Brevet FR2547158A1 — publié le 19841214

La présente invention se rapporte à un dispositif automatique à cueillir des plants, et plus particulièrement à un dispositif de cueillage automatique de plants, dans un ordre déterminé, d'une caisse à plants dans laquelle les plants sont disposés en rangs suivant un dessin déterminé, et de transfert des plants vers un poste de d6Dt à côté de la caisse à plants. Ledit dispositif automatique à cueillir les plants est en particulier destiné à être utilisé avec des machines à planter, mais il peut, bien entendu, être utilise dans de nombreuses autres situations, notamment pour le triage de plants dans les pépinières par exemple. Les machines connues à planter les plants sylvestres assurent entièrement automatiquement l'exécution des trous et la mise des plants dans les trous pratiqués. Par contre, les plants à repiquer doivent être cueillis à la main dans les caisses à plants se trouvant sur la machine et lâchés dans les tubes à plants conduisant vers les dispositifs à planter de la machine Le travail consistant à approvisionner ainsi en plants une machine à planter équipée de plusieurs dispositifs à planter occupe pleinement un opérateur, qui de ce fait na guère la possibilité d'effectuer dsautres tâches, telles que la surveillance de l'alimentation en plants à 1' intérieur de la machine et le résultat de la plantation réalisée par la machine Pour cette raison, la plupart des machines à planter connues nécessitent, en plus du conducteur et de lUopErateur chargé de l'approvisionnement en plants, un opérateur supplémentaire. L'objectif de la présente invention consiste donc en premier lieu à créer un dispositif automatique à cueillir les plants capable d'approvisionner, en continu, une machine à planter en plants provenant de caisses à plants disposées sur la machine, et éliminer ainsi le travail monotone qu'est le cueillage manuel des plants, ainsi que de réduire le nombre d'opérateurs nécessaires pour chaque machine à planter, afin d'obtenir un résultat satisfaisant de la plantation au cout le plus bas possible. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels - les figures i et 2 représentent une vue de côté et une vue en plan, respectivement, d'une forme spéciale d'exécution du dispositif automatique à cueillir les plants selon l'invention; - la figure 3 représente, à échelle agrandie, une vue en plan d'un ensemble de cueillage faisant partie du dispositif automatique; - la figure 4 représente, à échelle agrandie, une vue de côté d'une partie de l'ensemble de cueillage; - la figure 5 représente une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4;; - la figure 6 représente un schéma fonctionnel s'appliquant à la forme d'exécution représentée du dispositif automatique à ceuillir les plants selon l'invention; et - la figure 7 représente une forme légèrement modifiée d'une partie de la figure 4. Le présent dispositif automatique, ou robot, à cueillir les plants comporte un transporteur désigné par 1 et un ensemble de cueillage désigné généralement par 2. Le transporteur 1 est disposé pour l'avance pas-à-pas, vers l'ensemble de cueillage 2, de plants B qui se trouvent dans des caisses à plants A, et il peut présenter une longueur suffisante pour loger plusieurs caisses à plants A placées l'une derrière l'autre. Dans les caisses à plants A représentées sur les dessins, qui sont réalisées d'une manière connue en soi, les plants B sont cultivés avec des mottes C adhérant aux racines, en rangs droits D, dont le premier rang D1 comporte quatre plants, le deuxième rang D2 en comporte trois, le troisième rang D3 en comporte quatre etc., l'entre-deux des rangs étant constant, ainsi que l'entre-deux des centres des plants B de chaque rang. Lorsqu'une caisse A se trouve alignée, par son. premier rang D1, avec un orifice 3 de sortie des plants disposé à côté du transporteur 1, elle occupe sa position initiale, dans laquelle un mécanisme