ES2968741T3 - Máquina agrícola con una herramienta de labranza del suelo y procedimiento para controlar una herramienta de labranza del suelo - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a una máquina agrícola (1) para acoplar a un vehículo agrícola (2), donde cuando la máquina (1) se mueve en el sentido de marcha F, se forma una zona de terreno (3a) al menos entre las plantas (4a). en cultivos en hileras dispuestos paralelos al sentido de la marcha (F). (5) se puede procesar con la máquina (1), teniendo la máquina (1) una herramienta de cultivo de suelo (6) que se encuentra alrededor de un eje de rotación (D) que discurre en una dirección de altura (H) de la máquina (1). desde una posición perpendicular a la dirección de marcha (F) y en dirección transversal (Q) dispuesta perpendicularmente a la dirección de altura (H) se puede girar hacia atrás en dirección opuesta a la dirección de marcha (F) y/o se puede mover en dirección transversal (Q) hacia la máquina (1), un sensor de obstáculos (7), con el que se pueden detectar obstáculos (4), en particular plantas (4a) y reservas de plantas (4b) del cultivo en hileras (5), así como un dispositivo de control (8), en el que la herramienta de cultivo del suelo (6) es controlada por el dispositivo de control (8) al detectar un obstáculo (4) en la dirección transversal (Q) y puede girarse hacia atrás en dirección opuesta a la dirección de marcha (F) y/o movido en dirección transversal (Q) hacia la máquina (1). La invención se caracteriza porque el dispositivo de control (8) comprende un dispositivo de retardo (10), que retarda el giro hacia atrás y/o el movimiento hacia la máquina (1) tras la detección de un obstáculo (4), y un dispositivo de ajuste (11), con el dispositivo de ajuste (11) permite establecer una cantidad de retardo de tiempo (Δ) del dispositivo de desaceleración (10) durante un viaje de labranza. La invención comprende además un método para controlar una herramienta de cultivo del suelo (6). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Máquina agrícola con una herramienta de labranza del suelo y procedimiento para controlar una herramienta de labranza del suelo
La invención se refiere a una máquina agrícola para su disposición en un vehículo agrícola, en la que cuando la máquina se mueve en la dirección de marcha F, se puede labrar con la máquina un área de suelo, al menos entre plantas dispuestas paralelamente a la dirección de marcha, en cultivos en hileras, comprendiendo la máquina una herramienta de labranza del suelo que puede hacerse pivotar hacia atrás alrededor de un eje de giro que discurre en la dirección de altura de la máquina, desde una dirección transversal perpendicular a la dirección de marcha y perpendicular a la dirección de altura, en sentido opuesto a la dirección de marcha y/o se puede mover en dirección transversal (Q) hacia la máquina (1), un sensor de obstáculos con el que se pueden detectar obstáculos, en particular plantas palos de cultivo del cultivo en hileras, así como un dispositivo de control, pudiendo ser pivotada la herramienta de labranza del suelo hacia atrás desde la dirección transversal en sentido opuesto a la dirección de marcha al detectarse un obstáculo y/o ser movida en dirección transversal (Q) hacia la máquina (1) mediante el dispositivo de control.
Las máquinas agrícolas de este tipo se utilizan habitualmente en la fruticultura y la viticultura. En estas, es necesario labrar el suelo también entre las plantas del cultivo en hileras. Para que esto sea posible con un vehículo agrícola que se desplaza a lo largo de una hilera de plantas en un cultivo en hileras, los vehículos agrícolas tienen una o varias máquinas agrícolas como se han descrito anteriormente. El hecho de que la herramienta de labranza del suelo pueda hacerse pivotar hacia atrás al detectar un obstáculo evita que la herramienta de labranza del suelo choque con las plantas de cultivo en hileras u otros obstáculos.
La herramienta de labranza del suelo está dispuesta preferentemente como brazo saliente lateral de la máquina agrícola. Esto significa que con la herramienta de labranza del suelo se puede labrar un área de suelo próxima a la trayectoria del vehículo agrícola. Esta área de suelo es en particular un área de suelo entre las plantas de una hilera de plantas en un cultivo en hileras. Muchas plantas, especialmente las vides, así como muchas plantas frutales, reaccionan de forma muy sensible a los choques contra el tronco de la planta con una herramienta de labranza del suelo. Esto se evita mediante la detección de obstáculos y el pivotamiento de la herramienta de labranza hacia atrás cuando se detecta un obstáculo. Esto también evita que la herramienta de labranza dañe las raíces de la planta. La detección de obstáculos se realiza generalmente mediante un sensor situado por delante de la herramienta de labranza del suelo. El sensor detecta el obstáculo y activa por tanto el pivotamiento hacia atrás. Al cabo de cierto tiempo que corresponde a un recorrido determinado a una velocidad de marcha constante, la herramienta de labranza del suelo vuelve a pivotar automáticamente a su posición inicial.
Sin embargo, estas máquinas agrícolas llegan a sus límites en pendientes del suelo en cultivos en hileras. Las plantas siempre crecen paralelamente a una dirección vertical orientada hacia el centro de la tierra. En una pendiente, las plantas crecen en un ángulo con respecto a la normal del suelo. En este caso puede suceder que, debido a la pendiente y a la correspondiente inclinación efectiva de las plantas con respecto a una normal al suelo, el sensor se active demasiado pronto o demasiado tarde y, por tanto, la herramienta de labranza del suelo no se haga pivotar hacia atrás a tiempo o se haga pivotar hacia atrás demasiado pronto, de modo que puede producirse una colisión entre la herramienta de labranza del suelo y el obstáculo. Este tipo de colisiones deben evitarse, ya que pueden dañarse tanto la herramienta de labranza como el cultivo en hileras. Adicionalmente, si pivota retrocediendo demasiado tarde o demasiado temprano, quedará un área de suelo sin labrar delante o detrás de la planta, lo que tampoco es deseable.
En el documento FR 2 555 860 A1 ya se divulga un sistema en el que un sensor de obstáculos se puede ajustar manualmente de modo que se pueda desplazar hacia delante o hacia atrás en la dirección de marcha con respecto a la herramienta de labranza del suelo. Esto permite guiar una herramienta de labranza a una menor distancia alrededor de las plantas en el cultivo en hileras, minimizando así el área de suelo no labrada entre las plantas. Sin embargo, el ajuste del sensor de obstáculos se realiza mecánica y manualmente y, por lo tanto, siempre debe reajustarse en caso de cambios de pendiente, lo que no es satisfactorio, especialmente si se tiene en cuenta el tiempo necesario para el ajuste.
Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar una máquina agrícola con la que sea posible la labranza del suelo entre plantas en cultivos en hileras dispuestos paralelamente a la dirección de marcha, sin riesgo de colisión entre la herramienta de labranza del suelo y el cultivo en hileras en pendientes. Este objetivo se consigue mediante una máquina agrícola de acuerdo con la reivindicación 1 y un procedimiento para controlar una herramienta de labranza del suelo de acuerdo con la reivindicación 12.
La invención se caracteriza porque el dispositivo de control de la máquina agrícola comprende un dispositivo de retardo que retrasa el pivotamiento hacia atrás o el movimiento hacia la máquina tras la detección de un obstáculo, y un dispositivo de ajuste, pudiendo ajustarse con el dispositivo de ajuste una cantidad de tiempo de retardo del dispositivo de retardo durante la marcha de labranza del suelo. Debido a que la cantidad de tiempo de retardo se puede ajustar durante la marcha de labranza del suelo, la cantidad de tiempo de retardo se puede adaptar en cualquier momento a la pendiente actual a lo largo del cultivo en hileras. De acuerdo con la invención, la posibilidad de ajuste existe durante la marcha de labranza del suelo. Esto significa que no es necesario interrumpir la labranza para ajustar la cantidad tiempo de retardo.
El término plantación en hileras en el sentido de esta invención describe cualquier disposición de plantas útiles en forma de hileras.
Durante el movimiento de pivotamiento, se produce un giro de la herramienta de labranza del suelo alrededor de un eje de giro que discurre en la dirección de altura de la máquina, siendo girada la herramienta de labranza del suelo en dirección opuesta a la dirección de marcha desde una dirección transversal dispuesta perpendicularmente a la dirección de marcha y perpendicularmente a la dirección de altura. Alternativamente, es concebible que en lugar del movimiento de pivotamiento tenga lugar un movimiento lineal de la herramienta de labranza del suelo hacia la máquina. En esta variante, la herramienta de labranza del suelo es movida, preferentemente en dirección transversal y desde su posición de brazo saliente, hacia la máquina. También es concebible que la herramienta de labranza del suelo sea retraída hacia el interior de la máquina. Además, es concebible una combinación de movimiento de pivotamiento y lineal de la herramienta de labranza del suelo. Cuando en lo sucesivo se habla de un pivotamiento hacia atrás o de un movimiento pivotante de la herramienta de labranza del suelo, siempre es concebible también un movimiento lineal alternativo o una combinación de movimiento lineal y pivotamiento.
La herramienta de labranza del suelo comprende preferentemente una reja que corta las malas hierbas cortando entre 30 y 50 mm por debajo de la superficie del suelo y, por tanto, las combate eficazmente. Dependiendo del campo de aplicación, también se puede aplicar un corte de hasta 250 mm por debajo. Además de la reja, la herramienta de labranza del suelo comprende preferentemente otros componentes de herramienta, por ejemplo rotores, arados o cultivadores, pero también son concebibles todos los demás tipos de componentes de herramienta conocidos.
También es concebible ajustar una cantidad de tiempo de retardo de cero segundos. En este caso, el pivotamiento hacia atrás de la herramienta de labranza tras la detección de un obstáculo no sería retrasado por el dispositivo de retardo. Sin embargo, es concebible que exista un retardo permanente, propio del sistema, entre la detección de un obstáculo y el pivotamiento hacia atrás de la herramienta de labranza del suelo, de modo que es concebible ajustar un retardo de tiempo de cero segundos en el equipo de retardo para ajustar un tiempo de retardo mínimo.
En su estado plegado hacia atrás, la herramienta de labranza del suelo labra preferentemente un área de suelo más estrecha (medida en dirección transversal) que en la posición inicial. Al plegar la herramienta de labranza hacia atrás hacia la máquina agrícola y alejándola de las plantas de cultivo en hileras (visto a lo largo de la dirección transversal), el área de suelo más estrecha queda directamente al lado de la trayectoria de la máquina agrícola, pero está situada a una distancia de la plantación en hileras con respecto a la dirección transversal. De este modo, se evita eficazmente una colisión entre la herramienta de labranza del suelo y las plantas de la plantación en hileras.
Además, es concebible que la herramienta de labranza del suelo detenga automáticamente la labranza tan pronto como se pliegue hacia atrás. En esta forma de realización, la herramienta de labranza del suelo continúa preferentemente la labranza del suelo automáticamente tan pronto como regresa a su posición inicial.
De acuerdo con al menos una forma de realización adicional, el dispositivo de retardo está realizado como electrónica de regulación. Con la electrónica de regulación se puede retrasar una señal que se genera al detectarse un obstáculo con el sensor de obstáculos antes de su transmisión al control de la herramienta de labranza del suelo. La electrónica de regulación es parte integrante del dispositivo de control. Preferentemente, el dispositivo de retardo está configurado de forma electrónica. Sin embargo, también es concebible una realización eléctrica o hidráulica.
De acuerdo con al menos una forma de realización adicional, además de las señales del sensor de obstáculos, en el dispositivo de control se registran también la velocidad de marcha actual del vehículo, el tiempo y la posición actual de la herramienta de labranza del suelo. Adicionalmente, en el dispositivo de control está depositado un valor de distancia. Este valor de distancia determina a qué distancia delante de un obstáculo detectado se debe hacer pivotar hacia atrás la herramienta de labranza. Preferentemente, este valor de distancia define también la distancia a la que la herramienta de labranza del suelo vuelve a hacerse pivotar hacia atrás después de detectarse un obstáculo. Preferentemente, la posición actual de la herramienta de labranza del suelo incluye también una profundidad de inmersión de la herramienta de labranza del suelo en el suelo, es decir, la profundidad de corte por debajo. Preferentemente, el valor de distancia es 100 mm.
