FR2478426A1

FR2478426A1 - METHOD AND APPARATUS FOR PALPING THE PLANTATION POINT PROVIDED FOR A PLANT IN A MECHANIZED PLANTATION PROCESS

Info

Publication number: FR2478426A1
Application number: FR8105332A
Authority: FR
Inventors: Jarno Karvonen; Jorma Lammasniemi; Martti Kohonen
Original assignee: GA Serlachius Oy
Current assignee: GA Serlachius Oy
Priority date: 1980-03-18
Filing date: 1981-03-17
Publication date: 1981-09-25
Also published as: SE439870B; CA1157683A; BR8101582A; FR2478426B1; DE3108738C2; FI65356C; DE3108738A1; FI65356B; SE8101195L; FI800829A

Abstract

Method for scanning the suitability of a planting place in the planting of plants with a planting machine. A feeler (8) is pressed into or against the ground and simultaneously vibrated. The resistance exerted on the feeler by the ground causes a change in the vibration and this change is measured and compared with preset reference values corresponding to acceptable planting-ground conditions. In this way, an indication as to the suitability of the ground for planting, depending on the result of the comparison mentioned, is obtained for each planting place. An arrangement for carrying out the method comprises a feeler (8) displaceable between a lowered ground-contact position and a raised inoperative position, a vibrator (7) for vibrating the feeler and a transducer (9) for indicating the changes in the vibration of the feeler which are caused by the ground.

Description

La présente invention concerne un procédé pour palper ou préexaminer l'aptitude d'un point prévu pour la mise en terre d'un plant par une machine a planter, selon lequel on enfonce un palpeur dans la terre ou le presse contre la terre, on mesure la résistance que la terre oppose au palpeur et on tire de cette mesure une information sur l'aptitude ou la convenance du point palpé d la plantation. The present invention relates to a method for palpating or pre-examining the ability of a point intended for the planting of a plant by a planting machine, according to which a probe is pressed into the ground or pressed against the ground, measures the resistance that the earth opposes to the probe and we draw from this measurement information on the suitability or suitability of the probed point of the plantation.

De tels procédés sont utilisés en particulier dans la mise en terre mécanisée de plants forestiers et servent a choisir des points de plantation appropries pour les plants. te parcours de plantation de la machine a planter est habituellement parsemé de pierres, souches, résidus d'une récolte ou d'un abattage précédent, d'endroits couverts de terre végétale meuble et ainsi de suite, qui empochent la mise en terre de plants ou constituent des obstacles à leur développement. Such methods are used in particular in mechanized planting of forest plants and serve to select suitable planting points for the plants. The planting path of the planting machine is usually strewn with stones, stumps, residues from a previous harvest or felling, places covered with loose topsoil and so on, which potting the planting of plants or constitute obstacles to their development.

Les procédés et les appareils de palpage connus ne permettent généralement que de constater la présence d'un objet dur tel qu'une pierre, une souche, une grosse racine, une branche ou un autre objet dur s'il se trouve directement sous le plantoir. Les palpeurs reliés au plantoir sont habituellement des interrupteurs manométriques installés sur le coté du vérin qui enfonce le plantoir dans la terre, ou alors des dispositifs qui mesurent un retard. Ces derniers comprennent un palpeur qui détecte la surface de la terre et qui, s'il ne reçoit pas suffisamment vite une impulsion à ltenfon- cement du plantoir dans la terre1 renvoie le plantoir et le fait recommencer l'opération plus loin. Known probing methods and devices generally only allow the presence of a hard object such as a stone, a stump, a large root, a branch or another hard object if it is directly under the dibber . The feelers connected to the planter are usually pressure switches installed on the side of the jack which drives the planter into the ground, or devices that measure a delay. The latter include a feeler which detects the surface of the earth and which, if it does not receive an impulse quickly enough when the planter is pushed into the earth1 returns the planter and makes it repeat the operation further.

On connaît aussi des appareils qui contrôlent l'enfoncement du plantoir dans la terre pour assurer que le plant soit mis en terre d une profondeur adéquate. Ces appareils comprennent des palpeurs qui agissent sur un interrupteur de fin de course par une plaque de compactage mécanique. We also know devices that control the penetration of the planter into the ground to ensure that the plant is planted to an adequate depth. These devices include feelers which act on a limit switch by a mechanical compacting plate.

D'autres appareils encore palpent la surface de la terre par un jet d'ais comprimé. Still other devices feel the surface of the earth with a jet of compressed air.

Les procédés connus pour palper l'aptitude du point de plantation prévu ont l'inconvénient qu'ils sont incapables de détecter autre chose que la dureté du point. The known methods for sensing the suitability of the intended planting point have the disadvantage that they are unable to detect anything other than the hardness of the point.

