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 -> 株式会社クボタ

発明の名称 田植機の苗植付装置に対する姿勢制御装置
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8−70640
公開日 平成8年(1996)3月19日
出願番号 特願平6−216060
出願日 平成6年(1994)9月9日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修
発明者 奥田 浩史
要約 目的
昇降制御における感度を、ローリング制御用ローリングセンサの検出値に基づいて、補正するようにする。

構成
溝跡センサT,Tによる検出結果の平均値に基づいて、或いは、昇降感度設定器36による設定値によって、制御感度を設定するとともに、ローリング制御用ローリングセンサ31の検出頻度に応じて、制御感度を調節するようにしてある。
特許請求の範囲
【請求項1】 走行機体に駆動ローリングかつ駆動昇降自在に苗植付装置(A)を連結すると共に、苗植付装置(A)の水平基準面に対するローリング量を検出する傾斜検出手段(31)を備え、前記苗植付装置(A)に対して接地圧の変動に基づいて昇降作動する昇降検出手段(17C)を設け、この昇降検出手段(17C)の検出結果に基づいて昇降検出手段(17C)の苗植付装置(A)に対する高さを一定に維持するように苗植付装置(A)を昇降させる昇降制御手段を有している田植機の苗植付装置に対する姿勢制御装置であって、前記傾斜検出手段(31)による検出結果の変化度合いが大なる場合は、前記昇降制御手段の制御感度を鈍感状態に切り換えるとともに、前記変化度合いが小なる場合は、前記昇降制御手段の制御感度を敏感状態に切り換える感度調整手段を設けている田植機の苗植付装置に対する姿勢制御装置。
【請求項2】 走行機体に駆動ローリング自在に苗植付装置(A)を連結すると共に、この苗植付装置(A)の左右側部に配置された左右整地フロート(17S),(17S)夫々の圃場への沈み込み深さを整地フロート(17S)の溝跡の深さに基づいて計測する左右の溝跡センサ(T),(T)、及び、苗植付装置(A)の水平基準面に対するローリング量を検出する傾斜検出手段(31)を備え、前記苗植付装置(A)に対して接地圧の変動に基づいて昇降作動する昇降検出手段(17C)を設け、この昇降検出手段(17S)の検出結果に基づいて昇降検出手段(17C)の苗植付装置(A)に対する高さを一定に維持するように苗植付装置(A)を昇降させる昇降制御を行うとともに、前記左右の溝跡センサ(T),(T)の計測結果における平均値が大きくなる程、昇降制御の制御感度を敏感側にする制御手段を備えてある田植機の苗植付装置に対する姿勢制御装置であって、前記左右の溝跡センサ(T),(T)の計測結果に基づく制御値が、前記傾斜検出手段(31)の検出結果と食い違いを生ずる場合においては、前記傾斜検出手段(31)の検出結果に基づいて前記制御値を評価し、評価結果によってローリング作動を抑える場合においては、前記昇降制御手段の制御感度を鈍感状態に切り換えるとともに、評価結果によってローリング作動が必要である場合においては、前記昇降制御手段の制御感度を敏感状態に修正する感度調整手段を前記制御手段に設けてある田植機の苗植付装置に対する姿勢制御装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、走行機体に駆動ローリングかつ駆動昇降自在に苗植付装置を連結すると共に、苗植付装置の水平基準面に対するローリング量を検出する傾斜検出手段を備え、前記苗植付装置に対して接地圧の変動に基づいて昇降作動する昇降検出手段を設け、この昇降検出手段の検出結果に基づいて昇降検出手段の苗植付装置に対する高さを一定に維持するように苗植付装置を昇降させる昇降制御手段を有している田植機の苗植付装置に対する姿勢制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】苗植付装置を昇降制御する場合に、ハンチングを防止しながら適切な昇降制御を行うべく、制御感度を設定する昇降感度設定器を設けているものがある。つまり、苗植付装置に対する昇降検出手段としてのセンタフロートの前端部に、その前端部の接地圧に基ずく上下揺動量を検出するセンサを設け、このセンサの検出結果基ずき苗植付装置に対する高さを一定に維持するように苗植付装置を昇降させる昇降制御手段を設けているが、昇降感度設定器による設定値を変更し、この変更設定値と前記センサの検出値とが一致するように、センタフロートの基準姿勢と接地付勢する付勢手段の付勢力とを変更することによって制御感度を変更するようにしてあった。