de levage des plants, disposé sous le transporteur et non représenté en détail sur les dessins, est actionné pour soulever les plants B du premier rang D1 jusqu'! la position représentée sur la figure 1. Ce mécanisme peut être constitue-par une came 4, levée et abaissée au moyen d'un ou de plusieurs vérins hydrauliques ou pneumatiques, qui s'étend en travers du transporteur et comporte des chevilles de levage, ainsi qu'on l'a indiqué schématiquement en 4a sur la figure 1, ces chevilles 4a s'engageant, lorsque la came 4 est soulevée par en bas, dans les mottes C adhérant aux racines des plants situés dans le rang se trouvant au-dessus, soulevant ainsi celles-ci.Au lieu de ce mécanisme de levage des plants, le transporteur 1 peut comporter lui-même des plaques articulées, adaptées à la forme des fonds des caisses et munies de chevilles verticales de levage placées de la même manière que les plants B d'une caisse, de sorte que, lorsque l'opérateur place une telle caisse à plants sur une plaque à chevilles disposée sur le transporteur 1, tous les plants B présents dans la caisse se trouvent soulevés par les chevilles de levage de la plaque. Les caisses A situées sur le transporteur 1 sont immobilisées latéralement par des parois latérales lb disposées de part et d'autre de la partie mobile la du transporteur, et des presse-caisse sont prévues au moins pour la caisse A qui se trouve en position de cueillage, de sorte que cette caisse se trouve toujours à une hauteur prédéterminée.Autrement dit, la caisse à plants placée en position de cueillage est immobilisée aussi bien latéralement qu'en hauteur. Sur les dessins, les caisses à plants A sont représentées orientées par l'un des petits côtés dans le sens d'alimentation du transporteur, mais il va de soi que le transporteur 1 peut être conçu de manière à supporter et à faire avancer les caisses A orientées par l'un des grands côtés dans le sens d'alimentation. Une telle conception est à préférer dans de nombreux cas, par exemple lorsque des plaques à chevilles sont utilisées pour soulever les plants, et ce notamment pour la raison que l'on a dans ce cas un nombre plus grand de plants dans chaque rang et un entre-deux des rangs plus grand que selon la conception représentée sur les dessins, ce qui facilite, entre autres, la saisie de chaque plant. Dès que sont ainsi soulevés au moins les plants du premier rang D1, il est possible de déclencher l'opération de cueillage proprement dit, pour cueillir les plants du premier rang. Ceci fait, le transporteur 1 fait avancer la caisse A d'un pas correspondant à l'entre-deux des rangs de plants. Après levage des plants de ce rang, ceux-ci peuvent etre cueillis et transférés à l'orifice 3. Le cueillage des plants soulevés est effectué dans l'ordre, en commençant par le plant le plus proche de l'orifice 3, par l'ensemble de cueillage 2 faisant partie du présent dispositif automatique de cueillage et dont une description plus détaillée va maintenant suivre. L'ensemble de cueillage 2 comprend une tête coulissante 5 disposée de manière coulissante sur une glissière 6 s'étendant en travers du transporteur 1 et parallèlement aux rangs de plants D de la caisse A et supportée à une certaine distance au-dessus du transporteur 1 par des colonnes 7 disposées de part et d'autre de celui-ci.Dans des oreilles d'attache 8 fixées sur la tête coulissante 5 se trouve suspendu, au moyen d'un axe 9 (figure 4), un ensemble piston-vérin 10 supportant, par sa tige de piston 11, un preneur 12 constitué par une griffe 14 façonnée dans une plaque 13 et une griffe 15 disposée de façon mobile dans cette plaque La tête coulissante 5 comporte en outre des douilles de glissement 16 disposées verticalement de part et d'autre de l'ensemble piston-vérin 10, dans lesquelles sont disposées, de façon verticalement mobile, des tiges coulissantes verticales 17 servant de guides. Ces tiges coulissantes 17 sont reliées, par leurs