JP5851117B2 - 作業機 - Google Patents
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Description
すなわち、機体に作業装置としての苗植付装置が昇降自在に備えられるとともに、作動部の一例としての施肥装置が備えられ、施肥装置の繰出し部に対する伝動の入切を行う施肥クラッチをアクチュエータとしての電動モータによって切り換え操作するように構成され、繰出し部から繰り出された粉粒体としての肥料を流下ホースを通して田面に形成される溝内に案内するように構成されている。そして、畦際での機体の旋回走行の開始に伴って、施肥クラッチを切り操作して繰出し部からの肥料の繰り出しを停止させ、旋回走行が終了すると施肥クラッチを伝動状態に切り換えて繰出し部からの肥料の繰り出しを開始させるように構成されたものがあった(例えば、特許文献1参照。)。
前記作動部が、前記アクチュエータを前記作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過したのちに前記作動状態に切り換わるように構成され、
機体の旋回走行の開始に伴って旋回行程中における機体の位置を検出する機***置検出手段と、
機体の走行速度を検出する車速検出手段とが備えられており、
機体の走行に伴って圃場に苗を植付ける又は種籾を圃場に供給する作業装置が備えられて、前記作業装置が作業を行う作業状態と作業を停止する作業停止状態とに切り換え自在に構成され、
前記作動部が、粉粒体を貯留する粉粒体貯留手段と、前記アクチュエータの作動により前記粉粒体貯留手段から粉粒体を繰り出す繰り出し状態と繰り出しを停止する繰り出し停止状態とに切り換え自在な粉粒体繰り出し手段と、繰り出された粉粒体を圃場に向けて案内する案内手段とを備えており、
機体が旋回走行を開始すると、前記作業装置を前記作業状態から前記作業停止状態に切り換えるとともに、前記粉粒体繰り出し手段を前記繰り出し状態から前記繰り出し停止状態に切り換えるように構成され、且つ、前記機***置検出手段及び前記車速検出手段夫々の検出情報に基づいて、機体が旋回走行を開始したのちに旋回終了位置に至ると予測される時点よりも前記起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機***置に至ると予測されるタイミングを求めて、前記タイミングに至ると、前記粉粒体繰り出し手段を前記繰り出し状態に切り換え、その後、機体が旋回終了位置に至ると予測される時点にて、前記作業装置を前記作業状態に切り換えるように構成された作動部操作手段と、
前記作動部操作手段が前記アクチュエータを作動状態側に切り換える前記タイミングを補正する人為操作式のタイミング補正手段とが備えられている点にある。
況の違いによって変化することが考えられる。
運転者は、上記したような種々の要因で、アクチュエータを作動状態側に切り換えるタイミングが適切なタイミングからずれているような場合には、タイミング補正手段によってそのタイミングを補正することができる。その結果、作業状況の違いにより起動用所要時間が変化することがあっても、機体が旋回終了位置に至ると同時に又は略同時に、作動部を作動状態に切り換えることが可能となる。
前記作動部操作手段が、前記粉粒体繰り出し手段を前記繰り出し状態に切り換えるタイミングと同じ又はそれよりも先行するタイミングで、前記ブロアを作動状態に切り換えるように構成されている点にある。
前記粉粒体貯留手段及び前記粉粒体繰り出し手段が機体側に支持され、
前記流下ホースの上手側端部が前記粉粒体繰り出し手段に接続されるとともに、前記流下ホースの下手側端部が前記作業装置の圃場接地部位に支持され、
機体に対する前記作業装置の対機体高さを検出する対機体高さ検出手段が備えられ、
前記作動部操作手段が、前記機***置検出手段、前記車速検出手段、及び、前記対機体高さ検出手段の検出情報に基づいて、前記タイミングを求めるように構成されている点にある。
乗用型田植機は、図1に示すように、右及び左の前輪1、右及び左の後輪2で支持された機体の後部に、油圧シリンダ4により駆動昇降自在なリンク機構3を介して作業装置としての苗植付装置5を備えるとともに、肥料(粉粒体の一例)を圃場に供給する作動部としての施肥装置21を備えて構成されている。
