JP2006129744A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、機体走行とともに自動的に田植作業をする田植機に関するものである。
旋回走行可能な機体に備えた作業部である農作業装置により、機体走行とともに田植作業等の圃場走行作業を行う水田作業車等の圃場走行作業用農作業車において、特許文献1に示すように、機体の旋回走行動作と連動して農作業装置の動作を制御するようにしたものが知られている。この水田作業車は、昇降動作可能に田植え等の水田植生作業を行う農作業装置と、この農作業装置と一体構成のフロート等を備えて構成される。このフロートは、前後方向傾斜を検出可能に取付けられた平板状浮体であり、水田の植生盤面を均平整地するとともに、植生盤面の高さ位置を検出する。
田植え等の圃場の往復作業走行においては、フロートで植生盤面を均平整地しつつ農作業装置が植付作業を行う。このとき、フロートの傾斜角度等に基づいて農作業装置の高さを昇降調節して植付け深さを調節する。往行から復行への折り返し地点でUターン旋回する旋回過程においては、農作業装置の植付動作を停止するとともに上昇動作により農作業装置とフロートとを植生盤面の上方の非作業高さ位置に保持して旋回走行に入り、機体が復行方向まで旋回すると農作業装置とフロートを下降するとともに同農作業装置を稼動することにより植付けを再開する。この一連の旋回付帯操作を制御部である制御装置により機体の旋回動作と連動して農作業装置の取扱いを自動処理する旋回連動制御を行うように制御装置を構成することにより、オペレータの操作負担を軽減することができる。
しかし、不均一な圃場条件や、復行時の条合わせ等のために、機体旋回過程において更にハンドル戻し等の旋回操作をして旋回軌道の修正を要する場合があり、その修正のための旋回操作に伴って農作業装置が再度の昇降動作を行うという事態を招くこととなる。したがって、このような事態を回避するために、旋回軌道の修正を行う場合は、オペレータの咄嗟の判断により、旋回連動制御を解除して手動で農作業装置を操作せざるを得ず、大きな作業負担となっていた。
特開2002−335720号公報
解決しようとする問題点は、圃場の往復作業走行の折返し部に来た際に、植付部の取扱いを要することなく機体を旋回することができるとともに、その旋回過程においてハンドル戻し等の再度の旋回操作をした場合であっても、植付部の上昇動作を招くことなく一連の動作を継続することができる田植機を提供することにある。
請求項1に係る発明は、旋回操作の検出に応じて圃場を旋回走行しうる機体と、この機体に対して昇降可能に支持されてその作業位置まで下降して植付作業をする植付部と、この植付部の上昇、下降、植付稼動、植付停止の各動作を制御する制御部とを備えた田植機において、上記制御部は、機体走行中の旋回操作の検出に応じて植付部の植付停止から、非作業位置への上昇、作業位置への下降、植付稼動までの一連の動作を制御する旋回連動制御を行うとともに、この旋回連動制御における植付稼動動作に到る前の作業位置への下降動作から所定の旋回走行範囲について、旋回操作に拘らず植付部を作業位置に維持する構成としたことを特徴とする田植機とする。
上記制御部は、植付作業中にオペレータの旋回操作により機体が旋回走行に入ると、旋回連動制御によって植付部の一連の動作を制御することにより、機体が支障なく旋回動作することができるとともに、旋回走行後の折返し走行で植付作業を開始する。この場合において、植付部の下降動作から稼動までの所定の旋回走行範囲では、再度のハンドル操作がされても、制御部により植付部が作業位置に維持されて一連の動作が継続される。
本発明の田植機は以下の効果を奏する。
請求項1の発明により、オペレータの旋回操作による機体の旋回走行とともに、制御部が旋回連動制御によって植付部の一連の動作制御を指令し、この場合において、植付部の下降動作から稼動までの所定の旋回走行範囲ではオペレータが更に旋回操作をした場合でも、制御部により植付部が作業位置に維持されて一連の動作が継続される。
請求項1の発明により、オペレータの旋回操作による機体の旋回走行とともに、制御部が旋回連動制御によって植付部の一連の動作制御を指令し、この場合において、植付部の下降動作から稼動までの所定の旋回走行範囲ではオペレータが更に旋回操作をした場合でも、制御部により植付部が作業位置に維持されて一連の動作が継続される。
