CN108882678B - 水田作业机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水田作业机。水田作业机具备向田地供给奇数条垄的秧苗或稻种的主作业部，在所述主作业部具备：中央浮子，其对田地接触面进行检测；以及传感器，其是在上述中央浮子之外另外设置的，在所述秧苗的栽植位置或者供给所述稻种的位置的正前方，对田地表面进行检测，所述中央浮子对中央3条垄的地面进行平整，并且，所述中央浮子的与左右2条垄相当的部位具有向侧方敞开的形状，并且，所述传感器配置于与该左右2条垄相当的位置。

Description

水田作业机

技术领域

本发明涉及向田地移栽秧苗或者供给稻种的水田作业机。

背景技术

专利文献1中公开有如下水稻插秧机：与对田地接触面进行感测的浮子(float)不同地，将对田地表面进行检测的传感器设置于栽植位置的正前方，由此检测浮子的下沉量而对浮子感测的偏差进行修正。

专利文献

专利文献1：日本特开2014-128220号公报

发明内容

一般情况下，在栽植奇数条垄的水稻插秧机中，为了对作为余数的中央垄所相当的部分的地面进行平整而使用了栽植1条垄用的U字状中央浮子或者L字状中央浮子。另外，专利文献1中的传感器优选配置于：作为感测浮子的中央浮子上，并且，若考虑到水稻插秧机的重量平衡，则优选形成为左右对称形状的U字状浮子。

在使U字状浮子采用了专利文献1的传感器的情况下，栽植位置的两侧是被浮子覆盖的，因此，传感器周围的水流减弱，从而夹杂物容易堆积于传感器上。而且，若夹杂物堆积于传感器上，则有可能给传感器的检测结果带来影响。鉴于以上情形，本发明提供如下技术：在栽植奇数条垄的插秧机或者奇数条垄的播种机等中，亦即在将奇数条垄的秧苗或者稻种向田地供给的水田作业机中，能够抑制：夹杂物向田地表面检测用的传感器堆积，其中所述传感器设置于对田地接触面进行感测的中央浮子。

本发明的一个实施方式所涉及的水田作业机具备：向田地供给奇数条垄的秧苗或稻种的主作业部，在所述主作业部具备：中央浮子，其对田地接触面进行检测；以及传感器，其是在上述中央浮子之外另外设置的，在所述秧苗的栽植位置或者供给所述稻种的位置的正前方，来对田地表面进行检测，所述中央浮子对中央3条垄的地面进行平整，并且，所述中央浮子的与左右2条垄相当的部位具有向侧方敞开的形状，并且，所述传感器配置于与该左右2条垄相当的位置。

所述主作业部与垄数相对应地具备：开沟器，其形成出能够被供给所述稻种的沟；以及输出部，其将稻种输出至利用所述开沟器而形成出的沟内，与由所述传感器检测到的田地表面相对应地，使所述主作业部升降，以使得所述开沟器形成出大致恒定的深度的沟。

所述主作业部与垄数相对应地具备：开沟器，其形成出能够被供给所述稻种的沟；以及输出部，其将稻种输出至利用所述开沟器而形成出的沟内，与所述传感器检测到的田地表面相对应地，使所述主作业部在旋转方向上倾斜，以使得与所述传感器分别对应的垄的开沟器能够形成出相同深度的沟。

与在所述中央浮子的左右2条垄相当的位置配置的传感器分别配置为：比所述中央浮子的最外侧更靠内侧。

发明效果

根据本发明，能够抑制：夹杂物向田地表面检测用的传感器堆积，其中该传感器设置于对田地接触面进行感测的中央浮子。

附图说明

图1是作为水田作业机的一例的水稻插秧机的侧视图。

图2是作为主作业部的一例的栽植部的俯视图。

图3是栽植部的侧视图。

图4是示出中央浮子周围的水流的图。

图5是示出传感器的构造的图。

图6是作为水田作业机的一例的播种机的侧视图。

图7是中央浮子的俯视图。

具体实施方式

如图1所示，作为水田作业机的一例的水稻插秧机1具备发动机2、动力传递部3、栽植部4以及升降部5。栽植部4借助升降部5而与机体连结，并通过对升降部5的动作进行控制而能够沿上下方向自动升降。另外，栽植部4借助旋转轴(未图示)而与升降部5连结，并能够在旋转方向上进行倾斜控制。来自发动机2的动力经由动力传递部3而向栽植部4传递。一边通过发动机2的驱动而使水稻插秧机1行驶，一边利用栽植部4将秧苗栽植于田地。本实施方式的水稻插秧机1是栽植奇数条垄的插秧机，作为主作业部的栽植部4栽植5条垄、7条垄、9条垄等奇数条垄秧苗。

