米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 農業 -> 株式会社農作物生育管理システム研究所

発明の名称 移植機の苗供給装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−9719
公開日 平成8年(1996)1月16日
出願番号 特願平6−145986
出願日 平成6年(1994)6月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修
発明者 吉田 実夫 / 伊藤 勝美 / 西中 正昭 / 西田 和彦 / 鈴木 弘 / 富樫 文雄
要約 目的


構成
予備苗をキャリアに入れて4段で格納する格納部、予備苗を苗載台に供給する3次元ロボット構造の供給手段を夫々備え、供給手段と苗載台との相対ローリング姿勢を調節可能な傾動調節手段Gを備え、植付部の対機体高さ位置を検出する高さ検出手段H、機体に対する傾動角度を検出するローリング検出手段I、苗載台の横移動方向を検出する手段J、横方向への偏位量を検出する手段K、及び横送り速度を検出する手段Lを夫々設け、植付作業走行中において予備苗供給可能となるよう、供給手段Fの駆動操作部22と、傾動調節手段Gの駆動操作部27と、各検出手段H,I,J,K,Lとを連係する制御手段42を備える。
特許請求の範囲
【請求項1】 予備苗を複数段に積上げて格納する格納部(k)、苗載台(5)を備えた植付部(2)、及び前記格納部(k)の予備苗を取出して前記苗載台(5)に供給する供給手段(F)を夫々備え、前記植付部(2)を昇降及びローリング可能に機体後部に連設するとともに、前記供給手段(F)を、予備苗を前後、左右、及び上下のいずれにも移動可能な3次元ロボット構造に構成し、かつ、この供給手段(F)と前記苗載台(5)との前後軸心回りでの相対ローリング姿勢を調節可能な傾動調節手段(G)を備え、前記植付部(2)の機体に対する高さ位置を検出する高さ検出手段(H)、前記植付部(2)の機体に対するローリング角度を検出するローリング検出手段(I)、前記苗載台(5)の機体に対する横移動方向を検出する移動方向検出手段(J)、前記苗載台(5)の機体に対する横方向への偏位量を検出する横移動量検出手段(K)、及び前記苗載台(5)の横送り速度を検出する速度検出手段(L)を夫々設け、植付作業走行中において前記格納部(k)の予備苗を前記苗載台(5)に供給可能となるよう、前記供給手段(F)の駆動操作部(22)と、前記傾動調節手段(G)の駆動操作部(27)と、前記各検出手段(H),(I),(J),(K),(L)とを連係する制御手段(42)を備えてある移植機の苗供給装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水稲等の苗を圃場に移植する田植機等の移植作業機に係り、詳しくは、植付作業能率の向上が期待できるよう、予備の苗を自動的に苗載台に供給するべく搭載された苗供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の装置としては、特開平4‐278006号公報に示されたものが知られており、6条の苗格納部の下端のキャリアを各条毎に苗載台に供給する構造であり、1つの格納区画には複数段のキャリアが積層貯留されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記構造による苗自動供給装置では、左右両脇の空キャリア保管部を含めた8列の区画で成る大型の苗格納部を横送り移動できるようにしてあり、横送りされる苗載台の横方向位置の如何に拘らずに各条毎の苗補給ができるよう工夫されていた。しかしながら、その苗載台への苗供給は移植作業機が走行を停止しているときに行うことが前提条件であり、走行中に苗供給することは考慮されていなかった。