多段式農(nóng)具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種自我補償多段式農(nóng)具。所述農(nóng)具包括連接到第一框架部分的第一地面接合工具。與電動液壓控制器流體連通的升降裝置連接到第一框架部分。升降裝置被配置用于升高和降低第一框架部分，以在第一地面接合工具運輸位置和第一預(yù)選操作深度之間移動第一地面接合工具。第二框架部分在第一地面接合工具的前方連接到第一框架部分。第二地面接合工具連接到第二框架部分?？缮炜s缸與電動液壓控制器流體連通并且連接到第一框架部分和第二框架部分。可伸縮缸被配置為在第二地面接合工具運輸位置和第二預(yù)選操作深度之間移動第二地面接合工具。
【專利說明】多段式農(nóng)具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及一種農(nóng)具，并且更具體地說，涉及包括自補償深度控制的多段式農(nóng)具。
【背景技術(shù)】
[0002]為了為多段式農(nóng)具提供深度控制，農(nóng)具通常包括電動液壓控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)通常用于在農(nóng)具的垂直于行進(jìn)方向的寬度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)單個地面接合工具(例如，圓盤耙組件)或框架部分(例如，翼)的深度。例如，約翰?迪爾公司的AccuD印th?在農(nóng)具的寬度范圍內(nèi)而不是在行進(jìn)方向上前后范圍內(nèi)提供深度控制。
[0003]框架部分能夠在樞轉(zhuǎn)位置處彼此樞轉(zhuǎn)地連接，使得農(nóng)具可以更緊密地跟隨地面的輪廓，并且還折疊用于在垂直于行進(jìn)方向在農(nóng)具的寬度范圍內(nèi)運輸?？蚣懿糠种伪粻恳┻^土壤的多個地面接合工具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個實施例中，公開一種農(nóng)具。該農(nóng)具適于由車輛在向前的行進(jìn)方向上移動。農(nóng)具包括第一框架部分。第一地面接合工具連接到第一框架部分。與電動液壓控制器流體連通的升降裝置連接到第一框架部分。電動液壓控制器被配置為接收液壓壓力源。升降裝置被配置為相對于地面升高和降低第一框架部分，以在第一地面接合工具運輸位置和第一預(yù)選操作深度之間移動第一地面接合工具。第二框架部分在第一地面接合工具的前方連接到第一框架部分。第二地面接合工具連接到第二框架部分。可伸縮缸與電動液壓控制器流體連通并且連接到第一框架部分和第二框架部分?？缮炜s缸被配置為在第二地面接合工具運輸位置和第二預(yù)選操作深度之間 移動第二地面接合工具。
[0005]在另一個實施例中，公開一種農(nóng)具。該農(nóng)具適于由車輛在向前的行進(jìn)方向上移動。農(nóng)具包括第一框架部分。第一地面接合工具連接到第一框架部分并被配置為在第一預(yù)選操作深度處操作。第二框架部分在第一地面接合工具的前方連接到第一框架部分。第二地面接合工具連接到第二框架部分。第一可伸縮缸與被配置為接收液壓壓力源的電動液壓控制器流體連通。第一可伸縮缸連接到第一框架部分和第二框架部分，并且配置為在第二地面接合工具運輸位置和第二預(yù)選操作深度之間移動第二地面接合工具。第三框架部分在第一地面接合工具的后方連接到第一框架部分。第三地面接合工具連接到第三框架部分。第二可伸縮缸與電動液壓控制器流體連通并且連接到第一框架部分和第三框架部分。第二可伸縮缸被配置為在第三地面接合工具運輸位置和第三預(yù)選操作深度之間移動第三地面接合工具。
