FR3097096A1 - Machine pour la récolte de racines, comprenant un moyen de réglage automatique de l’unité de récolte - Google Patents
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Abstract
Machine pour la récolte de racines, comprenant un moyen de réglage automatique de l’unité de récolte Machine pour la récolte de racines (4) plantées dans la terre (2) et disposées en rangées, comprenant : — une unité de récolte (52) qui est conçue pour creuser le sol dans lequel les racines sont plantées à une profondeur de creusement (GT) afin de sortir les racines de la terre, — des moyens de réglage de la profondeur de creusement (70) conçus pour régler la profondeur à laquelle l’unité de récolte creuse pour sortir les racines de la terre, — des moyens de détection de corps de racines conçus pour déterminer ou détecter au moins une partie de la betterave se trouvant sous terre et — des moyens de contrôle (74) conçus pour contrôler les moyens de réglage de la profondeur de creusement en fonction de la partie de la betterave déterminée ou détectée par les moyens de détection de corps de racines. Figure pour l'abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne une machine pour la récolte de racines qui sont plantées dans la terre et sont alignées en rangées.
Les racines sont des légumes racines, par exemple des raves, plus particulièrement des betteraves sucrières.
Pour la récolte de rangées de racines, lorsqu’elles sont mûres, qui sont disposées en rangées longitudinales, plus particulièrement des betteraves sucrières, la machine décrite dans le document EP-B1-1772050 présente successivement, à partir de l’avant, des roues de guidage, une unité d’effeuillage pour la majeure partie des feuilles, une unité de coupe horizontale pour la tête des betteraves, afin d’éliminer les feuilles restantes et de scalper la betterave, et une unité de récolte qui creuse la terre en dessous des betteraves afin de les prélever, d’éliminer la terre et de les transporter vers un moyen de stockage.
L’unité de récolte qui suit l’unité de coupe, comprend un positionnement en hauteur qui dépend du plan de la lame de coupe de façon à ce que le sol soit creusé à une hauteur prédéterminée par rapport au plan de coupe. La profondeur de creusement du sol est ainsi optimisée pour les racines qui présentent une hauteur standard.
Cependant, ce type de réglage du plan de l’unité de récolte n’est pas optimal dans tous les cas. Plus particulièrement, lorsque les racines sont plus petites et présentent une hauteur réduite ou lorsqu’une racine est absente, la terre est creusée trop profond ou inutilement avec une consommation de carburant trop élevée pour l’entraînement de la machine. Inversement, lorsque les racines sont plus grosses et présentent une hauteur plus importante, il existe un risque d’endommager leur base et de perdre une partie de la récolte si le creusement n’a pas été effectué assez profond.
Le brevet EP3119182 décrit également une machine pour la récolte de légumes racines. Cette machine comprend des moyens pour le réglage de la profondeur de récolte en fonction de la pointe supérieure de la racine.
La présente invention a pour but de rendre encore plus efficace le processus de récolte de légumes racines.
La présente invention a plus particulièrement pour objectif de remédier aux inconvénients de l’état de la technique.
Pour cela, elle propose une machine pour la récolte de racines plantées dans la terre et alignées en rangées, comprenant une unité de récolte conçue pour creuser le sol dans lequel les racines sont plantées à une profondeur de creusement afin de sortir les racines de la terre, des moyens de réglage de la profondeur de creusement conçus pour régler la profondeur à laquelle l’unité de récolte creuse pour sortir les racines de la terre, des moyens de détection des corps de racines conçus pour déterminer ou détecter au moins une partie de la betterave qui se trouve sous la terre, des moyens de contrôle conçus pour contrôler les moyens de réglage de la profondeur de creusement en fonction de la partie de la betterave déterminée ou détectée par les moyens de détection des corps de racines.
Un avantage de cette machine de récolte est que, en fonction de la position de la pointe inférieure de la racine, l’unité de récolte est amenée à une hauteur optimale afin de sortir du sol la plus grande partie du corps de racine sans creuser inutilement profond.
La détermination de la position de la pointe inférieure de la racine permet donc un contrôle de la profondeur de l’unité de récolte plus précis que dans l’état de la technique.
Cela garantit ainsi un creusement optimal du sol, ce qui permet également de réduire la consommation de carburant grâce à un creusement moins profond lorsque la racine est haute ou petite et cela réduit les risques d’un endommagement des racines par un creusement plus profond, lorsque la racine est profonde ou grande.
La machine de récolte de racines selon la présente invention peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles de manière quelconque, tant que cela est possible techniquement.
