JPH088803B2 - Tilt control device for agricultural work machines - Google Patents
Tilt control device for agricultural work machinesInfo
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- JPH088803B2 JPH088803B2 JP12036487A JP12036487A JPH088803B2 JP H088803 B2 JPH088803 B2 JP H088803B2 JP 12036487 A JP12036487 A JP 12036487A JP 12036487 A JP12036487 A JP 12036487A JP H088803 B2 JPH088803 B2 JP H088803B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は農作業機の左右方向の傾斜を制御するための
傾斜制御装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tilt control device for controlling the horizontal tilt of an agricultural work machine.
[従来の技術] トラクタ本機にリンク装置を介して耕耘機等の作業機
を装着した農作業機には、作業機の左右方向の傾きを制
御する制御装置を備えたものが多い。この種の制御装置
は、作業機の左右方向の傾きを検出するセンサの検出結
果に基づいてトラクタ本機の油圧装置を駆動し、作業機
の傾斜角度を所定の設定角度(水平の場合が多い)とす
るようになっている。[Prior Art] Many agricultural working machines in which a working machine such as a cultivator is mounted on the tractor through a link device are equipped with a control device for controlling the tilt of the working machine in the left-right direction. This type of control device drives the hydraulic device of the tractor main unit based on the detection result of the sensor that detects the tilt of the working machine in the left-right direction, and sets the tilt angle of the working machine to a predetermined set angle (often horizontal). ).
ところで、上記傾斜制御装置の油圧シリンダ制御用バ
ルブとしてはON-OFF型のソレノイドバルブが採用されて
いるが、該ソレノイドバルブは、圧油の粘性、慣性力等
の影響で、第5図に示すようにソレノイドに負荷される
電気出力に対して油圧シリンダの動作が遅れるという動
作特性を有する。この動作特性による制御遅れを補正す
るため、従来、単位時間毎の応答を読み取ることによっ
て制御速度を検出し、この検出値を次回の制御にフィー
ドバックさせて電気出力停止のタイミングを調整すると
いう方法が採られていた。By the way, an ON-OFF type solenoid valve is used as a hydraulic cylinder control valve of the tilt control device. The solenoid valve is shown in FIG. 5 due to the influence of the viscosity of the pressure oil, the inertial force, and the like. Thus, the operation characteristic of the hydraulic cylinder is delayed with respect to the electric output loaded on the solenoid. In order to correct the control delay due to this operation characteristic, conventionally, there is a method of detecting the control speed by reading the response for each unit time, and feeding back the detected value to the next control to adjust the timing of stopping the electric output. It was taken.
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、この方法は、フィードバック機構を構
成する構成部材相互間に機械的な遊びやガタ等がある場
合には、制御速度が正確に検出されず、適切な制御を行
なうことができないという問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in this method, the control speed is not accurately detected when there is mechanical play or backlash between the constituent members of the feedback mechanism. There was a problem that control could not be performed.
例えば、第7図(a),(b),(c)に示す如く、
対本機角センサであるストロークセンサ33は基部に設け
た取付穴50でセンサアームの取付軸51に回動自在に連結
されているが、取付穴と取付軸とは余裕を持たせて嵌合
されているので、ストロークセンサが伸びるときには取
付軸が取付穴の上部に係合し、また縮むときには取付軸
が取付穴の下部に係合する。すなわち、取付穴と取付軸
との隙間sが遊びとなっており、この隙間s分だけロー
リング用油圧シリンダの動きに対するストロークセンサ
の反応が遅れるのである。したがって、この遅れ時間a
を制御速度を計測するための応答時間に含ませると、導
き出された制御速度が実際の制御速度よりも遅くなり、
作業機を正確に設定角度に保つことができない。For example, as shown in FIGS. 7 (a), (b) and (c),
The stroke sensor 33, which is the angle sensor for the machine, is rotatably connected to the mounting shaft 51 of the sensor arm through the mounting hole 50 provided in the base portion, but the mounting hole and the mounting shaft are fitted with a margin. Therefore, when the stroke sensor extends, the mounting shaft engages with the upper portion of the mounting hole, and when the stroke sensor contracts, the mounting shaft engages with the lower portion of the mounting hole. That is, the clearance s between the mounting hole and the mounting shaft is a play, and the response of the stroke sensor to the movement of the rolling hydraulic cylinder is delayed by this clearance s. Therefore, this delay time a
Is included in the response time for measuring the control speed, the derived control speed becomes slower than the actual control speed,
The work implement cannot be kept at the set angle accurately.