因みに、制御感度は硬い圃場においては鈍感に軟らかい圃場においては敏感にするのが基準である(例えば、特開平6‐105606号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構成の場合には、制御感度の調節は作業者が圃面の状態を目視してその感覚で判断し制御感度を設定するのであるから、必ずしも最適な制御感度が設定されているとはいえず、更に、精度の高い設定が望まれていた。本発明の目的は、昇降制御感度の精度の高い設定を行いうる田植機の苗植付装置に対する姿勢制御装置を提供する点にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本第1発明による特徴構成は、前記傾斜検出手段による検出結果の変化度合いが大なる場合は、前記昇降制御手段の制御感度を鈍感状態に切り換えるとともに、前記変化度合いが小なる場合は、前記昇降制御手段の制御感度を敏感状態に切り換える感度調整手段を設けている点にあり、その作用効果は次の通りである。
【0005】
【作用】つまり、昇降制御における制御感度が鈍感な状態であると、苗植付装置のローリング作動が起こりにくく、反対に、敏感であるとローリング作動も頻繁に行われるという、昇降制御とローリング制御とが密接に連係している点に着目し、傾斜検出手段の変化の度合い(頻繁なローリング作動或いは大きなローリング作動)に応じて制御感度を切換え、感度設定器の設定値を補正する感度調整手段を設けた。
【0006】
【発明の効果】従って、昇降感度設定器による人為設定を自動的に補正でき、より制御感度を圃面の状態にあった適切なものにすることができるようになった。
【0007】〔その他の目的・構成・作用・効果〕請求項2における目的は、対地平行制御を行うものにおいて、車輪跡等の外乱要因を取り除いて、昇降制御の制御感度を従来よりもより適切にできる構成を得ることにあり、その為になされた構成は、走行機体に駆動ローリング自在に苗植付装置を連結すると共に、この苗植付装置の左右側部に配置された左右整地フロート夫々の圃場への沈み込み深さを整地フロートの溝跡の深さに基づいて計測する左右の溝跡センサ、及び、苗植付装置の水平基準面に対するローリング量を検出する傾斜検出手段を備え、前記苗植付装置に対して接地圧の変動に基づいて昇降作動する昇降検出手段を設け、この昇降検出手段の検出結果に基づいて昇降検出手段の苗植付装置に対する高さを一定に維持するように苗植付装置を昇降させる昇降制御を行うとともに、前記左右の溝跡センサの計測結果における平均値が大きくなる程、昇降制御の制御感度を敏感側にする制御手段を備えてあるものにおいて、前記左右の溝跡センサの計測結果に基づく制御値が、前記傾斜検出手段の検出結果と食い違いを生ずる場合においては、前記傾斜検出手段の検出結果に基づいて前記制御値を評価し、評価結果によってローリング作動を抑える場合においては、前記昇降制御手段の制御感度を鈍感状態に切り換えるとともに、評価結果によってローリング作動が必要である場合においては、前記昇降制御手段の制御感度を敏感状態に修正する感度調整手段を前記制御手段に設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。つまり、溝跡センサの計測結果のみによって、制御感度の設定を行っていく場合には次のような不都合な場合がある。それは、車輪跡が残っている場合に溝跡センサがその車輪跡を検出した場合には、通常の検出値より深くて変動の激しい値を検出するところから、左右溝跡センサの計測結果における平均値は大きなものになる。そうすると、昇降制御手段の制御感度を更に敏感にするような制御形態となる。ところが、溝跡センサは接地フロートの後方に位置するので、車輪跡を検出するということは、整地フロートの押さえが弱いことを示し、その時点における制御感度は敏感であると判断でき、溝跡センサの検出結果と相反する制御形態となる。そこで、このような特殊な状態も起こり得ることを加味して、制御感度が敏感な圃場においては、ローリング作動も頻度が高く、反対に、制御感度が鈍感な圃場においては、ローリング作動も稀になる、という相関関係にある点に着目して、ローリング作動を検出する傾斜検出手段の検出結果に基づいて、溝跡センサによる計測結果を補完するようにした。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1に示すように、ステアリング操作される駆動型の前車輪1、及び、駆動型の後車輪2を備えた走行機体3の前部にエンジン4、及び、このエンジン4からの動力を無段階に変速するベルトテンション式の無段変速装置5を搭載すると共に、この走行機体3の中央部に運転座席6を配置し、該走行機体3の後端部に対しリフトシリンダ7で駆動昇降するリンク機構8を介して苗植付装置Aを前後姿勢の軸芯X周りでローリング自在に連結して乗用型の田植機を構成する。
