SE536166C2 - Förfarande för styrning av lantbruksredskap samt lantbruksredskap - Google Patents

Abstract

Detta dokument visar ett förfarande för styrning av ett Iantbruksredskap (1),vilket har minst två i sidled åtskiljda utmatningsenheter (2) för utmatning avfast eller flytande material, såsom frö, plantor, gödning ellerbekämpningsmedel, till mark, över vilken lantbruksredskapet (1) färdas.Förfarandet omfattar att avkänna en ändring av lantbruksredskapetsfärdriktning, och att under nämnda ändring av färdriktningen, ändrautmatningshastighet hos åtminstone den ena av utmatningsenheterna (2), föratt vid respektive utmatningsenhet (2) åstadkomma väsentligen konstantmängd utmatat material per längdenhet. Förfarandet omfattar vidare attdetektera hastighetsskillnad relativt marken mellan två i sidled åtskilda partierav lantbruksredskapet eller detektera hastighetsskillnad relativt markenmellan ett parti på lantbruksredskapet i sidled åtskiljt från ett parti på ett medlantbruksredskapet associerat dragfordon. Publiceringsbild: Fig 3 2013-01-21 2.28 V:\_NoOrganisatiornVÄDERSTAD-VERKENAB\PATENT\_NoFamily\SE\21051417\20130116_21051417_Applicationtext_amended_JCN.doc

Description

20 25 30 536 165 _ Sammanfattning Ett ändamål med föreliggande dokument är att åstadkomma ett förfarande och ett lantbruksredskap, vilka eliminerar eller lindrar nackdelarna med känd teknik.

Ett specifikt ändamål är att åstadkomma ett förfarande och ett lantbruksredskap, vilka lindrar problemen med variationer i fröavstånd i samband med att det ekipage i vilket lantbruksredskapet ingår ändrar färdriktning. uppfinningen definieras av de bifogade självständiga patentkraven, med utföringsformer som framgår av de osjälvständiga patentkraven, av den följande beskrivningen och av de följande ritningarna.

Enligt en första aspekt åstadkoms ett förfarande för styrning av ett lantbruksredskap, vilket har minst två i sidled åtskiljda utmatningsenheter för utmatning av fast eller flytande material, såsom frö, plantor, gödning, jord- förbättringsmedel (kalk, mull, etc.) eller bekämpningsmedel, till mark, över vilken lantbruksredskapet färdas. Förfarandet omfattar att avkänna en ändring av Iantbruksredskapets färdriktning, och att under nämnda ändring avfärd- riktningen, ändra utmatningshastighet hos åtminstone den ena av utmatnings- enheterna, för att vid respektive utmatningsenhet åstadkomma väsentligen konstant mängd utmatat material per längdenhet.

Genom ett sådant förfarande kan effekterna av en färdriktnings- förändring på mängden utmatat material per längdenhet lindras, eller i bästa fall elimineras. Utmatat material kan, som icke-begränsande exempel utgöras av frön, plantor, fast eller flytande gödning, kalk eller bekämpningsmedel.

Med ”färdriktning” menas Iantbruksredskapets rörelseriktning parallellt med den mark som det körs över.

Förfarandet omfattar vidare att detektera hastighetsskillnad relativt marken mellan två i sidled åtskilda partier av lantbruksredskapet eller detektera hastighetsskillnad relativt marken mellan ett parti på lantbruksredskapet i sidled åtskiljt från ett parti på ett med lantbruksredskapet associerat dragfordon, såsom en traktor. Med kännedom om Iantbruksredskapets, eller ekipagets, geometri, är det möjligt att utifrån 10 15 20 25 30 536 'IBS 3 dessa två detektioner, bestämma hastighet relativt marken för en godtycklig del hos lantbruksredskapet.

Enligt en andra utföringsform, detekteras en vridning av lantbruks- redskapet i horisontalplan. Styrning av lantbruksredskapet genomförs på basis av signaler från en vridningsgivare som avkänner en ändring. Givare av detta slag kan exempelvis utgöras av ett eller flera gyron eller accelerometrar.

Horisontalplanet utgörs av ett plan i vilken lantbruksredskapets färdriktning ingår.

Enligt en tredje utföringsform, detekteras en färdriktningsförändring baserat på ett åtminstone delvis externt positloneringssystem, t.ex. GPS (Global Positioning System), DGPS (Differential Global Positioning System), lokala eller globala radiofyrar eller ett laserlägesbestämningssystem.

Med ett externt positioneringssystem, som i sig hör till känd teknik, är det möjligt att exakt bestämma färdriktningsförändring.