来自发动机2的驱动力在动力传递部3中经由变速器(transmission)6而向PTO轴7传递。PTO轴7设置为：从变速器6向后方突出。动力从PTO轴7经由万向联轴器向栽植传动箱8传递而对栽植部4进行驱动。另外，从变速器6朝向后方设置有驱动轴9，驱动力从驱动轴9向后桥箱(rear axle case)10传递。另外，动力从后桥箱10向配置于该后桥箱10的后方的地面平整装置20传递。

栽植部4具备：栽植臂11、栽植爪12、秧苗载台13、浮子14等。栽植爪12安装于栽植臂11。栽植臂11利用从栽植传动箱8传递的动力而旋转。

从秧苗载台13向栽植爪12供给秧苗。伴随着栽植臂11的旋转运动，栽植爪12插入于田地内，将秧苗栽植为达到规定的栽植深度(栽植爪12的伸出量)。此外，在本实施方式中，采用了旋转式的栽植爪，但也可以利用曲柄式的栽植爪。

如图2所示，栽植部4具备：配置于左右方向上的多个浮子(本实施方式示出了栽植7条垄的水稻插秧机，包括对中央3条垄的地面进行平整的中央浮子14A、配置于该中央浮子14A的侧方且对侧方2条垄的地面进行平整的两个侧方浮子14B)。各浮子14A、14B安装于构成栽植部4的栽植框架15。更具体而言，各浮子的前端被支承为：相对于栽植框架15能够在上下方向上摆动，各浮子的后端借助连杆机构17以能够升降的方式安装于在栽植框架15设置的转动支轴16。

中央浮子14A是：在水稻插秧机1的机体的左右方向的中央处，对田地接触面进行检测的感测浮子。中央浮子14A的中心线配置为：与水稻插秧机1的中心线大致一致。中央浮子14A形成为俯视时的Π字状。“Π字状”是指如下形状：包括沿左右方向延伸的左右延伸部以及在左右延伸部的后方延伸的两个前后延伸部，并且，前后延伸部与左右延伸部连接的连接部分别处于从左右方向端部离开了规定距离的位置。即，形成为：中央浮子14A的与左右2条垄相当的部位向侧方敞开的形状。而且，在中央浮子14A中，在两个前后延伸部之间、以及其两个外侧部的共计3处部位进行栽植。这样，中央浮子14A形成为俯视时的Π字状，对与中央3条垄相当的部位的地面进行平整。

在栽植部4的前部、且在浮子14(14A、14B)的前方设置有未耕地地面平整用的地面平整装置20。地面平整装置20被支承为：相对于栽植框架15能够对高度进行变更。此外，利用适当的传感器，对地面平整装置20的高度(转子高度)进行检测。

来自驱动轴9的动力的一部分经由后桥箱10而向地面平整传动轴21分流，并从地面平整传动轴21经由万向联轴器22、输入轴23以及地面平整传动箱24而传递给朝向两侧延伸的驱动轴25。在各驱动轴25固定有多个转子26，通过驱动轴25的旋转驱动使转子26旋转而对田地的地面进行平整。在地面平整装置20的中央配置有地面平整传动箱24，动力从中央向两侧传递。

地面平整装置20配置为：中央配置于前方，随着从中央趋向两侧而分别从前方朝向后方倾斜。即，中央部设置为：位于比其他部位更靠前方的位置，从而配置为俯视时的ハ字状。构成为：利用地面平整装置20而在其中央部的后方确保空间，并能够利用该空间而将中央浮子14A配置为靠向前方。