L'invention vise à créer un procédé de palpage qui élimine cet inconvénient et permette aussi de palper et de considérer d'autres qualités de la terre, en plus de sa dureté, à la sélection d'un point de plantation. Selon l'invention, on obtient ce résultat par un procédé caractérisé en ce que l'on fait vibrer le palpeur, on mesure la vibration du palpeur pendant qu'il est en contact avec la terre et on compare la vibration mesurée avec des valeurs de référence prédéterminées proportionnelles à la qualité de la terre. The invention aims to create a probing process which eliminates this drawback and also makes it possible to palpate and consider other qualities of the soil, in addition to its hardness, when selecting a planting point. According to the invention, this result is obtained by a process characterized in that the probe is vibrated, the vibration of the probe is measured while it is in contact with the ground and the vibration measured is compared with values of predetermined reference proportional to the quality of the land.

L'invention est basée sur l'examen de l'aptitude d'un point de terre à la plantation par application d'une vibration à un palpeur en contact avec la terre ; conne un changementde qualité de la terre modifie la vibration du palpeur, la comparaison de la vibration de palpeur mesurée avec des valeurs de référence prédéterminées pexmet d'obtenir une information sur l'aptitude à la plantation chaque fois que la terre est palpée en un point.Le procédé selon l'invention permet également de déceler, et de fournir des indications et/ou de transmettre des ordres en conséquence à l'opérateur respectivement au dispositif de commande du plantoir1 non seulement des pierres, résidus de récolte ou d'abattage, branches, brindilles, souches et obstacles durs analogues au point de plantation prévu mais aussi des creux, des flaques d'eau, de la boue, de la terre végétale meuble et d'autres points qui ne conviennent pas à la mise en terre. Il devient ainsi possible d'éviter de mettre des plants en terre en des points qui ne s'y prêtent pas, soit parce qu'ils empêchent une bonne mise en terre, soit parce qu'ils constituent une base médiocre pour la croissance. The invention is based on the examination of the suitability of an earth point for planting by applying a vibration to a probe in contact with the earth; as a change in quality of the soil modifies the vibration of the probe, the comparison of the vibration of the probe measured with predetermined reference values makes it possible to obtain information on the suitability for planting each time the soil is probed at a point The method according to the invention also makes it possible to detect, and to supply indications and / or to transmit orders accordingly to the operator respectively to the control device of the planter1 not only stones, residues of harvest or slaughter, branches, twigs, stumps and hard obstacles similar to the planned planting point but also pits, puddles, mud, loose topsoil and other points which are not suitable for planting. It thus becomes possible to avoid planting plants at points which are unsuitable for them, either because they prevent good planting, or because they constitute a poor basis for growth.

L'invention apporte aussi un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé. Cet appareil comprend un dispositif de palpage supporté par un bâti, un organe de commande pour amener le dispositif de palpage en contact avec le terre, un palpeur relié au dispositif de palpage et destiné à palper la qualité de la terre, ainsi qu'un dispositif pour indiquer les changements qui ont lieu dans le palpeur,
Selon l'invention, un tel appareil est caractérisé en ce que le dispositif de palpage est pourvu d'un vibreur pour faire vibrer le palpeur et d'un instrument de mesure et d'indication pour indiquer tout changement dans la vibration du palpeur. The invention also provides an apparatus for implementing this method. This device comprises a feeler device supported by a frame, a control member for bringing the feeler device into contact with the ground, a feeler connected to the feeler device and intended to feel the quality of the soil, as well as a device to indicate the changes taking place in the probe,
According to the invention, such an apparatus is characterized in that the probing device is provided with a vibrator for vibrating the probe and with a measuring and indicating instrument to indicate any change in the vibration of the probe.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels
la figure 1 est une vue de c6té d'un appareil de palpage selon un mode de réalisation préféré pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention
la figure 2 est une représentation schématique d'un tel appareil monté sur une machine à planter
la figure 3 est le schéma synoptique d'un systbme de traitement d'impulsions électriques fournies par l'instrument de mesure et d'indication de l'appareil ; et
la figure 4 est une vue de côté partielle dlun appas reil selon un autre exemple de réalisation de l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description which follows of two nonlimiting exemplary embodiments, as well as from the appended drawings, in which
Figure 1 is a side view of a probing apparatus according to a preferred embodiment for the implementation of the method of the invention
Figure 2 is a schematic representation of such an apparatus mounted on a planting machine
FIG. 3 is the block diagram of a system for processing electrical pulses supplied by the instrument's measurement and indication instrument; and
Figure 4 is a partial side view of a device according to another embodiment of the invention.

