ITPD20120337A1

ITPD20120337A1 - AUTOMATIC MACHINE FOR LANDING OR SCREENING / RAISING OF THE GROUND INTERACTION BETWEEN A PLANT AND THE OTHER OF A CULTIVATION OF WILD VEGETABLES.

Info

Publication number: ITPD20120337A1
Application number: IT000337A
Authority: IT
Inventors: Angelo Busolin; Riccardo Busolin; Matteo Sartori
Original assignee: Angelo Busolin; Riccardo Busolin; Matteo Sartori
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2014-05-10

Description

MACCHINA AUTOMATICA PER DIRADATURA 0 ZAPPATURA/ARIEGGIATURA DEL TERRENO INTERPOSTO FRA UNA PIANTA E L'ALTRA DI UNA COLTIVAZIONE DI ORTAGGI A FILARE. AUTOMATIC MACHINE FOR THINNING OR TILLING / AIRING OF THE SOIL BETWEEN ONE PLANT AND THE OTHER OF A CULTIVATION OF ROW VEGETABLES.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

In riferimento alle Tavole 1, 2 e 3, la macchina Ã ̈ composta da un telaio portante che comprende una traversa di supporto principale (4), a cui sono vincolati gli attacchi per la macchina trattrice (8 e 14) e le gambe di sostegno per lo stazionamento (6). Al centro del telalo portante Ã ̈ collegato il serbatolo dell'olio per II circuito oleodinamico (10), con il relativo filtro (7), da dove la pompa oleodinamica (11) preleva l'olio per alimentare II circuito idraulico comandato dall'elettrovalvola di comando (9). Alla traversa di supporto principale (4) sono fissate le ruote di supporto corpo macchina (5) con relativo sistema di regolazione altezza corpo macchina (3), Il quadro contenente II sistema elettronico di controllo (15) con relativa pulsantiera di comando (13), e II quadrilatero deformabile (16 ), che con l'ausilio della molla di ritorno (30), mantiene costante II livello del gruppo di zappatura (1) rispetto al terreno. With reference to Tables 1, 2 and 3, the machine is composed of a supporting frame which includes a main support crosspiece (4), to which the attachments for the tractor machine (8 and 14) and the supporting legs are connected. for parking (6). The oil tank for the hydraulic circuit (10) is connected to the center of the supporting frame, with the relative filter (7), from where the hydraulic pump (11) takes the oil to feed the hydraulic circuit controlled by the solenoid valve. control (9). The machine body support wheels (5) with relative machine body height adjustment system (3) are fixed to the main support crossbar (4), The panel containing the electronic control system (15) with relative control push-button panel (13) , and the deformable quadrilateral (16), which with the aid of the return spring (30), keeps the level of the hoeing unit (1) constant with respect to the ground.

Sulla pompa oleodinamica (11) Ã ̈ Installato un sensore di rotazione (12), di tipo Induttivo, collegato al quadro elettronico di controllo (15), che permette al sistema di calcolare la velocitÃ di rotazione della pompa. Il gruppo di zappatrura (1) Ã ̈ composto da delle ruote di supporto e riferimento altezza dal suolo del gruppo (18), fissate al gruppo tramite le staffe di supporto ruote (31) e II sistema di regolazione livello (17), da un motore oleodinamico (25) con regolatori di sovrapressione (23), che per mezzo di un asse a collo d'oca (21) trasmette II movimento al braccio meccanico (20) a cui Ã ̈ collegato l'utensile componibile di lavorazione (2), braccio vincolato tramite II perno (28) alla guida rettilinea (33) In modo da ottenere la traiettoria dell'utensile ottimale per eseguire la zappatura. Sempre nel gruppo di zappatura, per mezzo di una staffa di sostegno (32), sono mantenuti a livello delle piante da zappare I due sensori ad ultrasuoni (19) di rilevazione pianta nel ciclo di lavorazione, collegati al sistema elettronico di controllo (15). An Inductive type rotation sensor (12) is installed on the hydraulic pump (11), connected to the electronic control panel (15), which allows the system to calculate the pump rotation speed. The hoeing group (1) is composed of support wheels and reference height from the ground of the group (18), fixed to the group by means of the wheel support brackets (31) and the level adjustment system (17), by a hydraulic motor (25) with overpressure regulators (23), which by means of a gooseneck axis (21) transmits the movement to the mechanical arm (20) to which the modular machining tool (2) is connected , arm constrained by means of the pin (28) to the straight guide (33) in order to obtain the optimal tool trajectory for hoeing. Still in the hoeing group, by means of a support bracket (32), the two ultrasonic sensors (19) for detecting the plant in the processing cycle are kept at the level of the plants to be hoed, connected to the electronic control system (15) .

