Brevet FR2437765A1 — publié le 19800430

La présente invention concerne le guidage de machines agricoles automotrices ou mues (tractées ou poussées) par un véhicule automobile tel qu'un tracteur, et plus particulierement les machines utilisées pour les cultures de végétaux en lignes. De nombreuses cultures en lignes nécessitent des travaux devant être effectués très près des plantes. La machine, automobile ou mue par un tracteur, ne suit pas toujours une trajectoire correcte par rapport aux plantes. Or, il est essentiel que les outils de travail de la machine soient parfaitement positionnés par rapport aux plantes afin d'éviter un endommagement de celles-ci, une perte ou une inefficacité des éventuels produits appliqués par la machine et, d'une manière générale une utilisation mal ! propos des outils portés par la machine. Le but de la présente invention est de supprimer ces inconvénients en proposant des moyens pour astreindre constamment la machine agricole a suivre une trajectoire déterminée vis-àvis des lignes de culture. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de guidage de machine notamment agricole automotrice ou mue par un véhicule automobile tel qu'un tracteur, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détection de l'alignement des végétaux à traiter, des moyens, relié-s aux précédents, pour détecter un éventuel déport latéral de 1 machine ou décalage angulaire entre la-direction d'avancement de la machine et la direction dudit alignement de végétaux et des moyens moteurs, reliés aux derniers moyens cités, pour agir sur la machine ou son moyen de déplacement de manière à déporter latéralement la machine en vue de la replacer dans la position correcte. Lesdits moyens moteurs peuvent agir directement sur les roues directrices de la machine automotrice ou du tracteur. Dans le cas où la machine est attelée à l'avant ou à l'arrière d'un tracteur, le dispositif comporte une articulation par quadrilatère déformable entre le tracteur et la machine permettant un déplacement de cette dernière par rapport au tracteur dans une direction transversale et si utile, dans un plan vertical et lesdits moyens moteurs sont constitués par un moyen pour déformer ledit quadrilatère. Les moyens de détection de l'alignement de végétaux peuvent être constitués par le dispositif connu à roulette de palpage roulant dans le fond d'un sillon ou trace ménagée dans le sol parallèlement aux rangées de végétaux au moment du semis par exemple. Ces moyens de détection peuvent également être constitués par des palpeurs disposés de part et d'autre de la machine et chargés de déterminer la présence physique ou l'absence de végétaux tels que des tiges de mais sur leur trajectoire. Les moyens pour détecter le déport latéral de la machine par rapport à la position correcte sont constitués,par exemple dans le cas de la roulette de alpage, par des contacts électriques disposés de part et d'autre de la roulette ou d'une pièce solidaire de celle-ci et charges de détecter le déport latéral de la roulette et de commander lesdits moyens moteurs de correction de la position de la machine. Dans le cas desdits palpeurs, les moyens de détection du déport latéral de la machine peuvent être par exemple des moyens détectant la non-sollicitation du ou des palpeurs disposés d'un côté de la machine et agissant sur lesdits moyens moteurs pour repositionner correctement la machine. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de réalisation d dispositif selon l'invention description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels - Fig.l, 2 et 3 illustrent schématiquement trois façons de déplacer une machine agricole suivant une direction déterminée - Fig. 4 représente schématiquement un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention - Fig. 5 représente un second mode de réalisation - Fig. 6 représente un troisième mode de réalisation Fig. 7 représente une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention appliqué à un attelage classique trois points, et - Fig. 8 représente le schéma général de la boucle d'asservissement du dispositif de l'invention. La figure 1 illustre un premier rode de déplacement d'une machine agricole 1 à l'aide d'un tracteur 2. La machine 1 est attelée à l'avant du tracteur 2, lequel se déplace suivant la flèche. La machine 1 est reliée au tracteur 2 par un système de liaison 3 pourvu, conformément a l'invention,- d'un dispositif de correction ou rattrapage des éventuels mouvements de la machine 1 transversalement à la direction d'avancement. Dans le cas de la figure 2, la machine 1 est tractée et fixée à l'arrière du tracteur 2 par l'intermédiaire d'un système de liaison 3 analogue à celui de la figure le Ce système 3 peut être articulé soit sur le