De manière avantageuse, la machine peut présenter, dans une combinaison quelconque, une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- les moyens de détection des corps de racines comprennent des moyens de détection des pointes de racines conçus pour déterminer la position de la pointe inférieure de la racine,
- les moyens de contrôle sont conçus pour contrôler les moyens de réglage de la profondeur de creusement en fonction de la position, déterminée par les moyens de détection des pointes de racines, de la pointe inférieure de la racine ;
- les moyens de détection des pointes de racines comprennent :
des premiers moyens de détection conçus pour détecter au moins une partie aérienne de la racine, plus particulièrement pour déterminer la forme et/ou les dimensions de la partie aérienne de la racine,
des premiers moyens de conversion conçus pour déterminer la position de la pointe inférieure de la racine en fonction de la partie aérienne détectée par les premiers moyens de détection, plus particulièrement de la forme et/ou des dimensions de la partie aérienne de la racine, plus particulièrement par calcul, extrapolation et/ou estimation ;
- les premiers moyens de détection comprennent des capteurs mécaniques et/ou des capteurs optiques et/ou des capteurs électriques ;
- les premiers moyens de conversion comprennent des moyens de calcul conçus pour déterminer, plus particulièrement estimer, à partir des grandeurs capturées par les premiers moyens de détection, la position de la pointe inférieure de la racine ;
- les moyens de détection de pointes de racines comprennent :
des deuxièmes moyens de détection conçus pour détecter au moins une partie souterraine de la racine, plus particulièrement afin de détecter la forme et/ou les dimensions de la partie souterraine de la racine,
des deuxièmes moyens de conversion conçus pour déterminer la position de la pointe inférieure de la racine en fonction de la partie souterraine de la racine détectée par les deuxièmes moyens de détection, plus particulièrement de la forme et/ou des dimensions détectées de la partie souterraine de la racine, plus particulièrement par détection directe, par calcul, par extrapolation et/ou par estimation ;
- les deuxièmes moyens de détection comprennent des capteurs optiques et/ou des capteurs électriques, plus particulièrement dans lesquels les deuxièmes moyens de détection comprennent des capteurs capacitifs, des capteurs à rayons X, des capteurs à ultra-sons, des capteurs LASER et/ou des capteurs RADAR ;
- les deuxièmes moyens de conversion comprennent des moyens de calcul conçus pour déterminer, plus particulièrement estimer, à partir des grandeurs capturées par les moyens de détection, la position de la pointe inférieure de la racine,
- la machine comprend en outre :
une unité de coupe pour la coupe de la tête de la racine dans un plan de coupe, dans laquelle l’unité de coupe comprend une lame de coupe et un guidage de coupe,
dans laquelle le guidage de coupe est un moyen de réglage automatique du plan de la lame de coupe en fonction de la hauteur de la pointe supérieure 10 de la racine correspondante,
dans laquelle l’unité de coupe est suivie de l’unité de récolte,
dans laquelle l’unité de récolte est conçue pour creuser le sol sous les racines à une hauteur de récolte (H), plus particulièrement à une hauteur relative, en dessous du plan de coupe de la racine,
dans laquelle la machine comprend un troisième moyen de détection conçu pour détecter la hauteur de la pointe supérieure de la racine et
la machine comprend un moyen de réglage de la hauteur de récolte (H) de l’unité de récolte par rapport au plan de coupe en fonction de cette hauteur ;
- le troisième moyen de détection détermine la durée de passage du guidage de coupe au-dessus de la pointe supérieure, ce qui permet au moyen de réglage de régler la hauteur de récolte (H) de l’unité de récolte par rapport au plan de coupe en fonction de cette hauteur et de cette durée de passage au-dessus de la pointe supérieure de la racine ;
- la lame de coupe st montée sur un bras porteur articulé qui est dévié pendant le passage du guidage de coupe au-dessus de la racine,
et le troisième moyen de détection comprend un capteur d’angle qui est conçu pour mesurer la déviation du bras porteur.
- le moyen de réglage de la hauteur de récolte (H) comprend un vérin, plus particulièrement un vérin hydraulique qui est contrôlé par une unité de commande électronique ;
- comprenant un dispositif permettant au conducteur de fixer, pour chaque rangée, un plan moyen de l’unité de récolte avant son réglage automatique par le moyen de réglage.
Est également divulgué un procédé de fonctionnement pour la récolte de racines plantées dans la terre et disposées en rangées,
comprenant
- une étape de récolte dans laquelle le sol dans lequel les racines sont plantées est creusé à une profondeur de creusement (GT) afin de sortir les racines de la terre,
- une étape de réglage de la profondeur de creusement dans laquelle est réglée la profondeur à laquelle l’étape de récolte creuse afin de sortir les racines de la terre,
- une étape de détection de corps de racine dans laquelle au moins une partie de la rave qui se trouve sous la terre est déterminé ou détectée,
- une étape de contrôle dans laquelle la profondeur de creusement est contrôlée en fonction des parties de la rave déterminée ou détectée par l’étape de détection de corps de racine.
