DE19640640A1

DE19640640A1 - Position control of agricultural weeding machine

Info

Publication number: DE19640640A1
Application number: DE1996140640
Authority: DE
Inventors: Andreas Hilker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-02-10
Filing date: 1996-02-10
Publication date: 1998-02-19

Abstract

The method uses a machine for the control of weeds growing within a line of plants. The prongs of the hoeing tool are supported on arms from the main structure of a trailer and has an elastic mounting and operates to reduce shock loads. The hoes are moved along the line of plants using an hydraulic steering unit

Description

Hohe Anforderungen an die Gerätetechnik zur Beikrautregulierung in der Reihe ergeben sich im Hinblick auf die exakte Nachführung von Bearbeitungsgeräten in Längsrichtung entlang von Pflanzenreihen oder Bearbeitungslinien. Infolge einer guten Gerätenachführung wird z. B. die von einer Querhackvorrichtung, (wie sie in der DE 44.11.080 A1 dargestellt ist) zu bearbeitende, kulturpflanzennahe Fläche besser getroffen, so daß bei verbessertem Bearbeitungserfolg weniger Fläche zu bearbeiten ist.High demands on the device technology for weed regulation in the row result in With regard to the exact tracking of processing devices in the longitudinal direction along Plant rows or processing lines. As a result of good device tracking, e.g. B. from a transverse chopping device (as shown in DE 44.11.080 A1) to be processed, Area close to crops better hit, so that less with improved processing success Surface to be processed.

Eine Einzelpflanzenerkennung ist auf Geräte beschränkt, welche die Möglichkeit bieten, Sensoren geometrisch relativ exakt den Pflanzenreihen oder Einzelpflanzen zuzuordnen. Dies ergibt auch den Kennwerten der immer möglichst preiswerten Sensoren, die innerhalb bestimmter Minima und Maxima betrieben werden müssen. Diese Anforderung erfüllen physikalisch wirksame Geräte, die bei geringeren Bearbeitungsgeschwindigkeiten z. B. mit Stützrädern, Scharen, Zinken oder Sechsscheiben am Boden abgestützt sind und die durch ihre halbstarre Verbindung zum ziehenden Schlepper nicht unkontrolliert, seitlich schwenken können. Die verbleibende Verschwenkbarkeit der Geräte am Schlepper kann allerdings zur Reihennachführung gezielt genutzt werden.Single plant detection is limited to devices that offer the option of sensors to assign geometrically relatively precisely to the rows of plants or individual plants. This also results the characteristic values of the sensors, which are always as inexpensive as possible, within certain minima and Maxima must be operated. This requirement is met by physically effective devices that at lower processing speeds e.g. B. with support wheels, shares, tines or Six discs are supported on the ground and their semi-rigid connection to the pulling Tractor not uncontrolled, can swing sideways. The remaining pivotability however, the devices on the tractor can be used specifically for row tracking.

Im Hinblick auf Laufruhe (Schwingungs- und Stoßtilgung) sind angetriebene Geräte den gezogenen Scharhacken überlegen, sie weisen aber höhere, variable Kosten auf, bei geringerer Flächenleistung sowie fehlender Anpassung der Einzelwerkzeuge an Bodenunebenheiten. Der Einsatz von Pestiziden kann im Mais gegenüber der üblichen Bandspritzung reduziert werden, indem durch Sensoreinsatz. In Kombination mit einer Vorrichtung zur exakten Reihennachführung eine Verschmalerung der Sicherheitszone erzielt wird. Eine solche Vorrichtung soll hier vorgeschlagen werden.With regard to smooth running (vibration and shock repairs), driven devices are the Pulled coulters are superior, but they have higher, variable costs with less Area performance and the lack of adaptation of the individual tools to uneven floors. Of the Use of pesticides in corn can be reduced compared to the usual tape spraying, by using sensors. In combination with a device for exact row tracking the security zone is narrowed. Such a device is intended here be proposed.

