BR112020000335B1

BR112020000335B1 - Unidade de plantio de semente

Info

Publication number: BR112020000335B1
Application number: BR112020000335-2A
Authority: BR
Inventors: Jason Stoller; Todd Swanson; Jeremy Hodel; Kent Levy; Ian Radtke
Original assignee: Precision Planting Llc
Priority date: 2017-07-10
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2023-10-24
Also published as: EP3651562A1; WO2019014165A1; EP3651562A4; US11917937B2; BR112020000335A2; US20240057510A1; US20200128724A1

Abstract

a presente invenção refere-se a uma unidade de sementes para colocar sementes no solo, que é descrita aqui no presente. a unidade de sementes inclui um medidor de semente para escolher sementes, um eixo para distribuir as sementes no solo durante a operação, e um acionador acoplado ao eixo. o acionador move o eixo durante a operação e o eixo distribui sementes no solo, sem uma trincheira de sementes contínua.

Description

PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório Nor te Americano No. 62/530.754, depositado no dia 10 de julho de 2017 intitulado: INJETOR DE SEMENTE, que está incorporado por referência aqui no presente.

CAMPO TÉCNICO

[002] Este pedido é dirigido a um aparelho para o plantio de se mentes no solo.

ANTECEDENTES

[003] Existem diferentes máquinas para plantar sementes, base adas no tipo de semente. Para plantas de colheita em fila, tais como milho e soja, as sementes são tipicamente plantadas com uma semeadora. Uma semeadora tem uma pluralidade de unidades de fila, em que cada uma tem um par de discos de abertura para criar uma trincheira de semente. As unidades de fila contêm um medidor de semente para sementes seletivas, e um tubo para depositar as sementes dentro do sulco de semente. Obter sementes para profundidade consistente pode ser um desafio.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[004] A presente divulgação é ilustrada a título de exemplo, e não a título de limitação, nas figuras dos desenhos em anexo e em que:

[005] A Figura 1 é uma vista lateral da elevação de uma unidade de fila, que tem uma unidade de semente disposta na unidade de fila, de acordo com uma modalidade.

[006] A Figura 2 é uma vista plana de topo do posicionamento de uma pluralidade de unidades de sementes, de acordo com uma modalidade.

[007] As Figuras 3A e 3B são vistas de elevação lateral de um atu- ador, de acordo com uma modalidade, e mostrado em duas posições.

[008] A Figura 4 é uma vista de elevação lateral de um eixo e prendedor, de acordo com uma modalidade.

[009] A Figura 5 é uma vista de elevação lateral de um eixo e prendedor, de acordo com uma modalidade.

[0010] A Figura 6 é uma vista de elevação lateral de um eixo, com um espaço para a retenção de uma semente, de acordo com uma modalidade.

[0011] A Figura 7 é uma vista de elevação lateral de um eixo com um conduto de fluido, de acordo com uma modalidade.

[0012] A Figura 8A é uma vista de elevação plana da combinação de um eixo e um prendedor, com asas com condutos de fluido, de acordo com uma modalidade.

[0013] A Figura 8B é uma vista de elevação lateral do eixo da Fi gura 8A.

[0014] As Figuras 9A e 9B são vistas de elevação lateral de uma combinação de eixo e prendedor, com um conduto de fluido, de acordo com certas modalidades.

[0015] As Figuras 10A e 10B são vistas de elevação lateral de uma combinação de eixo e prendedor, com um conduto de fluidos, de acordo com certas modalidades.

[0016] A Figura 11A ilustra um eixo com um atuador e membro de placa, de acordo com uma modalidade.

[0017] A Figura 11B ilustra um membro de placa 1130, que tem uma abertura 1132, para receber o eixo 1112 de acordo com uma modalidade.

[0018] As Figuras 12A, 12B, e 12C ilustram posições diferentes de um eixo de telescópio com um membro de polarização, de acordo com uma modalidade.

[0019] A Figura 13 ilustra múltiplos eixos com atuadores para dis- tribuir semente, fluidos e material sólido, de acordo com uma modalidade.