De manière avantageuse, le procédé divulgué comprend une ou plusieurs des étapes suivantes :
- l’étape de détection de corps de racine comprend une étape de détection de pointe de racine dans laquelle la position de la pointe inférieure de la racine est déterminée,
- l’étape de contrôle comprend un contrôle de l’étape de réglage de la profondeur de creusement en fonction de la position de la pointe inférieure de la racine déterminée dans l’étape de détection de pointe de racine ;
- l’étape de détection de pointe de racine comprend :
une première étape de détection dans laquelle au moins une partie aérienne de la racine est détectée, plus particulièrement dans laquelle la forme et/ou les dimensions de la partie aérienne de la racine sont déterminées,
une première étape de conversion dans laquelle la position de la pointe inférieure de la racine est déterminée en fonction de la partie aérienne détectée par la première étape de détection, plus particulièrement la forme et/ou les dimensions déterminées de la partie aérienne de la racine, plus particulièrement par calcul, extrapolation et/ou estimation ;
- dans lequel la première étape de détection utilise des capteurs mécaniques et/ou des capteurs électriques ;
- dans lequel la première étape de conversion comprend une étape de calcul dans lequel la position de la pointe inférieure de la racine est détectée, plus particulièrement estimée, à partir des grandeurs capturées par la première étape de détection ;
- l’étape de détection de pointe de racine comprend :
une deuxième étape de détection dans laquelle au moins une partie souterraine de la racine est détectée, plus particulièrement dans laquelle la forme et/ou les dimensions de la partie souterraine de la racine sont déterminées,
une deuxième étape de conversion dans laquelle la position de la pointe inférieure de la racine est déterminée en fonction de la partie souterraine de la racine détectée par la deuxième étape de détection, plus particulièrement de la forme et/ou des dimensions déterminées de la partie souterraine de la racine, plus particulièrement par mesure directe, par calcul, par extrapolation et/ou par estimation ;
- la deuxième étape de détection utilise des capteurs optiques et/ou des capteurs électriques, plus particulièrement dans laquelle la deuxième étape de détection utilise des capteurs capacitifs, des capteurs à rayons X, des capteurs à ultrasons, des capteurs LASER et/ou des capteurs RADAR ;
- dans laquelle la deuxième étape de conversion comprend une étape de calcul dans laquelle, la position de la pointe inférieure de la racine est déterminée, plus particulièrement estimée, à partir des grandeurs déterminées par l’étape de détection ;
- le procédé comprend en outre : une étape de coupe pour la coupe de la tête de la racine dans un plan de coupe, dans lequel l’étape de coupe utilise une lame de coupe et un guidage de coupe,
dans lequel le guidage de coupe exécute une étape de réglage automatique du plan de la lame de coupe en fonction de la hauteur de la pointe supérieure de la racine correspondante,
dans lequel l’étape de coupe est suivie de l’étape de récolte,
dans lequel l’étape de récolte creuse le sol sous les racines à une hauteur de récolte (H), plus particulièrement une hauteur relative, en dessous du plan de coupe de la racine,
dans lequel le procédé comprend une troisième étape de détection dans laquelle la hauteur de la pointe supérieure de la racine est mesurée et
dans lequel le procédé comprend une étape de réglage de la hauteur de récolte par rapport au plan de coupe en fonction de cette hauteur ;
- dans lequel la troisième étape de détection détermine la durée du passage du guidage de coupe au-dessus de la pointe supérieure, dans lequel, pendant l’étape de réglage, la hauteur de récolte (H) de l’étape de récolte par rapport au plan de coupe est réglée en fonction de cette hauteur et de cette durée de passage au-dessus de la pointe supérieure de la racine.
- dans lequel la lame de coupe est montée sur un bras porteur articulé qui est dévie pendant le passage du guidage de coupe au-dessus de la racine ;
et dans lequel, lors de la troisième étape de détection, un capteur d’angle est utilisé, avec lequel la déviation du bras porteur est mesuré ;
- l’étape de réglage de la hauteur de récolte utilise un vérin, plus particulièrement un vérin hydraulique qui est contrôlé par une unité de commande électronique ;
- dans lequel elle comprend une étape dans laquelle le conducteur fixe, pour chaque rangée, un plan moyen de l’étape de récolte avant le réglage automatique par l’étape de réglage.
Les étapes du procédé ci-dessus peuvent chacune être effectuées par les moyens, unités ou dispositifs correspondants de la machine selon la présente invention.
Dans la suite de ce document, le terme « racine » comprend tous les types de légumes racines pouvant être récoltés par ces machines, plus particulièrement des raves, de préférences de betteraves sucrières.
La présente invention est expliquée de manière plus détaillée à l’aide de la description suivante, réalisée à titre d’exemple, qui fait référence aux figures ci-jointes :
Les représentations et explications suivantes sont basées sur une machine de récolte à six rangées. La présente invention est également valable pour des machines de récolte avec moins ou plus de rangées. Plus particulièrement, le rendement lié à la présente invention augmente avec le nombre de rangées récoltées. L’influence des irrégularités du sol, de la taille et de la position des racines dans le sol est plus importante pour huit, neuf ou douze rangées que pour six. Une optimisation de la profondeur du niveau de récolte de chaque rangée permet donc d’obtenir un rendement élevé.
Lorsque, dans la suite, une caractéristique fonctionnelle est divulguée, il convient donc également de considérer la caractéristique de procédé correspondante comme étant divulguée de manière explicite.
La Figure 1 représente, de manière schématique, une racine 4 plantée dans le sol 2, qui doit être récoltée à maturité. Le sol 2 présente un niveau de surface 6.
