FR2816166A1

FR2816166A1 - Machine robotisee de taille d'arbustes ou d'arbres tels que des arbres fruitiers

Info

Publication number: FR2816166A1
Application number: FR0014180A
Authority: FR
Inventors: Maurice Dreux
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2002-05-10
Anticipated expiration: 2020-11-06
Also published as: FR2816166B1

Abstract

L'invention concerne une machine robotisée de taille d'arbustes ou d'arbres tels que des arbres fruitiers comprenant un bâti (90) apte à être déplacé sur le sol, une nacelle (4) portée par le bâti (90) par l'intermédiaire d'un système élévateur (6) apte à déplacer ladite nacelle linéairement selon un axe vertical relativement audit bâti, un bras de taille (5) doté d'une extrémité libre portant un outil de taille (18, 19) constitué d'une lame de scie circulaire (19) et d'un moteur (18) d'entraînement en rotation de ladite lame de scie, ledit bras de taille d'une part étant monté sur la nacelle (4) par l'intermédiaire de moyens d'entraînement en rotation aptes à le faire tourner autour d'un axe vertical, et de moyens de pivotement aptes à l'incliner par rapport à un axe horizontal, et d'autre part étant doté de moyens de déploiement et de repliement relativement à la nacelle (4) aptes à entraîner un déplacement selon une trajectoire linéaire de l'outil de taille (18, 19).

Description

MACHINE ROBOTISEE DE TAILLE D'ARBUSTES OU D'ARBRES TELS
QUE DES ARBRES FRUITIERS
L'invention concerne une machine robotisée de taille d'arbustes ou d'arbres tels que des arbres fruitiers.

A l'heure actuelle, l'opération de taille des arbres fruitiers est réalisée de façon classique manuellement. Cette opération de taille qui est un des facteurs conditionnant la qualité de la future récolte et la productivité des arbres fruitiers, nécessite un soin particulier et requiert par conséquent une main d'oeuvre spécialisée. Or à l'heure actuelle, une telle main d'oeuvre s'avère de plus en plus rare et de plus en plus chère. De plus, même avec une main d'oeuvre spécialisée, les cadences de taille sont relativement faibles, et les fructifications obtenues présentent souvent un équilibre et une abondance non optimaux. Dans la pratique donc, cette opération de taille constitue un poste financièrement important du fait du coût qu'elle représente, et des fréquentes pertes de productivité qu'elle génère.

La présente invention vise à pallier ces inconvénients et à pour objectif de fournir une machine robotisée de taille permettant, moyennant la présence d'une seule personne, de tailler des arbres avec une cadence notablement élevée par rapport à la technique actuelle traditionnelle de taille.

Un autre objectif de l'invention est de fournir une machine robotisée de taille permettant d'obtenir une qualité de taille entraînant une fructification optimale.

A cet effet, l'invention vise une machine robotisée de taille comprenant : - un bâti apte à être déplacé sur le sol, - une nacelle portée par le bâti par l'intermédiaire d'un système élévateur apte à déplacer ladite nacelle linéairement selon un axe vertical relativement audit bâti, - un bras de taille doté d'une extrémité libre portant un outil de taille constitué d'une lame de scie circulaire et d'un moteur d'entraînement en rotation de ladite lame de scie, ledit bras de taille :

- étant monté sur la nacelle par l'intermédiaire de moyens d'entraînement en rotation aptes à le faire tourner autour d'un axe vertical, et de moyens de pivotement aptes à l'incliner par rapport à un axe horizontal, - étant doté de moyens de déploiement et de repliement relativement à la nacelle aptes à entraîner un déplacement selon une trajectoire linéaire de l'outil de taille, - et des moyens de commande du système élévateur, des moyens d'entraînement en rotation, de pivotement, et de déploiement et de repliement du bras de taille, disposés dans un poste de pilotage intégrant des moyens de pilotage pour le déplacement du bâti.

Une telle machine de taille comporte donc un bras de taille présentant une excellente maniabilité du fait d'une part des différentes possibilités offertes pour l'orientation et le déplacement de l'outil de taille, et d'autre part du mode de déploiement et de repliement dudit bras de taille qui conduit à le déplacer selon une trajectoire linéaire et permet ainsi de diriger de façon aisée et très précise ledit outil de taille entre les branches des arbres lors de la taille de ces derniers.

L'utilisation de cette machine de taille à titre expérimental dans un verger de pruniers a ainsi permis de constater que, moyennant une formation rapide de l'utilisateur de ladite machine, le rendement obtenu était de l'ordre de 10 à 20 arbres taillés par heure, rendement notablement supérieur à celui obtenu lors d'une taille manuelle qui est de 1 à 3 arbres par heure.

De plus, il a également été constaté que la qualité de la taille a permis d'obtenir une fructification présentant un équilibre et une abondance supérieurs à ceux obtenus avec les pruniers taillés manuellement.

Dans la pratique, l'économie en terme de main d'oeuvre et l'augmentation de la fructification qu'engendre cette machine de taille, laissent augurer que l'investissement que constitue l'achat d'une telle machine de taille peut être amorti dans une période de moins de 2 ans pour une exploitation comportant de l'ordre de 30 hectares de verger.

Selon un mode de réalisation avantageux, et en vue

d'accroître la maniabilité de l'outil de taille, cette machine de taille comprend des moyens d'entraînement en rotation de l'outil de taille autour d'un axe parallèle à l'axe de déplacement linéaire dudit outil de taille.

Toujours dans le même but, et de façon avantageuse, cette machine de taille comprend des moyens de pivotement de l'outil de taille aptes à l'incliner par rapport à un axe orthogonal à l'axe de déplacement linéaire dudit outil de taille.

