JP2012090547A

JP2012090547A - 肥料散布装置

Info

Publication number: JP2012090547A
Application number: JP2010239354A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Nagahata; 友之長畑; Shinichi Shinohe; 心一四戸; Shigeharu Kouchi; 重春甲地
Original assignee: Sasaki Corp
Current assignee: Sasaki Corp
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2012-05-17

Abstract

【課題】肥料散布時に簡単に作業条件を設定可能であり、各肥料ごとの繰出し量を容易に把握して精密な散布量を確保することのできる肥料散布装置を提供する。
【解決手段】肥料散布装置２に電動作動部２０により変更自在なシャッタ部２５が設けられていて、シャッタ部２５は開口量を変更する制御部を備え、肥料の流量は肥料散布装置２とは別に設けた肥料流動性測定装置５により測定された流量物性情報が付加された流量であり、肥料流動性測定装置５は、肥料投入用ホッパ５０に投入された肥料が落下する落下時間と落下した肥料の質量から流動性指数値を計算する演算部を備え、肥料散布装置２の制御部と肥料流動性測定装置５が通信回線で接続可能で、測定データは通信回線を介して制御部に取り込みできる肥料散布装置による。
【選択図】図４

Description

本発明は、トラクタ等の走行車に連結されて使用される肥料散布装置に関する。

従来、肥料散布装置で肥料を散布する場合、希望する単位面積当たりの肥料の散布量を決めて、これに基づいて走行車の走行速度と肥料散布装置からの肥料の繰出し量を計算して決定し散布が行われる。この場合、計算作業が煩わしいため予め設定された散布量早見表などを使用して作業条件を決定していた。また、肥料の繰出し量を変更するシャッタを電動で操作可能として、作業中の車速を計測しながら一定の散布量となるようにシャッタを自動制御により開閉する技術も公知である。
例えば特開２００４−３２１１６３号公報（従来技術１）に記載の肥料散布機が開示されている。

特開２００４−３２１１６３号公報（従来技術１）

従来のように、散布都度計算して条件を決定する作業は煩わしく、散布量早見表などを使用して作業条件を決定するが、散布する肥料は多種多様で、それぞれシャッタ開口部からの繰出し量は厳密には異なる。散布量早見表などにおいては予め肥料の状態を例えば大粒状と小粒状及び粉状のように大まかに分類して各肥料ごとに測定したデータを基に簡易的に暫定的な流量により条件を算出していた。しかし、前記のように厳密には肥料の種類ごとにシャッタ開口部からの繰出し量は異なるため、単位面積当たりの散布量は意図した散布量と必ずしも一致しない場合がある。近年作物への無駄な肥料の投入を抑えることにより、生産コストの削減や残留肥料成分による環境への影響の配慮等から、肥料の精密な散布が要望されるようになっている。

このため、実際の散布作業前に散布装置に肥料を投入して肥料の繰出し量を測定して行うことで、より精密な散布量を確保できるが、散布装置には測定用の装備がされていないため、測定は容易に行えない問題がある。

このため本発明は、このような問題を解決すべく行われたもので、肥料散布時に簡単に作業条件を設定可能であり、各肥料ごとの繰出し量を容易に把握して精密な散布量を確保することのできる肥料散布装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、肥料を収納するホッパと、該ホッパ底部の開口から前記肥料を繰出し、圃場を移動しながら施肥を行う肥料散布装置において、ホッパ底部の開口部には開口量を電動作動部により変更自在なシャッタ部が設けられていて、シャッタ部は、使用する肥料の流量と単位面積当りの施肥量と肥料散布装置の移動速度及び散布幅を含む入力情報に基づいて、ホッパ底部の開口量を前記電動作動部を作動させ変更する制御部を備え、前記使用する肥料の流量は肥料散布装置とは別に設けた肥料流動性測定装置により測定された散布肥料ごとの流量物性情報が付加された流量であり、該肥料流動性測定装置は、上方が開放した肥料投入用ホッパと、該ホッパ底部には開口部が設けてあり、該開口部を開閉するシャッタと、該シャッタを開閉操作するレバーと、該シャッタが開放され開口部から投入された肥料が落下しているか否かを検出する検出手段と、該検出手段の信号により検出された肥料の落下時間と落下した肥料の質量から肥料の流量又は流動性指数値を自動計算する演算部を備え、前記肥料散布装置の制御部と肥料流動性測定装置が通信回線で接続可能で、肥料流動性測定装置で測定された肥料の流量又は流動性指数値データは通信回線を介して制御部に取り込みできることを特徴とする肥料散布装置を提案する。

この発明によれば、肥料散布装置のシャッタ部の開口部から繰出される肥料の種類ごとの物性により異なる繰出し量を正確に容易に把握して実際の散布作業を行えるため、肥料の散布精度を向上させることができる。

トラクタに装着した状態の肥料散布装置の一例を示す側面図本例の肥料散布装置のシャッタ電動作動部を示す斜視図電動作動部の配線図本発明の実施例の肥料流動性測定装置の正面図本発明の実施例の肥料流動性測定装置の平面図本発明の実施例の肥料流動性測定装置の断面した正面図肥料流動性測定装置のシャッタ板の作動説明図

この発明に利用される肥料散布装置の一例を図１乃至図３に基づいて説明する。図１は走行装置であるトラクタ１に装着された肥料散布装置２を示したものである。本例の肥料散布装置２は水平回転する散布用円板部により肥料を拡散散布するブロードキャスターを示しているが、他の肥料散布装置である揺動するスパウトにより散布するブロードキャスターや、幅広のホッパから肥料を落下させて散布するライムソワータイプであっても本発明は適用できる。