ta figure 1 représente un dispositif de palpage l qui est supporté en haut par une queue 2 qui peut coulisser verticalement dans un tube guide 3 solidaire d'un bati 4. La queue est attachée en haut à un vérin 5 mO par un fluide de pression, qui est supporté par le bati et par lequel le dispositif de palpage peut être déplacé ver ticalement
Le dispositif de palpage 1 comporte un support 6 qui est relié à la queue 2 par des isolateurs de vibrations 6a et sur lequel est monté un vibreur 7 mu par un fluide de pression. A l'organe vibrant de ce vibreur est relié un palpeur sous forme d'une pièce conique 8 qui pénètre dans la terre et sert à en déterminer la qualité pour la plantation. Le vibreur est en outre équipé d'un instrument 9 de mesure et d'indication de vibration, lequel produit un signal électrique proportionnel à la vibration du palpeur.your figure 1 represents a feeler device l which is supported at the top by a tail 2 which can slide vertically in a guide tube 3 secured to a frame 4. The tail is attached at the top to a 5 mO jack by a pressure fluid , which is supported by the frame and by which the feeler can be moved vertically
The feeler device 1 comprises a support 6 which is connected to the tail 2 by vibration isolators 6a and on which is mounted a vibrator 7 mu by a pressure fluid. To the vibrating member of this vibrator is connected a feeler in the form of a conical piece 8 which penetrates into the ground and serves to determine the quality for planting. The vibrator is further equipped with an instrument 9 for measuring and indicating vibration, which produces an electrical signal proportional to the vibration of the probe.

La figure 2 montre l'installation d'un appareil comme celui de figure 1 sur la tête d'une machine à planter. 10 désigne un plantoir tubulaire, connu en soi, qui peut être enfoncé dans la terre par un organe de commande non représenté pour former un trou de plantation et qui peut être soulevé par cet organe à une position écartée. L'appareil de palpage est installé sur un coulisseau ll supportant le plantoir 10 et pouvant être déplacé sur une poutre 12 tirée par un tracteur pendant le processus de palpage et de plantation,
L'appareil de palpage est monté à une telle hauteur que le palpeur 8 en position abaissée pénètre dans la terre d'une profondeur sensiblement égale à la profondeur du trou à former par le plantoir.Figure 2 shows the installation of a device like that of Figure 1 on the head of a planting machine. 10 designates a tubular planter, known per se, which can be driven into the ground by a control member not shown to form a planting hole and which can be lifted by this member to a spaced position. The feeler device is installed on a slide 11 supporting the dibbler 10 and which can be moved on a beam 12 pulled by a tractor during the feeler and planting process,
The feeler device is mounted at such a height that the feeler 8 in the lowered position penetrates into the ground to a depth substantially equal to the depth of the hole to be formed by the dibber.

Le palpeur 8 est animé d'une vibration pendant sa pénétration dans la terre. La vibration mesurée par l'instrument 9 change suivant la nature de la terre avec laquelle le palpeur vient chaque fois an contact. Des valeurs de référence pour différentes natures de sol ont été établies - par des essais par exemple - et ajustées préalablement sur l'appareil, avec lesquelles est comparé le signal produit par l'instrument 9 9 chaque enfoncement du palpeur 8 dans la terre. Le résultat de cette comparaison est représentatif de l'aptitude à la plantation du point où le palpeur a été enfoncé - et où le plantoir sera enfonce ensuite si ce résultat est favorableet peut être utilisé pour actionner en conséquence l'organe de commande du plantoir. The probe 8 is animated by a vibration during its penetration into the ground. The vibration measured by the instrument 9 changes according to the nature of the earth with which the probe comes into contact each time. Reference values for different types of soil have been established - by tests for example - and previously adjusted on the device, with which the signal produced by the instrument 9 9 is compared each time the probe 8 is pressed into the ground. The result of this comparison is representative of the plantability of the point where the probe has been pressed - and where the dibber will be pressed next if this result is favorable and can be used to actuate the control member of the dibble accordingly.

La figure 3 représente schématiquement un système de traitement du signal électrique fourni par l'instrument 9 de mesure et d'indication de vibration (constitue par un indicateur d'accéleration Brouet et Kjäer 3467 par exemple). Ce signal est appliqué b un préamplificateur réglable 13 a large bande, dont le niveau de sortie pendant que le palpeur vibre librement dans l'air est ajusté, par exemple, a 1,5 V (amplitude crête crête). FIG. 3 schematically represents a system for processing the electrical signal supplied by the instrument 9 for measuring and indicating vibration (constituted by an acceleration indicator Brouet and Kjäer 3467 for example). This signal is applied to an adjustable wideband preamplifier 13, the output level of which, while the probe vibrates freely in the air, is adjusted, for example, to 1.5 V (peak to peak amplitude).

