ES2921000T3 - Aparato para cosechar cultivos de hortalizas - Google Patents

Abstract

Dispositivo de cosecha (1) para cosechar cultivos de vegetales desde el suelo, que los cultivos vegetales tienen un tallo y una corona soportada por el tallo y las hojas unidas al vástago, dijo el dispositivo que comprende un marco (2), una primera unidad (4) para moverse El marco hacia adelante sobre el suelo, un cortador (16) para cortar el tallo, una segunda unidad para el cortador, un stripper (14) para quitar las hojas del tallo y un tercer disco para mover el stripper a lo largo del tallo para En la posición de la tira del stripper quitando las hojas del tallo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato para cosechar cultivos de hortalizas

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un dispositivo para cosechar cultivos vegetales del suelo, cuyos cultivos vegetales tienen un tallo y una corona soportada por el tallo, en particular con hojas unidas al tallo. Un ejemplo de este tipo de cultivo vegetal es el brócoli. Otros ejemplos son los tipos de coles. La invención se refiere además a un método para cosechar dichos cultivos vegetales del suelo.

Se sabe que se puede cosechar brócoli del suelo (véase Patente europea 1.894.464) por medio de una máquina cosechadora que se desplaza sobre el terreno, cuya máquina está provista con una doble cinta transportadora que se extiende a ambos lados de la planta vegetales que se van a cortar y cuyas cintas transportadoras en su entrada están provistas con una cuchilla para cortar el tallo. Las dos cintas transportadoras sujetan la parte superior cortada entre ellas mientras la transportan de acuerdo con una trayectoria en forma de U situada en el plano vertical hacia una cortadora de hojas, una cortadora de tallos y un receptáculo de descarga. La cortadora de hojas está compuesta por dos cuchillas circulares que funcionan en dos planos horizontales que están situados cerca uno del otro. El arreglo es bastante complejo y propenso a fallos. Las hojas que aún están unidas al tallo son una posible fuente de mal funcionamiento hasta llegar a la cortadora de hojas. Las hojas cortadas por la cortadora de hojas son descargadas, por ejemplo, por un soplador, pero antes de ser descargadas también son una posible fuente de mal funcionamiento.

Otra máquina recolectora conocida, véase el documento US 2009/0165433,comprende una serie de cintas transportadoras dobles que tienen cada una cuchilla colocada en su abertura de entrada. Ambas cintas transportadoras se extienden inclinadas hacia arriba y pasan las partes superiores cortadas a unas cuchillas circulares para separar las coronas de las partes superiores cortadas de los tallos. Las hojas cortadas en el proceso caen al suelo o se las lleva el viento. Las coronas separadas de los tallos se descargan en una cinta, en la que se retira todo el follaje que se llevó, sin embargo, de manera que sólo quedan las coronas. También en este caso las hojas constituyen una fuente potencial de mal funcionamiento.

Otra máquina cosechadora (Patente europea 0.502.789) tiene transportadores dobles rectos que se extienden horizontalmente o inclinados hacia arriba y una serie de medios para retirar las hojas. En una realización, un soplador que está activo en dirección descendente para doblar las hojas hacia abajo está posicionado corriente abajo de la cuchilla para cortar el tallo e inmediatamente corriente abajo de dos elementos giratorios oscilantes por los que las hojas dobladas hacia abajo se separan del tallo. Antes de que las partes superiores cortadas se presenten a una segunda cuchilla para separar el tallo restante de la corona, las hojas restantes se doblan hacia abajo mediante dos barras de guía permanentes. En otra realización, el soplador se coloca en la dirección del proceso corriente arriba de las cintas transportadoras.

Otro tipo de máquina cosechadora se conoce por el documento EP 2.289.304 en la que, después de cortar el tallo, las partes superiores se transportan a una descarga por medio de un transportador en forma de túnel construido a partir de una serie de pares de dedos impulsados circunferencialmente que se colocan cerca unos de otros. Los dedos de cada par pueden moverse uno respecto al otro entre una posición abierta y una posición cerrada, de acuerdo con un eje de bisagra que se encuentra en un plano vertical con la dirección de movimiento de la máquina cosechadora. Al cerrar los dedos, las hojas de la planta son empujadas hacia abajo, por lo que la corona puede ser enganchada adecuadamente por los dedos que se han cerrado posteriormente. A continuación, se corta el tallo inmediatamente por debajo de los dedos, muy cerca de la corona. En el lado de descarga, las hojas que pasan por el transportador son sopladas por un soplador una vez que los dedos se han abierto de nuevo.

Se conoce una máquina cosechadora de coles del documento JP H06 178608 A. Esta máquina comprende un dispositivo de corte y un dispositivo de expansión con brazos pivotantes dispuestos para doblar las hojas exteriores fuera de una cabeza de col respectiva.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Es un objeto de la invención proporcionar una máquina cosechadora y/o un método del tipo mencionado en el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 12, respectivamente, con el que se evitará en gran medida la presencia de hojas en la máquina.

Es un objeto de la invención proporcionar una máquina cosechadora y/o un método del tipo mencionado en el preámbulo, que en gran medida es propenso al mal funcionamiento causado por las hojas de la planta vegetal.

Es un objeto de la invención proporcionar una máquina cosechadora y/o un método del tipo mencionado en el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 12, respectivamente, con el que se puedan cosechar plantas vegetales de forma fiable.

Es un objeto de la invención proporcionar una máquina cosechadora y/o un método del tipo mencionado en el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 12, respectivamente, con el que se pueden cosechar plantas vegetales que incluyan corona y un tallo que esté al menos sustancialmente libre de hojas.

Es un objeto de la invención proporcionar una máquina cosechadora y/o un método del tipo mencionado en el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 12, respectivamente, con el que la cosecha puede llevarse a cabo de manera eficiente.

Es un objeto de la invención proporcionar una máquina cosechadora del tipo mencionado en el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 12, respectivamente, que puede ser compacta en dirección de funcionamiento.

Para lograr al menos uno de estos objetos, la invención, de acuerdo con un aspecto, proporciona un dispositivo para cosechar cultivos vegetales como se define en la reivindicación 1. Por medio de una hoja del tallo, y un tercer accionamiento para mover el despojador verticalmente a lo largo del tallo para que en la posición del despojador se despojen las hojas del tallo,

las hojas pueden ser retiradas del tallo mientras la planta vegetal en cuestión está todavía en el suelo. Por lo tanto, el tallo puede ser estacionario en gran medida, sin necesidad de una ayuda mecánica. El despojo de las hojas puede llevarse a cabo de forma fiable, en particular cuando el despojador despoja durante su movimiento en dirección descendente a lo largo del tallo. Las hojas permanecen fuera de la máquina y apenas se mueven. Una vez cortadas, las partes superiores cortadas son prácticamente aptas/listas para ser descargadas. Así, la máquina de recolección puede ser sencilla y compacta.

El despojador comprende dos o más miembros del despojador, y un cuarto accionamiento para mover los miembros del despojador uno hacia el otro y alejados entre una posición libre del tallo y una posición de despojador en la que se enganchan en las hojas al menos cerca del tallo. En una realización, los miembros del despojador en la posición de despojo se extienden conjuntamente alrededor del tallo.

En una realización, el cuarto accionamiento está configurado para mover los miembros despojadores uno hacia el otro y lejos del otro entre una posición libre, en la que los miembros despojadores dejan un pasaje para la corona libre entre ellos, y la posición de despojo. El despojador se puede mover desde arriba hacia abajo sobre la corona y de nuevo hacia arriba, después del despojo.

Los miembros del despojador pueden desplazarse recíprocamente de forma lineal entre dichas dos posiciones, en particular en un plano horizontal, mediante el cuarto accionamiento.

En una realización simple, el despojador comprende dos miembros despojadores que están dispuestos diametralmente opuestos entre sí.

La cortadora puede comprender una o más cuchillas. La cortadora puede incluir una contracuchilla o un yunque.