La velocidad también se puede realizar sin registrar los demás parámetros mencionados anteriormente. En este caso, la máquina agrícola comprende un sensor de velocidad, pudiendo ajustarse con el dispositivo de ajuste de forma automática y dinámica la cantidad de tiempo de retardo, adicionalmente a la dependencia del ángulo de pendiente, también en dependencia de la velocidad medida.
Sobre la base de toda esta información, el dispositivo de control calcula un valor de retardo de tiempo actual que entonces se ajusta en el dispositivo de ajuste en el dispositivo de retardo. De este modo se garantiza que el pivotamiento hacia atrás se produzca siempre a la distancia óptima deseada del obstáculo.
Es concebible que el valor de distancia pueda ser ajustado por el usuario de la máquina. Preferentemente, esto solo es posible en una zona separada y/o protegida de la interfaz de mando, por ejemplo en un modo de mando de experto.
También es concebible que el pivotamiento hacia atrás de la herramienta de labranza del suelo se produzca solo parcialmente en función del tipo de señal del sensor de obstáculos. De esta manera, se garantiza que la herramienta de labranza del suelo se mueva solo en la medida de lo necesario para evitar una colisión. En esta forma de realización, el dispositivo de control detecta también la posición de la herramienta de labranza del suelo y el tipo de señal de sensor de obstáculos (por ejemplo, el ángulo de desviación de una varilla de sonda giratoria).
De acuerdo con al menos una forma de realización adicional, el dispositivo de control comprende un dispositivo de pivotamiento con el que se puede hacer pivotar la herramienta de labranza del suelo, o una unidad de deslizamiento lineal con la que se puede mover la herramienta de labranza del suelo, y un generador de señales controlable con el que se puede excitar el dispositivo de pivotamiento, estando conectado el generador de señales al sensor de obstáculos solo indirectamente a través del dispositivo de retardo. Por lo tanto, la señal del sensor de obstáculos es transmitida siempre primero al dispositivo de retardo y, después, al control de la herramienta de labranza del suelo, constituido por el generador de señales y el dispositivo de pivotamiento. Por el dispositivo de retardo, la señal es transmitida con retardo al generador de señales, de modo que tras la detección de un obstáculo con el sensor de obstáculos, se produce una excitación retardada del generador de señales, correspondiendo la duración del retardo a la cantidad de tiempo de retardo ajustada en el dispositivo de retardo de tiempo. Preferentemente, el generador de señales está realizado como válvula electromagnética. Preferentemente, el dispositivo de pivotamiento es un cilindro hidráulico de simple o doble efecto, pero también es concebible usar otros accionamientos de pivotamiento, como por ejemplo un servomotor, un motor de émbolo radial o accionamientos similares.
De acuerdo con al menos una forma de realización adicional, la cantidad de tiempo de retardo se puede ajustar de forma continua dentro de un intervalo mediante el dispositivo de ajuste. Preferentemente, un límite inferior del intervalo es de cero segundos. Preferentemente, a partir de este valor inferior se puede ajustar continuamente cada valor positivo.
De acuerdo con una forma de realización preferente, el dispositivo de ajuste se puede controlar con un regulador que se puede accionar manualmente durante la marcha de labranza del suelo. Preferentemente, este regulador está dispuesto en una cabina de conducción del vehículo agrícola. De este modo, el operador de la máquina de labranza puede accionar el regulador mientras conduce y ajustar un valor de regulación que representa la marcha cuesta arriba, la marcha cuesta abajo o la marcha en llano. Preferentemente, el valor de regulación representa también el respectivo gradiente. El regulador está configurado preferentemente como interruptor de retención que puede ajustarse en tres posiciones. Preferentemente, estas posiciones presentan marcas correspondientes para la marcha cuesta arriba, cuesta abajo y en llano.
En otra forma de realización preferente, en la que el valor de regulación representa el respectivo gradiente, el regulador está realizado como regulador giratorio o deslizante. Sin embargo, también es concebible una realización puramente electrónica del regulador, por ejemplo con pantalla táctil.
De acuerdo con al menos una forma de realización adicional, la máquina comprende además un sensor de posición con el que se puede medir continuamente un ángulo de pendiente en la dirección de marcha, pudiéndose ajustar el dispositivo de ajuste la cantidad del tiempo de retardo de forma automática y dinámica en función del ángulo de la pendiente. Por el sensor de posición ya no es necesario una juste manual del retardo de tiempo por el conductor del vehículo. Más bien, el ajuste del retardo de tiempo se realiza ahora de forma totalmente automática, el sensor de posición registra el ángulo de pendiente. En función de este ángulo de pendiente registrado continuamente se ajusta entonces la cantidad de tiempo de retardo. Esto se realiza de forma totalmente automática con el dispositivo de ajuste. De esta manera, se garantiza que esté ajustada en todo momento la cantidad óptima de tiempo de retardo en el dispositivo de retardo. De esta manera se evita de forma especialmente eficaz una colisión del dispositivo de labranza del suelo con un obstáculo. El sensor de posición puede estar configurado como sensor de ángulo, como sensor giroscópico o como sensor basado en GPS, pero básicamente también es concebible cualquier otra medición adecuada del ángulo de pendiente en la dirección de marcha.
De acuerdo con una forma de realización preferente, el sensor de posición está dispuesto en el dispositivo de pivotamiento o en la unidad de deslizamiento de la herramienta de labranza del suelo. Mediante la disposición del sensor de posición en el dispositivo de pivotamiento o la unidad de deslizamiento, se produce un registro particularmente exacto del ángulo de posición muy cerca de la herramienta de labranza del suelo. En esta posición, el ángulo de pendiente actual de la herramienta de labranza es registrado de forma particularmente exacta, de modo que es posible un ajuste particularmente exacto de la cantidad de tiempo de retardo. También es concebible que el sensor de posición esté dispuesto en la máquina agrícola o en el vehículo agrícola.
De acuerdo con una forma de realización preferente, el sensor de obstáculos está realizado como pulsador mecánico, produciéndose la detección de un obstáculo cuando se supera un accionamiento mínimo del pulsador.
