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WO2024184168A1 - Procede et dispositif pour le travail mecanique du sol entre les plants d'une meme rangee - Google Patents

Procede et dispositif pour le travail mecanique du sol entre les plants d'une meme rangee Download PDF

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Publication number
WO2024184168A1
WO2024184168A1 PCT/EP2024/055183 EP2024055183W WO2024184168A1 WO 2024184168 A1 WO2024184168 A1 WO 2024184168A1 EP 2024055183 W EP2024055183 W EP 2024055183W WO 2024184168 A1 WO2024184168 A1 WO 2024184168A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tool
geared motor
shaft
interceps
feeler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/055183
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Frédéric BOISSELET
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boisselet Ets
Original Assignee
Boisselet Ets
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boisselet Ets filed Critical Boisselet Ets
Publication of WO2024184168A1 publication Critical patent/WO2024184168A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B39/00—Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing
    • A01B39/12—Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing for special purposes, e.g. for special culture
    • A01B39/18—Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing for special purposes, e.g. for special culture for weeding
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B39/00—Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing
    • A01B39/12—Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing for special purposes, e.g. for special culture
    • A01B39/16—Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing for special purposes, e.g. for special culture for working in vineyards, orchards, or the like ; Arrangements for preventing damage to vines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B39/00—Other machines specially adapted for working soil on which crops are growing
    • A01B39/20—Tools; Details
    • A01B39/26—Arrangements for protecting plants, e.g. fenders

Definitions

  • TITLE METHOD AND DEVICE FOR MECHANICALLY WORKING THE SOIL BETWEEN PLANTS IN THE SAME ROW
  • the present invention relates to the general field of row crops such as, for example, vines, orchards or even nurseries. It relates more specifically to a method for mechanically working the soil between plants in the same row, but also to a device for working the soil between plants in the same row implementing said method.
  • interplant tools which allow different types of agricultural work to be carried out, such as, for example, hoeing, digging, starting or even loosening.
  • F interceps implements a specific tool mounted pivotally on a tool holder around a vertical axis so as to be able to retract upon contact with a plant.
  • the retraction of the tool is, in a conventional manner, carried out using a sensor mounted above the ground in front of the tool, in the direction of progression of the tool.
  • the sensor will pivot and cause the said tool to be erased.
  • the sensor returns to its initial position and causes the tool to return under the row of plants, between said plant and the adjacent plant.
  • Such interceps are described in particular in patent applications FR 3 093 273, FR 3 124 349, FR 2 964 006 or CN 114 009 161.
  • the tool is retracted via a hydraulic system using, for example, a distributor controlled by the sensor, solenoid valves, single or double-acting cylinders or even pressure switches.
  • the aim of the present invention is therefore to propose a method for mechanically working the soil of a row crop field and an inter-row cultivator which can accommodate different types of tool, being suitable for an agricultural robot with electrical motorization and easily adjustable tools, and allowing precise and rapid mechanical working of the soil over an increased surface area between the plants in the same row while respecting the integrity of said plants.
  • a method for mechanically working the soil of a crop field in a row, along and between the plants P of the same row, using an inter-row cultivator comprising at least one tool holder receiving a tool intended for working the soil and fixed to the free end of a shaft of an electric gear motor to pivot said tool about a vertical axis between a working position and a cleared position, and a sensor arranged to detect the presence of a plant P, arranged above the ground and at the front of the tool in the direction of movement of the inter-row cultivator, pivotally mounted on said tool holder about said axis between an initial position and a limit position and associated with return means tending to return it to its initial position, remarkable in that it comprises at least the following steps: a) positioning the tool in the working position and the sensor in the initial position and moving the inter-row cultivator along a row of plants P, b) detecting a pivoting of the feeler at least towards its limit position, c) checking a pivoting of the feeler at least
  • Step a) is preferably preceded by a step of initializing the interceps consisting of placing the tool in its working position when the interceps is powered up.
  • step h) if during step h) a pivoting of the probe at least in the direction of its limit position is detected, then a rotation of the shaft of the geared motor is triggered to pivot the tool in the direction of its released position in order to return the probe to its initial position.
  • Said method advantageously comprises, after step h), a clearing step consisting of positioning the tool in its working position and triggering an alternating rotation of the geared motor so that the tool oscillates in order to knock off the earth present on said tool.
  • said method comprises, after step h), a transport step consisting of positioning the tool in a work-rest position located beyond its released position in which the tool is in a situation allowing the safe movement of the inter-row cultivator outside the row crop field.
  • the first angular sensor is an incremental encoder integrated into an electric motor of the geared motor.
  • the electric motor is of the low-voltage, permanent magnet brushless motor type.
  • the second angular sensor is advantageously of the Hall effect sensor type based on the magnetic field emitted by a magnet fixed to the probe and inducing an electric current in the winding of a sensor fixed to the tool holder.
  • the interceps includes a rear mechanical stop fixed to the outside of the gear motor and against which the tool holder comes to rest.
  • FIG 1 is a front perspective view of an interceptor according to the invention
  • FIG 2 is a top view of the intersection of Figure 1,
  • FIG 3 is a vertical sectional view of the intersection of Figure 4,
  • FIG 4 is a partial top view of the interceps of figure 1 implemented in a row of plants, its sensor being at the start of contact with one of said plants,
  • FIG 5 is a top view of the interceptor of Figure 6, its feeler having pivoted through a predetermined angle A,
  • FIG 6 is a top view of the interceps of Figure 6, its tool having pivoted by an angle Bi corresponding to the predetermined angle A,
  • FIG 7 is a partial top view of the interceps of Figure 1 implemented in a row of plants, its feeler being almost at the end of contact with one of said plants,
  • FIG 8 is a top view of the interceptor of Figure 6, its feeler having pivoted through a predetermined angle A,
  • FIG 9 is a partial top view of the interceps of figure 1 implemented in a row of plants, its sensor no longer being in contact with one of said plants
  • FIG 10 is a top view of the intersection of Figure 6, its feeler and tool pivoting to return to their initial position
  • FIG 11 is a top view of the intersection of Figure 6, its feeler and tool having returned to their initial and working positions respectively,
  • FIG 12 is a partial top view of the intersection of Figure 1, its feeler and tool being respectively in their initial and working positions,
  • FIGs 1 to 3 there is shown an interplant tool 1 according to the invention, hereinafter conventionally referred to as "interceps", attached to an agricultural machine moving on the ground and being, for example, of the tractor, straddle tractor or even electrically powered robot type, said interceps 1 making it possible to mechanically work the soil between the plants of the same row of a row crop field and to carry out different types of agricultural work such as, for example, hoeing, digging, starting or even decompaction, the rows of plants and agricultural machine not being shown so as not to overload Figures 1 to 3.
  • interceps attached to an agricultural machine moving on the ground and being, for example, of the tractor, straddle tractor or even electrically powered robot type, said interceps 1 making it possible to mechanically work the soil between the plants of the same row of a row crop field and to carry out different types of agricultural work such as, for example, hoeing, digging, starting or even decompaction, the rows of plants and agricultural machine not being shown so as not to overload Figures 1 to 3.
  • the interceps 1 is electrically powered advantageously by an electrical energy source on board the agricultural machine.
  • said electrical energy source may be of the generator type operating with gasoline or an agricultural generator coupled to a power take-off of said agricultural machine and converting the mechanical rotational energy into an electric current to advantageously recharge a plurality of batteries.
  • said electrical energy source comprises all or part of the following elements: alternator, rectifier, regulator, converter and transformer.
  • the electric motorization of the interceps 1 is connected to the energy source already on board said robot.