Al sistema di controllo Ã ̈ collegato anche il finecorsa, di tipo Induttivo, di posizione " movimentazione zappa (29), che identifica la fine del ciclo di lavorazione (Vedi "4 - Ciclo di lavorazione"). Also connected to the control system is the limit switch, of the Inductive type, position "hoe movement" (29), which identifies the end of the working cycle (See "4 - Working cycle").

L'utensile di lavorazione componibile (2), che esegue fisicamente la zappatura, Ã ̈ composto da un fissaggio regolabile al braccio meccanico (24), da del distanziali per la configurazione della dimensione dell'area di lavoro (27) e dalle lame di movimentazione terra (26). The modular working tool (2), which physically performs the hoeing, is composed of an adjustable fixing to the mechanical arm (24), of the spacers for the configuration of the size of the working area (27) and earth moving (26).

Ad una delle due ruote di supporto corpo macchina (5), Ã ̈ fissato II sensore di spostamento ad impulsi (22), tipo encoder, collegato al sistema elettrico di controllo, che fornisce un numero Impulsi proporzionali al grado di rotazione della ruota a cui Ã ̈ vincolato, permettendo al sistema di misurare lo spostamento e la velocitÃ della macchina. To one of the two machine body support wheels (5), is fixed the pulse displacement sensor (22), encoder type, connected to the electrical control system, which supplies a number of pulses proportional to the degree of rotation of the wheel at which It is constrained, allowing the system to measure the displacement and speed of the car.

DESCRIZIONE DEL CICLO GENERALE DI FUNZIONAMENTO DESCRIPTION OF THE GENERAL OPERATING CYCLE

La freccia "AV" Indica II senso di marcia del trattore a cui Ã ̈ collegata la macchina. The "AV" arrow indicates the direction of travel of the tractor to which the machine is connected.

La macchina Ã ̈ da considerarsi In funzione quando Ã ̈ collegata al mezzo di trazione tramite I due attacchi sollevatore (8) e II terzo punto (14), la presa di forza a cui Ã ̈ collegata la pompa oleodinamica (11) Ã ̈ In funzione e II quadro di controllo elettronico (15) Ã ̈ alimentato e acceso. The machine is to be considered in operation when it is connected to the traction vehicle by means of the two lifter attachments (8) and the third point (14), the power take-off to which the hydraulic pump is connected (11). function and The electronic control panel (15) is powered and switched on.

La macchinlna Ã ̈ studiata e programmata per lavorare ad una velocitÃ di spostamento compresa tra i 10 e i 30 metri/mlnuto, e con una velocitÃ di rotazione della presa di forza compresa tra 1300 ei 400 glrl/mlnuto. Questi due parametri sono calcolati In modalitÃ continua dal software, che Integra nel tempo la misura ricavata dal controllo spostamento ad Impulsi (22) e dal sensore controllo rotazione pompa oleodinamica (12) per ottenere rispettivamente la velocitÃ di spostamento In metri/mlnuto della macchina e la velocitÃ di rotazione In glrl/mlnuto della pompa collegata alla presa di forza. The machine is designed and programmed to work at a displacement speed between 10 and 30 meters / million, and with a PTO rotation speed between 1300 and 400 glrl / million. These two parameters are calculated in continuous mode by the software, which integrates over time the measurement obtained from the impulse movement control (22) and from the hydraulic pump rotation control sensor (12) to respectively obtain the movement speed in meters / million of the machine and the rotation speed In glrl / mlnuto of the pump connected to the power take-off.