De acuerdo con una forma de realización preferente, el pulsador está realizado como varilla rotatoria de la dirección de marcha a la dirección transversal y paralela al suelo, correspondiendo el accionamiento mínimo a un ángulo de giro mínimo. Preferentemente, el pulsador mecánico está adelantado a la herramienta de labranza del suelo, considerándose el adelanto en relación con la dirección de marcha. Preferentemente, el adelanto de la varilla rotatoria se puede ajustar a través de un disco perforado con pernos de bloqueo. A través del adelanto se puede ajustar la posición de la isla sin labrar que queda alrededor de un obstáculo y que resulta por el trayecto recorrido con la herramienta de labranza del suelo plegada hacia atrás. Mediante el dispositivo de retardo se garantiza esta posición de la isla no labrada alrededor de un obstáculo, incluso en una pendiente. Preferentemente, en caso de un ángulo de pendiente muy grande, es decir, en lugares muy empinados, aumenta automáticamente el tamaño de la isla no labrada. Esto tiene lugar en función de la velocidad de marcha, plegando hacia atrás todavía más temprano y, al mismo tiempo, plegando la herramienta de labranza todavía más tarde de vuelta a la posición inicial. La realización del sensor de obstáculos como pulsador mecánico o como varilla rotatoria representa una realización del sensor de obstáculos particularmente sencilla y acreditada, así como robusta.
De acuerdo con otra forma de realización, el sensor de obstáculos está realizado como sensor sin contacto. Preferentemente, el sensor sin contacto es un sensor ultrasónico, un sensor láser, un sensor láser 3D, un sistema de cámara o un sistema basado en satélites para la determinación de posición (por ejemplo GPS, DGPS, Glonass, Galieo, Beidoou u otros) con datos cartográficos depositados o un sistema de triangulación digital para la determinación de posición. Sin embargo, también son concebibles otros sistemas de sensores sin contacto. Mediante la realización del sensor de obstáculos como sensor sin contacto, se evita por completo tocar el obstáculo. Esto puede resultar especialmente ventajoso en plantaciones en hileras de frutales, ya que algunas plantas frutales son especialmente sensibles a los golpes. Dado el caso, también se respetan los dispositivos frágiles tales como varillas delgadas o alambres que se usan para guiar las plantas en hileras y que también pueden representar obstáculos.
La invención se caracteriza además por un procedimiento para controlar una herramienta de labranza del suelo de una máquina agrícola de acuerdo con al menos una de las formas de realización anteriores. El procedimiento comprende los pasos:
a. El ajuste de la cantidad de tiempo de retardo entre la detección de un obstáculo y el pivotamiento hacia atrás y/o el movimiento de aproximación de la herramienta de labranza del suelo con la ayuda del dispositivo de ajuste durante la marcha de labranza del suelo;
b. la detección de un obstáculo con el sensor de obstáculos;
c. el retardo de tiempo del pivotamiento hacia atrás y/o del movimiento de aproximación de la herramienta de labranza del suelo con la ayuda del dispositivo de retardo por la cantidad de tiempo de retardo previamente ajustada;
d. el pivotamiento hacia atrás y/o el movimiento de aproximación de la herramienta de labranza del suelo con la ayuda del dispositivo de control.
De acuerdo con la invención, es posible el ajuste de una cantidad de tiempo de retraso en cualquier momento durante la marcha de labranza del suelo, independientemente de si se produjo la detección de un obstáculo después del último ajuste o no. Por lo tanto, es concebible que el paso a se lleve a cabo inicialmente varias veces antes de llevar a cabo los pasos b a d. A la inversa, también es concebible que después de realizarse los pasos b a d se realicen varias veces seguidas los pasos b a d antes de volver a realizarse el paso a.
De acuerdo con una forma de realización preferente, el ajuste del tiempo de retardo se realiza durante la marcha de labranza del suelo en el dispositivo de ajuste en función de un valor de regulación ajustado manualmente por un conductor de la máquina agrícola (1). En esta forma de realización, el conductor de la máquina agrícola en primer lugar ajusta un valor de regulación manualmente durante la marcha de labranza del suelo en el paso a. Un valor de regulación de este tipo corresponde preferentemente a uno de los tres estados discretos de marcha cuesta arriba, marcha cuesta abajo o marcha en llano. Alternativamente también es concebible que el valor de regulación sea continuo entre una marcha cuesta arriba con un ángulo de pendiente máximo y una marcha cuesta abajo con un ángulo de pendiente máximo. En este caso, la pendiente o el ángulo de pendiente o de inclinación se pueden representar mediante el valor de regulación. Como se describió anteriormente, esto se puede hacer mediante un regulador o interruptor, aunque también son concebibles otras posibilidades de ajuste manuales, como por ejemplo una pantalla táctil.
De acuerdo con una forma de realización preferente, la máquina agrícola comprende un sensor de posición con el que se mide continuamente un ángulo de pendiente en la dirección de marcha y se ajusta continuamente de forma automática con el dispositivo de ajuste la cantidad de tiempo de retardo dependiendo del ángulo de pendiente. Esta forma de realización es alternativa a la realización descrita anteriormente. En esta forma de realización, el valor de regulación no lo ajusta manualmente el conductor de la máquina agrícola, sino que el cálculo y el ajuste del retardo de tiempo se realizan automáticamente en función del ángulo de pendiente medido. En este caso, el ángulo de pendiente medido actual se envía preferentemente al dispositivo de control y, a continuación, se determina la cantidad de tiempo de retardo requerida y se ajusta automáticamente con la ayuda del dispositivo de ajuste en el dispositivo de retardo.
De acuerdo con una forma de realización preferente, en comparación con la cantidad de tiempo de retraso ajustada durante la marcha en llano y a una velocidad de marcha constante, la cantidad de tiempo de retraso se reduce con la ayuda del dispositivo de ajuste durante la marcha cuesta arriba y la cantidad de tiempo de retraso se aumenta con la ayuda del dispositivo de ajuste durante la marcha cuesta abajo. Este tipo de ajuste de la cantidad de retardo garantiza que la herramienta de labranza del suelo pivota hacia atrás en cada pendiente a una distancia constante entre la herramienta de labranza del suelo y el obstáculo.
Más ventajas, objetivos y características de la presente invención se explican con la ayuda de la siguiente descripción de las figuras adjuntas. Los componentes que son iguales pueden presentar en las diferentes formas de realización los mismos signos de referencia.