  • the interceps 1 fulfills the following functions: motorization, detection, control and work, and comprises for this at least: - an electric geared motor 2 arranged to be fixed to the agricultural machine and whose shaft 3 extends towards the ground and pivots around a vertical axis 4, said geared motor 2 being associated with a first angular sensor, not shown, to determine the absolute angular position of said shaft 3, - a tool holder 5 fixed on the free end of said shaft 3 of the geared motor 2 receiving at least one tool 6 intended for working the soil,
  • a feeler 7 arranged to detect the presence of a plant, arranged above the ground and in front of the tool 6 in the direction of movement of the inter-row 1, extending substantially perpendicular to the axis 4 of rotation of the shaft 3 of the geared motor 2, and being pivotally mounted on said tool holder 5 about said axis 4 of rotation of the shaft 3, and being associated with a second angular sensor 8 to determine the angular position of said feeler 7, and
  • a current variator advantageously associated with an electronic control card for modulating the speed of rotation of the shaft 3 of the geared motor 2 according to the instructions of said control card determined by the measurements of the first and second angular sensors 8.
  • substantially parallel or “substantially perpendicular” refers to elements or parts of elements forming an angle between them of between -15 and -15 degrees and between 75 and 105 degrees respectively.
  • the geared motor 2 is formed by an electric motor 9 coupled to a reducer 10, the latter being chosen to be able to provide sufficient torque (greater than 220 Nm) and contain high radial loads (greater than 1000 kg) and this in order to ensure the continuous operation of the interceps 1 throughout an entire working day.
  • the electric motor 9 is advantageously of the brushless motor type, conventionally called “brushless motor”, with low voltage and permanent magnets, this type of motor being recognized for its robustness, its compactness and its low maintenance requirement.
  • the reducer 10 is advantageously of the wheel reducer type whose reduction ratio is between 1/35 and 1/50 in order to be able to obtain the desired torque at the shaft 3 of the geared motor 2.
  • a person skilled in the art will have no difficulty in choosing the electric motor 9 and reducer 10 from among the models on the market, in particular to obtain the desired torque.
  • the first angular sensor is an incremental encoder placed on the rear of the electric motor 9, that is to say on the side opposite the reducer 10, and makes it possible to obtain an incremental position of the position of its rotor relative to its stator and thus to obtain the positioning of the tool 6 in space. regardless of when the electric motor 9 is powered.
  • the first angle sensor is integrated into the electric motor 9.
  • the tool holder 5 comprises a plate 11 fixed to the free end of the shaft 3 of the geared motor 2 and comprising a housing 12 located on the side opposite said shaft 3 and receiving at least part of the probe 7.
  • Said plate 11 is also provided with a support 13 extending vertically along the geared motor 2 and having a T-shaped cross section, said support 13 being associated with a plurality of screws, not shown, for fixing the tool 6 to the tool holder 5.
  • the tool 6 is of the hoe type and comprises a substantially vertical prop 14 fixed by its upper end to the support 13 of the plate 11 of the tool holder 5 and receiving at its lower end a substantially horizontal blade 15, the latter being designed to work a few centimeters deep in the ground, so as to cut the roots of the weeds in place, which will then dry out.
  • the tool 6 could be of a completely different type such as, for example, a digger, a starter or even a subsoiler, without departing from the scope of the present invention.
  • the tool holder 5 pivots by means of the geared motor 2 between a "working" position in which the tool 6 is in a position to work the soil between two adjacent plants in the same row, and a "disengaged" position in which the tool 6 is no longer between two adjacent plants in the same row.
  • said tool 6 in the working position extends substantially perpendicular to the direction of progression of the inter-row cultivator 1 according to the invention, said direction of progression, represented by an arrow F in FIGS. 4 to 12, corresponding to a direction substantially parallel to said row.
  • the disengaged position the tool 6 extends almost parallel to the direction of progression of the inter-row cultivator 1 according to the invention and no longer threatens the plants with damage or destruction.
  • the disengaged position is located between the work and rest positions and generally close to said rest position.
  • these different positions being measured by the first angular sensor, if we define that the value 0 degrees corresponds to the work position, then the value 90 degrees will correspond to the rest position and the value corresponding to the disengaged position will be between 65 and 80 degrees.
  • the rest and disengaged positions may be confused, without departing from the scope of the present invention.
  • the rest position is advantageously materialized by a rear mechanical stop fixed to the outside of the geared motor 2 and on which the tool holder 5 and, where appropriate, its plate 11 abuts.
  • the term “rear” refers to elements or parts of elements of the interceps 1 arranged at the rear of said interceps 1 according to the direction of movement of the latter.
  • the interceps 1 also advantageously includes a lateral mechanical stop 16 fixed to the outside of the geared motor 2 and preventing the tool holder 5 and, where appropriate, its plate 11 from going beyond its working position on the side opposite its rest position in order to avoid any risk of damage or destruction of the plants.
  • the interceps 1 also comprises a feeler 7 for detecting the presence of a plant and being associated with a second angular sensor 8 for determining the angular position of said feeler 7.
  • the feeler 7 pivots between an "initial” position in which it is when no pressure is exerted on it, and a "limit” position corresponds to the maximum position of the feeler 7 beyond which the latter cannot avoid contact of the tool 6 with the plants and therefore a risk of damage or destruction of the latter.
  • the angular measurement between the initial and limit positions of the feeler 7 measured by the second angular sensor 8 corresponds to a threshold value conventionally between 2 and 7 degrees for reasons of compactness of the interceps 1.
  • the person skilled in the art will have no difficulty in determining said threshold value according to the shapes and dimensions of the tool 6 and feeler 7, but also their relative position.
  • This start position is important because it makes it possible not to trigger the operation of the geared motor 2 in an untimely manner when the probe 7 comes into contact with obstacles of low mechanical resistance such as, for example, grass or flowers.
  • the angular measurement between the initial and start positions of the probe 7 corresponds to a value between 0 and 2 degrees.
  • the feeler 7 is associated with return means 17, advantageously of the helical traction spring type, to return it to its initial position, either when there is no longer any pressure exerted on said feeler 7 by a plant, or when there is pressure exerted on said feeler 7 by a plant and the tool holder 7 and the tool 9 pivot to release said plant.
  • return means 17 has an impact on the reactivity of the interceps 1, but also on the maximum value of the mechanical resistance necessary for pivoting the feeler 7 to its starting position and therefore for triggering the operation of the geared motor 2.
  • the second angular sensor 8 therefore measures a relative angular value, i.e. the angle traveled by said probe 7 relative to said tool holder 5.
  • the second angular sensor 8 is advantageously of the Hall effect sensor type based on the magnetic field emitted by a magnet 18 fixed to the probe 7. Indeed, the magnet 18 will make it possible to induce an electric current in the winding of a sensor 19 fixed to the tool holder 5, the value of said current being a function of the angular position with said magnet 18.
  • the Hall effect sensors make it possible to guarantee significant precision (of the order of a tenth of a degree) particularly suited to the use provided by the present invention.
  • the second angular sensor 8 may be of a completely different type such as, for example, a potentiometric sensor, an incremental encoder or even an absolute encoder, without departing from the scope of the present invention.
  • the interceps 1 comprises a current variator advantageously associated with an electronic control card for modulating the rotation speed of the shaft 3 of the geared motor 2.
  • the current variator has an important function because it modulates the voltage of the supply current according to the response of the geared motor 2 and the instruction given to it by the electronic control card.
  • the sizing of the current variator associated with the interceps 1 depends on numerous parameters such as, for example, the maximum voltage and intensity, or the usage time of the geared motor 2, but the person skilled in the art will be able to easily size the current variator to be implemented on the interceps 1 according to the invention.
  • the electronic control board is configured to operate the interceps 1 according to the method for mechanical soil working described below.
  • the invention also relates to a method for mechanically working the soil along and between the plants P of the same row using an inter-row cultivator 1 comprising at least one tool holder 5 receiving a tool 6 intended for working the soil and fixed to the free end of a shaft 3 of an electric geared motor 2 to pivot said tool 6 about a vertical axis 4 between a working position and a cleared position, and a feeler 7 arranged to detect the presence of a plant P, arranged above the ground and in front of the tool 6 in the direction of movement of the inter-row cultivator 1, pivotally mounted on said tool holder 5 about said axis 4 between an initial position and a limit position and associated with return means 17 tending to return it to its initial position.