En un primer desarrollo posterior, el despojador también forma la cortadora, gracias a lo cual se puede mantener el número de partes dentro de los límites y se puede mejorar la compacidad. En el caso de un despojador que tenga dos o más miembros de extracción, uno o más miembros de extracción pueden formar una cuchilla. Preferiblemente, el (cuarto) accionamiento de los miembros del despojador coincide con el accionamiento de la cuchilla (segundo accionamiento), para mover primero los miembros del despojador unos hacia otros hasta la posición de despojo y, después del despojo, mover la cuchilla para cortar el tallo, y volver a hacerlo.

En un segundo desarrollo adicional, la cortadora está situada por encima del despojador. Como resultado, la cortadora siempre encontrará una superficie de tallo sin hojas, lo que mejora el proceso de corte.

En otro desarrollo, el dispositivo de acuerdo con la invención comprende un elevador y un accionamiento de elevación para, una vez que la parte superior de la planta vegetal ha sido cortada por la cortadora, mover dicha parte superior cortada a un nivel superior, en particular en dirección al menos sustancialmente vertical con respecto al marco. Como no serán necesarios, o apenas, otros tratamientos después del seccionamiento, no se requerirá una vía de tratamiento, lo que dará lugar a un dispositivo que puede ser compacto en sentido horizontal. El elevador lleva las partes superiores cortadas a un nivel en el que pueden recogerse y descargarse.

En una realización eficaz, la propia cortadora forma un soporte que forma parte del elevador para la porción de la planta vegetal cortada situada por encima de la superficie de corte.

El dispositivo puede estar provisto con un receptáculo/descarga para la parte superior cortada de la planta vegetal, y un dispositivo de transferencia para transferir la parte superior cortada de la planta vegetal desde el elevador hasta el receptáculo/descarga. El receptáculo puede ser, por ejemplo, una bandeja. La descarga puede ser, por ejemplo, una cinta transportadora.

El dispositivo de transferencia puede ser, por ejemplo, un eyector o un dispositivo de tracción que empuja o tira de la parte superior cortada hacia un lado.

El dispositivo de transferencia también puede ser una guía para guiar la parte superior cortada de la planta vegetal hacia el receptáculo de descarga. La guía puede entonces formar una superficie de guía inclinada, por ejemplo, formar una solapa (móvil). El segundo accionamiento puede estar configurado para mover la cortadora a una posición de anulación del soporte en la que la parte superior cortada de la planta vegetal se libera para un movimiento de caída hacia la guía para ser guiada por ella hasta el receptáculo/descarga. A continuación, la cortadora puede volver a la posición inicial, lista para ser bajada sobre la corona de la siguiente planta. En el caso de que la cortadora y el despojador coincidan, esto también se aplica al despojador.

En una realización compacta, la guía puede moverse entre una posición inactiva, en la que la cortadora que incluye el soporte tiene paso libre vertical, y una posición activa, en la que la parte superior cortada de la planta vegetal puede ser recibida desde el soporte y está siendo guiada al receptáculo/descarga, en la que el dispositivo comprende además un quinto accionamiento para mover la guía entre la posición inactiva y la posición activa.

El quinto accionamiento puede colocarse para accionar directamente la guía, el quinto accionamiento puede configurarse en particular como un cilindro.

Alternativamente, la cortadora puede estar conectada mecánicamente a la guía de tal manera que la posición de la guía depende de la posición de la cortadora, y el accionamiento de elevación forma indirectamente el quinto accionamiento para mover la guía de la posición inactiva a la posición activa y/o viceversa. A través de dicha conexión, la posición de la guía depende de la posición vertical de la cortadora. Debido al acoplamiento mecánico, se garantiza además que las trayectorias de desplazamiento de la cortadora y la guía no se cruzan en el mismo momento.

En otro desarrollo del dispositivo de acuerdo con la invención, éste comprende un dispositivo de orientación para orientar la cortadora y el despojador en el plano horizontal, en relación con la corona, en particular su centro.

Para ello, la cortadora y el despojador pueden estar dispuestos en un primer marco parcial que se apoya en el marco, cuyo primer marco parcial puede moverse con respecto al marco en la dirección X mediante un sexto accionamiento. El primer marco parcial puede ser desplazado alternativamente o adicionalmente con respecto al marco en la dirección Y mediante un séptimo accionamiento.

El primer marco parcial puede ser movido en relación con el marco en la dirección Z por un octavo accionamiento, con el fin de mover verticalmente el despojador y la cortadora como una unidad. En el caso de que la cortadora funcione como un elevador, la carrera de retorno ascendente del despojador se combinará entonces eficazmente con la carrera operativa (extra) de la cortadora, como soporte de transporte para la parte superior cortada, en cuyo caso el octavo accionamiento también forma dicho accionamiento de elevación.

Se puede hacer una distinción adicional en los marcos parciales, en vista de limitar la potencia requerida para dichos movimientos en relación con la orientación. Por ejemplo, el primer marco parcial puede apoyarse en un segundo marco parcial que se apoya en el marco, en el que el séptimo accionamiento es operativo entre el primer y el segundo marco parcial. Además, el segundo marco parcial puede ser soportado por un tercer marco parcial, en el que el sexto accionamiento es operativo entre el tercer marco parcial y el marco.

El octavo accionamiento (la dirección Z) puede ser operativo entre el marco o el tercer marco parcial, por un lado, y el segundo marco parcial por otro. Alternativamente, el octavo accionamiento puede ser operativo entre el primer y el segundo marco parcial. En una realización, el séptimo accionamiento es operativo entre el segundo y el tercer marco parcial.

En una realización compacta y eficaz, el tercer accionamiento forma parte del octavo accionamiento. El octavo accionamiento también puede formar el accionamiento del ascensor.

Son posibles otras divisiones en marco es parciales y direcciones de movimiento relativo mutuo. Por ejemplo, el primer marco parcial, que incluye la cortadora y el despojador, puede ser soportado por un segundo marco parcial y ser movido hacia arriba y hacia abajo en relación con el mismo mediante un octavo accionamiento, mientras que el segundo marco parcial es soportado por un tercer marco parcial y puede ser movido recíprocamente en relación con el mismo en la dirección Y por un séptimo accionamiento. El tercer marco parcial puede entonces ser soportado por el marco y ser movido recíprocamente en relación con el marco en la dirección X por un sexto accionamiento. En esta alternativa, no es necesario que el séptimo accionamiento sea arrastrado en el movimiento vertical por el octavo.

En lugar de una disposición del primer marco parcial en la que se mueve a lo largo de guías en las direcciones X e Y y opcionalmente en la dirección Z, en una realización alternativa la cortadora y el despojador pueden estar dispuestos en un primer marco parcial que ha sido dispuesto en el extremo exterior de un brazo robótico, que está unido al marco y cuyo primer marco parcial puede ser movido por éste en las direcciones X e Y, preferiblemente en las direcciones X, Y y Z. El brazo robótico puede ser articulado y/o estar provisto de uno o más segmentos telescópicos, para llevar el extremo exterior con el primer marco parcial a la posición correcta.

En una realización, el primer marco parcial está unido al extremo exterior del brazo robótico y puede moverse lineal y verticalmente hacia arriba y hacia abajo en relación con el extremo exterior por medio de un noveno accionamiento. Dicha novena unidad puede entonces funcionar como dicha tercera unidad.

El dispositivo de orientación puede incluir un determinador de la posición de la corona y puede estar configurado para, en función de los datos proporcionados por el determinador de la posición de la corona, orientar la cortadora y el despojador en el plano horizontal con respecto a la corona, es decir, en la dirección X y/o en la dirección Y, en particular, al menos sustancialmente centrado con respecto a la corona.