La racine 4 comprend une tête de racine 8, une pointe supérieure de racine 10, une pointe inférieure de racine 12 et un corps de racine 14.
La pointe inférieure de racine 12 est par exemple définie par la portion au niveau de laquelle la section transversale de la betterave présente un profil dont la dimension la plus petite est de 3 mm, ou d’au moins 3 mm. La portion de la betterave qui présente une section transversale encore plus petite n’est pas rentable.
Pour la récolte, le côté supérieur de la racine 4 est coupé horizontalement dans un plan de coupe 16, qui se trouve un peu sous la pointe supérieure de la racine 10, afin d’éliminer les feuilles poussant à partir de cette racine. De la coupe de la pointe supérieure de la racine 10, il résulte un plan de coupe avec une largeur L qui dépend de la taille de la racine 4.
La racine 4 définit un plan de récolte 20 qui représente le plan de creusement idéal du sol afin de récolter la racine 4, grâce au fait que le creusement est effectué précisément sous son volume principal. Dans le cas d’un creusement plus profond, l’énergie pour la motorisation de la machine de récolte serait gaspillée et trop de terre serait excavée avec les racines 4, alors que, si le creusement n’est pas assez profondeur, les racines 4 seraient endommagées.
On obtient donc, pour chaque racine 4, une hauteur de récolte H, qui est une hauteur relative entre le plan de coupe 16 et le plan de récolte 20. Si la hauteur de la racine 4 est déterminée avant la coupe, la hauteur de récolte H peut également être une hauteur relative la pointe supérieure de la racine 12 et le plan de récolte 20. La hauteur de récolte H peut varier au sein de la même rangée de racines en fonction de nombreux paramètres, dont, plus particulièrement, la qualité locale du sol, la teneur en humidité, la distance longitudinale entre deux racines, la profondeur de ces racines et le rendement spécifique de chacune des racines.
On obtient, pour chaque racine 4, une profondeur de creusement optimale OGT qui est la profondeur ou la distance verticale entre le plan de récolte 20 et le niveau de surface 6.
Les Figures 2, 3 et 4 représentent différentes déformations possibles du champ de culture, qui se prolongent longitudinalement sur tout le champ, sur six rangées de racines récoltées simultanément.
La droite 22 représente l’inclinaison globale de la machine de récolte, la courbe supérieure représente le niveau de surface 6 du sol et la courbe inférieure représente le plan de récolte 20 souhaité, qui est réglé individuellement pour chaque rangée, ce qui correspond au bord inférieur des socs 60 de l’unité de récolte (voir plus bas), qui creusent la terre de manière précise sous chaque racine 4.
La Figure 2 représente une coupe transversale du niveau de surface 6 du sol qui est bombé, dans lequel le plan de récolte 20 des rangées deux à cinq est plus élevé.
La Figure 3 représente une coupe transversale du niveau de surface 6 du sol, qui descend vers la droite, par exemple au bord d’un champ, dans lequel la machine de récolte est inclinée. Le plan de récolte 20 des rangées deux à quatre doit être rehaussé, celui de la rangée six doit être abaissé.
La Figure 4 représente une coupe transversale du niveau de surface 6 du sol, comprenant un emplacement 24 entre les rangées deux et trois, qui a été comprimé par une machine et qui forme une cuvette. Le plan de récolte 20 des rangées deux et trois doit être abaissé.
La Figure 3 représente une machine de récolte 30 selon la présente invention.
La machine de récolte est équipée d’une unité de commande électronique 32 qui traite de manière générale les signaux des différents capteurs de la machine de récolte et contrôle en conséquence les actionneurs de la machine de récolte, comme décrit c-dessous.
La machine de récolte 30 comprend, à l’avant, deux roues de guidage indépendantes 34 qui sont conçues pour suivre les rangées de racines et qui sont reliées avec le reste de la machine par des bras articulés 36 qui sont équipés chacun d’un capteur de position 38.
Les roues de guidage 34 permettent de déterminer les droites 22 qui représentent l’inclinaison globalement de la machine de récolte 30, dans lequel les différents plans de récolte ou niveaux de récolte de chaque rangée sont déterminés en fonction de ces droites.
En variante, la machine de récolte 30 ne comprend pas de roues de guidage 34.
Il s’ensuit une unité d’effeuillage 40 ou une effeuilleuse qui élimine la majeure partie des feuilles des racines.
Sont disposées ensuite six unités de coupe 42. Chaque unité de coupe 42 est conçue pour couper la tête des racines dans un plan de coupe 16, plus particulièrement de manière horizontale. L’unité de coupe 42 comprend une lame de coupe 46 et un guidage de coupe 48. Le guidage de coupe 48 est un moyen de réglage automatique du plan de la lame de coupe en fonction de la hauteur de la pointe supérieure 10 de la racine correspondante ou du plan de la tête de racine correspondante. Le guidage de coupe 48 est par exemple un peigne de guidage.
Les unités de coupe 42 sont mobiles indépendamment les unes des autres.
