忆合金的电流。

在一个实施例中，形状记忆合金可以表现出双向相变，钩线由此响应于控制信号从第二形状变化到第一形状，并且在控制信号中止时自动返回到第二形状。

在另一实施例中，形状记忆合金可以表现出单向相变，钩线由此响应于控制信号从第二形状变化到第一形状，并且在控制信号中止时保持第一形状。包裹物去除组件还可以包括附接到钩线的致动器。致动器可操作以向钩线施加回程力以使钩线在没有所述控制信号的情况下从第一形状机械地变形到第二形状。致动器可以包括偏置致动器、线性致动器或旋转致动器中的一个。

在本公开的一个方面中，支架能够转动地支撑细长支撑构件以使细长支撑构件围绕中心纵向轴线转动。因此，细长支撑构件能够围绕中心纵向轴线转动。支架被构造成能够转动地支撑与细长支撑构件邻接接合的捆束。

在本公开的一个实施例中，细长支撑构件具有圆柱形形状，该圆柱形形状限定了垂直于中心纵向轴线的圆形横截面。细长支撑构件是管状的，并且包括具有外表面和内表面的壁。壁形成了中空的中心部分。

在本公开的一个实施例中，钩线沿着中心纵向轴线纵向地延伸，使得钩线的第一部分邻近壁的外表面设置，并且钩线的第二部分邻近壁的内表面设置在中空的中心部分内。钩线可以环绕壁，或者可以穿过壁中的开口。

在本公开的另一实施例中，钩线围绕细长支撑构件的外表面径向地缠绕。例如，钩线可以围绕细长支撑构件的外表面缠绕以形成螺旋线。

还提供了一种从农作物材料的捆束上去除包裹材料的方法。该方法包括提供包裹物去除组件，该包裹物去除组件具有细长支撑构件，该细长支撑构件将钩线支撑在细长支撑构件的外表面上。钩线包括活性材料，该活性材料能够响应于控制信号在第一形状和第二形状之间变化。钩线在设置为第一形状时呈现出至少一个卡钩，该至少一个卡钩相对于中心纵向轴线远离所述外表面并且向外与所述外表面间隔开。钩线在设置为第二形状时抵靠外表面基本上平坦地定位。将农作物材料的捆束定位在包裹物去除组件中，使得包裹材料抵靠细长支撑构件设置。控制钩线成为第一形状以形成至少一个卡钩。然后可以使捆束和细长支撑构件相对于彼此转动，使得至少一个卡钩钩住包裹材料，并且细长支撑构件的转动使包裹材料围绕细长支撑构件缠绕，同时从捆束上解绕包裹材料。

在本公开的一个方面中，去除包裹材料的方法包括在包裹材料完全从捆束上解绕之后，控制钩线成为第二形状。

在本公开的另一方面中，去除包裹材料的方法包括在钩线设置为第二形状时从细长支撑构件上去除包裹材料。

因此，由于钩线能够在第一形状和第二形状之间变化，钩线在被控制成为第一形状时可以有效地钩住和抓持包裹材料，并且然后可以在被控制成为第二形状时释放包裹材料，以使得更加容易从细长支撑构件上去除包裹材料。

当结合附图考虑时，根据以下用于实施本教导的最佳模式的详细描述，本教导的以上特征和优点以及其它特征和优点将显而易见。

附图说明

图1是包裹物去除组件的示意性立体图。

图2是包裹物去除组件的细长支撑构件的示意性立体图。

图3是细长支撑构件的平行于细长支撑构件的中心纵向轴线的示意性截面图，其示出了设置为第一形状的钩线。

图4是细长支撑构件的垂直于中心纵向轴线的示意性截面图，其示出了设置为第一形状的钩线。

图5是细长支撑构件的平行于中心纵向轴线的示意性截面图，其示出了设置为第二形状的钩线。

图6是细长支撑构件的垂直于中心纵向轴线的示意性截面图，其示出了设置为第二形状的钩线。

图7是示出了钩线在细长支撑构件上的可替代的构造的示意性立体图。

图8是示出了钩线在细长支撑构件上的可替代的构造的示意性立体图。

具体实施方式

本领域普通技术人员将认识到，诸如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等之类的术语用于描述附图，而不表示对本公开的由所附权利要求限定的范围的限制。此外，在本文中，可以从功能和/或逻辑块部件和/或各种处理步骤方面来描述教导。应当认识到，这种块部件可以包括被配置成执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件。

