CN1151820A - 水稻插秧机的升降控制装置 - Google Patents

Abstract

一种水稻插秧机的升降控制装置，包括：可自由升降地连接到行走机体(1)上的栽植装置(4)，通过连接臂(17)可自由摆动地安装在前述植苗装置(4)上的接地体(14)，根据前述接地体(14)相对连接臂(17)的接地压力的变化检测接地体(14)的摆动动作的检测装置(43)、以及根据前述检测装置(43)的检测结果将前述栽植装置(4)的相对地面高度保持在所希望的高度的检测装置(32)，由于作用在前述接地体(14)上的接地压力变化而引起前述连接臂(17)产生弹性变形时，可以根据其变形量对前述检测装置(43)的检测结果进行修正以控制升降。

Description

水稻插秧机的升降控制装置

本发明涉及一种水稳插秧机的升降控制装置，它具有可自由升降地连接在行走机体上的栽植装置、通过连接臂可自由摆动地安装在前述栽植装置上的接地体、根据前述接地体相对连接臂的接地压力变化检测出接地体摆动动作的检测装置、以及根据前述检测装置的检测结果将前述栽植装置的相对地面高度维持在所期望高度的控制手段。

以往作为具有以上结构的水稻插秧机的升降控制装置，例如日本特开平7-241109号公报所揭示的如图4所示的那样，将连接臂支撑在栽植装置的栽植传动箱上，该连接臂的前端与中心插秧机船体(接地体的一例)的后支点可自由摆动地连接在一起，另一方面，通过连杆机构将中心插秧机船体的前支轴可相对栽植传动箱曲折摆动地支撑在中心插秧机船体的前端侧，在该连杆机构的摆动轴轴线位置处安装有(相当于在后文叙述的)本发明的检测手段的部件，回转传感器，用于检测中心插秧机船体绕其后支点的摆动。

上述结构具有用于对中心插秧机船体绕后支点的上下摆动捕捉以控制升降的结构。但是前述连接臂与钢性材料无关，在中心插秧机船体受田面凸部的影响而绕后支点上下摆动时连接臂自身产生弹性变形。

由于存在上述问题，并且中心插秧机船体的后支点也会上升，与通常的升降控制中绕后支点摆动的场合比较，整个中心插秧机船体会上升到与地面接近平行的位置。由此，回转传感器不能正确地检测出中心插秧机船体的摆动。

由于中心插秧机船体的上升，使栽植装置上升，尽管不得已对其进行控制，以维持基准栽植深度，但是由于控制不准确，难以合理地栽植。

本发明的目的是，提供一种在通常的升降控制时即使连接臂产生上述的弹性变形时也能正确地升降控制的水稻插秧机的升降控制装置。

为了完成上述目的，本发明所提供的水稻插秧机的升降控制装置，权利要求1的改进是，在这种装置中还设置有在由于作用在前述接地体上的接地压力变化而引起前述连接臂产生弹性变形时，可以根据其变形量对前述检测装置的检测结果进行修正的升降控制。根据上述结构，即使用以往的检测手段，不能对接地体的动作正确检测的时后，也可以准确地进行升降控制。

据此，即使连接臂发生不测而产生弹性变形时，对此也能对栽植装置的升降控制顺利地进行。由此，使植苗深度稳定，可以防止过深的栽植状态。

在权利要求1所记载的结构中，备有权利要求2所记载的构成时，通常在水稻插秧机的升降控制中，如图6所示，当接地体14绕连接臂17的后支点P4摆动时，如图8及图9所示的那样，第一连接机构45驱动驱动机构43A，使回转检测器43B被驱动进行检测。

对此，如图7虚线所示那样，当连接臂17产生弹性变形而上升时，在这种场合，借助于第二连接机构48将传感器固定部件35与植苗装置4的操作工具21相连，由此可沿箭头方向驱动传感器固定部件35，使回转检测器43B回转检测。

