Brevet FR2824699A1 — publié le 20021122

aiculAs par rappo" au bAD (10). 1 2824699 La présente invention est relative à une machine destinée à réaliser le ramassage automatique des plantes poussant en terre, telles par exemple que des carottes ou des asperges. Dans les explications qui vont suivre, l'exemple choisi pour la mise en _uvre S de l'invention est une machine adaptée au ramassage d'asperges cultivoes en buttes de section sensiblement trapézoïdale; mais il doit être compris que ce mode de mise en _uvre n'est donné qu'à titre d'exemple non limitatif. Les buttes d'asperges sont, en général, recouvertes d'une feuille de plastique noire, qu'il faut d'abord enlever; ce après quoi les asperges, qui pointent de un à quelques centimètres au-dessus de la surface supérieure de la butte, sont cueillies manuellement au moyen de gouges que l'on enfonce dans le sol pour les couper à une profondeur telle qu'elles aient une longueur supérieure à 25 cm de long; puis la butte est recouverte à nouveau de son film plastique noir. Comme, pendant la saison de production, les asperges poussent de façon ininterrompue, cela a pour conséquence qu'il faut, de façon répétitive, renouveler dans des espaces de temps très courts (de l'ordre d'une journée), les opérations ci-dessus décrites. Cela entrâîne des frais de main d'_uvre considérables et il arrive même que, faute d'une main d'_uvre assez nombreuse, des récoltes soient perdues. Il existe des machines, automotrices ou non, constituées par un châssis enjambeur, qui enjambe la butte et comporte des moyens pour soulever la bande de film plastique, la faire passer au-dessus dudit châssis et la remettre en place ensuite. Comme décrit dans le brevet EP 0 922 382, des sièges sont disposés sur les côtés du châssis enjambour, pour que les personnes chargées de la cucillette puissent travailler en position assise, à proximité de la surface supérieure de la butte, ce qui procure un gain de temps non négligeable. Les moyens pour soulever et remettre le film plastique en place étant connus, ne font pas l'objet de la présente invention, qui concerne des moyens automatiques pour détecter la présence d'une plante poussant dans le sol, la localiser avec précision et amener à la verticale de ladite plante des moyens mécaniques de cueillette. 2 2824699 Dans le brevet français 2.495.432 du 9 décembre 198O, on a décrit une machine comprenant un châssis mobile, sur quatre roues, enjambant la butte d'asperges, portant un dispositif mécanique de saisie des asperges comprenant une pince mobile en translations verticale et horizontale, le dispositif de détection des asperges comprenant un système à caméra et un système d'éclairage à contrejour de façon à actionner un micro-processeur qui actionne les mouvements de kanslation de la pince. Dans le brevet antérieur EP O 770 321, on a décrit un engin enjambour portant des moyens permettant de détecter la distance de l'asperge se trouvant encore intégralement sous la terre, par rapport à la surface de la terre. Ces dispositifs sont très coûteux et leur fonctionnement aléatoire. La présente invention est basée sur l'emploi de palpeurs mécaniques qui sont déplacés lorsqu'ils arrivent au contact physique avec une asperge, ce déplacement étant repéré afin de localiser exactement la position de l'asperge, ce après quoi un outil de cueillette est amené à la verticale de la position repérée et est mis en _uvre pour cueillir l'asperge. Il existe de nombreux moyens mécaniques qui peuvent s'enfoncer vertical ement dans l e sol pour couper sa tige de façon qu' elle ait une longueur d' au moins 25 cm, ces moyens mécaniques ne font pas partie de la présente invention et ne seront pas décrits. La machine à récolter selon la présente invention est constituce par un véhicule porteur enjambeur qui porte une rangée transversale de palpeurs verticaux dont l'extrémité inférieure se trouve au ras du sol, ces palpeurs étant placés côte à côte de façon analogue à un peigne leur écartement étant très faible, de l'ordre du millimètre, pour qu'une plante dépas s ant le sol ne puis se pas pas ser entre deux palpeurs adjacents; chaque palpeur pouvant se déplacer en arrière lorsqu'il vient au contact physique d'une plante; le véhicule porteur comportant d'une part des moyens permettant de déterminer le palpeur qui a été déplacé par la plante et d'autre part, des moyens pouvant effectuer une translation horizontale pour arriver à l'endroit o se trouve le palpeur actionné, ces moyens portant un outil de cueillette. 