WO2002041686A1 - Chariot porte outil ou semoir autoguide - Google Patents

Abstract

Lors d'une association d'outils agricoles, le dernier outil attelé sur l'ensemble perd beaucoup de précision de raccordement par rapport au passage précédent. Ce dernier outil est monté sur un chariot à guidage automatique réalisé par la rotation de son pivot (2) au milieu du corps principal (18) assurée par un vérin hydraulique double effet (1). Les moyens de traçage symétriques sont assurés par une dent (10) et les moyens de repérage symétriques sont assurés par une roue en 'V' (5) montée sur un parallélogramme dont la déformation sera appréciée par deux capteurs (14) et communiquée à un boîtier électronique (4) dont une des fonctions est de commander l'électro-distributeur (3) lequel est lié au vérin (1).

Description

CHARIOT PORTE OUTIL OU SEMOIR AUTOGUIDE

L'invention concerne un chariot porte - outil destiné à des travaux agricoles du sol et/ou de semis, du type conforme à la revendication 1.

L'association d'outils est largement utilisée en grande culture pour des raisons de gain^~de temps, pour limiter le nombre de passages favorables" à un compactage du sol en profondeur et surtout avec la puissance de traction disponible. Cette association, qui présente un intérêt économique, est pénalisée par une grande imprécision de raccordement entre deux passages.

Le travail dans les terrains inclinés par rapport à l'horizontale dans une direction différente de l'axe de déplacement se réalise avec un décalage latéral entre l'outil de travail du sol et le tracteur agricole. La largeur obtenue par l'association du nombre- de passages de semoirs utilisée pour les repérages de traitement est imprécise, les superpositions réalisées lors du travail du sol engendrent des pertes de temps et de frais de mécanisation ,et le travail en dévers ne permet pas un bon alignement.

Le brevet US-A 4 180 133 décrit un semoir lié à un attelage dont la partie arrière est en V, et donc encombrante, avec une visibilité médiocre depuis le tracteur. Ce système est équipé de moyens de repérage et de traçage munis d'éléments ovoïdes instables en direction dans le sillon où ils sont supposés rester, et qui entraînent avec eux des débris (paille, pierres..) pouvant entraver et même bloquer le fonctionnement du dispositif.

Le brevet US-A 4 484 647 enseigne un dispositif dont la fonction est de guider le tracteur lui-même pour qu'il ne s'écarte pas du tracé préalablement déterminé, et non de guider un chariot porte - outil. De plus les roues avant du système de guidage de ce dispositif ne sont pas agencées de façon à d'auto- centrer dans le sillon, dont elles ont de ce fait tendance à s'écarter, entraînant des dysfonctionnements de l'appareil. La présente invention a pour but d'utiliser du matériel agricole de préparation de sol et de semis avec une précision contrôlée satisfaisante de raccordement entre deux passages. A cet effet, le dernier outil agricole de travail du sol ou le semoir est monté sur un chariot à guidage automatique.

L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de guidage automatique du chariot porte-outil agricole et semoir.

Le chariot porte-outil est équipé d'un système de guidage automatique, notamment de type suiveur par rapport à une trace réalisée au passage précédent, en vue d'une bonne précision de raccordement entre deux passages contrôlés.

Conformément à l'invention le chariot porte - outil comporte les caractéristiques mentionnées à la partie caractérisante de la revendication 1. s ^' f

Selon d'autres caractéristiques de l'invention : -la dent de traçage ou une roue en « V » est montée à l'extérieur de la ligne de raccordement entre deux passages, et la roue de repérage est montée à l'intérieur de cette ligne de raccordement.

Cette disposition évite le recouvrement du sillon de traçage avant le passage de la roue de repérage, et surtout permet d'obtenir l'effacement total après le passage de cette roue.

-Un système de détection du niveau du sol par rapport au plan horizontal est prévu. - Une unité centrale reçoit les informations des moyens de détection du décalage et du niveau par rapport au sol pour commander les moyens de commande d'angle directeur de type vérin à double effet en vitesse et/ou en déplacement, afin de corriger la trajectoire du chariot pour optimiser la précision de suivi par rapport à une trace. Le système de détection du niveau du sol agit sur la position neutre de la roue en « V « pour favoriser le déplacement du chariot vers l'amont du dévers. Selon des modes de réalisation particuliers :

-chacun des moyens de repérage positionnés de part et d'autre du corps de façon symétrique comprend une roue mobile en « V « dans une direction perpendiculaire au, plan de déplacement avec les moyens de détection de la position de décalage.