  • Said method comprises at least the following steps: a) positioning the tool 6 in the working position and the feeler 7 in the initial position and moving the inter-row 1 along a row of plants P, b) detecting a pivoting of the feeler 7 at least in the direction of its limit position (following contact with a plant P), c) verifying a pivoting of the feeler 7 at least to a starting position located between its initial and limit positions from which the geared motor 2 is powered, d) triggering the rotation of the shaft 3 of the geared motor 2 to pivot the tool 6 in the direction of its disengaged position so that the feeler 7 returns at least to its initial position thanks to the action of the return means 17, the rotation speed of the shaft 3 varying according to a cycle having an acceleration phase, a stabilization phase and a deceleration phase, e) if during step c) a return of the feeler 7 to a position beyond its initial position is detected, then triggering the rotation of the shaft 3 of the
  • Step b) preferably consists of measuring the angular displacement of the probe 7 from its initial position.
  • the term “at least in the direction of its limit position” denotes the fact that the probe 7 pivots in the direction of its limit position and that it can possibly but not necessarily go to its limit position
  • the term “at least towards ... initial” means that the probe 7 pivots towards its initial position and that it can possibly but not necessarily go to its limit position or even beyond.
  • a position beyond its initial position as an angular position of the probe 7, shown in a broken line and marked A in Figure 12, located after its initial position, shown in a continuous line and marked I in Figure 12, on the side opposite its limit position, shown in a mixed line and marked L in Figure 12.
  • Figure 4 represents the state of the interceptor 1 described in step a), that is to say with the tool 6 in the working position and the probe 7 in the initial position.
  • Figure 5 shows steps b) and c) with the probe 7 pivoted towards its limit position following contact with a plant; this figure shows the probe 7 in its limit position determined by the angle A between its initial position and its limit position.
  • Figure 6 shows step d) with the tool 6 pivoted towards its released position so that the probe 7 returns at least to its initial position, this figure shows the probe 7 returned to its initial position and the pivoting of the tool 6 determined by the angle Bi.
  • Figure 7 shows the start of step f) with the tool 6 in its released position and the probe 7 in its initial position.
  • Figure 8 shows the end of step f) with the tool 6 in its released position and the probe 7 pivoting at least in the direction of its limit position, this figure shows the probe 7 in its limit position determined by the angle A between its initial position and its limit position.
  • Figure 9 shows step g) with the probe 7 pivoting to its initial position in the absence of a plant.
  • Figure 10 shows the start of step h) with the tool 6 returning towards its working position to work the soil between the plants P, and the feeler 7 in its initial position.
  • Figure 11 shows the end of step h) with the tool 6 in its cleared working position and the sensor 7 in its initial position, the work of the soil between the plants P continuing until the detection of a next plant P.
  • the feeler 7 since the feeler 7 has by default the optimal movement relative to the plants, it is therefore necessary to keep in the case of a tool 6 of the hoe type, the blade 15 of the tool 6 always substantially parallel to the feeler 7, that is to say to keep the feeler 7 always between its initial and limit positions of said feeler 7.
  • the rotation of the shaft 3 of the geared motor 2 to pivot the tool 6 towards its released position will be all the faster as the value of the pivoting of said probe 7 is significant, that is to say that the acceleration will be significant and therefore the deceleration will also be significant subsequently
  • the rotation of the shaft 3 of the geared motor 2 to pivot the tool 6 towards its released position will be all the slower as the value of the pivoting of said probe 7 is low, that is to say that the acceleration will then be less significant and therefore the deceleration will also be less significant subsequently.
  • the rotation speed of the shaft 3 therefore varies according to a cycle whose different acceleration, stabilization and deceleration phases are a function of the value of the pivoting of the probe 7.
  • the value of the pivoting of the probe 7 is here determined by the angle measured between its initial position and the position of said probe 7 once pivoted.
  • step a) is preceded by a step of initializing the interceps 1 consisting of placing the tool 6 in its working position when the geared motor 2 is powered up.
  • the geared motor 2 will slowly pivot the tool holder 5 and tool 6 assembly until said tool holder 5 comes into contact with the rear mechanical stop fixed to the outside of the geared motor 2 and determining the rest position of the tool holder 5 and tool 6 assembly, then the geared motor 2 will slowly pivot the tool holder 5 and tool 6 assembly in the opposite direction to bring it to its working position using the first angular sensor and the electronic control card.
  • step h) if during step h) a pivoting of the probe 7 at least in the direction of its limit position is detected, then a rotation of the shaft 3 of the geared motor 2 is triggered to pivot the tool 6 in the direction of its released position in order to return the probe 7 to its initial position.
  • the method comprises, after step h), a clearing step consisting of positioning the tool 6 in its working position and triggering an alternating rotation of the geared motor 2 so that the tool 6 oscillates in order to cause the earth present on said tool 6 to fall.
  • the method comprises after step h) a transport step consisting in positioning the tool 6 in a work-rest position located beyond its released position in which the tool 6 is in a situation allowing the safe movement of the inter-row cultivator 1 outside the row crop field. More precisely, in the case of a tool 6 of the hoe type, said tool 6 in the rest position extends substantially parallel to the direction of progression of the inter-row cultivator 1.
  • the method and the interceps 1 according to the invention find a particular application for working the soil between the vines of a vineyard.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Agricultural Machines (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)
  • Sowing (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un procédé et dispositif pour le travail mécanique du sol entre les plants d'une même rangée avec un interceps (1) comprenant au moins un porte-outil (5) recevant un outil (6) destiné au travail du sol et fixé sur l'extrémité libre d'un arbre d'un motoréducteur (2) électrique pour faire pivoter ledit outil (6) autour d'un axe (4) vertical entre une position travail et une position dégagée, et un palpeur (7) agencé pour détecter la présence d'un plant P, disposé au-dessus du sol et à l'avant de l'outil (6) dans le sens de déplacement de l'interceps (1), monté pivotant sur ledit porte-outil (5) autour dudit axe (4) entre une position initiale et une position limite et associé à des moyens de rappel (17) tendant à le ramener à sa position initiale.

Description

DESCRIPTION
TITRE : PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE TRAVAIL MECANIQUE DU SOL ENTRE LES PLANTS D'UNE MEME RANGEE
Domaine technique de l'invention
La présente invention se rapporte au domaine général des cultures en ligne telles que, par exemple, la vigne, les vergers ou encore les pépinières. Elle vise plus précisément un procédé pour le travail mécanique du sol entre les plants d'une même rangée, mais également un dispositif pour le travail du sol entre les plants d'une même rangée mettant en œuvre ledit procédé.
Etat de la technique
Dans le domaine des cultures en ligne telles que la viticulture, de nombreux viticulteurs renouent, depuis quelques années, avec le travail mécanique du sol. Cette pratique permet de développer la vigne de manière plus écologique, en évitant le recours à des herbicides ou autres produits chimiques pouvant détruire les herbes et les micro-organismes présents naturellement dans le sol et très importants au bon épanouissement des plants. En effet, le travail mécanique améliore l'aération du sol, sa structure physique et la pénétration de l'eau. Il favorise l'activité biologique et la vie du sol, ce qui améliore l'alimentation de la culture. En coupant les racines superficielles de la vigne, il force aussi le plan à s'enraciner en profondeur et à aller chercher différents types de nutriments loin dans les strates de calcaire.
Le travail du sol est d'autant plus pertinent aujourd'hui, où l'écologie et l'agriculture biologique sont mises au premier plan. Cependant, il représente des investissements en temps et en argent bien plus conséquents pour le viticulteur, qui doit aussi faire face à des pénuries de main d'œuvre dans la vigne. C'est dans cette optique que le travail de la vigne tend à s'automatiser, avec l'apparition d'outillages conçus spécifiquement.