根据上述结构，对于同一检测器的检测结果可以进行修正，使得效果最佳。

在权利要求2所记载的结构中，如果备有权利要求3所记载的构成时，如图8及图9所示，检测装置43的驱动机构43A可以安装在传感器固定部件35中。由此，使检测器的整体结构紧凑。

在权利要求2所记载的结构中，如果备有权利要求4所记载的构成时，在连接臂产生弹性变形而变位的时后，转动传感器固定部件，对此，由回转检测器进行检测。由此，控制栽植装置的升降。

其效果与权利要求2相同。

在权利要求2所记载的结构中，如果备有权利要求5所记载的构成时，由于连接臂弹性变形引起变位时连接臂的后支点上升，与通常的升降控制场合比较，接地体接近栽植装置侧。由此，由于栽植装置很接近田面，该栽植装置的上升得以控制，使栽植深度可以回复到基准状态。

由此，可以防止过深的栽植。

图1是乘用型水稻插秧机的整体侧面图。

图2是示出栽植装置作出状态的平面图。

图3是示出栽植装置不工作时收藏状态的平面图。

图4是示出栽植装置不工作时收藏状态的背面图。

图5是示出了检测装置的侧面图。

图6是示出检测装置在对水稻插秧机进行通常的升降控制时，根据中心插秧机船体绕后支点P4的上下摆动而进行检测动作的作用图。

图6A是示出进行载苗深度调节时的根据中央插秧机船体的平行升降而驱动的示意图。

图7是示出与图6对应的在水稻插秧机进行通常的行走控制时连接臂产生变形的场合进行修正动作的作用图。

图8是示出回转检测器安装状态的纵断面背面图。

图9是示出增速式驱动机构的纵断面侧视图。

图10是控制构成图。

图11是代替图7所示修正驱动力的利用失真检测传感器的其它例子的示意图。

下文根据附图叙述本发明的实施例。

图1示出了乘用型水稻插秧机的整体侧面结构，该乘用型水稻插秧机由乘用型行走机体1和8行栽植用栽植装置4构成，8行栽植用栽植装置4通过联杆机构2由油压式升降缸3驱动，使其可自由升降地连接在行走机体1的后部。植苗装置4由分别为4行的左栽植装置4A和右栽植装置48的分割成两部分的分割式结构所构成，并且具有可在栽植装置4不分割的作业状态(参见图2)和机体横向伸出量减少的收藏状态(参见图3)进行切换的结构。

下文详述植苗装置4的构成。

如图1-图4所示，该栽植装置4包括连接到前述连杆机构2后端上的纵向机架5，自该纵向机架5沿左、右延伸而连接的横向机架6，分别以可绕第一纵轴轴线P1自由摆动的方式枢轴地连接到该横向机架6的两端部的左、右摆动机架7，分别以该第二纵轴线P2可左、右自由摆动的方式通过支撑托架8枢轴地连接到左、右摆动的机架7摆动端的供给箱9，分别从左右供给箱9朝左、右延伸而设置的方管状支撑机架10，分别从左、右支撑机架10的两端朝后方延降而设置的兼作本体机架的栽植传动箱11，分别以轴支撑在各栽植传动箱11后部的左、右一对旋转式栽植机构12，具有可左、右各分割成4行式结构的并在作业姿势下可相对栽植传动箱11沿一定冲程一体往复横向移动的载苗台13，以在中央两行植苗场所对土地施加作用的形式而形成的中心插秧机船体14(接地体的一个例子)，以及以分别在左边和右边的3行植苗场所对土地施加作用的形式沿横向而形成的左、右侧插秧机船体15等。

在左、右栽植装置4A、4B中，分别跨越左、右栽植传动箱11而横向架设的插秧机船体支撑管16，以可绕其轴线P3自由转动的方式枢轴地支撑在每个栽植传动箱11前方下部。插秧机船体支撑管16做成左、右分割的结构，在分割场所设置有连结部件16a、16b，该连结部件16a、16b在栽植装置4的作业姿势下，可一体转动地连结。