この乗用型田植機が走行する水田は、一般に下方の硬い耕盤G1の上に泥や水の層が形成されて、泥や水の層の最上面が田面G2となっており、機体における右及び左の前輪1及び右及び左の後輪2は耕盤G1に接地して走行する。
次に、右及び左の前輪1への伝動構造について説明する。
図2に示すように、エンジン31の動力が伝動ベルト32を介して静油圧式の無段変速装置(HST)33及びミッションケース34に伝達され、ミッションケース34の副変速装置(図示せず)から、前輪デフ機構(図示せず)及び前車軸ケース35の伝動軸(図示せず)を介して、右及び左の前輪1に伝達される。無段変速装置33は中立位置から前進側及び後進側に無段階に変速自在に構成されており、図1に示すように、操縦ハンドル20の左横側に備えられた変速レバー45により無段変速装置33を操作する。
次に、右及び左の後輪2への伝動構造について説明する。
図2に示すように、ミッションケース34の副変速装置の動力が伝動軸36、後車軸ケース37の入力軸38、入力軸38に固定されたベベルギヤ38a、ベベルギヤ38aに咬合するベベルギヤ39a、ベベルギヤ39aが固定された伝動軸39、右及び左のサイドクラッチ40、右及び左の車軸65を介して右及び左の後輪2に伝達される。
次に、苗植付装置5及び繰出し部15への伝動構造について説明する。
図1及び図3に示すように、無段変速装置33と副変速装置との間から分岐した動力が、電動モータM1の作動により伝動入り状態と伝動切り状態とに切り換え操作自在な植付クラッチ26、及び、PTO軸25を介して苗植付装置5に伝達され、又、無段変速装置33と副変速装置との間から分岐した動力が、アクチュエータとしての電動モータM3の作動により伝動入り状態と伝動切り状態とに切り換え操作自在な施肥クラッチ27及び駆動ロッド30を介して繰出し部15に伝達されるように構成されている。
つまり、施肥装置21は、電動モータM3を作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過したのちに作動状態に切り換わるように構成されている。ちなみに、この起動用所要時間は予め実験等により計測されて設定される所要時間である。
図3に示すように、苗植付装置5の横軸芯P1周りに中央の整地フロート9の後部が上下に揺動自在に支持されて、苗植付装置5に対する中央の整地フロート9の高さを検出するポテンショメータからなるフロートセンサ22が備えられており、フロートセンサ22の検出値が制御装置23に入力されている。機体の進行に伴って中央の整地フロート9が田面G2に接地追従するのであり、フロートセンサ22の検出値により苗植付装置5に対する中央の整地フロート9の高さを検出することによって、田面G2(中央の整地フロート9)から苗植付装置5までの高さを検出することができる。
動して苗植付装置5が上昇し、制御弁24により油圧シリンダ4から作動油が排出されると、油圧シリンダ4が伸長作動して苗植付装置5が下降する。
すなわち、制御装置23を利用して自動昇降制御手段54が構成されている。
図1及び図3に示すように、運転座席13の右横側に昇降レバー11が備えられ、昇降レバー11は自動位置、上昇位置、中立位置、下降位置及び植付位置に操作及び保持自在に構成されており、昇降レバー11の操作位置が制御装置23に入力されている。
又、機体に対するリンク機構3の上下角度を検出する対機体高さ検出手段としてのリンクセンサ29が備えられて、リンクセンサ29の検出値が制御装置23に入力されており、機体に対するリンク機構3の上下角度を検出することによって、機体に対する苗植付装置5の高さを検出することができる。
尚、この場合、後述する[7]に記載の操作レバー12の上昇位置U及び下降位置Dの機能は作動せず、操作レバー12の右及び左マーカー位置R,Lの機能だけが作動する。
そして、昇降レバー11が植付位置に操作されると、電動モータM1,M3を作動させて植付クラッチ26及び施肥クラッチ27が伝動状態に操作されるとともに、ブロア16が作動する。
図1及び図3に示すように、操縦ハンドル20の下側の右横側に操作レバー12が備え
