ES2575661B1 - Machine for collection and integral management of tree fruits and collection procedure - Google Patents
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Abstract
Máquina para recolección y gestión integral de frutos arbóreos y procedimiento de recolección.#Máquina que comprende: un chasis (1); una unidad de potencia (2); un puesto de control y pilotaje (3); un sistema de traslación, un sistema dirección hidráulica orbital; un sistema de nivelación; un sistema de escamas de adaptación a los troncos de los árboles (4); un sistema de gestión del fruto y limpieza (6), un sistema de sacudida o derribo (5); donde el sistema de sacudida o derribo (5) es parametrizable (frecuencia, control de la rotación libre y control de la amplitud de vaivén) y está formado por una serie de módulos vibración (17) desfasados entre sí, formado cada módulos por dos tambores o excéntricas (12) unidos por medio de una palanca (13) a una biela y montados sobre un eje común de giro, donde además el sistema de sacudida o derribo (5) cuenta con un sistema de adaptación a la copa (7).se consigue una máquina que permite un trabajo en continuo entre árboles, rodeando la totalidad de la copa en trayectorias circulares, y permite la adaptación a la copa.Machine for collection and integral management of tree fruits and collection procedure. # Machine comprising: a chassis (1); a power unit (2); a checkpoint and pilotage (3); a translation system, an orbital hydraulic steering system; a leveling system; a system of scales adapted to tree trunks (4); a fruit and cleaning management system (6), a shaking or demolition system (5); where the shaking or demolition system (5) is configurable (frequency, free rotation control and reciprocating amplitude control) and is formed by a series of vibration modules (17) offset from each other, each module formed by two drums or eccentric (12) connected by means of a lever (13) to a connecting rod and mounted on a common axis of rotation, where in addition the shaking or demolition system (5) has a cup adaptation system (7). a machine is achieved that allows continuous work between trees, surrounding the entire cup in circular paths, and allows adaptation to the cup.
Description
MAQUINA PARA RECOLECCiÓN Y GESTiÓN INTEGRAL DE FRUTOS ARBÓREOS Y PROCEDIMIENTO DE RECOLECCiÓN MACHINE FOR COLLECTION AND INTEGRAL MANAGEMENT OF ARBORATE FRUITS AND COLLECTION PROCEDURE
OBJETO DE LA INVENCiÓN OBJECT OF THE INVENTION
Es objeto de la presente invención , tal y como su título establece , una máquina para recolección y gestión integral de frulos arbóreos. También , es objeto de la invención el procedimiento de recolección con la máquina objeto de la invención. It is the object of the present invention, as its title establishes, a machine for collection and integral management of tree frulos. Also, the collection process with the machine object of the invention is object of the invention.
La máquina objeto de la invención se caracteriza por permitir el derribo de fruto mediante la sacudida de los árboles donde se aplica, interceptar dicho frulo en una plataforma de interceptación para gestionarlo. De esta manera permite una recolección integral, permitiendo ciclos de trabajo en continuo sin paradas entre árboles, y con la posibilidad de trayectorias de trabajo tanto circulares alrededor de los mismos como de forma lineal en las calles del cultivo. The machine object of the invention is characterized by allowing the demolition of fruit by shaking the trees where it is applied, intercepting said frulo on an interception platform to manage it. In this way, it allows an integral collection, allowing continuous work cycles without stops between trees, and with the possibility of both circular and linear work paths in the streets of the crop.
Dicho objeto de la invención consigue sacudidas en la copa del árbol donde se aplica, mediante un característico movimiento de vaivén de una pluralidad de varas, que penetran en la copas del árbol y se engranan con la misma a medida que avanza el conjunto en su trayectoria de trabajo. El movimiento de sacudida es conseguido mediante un mecanismo formado con un cigüeñal con varias manivelas desfasadas, que accionado mediante un motor hidráulico, mueven varias bielas. Las cabezas de dichas bielas empujan a un conjunto de palancas en un extremo y mediante un eje de pivote intermedio producen el movimiento de vaivén en el otro extremo de dicha palanca donde se albergan la pluralidad de varas. El movimiento de vaivén originado en el extremo de la palanca es comunicado a las varas radiales donde están alojadas, golpeando y/o sacudiendo directamente las ramas fructíferas, provocando el desprendimiento de los frutos. Said object of the invention achieves shaking in the tree canopy where it is applied, by means of a characteristic reciprocating movement of a plurality of rods, which penetrate into the tree canopies and engage with it as the assembly progresses along its path. of work. The shaking movement is achieved by a mechanism formed with a crankshaft with several outdated cranks, which driven by a hydraulic motor, move several connecting rods. The heads of said connecting rods push a set of levers at one end and by means of an intermediate pivot axis produce the reciprocating movement at the other end of said lever where the plurality of rods are housed. The reciprocating movement originated at the end of the lever is communicated to the radial rods where they are housed, hitting and / or directly shaking the fruitful branches, causing the detachment of the fruits.
Preferentemente, las varas del sistema de la invención se encuentran orientadas radialmente con relación al eje longitudinal del tambor que coincide con el extremo de la palanca donde están alojadas, y son capaces de girar libres con respecto a este punto de forma que puedan engranarse cómodamente en los espacios comprendidos entre las ramas de los árboles y no produzcan roturas en el avance del conjunto. Preferably, the rods of the system of the invention are oriented radially in relation to the longitudinal axis of the drum that coincides with the end of the lever where they are housed, and are capable of rotating freely with respect to this point so that they can be comfortably engaged in the spaces between the branches of the trees and do not cause breakage in the progress of the whole.
Más preferentemente, la pluralidad de varas están alojadas en un tambor y distribuidas en dos grupos por cada sistema o módulo independiente de sacudida. Estando cada tambor de varas en el extremo de cada una de las dos palancas colocadas de manera paralela pero con sus extremos opuestos y con un eje de pivote común intermedio en cada módulo independiente de sacudida. Dicha distribución de tambores de varas dispuestos en planos paralelos consiguen efecto de cruce en sus movimientos alternativo, por lo que a una frecuencia de golpeo adecuada, aumenta su capacidad de derribo del fruto consiguiendo que este tenga una trayectoria de descenso muy vertical, posibilitando su interceptación. More preferably, the plurality of rods are housed in a drum and distributed in two groups for each independent shaking system or module. Each drum of rods being at the end of each of the two levers placed in parallel but with their opposite ends and with an intermediate common pivot axis in each independent shaking module. Said distribution of rod drums arranged in parallel planes achieves a crossover effect in their alternative movements, so that at a suitable beating frequency, their ability to knock down the fruit increases so that it has a very vertical descent path, allowing its interception .