[0006]在又一個實施例中，公開一種農(nóng)具。該農(nóng)具適于由車輛在向前餓行進(jìn)方向上移動。農(nóng)具包括第一框架部分。第一地面接合工具連接到第一框架部分。升降裝置與被配置為接收電功率源的電子控制器通信。升降裝置連接到第一框架部分并且被配置為相對于地面升高和降低第一框架部分，以在第一地面接合工具運輸位置和第一預(yù)選操作深度之間移動第一地面接合工具。第二框架部分在第一地面接合工具的前方連接到第一框架部分。第二地面接合工具連接到第二框架部分。電子致動器與電子控制器通信并且連接到第一框架部分和第二框架部分。電子致動器被配置為在第二地面接合工具運輸位置和第二預(yù)選操作深度之間移動第二地面接合工具。[0007]通過考慮詳細(xì)說明和附圖，其它特征和方面將變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是根據(jù)一個實施例的處于運輸位置的農(nóng)具的側(cè)視圖。
[0009]圖2是圖1的處于操作位置的農(nóng)具的側(cè)視圖。
[0010]圖3是圖1的農(nóng)具的透視圖。
[0011]圖4是圖1的農(nóng)具的一部分的透視圖。
[0012]圖5是圖1的農(nóng)具的示意圖。
[0013]圖6是是根據(jù)另一個實施例的處于運輸位置的農(nóng)具的側(cè)視圖。
[0014]圖7是圖8的處于操作位置農(nóng)具的側(cè)視圖。
[0015]圖8是圖6的農(nóng)具的透視圖。
[0016]圖9是圖8的農(nóng)具的示意圖。
[0017]在詳細(xì)說明任何實施例之前，應(yīng)理解的是，本公開內(nèi)容的應(yīng)用不限于在以下的說明中提出和在下面的圖紙中示出的部件的結(jié)構(gòu)和配置的細(xì)節(jié)。本公開內(nèi)容能夠具有其它實施例，并且能夠被以各種方式實踐或進(jìn)行。
【具體實施方式】
[0018]圖1示出根據(jù)一個實施例的農(nóng)具10。圖中所示的農(nóng)具10包括用于連接到車輛(未示出)的連接機構(gòu)15。
[0019]第一框架部分20連接到連接機構(gòu)15。第一框架部分20在與行進(jìn)方向25相反的方向上從連接機構(gòu)15向后延伸。第一地面接合工具30被連接到第一框架部分20。圖示的第一地面接合工具30是開溝器35。本公開內(nèi)容考慮其他地面接合工具(例如，圓盤耙)。多個車輪組件40連接到第一框架部分20，以在地面45上支撐第一框架部分20。
[0020]示例性地，控制器50 (例如，電動液壓控制器)連接到連接機構(gòu)15。代替地，本公開內(nèi)容考慮其他連接位置。在顯示的圖示中，控制器50被配置為接收液壓壓力源(未示出)。
[0021]升降裝置55 (例如，液壓缸)連接到第一框架部分20和車輪組件40。升降裝置55與控制器50流體連通并且被配置用于相對于地面45升高和降低第一框架部分20，以在第一地面接合工具運輸位置57和第一預(yù)選操作深度58之間移動第一地面接合工具30 (圖2)。參照圖1和2，優(yōu)選地，在從第一地面接合工具運輸位置移動到第一預(yù)選操作深度時，第一地面接合工具30可以移動達(dá)到16英寸。本公開內(nèi)容考慮其他的第一地面接合工具30移動距離。圖示的升降裝置55是升降裝置液壓缸60。代替地，升降裝置55可以連接到第一框架部分20和第一地面接合工具30，以相對于地面45移動第一地面接合工具30。
[0022]參考圖3，第二框架部分65在第一地面接合工具30的前方可樞轉(zhuǎn)地連接到第一框架部分20。第二地面接合工具70連接到第二框架部分65。圖中所示的第二地面接合工具70是圓盤耙組件75。本公開內(nèi)容考慮其他地面接合工具(例如，松土機)。
[0023]參考圖4，第一可伸縮缸80 (例如，液壓缸)連接到第一框架部分20和第二框架部分65。示出的第一可伸縮缸80與控制器50流體連通，并且被配置為，通過相對于第一框架部分20移動第二框架部分65，在第二地面接合工具運輸位置82(圖1)和第二預(yù)選操作深度83 (圖2)之間移動第二地面接合工具70。優(yōu)選地，在從第一地面接合工具運輸位置82移動到第一預(yù)選操作深度83時，第二地面接合工具70可以從第一框架部分20移動達(dá)到8英寸。本公開內(nèi)容考慮其他的第二地面接合工具30移動距離。代替地，第一可伸縮缸80可以連接到第二框架部分65和第二地面接合工具70，以相對于地面45移動第二地面接合工具70。