Chaque unité de coupe 42 comprend un bras porteur articulé, par exemple un bras à parallélogramme, sur lequel est montée la lame de coupe 46, qui est dévié pendant le passage du guidage de coupe au-dessus de la racine 4.
Dans un état non dévié vers le haut du bras porteur, la lame de coupe 46 se trouve dans une position de repos ou à une hauteur de repos prédéterminé RH. La machine de récolte 30 comprend un capteur 49, qui mesure cette hauteur prédéterminée au-dessus du niveau de surface 6. La hauteur de repos RH est de l’ordre de quelques mm.
La machine de récolte comprend un moyen de détection 50, appelé dans la suite troisième moyen de détection, qui est conçu pour mesurer la hauteur de la pointe supérieure de la racine 10. Ce moyen de détection 50 comprend par exemple un capteur d’angle qui mesure la déviation du bras porteur et permet ainsi de mesurer la hauteur de la pointe supérieure de la racine 10. Ce capteur d’angle permet également de mesurer la durée pendant laquelle le guidage de coupe 48 et la lame de coupe 46 sont soulevés, ce qui permet d’en déduire la largeur de la racine 2.
Le troisième moyen de détection 50 est relié avec l’unité de commande électronique 32 et transmet les informations concernant la hauteur de l’unité de coupe et la déviation du bras porteur à cette unité de commande électronique 32. On obtient ainsi, au cours du temps, une série de signaux qui, lorsqu’on connaît la vitesse d’avance de la machine de récolte 30, délivrent des informations concernant la largeur de chaque racine, grâce à la mesure, avec le moyen de détection 50, de la durée de la déviation du bras porteur, et une information concernant la pointe supérieure de la racine 10 sur la base de l’inclinaison du bras porteur.
Derrière chaque unité de coupe 42, se trouve une unité de récolte 52 comprenant une roue de palpage 54 et une paire de socs 60 qui creusent la terre de manière précise sous chaque racine 4, afin de les soulever et de les transporter vers l’arrière où elles sont prises en charge par un système de convoyage 62.
Les unités de récolte 52 présentent chacune un plan moyen prédéterminé par rapport à un châssis MR de la machine de récolte, qui est réglé par un vérin 64 en fonction de la position du dispositif d’effeuillage 40.
Le conducteur peut, pour chaque rangée de racines, en fonction de l’état général du niveau de surface du sol 6 de ces rangées, comme cela est représenté sur les Figures 2, 3 et 4, fixer le plan moyen de chaque unité de récolte 52. Chaque unité de récolte 52 est en outre équipée d’un vérin hydraulique individuel indépendant 66 pour la modification de sa hauteur par rapport à sa hauteur moyenne prédéterminée, qui ajoute ou soustrait une valeur, afin de fixer une hauteur relative réglable REH. Les vérins hydrauliques 66 sont contrôlés par des soupapes hydrauliques 68 qui sont à leur tour contrôlées par l’unité de commande électronique 32. En variante, le vérin hydraulique 66 peut également être un autre actionneur. La position des roues de palpage n’est pas influencée par un déplacement des socs par les vérins hydrauliques 66.
En fonction de toutes les informations obtenues, l’unité de commande électronique 32 peut réagir rapidement afin d’ajuster de manière précise la hauteur de récolte H, afin d’obtenir le plan de récolte 20 approprié adapté à chaque racine 2 qui vient d’être coupée. En variante, les informations sont moyennées et/ou filtrées sur une pluralité de racines et la hauteur de récolte H est réglée sur la base des informations concernant cette pluralité de racines.
L’unité de récolte 52 est conçue pour creuser le sol dans lequel les racines sont plantées à une profondeur de creusement GT afin de sortir les racines de la terre (voir Figure 1). Dans le présent exemple, la profondeur de creusement GT est la profondeur des socs 60 par rapport au niveau de surface 6.
La machine de récolte comprend également des moyens de réglage de la profondeur de creusement 70 qui sont conçus pour régler la profondeur à laquelle l’unité de récolte 52 creuse afin de sortir les racines de la terre. Dans le présent exemple, les moyens de réglage comprennent les vérins hydrauliques 66 ainsi que les soupapes hydrauliques 68.
La machine de récolte comprend en outre des moyens de détection de corps de racines, qui comprennent, dans le présent mode de réalisation, des moyens de détection de pointes de racines 72.
Les moyens de détection de corps de racines sont conçus pour déterminer ou pour détecter au moins une partie de la betterave qui se trouve sous terre.
La machine de récolte comprend en outre des moyens de commande 74 qui sont conçus pour contrôler les moyens de réglage de la profondeur de creusement en fonction des parties de la betterave déterminées ou détectées par les moyens de détection de corps de racines.
Les moyens de détection de pointes de racines 72 sont conçus pour déterminer la position de la pointe inférieure 12 de la racine 4.
Les moyens de commande 74 sont conçus pour contrôler les moyens de réglage de la profondeur de creusement 70 en fonction de la position de la pointe inférieure de racine 12 déterminé par les moyens de détection de pointes de racines 72. La machine de récolte est donc conçue pour régler la profondeur de creusement GT en fonction de la position des racines dans le sol et plus particulièrement en fonction de la pointe inférieure de la racine 12 et pour régler la profondeur de creusement GT à la profondeur de creusement optimale OGT ou au moins pour approcher la profondeur de creusement GT de la profondeur de creusement optimale OGT.