普通技术人员应理解例如“基本上”或“大约”之类的程度性术语是指给定值之外的合理范围，例如与所描述的实施例的制造、组装和使用相关联的一般公差。

参照附图，其中在所有这几个视图中，相同的附图标记表示相同的部件，在图1中的20处大致示出了包裹物去除组件。参照图1，包裹物去除组件20被构造成去除围绕农作物材料的捆束26的圆周设置的包裹材料22。包裹材料22可以包括但不限于适用于包裹农作物材料的捆束26的固塑性包裹材料、网状包裹材料或一些其它材料。农作物材料可以包括但不限于棉花、干草、青草或一些其它类似的杆状作物，所述农作物材料形成为圆柱形的捆束26以用于运输和/或存储。

参照图1，农作物材料的捆束26包括具有捆束直径28和捆束宽度30的圆柱形捆束26。捆束26包括外表面，包裹材料22围绕该外表面进行缠绕。包裹材料22至少部分地沿着捆束宽度30延伸。在一个示例性实施例中，包裹材料22沿着整个捆束宽度30延伸，并且围绕圆柱形捆束26的外表面的圆周进行包裹。在其它示例中，包裹材料22可以部分地或完全地在圆柱形捆束26的圆形端部上延伸。

如图1所示，包裹物去除组件20包括支架32和细长支撑构件34。支架32被构造成能够转动地支撑捆束26。可以以任何适当的方式来成形支架32、设定支架32的尺寸和/或构造支架32。支架32可以包括一个或多个辊子36以能够转动地支撑捆束26。可以驱动辊子36中的一个或多个以使捆束26转动。支架32被构造成能够转动地支撑与细长支撑构件34邻接接合的捆束26。应当理解，支架32可以被构造为与图1所示的示例性实施例不同。

支架32可以能够转动地支撑细长支撑构件34。在其它实施例中，细长支撑构件34可以不直接附接到支架32，并且可以由一些其它结构支撑在与支架32相邻的位置处以接合支架32上的捆束26。

参照图2和图3，细长支撑构件34沿着中心纵向轴线42在第一端38和第二端40之间延伸。细长支撑构件34能够围绕中心纵向轴线42转动。在附图中所示并且在本文中所描述的示例性实施例中，细长支撑构件34具有圆柱形形状，该圆柱形形状限定了大致垂直于中心纵向轴线42的圆形横截面(如图4所示)。然而，应当理解，细长支撑构件34可以具有垂直于中心纵向轴线42的一些其它横截面形状，并且细长支撑构件34可以不同于本文所示和所描述的圆柱形形状。例如，细长支撑构件34可以具有圆锥形状，该圆锥形状具有随着沿着中心纵向轴线42的位置变化可变的横截面尺寸，例如，相对于沿着中心纵向轴线42的位置变窄的可变直径。

在附图中所示并且在本文中所描述的示例性实施例中，参照3和图4，细长支撑构件34是管状的，并且包括限定了外表面44和内表面46的壁48。壁48形成了中空的中心部分50。尽管示例性实施例被示出并被描述为管状构件，但是应当理解，细长支撑构件34的其它实施例可以不是管状的，即可以具有实心的横截面。