与插秧机船体支撑管16一体可绕轴线P3转动的若干个摆动臂17(连结臂的一个例子)，分别从其摆动支点(轴线P3)朝后方延伸而设置在每个插秧机船体支撑管16上。在栽植装置4作业姿势下而位于中央位置的摆动臂17，是从右栽植装置4B的插秧机船体支撑管16延伸而设置的，中心插秧机船体14的后部，以可绕第一横轴线P4上下自由摆动的方式轴支撑在该摆动臂17的自由端。也即，中心插秧机船体14属于右栽植装置4B。另一方面，侧插秧机船体15的后部分别以可绕第一横轴线P4沿上下方向自由摆动的方式枢轴地支撑在栽植装置4作业姿势下而位于左、右位置的摆动臂17的自由端。

如图4所示，可与插秧机船体支撑管16一体自由转动的操作臂19朝行走机体1延伸而设置在右侧插秧机船体支撑管16上。另一方面，在支撑右侧载苗台13的机架杆20上，设置有摆动式操作杆21(操作工具的一侧)和通过与该操作杆21的配合使操作杆21在任意位置上保持固定的止动件22。操作杆21与操作臂19通过由操作连杆在构成的连接机构(图中未示)连接在一起。

通过对操作杆21的操作，可相对于田地混土硬度对植苗深度进行调节。也就是说通过对操作杆21朝任意位置的摆动操作，可以对每个摆动臂17一体地绕插秧机船体支撑管16的轴线P3沿上下方向的摆动进行调节，同时，对于中心插秧机体14及侧插秧机船体15相对于栽植传动箱11的相对高度按照所希望的高度一起进行变更。之后，通过操作杆21与止动件22的配合使操作杆21在任意位置固定位，可以对中心插秧机船体14及侧插秧机船体15相对于栽植传动箱11按所希望的高度进行设定。

如图4及图5所示，在左右栽植装4A、4B的每个栽植传动箱11的前上部，枢轴地连接着跨越左、右栽植传动箱11而横向架设的取苗量调节轴18，可绕自身轴线自由地转动。左右取苗量调节轴18在各自的分割端备有连接部件18a、18b，通过18a、18b，可以将左右取苗调节轴18在栽植装置4的作业状态下一体转动地连接着。在每个取苗量调节轴18上的臂部件24从其摆动支点朝载苗台13延伸设置。臂部件24通过与取苗量调节轴18一体绕轴线P5的转动，使载苗台13沿着载苗面的方向移动，从而相对于栽植传动箱11变更载苗台13的相对高度。

在左侧取苗量调节轴18上，与取苗量调节轴18一体自由转动的操作臂25朝行走机体1延伸而设置。另一方面，在支撑左侧载苗台13的机架杆20上，设置有摆动式操作杆26的止动件27，该止动件27可以将操作杆26固定在任意位置。操作杆26与操作臂25由操作连杆等所组成的连接机构(图中未示)连接在一起。

通过对操作杆26的操作，可以调节由栽植机构12从载苗台13取出的取苗量。也就是说，通过对操作杆26朝任意位置的摆动操作，可以对臂部件24绕取苗量调节轴18的轴线沿上下方向的摆动进行调节，同时，对载苗台13相对于栽植传动箱11的相对高度按所希望高度变更。之后，通过操作杆26与止动件27配合在任意位置保持固定的关系，可以对载苗台13相对于栽植传动箱11所希望的高度设定。

如图1-图3所示，驱动植苗装置4的驱动力由行走机体1通过图外的栽植离合器及传动轴28可自由断续切换地供给。如图2所示的栽植装置4的作业姿势下，由行走机体1供给的动力，通过内部装有锥齿轮机构(图中未示)的齿轮箱29左右分配之后，通过备有万向接头的左右中继轴30以及分别安装在齿轮箱29及左右中继轴30之间的爪式离合器机构31传递给左右供给箱9。进一步，在如图3所示的栽植装置4的收藏状态下，爪式离合器机构31分离，来自行走机体1的动力不再传递给左右供给箱9。