[0024]參考圖3，圖示地，第三框架部分85在第一地面接合工具30的后方可樞轉(zhuǎn)地連接到第一框架部分20。第三地面接合工具90連接到第三框架部分85。圖示的第三地面接合工具90是合壟圓盤耙組件95。本公開內(nèi)容考慮其他地面接合工具(例如，松土機)。
[0025]第二可伸縮缸100 (例如，液壓缸)連接到第一框架部分20和第三框架部分85。圖示的第二可伸縮缸100與控制器50流體連通，并且被配置為在第三地面接合工具運輸位置102(圖1)和第三預(yù)選操作深度103(圖2)之間移動第三地面接合工具90。優(yōu)選地，在從第三地面接合工具運輸位置102移動到第三預(yù)選操作深度103時，第三地面接合工具70可以從第一框架部分20移動達(dá)到8英寸。本公開內(nèi)容考慮其他的第三地面接合工具90移動距離。代替地，第二可伸縮缸100可以連接到第三框架部分85和第三地面接合工具90，以相對于地面45移動第三地面接合工具90。
[0026]繼續(xù)參考圖4，深度控制裝置105連接到農(nóng)具10。如圖所示，深度控制裝置105連接到第一框架部分20。本公開內(nèi)容考慮其他連接位置。參照圖5，深度控制裝置105包括第一傳感器110 (例如，具有聯(lián)動裝置的轉(zhuǎn)動傳感器、電位器、`壓力換能器)，第一傳感器110被配置為檢測第一預(yù)選操作深度58的指示(例如，壓力、相對位置、壓力和相對位置的結(jié)合)，并且產(chǎn)生第一信號115。第二傳感器120 (例如，具有聯(lián)動裝置的轉(zhuǎn)動傳感器、電位器、壓力換能器)被配置為檢測第二預(yù)選操作深度83的指示(例如，壓力、相對位置、壓力和相對位置的結(jié)合)，并且產(chǎn)生第二信號125。第三傳感器130 (例如，具有聯(lián)動裝置的轉(zhuǎn)動傳感器、電位器、壓力換能器)被配置為檢測第三預(yù)選操作深度103的指示(例如，壓力、相對位置、壓力和相對位置的結(jié)合)，并且產(chǎn)生第三信號135。第一傳感器110、第二傳感器120和第三傳感器130可以是測量相對位置的霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)動傳感器和測量壓力的壓力換能器中的至少一個。本公開內(nèi)容考慮其他類型的第一傳感器110和第二傳感器120。
[0027]使用開環(huán)、閉環(huán)或優(yōu)選地比例-積分-微分“ PID ”控制方法的農(nóng)具控制單元140 (如PID控制器)被配置為接收第一信號115、第二信號125和第三信號135,并且產(chǎn)生由控制器50接收的控制信號145?？刂破?0調(diào)整升降裝置55、第一可伸縮缸80和第二可伸縮缸100，以保持基本恒定的(±0.1英寸)第一預(yù)選操作深度58、第二預(yù)選操作深度83和第三預(yù)選操作深度103。
[0028]在操作中，農(nóng)具10的連接機構(gòu)15適于由車輛在行進(jìn)方向25上拉動。農(nóng)具10從前到后分為第一、第二和第三框架部分20、65和85，第一、第二和第三框架部分20、65和85帶有第一、第二和第三地面接合工具30、70、90，第一、第二和第三地面接合工具30、70、90被配置為在獨立的第一、第二和第三預(yù)選操作深度58、83、103處操作?？梢栽谛羞M(jìn)中經(jīng)由手動或通過輸入到農(nóng)具控制單元140的GPS激活的指示地圖調(diào)節(jié)第一、第二和第三地面接合工具30、70、90。
[0029]當(dāng)在地面45拉動農(nóng)具10時，農(nóng)具控制單元140通過來自第一、第二和第三傳感器110，120，130的指示第一、第二和第三預(yù)選操作深度58，83，103的第一、第二和第三信號115，125，135接收反饋。使用閉環(huán)、開環(huán)或PID控制方法，農(nóng)具控制單元140發(fā)送控制信號145到控制器50，以保持所需的第一、第二和第三預(yù)選操作深度58，83，103。