extrémités inférieures, à la plaque 13 du preneur, de part et d'autre du point d'attache de la tige de piston sur la plaque 13. Les tiges coulissantes 17 supportent une plaque dsappui 18 parallèle aux tiges 17 et reliée à chacune d'elles au moyen de deux attaches 19, de préférence du type à serrage, reliées chacune à la tige coulissante 17 correspondante de part et d'autre de sa douille de glissement 16 et situées à une distance lsune de l'autre qui correspond au moins à la course prévue de l'ensemble piston-vérin situé entre les tiges coulissantes 17.La plaque d'appui 18 supporte à son tour une console 20, sur laquelle est disposé un ensemble piston-vérin 21 articulé à une de ses extrémités, au moyen d'un tourillon 22 (figure 3), sur la console 20 et articulé à son autre extrémité, au moyen d'un pivot 23, sur un bras tournant 24 fixé sur un axe 25 parallèle aux tiges coulissantes, qui s'étend à travers la console 20 Cet axe, qui porte contre la console 20 par un collet 26 par exemple est logé, à son extrémité inférieure, dans la plaque 13 du preneur et est relié à la griffe mobile 15 de celui-ci pour la mettre en prise et hors prise avec la motte C adhérant aux racines du plant à saisir et à licher respectivement, le mouvement rotatif jetant effectué par l'ensemble pistonoverin 21 agissant sur le bras tournant 24 de l'axe Pour déplacer la tête coulissante 5, supportant le preneur 12, le long de la glissière 6 afin d'amener le preneur 12 en position pour saisir un plant et de le ramener ensuite à sa position initiale, représentée sur les dessins, dans laquelle le plant saisi est lâché dans l'orifice de sortie 3, il est prévu un vérin 28 à vis et à billes commandé par un moteur 27.Ce vérin est articulé en 30, par sa tige de piston 29, sur le tube extérieur 31 d'un bras téléscopique 33 dont l'une des extrémités est articulée, au moyen d'un pivot 34, sur une traverse 35 d'un portique 36 disposé au-dessus du transporteur 1 et comportant une potence 37 qui supporte, sur un pivot 38, le vérin 28 à vis et à billes, ainsi que son moteur 27. Le bras téléscopique 33 est articulé, par son tube intérieur 32, entre des oreilles d'attache 39 prévues sur la tête coulissante. Adapté à une machine à planter, le dispositif automatique à cueillir les plants selon la présente invention fonctionne de la manière suivante. Dans la position initiale d'un cycle de cueillage, l'ensemble de cueillage 2 se trouve, avec son preneur 12 qui tient dans cette position un plant saisi, directement au-dessus de l'orifice 3 de sortie des plants. Après la sortie d'un plant d'une position d'attente à l'intérieur du dispositif planteur de la machine à planter, celle-ci émet un signal de départ d'un cycle cueillage d'un plant. Ce signal de départ a pour effet qu'une soupape de manoeuvre 40 (figure 6) prévue pour l'ensemble piston-vérin 21 change de position , et de ce fait du fluide de pression entre dans le vérin 21 de son côté piston et déplace le piston 50 du cylindre dans la position.représente-e sur les figures 3 et 6.Ainsi s'ouvre le preneur 12, par l'intermé- diaire de l'axe 25, qui lâche son plant qui tombe dans l'orifice 3 pour passer ensuite vers le dispositif planteur. Dès que le preneur 12 s'est ouvert et a lâché son plant, ceci a pour effet de dégager un palpeur de plant 41 solidaire d'un axe 42 logé dans la plaque 13 du preneur et dans la console 20 et comportant un bras tournant 44 actionné par un ressort 43. Lorsque le palpeur de plant 41 est dégagé, le ressort 43 tourne l'axe 42 dans la position représentée sur la figure 3; ainsi est actionné un émetteur de signaux 45, qui peut être du type à contact, par un actionneur 46 disposé sur l'axe 42, appliquant ainsi un signal au moteur électrique 27 du vérin à vis et à billes, et de ce fait le moteur démarre et déplace l'ensemble de ceuillage 2, suspendu de manière déplaçable à la glissière 6, vers le premier plant B1 du rang D1 à saisir.Etant donné que