Para su adaptación a una sacudida óptima de las copas de distintas especies de árboles, las varas del sistema de la invención pueden estar formadas por materiales rígidos, tales como materiales metálicos , o por materiales semi-rígidos, tales como materiales plásticos. Además, existe la posibilidad de una configuración en la parametrización de los parámetros de frecuencia de sacudida y amplitud del movimiento de golpeo. For adaptation to optimal shaking of the tops of different tree species, the rods of the system of the invention may be formed of rigid materials, such as metallic materials, or semi-rigid materials, such as plastic materials. In addition, there is the possibility of a configuration in the parameterization of the parameters of shaking frequency and amplitude of the striking movement.
La presente invención se enmarca en el sector de la agricultura y, más concretamente, en el campo técnico de la mecanización agrícola, siendo su aplicación principal la recolección por sacudida de la copa de frutos en general, yen particular la recolección de frutos en árboles de gran tamaño tales como el olivar tradicional, siendo también extensible a otras variedades de árboles. The present invention is framed in the agriculture sector and, more specifically, in the technical field of agricultural mechanization, its main application being the shake collection of the fruit cup in general, and in particular the collection of fruits in trees of large size such as the traditional olive grove, being also extensible to other varieties of trees.
ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN BACKGROUND OF THE INVENTION
En la actualidad, los dispositivos más comúnmente utilizados para la recolección de frutos en cultivos arbóreos son los vibradores de troncos. Dichos dispositivos están basados en un sistema de pinza vibradora con una masa excéntrica, que se instala en diversa maquinaria agrícola y, por medio de vibración transmitida al acoplarse esta a los troncos de los árboles, hacen caerlos frutos al suelo o a lonas de recogida. Si bien, el uso de vibradores de tronco está ampliamente generalizado, en plantaciones arbóreas tradicionales tales como gran parte del olivar en España, el alto número de troncos por árbol, su diversa morfología, posición, el tipo de formación, la edad de la plantación, gran volumen de copa y la época de recolección dificultan la recolección mediante estos dispositivos. Por otro lado, existen dificultades debido al gran número de troncos, así como en su diámetro si excede las posibilidades de apertura de las pinzas vibradoras de los dispositivos. A todo esto se les suman problemas adicionales como los daños producidos en los propios árboles al forzar la sujeción de las raíces, o en otros casos, daños de la corteza de los árboles tanto por los Currently, the most commonly used devices for harvesting fruits in tree crops are log vibrators. These devices are based on a vibrating clamp system with an eccentric mass, which is installed in various agricultural machinery and, by means of vibration transmitted when it is attached to the trunks of the trees, bring them down to the ground or to collection tarps. Although the use of trunk vibrators is widespread, in traditional tree plantations such as a large part of the olive grove in Spain, the high number of trunks per tree, their different morphology, position, type of formation, plantation age , large cup volume and harvest time make it difficult to collect using these devices. On the other hand, there are difficulties due to the large number of logs, as well as their diameter if it exceeds the possibilities of opening the vibrating clamps of the devices. To all this are added additional problems such as damage caused to the trees themselves by forcing the subjection of the roots, or in other cases, damage of the bark of the trees both by the
medios de sujeción empleados por las pinzas como por las vibraciones transmitidas. clamping means used by the clamps as well as the transmitted vibrations.
El uso de los equipos de recolección unipersonal tales como vibradores y/o sacudidores de ramas, facilita o complementa las labores de recolección en casos donde los vibradores convencionales no son eficientes. Aun así, los tiempos típicos de recolección mediante estos sistemas son muy altos y costosos , al necesitar de numerosa mano de obra para la realización de todas las tareas que requiere el proceso de recolección de los árboles. The use of single-person collection equipment such as vibrators and / or branch shakers, facilitates or complements the collection work in cases where conventional vibrators are not efficient. Even so, the typical collection times through these systems are very high and expensive, since they need a large workforce to carry out all the tasks required by the tree collection process.
La cosecha de los cultivos arbóreos destinados a industria ha suscitado bastante interés desde el inicio de la mecanización agraria, por la dificultad que entraña la mecanización de estos cultivos, debido a múltiples faclores como la dificultad de derribo del fruto y la heterogeneidad de las plantaciones en diferentes explotaciones. Para solventar estos problemas se ha aplicado un principio básico de la mecanización: la necesidad de adaptar el cultivo a la máquina y la maquina al cultivo. Si se toma el olivar como referencia de los cultivos arbóreos tradicionales de baja densidad de plantación para industria, en las últimas décadas han surgido dos tipologías nuevas de plantaciones adaptadas a la recolección mecanizada e integral. Por un lado, los olivares intensivos a un pie y con espacios amplios entre árboles, en los que se realiza la recogida con vibradores de troncos que cuentan con una estructura de recepción en forma de paraguas invertido. Y, por otra parte, las plantaciones súper intensivas, caracterizadas por un pequeño espaciamiento entre árboles, especialmente dentro de una misma hilera, en las que se emplean cosechadoras cabalgantes, que en su mayor parte proceden de maquinaria adaptada de otros cultivos como la viña. The harvest of tree crops destined for industry has aroused considerable interest since the beginning of agricultural mechanization, due to the difficulty involved in the mechanization of these crops, due to multiple factors such as the difficulty of demolition of the fruit and the heterogeneity of plantations in different farms. To solve these problems, a basic principle of mechanization has been applied: the need to adapt the crop to the machine and the machine to the crop. If the olive grove is taken as a reference of traditional low-density tree plantation crops for industry, in the last decades two new typologies of plantations adapted to mechanized and integral harvesting have emerged. On the one hand, intensive olive groves on one foot and with wide spaces between trees, in which the collection is done with log vibrators that have a reception structure in the form of an inverted umbrella. And, on the other hand, the super-intensive plantations, characterized by a small spacing between trees, especially within the same row, where horse harvesters are used, which mostly come from machinery adapted from other crops such as the vineyard.