En las figuras, muestran:
La figura 1 una vista general de la máquina agrícola 1 dispuesta en un vehículo agrícola 2 durante la labranza del suelo en un cultivo en hileras 5 en alzado lateral;
la figura 2 una representación de la máquina agrícola 1 en un vehículo agrícola 2 durante la labranza del suelo en el cultivo en hileras 5 en una vista en planta desde arriba;
las figuras 3a a c: una representación esquemática de la herramienta de labranza del suelo 6 y del sensor de obstáculos 7 en tres ángulos de pendiente diferentes del suelo;
la figura 4: una representación esquemática en un organigrama del dispositivo de control 8 con el sensor de obstáculos 7, el sensor de posición 9 y la herramienta de labranza del suelo 6;
La figura 1 muestra la máquina agrícola 1 que está dispuesta en un vehículo agrícola 2, durante la labranza del suelo en la dirección de marcha F. El vehículo agrícola es preferentemente cualquier vehículo tractor agrícola, de manera particularmente preferente un portador de aparatos, por ejemplo, pero no exclusivamente, un tractor, en particular, un tractor de arrastre, un tractor de vía estrecha, un tractor de ruedas altas, una oruga, un Unimog o un portador de aparatos autónomo. La máquina agrícola 1 es movida sobre el suelo 3 por el vehículo agrícola 2. Con la máquina agrícola 1 se labra un área de suelo 3a con la ayuda de la herramienta de labranza del suelo 6. Esta área de suelo 3a está dispuesta al menos parcialmente entre plantas 4a de un cultivo en hileras 5.
En la forma de realización mostrada, el vehículo agrícola 2 arrastra la herramienta de labranza del suelo de la máquina agrícola 1 sobre el suelo 3. Sin embargo, también es concebible que la máquina agrícola 1 esté dispuesta en la parte delantera o lateral del vehículo agrícola 2. Por tanto, la máquina agrícola puede estar dispuesta en la parte frontal, en la parte trasera y/o en una zona intermedia del eje del vehículo. La figura 1 muestra un cultivo en hileras 5 que está situado en una pendiente. En la ilustración mostrada el vehículo agrícola 2 con la máquina agrícola 1 sube la pendiente. En este sentido existe un ángulo de pendiente positivo a en la dirección de marcha F.
Las plantas 4a no crecen perpendicularmente al suelo 3, sino verticalmente hacia arriba con respecto a una dirección vertical V orientada hacia el centro de la tierra. Las plantas 4a de un cultivo en hileras 5 a menudo tienen medios auxiliares adicionales que sirven para guiar las plantas 4a en hileras. Tales medios auxiliares pueden ser, en particular, palos de cultivo 4b u otros medios auxiliares tales como pilares de soporte o alambres (aquí no representados).
La figura 2 muestra la misma forma de realización de la máquina agrícola 1 con el vehículo agrícola 2 en vista en planta desde arriba. En esta representación en planta desde arriba se puede ver que la herramienta de labranza del suelo 6 está dispuesta como brazo saliente en la máquina agrícola 1. De esta manera, es posible la labranza del suelo por la herramienta de labranza del suelo 6 junto a la vía de marcha del vehículo agrícola 2. En particular, es posible que cuando el vehículo agrícola 2 pasa a lo largo de un cultivo en hileras 5, se pueda labrar un área de suelo 3a entre las plantas 4a con la herramienta de labranza del suelo 6. Sin embargo, para no dañar las plantas 4a, es necesario hacer pivotar la herramienta de labranza del suelo 6 hacia atrás antes de chocar con una planta 4a o cualquier otro obstáculo 4.
El pivotamiento hacia atrás de la herramienta de labranza del suelo 6 que está dispuesta como brazo saliente en dirección transversal Q que sobresale lateralmente de la máquina agrícola 1, se realiza mediante un giro alrededor de un eje de giro D desde la dirección transversal Q hacia atrás en una dirección que es opuesta a la dirección de marcha F. El eje de giro D está dispuesto paralelamente a una dirección de altura H. La dirección de altura H es perpendicular al suelo 3, por lo que representa la normal al suelo y apunta hacia arriba a partir del suelo 3.
Para garantizar que la herramienta de labranza del suelo 6 gire hacia atrás a tiempo antes de entrar en contacto con un obstáculo 4, delante de la herramienta de labranza del suelo 6 está dispuesto un sensor de obstáculos 7 en la dirección de marcha. El sensor de obstáculos 7 está configurado como pulsador mecánico 7a o como sensor sin contacto (aquí no representado). En la forma de realización aquí mostrada, el eje de giro D de la herramienta de labranza del suelo 6 coincide con el eje de giro D del pulsador mecánico 7a. Sin embargo, también es concebible que existan ejes de giro separados. En este caso, los dos ejes de giro son preferentemente paralelos entre sí.
Mediante la disposición del sensor de obstáculos 7 en la dirección de marcha delante de la herramienta de labranza del suelo 6, el sensor de obstáculos 7 puede detectar un obstáculo 4 antes de que la herramienta de labranza del suelo 6 entre en contacto con el obstáculo 4. De este modo, la herramienta de labranza del suelo 6 puede pivotar hacia atrás a tiempo antes de entrar en contacto con el obstáculo 4. La máquina agrícola 1 supera entonces el obstáculo 4 con una herramienta de labranza del suelo 6 que se encuentra en estado pivotado hacia atrás. Después de que la máquina agrícola 1 con la herramienta de labranza 6 haya superado el obstáculo 4, la herramienta de labranza 6 vuelve automáticamente a su posición inicial como brazo saliente lateral de la máquina agrícola 1. De este modo, se procesa el área de suelo 3a delante y detrás del obstáculo 4, quedando sin procesar una zona determinada alrededor del obstáculo 4.
Las figuras 3a a 3c ilustran el problema que surge con un ángulo de pendiente t 0° en la dirección de marcha. La figura 3a muestra una herramienta de labranza del suelo 6 y un sensor de obstáculos 7 durante la marcha en la dirección de marcha F en el plano sobre un suelo 3. La figura 3a muestra la herramienta de labranza del suelo 6 cuando alcanza un obstáculo 4 en el momento inmediatamente antes de que la herramienta de labranza del suelo 6 gire hacia atrás desde la posición inicial. El sensor de obstáculos 7 que aquí está configurado, por ejemplo, como pulsador mecánico 7a, está en este momento en contacto con el obstáculo 4 y en este estado genera una señal de sensor que conduce entonces al pivotamiento de la herramienta de labranza del suelo 6 hacia atrás.