En färdriktningsförändring kan åstadkomma en svängradie i ett horisontalplan. varvid lantbruksredskapet uppvisar en arbetsbredd. Nämnda svängradie kan vara omkring 0.5 till 3 gånger nämnda arbetsbredd. företrädesvis omkring 1 till 2 gånger nämnda arbetsbredd.

Med "arbetsbredd" avses den bredd över vilken redskapet matar ut material.

Med ”svängradie", avses radien till ekipagets längsgående mittlinje.

Vid färdriktningsförändring, såsom på en vändteg eller i en kurva, kan hastigheten hos en med utmatningsenheten associerad drivmotor eller utmatningsenhet styras, så att respektive utmatningsenhet åstadkommer en väsentligen konstant mängd utmatat material per längdenhet.

Enligt en andra aspekt, åstadkoms ett lantbrukssystem innefattande ett lantbruksredskap i vilket ett förfarande enligt beskrivningen ovan kan utföras.

Lantbruksredskapet innefattar minst två i sidled åtskiljda utmatningsenheter för utmatning av fast eller flytande material, såsom frö, plantor, gödning eller bekämpningsmedel, till mark, över vilken lantbruksredskapet färdas.

Systemet omfattar även en styrenhet för styrning av respektive utmatningsenhet samt organ för detektion av en färdriktningsförändring.

Styrenheten är anordnad att individuellt styra utmatningsenheterna baserat 10 15 20 25 30 536 166 4 på en signal från detektionsorganet, för att vid respektive utmatningsenhet åstadkomma väsentligen konstant mängd utmatat material per längdenhet.

Det inses att styrenheten kan vara anordnad på själva lantbruks- redskapet. Alternativt kan styrenheten vara anordnad på ett dragfordon, vilket är anordnat att dra lantbruksredskapet.

Lantbruksredskapets detektionsorgan omfattar minst två i sidled åtskiljda hastighetsgivare. Varje detektionsorgan kan vara en eller flera sensorer eller givare för hastighetsmätning. Sensorer och givare av detta slag kan till exempel vara radarsensorer, ultraljudssensorer, lasersensorer eller liknande. Även andra kända typer av sensorer och givare för hastighetsmätning är möjliga.

Altemativt kan lantbruksredskapet vara försett med detektionsorgan omfattande en vridningsgivare, såsom en vridningsgivare anordnad att detektera en inbördes vridning mellan lantbruksredskap och ett till detta kopplat dragfordon eller en vridningsgivare anordnad att avkänna en vridning av lantbruksredskapet i ett horisontalplan. Med denna givare kan en vridning i horisontalplanet kännas av och omvandlas till en elektrisk signal. Givare av detta slag kan exempelvis utgöras av ett gyro, en accelerometer, eller en kombination av dessa.

Detektionsorgan kan alternativt, eller som komplement omfatta en signalmottagare för mottagning av signaler från en eller flera externa sändare, t.ex. GPS, DGPS, lokala eller globala radiofyrar eller ett laserläges- bestämningssystem.

Kort beskrivningfl ritninggrna Fig 1 visar en perspektivvy av ett lantbruksredskap.

Fig 2 visar en planvy ovanifrån av ett lantbruksredskap i en kurva med ojämnt såmönster.

F ig 3 visar en planvy ovanifrån av ett lantbruksredskap i en kurva med jämnt såmönster.

Fig 4 visar en planvy ovanifrång av det jämna såmönstret. 10 15 20 25 30 536 165 Beskrivning_av utföringsformer Fig 1 visar en perspektivvy av ett lantbruksredskap 1 iform av en precisionssåmaskin. Lantbruksredskapet 1 omfattar ett antal, i detta exempel sex, utmatningsenheter 2, vilka är anordnade sida vid sida och kopplade till en tvärgående balk hos en ram 3, vilken stöds av två hjul 3a. Lantbruks- redskapet 1 är, medelst ett vid en fri ände av en längsgående bogseringsarm 4 anordnat fästorgan 5, anordnat att kopplas till ett dragfordon och avsett att framföras i en riktning som indikeras med pilen F.

Var och en av utmatningsenheterna 2 är anordnad att vid lantbruks- redskapets 1 rörelse, över den jord som ska sås, bilda en sàfåra i lantbruksredskapets 1 körriktning, mata ut fast, i detta fallet frön, och eventuellt även gödning, till såfåran, varefter denna försluts. l det visade exemplet har varje utmatningsenhet 2 en egen drivanordning, vilken omfattar en elmotor.

En styrenhet 8 är förbunden med varje utmatningsenhet 2 för att individuellt styra hastigheten hos respektive drivmotor. Styrenheten kan kommunicera med drivmotorerna via separata elektriska ledningar (antingen med styrsignal eller med drivspänning) eller via en databuss, vilket då fordrar en separat matning av drivspänning.