Eine Querlenkvorrichtung zum Nachführen wurde von IBAREIß (Firmenprospekt, 1994) vorgeschlagen. Ein abwärtsgeneigter Ultraschallsensor identifiziert die Pflanzenreihe anhand ihrer signifikanten Höhe. In Abhängigkeit von seinem Signal verschiebt ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder die seitliche Auslenkung des Bearbeitungsgerätes über einen Druckzylinder, der eine querverschiebbare Verbindung zum Dreipunktbock darstellt. Die Vorrichtung eignet sich für sehr langsames Fahren bis max. 3 km/h. BAREIß lenkt den Hauptrahmen eines Hackgerätes mit Sechsscheiben an. Dies erfordert viel Material. Die Sechsscheiben sollen deshalb ohne Verlust der Spurhaltefähigkeit eingespart werden. Gleichzeitig soll am Hang sowie bei der Reihennachführung eine präzise Lenkung ermöglicht werden. A transverse steering device for tracking was developed by IBAREISS (company brochure, 1994) suggested. A downward-sloping ultrasonic sensor identifies the row of plants based on their significant amount. Depending on its signal, a double acting shifts Hydraulic cylinder the lateral deflection of the processing device via a pressure cylinder represents a sliding connection to the three-point hitch. The device is suitable for very slow driving up to max. 3 km / h. BAREIß guides the main frame of a chipper Six discs. This requires a lot of material. The six discs should therefore be without loss of Tracking ability can be saved. At the same time, it should be on the slope and in line tracking precise steering is made possible.

FESER (DE 40 04 247 A1) schlägt ein Gerät zur Reihennachführung vor, das eine Exaktsteuerung leisten soll. Er zeigt eine Vielzahl unterschiedlichster Ausführungsbeispiele für die Anordnung von Sensoren.FESER (DE 40 04 247 A1) proposes a device for row tracking, which is an exact control should perform. It shows a variety of very different embodiments for the arrangement of Sensors.

RUDOLPH (1995) stellte in einer Ausgabe der LANDTECHNIK eine automatisch gelenkte Pflegekombination vor, bei welcher ein flaschenförmiger Sensor innerhalb einer Spurrinne angeordnet ist. Die Spurrinne wird bereits während der Aussaat angelegt und erhält sich über die gesamte Vegetationsperiode. Die Steuerung eines Pflegegerätes erfolgt z. B. über Hubzylinder durch Längenänderung am jeweiligen Unterlenkeranschluß.In an issue of LANDTECHNIK, RUDOLPH (1995) presented an automatically controlled one Care combination in which a bottle-shaped sensor inside a track groove is arranged. The track gutter is already created during sowing and is preserved via the entire growing season. The control of a care device takes place, for. B. via lifting cylinder by changing the length of the respective lower link connection.

Die dargestellten Verfahren lassen deutliche Grenzen im Hinblick auf ihre Nutzbarkeit erkennen. Insgesamt ist der Einsatz von Hydraulik zur Exaktsteuerung z. B. wegen der Verschmutzungsgefahr nachteilig. Hohe konstruktive Aufwendungen zur Exaktsteuerung, z. B. zusätzliche Sechsscheiben oder zusätzliche Baugruppen zwischen Anbaugerät und Zugmaschine verteuern die Geräte wesentlich, kosten Stabilität und sollten deshalb besser eingespart werden. Außerdem sind hohe Lenkkräfte erforderlich, um Sechsscheiben oder schwere unter Zugbelastung stehende Rahmenteile gegen den Widerstand der im Boden verankerten Zinken in eine veränderte Richtung zu lenken. Am Hang oder bei ungleich griffigem Bodenprofil wirken Seitenkräfte auf einen ziehenden Schlepper. Eine Lenkvorrichtung sollte sich daher nicht am Schlepper abstützen, sondern die Bearbeitungsmaschine selbst betreffen.The methods presented show clear limits with regard to their usability. Overall, the use of hydraulics for exact control z. B. because of Danger of contamination. High design costs for exact control, e.g. B. additional six disks or additional assemblies between the attachment and the tractor make the devices much more expensive, cost stability and should therefore be saved better. In addition, high steering forces are required to pull six discs or heavy ones under tensile load standing frame parts against the resistance of the tines anchored in the ground in one to change direction. Work on a slope or with a non-slip floor profile Lateral forces on a tug. A steering device should therefore not Support tractor, but affect the processing machine itself.

Ein schneller und präziser Lenkausschlag ist für eine Exaktsteuerung von Hackgeräten erforderlich. Dieser wird aus konstruktiver Sicht von keiner der bisher bekannten Vorrichtungen gesichert. Teleskopaufhängungen sowie herkömmliche Paralellogramme sind zur Tiefenführung von Reihenhackmaschinen geeignet. Hier wird die Montage zusätzlicher, empfindlicher Baugruppen am Zinkenkopf angestrebt mit hohen Anforderungen an Laufruhe und Schwingungstilgung. Stöße auf eine angebaute Bearbeitungsvorrichtung, z. B. einer Querhackvorrichtung sollen vermieden werden. Geeignete Führungen und Befestigungspunkte sind notwendig, um eine zweckmäßige Integration weiterer Maschinenelemente zu ermöglichen.A quick and precise steering deflection is for precise control of chopping devices required. From a design point of view, this is not the case with any of the previously known devices secured. Telescopic suspensions as well as conventional parallelograms are used for depth control suitable for row chippers. Here, the assembly of additional, more sensitive Modules aimed at the tine head with high demands on smooth running and Vibration damping. Impacts on an attached processing device, e.g. B. one Cross chippers should be avoided. Suitable guides and attachment points are necessary to enable the appropriate integration of further machine elements.