如图3所示，在转动支轴16或者连杆机构17安装有电位计等适当的传感器，基于该传感器的检测值而对连杆高度h0进行计算。作为栽植爪12的伸出量(栽植爪12的前端部与浮子底面之间的距离)而对该连杆高度h0进行检测。而且，如后所述，利用中央浮子14A的下沉量d，作为实际栽植深度h(h＝h0+d)而进行检测。

利用配置于中央的中央浮子14A，作为田地接触面检测用的浮子检测体。具体而言，基于与田地的凹凸状况相应地变化的中央浮子14A的摆动角(与在浮子前表面受到的阻力相应的俯仰(pitching)方向的转动角度：浮子角α)而确定浮子的目标角，以使得浮子角α接近目标角的方式，对栽植部高度(栽植深度)进行控制。

如图2及图3所示，在对中央3条垄的地面进行平整的中央浮子14A中，且在左右两侧的栽植位置的正前方设置有：对田地表面进行检测的传感器30。传感器30从前方朝向后方延伸。传感器30以在俯仰方向上摆动自如的方式支承于栽植框架15，并因重力以其摆动支点为中心而下垂，因此，后端部维持与田地表面接触的状态。即，水稻插秧机1以使得传感器30始终追随田地表面的方式而行进。

利用电位计等适当的角度测量设备，对传感器30的摆动角度进行测量，并利用传感器30的摆动支轴的高度、以及传感器30的后端与摆动支轴之间的距离，对传感器30与田地之间的位置关系进行计算。而且，对田地的实际高度(栽植秧苗的田地表面高度)进行检测。这样，利用传感器30检测出田地的实际高度，由此能够测量出中央浮子14A的下沉量d(向泥状的田地的下沉量)。

如上，在用于田地接触面的检测的中央浮子14A之外又另外地设置有传感器30，并利用传感器30在栽植位置的附近，对田地表面的高度进行检测，由此对作为感测浮子的中央浮子14A的下沉量进行计算，从而检测出实际栽植深度。而且，利用传感器30检测出实际栽植深度，由此能够判定是否适当地进行了秧苗的栽植。即，无需根据田地条件而对灵敏度进行调整，通过利用传感器30的升降控制而自动地进行灵敏度调整。

另外，利用传感器30而实现即将栽植秧苗之前的感测，由此能够实现感测精度的提高。本实施方式中的栽植位置是指：借助连杆机构17而转动的浮子的后端部的侧方。另外，栽植位置的正前方位置是指：为了栽植秧苗而利用浮子对地面进行平整后的田地，由于对这种稳定的状态的田地进行感测，因此，能够减弱：在田地的表面呈现的凹凸形状给传感器30带来的影响、以及因浮子而产生的泥水流给传感器30带来的影响。而且，传感器30配置在比中央浮子14A的最外侧更靠内侧的位置，由此能够使得传感器30难以受到由浮子产生的水中行进波的影响而防止感测精度降低。

并且，如图4所示，中央浮子14A的侧方敞开，由此能够使得来自侧方的泥水流沿着浮子外周从内侧通过。即，从中央浮子14A的侧方朝向秧苗的栽植位置、进而朝向传感器30侧而产生流通的水流。由此，堆积于传感器30上的夹杂物容易受到从中央浮子14A的侧方朝向传感器30侧的水流的影响而被清除。如上，通过中央浮子14A的形状以及传感器30的配置而实现了夹杂物难以堆积于传感器30上的结构。因此，能够降低夹杂物对传感器30的感测造成影响的可能性。

如图3所示，传感器30通过转动自如地设置于摆动支轴31的支承部32而被支承。支承部32被支承为：绕摆动支轴31在俯仰方向上摆动自如，利用支承部32而使得传感器30能够模仿并追随田地表面的凹凸。利用电位计33对摆动支轴31的转动角进行检测，并基于其检测值而对中央浮子14A的下沉量进行计算。此外，为了检测到传感器30的微小的转动，通过使减速齿轮等介于摆动支轴31与电位计33之间而能够提高检测能力。

如图3及图5所示，传感器30构成为包括：支杆(stay)40，其与支承部32连结；接地部41，其大致沿水平方向延伸且与田地表面接触；以及延伸部42，其以将支杆40和接地部41连接的方式沿纵向延伸。