本発明の目的は、構造の見直しにより、移植作業走行中においても苗供給できるようにして、移植作業効率の向上に寄与する優れた苗自動供給装置を実現させる点にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的の達成のために本発明は、予備苗を複数段に積上げて格納する格納部、苗載台を備えた植付部、及び格納部の予備苗を取出して苗載台に供給する供給手段を夫々備え、植付部を昇降及びローリング可能に機体後部に連設するとともに、供給手段は、予備苗を前後、左右、及び上下のいずれにも移動可能な3次元ロボット構造に構成し、かつ、この供給手段と苗載台との前後軸心回りでの相対ローリング姿勢を調節可能な傾動調節手段を備え、植付部の機体に対する高さ位置を検出する高さ検出手段、植付部の機体に対するローリング角度を検出するローリング検出手段、苗載台の機体に対する横移動方向を検出する移動方向検出手段、苗載台の機体に対する横方向への偏位量を検出する横移動量検出手段、及び苗載台の横送り速度を検出する速度検出手段を夫々設け、植付作業走行中において格納部の予備苗を苗載台に供給可能となるよう、供給手段の駆動操作部と、傾動調節手段の駆動操作部と、各検出手段とを連係する制御手段を備えて苗供給装置を構成してあることを特徴とするものである。
【0005】
【作用】移植作業走行中に苗供給できるためには、前述したように横送りされる苗載台に同調して供給される予備苗を横送りさせること以外に、植付部の昇降状態や、ローリング状態も考慮する必要がある。そのためには、■苗載台に同調できるよう苗格納部を左右、前後、及び上下に移動できる構造と、苗格納部と苗載台との相対ローリング構造とを備える、■苗載台に同調できるよう左右、前後、及び上下への移動が可能な独立した苗供給手段と、苗供給手段と苗載台との相対ローリング構造とを備え、苗格納部を位置固定のものとする構造、との2通りの構造が考えられた。
【0006】■の手段は物理的には可能であるが、横に多列で大型かつ重量物である苗格納部を迅速に3次元移動させるには、走行機体には不釣り合いな程の大出力駆動源が必要であり、しかも、その多大な慣性によって駆動時の著しい慣性反力が出て走行に支障をきたすおそれが強い等、実現が困難である。これに対して■の手段では、前後左右、上下の3次元移動自在な専用の供給手段が必要ではあるが、大型で重量物である格納部は固定物で良くなるとともに、比較的小型に構成できる供給手段のみを苗載台に合わせて移動させるものであるから、その駆動源も小型で済み、かつ、慣性による悪影響も殆ど出ないようにすることが可能になる等、実現するに具合が良い。
【0007】しかして、上記特徴構成は■の手段を採択するものであり、これによれば、格納区画にある予備苗の1つをピックアップして苗載台に供給する一連の動作の全てを、1組のロボット装置である供給手段と傾動調節手段とで行うものである。これによれば、格納部は単に予備苗を並べて貯留しておくだけの機能で良くなり、装置全体としては機構装置類を削減できてコンパクト化、構造の簡素化が図れるようにもなるのである。
【0008】供給手段については比較的複雑な構造になり易いが、前記従来技術のように、取出された予備苗を苗載台へ供給する苗移送手段を各条毎に設ける必要がないとともに、左右の空キャリアストック部やキャリアの横送りコンベヤ、更にはキャリア搬入用のクレーン装置も不要にできる。傾動調節手段としては、ローリング機能を供給手段に備えさせる構造や、植付部の駆動ローリング機構自体を利用して、苗供給時の間は対地ローリング機能をカットして水平姿勢にする、等が考えられる。
【0009】ところで、実際に移植作業走行中に苗供給するには、その供給作動中は苗載台の横移動、昇降、及びローリングに同調させることが必要である。そのために、本願では高さ検出手段、ローリング検出手段、移動方向検出手段、横移動量検出手段、速度検出手段の各検出手段と、供給手段の駆動操作部と、傾動調節手段の駆動操作部とを連係する制御手段を備えて、供給手段による移植作業走行中での苗供給を可能としてある。
【0010】
【発明の効果】従って、傾動自在な3次元ロボット構造の供給手段でもって複数条に予備苗供給を行い、格納部は固定物にさせる工夫により、停止時だけでなく、移植作業走行中でも予備苗供給が行え、移植作業効率がさらに向上する苗自動供給装置を、装置としてのコンパクト化、構造簡素化、及び重量軽減が可能となる贅肉がとれてより洗練された状態としながら提供できるに至った。
【0011】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図2に図示しない苗補給車から予備の苗が補給される田植機(移植機の一例)が示されている。この田植機は、自動操縦あるいは無線操縦される4輪駆動型の走行機体1の後部に複数条植え(この実施例では6条)の苗植付部2をリンク機構8を介して昇降自在に連結するとともに、前輪3と後輪4間の上部に苗自動供給装置Dを搭載している。機体1の前部にはエンジンEが配置されている。