Les moyens de commande 74 comprennent, dans le présent exemple, l’unité de commande électronique 32.
Les moyens de détection de pointes de racines 72 comprennent des premiers moyens de détection 76 conçus pour détecter au moins une partie aérienne des racines, plus particulièrement pour déterminer la forme et/ou les dimensions de la partie aérienne de la racine.
Les moyens de détection de pointes de racines 72 comprennent des premiers moyens de conversion 78 conçus pour déterminer la position ou la profondeur de la pointe inférieure de la racine 12 sous le niveau de surface 6 en fonction de la partie aérienne détectée par le premier moyen de détection 76, plus particulièrement de la forme et/ou des dimensions de la partie aérienne de la racine.
Les premiers moyens de détection 76 peuvent comprendre un ou plusieurs capteurs sélectionnés dans le groupe constitué de capteurs mécaniques, de capteurs optiques et de capteurs électriques. Les premiers moyens de détection 76 peuvent, par exemple, comprendre des capteurs LIDAR, RADAR, LASER et ou des capteurs de caméras, comme des capteurs CCD. Les premiers moyens de détection 76 délivrent des informations concernant les dimensions et/ou la forme de la partie aérienne de la racine et transmettent ces informations aux premiers moyens de conversion 78.
Les premiers moyens de conversion 78 sont conçus pour déterminer, sur la base des informations des premiers moyens de détection 76, par calcul et/ou extrapolation et/ou estimation, au moyen d’algorithmes correspondants, la position ou la profondeur de la pointe inférieure de la racine. Une forme complète de la racine est générée par exemple à partir de la courbure de la silhouette de la partie aérienne de la racine.
Les premiers moyens de conversion 78 comprennent en général des moyens de calcul qui sont conçus pour déterminer, plus particulièrement pour estimer, la position de la pointe inférieure de la racine. Les premiers moyens de conversion 78 et/ou leurs moyens de calcul peuvent comprendre une partie de l’unité de commande électronique 32.
Les moyens de détection de pointes de racines 72 comprennent des deuxièmes moyens de détection 80 conçus pour détecter au moins une partie souterraine de la racine. Les deuxièmes moyens de détection sont plus particulièrement conçus pour déterminer la forme et/ou les dimensions de la racine.
Les deuxièmes moyens de détection 80 délivrent des informations concernant les dimensions et/ou la forme de la partie souterraine de la racine et transmettent ces informations aux deuxièmes moyens de conversion 82.
Les moyens de détection de pointes de racines 72 comprennent des deuxièmes moyens de conversion 82 conçus pour déterminer, en fonction de la partie souterraine de la racine, détectée par les deuxièmes moyens de détection 80, plus particulièrement de la forme et/ou des dimensions déterminées de la partie souterraine de la racine, la position ou la profondeur de la pointe inférieure de la racine 12 sous le niveau de surface 6.
Les deuxièmes moyens de détection 80 peuvent comprendre un ou plusieurs capteurs sélectionnés dans le groupe constitué de capteurs optiques et de capteurs électriques. Les deuxièmes moyens de détection 80 peuvent, par exemple, comprendre des capteurs LIDAR, RADAR, LASER, capacitifs, à rayons X, à ultrasons ou d’autres capteurs.
Les deuxièmes moyens de détection 80 peuvent être conçus pour détecter directement la forme de la partie souterraine de la racine et/ou la pointe inférieure de la racine 12.
En variante ou en complément, les deuxièmes moyens de conversion 82 sont conçus pour déterminer la position ou la profondeur de la pointe inférieure de la racine 12 sur la base des informations des deuxièmes moyens de détection 80, par calcul et/ou extrapolation et/ou estimation, au moyen d’algorithmes correspondants. Si les capteurs des deuxièmes moyens de détection 80 détectent seulement une partie de la racine proche de la surface du sol mais pas l’ensemble de la racine sous la surface du sol, il est possible, à partir de la partie souterraine de la racine, de générer une forme complète de la racine. La forme détectée est par exemple assimilée à une forme tronconique et, à partir de la forme tronconique, l’ensemble du cône est généré et une zone proche de la pointe du cône est considérée comme la pointe de la racine.
Les deuxièmes moyens de conversion 82 comprennent en général des moyens de calcul qui sont conçus pour déterminer, plus particulièrement estimer, à partir des grandeurs ou informations déterminées par les deuxièmes moyens de détection 80, la position de la pointe inférieure de la racine 12. Les deuxièmes moyens de conversion 82 et/ou leurs moyens de calcul peuvent comprend une partie de l’unité de commande électronique 32.
La machine de récolte comprend en outre des moyens de détection de surface 84 qui sont conçus pour détecter le niveau de surface 6. La machine de récolte est conçue pour régler la profondeur de creusement GT sur la base des informations des moyens de détection de surface 84. Pour cela, les moyens de détection de surface 84 sont reliés avec l’unité de commande électronique 32. Les moyens de détection de surface 84 sont, par exemple, un capteur de distance ou un capteur de position qui détecte la position de la roue de palpage 54.