En effet, la présence de plants, tels que des ceps de vigne, oblige à travailler le sol de deux façons différentes selon que l’on se trouve entre les rangées de plants ou entre les plants d'une même rangée. Entre les rangées, on utilise, de manière habituelle, une charrue classique. En revanche, entre les plants d'une même rangée, c’est-à-dire dans l’espace situé entre deux plants adjacents appartenant à une même rangée, l’utilisation d’une charrue classique est proscrite, car elle entrainerait la destruction des plants. Pour le travail entre les plants d'une même rangée, on utilise un outillage interplants spécifique, généralement désigné par le terme "interceps", permettant d'effectuer différents types de travaux agricoles tels que, par exemple, le binage, le décavaillonnage, le débuttage ou encore le décompactage.
Selon le type de travail agricole, F interceps met en œuvre un outil spécifique monté pivotant sur un porte-outil autour d'un axe vertical de sorte à pouvoir s’escamoter au contact d'un plant. L’escamotage de l'outil est, de manière classique, effectué grâce à un palpeur monté au-dessus du sol en avant de l'outil, dans le sens de progression de l’outil. Ainsi, lors de son contact avec un plant, le palpeur va pivoter et entrainer l’effacement dudit outil. Au contraire, dès que le palpeur n’est plus au contact avec ledit plant, il reprend sa position initiale et entraîne avec lui le retour de l'outil sous la rangée de plants, entre ledit plant et le plant adjacent. De tels interceps sont décrits notamment dans les demandes de brevets FR 3 093 273, FR 3 124 349, FR 2 964 006 ou encore CN 114 009 161.
De manière connue, l'escamotage de l'outil est réalisé via un système hydraulique mettant en œuvre, par exemple, un distributeur piloté par le palpeur, des électrovannes, des vérins simple ou double effet(s) ou encore des pressostats.
Bien que robuste, cette solution hydraulique présente un certain nombre d'inconvénients. Tout d’abord, le réglage des différents éléments de l’interceps est complexe et le système hydraulique peut manquer de précision et de réactivité, ce qui peut avoir comme conséquence une limitation la surface travaillée et/ou une dégradation des plants.
Par ailleurs, avec l'intérêt actuel pour le développement du tout-électrique et l'apparition récente des premiers robots agricoles à motorisation électrique adaptés à la vigne, les systèmes hydrauliques ne sont plus adaptés.
Résumé de l'invention
Le but de la présente invention est donc de proposer un procédé pour le travail mécanique du sol d'un champ de culture en ligne et un interceps pouvant recevoir différents types d'outil, étant adapté à un robot agricole à motorisation électrique à outils à réglage aisé, et permettant un travail mécanique du sol précis et rapide sur une surface accrue entre les plants d'une même rangée tout en respectant l’intégrité desdits plants. Conformément à l’invention, il est donc proposé un procédé pour le travail mécanique du sol d'un champ de culture en ligne, le long et entre les plants P d'une même rangée, à l'aide d'un interceps comprenant au moins un porte-outil recevant un outil destiné au travail du sol et fixé sur l'extrémité libre d'un arbre d'un motoréducteur électrique pour faire pivoter ledit outil autour d'un axe vertical entre une position travail et une position dégagée, et un palpeur agencé pour détecter la présence d'un plant P, disposé au-dessus du sol et à l'avant de l'outil dans le sens de déplacement de l'interceps, monté pivotant sur ledit porte-outil autour dudit axe entre une position initiale et une position limite et associé à des moyens de rappel tendant à le ramener à sa position initiale, remarquable en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : a) positionnement de l'outil en position travail et du palpeur en position initiale et déplacement de l'interceps le long d'une rangée de plants P, b) détection d'un pivotement du palpeur au moins en direction de sa position limite, c) vérification d'un pivotement du palpeur au moins jusqu'à une position de départ située entre ses positions initiale et limite à partir de laquelle le motoréducteur est mis sous tension, d) déclenchement de la rotation de l'arbre du motoréducteur pour faire pivoter l'outil en direction de sa position dégagée de sorte que le palpeur revienne au moins vers sa position initiale grâce à l'action des moyens de rappel, la vitesse de rotation de l'arbre variant selon un cycle présentant une phase d'accélération, une phase de stabilisation et une phase de décélération, e) si lors de l'étape c) un retour du palpeur dans une position au-delà de sa position initiale est détecté, alors déclenchement de la rotation de l'arbre du motoréducteur pour faire pivoter l'outil en direction de sa position travail afin de ramener le palpeur à sa position initiale, f) commande d'une répétition des étapes b) à d) et, le cas échéant, e) au fur et à mesure du déplacement de l'interceps le long de la rangée de plants jusqu'à ce que l'outil soit dans sa position dégagée, g) détection du pivotement du palpeur jusqu'à sa position initiale grâce à l'action des moyens de rappel, h) déclenchement de la rotation de l'arbre du motoréducteur pour faire pivoter l'outil jusqu'à sa position travail, la vitesse de rotation de l'arbre variant selon un cycle présentant une phase d'accélération, une phase de stabilisation et une phase de décélération avant que l'outil n'arrive à sa position travail.
L'étape a) est de préférence précédée d'une étape d'initialisation de l'interceps consistant à placer l'outil dans sa position travail lors de la mise sous tension de l'interceps.
Selon un mode de réalisation avantageux, si lors de l'étape h) un pivotement du palpeur au moins en direction de sa position limite est détecté, alors une rotation de l'arbre du motoréducteur est déclenchée pour faire pivoter l'outil en direction de sa position dégagée afin de ramener le palpeur à sa position initiale.
Ledit procédé comprend avantageusement, après l'étape h), une étape de débourrage consistant à positionner l'outil dans sa position travail et à déclencher une rotation alternative du motoréducteur de manière à ce que l'outil fasse des oscillations afin de faire tomber la terre présente sur ledit outil.
Pour des raisons de facilité de mise en œuvre, ledit procédé comporte, après l'étape h), une étape de transport consistant à positionner l'outil dans une position travail repos située au-delà de sa position dégagée dans laquelle l'outil est dans une situation permettant le déplacement sans risque de l'interceps en dehors du champ de culture en ligne.
La présente invention concerne également un interceps mettant en œuvre le procédé selon l'invention, comprenant au moins un porte-outil recevant un outil destiné au travail du sol et fixé sur l'extrémité libre d'un arbre d'un motoréducteur électrique pour faire pivoter ledit outil autour d'un axe vertical entre une position travail et une position dégagée, et un palpeur agencé pour détecter la présence d'un plant P, disposé au-dessus du sol et à l'avant de l'outil dans le sens de déplacement de l'interceps, monté pivotant sur ledit porte-outil autour dudit axe entre une position initiale et une position limite, et associé à des moyens de rappel, ledit interceps étant remarquable en ce que le motoréducteur électrique, dont l'arbre s'étend en direction du sol, est agencé pour être fixé à un engin agricole, et est associé à un premier capteur angulaire pour déterminer la position angulaire absolue dudit arbre, en ce que le palpeur est associé à un deuxième capteur angulaire pour déterminer la position angulaire relative dudit palpeur, et en ce qu'il comporte un variateur de courant avantageusement associé à une carte de commande électronique pour moduler la vitesse de rotation de l'arbre du motoréducteur en fonction des consignes de ladite carte de commande déterminées par les mesures des premier et deuxième capteurs angulaires.
Selon un mode de réalisation avantageux, le premier capteur angulaire est un codeur incrémental intégré à un moteur électrique du motoréducteur.
De manière préférée, le moteur électrique est du type moteur sans balais à basse- tension et à aimants permanents.
Le deuxième capteur angulaire est avantageusement du type capteur à effet hall se basant sur le champ magnétique émis par un aimant fixé sur le palpeur et induisant un courant électrique dans le bobinage d'un capteur fixé sur le porte-outil.