Se uno di questi due parametri non viene rispettato, il software di controllo blocca l'azionamento dell'elettrovalvola di comando zappatura (9), segnalando l'anomalia sul pannello di comando (13). TIPI DI FUNZIONAMENTO If one of these two parameters is not respected, the control software blocks the operation of the hoeing control solenoid valve (9), signaling the anomaly on the control panel (13). TYPES OF OPERATION

â€¢ ModalitÃ di funzionamento "Diradatura" â € ¢ "Thinning" operating mode

â€¢ ModalitÃ di funzionamento "Zappatura - Arlagglatura" â € ¢ "Hoeing - Arlagglatura" operating mode

Nella modalitÃ "Zappatura - Arleggiatura" esistono due sotto-modalitÃ di Identificazione pianta: In the "Hoeing - Arleggiatura" mode there are two plant identification sub-modes:

- Pianta piccola - Pianta grande - Small plant - Large plant

MODALITÃ€ DI FUNZIONAMENTO "DI RADATURA" "RADATURA" OPERATING MODE

Noto tra i dati costruttivi II valore In mm tra due Impulsi ricevuti dal sistema di misura (22), Il software installato nel controllore elettronico (15) esegue un conteggio continuo della distanza percorsa e abilita, una volta raggiunto un valore di Impulsi pari alla distanza richiesta tra le piante, precedentemente impostata sul pannello di comando (13), l'uscita che comanda l'elettrovalvola di azionamento (9) del motore oleodinamico (25) di movimentazione del braccio zappa (20) (vedi descrizione del "Ciclo di lavorazione"), The value in mm between two impulses received by the measuring system (22) is known among the construction data. request between the plants, previously set on the control panel (13), the output that controls the actuating solenoid valve (9) of the hydraulic motor (25) for moving the hoe arm (20) (see description of the "Processing cycle "),

Quando II controllore gestisce piÃ¹ file, inserisce automaticamente uno sfasamento tra le file pari alla metÃ della distanza selezionata dall'operatore, al fine di garantire anche tra una fila e l'altra la massima distanza tra le piante. When the controller manages several rows, it automatically inserts an offset between the rows equal to half the distance selected by the operator, in order to guarantee the maximum distance between the plants between one row and the next.

L'area di lavoro dipende dalla dimensione della lama configurata nell'utensile di lavorazione componibile (2), come descritto nello schema In Figura A (Tav. 4): piÃ¹ la dimensione data dalla composizione degli utensili (B) si avvicina alla misura tra le piante Impostata (A) nel pannello di comando, piÃ¹ diminuisce l'area di non intervento (C) della macchina. The work area depends on the size of the blade configured in the modular machining tool (2), as described in the diagram In Figure A (Table 4): the closer the size given by the composition of the tools (B) approaches the measurement between the plants Set (A) in the control panel, the more the non-intervention area (C) of the machine decreases.

MODALITÃ€ DI FUNZIONAMENTO "ZAPPATURA- ARIEGGIATURA" "ZAPPATURA- ARIEGGIATURA" OPERATING MODE

In questa modalitÃ Ã ̈ possibile scegliere, tramite la pulsantiera di comando, la dimensione della pianta, "Piccola" o "Grande", per ottimizzare il funzionamento della macchina nelle differenti fasi di utilizzo nella cultura. In this mode it is possible to choose the size of the plant, "Small" or "Large", via the control panel, to optimize the operation of the machine in the different phases of use in the culture.

L'identificazione e gestione dello spazio tra le piante da lavorare utilizza In modalitÃ combinata II controllo di The identification and management of the space between the plants to be worked uses In combined mode II control

spostamento ad impulsi (22), Il controllo della velocitÃ di rotazione della pompa idraulica (12), ed i sensori ad ultrasuoni di rilevamento presenza pianta (19), singolarmente o In coppia In funzione della selezione della impulse movement (22), the control of the rotation speed of the hydraulic pump (12), and the ultrasonic sensors for detecting plant presence (19), individually or in pairs Depending on the selection of the

dimensione della pianta. plant size.