El determinador de la posición de la corona, junto con el despojador y la cortadora, puede formar una unidad que puede ser movida en el plano horizontal, de manera que el despojador y la cortadora, como si fueran por sí mismos, son llevados a la posición correcta sobre la corona por los movimientos del determinador de la posición de la corona. Gracias a la combinación del determinador de la posición de la corona con el despojador y la cortadora en una unidad que puede moverse en la dirección X e Y, el dispositivo puede ser compacto en el plano horizontal. Además, el dispositivo puede ser fácilmente apto para funcionar en ambas direcciones X, de manera que, al llegar al final de una fila de plantas, el dispositivo es capaz de continuar trabajando en la siguiente fila sin dar la vuelta, volviendo de nuevo desde dicho extremo. Un dispositivo de este tipo puede ser sin tripulación.

En dicha realización con brazo robótico, la unidad de determinación de la posición de la corona, la cortadora y el despojador pueden estar dispuestos en el extremo exterior del brazo robótico.

El determinador de la posición de la corona, junto con el despojador y la cortadora, pueden formar una unidad que puede moverse en dirección vertical.

En el caso de los marcos parciales mencionados, el determinador de la posición de la corona puede fijarse al ensamblaje del primer y segundo marco parcial, preferentemente al primer marco parcial. Los movimientos en las direcciones X e Y pueden tener lugar controlando los mencionados accionamientos sexto y/o séptimo , o la posición del extremo exterior del brazo robótico en el plano horizontal.

El determinador de la posición de la corona puede comprender una cámara. La cámara puede situarse por encima del despojador y de la cortadora, en particular directamente por encima de ella. La línea central del objetivo de la cámara puede orientarse verticalmente hacia abajo. Esto no sólo mejora la compacidad, sino que también aumenta la posibilidad de utilizar el dispositivo en dos direcciones subsiguientes (de conducción) sin tener que dar la vuelta.

En una realización independiente, la cámara forma parte de un sistema de visión, que tiene una unidad de control programable y que está incorporada en el dispositivo de orientación, cuyo sistema de visión por medio de un software adecuado, algoritmo, está configurado para por medio de la imagen de la cámara buscar la ubicación y el centro de la corona de la planta vegetal. Por medio de la unidad de control programable, con base en los datos actuales de la cámara, la posición de la cámara y, por lo tanto, del despojador y de la cortadora se dirige a una posición que es indicativa del centro de la corona, en particular cuando se considera en una proyección vertical sobre un plano horizontal. Puede ser, por ejemplo, el centro de un círculo circunscrito de la corona que mejor se ajuste o el centro de gravedad de la superficie.

En otra realización, el sistema de visión está configurado para proporcionar una indicación de la circunferencia de la corona de la planta vegetal, en particular considerada en una proyección vertical sobre un plano horizontal. La indicación puede ser una medida unidimensional o una medida de área.

En la unidad de control del sistema de visión, dicha indicación puede ser comparada con un valor umbral de la circunferencia de la corona que ha sido preintroducido en el sistema. Dicho valor de referencia o umbral (tamaño, forma) puede ajustarse, por ejemplo, al tipo de planta que se va a cosechar y/o al tamaño deseado de las plantas que se va a cosechar. El valor umbral puede estar formado, por ejemplo, por una superficie de un tamaño determinado. Cuando la comparación en la unidad de control muestra que la superficie de la corona indicada por medio de la cámara del sistema de visión supera la superficie del valor umbral, la unidad de control activará el despojador/cortadora y la planta será cosechada. Si no se alcanza el valor de umbral, el despojador/cortadora se mantiene inactivo y la planta en cuestión no se cosechará.

La comparación puede hacerse cuando la cámara ha llegado por encima del centro de la corona, como se ha descrito anteriormente.

Alternativamente, también es posible que la indicación de la circunferencia de la corona se genere antes, de modo que en caso de una circunferencia de la corona demasiado pequeña se pueda interrumpir el proceso de búsqueda del centro de la corona. Esto es posible ya que, al fin y al cabo, se realizan sucesivamente varias observaciones con la cámara durante el paso por una planta vegetal.

El sistema de visión puede estar configurado para buscar e indicar la ubicación (en particular el centro) de la corona, y/o proporcionar una indicación de la circunferencia de la corona utilizando medidas de contraste.

En una realización, el dispositivo de acuerdo con la invención está provisto con un sensor para detectar la distancia a la corona de la planta vegetal, en el que el octavo accionamiento (o el accionamiento del brazo robótico) es operativo en dependencia de la detección por el sensor, controlado por una unidad de control programable. La distancia entre el sensor y la cortadora y el despojador es un hecho. La profundidad de la corona (la dimensión de la corona en dirección vertical) del cultivo que se va a cosechar puede determinarse, por ejemplo, con base en la circunferencia de la corona indicada por medio de la cámara. Se puede haber introducido en la unidad de control una relación adecuada (como una tabla) entre la circunferencia de la corona y la circunferencia de la corona para el cultivo que se va a cosechar. Alternativamente, la profundidad de la corona puede determinarse como una aproximación al valor promedio o al valor máximo del cultivo que se va a cosechar. Restando esto (la profundidad de la corona determinada) de la distancia entre el sensor y el despojador/cortadora, se obtiene un valor de distancia introducido sensor-corona que, una vez detectado por el sensor durante su movimiento descendente, hará que la unidad de control desactive el octavo accionamiento para detener el movimiento descendente. Dependiendo de la forma en que se haya configurado el octavo accionamiento, se puede añadir un margen de deceleración a dicho valor, por ejemplo 5 cm. En ese caso, el despojador habrá llegado en general al nivel correcto justo por debajo de la corona. En esta unidad de control también se puede introducir la distancia que debe recorrer el despojador en una nueva carrera descendente para poder cosechar el cultivo en cuestión.

En otro desarrollo de la misma, se ha introducido o se puede introducir un valor de distancia intermedia en la unidad de control, cuyo valor de distancia intermedia se ajusta a una posición intermedia en la que el despojador se sitúa a una distancia relativamente corta por encima de la corona. En dicha posición intermedia, el despojador puede mantenerse en una condición en la que el despojador deja libre un pasaje vertical suficiente para el haz de medición del sensor, pero que es menor que la circunferencia de la corona considerada en una proyección vertical sobre un plano horizontal. En tal posición, el despojador, junto con la superficie inferior, es capaz de abatir opcionalmente las hojas de cobertura que se extienden sobre la corona hacia el interior. Si el despojador se mantuviera completamente abierto con el fin de realizar el movimiento descendente sobre la corona, dichas hojas de cobertura podrían permanecer dentro del paso del despojador y, en consecuencia, quedarían fuera del alcance de acción del despojador. Al mover el despojador contra esas hojas de cobertura y luego, antes de la siguiente etapa de movimiento hacia abajo alrededor de la corona, hacer que el despojador se separe en dirección horizontal, se puede ejercer una fuerza hacia afuera sobre esas hojas de cobertura y posteriormente se pueden doblar hacia afuera por el despojador que se mueve hacia abajo.

Los accionamientos segundo, tercero, cuarto, quinto, sexto, séptimo, octavo y noveno mencionados anteriormente pueden comprender cilindros de fluido. También pueden ser adecuados otros tipos de accionamientos, a criterio del experto. Todos ellos pueden ser controlados por una unidad de control central del dispositivo, opcionalmente en dependencia de dicho sensor y/o del determinador de la posición de la corona y/o de la velocidad de conducción del dispositivo. Dichas unidades de control del sistema de visión y la del sensor pueden formar una unidad operativa con la unidad de control central. En la unidad de control se pueden introducir los valores de referencia con base en los cuales se puede controlar el accionamiento.

De acuerdo con otro aspecto, la invención proporciona un método para cosechar cultivos vegetales del suelo como se define en la reivindicación 12, cuyos cultivos vegetales tienen un tallo y una corona soportada por el tallo y hojas unidas al tallo, en el que antes de cortar el tallo para separar la corona y opcionalmente una parte del tallo del suelo, se pone en contacto un despojador con el tallo bajo la corona en la parte superior del tallo y posteriormente se empuja hacia abajo a lo largo del tallo mientras se despoja de las hojas del tallo, después de lo cual se corta el tallo.