また、傾斜制御用の電気出力が作業機を上動させる方
向と下動させる方向に交互に繰り返し出される場合、ト
ラクタ本機の左右方向の傾斜を検出する傾斜センサの固
有振動の周期に前記電気出力の周期が同期すると、ハン
チングを生ずることがあるという問題点もあった。Further, when the electric output for tilt control is repeatedly output alternately in the direction of moving the work machine upward and in the direction of moving the work machine downward, the electric power is output in the cycle of the natural vibration of the tilt sensor that detects the horizontal tilt of the tractor. There is also a problem that hunting may occur when the output cycles are synchronized.
[問題点を解決するための手段] 本発明は、上記問題点を解決するために、つぎのよう
に構成された傾斜制御装置を提供するものである。[Means for Solving Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a tilt control device configured as follows.
すなわち、本発明にかかる農作業機の傾斜制御装置
は、トラクタ本機に作業機を装着した農作業機の左右方
向の傾斜を制御するための制御装置であって、トラクタ
本機に対する作業機の相対的傾斜度を検出する対本機角
センサの検出結果に基づいて出力される出力信号でON-O
FF型ソレノイドバルブを駆動して作業機をローリングさ
せるように作業機ローリング用油圧装置を構成し、前記
対本機角センサの安定動作時における検出値から制御速
度を導き出し、該制御速度に基づき前記出力信号の出力
停止タイミングを補正することを特徴ととしている。That is, the tilt control device for an agricultural work machine according to the present invention is a control device for controlling the tilt in the left-right direction of an agricultural work machine in which the work machine is mounted on the tractor main unit, and the relative position of the work machine with respect to the tractor main unit. ON-O with an output signal that is output based on the detection result of the angle sensor to detect the tilt angle
A working machine rolling hydraulic device is configured to roll the working machine by driving the FF type solenoid valve, and a control speed is derived from a detection value during stable operation of the machine angle sensor, and the control speed is based on the control speed. The feature is that the output stop timing of the output signal is corrected.
[作用] 安定動作時における対本機角センサの動作速度をもっ
て制御速度とするので、検出値が正確なものとなり適切
な傾斜制御を行なえる。[Operation] Since the operating speed of the angle sensor for this machine during stable operation is used as the control speed, the detected value becomes accurate and proper tilt control can be performed.
[実施例] 第1図乃至第3図は本発明にかかる農作業機の1実施
例をあらわす図で、トラクタ本機2の後部に3Pリンク方
式の連結装置(3Pヒッチ)3を設け、該3Pヒッチに作業
機としてロータリ耕耘機5を装着した状態をあらわして
いる。[Embodiment] FIGS. 1 to 3 are views showing an embodiment of an agricultural work machine according to the present invention, in which a 3P link type coupling device (3P hitch) 3 is provided at the rear of the tractor main machine 2, and the 3P The state where the rotary tiller 5 is mounted as a working machine on the hitch is shown.
3Pヒッチ3は、前端部がそれぞれトラクタ本機2に枢
着された1本のトップリンク10と左右1対のロワリンク
11,11′をそなえ、トラクタ本機2の油圧式リフトアー
ム12,12の先端部に取り付けたリフトロッド14とリフト
ロッドシリンダ15がロアリンク11,11′の中間部に連結
されている。ロータリ耕耘機5は、取付枠19の上端部を
トップリンク10の後端部に連結するとともに、取付枠19
の下部をロアリンク11,11′の後端部に連結することに
より、3Pヒッチ3に装着される。The 3P hitch 3 has one top link 10 whose front ends are pivotally attached to the tractor unit 2 and a pair of left and right lower links.
A lift rod 14 and a lift rod cylinder 15, which are provided with 11, 11 'and are attached to the tips of the hydraulic lift arms 12, 12 of the tractor main unit 2, are connected to the intermediate portions of the lower links 11, 11'. The rotary cultivator 5 connects the upper end of the mounting frame 19 to the rear end of the top link 10, and
By attaching the lower part of the to the rear ends of the lower links 11 and 11 ', the 3P hitch 3 is mounted.