tracteur 2, c'est-à-dire au niveau de la liaison système 3*tracteur 2, soit sur la machine (liaison systeme-machine), soit sur les deux. Quant au type d'articulation, ce peut être un pivotement autour d'un ou plusieurs axes en particulier verticaux, une translation en particulier horizontale, une combinaison des deux ou suivant un autre mouvement en fonction de la structure du système de liaison. La figure 3 illustre le cas d'une machine agricole automotrice ou d'une machine liée rigidement à un tracteur ce qui revient au même. Plus precisément, la figure 3 montre deux machines la et lb fixées a l'avant et a l'arriere d'un tracteur 2 par l'intermédiaire du systeme de liaison 3 précité ou par un systeme de liaison 3', rigide transversalement, mais relevable tel que l'attelage 3 points bien connu. Dans ce cas, de la figure 3, le dispositif selon l'invention consiste en des moyens moteurs agissant directement sur la direction du tracteur (ou sur le système directif de la machine automotrice) en fonction des ordres emanant des moyens de détection d'un éventuel deport latéral de l'ensemble par rapport a la direction de l'alignement (non représenté sur la fig. 3) des végétaux a traiter. Par traitement des végetaux, on entend non seulement le traitement direct des végétaux (pulvérisation, cueillette, etc.) mais aussi le traitement de l'espace inter-rang (binage, sarclage, etc.). Dans sa forme la plus élaborée le dispositif selon l'invention est automatique et constitué par une boucle d'asservissement comportant notamment des moyens détecteurs de déport latéral de la machine par rapport à l'alignement de végétaux et des moyens moteurs compensant automatiquement ce déport par un mouvement appliqué selon les cas, directement sur la machine ou sur le système de direction de la machine quand elle est automotrice ou du tracteur dans le cas d'un attelage ne permettant pas un déport latéral de la machine par rapport à l'axe longitudinal du tracteur. Nais il est évident que cette boucle d'asservissement peut être ouverte à tout moment afin d'agir manuellement à volonté sur les moyens de correction de position en court-circuitant le système de détection de déport latéral. Enfin, il est également évident que dans la version la plus simple du dispositif de correction, celui-ci peut ne comprendre que les seuls moyens de correction de déport latéral de la machine et les moyens manuels de commande directe de ces moyens. de correction. La figure 4 illustre très schématiquement et partielle ment un mode de réalisation du dispositif de l'invention ampli que au cas de la figure 1, c'est-à-dire à une machine agricole 1 attelée à l'avant d'un tracteur dont le châssis est symbolisé en 4. La machine 1 est reliée au châssis 4 par un système articulé constitué par un quadrilatère déformable dont deux éléments sont formés par la machine, d'une part, et le tracteur d'autre part. Les éléments de liaison sont des bras d'accouplement 5 parallèles ou non et reliés par des rotules 6 à la machine et au tracteur. Les rotules 6 peuvent etre remplacées par une articulation par exemple à pivot assurant seulement aux bras 5 une liberté dans un plan horizontal. Suivant une diagonale dudit quadrilatère est monté un vérin hydraulique à double effet 7 fixé aux deux articulations rotule 6 et chargé de déformer le quadrilatère pour déplacer la machine 1 transversalement à la direction d'avancement 8 du tracteur. L'extrémité de la tige du vérin 7 n'est pas directement liée à la machine 1 en sorte que celle-ci peut ëtre détachée du quadrilatère déformable au niveau des rotules 6 par exemple et remplacée par une autre machine sans avoir à détacher l'extré- mité de la tige du vérin 7. Le vérin hydraulique 7 fait partie de la boucle d'asservissement du dispositif de guidage. La figure 8 illustre schématiquement une telle boucle. Sur cette figure 8 on a symbolisé en 10 un système de correction mécanique de la position de la machine agricole. Ce système, dans le cas de la figure 4, est le vérin 7 lequel agit directement sur la machine 1 Le système 10 est commandé à partir d'un système relaisdistributeur 11 (par exemple électro-distributeur) lui-même commandé par un amplificateur de puissance 12 recevant des signaux d'un dispositif de positionnement automatique 13 relié au système 10. Le dispositif 13 comprend, d'une part, des moyens pour détecter l'alignement de végétaux et, d'autre part, des moyens pour détecter un éventuel déport latéral de la machine par rapport à la direction dudit alignement. Les moyens de détection de l'alignement de végétaux peuvent être constitués par un système connu comprenant une roulette portée par la machine agricole - et roulant sur le fond d'un sillon ou trace ménagé dans le sol parallèlement à l'aligne- ment de