[0020] A Figura 14 ilustra posições diferentes de um eixo telescó pico com um membro de polarização, de acordo com uma modalidade.

[0021] A Figura 15 ilustra um eixo com um atuador, de acordo com uma modalidade.

[0022] A Figura 16 ilustra um eixo com braços, de acordo com uma modalidade.

[0023] A Figura 17 ilustra um robô 1700 com um eixo telescópico, que tem um membro de polarização, de acordo com uma modalidade.

BREVE SUMÁRIO

[0024] Um aparelho para injetar semente no solo é descrito aqui no presente.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0025] Todas as referências mencionadas aqui no presente estão incorporadas aqui no presente por referência, em suas totalidades. Se houver qualquer conflito na definição entre uma definição neste relatório descritivo, e uma definição em uma referência incorporada, a definição neste relatório descritivo deverá controlar.

[0026] É fornecido um sistema de injeção de semente para penetrar o solo, a fim de depositar sementes no solo. Isto pode ser feito sem criar uma trincheira de semente contínua. Por não criar uma trincheira de semente continua, um abridor de disco não é necessário para criar a trincheira. Com um abridor removido, as filas podem ser colocadas juntas mais perto, a fim de aumentar a população de plantas por acre.

[0027] Além disso, a orientação das sementes pode ser controla da. Uma orientação de semente preferida é ter a ponta da semente apontada para baixo, ou se no lado, o lado do germe é apontando para cima. Com a ponta da semente para baixo ou o germe para o lado de cima, a semente vai germinar apontando para cima. Quando colocado no sulco de maneira oposta, a germinação vai incialmente ser apontada para baixo, antes de se mover para o ponto acima para emergir. Esta demora pode causar emergência tardia dessas sementes por diversos dias. A emergência consistente é desejada, de maneira que as plantas cresçam em uma densidade (taxa) consistente, usando recursos no solo ao mesmo tempo, e não tendo emergentes anteriores sombreando emergentes tardios. Além disso, a consistência da profundidade pode ser controlada, controlando a profundidade em que um eixo coloca sementes no solo.

[0028] A Figura 1 ilustra uma unidade de filas 10, que tem uma uni dade de semente 1, disposta na unidade de filas 10. A unidade de filas 10 inclui uma estrutura 14, que tem uma conexão (tal como uma ligação paralela 31) a uma barra de ferramentas agrícolas (não mostrada). A unidade de filas 10 tem as rodas de calibrar 52-b e 52-a, conectadas à estrutura 14, através dos braços das rodas de calibrar 54-b e 54-a. A roda de calibrar 52-b e o braço da roda de calibrar 54-b são removidos, de tal maneira que a unidade de semente 1 pode ser vista. O medidor de semente 10 é conectado à unidade de filas 14. Um tubo de semente 32 é disposto para transferir semente 9 do medidor de semente 30 para o prendedor 13. Um sensor de semente 1405 é disposto o tubo de semente 32. O atuador 25 é conectado à estrutura 14 e aciona o eixo 12. Embora ilustradas como sendo dispostas entre as rodas de calibragem 52-a, 52-b, as rodas de calibragem não são requeridas.

[0029] A unidade de semente 1 inclui um eixo 12, acionado pelo atuador 25. O eixo 12 empurra sementes no solo. As sementes 9 são escolhidas por um medidor de semente 30. Exemplos de medidores de semente podem ser encontrados em PCT/US2006/032256, PCT/US2012/030192 e PCT/US2015/060485. As sementes 10 liberadas do medidor de semente 30 entram no tubo de semente 32, e são depositadas no prendedor 13. O prendedor 13 pode ser feito de um material resiliente que se expande sob força, e retorna para sua forma original quando a força é removida. Em uma modalidade, o prendedor 13 é similar a uma válvula bico de pato, em que ele tem uma seção mais ampla para entrada das sementes, e uma seção mais estreita para evitar que as sementes caiam no chão. Em outras modalidades, o prendedor 13 tem uma forma cônica, uma forma cilíndrica, ou combinando uma porção cilíndrica e uma porção cônica. O eixo 12 é alongado para contatar a semente 9 e empurrar as sementes 9 do prendedor 13 para dentro do chão.