3 2824699 Dans la description qui va suivre, la pl ante dépassant du sol est une asp erge, mais peut 8tre tout autre tvpe de plante poussant dans la terre. L'invention peut avantageusement comporter l'une ou l'autre des dispositions suivantes: S a). le peigne est constitué par un ensemble de tiges verticales juxtaposées, portées à rotation sur une barre transversale portée par le véhicule; b). chaque tige est munie d'un contrepoids réglable pour lui conférer une certaine résistance au basculement; c). le peigne est constitué par une rangée de tiges verticales juxtapo sées pouvant coulisser le long d'un arbre porteur à l'encontre d'un ressort; d). le peigne est constitué par une rangée de tiges verticales juxtaposées, chacune constituant le côté d'un parallélogramme déformable; e). la déformation du parallélogramme se fait à l'encontre d'un ressort à tarage réglable; f). l'un des côtés verticaux du parallélogramme vertical est muni d'un contrepoids réglable; g). l'extrémité de chaque palpeur est munie de conduits amenant de l'air comprimé; h). devant les conduits d'air comprimé, sont disposées des tiges rigides s'enfonçant logèrement dans le sol; i). de préférence, les extrémités des tiges, qu'elles soient basculantes, coulissantes ou montées sur parallélogramme déformable, sont munies à leur extrémité d'une palette qui vient en contact avec la plante; j). les tiges rigides s'enfonçant légèrement dans le sol sont fxées de façon réglable à l'arrière des palettes; k). les conduits d'air comprimé sont disposés de façon que leurs extrémités soient dirigées vers les extrémités des tiges rigides, un peu au-dessus; 1). le déplacement d'une tige du peigne provoque l'arrêt du véhicule porteur; 4 2824699 m). l'arrêt du véhicule est provoqué par un contact électrique actionné par la tige, l es contacts étant montés électriquement de tel le façon que le contact actionné soit individualisé dans une bo^te de commande qui localise le contact actionné; n). un faisceau de cellule photo-électrique est placé à l'arrière des tiges formant le peigne, de sorte que la tige qui se déplace au contact d'une asperge interrompe le faisceau lumineux qui envoie le signal d'arrêt de la machine et déclenche le déplacement transversal, parallèlement au peigne, d'un chariot portant les moyens d'identification de la tige ayant été déplacée, ainsi qu'un outil d'extraction de l'asperge. o). le moyen d'identification est un détecteur de proximité qui identifie la partie haute de la tige qui a basculé et arrête le mouvement latéral du chariot; p). l'outil d'extraction porté par le chariot transversal se trouvant à une certaine distance en avant de la rangée de tiges et donc en avant de l'asperge détectée, le châssis qui porte le chariot transversal est reculé de cette distance pour que l'outil d'extraction se trouve à la verticale de l'asperge. A titre d'exemple illustratif et non limitatif, on a représenté aux dessins annexés: Figure 1 une vue schématique en perspective d'un exemple de réalisation de l'invention, Figure 2 une vue arrière en élévation du dispositif de la Figure 1, Figure 3 une vue en élévation latérale du dispositif de la Figure 1, Figure 4 une vue de détail de deux palettes munies de jets d'air. Figure 5a et 5b deux vues illustrant une variante de réalisation de la tige basculante des figures 1 à 4. Figure 6 une vue en perspective illustrant une deuxième variante de réalisation de la tige dont le peigne transversal est constitué. Figure 7 une vue en élévation latérale illustrant une troisième variante de réalisation de la tige dont le peigne transversal est constitué. 