Brevet FR2488098A1 — publié le 19820212

La présente invention concerne un dispositif d'alignement automatique, notamment pour machine agricole. L'invention s'applique plus particlière- ment dans le domaine agricole à toute opération d'alignement rendue récessaire par la mécanisation des opérations postérieures. Dans le domaine agricole, il existe de nombreuses opérations qui doivent s'effectuer selon un trajet rectiligne telles que par exemple la plantation de plants de vigne, d'arbres fruitiers, ou de pépinières;enco- re dans les cultures maraîchères. Dans le piquetage, ou encore dans les semis, on retrouve également ce besoin d'alignement. Ce besoin prend une certaine acuité dans le domaine viticole lors de la plantation de jeunes plants de vigne qui doivent être disposés en terre å intervalle régulier selon un tracé rigoureusement rectiligne pour faciliter ensuite le traitement de la vigne adulte à. l'aide des tracteurs et appareils enjambeurs, ainsi que la mécanisation de la taille des plants de vigne. Les moyens d'alignement mis en oeuvre actuellement sur les machines sont basés sur l'utilisation de repères rudimentaires et ne donnent pas une précision suffisante pour permettre de mécaniser les différents travaux ultérieurs. Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif simple et économique permettant de réaliser automatiquement et avec précision toute opération préalable d'alignement indispensable à. une mécanisation d'opérations ultérieures. Selon l'invention, le dispositif d'alignement automatique, notamment pour machine agricolelcom- prend - un châssis agencé pour être monté transversalement sur la machine agricole, - un chariot mobile déplaçable le long alignés dudit châssis et destiné à supporter les éléments de travail/ de ladite machine, - des moyens de déplacement et de guidage du chariot le long du châssis, - un émetteur fixe de rayon laser, -un récepteur de rayon laser fixé au chariot mobile, et - des organes de transformation du signal reçu par le récepteur en signal de commande des moyens de déplacement du chariot. De préférence,les moyens de déplacement du chariot sont constitués par un vérin hydraulique à double effet relié à la fois au chariot et au châssis et par au moins un circuit hydraulique muni d'un distributeur à trois positions commandé électriquement assurant la manoeuvre du vérin.Les organes de transformation du signal reçu par le récepteur sont essentiellement constitués par un boîtier laser porté par le chariot et par un boîtier électrique relié électriquement en entrée au boîtier laser et en sortie au distributeur de commande du circuit hydraulique. Afin de ne pas être gêné par les déclivités ou accidents du terrain sur lequel progresse la machine agricole, l'6met- teur de rayon laser est un émetteur à rayon tournant dans un plan vertical. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à un mode de réalisation particulier cité à titre d'exemple non limitatif et représenté sur les dessins annexés dans lesquels Fig. 1 représente une vue de dessus du dispositif selon l'invention montée sur une machine à planter la vigne, Fig. 2 représente une coupe de l'appareil de la figure 1 selon la ligne II-II de celle-ci, Fig. 3 représente schématiquement le circuitlhydraulique du dispositif équipant la machine de la figure 1, et Fig. 4 illustre schématiquement le fonctionnement du système selon l'invention. Tel que représenté sur la figure 1, le dispositif d'alignement automatique selon l'invention comporte un châssis transversal 1 porté par des roues porteuses 2 et 3 et muni de moyens d'accrochage 4 à un attelage trois points d'un tracteur,non représenté, ledit châssis 1 étant formé de glissières parallèles 5 et 6 sur lesquelles peut se déplacer un chariot mobile 7. L'ensemble 8 des éléments de travail à aligner de la machine agricole est relié au chariot mobile 7 et supporté par celui-ci à l'aide de barres de liaison 9, l'alignement s'effectuant par déplacement du chariot mobile 7 sous l'action d'un vérin hydraulique 10 dont le corps est fixé à une extrémité du châssis latéral 1 et dont la tige est fixée au chariot mobile 7. Le chariot 7 porte également un récepteur de rayon laser 11 qui se déplace avec lui le long du chassis loet des organes sont prévus pour transformer le signal reçu par ledit récepteur 11 en signal de commande du vérin 10 actionnant le chariot. Ces organes de transformation se composent essentiellement d'un boîtier laser 12 porté par le chariot mobile 7 et destiné à transformer le signal laser en impulsion électrique ,et d'un boîtier électrique 13 fixé sur le chassis 1, dont l'entrée est reliée électriquement au boîtier laser et dont la sortie est reliée à des distributeurs de commande d'un ensemble de circuits hydrauliques 14 commandant le fonctionnement du vérin 10 et porté également par le châssis 1 (voir figure 2). Dans le mode de réalisation décrit à titre d'exemple non limitatif, le dispositif selon l'invention équipe une machine à planter la vigne dont l'ensemble mobile de travail 8 comporte (figures 1 et 2) un chassis formé de deux longerons latéraux parallèles 15 et 16 maintenus écartés par des entretoises d'extrémité 17, un sabot 18 de plantation réglable en profondeur, en largeur et en angle d'attaque, porté par les longerons, ainsi