Cette combinaison de mouvements qu'offre la machine de taille selon l'invention fait que le bras de taille reproduit tous les mouvement que peut effectuer un bras humain, d'où découle une très grande précision de positionnement de l'outil.

Selon un mode de réalisation avantageux, la lame de scie circulaire présente un diamètre de l'ordre de 50 cm et une denture incurvée d'une hauteur de l'ordre de 10 à 30 mm.

De plus, le moteur de l'outil de taille est avantageusement adapté pour entraîner la lame de scie circulaire à une vitesse de rotation de l'ordre de 3000 t/mn.

Il s'est en effet avéré qu'une lame de scie circulaire entraînée à une telle vitesse de rotation conduisait à obtenir une coupe franche optimale des branches, quelle que soit la grosseur de ces dernières.

Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens d'entraînement en rotation du bras de taille comprennent une colonne verticale montée rotative sur la nacelle, sur laquelle est fixée une poutre horizontale support dudit bras de taille, et des moyens d'entraînement en rotation de ladite colonne autour de son axe de révolution.

De plus, de façon avantageuse, les moyens d'entraînement en rotation de la colonne verticale comprennent deux vérins hydrauliques agencés horizontalement, alimentés en opposition et de façon à travailler en traction, et une chaîne de transmission dotée de deux brins libres chacun solidarisé à la tige d'un desdits vérins hydrauliques, et agencée pour engrener avec un pignon solidaire de la colonne verticale.

Les moyens de pivotement du bras de taille comprennent

quant à eux avantageusement une membrure interposée entre ledit bras de taille et la poutre horizontale, et montée pivotante par rapport à ladite poutre autour d'un arbre de rotation horizontal parallèle à cette poutre, et des moyens d'entraînement en rotation de ladite membrure autour de son arbre de rotation.

Par ailleurs, en vue de l'obtention d'un déplacement selon une trajectoire linéaire de l'outil de taille, et de façon avantageuse : - le bras de taille comporte au moins deux branches articulées dans le prolongement l'une de l'autre de façon à pouvoir se déployer et se replier en accordéon, dont une branche dite amont articulée sur les moyens de pivotement dudit bras de taille, et une branche dite aval dotée d'une extrémité libre portant une structure support de l'outil de taille, - les moyens de déploiement et de repliement du bras de taille comprennent des organes de déploiement et de repliement de la branche amont et des organes de transmission reliant les branches contigues et adaptés pour entraîner un déploiement et un repliement simultané desdites branches.

De plus, les organes de transmission comprennent avantageusement : - un pignon fixe en rotation porté par les moyens de pivotement, - pour chaque articulation entre deux branches un pignon libre en rotation par rapport à la branche antérieure et solidarisé en rotation sur la branche postérieure, et un pignon solidarisé en rotation sur la branche antérieure, - au niveau de l'extrémité libre de la branche aval, un pignon libre en rotation par rapport à ladite branche et solidarisé en rotation à la structure support de l'outil de taille, - et, des chaînes de transmission s'étendant le long de chacune des branches et engrénant avec le pignon fixe porté par les moyens de pivotement ou respectivement le pignon fixe porté par la branche antérieure, et avec le pignon libre en rotation porté par la branche correspondante.

A des fins de limitation de l'encombrement du bras de taille dans sa position repliée et d'optimisation de la précision du déplacement de l'outil de taille, le bras de taille comporte, en outre, avantageusement trois branches

articulées dans le prolongement les une des autres et consistant en les branches amont et aval et en une branche intermédiaire intercalée entre lesdites branches amont et aval, ladite branche intermédiaire présentant une longueur entre axes d'articulation sensiblement égale à la somme des longueurs entre axes d'articulation des branches amont et aval.

En vue de permettre de déplacer de façon très précise et aisée l'outil de taille entre les branches des arbres, la branche aval présente, en outre, avantageusement une longueur de l'ordre de la moitié de celle de la branche amont.

De plus, de façon avantageuse, les pignons disposés au niveau de chaque articulation intermédiaire sont conformés de façon à présenter une vitesse de rotation égale au double de celle des pignons disposés respectivement au niveau de l'extrémité libre de la branche aval et sur les moyens de pivotement.

Par ailleurs, en vue d'assurer une parfaite tension des chaînes de transmission, chaque branche du bras de taille est avantageusement équipée d'un tendeur, et composée de deux tronçons longitudinaux aptes à coulisser longitudinalement l'un par rapport à l'autre et dotés d'organes de blocage relatif en translation.

Le système élévateur de la nacelle comporte quant à lui avantageusement, en vue d'élever cette nacelle selon une trajectoire linéaire : - deux bras latéraux articulés respectivement sur le bâti et la nacelle et comportant chacun deux branches dites inférieure et supérieure articulées sous la forme d'un compas, - des moyens de déploiement et de repliement de la branche inférieure de chaque bras relativement au bâti, - et des organes de transmission reliant les deux branches de chaque bras et adaptés pour entraîner un déploiement et un repliement simultané desdites branches.

De plus, et de façon avantageuse, les organes de transmission du système élévateur comprennent pour chaque bras : - un pignon fixe en rotation monté sur le bâti,

- au niveau de l'articulation entre les branches, un pignon libre en rotation par rapport à la branche inférieure et solidarisé en rotation à la branche supérieure, et un pignon solidarisé en rotation sur la branche inférieure, - un pignon solidarisé en rotation à la nacelle et libre en rotation par rapport à la branche supérieure, - et deux chaînes de transmission s'étendant chacune le long d'une des deux branches, et engrénant respectivement l'une avec le pignon fixe porté par le bâti et le pignon libre en rotation de la branche inférieure, et l'autre avec le pignon fixe de la nacelle et le pignon solidarisé en rotation sur la branche inférieure.