[0030]第二預(yù)選操作深度83和第三預(yù)選操作深度103獨立于第一預(yù)選操作深度58并且彼此獨立。然而，由于第二框架部分65依賴于第一框架部分20，深度控制裝置105自動地補償?shù)谝豢蚣懿糠?0的運動以保持基本恒定的第二預(yù)選操作深度83。由于第三框架部分85依賴于第一框架部分20，深度控制裝置105自動補償?shù)谝豢蚣懿糠?0的運動以保持基本恒定的第三預(yù)選操作深度103。
[0031]圖6-9示出根據(jù)另一個實施例的農(nóng)具210。農(nóng)具210包括類似于圖1_5的農(nóng)具10的特征，并且因此，相同的部件具有相同的標(biāo)號加上200，并且下面將僅詳細(xì)討論農(nóng)具10和210之間的區(qū)別。
[0032]參考圖6和7，如圖所示，電子控制器250連接到連接機構(gòu)215。代替地，本公開內(nèi)容考慮其他連接位置。在圖中示出，電子控制器250被配置為接收電功率源(未示出)。
[0033]升降裝置255(例如，電子線性致動器，電子轉(zhuǎn)動致動器)連接到第一框架部分220并且連接到車輪組件240。升降裝置255被配置為與電子控制器250通信，并且被配置用于相對地面245升高和降低第一框架部分220，以在第一地面接合工具運輸位置257和第一預(yù)選操作深度258 (圖7)之間移動第一地面接合工具230。圖中所示的升降裝置255是升降裝置電子線性致動器260。
[0034]參考圖8所示，第一可伸`縮致動器280 (例如，電子線性致動器)連接到第一框架部分220和第二框架部分265。圖示的第一可伸縮致動器280被配置為與電子控制器250通信，并且被配置為通過相對于第一框架部分220移動第二框架部分265，在第二地面接合工具運輸位置282 (圖6)和第二預(yù)選操作深度283 (圖7)之間移動第二地面接合工具270。代替地，第一可伸縮致動器280可以連接到第二框架部分265和第二地面接合工具270，以相對于地面245移動第二地面接合工具270。
[0035]第二可伸縮致動器300 (例如，電子致動器)連接到第一框架部分220和第三框架部分285。圖示的第二可伸縮致動器300被配置為與電子控制器250通信，并且被配置為在第三地面接合工具運輸位置302 (圖6)和第三預(yù)選操作深度303 (圖7)之間移動第三地接合工具290。代替地，第二可伸縮致動器300可以連接到第三框架部分285和第三地面接合工具290，以相對于地面245移動第三地接合工具290。
[0036]參考圖9，使用開環(huán)、閉環(huán)或優(yōu)選地比例-積分-微分“PID”控制方法的農(nóng)具控制單元340 (如PID控制器)被配置為接收第一、第二和第三位置信號315、325、335，并且產(chǎn)生由電子控制器250接收的控制信號345。電子控制器250調(diào)整升降裝置255、第一可伸縮致動器280和第二可伸縮致動器300，以保持基本恒定的(±0.1英寸)第一預(yù)選操作深度258 (圖7)、第二預(yù)選操作深度283、和第三預(yù)選操作深度303。
[0037]雖然已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細(xì)示出和描述本公開內(nèi)容，但這種圖示和描述被認(rèn)為在本質(zhì)上是示例性的，而不是限制性的，應(yīng)理解，已經(jīng)示出和描述示例性實施例，并且期望保護落入本公開內(nèi)容的精神范圍內(nèi)的所有變化和修改。應(yīng)注意的是，本公開內(nèi)容的替代實施例中可以不包括所描述的所有特征，但是仍然受益于這些特征的至少一些優(yōu)點。本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員可以容易地設(shè)計出他們自己的、結(jié)合本公開內(nèi)容的一個或多個特征并且落入本發(fā)明的由附后權(quán)利要求限定的精神和范圍內(nèi)的實施方案。
[0038]在如下權(quán)利要求中提出 各種特征。
【權(quán)利要求】