参照图2，钩线52附接到细长支撑构件34并由细长支撑构件34支撑。钩线52至少部分地设置在细长支撑构件34的外表面44的附近。在附图中所示并且在本文中所描述的示例性实施例中，钩线52沿着中心纵向轴线42纵向地延伸，并且平行于中心纵向轴线42环绕该壁48，使得钩线52的第一部分邻近壁48的外表面44设置，并且钩线52的第二部分邻近壁48的内表面46设置在中空的中心部分50内。然而，应当理解，钩线52可以以不同于附图中所示和本文中所描述的方式附接到细长支撑构件34。在一个示例中，壁48可以包括使钩线52穿过的开口或孔，使得钩线52不是完全平行于中心纵向轴线42环绕壁48。在另一示例中，参照图7，其它实施例可以包括围绕细长支撑构件34的外表面44径向地缠绕以形成螺旋线的钩线52。在其它实施例中，参照图8，钩线52可以围绕细长支撑构件34径向地缠绕，以形成垂直于中心纵向轴线42的圆形形状，使得钩线52不是沿着中心纵向轴线42延伸，而是围绕中心纵向轴线42径向地延伸。应当理解，钩线52可以以多种不同的定向和/或构造附接到细长支撑构件34，并且本公开的范围不限于本文中所示和所描述的示例性实施例。

参照图3-图6，钩线52包括能够响应于控制信号在第一形状和第二形状之间变化的活性材料。在图3和图4中大致示出了第一形状。在图5和图6中大致示出了第二形状。参照图3和图4，当设置为第一形状时，钩线52呈现出至少一个支脚53和至少一个卡钩54，该至少一个支脚53朝向细长支撑构件34延伸以使钩线52与细长支撑构件34间隔开，并且该至少一个卡钩54相对于中心纵向轴线42远离所述外表面44并且向外与所述外表面44间隔开。第一形状的卡钩54被构造成钩住包裹材料22并保持在包裹材料22上，使得细长支撑构件34可以在转动时围绕自身收集包裹材料22。参照图5和图6，当设置为第二形状时，钩线52不呈现出支脚53或卡钩54，从而使钩线52基本上平坦地抵靠外表面44定位，并且易于释放包裹材料22并允许从细长支撑构件34上去除包裹材料22。因此，钩线52的第一形状呈现出一个或多个支脚53和一个或多个卡钩54以用于钩住和抓持包裹材料22，并且第二形状收回或去除了一个或多个支脚53和一个或多个卡钩54，使得钩线52不会干扰从细长支撑构件34上去除包裹材料22。

在细长支撑构件34相对于捆束26转动时，卡钩54可以呈现出能够抓持并保持包裹材料22的形状。附图中所示的示例性实施例示出了具有大致钩子形状的卡钩54。然而，应当理解，卡钩54可以以不同于附图中所示的方式被构造。

在所示的实施例中，活性材料是形状记忆合金(SMA)。在本公开的范围内可以使用其它活性材料。例如，活性材料可以包括但不限于能够在两个不同的预定形状之间变化的形状记忆合金、形状记忆聚合物(SMP)或一些其它类似的活性材料。

根据合金组分和加工历史，合适的形状记忆合金可以表现出单向形状记忆效应、固有双向形状记忆效应或非固有双向形状记忆效应。在形状记忆合金中出现的两个相通常是指马氏体相和奥氏体相。马氏体相是形状记忆合金的相对较软且易于变形的相，马氏体相通常在较低的温度下存在。奥氏体相是形状记忆合金的较强的相，奥氏体相出现在较高的温度下。由表现出单向形状记忆效应的形状记忆合金组分形成的形状记忆材料不会自动重新成形，并且根据形状记忆材料的设计，可能会需要外部机械力来重新成形先前表现出的形状定向。表现出双向形状记忆效应或固有形状记忆效应的形状记忆材料由在控制信号中止时会自动对自身进行重新成形的形状记忆合金组分制成。

可以通过略微改变合金的组分以及通过热处理来调整温度，形状记忆合金在加热时在所述温度下记忆其高温形式。例如，在镍钛形状记忆合金的情况下，所述温度可以从高于约100℃变化到低于约-100℃。形状恢复过程仅在几度的范围内发生，并且可以根据期望的应用和合金组分将转变的开始或结束控制在一度或两度之内。形状记忆合金的机械性能在跨越其转变的温度范围内变化很大，通常为形状记忆材料提供了形状记忆效应以及高阻尼性能。形状记忆合金固有的高阻尼性能可以用于进一步提高能量吸收性能。