Selon une première variante de réalisation, la machine de taille selon l'invention comprend un bâti porté par quatre roues sur lequel est installé le système élévateur de la nacelle, attelé à un tracteur agricole comportant une cabine de pilotage dans laquelle sont intégrés en regard du hayon arrière, les divers moyens de commande, et possédant un siège pivotant entre une position de route et une position de taille.

Une telle machine de taille comprend donc un élément tracté portant la nacelle, et un tracteur agricole aménagé de façon à pouvoir être conduit de façon classique et à permettre d'actionner les différents organes permettant la taille des arbres.

De plus, en vue de garantir la stabilité du bâti tracté lors des opérations de taille, ce dernier comporte avantageusement, deux longerons latéraux portés par les roues, lesdites roues étant escamotables verticalement entre une position, dite de route où elles supportent le bâti, et une position, dite de taille, où les longerons reposent sur le sol.

Par ailleurs, de façon avantageuse, le bras de taille et le système élévateur de la nacelle sont actionnés par des organes hydrauliques, et la scie circulaire actionnée par un moteur électrique, la machine de taille comprenant une centrale hydraulique embarquée sur la nacelle et une génératrice

électrique disposée sur le bâti, d'alimentation des moteurs de la centrale hydraulique et de la scie circulaire.

En vue d'augmenter la vision du conducteur du tracteur agricole lors de la taille des arbres, ce dernier comporte, en outre, avantageusement un hayon arrière prolongé en partie haute par une visière transparente.

Le tracteur agricole est également avantageusement équipé d'un moteur hydraulique auxiliaire associé à un système de clavetage apte à lui permettre d'entraîner en rotation l'arbre de transmission du pont avant et du pont arrière dudit tracteur, lors des opérations de taille.

Un tel moteur auxiliaire, lorsqu'il est claveté, permet en effet de faire avancer le tracteur à faible vitesse dans les vergers, moyennant une commande spécifique dans la cabine de pilotage, et permet donc de déplacer le tracteur sans avoir recours au moteur thermique et aux commandes classiques de conduite dudit tracteur.

Selon une seconde variante de réalisation, la machine de taille est du type autonome et automotrice et comporte un bâti porté par quatre roues motrices dont au moins deux roues directrices, son moteur thermique propre, une centrale hydraulique entraînée par le moteur thermique, et une cabine de pilotage intégrant les divers moyens de commande et les organes de pilotage.

De plus, en vue d'assurer la stabilité du bâti lors de la taille des arbres, cette machine de taille comprend avantageusement deux patins longitudinaux de stabilisation escamotables verticalement.

Par ailleurs, en vue d'augmenter le chant de vision de l'utilisateur, la cabine de pilotage est avantageusement portée par un système élévateur apte à permettre d'ajuster la position en hauteur de ladite cabine par rapport au bâti.

Dans le même but, et de façon avantageuse, le système élévateur est adapté pour permettre d'incliner la cabine de pilotage autour d'un axe horizontal transversal par rapport au bâti.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés

qui en représentent à titre d'exemples non limitatifs deux modes de réalisation préférentiels. Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue longitudinale d'une machine robotisée de taille conforme à l'invention, comportant un bâti tracté attelé à l'arrière d'un tracteur agricole, - la figure 2 est une vue longitudinale du bras de taille de cette machine de taille,

- la figure 3 est une vue de dessus de ce bras de taille, - la figure 4 est une coupe longitudinale à échelle agrandie représentant la liaison du bras de taille avec la nacelle, - la figure 5 est une coupe longitudinale partielle à échelle agrandie du bras de taille représentant l'articulation entre deux branches dudit bras de taille, - la figure 6 est une vue longitudinale à échelle agrandie de l'extrémité du bras de taille portant l'outil de taille,

- la figure 7 est une coupe partielle, par un plan horizontal A, de la nacelle représentant les moyens d'entraînement en rotation de l'outil de taille autour de ladite nacelle, - la figure 8 est une vue de détail de l'arbre moteur du tracteur, - les figures 9a, 9b et 9c sont des schémas représentant le bras de taille vu de dessus respectivement dans sa position déployée, une position intermédiaire de déploiement, et sa position repliée, - la figure 10 est un schéma représentant le bras de taille vu longitudinalement dans une des positions déployées de ce dernier, - la figure 11 est une vue longitudinale d'une machine robotisée de taille automotrice conforme à l'invention, - et la figure 12 est une coupe transversale par un plan vertical B de cette machine de taille automotrice.

Les machines robotisées de taille selon l'invention représentées respectivement aux figures 1 et 12 sont adaptées pour permettre de tailler au moyen d'un bras de taille robotisé des arbres ou arbustes, tels que

notamment des arbres fruitiers. Cette machine de taille peut, en outre, sur la base d'un concept commun, se présenter sous deux types de versions : une version destinée à être tractée (figure 1), et une version automotrice (figures 11 et 12).

En premier lieu, la machine de taille tractable représentée à la figure 1 comporte un bâti 1 doté notamment de deux longerons longitudinaux latéraux, tels que 2, portés par quatre roues telles que 3 escamotables verticalement entre deux positions : - une position, dite de route, où ces roues 3 assurent le support du bâti 1 et permettent de le déplacer notamment sur route, - une position, dite de taille, où ces roues 3 sont escamotées de façon que le bâti 1 repose sur le sol par l'intermédiaire des longerons 2 permettant de le déplacer par glissement d'un arbre à l'autre.

Cette machine de taille comporte, en outre, une nacelle 4 sur laquelle sont montés le bras de taille 5 et les moyens d'actionnement de ce dernier, décrits en détail plus loin, et portée par un système élévateur 6 apte à déplacer ladite nacelle verticalement relativement au bâti 1.