que deux coutres 19 disposées de part et d'autre du sillon, deux roues tasseuses 20 inclinées et réglables en profondeur pour le tassement des plants et deux rasettes 21 réglables en hauteur. Bien entendu, le dispositif d'alignement automatique selon l'invention peut être monté sur toute autre machine ou véhicule agricole ou non eten en particulier, sur les appareils de plantation de vergers, de cultures maraichèresyou encore sur les semoirs en ligne ou les machines à planter des piquets pour des clôtures etc.... Le fonctionnement du vérin hydraulique 10 est commandé par un ensemble 14 de circuits hydrauliques dont le schéma est représenté sur la figure 3. Cet ensemble de circuits comporte un circuit principal 22 et un circuit auxiliaire de dérivation 23. Le circuit2trincipal 22 comporte un conduit d'alimenta tion- principal/relié en entrée à une source de fluide hydraulique comprimé telle qu'une pompe P, un conduit de retour 25 relié en sortie à un réservoir R, un premier conduit d'alimentation secondaire 26 relié à une première chambre 27 du vérin 10 à double effet, ladite chambre étant située à gauche sur la figure 3, et un second conduit d'alimentation secondaire 28 relié à la chambre opposée 29 du vérin 10. La distribution du fluide hydraulique entre les deux conduits d'alimentation secondaires 26 et 28 étant assurée par un distributeur 29 à trois positions commandé électriquement.Une première position, 30du du distributeur 29 assure la communication entre le con- duit d'alimentation 24 relié à la pompe et le premier conduit d'alimentation 26 de la chambre de gauche 27 du vérin 10 ainsi que la communication entre le conduit d'alimentation secondaire 28 de la chambre de droite 29 du vérin et le conduit de retour 25 relié au réservoir. La seconde position > 31,du distributeur 29 interrompt toute communication avec le conduit d'alimentation principal 24 et connecte les deux circuits d'alimentation secondaire 26 et 28 des deux chambres du vérin 10 au conduit de retour 25 relié au réservoir. Enfin, la troisième position,32,du distributeur 29 assure la liaison entre le conduit d'alimentation principal 24 et le conduit d'alimentation 28 de la chambre de droite du vérin 10 ainsi que la liaison entre le premier conduit d'alimentation secondaire 26 de la chambre de gauche du vérin 10 et le conduit de retour 25 relié au réservoir. Les deux conduits d'alimentation secondaires 26 et 23 des deux chambres 27 et 29 opposées du vérin 10 comportent chacun un freineur,respectivement 33 et 34, destiné à limiter les débits à travers lesdits conduits. Le circuit secondaire 23 est monté en dérivation entre les deux conduits d'alimentation 24 et de retour 25 du circuit principal 22. Ce circuit secondaire 23 se compose essentiellement d'un premier conduit 37 connecté au conduit principal d'alimentation 24, d'un second conduit de retour 38 connecté au conduit de retour 25 du circuit principal, de deux autres conduits 39 et 40 ayant des extrémités bouchées,et d'un distributeur 41 à deux positions, respectivement 42 et 43, com- mandé électriquement, la position 42 assurant une connexion croisée entre le premier conduit 37 et le conduit bouché 39 et entre le conduit de retour 33 et le second conduit bouché 40, tandis que la seconde position 43 du distributeur 41 assure la communication entre le premier circuit 37 et le circuit de retour 38, autrement dit assure le shuntage du circuit principal 22. Entre le premier conduit 37 et le conduit de retour 38 du circuit secondaire 23 est prévu un limiteur de pression 44 pour éviter une trop forte augmentation de la pression du fluide hydraulique dans ce circuit secondaire. Enfin, le dispositif d'alignement automatique selon l'invention comporte également un émetteur fixe de rayon laser qui peut être soit à rayon fixe dont l'orientation est donnée par visée sur un piquet de référence, soit encore un émetteur à rayon tournant dans un plan vertical, ledit plan vertical passant par émetteur et par un piquet de référence servant à définir la direction d'alignement. L'émetteur laser à rayon fixe est utilisable sur terrain rigoureusement plat,tandis que l'émetteur laser à rayon tournant est indispensable en terrain accidenté,de telle sorte que, au cours de sa progression, le récepteur de rayon laser monté sur la machine puisse recevoir le rayon laser émis par l'émetteur quel que soit le niveau où se situe ledit récepteur par rapport audit émetteur.En référence au schéma de la figure 4, le fonctionnement du dispositif d'alignement selon l'invention est le suivant Une ligne de répérage virtuelle 45 est préalablement définie sur le terrain à l'aide d'un piquet de référence 46 disposé à une extrémité de la zone dtalignementwet d'un émetteur de rayon laser 47 placé à 11 autre extrémité de ladite zone,tel que son rayon laser tourne dans le plan vertical passant la position du piquet 46 et par celle de l'émet- teur.La machine mobile porteuse du dispositif d'alignement selon l'inventionssqui peut être comme nous l'avons vu précedemment une machine à planter des boutures ou des piquets ou encore un semoir, se déplace sur le terrain parallèlement à la ligne virtuelle 45, à partir du piquet de référence 46 vers l'émetteur 47, ainsi que l'indique la flèche A de la figure 4.Ladite machine