左右1対のリフトアーム12,12は、トラクタ本機2の
機枠22の上部に水平に設けた中空軸23に一体に取り付け
られており、図示を省略した昇降用油圧シリンダで中空
軸23を回動させることにより、リフトアーム12,12を上
下に回動させるようになっている。また、中空軸23の内
部には、該中空軸23に対して回動自在に回動軸30が設け
られており、この回動軸30の左右両突出端部にセンサア
ーム31,31′がそれぞれ一体に設けられている。前記リ
フトロッド14側(左側)のセンサアーム31にはセンサロ
ッド32が、また前記リフトロッドシリンダ20側(右側)
のセンサアーム31′にはシリンダ式のストロークセンサ
33がそれぞれ取り付けられている。そして、これらセン
サロッド32およびストロークセンサ33の下端部はロアリ
ンク11,11′のトラクタ本機寄りの位置に連結されてい
る。なお、回動軸30にはセンサアーム31(リフトアーム
12)の回動量を検出するセンサアーム角センサ(リフト
アーム角センサ)35が設けられており、このセンサアー
ム角センサの検出値にもとづいて作業機の昇降制御が行
なわれる。The pair of left and right lift arms 12, 12 are integrally attached to a hollow shaft 23 horizontally provided on the upper part of the machine frame 22 of the tractor main unit 2, and the hollow shaft 23 is mounted by a hydraulic cylinder (not shown) for lifting. By rotating, the lift arms 12, 12 are rotated up and down. Further, inside the hollow shaft 23, a rotary shaft 30 is provided so as to be rotatable with respect to the hollow shaft 23, and sensor arms 31, 31 ′ are provided at both left and right protruding ends of the rotary shaft 30. Each is integrated. A sensor arm 32 on the lift rod 14 side (left side) has a sensor rod 32, and a lift rod cylinder 20 side (right side).
The cylinder type stroke sensor is attached to the sensor arm 31 '
33 are attached respectively. The lower ends of the sensor rod 32 and the stroke sensor 33 are connected to the lower links 11, 11 'at positions near the main body of the tractor. A sensor arm 31 (lift arm) is attached to the rotary shaft 30.
A sensor arm angle sensor (lift arm angle sensor) 35 for detecting the amount of rotation of 12) is provided, and the working machine is controlled to move up and down based on the detection value of the sensor arm angle sensor.
第4図は本発明にかかる傾斜制御装置40の構成をあら
わす図である。コントローラ41には、作業機5の左右方
向の傾斜度(普通は水平)を設定する傾斜角設定器43、
前記ストロークセンサ33、およびトラクタ本機2の左右
方向の傾斜度を検出する傾斜センサ44が接続されてお
り、これらから供給されるデータを処理してソレノイド
バルブ46に電気出力を発信する。この電気出力によりソ
レノイド46a,46bが励磁され、ローリング用油圧シリン
ダであるリフトロッドシリンダ15が伸縮させられる。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the tilt control device 40 according to the present invention. The controller 41 includes an inclination angle setting device 43 for setting the inclination degree (usually horizontal) of the working machine 5,
The stroke sensor 33 and an inclination sensor 44 for detecting the inclination degree of the tractor main unit 2 in the left-right direction are connected, and the data supplied from these are processed and an electric output is transmitted to a solenoid valve 46. This electric output excites the solenoids 46a and 46b, and the lift rod cylinder 15, which is a rolling hydraulic cylinder, expands and contracts.
電気出力、油圧出力、および制御速度の相互関係は第
5図に示すようになっている。すなわち、電気出力は一
定であるので、出力時にはバルブ46が全開状態に保た
れ、リフトロッドシリンダ15が一定速度で伸縮する。た
だし、圧油の粘性等のために時間a,b,c,dの反応遅れが
生じている。また、リフトロッドシリンダ15の伸縮にと
もないストロークセンサ33の長さが変化するが、前述し
たストロークセンサ連結部の遊び等のため、リフトロッ
ドシリンダ15の動作に対するストロークセンサ33の反応
が時間a′,c′だけ遅れている。The interrelationship between the electric output, the hydraulic output, and the control speed is shown in FIG. That is, since the electric output is constant, at the time of output, the valve 46 is kept fully open and the lift rod cylinder 15 expands and contracts at a constant speed. However, due to the viscosity of the pressure oil, etc., a reaction delay occurs at time a, b, c, d. Further, the length of the stroke sensor 33 changes as the lift rod cylinder 15 expands and contracts. However, due to the play of the stroke sensor connecting portion described above, the reaction of the stroke sensor 33 to the operation of the lift rod cylinder 15 is time a ', c'lag behind.