Entre el sensor de obstáculos 7 y la herramienta de labranza del suelo 6, por la disposición del sensor de obstáculos 7 en la dirección de marcha delante de la herramienta de labranza del suelo 6 resulta una distancia A entre la herramienta de labranza del suelo 6 y el sensor de obstáculos 7. Durante la marcha en llano, esta distancia A es aproximadamente igual a la distancia B entre la herramienta de labranza 6 y el obstáculo 4. Las diferencias entre las distancias A y B resultan en todo caso por el diámetro del sensor de obstáculos 7 realizado como pulsador mecánico 7a.
Después de cierto trayecto xi, la herramienta de labranza del suelo 6 pivota desde la posición pivotada hacia atrás de vuelta a su posición inicial. El ajuste de la distancia A entre el sensor de obstáculos 7 y la herramienta de labranza del suelo 6 se ajusta de modo que cuando la herramienta de labranza del suelo 6 se hace pivotar desde su posición pivotada hacia atrás de vuelta a la posición de trabajo normal (posición inicial) después de recorrer el trayecto xi en el estado plegado hacia atrás, ya se ha pasado el obstáculo 4. Esto significa que detrás del obstáculo 4 hay un trayecto C en la dirección de marcha, en el que la herramienta de labranza del suelo 6 se encuentra todavía en estado plegado hacia atrás. Si este es el caso, el obstáculo 4 se habrá evitado con éxito sin provocar una colisión con la herramienta de labranza del suelo 6.
Sin embargo, surgen problemas con un ángulo de pendiente a en la dirección de marcha F. El caso de una marcha cuesta arriba se muestra en la figura 3b. Debido a que la máquina agrícola 1 con el vehículo agrícola 2 continúa circulando sobre el suelo 3, pero las plantas 4a, que representan obstáculos 4, crecen en paralelo a una dirección vertical V, que discurre hacia el punto central de la montaña, un obstáculo 4 aparece en forma de una planta 4a inclinada hacia adelante en la dirección de marcha F desde la herramienta de labranza del suelo 6.
Si la máquina agrícola 1 encuentra ahora un obstáculo 4, se produce la situación como se muestra en la figura 3b. La distancia A entre el sensor de obstáculos 7 y la herramienta de labranza del suelo 6 es fija y no cambia debido al ángulo de pendiente a. Sin embargo, cuando el sensor de obstáculos 7 incide en el obstáculo 4, la distancia B medida directamente en el suelo 3 es, debido al ángulo de pendiente a, claramente más corta que la distancia A entre la herramienta de labranza del suelo 6 y el sensor de obstáculos 7. En casos extremos, esto puede hacer que el sensor de obstáculos 7 aún no haya alcanzado el obstáculo 4, mientras la herramienta de labranza 6 ya haya colisionado en el suelo con el obstáculo 4 o con un cepellón situado por debajo. Esto puede provocar daños a la herramienta de labranza del suelo 6 y/o a la planta 4a o a los medios auxiliares 4b para guiar las plantas 4a en hileras.
La figura 3c muestra una marcha cuesta abajo de la máquina agrícola 1 en la dirección de marcha F sobre un suelo 3. En este caso, se produce una situación comparativamente mala como en la marcha cuesta arriba descrita anteriormente. De nuevo, la distancia A entre la herramienta de labranza del suelo 6 y el sensor de obstáculos 7 es constante. Sin embargo, debido al ángulo de pendiente a ahora negativo durante la marcha cuesta abajo, surge una situación en la que el obstáculo 4 parece haberse inclinado hacia la herramienta de labranza del suelo. En este caso, la distancia B entre la herramienta de labranza 6 y el obstáculo 4, medida cerca del suelo 3, es ahora significativamente mayor que la distancia A entre la herramienta de labranza 6 y el sensor de obstáculos 7 cuando el obstáculo 4 es alcanzado por el sensor de obstáculos 7. Esto conduce a un pivotamiento prematuro hacia atrás de la herramienta de labranza del suelo 6, que todavía no se ha acercado lo suficiente al obstáculo 4.
Dado que la herramienta de labranza del suelo 6 vuelve siempre a su posición inicial después de un tiempo determinado o preferentemente de un recorrido determinado, en casos extremos, durante la marcha cuesta abajo es incluso posible que la herramienta de labranza del suelo 6 se pliegue hacia atrás a su posición original antes de pasar el obstáculo 4, de modo que colisiona con el obstáculo 4.
Con el dispositivo de retardo 10 de acuerdo con la invención y el dispositivo de ajuste 11, ahora se puede ajustar una cantidad de tiempo de retardo A. Después de la detección del obstáculo 4 por el sensor de obstáculos 7, el plegado hacia atrás de la herramienta de labranza del suelo 6 se retrasa ahora por la cantidad de tiempo A. Dependiendo de si se está en marcha en llano, en marcha cuesta arriba o en marcha cuesta abajo, la cantidad de tiempo de retardo A se puede configurar en consecuencia. Preferentemente, en el dispositivo de retardo de tiempo 10 se ajusta una cantidad de tiempo de retraso A media durante la marcha cuesta arriba, una cantidad de tiempo de retraso A menor durante la marcha cuesta arriba y una cantidad de tiempo de retraso A mayor durante la marcha cuesta abajo, referido a una velocidad de conducción constante.
Debido al retardo de tiempo A, se desplaza la distancia x en la que la herramienta de labranza del suelo 6 se encuentra en una posición plegada hacia atrás. En las figuras 3a - 3c el signo de referencia xi marca el recorrido a lo largo del cual la herramienta de labranza del suelo está en el estado plegado hacia atrás sin el dispositivo de retardo de tiempo 10, y el signo de referencia X<2>marca el trayecto recorrido a lo largo del cual la herramienta de cultivo de la tierra 6 se encuentra en el estado plegado hacia atrás con el dispositivo de retardo de tiempo 10. Por la cantidad de tiempo de retardo A<2>ajustada correspondientemente, el trayecto recorrido x en el que la herramienta de labranza del suelo 6 se encuentra en el estado plegado hacia atrás, está siempre colocada de manera óptima alrededor del obstáculo. Por lo tanto, por el dispositivo de retardo de tiempo 10 no se produce ninguna colisión de la herramienta de labranza del suelo 6 con el obstáculo 4.