Enfin, l'interceps comprend une butée mécanique arrière fixée à l'extérieur du motoréducteur et sur laquelle vient buter le porte-outil.
Brève description des figures
D’autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre d’un mode d’exécution de l’invention en référence aux figures annexées sur lesquelles :
[Fig 1] est une vue en perspective avant d'un interceps selon l'invention,
[Fig 2] est une vue de dessus de l'interceps de la figure 1,
[Fig 3 est une vue en coupe verticale de l'interceps de la figure 4,
[Fig 4] est une vue de dessus partielle de l'interceps de la figure 1 mis en œuvre dans une rangée de plants, son palpeur étant au début du contact avec l'un desdits plants,
[Fig 5] est une vue de dessus de l'interceps de la figure 6, son palpeur ayant pivoté d'un angle A prédéterminé,
[Fig 6] est une vue de dessus de l'interceps de la figure 6, son outil ayant pivoté d'un angle Bi correspondant à l'angle A prédéterminé,
[Fig 7] est une vue de dessus partielle de l'interceps de la figure 1 mis en œuvre dans une rangée de plants, son palpeur étant presque à la fin du contact avec l'un desdits plants,
[Fig 8] est une vue de dessus de l'interceps de la figure 6, son palpeur ayant pivoté d'un angle A prédéterminé,
[Fig 9] est une vue de dessus partielle de l'interceps de la figure 1 mis en œuvre dans une rangée de plants, son palpeur n'étant plus en contact avec l'un desdits plants, [Fig 10] est une vue de dessus de l'interceps de la figure 6, ses palpeur et outil pivotant pour revenir à leur position initiale,
[Fig 11] est une vue de dessus de l'interceps de la figure 6, ses palpeur et outil étant respectivement revenus à leur position initiale et travail,
[Fig 12] est une vue de dessus partielle de l'interceps de la figure 1, ses palpeur et outil étant respectivement à leur position initiale et travail,
Description des modes de réalisation
Sur les figures 1 à 3, on a représenté un outillage interplants 1 selon l'invention, désigné ci-après de manière classique par le terme "interceps", fixé à un engin agricole se déplaçant sur le sol et étant, par exemple, du type tracteur, enjambeur ou encore robot à motorisation électrique, ledit interceps 1 permettant de travailler mécaniquement le sol entre les plants d'une même rangée d'un champ de culture en ligne et d'effectuer différents types de travaux agricoles tels que, par exemple, le binage, le décavaillonnage, le débuttage ou encore le décompactage, les rangée de plants et engin agricole n'étant pas représentés afin de ne pas surcharger les figures 1 à 3.
L'interceps 1 est à motorisation électrique alimentée avantageusement par un source d'énergie électrique embarquée sur l'engin agricole. Ainsi, lorsque l'engin agricole est du type tracteur ou enjambeur, ladite source d'énergie électrique peut être du type groupe électrogène fonctionnant avec de l'essence ou génératrice agricole couplée à une prise de force dudit engin agricole et convertissant l'énergie mécanique de rotation en un courant électrique pour recharger avantageusement une pluralité de batteries. Pour cela, ladite source d'énergie électrique comporte tout ou partie des éléments suivants : alternateur, redresseur, régulateur, convertisseur et transformateur. Par ailleurs, lorsque l'engin agricole est du type robot à motorisation électrique, la motorisation électrique de l'interceps 1 est raccordée à la source d'énergie déjà embarquée sur ledit robot.
L'interceps 1 remplit les fonctions suivantes : motorisation, détection, commande et travail, et comporte pour cela au moins : - un motoréducteur 2 électrique agencé pour être fixé à l'engin agricole et dont l'arbre 3 s'étend en direction du sol et pivote autour d'un axe 4 vertical, ledit motoréducteur 2 étant associé à un premier capteur angulaire, non représenté, pour déterminer la position angulaire absolue dudit arbre 3, - un porte-outil 5 fixé sur l'extrémité libre dudit arbre 3 du motoréducteur 2 recevant au moins un outil 6 destiné au travail du sol,
- un palpeur 7 agencé pour détecter la présence d'un plant, disposé au-dessus du sol et à l'avant de l'outil 6 dans le sens de déplacement de l'interceps 1, s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe 4 de rotation de l'arbre 3 du motoréducteur 2, et étant monté pivotant sur ledit porte-outil 5 autour dudit axe 4 de rotation de l'arbre 3, et étant associé à un deuxième capteur angulaire 8 pour déterminer la position angulaire dudit palpeur 7, et
- un variateur de courant avantageusement associé à une carte de commande électronique pour moduler la vitesse de rotation de l'arbre 3 du motoréducteur 2 en fonction des consignes de ladite carte de commande déterminées par les mesures des premier et deuxième capteurs angulaires 8.
On désigne ici par "sensiblement parallèle(ment)" ou par "sensiblement perpendiculaire(ment)" des éléments ou partie d'éléments faisant entre eux un angle compris respectivement entre -15 et -15 degrés et entre 75 et 105 degrés.
Selon un mode de réalisation avantageux, le motoréducteur 2 est formé par un moteur électrique 9 couplé à un réducteur 10, ces derniers étant choisis pour pouvoir fournir un couple suffisant (supérieur à 220 Nm) et contenir des charges radiales élevées (supérieures à 1000 kg) et cela afin d'assurer le fonctionnement en continu de l'interceps 1 pendant toute une journée de travail. Ainsi, le moteur électrique 9 est avantageusement du type moteur sans balais, nommé de manière classique "moteur brushless", à basse-tension et à aimants permanents, ce type de moteur étant reconnu pour sa robustesse, sa compacité et son faible besoin d'entretien. Par ailleurs, le réducteur 10 est avantageusement du type réducteur de roue dont le rapport de réduction est compris entre 1/35 et 1/50 afin de pouvoir obtenir le couple souhaité au niveau de l'arbre 3 du motoréducteur 2. L'Homme du Métier n'aura aucune difficulté à choisir les moteur électrique 9 et réducteur 10 parmi les modèles commercialisés, pour obtenir notamment le couple souhaité.
Selon un mode de réalisation avantageux, le premier capteur angulaire est un codeur incrémental placé sur l'arrière du moteur électrique 9, c'est-à-dire du côté opposé au réducteur 10, et permet d'obtenir une position incrémentale de la position de son rotor par rapport à son stator et d'obtenir ainsi le positionnement de l'outil 6 dans l'espace quel que soit le moment où l'on met le moteur électrique 9 sous-tension. De manière classique, le premier capteur angulaire est intégré au moteur électrique 9.
Le porte-outil 5 comporte une platine 11 fixée sur l'extrémité libre de l'arbre 3 du motoréducteur 2 et comprenant un logement 12 situé du côté opposé audit arbre 3 et recevant au moins en partie le palpeur 7. Ladite platine 11 est également munie d'un support 13 s'étendant verticalement le long du motoréducteur 2 et ayant une section transversale en forme de T, ledit support 13 étant associée à une pluralité de vis, non représentées, pour fixer l'outil 6 au porte-outil 5.
Dans l'exemple représenté sur les figures, l'outil 6 est du type bineuse et comporte un étançon 14 sensiblement vertical fixé par son extrémité supérieure sur le support 13 de la platine 11 du porte-outil 5 et recevant à son extrémité inférieure une lame 15 sensiblement horizontale, cette dernière étant prévue pour travailler à quelques centimètres de profondeur dans le sol, de sorte à couper les racines des adventices en place, qui vont ensuite se dessécher.
Il va de soi que l'outil 6 pourra être d'un tout autre type tel que, par exemple, une décavaillonneuse, une débutteuse ou encore un décompacteur, sans sortir du cadre de la présente invention.