合适的形状记忆合金材料包括但不限于：镍钛基合金、铟钛基合金、镍铝基合金、镍镓基合金、铜基合金(例如，铜锌合金、铜铝合金、铜金合金和铜锡合金)、金镉基合金、银镉基合金、铟镉基合金、锰铜基合金、铁铂基合金、铁铂基合金、铁钯基合金等。合金可以是二元、三元或任何更高阶的，只要合金组分表现出形状记忆效应即可，例如，形状定向、阻尼性能等的变化。例如，可以从市场上获得Shape Memory Applications，Inc.的商标为NITINOL的镍钛基合金。

其它合适的活性材料是形状记忆聚合物。与形状记忆合金的行为相似地，当温度升高到形状记忆聚合物的转变温度以上时，形状记忆聚合物的形状定向也会发生变化。与SMA不同的是，将温度升高到转变温度以上会导致模量的大幅下降。尽管SMA非常适合用作致动器，而SMP更适合用作“反向”致动器。即，通过将SMP加热到转变温度以上而使模量经历大幅度下降，可以在SMP的低温高模量形式下发生由SMP阻隔的储能的释放。为了设定形状记忆聚合物的永久形状，该聚合物必须大约处在该聚合物的硬链段的Tg或熔点处或高于该聚合物的硬链段的Tg或熔点。“链段”是指形成形状记忆聚合物的一部分的聚合物的嵌段或序列。在施加的力的作用下形状记忆聚合物在温度下成形，然后冷却以设定永久形状。设定永久形状所需的温度优选处于约100℃至约300℃之间。设定形状记忆聚合物的临时形状需要使形状记忆聚合物材料达到一定温度，所述温度等于或高于软链段的Tg或转变温度，但低于硬链段的Tg或熔点。在软链段转变温度(也称为“第一转变温度”)处，设定形状记忆聚合物的临时形状，然后冷却形状记忆聚合物以锁定在该临时形状下。只要形状记忆聚合物保持在软链段转变温度以下，就可以保持临时形状。当形状记忆聚合物纤维再次达到或高于软链段的转变温度时，再次回到永久形状。重复加热、成形和冷却步骤可以重置临时形状。可以针对特定应用通过改变聚合物的结构和组分来选择软链段转变温度。软链段的转变温度处于约-63℃至约120℃以上的范围内。

形状记忆聚合物可以具有两个以上的转变温度。包括硬链段和两个软链段的形状记忆聚合物组分可以具有三个转变温度：硬链段的最高转变温度和每一个软链段的转变温度。

大多数形状记忆聚合物表现出“单向”效应，在该“单向”效应中，形状记忆聚合物表现出一种永久形状。在将形状记忆聚合物加热到第一转变温度以上时，获得了永久形状，并且在不使用外力的情况下该永久形状不会回复到临时形状。作为替选方案，可以制备一些形状记忆聚合物组分以表现出“双向”效应。这些系统由至少两种聚合物组分组成。例如，一组分可以是第一交联聚合物，而另一组分是不同的交联聚合物。组分通过层技术进行组合，或者是互穿网络式的，其中两个组分是交联的，但彼此之间不是交联的。通过改变温度，形状记忆聚合物在第一永久形状和第二永久形状之间改变其形状。永久形状中的每一个分别属于形状记忆聚合物的一个组分。两个永久形状在两个形状之间始终是处于平衡的。形状的温度相关性是由以下事实引起的：一种组分(“组分A”)的机械性能几乎与感兴趣的温度区间中的温度无关。而另一种组分(“组分B”)的机械性能是基于温度的。在一个实施例中，在低温下组分B变得比组分A强，而在高温下组分A更强并且决定实际形状。可以通过以下操作来制备双向记忆装置：设定组分A的永久形状(“第一永久形状”)；使装置变形为组分B的永久形状(“第二永久形状”)，并且在向组分施加应力时固定组分B的永久形状。