Ce système élévateur comporte deux ensembles strictement identiques disposés latéralement de part et d'autre de la nacelle 4 et adaptés pour être actionnés en synchronisme. Chacun de ces ensembles comporte un bras 6 présentant la forme d'un compas, c'est-à-dire composé de deux branches 7,8 dont les extrémités libres sont respectivement articulées sur le bâti 1 et sur la nacelle 4 autour d'axes de rotation transversaux horizontaux.

Le déploiement et le repliement de chaque bras 6 est, en outre, assuré par un vérin hydraulique 9 articulé respectivement sur la branche inférieure 7 dudit bras et sur le bâti 1.

De plus, en vue d'assurer un déplacement linéaire de la nacelle 4 selon un axe vertical, chaque bras comporte des organes de transmission constitués de : - un pignon inférieur 10 fixe par rapport au bâti 1, à l'intérieur duquel est monté rotatif l'arbre d'articulation de la branche inférieure 7 du bras 6, sur ledit bâti, - deux pignons intermédiaires tels que 11 au niveau de

l'articulation des deux branches 7, 8 du bras 6, agencés de façon identique à celle des pignons intermédiaires du bras de taille 5 décrits plus loin en référence à la figure 5, - un pignon supérieur 12 fixe par rapport à la nacelle 4, à l'intérieur duquel est monté rotatif l'arbre d'articulation de la branche supérieure 8 du bras 6, sur ladite nacelle 4, - et deux chaînes de transmission 13,14 s'étendant chacune le long d'une des branches 7,8 du bras 6, et engrénant sur les pignons respectifs disposés au niveau des extrémités desdites branches.

Le bras de taille 5 comporte quant à lui, en premier lieu, trois branches, amont 15, intermédiaire 16 et aval 17, articulées les unes dans le prolongement des autres de façon à pouvoir se déployer en accordéon entre une position repliée à l'arrière de la nacelle 4 (figure 9c), et une position déployée (figure 9a) où les dites branches s'étendent coaxialement. Ce bras de taille 5 comporte, en outre, un outil de taille 18,19 porté par une structure support s'étendant dans le prolongement de la branche aval 17.

De plus, la branche intermédiaire 16 présente une longueur entre axes d'articulation égale à la somme des longueurs entre axes d'articulation des branches amont 15 et aval 17. A titre d'exemple la longueur entre axes d'articulation de la branche intermédiaire 16 est de l'ordre de 1,50 m, celle de la branche amont 15 de l'ordre de 1 m, et celle de la branche aval 17 de l'ordre de 0, 5 m.

A des fins de simplification, ce bras de taille 5 sera décrit ci-après en considérant que les branches 15-17 s'étendent horizontalement.

En premier lieu, chacune de ces branches 15-17 se compose longitudinalement de deux tronçons 20,21 aptes à venir s'emboîter l'un dans l'autre : - un tronçon amont 20, de plus grande longueur, constitué d'un profilé creux, et dont les faces supérieure et inférieure sont percées chacune en regard d'une lumière oblongue 22,23 ménagée à proximité de son extrémité aval, - et un tronçon aval 21 doté d'une portion mâle 2 la

d'emboîtement dans le tronçon amont 20, percée d'un alésage vertical agencé pour déboucher dans les lumière oblongues 22, 23 dudit tronçon amont.

Cette disposition a pour but de permettre, moyennant un blocage relatif ultérieur au moyen d'un système vis-écrou 24 d'ajuster la longueur de chaque branche 15-17 afin de permettre de régler la tension des organes de transmission décrits plus loin.

Les tronçons amont 20 de chaque branche 16-17 comportent, en outre, une extension de liaison avec la branche antérieure, constituée d'une platine 25 conférant à l'extrémité dudit tronçon amont la forme d'un L, ladite platine étant percée à un orifice logeant un roulement 26.

Les tronçons aval 21 des branches amont 15 et intermédiaire 16 comportent quant à eux, un arbre vertical formé de deux portions d'arbres 27a, 27b, s'étendant en saillie respectivement par rapport aux faces supérieure et inférieure desdits tronçon aval, la portion d'arbre inférieure 27b étant adaptée pour venir se loger à l'intérieur du roulement 26 de la branche 16,17 postérieure.

De façon similaire, en vue de la liaison du bras de taille 5 avec la nacelle 4, cette dernière comporte une membrure transversale 28 pourvue d'un arbre vertical formé de deux portions d'arbre 29a, 29b s'étendant en sous face et au dessus de ladite membrure, la portion d'arbre inférieure 29b étant adapté pour venir se loger à l'intérieur du roulement 26 de la branche amont 15.

De plus, le tronçon amont 20 de cette branche amont 15 est également prolongé d'une seconde platine supérieure 30 formant une chape avec la platine inférieure 25, ladite platine supérieure étant percée d'une lumière logeant un roulement 31 à l'intérieur duquel s'étend la portion d'arbre supérieur 29a de la membrure transversale 28 (il est à noter à cet effet qu'une des platines 25,30 de la branche amont 15, ou l'une des portions d'arbre 29a, 29b de la membrure transversale 28 doit être prévue démontable en vue d permettre le montage).

Le déploiement et le repliement du bras de taille 5 sont assurés par un vérin hydraulique 32 agencé horizontalement, dont la tige est articulée sur la branche amont 15 dudit bras de taille, et dont le corps forme un

compas s'étendant à l'arrière de la membrure transversale 28, avec un profilé 33 dont l'extrémité libre est articulée sur ladite membrure transversale.