Styrenheten är vidare ansluten till en eller flera sensorer för avkänning av en rörelseriktningsförändring.

Enligt en utföringsform kan styrenheten vara anordnad på själva lantbruksredskapet. Alternativt kan styrenheten vara anordnad i dragfordonet för att kommunicera med lantbruksredskapets olika delar via ledningar, databuss eller trådlöst. Eventuellt kan en generell styrenhet åstadkommas i dragfordonet, i vilken särskild mjukvara installeras för styrning av lantbruksredskapet.

Användargränssnitt till styrenheten kan vara integrerat med styrenheten. Alternativt kan ett i dragfordonet befintligt användargränssnitt utnyttjas för att kommunicera (inmatning/utmatning) med styrenheten, oavsett om denna befinner sig i dragfordonet eller på lantbruksredskapet.

Enligt den visade utföringsformen är detektionsorgan 20a, 20b, placerade på lantbruksredskapet 1 och/eller ett tillhörande dragfordon, så att 10 15 20 25 30 536 166 6 dessa är åtskiljda i sidled. De kan, men behöver inte, vara åtskiljda i längsled.

Detektionsorganen 20a, 20b detekterar var sin relativhastighet mellan respektive parti hos lantbruksredskapet 1 och marken under, framför eller bakom detta.

Genom kännedom om lantbruksredskapets geometri, sensorernas placering och radenheternas placering, kan respektive radenhets relativhastighet över marken beräknas, exempelvis med hjälp av mjukvara i styrenheten, varvid styrenheten justerar respektive radenhets utmatnings- hastighet så att de radenheter som utför innerkurva får lägre utmatnings- hastighet och de radenheter som utför ytterkurva får högre utmatnings- hastighet.

Därmed kan respektive utmatningsenhet 2 styras pà så sätt att den åstadkommer väsentligen konstant mängd utmatat material per längdenhet.

Fig 2 visar en planvy av lantbruksredskapet 1 under en färdriktnings- förändring, där utmatninngen styrs enligt känd teknik. Under svängen kommer mängden utmatat material per längdenhet från utmatningsenheten 2 att variera över den arbetsbredd som ska sås. De inbördes olika fröavstånden a, n, motsvarande utmatat material per längdenhet över arbetsbredden, kommer att bero av hur kraftig svängen är samt var respektive utmatningsenhet 2 är anordnad.

I detta exempel, vilket utgår från ett nominellt fröavstånd L på 200 mm, ger avvikelsen för den utmatningsenhet 2, vilken är längst in i innerkurvan, ca 130 mm (65 %) kortare fröavstànd n. Motsvarande avvikelse för den utmatningsenhet 2 som är belägen längst ut i ytterkurvan är ca 130 mm (65 %) längre fröavstånd a.

Det inses att styrningen av respektive utmatningsenhets 2 utmatnings- hastighet kan vara linjär mot dess hastighet relativt marken.

Fig 3 visar en planvy av lantbruksredskapet 1, som styrs enligt föreliggande lösning, under en färdriktningsförändring. Styrenheten 8 styr hastighet hos utmatningsenheterna 2 individuellt eller i undergrupper, genom att baserat på signaler från detektionsorganen 20a, 20b beräkna en utmatningshastighet för respektive utmatningsenhet eller grupp av utmatningsenheter, så att respektive utmatningsenhet 2, under svängen, 10 15 20 25 30 536 'IBB 7 åstadkommer väsentligen konstant mängd utmatat material per längdenhet a1, a2, an.

Medan ovanstående exempel främst avser radarbaserade hastighets- mätare, inses att andra mätmetoder kan användas, exempelvis laser eller ultraljud. Vidare kan ett par mekaniska hastighetsgivare, med i sig känd funktion, anordnas, exempelvis vid varsin ände av den tvärgående balken.

Dessa kan kopplas till respektive omvandlare för att åstadkomma elektriska signaler motsvarande respektive uppmätt hastighet.

Exempelvis kan en eller fler hastighetsgivare vara förbundna med respektive bärhjul 3a, varvid hastighet för respektive bärhjul registreras. Som ett annat exempel, kan ett par hastighetsmätare vara förbundna med vid respektive sida av lantbruksredskapet anordnat markföljarhjul (ej visat).

I en alternativ utföringsform, detekterar detektionsorgan (ej visat) en vridning av lantbruksredskapet 1 i ett horisontalplan, vilket utgörs av ett plan i vilket lantbruksredskapets 1 färdriktning befinner sig. l ytterligare en alternativ utföringsforrn, detekteras en färdriktnings- förändring som en vridning kring en kopplingspunkt mellan dragfordonet lantbruksredskapet.