La presente invención plantea una solución a los problemas técnicos anteriormente referidos existentes en el estado de la técnica, mediante un novedoso sistema de sacudida de la copa de los árboles, que permite una recolección integral de fruto en continuo en diversos cultivos arbóreos, siendo aplicable tanto a olivar tradicional, intensivo como súper intensivo. Respecto al olivar tradicional posee la ventaja de ser una recolección mecanizada independiente de los troncos, siendo sus distintas configuraciones respecto a número, forma y posición su principal inconveniente en la recolección mecanizada mediante vibradores de troncos. Además, mediante métodos tradicionales, permite interceptar el fruto derribado en una misma fase eliminando los tiempos de movida de lonas y otros medios entre la recolección de distintos árboles. The present invention proposes a solution to the aforementioned technical problems existing in the state of the art, by means of a novel system of shaking of the tree canopy, which allows a continuous continuous collection of fruit in various tree crops, being applicable both to traditional olive grove, intensive as super intensive. With respect to the traditional olive grove, it has the advantage of being a mechanized collection independent of the logs, its different configurations regarding number, shape and position being its main drawback in the mechanized collection by means of log vibrators. In addition, by means of traditional methods, it allows to intercept the fruit demolished in the same phase eliminating the times of movement of canvases and other means between the collection of different trees.
En el estado de la técnica se conocen sistemas con el mismo principio de recolección de frulos arbóreos basados en sacudidores de copa, como el descrito en la patente PT 106055, que describe un equipamiento de recolección en continuo, que presenta como inconveniente In the state of the art, systems with the same principle of collecting tree frulos based on cup shakers are known, such as that described in patent PT 106055, which describes a continuous collection equipment, which presents as inconvenient
o aspecto susceptible de ser mejorado, el hecho de que está diseñado para una recolección de frutos en plantaciones dispuestas en hilera, y con la necesidad de dos máquinas para recolectar el árbol entero en una pasada y un sistema de derribo que necesita pantallas para evitar que el fruto sea proyectado. or aspect that can be improved, the fact that it is designed for a collection of fruits in plantations arranged in a row, and with the need for two machines to collect the entire tree in one pass and a demolition system that needs screens to prevent The fruit is projected.
En la patente US 4077193 se describe un sacudidor de copa de actuación lateral con eje excéntrico. In US 4077193 a lateral acting shaker with eccentric shaft is described.
En la patente US5956933A se divulga una máquina recolectora de cítricos que cuentan con dos grupos de sacudida, uno dispuesto enfrente del otro, dejando un espacio entre ambos entre los que pasa la copa de los árboles a recolectar. US5956933A discloses a citrus picking machine that has two groups of shaking, one arranged in front of the other, leaving a space between them between which passes the canopy of trees to collect.
En la patente US 6178730 se divulga una cosechadora de fruta que incluye una sola cabeza agitadora que tiene múltiples segmentos, operables independientemente de la cabeza agitadora y que pueden girar libremente alrededor de un eje de la cabeza y móviles en un lado a otro y con desplazamiento lineal. Cada segmento de la cabeza incluye un eje y múltiples dedos que se extienden radialmente desde el eje para penetración en las ramas portadoras de frutas. US 6178730 discloses a fruit harvester that includes a single agitator head that has multiple segments, operable independently of the agitator head and that can freely rotate around an axis of the head and movable on one side to the other and with displacement linear. Each segment of the head includes an axis and multiple fingers that extend radially from the axis for penetration into the fruit bearing branches.
En la patente US7082744 se divulga un sistema estabilizador que ofrece nivelación para un vehículo que lleva una cosechadora remolcada. In US7082744 a stabilizer system is disclosed that offers leveling for a vehicle carrying a towed combine.
En la patente US5711139 se divulga un sistema de auto nivelación para un vehículo polivalente utilizado principalmente para las operaciones fuera de carretera como corte de carretera. Por lo tanto, es objeto de la presente invención desarrollar una máquina para recolección y gestión integral de frutos arbóreos basada en la sacudida de su copa que permita recorrer la totalidad de la copa tanto en profundidad como en su perímetro en su trayectoria de trabajo. In US5711139 a self-leveling system for a multi-purpose vehicle used primarily for off-road operations such as road cutting is disclosed. Therefore, it is the object of the present invention to develop a machine for collection and integral management of tree fruits based on the shaking of its crown that allows to travel the entire cup both in depth and in its perimeter in its work trajectory.
DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN DESCRIPTION OF THE INVENTION
Es objeto de la presente invención una máquina para la recolección y gestión integral de frutos arbóreos, especialmente de grandes árboles que comprende: Un chasis donde se montan el resto de elementos del sistema tales como: módulos The object of the present invention is a machine for the collection and integral management of tree fruits, especially large trees comprising: A chassis where the rest of the system elements such as modules are mounted:
de sacudida, sistema de almacenamiento y prelimpieza de fruto, sistemas de adaptación al tronco basados en escamas abatibles, puesto de mando, unidad de potencia y sistema de nivelación, dirección y rodaje. of shaking, storage system and pre-cleaning of fruit, trunk adaptation systems based on folding scales, command post, power unit and leveling system, steering and taxiing.
Una unidad de potencia encargada de controlar todos los movimientos y accionamientos de la máquina, basados preferentemente en medios hidráulicos y están compuestos por una central hidráulica accionada por un motor de combustión, depósito de almacenaje de combustible y aceite y bombas de accionamiento que comandan a los diversos elementos de la máquina como los motores para la translación del equipo, gestión del fruto y accionamiento del sistema de sacudida y elementos auxiliares como cilindros hidráulicos para la aproximación del sistema de sacudida a la copa, elevación de escamas, dirección y nivelación de la máquina. A power unit in charge of controlling all the movements and drives of the machine, preferably based on hydraulic means and are composed of a hydraulic power plant driven by a combustion engine, fuel and oil storage tank and drive pumps that command the various elements of the machine such as engines for the translation of the equipment, fruit management and operation of the shaking system and auxiliary elements such as hydraulic cylinders for the approach of the shake system to the cup, scale lifting, direction and leveling of the machine .