【0012】苗植付部2は、一定ストロークで往復横移動する苗載台5にマット状に成育された6条分の苗Wを搭載し、苗載台5の下端からロータリ式の植付機構6で1株ずつ苗を切出して整地フロート7で均された圃場面に植付けていくように構成された一般的な構造のものが用いられている。苗自動供給装置Dは、条毎に予備苗を4段に積上げ格納し、苗載台5の苗消費に伴って各条に予備苗Wを自動供給する機能を備えており、以下に説明する。
【0013】図2〜図5に示すように、苗自動供給装置Dは、条毎に予備苗Wを収容するキャリア13を上下4段に配置して格納する格納区画10の複数を左右に並列配備して成る苗格納部kと、格納区画kのキャリア13内の予備苗Wを苗載台5に供給する苗供給手段Fとを備えて構成されている。
【0014】キャリア13は、図9に示すように、苗Wを収容し得る寸法の中抜き矩形の外枠13aと、これの内部に支点ピン14を介して天秤揺動自在に枢支連結した側壁付き平板状の内枠13bとから成り、この内枠13b上に苗Wが搭載支持される。ステンレス製の内枠13bには、これを傾斜させての苗排出時に滑りやすくするための凸状の縦溝13cが複数並列形成されるとともに、アルミ合金製の外枠13aには軽量化のための軽減孔13dが多数形成してある。
【0015】図3〜図7に示すように、苗格納部kは、キャリア13を載置可能な載置区画10sを上下4段に設けて成る格納区画10を6列備えて構成され、格納区画10は、キャリア13を載付けて支持する左右一対で前後に長い載置片11,11を格納枠10Fに備えて構成されている。格納区画10におけるキャリア13の載置部は、アングル材で成る左右の載置片11,11と、平面視後向き略V字状の棒材で成る載置バー33で構成され、この載置バー33左右の後端部は各載置片11,11の前部下面に接続連結されている。
【0016】詳述すると、載置バー33の前端は上方に折曲げられてキャリア13のそれ以上の前方移動を規制する前ストップ部33sが形成されるとともに、載置片11に対して前後スライド調節可能に構成してある。つまり、図11に示すように、、載置バー33左右の後端部を左右が狭く上下に広い偏平断面に潰し加工し、かつ、その潰し面の前後2箇所に形成された長孔33aを介して載置片11の縦面11a前部にボルト止めしてあり、長孔33aの長さ範囲内で前後移動可能である。又、載置片11の横面11b後端を上方に折曲げて左右一対の後ストップ部11c,11cが形成してあり、この後ストップ部11c,11cと前ストップ部33sとでキャリア13を前後にズレ動くことなく安定して載置できるようにしてある。
【0017】図3、図10に示すように、格納区画10にキャリア13が存在するか否かを検出するリミットスイッチS1 と、載置区画10sに予備苗Wが存在するか否かを検出する近接スイッチS2 とを格納区画10に備えてあり、これら両スイッチS1 ,S2 の検出情報に基づいて苗供給手段Fのキャリア取出し動作及び空キャリア戻し動作が行われるように、両スイッチS1 ,S2 と苗供給手段Fとを連係する制御装置42を設けてある。
【0018】リミットスイッチS1 は、載置片11の横面11bの下方に装着され、その操作片12が載置片11の内側において横面11bから上方に突出付勢する状態で配備されている。従って、操作片12が上方突出しているとキャリア13の非存在を、かつ、操作片12が下方に押込まれるとキャリア13の存在を検出するのである。又、近接スイッチS2 は、静電容量型に構成されて後述する前主支柱34に取付けられ、スイッチ面前における予備苗Wの存否によって出力電圧が異なることを利用して検出作動する。
【0019】従って、予備苗Wの収容されたキャリア13が載置片11上に存在する苗有り区画であれば、両スイッチS1 ,S2 が共に存在検出して苗供給手段Fによる取出し対象の載置区画10sになり、予備苗Wが供給された後の空キャリア13kが載置片11上に存在する苗無し区画であれば、リミットスイッチS1 が存在検出し、かつ、近接スイッチS2 が非存在検出して、機外に搬出する場合の対象載置区画10sになりうる。
【0020】そして、キャリア13も空キャリア13kも無い空区画の場合には両スイッチS1 ,S2 が共に非存在検出し、予備苗Wを供給した後の空キャリア13kの載置区画10sへの戻し操作、又は、機外からのキャリア13補給操作が可能であることを判断できるのであり、両スイッチS1 ,S2 によって載置区画10sの状況検出手段が構成されている。