したがって、田植機は、圃場の往復作業走行において植付作業をして折返し部に来た際に、オペレータが植付部の取扱いを要することなく、機体を旋回することができるとともに、植付部の下降動作から稼動までの間については、ハンドル戻し操作等のオペレータの再度の旋回操作によっても、植付部の上昇動作を招くことなく一連の動作を継続しつつ、機体の旋回修正により条合わせして正確に復行の植付作業を進めることができる。
本発明の実施の形態について、以下に図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の圃場走行作業用農作業車の一例を図1の側面図に示す田植機について説明する。田植機1は、操向車輪2、2と後輪3、3とによって4輪駆動可能に機体を支持し、操舵ハンドル4、オペレータシート5、エンジン6、植付部(作業部)7のほか、各種機器を制御する後述の制御装置21(不図示)を備える。
本発明の圃場走行作業用農作業車の一例を図1の側面図に示す田植機について説明する。田植機1は、操向車輪2、2と後輪3、3とによって4輪駆動可能に機体を支持し、操舵ハンドル4、オペレータシート5、エンジン6、植付部(作業部)7のほか、各種機器を制御する後述の制御装置21(不図示)を備える。
植付部7は、機体後部に昇降部11を介して昇降可能に取付けた農作業装置であり、図示せぬ植付クラッチを介して機体の走行に合わせて多条植え動作するほか、植付け動作と連動して苗を順次送り出す苗送出部13、薬肥を吐出する施肥部14、均平用のフロート部15…等を備える。フロート部15は、作業部に対して傾斜検出可能に取付けられた平板状浮体であり、水田の植生盤面を均平整地するとともに、植生盤面の高さ位置を検出する。
制御装置21の入出力構成は、図2の系統図に示すように、機体旋回時の制御パターンを選択するための制御選択スイッチ22の操作信号のほか、各種のスイッチ、センサの信号を受け、また、機体走行と植付部作動用の各種機器のアクチュエータ類を制御する。制御選択スイッチ22は、植付部7の動作を機体旋回と連動制御する「連続」のほかに、左右の機体旋回方向について「右旋回のみ」「左旋回のみ」に限定指示するダイヤルスイッチである。
その他に、入力側には、植付け動作指令用のフィンガーレバースイッチ23a、植付部7の自動上昇選択用の植付部上昇モードスイッチ24、変速操作検知用のHSTレバー位置センサ25、操舵操作検知用のハンドル切れ角センサ26、時間調節用のタイムラグ調節ダイヤル27、ブレーキ操作検知用のブレーキペダルセンサ28、作業部の下降タイミングを決めるN1設定ダイヤル29a、作業部稼動のクラッチタイミングを決めるN2設定ダイヤル29b等を接続してそれぞれの信号を入力する。
出力側には、昇降部11の油圧シリンダ11aを介して植付部7を昇降する電磁油圧バルブ11b、植付部7の植付け稼動用の植付クラッチ作動ソレノイド31、施肥機動作用の施肥クラッチ作動ソレノイド32、HSTレバー傾動用のHST用モータ33等を接続して各機器を制御する。
N1設定ダイヤル29aは、「標準」を中心に「早」から「遅」までの所定範囲内で調節可能なダイヤルであり、その指示と対応するドライブシャフトの回転量による下降位置N1が作業部の下降タイミングとして設定される。N2設定ダイヤル29bは、N1設定ダイヤル29aと同様に、「標準」を中心に「早」から「遅」までの所定範囲内で調節可能なダイヤルであり、その指示と対応するドライブシャフトの回転量によるクラッチオン位置N2が作業部の下降タイミングとして設定される。
上記制御装置21による制御処理は、図3のフローチャートに示すように、各センサ値読込(S1)の後に、変速位置が植付速(S2)になるまで待機した後、制御選択スイッチ22に応じて旋回連動処理を「左旋回」「右旋回」に限定し、または、限定なしの「連続」に切替える(S3)。
制御選択スイッチ22が「左旋回」の場合は、ハンドル操作(S21a)を待った後、左旋回であればドライブシャフト回転開始(S22)と左右共通のサブルーチン処理による左ターン制御(S23)による通常の連動処理を行い、右旋回であればサブルーチン処理によるリフト制御(S24)により異形対応を行う。制御選択スイッチ22が「右旋回」の場合は、上記と逆に、ハンドル操作(S21b)が右旋回であればドライブシャフト回転開始(S22)と左ターン制御(S23)による通常の連動処理を行い、左旋回であればリフト制御(S24)により異形対応を行う。また、制御選択スイッチ22が「連続」の場合は、ハンドル操作(S21)を待った後、左右それぞれ、ドライブシャフト回転開始(S22)と対応するターン制御(S23)による通常の連動処理を行う。