Un sistema de traslación basado en el empleo de cuatro motores situados en los bujes de las ruedas que son movidas mediante dos bombas diferentes situadas en línea y conectadas en paralelo con el fin de conseguir tracción total. A translation system based on the use of four engines located in the wheel hubs that are moved by two different pumps located in line and connected in parallel in order to achieve total traction.
Un sistema dirección hidráulica orbital que comanda cilindros hidráulicos regulados específicamente para realizar giros sin deslizamiento:. Las opciones de configuración de la dirección son: An orbital hydraulic steering system that commands hydraulic cylinders specifically regulated to make turns without sliding :. The address configuration options are:
- o Las ruedas delanteras y traseras giran solidariamente y en sentido contrario entre ejes, consiguiendo un radio de giro reducido, especialmente pensado para describir una trayectoria circular alrededor del árbol. o The front and rear wheels rotate in solidarity and in the opposite direction between axles, achieving a reduced turning radius, specially designed to describe a circular path around the tree.
- o Sólo giran las ruedas delanteras manteniendo las traseras en línea, lo que facilita el manejo de la máquina entre puntos alejados entre sí. o Only the front wheels rotate keeping the rear wheels in line, which facilitates machine handling between points away from each other.
- o Las ruedas delanteras y traseras giran solidariamente y en el mismo sentido entre ejes consiguiendo desplazamientos laterales casi perfectos, en casos donde pueda ser necesario por pendientes. o The front and rear wheels rotate in solidarity and in the same direction between axles getting almost perfect lateral displacements, in cases where it may be necessary for slopes.
Un sistema de nivelación que permite que los sistemas que se alojan sobre el chasis como los módulos de sacudida y el sistema de cintas receptoras podrían permanecer en su posición original en una posición horizontal para conseguir mayor estabilidad en terrenos con pendientes mediante unos pivotes colocados entre el chasis y los ejes de sustentación sobre los que se permite una basculación lateral en función de la demanda del terreno, si fuera necesario, siendo esta gobernado mediante cilindros hidráulicos y controlados a su vez eléctricamente mediante la se ñales de salida de sensores dispuestos a tal efecto. A leveling system that allows the systems that are housed on the chassis such as the shaking modules and the receiving tape system could remain in their original position in a horizontal position to achieve greater stability on sloping terrain by means of pivots placed between the chassis and lift axes on which lateral tilting is allowed depending on the demand of the land, if necessary, being governed by hydraulic cylinders and controlled in turn electrically by means of the output signals of sensors arranged for this purpose .
Un sistema de adaptación a los troncos de los árboles mediante el empleo de unas escamas abatibles, que se pliegan sobre su eje de pivote cuando existe contacto con los mismos por la presión directa de los troncos y que recuperan su posición original al dejar libre dicha presión. De esta manera, se permite una mayor aproximación de la máquina al árbol permitiendo un gran margen de maniobra cuando se mantiene una trayectoria constante y existen irregularidades en los troncos. A su vez, el grupo completo de escamas se abate mediante un eje horizontal hacia la plataforma para verter el fruto sobre la misma y desalojar el fruto contenido durante la cosecha de cada árbol. A system for adapting to tree trunks through the use of folding scales, which are folded on their pivot axis when there is contact with them by the direct pressure of the trunks and that recover their original position by freeing said pressure . In this way, a greater approximation of the machine to the tree is allowed allowing a great margin of maneuver when a constant trajectory is maintained and there are irregularities in the trunks. In turn, the entire group of scales is lowered by a horizontal axis towards the platform to pour the fruit on it and dislodge the fruit contained during the harvest of each tree.
Sistema de gestión y prelimpieza del fruto basado en el empleo de una cinta seleccionadora con dos niveles verticales correspondientes el superior a la prelimipieza y el inferior al almacenamiento y gestión de fruto. Dicha cinta ocupa la zona central de la plataforma, y en su nivel superior se encuentran una serie de varillas estriadas horizontales que permiten el paso del fruto hacia el nivel inferior pero no el de las ramas desprendidas, que son conducidas por dichas varillas portantes y motrices hasta el lado opuesto al de las escamas para ser vertidas hacia el exterior de la máquina. El nivel inferior, está formado por una cinta transportadora de banda modular que recoge el fruto tanto de caída directa como del que proviene del recogido por las escamas; dicha cinta almacena dicho fruto hasta que llena su capacidad máxima o hasta el momento que se quiera y no esté recolectando un árbol, iniciando en este momento un movimiento de descarga que vierte su contenido de forma instantánea sobre una pala auxiliar colocada bajo la misma para recepcionar su descarga en el lado hacia donde se vierten las ramas estando en este instante el nivel superior de la cinta retenido. System of management and pre-cleaning of the fruit based on the use of a sorting belt with two vertical levels corresponding to the superior to the preliminary and the inferior to the storage and management of the fruit. Said belt occupies the central area of the platform, and in its upper level there are a series of horizontal striated rods that allow the fruit to pass to the lower level but not that of the detached branches, which are driven by said supporting and motor rods. to the opposite side of the scales to be poured out of the machine. The lower level is formed by a modular belt conveyor belt that collects the fruit from both direct fall and from the one collected by the scales; said tape stores said fruit until it reaches its maximum capacity or until the moment you want and you are not collecting a tree, starting at this moment a download movement that spills its contents instantaneously on an auxiliary shovel placed under it to receive its discharge on the side where the branches are poured being at this time the upper level of the tape retained.
Preferentemente, dicha sistema de gestión de fruto estará situado sobre unas células de carga convenientemente distribuidas en dicho sistema para combinar los datos obtenidos de dichas células y su referencia con un sistema GPS integrado, obteniendo mapas de producción y, de trayectorias de recogida y tiempos de trabajo. Preferably, said fruit management system will be located on load cells conveniently distributed in said system to combine the data obtained from said cells and their reference with an integrated GPS system, obtaining production maps and collection paths and pick-up times. job.