Como se ha comentado anteriormente, en ciertas circunstancias puede ser ventajoso que el tallo se corte en un lugar por encima del despojador.

En otras circunstancias, puede ser ventajoso que el tallo sea cortado con el propio despojador.

Durante el despojo, el despojador puede ser capaz de engancharse alrededor del tallo.

En una realización, el despojado se mueve desde arriba hacia abajo sobre la corona hasta una posición para enganchar el tallo y para el subsiguiente despojo.

En una realización, el tallo es cortado por una cuchilla, en la que la cuchilla se utiliza como transportador de la parte superior cortada de la planta vegetal, a un lugar de descarga. En la función de transportador, la cuchilla puede moverse en dirección vertical.

En la posición de descarga, se puede colocar una guía debajo de la cuchilla y la cuchilla se puede colocar en una posición inactiva para descargar la parte superior cortada a la guía bajo la influencia de la gravedad, cuya guía conduce la parte superior cortada a una descarga o receptáculo bajo la influencia de la gravedad.

Si después de cortar el tallo, el despojador y la cuchilla se desplazan conjuntamente hacia arriba, el retorno del despojador y la cuchilla coincide con el transporte hacia arriba. La cortadora y el despojador pueden formar una unidad que se puede mover como una sola unidad.

En una realización, la ubicación de la corona de la planta vegetal es determinada por un sistema de visión que tiene una cámara y una unidad de control programable y la posición de del despojador y la cortadora en relación con la corona, en la dirección X y/o en la dirección Y, se establece en dependencia de las imágenes de la cámara. En una realización, la cámara, como una unidad con el despojador y la cortadora, es para ese propósito que se mueve en el plano horizontal, en particular para llevar la cámara al menos sustancialmente a por encima del centro de la corona, en particular considerado en una proyección vertical en un plano horizontal. Puede ser, por ejemplo, el centro de un círculo circunscrito de la corona que mejor se ajuste o el centro de gravedad de la superficie. En una realización, la cámara se mantiene recta verticalmente por encima del despojados y la cortadora, con la dirección del objetivo verticalmente hacia abajo.

En una realización, se proporciona una indicación de la circunferencia de la corona de la planta vegetal por medio de un sistema de visión con una cámara y una unidad de control programable, y en la unidad de control la circunferencia de la corona indicada por el sistema de visión se compara con un tamaño de circunferencia de referencia preintroducido, y sobre la base de dicha comparación se activan o no se activan el despojador y la cortadora.

El sistema de visión puede configurarse para que cuando la corona de la planta vegetal entre en el marco de imagen de la cámara, detecte una zona periférica de la corona, en contraste con el entorno. La cámara puede ajustarse de manera que el marco de la imagen de la cámara en las direcciones X e Y sea mayor que la mayor circunferencia de la corona que se espera de las plantas que se van a cosechar. Dependiendo de su ubicación en la dirección Y en el marco de la imagen, en una realización, la unidad de control controla el accionamiento para un movimiento de la unidad de la cámara, la cortadora y opcionalmente el despojador en la dirección Y para mover el marco de la imagen de la cámara, y por lo tanto la cámara, para ampliar e indicar, y maximizar el área periférica detectada presente en el marco de la imagen y finalmente para centrar el área indicada de la corona en el bastidor de la imagen en la dirección Y. La unidad de la cámara, la cortadora y, opcionalmente, el despojador, son entonces movidos por su accionamiento en la dirección X para compensar el movimiento de avance del dispositivo. De esta manera, la cámara, y por lo tanto la unidad de la cámara incluyendo la cortadora y opcionalmente el despojador, hasta cierto punto se auto-pilota en relación con la (centro de la) corona.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La invención se dilucidará con base en una realización ejemplar mostrada en los dibujos adjuntos, en la que:

Las Figuras 1A-C muestran esquemáticamente una vista lateral, una vista superior y una vista final, respectivamente, de una realización ejemplar de un dispositivo de acuerdo con la invención;

Las Figuras 2A-F muestran un ejemplo del uso del dispositivo de las Figuras 1A-C, en pasos de proceso consecutivos;

Las Figuras 3A-E muestran algunos pasos del proceso de las Figuras 2A-F, en detalle;

Las Figuras 4A-B muestran algunos pasos del proceso de las Figuras 2A-F, en vista superior.

Las Figuras 5A,B muestran una parte de una realización alternativa de un dispositivo de acuerdo con la invención;

Las Figuras 6A-C muestran algunos pasos del proceso con el dispositivo de las Figuras 5A,B; y

La Figura 7 muestra una impresión de un dispositivo múltiple de acuerdo con la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS

La máquina 1 cosechadora no tripulada de las Figuras 1A-C comprende un marco 2 principal con vigas 2a longitudinales, vigas 2b transversales y columnas 2c que soportan el ensamblaje rectangular de vigas longitudinales y transversales. El marco 2 principal está soportado por ruedas 3a,b dispuestas en el extremo inferior de las columnas 2c, siendo las ruedas 3a ruedecillas rígidas que pueden ser accionadas por motores 4 hidráulicos (primer accionamiento), para mover la máquina 1 en las direcciones A, y las ruedas 3b son ruedecillas giratorias. Los motores 4 hidráulicos son alimentados por una bomba 5 accionada por un motor de combustible. No se muestran el depósito de combustible, el motor de combustible ni el depósito de su sistema hidráulico. Se muestra además un bloque 6 de válvula del sistema hidráulico y una unidad 7 de control central y programable, ambos fijados al marco 2 principal.

El marco 2 principal soporta además una bandeja 18, indicativa de un receptáculo o de una descarga de los productos cosechados, que puede ser también, por ejemplo, un transportador, y que se sitúa por encima del perfil de la cosecha.

El marco 2 principal soporta un marco auxiliar o tercer marco 8 parcial, que puede ser movido recíprocamente por un cilindro 9 hidráulico (sexto accionamiento), que tiene una carcasa 9a y una barra 9b, y que es operativo entre una viga 2a longitudinal y el marco 8 auxiliar, teniendo lugar el movimiento en direcciones B paralelas a las direcciones A, guiadas por las vigas 2a longitudinales. El marco auxiliar comprende dos vigas 8a longitudinales y una serie de vigas 8b transversales y columnas 8c.

El marco 8 auxiliar soporta una solapa 20 que es capaz de pivotar alrededor de un eje 21 (direcciones K) por medio de un cilindro 22 hidráulico (quinto accionamiento) entre una posición inactiva verticalmente colgada y una posición de guía inclinada, para guiar los productos cosechados a la bandeja 18, etc.

El marco 8 auxiliar soporta otro marco auxiliar o segundo marco 10 parcial , que puede moverse hacia arriba y hacia abajo en las direcciones C mediante cilindros 11a,b verticales (tercer/octavo accionamiento) que están operativos entre el marco 8 auxiliar y el marco 10 auxiliar . Los cilindros 11a y 11b están conectados en serie y orientados de forma opuesta. De este modo, el aceite liberado al retraer un cilindro puede utilizarse para permitir que el otro cilindro se extienda. En el movimiento vertical, el marco 10 auxiliar adicional es guiado por una o más guías 19 que están fijadas al marco 8 auxiliar. El marco 10 auxiliar adicional comprende una serie de miembros 10a,b estructurales horizontales , tales como perfiles de caja, y miembros estructurales verticales, como perfiles de caja. En el extremo inferior, la barra del cilindro 11a está unida a un miembro 10b transversal, el extremo opuesto del cilindro está unido a un yunque 24, en el que también está unido el extremo de la barra del cilindro 11b, del cual el extremo opuesto está unido a una viga 8b transversal del marco 8 auxiliar.