サブルーチン処理による左または右のターン制御処理の詳細は、図4のフローチャートに示すように、後述のタイマセットによるタイマアップのチェック(S40)によって所定時間が経過するまでの間、または、所定時間の経過後に植付部7の上昇モードスイッチ24が入りでない場合において、ドライブシャフト回転数チェック(S42)によって植付部7が下降する所定の下降位置N1に機体が旋回するまで待ち、旋回操作の判定のためにハンドル角度が規定値a(例えば90°)以上であることを条件に植付部「下げ」の指令(S44)とタイマセット(S44a)を行う。その一方、タイマアップ後において上昇モードの場合は、植付部「上げ」を指令(S41a)する。ハンドル角度が規定値a以上でない場合は、警報出力(S43a)の上で処理を終了する。
次いで、ドライブシャフト回転数チェック(S45)によって所定の旋回距離N2’になるまで待機し、異常操作の判定のためにハンドル角度が規定値b(例えば180°)以上でないことを条件に施肥クラッチ「入」を指令(S47)する。ハンドル角度が規定値b以上であれば、上記同様に、警報出力(S43a)の上で処理を終了する。
続いて、ドライブシャフト回転数チェック(S49)によって所定のクラッチオン位置N2に機体が旋回するまで待機し、植付「入」を指令(S50)するとともにドライブシャフト回転カウントクリア(S51)による通常の連動処理を終了する。この左または右のターン制御処理により、機体の旋回動作と連動して植付部7が対応動作することにより、旋回過程の整地を行うとともに、旋回終了後の直進によって植付けが再開され、また、植付部7の下げ動作後で植付け再開までの所定時間内は、ハンドル操作をしても植付部7の上昇動作がされないので、条合わせのためのハンドル戻し等の旋回過程中のハンドル操作が可能となる。
また、サブルーチン処理によるリフト制御の詳細は、図5のフローチャートに示すように、植付部「上げ」を指令(S61)した後、ハンドル切れ角が所定範囲となるまで待った(S62)後に植付部「下げ」を指令する(S63)。この処理により、植付部7の昇降動作に限定して機体旋回と連動して制御することができる。この処理手順により、選択されなかった旋回方向について、植付部7を昇降制御するように連動内容が切替えられる。したがって、ドライブシャフトの回転量とハンドル操作とにより、選択された旋回方向に限定して植付部7が連動動作し、他の旋回方向については、植付部7の昇降制御に限定され、オペレータがクラッチ指令を手動介入することにより、変形圃場の異形側の対応を可能とする。
例えば、図6のような変形圃場の往復作業工程における植付け作業例のように、制御選択スイッチ22を「左旋回のみ」に合わせることにより、左旋回Lでは、植付部7の昇降およびクラッチ断接が機体旋回と連動して制御され、右旋回Rでは、異形対応処理として植付部7の昇降動作のみが機体旋回と連動して制御されるとともに、植始め位置調節のためにクラッチ断接指令がオペレータ介入によりなされる。したがって、上記構成の制御部により、変形圃場におけるオペレータ操作を最小限度に抑えて異形対応が可能となる。また、直進走行距離N3の設定下において検出した走行距離n3に基づいて自動旋回走行が可能となる。
次に、機体を所定位置まで後退してから旋回操作するバック旋回において植付部7を連動制御する例を説明する。
この場合は、図7のフローチャートに示すように、各センサ値読込(S1)の後に、変速位置が植付速(S2)になるまで待機した後、HSTレバーが中立位置に操作されてドライブシャフト回転数n3が所定の直進走行距離N3以上であることをチェック(S71,S71a)し、該当すれば植付部「上げ」を指令(S72)し、ドライブシャフト回転のカウントを開始(S73)する。このように、所定の距離条件を満たした位置における停車操作によって植付部7を早期に上昇動作することにより、作業能率向上とともに植付部7の破損を防止することができる。