-efeaque roue décalée par rapport au plan dé déplacement est montée sur un bras axé sur un pivot .

-les premier et second moyens de détection de la position de décalage des moyens de repérage, placés de part et d^autre du corps de façon symétrique par rapport au chariot, comprennent chacun au moins un premier capteur notamment de type inductif pour les petits écarts de position, et au moins un second capteur notamment de type inductif pour les grands écarts de position. Un capteur du type analogique peut remplacer ces deux capteurs et apprécier la déviation de la roue de repérage. Un capteur au niveau de la roue de l'essieu du chariot va apprécier la vitesse de déplacement de ce dernier, -les moyens de commande de l'angle directeur comprennent un électro- distributeur hydraulique commandant le vérin hydraulique à double effet d'angle directeur en fonction de l'unité centrale électronique .

-le chariot porte-outil comprend au moins un essieu à plusieurs roues, dont la fonction est de supporter l'outil attelé à l'arrière pendant le transport, en étant inactivé pendant le travail du sol et/ou les opérations de semis.

-L'invention concerne également un procédé de commande du chariot porte-outil ,caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :

- Mise en fonction d'un des moyens de repérage par l'utilisateur, - Détection du décalage du moyen de repérage,

- Détection de l'angle d'inclinaison du sol par rapport à l'horizontale - Correction de la position du chariot en commandant les moyens de commande d'angle directeur en fonction du décalage de la roue de repérage, eni fonction de l'inclinaison du sol et de la vitesse de déplacement de l'ensemble.

Setea-le procédé de commande de l'invention, on peut déteeter le décalage du moyen de repérage par rapport au chariot en combinant les informations des capteurs pour les petits écarts de position, afin de commander la correction des moyens de commande d'angle directeur en vitesse et/ou en direction . De même, on peut détecter la pente du terrain pour agir sur les moyens de correction de l'angle directeur et sur la vitesse de déplacement pour agir sur la vitesse d'action.

Selon un mode de réalisation du procédé conforme à l'invention, on détecte le niveau du sol par rapport à l'horizontale par l'intermédiaire d'un capteur placé sur le châssis, afin de déclencher une correction de la trajectoire du chariot vers l'amont de ce dévers.

Ce dispositif de guidage est du type suiveur, il comprend une roue profilée de faible largeur qui se positionne dans un sillon préalablement tracé à cet effet.

Le sillon est tracé au passage précédent par une dent à position fixe et réglée par rapport au chariot.

Le moyen de traçage peut être décalé extérieurement par rapport à la roue de repérage, latéralement à l'extérieur de la zone de travail de l'outil, au- delà d'une limite de ladite zone.

Ce moyen de traçage décalé extérieurement peut être, soit une dent, soit une roue profilée en V.

Le dispositif selon l'invention est constitué d'un chariot porte-outil ou porte- semoir articulé aux environs de la moitié de sa longueur et de dispositifs de guidage latéraux. Les dispositifs de guidage sont fixés sur un bras solidaire du chariot. Ces dispositifs, au nombre de deux, sont disposés de part et d'autre du chariot. Sur le bras support, on peut par une action de pivotement être en position de traçage ou être en position de repérage. Un vérin hydraulique permet ce pivotement. Le dispositif de repérage est réalisé par une roue profilée reliée--par un bras à son support.

Toujours selon l'invention, le dispositif de guidage comporte des moyens de détection d'un écart entre la position de la roue profilée et le chariot porte semoir. Les moyens utilisés sont constitués par deux capteurs ou un capteur du type analogique. Un des capteurs affiche les petits écarts de position, l'autre capteur matérialise les grands écarts ou le capteur analogique apprécie le décalage . Ces deux capteurs ou ce capteur analogique sont ïiés au boîtier électronique dont la fonction est de commander le vérin double effet ' articulation, par l'intermédiaire d'un électro-distributeur à des vitesses différentes.

Selon une autre particularité de l'invention, le dispositif comporte un moyen de basculement hydraulique de l'ensemble traçage et repérage. Le branchement hydraulique des deux systèmes de guidage est du type parallèle inversé. Ainsi, pour la position traçage du côté droit, le côté gauche sera en position repérage et inversement.

Selon l'invention, des capteurs transmettent au boîtier électronique la position de chaque système de repérage. Ce boîtier sélectionne les capteurs de position latérale de la roue utiles à la correction de trajectoire.