植苗装置4的如图2所示的作业姿势，是通过左右栽植装置4A、4B的内横侧部的部件连接在一起而实现的。也就是说，通过将左右载苗台13的内横侧缘部分之间、左右插秧机船体支撑管16的连接部件16a、16b以及左右取苗量调节轴18的连接部件18a、18b等彼此连接在一起，实现不分割的栽植装置4的作业状态。再者，栽植装置4的如图3所示的收藏状态，是通过将这些部件彼此间的连结解除而实现的。也即通过对左右载苗台13的内横侧缘部分的连结、左右插秧机船体支撑轴16的连接部件16a与16b的连结以及左右取苗调节轴18的连接部件18a和18b的连接的解除，并且将左右栽植装置4A、4B的背面部相同的部分对合，实现机体横向伸出量减少的栽植苗装置4的收藏状态。而且在栽植装置的收藏状态下，中心插秧机船体14在栽植装置4的最后端位置的机体后方露出。

如图1及图10所示，在行走机体1上装载有备有微型计算机的控制装置32。在行走机体1的操作部上设置有可前后自由摆动地枢轴连接的栽植离合器杆33。在该栽植离合器杆33的摆动支撑部上备有由检测栽植离合器杆33的操作位置的张力计所组成的杆传感器33A。栽植离合器杆33的操作位置是如图10中所示的，有“栽植”、“上升”、“中立”、“下降”、“自动”。于是，控制装置32在对应于杆传感器33A检测出的栽植离合器杆33的各操作位置对电磁控制阀34的动作进行控制，通过电磁控制阀34对于升降缸3的驱动油液流通状态的切换，实现栽植装置4的上升操作、升降停止、下降操作的各操作状态，同时实现栽植离合器的离合状态。为实现上述目的，在控制装置32上设置有根据栽植离合器杆33的手动操作控制栽植装置4的升降及栽植离合器切换的作为手动控制手段32A的控制程序。

如图5所示，弹性机构39由将中心插秧机船体14朝地面方向推压的弹簧39A等构成，其下端枢轴地连接在中心插秧机船体14的前部。构成弹性机构39的上端侧的止挡部件39B，与摆动连杆41的一端枢轴地连接着，摆动连杆41是从固定在右侧支撑机架10内端的托架10A到中心插秧机船体14前部上方位置延伸而设置，由支撑轴40枢轴地支撑着。摆动连杆41的另一端，枢轴地连接在一端固定在插秧机船体支撑管16上的折叠式连杆机构42的自由端。也就是说，通过植苗深度调节用操作杆21的操作，弹性机构39使相对于栽植传动箱11的中心插秧机船体14的高度得以变更，同时，利用相应于该变更量的变化量，变更高度。由此，弹性机构39，在植苗深度不变更时，将对应于中心插秧机船体14摆动姿势的规定的挤压力施加给中心插秧机船体14 。

如图5-图10所示，在栽植装置4上设置有检测装置43，用于检测出中心插秧机船体14随着接地压力(田地泥面的起伏)的变动而绕第一横轴线P4上下摆动的变位量(中心插秧机船体14的变位角)。检测装置43由驱动机构43A与回转检测器43B构成。驱动机构43A对于中心插秧机船体14的上下摆动变位量进行放大。回转检测器43B由将来自驱机构43A的上下摆动变位量变成电平(检测信息的一例)而输送给控制装置32的扭力计所组成。

在行走机体1的操作部上，备有电位计型设定器44，用于根据田地泥土的硬度来规定中心插秧机船体14的基准状态，并对检测装置43的基准电平(控制目标值)进行设定。在植苗作业时由设定器44根据田地混土硬度对检测装置43的基准电平进行设定的场合，控制装置32根据由回转检测器43B检测出的电平(中心插秧机船体14的上下摆动变位量)，控制电磁控制阀34的动作，使由设定器44设定的基准电平与由回转检测器43B检测出的电平相一致，由此使植苗装置4升降。