La sequenza si divide in quattro macro fasi: The sequence is divided into four macro phases:

1. ZONA D'OMBRA 1. SHADOW AREA

Raggiunti I parametri minimi di funzionamento, il software controlla lo spostamento della macchina tramite il controllo di spostamento ad Impulsi (22): noto tra I dati costruttivi il valore In mm tra due impulsi, Once the minimum operating parameters have been reached, the software controls the movement of the machine by means of the Pulse movement control (22): the value In mm between two pulses is known in the construction data,

crea una "zona d'ombra" pari all'85% della misura tra le piante Impostata sul pannello di comando (13), entro la quale non prende in considerazione eventuali segnali di rilevamento provenienti dai sensori presenza pianta (19) dovuti a corpi estranei. creates a "shadow zone" equal to 85% of the measurement between the plants Set on the control panel (13), within which it does not take into account any detection signals from the plant presence sensors (19) due to foreign bodies .

Oltre la soglia dell'85% della distanza impostata, abilita la funzione di Identificazione pianta. Beyond the threshold of 85% of the set distance, it enables the plant identification function.

2. IDENTIFICAZIONE PIANTA 2. PLANT IDENTIFICATION

La fase "Identificazione pianta" Ã ̈ eseguita tramite una doppia temporizzazione abilitata dal segnale proveniente dal/dal sensore/i ad ultrasuoni (19) che funge da filtro di segnale. Il sistema a quadrilatero deformabile (16), tramite la coppia di ruote (18) poste a cavallo della fila da lavorare, permette al gruppo organo di zappatura (1) e relativi sensori (19) di mantenere sempre lo stesso livello rispetto al suolo. L'Identificazione pianta si effettua In modalitÃ differente, In base alla selezione della dimensione della pianta, tipo "Piccolo" o tipo "Grande": The "Plant identification" phase is performed by means of a double timing enabled by the signal coming from the ultrasonic sensor (s) (19) which acts as a signal filter. The deformable quadrilateral system (16), by means of the pair of wheels (18) placed astride the row to be worked, allows the hoeing unit (1) and relative sensors (19) to always maintain the same level with respect to the ground. The plant identification is carried out in a different way, based on the selection of the size of the plant, type "Small" or "Large":

â€¢ Funzione di filtro a tempo con selezione pianta di tipo "Piccolo" â € ¢ Timed filter function with "Small" plant selection

Selezionando questo funzionamento, solo II primo del due sensori di Identificazione pianta (19) viene utilizzato, a cui Ã ̈ associato solamente un temporizzatore con ritardo all'Inserzione. In questo modo, una volta abilitato II sistema di rilevamento pianta, il segnale dal sensore deve perdurare per un periodo continuo uguale o maggiore al tempo di filtro, per abilitare la temporlzzazlone avvio zappatura. Il tempo di filtro varia In modo inversamente proporzionale alla velocitÃ misurata della macchina. â€¢ Funzione di filtro a tempo con selezione piante di tipo "Grande" By selecting this operation, only the first of the two plant identification sensors (19) is used, to which only a timer with delayed activation is associated. In this way, once the plant detection system is enabled, the signal from the sensor must last for a continuous period equal to or greater than the filter time, to enable the hoeing start timing. The filter time varies inversely proportional to the measured speed of the machine. â € ¢ Timed filter function with "Large" type plant selection

Selezionando questo funzionamento, sono utilizzati entrambi I sensori di Identificazione pianta (19), a cui sono associati due temporizzatori ciascuno, uno con ritardo all'Inserzione e l'altro ritardato alla disinserzione. Anche In questo caso II tempo di filtro varia In modo Inversamente proporzionale alla velocitÃ della macchina. By selecting this operation, both plant identification sensors (19) are used, to which two timers are associated each, one with delay on insertion and the other delayed on disconnection. Also in this case the filter time varies Inversely proportional to the speed of the machine.