Selon une autre particularité, la roue possède un profil périphérique en " V " principalement formé par l'association de deux disques, bombés pour faciliter la pénétration dans la sillon réalisé par le moyen de traçage, pour s'autocentrer dans ce sillon, et pour être insensible aux pierres et aux débris végétaux . L'invention sera décrite ci-après en se référant aux dessins annexés qui en illustrent trois formes de réalisation à titre d'exemples non limitatifs :

La figure 1 représente, vu de dessus, le chariot porte-outil selon une première forme de réalisation de l'invention équipé d'un semoir. La figure 2 représente en vue de côté le chariot de la FigurβJ..

La figure 3 est une vue de dessus du système de repérage du chariot des Figures 1 et 2.

La figure 4 est une vue latérale du système de repérage de la Figure 3.

La figure 5 est une vue en perspective de l'ensemble du chariot équipé d'un système de traçage et de repérage. ¹ „ La figure 6 est une vue en perspective de l'ensemble traçage repérage lié à un bras de liaison avec l'extrémité arrière du chariot

La figure 7 est une vue en perspective de l'ensemble de traçage et de repérage équipant le chariot des Figures 1 à 6. La figure 8 est une vue de profil d'une seconde forme de réalisation de l'organe de traçage constitué par une roue pouvant remplacer la dent de la réalisation précédente.

La Figure 9 est une vue de dessus similaire à la Figure 3 d'une seconde forme de réalisation de l'ensemble de traçage et de repérage. Les Figures 1 à 7 illustrent un premier mode de réalisation du chariot porte - outil, attelé à un semoir, visé par l'invention.

Le chariot comporte un corps principal 18 s' étendant dans une direction de tractage, muni d'une extrémité 19 de tractage et d'une extrémité arrière 20 pouvant être équipée d'outils de préparation du sol et/ou de semis, ainsi qu'un bras 21 lié à l'extrémité arrière et au corps principal et perpendiculaire à ce dernier. Le corps principal 18 présente entre ses extrémités une articulation 2 autour d'un axe sensiblement vertical, commandée angulairement par un dispositif de vérin 1 permettant de régler un angle directeur. Des ensembles de traçage 10 et de repérage 5 sont montés symétriquement aux extrémités du bras 21 et articulés autour d'un axe sensiblement horizontal.

Le corps-principal 18 est monopoutre, et chaque ensemble de~-¥eρérage comprend une roue 5 à profil en V , adaptée pour se positionner dans un sillon préalablement tracé et une dent 10 de traçage placée du côté avant, ainsi que des moyens de liaison entre la dent 10 et ladite roue 5. Ces moyens sont articulés de façon que lorsque la dent est en position basse de traçage dans le sol, la roue 5 soit soulevée au-dessus du sillon et inversement. Des moyens sont en outre prévus pour détecter un écart, angulaire ou linéaire suivant les,capteurs utilisés, entre la position d'une roue 5 de repérage et celle d'une partie 34 du chariot porte - outil ; ces moyens sont constitués de capteurs 14 montés sur un bras 15 et reliés à un boîtier électronique 4 de commande du vérin 1 monté sur le corps principal 1 pour asservir la trajectoire du chariot, et optimiser la précision de son déplacement dans des sillons préalablement tracés. Les moyens précités peuvent également être constitués par un capteur analogique monté sur la partie 34 du châssis, dont le bras 15 est solidaire.

La roue 5 de chaque ensemble de repérage est mobile dans une direction perpendiculaire au plan de déplacement du chariot. Chaque ensemble comporte les moyens de détection d'un décalage angulaire dudit ensemble. Les moyens de détection 14 de chaque ensemble de repérage et de traçage (5, 10) comprennent au moins un capteur inductif pour les faibles écarts de position angulaire, et au moins un second capteur , notamment du type inductif, pour les écarts de position importants.

Les moyens de commande de l'angle de rotation directeur du corps principal 18 comprennent un électro-distributeur 3 de commande du vérin hydraulique 1 en fonction des informations fournies par le boîtier électronique 4. Par ailleurs le chariot comporte au moins un essieu 17 à plusieurs roues 22, supportant l'outil attelé derrière celui-ci pendant le transport. Cet essieu 17 est désactivé pendant le travail du sol et/ou les opérations de semis.