[0030] O atuador 25 pode ser qualquer tipo de atuador para mover o eixo 12. Os exemplos incluem, mas não são limitados aos atuador linear, hidráulico, elétrico, pneumático, eletro-hidráulico e eletropneu- mático.

[0031] O atuador 25 e o medidor de semente 30, estão em comu nicação de sinal com um monitor 50 (como descrito no PCT/US2015/060485). O monitor 50 do PCT/US2015/060485 pode enviar um sinal para acionar o atuador 25, com base no cronograma de liberação de semente do medidor de semente 30, e o percurso para o prendedor 13, ou baseado em sentir uma semente 9, passando um sensor de semente 1405 no tubo de semente 32, de maneira que o eixo 12 conecta com a semente 9 no prendedor 13.

[0032] Em uma modalidade ilustrada na Figura 2, unidade de se mente 1 pode compreender uma pluralidade de unidades de semente 1-a, 1-b ou mais por fila. As unidades de sementes 1-a e 1-b podem ser posicionadas perto ou dentro de um espaço para uma trincheira tradicional 5 (que é aberta pelos discos de abertura) para aumentar o número de colocações de sementes por distância percorrida.

[0033] Em uma modalidade ilustrada nas Figuras 3A e 3B, o atua- dor 25 é ilustrado como atuador 25’. O atuador 25’ inclui uma primeira roda 26-1 e uma segunda roda 26-2. O eixo 12 é conectado à primeira roda 26-1 através do pivô 27-1, e o eixo 12 é conectado à segunda roda 26-2 através do pivô 27-2. Como ilustrado nas Figuras 3A e 3B, quando as rodas 26-1 e 26-2 rodam, a posição vertical do eixo 12 muda.

[0034] O prendedor 13 pode ter formas diferentes. Na Figura 4, o prendedor 13 é ilustrado com uma forma de bico de pato. Também, a Figura 4 ilustra tendo uma semente com a ponta da semente 11 orientada em direção ao solo. Tendo a ponta da semente 11 orientada para baixo, ou tendo o embrião da semente (não mostrado) orientado para cima, é uma orientação preferida da semente 9, de maneira que a semente germinada é orientada para a superfície do solo. Em outra modalidade, a emergência uniforme (tendo brotos emergindo do solo em aproximadamente o mesmo tempo) pode ser realizada quando as sementes são todas orientadas da mesma maneira, quando colocadas no chão. Na Figura 5, o prendedor 13’ tem uma forma cilíndrica.

[0035] Em outra modalidade ilustrada na Figura 6, o eixo 12 pode ser modificado para eixo 12’’’’’ para ter um espaço 21, ou recesso em uma extremidade distal do eixo 12’’’’’ para receber uma semente 9. Isto possibilita as forças para a inserção da semente no solo a ser levada pelo eixo 12’’’’’. Para ejetar a semente 9 a partir do espaço 21, um segundo eixo 20 é disposto dentro do eixo 12’’’’’. O segundo eixo 20 é acionado por um atuador, tal como qualquer um dos atuadores 25 (não mostrados). Quando o eixo 12’’’’’ é inserido no solo, o monitor 50 aciona o atuador (não mostrado) para alongar o segundo eixo 20, a fim de ejetar as sementes 9.

[0036] Em outras modalidades, a distribuição de fluido ou sólido pode também ser fornecida. A Figura 7 ilustra o eixo 12’ tendo o canal 17. O canal é conectado a uma fonte (por exemplo, fonte de fluidos (não mostrada)). Fluidos ou sólidos incluindo pelo menos um dos biológicos (por exemplo, inoculantes, regulador de gene), fertilizante, in- seticida, ou fungicida, podem ser depositados próximo à semente. Os sólidos podem ser distribuídos no solo como peletes.