est positionnée par rapport à la ligne 45 de telle sorte que le récepteur de rayon laser ll porté par le chariot mobile 7 du dispositif d'alignement reste constamment sensiblement aligné avec le piquet de référence 46 et l'émetteur 47,afin de recevoir en permanence le signal du rayon laser tournant à chaque rotation de celui-ci.Le récepteur 11 capte le rayon laser à intervalle régulier très rapproché et transmet les informations au boîtier laser 12 qui, par l'intermédiaire du boîtier électrique 13 et des ensembles hydrauliques 14,commandent les mouvements de la tige du vérin de manoeuvre 10 qui assure le déplacement du châssis mobile 7 de manière à maintenir le récepteur 11 dans l'alignement du piquet 46 et le l'émetteur 47.Lorsque le récepteur llse trouve parfaitement aligné, le boîtier électrique 13 n'envoie aucun signal auxdistributeurshydrauliques29 et 41 qui restent dans leur position de rePos, respectivement 31 et 43, Si bien que le flux de liquide hydraulique envoyé par la pompe P passe intégralement dans le circuit 23 et se trouve dérivé directement au réservoir R sans passer par le circuit 22 > et les deux chambres 27 et 29 du vérin 10 sont toutes deux mises en communication avec ledit réservoir R,ce qui immobilise le vérin 10 ainsi que le châssis mobile 7 et l'ensemble de travail 8 par rapport au châssis principal 1. Si, lors de sa. progression, la machine dévie légèrement de sa trajectoire rectiligne parallèle à la ligne virtuelle 45, le récepteur 11 se déplace latéralement et transmet un signal au boîtier laser 12 qui, par l'intermédiaire du boîtier élec trique 13,excite d'une part le distributeur 41 du circuit 23 et l'amène dans sa position 42,et d'autre part excite le dis tributeur 29 du circuit principal 22 et l'amène à prendre, selon le sens de déviation de la machine, soit sa position de travail 30, soit sa position de travail 32. I1 en résulte que le flux de fluide hydraulique envoyé par la pompeP ne tra verse plus le circuit 23 etest envoyé intégralement,à travers le circuit 22,dans l'une ou l'autre des deux chambres opposées 27 et 29 du vérin lO,provoquant ainsi l'extension ou la ré traction de la tige dudit vérin et le déplacement soit vers la gauche (flèche B) soit vers la droite (flèche C) du cha riot 7 et de l'ensemble de travail associé 8. La déviation de la machine par rapport à la ligne directrice est ainsi immédiatement corrigée et la distance de l'ensemble de tra vail 8 par rapport à ladite ligne reste de ce fait sensible ment constante. Dès que la partie centrale du récepteur ll retourne dans l'alignement du piquet 46 et de l'émetteur 47, le d6- placement latéral du chariot 7 et de l'ensemble de travail 8 est interrompu par lsarrêt des excitations des distributeurs 29 et 41 qui retournent au repos. Par cé système, il est possible de faire suivre à l'ensemble de travail 8 une trajectoire parfaitement rectiligne quelque soient les écarts effec tués par la machine porteuse, cet alignement automatique nté- tant évidemment possible que dans la mesure où la machine reste dans une plage de déviation raisonnable, par exemple de l'ordre de 20 cm de part et d'autre de la ligne virtuelle d'alignement 45. Avec un tel système, une précision d'aligne ment ayant des écarts maximum de l'ordre de2 cm par rapport à la ligne 45 peut être obtenue. Le dispositif selon l'invention est utilisable dans toutes les applications agricoles qui nécessitent soit le maintien d'écartement fixe, soit un alignement précis,tel que notamment lors des plantations de vigne ou de vergers, de semis, de plantations de cultures maraîchèressou encore de pose de piquets soit en vigne, vergers ou clôtures. Bien entendu la portée de l'invention n'est pas limitée au seul mode de réalisation décrit ci-dessus à titre dSexem- ple non limitatif, mais elle couvre également toutes les variantes qui ne différeraient que par des détails. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alignement automatique, notamment pour machine agricole, caractérisé en ce qu'il comprend - un châssis agencé pour être monté transversalement sur la machine agricole, - un chariot mobile déplaçable le long dudit châssis et destiné à supporter les éléments de travail à aligner de ladite machine, - desmoyens de déplacement et de guidage du chariot le long du châssis, - un émetteur fixe de rayon laser, - un récepteur de rayonlaser fixé au chariot mobile, et - des organes de transformation du signal reçu par le récepteur en signal de commande des moyens de déplacement du chariot. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déplacement du chariot sont essentiellement constitués par un vérin hydraulique à double effet relié audit chariot et au chassis,et par au moins un circuit hydraulique muni d'un distributeur à trois positions commandé électriquement assurant la manoeuvre du vérin. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les organes de transformation du signal reçu par le récepteur sont essentiellement constitués par un boîtier laser porté par le chariot et par un boîtier électrique relié électriquement,en entrée,au boîtier laser, et en sortie au distributeur de commande du circuit hydraulique. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur fixe est un émetteur à rayon laser tournant dans un plan vertical.