De plus, en vue d'entraîner l'extrémité aval de la branche aval 17 et la structure support de l'outil de taille 18,19 selon un axe de déplacement en translation linéaire, le bras de taille 5, comporte, tel que représenté aux figures 4 à 6, des organes de transmission constitués de : - un pignon amont 34 solidaire de la portion d'arbre supérieure 29a de la membrure transversale 28, - des moyens de blocage en rotation et d'ancrage du pignon amont 34 relativement à la membrure transversale 28, comprenant un pignon 35 superposé et solidaire dudit pignon amont, et relié par une chaîne de transmission 36 à un pignon fixe 37 solidaire de ladite membrure transversale, - au niveau de chaque articulation intermédiaire respectivement entre branches amont 15 et intermédiaire 16 et branches intermédiaire 16 et aval 17 : - un premier pignon intermédiaire 38, dit rotatif, monté rotatif par l'intermédiaire d'un roulement 39 autour de la portion d'arbre supérieur 27a du tronçon aval 21 de la branche 15,16 antérieure de cette articulation, et solidaire en rotation d'un axe fileté 40 s'étendant en saillie par rapport à la face supérieure du tronçon amont 20 de la branche postérieure 16,17 de ladite articulation.

- et un second pignon intermédiaire 41, dit fixe, solidaire en rotation de la portion d'arbre supérieure 27a du tronçon aval 21 de la branche 15,16 antérieure de cette articulation.

- un pignon aval 42 solidaire en rotation d'un arbre vertical 43 dispose au niveau de l'extrémité de la branche aval 17, en saillie par rapport à la face supérieure de cette dernière, ledit arbre vertical étant d'une part solidaire en rotation de la structure support de l'outil de taille 18,19, et d'autre part monté rotatif par l'intermédiaire de roulements 44,45 par rapport à la branche aval 17.

- et trois chaînes de transmission 46-48 s'étendant chacune le long d'une branche 15-17 du bras de taille 5 et engrénant respectivement :

- pour la chaîne de transmission 46 du bras amont 15, sur le pignon amont 34 et le pignon intermédiaire rotatif 38 de la première articulation, - pour la chaîne de transmission 47 de la branche intermédiaire 16, sur le pignon fixe 41 de la première articulation et le pignon rotatif 38 de la seconde articulation, - et pour la chaîne de transmission 48 de la branche aval 17, sur le pignon fixe 41 de la seconde articulation et le pignon aval 42.

De plus, trois tendeurs 49-51 s'étendant chacun le long d'une branche 15-17, permettent d'ajuster la tension des chaînes de transmission 46-48, dans la position déverrouillée des systèmes vis-écrou 24 de blocage du tronçon amont 20 et du tronçon aval 21 de la branche 15-17 correspondante.

La structure support de l'outil de taille 18,19 de ce bras de taille 5 comporte quant à elle, en premier lieu, une platine support 52 solidarisée sur l'extrémité de l'arbre 43 de façon à s'étendre dans le prolongement aval de ce dernier.

Cette platine 52 est prolongée par une aile postérieure verticale 53 sur laquelle est monté un moteur hydraulique 54 d'entraînement en rotation d'un arbre horizontal 55 agencé pour s'étendre parallèlement à l'axe du bras de taille 5, dans la position déployée de ce dernier, et monté rotatif à l'intérieur de deux roulements tels que 56 portés par ladite platine.

Cette structure support comporte, en outre, une équerre support 57 solidaire de l'extrémité de l'arbre moteur 55 et agencée de façon qu'une de ses ailes 57a s'étende horizontalement dans le prolongement dudit arbre moteur, la deuxième aile 57b s'étendant verticalement et étant solidarisée à cet arbre moteur 55.

De plus, cette structure support comprend une seconde équerre support 58 présentant une aile verticale 58a articulée au niveau de son extrémité libre supérieure sur l'extrémité libre de l'aile horizontale 57a de la première équerre 57, et dont l'aile horizontale 58b sert de base de support de l'outil de taille 18,19.

Cette structure support comporte, par ailleurs, des moyens

de basculement de la seconde équerre 58 relativement à la première équerre 57 aptes à faire pivoter ladite seconde équerre autour de son axe d'articulation horizontal orthogonal à l'axe longitudinal de l'arbre moteur 55.

Ces moyens de basculement comprennent un vérin hydraulique 59 dont le corps est porté par l'aile verticale 57b de la première équerre 57 et dont la tige est articulée sur l'aile verticale 58a de la seconde équerre 58.

L'outil de taille de ce bras de taille 5 comporte, enfin, un moteur électrique 18 monté sur la base 58b de la seconde équerre 58, de façon que son arbre moteur s'étende verticalement dans la position rétractée du vérin hydraulique 59, et une lame de scie circulaire 19 montée sur ledit arbre moteur.

A titre d'exemple, cette lame de scie circulaire 19 présente un diamètre de 50 cm et comporte des dents incurvées en forme de"virgule" d'une hauteur de 10 à 30 mm. De plus, la moteur électrique 18 est adapté pour entraîner cette lame 19 avec une vitesse de rotation de l'ordre de 3000 t/mn.

Le bras de taille 5 et la structure support 52-59 ci-dessus décrits permettent de : - déplacer linéairement l'outil de taille 18-19 à l'arrière de la nacelle 4, - faire tourner de 360'cet outil de taille 18-19 autour d'un axe parallèle à l'axe du bras de taille 5 dans la position déployée de ce dernier, - faire pivoter d'un angle de l'ordre de 700 l'outil de taille 18-19 autour d'un axe orthogonal à l'axe du bras de taille 5 dans la position déployée de ce dernier.

La nacelle 4 comporte, en outre, des moyens de basculement du bras de taille 5 aptes à le faire pivoter autour d'un axe horizontal orthogonal à l'axe dudit bras de taille dans sa position déployée.