【0009】前記運転座席6の右側部に苗植付装置Aの昇降制御と、クラッチ機構としての植付クラッチ(図示せず)の入切り操作とを行う昇降レバー9を備え、運転座席6の左側部に前記無段変速装置5を操作する変速レバー10を備え、更に、運転座席6の左側のフェンダー上面には制御ボックス11を備えている。
【0010】苗植付装置Aはマット状苗Wを載置する苗載せ台12、走行機体3から動力が伝えられる伝動ケース13、この伝動ケース13からチェーンケース14を介して伝えられる動力で回転するロータリケース15、このロータリケース15に一対ずつ備えられた植付アーム16、3つの整地フロート17夫々を備えて6条植え用に構成され、作業時には苗載せ台12に載置されたマット状苗Wの下端から苗を植付アーム16が1株ずつ切出して圃場面に植え付ける。
【0011】図2、図3及び図4に示すように3つの整地フロート17が配置され、これらのうち左右の整地フロート17S,17Sの左右方向での中央部で圃場面Sに形成される溝跡Gの底部に接触する第1接地部18、及び、整地フロート17Sで整地されない圃場面Sに接触する第2接地部19を横向きの軸芯Y周りで揺動自在に備え、更に、第1接地部18、第2接地部19夫々とプッシュプルワイヤ20を介して連係して溝跡Gの深さを計測するよう操作されるポテンショメータ型の溝跡センサTを備えている。
【0012】尚、溝跡センサTは、苗植付装置Aのフレーム45に対してベアリング46を介して回動自在に支持されたパイプ材47に対して内嵌保持されると共に、このパイプ材47、溝跡センサTの操作軸Ta夫々を回動操作するよう夫々のプッシュプルワイヤ20,20と連係することで第1接地部18、第2接地部19のレベル差、即ち、溝跡Gの深さを計測できるよう構成されている。
【0013】図5に示すように、3つの整地フロート17のうち左右の中央位置の整地フロート(以下センタフロート17Cと称する)をチェーンケース14の下部から後方に延設したアーム21の後端部に対して横向きの支軸22周りで揺動自在に連結し、又、前部を屈伸型のリンク23を介して苗植付装置Aの下部に連結することにより、その前部を昇降自在に構成すると共に、この前部位置と連結するロッド24と、ポテンショメータ型のフロートセンサ25の操作アーム26とを連結し、更に、操作アーム26に対しセンタフロート17Cに下方に向かう付勢力を作用させるバネ27を設けることでセンタフロート17Cの前部位置の昇降量を計測するよう構成してある。そして、このフロートセンサ25の検出値を維持するように(苗植付装置Aとセンタフロート17Cの前部との間隔を一定となるように)苗植付装置Aを昇降させて、昇降制御手段を構成している。
【0014】図6に示すように、リンク機構8の後端の縦フレーム8Aの上端に複動型のローリングシリンダ28を水平姿勢で備え、このシリンダ28から左右に突出するピストンロッド28Aの端部と苗植付装置Aの縦向きフレーム29との間に水平姿勢でローリングバネ30を介装し、又、苗植付装置Aには左右方向への傾斜量を計測するよう重錘の揺動量を計測する等の構成の傾斜検出手段としてのローリングセンサ31を備えている。
【0015】前記制御ボックス11の上面には、図7に示すように、絶対ローリング制御を行う「絶対」位置、対地ローリング制御行う「対地」、ローリング制御を解除する「OFF」位置の夫々に切換え自在な選択スイッチ32と、ローリング制御モードの自動切換えを許容する切換えスイッチ33と、絶対ローリング制御時に苗植付装置Aのローリング角を設定するローリング角度設定器34と、強制的にローリング作動させる手動ローリングスイッチ35と、苗植付装置Aの昇降制御時の制御感度を人為的に設定する昇降感度設定器36と、前記ローリングセンサ31の異常、及び、溝跡センサTの異常夫々を報知する警報ランプ37,38とを備えている。
【0016】又、苗植付装置Aの昇降制御時には、制御目標として前記フロートセンサ25で計測される値を変更することによって制御感度が変更されるように構成されている。つまり、操作アーム26に作用するバネ27を圧縮する方向に制御目標を変更すると、このバネ27の付勢力によってセンタフロート17C前部の上下方向の動揺が抑制されるとともに、センターフロート17Cの制御基準(中立)姿勢が接地圧を受けにくい前上り側となり、その結果、制御感度が低下し、バネ27を弛緩させる方向に制御目標を変更するとセンタフロート17C前部の上下方向への動揺が容易となるとともに、センターフロート17Cの制御基準(中立)姿勢が接地圧を受けやすい前下り側となり、その結果、制御感度が上昇するものとなる。