végétaux en particulier au moment du sexage. Dans ce cas, les moyens pour détecter un éventuel déport latéral de la machine sont par exemple constitués par des contacts électriques montés fixes de part et d'autre de la roulette. Cette dernière qui a la possibilité de pivoter librement autour d'un axe vertical sera entraînée d'un côté ou de l'autre par le sillon qu'elle suit constamment en cas de déport latéral de la machine par rapport à ce sillon. Ce pivotement latéral de la roulette sollicite l'un des contacts électriques, lequel commandera le système de correction 10 pour annuler ce déport et repositionner correctement la machine par rapport au sillon. De tels dispositifs de détection sont bien connus et n'ont pas besoin d'être décrits plus en détail. Suivant un autre mode de réalisation, les moyens de détection de l'alignement de végétaux peuvent être constitués par des organes palpeurs montés de part et d'autre de la machine et chargés de constater la présence physique des végétaux (les tiges de mais par exemple). Les moyens de détection du déport de la machine sont par exemple constitués par des moyens constatant l'absence de signaux provenant du ou des palpeurs de l'un des côtés de la machine et commandant le système de correction 10 dans le sens approprié pour remettre lesdits palpeurs non sollicites en contact avec les végétaux auxquels ils avaient échappé par suite du déport latéral de la machine. Le système représenté sur la figure 8 comprend en outre un dispositif 14 de positionnement manuel (contacteur électrique par exemple) agissant directement sur l'amplificateur 12 en court-circuitant ou non la boucle 1013, La figure 5 illustre une variante de réalisation du dispositif de la figure 4. Le vérin en diagonale 7 est replacé par deux vérins 15 à simple ou double effet montés extérieurement au quadrilatère d'articulation, entre la machine 1 et le tracteur 4. Les deux vérins 19 assurent la déformation du quadrilatère et donc le déplacement de la machine 1 transversalement à la direction de déplacement. Si les bras 5 du quadrilatère sont parallèles, la machine 1 se déplacera latéralement parallèlement à ellemême sinon elle pivotera en même temps qu'elle se translatera. La figure 6 represente encore un autre .mode de réalisa- tion dans le cas d'une machine 1 tractée, c'est-S dire fixée à l'arribre du tracteur symbolisé en 16. La liaison est faite également par un quadrilatère à bras 5 et rotules 6. La déformation du quadrilatère est assurée par une is 17 coopérant avec un écrou 18 solidaire du tracteur 16 La vis est entraînée par un moteur 19 électrique ou hydraulique fixe sur un support 20 solidaire de l'un des bras 5. Le moteur 19 est commande automatiquement par une boucle d asservissement du type de celle schématisée sur la figure 8 ou manuellement. Le moteur 19 peut,bien entendu, être remplacé par un vérin hydraulique ou pneumatique. La mise en action du moteur 19 fait déplacer la vis 17 par rapport à l'écrou fixe 18 et éloigne ou rapproche le moteur 19 du tracteur 16. Les bras 5 pivotent ainsi autour des rotules 6 du tracteur et déplacent latéralement d'un côté ou de l'autre la machine 1. La figure 7 illustre l'application du dispositif de la figure 4 à un attelage trois points. Un bâti 21 supporté à l'avant (ou à l'arrière) d'un tracteur par une liaison rigide possède trois bras d'attelage 22 23 et 24. Les deux bras inférieurs 22 et 23 sont parallèles ou non et forment un quadrilatère déformable avec la machine attelée par des articulations appropriées (rotules ou pivots) aux extrémites des bras 22, 23 et 24. Les articulations entre le bâti 21 et les bras 22, 23 et 24 sont des rotules 6 permettant un déplacement de la machine par rapport au tracteur aussi bien horizontalement que verticalement (axes X',X et Y'Y). La déformation du quadrilatère des bras 22 et 23 est assurée par un vérin hydraulique 25 disposé sensiblerent er diagonale en étant articulé d'une part, sur le bâti 21 par une rotule 6 et, d'autre part, sur l'un des bras 23. Le déplacement dans le plan vertical de la machine est assuré par deux vérins 26 articules par des rotules 6 sur le bâti 21 et également par rotules 6 sur les bras 22 et 23. Le vérin 25 est commande par un distributeur hydraulique ou pneumatique faisant partie de la boucle d'asservissement automatique conformément à l'invention ou lui-meme commandé directement manuellement. La commande manuelle présente l'inconvénient lorse la machine est tractée de nécessiter une personne supplémentaire chargée de la surveillance du posizionneraent de la machine. Lorsqu'au contraire la machine est attelée à l'avant; le conducteur du tracteur peut sott mettre en service l'asservisse' ment automatique en position latérale de la machine soit surveiller et commander lui-même directement les moyens de commande du déplacement latéral de la machine. Dans le cas dlune machine automotrice ou liée rigidement' (sans possibilité de déport latéral) au tracteur1 le système de correction 10 de la boucle d'asservissement agit sur la direction mécanique du tracteur ou de la machine automotrice4 ladite boucle pouvant par exemple comporter des moyens de détent tion de la direction à suivre conformes a ceux décrits dans le brevet français nO 78 22 603 du 31 Juillet 1978. Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment celles concernant la nature des moyens moteurs agissant sur le positionnement latéral de la machine et les moyens de détection de la direction à suivre et des écarts relatifs à cette direction. R E V E N D I C A T I O IZ S 1, Dispositif de guidage de machine, notamment agricole automotrice ou mue par un véhicule automobile tel qu'un tracteur caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détection de l'alignement des végétaux à traiter1 des moyens, reliés aux précédents, pour détecter un éventuel déport latéral de la machine ou décalage angulaire entre la direction d'avancement de la machine et la direction dudit alignement de végétaux et des moyens moteurs reliés aux derniers moyens cités, pour agir sur la machine ou son moyen de déplacement de manière à déporter latéralement la machine en vue de la replacer dans la position correcte. 2. Dispositif suivant la revendication 1 plus particuliè- rement appliqué aux machines automotrices ou mues par tracteur et attelées à celui-ci par un attelage ne permettant pas de déplacement latéral relatif de la machine, caractérisé en ce que lesdits moyens moteurs agissent directement sur les roues directrices de la machine ou du tracteur. 3. Dispositif suivant la revendication 1, plus particu- lièrement appliqué aux machines attelées à l'avant ou à l'arrière d'un tracteur, caractérisé en ce qu'il comporte une articulation par quadrilatère deformable entre le tracteur et la machine permettant un déplacement de cette dernière par rapport au tracteur, dans une direction transversale et si utile, dans un plan vertical et lesdits moyens moteurs sont constitués par un moyen pour déformer ledit quadrilatère. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le quadrilatère déformable est un parallélogramme. 5. Dispositif suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que lesdits moyens moteurs sont constitués par un vérin hydraulique ou pneumatique à double effet disposé suivant une diagonale dudit quadrilatère déformable. o. Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il est intégré dans un attelage du type 3 points, deux des bras de cet attelage constituant deux des éléments dudit auadrilatère déformable. 7. Dispositif suivant les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que lesdits moyens moteurs sont constitués par deux vérins hydrauliques ou pneumatiques à simple ou double effet disposés à l'extérieur dudit quadrilatère déformable. 8. Dispositif suivant les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que lesdits moyens moteurs sont constitués par un moteur électrique ou hydraulique ou un vérin solidaire du tracteur ou de l'un des bras du quadrilatère déformable et un organe sollicité par le moteur ou le vérin et solidaire de l'un des bras du quadrilatère ou du tracteur. 9. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de détection de l'alignement de végétaux peuvent être constitués par le dispositif connu à roulette de palpage roulant dans le fond d'un sillon ou trace ménagée dans le sol parallèlement aux rangées de végétaux au moment du semage par exemple. 10. Dispositif suivant lune des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de détection de l'alignement de végétaux sont constitués par des palpeurs disposés de part et d'autre de la machine et chargés de déterminer la présence physique ou l'absence de végétaux, tels que des tiges de mais, sur leur trajectoire. 11. Dispositif suivant les revendications 1 et 9, caractérisé en ce que les moyens de détection du déport latéral de la machine par rapport à la position correcte sont constitués par des contacts électriques disposés de part et d'autre de la roulette ou d'une pièce solidaire de celle-ci et chargés de détecter le déport latéral de la roulette et de commander lesdits moyens moteurs de correction de la position de la machine. 12. Dispositif suivant les revendications 1 et 10, caractérisé en ce que les moyens de détection du déport latéral de la machine par rapport à la position correcte sont constitués par des moyens détectant la nonsollicitation du ou des palpeurs disposés d'un côté de la machine et agissant sur lesdits moyens moteurs pour repositionner correctement la machine.