【0021】図3に示すように、格納枠10Fを構成する前後の主支柱34,35、及び後述する楕円パイプ39は載置片11の前後を支持しており、載置バー33はエンジンボンネット36の上方空間に突出した状態となっている。従って、格納状態では予備苗Wの前部はエンジンボンネット36後部の上方に位置しており、この前後ラップ配置によって機体前後寸法のコンパクト化に寄与している。
【0022】さらに、苗格納部kの構造を述べると、図3、図7、図10に示すように、左右一対の前後主支柱34,35を、上横メンバ37,37と下横メンバ38,38の左右両端にボルト止めするとともに、前後の楕円パイプ39,39の左右に載置片11,11を固着して成る中間フレーム40を上横メンバ37,37と下横メンバ38,38にボルト止めするユニット式に構成されている。このユニット構造により、例えば8条用の苗格納部kを使用する場合には、上横メンバ37,37と下横メンバ38,38を8条用の長いものに代えるとともに、2個の中間フレーム40を加えることで構成できるのであり、予備苗Wの条数変更に対応し易い利点がある。
【0023】苗供給手段Fは、格納部kに対して左右移動自在な移動基部Aと、この移動基部Aに対して上下移動自在な支持基部Bと、この支持基部Bに対して前後移動自在な取出し部Cとを備えた3次元ロボット構造に構成されており、載置区画10sにあるキャリア13を取出してその中の予備苗Wを苗載台5に供給するとともに、空になったキャリア13kを元の載置区画10sに戻す一連の動作を行うものであり、次に詳述する。
【0024】図3〜図8に示すように、移動基部Aは、上下のメンバ37,38各々に取付けられた上下のレール部16a,16bに沿って左右移動自在な枠フレーム17から成り、その左右の支柱部分に支持基部Bを上下移動自在とするための縦レール部17a,17aが形成されている。枠フレーム17の上枠部分に支承されたピニオン19と、前記上レール部16aに装着された左右に長いラック41とが咬合し、かつ、ピニオン19駆動用の第1モータM1 を備えることで、移動基部Aを格納部kに対して左右移動自在に構成してある。
【0025】支持基部Bは、縦レール部17a,17aに沿って上下移動自在な支持部材18から成り、左側の縦レール部17aの横に装備されたネジ軸21に螺合するコマ部材20を支持部材18に取付けてあり、上部の第2モータM2 の駆動によって移動基部Aに対して上下移動させる構造である。
【0026】取出し部Cは、支持部材18に対して前後移動自在な基体23と、キャリア13を載置可能な受け部24とを備えるとともに、受け部24を左右軸心回りで傾動昇降可能なダンプ機構25を備えて構成されている。基体23は、エアーシリンダ26を備えた下移動部23Aと、受け部24を備えた上移動部23Bとで構成され、下移動部23Aは、その左右のレール部23a,23aによって支持部材18に対して前後摺動自在であるとともに、下面に装備されたラック23rと支持部材18に軸支された第3モータM3 駆動されるピニオン28とを咬合させてある。
【0027】上移動部23Bは、その下面にエアーシリンダ26のピストンロッド26a先端、及び転がり移動用のローラ29が取付けられるとともに、上面に受け部24とダンプ機構25を備えている。ダンプ機構25は、受け部24を支承する横軸30と伸縮シリンダ31とで構成され、伸縮シリンダ31を伸長動すれば受け部24がダンプ上昇し、短縮動すれば受け部24がダンプ下降する。又、受け部24には、キャリア内枠13b突上げ用のミニシリンダ32を取付けてある。つまり、取出し部Cはラック・ピニオン駆動用の第3モータM3 とエアーシリンダ26とによる2段伸縮構造によって所定距離の前後移動が行えるようにされている。
【0028】次に、苗供給手段Fの作用を説明する。先ず、図3に示す状態から、第3モータM3 とエアーシリンダ26とを駆動して、図4に示すように上移動部23Bを載置区画10sのキャリア13の少し下方の位置に進入させ、それから第2モータM2 を駆動して支持基部Bを、すなわち受け部24を若干持ち上げ、キャリア13を受け部24に載せ替える(受け部24の幅は、左右の載置片11,11間の幅よりも少し狭くしてあるとともに、リミットスイッチS1 との干渉をさける切欠きが形成されている)。
【0029】次いで、第1及び第2モータM1 ,M2 をエアーシリンダ26、及び第3モータM3 と駆動してキャリア13の載った受け部24を後方移動し、次いで、第1及び第2モータM1 ,M2 を駆使して苗載台5の所定の条に位置させ、それからダンプ機構25を駆動させる。すると、図5に示すように、受け部24が支点Q回りでダンプ上昇してキャリア13が急傾斜で後倒れし、次いで、ミニシリンダ32を伸長作動させればそのピストンロッド32aが内枠13bを押し上げ、予備苗Wが滑落移動して苗載台5に供給されるのである。