延伸部42以及接地部41从支杆40以熊掌状延伸。另外，形成为：从延伸部42与接地部41连接的部位开始弯曲。通过形成为熊掌状，能够减弱泥水流的流体力的影响，从而能够使传感器30的检测性能稳定。另外，通过形成为弯曲状，能够减小前后长度，从而能够在受到限制的空间中紧凑地进行收纳。

传感器30是通过一体成型的方式而成型的树脂制的部件、或者通过一体成型的方式而成型的重量较轻的金属制的部件。通过设制为树脂制的结构而能够容易地进行大批量生产，并且，能够降低传感器30的成本。通过设制为金属制的结构而能够提高传感器30的寿命。在采用金属制的结构的情况下，例如通过成型为中空状等而能够将传感器30的重量抑制为较轻、且能够确保强度。

如图5所示，接地部41的截面形状形成为：下部的宽度较大、且上部的宽度较小。即，通过增大与田地表面接触的下部的宽度而进一步增大接地面积。由此，能够确保施加于传感器30的面压力，并且还能够使得传感器30本身构成为较细。另外，通过减小未与田地表面接触的上部的宽度，能够减少滞留于接地部41上的泥、水等的量。由此，能够抑制由传感器30引起的水流的紊流，能够防止泥土等的堆积。另外，在本实施方式中，接地部41构成为纵长状，换言之，构成为：纵向宽度相对于横向宽度更大。由此，能够确保传感器30的刚性。

如图5所示，延伸部42的截面形状形成为：前部的宽度较小、且后部的宽度较大。即，通过减小与泥水碰撞的行进方向前侧的宽度，能够减弱来自前方的泥水的流体力的影响，从而能够抑制传感器30的浮起而抑制检测精度变差。这样，根据本实施方式的传感器30的形状，能够减弱伴随着水稻插秧机1的行进的泥水水流的影响，从而能够提高感测精度。

此外，在本实施方式中，作为奇数条垄的插秧机的一例，对栽植7条垄的水稻插秧机1进行了说明，但并不局限于此，对于栽植5条垄、栽植9条垄等的水稻插秧机也同样能够应用。另外，在本实施方式中，作为插秧机的一例，对水稻插秧机1进行了说明，但只要是具备地面平整用的浮子以及田地接触面检测用的中央浮子的水田作业机，也可以同样地应用本实施方式的中央浮子14A以及传感器30的结构。作为水田作业机，能举出播种机、移栽机、水田管理作业机等。

接下来，利用图6及图7，对作为水田作业机的一例的播种机50进行说明。播种机50的基本结构与具备作为主作业部而将奇数条垄的秧苗栽植于田地的栽植部4的水稻插秧机1大致相同，但在作为主作业部而具备将奇数条垄的稻种供给至田地的播种装置51这一点上有所不同。以下，对不同点进行说明。

播种装置51构成为：借助升降部5而与机体连结，并通过对升降部5的动作进行控制而能够沿上下方向自动升降。另外，播种装置51构成为：借助旋转轴(未图示)而与升降部5连结，并通过使旋转轴转动而能够在旋转方向上进行倾斜控制。一边通过发动机2的驱动而使播种机50行驶，一边利用播种装置51向田地供给稻种。本实施方式的播种机50是供给奇数条垄的稻种的灌水播种机，作为主作业部的播种装置51以5条垄、7条垄、9条垄等奇数条垄而供给稻种。

播种装置51具备输出装置52、料斗53、浮子54、开沟器55等。输出装置52将收容于料斗53的稻种以规定量、且在规定的时机向田地供给。与利用播种机50供给的垄数相对应地设置输出装置52。浮子54在左右方向上配置有多个，具备：中央浮子54A，其对中央3垄的地面进行平整；以及两个侧方浮子，它们配置于上述中央浮子54A的侧方、且对侧方2条垄的地面进行平整。浮子54安装于播种框架。