类似于形状记忆合金材料，形状记忆聚合物可以被构造为许多不同的形式和形状。恢复永久形状所需的温度可以设定为约-63℃至约120℃或高于120℃之间的任何温度。设计聚合物本身的组分和结构可以允许针对期望的应用选择特定的温度。用于恢复形状的温度优选地大于或等于约-30℃，更优选地大于或等于约0℃，并且最优选地大于或等于约50℃。另外，用于恢复形状的温度优选地小于或等于约120℃，更优选地小于或等于约90℃，并且最优选地小于或等于约70℃。

合适的形状记忆聚合物包括热塑性聚合物、热固性聚合物、互穿网络聚合物、半互穿网络聚合物或混合网络聚合物。聚合物可以是单一聚合物或是聚合物的混合。聚合物可以是线型热塑性弹性体或具有侧链或枝状结构元素的支化热塑性弹性体。形成形状记忆聚合物的合适的聚合物组分包括但不限于：聚磷腈、聚(乙烯醇)、聚酰胺、聚酯酰胺、聚(氨基酸)、聚酸酐、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚亚烷基、聚丙烯酰胺、聚亚烷基二醇、聚环氧烷、聚对苯二甲酸亚烷基酯、聚原酸酯、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚卤乙烯、聚酯、聚丙交酯、聚乙交酯、聚硅氧烷、聚氨酯、聚醚、聚醚酰胺、聚醚酯及其共聚物。合适的聚丙烯酸酯的示例包括：聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸异丁酯)、聚(甲基丙烯酸己酯)、聚(甲基丙烯酸异癸酯)、聚(甲基丙烯酸月桂酯)、聚(甲基丙烯酸苯酯)、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸异丙酯)、聚(丙烯酸异丁酯)和聚(丙烯酸十八酯)。其它合适的聚合物的示例包括：聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯苯酚、聚乙烯吡咯烷酮、氯化聚丁烯、聚(十八烷基乙烯基醚)乙烯醋酸乙烯酯、聚乙烯、聚(环氧乙烷)-聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚乙烯/尼龙(接枝共聚物)、聚己内酯-聚酰胺(嵌段共聚物)、聚(己内酯)二甲基丙烯酸酯-丙烯酸正丁酯、聚(降冰片基-多面体低聚倍半硅氧烷)、聚氯乙烯、尿烷/丁二烯共聚物、聚氨酯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物等。

可以通过任何合适的方式来激活形状记忆聚合物或形状记忆合金，优选地是使材料经历高于或低于转变温度的温度变化的方式。例如，对于升高温度，可以使用热气体(例如，空气)、蒸汽、热液体或电流来提供热量。激活方式可以例如是呈以下形式：来自与形状记忆材料接触的被加热元件的热传导、来自接近热激活的形状记忆材料的被加热导管的热对流、热空气鼓风机或热空气射流、微波交互、电阻加热等。在降低温度的情况下，可以通过使用冷气体或制冷剂的蒸发来提取热量。激活方式可以例如是呈以下形式：冷却室或冷却围隔、具有冷却尖端的冷却探针、针对热电单元的控制信号、冷空气鼓风机或冷空气射流、或用于将制冷剂(例如液氮)至少引入到形状记忆材料附近的方式。

控制信号由激活装置(即控制器62)提供，并且可以包括：热信号、磁信号、电信号、气动信号、机械信号等，并且可以包括包含前述信号中的至少一个的组合，其中特定的控制信号取决于活性材料的材料和/或构造。例如，可以施加电流以改变由形状记忆合金和/或形状记忆聚合物制成的活性材料的性能。

如上所述，活性材料可以包括通过电控制信号进行控制的形状记忆合金。形状记忆合金可以表现出双向相变或单向相变。当形状记忆合金表现出双向相变时，钩线52响应于控制信号从第二形状变化到第一形状，并且在控制信号中止时自动返回到第二形状。当形状记忆合金表现出单向相变时，钩线52响应于控制信号从第二形状变化到第一形状，并且在控制信号中止时保持第一形状。例如，经由致动器60施加回程力以使钩线52变形回到第二形状。