られ、操作レバー12が右の横外方に延出されている。操作レバー12は中立位置Nから上方の上昇位置U、下方の下降位置D、後方の右マーカー位置R及び前方の左マーカー位置Lの十字方向に操作自在に構成されて、中立位置Nに付勢されており、操作レバー12の操作位置が制御装置23に入力されている。
すなわち、制御装置23は、右(左)のマーカー19が格納姿勢に操作された状態において、操作レバー12が右マーカー位置R(左マーカー位置L)に、予め設定された第1設定時間以上に亘って操作されると、右(左)のマーカー19を作用姿勢に切り換えるように電動モータM2を作動させる。
又、右(左)のマーカー19が作用姿勢に操作された状態において、操作レバー12が右マーカー位置R(左マーカー位置L)に第1設定時間よりも長い時間に設定された第2設定時間以上に亘って操作されると、右(左)のマーカー19を格納姿勢に切り換えるように電動モータM2を作動させる。
次に、乗用型田植機の作業形態について説明する。
図4及び図5に示すように、平面視で四角形の水田において、乗用型田植機は以下のような作業形態を採用することがある。
水田の出口から機体を出す。
そして、この乗用型田植機は、機体の旋回走行の開始に伴って旋回行程中における機体の位置を検出する機***置検出手段51と、機***置検出手段51の検出に基づいて旋回終了位置を検出する旋回終了位置検出手段52と、電動モータM1,M3を切り換える作動部操作手段53とを備えて構成されている。
が求めたタイミングがそのまま適用され、タイミング調節器10を「遅め」側に操作すると、基準値「0」からの回動量が大きいほどより遅くなる状態で、作動部操作手段53が求めたタイミングよりも遅い時点を新たなタイミングとするように補正し、タイミング調節器10を「早め」側に操作すると、基準値「0」からの回動量が大きいほどより早くなる状態で、作動部操作手段53が求めたタイミングよりも早い時点を新たなタイミングとするように補正するように構成されている。
制御装置23は、設定スイッチ46が作動位置に操作されていることが検出され(ステップS1)、フロートセンサ22の検出情報により苗植付装置5が接地状態にあることが検出され(ステップS2)、植付クラッチ26が伝動状態であることが検出され(ステップS3)、さらに、いずれかのマーカー19が作用姿勢にあることが検出されると(ステップS4)、表示ランプ69を点灯(ステップS5)する。ステップS1〜S4のうちのいずれかの条件が成立していなければ、表示ランプ69を消灯して、それ以後の処理は行わない(ステップS6)。
操作レバー12が上昇位置Uに操作されると(ステップS7)、機***置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が自動的に作動する状態であること、言い換えると、旋回終了後の苗植付装置5の田面G2への自動的な下降(ステップS24)、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27の伝動状態への自動的な操作(ステップS33、S35)、ブロア16の駆動状態への自動的な操作(ステップS31)が行われる状態になったことを、音声手段70により日本語の音声によって報知する(ステップS8)。
苗植付装置5が上限位置に達してから設定時間が経過するまでの間に、操縦ハンドル20を直進位置A1側に戻すように操作され、右及び左の前輪1の操向角度Aが設定角度A2よりも直進位置A1側に操作されたことが、操向角センサ47により検出されると(ス
テップS16)、後述するような旋回角度判別用処理を実行する状態に移行するので、そのときは、ブロア16は停止することなく継続して作動することになる。
操作レバー12が上昇位置Uに操作されて、植付クラッチ26及び施肥クラッチ27が遮断状態に操作されると(ステップS9,S10)、旋回が開始したものとして、機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1が「0(原点)」に設定され、「0(原点)」が旋回開始位置E1として検出(設定)される(ステップS101)。これと同時に、「0(原点)」が旋回終了位置E3として検出(設定)される(ステップS102,S102)。
式1:Y1=R*SIN(θ)
R:機体の旋回半径
θ:旋回開始位置E1からの機体の移動角度