Par ailleurs, le porte-outil 5 (et donc l'outil 6) pivote grâce au motoréducteur 2 entre une position "travail" dans laquelle l'outil 6 est en situation de travailler le sol entre deux plants adjacents d'une même rangée, et une position "dégagée" dans laquelle l'outil 6 n’est plus entre deux plants adjacents d'une même rangée. Plus précisément, dans le cas d'un outil 6 du type bineuse, ledit outil 6 en position travail s’étend sensiblement perpendiculairement au sens de progression de l’interceps 1 selon l’invention, ledit sens de progression, représenté par une flèche F sur les figures 4 à 12, correspondant à une direction sensiblement parallèle à ladite rangée. Plus précisément en position dégagée, l’outil 6 s’étend presque parallèlement au sens de progression de l’interceps 1 selon l’invention et ne menace plus les plants d’un endommagement ou d’une destruction.
Toutefois, selon un mode de réalisation avantageux, au-delà de la position dégagée, il existe également une position "repos" dans laquelle l'outil 6 est dans une situation permettant le déplacement sans risque de l’interceps 1 en dehors du champ de culture en ligne. Plus précisément, dans le cas d'un outil 6 du type bineuse, ledit outil 6 en position repos s’étend sensiblement parallèlement au sens de progression de F interceps 1.
Comme décrit précédemment, la position dégagée est située entre les positions travail et repos et généralement à proximité de ladite position repos. Ainsi, ces différentes positions étant mesurées par le premier capteur angulaire, si on définit que la valeur 0 degré correspond à la position travail, alors la valeur 90 degrés correspondra à la position repos et la valeur correspondante à la position dégagée sera comprise entre 65 et 80 degrés. Toutefois, les positions repos et dégagée pourront être confondues, sans sortir du cadre de la présente invention.
Pour des raisons de mise en œuvre décrites plus loin, la position repos est avantageusement matérialisée par une butée mécanique arrière fixée à l'extérieur du motoréducteur 2 et sur laquelle vient buter le porte-outil 5 et, le cas échéant, sa platine 11. On désigne ici par "arrière" des éléments ou parties d'éléments de l'interceps 1 disposés à l'arrière dudit interceps 1 selon le sens de déplacement de ce dernier.
Pour des raisons de sécurité, l'interceps 1 comporte en outre avantageusement une butée mécanique latérale 16 fixée à l'extérieur du motoréducteur 2 et empêchant le porte-outil 5 et, le cas échéant, sa platine 11 d'aller au-delà de sa position travail du côté opposé à sa position repos afin d'éviter tout risque d'endommagement ou de destruction des plants.
L'interceps 1 selon l'invention comporte également un palpeur 7 permettant de détecter la présence d'un plant et étant associé à un deuxième capteur angulaire 8 pour déterminer la position angulaire dudit palpeur 7. En effet, la palpeur 7 pivote entre une position "initiale" dans laquelle il se trouve lorsqu'aucune pression n'est exercée sur lui, et une position "limite" correspond à la position maximale du palpeur 7 au-delà de laquelle ce dernier ne peut éviter un contact de l'outil 6 avec les plants et donc un risque d'endommagement ou de destruction de ces derniers. La mesure angulaire entre les positions initiale et limite du palpeur 7 mesurée par le deuxième capteur angulaire 8 correspond à une valeur de seuil classiquement comprise entre 2 et 7 degrés pour des raisons de compacité de l'interceps 1. L'Homme du Métier n'aura aucune difficulté à déterminer ladite valeur de seuil en fonction des formes et dimensions des outil 6 et palpeur 7, mais également de leur position relative. Toutefois, selon un mode de réalisation avantageux, entre les positions initiale et limite, il existe également une position "départ" dans laquelle le palpeur 7 va déclencher le fonctionnement du motoréducteur 2 et donc le pivotement du porte- outil 5 et de l'outil 6. Cette position départ est importante car elle permet de ne pas déclencher le fonctionnement du motoréducteur 2 de manière intempestive lorsque le palpeur 7 vient en contact d'obstacles de faible résistance mécanique tels que, par exemple, des herbes ou des fleurs. La mesure angulaire entre les positions initiale et départ du palpeur 7 correspond à une valeur comprise entre 0 et 2 degrés.
Par ailleurs, le palpeur 7 est associé à des moyens de rappel 17, avantageusement du type ressort hélicoïdal de traction, pour le ramener à sa position initiale, soit lorsqu'il n'y a plus de pression exercée sur ledit palpeur 7 par un plant, soit lorsqu'il y a une pression exercée sur ledit palpeur 7 par un plant et que le porte-outil 7 et l'outil 9 pivotent pour échapper ledit plant. On comprend bien que la raideur des moyens de rappel 17 a une incidence sur la réactivité de l'interceps 1, mais également sur la valeur maximale de la résistance mécanique nécessaire au pivotement du palpeur 7 jusqu'à sa position départ et donc au déclenchement du fonctionnement du motoréducteur 2.
Puisque que le palpeur 7 est monté pivotant sur ledit porte-outil 5 autour dudit axe 4 de rotation de l'arbre 3 du motoréducteur 3, on comprend bien que le deuxième capteur angulaire 8 mesure donc une valeur angulaire relative, c'est-à-dire l'angle parcouru par ledit palpeur 7 relativement audit porte-outil 5. Pour cela, pour des raisons économiques et de précision, le deuxième capteur angulaire 8 est avantageusement du type capteur à effet hall se basant sur le champ-magnétique émis par un aimant 18 fixé sur le palpeur 7. En effet, l'aimant 18 va permettre d'induire un courant électrique dans le bobinage d'un capteur 19 fixé sur le porte-outil 5, la valeur dudit courant étant fonction de la position angulaire avec ledit aimant 18. Pour de petites plages de mesures, de l'ordre de 0 à 15°, les capteurs à effet hall permettent de garantir une précision importante (de l'ordre du dixième de degré) particulièrement adaptée à l'utilisation prévue par la présente invention.
Toutefois, le deuxième capteur angulaire 8 pourra être d'un tout autre type tel que, par exemple, un capteur potentiométrique, un codeur incrémental ou encore un codeur absolu, sans sortir du cadre de la présente invention.
Par ailleurs, même si la mise en œuvre d'un capteur angulaire est bien adaptée, on pourra, en lieu et place du deuxième capteur angulaire 8, mettre en œuvre un capteur de couple indiquant le couple provoqué sur le palpeur 7 et permettant d'identifier un plant par rapport à des objets moins denses tels que, par exemple, de l'herbe, un capteur de force, une jauge de contrainte, ou encore un accéléromètre pour détecter tout mouvement du palpeur 7, sans sortir du cadre de la présente invention.
Enfin, l'interceps 1 selon l'invention comporte un variateur de courant avantageusement associé à une carte de commande électronique pour moduler la vitesse de rotation de l'arbre 3 du motoréducteur 2. Le variateur de courant a une fonction importante car il module la tension du courant d'alimentation selon la réponse du motoréducteur 2 et la consigne qui lui est donnée par la carte de commande électronique. Le dimensionnement du variateur de courant associé à l'interceps 1 dépend de nombreux paramètres tels que, par exemple, la tension et l'intensité maximums, ou encore le temps d'utilisation du motoréducteur 2, mais l'Homme du métier saura dimensionner sans difficulté le variateur de courant à mettre en œuvre sur l'interceps 1 selon l'invention.
La carte de commande électronique est configurée pour faire fonctionner l'interceps 1 selon le procédé pour le travail mécanique du sol décrit ci-après.
Sans sortir du cadre de la présente invention, il sera également possible de programmer directement le variateur de courant, sans utiliser une carte de commande électronique. Cependant, la programmation d'un variateur de courant est complexe et dangereuse, car il faut alors adapter les courants au niveau des bobinages du moteur électrique 9 du motoréducteur 2 en fonction de consignes. La sécurité est alors réduite et le risque d'endommager ledit moteur électrique 9 est élevé, l'utilisation d'une carte de commande électronique étant donc préférable.