chaque plant se trouve à une distance prédéterminée de la position initiale, ou de sortie des plants, de l'ensemble de ceuillage, position désignée par 0, dans laquelle se trouve l'ensemble de cueillage 2 sur la figure 3, et que l'entre-deux des plants de chaque rang D est sensiblement constant, les différentes positions de cueillage de plants de l'ensemble de cueillage 2 sont pour ainsi dire données à l'avance; elles sont désignées par 1/4, 2/4, 3/4, 4/4 pour les plants du premier, du troisième, du cinquième rang etc..., et par 1/3, 2/3, 3/3 pour les plants B du deuxième, du quatrième, du sixième rang etc... Lors du déplacement de l'ensemble de cueillage 2 vers ces positions et à partir de celles-ci, l'axe d'articulation 30 situé entre le vérin 28 à vis et à billes et le bras téléscopique 33 décrit une trajectoire curviligne 56 (figure 6). Dans cette trajectoire sont disposés des capteurs de position, 1-4, 1-3, 2-4 ... 4-4, du type à contact par exemple, correspondant aux positions de cueillage des plants, et dans la position dudit axe d'articulation 30 correspondant à la position de sortie des plants, est également prévu un capteur 0-3/4= Pour l'actionnement de tous ces capteurs, il est prévu un actionneur, non représenté sur les dessins, à l'extrémité de l'axe d'articulation tournée vers le bas. Lorsque l'ensemble de cueillage 2 s'approche, avec son preneur 12 ouvert, d'une position de cueillage d'un plant, c'est-à-dire la position 1/4 dans laquelle se trouve un plant, le palpeur de plan 41 vient en contact avec la motte adhérant aux racines du plant, ce qui a pour effet de tourner l'axe 42 et l'actionneur 46, disposé sur celui-ci, pour l'émetteur 45; en même temps, le moteur 27 réduit sa vitesse pour être en mesure d'immobiliser l'ensemble de cueillage 2 dans la position de cueillage d'un plant lorsque l'actionneur situé sur l'axe d'articulation 30 amene le capteur de position 1-4 à appliquer un signal d'arrêt au moteur 27.Dans cette position, l'actionneur 46 amène son émetteur 45 à appliquer un signal à la soupape de manoeuvre 40 de l'ensemble piston-vérin 21; ainsi, ladite soupape 40 permet au fluide de pression d'entrer du côté piston de l'ensemble piston-vérin pour faire sortir la tige de piston 50, ce qui fait tourner l'axe 25, amenant ainsi le preneur 12 à saisir, au moyen de sa griffe 15 solidaire de l'axe 25, le plant dans la position de cueillage 1/4. Sur l'axe 25 est fixé, sous la console 20, un actionneur 47 pour un capteur 48 fixé au côté inférieur de ladite console (figure 6), et lorsque le preneur 12 a saisi un plant, l'actionneur 47 amène son capteur 48, qui peut être également du type à contact, à appliquer un signal à une soupape de manoeuvre 49 prévue pour l'ensemble piston-vérin 10. Cette dernière soupape est ainsi réglée de manière à permettre l'entrée de fluide de pression dans l'ensemble piston vérin 10, de son côté tige de piston; ainsi, l'ensemble piston-vérin déplace le preneur 12 vers le haut afin qu'il soulève le plant B de la caisse A.En même temps que le capteur 48 applique un signal à la soupape de manoeuvre 49, il en applique un autre au moteur 27, ce qui fait démarrer celui-ci, au bout d'une temporisation adaptée au levage du plant, pour ramener l'ensemble de cueillage 2, avec le plant B saisi, dans la position de dépôt de plant 0, dans laquelle le moteur est amené a s'arrêter par un signal d'arrêt provenant du capteur 0-3/4. Ce même capteur applique également un signal à la soupape de manoeuvre 49 assurant ainsi le déplacement, par l'ensemble piston-vérin 10, du preneur 12 avec le plant saisi vers le bas, dans la position de lâchage, ce qui complète un cycle de cueillage.Le capteur 0-3/4 applique également un signal d'alerte à la soupape de manoeuvre 40, amenant ainsi celle-ci à enclencher l'ensemble piston vérin 21 pour l'ouverture du preneur dès qu'un signal de plantation est obtenu du dispositif planteur de la machine à planter. Ainsi