JP4638998B2

JP4638998B2 - 移植機

Info

Publication number: JP4638998B2
Application number: JP2001146532A
Authority: JP
Inventors: 八郎中村; 雅彦松川; 智恵遠藤
Original assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2021-05-16
Also published as: JP2002335720A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移植機に関し、詳しくは移植作業時の枕地旋回に際し、旋回後の苗の移植開始位置を調整可能とした移植機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用田植機等の移植機により苗を移植する場合で、圃場を往復走行しながら移植作業を行う時には、枕地に至る直前に植付部を上昇させてから機体を旋回すると共に、旋回終了後に植付部を下降させて、所定のタイミングで植付クラッチを入れるようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来、植付部の昇降操作及び植付クラッチの入切操作は、オペレータによる植付レバー操作により行われると共に、これらの操作は、往復走行時の各行程の終端から始端までの旋回操作時の非常に慌ただしい状況で行われるため、操作のタイミングがずれやすく、併せて苗の植付開始位置及び植付終了位置のバラツキが生じるおそれがあった。
【０００４】
また、このような操作を自動的に行う場合でも、機体の旋回終了後に自動的に植付部を下降させて植付部クラッチを入れる際、従来は、エンジン回転数の変化や周囲温度の変化により、植付部の下降スピードが区々となる等、使用環境による油圧の作動状況の変化により、植付部の下降速度が異なり、植付部の着地位置が所望の位置に合致しない場合があるという課題があった。
【０００５】
本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、枕地旋回後の移植開始位置を略々一定に合わせることができる移植機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、走行機体（１６）に昇降自在に支持された作業部（２８）を有し、該作業部（２８）の上昇状態にて作業クラッチを切操作すると共に、該作業部（２８）の下降状態にて作業クラッチを入操作して移植作業を行う移植機（１０）において、
左右車輪（１４）の回転数を検出する回転数検出手段（４２ａ，４２ｂ）と、前記作業部（２８）の昇降状態を検出する昇降状態検出手段（４４）と、前記回転数検出手段及び前記昇降状態検出手段（４４）からの信号に基づき前記作業部（２８）の昇降制御と前記作業クラッチの入切制御を行う制御手段（４０）と、を有し、
前記走行機体の枕地旋回に際し、前記作業部（２８）の上昇状態で前記回転数検出手段（４２ａ，４２ｂ）により、機体の旋回角度が所定値（Ｎ１）を超えたことを検出した場合に、前記制御手段（４０）は前記作業部（２８）の下降信号を出力すると共に、
前記昇降状態検出手段（４４）が前記作業部の下降状態を検出し、かつ前記回転数検出手段（４２ａ，４２ｂ）により機体の旋回角度が設定範囲（Ｎ１）になってからの機体の所定走行距離（Ｎ２）を検出したことに基づき、前記制御手段（４０）は前記作業クラッチの入り信号を出力する、ことを特徴とする。
【０００７】
例えば図４を参照して、前記回転数検出手段（４２ａ，４２ｂ）により前記左右車輪の回転数の信号周期（Ｔ）を比較することに基づき、左右の旋回方向を判断し（Ｓ１５）、
旋回方向外側となる車輪の回転数のカウント値が第１の所定値（Ｎ１＋ｎ）を超えることに基づき、前記機体の旋回角度が所定値を超えたと判断し（Ｓ２０）、