この傾斜制御装置40には、電気出力停止後圧油の惰性
による伸縮分を補正してリフトロッドシリンダを目標位
置に正確に停止させるためのフィードバック機構が設け
られている。該フィードバック機構は、単位時間当りの
応答を読み取ることによってストロークセンサの動作速
度Δe/ΔtまたはΔf/Δtを検出し、これを次回の制御
にフィードバックさせるものであるが、ストロークセン
サの動作速度を検出するにあたり、伸縮動作開始後a′
またはc′時間の時間帯を含まない安定動作時に応答時
間が設定されているので、検出された動作速度は実際の
動作速度をあらわしている。The tilt control device 40 is provided with a feedback mechanism for correcting the expansion and contraction due to the inertia of the pressure oil after the electric output is stopped to accurately stop the lift rod cylinder at the target position. The feedback mechanism detects the operation speed Δe / Δt or Δf / Δt of the stroke sensor by reading the response per unit time, and feeds this back to the next control, but detects the operation speed of the stroke sensor. After starting the expansion / contraction operation, a '
Alternatively, since the response time is set during the stable operation that does not include the time period of c'time, the detected operating speed represents the actual operating speed.
第6図は出力をOFFするためのニュートラル巾を電気
−油圧のOFF時の応答性と出力中の上げまたは下げ速度
に応じて補正するようにした例をあらわすもので、図は
横軸を時間、縦軸をストロークセンサの伸縮量としてい
る。目標とする作業機の停止高さ(停止ラインSL)から
上下にf,eの位置に電気出力停止ラインFT,ETがそれぞれ
設定されている。ここで、e,fはそれぞれ伸長時と収縮
時におけるストロークセンサの電気出力停止後の伸縮量
であって、前記伸縮速度Δe/Δt,Δf/Δtから導き出さ
れている。上昇軌跡に沿って作業機が上昇する際、電気
出力停止ラインETを検出すると電気出力が停止され、b
時間後に停止ラインSLの位置が停止する。同様に、下降
軌跡に沿って作業機が下降する際、電気出力停止ライン
FTを検出すると電気出力が停止され、d時間後に停止ラ
インSLの位置で停止する。Fig. 6 shows an example in which the neutral width for turning off the output is corrected according to the response when the electro-hydraulic is off and the raising or lowering speed during output. The figure shows the horizontal axis as time. The vertical axis represents the amount of expansion / contraction of the stroke sensor. Electric output stop lines FT and ET are set at positions f and e above and below the target stop height (stop line SL) of the working machine, respectively. Here, e and f are the expansion and contraction amounts after the electric output of the stroke sensor at the time of expansion and contraction, respectively, and are derived from the expansion and contraction speeds Δe / Δt and Δf / Δt. When the working machine rises along the ascending trajectory, the electric output is stopped when the electric output stop line ET is detected.
The position of the stop line SL stops after time. Similarly, when the work implement descends along the descending trajectory, the electric output stop line
When FT is detected, the electric output is stopped, and after d hours, it stops at the position of the stop line SL.
このようにすれば、傾斜制御において油温差による粘
度の影響や油圧系の流量バランスの影響を吸収して安定
した制御を行なうことができる。With this configuration, it is possible to perform stable control by absorbing the influence of the viscosity due to the oil temperature difference and the influence of the flow rate balance of the hydraulic system in the tilt control.
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明にかかる農作
業機の傾斜制御装置は、安定動作時における対本機角セ
ンサの安定動作時における検出値から制御速度を導き出
し、該制御速度に基づき前記出力信号の出力停止タイミ
ングを補正するので、フィードバックに用いる制御速度
が正確であり、作業機を設定角度に正確に保つことがで
き、またハンチングも生じなくなった。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the tilt control device for an agricultural work machine according to the present invention derives the control speed from the detected value of the angle sensor against machine angle during stable operation and performs the control. Since the output stop timing of the output signal is corrected based on the speed, the control speed used for feedback is accurate, the working machine can be accurately maintained at the set angle, and hunting does not occur.
