Una nuova tecnica di sarchiatura del terreno: come ottenete il diserbo automatico tramite encoder Inox

I sistemi di sarchiatura Photoheyler della società di progettazione Planungsbüro Heinrich stanno rivoluzionando il processo di diserbo automatico. I rotori appositamente sagomati, attaccati al trattore, permettono di rimuovere le erbe infestanti nei filari con la massima precisione, senza danneggiare le colture o interrarle. Gli encoder assoluti Singleturn AFS60, modificati per uso agricolo, assicurano un perfetto posizionamento di questi utensili rotanti sul campo.

Il controllo meccanico delle infestanti nella fila di colture è noioso e le alternative meccaniche si sono rivelate finora lente. Anche l'uso di pesticidi contro le erbe infestanti non è un'alternativa consigliabile e sostenibile a lungo termine. Con il sistema di sarchiatura del terreno Photoheyler, il Planungsbüro Heinrich di Oberschneiding ha stabilito una nuova "tecnica di sarchiatura" sul mercato della rimozione meccanica delle erbe infestanti. Le piante, dallo stadio a due foglie fino all'inizio della chiusura dei filari, possono essere falciate con una resa oraria superiore a un ettaro. I rotori, azionati idraulicamente, che rimuovono le erbacce, compensano la velocità di avanzamento della macchina agricola in modo tale che le colture, ad esempio la barbabietola da zucchero, non vengano danneggiate o sepolte dal terreno che si muove nella direzione di marcia durante il taglio verticale delle piante.

Gli encoder Inox SICK della famiglia AFS60 EtherCAT, veloci e precisi, assicurano il rilevamento dinamico della posizione e la registrazione della velocità dei dodici rotori di zappatura controllati individualmente sull'attrezzo. Allo stesso tempo, gli encoder sono un altro esempio dello sviluppo orientato al cliente delle soluzioni di sensori di SICK: l'AFS60 EtherCAT è stato rapidamente adattato dal suo scopo industriale originario all'applicazione agricola del Photoheyler.

Sarchiatura del terreno: soluzione personalizzata potenziata per il lavoro nei campi

Al fine di rendere il sensore compatibile con il lavoro sul campo del Photoheyler e con eventuali altre applicazioni in ambiente agricolo o in altre applicazioni pesanti, gli esperti di personalizzazione di SICK hanno collaborato con il cliente per riprogettare completamente il sensore. L'alloggiamento in alluminio è stato sostituito con uno in acciaio inox. Ciò ha richiesto anche la modifica della presa per ottenere una migliore efficienza di tenuta. Inoltre, la classe di protezione della flangia dell'alloggiamento, originariamente IP65, è ora classificata IP67 per evitare l'ingresso di umidità attraverso i cuscinetti a sfera dell'encoder. Planungsbüro Heinrich ha testato a fondo il primo esemplare dell'“Agrar AFS60” e ha confermato che il sensore soddisfa ora tutti i requisiti grazie all'adattamento specifico per il cliente e l'applicazione.

Alta precisione e velocità dei dati: gli encoder assoluti consentono un diserbo personalizzato

A seconda della versione, il Photoheyler può sarchiare simultaneamente più di una dozzina di file di piante e quindi rimuovere le erbe infestanti durante la sarchiatura del terreno. "Per distinguere le due cose, abbiamo sviluppato un sistema di elaborazione delle immagini itinerante che raggiunge tassi di rilevamento superiori al 98%", spiega il dottor Stefan Heinrich dell'omonimo ufficio di progettazione. "Allo stesso tempo, le telecamere misurano la distanza tra le colture per ogni fila di impianto, perché anche con una semina meccanica uniforme, possono verificarsi distanze di impianto diverse nel corso della crescita." Per garantire la rimozione accurata delle erbacce, ogni singolo rotore deve essere controllato con una curva di percorso individuale. A sua volta, questo richiede un encoder separato per ogni azionamento idraulico dell'attrezzo, che fornisce valori di misurazione della posizione e della velocità rapidi e precisi per il controllo dei rotori di zappatura. Poiché altre marche erano fuori questione per motivi tecnici o economici, l'ufficio di progettazione ha deciso di optare per gli encoder assoluti della famiglia di prodotti EtherCAT AFS60 di SICK, efficienti in termini di spazio e di costi. Con una risoluzione monogiro di 18 bit, questi encoder forniscono l'accuratezza necessaria per il rilevamento della posizione a 360° e per un controllo preciso. "Nella versione EtherCAT, inoltre, ci consentono di ottenere tempi di ciclo di soli quattro millisecondi e quindi la dinamica di controllo necessaria per la frenata e l'accelerazione individuale dei rotori", spiega il dottor Stefan Heinrich.

One-Stop-Supply sensori per macchine agricole

L'esempio dell'AFS60 EtherCAT Inox per l'applicazione Photoheyler dimostra che i prodotti e i sistemi del portafoglio esistente possono essere modificati per un'ampia gamma di nuove applicazioni attraverso un'efficiente personalizzazione. Ad esempio, SICK può fornire in breve tempo anche l'encoder assoluto multigiro AFM60 EtherCAT nella versione descritta, se necessario. Ciò significa che per la tecnologia e l'automazione delle macchine agricole sono disponibili encoder in grado di misurare la velocità di rotazione e la velocità delle parti in movimento, per lo più rotanti, delle macchine agricole, di rilevare la posizione dei componenti mobili e degli accessori e quindi di ottimizzare i processi di coltivazione del suolo o di raccolta, ad esempio, e di supportare il controllo dei sistemi di guida e di sterzo autonomi.

Inoltre, l'azienda offre un'ampia gamma di soluzioni di sensori, come iniziatori o sensori a ultrasuoni, come quelli acquistati dall'ufficio di pianificazione di Heinrich come one-stop-supply e utilizzati nel Photoheyler e in altre macchine. La tecnologia dei sensori e dei sistemi di SICK è in grado di soddisfare anche Farming 4.0, ovvero la digitalizzazione dell'agricoltura. Numerosi sensori, incluso l'encoder AFS/AFM60, offrono funzioni diagnostiche intelligenti per un efficiente monitoraggio delle condizioni. In alternativa e consentono il funzionamento ottimizzato dei processi delle macchine agricole: mietitrebbie che si muovono autonomamente e senza collisioni lungo il bordo del raccolto, robot di raccolta che raccolgono solo frutti veramente maturi, barre che spruzzano pesticidi solo sulle erbacce in modo mirato, rimorchi di trasferimento che rilevano in modo indipendente il loro livello di riempimento, oppure magazzini e silos che determinano e segnalano automaticamente il volume del raccolto consegnato. SICK offre un portfolio completo per queste e molte altre applicazioni. "Si va dai sensori standard con diversi principi di funzionamento fisico agli encoder intelligenti, ai sensori di inclinazione, ai sensori per il rilevamento dell'ambiente con algoritmi applicativi integrati e sistemi complessi, nonché soluzioni IoT e basate su cloud", spiega Tobias Brader del reparto vendite, specializzato in clienti di automazione mobile. Tutti i sensori per la tecnologia agricola sono progettati per soddisfare gli elevati requisiti in termini di tenuta, effetti della temperatura, resistenza EMC e resistenza agli urti e alle vibrazioni nei loro ambienti operativi tipicamente difficili - sia in fabbrica che, come nel caso del Photoheyler, attraverso un'efficiente personalizzazione.

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