1.一種適于由車輛在向前的行進(jìn)方向上移動的農(nóng)具，所述農(nóng)具包括: 第一框架部分； 連接到第一框架部分的第一地面接合工具； 被配置為接收液壓壓力源的電動液壓控制器； 升降裝置，該升降裝置與電動液壓控制器流體連通并且連接到第一框架部分，升降裝置被配置為相對于地面升高和降低第一框架部分，以在第一地面接合工具運輸位置和第一預(yù)選操作深度之間移動第一地面接合工具； 第二框架部分，該第二框架部分在第一地面接合工具的前方連接到第一框架部分； 連接到第二框架部分的第二地面接合工具；和 可伸縮缸，該可伸縮缸與電動液壓控制器流體連通并且連接到第一框架部分和第二框架部分，可伸縮缸被配置為在第二地面接合工具運輸位置和第二預(yù)選操作深度之間移動第二地面接合工具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)具，還包括深度控制裝置，所述深度控制裝置包括: 第一傳感器，第一傳感器被配置為檢測第一預(yù)選操作深度的指示并且產(chǎn)生第一信號； 第二傳感器，第二傳感器被配置為檢測第二預(yù)選操作深度的指示并且產(chǎn)生第二信號；和 農(nóng)具控制單元，農(nóng)具控制單元被配置為接收第一信號和第二信號，并且產(chǎn)生到電動液壓控制器的控制信號，電動液壓控制器被配置為調(diào)整升降裝置和可伸縮缸，以保持基本恒定的第一預(yù)選操作深度和第`二預(yù)選操作深度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的農(nóng)具，其中第一傳感器和第二傳感器中的至少一個是霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)動傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的農(nóng)具，其中第一傳感器和第二傳感器中的至少一個是壓力換能器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)具，其中第一地面接合工具和第二地面接合工具中的至少一個是開溝器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)具，其中第一地面接合工具和第二地面接合工具中的至少一個是圓盤奉巴。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)具，其中第二預(yù)選操作深度獨立于第一預(yù)選操作深度。
8.—種適于由車輛在向前的行進(jìn)方向上移動的農(nóng)具，所述農(nóng)具包括: 第一框架部分； 第一地面接合工具，第一地面接合工具連接到第一框架部分并被配置為在第一預(yù)選操作深度處操作； 第二框架部分，第二框架部分在第一地面接合工具的前方連接到第一框架部分； 連接到第二框架部分的第二地面接合工具； 被配置為接收液壓壓力源的電動液壓控制器； 第一可伸縮缸，第一可伸縮缸與電動液壓控制器流體連通并且連接到第一框架部分和第二框架部分，第一可伸縮缸被配置為在第二地面接合工具運輸位置和第二預(yù)選操作深度之間移動第二地面接合工具； 第三框架部分，第三框架部分在第一地面接合工具的后方連接到第一框架部分；連接到第三框架部分的第三地面接合工具；和 第二可伸縮缸，第二可伸縮缸與電動液壓控制器流體連通并且連接到第一框架部分和第三框架部分，第二可伸縮缸被配置為在第三地面接合工具運輸位置和第三預(yù)選操作深度之間移動第三地面接合工具。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的農(nóng)具，還包括深度控制裝置，所述深度控制裝置包括: 第一傳感器，第一傳感器配置為檢測第一預(yù)選操作深度的指示并且產(chǎn)生第一信號； 第二傳感器，第二傳感器被配置為檢測第二預(yù)選操作深度的指示并且產(chǎn)生第二信號； 第三傳感器，第三傳感器配置為檢測第三預(yù)選操作深度的指示并且產(chǎn)生第三信號； 