2824699 Figure 8 une vue en perspective illustrant une modification de la troisième variante de la figure 7. Dans les figures, le chassis enjambeur ainsi que les moyens permettant de soulever le film plastique et de le remettre en place, après le passage de la machine S ne sont pas illustrés ni décrits car ils peuvent étre de type connu, comme par exemple ceux représentés dans la demande de brevet EP 0 922 382. De méme le véhicule porteur peut être quelconque comme celui des brevets FR 2.495.432 ou EP 0 770 321 par exemple. Le dispositif selon l'invention, porté par des moyens appropriés, se déplaçant sur le sol 1, passe au-dessus d'une butte 2 à l'intérieur de laquelle sont plantées et poussent les asperges ou autres plants. De façon conventionnelle la butte 2 est de forme trapézoidale et comporte deux côtés inclinés 3 et une face supérieure, pratiquement plane 4. Ce procédé peut s'appliquer à une récolte en planches. Le véhicule porteur (non représenté) qui enjambe la butte 2 porte un chassis mobile désigné par la référence générale 10. Le châssis 10 comporte deux coulisseaux 12 pouvant se déplacer le long de deux rails fixes 11, portés par la machine, sous l'action d'au moins un vérin hydraulique 13 (deux dans l'exemple représenté), ou d'un autre moyen de pneumatique ou translation (pignon/crémaillère ou autre). Chaque coulisscau 12 porte, à chacune de ses extrémités, une poutrelle verticale 14a et 14b. Les poutrelles verticales 14a et 14b portent des rails horizontaux et transversaux 15 et 16 disposés l'un au-dessus de l'autre. Dans l'exemple représenté les rails 15 et 16 d'une paire ont une section en U et se font face de façon à emprisonner les roues 17 d'un chariot 18. Les poutrelles 14a portent également une poutrelle transversale 19 par des moyens qui permettent de la régler en hauteur. Cette poutrelle transversale 19 porte un arbre 20 sur lequel sont montées à pivotement et en position verticale une pluralité de tiges 21. 6 2824699 Chaque tige 21 est munie à son extrémité inférieure d'une palette 22. La largeur des palettes 22 est telle qu'il n'existe qu'un très faible jeu, de l'ordre de 1 à 2 millimètres entre lesdites palettes. Dans l'exemple représenté il y a trente et une tiges 21,mais ce nombre n'est pas significatif, il faut que la rangée des palettes 22 soit un peu plus longue que la largeur de la partie supérieure, horizontale 4, de la butte 2 et forme une sorte de peigne. Chaque tige 21 est munie à sa partie supérieure d'une palette 23, qui est horizontal e. La poutrelle transversale 19 est ajustée en hauteur de façon que les palettes 22 passent au ras du sol de la partie 4 de la butte 2 sans la toucher. Lors du déplacement de la machine selon la fièche F. une asperge A vient heurter une palette 22 (la douzième en partant de la gauche sur la Figure 1), de sorte que la tige 21 qui porte la palette 22, bascule vers l'arrière. En basculant ainsi vers l'arrière, la tige 21 vient couper le faisceau lumineux d'un système à cellule photo-électrique, qui est représenté sur la Figure 1 par un trait. La rupture du faisceau lumineux déclenche un signal qui arrête la machine, dans la position représentée aux Figures 1 et 3. Ce signal met ensuite en marche le chariot 18 qui se déplace transversalement sur les rails 15 et 16. Le chariot 18 est muni d'un système de détection 26, un détecteur de proximité tel qu'un détecteur magnétique par exemple, qui repère la palette 23 qui s'est déplacée vers l'avant lorsque la tige 21 qui la porte a basculé vers l'arrière. Le détecteur émet un signal qui provoque l'arrét du chariot 18. La position exacte de l'asperge ou plante A est alors repérée. Le chariot 18 porte un tube vertical 28 à l'intérieur duquel coulisse un tube 29 qui est muni à son extrémité d'un outil 30 destiné à récolter l'asperge. 