この場合は、図7のフローチャートに示すように、各センサ値読込(S1)の後に、変速位置が植付速(S2)になるまで待機した後、HSTレバーが中立位置に操作されてドライブシャフト回転数n3が所定の直進走行距離N3以上であることをチェック(S71,S71a)し、該当すれば植付部「上げ」を指令(S72)し、ドライブシャフト回転のカウントを開始(S73)する。このように、所定の距離条件を満たした位置における停車操作によって植付部7を早期に上昇動作することにより、作業能率向上とともに植付部7の破損を防止することができる。
次いで、ドライブシャフト回転が所定以上のマイナス(S74a)となる地点まで後退した時はドライブシャフト回転数n1の補正とランプ点灯(S74b,S74c)を行い、非該当ならランプ消灯(S74d)を行う。これらをHSTレバーの後進側操作の範囲(S74e)で繰り返した後、ドライブシャフト回転のカウントを開始(S74f)した後、ハンドル操作(S75)を待って対応する左または右のターン制御(S75a,S75b)に続いてドライブシャフト回転n3カウントを開始(S75c)する。
また、HSTレバーの中立操作とドライブシャフト回転数n3が所定の直進走行距離N3以上のいずれか(S71,S71a)に非該当であれば、ハンドル旋回操作と対応(S76)して前述のリフト制御(S77)をする。
また、HSTレバーの中立操作とドライブシャフト回転数n3が所定の直進走行距離N3以上のいずれか(S71,S71a)に非該当であれば、ハンドル旋回操作と対応(S76)して前述のリフト制御(S77)をする。
上記手順の制御処理により、畦際まで前進して停車した位置が所定の直進走行距離N3を越えていれば、植付部7が連動制御されて非作業位置に上昇し、所定距離を後退して旋回するバック旋回に対応して植付部7を連動制御し、その他の場合は植付部7の指令を手動操作として変形圃場に対応することができる。この場合において、ドライブシャフトの回転カウントによる累積距離修正により、機体を後退する過程における前後進操作に際して所定の直進走行距離N3を境に機体が過大に後退するとランプが点灯し、前進によって消灯することから、オペレータが所定の直進走行距離N3の対応地点を知ることができる。
したがって、バック旋回において後退のやり直しにより所定の直進走行距離N3の対応地点を把握した上で機体を旋回走行することにより、バックしすぎて旋回した場合の植え付け済みの苗を倒す事態を防止し、また、次の植え始めにまにあわずに植え始め位置が不揃いとなることを防止することができる。
なお、上記制御の他に、機体を後退した距離の長さに応じて、旋回の途中から早期に植付部7を下降開始することにより、空中植え動作を防止するとともに、整地性を向上することができる。また、植え終わりと植え始めの位置の差が50cmを越える場合は旋回制御をキャンセルすることにより、不揃いの植付け動作を回避することができる。この場合は、ブザー音の発報制御によりオペレータにキャンセル処理を知らせることができる。
1 田植機(圃場走行作業用農作業車)
7 植付部(作業部)
11 昇降部
15 フロート部(作業部)
21 制御装置(制御部)
N1 下降位置
N2 旋回距離(クラッチオン位置)
N3 直進走行距離
n1、n3 ドライブシャフト回転数
7 植付部(作業部)
11 昇降部
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21 制御装置(制御部)
N1 下降位置
N2 旋回距離(クラッチオン位置)
N3 直進走行距離
n1、n3 ドライブシャフト回転数
Claims (1)
- 旋回操作の検出に応じて圃場を旋回走行しうる機体と、この機体に対して昇降可能に支持されてその作業位置まで下降して植付作業をする植付部と、この植付部の上昇、下降、植付稼動、植付停止の各動作を制御する制御部とを備えた田植機において、
上記制御部は、機体走行中の旋回操作の検出に応じて植付部の植付停止から、非作業位置への上昇、作業位置への下降、植付稼動までの一連の動作を制御する旋回連動制御を行うとともに、この旋回連動制御における植付稼動動作に到る前の作業位置への下降動作から所定の旋回走行範囲について、旋回操作に拘らず植付部を作業位置に維持する構成としたことを特徴とする田植機。
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