農(nóng)具控制單元，該農(nóng)具控制單元被配置為接收第一信號、第二信號和第三信號，并且產(chǎn)生到電動液壓控制器的控制信號，電動液壓控制器被配置為調(diào)整第一可伸縮缸和第二可伸縮缸，以保持基本恒定的第二預(yù)選操作深度和第三預(yù)選操作深度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的農(nóng)具，其中第一傳感器、第二傳感器和第三傳感器中的至少一個是霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)動傳感器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的農(nóng)具，其中第一傳感器、第二傳感器和第三傳感器中的至少一個是壓力換能器。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的農(nóng)具，其中第一地面接合工具、第二地面接合工具和第三地面接合工具中的至少一個是開溝器。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的農(nóng)具，其中第一地面接合工具、第二地面接合工具和第三地面接合工具中的至少一個是圓盤耙。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的農(nóng)具，其中第二預(yù)選操作深度和第三預(yù)選操作深度獨立于第一預(yù)選操作深度。
15.一種適于由車輛在向前的行進(jìn)方向上移動的農(nóng)具，所述農(nóng)具包括: 第一框架部分； 連接到第一框架部分的第一地面接合工具； 被配置為接收電功率源的電子控制器； 升降裝置，該升降裝置與電子控制器通信并且連接到第一框架部分，升降裝置被配置為相對于地面升高和降低第一框架部分，以在第一地面接合工具運輸位置和第一預(yù)選操作深度之間移動第一地面接合工具； 第二框架部分，該第二框架部分在第一地面接合工具的前方連接到第一框架部分； 連接到第二框架部分的第二地面接合工具；和 電子致動器，該電子致動器與電子控制器通信并且連接到第一框架部分和第二框架部分，電子致動器被配置為在第二地面接合工具運輸位置和第二預(yù)選操作深度之間移動第二地面接合工具。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的農(nóng)具，還包括深度控制裝置，所述深度控制裝置包括: 第一傳感器，第一傳感器配置為檢測第一預(yù)選操作深度的指示并且產(chǎn)生第一信號； 第二傳感器，第二傳感器被配置為檢測第二預(yù)選操作深度的指示并且產(chǎn)生第二信號；和 農(nóng)具控制單元，該農(nóng)具控制單元被配置為接收第一信號和第二信號，并且產(chǎn)生到電子控制器的控制信號，電子控制器被配置為調(diào)整升降裝置和電子致動器，以保持基本恒定的第一預(yù)選操作深度和第二預(yù)選操作深度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的農(nóng)具，其中第一傳感器和第二傳感器中的至少一個是霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)動傳感器。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的農(nóng)具，其中第一傳感器和第二傳感器中的至少一個是壓力換能器。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的農(nóng)具，其中第一地面接合工具和第二地面接合工具中的至少一個是圓盤耙。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的農(nóng)具，其中第二預(yù)選操作深度獨立于第一預(yù)選操作深度。
【文檔編號】A01B51/04GK103503601SQ201310246855
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月20日
【發(fā)明者】羅伯特·T·卡斯帕, 肖恩·J·貝克爾, 約翰·O·魯莫爾, 賈洛德·R·瑞科樂, 里基·B·泰倫 申請人:迪爾公司