第1図は本発明を施した農作業機の1例の側面図、第2
図はその要部の斜視図、第3図はその一部を断面であら
わした平面図、第4図は本発明にかかる傾斜制御装置の
構成をあらわすブロック図、第5図は電気出力、油圧出
力および制御速度の相互関係をあらわす説明図、第6図
(a),(b)は傾斜制御における補正の実例をあらわ
す説明図、第7図(a),(b),(c)はストローク
センサの遊びの説明図である。 1……農作業機、2……トラクタ本機、3……3Pヒッ
チ、5……ロータリ耕耘機(作業機)、12……リフトア
ーム、15……リフトロッドシリンダ(ローリング用油圧
シリンダ)、31,31′……センサアーム、32……センサ
ロッド、33……ストロークセンサ(対本機角センサ)、
40……傾斜制御装置、44……傾斜センサ、46……ソレノ
イドバルブ、46a,46b……ソレノイドFIG. 1 is a side view of an example of an agricultural working machine according to the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a main part thereof, FIG. 3 is a plan view showing a part thereof in cross section, FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a tilt control device according to the present invention, and FIG. 6 (a) and 6 (b) are illustrations showing the mutual relationship between the output and the control speed, FIGS. 6 (a) and 6 (b) are illustrations showing an example of correction in the tilt control, and FIGS. 7 (a), 7 (b) and 7 (c) are strokes. It is explanatory drawing of the play of a sensor. 1 …… Agricultural work machine, 2 …… Tractor main machine, 3 …… 3P hitch, 5 …… Rotary tiller (work machine), 12 …… Lift arm, 15 …… Lift rod cylinder (rolling hydraulic cylinder), 31 , 31 '…… Sensor arm, 32 …… Sensor rod, 33 …… Stroke sensor (to machine angle sensor),
40 ... Tilt control device, 44 ... Tilt sensor, 46 ... Solenoid valve, 46a, 46b ... Solenoid
Claims (1)
の左右方向の傾斜を制御するための制御装置であって、
トラクタ本機に対する作業機の相対的傾斜度を検出する
対本機角センサの検出結果に基づいて出力される出力信
号でON-OFF型ソレノイドバルブを駆動して作業機をロー
リングさせるように作業機ローリング用油圧装置を構成
し、前記対本機角センサの安定動作時における検出値か
ら制御速度を導き出し、該制御速度に基づき前記出力信
号の出力停止タイミングを補正することを特徴とする農
作業機の傾斜制御装置。1. A control device for controlling a lateral inclination of an agricultural work machine in which the work machine is mounted on the tractor,
Tractor Drives the ON-OFF type solenoid valve with an output signal that is output based on the detection result of the angle sensor for this machine that detects the relative inclination of the work machine with respect to this machine. A rolling hydraulic system is constructed, a control speed is derived from a detection value during stable operation of the machine-to-machine angle sensor, and an output stop timing of the output signal is corrected based on the control speed. Tilt control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12036487A JPH088803B2 (en) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | Tilt control device for agricultural work machines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12036487A JPH088803B2 (en) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | Tilt control device for agricultural work machines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63283504A JPS63283504A (en) | 1988-11-21 |
JPH088803B2 true JPH088803B2 (en) | 1996-01-31 |
Family
ID=14784369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12036487A Expired - Lifetime JPH088803B2 (en) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | Tilt control device for agricultural work machines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH088803B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105309079B (en) * | 2015-11-26 | 2017-08-25 | 浙江理工大学 | The horizontal automaton of tractor pendent eT |
JP6731141B2 (en) * | 2016-03-03 | 2020-07-29 | 富士電機株式会社 | Skew steady rest control device for suspended loads |
CN114467394B (en) * | 2022-02-14 | 2023-03-17 | 广东皓行科技有限公司 | Suspension lifting automatic balancing system and control method thereof |
-
1987
- 1987-05-18 JP JP12036487A patent/JPH088803B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63283504A (en) | 1988-11-21 |
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