L'aggiunta di un temporizzatore ritardato alla disinserzione, collegato In serie al primo tempo, permette la sincronizzazione del due segnali: L'abilitazione alla fase successiva di temporlzzazlone avvio zappatura Ã ̈ dalla serie delle due uscite dei due sistemi di filtraggio (temporizzatori). The addition of a delayed timer to the disconnection, connected in series to the first time, allows the synchronization of the two signals: The enabling of the next phase of the timing of the hoeing start is from the series of the two outputs of the two filtering systems (timers).

3. TEMPORIZZAZIONE AVVIO ZAPPATURA 3. HOURING START TIMING

Questa funzione sincronizza l'avvio della sequenza di zappatura con lo spazio tra la pianta rilevata e il punto iniziale dell'utensile di lavorazione (2), Interpolando I parametri di velocitÃ spostamento macchina (22) e velocitÃ rotazione pompa oleodinamica (11). This function synchronizes the start of the hoeing sequence with the space between the plant detected and the starting point of the machining tool (2), by interpolating the parameters of machine movement speed (22) and hydraulic pump rotation speed (11).

La distanza tra I sensori presenza pianta (19) e II punto iniziale "0" dell'utensile di lavorazione (Figura B), Ã ̈ tale da garantire la corretta sincronizzazione tra avvio zappatura e l'effettivo arrivo al livello di lavoro del sistema (vedi "4 -Ciclo di lavorazione") con I parametri minimi di funzionamento macchina descritti precedentemente di velocitÃ spostamento (10 metri/minuto) e rotazione della presa di forza (300 girl/minuto). The distance between the plant presence sensors (19) and the starting point "0" of the machining tool (Figure B), is such as to ensure correct synchronization between the start of hoeing and the actual arrival at the working level of the system ( see "4 - Machining cycle") with the minimum operating parameters of the machine described above of displacement speed (10 meters / minute) and power take-off rotation (300 girl / minute).

Al variare di uno o entrambi I parametri, Il software di controllo calcola II tempo di ritardo da inserire tra il segnale ricevuto dalla funzione di Identificazione pianta e il comando di avvio ciclo di lavorazione: la temporlzzazione sarÃ inversamente proporzionale alla velocitÃ della macchina e direttamente proporzionale alla velocitÃ di rotazione della pompa. La tolleranza della lavorazione varia come in Figura B (Tav. 4): piÃ¹ la dimensione data dalla composizione degli utensili (B) si avvicina alla misura desiderata impostata (A) nel pannello di comando, piÃ¹ diminuisce l'area di tolleranza (C) dell'utensile di lavorazione. Nella configurazione della misura dell'utensile (B), il punto "0" deve rimanere fisso. When one or both parameters are changed, the control software calculates the delay time to be inserted between the signal received from the Plant Identification function and the command to start the processing cycle: the timing will be inversely proportional to the speed of the machine and directly proportional to the speed of rotation of the pump. The machining tolerance varies as in Figure B (Table 4): the closer the dimension given by the composition of the tools (B) approaches the desired measurement set (A) on the control panel, the more the tolerance area (C) decreases of the machining tool. When configuring the tool measurement (B), the "0" point must remain fixed.