【0030】予備苗Wが供給された後の空キャリア13kはダンプ機構25のダンプ下降で水平姿勢に戻されたあと、各3モータM1 ,M2 ,M3 及びエアーシリンダ26を駆動して取出した元の載置区画10sに戻される。すなわち、格納区画10における元の載置区画10sの載置片11,11の上方位置に空キャリア13kを進入させ、それから第2モータM2 を駆動して空キャリア13kを下降移動させて載置回収させるのである。以上、キャリア13の取出し・予備苗供給、及び空キャリア13kの回収の一連の作用を繰替えし行い、全ての予備苗(24枚)が供給されると、機外に用意された予備苗W収容キャリア13と空キャリア13kとを苗供給手段Fを駆使して入換えるのである。このキャリア入換えや予備苗供給作動時に、前述したリミットスイッチS1 と近接スイッチS2 が役に立っているのである。
【0031】ところで、この田植機では植付作業走行中でも予備苗供給を可能とする工夫が施されている。すなわち、図1、図2、図12に示すように、苗供給手段Fと苗載台5との前後軸心Y回りでの相対ローリング姿勢を調節可能な傾動調節手段Gを備え、植付部2の機体1に対する高さ位置を検出する高さ検出手段H、植付部2の機体1に対するローリング角度を検出するローリング検出手段I、苗載台5の機体1に対する横移動方向を検出する移動方向検出手段J、苗載台5の機体1に対する横方向への偏位量を検出する横移動量検出手段K、及び苗載台5の横送り速度を検出する速度検出手段Lを夫々設けてある。そして、植付作業走行中において格納部kの予備苗Wを苗載台5に供給可能となるよう、供給手段Fの駆動操作部22と、傾動調節手段Gの駆動操作部27と、各検出手段H,I,J,K,Lとを連係する制御手段42を備えてある。
【0032】すなわち、昇降リンク機構8の上リンク部材8aの機体側枢支点に備えた第1ポテンショメータ43で高さ検出手段Hが、前後軸心Y回りでローリング可能な苗載台5の裏面に取付けられた水平センサ44でローリング検出手段Iが、苗載台5とその支持枠5Fとに亘って架設された直線式の第2ポテンショメータ45で移動方向検出手段J、横移動量検出手段K、及び速度検出手段Lが夫々構成されている。又、この田植機での苗供給は、植付部2のローリング制御を一時的にキャンセルすることで苗載台5を強制的に水平姿勢にした状態で行うようにしてあり、水平センサ44で傾動調節手段Gが構成され、その駆動操作部27はローリング用油圧シリンダ46の第1制御弁で構成されている。
【0033】苗供給手段Fの駆動操作部22とは、前述した第1〜第3モータM1 ,M2 ,M3 及びエアーシリンダ26の第2制御弁47で構成されており、第1制御弁27と第1,第2ポテンショメータ43,45、及び水平センサ44が制御手段42に接続されて自動供給制御回路Zが構成されている。又、枕地での旋回といった植付作業が行われていないときには苗供給を中止するために、植付部2が所定高さ以上に上昇されていることを検出する機能が、第1ポテンショメータ43を利用することでこの回路Zに備えてある。又、前述したリミットスイッチS1 と近接スイッチS2 も制御手段42に接続されている。
【0034】従って、植付作業走行中であっても、苗載台5のいずれかの条の苗補給時期になると、植付部2が対機体1水平姿勢に戻されるとともに、苗供給手段Fが作動してその苗補給の必要な条の上端で直前の位置に受け部24が配置され、かつ、苗載台5の横移動及び上下移動に同調して苗供給手段Fも駆動された状態で受け部24がダンプ上昇され、予備苗Wを苗載台5に滑落供給することができるのである。
【0035】〔別実施例〕支持基部Bを前後に分割し、取出し部Cを備えた支持基部後部を上下移動自在な支持基部前部に対して駆動ローリングできるように構成し、被ローリング制御中の苗載台5に合わせてこの支持基部Bを傾動駆動することで傾動調節手段Gを構成しても良い。この場合では、例えば、支持基部Bの傾動用モータが傾動調節手段Gの駆動操作部27に相当する。又、植付速度を検出する手段を備えて、所定範囲の植付速度が現出されている正常な植付状態のとき以外では苗供給を中止する機能を上記自動供給制御回路Zに持たせるようにしても良い。
【0036】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013