Erfindungsgemäß löst die nachstehende Vorrichtung die genannten Probleme besonders kostensparend. According to the invention, the device below particularly solves the problems mentioned cost-saving.

Eine elastische Einheit, die z. B. eine mit einem Gummipuffer kombinierte Zugfeder ist, bewirkt während des Straßentransportes eine Stoßdämpfung und vermindert Stoßbelastungen während des Geräteeinsatzes. Die Feder ist beliebig zwischen Zinkenkopf und Hauptrahmen angeordnet oder darin integriert. Die elastische Einheit (z. B. Gummipuffer) kann Kammern, vorzüglich Luftkammern enthalten, die mit Steuer- und Regelvorrichtungen verbunden sind und elektronisch gesteuert eine Anpassung der Zinkenbewegung an Bearbeitungsziele erlauben. Unter Bearbeitungsziel wird hier eine Veränderung der Bearbeitungstiefe, -richtung oder -intensität z. B. durch wechselweises Belüften von Luftkammern verstanden. Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, so eine Steinsicherung zu realisieren.An elastic unit, the z. B. is a tension spring combined with a rubber buffer shock absorption during road transport and reduces shock loads during the use of equipment. The spring is arranged anywhere between the tine head and the main frame or integrated into it. The elastic unit (e.g. rubber buffer) can chambers, excellent Contain air chambers, which are connected to control and regulating devices and electronically allow controlled adjustment of the tine movement to machining targets. Under Processing goal is a change in processing depth, direction or intensity z. B. understood by alternately ventilating air chambers. At the same time there is the possibility to realize such a stone protection.

Die unmittelbare Anlenkung der Zinkenköpfe erlaubt eine präzise Kompensation der seitlichen Auslenkung des Gerätes z. B. am Hang sowie seine Exaktsteuerung entlang von Bearbeitungslinien oder Pflanzenreihen. (s. Abb. 2). Sechsscheiben sind nicht erforderlich, da eine Änderung der Bearbeitungsrichtung durch Ansteuerung der Zinken oder Zinkenköpfe erfolgt.The direct articulation of the tine heads allows precise compensation of the lateral deflection of the device e.g. B. on a slope and its exact control along processing lines or rows of plants. (see Fig. 2). Six disks are not necessary because the machining direction is changed by activating the tines or tine heads.

Die Zinkenköpfe werden in einem Ausführungsbeispiel von, im Rahmen integrierten, flexiblen Druckausdehnungsbehältern oder elektrischen Antrieben angesteuert. Diese werden abhängig von sensorischen Signalen justiert und ermöglichen eine Richtungsnachführung der Bearbeitungswerkzeuge.In one embodiment, the tine heads are of flexible, integrated in the frame Expansion tanks or electric drives controlled. These become dependent on sensory signals adjusted and enable a direction tracking of Editing tools.

Die Anlenkung der Zinkenköpfe erfolgt über zentrale oder dezentrale Bearbeitungsvorrichtungen, z. B. hydraulisch, pneumatisch oder elektromechanisch. Starre Zinken bzw. Scharanlagen erfüllen den stabilisierenden Effekt der eingesparten Sechsscheiben. Die Dreh- und Lenkachse ist direkt über den Hackkörpern angeordnet, ein gefettetes Gleitlager wird dafür vorgesehen, welches die axialen Kräfte aufnimmt (Abb. 1).The tine heads are articulated via central or decentralized processing devices, e.g. B. hydraulic, pneumatic or electromechanical. Rigid tines or coulter systems fulfill the stabilizing effect of the saved six discs. The turning and steering axis is arranged directly above the chopping bodies, a greased plain bearing is provided for this, which absorbs the axial forces ( Fig. 1).