中央浮子54A具有与水稻插秧机1的中央浮子14A同样的结构。即，中央浮子54A形成为俯视时的“Π字状”，并且，其中心线配置为与播种机50的中心线大致一致。而且，在中央浮子54A同样设置有传感器30。即，在中央浮子54A中，在左右两侧的稻种供给位置的正前方设置有传感器30。这样，利用传感器30而实现对稻种的供给正前方位置的感测，并且，配置有传感器30的中央浮子54A的侧方呈敞开，由此使得来自侧方的泥水流沿着浮子外周而从内侧通过。此时，传感器30配置为比中央浮子54A的最外侧更靠内侧的位置，由此能够减弱浮子的水中行进波的影响，从而能够提高感测精度。

在浮子54安装有开沟器55。利用开沟器55，在田地形成出：被供给由输出装置52输出的稻种的沟。与输出装置52的数量相同地，即与垄数相应地设置有开沟器55。

在水稻插秧机1中，利用传感器30的检测结果，对中央浮子14A的下沉量进行计算，从而检测出实际栽植深度。而且，对实际栽植深度进行检测，并对升降部5进行升降控制，由此实现适当的秧苗的栽植。与此相对，在播种机50中，利用传感器30的检测结果，对中央浮子54A的下沉量进行计算，并对利用开沟器55而形成出的沟的深度进行检测。以使得检测出的沟的深度达到规定深度的方式，进行升降部5的升降控制。即，与传感器30检测到的田地表面相应地，使播种装置51升降，以使得开沟器55形成出大致恒定的深度的沟。

另外，播种装置51安装为：能够相对于升降部5而言在旋转方向上倾斜，因此，能够利用传感器30的检测结果，在旋转方向上对播种装置51进行倾斜控制，以使得利用安装有传感器30的中央浮子54A的两侧的各开沟器55形成出的沟的深度相同。即，利用设置于左右两侧的传感器30，对配置为与机体的中心线大致一致的中央浮子54A的旋转方向上的倾斜进行检测，由此能够控制为使得机体中心线的左侧和右侧的沟深相同。

产业上的利用可能性

对于供给奇数条垄的秧苗或稻种的水田作业机可以利用本发明。

附图标记说明

1：水稻插秧机(水田作业机)、4：栽植部(主作业部)、5：升降部、12：栽植爪、14：浮子、14A：中央浮子、15：栽植框架、30：传感器、50：播种机(水田作业机)、51：播种装置(主作业部)、52：输出装置、54：浮子、54A：中央浮子、55：开沟器

Claims (4)

1.一种水田作业机，其中，

所述水田作业机具备：向田地供给奇数条垄的秧苗或稻种的主作业部，

在所述主作业部具备：中央浮子，其对田地接触面进行检测；以及传感器，其是在上述中央浮子之外另外设置的，在所述秧苗的栽植位置或者供给所述稻种的位置的正前方，来对田地表面进行检测，

所述中央浮子包括沿左右方向延伸的左右延伸部以及在左右延伸部的后方延伸的两个前后延伸部，并且，所述前后延伸部与所述左右延伸部连接的连接部分别处于从左右方向端部离开了规定距离的位置，由此对中央3条垄的地面进行平整、且使得所述中央浮子的与左右2条垄相当的部位具有向侧方敞开的形状，并且，所述传感器配置于与该左右2条垄相当的位置。

2.根据权利要求1所述的水田作业机，其中，

所述主作业部与垄数相对应地具备：开沟器，其形成出能够被供给所述稻种的沟；以及输出部，其将稻种输出至利用所述开沟器而形成的沟内，

与所述传感器检测到的田地表面相对应地，使所述主作业部升降，以使得所述开沟器形成出大致恒定的深度的沟。

3.根据权利要求1所述的水田作业机，其中，

所述主作业部与垄数相对应地具备：开沟器，其形成出能够被供给所述稻种的沟；以及输出部，其将稻种输出至利用所述开沟器而形成出的沟内，

与所述传感器检测到的田地表面相对应地，使所述主作业部在旋转方向上倾斜，以使得与所述传感器分别对应的垄的开沟器能够形成出相同深度的沟。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的水田作业机，其中，

在与所述中央浮子的左右2条垄相当的位置配置的传感器分别配置为：比所述中央浮子的最外侧更靠内侧。

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