[0037] As Figuras 8A e 8B ilustram o eixo 12’’. O eixo 12’’ tem uma ou mais asas 16 (16-a, 16-b, 16-c, 16-d) para colocar fluido em espaços próximos à semente 9. Os condutos de fluidos 17’ (17’-a, 17’-b, 17’-c, e 17’-d). O fluido pode ser colocado fora da semente 9, e opcionalmente mais baixo do que as sementes 9 no solo. Em vez do prendedor 13, as sementes 9 são distribuídas para o chão, através do canal 15 no eixo 12’’, depois de deixar o tubo de sementes 32, quando o eixo 12’’ e o tubo de sementes 32 estão alinhados.

[0038] A Figura 9A ilustra um eixo 12’’’ que tem uma ponta 19 para penetrar o solo. Similar à Figura 8B, o eixo 12’’’ tem um canal 15’ que sai de um lado do eixo 12’’’. O condutor de fluido 17’’ é disposto no eixo 12’’’ e sai do eixo 12’’’ em uma ou mais portas 18. A Figura 10A é uma modificação da Figura 9A, a fim de ter as asas 16’-1 e 16’-2 com o conduto de fluido 17’’’ fornecendo fluidos para os condutos 17’’’-1 na asa 16’-1 e conduto 17’’’-2 na asa 16’-2.

[0039] A Figura 9B ilustra um eixo 12’’’ que tem uma ponta 19 para penetrar no solo. O eixo 12’’’ tem uma abertura 15’’ e dá saída para um lado do eixo 12’’’. O condutor de fluido 17’’ é disposto no eixo 12’’’ e dá saída ao eixo 12’’’ em uma ou mais portas 18. A Figura 10B é uma modificação da Figura 9B para ter as asas 16’-1 e 16’-2, com o condutor de fluido 17’’’ fornecendo fluido para os condutores 17’’’-1 na asa 16’-1 e conduto 17’’’-2 na asa 16’-2. O eixo 12’’’ tem uma abertura 15’’ que dá saída para um lado do eixo 12’’’.

[0040] A Figura 11a Ilustra Um Eixo Com Um Atuador E Membro Da Placa Para Distribuir Sementes, Fluidos, E Material Sólido, De Acordo Com Uma Modalidade. O Atuador 1126 Inclui Uma Roda. O Eixo 1112 Está Conectado À Roda Através Do Pivô 1127. Uma Posição Vertical Do Eixo 1112 Muda, Quando A Roda Do Atuador 1126 Gira. Um Membro Da Placa 1130 Pode Ser Acoplado (Por Exemplo, Lateralmente Fixado) Ao Eixo 1112, Estrutura 14, Roda De Calibrar, Ou Qualquer Componente Da Unidade De Filas 10. A Figura 11b Ilustra Um Membro Da Placa 1130 Que Tem Abertura 1132 Para Receber O Eixo 1112. O Membro Da Placa 1130, Durante A Operação Da Unidade De Filas, Evita Que O Solo Seja Depositado Sobre Diferentes Componentes Da Unidade De Filas, Que Tem Uma Direção De Percurso 1102.

[0041] As Figuras 12A, 12B, e 12C ilustram posições diferentes de um eixo telescópico, com um membro de polarização (por exemplo, mola) para distribuição de sementes, fluidos e material sólido, de acordo com uma modalidade. Os atuadores 1226-1 e 1126-2 são conectados ao eixo 1212 através dos pivôs 1227-1 e 1127-2. Uma posição vertical do eixo 1212 muda quando os atuadores giram. Um membro da placa 1238 pode ser acoplado ao eixo 1212, estrutura 14, roda de calibrar, ou qualquer componente da unidade de filas 10. Um membro da placa 1230 ou pés 1230, são acoplados ao membro da placa 1238 com um membro de polarização 1235. O membro da placa 1230 ou pés 1230, estabelecem a profundidade das sementes de plantio. O membro da placa 1230 ou pés 1230, durante a operação da unidade de filas, reduz ou elimina o distúrbio do solo e/ou evita que o solo seja depositado em componentes diferentes da unidade de filas, que tem uma direção de percurso 1202. A Figura 12A ilustra uma primeira posição do eixo com o eixo estando acima de uma superfície do chão 1210. A Figura 12B ilustra uma segunda posição do eixo, com o eixo penetrando uma superfície do chão 1210 com uma profundidade 1240 para distribuir as sementes 9, fluido, ou material sólido. A Figura 12C ilustra uma terceira posição do eixo, com o eixo estando acima da superfície do chão 1210.