これにより、機体の移動角度θが0度(旋回開始位置E1)〜90度(境界位置E2)の範囲では、作業行程L01,L02の機体の進行方向(+Y)(−Y)における機体の位置Y1は、旋回開始位置E1から(+Y)に離れていく状態となる。
すなわち、旋回開始位置E1(作業行程L01)での機体の向きに対して、現在の機体の向きがどのような角度であるのかが機体の旋回角度F1として検出されることになる。
運転者が操作レバー12を上昇位置Uに操作することにより、機***置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が自動的に作動する状態になる場合とは別に、右及び左の前輪1が右(左)の設定角度A2を越えて右(左)の操向限度A3側に操向操作されることにより、機***置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が自動的に作動する状態になる場合もある。
以下、この状態について説明する。
そうすると、制御装置23は、右及び左の前輪1が右(左)の設定角度A2を越えて右(左)の操向限度A3側に操向操作されたことが検出されると(ステップS41)、ステップ8と同様に音声手段70による報知を行い(ステップS42)、電動モータM3を作動させて施肥クラッチ27を遮断状態に操作し(ステップS43)、電動モータM1を作動させて植付クラッチ26を遮断状態に操作し(ステップ44)、自動昇降制御手段54の作動を停止する(ステップS45)。
上述したように、ブロア16が停止する否かにかかわらず、苗植付装置5が上限位置に達してから設定時間が経過するまでの間に、操縦ハンドル20を直進位置A1側に戻すように操作され、右及び左の前輪1の操向角度Aが設定角度A2よりも直進位置A1側に操作されたことが、操向角センサ47により検出されると(ステップS14,S15,S16)、そのとき、左右の回転数センサ50の検出値(回転数)の夫々の積算値の比率に基づいて、適正な旋回が行われた否かを判別するための判別用旋回角度FAを変更する処理を行うようになっている。
苗植付装置5を下降させたのち、左右の回転数センサ50夫々の検出値、具体的には単位時間当たりの回転数に基づいて、そのときの機体の走行速度すなわち現在の車速を算出する(ステップS26)。
そして、現在の車速の情報と機体の位置Y1の検出情報とに基づいて、現在の車速で走行した場合に、機体の位置Y1が次の旋回終了位置E3に到達すると予測される到達予想時刻までの所要時間を推定する(ステップS27)。又、現在の車速の情報とリンクセンサ29にて検出される苗植付装置5の対機体高さの検出情報とに基づいて、前記到達予想時刻から植付け用所要時間だけ前の時刻に機体が位置すると想定される植付け作動用位置
、前記到達予想時刻から肥料案内用所要時間だけ前の時刻に機体が位置すると想定される繰り出し作動用位置、及び、繰り出し作動用位置においてブロア16を安定回転状態にするのに必要なブロア作動開始時刻に相当するブロア作動用位置を推定する(ステップS28)。
そして、ブロア作動開始時刻は、機体の位置Y1が次の旋回終了位置E3に到達すると予測される到達予想時刻から肥料案内用所要時間だけ前の時刻(機体が肥料繰り出し用機***置にあると予測される時刻)よりも更にブロア用所要時間だけ前の時刻である。
えて施肥クラッチ27を伝動入り状態に切り換える(ステップS32,S33)。
そして、空作業行程LA1では、ステップS1〜S4の条件のうち、植付クラッチ26が伝動状態であるという条件が成立しないから、旋回LL1では、機***置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が作動停止する状態となり、ステップ7以降の処理は実行しないことになる。又、作業行程LB1〜LB4では、ステップS1〜S4の条件のうち、いずれかのマーカー19が作用姿勢にあることという条件が成立しないから、各作業行程LB1〜LB4の後で行われる旋回では、機***置検出手段51、旋回終了位置検出手段52、作動部操作手段53の夫々が作動停止する状態となり、ステップ7以降の処理は実行しないことになる。
以下、別実施形態を説明する。