如上所述，当钩线52设置为第一形状时，钩线52形成至少一个支脚53和至少一个卡钩54。在本文中所描述的并且在图2和图3中示出的示例性实施例中，至少一个支脚53和至少一个卡钩54包括沿着细长支撑构件34的中心纵向轴线42纵向间隔开的多个支脚53和多个卡钩54。支脚53向内朝向细长支撑构件34的外表面44延伸，以使钩线与外表面44间隔开。参照图4，当钩线52设置为第一形状时，钩线52形成第一有效圆周56。如本文中所使用的，术语“有效圆周”应当被理解为具有围绕钩线52的、垂直于中心纵向轴线42布置的最小可能的假想圆形形状。由于支脚53使钩线与细长支撑构件34的外表面44间隔开，因此应当理解，第一有效圆周56大于细长支撑构件34的外表面44的圆周。卡钩54从细长支撑构件34的外表面44向外延伸。当钩线设置为第一形状时，包裹材料22被卡钩54钩住，并且大致围绕钩线52的第一有效圆周56包裹。

如上所述，当钩线52设置为第二形状时，钩线52不呈现出支脚53和卡钩54。参照图6，当钩线52设置为第二形状时，钩线52紧邻细长支撑构件34设置。因此，当钩线52设置为第二形状时，钩线52形成第二有效圆周58，该第二有效圆周58近似等于细长支撑构件34的外表面44的外圆周。由于当处于第一形状时，支脚53使钩线52远离细长支撑构件34定位，例如图4中所示，并且当处于第二形状时，钩线52抵靠细长支撑构件34平坦地定位，例如图6中所示，第一有效圆周56大于第二有效圆周58。作为参考，在图6中示出了第一有效圆周56来示出第二有效圆周58小于第一有效圆周56，从而易于去除围绕钩线52的第一有效圆周56缠绕的包裹材料22。

应当理解，如果细长支撑构件34具有沿着中心纵向轴线42的锥形形状，例如但不限于圆锥形状，则钩线52也将呈现出圆锥形状，特别是当设置为第二形状时。这种圆锥形状可以提高包裹材料22从细长支撑构件34上的可去除性。

参照图3，包裹物去除组件20还可以包括致动器60。致动器60附接到钩线52，并且可操作以向钩线52施加力。致动器60可以与双向相变形状记忆合金一起使用，或者与单向相变形状记忆合金一起使用。例如，如果形状记忆合金表现出双向相变，则当钩线52从第一形状变化到第二形状时，致动器60可以用于收回钩线52的额外长度。当钩线52从第二形状变化到第一形状时，致动器60可以释放钩线52的额外长度以便形成卡钩54。如果形状记忆合金表现出单向相变，则在不存在控制信号的情况下，致动器60可以用于提供机械回程力以使钩线从第一形状机械地变形到第二形状。

致动器60可以包括能够向钩线52提供力的任何装置。例如，致动器60可以包括以下中的一种：偏置致动器(例如，弹簧或其它类似装置)、线性致动器(例如，提供线性运动的另一种活性材料致动器、螺线管或其它装置)、或能够使钩线52转动和/缠绕的旋转致动器(例如，绞盘、电动机或其它类似装置)。应当理解，致动器60可以包括本文未描述的一些其它装置。

还提供了一种从农作物材料的捆束26上去除包裹材料22的方法。该方法包括提供如上所描述的包裹物去除组件20。特别地，包裹物去除组件20包括细长支撑构件34，该细长支撑构件34将钩线52支撑在细长支撑构件34的外表面44上。钩线52包括能够响应于控制信号在第一形状和第二形状之间变化的活性材料。当钩线52设置为第一形状时，钩线52呈现出支脚53和卡钩54，卡钩54相对于中心纵向轴线42远离外表面44并且与外表面44向外间隔开。当钩线52设置为第二形状时，钩线52抵靠外表面44基本上平坦地定位。