commence le cycle de cueillage suivant, et Si aucun plant ne se trouve dans une position de cueillage donnée, ce fait est enregistré par le palpeur de plant 41, ce qui a pour effet de déplacer l'ensemble de cueillage 2 dans la position suivante de cueillage.Chaque tentative de saisir un plant est enregistrée, et elle est mémorisée, de même que chaque tentative réussie, dans une unité de mémoire et de commande 55 qui surveille le nombre de plants dans chaque rang La commande des différentes fonctions peut être realisée de bien d'autres manières et au moyen d'organes de coi-nnande autres que ceux décirts ici uniquement à titre d'exemple, afin d'obtenir des cycles successifs de cueillage de plants, cycles comprenant chacun les mouserrents partiels suivants du preneur : en dedanssaisir - en haut - en dehors - en bas - lâcher. Bien que le preneur 12 soit conçu, dans la forme d?exXcution représentée sur les dessins, de manière à saisir la motte C adhérant aux racines du plant, il peut bien entendu être conçu de manière à saisir le plant proprement dit. A cet effet, les deux griffes 14, 15 du preneur peuvent présenter une forme presque droite. La figure 7 représente une conception légèrement modifiée du preneur 12, qui, dans ce cas, comporte deux griffes mobiles 51, 52, dont celle désignée par 51 correspond à la griffe 15 de la conception selon les figures 1 à 6, à ceci près qu'elle est légèrement courbée ou arquée, ce qui a pour effet que sa surface portant contre la motte C adhérant aux racines du plant B à saisir est légèrement supérieure à celle de la griffe 15, ce qui assure, en coopération avec la griffe 52, une bonne prise autour du plant saisi. L'autre griffe 52 faisant partie de cette forme modifiée d'exécution du preneur 12 présente également une forme courbée ou arquée. Elle remplace aussi bien la griffe fixe 15 façonnée dans la plaque 13 du preneur que le palpeur de plant 41 disposé sur l'axe 42 selon la conception représentée sur les figures 1 à 6; tout comme ce palpeur 41, elle est solidaire de l'axe 42 au niveau de la griffe 51 afin de servir non seulement de griffe, mais également de palpeur de plant.L'axe 42 vertical supportant la griffe 52 est disposé, selon la conception de la figure 7, à une plus grande distance d'un plan vertical passant par les tiges coulissantes 17 que ce n'est le cas selon la conception représentée sur les figures 1 à 62 mais par ailleurs, la conception modifiée du preneur 12 correspond à celle représentée sur les figures 1 à 6, à l'exception d'une certaine différence de forme de l'extrémité orientée vers le plant de la plaque 13, laquelle extrémité comporte, entre les deux griffes 51, 52, une surface appui 53 pour le plant à saisir, comme on le voit sur la figure 7. La griffe mobile 52 est maintenue par le ressort 43 dans la position initiale représentée sur la figure 7 e Lorsque l'ensemble de cueillage 2 s'approche d'une position de cueillage d'un plant, la griffe 52 vient donc en contact avec la motte C adhérant aux racines du plant, ce qui fait tournre l'axe 42 sous l'effet de la griffe 52 portant contre la motte C adhérant aux racines du plant et de l'actionneur 46, situé sur l'axe 42, de l'émetteur 45, qui, de la manière précédemment décrite, amène la griffe 51 à tourner contre le plant et à le saisir lorsque la griffe 52 se trouve dans sa position tournée en arrière jusqu'au bout, position dans laquelle il peut être prévu une butée, non représentée sur la figure 7, servant d'appui pour la griffe 52. Par ailleurs, le dispositif automatique à cueillir les plants fonctionne de la manière précédemment décrite. La présente invention n'est pas limitée à ce qui a été décrit dans ce qui précède et à ce qui a été représenté sur les dessins; elle peut être modifiée de bien de manières différentes dans le cadre de l'idée inventive et elle peut également être mise en oeuvre dans bien d'autres buts que ceux mentionnés plus haut. REVENDICATIONS 