7 2824699 Mais, comme on le voit clairement à la Figure 3, au moment o le chariot 18 s'arréte, l'outil n'est pas à la verticale de l'asperge A, il se trouve à une distance "d" en avant de l'asperge A. En conséquence, lorsque le déplacement latéral du chariot 18 est interrompu, un signal provoque le déplacement vers l'arrière du châssis 10 au moyen des vérins 13 d'une distance égale à "d"; de sorte que l'outil 30 se trouve exactement à la verticale de l'asperge A. Un signal actionne alors la descente du tube 29 et de son outil 30. Dans l'exemple représenté on utilise deux moyens pour localiser l'asperge A: un premier moyen qui détecte qu'une tige 21 a été déplacée et un deuxième moyen porté par le chariot 18 pour détecter la palette 23 de la tige 21 qui a basculé. Mais il serait possible de disposer en face des palettes 23 une rangée de contacts qui seraient actionnés directement par lesdites palettes. Ainsi la tige 21 qui bascule actionnerait un contact ce qui localiserait immédiatement ladite tige. La Figure 4 concerne un perfectionnement. I1 peut en effet arriver qu'une asperge ne dépasse pas assez du sol pour faire basculer une tige, ou méme qu'elle soit à quelques millimètres de la surface et ne soit donc pas détectée. Pour pallier cet inconvénient on dispose au bas de chaque palette 22 au moins un et de prétérence deux tubes rigides 31 qui sont creux et alimentés en air comprimé. Ces deux tubes 31 dépassent de quelques millimètres en dessous de la base des palettes 22. On règle la hauteur de la poutrelle 19 de façon que ces tubes 31 soient enfoncés dans le sol de l'ordre de 1 à 2 millimètres et lorsque la machine avance de l'air comprimé est envoyé dans les tubes 31. Comme en général, les asperges sont cultivées dans des terrains sableux, ces jets d'air comprimé chassent la terre et déchaussent les asperges sur une profondeur d'environ un centimètre. La figure 5 illustre un autre mode de réalisation des tiges 21. 8 2824699 Chaque tige 21 est montée à rotation sur l'arbre transversal porteur 20 par un tube 20a. A son extrémité supérieure, elle est munie d'une plaquette 23a qui facilite sa détection par l'organe de détection 26 porté par le chariot 18. A une certaine distance de son articulation sur l'arbre porteur 20, une tige 32, portant un contrepoids 33 est vissée à l'arrière de la tige 21. La position de ce contrepoids 33 le long de la tige 32 est réglable à volonté ce qui permet de régler la force de rappel agissant sur la tige 21. Derrière la palette 22 qui se trouve à l'extrémité inférieure de la tige 21, sont disposces deux tiges rigides 34 dont on peut régler la position en hauteur par rapport à la palette 22 c'est-à-dire la longueur dont ces tiges 34 vont pénétrer dans le sol. Les tuyaux d'arrivée d'air comprimé 31 sont placés derrière les tiges 34. Les tiges 34 sont réglées de façon à s'enfoncer d'environ lcm/1,5 cm dans le sol; les tubes 31 sont disposés de façon légèrement oblique vers l'avant, leurs extrémités étant disposées de façon que l'air comprimé soit soufflé sur les extrémités des tiges 34, qui peuvent avantageusement comporter un bourrelet 34a comme cela est représenté. La figure 6 illustre une autre variante de réalisation du peigne constituée par les tiges 21 placées côte à côte. Selon cette variante, les tiges 21 ne sont pas basculantes, mais coulissantes. Au lieu d'être portées à pivotement par un arbre transversal horizontal 20, elles sont portées par une pluralité d'arDres 35 horizontaux, mais placées côte à côte dans le sens longitudinal. Les tiges 21 sont munies à leur extrémité supérieure, de tubes creux 36 qui coulissent sur leur arbre porteur 35 à l'encontre d'un ressort de rappel 37. Bien que cela ne soit pas représenté, les tubes 36 peuvent porter des moyens qui facilitent leur détection par un détecteur de proximité. Les palettes 22 des tiges 21 de la fgure 6 peuvent évidemment être munies des moyens de soufflage d'air comprimé selon les figures 4, 5a et Sb. Les fgures 7 et 8 représentent une autre variante de réalisation du peigne constitué par les tiges 21. 