La gamme des fréquences du signal à traiter est limitée la plage désirée, de 30 1 1600 Hz par exemple, par un filtre passe-bande 14. Ce signal est ensuite appliqué à un intégrateur 16 dont la sortie commande un indicateur de valeur de seuil 19, où le signal est comparé avec des valeurs de seuil préajustées qui correspondent à des valeurs de fréquence de vibration maximale et minimale pour des conditions de plantation acceptables au point palpé par le palpeur.En cas d'atténuation du signal, jusqu'au-dessous du niveau de seuil ajusté, par exemple lorsque le palpeur vibre dans une terre trop meuble, l'indicateur 19 applique b un dispositif logique 21 un signal qui, par un commutateur de sortie marche/arrêt 22 de ce dispositif logique, empoche l'actionnement de l'organe de commande du plantoir dans le sens de la mise an terre d'un plant. Ledit commutateur de sortie étant dans ce cas amené la position arrêt, qui est la position représentée figure 3, le dispositif de commande électrique de l'organe de commande du plantoir ne reçoit pas de signal de plantation. The frequency range of the signal to be processed is limited to the desired range, from 30 1 1600 Hz for example, by a bandpass filter 14. This signal is then applied to an integrator 16 whose output controls a threshold value indicator 19 , where the signal is compared with pre-adjusted threshold values which correspond to maximum and minimum vibration frequency values for acceptable planting conditions at the point palpated by the probe. the adjusted threshold level, for example when the probe vibrates in excessively loose soil, the indicator 19 applies a signal to a logic device 21 which, by an on / off output switch 22 of this logic device, pauses actuation of the planter control member in the direction of the planting of the plant. Said output switch being in this case brought to the stop position, which is the position shown in FIG. 3, the electrical control device of the control member of the planter does not receive a planting signal.

Le signal de sortie du filtre 14 est en outre transmis à un filtre passe-haut 15 où la fréquence de base (40 Hz par exemple) du vibreur est retranchée du signal par un filtre à coupure nette. The output signal of the filter 14 is further transmitted to a high-pass filter 15 where the basic frequency (40 Hz for example) of the vibrator is subtracted from the signal by a clean cut filter.

Les composants de distorsion restants sont intégrés par un intégra teur 17, dont le signal de sortie est utilisé dans un diviseur 18 pour diviser le niveau de sortie global de l'intégrateur 16. La sortie du diviseur 18 commande un deuxième indicateur de valeur de seuil 20. Lorsque le signal produit par le vibreur devient trop d4formd, par exemple lorsque le palpeur heurte une pierre, cet indicateur de valeur de seuil transmet au dispositif logique 21 un signal qui empêche par le commutateur de sortie 22 la mise en terre d'un plant. Comme sur le premier indicateur de valeur de seuil 19, des valeurs limites ont été ajustées sur le deuxième indicateur de valeur de seuil 20, lesquelles correspondent à la déformation de vibration admissible pour des conditions de plantation encore acceptables.The remaining distortion components are integrated by an integrator 17, the output signal of which is used in a divider 18 to divide the overall output level of the integrator 16. The output of the divider 18 controls a second threshold value indicator 20. When the signal produced by the vibrator becomes too distorted, for example when the probe strikes a stone, this threshold value indicator transmits to the logic device 21 a signal which prevents the output switch 22 from grounding a plant. As on the first threshold value indicator 19, limit values have been adjusted on the second threshold value indicator 20, which correspond to the admissible vibration deformation for still acceptable planting conditions.

La vibration du palpeur peut être produite par un vibreur dlectrique, hydraulique ou pneumatique par exemple. La vibration du palpeur peut être orientée de façon appropriée et les change- ments de son intensité, de sa fréquence) de son amplitude et ainsi de suite, ou la déformation de la vibration, sont mesurés. The vibration of the probe can be produced by an electric, hydraulic or pneumatic vibrator for example. The vibration of the probe can be appropriately oriented and changes in its intensity, its frequency) in its amplitude and so on, or the deformation of the vibration, are measured.