下文详述控制装置32的上述控制。控制装置32，通过对设定器44设定的基准电平与检测装置43检测出的实际电平进行比较，将中心插秧机船体14的实际摆动姿势(对应于前述实际电平)相对于中心插秧机船体14的基准姿势(对应于前述基准电平)，在其值为后者较前者小的状态下进行判断时，控制电磁控制阀34的动作，使基准电平与实际电平一致，从而使植苗装置4上升。由此使中心插秧机船体14回复到基准姿势下。相反，在中心插秧机船体14的实际摆动姿式相对中心插秧机船体14的基准姿势为后者较前者大时的状态下判断时，电磁控制阀34的动作，使基准电平与实际电平一致，从而使栽植装置4下降。由此使中心插秧机船体14回归到基本状态。

为上述目的，在控制装置32上设置有作为自动升降控制手段32B的控制程序。该自动控制手段32B根据检测装置43所提供的电平(检测信息的一侧)，以使中心插秧机船体14回归到基准状态下的方式自动地升降植苗装置4。由29，维持栽植装置4相对地面的规定高度。也即在植苗作业时通过自动控制升降手段32B的控制动作，可以随着田地的起伏按照预先设定的一定植苗深度稳定地进行植苗。

如图5-图9所示，检测装置43设置在以轴形式支撑的中心插秧机船体14的摆动臂17上。下文详述检测装置43的支撑结构以及检测装置43与中心插秧机船体14的连接结构。

托架17b立设在摆动臂17长度方向的中间位置，传感器箱35(传感器固定部件的一个例子)通过支撑轴17a可自由摆动地安装在该托架17b上。并且，该传感器箱35与栽植高度调节用的操作杆21(图4)用第二连接机构46连接在一起。同时，传感器箱35内的驱动机构43A与中心插秧机船体14的托架14A用第一连接机构45连接。

第二连接机构46由从传感器箱35延伸的托架47、与可绕设置在插秧机船体支撑管16下方的横轴轴线P5自由摆动的操作杆21连接的悬臂48、将该悬臂48与托架47可相对摆动地连接在一起的纵向第二连杆49构成。再者，第一连接机构45由借助于第一连杆51使与支撑在传感器箱35上的支撑轴17a可一体转动地安装的臂50和与中心插秧机船体14的托架14A相对摆动地连接在一起的平行四连杆机构所构成。

如图8及图9所示，回转检测器43B固定地支撑在传感器箱35上。锥形齿轮37通过支撑轴17a可以随该轴17a一体自由摆动地连接在第一连接机构45的臂50上。锥形齿轮37与固定齿轮38啮合，固定齿轮38固定在回转检测器43B的回转轴43a上并与之一体自由转动。通过锥形齿轮37与固定齿轮38构成驱动机构43A。驱动机构43A装在传感器箱35内。

借助于上述结构，在进行通常的升降控制时，根据使栽植装置4上升的设定器44的值，设定中心插秧机船体14的基准状态，并维持该基准状态进行控制。也即如图6所示，借助于中心插秧机船体14绕后支撑轴(轴线P4)的摆动，驱动第一连接机构45，使回转检测器43B转动，使其回转量与设定值没有差异，从而使栽植装置4上升。在这种场合，连接到栽植高度调节用操作杆21上的第二连接机构46及传感器箱35处于固定状态。

在对栽植深度进行调节时，如图6A所示，通过操作杆21驱动操作臂19，一旦摆动臂17上下摆动调节时摆动连杆41(图5)随之联动而上下运动，这时，中心插秧机船体14在保持其前后倾斜姿势的状态下，单行升降。另一方面，借助于与操作杆21连接的悬臂48的摆动，传感器箱35沿着与摆动臂17的摆动方向相反方向转动，回转检测器43B的基准值得以变更，由此而进行控制。