Le corps principal (18) dans la direction de tractage muni d'une extrémité (19) pour le tractage et d'une extrémité arrière (20) où sont montés les moyens de préparation du sol et/ou de semis. Le vérin hydrauliquϋ=4ouble effet (1) permet d'obtenir un angle au niveau de la flèche à partir du pivot (2). Ce vérin reçoit l'huile sous pression à partir de l' électro-distributeur (3), lequel est piloté par le boîtier électronique (4). Ce boîtier électronique (4) collecte les informations fournies par les capteurs au niveau des dispositifs de traçage repérage formé par les éléments (5,6,7,9,10^11) au niveau de l'indicateur de niveau, et au niveau du capteur de déplacement au nι eau de la_, roue (22)

L'essieu (17) à deux roues a pour fonction de porter l'outil attelé à l'arrière, pendant le transport sur route ou en bout de champ. Selon l'invention, cet essieu n'a aucune influence sur la direction du chariot pendant le travail du sol et ne fonctionne que pendant la position relevée de l'outil arrière.

Le bâti du chariot est du type " monopoutre " : cette conception permet une bonne visibilité sur l'outil arrière et d'obtenir un poids mort du bâti très bas, limitant ainsi le compactage et la force de traction.

Les figures 3 et 4 représentent ^ensemble de traçage et de guidage. Cet ensemble est monté sur le bras (21) lié au chariot et perpendiculaire au corps principal de type monopoutre (18).

Lorsque le vérin (11) est allongé, l'ensemble de traçage et de guidage pivote autour de l'axe (12) et place la dent de traçage (10) ou la roue 5 dans sa position la plus basse. Cette position permet le traçage du sol à une position précise du chariot et la levée de la roue profilée (5) par rapport au sol.

Lorsque le vérin (11) rentre, l'ensemble de traçage et de guidage (5, 10) pivote donc autour de l'axe (12), ce qui permet de lever la dent (10) - ou lato c de traçage - par rapport au sol, et de positionner la roue-( =dans le sillon réalisé précédemment.

Les deux positions angulaires sont repérées par un capteur (13), lequel retransmet l'information au boîtier électronique (4).

La roue (5) est montée sur un bras (6) qui possède un axe pivotant (7) à son extrémité supérieure. Les écarts, angulaires où linéaires de la roue 5, suivant le type de capteurs utilisés, sont analysés par des capteurs 14 montés sur un bras (15) fixé au pivot de base, ou par un capteur analogique monté sur la partie 34 du châssis, dont est solidaire le bras 15. Deux ressorts 16 identiques et montés symétriquement assurent une position centrale lors du décollage de la roue.

La Figure 8 montre un second mode de réalisation de la roue de repérage 30 en V , dans lequel cette roue 30 est essentiellement constituée de deux disques bombés concaves 31, 32 ,àccolés sur leur périphérie et rotatifs autour d'un axe 33 .Ce dernier est lié au bras support 21.

Ce type de profil en V permet un auto-centrage de la roue 30 ou 5 et un dégagement des impuretés (paille, pierres...). La présence d'un détecteur de niveau par rapport à l'horizontale sur le boîtier électronique 4 favorise le déport du chariot en amont du dévers, et permet une correction variable avec la vitesse due au capteur de roué agissant sur le boîtier électronique. Un capteur analogique permet d'apprécier l'écart de la roue (5 ; 30) de guidage par rapport à une position de référence. Il est possible de décaler le pont neutre de la roue de guidage en fonction de l'inclinaison du sol.

Dans le troisième mode de réalisation de l'invention , illustré à la Figure 9, la dent 10a de traçage est décalée vers l'extérieur de la zone de travail de l'outil (semoir), matérialisée par la limite L, par rapport à la roue de repérage 5, intérieure à cette zone. - •—===--

L'organe de traçage décalé extérieurement et latéralement à la limite L peut être aussi bien une dent telle que 10a qu'une roue en V telle que 5 ou 30, tandis que l'organe de repérage intérieur est toujours une roue en V telle que 5 ou 30, ou formée en V de toute autre façon équivalente.

Cet agencement présente l'avantage d'effacer la trace de l'organe de traçage 10a au passage suivant du chariot porte - outil sur la zone adjacente. convient de noter que la position angulaire de l'axe 2 est gérée par un capteur dont les informations sont collectées par le boîtier électronique 4 (angle de décalage au démarrage pour décaler les outils de départ par rapport au dernier outil).

Un profil eη V pour la roue de repérage et éventuellement pour l'organe de traçage , comme exposé ci-dessus en référence aux Figures 8 et 9, présente l'avantage de permettre une bonne pénétration dans tout type de sol, et de réaliser un sillon dont les deux flancs situés en V sont « tassés ». Ces moyens de traçage sont montés symétriquement de part et d'autre du corps principal 18. En outre le profil en V permet à la roue de repérage de s'auto-centrer dans le sillon préalablement tracé.