La cantidad de tiempo de retardo A puede ajustarse preferentemente de forma continua dentro de un intervalo. Preferentemente, el cálculo de la cantidad de tiempo de retardo óptima A es realizado por el dispositivo de control 8 en función de las señales del sensor de obstáculos 7, la velocidad de marcha actual del vehículo 2 y la posición actual de la herramienta de labranza del suelo. La cantidad de tiempo de retardo A es calculada en función de estos parámetros de modo que el pivotamiento hacia atrás se produzca a una distancia del obstáculo 4 que corresponde al valor de distancia depositado.
Para determinar si se trata de una marcha cuesta arriba, una marcha cuesta abajo o una marcha en llano, el conductor de la máquina ajusta preferentemente manualmente un valor de regulación relevante durante la marcha de labranza del suelo. Resulta especialmente preferente aquí una realización como interruptor o elemento de retención con tres posiciones diferentes, estando asignada una posición central a la marcha en llano y estando asignadas las dos posiciones exteriores respectivamente a la marcha cuesta arriba y la marcha cuesta abajo. Dependiendo de la posición de bloqueo seleccionada, es calculada entonces una cantidad de tiempo de retardo A correspondiente y es ajustada en el dispositivo de retardo 10.
Alternativamente, también es concebible que el conductor de la máquina ajuste un valor de regulación que refleje la pendiente. Esto se puede realizar mediante un regulador manual.
La máquina comprende preferentemente un dispositivo de ajuste 11 totalmente automático. En el caso de un dispositivo de ajuste 11 totalmente automático, la máquina agrícola 1 comprende preferentemente un sensor de posición 9. Con el sensor de posición 9 se puede determinar un ángulo de pendiente a en la dirección de marcha F. El ángulo de pendiente a detectado es transmitido entonces desde el sensor de posición 9 al dispositivo de control 8. Un dispositivo de control 8 correspondiente se muestra esquemáticamente en la figura 4. El dispositivo de control 8 comprende el dispositivo de retardo 10 con el dispositivo de ajuste 11, así como un generador de señales 13 y un dispositivo de pivotamiento 12. Con el dispositivo de pivotamiento 12, la herramienta de labranza del suelo 6 puede hacerse pivotar hacia atrás desde la posición de labranza a una posición de reposo.
El dispositivo de pivotamiento 12 es preferentemente un cilindro hidráulico de simple o doble efecto. El dispositivo de pivotamiento 12 es excitado por el generador de señales 13. Alternativamente, el dispositivo de pivotamiento 12 puede estar realizado como unidad de deslizamiento 12. Cuando el generador de señales 13 envía una señal al dispositivo de pivotamiento 12, la herramienta de labranza del suelo 6 se pliega hacia atrás a la posición de reposo. Preferentemente, el generador de señales 13 es una válvula electromagnética. En esta forma de realización el sensor de obstáculos 7 está conectado solo indirectamente al generador de señales 13 a través del dispositivo de retardo 10. Esto significa que una señal del sensor de obstáculos 7 no es transmitida directamente al generador de señales 13 (lo que provocaría un pivotamiento inmediato hacia atrás de la herramienta de labranza del suelo 6), sino que la señal de sensor del sensor de obstáculos 7 primero se retarda en el dispositivo de retardo 10 antes de ser transferida al generador de señales 13.
El valor de retardo A, mediante el cual el dispositivo de retardo 10 transmite con retardo la señal de sensor del sensor de obstáculos 7 al generador de señales, se puede ajustar con el dispositivo de ajuste 11. Con el sensor de posición se determina el ángulo de pendiente a en la dirección de marcha F. El ángulo de pendiente a determinado es transferido entonces al dispositivo de control 8, donde, en función del ángulo de pendiente a determinado, la velocidad de conducción actual del vehículo y la posición actual de la herramienta de labranza del suelo, se determina una cantidad de tiempo de retardo A óptima que permite un pivotamiento hacia atrás a una distancia del obstáculo que corresponde al valor de distancia ajustado.
Preferentemente, con respecto a una velocidad de conducción constante cuando se detecta un ángulo de pendiente a que corresponde a una marcha cuesta arriba, se ajusta una cantidad de tiempo de retardo reducida con la ayuda del dispositivo de ajuste 11 y cuando se detecta un ángulo de pendiente a que corresponde a una marcha cuesta abajo, se ajusta una cantidad de tiempo de retardo A aumentada con la ayuda del dispositivo de ajuste 11. Preferentemente, el ajuste de la cantidad de retardo A en función del ángulo de pendiente a no solo se realiza cualitativamente, sino que también se diferencia según marcha arriba o cuesta abajo. Más bien, la cantidad de tiempo de retardo A se aumenta o reduce preferentemente mediante una función matemática con el ángulo de pendiente a detectado como variable, de manera especialmente preferente proporcionalmente al ángulo de pendiente a detectado. La detección del ángulo de pendiente a por el sensor de posición 9 tiene lugar preferentemente de forma continua, de modo que en cualquier momento se ajusta el retardo de tiempo A óptimo para el ángulo de pendiente actual a con el dispositivo de ajuste 11 en el dispositivo de retardo 10 y el pivotamiento hacia atrás siempre se realiza a la distancia correcta del obstáculo 4.