L’unité de calcul électronique 32 resp. les moyens de calcul comprennent également un module de commande 90 avec lequel les premiers moyens de conversion 78, les deuxièmes moyens de conversion 82 et, le cas échéant, les moyens de détection de surface 84 sont conçus pour envoyer des informations au module de commande 90. Le module de commande 90 est relié avec les soupapes hydrauliques 68ou de manière générale avec les moyens de commande et est conçu pour contrôler ceux-ci sur la base des informations traitées.
En variante, la machine de récolte comprend seulement le premier moyen de détection 76 et le premier moyen de conversion 78, mais aucun deuxième moyen de détection 80 et aucun deuxième moyen de conversion 82. En variante également, la machine de récolte comprend seulement le deuxième moyen de détection 80 et le deuxième moyen de conversion 82 mais aucun premier moyen de détection 76 et aucun premier moyen de conversion 78. Ces deux variantes sont donc conçues uniquement pour détecter la partie aérienne resp. la partie souterraine de la racine, pour en déduire la pointe inférieure de la racine et pour régler la profondeur de creusement GT sur la base de sa position.
Dans une variante, le troisième moyen de détection 50 peut comprendre un autre moyen de mesure au lieu d’un capteur d’angle, par exemple un capteur de pression ou de force, une sonde physique, un scanner en plusieurs dimensions ou une caméra tridimensionnelle. En variante, le troisième moyen de détection 50 peut également comprendre des capteurs du premier moyen de détection ou être constitué d’une partie des premiers moyens de détection.
Dans une variante, le réglage de la hauteur de récolte H ou de la hauteur relative de l’unité de récolte 52 par rapport au plan de coupe 16 peut dépendre de la hauteur de la pointe supérieure de la racine 10, qui est détectée par le troisième moyen de détection 50, mais pas de la largeur de la tête de la racine. Dans cette variante, la hauteur de récolte H est réglée en fonction de la hauteur de la pointe supérieure 4 au-dessus du niveau du sol 6 comme si la largeur de la racine était constante.
La Figure 7 décrit le fonctionnement de la machine de récolte selon la présente invention.
La Figure 7 représente deux racines d’une rangée de racines prêtes à être récoltées. Une première racine, à gauche sur l’image, a poussé relativement profond dans le sol et la pointe de la racine 12 est relativement éloignée du niveau de surface 6. Une deuxième racine, à droite sur l’image, a poussé en grande partie hors du sol et la pointe de la racine est proche du niveau de surface.
Si on suppose que la machine de récolte 30 récolte les racines de gauche à droite, les moyens de détection de pointes de racines 72 détectent d’abord la pointe inférieure de la racine de gauche. Ensuite, sur la base de la position ou de la profondeur ainsi déterminée de la pointe de la racine 12, la profondeur de creusement GT de l’unité de récolte 52 est réglée à un premier niveau, relativement profond, GT1 et la racine de gauche est récoltée.
Les moyens de détection de pointes de racines 72 détectent ensuite la pointe inférieure 12 de la racine de droite. Ensuite, sur la base de la position ou de la profondeur ainsi déterminée de la pointe de la racine 12, la profondeur de creusement GT de l’unité de récolte 52 est réglée à un premier niveau, relativement haut, GT2 et la racine de droite est récoltée.
Du fait que la profondeur de creusement de l’unité de récolte 30 est réglée sur la base de la position ou de la profondeur de la pointe inférieure de la racine 12, une profondeur de creusement optimale est obtenue pour chaque racine et la machine de récolte fonctionne de manière très efficace.
Si la pointe supérieure de la racine et/ou d’autres données concernant la forme du corps de la racine peuvent également être saisies et traitées, la profondeur de creusement peut être réglée de manière encore plus précise.
Selon une variante, le capteur d’angle permet de préférence la mesure des hauteurs maximales qui correspondent à la hauteur de la pointe supérieure de la racine 10 et des hauteurs minimales ou de la hauteur de repos RH qui correspondent à la hauteur sans racines, dans lequel l’unité de commande électronique 32 comprend un filtre permettant de lisser un déplacement de l’unité de récolte 52 en fonction d’une hauteur moyenne filtrée des pointes 4 des racines.
Claims (13)
- Machine pour la récolte de racines (4) plantées dans la terre (2) et disposées en rangées, comprenant :
- une unité de récolte (52), qui est conçue pour creuser le sol dans lequel les racines sont plantées à une profondeur de creusement (GT) afin de sortir les racines de la terre,
- des moyens de réglage de la profondeur de creusement (70) conçus pour régler la profondeur à laquelle l’unité de récolte creuse pour sortir les racines de la terre,
- des moyens de détection de corps de racines conçus pour déterminer ou détecter au moins une partie de la betterave qui se trouve sous terre,
- des moyens de commande (74) conçus pour contrôler les moyens de réglage de la profondeur de creusement en fonction des parties de la betterave déterminées ou détectées par les moyens de détection de corps de racines. - Machine selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de détection de corps de racines comprennent des moyens de détection de pointes de racines (72) qui sont conçus pour déterminer la position de la pointe inférieure (12) de la racine, dans laquelle les moyens de commande (74) sont conçus pour contrôler les moyens de réglage de la profondeur de creusement en fonction de la position de la pointe inférieure de la racine déterminée par les moyens de détection de pointes de racines.