4. CICLO DI LAVORAZIONE 4. WORKING CYCLE

Il comando dell'elettrovalvola (9) dato dal sistema elettronico di controllo (15), collega II circuito dell'olio In pressione alimentato dalla pompa oleodinamica (11) al motore oleodinamico (25), che aziona II sistema di movimentazione deH'utensile di lavorazione (2). Il movimento circolare del motore oleodinamico (25), viene trasmesso al braccio di collegamento (21) grazie ad un asse a colio d'oca (21). Il braccio di collegamento, per mezzo di un vincolo ad una guida rettilinea (33) tramite un pernoguida (28), permette all'utensile di lavorazione (2) collegato all'altro estremo del braccio, di eseguire la corretta traiettoria di lavorazione, fino al completamento del ciclo di lavoro identificato dal finecorsa di punto zero (29). Non appena II controllore elettronico riceve il segnale dal finecorsa di zero (29), toglie Il comando all'elettrovalvola (9), arrestando l'afflusso di olio in pressione al motore oleodinamico (25), Interrompendone la corsa. The command of the solenoid valve (9) given by the electronic control system (15) connects the pressurized oil circuit fed by the hydraulic pump (11) to the hydraulic motor (25), which activates the movement system of the processing (2). The circular movement of the hydraulic motor (25) is transmitted to the connecting arm (21) thanks to a goose-like axis (21). The connecting arm, by means of a constraint to a rectilinear guide (33) by means of a guide pin (28), allows the machining tool (2) connected to the other end of the arm to execute the correct machining trajectory, up to upon completion of the work cycle identified by the zero point limit switch (29). As soon as the electronic controller receives the signal from the zero limit switch (29), it removes the command from the solenoid valve (9), stopping the flow of pressurized oil to the hydraulic motor (25), stopping its stroke.

Come descritto In Figura C, dopo II comando all'elettrovalvola (9), l'ultenslle di lavorazione (2) dal "Punto di riposo" viene Indirizzato dal braccio di collegamento (21) verso II "Livello di lavoro" per eseguire la lavorazione del terreno, e di seguito passa per II "Punto di uscita" fino a tornare nuovamente nel "punto di riposo": In queste due fasi la macchina ha la possibilitÃ di avanzare In modo continuo senza che l'utensile di lavorazlone(2) vada a danneggiare la pianta presente. As described in Figure C, after the command to the solenoid valve (9), the machining ultenslle (2) from the "Rest point" is directed by the connection arm (21) towards the "Work level" to perform the machining of the ground, and then passes through the "Exit point" until it returns again to the "resting point": In these two phases the machine has the possibility to advance continuously without the working tool (2) going to damage the present plant.

La traiettoria descritta nell'Immagine Ã ̈ ottenuta grazie all'Inclinazione di 13â€™ della guida rettilinea (33) rispetto all'asse verticale del gruppo di zappatura (1). The trajectory described in the Image is obtained thanks to the 13â € ™ inclination of the straight guide (33) with respect to the vertical axis of the hoeing unit (1).

Claims

AUTOMATIC MACHINE FOR THINNING OR TILLING / AIRING OF THE SOIL BETWEEN ONE PLANT AND THE OTHER OF A CULTIVATION OF ROW VEGETABLES. CLAIMS 1) Automatic machine for thinning or hoeing / re ection of the soil interposed between one plant and another of a row vegetable crop, characterized by the fact that it is equipped with a system for measuring progress (22), with sensors for plant detection (19) and a modular hoe (2) that tills the soil, moved by a mechanical arm (20), mounted on a self-leveling system (16) that adjusts the height of the hoeing unit (1) during processing.

2) Automatic hoeing machine, as in the previous claim, characterized by the fact of being equipped with a hydraulic system, consisting of an oil tank (10), a hydraulic pump (11), a control valve (9) and a hydraulic motor ( 25), to obtain the movement of the mechanical arm (20) to which the machining tool (2) is connected. 3) Automatic hoeing machine, as in the previous claim, characterized in that it is equipped with a gooseneck (21) which transmits the movement to the mechanical arm (20). 4) Automatic hoeing machine, as per the previous claim, characterized by the fact that the mechanical arm (20) is constrained to an inclined rectilinear guide (33) which allows the machining tool (2) to execute the trajectory of the hoeing cycle (Figure "C" Table 4). 5) Automatic hoeing machine, as in claim 1, characterized by the fact that the electronic control system (15) uses detection sensors (19) and the machine's progress control (22) for plant identification and management of the space between one plant and another to be worked. 6) Automatic hoeing machine, as claimed in claim 5, characterized in that the sensors for identifying plants (19) are of the ultrasonic type. 7) Automatic hoeing machine, as in claim 1, characterized by the fact that it has dimensions and construction characteristics such as to constitute an operating unit to be applied on mobile machinery for agricultural processing.