El marco 10 auxiliar soporta un siguiente marco auxiliar o primer marco 12 parcial, que en relación con el segundo marco 10 auxiliar puede ser movido recíprocamente en direcciones transversales D por un cilindro 13 (séptimo accionamiento). El marco 12 auxiliar soporta un despojador 14 de hojas y una cortadora de 16 tallos situada justo encima. El despojador 14 comprende dos cuchillas 14a,b despojadoras que pueden acercarse y alejarse entre sí en las direcciones E mediante cilindros 15a,b (cuarto accionamiento). La cortadora 16 está compuesta por una cuchilla y una contracuchilla 16a,b que pueden acercarse y alejarse entre sí en las direcciones F mediante los cilindros 17a,b (segundo accionamiento). En este ejemplo las direcciones D, E y F son paralelas, pero en la invención también es posible que una o dos direcciones sean perpendiculares a las otras dos o una. Alternativamente, se puede utilizar una cuchilla movible recíprocamente y un yunque dedicado, cuyo yunque se mantiene adyacente al tallo.

El marco 12 auxiliar soporta además una carcasa 30 (véase también la Figura 3A) que tiene una pared 31 superior y una pared 32 circunferencial y que está abierta en dirección descendente. La carcasa 30 forma, de hecho, un armario abierto por la parte inferior, que en este ejemplo tiene una sección transversal horizontal rectangular. En la pared superior se han incorporado instalaciones de iluminación, por ejemplo, luces 33 IR-LED . Dicha iluminación se utiliza para una cámara 34, en este ejemplo una cámara CCD o una cámara CMOS, dispuesta en la pared superior. La cámara 34 forma parte de un sistema de visión, cuya unidad de control está incorporada en la unidad 7 de control central. El sistema de visión está configurado para detectar la corona de una planta de brócoli en la imagen de la cámara mediante la medición del contraste. Los datos de la imagen se utilizan en la unidad 7 de control central para desplazar el marco 12 auxiliar y, por tanto, la cámara 34 y el despojador 14 y la cortadora 16 con respecto al marco 2 mediante el control de los cilindros 9 y 13 en la dirección B o X y en la dirección D o Y, respectivamente. La cámara 34 está orientada verticalmente y colocada de forma concéntrica al centro entre ambas cuchillas 14a,b despojadoras. En su posición inactiva, las cuchillas y las cuchillas del despojador se mantienen a una distancia suficientemente grande entre sí para tener un marco de imagen de la cámara lo suficientemente grande de la zona que se encuentra debajo. La pared 32 circunferencial garantiza que la imagen de la cámara se interrumpa lo menos posible por la radiación UV natural: cuando el sol brilla sobre la corona, el reflejo puede causar la interrupción de la imagen de la cámara. El control de los cilindros 9 y 13 se realiza de tal manera que la corona de la planta de brócoli se lleva al centro del marco de la imagen de la cámara tanto como sea posible y se mantiene allí.

La distancia entre el despojador 14 y la pared 31 superior es mayor que la profundidad de la corona la longitud del tallo que se va a cosechar junto con ella, de las plantas que se van a cosechar. Además, en la pared 31 superior de la carcasa 30 hay un sensor 35 de distancia, que funciona con base en radiación IR o ultrasónica, mediante el cual se puede determinar la distancia desde la pared 31 superior hasta el lado superior de la corona. El sensor 35 de distancia está conectado a la unidad 7 de control central, con la que, a partir de los datos proporcionados por el sensor 35 de distancia, se controlan los cilindros 11a,b.

En esta especificación, el marco 12 auxiliar también se llama primer marco auxiliar, el marco 12 auxiliar también se llama segundo marco auxiliar y el marco 8 auxiliar también se llama tercer marco auxiliar.

En funcionamiento, véase la figura 2A, la máquina 1 cosechadora se desplaza en la dirección A1, a velocidad uniforme o intermitente, por encima de una fila de plantas que se van a cosechar, en este caso plantas de brócoli. Se observa que en los dibujos la planta que se va a cosechar y el marco 2 se representan estacionarios, sin embargo, se entenderá que el marco se mueve en la dirección A1. Los cilindros 11a,b mantienen el segundo marco 10 auxiliar a una altura inicial de, por ejemplo, 0,3 m por encima de las coronas de las plantas que se van a cosechar, a una altura tal que las plantas que se van a cosechar ciertamente no serán contactadas, es decir, por encima del perfil de la planta, y la cámara tiene un marco de imagen suficientemente grande, mayor que la circunferencia de la corona en el plano horizontal. Se ha determinado de antemano la altura del perfil de la planta y se ha realizado también una estimación de la circunferencia de la corona en sentido vertical, también llamada profundidad de la corona, para el cultivo que se va a cosechar. La profundidad estimada de la corona, junto con la distancia conocida entre el sensor 35 y el despojador 14, da como resultado una distancia límite entre el sensor y la parte superior de la corona, a cuya distancia límite el despojador se situará entonces justo debajo de la corona, en una posición inicial para el despojo. Dicha distancia límite, por ejemplo 5 cm, se ha introducido en la unidad 7 de control.

Además, la carrera deseada del despojador se introduce en la unidad 7 de control. Dicho golpe puede ser relativamente corto si la corona es prácticamente la única parte que se desea cosechar, por ejemplo, para extraer los flósculos de ellos en una etapa posterior, o ligeramente más largo, para cosechar una longitud deseada de tallo (sin hojas) junto con ella.

Las posiciones inactivas y las posiciones finales de los cilindros 15a,b y 17a,b se han introducido además en la unidad 7 de control, en función del diámetro mayor de la corona y del espesor del tallo.

El sistema de visión está configurado para, una vez que la corona de la planta de brócoli entra en el marco de imagen de la cámara 34, detectar una zona periférica de la corona, en contraste con el entorno. La cámara se ha ajustado de tal manera que el marco de la imagen de la cámara en las direcciones X e Y es mayor que la mayor circunferencia de la corona que se espera de las plantas que se van a cosechar. Dependiendo de su ubicación en la dirección D o Y en el marco de la imagen, en una realización, la unidad 7 de control controla el séptimo accionamiento, el cilindro 13, con el fin de mover el marco de la imagen de la cámara, y por lo tanto la cámara 34, con el fin de ampliar e indicar la zona periférica detectada situada en el marco de la imagen y, finalmente, centrar la zona indicada de la corona en el marco de la imagen en la dirección Y, véase también la Figura 3A. Esto implica que la unidad 7 de control procese de forma continua o brevemente consecutiva las imágenes de la cámara para su retroalimentación, con base en las mediciones de contraste en las imágenes grabadas. En cierto modo, la cámara se autopilota con respecto a la corona.

A continuación, o coincidiendo al menos parcialmente con ello, la unidad 7 de control central puede controlar también el sexto accionamiento con base en las imágenes de la cámara para centrar también el área que es una indicación para la corona en el marco de la imagen en la dirección X. Para ello, el marco 8 auxiliar, y con este los marcos 10 y 12 auxiliares , se mueven en la dirección B1 con respecto al marco 2 principal, de forma que se compensa el movimiento resultante del avance uniforme del marco, de modo que la cámara permanece, por así decirlo, por encima de la corona. Se observa que en los dibujos la posición del marco 8 auxiliar parece ser la misma con respecto al marco 2 principal en la dirección X, sin embargo, se entenderá que el marco 8 auxiliar se mantiene por encima de la planta debido al funcionamiento del sexto accionamiento mientras que el marco 2 principal avanza en la dirección A1.