Sistema de derribo definido como el sistema mecánico basado en una pluralidad de varas radiales configuradas para su aplicación directa a la copa de los árboles, consiguiendo un engranaje de las mismas con las ramas fructíferas y provocando el desprendimiento de los frutos de dichos árboles mediante golpeo o sacudida en su movimiento. Demolition system defined as the mechanical system based on a plurality of radial rods configured for direct application to the tree canopy, achieving a gear thereof with the fruitful branches and causing the detachment of the fruits of said trees by striking or shake in its movement.
En distintas realizaciones de la invención, las varas pueden estar formadas por materiales rígidos, por ejemplo materiales metálicos, o por materiales semi-rígidos, por ejemplo materiales plásticos, en función del tipo de árboles a las que se aplique el sistema. In different embodiments of the invention, the rods may be formed of rigid materials, for example metallic materials, or semi-rigid materials, for example plastic materials, depending on the type of trees to which the system is applied.
Las varas del sistema de la invención se encuentran instaladas en un tambor con giro libre sobre su eje, donde dichas varas se encuentran preferentemente orienladas radialmenle con relación al eje longitudinal del tambor. The rods of the system of the invention are installed in a drum with free rotation on its axis, where said rods are preferably radially oriented relative to the longitudinal axis of the drum.
Cada tambor realiza un movimiento forzado de vaivén cuasi lineal al estar situado en el extremo de una palanca que pivota en un punto intermedio y que es movida en su otro extremo por una biela. Each drum performs a quasi-linear forced reciprocating movement by being located at the end of a lever that pivots at an intermediate point and is moved at its other end by a connecting rod.
Cada biela es movida por un sistema de cigüeñal compuesto por varias manivelas desfasadas y sincronizadas de tal manera que originan un movimiento compensado. Dicho cigüeñal es movido por un único motor. Each connecting rod is moved by a crankshaft system composed of several outdated and synchronized cranks in such a way that they cause a compensated movement. Said crankshaft is moved by a single engine.
Preferiblemente, cada módulo independiente de vibración, está formado por un grupo de 2 tambores con sus varas correspondientes en el que cada tambor está situado en el extremo de cada una de dos palancas que tienen un centro de pivote y de empuje común pero extremos opuestos situados paralelamente, de tal manera que cuando la biela mueve el extremo común de la palanca común se produce efecto cruce entre los mismos. Preferably, each independent vibration module is formed by a group of 2 drums with their corresponding rods in which each drum is located at the end of each of two levers that have a common pivot and thrust center but opposite ends located in parallel, in such a way that when the connecting rod moves the common end of the common lever there is a crossing effect between them.
A su vez, existe un movimiento de cruce entre los tambores de diferentes módulos independientes de vibración al existir una permuta en la posición de palancas superior e inferior entre módulos. In turn, there is a crossing movement between the drums of different independent vibration modules as there is a swap in the position of upper and lower levers between modules.
En la invención se establecen tantos grupos de tambores necesarios para cubrir el alto de la copa del árbol. In the invention, so many groups of drums necessary to cover the top of the tree canopy are established.
Gracias al hecho de que los dos tambores que forman cada módulo independiente de vibración están desfasados prácticamente 180°, durante el movimiento forzado de vaivén cuasi lineal se produce un efecto de cruce entre las varas de un tambor con el asociado dentro del mismo módulo y con el tambor adyacente del módulo contiguo que también se encuentra desfasado, que provoca un efecto de caída casi vertical de los frutos a una adecuada regulación frecuencia-amplitud , lo que favorece su interceptación y recolección . Thanks to the fact that the two drums that form each independent vibration module are almost 180 ° out of phase, during the forced movement of quasi-linear reciprocating, a crossing effect occurs between the rods of a drum with the associated one within the same module and with the adjacent drum of the adjacent module that is also outdated, which causes an effect of almost vertical fall of the fruits to an adequate frequency-amplitude regulation, which favors their interception and collection.
Entre los parámetros que se pueden definir en la máquina, están: Among the parameters that can be defined in the machine, are:
- o Regulación de la frecuencia de sacudida que puede controlarse de manera mediante la modificación del caudal del motor que otorga movimiento al cigüeñal del sistema de sacudida. o Regulation of the frequency of shaking that can be controlled in a way by modifying the flow of the engine that gives movement to the crankshaft of the shaking system.
- o Regulación del grado de rotación de cada uno de los tambores independientes mediante un freno que aumenta la resistencia al autogiro o mediante un reparto de masas hacia el exterior del perímetro, para mejorar la sacudida y el derribo de frutos al originar golpes en las ramas más efectivos y con menor grado de amortiguación. o Regulation of the degree of rotation of each of the independent drums by means of a brake that increases the resistance to the autogyro or by means of a distribution of masses towards the outside of the perimeter, to improve the shaking and the demolition of fruits when originating blows in the branches more effective and with a lower degree of damping.
- o Regulación de la amplitud del movimiento de vaivén de los tambores independientes mediante la modificación de la longitud del brazo que soporta cada tambor. o Regulation of the amplitude of the reciprocating movement of the independent drums by modifying the length of the arm that supports each drum.
- o Regulación del grado de penetración del sistema en la copa mediante la incorporación de varas de mayor longitud. o Regulation of the degree of penetration of the system into the cup by incorporating rods of greater length.
- o Regulación del tiempo de sacudida de la copa mediante el control de la velocidad de avance de la máquina en su trayectoria de trabajo. o Regulation of the shaking time of the cup by controlling the speed of advance of the machine in its work path.
Sistema de adaptación a la copa que permite que el sistema de sacudida se aproxime y aleje perpendicularmente de la copa del árbol estando apoyado sobre raíles en el chasis que actúan sobre dicho sistema mediante cilindros hidráulicos y con la posibilidad de ser, estos últimos comandados mediante sensores de forma automática en función de la situación de la copa con respecto al sistema de sacudida para mantener el contacto permanente de dicho binomio o poder regular la presión ejercida sobre la copa, o bien ser controlados de forma manual contra lada por un operario. Cup adaptation system that allows the shaking system to approach and perpendicularly move away from the tree canopy being supported on rails in the chassis that act on said system by means of hydraulic cylinders and with the possibility of being, the latter commanded by sensors automatically depending on the situation of the cup with respect to the shaking system to maintain permanent contact of said binomial or to regulate the pressure exerted on the cup, or be manually controlled against an operator.