前記左右車輪の信号周期（Ｔ）の差が所定値より小さいことに基づき、前記機体の旋回角度が設定範囲になったことを判断し（Ｓ２１）、
該設定範囲になった後の前記車輪の回転数のカウント値が第２の所定値（Ｎ２＋ｎ）となることにより、前記機体の所定走行距離を検出し、
前記第１の所定値は、第１の基準値（Ｎ１）に設定ダイヤルにより設定された補正値（ｎ）を加えることにより設定され、
前記第２の所定値は、第２の基準値（Ｎ２）に前記設定ダイヤルに設定された補正値（ｎ）を加えることにより設定されてなる。
【０００９】
好ましくは、機体の前方の畦を検出する畦検出手段（３６）を有し、該畦検出手段（３６）が畦を検出した場合に、前記制御手段（４０）は前記作業クラッチの切信号を出力すると共に、前記作業部（２８）の上昇信号を出力して機体の旋回制御を開始する、ことを特徴とする。
【００１０】
［作用］
本発明によれば、走行機体（１６）の枕地での旋回に際して、作業部（２８）が上昇された状態で機体が旋回を行い、この旋回時に旋回角度検出手段（４２）によって機体の旋回角度が所定値を超えたことが検出されると、制御手段（４０）は作業部（２８）を下降させる信号を出力する。これと同時に、昇降状態検出手段（４４）が、作業部（２８）が下降状態にあることを検出し、かつ機体の旋回角度が予め設定された範囲になった場合に、制御手段（４０）は前記作業クラッチの入り信号を出力するようにしたので、枕地旋回後の移植開始位置を略々一定に合わせることが可能となる。
【００１１】
なお、上述した括弧内の符号は図面を対照するためのもので、本発明を何ら限定するものではない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１に示すように、移植機としての乗用田植機１０は、前輪１２及び後輪１４により支持された走行機体１６を有しており、該走行機体１６には、その前輪前方のボンネット１８内にエンジン（図示せず）が搭載され、走行機体１６上には、座席シート２０及びステアリングホイール２２を有する運転席２４が配設されている。この座席シート２０の側方には、植付部２８の昇降及び植付クラッチの操作を可能とする手動操作レバー３０が設けられている。この手動操作レバー３０は、レバーガイドに沿って「上げ」、「固定」、「下げ」、「植付」の各位置に操作可能とされている。
【００１４】
また、走行機体１６の後方には、昇降リンク機構２６を介して植付部２８が昇降自在に支持されていて、該植付部２８には、多数のプランタ３２とフロート３３、及びマット苗を載置し得る苗載せ台３４が設けられていて、前記プランタ３２は、植付クラッチ（図示せず）が入操作されることで駆動される。走行機体１６には、昇降リンク機構２６との間に油圧シリンダ（図示せず）が配設されていて、前記手動操作レバー３０の操作に基づき、座席シート２０の下部のリヤカバー３８内に配置された制御部４０を介して油圧コントロールバルブ（図示せず）が制御され、更に油圧シリンダが伸縮制御されて植付部２８が昇降作動する。
【００１５】
走行機体１６の前方には、畦を検出する畦検出センサ３６が設けられ、また、座席シート２０の下部のリヤカバー３８内には、前記制御部４０と、機体の旋回角度を直接的に検出するジャイロセンサ（旋回角度検出センサ）４２ａが配置されている。なお、この旋回角度を検出するセンサとして、例えば左右の後輪１４に取付けられて該後輪１４の回転数を検出する回転センサ４２ｂ，４２ｂを用いても良い。更に、座席シート２０の後方下部には、植付部２８の昇降状態を検出する昇降状態検出センサ（リフタ角ポテンショメータ）４４が設けられている。
【００１６】
図２は、本実施の形態における制御ブロック図である。
【００１７】
前記手動操作レバー３０の操作位置は、レバー位置検出ポテンショメータ４６により検出され、この検出値に応じて制御部４０を介しカム回動モータ４８が回動し、このカム回動モータ４８を介して図示しない平板カムが駆動され、この平板カムの回動量は、カム位置ポテンショメータ５０により検出され、この平板カムの回動により、油圧コントロールバルブが回動し、これにより油圧シリンダが伸縮されて植付部２８が昇降制御される。また、昇降リンク機構２６のリンク基部には、該昇降リンク機構２６のリフタ角を検出するリフタ角ポテンショメータ４４が設けられている。