(1)上記実施形態では、苗植付装置5と機体との高さの差が小さいほど、肥料案内用所要時間を長い時間に設定するように、苗植付装置5と機体との高さの検出情報に応じて肥料案内用所要時間を変更するようにしたが、このような構成を備えない構成してもよい。
例えば0度〜10度の領域において、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが5度の場合の機体の旋回半径R(図7(a)(b)参照)を、0度〜10度の領域の一つの機体の旋回半径Rとして設定する。
例えば0度〜10度の領域において、右及び左の前輪1の直進位置A1からの操向角度Aが10度の場合の機体の旋回半径R(図7(a)(b)参照)を、0度〜10度の領域
の一つの機体の旋回半径Rとして設定する。
又、対地高さ検出手段としては、前記リンクセンサ29に代えて、例えば、油圧シリンダ4の伸縮位置を検出してリンク機構3の高さを検出するもの等、異なる構成のものを採用してもよい。
14 粉粒体貯留手段
15 粉粒体繰り出し手段
16 ブロア
17 圃場接地部位
18 流下ホース
21 作動部
29 対機体高さ検出手段
50 車速検出手段
51 機***置検出手段
53 作動部操作手段
100 タイミング補正手段
J 案内手段
M3 アクチュエータ(電動モータ)
Claims (3)
- アクチュエータの操作によって作動状態と非作動状態とに切り換え操作自在な作動部が備えられている作業機であって、
前記作動部が、前記アクチュエータを前記作動状態側に切り換えてから起動用所要時間が経過したのちに前記作動状態に切り換わるように構成され、
機体の旋回走行の開始に伴って旋回行程中における機体の位置を検出する機***置検出手段と、
機体の走行速度を検出する車速検出手段とが備えられており、
機体の走行に伴って圃場に苗を植付ける又は種籾を圃場に供給する作業装置が備えられて、前記作業装置が作業を行う作業状態と作業を停止する作業停止状態とに切り換え自在に構成され、
前記作動部が、粉粒体を貯留する粉粒体貯留手段と、前記アクチュエータの作動により前記粉粒体貯留手段から粉粒体を繰り出す繰り出し状態と繰り出しを停止する繰り出し停止状態とに切り換え自在な粉粒体繰り出し手段と、繰り出された粉粒体を圃場に向けて案内する案内手段とを備えており、
機体が旋回走行を開始すると、前記作業装置を前記作業状態から前記作業停止状態に切り換えるとともに、前記粉粒体繰り出し手段を前記繰り出し状態から前記繰り出し停止状態に切り換えるように構成され、且つ、前記機***置検出手段及び前記車速検出手段夫々の検出情報に基づいて、機体が旋回走行を開始したのちに旋回終了位置に至ると予測される時点よりも前記起動用所要時間に相当する時間だけ前の時点における機***置に至ると予測されるタイミングを求めて、前記タイミングに至ると、前記粉粒体繰り出し手段を前記繰り出し状態に切り換え、その後、機体が旋回終了位置に至ると予測される時点にて、前記作業装置を前記作業状態に切り換えるように構成された作動部操作手段と、
前記作動部操作手段が前記アクチュエータを作動状態側に切り換える前記タイミングを補正する人為操作式のタイミング補正手段とが備えられている作業機。 - 前記案内手段が、前記繰り出された粉粒体を圃場に向けて案内する流下ホースと、この流下ホースを通して粉粒体を送風案内するための風を生起するブロアとを備えて構成され、
前記作動部操作手段が、前記粉粒体繰り出し手段を前記繰り出し状態に切り換えるタイミングと同じ又はそれよりも先行するタイミングで、前記ブロアを作動状態に切り換えるように構成されている請求項1記載の作業機。 - 機体に対して昇降自在に且つ作業状況に応じて機体に対する相対高さが変更する状態で前記作業装置が連結され、
前記粉粒体貯留手段及び前記粉粒体繰り出し手段が機体側に支持され、
前記流下ホースの上手側端部が前記粉粒体繰り出し手段に接続されるとともに、前記流下ホースの下手側端部が前記作業装置の圃場接地部位に支持され、
機体に対する前記作業装置の対機体高さを検出する対機体高さ検出手段が備えられ、
前記作動部操作手段が、前記機***置検出手段、前記車速検出手段、及び、前記対機体高さ検出手段の検出情報に基づいて、前記タイミングを求めるように構成されている請求項2記載の作業機。
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