9 2824699 Selon cette variante, chaque tige 21 constitue l'un des côtés d'un parallélogramme déformable 21, 40, 41, 42 dont le côté supérieur horizontal 42 est fixé à un support 45 transversal et horizontal porté par le chariot 18. Lorsqu'une palette 22 heurte une asperge (ou autre plante), elle recule en demeurant parallèlement à elle-même. Le moyen de rappel du parallélogramme peut être: soit un contrepoids 43 porté par une tige 44 de façon analogue à ce qui a été décrit aux figures 5a et 5b; soit un ressort de rappel 45. Là encore, les palettes 22 des tiges 21 des figures 7 et 8 peuvent évidemment être munies de moyens de soufflage d'air comprimé analogues à ceux décrits en relation avec les figures 4, 5a, Sb. Comme indiqué plus haut, l'invention peut être employée pour le ramassage d'autres plantes. Dans le cas de carottes par exemple, on peut faire passer d'abord une machine qui fauche et ramasse les fanes de carottes de carottes de sorte que ne fassent saillie hors du sol, que les extrémités desdites carottes. I1 suffit alors de disposer le châssis avec les accessoires qu'il porte (tiges 21, moyens de détection, outil 30) sur un véhicule porteur qui passe au-dessus des plants de carottes. On pourrait aussi utili ser les moyens de l'invention pour d' autres pl antes, telles que des radis, des oignons et même éventuellement des poireaux. - REVENDICATIONS 1. Machine pour le ramassage automatique des plantes poussant dans la terre, que ce so it en planches ou en buttes, caractéri sée par le fait qu' el le comporte un châssis mobile (10), porté par un châssis enjambeur, ledit châssis mobile (10) s comportant des moyens (21) qui provoquent l'émission d'un signal lorsqu'ils arrivent au contact d'une plante (A); des moyens qui détectent l'emplacement du moyen qui est en contact avec ladite plante et des moyens qui amènent un outil (30) à la verticale de la plante ainsi localisée. 2. Machine selon la revendication 1, du type portée par un véhicule moteur enjambeur caractérisée par le fait que ledit véhicule porte une rangée transversale de palpeurs verticaux (21) dont l'extrémité inférieure se trouve au ras du sol, ces palpeurs (21) étant placés côte à côte de façon analogue à un peigne, leur écartement étant très faible, de l'ordre de 1 mm pour qu'une plante dépassant du sol ne puisse pas passer entre deux palpeurs (21) adjacents; chaque palpeur (21) pouvant se déplacer en arrière lorsqu'il vient au contact physique d'une plante; le véhicule porteur comportant d'une part des moyens permettant de déterrniner le palpeur (21) qui a été déplacé par la plante et d'autre part, des moyens de translations horizontale et longitudinale portant un outil de cueillette (30) afn de l'amener à la verticale de la plante détectée par le palpeur (21). 3. Machine selon la revendication 2, dans laquelle les palpeurs qui émettent un signal en heurtant une asperge ou une plante sont constitués par une rangée de tiges verticales (21) portées de façon à former un peigne; de telle sorte que lorsqu'une tige (21) heurte une asperge elle recule vers l'arrière. 4. Machine selon la revendication 3, dans laquelle les tiges (21) verticales, 2s juxtaposées, sont portées par un artre transversal et horizontal (20) lui-même porté par le châssis (10) de telle sorte que lorsqu'une tige (21) heurte une plante, elle bascule vers l'arrière. 5. Machine selon la revendication 4, dans laquelle, en basculant la tige (21) agit sur un contact ce qui déterrnine quelle est la tige qui a basculé et donc la position de l'asperge. 6. Machine selon la revendication 4, dans laquelle, en basculant vers l'arrière la tige (21) génère un signal, qui provoque l'arrêt de la machine, par exemple au moyen d'une cellule photo-électrique. 7.Machine selon la revendication 6, dans laquelle le signal ayant provoqué s l'arrêt de la machine, met en action un chariot (18) qui se déplace le long de la rangée de tiges (21) pour détecter celle qui a basculé. 8. Machine selon la revendication 7 dans laquelle le chariot à déplacement transversal (18) porte un détecteur de proximité (26) pour détecter la tige (21) qui a basculé, ce moyen émettant, lorsqu'il a détecté la tige (21), un signal immobilisant le lo chariot (18). 