Tan pronto como se detecta que la corona ha terminado en el centro de la imagen de la cámara en una medida aceptable, véase también la Figura 4A, la superficie de la corona indicada se empareja en la unidad 7 de control con una superficie que se ha introducido en la unidad 7 de control de antemano, cuya superficie forma un valor umbral. Si la superficie de la corona indicada a partir de la imagen de la cámara cubre un área menor que el valor umbral, se interrumpe el proceso de cosecha de esta planta. Si la superficie indicada supera el valor umbral, la unidad 7 de control controla los cilindros 11a,b para impulsar el marco 10 auxiliar, y como consecuencia el marco 12 auxiliar, hacia abajo sobre un primer escalón, dirección C1, Figuras 2B, 3B, a gran velocidad. La distancia sobre la que se produce depende de la medición de la distancia por parte del sensor 35, tan pronto como se haya alcanzado la distancia mínima deseada del sensor a la corona se detiene dicha primera carrera descendente. En ese proceso, el despojador 14 y la cortadora 16, que han sido alineados verticalmente con la corona mediante el control de la cámara, han sido llevados a lo largo de la corona hasta una posición en la que el despojador 14 está a la altura inicial deseada. Esto implica que las hojas (las que cubren) que se extienden hacia arriba a lo largo de la corona se doblan. A continuación, la unidad 7 de control acciona los cilindros 15a,b para desplazar las cuchillas 14a,b despojadoras unas hacia otras, hasta una posición en la que se extienden alrededor del tallo, contra el tallo o cerca del tallo, para tener en cuenta las variaciones en el espesor y la forma del tallo, véase también las Figuras 3C y 4B.

Inmediatamente después, la unidad 7 de control activa de nuevo los cilindros 11a,b para que la despojadora 14 desprenda las hojas del tallo en la longitud preestablecida en una segunda carrera descendente. Las hojas acaban en el suelo, Figuras 2C y 3D.

Inmediatamente después del despojo, la unidad 7 de control activa los cilindros 17a,b para, en ese lugar, cortar el tallo sin hojas mediante las cuchillas 16a,b, Figura 2C. A continuación, se activan también los cilindros 15a,b para devolver el despojador14 a la posición inicial. Opcionalmente, también se puede hacer en un momento posterior.

Se observa que después de orientar el marco 12 auxiliar en el plano horizontal, inmediatamente antes de iniciar la primera carrera descendente, las cuchillas 14a,b despojadoras pueden haber sido llevadas a una distancia más corta entre sí por los cilindros 15a,b cuya distancia ha sido introducida de antemano en la unidad 7 de control, ajustada al diámetro de la corona, con el fin de doblar las hojas que están situadas cerca de la corona hacia abajo en la primera carrera descendente. Para entonces, la cámara ya ha cumplido su función y no puede ser obstaculizada por las hojas del despojador que se extienden en el marco de la imagen.

Los cilindros 17a,b permanecen en la posición de cierre de las cuchillas, para que éstas funcionen como soporte de la parte superior cortada. Inmediatamente después del corte, la unidad 7 de control activa los cilindros 11a,b para recuperar el marco 10 auxiliar con el marco 12 auxiliar, dirección C2, Figura 3E. Se trata de elevar el marco 12 auxiliar en una trayectoria casi vertical (habrá una compensación -si es que la hay- en la dirección X por parte del cilindro 9 como consecuencia del avance del dispositivo) hasta situarlo en una posición totalmente superior a la solapa 20, tras lo cual la unidad 7 de control activa el cilindro 22 para bascular directamente la solapa en la dirección K2, alrededor de la bisagra 21 hasta la posición mostrada en la Figura 2E. A continuación, la unidad 7 de control activa los cilindros 17a,b para devolver las cuchillas a su posición inicial, con lo que se anula el soporte de la parte superior seccionada y la parte superior seccionada, guiada por la solapa 20 se desliza hasta el receptáculo o descarga 18, figura 2F.

Inmediatamente después, el cilindro 22 se activa para devolver la solapa 20 (dirección K1) en la posición vertical, de modo que los cilindros 11a,b puedan activarse de nuevo para devolver el marco 10 auxiliar al nivel inicial de nuevo, véase la figura 2A, y entonces el proceso puede iniciarse de nuevo para la siguiente planta de la fila.

La velocidad de progresión de la cosechadora está orientada a la distancia mutua de las plantas en la hilera y al tiempo necesario para orientar el marco 12 auxiliar mediante la cámara y el posterior despojo, corte de tallos, elevación y descarga de la parte superior cortada.

Como ya se ha indicado anteriormente, el sistema de visión puede estar configurado para determinar si la corona de la planta que posiblemente se vaya a cosechar es lo suficientemente grande para ser cosechada, por ejemplo, determinando una o más dimensiones de la corona en proyección sobre un plano horizontal. Dichas dimensiones forman una indicación de la circunferencia de la corona y pueden ser comparadas en la unidad 7 de control central con valores de referencia introducidos. Basándose en el resultado de dicha comparación, la unidad 7 de control central controla o no los accionamientos que operan para el despojo y el corte de la planta en cuestión.

En la realización 101 alternativa mostrada en las Figuras 5A,B, hay una vez más una división en marcos parciales, es decir, el primer marco auxiliar o marco 112 parcial , que tiene un despojador 114 y una cortadora 116 y una carcasa 112 de cámara a, como en el ejemplo anterior, el segundo marco auxiliar o marco 110 parcial y el tercer marco auxiliar o marco 108 parcial . El tercer marco 108 parcial puede volver a moverse recíprocamente con respecto al marco 102 (principal) en la dirección X mediante un cilindro (sexto accionamiento) que no se muestra. Sin embargo, en este caso, el segundo marco 110 parcial puede desplazarse recíprocamente en dirección transversal, direcciones D, con respecto al tercer marco 108 parcial , mediante un séptimo accionamiento en forma de dos cilindros 113a,b conectados en tándem, siendo el principio de funcionamiento conforme a los cilindros 11a,b de elevación .

En este ejemplo, el primer marco 112 parcial puede moverse hacia arriba y hacia abajo en relación con el segundo marco 110 parcial, por medio de cilindros (octavo accionamiento) que no se muestran aquí, que en esencia se corresponden con los cilindros 11a,b del ejemplo anterior. Una sola guía 119 vertical guía entonces el primer marco 112 parcial. De manera que sea deslizable en la dirección transversal (D), el primer marco 112 parcial soporta una barra (128) transversal cerca del extremo superior, cuya barra con sus extremos se extiende en las pistas 127 curvas que se han proporcionado en las primeras barras 126 de operación rectas , que en la ubicación de 129 (indicada indicativamente, en el dibujo apantallado por las partes del marco 102) están unidas en el marco 108 parcial de manera que se articulan (direcciones H). Las barras 126 de operación verticales y, por lo tanto, las pistas 127 curvas tienen una porción 126a, 127a mayor que es recta y una porción 126b, 127b de extremo superior que tiene forma de S, desplazada en dirección contraria a la trayectoria vertical del primer marco 112 parcial.

Una barra 125 transversal está unida de forma giratoria a los extremos inferiores de las barras 126 y sobresale lateralmente de ellas. En los extremos de la barra 125 se encuentran los extremos 124b de las segundas barras 124 de operación que forman barras de enlace y que con sus otros extremos 124a están fijados de forma giratoria a las placas 123 laterales de una guía 120. A una distancia de 124a, dichas placas 123 laterales están además unidas de forma giratoria al tercer marco 108 parcial . Debido a esta construcción, la guía 120 tiene una posición inactiva que está inclinada hacia arriba (K1) en relación con la posición activa. Con medios que no se muestran, la guía 120 se desvía previamente a la posición inactiva.

Cuando está en funcionamiento, véanse las Figuras 6A-C, el ensamblaje del primer y segundo marco parcial se sitúa a la altura inicial por encima de la hilera de plantas, en este caso de nuevo plantas de brócoli. En la Figura 6A las imágenes de la cámara son utilizadas por la unidad 107 de control central para centrar la cámara (y por lo tanto el despojador y la cortadora) por encima de la planta P1, de una manera como la descrita anteriormente, ahora utilizando los cilindros 113a,b y el accionamiento del tercer marco 108 parcial en la dirección X con respecto al marco 102. Cuando, de acuerdo con la explicación ya dada con el ejemplo anterior, la unidad 108 de control 107 ha establecido que la cámara está posicionada por encima del centro indicativo de la corona K1, y además se ha establecido que la corona tiene las dimensiones adecuadas, la unidad 107 de control activa el accionamiento vertical del primer marco 112 parcial. De esta manera, en dos pasos consecutivos hacia abajo, primero el despojador 114 (y también la cortadora 116) se mueven sobre la corona K1 hasta una posición justo por debajo de ella mientras se doblan las hojas que la cubren, y una vez que las cuchillas del despojador se han movido hasta cerca del tallo, el despojador en posición de despojo se mueve posteriormente a lo largo del tallo para despojar las hojas del tallo. La octava unidad constituye entonces también la tercera unidad. A continuación, se acciona la cortadora 116, y la parte superior de la planta cortada, apoyada en la cortadora, se lleva a la posición de la figura 6C en una carrera ascendente del marco 112 parcial.