L'invention concerne également un procédé pour le travail mécanique du sol le long et entre les plants P d'une même rangée à l'aide d'un interceps 1 comprenant au moins un porte-outil 5 recevant un outil 6 destiné au travail du sol et fixé sur l'extrémité libre d'un arbre 3 d'un motoréducteur 2 électrique pour faire pivoter ledit outil 6 autour d'un axe 4 vertical entre une position travail et une position dégagée, et un palpeur 7 agencé pour détecter la présence d'un plant P, disposé au-dessus du sol et à l'avant de l'outil 6 dans le sens de déplacement de l'interceps 1, monté pivotant sur ledit porte-outil 5 autour dudit axe 4 entre une position initiale et une position limite et associé à des moyens de rappel 17 tendant à le ramener à sa position initiale. Ledit procédé, représenté au moins en partie aux figures 4 à 12, comporte au moins les étapes suivantes : a) positionnement de l'outil 6 en position travail et du palpeur 7 en position initiale et déplacement de l'interceps 1 le long d'une rangée de plants P, b) détection d'un pivotement du palpeur 7 au moins en direction de sa position limite (suite à un contact avec un plant P), c) vérification d'un pivotement du palpeur 7 au moins jusqu'à une position de départ située entre ses positions initiale et limite à partir de laquelle le motoréducteur 2 est mis sous tension, d) déclenchement de la rotation de l'arbre 3 du motoréducteur 2 pour faire pivoter l'outil 6 en direction de sa position dégagée de sorte que le palpeur 7 revienne au moins vers sa position initiale grâce à l'action des moyens de rappel 17, la vitesse de rotation de l'arbre 3 variant selon un cycle présentant une phase d'accélération, une phase de stabilisation et une phase de décélération, e) si lors de l'étape c) un retour du palpeur 7 dans une position au-delà de sa position initiale est détecté, alors déclenchement de la rotation de l'arbre 3 du motoréducteur 2 pour faire pivoter l'outil 6 en direction de sa position travail afin de ramener le palpeur 7 à sa position initiale, f) commande d'une répétition des étapes b) à d) et, le cas échéant, e) au fur et à mesure du déplacement de l'interceps 1 le long de la rangée de plants jusqu'à ce que l'outil 6 soit dans sa position dégagée, g) détection du pivotement du palpeur 7 jusqu'à sa position initiale grâce à l'action des moyens de rappel 17 (signifiant l'absence de contact avec un plant P), h) déclenchement de la rotation de l'arbre 3 du motoréducteur 2 pour faire pivoter l'outil 6 jusqu'à sa position travail, la vitesse de rotation de l'arbre 3 variant selon un cycle présentant une phase d'accélération, une phase de stabilisation et une phase de décélération avant que l'outil n'arrive à sa position travail.
L'étape b) consiste de préférence en la mesure du déplacement angulaire du palpeur 7 depuis sa position initiale.
On désigne ici par "au moins en direction de sa position limite" le fait que le palpeur 7 pivote en direction de sa position limite et qu'il peut aller éventuellement mais pas obligatoirement jusqu'à sa position limite, et par "au moins vers sa position initiale" le fait que le palpeur 7 pivote en direction de sa position initiale et qu'il peut aller éventuellement mais pas obligatoirement jusqu'à sa position limite voire au-delà.
Par ailleurs, on désigne ici par "une position au-delà de sa position initiale", une position angulaire du palpeur 7, représentée en trait discontinu et repérée A sur le figure 12, située après sa position initiale, représentée en trait continu et repérée I sur le figure 12, du côté opposé à sa position limite, représentée en trait mixte et repérée L sur le figure 12.
Ainsi, la figure 4 représente l'état de l'interceps 1 décrit à l'étape a), c'est-à-dire avec l'outil 6 en position travail et du palpeur 7 en position initiale.
La figure 5 représente les étapes b) et c) avec le palpeur 7 pivoté en direction de sa position limite suite à un contact avec un plant, on a représenté sur cette figure la palpeur 7 dans sa position limite déterminée par l'angle A entre sa position initiale et sa position limite.
La figure 6 représente l'étape d) avec l'outil 6 pivoté en direction de sa position dégagée de sorte que le palpeur 7 revienne au moins vers sa position initiale, on a représenté sur cette figure la palpeur 7 revenu dans sa position initiale et le pivotement de l'outil 6 déterminée par l'angle Bi.
La figure 7 représente le début de l'étape f) avec l'outil 6 dans sa position dégagée et le palpeur 7 dans sa position initiale.
La figure 8 représente la fin de l'étape f) avec l'outil 6 dans sa position dégagée et le palpeur 7 pivotant au moins en direction de sa position limite, on a représenté sur cette figure la palpeur 7 dans sa position limite déterminée par l'angle A entre sa position initiale et sa position limite.
La figure 9 représente l'étape g) avec le palpeur 7 pivotant jusqu'à sa position initiale en l'absence de plant.
La figure 10 représente le début de l'étape h) avec l'outil 6 revenant en direction de sa position travail pour travailler le sol entre les plants P, et le palpeur 7 dans sa position initiale.
La figure 11 représente la fin de l'étape h) avec l'outil 6 dans sa position travail dégagée et le palpeur 7 dans sa position initiale, le travail du sol entre les plants P se poursuivant jusqu'à la détection d'un prochain plant P.
On comprend bien que ce procédé pour le travail mécanique du sol le long et entre les plants P d'une même rangée à l'aide d'un interceps 1 est un procédé par itération. Toutefois, en réalité lorsque l'interceps 1 est déplacé le long d'une rangée de plants P, le palpeur 7 ne revient pas vraiment dans sa position initiale puisqu'il est toujours sous pression du plant P jusqu'à ce qu'il le dépasse, et est donc toujours entre sa position départ et sa position limite. Mais, l'objectif de ce procédé est de faire passer l'outil 6 de l'interceps 1 au plus près du plant P sans le toucher afin de travailler une surface maximale de sol entre deux plants P adjacents. Ainsi, puisque le palpeur 7 a par défaut le mouvement optimal par rapport aux plants, il est donc nécessaire de garder dans le cas d'un outil 6 de type bineuse, la lame 15 de l'outil 6 toujours sensiblement parallèle au palpeur 7, c'est-à-dire de maintenir le palpeur 7 toujours entre ses position initiale et limite dudit palpeur 7.
Dans cet optique, pour accroître l'efficacité du procédé, suite à la détection d'un pivotement du palpeur 7 (étape b)), la rotation de l'arbre 3 du motoréducteur 2 pour faire pivoter l'outil 6 en direction de sa position dégagée sera d'autant plus rapide que la valeur du pivotement dudit palpeur 7 est importante, c'est-à-dire que l'accélération sera importante et de fait par la suite la décélération sera également importante, a l'inverse, la rotation de l'arbre 3 du motoréducteur 2 pour faire pivoter l'outil 6 en direction de sa position dégagée sera d'autant moins rapide que la valeur du pivotement dudit palpeur 7 est faible, c'est-à-dire que l'accélération sera alors moins importante et de fait par la suite la décélération sera également moins importante. Ainsi, la vitesse de rotation de l'arbre 3 varie donc selon un cycle dont les différentes phase d'accélération, de stabilisation et de décélération sont fonction de la valeur du pivotement du palpeur 7.
On comprend bien que la valeur du pivotement du palpeur 7 est ici déterminée par l'angle mesuré entre sa position initiale est la position dudit palpeur 7 une fois pivoté.
Selon un mode de réalisation, l'étape a) est précédée d'une étape d'initialisation de l'interceps 1 consistant à placé l'outil 6 dans sa position travail lors de la mise sous tension du motoréducteur 2. Pour cela, avec l'interceps 1 précédemment décrit, le motoréducteur 2 va faire lentement pivoter l'ensemble porte-outil 5 et outil 6 jusqu'à ce que ledit porte-outil 5 vienne au contact de la butée mécanique arrière fixée à l'extérieur du motoréducteur 2 et déterminant la position repos de l'ensemble porte- outil 5 et outil 6, puis le motoréducteur 2 va faire lentement pivoter l'ensemble porte- outil 5 et outil 6 dans le sens inverse pour l'amener jusqu'à sa position travail à l'aide du premier capteur angulaire et de la carte de commande électronique. Selon un mode de réalisation avantageux, si lors de l'étape h) un pivotement du palpeur 7 au moins en direction de sa position limite est détecté, alors une rotation de l'arbre 3 du motoréducteur 2 est déclenchée pour faire pivoter l'outil 6 en direction de sa position dégagée afin de ramener le palpeur 7 à sa position initiale.