Chacun des deux ensembles de traçage et de repérage 5, 10 (ou 5, 10a..) peut basculer autour de l'axe 12 correspondant sous l'action du vérin hydraulique 11 dans une configuration inversée : la fonction traçage étant activée, la fonction repérage est désactivée et inversement De plus les moyen de basculement de ces ensembles sont couplés pour commander des fonctions inversées droite - gauche : si le côté droit assure la fonction traçage, le côté gauche assure la fonction repérage et inversement.

Claims

REVENDICATIONS

1. Chariot porte - outil destiné à des travaux agricoles de préparation du sol et/ou de semis, comprenant un corps principal (18) s'étendant dans une direction de tractage, muni d'une extrémité (19) de tractage et d'une extrémité arrière (20) pouvaηt être équipée d'outils de préparation du sol et/ou de semis, un bras (21) lié à l'extrémité arrière et au corps principal et perpendiculaire à ce dernier, ledit corps principal présentant entre ses extrémités une articulation (2) autour d'un axe sensiblement vertical commandée angulairement par un dispositif de vérin (1) permettant de régler un angle directeur, et des ensembles de traçage (10) et de repérage (5) montés symétriquement aux extrémités du bras et articulés autour d'un axe sensiblement horizontal, caractérisé en ce que le corps principal (18) est monopoutre, en ce que chaque ensemble de repérage comprend une roue (5) à profil en V adaptée pour se positionner dans un sillon préalablement tracé et une dent (10) de traçage placée du côté avant, ainsi que des moyens de liaison entre la dent et ladite roue, articulés de façon que lorsque la dent est en position basse de traçage dans le sol la roue soit soulevée au-dessus du sillon et inversement, et en ce que sont prévus des moyens de détection d'un écart angulaire entre la position d'une roue de repérage (5) et celle du chariot porte - outil, constitués de capteurs reliés à un boîtier électronique (4) de commande dudit vérin (1) monté sur le corps principal pour asservir la trajectoire du chariot et optimiser la précision de son déplacement dans des sillons préalablement tracés .

2. Chariot porte - outil selon la revendication 1 , caractérisé en ce que chaque ensemble de repérage et de traçage comporte une roue (5) mobile dans une direction perpendiculaire au plan de déplacement du chariot, ainsi que les moyens de détection d'un décalage angulaire dudit ensemble.

3. Chariot porte - outil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (14) de chaque ensemble comprennent au moins un capteur inductif pour les faibles écarts de position angulaire et au moins un second capteur , notamment de type inductif, pour les écarts de position importants.

4. Chariot porte - outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de commandé de l'angle de rotation directeur du corps principal (18) comprennent un électro-distributeur hydraulique (3) de commande dudit vérin hydraulique (1) en fonction des informations fournies par le boîtier électronique (4).

5. Chariot porte-outil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque ensemble de traçage et de repérage comprend un organe de traçage (10a) décalé latéralement vers l'extérieur de la zone de travail de l'outil, au-delà d'une limite (L) de ladite zone, et en cet organe de traçage est une dent (10a) ou une roue profilée en V, tandis que l'organe de repérage intérieur à cette zone de travail est une roue à profil en V (5 ou 30).

6. Chariot porte - outil selon l'une des revendications 1 à 5 , caractérisé en ce que la roue dé repérage (30) et éventuellement de traçage de chaque ensemble est constituée de deux disques bombés, concaves (31, 32) accolés sur leur périphérie et montés rotatifs autour d'un axe (33) lié au bras (21) du chariot.

7. Procédé de mise en œuvre du chariot porte - outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : mise en fonction d'un des moyens (5) de repérage par un utilisateur, détection d'un décalage angulaire d'un moyen de repérage , correction de la position angulaire du chariot par actionnement des moyens de commande (1) de l'angle directeur du corps principal (18) en fonction du décalage angulaire détecté.

8. Procédé selon la revendication 7 du chariot selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on détecte le décalage du moyen (5) de repérage par rapport au chariot en combinant les informations fpurnies par les capteurs pour les faibles écarts de position , afin de déclencher une correction par les moyens de commande (3,1) de l'angle directeur en vitesse et/ou en direction.

9. Procédé selon l'une des revendications 7 et 8 , caractérisé en ce que l'on détecte le niveau du sol par rapport à l'horizontale par l'intermédiaire d'un capteur placé sur le châssis , afin de déclencher une correction de la trajectoire du chariot vers l'amont de ce dévers.