- Machine selon la revendication 2, dans laquelle les moyens de détection de pointes de racines comprennent :
- des premiers moyens de détection (76) conçus pour détecter au moins une partie aérienne de la racines, plus particulièrement pour déterminer la forme et/ou les dimensions de la partie aérienne de la racine,
- des premiers moyens de conversion (78) conçus pour déterminer la position de la pointe inférieure de la racine en fonction de la partie aérienne détectée par les premiers moyens de détection, plus particulièrement de la forme et/ou des dimensions déterminées de la partie aérienne de la racine, plus particulièrement par calcul, par extrapolation et/ou par estimation. - Machine selon la revendication 3, dans laquelle les premiers moyens de détection (76) comprennent des capteurs mécaniques et/ou des capteurs optiques et/ou des capteurs électriques.
- Machine selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle les premiers moyens de conversion comprennent des moyens de calcul (32) qui sont conçus pour déterminer, plus particulièrement estimer, à partir des grandeurs déterminées par les premiers moyens de détection (78), la position de la pointe inférieure de la racine.
- Machine selon l’une des revendications 2 à 5, dans laquelle les moyens de détection de pointes de racines comprennent :
- des deuxièmes moyens de détection (80) conçus pour détecter au moins une partie souterraine de la racine, plus particulièrement afin de déterminer la forme et/ou les dimensions de la partie souterraine de la racine,
- des deuxièmes moyens de conversion (82) conçus pour déterminer la position de la pointe inférieure de la racine en fonction de la partie souterraine de la racine, plus particulièrement de la forme et/ou des dimensions de la partie souterraine des racines, détectées par les deuxièmes moyens de détection, plus particulièrement par mesure directe, par calcul, par extrapolation et/ou par estimation. - Machine selon la revendication 6, dans laquelle les deuxièmes moyens de détection comprennent des capteurs optiques et/ou des capteurs électriques, plus particulièrement dans laquelle les deuxièmes moyens de détection comprennent des capteurs capacitifs, des capteurs à rayons X, des capteurs à ultrasons, des capteurs LASER et/ou des capteurs RADAR.
- Machine selon la revendication 6 ou 7, dans laquelle les deuxièmes moyens de conversion (82) comprennent des moyens de calcul qui sont conçus pour déterminer, plus particulièrement estimer, à partir des grandeurs déterminées par les moyens de détection, la position de la pointe inférieure de la racine.
- Machine selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la machine comprend en outre :
une unité de coupe (42) pour la coupe de la tête de la racine dans un plan de coupe (16), dans laquelle l’unité de coupe comprend une lame de coupe et un guidage de coupe,
dans laquelle le guidage de coupe est un moyen de réglage automatique du plan de la lame de coupe en fonction de la hauteur de la pointe supérieure (10) de la racine correspondante,
dans laquelle l’unité de coupe (42) est suivie de l’unité de récolte (52),
dans laquelle l’unité de récolte est conçue pour creuser le sol sous les racines à une hauteur de récolte (H), plus particulièrement à une hauteur relative, en dessous du plan de coupe (16) de la racine,
dans laquelle la machine comprend un troisième moyen de détection (50) conçu pour déterminer la hauteur de la pointe supérieure (10) de la racine (4) et
dans laquelle la machine comprend un moyen de réglage de la hauteur de récolte (H) de l’unité de récolte (52) par rapport au plan de coupe (16) en fonction de cette hauteur. - Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce que le troisième moyen de détection (50) détermine la durée de passage du guidage de coupe au-dessus de la pointe supérieure, dans laquelle le moyen de réglage permet de régler la hauteur de récolte (H) de l’unité de récolte (52) par rapport au plan de coupe (16) en fonction de cette hauteur et de cette durée de passage au-dessus de la pointe supérieure de la racine (10).
- Machine selon l’une des revendications 9 ou 10, dans laquelle la lame de coupe est montée sur un bras porteur articulé, qui est dévié pendant le passage du guidage de coupe au-dessus de la racine (4).
et dans laquelle le troisième moyen de détection (50) comprend un capteur d’angle qui est conçu pour mesurer la déviation du bras porteur. - Machine selon l’une des revendications précédentes 9 à 11, dans laquelle le moyen de réglage de la hauteur de récolte (H) comprend un vérin (66), plus particulièrement un vérin hydraulique, qui est contrôlé par une unité de commande électronique (32).
- Machine selon l’une des revendications précédentes 9 à 12, dans laquelle elle comprend un dispositif qui permet au conducteur de fixer, pour chaque rangée, un plan moyen de l’unité de récolte avant son réglage automatique par le moyen de réglage.
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