在如图6所示的通常的上升控制中，摆动臂17产生弹性变形时，根据下文所叙述的方法，对检测装置43的检测值进行修正。

如图7-图9所示，当由摆动臂17沿箭头方向的弹性变形而引起传感器箱35上升时，由于悬臂48是固定的，第二连杆49使传感器箱35沿着与臂17绕支撑轴17a转动的相同方向回转。如果传感器箱35沿箭头方向转动时回转检测器43B的回转轴43a沿相反方向转动。由此对栽植装置4的上升进行控制。使栽植在合适的状态下进行。其它实施例

①为了修正检测装置43的检测值，代替所使用的回转检测器43B，也可以采用对摆动臂17所产生的弹性变形直接检测的传感器52 。

如图11所示，摆动臂17支撑在作为植苗装置4的本体机架的栽植传动箱11上，该摆动臂17的前端可与可自由摆动时作为接地体的中心插秧机船体14的后支点P4相连。另一方面，在中心插秧机船体14的前端侧，通过连杆机构53使中心插秧机船体14的前支轴可相对于本体机架自由曲折摆动地支撑着，回转检测器43B安装在连杆机构53的摆动轴轴线位置，用于检测中心插秧机船体14绕后支点P4的摆动。在摆动臂17上设置有传感器52，利用记量器等对摆动臂17所产生的弹性变形进行检测。由此可以直接捕捉到变形。并且还可以使除记量器以外的压电元件。

②在上述实施例中，展示了多行栽植用的栽植装置4的8行栽植用植苗装置，除此之外，还可以用例如10行栽植用及12行栽植用的植苗装置。再者，尽管在实施例中示出了分割式植苗用栽植装置4，但也可以采用不分割式栽植装置。

并且，权利要求书中的序号仅是为了便于对照图面对其进行描述，而这些序号并不构成将本发明仅限于图面上的结构。

Claims (5)

1.一种水稻插秧机的升降控制装置，包括：可自由升降地连接在行走机体(1)上的栽植装置(4)、通过连接臂(17)可自由摆动地安装在前述栽植苗装置(4)上的接地体(14)、根据前述接地体(14)相对连接臂(17)的接地压力的变化检测出接地体(14)的摆动动作的检测装置(43)、以及根据前述检测装置(43)的检测结果将前述栽植装置(4)的相对地面高度维持在所希望的高度的控制装置(32)，其特征是，由于作用在前述接地体(14)上的接地压力变化而引起前述连接臂(17)产生弹性变形时，可以根据其变形量对前述检测装置(43)的检测结果进行修正，以控制升降。

2.根据权利要求1所述的水稻插秧机的升降控制装置，其特征是

前述检测装置(43)由回转检测器(43B)和驱动该回转检测器(43B)的驱动机构(43A)所组成，

前述回转检测器(43B)安装在传感器固定部件(35)上，该传感器固定部件(35)由轴支撑着，可相对前述连接臂(17)自由地摆动，前述驱动机构(43A)与前述接地体(14)由第一连接机构(45)连接，由此，前述回转检测器(43B)可以检测出栽植装置(4)的相对地面高度，并且

前述传感器固定部件(35)与前述栽植装置(4)的操作工具(21)用第二连接机构(46)连接，通过第一连接机构(45)和第二连接机构(46)，前述回转检测器(43B)能够检测出连接臂(17)的弹性变形。

3.根据权利要求2所述的水稻插秧机的升降控制装置，其特征是，前述传感器固定部件(35)是传感器箱，前述驱机构(43A)安装在该传感器箱中。

4.根据权利要求2所述的水稻插秧机的升降控制装置，其特征是，在前述连接臂(17)产生弹性变形时，通过前述传感器固定部件(35)的转动，驱动前述回转检测器(43B)进行检测。

5.根据权利要求2所述的水稻插秧机的升降控制装置，其特征是，在前述连接臂(17)产生弹性变形时，控制手段(32)使栽植装置(4)移动到相对地面的上升侧。

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