Sistema de adaptación a los troncos formado por un grupo de escamas abatibles y plegables que permite una trayectoria de trabajo correcta que permite aumentar la superficie de interceptación de fruto al permitir una mayor aproximación de la máquina al árbol con independencia de la posición y geometría de los troncos. La cosechadora que deberá de ir, preferentemente, describiendo una trayectoria circular alrededor del árbol quedando este a la derecha de la misma, ha de describir un radio de giro lo más constante posible en función de las condiciones del tronco o troncos, según el caso, y manteniendo siempre las escamas en contacto con el mismo para maximizar la superficie de interceptación de fruto A medida que el fruto va siendo derribado, es recogido por las superficies de interceptación, vertiéndolo hacia el sistema de gestión de frulo entre árboles y una vez realizada una trayectoria completa alrededor de toda la copa, mediante un pivote del grupo de escamas con eje horizontal hacia el sistema de sacudida., mientras avanza en dirección tangencial hacia el próximo árbol. System of adaptation to the trunks formed by a group of folding and folding scales that allows a correct working path that allows to increase the surface of fruit interception by allowing a greater approximation of the machine to the tree regardless of the position and geometry of the logs The harvester, which should preferably describe a circular path around the tree to the right of the tree, must describe a turning radius as constant as possible depending on the conditions of the trunk or trunks, as appropriate, and always keeping the scales in contact with it to maximize the surface of fruit interception As the fruit is being knocked down, it is picked up by the interception surfaces, pouring it into the system of management of frulo between trees and once a complete trajectory around the whole cup, by means of a pivot of the group of scales with horizontal axis towards the shaking system., while advancing in a tangential direction towards the next tree.
También es objeto de la invención, un procedimiento de recolección de frutos de la máquina It is also the object of the invention, a method of harvesting fruit from the machine
descrito que manteniendo siempre una velocidad de la máquina uniforme sin paradas described that always maintaining a uniform machine speed without stops
comprende las etapas: aproximación del sistema al árbol de forma tangencial a la geometría de la copa; It comprises the stages: approximation of the system to the tree tangentially to the geometry of the crown;
inicio del derribo del fruto por el medio de sacudida de la copa , en combinación con la recepción y limpieza Beginning of the demolition of the fruit by means of shaking the glass, in combination with the reception and cleaning
avance del sistema alrededor del árbol en función de la geometría de la copa del mismo y disposición de superficies de recepción del fruto adaptándolas a las distintas configuraciones de los troncos del árbol y manteniendo el sistema de derribo y contacto permanente con la copa del árbol; Advancement of the system around the tree depending on the geometry of the tree canopy and arrangement of fruit receiving surfaces adapting them to the different configurations of the tree trunks and maintaining the system of demolition and permanent contact with the tree canopy;
Salida del árbol recolectado, preferentemente por el mismo punto donde entró inicialmente. Reposición del sistema de aproximación hacia su posición mínima y abatimiento del sistema de adaptación a troncos hacia la máquina para verter su contenido en el sistema de gestión de fruto. Exit of the collected tree, preferably at the same point where it initially entered. Replacement of the approach system towards its minimum position and depletion of the log adaptation system towards the machine to pour its contents into the fruit management system.
Reabatimiento del sistema de adaptación a tronco a su posición original de trabajo, preferentemente horizontal. Reopening of the trunk adaptation system to its original working position, preferably horizontal.
aproximación del sistema al siguiente árbol de la plantación en dirección tangencial a la misma desde el punto de salida del árbol anterior; system approach to the next tree of the plantation in a tangential direction to it from the point of departure of the previous tree;
Parada intermedia entre árboles, cuando se estime, para verter el frulo contenido en sistema de gestión de fruto hacia elemento auxiliar de descarga, como por ejemplo pala tractora. Intermediate stop between trees, when estimated, to pour the frulo contained in the fruit management system towards an auxiliary unloading element, such as a tractor shovel.
Repetición de las etapas anteriores hasta la finalización de la recogida de frutos. Repeat the previous stages until the end of the collection of fruits.
La máquina y el procedimiento de recolección son de aplicación en plantaciones de configuración tradicional con grandes árboles y espacios entre los mismos, como olivares, nogales, naranjos, y similares, es decir, a todos aquellos los árboles frutales que precisen rodear la totalidad de la copa en trayectorias circulares, además de una adaptación a la copa, aunque también tiene aplicación en el resto de plantaciones con diseños modernos con plantaciones en hilera y marcos estrechos debido a su polivalencia. The machine and the collection procedure are applied in plantations of traditional configuration with large trees and spaces between them, such as olive groves, walnuts, orange trees, and the like, that is, to all those fruit trees that need to surround the entire cup in circular paths, in addition to an adaptation to the cup, although it also has application in the rest of plantations with modern designs with row plantations and narrow frames due to its versatility.
A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones la palabra "comprende~ y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Throughout the description and the claims the word "comprises" and its variants are not intended to exclude other technical characteristics, additives, components or steps. For those skilled in the art, other objects, advantages and features of the invention will be apparent in part of the description and part of the practice of the invention.
EXPLlCACION DE LAS FIGURAS EXPLANATION OF THE FIGURES
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente. To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical implementation thereof, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented.
Figura 1. Muestra una vista isométrica general del sistema de la invención, en una realización preferente de la misma, donde se señalan sus componentes principales. Figure 1. Shows a general isometric view of the system of the invention, in a preferred embodiment thereof, where its main components are indicated.
Figura 2. Muestra una vista en alzado de la maquina, en su posición mas desfavorable de trabajo en pendiente lateral con regulación de la nivelación, pudiendo ser la pendiente indiferentemente a cualquier lado. Figure 2. It shows an elevation view of the machine, in its most unfavorable working position on a lateral slope with leveling adjustment, the slope being indifferently on either side.
Figura 3. Muestra en vista isométrica el detalle de guiado del conjunto sistema de sacudida a lo largo del carril situado en el chasis Figure 3. Shows in an isometric view the guiding detail of the shaking system assembly along the rail located in the chassis
Figura 4. Muestra un módulo de sacudida independiente formado por el sistema de palancas con dos tambores junto a su cigüeñal de accionamiento y la biela que les transmite el movimiento de vaivén. Figure 4. It shows an independent shaking module formed by the lever system with two drums next to its drive crankshaft and the connecting rod that transmits the reciprocating movement.