【００１８】
なお、植付部２８の上昇に伴い昇降リンク機構２６が所定量上方向に回動すると、カム回動モータ４８が強制的に回動されて平板カムが自動的に固定位置に復帰される。また、運転席パネルには、植付スイッチ（図示せず）が設けられていて、この植付スイッチをオン作動状態にすると、植付モニタ５２が作動状態になると共に、苗載せ台３４に供給苗がなくなった場合等に異常を検出して警報ブザー５４が作動するようになっている。更に、運転操作部には、往復移植行程の一行程終了時にオペレータが操作することで、図示しない植付クラッチが切操作されると共に、昇降リンク機構２６が作動して、次行程のための旋回に移行する終了スイッチ５６と、植付部２８の下降と植付クラッチ入りのタイミングを設定可能な設定ダイヤル５８等が設けられている。
【００１９】
本実施の形態では、走行機体１６の枕地旋回に際し、作業部２８の上昇状態で旋回角度検出手段４２が、機体の旋回角度が所定値を超えたことを検出した場合に、制御手段４０は作業部２８の下降信号を出力すると共に、昇降状態検出手段４４が作業部２８の下降状態を検出し、かつ機体の旋回角度が設定範囲になった場合に、制御手段４０は作業クラッチの入り信号を出力するようにしたものである。
【００２０】
ここでは、走行機体１６を自動的に走行制御する場合について説明する。また、旋回角度検出センサ４２としては、ジャイロにより走行機体１６の旋回角度を直接的に検出するものでも良いし、更に、左右の後輪１４，１４の回転数を検出する回転センサ４２ｂ，４２ｂにより、各回転センサ４２ｂ，４２ｂからの信号周期を測定して、走行機体１６の旋回角度を検出するものでも良いが、ここでは後者を用いた場合について説明する。
【００２１】
すなわち、図１及び図２において、走行機体１６が畦に接近して、畦検出センサ３６がこれを検出すると、制御部４０を介して昇降リンク機構２６が作動し、植付部２８を上昇させて植付クラッチを切操作すると共に、機体の旋回制御に移行する。前記制御部４０では、回転センサ４２ｂ等からの信号を取込んでいて、枕地での旋回の際、左右の後輪１４の回転信号の発生周期に差が生じた時点を機体の旋回開始時期と判断する。
【００２２】
そして、この旋回動作の際、左右の後輪１４のうち、回転速度の速い方の車輪（旋回外側の車輪）の回転信号数をカウントし、このカウント値が所定値（Ｎ１）に達した時点で、機体が略々１８０度旋回したと判断し、植付部２８の下降を開始する。更に、旋回後の回転信号数のカウント値が所定値（Ｎ２）に達したら、該植付部２８が着地したか否かを判断し、着地していれば植付クラッチを入操作する。このとき、植付部２８の下降のタイミングと植付クラッチ入のタイミングは、後輪１４の回転信号のカウント値を補正することによって調整することができ、この補正値（ｎ）はダイヤル操作によって同量づつ補正することができる。
【００２３】
この実施の形態によれば、植付部２８の下降タイミングを任意の操作によって変更することができるので、使用条件の違い等により植付部２８の着地位置が所望の位置と合わない場合にも、適正な位置に合わせることができる。
【００２４】
図３は、本実施の形態における移植作業の手順を示す図である。
【００２５】
すなわち、乗用田植機１０は、圃場内を往復走行して植付を行うもので、まず圃場の一端側から一方向に直線走行して植付を行い、走行先端側の枕地で旋回して他方向に直線走行して植付を行い、走行先端側の枕地で旋回して再び一方向に直線走行して植付を行う。
【００２６】
枕地での旋回では、旋回外側の後輪１４の回転数をカウントし、そのカウント値が所定値Ｎ１になったら、更にカウント値がＮ２になるまで前進走行し、この時点で植付クラッチを入りとする。
【００２７】
