DE1557724A1 - Automatic systems for separating plants in rows and for tracking tools on rows of plants - Google Patents

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PATENTBESCHREIBUHGPATENT DESCRIPTION

Die Erfindung bezieht sich auf automatische Systeme zur Vereinzelung von Pflanzen in Pflanzenreihen und zur Wachführung von Werkzeugen an Pflanzenreihen. Bei Maschinen zur automatischen Vereinzelung von Pflanzen in Pflanzenreihen werden bisher mechanische Fühler sowie Fühler, die auf dem Prinzip der elektrischen Leitfähigkeit von Pflanzen beruhen, verwendet.. Diese Systeme sind trotz ihrer Aufwendigkeit unter den Bedingungen/ die bei den entsprechenden Arbeitsvorgängen vorherrschen, sehr störanfällig. Die Funktion mechanischer Fühler, die einen elektrischen Kontakt betätigen, können durch Verschmutzungs- und Feuchtigkeitseinflüsse beeinträchtigt werden. Die auf dem Prinzip der elektrischen Leitfähigkeit der Pflanzen beruhenden Fühler geben unterschiedlich große Ströme, weil die Obergangswiderstände zwischen Fühler, Pflanze und Boden großen Schwankungen unterliegen, die durch klimatische, Wachstums- und boderibedingte Einflüsse verursacht werden. Außerdem ist der Gesamtwiderstand Pflanze-Boden sehr groß, so daß bei den Systemen nach dem Leitfähigkeitsprinzip nur sehr kleine Ströme fließen, die' zur Aussteuerung von Ventilen sehr hoch verstärkt werden müssen. Bei allen Systemen ist eine Feinsteuerung von Hand notwendig.The invention relates to automatic systems for Separation of plants in plant rows and for guarding of tools on rows of plants. In machines for the automatic separation of plants in rows So far, mechanical sensors as well as sensors based on the principle of the electrical conductivity of plants have been used are based, used .. These systems are despite their complexity under the conditions / those with the appropriate Work processes predominate, very prone to failure. The function of mechanical sensors that actuate an electrical contact, can be caused by pollution and moisture be affected. The sensors, which are based on the principle of electrical conductivity in plants, give different signals large currents, because the transition resistances between antennae, plant and soil are subject to large fluctuations, those caused by climatic, growth and body conditions Influences are caused. In addition, the total resistance plant-soil is very high, so that in the systems according to the Conductivity principle only very small currents flow, which ' be amplified very high for modulating valves have to. All systems are fine-tuned by hand necessary.

Demgegenüber ist der Zweck der Erfindung der, diese Störeinflüsse zu überwinden, den erforderlichen apparativen Aufwand zu reduzieren, die Arbeitsqualität zu verbessern und einen zweiten Bedienüngsmann einzusparen. Der bei dieser Erfindung verwendete kapazitive Fühler, der von der Schlepperbatterie mit Gleichspannung gespeist wird, ortet Einzelpflanzen sowohl bei Berührung als auch berührungslos_s wenn eine bestimmte. Größe des Abstandes unterschritten wird. Deshalb ist eine weniger genaue Höhenführung des Fühlers über dem Boden zulässig als bei den bisherigen Systemen. Das Meßprinzip des Fühlers, der im Handel erhätlich ist, beruht auf dem kapazitiven Prinzipi^Aji_4er .Stirnseite des Fühlers wird einIn contrast, the purpose of the invention is to overcome these interfering influences, to reduce the equipment required, to improve the quality of work and to save a second operator. The capacitive sensor used in this invention, which is powered by the tractor battery with DC voltage, locates individual plants both in contact and contactless _s when a certain. The size of the distance is not reached. Therefore, a less precise height guidance of the sensor above the ground is permissible than with the previous systems. The measuring principle of the sensor, which is commercially available, is based on the capacitive principle

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elektrisches Feld erzeugt und bei Änderung der Dielektrizitätskonstante in diesem Feld durch feste Stoffe gibt der Fühler eine einstellbare konstante Spannung ab. Besonders empfindlich reagiert der Fühler auf Stoffe mit hohem Feuchtigkeitsgehalt, weshalb grüne Pflanzen besonders gut geortet werden können. Der Fühler ist gegen Erschütterung, geringe Befeuchtung oder Verschmutzung unempfindlich und damit für den bezeichneten Aufgabenkreis besonders gut geeignet.Electric field generated and when changing the dielectric constant In this field through solid substances, the sensor emits an adjustable constant voltage. Particularly sensitive the sensor reacts to substances with a high moisture content, which is why green plants can be located particularly well. The sensor is insensitive to vibrations, low levels of moisture or soiling and is therefore suitable for the designated Task group particularly well suited.