Figura 5. Esquema en planta del movimiento de vaivén en el cigüeñal de tambores y el desfase del cigüeñal de accionamiento. Figure 5. Schematic plan of the reciprocating movement in the drum crankshaft and the offset of the drive crankshaft.
Figura 6. Esquema del perfil del conjunto de sacudida mostrando la sincronización de los distintos tambores en su distribución a lo largo del sistema de sacudida. Figure 6. Schematic of the profile of the shaking assembly showing the synchronization of the different drums in their distribution along the shaking system.
Figura 7. Muestra la trayectoria a seguir por la invención en su recorrido por una plantación tipo. Figure 7. Shows the path to be followed by the invention in its route through a type plantation.
REALIZACiÓN PREFERENTE DE LA INVENCiÓN. PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION.
A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la invención propuesta. In view of the figures, a preferred embodiment of the proposed invention is described below.
En la figura 1 podemos observar que la máquina para recolección y gestión integral de frutos In figure 1 we can see that the machine for collection and integral management of fruits
arbóreos comprende: Un chasis (1) portante de los diferentes elementos Una unidad de potencia (2)encargada de controlar todos los movimientos y accionamientos de la máquina, Un puesto de control y pilotaje (3) montado sobre el chasis y desde el que se gobierna la máquina. Un sistema de traslación. Un sistema dirección hidráulica orbital Un sistema de nivelación que puede observarse en la figura 2. Un sistema de adaptación a los troncos de los árboles mediante el empleo de unas escamas abatibles (4). Un sistema de sacudida o derribo (5) parametrizable definido como el sistema mecánico basado en una pluralidad de varas radiales configuradas y los mecanismos de accionamiento de las mismas, para su aplicación directa a la copa de los árboles, donde los parámetros a definir son: arboreal includes: A chassis (1) bearing the different elements A power unit (2) responsible for controlling all movements and drives of the machine, A control and pilot station (3) mounted on the chassis and from which rules the machine. A translation system. An orbital hydraulic steering system A leveling system that can be seen in Figure 2. A system for adapting to tree trunks by using folding scales (4). A parameterizable shaking or demolition system (5) defined as the mechanical system based on a plurality of configured radial rods and their drive mechanisms, for direct application to the tree canopy, where the parameters to be defined are:
- o La frecuencia de sacudida o The frequency of shaking
- o Control del grado del giro de cada uno de los tambores o Control of the degree of rotation of each of the drums
- o Control de la amplitud de vaivén mediante la modificación de la longitud del o Control of the reciprocating amplitude by modifying the length of the
brazo que soporta cada tambor independiente. arm that supports each independent drum.
o El grado de penetración del sistema en la copa o The degree of penetration of the system into the cup
o El tiempo de sacudida de la oopa Sistema de gestión del fruto y limpieza (6) basado en el empleo de una cinta seleccionadora con sistema de prelimpieza de los daños causados al árbol. Sistema de adaptación a la copa (7), que se muestra en la figura 3. o Shaking time of the oopa Fruit and cleaning management system (6) based on the use of a sorting belt with a pre-cleaning system for the damages caused to the tree. Cup adaptation system (7), shown in Figure 3.
El sistema de nivelación, en una posible forma de realización, tal y como se muestra en la figura 2, consiste en el empleo de unos cilindros hidráulicos de estabilización (9) dispuestos en cada eje (8) de la máquina, de manera que permiten el pivote de la máquina de manera basculada tanto en una pendiente lateral en cualquier sentido. The leveling system, in a possible embodiment, as shown in Figure 2, consists of the use of hydraulic stabilization cylinders (9) arranged on each axis (8) of the machine, so as to allow The pivot of the machine tilted so much on a lateral slope in any direction.
El sistema de gestión de frulo (6), en una posible forma de realización, arrastra las ramas y daños desprendidos hacia el exterior de la máquina con un sistema de limpieza formado por varillas estriadas con eje horizontal, dejando pasar a través de los alojamientos entre ellas, el fruto que es almacenado a su vez en una cinta transportadora dispuesta debajo de la misma y que almacena el fruto temporalmente para verterlo en el momento se crea oportuno a un dispositivo auxiliar. The frulo management system (6), in a possible embodiment, drags the branches and detached damages towards the outside of the machine with a cleaning system formed by striated rods with horizontal axis, allowing to pass through the housings between them, the fruit that is stored in turn on a conveyor belt arranged under it and that temporarily stores the fruit to be poured at the moment is deemed appropriate to an auxiliary device.
El sistema de adaptación a la copa, tal y como se muestra en la figura 3, en una posible forma de realización, consiste en el empleo de al menos dos carriles de desplazamiento (10) por el que discurre el sistema de sacudida mediante unas ruedas (11) con extremos cónicos adaptables al carril (10). The cup adaptation system, as shown in Figure 3, in a possible embodiment, consists of the use of at least two travel rails (10) through which the shaking system runs through wheels (11) with tapered ends adaptable to the rail (10).
El sistema de sacudida o derribo (5) está formado por una serie de módulos independientes de vibración (17), tal y como se muestra en la figura 6, y desfasados uno con respecto al contiguo. The shaking or demolition system (5) is formed by a series of independent vibration modules (17), as shown in Figure 6, and one offset with respect to the adjoining one.
Como se observa en la figura 4 , Cada módulo de vibración (17) está formado por dos tambores (12)como se muestra en la figura 4.dispuestos de manera opuesta uno respecto del otro en su posición extrema de los brazos de palanca (13) donde están situados. En cada módulo de vibración (17), dichas palancas pivotan de un punto fijo intermedio (14) Y quedan unidas en el otro extremo común a una biela (15). Dependiendo de la posición del punto donde esté situado el tambor dentro del brazo de palanca, se modificará la amplitud del movimiento, tal y como se observa en la figura 5. As seen in figure 4, each vibration module (17) is formed by two drums (12) as shown in figure 4. arranged opposite each other in their extreme position of the lever arms (13 ) where they are located. In each vibration module (17), said levers pivot from an intermediate fixed point (14) and are attached at the other end common to a connecting rod (15). Depending on the position of the point where the drum is located inside the lever arm, the range of motion will be modified, as shown in Figure 5.