[0042] A Figura 13 Ilustra Múltiplos Eixos Com Atuadores Para Dis Tribuir Sementes, Fluidos E Material Sólido, De Acordo Com Uma Modali- Dade. Os Atuadores 1326-1 E 1326-2 Atuam Para Provocar O Movimento Dos Eixos 1312-1 E 1312-2 Para Distribuição De Sementes, Fluidos E Material Sólido. Em Um Exemplo, O Eixo 1312-1 Distribui Fluido Para O Solo, E O Eixo 1312-2 Distribui As Sementes 9 Para O Solo.

[0043] A Figura 14 ilustra posições diferentes de um eixo telescó pico, com um membro de polarização para distribuição de sementes, fluidos e material sólido, de acordo com uma modalidade. Os atuado- res 1426-1 e 1426-2 estão conectados ao eixo 1412, através dos pivôs 1427-1 e 1427-2. A posição vertical do eixo 1412 muda quando os atuadores giram. Um raio de um atuador muda para horizontalmente deslizar o eixo com um pino, dentro das regiões 1442-1 e 1442-2. Um raio do atuador correlaciona com uma taxa de semeadura. Acionar a velocidade do trator e implemento, também se correlaciona com a taxa de semeadura.

[0044] Um membro da placa 1430 e o membro de polarização 1435 podem ser acoplados ao eixo 1412, estrutura 14, roda de calibrar, ou qualquer componente da unidade de filas 10. O membro da placa 1430 ou pés, durante a operação da unidade de filas, evita que o solo seja depositado em diferentes componentes da unidade de filas. O membro da placa 1430 pode ser posicionado perto de uma superfície do chão, e uma extremidade distal do eixo 1412 tem uma profundidade d para controlar uma profundidade de plantio no solo.

[0045] A Figura 15 ilustra um eixo com um atuador para distribuir sementes, fluidos e material sólido, de acordo com uma modalidade. O atuador 1526 inclui uma roda. O eixo 1512 está conectado à roda através do pivô 1527. Uma posição vertical do eixo 1512 muda quando a roda do atuador 1526 gira.

[0046] A Figura 16 ilustra um eixo com braços para distribuição de sementes, fluido e material sólido no solo, de acordo com uma modalidade. O eixo 1612 está conectado aos braços 1660-1 e 1660-2, atra- vés dos pivôs 1627-1 e 1627-2. Uma posição vertical do eixo 1612 muda quando os braços giram.

[0047] Em uma modalidade, um eixo distribui sementes no solo, sem uma trincheira de sementes contínua para melhorar o controle das sementes, a fim de espaçar as sementes (por exemplo, 1" espaçamento para sementes de soja, 8" espaçamento para sementes de milho) dentro de uma fila. O eixo pode incluir um canal para melhorar a distribuição de fluido com consumo de fluido reduzido, em comparação com a semente, e distribuição de fluido com um a trincheira de sementes contínua. O eixo fornece controle de fluido melhorado, para espaçamento de sementes sem contatar a semente. As aberturas do solo intermitentes ou descontínuas (por exemplo, aberturas ligeiramente mais largas do que o tamanho das sementes, aberturas de meia polegada, etc.) que são provocadas pelo eixo, também fornecem menos distúrbio do solo, em comparação a uma trincheira contínua.