Al mover el primer marco 112 parcial hacia arriba y hacia abajo, los extremos 128a,b de la barra 128 que ha sido tomada a lo largo, corren a través de las pistas 127 curvas. Cuando los extremos 128a,b están en las porciones 127a rectas de las pistas 127 curvas , las barras 126 de operación estarán orientadas verticalmente, paralelas a la trayectoria del primer marco 112 parcial. En esa condición, Figuras 6A y 6B, las barras 124 mantienen las placas 123 laterales inclinadas hacia arriba en la dirección K1 como consecuencia de lo cual la guía 120 se mantiene más allá de la trayectoria de movimiento vertical del primer marco 112 parcial, de modo que el movimiento del marco parcial no se ve impedido. Cuando en la carrera ascendente del marco 112 parcial los extremos de las barras128a,b llegan a las porciones 127b extremas en forma de S de las pistas curvas, las barras 126 de operación se inclinarán sobre las bisagras 129 en la dirección H1 hacia la posición inclinada de la figura 6C. Esto está orientado a que el extremo inferior del primer marco 112 parcial pase por encima de la trayectoria de inclinación de la guía 120. Debido a la inclinación de las barras 126, las placas 123 laterales son arrastradas a través de las barras124 y la guía 120 se inclina sobre las bisagras 121, contrarrestando la preinclinación, en la dirección K2 hasta una posición recta debajo del primer marco 112 parcial, Figura 6C. A continuación, la unidad 107 de control abre la cuchilla 116 y la parte S1 superior cortada puede caer sobre la guía 120 que facilita su deslizamiento hacia la cinta 118 de descarga . El accionamiento del primer marco 112 parcial constituye así, indirectamente, un accionamiento para mover la guía 120 de la posición inactiva a la posición activa.

Al desplazar posteriormente el primer marco 112 parcial hacia abajo, los extremos de las barras128a,b llegan pronto a las porciones 127a rectas de las pistas 127 curvas y las barras 126 se inclinan de nuevo a la posición vertical y la guía 120, ayudada por la preinclinación, se inclinará de nuevo hacia arriba, fuera de la trayectoria del primer marco 112 parcial.

En las figuras 3A-E el dispositivo 1 de recolección se abre paso a través de la fila de plantas en la dirección A1, en las Figuras 6A-C en la dirección A2 opuesta . Cada vez que el dispositivo 1, 101 cosechador ha llegado al final de una hilera de plantas, puede alinearse con una hilera de plantas adyacente mediante un movimiento transversal y, a continuación, conservando la orientación, desplazarse en la dirección A2; A1 opuesta para cosechar las plantas de esa hilera.

En las Figuras 1-6 la realización ejemplar de la máquina cosechadora es singular. Es posible una realización múltiple, véase la Figura 7, en la que varias máquinas 201 cosechadoras , al menos las partes que se apoyan en dicho marco principal se colocan en dirección transversal a las hileras de plantas, sujetas a un pórtico 200, que con el marco 202 en sus extremos se apoya en ruedas 203 para ser móvil. La realización múltiple tiene un accionamiento central para las ruedas 203. Las ruedas 203 son pivotantes. La cinta 218 de descarga es común a todas las máquinas 201 cosechadoras. Las dos máquinas cosechadoras más externas se han colocado más allá de la trayectoria de las ruedas 203 para permitir la cosecha de una hilera de plantas también en ese lugar. La distancia en dirección transversal entre las máquinas 201 cosechadoras puede ajustarse. Las máquinas 201 cosechadoras también pueden retirarse, de modo que las máquinas 201 cosechadoras restantes puedan alinearse exactamente con las hileras de plantas.

Este dispositivo de recolección de acuerdo con la invención también puede ser operativo en ambas direcciones A1,A2. Al llegar al final de las hileras de plantas, la cosechadora múltiple se puede desplazar en sentido transversal en un cabecero utilizando las ruedecillas giratorias con el fin de posicionarse correctamente para un recorrido de vuelta, en el que se están cosechando otras hileras de plantas. El dispositivo de recolección múltiple puede estar provisto con un sensor direccional operativo en una pista de ruedas, con base en cuyos datos las ruedas 203 se mantienen correctamente orientadas para seguir las pistas entre las plantas. Dicho sensor direccional también puede ser provisto en máquinas cosechadoras singulares discutidas anteriormente.

A modo de ejemplo: el pórtico puede tener una longitud de 7,5 m, las hileras de plantas pueden tener una separación de 75 cm, las pistas posibles representadas para las ruedas pueden entonces estar situados a 1,5 m de distancia. El alcance en dirección transversal de cada cosechadora será entonces, por ejemplo, de 65 cm.

Se observa que, además de la hidráulica, uno o más de los accionamientos pueden tener otras configuraciones, por ejemplo, neumáticas o eléctricas, como en forma de motores servoeléctricos.

La descripción anterior se incluye para ilustrar el funcionamiento de las realizaciones preferidas de la invención y no para limitar el alcance de la invención, que se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (1) para cosechar cultivos vegetales del suelo, cuyos cultivos vegetales tienen un tallo y una corona soportada por el tallo y hojas unidas al tallo, comprendiendo dicho dispositivo un marco (2), un primer accionamiento (4) para mover el marco hacia adelante sobre el suelo, una cortadora (16) para cortar el tallo, un segundo accionamiento (17a,b) para la cortadora, caracterizado por un despojador (14) para despojar las hojas del tallo mientras el cultivo vegetal está todavía en el suelo, y un tercer accionamiento (11a,b) para desplazar el despojador verticalmente hacia abajo a lo largo del tallo para, en la posición de despojo del despojador, despojar las hojas del tallo, en el que el despojador (14) comprende dos o más miembros (14a,b) despojador, y un cuarto accionamiento (15a,b) para desplazar los miembros despojadores entre sí y alejados entre una posición libre del tallo y una posición de despojo en la que se enganchan a las hojas al menos cerca del tallo.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el cuarto accionamiento está configurado para desplazar los miembros del despojador entre sí y alejarse entre una posición libre, en la que los miembros del despojador dejan un paso para la corona libre entre ellos, y la posición de despojo.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que los miembros (14a,b) despojadores están configurados para, en la posición de despojo, extenderse conjuntamente alrededor del tallo, en el que, preferentemente, el despojador comprende dos miembros despojadores que están dispuestos diametralmente opuestos entre sí.

4. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cortadora(16) comprende una o más cuchillas (16a,b), en el que la cortadora está situada por encima del despojador (14).

5. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un elevador (10) y un accionamiento (11a,b) de elevación para, una vez cortada la parte superior de la planta vegetal por la cortadora, desplazar dicha parte superior cortada a un nivel superior, en particular en dirección al menos sustancialmente vertical,

en los que la cortadora (16) forma un soporte que forma parte de la elevación de la porción de la planta vegetal cortada situada por encima de la superficie de corte,

en los que el dispositivo está provisto con un receptáculo/descarga, tal como una bandeja (18) o una cinta (118) transportadora, para la parte superior seccionada de la planta vegetal, y un dispositivo (20-22;120-129) de transferencia para transferir la parte superior seccionada de la planta vegetal desde el elevador hasta el receptáculo/descarga,

en los que el dispositivo de transferencia forma una guía 20;120) para la parte superior cortada de la planta vegetal hacia el receptáculo/descarga, en particular en forma de una superficie de guía inclinada, en los que el segundo accionamiento (17a,b) está configurado para desplazar la cuchilla a una posición de anulación del soporte, en la que la parte superior cortada de la planta vegetal es liberada para un movimiento de caída hacia la guía para su guiado hacia el receptáculo/descarga,

en los que la guía (20;120) puede moverse entre una posición inactiva, en la que la cortadora que incluye el soporte tiene paso libre vertical, y una posición activa, en la que la parte superior cortada de la planta vegetal puede ser recibida desde el soporte y está siendo guiada hacia el receptáculo/descarga, en la que el dispositivo comprende además un quinto accionamiento para mover la guía entre la posición inactiva y la posición activa.

6. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cortadora (16) y el despojador (14) han sido dispuestos sobre un primer marco parcial (12) que está directa o indirectamente soportado por el marco, cuyo primer marco parcial puede ser movido con respecto al marco en la dirección X, que es la dirección de avance del marco, por un sexto accionamiento (9) y/o puede ser desplazado con respecto al marco en la dirección Y, que es horizontalmente transversal a la dirección X, por un séptimo accionamiento (13), y/o puede ser desplazado con respecto al marco en la dirección Z por un octavo accionamiento (11a,b), en el que, preferentemente, el primer marco parcial se soporta en un segundo marco (10) parcial que se soporta en el marco,

en el que el séptimo accionamiento (13) es operativo entre el primer (12) y el segundo (10) marco parcial, en el que, preferentemente, el segundo marco (10) parcial se soporta en un tercer marco (8) parcial que se soporta en el marco (2),

en el que el sexto accionamiento (9) es operativo entre el tercer marco (8) parcial y el marco (2), en el que, preferentemente, el octavo accionamiento (11a,b) es operativo entre el marco (2) o el tercer marco(8) parcial, por un lado, y el segundo marco (10) parcial, por otro.

7. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la cortadora (16) y el despojador (14) se han dispuesto sobre un primer marco (120) parcial que se soporta en el marco, cuyo primer marco parcial se ha dispuesto en el extremo exterior de un brazo robótico, que está unido al marco y cuyo primer marco parcial puede ser movido por éste en las direcciones X- y Y-, preferentemente en las direcciones X-, Y- y Z-, en el que, preferentemente, el primer marco (12) parcial puede moverse lineal y verticalmente hacia arriba y hacia abajo en relación con el extremo exterior del brazo robótico por medio de un noveno accionamiento, en el que, preferentemente, el brazo robótico es articulado y/o está provisto con uno o más segmentos telescópicos.

8. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un dispositivo (30-35) de orientación para orientar en el plano horizontal la cortadora y el despojador con respecto a la corona, en particular su centro,

en el que, preferentemente, el dispositivo de orientación comprende un determinador (34) de la posición de la corona para, en función de los datos proporcionados por el determinador de la posición de la corona, orientar la cortadora (16) y el despojador (14) en el plano horizontal con respecto a la corona, en particular, al menos sustancialmente centrado con respecto a la corona,

en el que, preferentemente, el determinador de la posición de la corona comprende una cámara (34), en particular una cámara CCD o CMOS,

en el que, preferentemente, la cámara está situada por encima del despojador y de la cortadora, en particular directamente por encima de este, en el que la cámara, preferentemente con la línea central objetivo, está orientada verticalmente hacia abajo.

9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, cuando depende de la reivindicación 6 o 7, en el que el dispositivo de orientación (30-35) está configurado para, en función de los datos proporcionados por el determinador (34) de la posición de la corona, controlar bien dichos sexto (9) y séptimo accionamientos (13), o la posición del extremo exterior del brazo robótico en el plano horizontal.

10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, en el que el determinador de la posición de la corona forma una unidad con el despojador(14) y la cortadora (16), cuya unidad puede moverse en el plano horizontal y/o forma una unidad con el despojador y la cortadora, cuya unidad puede moverse en dirección vertical, en el que, en el caso de que el dispositivo esté configurado de acuerdo con la reivindicación 6, el determinador de la posición de la corona está unido al ensamblaje del primer (12) y segundo (10) marco parcial, preferentemente al primer marco parcial.

11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, 9 o 10, en el que el dispositivo de orientación comprende un sistema de visión con una unidad (7) de control programable y la cámara (34), cuyo sistema de visión está configurado para mediante la imagen de la cámara buscar la ubicación y (una indicación de) el centro de la corona de la planta vegetal,

en el que el sistema de visión con la unidad de control programable está configurado para, con base en la imagen actual de la cámara, controlar la posición de la cámara en el plano horizontal con respecto al mundo, en el que, preferentemente, el sistema de visión está configurado para proporcionar una indicación de la circunferencia de la corona de la planta vegetal, en particular considerada en una proyección sobre un plano horizontal,

en el que, preferentemente, la unidad de control está configurada para introducir en ella un tamaño de referencia de la circunferencia de las coronas de las plantas vegetales que se van a cosechar, tal como una superficie de un tamaño específico,

en el que la unidad de control está configurada para comparar la superficie de la corona indicada por medio de la cámara con el tamaño de referencia de la circunferencia y, en función del resultado de dicha comparación, activar o no activar el despojador/cortadora.

12. Método para cosechar cultivos vegetales del suelo, cuyos cultivos vegetales tienen un tallo y una corona sostenida por el tallo y hojas unidas al tallo,

se caracteriza por que, antes de cortar el tallo para cortar la corona y, opcionalmente, una parte del tallo del suelo se pone en contacto con el tallo por debajo de la corona en la parte superior del tallo y, posteriormente, se empuja hacia abajo a lo largo del tallo mientras se desprenden las hojas del mismo, tras lo cual el tallo se corta con una cuchilla,

en el que, preferentemente, el tallo se corta en un lugar por encima del despojador.

13. Método de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el tallo es cortado por una cuchilla (16),

en el que la cuchilla se utiliza como transportador de la parte superior cortada de la planta vegetal a un lugar de descarga,

en el que la cuchilla, cuando funciona como transportador, se mueve en dirección vertical,

en el que en la posición de descarga se coloca una guía (20;120) debajo de la cuchilla y la cuchilla se coloca en una posición inactiva para descargar la parte superior seccionada a la guía bajo la influencia de la gravedad, cuya guía conduce la parte superior seccionada a un receptáculo o descarga bajo la influencia de la gravedad,

en el que, preferentemente, después de cortar el tallo, el despojador(14) y la cuchilla (16) se desplazan conjuntamente hacia arriba.

14. Método de acuerdo con la reivindicación 12 o 13, en el que la corona de la planta vegetal, en particular también una ubicación indicativa del centro de la corona, se está buscando por medio de una cámara (34) y la posición del despojador (14) y la cortadora (16) en relación con la corona, en la dirección X y/o en la dirección Y, se está estableciendo en dependencia de las imágenes de la cámara, en particular por medio de un sistema de visión, en el que, preferentemente, el despojador y la cortadora y la cámara están soportadas por un marco que puede desplazarse a lo largo de las plantas vegetales que se van a cosechar, en el que la cámara (34), como unidad con el despojador y la cortadora, se desplaza en el plano horizontal con respecto al marco, en particular para llevar la cámara por encima de la corona, en particular al menos sustancialmente por encima del centro de la corona.

15. Método de acuerdo con la reivindicación 12, 13 o 14, en el que mediante un sistema de visión que comprende una cámara (34) y una unidad (7) de control se proporciona una indicación de la circunferencia de la corona de la planta vegetal, en particular una superficie de la corona considerada en una proyección sobre un plano horizontal, y en la unidad de control del sistema de visión la circunferencia de la corona indicada por medio de la cámara se compara con un tamaño de circunferencia de referencia preintroducido y con base en el resultado de dicha comparación, la unidad de control puede activar o no activar el despojador (14)/cortadora (16).