Ovanstående utföringsformer med detektion av vridning kan kombi- neras med en hastighetsmätare, vilken kan vara belägen på dragfordonet eller på lantbruksredskapet.

I en annan alternativ utföringsform, detekteras färdriktningsförändring baserat på ett åtminstone delvis externt positioneringssystem (ej visat), t.ex.

GPS, DGPS, lokala eller globala radiofyrar eller ett laserlägesbestämnings- system.

En hastighet hos en med utmatningsenheten 2 associerad individuell drivmotor kan varieras för att åstadkomma önskad utmalningshastighet. Detta är särskilt tillämpligt på en planter där en singuleringsskivas rotations- hastighet kan styras för att påverka fröavståndet.

Alternativt kan hastighet i en frömatningsledning styras genom att variera tryckskillnaden över frömatningsledningen. 10 536 166 8 Det är även möjligt att åstadkomma variationer i utmatningshastighet över en sàmasklns bredd genom att förse en fröbehållare med två eller flera individuellt styrbara utmatare.

Vidare inses att det är möjligt att styra radenheter gruppvis, exempelvis så att ett par intilliggande radenheter matar ut med samma utmatnings- hastighet.

Det inses också att varje radenhet kan förses med en hastighets- mätare, och således styras helt individuellt och fristående.

Vid utmatning av flytande material, kan flöde i respektive ledning styras med hjälp av en med denna associerad ventil.

Claims (9)

10 15 20 25 30 536 166 9 PATENTKRAV

1. Förfarande för styrning av ett lantbruksredskap (1), vilket har minst två i sidled åtskiljda utmatningsenheter (2) för utmatning av fast eller flytande material, såsom frö, plantor, gödning eller bekämpningsmedel, till mark, över vilken Iantbruksredskapet (1) färdas, omfattande: att avkänna en ändring av Iantbruksredskapets färdriktning, att under nämnda ändring av färdriktningen, ändra utmatningshastighet hos åtminstone den ena av utmatningsenheterna (2), för att vid respektive utmatningsenhet (2) åstadkomma väsentligen konstant mängd utmatat material per längdenhet kännetecknat av att färdriktningsändringen avkänns genom att detektera hastighetsskillnad relativt marken mellan två i sidled åtskilda partier av Iantbruksredskapet eller detektera hastighetsskillnad relativt marken mellan ett parti på lantbruksredskapet i sidled åtskiljt från ett parti på ett med lantbruksredskapet associerat dragfordon.

2. Förfarande enligt krav 1, vidare innefattande att detektera en vridning av lantbruksredskapet i ett horisontalplan.

3. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att detektera färdriktningsförändringen baserat på ett åtminstone delvis externt positioneringssystem.

4. Förfarande enligt av föregående krav, varvid nämnda färdrikt- ningsförändring åstadkommer en svängradie (R) i ett horisontalplan, varvid lantbruksredskapet uppvisar en arbetsbredd (B) och varvid nämnda svängradie är omkring 0,5 till 3 gånger nämnda arbetsbredd, företrädesvis omkring 1 till 2 gånger nämnda arbetsbredd.

5. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda utmatning omfattar minst ett av frön, plantor, gödning, jordförbättringsmedel eller bekämpningsmedel. 10 15 20 25 536 166 10

6. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid en hastighet hos en med utmatningsenheten associerad drivmotor ändras.

7. Lantbrukssystem omfattande: ett Iantbruksredskap (1), innefattande minst två i sidled åtskiljda utmatningsenheter (2) för utmatning av fast elier flytande material, såsom frö, plantor, gödning eller bekämpningsmedel, till mark, över vilken lantbruksredskapet färdas; och en styrenhet (8) för styrning av nämnda utmatningsenheter (2), kännetecknatav organ (20a, 20b) för detektion av en färdriktningsförändring, varvid styrenheten (8) är anordnad att individuellt styra utmatningsenheterna (2) baserat på en signal från nämnda detektionsorgan, för att vid respektive utmatningsenhet åstadkomma väsentligen konstant mängd utmatat material per längdenhet, varvid nämnda detektionsorgan omfattar minst två i sidled åtskiljda hastighetsgivare.

8. Lantbrukssystem enligt krav 7, varvid nämnda detektionsorgan omfattar en vridningsgivare, såsom en vridningsgivare anordnad att detektera en inbördes vridning mellan Iantbruksredskap och ett till detta kopplat dragfordon eller en vridningsgivare anordnad att avkänna en vridning av Iantbruksredskapet i ett horisontalplan.

9. Lantbrukssystem enligt krav 7, varvid nämnda detektionsorgan omfattar en signalmottagare för mottagning av signaler från en eller flera externa sändare.