[0048] Em um exemplo, a semente é posicionada em um eixo e depois distribuída no solo. Em outro exemplo, as sementes passam através de um canal, em um eixo em uma abertura no solo. A semente pode ser soprada no ar através do canal no solo.

[0049] Uma unidade de plantio de semente fornece controle da taxa de semeadura, baseado no ajuste de um raio de uma roda do atuador, ou ajustando uma velocidade de acionamento.

[0050] A Figura 17 ilustra um robô 1700 (por exemplo, robô da unidade de semente) com um eixo telescópico que tem um membro de polarização para distribuir sementes, fluidos e material sólido, de acordo com uma modalidade. Uma posição vertical do eixo 1712 muda quando um mecanismo de atuação do robô atua. Um membro da placa 1738 pode ser acoplado ao eixo 1712, estrutura 14, roda de calibrar, ou qualquer componente da unidade de filas 10. Um membro da placa 1730 ou pés, são polarizados com um membro de polarização 1735. O membro da placa 1730 ou pés, durante a operação do robô, evita que o solo seja depositado em diferentes componentes da unidade de filas. O robô 1700 pode ser uma unidade de semente (por exemplo, unidade de semente 1, dispositivo autoguiado, dispositivo autoimpulsionado, drone, etc.) que opera independentemente sem ser acoplado a um trator. O robô 1700 pode ser estacionário, quando da distribuição de semente, fluido ou materiais sólidos, através do eixo 1712 no solo. O robô pode incluir uma ou mais unidades de filas para distribuição sementes, fluido e material sólido para o solo.

Claims

1. Unidade de plantio de semente (1), que compreende: um medidor de semente (30) para escolher sementes; um primeiro eixo (12’’’’’) definindo um espaço ou recesso para receber uma semente em uma extremidade distal do primeiro eixo (12’’’’’), em que o primeiro eixo (12’’’’’) é configurado para distribuir as sementes (9) no solo sem uma trincheira de sementes contínua; e um primeiro atuador (25) acoplado ao eixo (12) e configurado para mover o eixo (12) verticalmente com relação ao solo, caracterizada pelo fato de que o primeiro atuador (25) compreende uma primeira roda (26-1) e uma segunda roda (26-2) configurada para girar em um plano vertical comum, o primeiro eixo (12’’’’’) sendo conectado à primeira roda (26-1) através de um primeiro pivô (27-1) e à segunda roda através de um segundo pivô (27-2), de forma que, à medida que as primeira e segunda rodas (26-1, 26-2) giram, a posição vertical do primeiro eixo (12’’’’’) muda; e um segundo eixo (20) atuado por um segundo atuador (25) para ejetar a semente do espaço ou recesso no solo.

2. Unidade de plantio de semente (1), de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que ainda compreende: um prendedor (13) para receber sementes (9) do medidor de sementes (30) e para segurar sementes (9) antes da entrega ao solo.

3. Unidade de plantio de semente (1), de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro eixo (12’’’’’) é configurado para controlar uma profundidade de sementes (9) sendo distribuídas no solo e para controlar o espaçamento entre as sementes.

4. Unidade de plantio de semente (1), de acordo com a rei-vindicação 2, caracterizada pelo fato de que ainda compreende: um tubo de semente (32) para transferir sementes (9) do medidor de sementes (30) para o prendedor (13).

5. Unidade de plantio de semente (1), de acordo com a rei-vindicação 2, caracterizada pelo fato de que o prendedor (13) tem uma seção mais larga para entrada de sementes, e uma seção mais estreita para saída de sementes para evitar que as sementes (9) caiam no solo até que tenham sido entregues pelo primeiro eixo (12’’’’’).

6. Unidade de plantio de semente (1), de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que a unidade de plantio de semente (1) compreende uma placa (1130) posicionada perto de uma superfície do chão.

7. Unidade de plantio de semente (1), de acordo com a rei-vindicação 6, caracterizada pelo fato de que a placa (1130) é lateralmente fixada ao primeiro eixo (12’’’’’), uma estrutura (14), ou uma roda de calibrar (52-a).