然后可以将农作物材料的捆束26定位在包裹物去除组件20中，使得包裹材料22抵靠细长支撑构件34设置。例如，捆束26可以放置在包裹物去除组件20的辊子36上，并且细长支撑构件34与设置在捆束26的外圆周上的包裹材料22邻接接触。

然后可以控制钩线52成为第一形状，以形成至少一个支脚53和至少一个卡钩54。通过施加控制信号来控制钩线52成为第一形状。如上所述，钩线52可以包括形状记忆合金，并且控制信号可以包括电流。可以接合控制器62以向钩线52提供电流，从而使钩线52变化到呈现出卡钩54的第一形状。

一旦钩线52被控制为呈现第一形状，则捆束26和细长支撑构件34可以相对于彼此转动，使得卡钩54钩住包裹材料22，并且细长支撑构件34的转动使包裹材料22围绕细长支撑构件34缠绕，同时从捆束26上解绕包裹材料22。应当理解，捆束26的中心轴线和细长支撑构件34的中心纵向轴线42大致彼此平行。在一个示例性实施例中，捆束26和细长支撑构件34沿相同的转动方向转动。在另一实施例中，捆束26和细长支撑构件34沿相反的转动方向转动。

在从捆束26上完全去除或解绕包裹材料22之后，可以控制钩线52成为第二形状。可以通过停止控制信号(即中止控制信号)来控制钩线52成为第二形状。如上所述，钩线52可以包括形状记忆合金，并且控制信号可以包括电流。可以接合控制器62以停止供向钩线52的电流。如果钩线52表现出双向相变，则控制信号的中止会使钩线52变化到去除了卡钩54的第二形状。如果钩线52表现出单向相变，则除了中止控制信号以外，控制器62可以接合致动器60以向钩线施加回程力，从而使钩线52变化到去除了卡钩54的第二形状。

一旦钩线52变化为呈现第二形状，则可以容易地从细长支撑构件34上去除包裹材料22。在钩线52处于第二形状时，钩线52不会与围绕细长支撑构件34缠绕的包裹材料22交织在一起或以其它方式抓持围绕细长支撑构件34缠绕的包裹材料22。另外，通过使钩线52转变成第二形状，有效圆周从第一有效圆周56减小到第二有效圆周58，从而提供了额外空间以帮助从细长支撑构件34上去除包裹材料22。

详细描述和附图或视图对于本公开是支持性和描述性的，本公开的范围仅由权利要求限定。尽管已经详细描述了用于执行所要求保护的教导的一些最佳模式和其它实施例，但是存在用于实践由所附权利要求所限定的本公开的各种可替代设计和实施例。

Claims (20)

1.一种用于去除包裹材料的包裹物去除组件，所述包裹材料围绕农作物材料的捆束的圆周设置，所述包裹物去除组件包括：

细长支撑构件，所述细长支撑构件沿着中心纵向轴线在第一端和第二端之间延伸，并且包括外表面；

钩线，所述钩线至少部分地设置在所述细长支撑构件的外表面的附近；

其中，所述钩线包括活性材料，所述活性材料能够响应于控制信号在第一形状和第二形状之间变化，其中，当所述钩线设置为所述第一形状以钩住所述包裹材料并且围绕所述细长支撑构件收集所述包裹材料时，所述钩线呈现出至少一个卡钩，所述至少一个卡钩相对于所述中心纵向轴线远离所述外表面并且向外与所述外表面间隔开，并且其中，当所述钩线设置为所述第二形状以释放所述包裹材料并且允许从所述细长支撑构件上去除所述包裹材料时，所述钩线抵靠所述细长支撑构件的外表面基本上平坦地定位。

2.根据权利要求1所述的包裹物去除组件，其中，所述钩线在设置为所述第一形状时形成第一有效圆周，并且在设置为所述第二形状时形成第二有效圆周，其中所述第一有效圆周大于所述第二有效圆周。

3.根据权利要求1所述的包裹物去除组件，其中，所述活性材料是形状记忆合金。

4.根据权利要求3所述的包裹物去除组件，其中，所述控制信号包括电流。

5.根据权利要求3所述的包裹物去除组件，其中，所述形状记忆合金表现出双向相变，所述钩线由此响应于所述控制信号从所述第二形状变化到所述第一形状，并且在所述控制信号中止时自动返回到所述第二形状。