Dem Fühler für die Vereinzelung (13) wird eine bistabile Kippstufe (15) nachgeschaltet, die ein elektromagnetisches Hydraulikventil (12) schaltet, das den Stellzylinder (11) und damit das Vereinzelungswerkzeug (10) betätigt. Es handelt sich um ein 4V 2-VJege ventil, das durch einen Magneten in die eine und durch eine Feder in die andere Position bewegt wird. Der Kolben dieses Zylinders wird jeweils an gedämpfte Endanschläge gefahren, was bei Versorgung mit einer Konstantdruckquelle ohne Verlustleistung möglich ist.The sensor for the separation (13) is followed by a bistable flip-flop (15), which is an electromagnetic Hydraulic valve (12) switches, which actuates the adjusting cylinder (11) and thus the separating tool (10). It deals is a 4V 2-VJege valve, which is operated by a magnet in one and is moved to the other position by a spring. The piston of this cylinder is dampened in each case End stops driven, which is possible with a supply of a constant pressure source without power loss.

Zur nachführung des VJerkzeugrahmens (8) an den Pflanzenreihen (9) werden zwei Fühler (1,2) anden Seiten einer Reihe im Abstand "a" von der Sollposition vorgesehen, die bei einer Abweichung des Rahmens von saner Sollposition um einen bestimmten einstellbaren Betrag "a" nach links oder rechts bei Annäherung an eine Pflanze ein Signal abgeben. Jeder Fühler betätigt eine Kippstufe (3), die nach einstellbarer Zeit (5) in die llullposition zurückkippt. Dadurch kann die Öffnungszeit des Ventils (4) eingestellt und eine bestimmte Schrittweite für den Stellzylinder (7), der den Rahmen seitlich bewegt, festgelegt werden. Der Zylinder vollführt, wenn einer der Nachführfühler ein Signal gibt, einen Schritt in die entsprechende Richtung, dadurch wird eine Rückmeldung der Stellung des Zylinders in Form eines geschlossenen Regelsystems vermieden, was bei Reihen mit Einzelpflanzen nur mit erhöhtem Aufwand zu realisieren ist.For tracking the tool frame (8) on the rows of plants (9) two sensors (1,2) are provided on the sides of a row at a distance "a" from the target position Deviation of the frame from its target position by a certain adjustable amount "a" to the left or right emit a signal when approaching a plant. Each sensor activates a tilting stage (3), which can be set according to Time (5) tilts back to the zero position. This allows the The opening time of the valve (4) is set and a certain increment for the actuating cylinder (7) that controls the frame moved laterally, be fixed. The cylinder takes a step when one of the tracking sensors gives a signal in the corresponding direction, this provides feedback on the position of the cylinder in the form of a closed control system avoided, which can only be achieved with increased effort in rows with individual plants.

Die Versorgung der Gesamtanlage mit Drucköl erfolgt mit einer Konstantdruckquelle (14), deren maximale FördermengeThe entire system is supplied with pressurized oil from a constant pressure source (14) whose maximum delivery rate

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zur gleichzeitigen Speisung aller Verbraucher ausreicht. Dem Ventil „ das die nachführung steuert_} wird: ein Mengenregler· vorgeschaltet_s um die gesteuerte ö!menge und damit die eingestellte Schrittweite des Zylinders von der Belastung unabhängig zu machen« Durch Verwendung einer Konstantdruckquelle erübrigen sich Speicher an den Vereinzelungselementen j, die bei einer Konstant stromquelle erforderlich sind»is sufficient to feed all consumers at the same time. The valve "which controls the _tracking} is: a flow regulator · upstream _s to the controlled ö quantity and the set step size of the cylinder of the load to make independent" By using a constant-pressure source storage unnecessary j to the separating elements, at a Constant power source are required »

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Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE;PATENT CLAIMS; 1. Elektrohydraulisches System zur automatischen Vereinzelung von Pflanzen in Pflanzenreihen, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Pflanzen mit einem kapazitiven Fühler abgetastet wird.1. Electro-hydraulic system for the automatic isolation of plants in rows of plants, thereby characterized in that the position of the plants is scanned with a capacitive sensor. 2. System zur Nachführung von Geräten an Pflanzenreihen, dadurch gekennzeichnet, daß ah den Seiten einer Reihe zwei kapazitive Fühler verwendet werden, die Signale für die seitliche Abweichung und ihre Richtung geben und daß der Zylinder, der den Rahmen verstellt, um jeweils einen konstanten Schritt verstellt wird, was durch Ansteuerung des Ventils mit einem Impuls bestimmter, einstellbarer Zeitdauer erreicht wird.2. System for tracking devices on rows of plants, characterized in that ah the sides of a row two capacitive sensors are used, which give signals for the lateral deviation and its direction and that the cylinder that adjusts the frame is adjusted by a constant step, what is achieved by controlling the valve with a pulse of a certain, adjustable period of time. 3. Kombiniertes System nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler für die Nachführung vor dem Vereinzelungswerkzeug der betreffenden Reihe angebracht sind und so die noch nicht vereinzelte Reihe als Leitlinie benutzt wird.3. Combined system according to claim 1 and 2, characterized in that the sensor for the tracking are attached in front of the separating tool of the row concerned and so the not yet separated Row is used as a guideline. 4. Systeme nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß die Systeme mit einer Konstantdruckquelle versorgt v.'erden.4. Systems according to claim 1 and 2, characterized in that that the systems are supplied with a constant pressure source. BADBATH 009818/0-133009818 / 0-133