Tel que représenté aux figures 2 et 3, ces moyens de basculement comprennent une poutre transversale 60 par rapport à laquelle la membrure transversale 28 est montée pivotante autour d'un arbre transversal horizontal 61.

De plus, ces moyens de basculement comprennent un vérin

hydraulique 62 disposé de façon à entraîner le pivotement de la membrure 28 par l'intermédiaire d'un tirant 63 s'étendant entre la tige dudit vérin et ladite membrure transversale.

La nacelle 4 comporte, par ailleurs, des moyens d'entraînement en rotation du bras de taille 5 autour d'un axe vertical aptes à faire tourner l'outil de taille 18-19 autour de ladite nacelle.

A cet effet, la nacelle 4 comporte, en premier lieu, une colonne verticale 64 montée rotative par l'intermédiaire de roulements tels que 65 autour d'un axe vertical, et sur laquelle est solidarisée la poutre transversale 60.

Il est à noter, en outre, que tel que représenté à la figure 2, en vue de permettre cette rotation tout en permettant le pivotement du bras de taille 5 autour d'un axe horizontal, le corps du vérin hydraulique 62 commandant ce pivotement est articulé sur un pivot à axe horizontal 66 libre par rapport à la nacelle 4, relié par deux tirants 67,68, respectivement à la poutre transversale 60 et à la colonne verticale 64.

Tel que représenté à la figure 7, les moyens d'entraînement en rotation de la colonne verticale 64 comportent, par ailleurs, un pignon 69 à axe vertical solidaire de cette colonne 64, vers l'extrémité supérieure de cette dernière, un chaîne de transmission non fermée 70 engrénant sur ledit pignon, et dont l'extrémité de chaque brin longitudinal est solidarisée à la tige d'un vérin hydraulique double effet 71,72, lesdits vérins hydrauliques étant montés en opposition et adaptés pour travailler en traction.

De plus, un pignon de tension tel que 80 est appliqué extérieurement contre chacun des brins de la chaîne de transmission 70, au voisinage du pignon 69.

En vue de l'actionnement des divers vérins et moteurs cidessus décrits, la machine robotisée de taille comporte, par ailleurs, une génératrice électrique 73 entraînée au moyen de la prise de force du tracteur et disposée sur le bâti 1, et destinée, en premier lieu, à l'alimentation du moteur 18 de la lame de scie circulaire 19.

Cette machine de taille comporte, en outre, une centrale hydraulique 74 embarquée sur la nacelle 4, dont le moteur 75 est alimenté

électriquement au moyen de la génératrice électrique 73, ladite centrale hydraulique étant reliée aux divers éléments hydrauliques par l'intermédiaire d'un distributeur 76.

Le tracteur 77 auquel est attelé le bâti 1 comporte quant à lui quelques aménagements spécifiques par rapport à un tracteur agricole classique.

En premier lieu, tel que représenté à la figure 1, il comporte une visière transparente 78 ménagée en partie haute du hayon arrière de la cabine 79 et permettant au conducteur de bien visualiser l'outil de taille 18,19 lors des manoeuvres de ce dernier.

De plus, ce tracteur 77 comporte bien sûr un poste de conduite aménagé, du type conventionnel dérivé de celui d'une chargeusepelleteuse permettant sa conduite sur route et l'actionnement de divers éléments de la machine de taille.

Enfin, tel que représenté à la figure 8, ce tracteur 77 comporte un moteur hydraulique auxiliaire 81 d'entraînement en rotation, par l'intermédiaire d'une clavette 83 amovible, de l'arbre de transmission 82 du pont avant et du pont arrière dudit tracteur, et dont l'arbre moteur est relié audit arbre de transmission par un ensemble chaîne/pignons.

La machine représentée aux figures 11 et 12 consiste quant à elle en une machine de taille automotrice. Cette machine comporte un bâti 90 du type bâti de tracteur doté des divers équipements classiques pour le rendre auto-moteur et autonome : moteur thermique 91b et son réservoir 91a, quatre roues motrices tells que 92 dont au moins deux roues directrices, centrale hydraulique 93 et son réservoir, entraînée par le moteur thermique 91b.

Cette machine de taille comporte, en outre, deux patins latéraux longitudinaux tels que 94, de stabilisation. Chacun de ces patins de stabilisation 94 est relié au bâti 90 par un vérin hydraulique 95 agencé verticalement sous ledit bâti, à mi-longueur dudit patin de stabilisation.

De plus, chaque patin de stabilisation 94 comporte, au niveau de chacune de ses extrémités longitudinales, une colonne de guidage telle que 96 montée coulissante dans une glissière verticale 97 solidaire du bâti 90.

Cette machine de taille comporte, par ailleurs, une nacelle 4 portée par un système élévateur 6 et sur laquelle est monté un bras de taille 5, lesdits éléments étant similaires à ceux décrits ci-dessus en référence aux figures
1 à 7. Les seules différences résident dans le fait que la centrale hydraulique 93 n'est pas embarquée dans la nacelle 4, et que le moteur 18 d'actionnement de la lame de scie circulaire 19 est un moteur hydraulique.

Cette machine de taille comporte enfin, une cabine de pilotage 98 surélevée par rapport au bâti 90.

Cette cabine de pilotage 98 est portée par deux jambes latérales telles que 99 articulées respectivement sur ladite cabine de pilotage et sur le bâti 90, autour d'axes transversaux, c'est-à-dire orthogonaux au sens de déplacement de la machine de taille, le pivotement desdites jambes et par conséquent le réglage de la hauteur et de la position longitudinale de la cabine de pilotage 98 relativement au bâti 90 étant assuré par deux vérins hydrauliques tels que 100 articulés chacun sur une des jambes 99 et sur ledit bâti.