La posición de cada tambor a lo largo de cada brazo de palanca o la longitud de las mismas The position of each drum along each lever arm or their length
(13) en cada módulo de vibración puede ser diferente, por lo que cada módulo podrá tener una amplitud de movimiento diferente. (13) in each vibration module may be different, so each module may have a different range of motion.
La unión de cada uno de los tambores (17) con la palanca (13) la unión del grupo de palancas con la cabeza de la biela; y la unión del punto de pivote de las palancas (14) con la estructura del sistema de sacudida (5), se realiza por medio de rodamientos alojados en cada uno de estos componentes. The union of each of the drums (17) with the lever (13) the union of the group of levers with the head of the connecting rod; and the union of the pivot point of the levers (14) with the structure of the shaking system (5), is carried out by means of bearings housed in each of these components.
De cada uno de los tambores (12) emergen perimetralmente una serie de varas radiales From each of the drums (12) a series of radial rods emerge perimeter
- (18) (18)
- configuradas para su aplicación directa sobre las ramas de los árboles. Las varas radiales (18) pueden estar realizadas en materiales rígidos o semirrígidos y su longitud y diámetro pueden diferir dependiendo de los requerimientos de aplicación del árbol. configured for direct application on tree branches. The radial rods (18) can be made of rigid or semi-rigid materials and their length and diameter may differ depending on the application requirements of the tree.
En la figura 6 se muestra una vista frontal de la configuración preferente, del sistema de sacudida (5) en la que puede apreciarse los módulos de vibración (17), formados por dos tambores (12) desfasadas entre sí, unidos a una biela (15) por medio de unas palancas (13). Todas las bielas (15) transmisoras del movimiento de vaivén a los módulos de vibración (17) están unidas por el extremo opuesto al de unión con los módulos de vibración Figure 6 shows a front view of the preferred configuration of the shaking system (5) in which the vibration modules (17) can be seen, formed by two drums (12) offset from each other, connected to a connecting rod ( 15) by means of levers (13). All connecting rods (15) of the reciprocating movement to the vibration modules (17) are connected by the opposite end of the union with the vibration modules
- (17) (17)
- con un cigüeñal (16), con una configuración, preferentemente, de seis manivelas desfasados entre sí 1200 con una configuración de equilibrado dinámico que se mueven a una velocidad angular constante. with a crankshaft (16), with a configuration, preferably, of six cranks offset between themselves 1200 with a dynamic balancing configuration that move at a constant angular velocity.
Los módulos de vibración (17) están desfasados uno respecto del contiguo, de manera que en el movimiento forzado de vaivén, con desplazamiento cuasi lineal, produce un efecto de cruce entre las varas radiales (18) dentro de cada módulo y a su vez entre cada uno de los módulos. The vibration modules (17) are offset one relative to the next one, so that in the forced reciprocating movement, with quasi-linear displacement, it produces a crossover effect between the radial rods (18) within each module and in turn between each One of the modules.
El número de módulos de vibración (17) y por lo tanto de tambores será tal que permiten llegar a una altura correspondiente a la altura de la copa del árbol. The number of vibration modules (17) and therefore of drums will be such that they reach a height corresponding to the height of the tree canopy.
En la figura 7 se puede observar la trayectoria que puede seguir la máquina, preferentemente, tal y como se ha descrito, y que como puede observarse recorre la totalidad de la copa de cada árbol perimetralmente alrededor del mismo, antes de pasar al siguiente, lo que asegura una recolección más rápida sin apenas mano de obra a pie de campo. El rodeo completo de la copa de cada árbol se logra gracias al sistema de Figure 7 shows the path that the machine can follow, preferably, as described, and which, as can be seen, runs through the entire tree canopy perimetrically around it, before moving on to the next, which ensures faster collection with hardly any labor at the foot of the field. The complete roundup of the tree canopy is achieved thanks to the system of
direccionamiento y a los medios de aproximación del sistema de sacudida a la copa. addressing and the approach means of the shake system to the cup.
Por lo tanto, gracias a las características descritas se consigue una máquina para la recolección y gestión integral de frutos arbóreos caracterizada porque permite un trabajo en Therefore, thanks to the described characteristics, a machine is obtained for the collection and integral management of tree fruits characterized in that it allows a job in
5 continuo entre árboles, rodeando la totalidad de la copa en trayectorias circulares, donde además del sistema de sacudida y derribo permite la adaptación a la copa, siendo un sistema parametrizable en frecuencia de sacudida, control de la rotación libre, y control de la amplitud de vaivén, mediante la modificación de la longitud del brazo que soporta cada tambor. 5 continuous between trees, surrounding the entire cup in circular paths, where in addition to the shaking and demolition system allows adaptation to the canopy, being a parameterizable system in shaking frequency, free rotation control, and amplitude control reciprocating, by modifying the length of the arm that supports each drum.
10 Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba, siempre que no 10 Describing sufficiently the nature of the present invention, as well as the way of putting it into practice, it is stated that, within its essentiality, it may be implemented in other embodiments that differ in detail from that indicated by way of example, and to which it will also achieve the protection sought, provided that
15 altere, cambie o modifique su principio fundamental. 15 alter, change or modify its fundamental principle.
Claims (12)
- o Regulación de la frecuencia de sacudida o Regulation of the shaking frequency
- o Regulación del grado de rotación de cada uno de los tambores independientes mediante un freno o Regulation of the degree of rotation of each of the independent drums by means of a brake
- o Regulación de la amplitud del movimiento de vaivén de los tambores o Regulation of the amplitude of the reciprocating movement of the drums
- o Regulación del grado de penetración del sistema en la copa mediante la incorporación de varas de mayor longitud. o Regulation of the degree of penetration of the system into the cup by incorporating rods of greater length.
- o Regulación del tiempo de sacudida de la copa mediante el control de la velocidad de avance de la máquina en su trayectoria de trabajo. o Regulation of the shaking time of the cup by controlling the speed of advance of the machine in its work path.
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