1. Dispositif de cueillage automatique des plants d'une caisse à plants, dans laquelle les plants sont disposés en rangs suivant un dessin déterminé, et de transfert des plants vers un poste de dépôt à côté de la caisse a plants, comprenant un support , portant au moins une caisse à plants, et un ensemble de cueillage, caractérisé en ce que le support est constitué par un transporteur (1) assurant l'avance pas-à-pas de la caisse à plants (A) par rapport à l'ensemble de cueillage (2) et que ledit ensemble comprend un preneur (12) levable et abaissable qui, à partir de son poste (3) de. dépôt des plants, peut se déplacer parallèlement aux rangs (D) des plants de la caisse à plants (A) de manière à arriver à. tour de rôle aux plants (B) d'un rang (D) de plants placé au droit du poste de dépôt (3), le preneur (12) levable et abaissable étant agencé pour saisir, dans l'ordre mentionné, un plant (B) et l'amener au poste (3) de dépôt des plants avant le cycle suivant de cueillage comprenant au moins les opérations mentionnées. 2. Dispositif selon. la revendication 1, caractérisé en ce que chaque cycle de cueillage effectué par le preneur (12) à partir du poste de dépôt des plants et dans le sens inverse comprend, dans l'ordre mentionné, les opérations mouvement vers l'intérieur, saisie, mouvement vers le haut, vers l'extérieur, vers le bas et lâchage du plant (B) saisi. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ensemble de cueillage (2) comporte, en plus du preneur (12) comprenant au moins deux griffes (14, 14; 51, 52), une tête coulissante (5) supportant le preneur (12) et logée pour se déplacer parallèlement aux rangs (D) des plants. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications. précédentes, caractérisé en ce que le preneur (12), dont l'une des griffes (14, 15; 51, 52) est pivotante pour saisir et lâcher un plant (B), est supporté par deux tiges coulissantes (17) parallèles et par un ensemble piston-vérin (10) fixé dans la tête coulissante (5) pour lever et abaisser le preneur (12) commandé par ses tiges coulissantes (17) déplaçables par rapport à la tête coulissante (5)-. 5. Dispositif selon l'unie quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la griffe mobile (15; 51) faisant partie du preneur est solidaire d'un axe (25) parallèle aux tiges coulissantes (17) et tournant grâce à un ensemble piston-vérin (21). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 52 caractérisé en ce que l'autre griffe (14) du preneur est fixe et façonnée dans une plaque (13) faisant partie du preneur (12) et reliée aux tiges coulissantes (17) et à l'ensemble piston-verin (10) des levage et d'abaissement du preneur (12). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par un palpeur (41) disposé pour palper le plant (B) en train d'être saisi afin d'initier le mouvement prenant de la griffe mobile. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'autre griffe (52) du preneur est pivotante et disposée sur un axe (42) parallèle à l'axe (25) de l'autre griffe pour, d'une part, palper le plant (B) en train d'être saisi contre l'effet d'une force (43) prédertiminée, et, d'autre part, initier le mouvement prenant de l'autre griffe. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications t à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu, pour le mouvement de l'ensemble de cueillage parallèlement aux rangs des plants, un moteur (27) actionnant un bras telescopique (38) dont une extrémité est logée de manière pivotante et l'autre extrémité est reliée de manière articulée à l'ensemble de cueillage (2). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour chaque position de cueillage (1/4, 2/4...) de l'ensemble de cueillage (2), est prévu un capteur de position (1-4, 1-3, 2-4...) pour arrêter le mouvement de l'ensemble de cueillage parallèlement aux rangs des plants lorsque le preneur (12) se trouve dans la position correspondante de cueillage d'un plant.