De plus, deux autres vérins hydrauliques tels que 101 articulés chacun respectivement sur une jambe 99 et sur la cabine de pilotage 98 permettent d'ajuster l'inclinaison de cette cabine de pilotage 98 lors des opérations de taille.

Les machines de taille robotisées ci-dessus décrites permettent, moyennant la présence d'une seule personne de tailler des arbres ou arbustes avec une grande précision et avec une cadence très élevée, de l'ordre de 10 à 20 arbres par heure.

De plus, il est à noter que moyennant l'adaptation de l'outil de taille, consistant notamment à adjoindre deux autres lames de scie circulaire disposées de façon à former un triangle avec la lame de scie, de telles machines peuvent avantageusement être utilisées pour l'élagage notamment forestier.

Claims

REVENDICATIONS

1/-Machine robotisée de taille d'arbustes ou d'arbres tels que des arbres fruitiers caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison : - un bâti (1 ; 90) apte à être déplacé sur le sol, - une nacelle (4) portée par le bâti (1 ; 90) par l'intermédiaire d'un système élévateur (6) apte à déplacer ladite nacelle linéairement selon un axe vertical relativement audit bâti, - un bras de taille (5) doté d'une extrémité libre portant un outil de taille (18,19) constitué d'une lame de scie circulaire (19) et d'un moteur (18) d'entraînement en rotation de ladite lame de scie, ledit bras de taille : - étant monté sur la nacelle (4) par l'intermédiaire de moyens d'entraînement en rotation (64,65, 69-72) aptes à le faire tourner autour d'un axe vertical, et de moyens de pivotement (60-63) aptes à l'incliner par rapport à un axe horizontal, - étant doté de moyens (32,34, 38,41, 42,46-48) de déploiement et de repliement relativement à la nacelle (4) aptes à entraîner un déplacement selon une trajectoire linéaire de l'outil de taille (18,19), - et des moyens de commande du système élévateur (6), des moyens d'entraînement en rotation (64,65, 69-72), de pivotement (60-63), et de déploiement et de repliement (32,34, 38,41, 42,46-48) du bras de taille (5), disposés dans un poste de pilotage (79 ; 98) intégrant des moyens de pilotage pour le déplacement du bâti (1 ; 90).

2/-Machine de taille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (54,55) d'entraînement en rotation de l'outil de taille (18,19) autour d'un axe parallèle à l'axe de déplacement linéaire dudit outil de taille.

3/-Machine de taille selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (59) de pivotement de l'outil de taille (18,18) aptes à l'incliner par rapport à un axe orthogonal à l'axe de déplacement linéaire dudit outil de taille.

4/-Machine de taille selon l'une des revendication 1 à 3,

caractérisée en ce que la lame de scie circulaire (19) présente un diamètre de l'ordre de 50 cm et une denture incurvée d'une hauteur de l'ordre de 10 à 30 mm.

5/-Machine de taille selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le moteur (18) de l'outil de taille est adapté pour entraîner la lame de scie circulaire (19) à une vitesse de rotation de l'ordre 3000 t/mn.

6/-Machine de taille selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement en rotation du bras de taille (5) comprennent une colonne verticale (64) montée rotative sur la nacelle (4), sur laquelle est fixée une poutre horizontale (60) support dudit bras de taille, et des moyens (69-72) d'entraînement en rotation de ladite colonne autour de son axe de révolution.

7/-Machine de taille selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement en rotation de la colonne verticale (64) comprennent deux vérins hydrauliques (71,72) agencés horizontalement, alimentés en opposition et de façon à travailler en traction, et une chaîne de transmission (70) dotée de deux brins libres chacun solidarisé à la tige d'un desdits vérins hydrauliques, et agencée pour engrener avec un pignon (69) solidaire de la colonne verticale (64).

8/-Machine de taille selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que les moyens de pivotement du bras de taille (5) comprennent une membrure (28) interposée entre ledit bras de taille et la poutre horizontale (60), et montée pivotante par rapport à ladite poutre autour d'un arbre de rotation horizontal (61) parallèle à cette poutre (60), et des moyens (62) d'entraînement en rotation de ladite membrure autour de son arbre de rotation (61).

9/-Machine de taille selon l'un des revendications précédentes, caractérisée en ce que : - le bras de taille (5) comporte au moins deux branches (15-17) articulées dans le prolongement l'une de l'autre de façon à pouvoir se déployer et se replier en accordéon, dont une branche (15) dite amont articulée sur les moyens de pivotement dudit bras de taille, et une branche (17) dite aval dotée d'une extrémité libre portant une structure (52 ; 57,58) support de l'outil de

taille (18, 19), - les moyens de déploiement et de repliement du bras de taille (5) comprennent des organes (32) de déploiement et de repliement de la branche amont (15) et des organes de transmission (34, 38, 41,42, 46-48) reliant les branches (15-17) contigues et adaptés pour entraîner un déploiement et un repliement simultané desdites branches.

10/-Machine de taille selon la revendication 9, caractérisée en ce que les organes de transmission comprennent : - un pignon (34) fixe en rotation porté par les moyens de pivotement, - pour chaque articulation entre deux branches (15-16 ; 16- 17) un pignon (38) libre en rotation par rapport à la branche antérieure (15,16) et solidarisé en rotation sur la branche postérieure (16,17), et un pignon (41) solidarisé en rotation sur la branche antérieure (15,16), - au niveau de l'extrémité libre de la branche aval (17), un pignon (42) libre en rotation par rapport à ladite branche et solidarisé en rotation à la structure (52, 57, 58) support de l'outil de taille (18,19), - et, des chaînes de transmission (46-48) s'étendant le long de chacune des branches (15-17) et engrénant avec le pignon fixe (34) porté par les moyens de pivotement ou respectivement le pignon fixe (41) porté par la branche antérieure, et avec le pignon libre en rotation (38,42) porté par la branche correspondante.