Im abgebildeten Ausfürungsbeispiel wird eine Lenkung des Gerätes gezeigt. Ein aufrecht stehender Zapfen am Hacksegment wurde drehbar mit dem waagerecht liegenden Geräterahmen verbunden. Da zur Erfüllung der geforderten Funktion nur ein geringer Lenkausschlag notwendig ist, reicht ein Gleitlager aus. Lenkantriebe können gegebenenfalls in Rahmenteile integriert werden. Der Zapfen kann fest verschweißt oder teilweise oder vollelastisch aufgehängt sein und als Bewegungsachse fast beliebig angeordnet werden oder sogar aktiv angesteuert werden.A steering of the device is shown in the illustrated embodiment. An upright The standing pin on the chopping segment became rotatable with the horizontally lying device frame connected. Since only a small steering deflection is necessary to fulfill the required function a plain bearing is sufficient. Steering drives can optionally be integrated into frame parts will. The pin can be welded or partially or fully elastic and suspended can be arranged almost anywhere as an axis of movement or even actively controlled.

Claims

1. Apparatus and method for the exact control of attachments behind towing vehicles, characterized in that a device for exact control along processing lines is designed such that no forces directed transversely to the direction of travel have to act on the three-point attachment of a towing vehicle for the purpose of controlling the exact control to accomplish.

2. Characterized in that sensory detection according to one or more of the claims rows of plants can be made on the basis of which individual processing devices or several processing devices can be precisely controlled in groups.

3. characterized in that the working width according to one or more of the above claims Precisely controlled attachments larger than the working width previously z. B. to order devices can be used, since the exact control for the individual rows or for groups of rows separately.

4. characterized in that according to one or more of the claims mentioned in each case in number Crop crop rows are processed in groups, previously by a machine such. B. were sown in one pass due to their working width.

5. characterized in that according to one or more of the claims mentioned in z. B. n (6) rows prior ordering of a row culture the tools between the n. (6th) and n + 1st (7th) Row, that is the connecting row are divided or adjustable and that the divided or adjustable tools a width adjustment to the actual width of the connection row enable that was determined during processing with the sensors.

6. characterized in that according to one or more of the claims mentioned, a control device Tines or tine heads act by twisting them horizontally or vertically moves or arranges them in a different geometry, z. B. by stretching or Compression of the tine head.

7. characterized in that a control device according to one or more of the claims alternatively or solely positioning the tine heads by radially turning the respective Attaches arms around their longitudinal axis.

8. characterized in that according to one or more of the claims mentioned as processing lines Soil compaction is used, e.g. B. from tractor tracks or devices for deliberate investment of such densifications.

9. characterized in that the tines or tine heads according to one or more of the claims is self-steering along processing lines due to an arrangement placed on a train can pull.

10. characterized in that the degree of self-guidance according to one or more of the claims the tines or tine heads can be adjusted manually, semi-automatically or fully automatically.

11. characterized in that according to one or more of the claims mentioned as processing lines Single plants are used, e.g. B. useful plants with clear habit, stable roots, stable stem or shortly before, after or for the purpose of harvesting.

12. characterized in that according to one or more of the claims mentioned, a lateral stabilization during the exact operation of the device solely by rigid or semi-rigid tines or by Coulter systems is guaranteed.

13. characterized in that according to one or more of the above claims, a rotational or steering axis vertically or above tines, coulters, sowing or fertilizing units or others Machining or tillage tools ("Tools") is arranged.

14. characterized in that according to one or more of the claims mentioned, a rotational or steering axis is inclined horizontally, vertically or diagonally.

15. characterized in that according to one or more of the claims mentioned elastic units or partially elastic assemblies in one or more between the main frame and the rows assigned frame parts are arranged so that tasks such as shock absorption, Height regulation and limitation, pressure regulation and limitation, protection of Supply cables and lines as well as an adjustable damping or prevention of occurring vibrations, electric currents or impacts on the main frame at the same time he follows.

16. characterized in that according to one or more of the claims mentioned elastic units or partially elastic assemblies in one or more as actuators in the assigned to the rows Frame parts are integrated and for rotating the tine heads or the steering of the tools be used.

17. characterized in that according to one or more of the claims motors one Signal processing are subordinate and manage the tine heads.

18. Characterized in that according to one or more of the claims mentioned, a basic device to fulfill Various work objectives Devices for precise control and for recognizing guidelines combined and connections or quick couplings for the combination with different Has processing tools, for. B. for weed control, for inter-row sowing, for Mixed crop harvesting, maintenance or ordering, for targeted application of fertilizers or active ingredients, for tillage, for sampling, for harvesting, for relocating stored Row goods, for mowing, for hay advertising.