【0017】図8に示すように、制御手段としてマイクロプロセッサを有した制御装置39に対して前記選択スイッチ32、切換えスイッチ33、ローリング角設定器34、手動ローリングスイッチ35、昇降感度設定器36、左右の溝跡センサT,T、フロートセンサ25夫々から信号が入力する系を形成すると共に、前記リフトシリンダ7を制御する電磁弁40、前記ローリングシリンダ28を制御する電磁弁41、前記一対の警報ランプ37,38夫々に対する出力系を形成してある。
【0018】〔請求項1に対応する実施例〕以上のような構成を基本構成として、請求項1に対応する実施例について説明する。図9に示すように、先ず昇降制御及びローリング制御を行う(#1〜#2)。ここに、ローリング制御を行う形態としては、対地平行制御の場合は溝跡センサTの検出結果が同一になるように制御を行い、絶対水平制御の場合はローリングセンサ31の検出結果とローリング角設定器34の設定値とを一致させるように制御を行う。又、昇降制御を行う形態としては、苗植付装置Aとセンタフロート17C前部との間隔が一定となるようにつまりフロートセンサ25の検出値が一定となるように制御を行い、制御感度を昇降感度設定器36で設定する。次に、昇降感度の補正を行うに当たり、ローリングセンサ31からの検出結果を取り込む(#3)。この検出結果に基づいて#4で示すような演算を行うことによって、ローリングセンサ31からの検出結果の変化度合いを見てみる。ここに、変化度合いとは、ローリングセンサ31の検出結果が頻繁に変化する状態であるか、又は、その1回のローリング作動が大きいか否かの状態であるかを見ることをいう。これはなにを意味するかというと、圃面が軟らかいとローリング作動がし易く、圃面が硬いとローリング作動がしにくいという関係に基ずくものであり、これにより、基準値α1 とα2 とを設定し、ローリングセンサ31の検出結果を評価して、昇降感度設定器36の感度設定に拘わらず昇降感度を変更する(#5〜#7)。 上記した制御フローには記載はしていないが、ローリングセンサ31の検出値において一回目の検出値において前記した基準値α2 を越えるような値を検出した場合においては、データが正常なものではないと考えられるので、このデータは採用しない。以上のような制御形態を感度調整手段という。
【0019】〔請求項2に対応する実施例〕次に、請求項2に対応する実施例について説明する。図9に示すように、先ず昇降制御及びローリング制御を行う(#1〜#2)。ここに、ローリング制御を行う形態としては、対地平行制御の場合は溝跡センサTの検出結果が同一になるように制御を行い、絶対水平制御の場合はローリングセンサ31の検出結果とローリング角設定器34の設定値とを一致させるように制御を行う。又、昇降制御を行う形態としては、苗植付装置Aとセンタフロート17C前部との間隔を一定となるようにつまりフロートセンサ25の検出値を一定となるように制御を行い、制御感度は次のように設定される。つまり、この制御感度は、前記溝跡センサTによって計測される溝跡Gが深いほど圃場が軟質であるので、この溝跡センサTの計測結果により自動的に制御感度が変更されるよう制御動作が設定され、更に、溝跡センサTが故障した際には、前記昇降制御感度設定器36に設定された制御感度で昇降制御を行うよう制御動作が設定されている(制御動作は詳述せず)。上記のように、昇降感度を設定するに溝跡センサT,Tからの検出結果に基づいて行うので、この溝跡センサT,Tが車輪跡等に入り込んだ場合には、圃場の硬軟状態と異なる制御をすることがあるので、ローリングセンサ31の値に基づいて補正を加えることにする。ここにその補正の態様としては、制御フローとしては示していないが、ローリングセンサ31の検出結果に基づく結論と、溝跡センサ31に基ずく結論とに食い違いが出た場合においては、ローリングセンサ31の検出結果を優先して採用し、制御感度を適性に設定するようにする。以上のような制御形態を感度調整手段という。
【0020】〔別実施例〕上記実施例においては、昇降感度を補正するにローリングセンサ31の検出結果を使用しているが、検出結果の処理方法としては、検出頻度だけを見て制御を行うことも可能である。
【0021】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