La figure 4 montre un exemple dlun appareil selon l'invention où le dispositif de palpage 31 mesure en permanence la qualité de la terre pendant l'avance de la machine à planter. Ce dispositif comprend un palpeur 38 qui est monté sur le bati 4 par un joint d'articulation 35 et qui glisse sur la surface de la terre ou y pénètre dans une certaine mesure. Le palpeur peut être un disque, une pointe en forme de ccuteau ou une pointe conique, une pièce en forme de socle pénétrant dans le sol ou un ment analogue. Le palpeur est dans ce cas équipé lui-meme d'un vibreur 37 et d'un instrument de mesure et d'indication 39. FIG. 4 shows an example of an apparatus according to the invention where the probing device 31 continuously measures the quality of the soil during the advance of the planting machine. This device comprises a probe 38 which is mounted on the frame 4 by an articulation joint 35 and which slides on the surface of the earth or penetrates it to a certain extent. The feeler can be a disc, a knife-shaped point or a conical point, a piece in the form of a base penetrating into the ground or the like. In this case, the probe is itself equipped with a vibrator 37 and a measurement and indication instrument 39.

Les dessins et la description qui précèdent ne servent qu' illustrer l'invention. Dans leurs détails, le procédé selon l'invention et l'appareil pour sa mise en oeuvre peuvent présenter de nombreuses modifications. Ainsi, le plantoir lui-m8me peut constituer à la fois l'organe formant le trou destiné à recevoir un plant et le palpeur animé d'une vibration. Comme le palpage a lieu pendant le mouvement de la tate planteuse, le palpeur doit être conformé et doit être capable de s'éclipser pour qu'il ne ramasse pas des résidus de récolte ou d'abattage et pour qu'il ne puisse pas être endommagé. The foregoing drawings and description serve only to illustrate the invention. In their details, the method according to the invention and the apparatus for its implementation can present numerous modifications. Thus, the dibber itself can constitute both the member forming the hole intended to receive a plant and the probe animated by a vibration. As the probing takes place during the movement of the planting tate, the probe must be conformed and must be able to slip away so that it does not collect crop or slaughter residues and so that it cannot be damaged.

ta force d'enfoncement du palpeur dans la terre, la fréquence et l'amplitude de vibration etc. du palpeur et les valeurs de référence de base peuvent astre rendues variables pour que le conducteur de la machine planter ait la possibilité de les adapter au terrain. Sous sa forme la plus simple, l'instrument de mesure et d'indication peut être un simple appareil de mesure gradué qui indique visuellement au conducteur de la machine à planter la fréquence des vibrations du palpeur dans chaque cas. Si cette fréquence est comprise entre des limites acceptables, le conducteur déclenche manuellement une opération de plantation ; dans le cas contraire, il attend le résultat de la mesure de vibration au point de plantation possible suivant. how deeply the probe is driven into the earth, the frequency and amplitude of vibration, etc. of the probe and the basic reference values can be made variable so that the operator of the planting machine has the possibility of adapting them to the terrain. In its simplest form, the measuring and indicating instrument can be a simple graduated measuring device which visually indicates to the operator of the machine to plant the frequency of the probe vibrations in each case. If this frequency is between acceptable limits, the driver manually initiates a planting operation; otherwise, it awaits the result of the vibration measurement at the next possible planting point.

Claims

1. Method for palpating or pre-examining the suitability of a point provided for planting a plant by a planting machine, according to which a probe (8, 38) is driven into the ground or pressed against the earth, we measure the resistance that the earth opposes to the probe and we draw from this measurement information on the suitability or suitability of the probed point for planting, characterized in that the probe is vibrated (8s 38) , the vibration of the probe is measured while it is in contact with the soil and the vibration measured is compared with predetermined reference values proportional to the quality of the soil for planting.

2. Method according to claim 1, characterized in that the probe (8) is raised above the ground between the measurements.

3. Method according to claim 1, characterized in that the probe (38) is kept in contact with the earth between the measurements.

4. Apparatus for implementing the method according to any one of claims 1 to 3 in a planting machine for determining the suitability for planting an earth point, comprising a feeler device (1> 31) supported by a frame (4), a control member (5, 35) for bringing the feeler device into contact with the earth, a feeler (8, 38) connected to the feeler device and intended to feel the quality of the earth for planting, as well as a device for indicating changes which take place in the probe, characterized in that the probe device (1, 31) is provided with a vibrator (7, 37) for vibrating the probe ( 8 ;; 38) and an instrument (9, 39) for measuring and indicating to indicate any change in the vibration of the probe.

5, Apparatus according to claim 4, characterized in that the instrument (9, 39) for measurement and indication is connected to an electrical reference circuit (13 to 21) for the comparison of a signal produced by the instrument (9, 39) with signal limits (19, 20) corresponding to an acceptable quality of the probed earth.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the vibrator (7> 37) is connected to a probe (8) penetrating into the ground.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the probe is formed by a tubular dibbler (10) forming part of the planting machine.