図４及び図５は、本実施の形態における制御フローチャートを示す。
【００２８】
Ｓ１１で、左右の車輪（例えば後輪１４）の回転数を検出すると共に、Ｓ１２で基準値Ｎ１，Ｎ２をセットし、更に、Ｓ１３で設定ダイヤル５８にて設定した値から補正値ｎを算出してＳ１４に進む。
【００２９】
このＳ１４では、植付部２８が上昇位置にあるか否かを判断し、植付部２８が上昇位置になければＳ２０に進み、上昇位置にあれば、Ｓ１５において左右の車輪の回転信号周期を比較する。そして、右側の車輪の信号周期が左側の車輪の信号周期よりも長い場合（右旋回）は、Ｓ１６に進み、ここで左右の回転信号周期の差を比較し、その差が所定値Ｔよりも大きければ、Ｓ１７にて左側の車輪の信号周期をカウントしてＳ２０に進み、また、左右の回転信号周期の差が所定値Ｔよりも小さければＳ２０に進む。
【００３０】
また、Ｓ１５において、右側の車輪の信号周期が左側の車輪の信号周期よりも短い場合（左旋回）は、Ｓ１８に進み、ここで左右の回転信号周期の差を比較し、その差が所定値Ｔよりも大きければ、Ｓ１９にて右側の車輪の信号周期をカウントしてＳ２０に進み、また、左右の回転信号周期の差が所定値Ｔよりも小さければＳ２０に進む。
【００３１】
Ｓ２０では、左又は右の回転信号のカウント値と、基準値Ｎ１に補正値ｎを加えた値とを比較し、左又は右の回転信号のカウント値がＮ１＋ｎよりも小さければ、最初のステップに戻り、左又は右の回転信号のカウント値がＮ１＋ｎよりも大きければ、Ｓ２１に進み、ここで左右の回転信号周期の差を比較する。そして、左右の回転信号周期の差が所定値Ｔよりも大きければ、最初のステップに戻り、小さければＳ２２で植付部を下降し、次いでＳ２３で旋回後の左右の回転信号をカウントし、Ｓ２４に進む。
【００３２】
このＳ２４では、旋回後の左右の回転信号のカウント値が基準値Ｎ２に補正値ｎを加えた値（Ｎ２＋ｎ）と比較し、該旋回後の左右の回転信号のカウント値がＮ２＋ｎよりも小さければ、最初のステップに戻り、旋回後の左右の回転信号のカウント値がＮ２＋ｎよりも大きければ、Ｓ２５において植付部が着地したか否かを判断する。そして、植付部が着地していなければ、最初のステップに戻り、着地していれば、Ｓ２６において植付クラッチを入れ、更に、Ｓ２７にて左右の回転信号、及び旋回後の左右の回転信号のカウント値をクリアして、最初のステップに戻る。
【００３３】
図５は、上述の基準値Ｎ１，Ｎ２のセットに関する制御フローチャートを示す図である。
【００３４】
すなわち、Ｓ３０で、基準値Ｎ１，Ｎ２が０か否かを判断し、ＮｏならＳ３２に進み、Ｙｅｓなら、Ｓ３１においてＮ１をａとし、かつＮ２をｂとしてＳ３２に進む。このＳ３２では、ユーザが基準値のセットを選択したか否かを判断し、Ｎｏなら最初のステップに戻り、ＹｅｓならＳ３３で、基準値Ｎ１を、旋回時の旋回外側の車輪の回転信号のカウント値とし、更に、Ｓ３４において、基準値Ｎ２を、旋回終了後のクラッチ入り操作までの回転信号のカウント値として最初に戻る。
【００３５】
図６は、本実施の形態のタイムチャートを示す図である。
【００３６】
すなわち、回転センサ４２ｂ，４２ｂにより左右の後輪１４の回転信号Ｓ−１，Ｓ−２を検出し、枕地での旋回に際し、昇降リンク機構２６を作動させて植付部２８を上昇させた状態で、回転速度に差が生じた時点（Ａ点）を機体の旋回開始時期と判断し、回転速度の速い方（発生周期が短い方）の車輪（右側の後輪１４）の前進距離が所定の距離に達した後（回転信号のカウント値が所定値Ｎ個に達した後）、昇降リンク機構２６を介して植付部２８を自動的に下降させ、植付部２８が着地しかつ左右の後輪１４，１４の回転が再び略々同じ速度となった時点で、植付クラッチを入りとしている。
【００３７】
なお、参考例として、例えば機体のヨー方向の角速度を検出する角速度検出センサ（図示せず）を設け、植付部２８が上昇状態にあり、機体旋回時の角速度の時間積分値が所定の値を超えた時点で、植付部２８の下降信号を出力して該植付部２８の着地を検出し、かつ機体の検出角速度の時間積分値が設定された範囲になった時点で、植付クラッチ入りとしても良い。