Lista de signos de referencia
1 Maquina agrícola
2 Vehículo agrícola
3 Suelo
3a Área de suelo
4 Obstáculos
4a Plantas
4b Palo de cultivo
5 Cultivo en hileras
6 Herramienta de labranza del suelo
7 Sensor de obstáculos
7a Pulsador mecánico
7b Sensor sin contacto
8 Dispositivo de control
9 Sensor de posición
10 Dispositivo de retardo
11 Dispositivo de ajuste
11a Regulador
12 Dispositivo de pivotamiento / unidad de deslizamiento
13 Generador de señales
A Distancia pulsador - herramienta de labranza del suelo
B Distancia obstáculo - herramienta de labranza del suelo
C Recorrido hasta el pivotamiento hacia atrás tras un obstáculo
D Eje de giro
F Dirección de marcha
H Dirección de altura
Q Dirección transversal
V Dirección vertical
a Ángulo de pendiente
A Cantidad de tiempo de retraso
Claims (15)
1. Máquina agrícola (1) para su disposición en un vehículo agrícola (2), en la que cuando la máquina (1) se mueve en la dirección de marcha F, se puede labrar con la máquina (1) un área de suelo (3a), al menos entre plantas (4a) dispuestas paralelamente a la dirección de marcha (F), en cultivos en hileras (5), comprendiendo la máquina (1)
- una herramienta de labranza del suelo (6) que puede hacerse pivotar hacia atrás alrededor de un eje de giro (D) que discurre en la dirección de altura (H) de la máquina (1), desde una dirección transversal (Q) perpendicular a la dirección de marcha (F) y perpendicular a la dirección de altura (H), en sentido opuesto a la dirección de marcha (F) y/o se puede mover en dirección transversal (Q) hacia la máquina (1),
- un sensor de obstáculos (7), con el que se pueden detectar obstáculos (4), en particular plantas (4a) y palos de cultivo (4b) del cultivo en hileras (5),
- así como un dispositivo de control (8),
pudiendo ser pivotada la herramienta de labranza del suelo (6) hacia atrás desde la dirección transversal (Q) en sentido opuesto a la dirección de marcha (F) al detectarse un obstáculo (4) y/o ser movida en dirección transversal (Q) hacia la máquina mediante el dispositivo de control (8),
caracterizado por que
el dispositivo de control (8) comprende un dispositivo de retardo (10) que retrasa el pivotamiento hacia atrás o el movimiento hacia la máquina (1) tras la detección de un obstáculo (4), y un dispositivo de ajuste (11), pudiendo ajustarse con el dispositivo de ajuste (11) una cantidad de tiempo de retardo (A) del dispositivo de retardo (10) durante la marcha de labranza del suelo.
2. Máquina agrícola (1) de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que
el dispositivo de retardo (10) está realizado como electrónica de regulación.
3. Máquina agrícola (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2,
caracterizado por que
además de las señales del sensor de obstáculos, en el dispositivo de control se registran también la velocidad de marcha actual del vehículo, el tiempo y la posición actual de la herramienta de labranza del suelo y además está depositado un valor de distancia.
4. Máquina agrícola (1) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el dispositivo de control (8) comprende un dispositivo de pivotamiento (12) con el que se puede hacer pivotar la herramienta de labranza del suelo (6), o una unidad de deslizamiento lineal (12) con la que se puede mover la herramienta de labranza del suelo (6), y un generador de señales (13) controlable con el que se puede excitar el dispositivo de pivotamiento (12), estando conectado el generador de señales (13) al sensor de obstáculos (7) solo indirectamente a través del dispositivo de retardo (10).
5. Máquina agrícola (1) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
con el dispositivo de ajuste (11) se puede ajustar la cantidad de tiempo de retardo (A) continuamente dentro de un intervalo.
6. Máquina agrícola (1) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el dispositivo de ajuste (11) puede ser controlado con un regulador (11a) que se puede accionar manualmente durante la marcha de labranza del suelo.
7. Máquina agrícola (1) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado por que
la máquina (1) comprende además un sensor de posición (9) con el que se puede medir continuamente un ángulo de pendiente (a) en la dirección de marcha (F), pudiendo ser ajustada con el dispositivo de ajuste (11) de forma automática y dinámica la cantidad de tiempo de retardo (A) en función del ángulo de pendiente (a).
8. Máquina agrícola (1) de acuerdo con la reivindicación 7,
caracterizado por que
el sensor de posición (9) está dispuesto en el dispositivo de pivotamiento (12) o la unidad de deslizamiento lineal (12) de la herramienta de labranza del suelo (6).
9. Máquina agrícola (1) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el sensor de obstáculos (7) está diseñado como pulsador mecánico (7a), produciéndose la detección de un obstáculo (4) cuando se supera un accionamiento mínimo del pulsador (7a).
10. Máquina agrícola (1) de acuerdo con la reivindicación 9,
caracterizado por que
el pulsador (7a) está realizado como varilla rotatoria desde la dirección de marcha (F) a la dirección transversal (Q) y paralelamente a un suelo (3), correspondiendo el accionamiento mínimo a un ángulo de giro mínimo.
11. Máquina agrícola (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8,
caracterizado por que
El sensor de obstáculos (7) está realizado como sensor sin contacto (7b).
12. Procedimiento para controlar una herramienta de labranza del suelo (6) de una máquina agrícola (1) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, que comprende los pasos:
a. El ajuste de la cantidad de tiempo de retardo (A) entre la detección de un obstáculo (4) y el pivotamiento hacia atrás y/o el movimiento de aproximación de la herramienta de labranza del suelo (6) con la ayuda del dispositivo de ajuste (11) durante la marcha de labranza del suelo;
b. la detección de un obstáculo (4) con el sensor de obstáculos (7);
c. el retardo de tiempo del pivotamiento hacia atrás y/o del movimiento de aproximación de la herramienta de labranza del suelo (6) con la ayuda del dispositivo de retardo (10) por la cantidad de tiempo de retardo (A) previamente ajustada;
d. el pivotamiento hacia atrás y/o el movimiento de aproximación de la herramienta de labranza del suelo (6) con la ayuda del dispositivo de control (8).
13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12,
caracterizado por que
el ajuste de la cantidad de tiempo de retardo (A) se realiza durante la marcha de labranza del suelo en el dispositivo de ajuste (11) en función de un valor de regulación ajustado manualmente por un conductor de la máquina agrícola (1).
14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12,
caracterizado por que
la máquina agrícola (1) comprende un sensor de posición (9) con el que se mide continuamente un ángulo de pendiente (a) en la dirección de marcha (F) y la cantidad de tiempo de retardo (A) se ajusta continuamente de forma automática con el dispositivo de ajuste (11) dependiendo del ángulo de pendiente (a).
15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 14,
caracterizado por que
en comparación con la cantidad de tiempo de retraso (A) ajustada durante la marcha en llano y a una velocidad de marcha constante, la cantidad de tiempo de retraso (A) se reduce con la ayuda del dispositivo de ajuste (11) durante la marcha cuesta arriba y la cantidad de tiempo de retraso (A) se aumenta con la ayuda del dispositivo de ajuste (11) durante la marcha cuesta abajo.
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