Selon un mode de réalisation avantageux, le procédé comporte après l'étape h) une étape de débourrage consistant à positionner l'outil 6 dans sa position travail et à déclencher une rotation alternative du motoréducteur 2 de manière à ce que l'outil 6 fasse des oscillations afin de faire tomber la terre présente sur ledit outil 6.
Enfin, selon un mode de réalisation avantageux, le procédé comporte après l'étape h) une étape de transport consistant à positionner l'outil 6 dans une position travail repos située au-delà de sa position dégagée dans laquelle l'outil 6 est dans une situation permettant le déplacement sans risque de l'interceps 1 en dehors du champ de culture en ligne. Plus précisément, dans le cas d'un outil 6 du type bineuse, ledit outil 6 en position repos s’étend sensiblement parallèlement au sens de progression de l’interceps 1.
Le procédé et l'interceps 1 selon l'invention trouvent une application particulière pour travailler le sol entre les ceps d'une vigne.
Enfin, il va de soi que les exemples de procédé et d'interceps 1 conformes à l'invention qui viennent d'être décrits ne sont que des illustrations particulières, en aucun cas limitatives de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour le travail mécanique du sol d'un champ de culture en ligne, le long et entre les plants P d'une même rangée, à l'aide d'un interceps (1) comprenant au moins un porte-outil (5) recevant un outil (6) destiné au travail du sol et fixé sur l'extrémité libre d'un arbre (3) d'un motoréducteur (2) électrique pour faire pivoter ledit outil (6) autour d'un axe (4) vertical entre une position travail et une position dégagée, et un palpeur (7) agencé pour détecter la présence d'un plant P, disposé au-dessus du sol et à l'avant de l'outil (6) dans le sens de déplacement de l'interceps (1), monté pivotant sur ledit porte-outil (5) autour dudit axe (4) entre une position initiale et une position limite et associé à des moyens de rappel (17) tendant à le ramener à sa position initiale, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : a) positionnement de l'outil (6) en position travail et du palpeur (7) en position initiale et déplacement de l'interceps (1) le long d'une rangée de plants P, b) détection d'un pivotement du palpeur (7) au moins en direction de sa position limite, c) vérification d'un pivotement du palpeur (7) au moins jusqu'à une position de départ située entre ses positions initiale et limite à partir de laquelle le motoréducteur (2) est mis sous tension, d) déclenchement de la rotation de l'arbre (3) du motoréducteur (2) pour faire pivoter l'outil (6) en direction de sa position dégagée de sorte que le palpeur (7) revienne au moins vers sa position initiale grâce à l'action des moyens de rappel (17), la vitesse de rotation de l'arbre (3) variant selon un cycle présentant une phase d'accélération, une phase de stabilisation et une phase de décélération, e) si lors de l'étape c) un retour du palpeur (7) dans une position au-delà de sa position initiale est détecté, alors déclenchement de la rotation de l'arbre (3) du motoréducteur (2) pour faire pivoter l'outil (6) en direction de sa position travail afin de ramener le palpeur (7) à sa position initiale, f) commande d'une répétition des étapes b) à d) et, le cas échéant, e) au fur et à mesure du déplacement de l'interceps (1) le long de la rangée de plants jusqu'à ce que l'outil (6) soit dans sa position dégagée, g) détection du pivotement du palpeur (7) jusqu'à sa position initiale grâce à l'action des moyens de rappel (17), h) déclenchement de la rotation de l'arbre (3) du motoréducteur (2) pour faire pivoter l'outil (6) jusqu'à sa position travail, la vitesse de rotation de l'arbre (3) variant selon un cycle présentant une phase d'accélération, une phase de stabilisation et une phase de décélération avant que l'outil n'arrive à sa position travail.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étape a) est précédée d'une étape d'initialisation de l'interceps (1) consistant à placer l'outil (6) dans sa position travail lors de la mise sous tension de l'interceps (1).
3. Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que, si lors de l'étape h) un pivotement du palpeur (7) au moins en direction de sa position limite est détecté, alors une rotation de l'arbre (3) du motoréducteur (2) est déclenchée pour faire pivoter l'outil (6) en direction de sa position dégagée afin de ramener le palpeur (7) à sa position initiale.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 3 caractérisé en ce qu'il comporte, après l'étape h), une étape de débourrage consistant à positionner l'outil (6) dans sa position travail et à déclencher une rotation alternative du motoréducteur (2) de manière à ce que l'outil (6) fasse des oscillations afin de faire tomber la terre présente sur ledit outil (6).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comporte, après l'étape h), une étape de transport consistant à positionner l'outil (6) dans une position travail repos située au-delà de sa position dégagée dans laquelle l'outil (6) est dans une situation permettant le déplacement sans risque de l'interceps (1) en dehors du champ de culture en ligne.
6. Interceps (1) mettant en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant au moins un porte-outil (5) recevant un outil (6) destiné au travail du sol et fixé sur l'extrémité libre d'un arbre (3) d'un motoréducteur (2) électrique pour faire pivoter ledit outil (6) autour d'un axe (4) vertical entre une position travail et une position dégagée, et un palpeur (7) agencé pour détecter la présence d'un plant P, disposé au-dessus du sol et à l'avant de l'outil (6) dans le sens de déplacement de l'interceps (1), monté pivotant sur ledit porte-outil (5) autour dudit axe (4) entre une position initiale et une position limite, et associé à des moyens de rappel (17), caractérisé en ce que le motoréducteur (2) électrique, dont l'arbre (3) s'étend en direction du sol, est agencé pour être fixé à un engin agricole, et est associé à un premier capteur angulaire pour déterminer la position angulaire absolue dudit arbre (3), en ce que le palpeur (7) est associé à un deuxième capteur angulaire (8) pour déterminer la position angulaire relative dudit palpeur (7), et en ce qu'il comporte un variateur de courant avantageusement associé à une carte de commande électronique pour moduler la vitesse de rotation de l'arbre (3) du motoréducteur (2) en fonction des consignes de ladite carte de commande déterminées par les mesures des premier et deuxième capteurs angulaires (8).
7. Interceps (1) selon la revendication 6 caractérisé en ce que le premier capteur angulaire est un codeur incrémental intégré à un moteur électrique (9) du motoréducteur (2).
8. Interceps (1) selon la revendication 7 caractérisé en ce que le moteur électrique (9) est du type moteur sans balais à basse-tension et à aimants permanents.
9. Interceps (1) selon l'une quelconque des revendication 6 ou 8 caractérisé en ce que le deuxième capteur angulaire (8) est du type capteur à effet hall se basant sur le champ-magnétique émis par un aimant (18) fixé sur le palpeur (7) et induisant un courant électrique dans le bobinage d'un capteur (19) fixé sur le porte-outil (5).
10. Interceps (1) selon l'une quelconque des revendication 1 à 9 caractérisé en ce qu'il comprend une butée mécanique arrière fixée à l'extérieur du motoréducteur (2) et sur laquelle vient buter le porte-outil (5).
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FR2964006A1 (fr) 2010-08-30 2012-03-02 Romain Laganier Dispositif de traitement agricole d'une culture sur sol de plants en rangees
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CN114009161A (zh) 2021-11-11 2022-02-08 铁牛云智(深圳)科技有限公司 一种株间除草机
FR3124349A1 (fr) 2021-06-23 2022-12-30 Sabi Agri Dispositif d’actionnement intermittent pour outil agricole

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