【００３８】
例えば、最初の行程は手動操作レバー３０を操作して機体の走行と共に植付けを行い、その行程終了時に前記終了スイッチ５６（図２参照）を操作すると、植付クラッチが切操作されると共に、植付部２８が上昇作動され、ここでオペレータは次行程のための旋回操作に移行する。そして、終了スイッチ５６の操作時点での、角速度検出センサ（図示せず）の出力積分値を基準とし、機体旋回中のその積分値との差が所定の値を超えた時点で植付部２８の下降信号を出力し、植付部２８の着地が検出され、かつ更にある範囲・基準に対して機体の旋回角度が±１８０°になった時点で、植付クラッチ入りとする。
【００３９】
この実施の形態によれば、機体の旋回角度により植付部２８の下降とクラッチ入りのタイミングを決定するようにしたので、植え始めの湾曲やバラツキがなくなり、苗の過不足や欠株による補植え等の課題を解消することができる。また、植付部２８の下降とクラッチの入り操作が不要となるので、オペレータは旋回操作だけに集中でき、旋回時の慌ただしさから解放される。
【００４０】
図７は、上述した参考例における制御フローチャートを示している。
【００４１】
同図において、Ｓ４０で植付作業が開始されたか否かを判断し、Ｎｏであれば最初に戻り、ＹｅｓならＳ４１で基準値（角速度検出センサの出力積分値）が０か否かを判断する。基準値が０の場合は、Ｓ４２において、終了スイッチのＯＮ，ＯＦＦを判断し、ＯＦＦなら最初に戻り、ＯＮならＳ４３で現在の角速度の積分値を基準値として、Ｓ４４で植付クラッチを切とし、更にＳ４５で植付部２８を上昇させる。
【００４２】
一方、Ｓ４１で、基準値が０でなければ、Ｓ４６に進み、ここで現在の角速度の積分値と基準値との差を比較する。そして、その差がαより小さければ最初に戻り、αより大きければ、Ｓ４７で植付部２８を下降してＳ４８に進み、ここで植付部２８が着地しているか否かを判断する。着地してなければ最初に戻り、着地していれば、Ｓ４９に移行して、現在の角速度の積分値と基準±１８０°の値との差を比較する。そして、その差が≧βなら最初に戻り、その差がβより小さければ、Ｓ５０で植付クラッチを入りとし、更にＳ５１で基準値を０とする。
【００４３】
更に、参考例として、機体の前方で畦を検出する畦検出センサ３６を設け、植付部２８が上昇状態にあり、機体の旋回角度が所定の値を超えた時点で、植付部２８の下降信号を出力し、この植付部２８の着地を検出し、かつ機体の旋回角度が設定範囲になった時点で植付クラッチ入り信号を出力する。また、畦検出センサ３６が畦を検出した時点で、クラッチを切り、植付部２８の上昇出力を出すようにしても良い。
【００４４】
例えば、最初の行程は手動操作レバー３０を操作して機体の走行と共に植付けを行い、その行程終了時に前記畦検出センサ３６が畦を検出した時点で植付クラッチを切操作すると共に、植付部２８の上昇信号を出力する。ここで、オペレータは次行程のための旋回操作を行う。そして、畦を検出した時点の角速度検出センサの出力積分値を基準とし、機体旋回中のその積分値との差が所定の値を超えた時点で植付部２８の下降出力を出し、植付部２８の着地が検出され、かつ更にある範囲・基準に対して機体の旋回角度が±１８０°になった時点で植付クラッチ入りとする。
【００４５】
図８は、この参考例における制御フローチャートを示している。
【００４６】
同図において、前述した図７と相違するのは、Ｓ４２’において、畦検出センサ３６がＯＮかＯＦＦかを判断している部分のみであり、その他の部分は同一であるので、説明は省略する。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、走行機体が枕地旋回後に移植作業を再開する時に、作業部の下降状態が検出され、かつ機体の旋回角度が設定範囲になった場合に、制御手段は、作業クラッチの入り信号を出力するようにしたので、枕地旋回後の移植開始位置を略々一定に合わせることができる。