6.根据权利要求3所述的包裹物去除组件，其中，所述形状记忆合金表现出单向相变，所述钩线由此响应于所述控制信号从所述第二形状变化到所述第一形状，并且在所述控制信号中止时保持所述第一形状。

7.根据权利要求6所述的包裹物去除组件，还包括致动器，所述致动器附接到所述钩线，并且可操作以向所述钩线施加回程力以使所述钩线在没有所述控制信号的情况下从所述第一形状机械地变形到所述第二形状。

8.根据权利要求7所述的包裹物去除组件，其中，所述致动器包括偏置致动器、线性致动器或旋转致动器中的一个。

9.根据权利要求1所述的包裹物去除组件，其中，所述细长支撑构件能够围绕所述中心纵向轴线转动。

10.根据权利要求1所述的包裹物去除组件，其中，所述细长支撑构件具有圆柱形形状，所述圆柱形形状限定了基本上垂直于所述中心纵向轴线的圆形横截面。

11.根据权利要求1所述的包裹物去除组件，其中，所述细长支撑构件是管状的，并且所述细长支撑构件包括具有所述外表面和内表面的壁，并且形成中空的中心部分。

12.根据权利要求11所述的包裹物去除组件，其中，所述钩线沿着所述中心纵向轴线纵向地延伸，其中所述钩线的第一部分邻近所述壁的外表面设置，并且所述钩线的第二部分邻近所述壁的内表面设置在所述中空的中心部分内。

13.根据权利要求1所述的包裹物去除组件，其中，所述至少一个卡钩包括沿着所述细长支撑构件的中心纵向轴线纵向地间隔开的多个卡钩。

14.根据权利要求1所述的包裹物去除组件，其中，所述钩线围绕所述细长支撑构件的外表面径向地缠绕。

15.根据权利要求14所述的包裹物去除组件，其中，所述钩线围绕所述细长支撑构件的外表面缠绕以形成螺旋线。

16.根据权利要求1所述的包裹物去除组件，还包括支架，所述支架能够转动地支撑所述细长支撑构件以使所述细长支撑构件围绕所述中心纵向轴线转动。

17.根据权利要求1所述的包裹物去除组件，其中，所述钩线在设置为所述第一形状时呈现出至少一个支脚，所述至少一个支脚相对于所述中心纵向轴线朝向所述外表面延伸，以使所述钩线与所述细长支撑构件间隔开。

18.根据权利要求1所述的包裹物去除组件，其中，所述细长支撑构件具有锥形形状，所述锥形形状具有随着沿着所述中心纵向轴线的位置变化可变的横截面尺寸。

19.一种从农作物材料的捆束上去除包裹材料的方法，所述方法包括：

提供包裹物去除组件，所述包裹物去除组件具有细长支撑构件，所述细长支撑构件将钩线支撑在所述细长支撑构件的外表面上，其中，所述钩线包括活性材料，所述活性材料能够响应于控制信号在第一形状和第二形状之间变化，其中，所述钩线在设置为所述第一形状时呈现出至少一个卡钩，所述至少一个卡钩相对于所述中心纵向轴线远离所述外表面并且向外与所述外表面间隔开，并且其中，所述钩线在设置为所述第二形状时抵靠所述外表面基本上平坦地定位；

将农作物材料的所述捆束定位在所述包裹物去除组件中，使得所述包裹材料抵靠所述细长支撑构件设置；

控制所述钩线成为所述第一形状以形成所述至少一个卡钩；以及

使所述捆束和所述细长支撑构件相对于彼此转动，使得所述至少一个卡钩钩住所述包裹材料，并且所述细长支撑构件的转动使所述包裹材料围绕所述细长支撑构件缠绕，同时从所述捆束上解绕所述包裹材料。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括在所述包裹材料完全从所述捆束上解绕之后，控制所述钩线成为所述第二形状。

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