11/-Machine de taille selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que le bras de taille (5) comporte trois branches (15-17) articulées dans le prolongement les une des autres et consistant en les branches amont (15) et aval (17) et en une branche intermédiaire (16) intercalée entre lesdites branches amont et aval, ladite branche intermédiaire présentant une longueur entre axes d'articulation sensiblement égale à la somme des longueurs entre axes d'articulation des branches amont (15) et aval (17).

12/-Machine de taille selon la revendication 11, caractérisée en ce que la branche aval (17) présente une longueur sensiblement égale à la moitié de celle de la branche amont (15).

13/-Machine de taille selon l'une des revendications 10 ou 12, caractérisée en ce que les pignons (38, 41) disposés au niveau de chaque articulation intermédiaire sont conformés de façon à présenter une vitesse de rotation égale au double de celle des pignons (34,42) disposés respectivement au niveau de l'extrémité libre de la branche aval (17) et sur les moyens de pivotement (60).

14/-Machine de taille selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisée en ce que chaque branche (15-17) du bras de taille (5) est équipée d'un tendeur (49-51), et composée de deux tronçons longitudinaux (20, 21) aptes à coulisser longitudinalement l'un par rapport à l'autre et dotés d'organes (24) de blocage relatif en translation.

15/-Machine de taille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le système élévateur de la nacelle (4) comporte : - deux bras latéraux (6) articulés respectivement sur le bâti (1 ; 90) et la nacelle (4) et comportant chacun deux branches dites inférieure (7) et supérieure (8) articulées sous la forme d'un compas, - des moyens (9) de déploiement et de repliement de la branche (7) inférieure de chaque bras (6) relativement au bâti (1 ; 90), - et des organes de transmission (10-14) reliant les deux branches (7,8) de chaque bras (6) et adaptés pour entraîner un déploiement et un

repliement simultané desdites branches.

16/-Machine de taille selon la revendication 15, caractérisée en ce que les organes de transmission du système élévateur comprennent pour chaque bras (6) :

- un pignon (10) fixe en rotation monté sur le bâti (1 ; 90), - au niveau de l'articulation entre les branches (7, 8), un pignon (11) libre en rotation par rapport à la branche inférieure (7) et solidarisé en rotation à la branche supérieure (8), et un pignon (11) solidarisé en rotation sur la branche inférieure (7), - un pignon (12) solidarisé en rotation à la nacelle (4) et libre en rotation par rapport à la branche supérieure (8),

- et deux chaînes de transmission (13, 14) s'étendant chacune le long d'une des deux branches (7, 8), et engrénant respectivement l'une avec le pignon fixe (10) porté par le bâti (1 ; 90) et le pignon libre en rotation (11) de la branche inférieure (7), et l'autre avec le pignon fixe (12) de la nacelle (4) et le pignon solidarisé en rotation sur la branche inférieure (7).

17/-Machine de taille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un bâti (1) porté par quatre roues (3) sur lequel est installé le système élévateur (6) de la nacelle (4), attelé à un tracteur agricole (77) comportant une cabine de pilotage (79) dans laquelle sont intégrés, en regard du hayon arrière, les divers moyens de commande, et possédant un siège pivotant entre une position de route et une position de taille.

18/-Machine de taille selon la revendication 17, caractérisé en ce que le bâti (1) comporte deux longerons (2) latéraux portés par les roues (3), lesdites roues étant escamotables verticalement entre une position, dite de route où elles supportent le bâti (1), et une position, dite de taille, où les longerons (2) reposent sur le sol.

19/-Machine de taille selon l'une des revendications 17 ou 18, caractérisée en ce que le bras de taille (5) et le système élévateur (6) de la nacelle (4) sont actionnés par des organes hydrauliques, et la scie circulaire (19) actionnée par un moteur électrique (18), ladite machine comprenant une centrale hydraulique (74) embarquée sur la nacelle (4) et une génératrice électrique (73) disposée sur le bâti (1), d'alimentation des moteurs (18,75) de la centrale hydraulique (74) et de la scie circulaire (19).

20/-Machine de taille selon l'une des revendications 17 à 19, caractérisée en ce que le tracteur agricole (77) comporte un hayon arrière prolongé en partie haute d'une visière transparente (78).

21/-Machine de taille selon l'une des revendications 17 à 20, caractérisée en ce que le tracteur agricole (77) comprend un moteur hydraulique auxiliaire (81) associé à un système de clavetage (83) apte à lui permettre d'entraîner en rotation l'arbre de transmission (82) du pont avant et du pont arrière dudit tracteur, lors des opérations de taille.

22/-Machine de taille selon l'une des revendications 1 à

16, caractérisée en ce quelle comporte un bâti (90) porté par quatre roues motrices (92) dont au moins deux roues directrices, son moteur thermique (91b) propre, une centrale hydraulique (93) entraînée par le moteur thermique (91b), et une cabine de pilotage (98) intégrant les divers moyens de commande et les organes de pilotage.

23/-Machine de taille selon la revendication 22, caractérisée en ce qu'elle comprend deux patins longitudinaux (94) de stabilisation escamotables verticalement.

24/-Machine de taille selon l'une des revendications 22 ou 23, caractérisée en ce que la cabine de pilotage (98) est portée par un système élévateur (99,100, 101) apte à permettre d'ajuster la position en hauteur de ladite cabine par rapport au bâti.

25/-Machine de taille selon la revendication 24, caractérisée en ce que le système élévateur (99-101) est adapté pour permettre d'incliner la cabine de pilotage (98) autour d'un axe horizontal transversal par rapport au bâti (90).