【００４８】
また、左右車輪の回転数を検出する回転数検出手段により機体の旋回角度を検出するようにしたので、旋回終了位置を正確に把握することができ、旋回後の移植位置のバラツキをなくすことができる。
【００４９】
更に、作業部の下降状態を検出し、かつ機体の旋回角度が設定範囲になってからの機体の所定走行距離を検出したことに基づき、作業クラッチを入操作するようにしたことで、たとえ使用環境による油圧の作動状況の変化に起因して作業部の下降速度が変動したとしても、作業部による移植開始位置を適正な位置に調整することができる。
【００５０】
請求項３記載の発明によれば、畦検出手段が畦を検出した場合に、制御手段は作業クラッチの切信号と作業部の上昇信号を出力して、作業クラッチを切るタイミングと作業部の上昇タイミングとを決定するようにしたので、枕地手前における移植終り位置のバラツキをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された乗用田植機の側面図である。
【図２】本実施の形態の制御ブロック図である。
【図３】本実施の形態の移植作業の手順を示す図である。
【図４】本実施の形態における制御フローチャートを示す図である。
【図５】本実施の形態における制御フローチャートを示す図である。
【図６】本実施の形態のタイムチャートを示す図である。
【図７】他の参考例における制御フローチャートを示す図である。
【図８】他の参考例における制御フローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１０乗用田植機
１４後輪
１６走行機体
２８植付部
３６畦検出センサ
４０制御部
４２旋回角度検出センサ
４２ａジャイロセンサ
４２ｂ回転センサ
４４昇降状態検出センサ（リフタ角ポテンショメータ）
５６終了スイッチ
５８設定ダイヤル

Claims

走行機体に昇降自在に支持された作業部を有し、該作業部の上昇状態にて作業クラッチを切操作すると共に、該作業部の下降状態にて作業クラッチを入操作して移植作業を行う移植機において、
左右車輪の回転数を検出する回転数検出手段と、前記作業部の昇降状態を検出する昇降状態検出手段と、前記回転数検出手段及び前記昇降状態検出手段からの信号に基づき前記作業部の昇降制御と前記作業クラッチの入切制御を行う制御手段と、を有し、
前記走行機体の枕地旋回に際し、前記作業部の上昇状態で前記回転数検出手段により、機体の旋回角度が所定値を超えたことを検出した場合に、前記制御手段は前記作業部の下降信号を出力すると共に、
前記昇降状態検出手段が前記作業部の下降状態を検出し、かつ前記回転数検出手段により機体の旋回角度が設定範囲になってからの機体の所定走行距離を検出したことに基づき、前記制御手段は前記作業クラッチの入り信号を出力する、
ことを特徴とする移植機。
前記回転数検出手段により前記左右車輪の回転数の信号周期を比較することに基づき、左右の旋回方向を判断し、
旋回方向外側となる車輪の回転数のカウント値が第１の所定値を超えることに基づき、前記機体の旋回角度が所定値を超えたと判断し、
前記左右車輪の信号周期の差が所定値より小さいことに基づき、前記機体の旋回角度が設定範囲になったことを判断し、
該設定範囲になった後の前記車輪の回転数のカウント値が第２の所定値となることにより、前記機体の所定走行距離を検出し、
前記第１の所定値は、第１の基準値に設定ダイヤルにより設定された補正値を加えることにより設定され、
前記第２の所定値は、第２の基準値に前記設定ダイヤルに設定された補正値を加えることにより設定されてなる、
請求項１記載の移植機。
機体の前方の畦を検出する畦検出手段を有し、該畦検出手段が畦を検出した場合に、前記制御手段は前記作業クラッチの切信号を出力すると共に、前記作業部の上昇信号を出力して機体の旋回制御を開始する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の移植機。