9. Machine selon l'une quelcouque des revendications 1 à 8 dans laquelle chaque tige (21) comporte à sa partie basse une palette verticale (22) destinée à venir en contact avec une asperge et à sa partie haute une palette horizontale (23) destinée à être détectée par un détecteur de proximité (26). 10. Machine selon la revendication 9, dans laquelle les palettes inférieures (22) ont une largeur telle qu'elles ne laissent entre elles qu'un jeu infime de l'ordre de 1 à2mm. 11. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le chariot (18) porte un outil (30) pour cueillir l'asperge, cet outil étant porté à l'extrémité inférieure d'un tube (29) coulissant dans un tube vertical (28) porté par le chariot (18). 12. Machine selon la revendication 11, dans laquelle l'outil (30) est porté par le chariot (18) de façon à être situé à une distance "d" en avant de la rangée de tiges et de palettes (21, 22). 2s 13. Machine selon la revendication 12 dans laquelle, lorsque l'emplacement de la tige (21) ayant basculé a été déterminé par l'arrêt du déplacement latéral du chariot (18), un signal provoque le déplacement vers l'arrière du châssis (10) de ladite distance "d" de façon que l'outil (30) se trouve à la verticale de la plante ou asperge (A). 14. Machine selon la revendication 4, dans laquelle les tiges (21) sont munies d'un contrepoids (33) dont la position est réglable afin d'exercer une force de rappel sur la tige qui a été déplacée. 15. Machine selon la revendication 3, dans laquelle les tiges (21) verticales, juxtaposces, formant un peigne, sont portées chacune, par un manchon (36) pouvant coulisser le long d'un arbre porteur (35) horizontal et parallèle à l'axe longitudinal tout en étant soumis à l'effet d'un ressort de rappel (37). 16. Machine selon la revendication 3, dans laquelle les tiges (21) verticales, juxtaposées, formant un peigne, sont chacune portées par un parallélogramme o déformable (21, 40, 41, 42). 17. Machine selon la revendication 16, dans laquelle le parallélogramme déformable (21, 40, 41, 42) est soumis à une force de rappel exercce soit par un contrepoids (43) à position réglable, soit par un ressort (45). 18. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le châssis (10) est monté à coulissement sur deux rails (11) portés par le châssis enjambeur, le coulissement du châssis (10) sur ses rails (11) étant commandé par deux vérins (13) ou analogue. 19. Machine selon la revendication 18 dans laquelle le châssis mobile (10) est constitué par deux coulisseaux (12) pouvant coulisser le long des rails (11), chaque coulisscau (12) portant une poutrelle avant (14b) et arrière (14a) les paires de poutrelles (14a et 14b) portant deux rails transversaux (15 et 16) sur lesquels se déplacent des roues (17) portant le chariot (18). 20. Machine selon la revendication 19 dans laquelle les deux poutrelles arrière (14a) portent une poutrelle transversale horizontale réglable en hauteur, cette poutrelle transversale portant l'arbre transversal (20) sur lequel sont montées à pivotement les tiges (21). 21. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle chaque palette (22) situce à la base d'une tige (21) est munie d'au moins un et de prétérence deux tubes creux rigides (31) alimentés en air comprimé. 22. Machine selon la revendication 21 dans laquelle les tubes (31) dépassent la base de chaque palette de quelques millimètres, la poutrelle transversale (19) étant réglée de façon qu'ils s'enfoncent dans le sol de quelques millimètres, les jets d'air comprimé chassant le sable et déchaussant les asperges sur environ un centimètre de profondeur. 23. Machine selon les revendications 21 et 22, dans laquelle chaque palette (22) porte, sur sa face arrière, deux tiges rigides (34) dont on peut régler la position en hauteur par rapport à la palette (22); les tayaux d'arrivée d'air comprimé (31) étant placés derrière les tiges rigides (34). 24. Machine selon la revendication 14, dans laquelle les tiges rigides (34) sont réglées de façon à s'enfoncer d'environ 1 cm/1,5 cm dans le sol; les tubes (31) o étant disposés obliquement vers l'avant, de sorte que l'air comprimé soit soufflé sur