１はトラクタで、この後方に設けられた農作業機装着部に、肥料散布装置２が装着されている。肥料散布装置２前方部には、制御ユニット３が配設され、その下方には電動作動部２０が設けてあり、該電動作動部２０を作動させることにより、肥料散布装置２の散布量を調節するシャッタの開閉を行う。また、トラクタ１の座席近傍には、操作部４が設けてあり、トラクタ１の運転者が操作部４を操作して肥料散布装置２の制御ユニット３に信号を送り電動作動部２０を作動させる。各操作部４や制御ユニット３へはトラクタ１のバッテリー１０からハーネス４０によりそれぞれ接続されて電気が供給されている。操作部４と制御ユニット３との間は通信ケーブル４２で連結され信号を送信しているが、無線により信号のやり取りを行ってもよい。電源は前記トラクタ１のバッテリーを使用せず別に設けてもよい。

本例の肥料散布装置２は、前方部にトラクタ１に装着する為の装着部２１を有し、この装着部２１に支えられたフレーム２２に、上方が開放されていて肥料が投入されるホッパ２３が設けられ、ホッパ２３下方底部には、水平方向にスライドすることで重合する孔の大きさを調節して肥料の落下量を調節するシャッタ部２５が設けてあり、さらに、その下方にトラクタ１からの動力で水平回転する散布用円板部を設けシャッタ部２５から落下した肥料を拡散散布するように構成された散布部２４が設けられている。

制御ユニット３はフレーム２２前方上方部に設けられ、その下方部にモータにより作動する電動作動部２０が配置されていてシャッタ部２５のシャッタ板２５０を開閉作動させる。電動作動部２０は、図２に示すピニオンギヤ２０１を備えた電動モータ２００により作動され、該ピニオンギヤ２０１に噛合して前後方向に回動するギヤプレート２０２と該ギヤプレート２０２に連結されたシャッタロッド２０４とにより構成され、該シャッタロッド２０４の他端にはシャッタ板２５０から延びるシャッタアーム２０５が連結されている。電動モータ２００を正転逆転させることによりギヤプレート２０２が回動してこれに連結されたシャッタロッド２０４が前後に移動してシャッタ板２５０を水平方向に回動させ、ホッパ底板２５１とシャッタ板２５０に開口させた散布孔の重合量を調節して肥料の散布量を調節する。ギヤプレート２０２の回動軸には回動量を検知するポテンショメータ２０３が設けてあり、回動量を検知することによりシャッタ板２５０の散布孔の開口量情報が制御部に伝達される。

図３は肥料散布装置２の配線図で、トラクタ１側に設けられる操作部４及び肥料散布装置２側に設けられる制御ユニット３には、トラクタのバッテリー１０が導通されていて、操作部４の操作指示により制御ユニット３の制御部がリレーを開閉し、これに連結された前記電動作動部２０が作動して、シャッタ部２５の散布孔が開閉される。ポテンショメータ２０３は、ギヤプレート２０２の回動量を検知して制御部に信号を送ることでシャッタ板２５０の開放量の情報を得ることができる。トラクタ１に乗車した作業者は、操作部４を操作してシャッタ開度を設定するとともに、トラクタ１の走行速度を選択して作業を行う。

操作部４には、制御部に指示入力するスイッチ類と表示部が設けてあり、操作部４に単位面積当りの散布量と走行速度及び散布幅を入力すると、シャッタ部２５のシャッタ板２５０の開口量が演算されて表示されるとともに設定され、散布開始スイッチを押すと設定された開口量にシャッタ板が自動開放される。シャッタ板２５０の開口量は、予め測定して設定された基準肥料のシャッタ板２５０の各開度ごとの流量値に対応比較して決められる。この場合、基準肥料と異なる性状の肥料を散布すると、流量値が当然異なる場合があるため、同じ開度でも散布量が異なることになり、制御部の各開度ごとの流量値を散布する肥料の流量値に補正する必要がある。このため、本発明では肥料散布装置２とは別に設けた肥料の流動特性を測定する装置である肥料流動性測定装置５で測定された肥料の流動性指数値データを演算部に採用して実際の散布肥料の流量値に補正するものである。電動作動部２０は、電動モータ２００による作動に限らずに電動シリンダ等によってシャッタ板２５０を回動させるような構造でもよい。

図４乃至図７において、肥料散布装置２とは別に設けた肥料流動性測定装置５について説明する。肥料流動性測定装置５は、上方が開放した肥料投入用ホッパ５０と、該ホッパ底部には落下口５００が設けてあり、該落下口５００を開閉するシャッタ５１と、該シャッタ５１を開閉操作するレバー５１１と、該シャッタ５１が開放され落下口５００から投入された肥料が落下しているか否かを検出する検出手段５２と、該検出手段５２の信号により検出された肥料の落下時間と落下した肥料の質量から肥料の流動性指数値を自動計算する演算部５３が設けられ、演算部５３には結果を表示する表示部５３０を備え、前記肥料散布装置２の制御部と肥料流動性測定装置５の演算部５３とが通信回線で接続可能で、肥料流動性測定装置５で測定された肥料の流動性指数値データは通信回線を介して制御部に取り込みができる。流動性指数値とは、予め測定した基準肥料の流量値に対する測定した肥料の流量値との割合を示した指数である。通信回線は、有線によりお互い通信用接続カプラ４３を設けて接続することにより取り込む。または、無線通信によりデータを送信することも可能である。

肥料投入用ホッパ５０は、縦方向の円筒状で上方が開放され下方が逆円錐状に絞られ、その下方端に円形の落下口５００が設けられている。本例においては、肥料投入用ホッパ５０の径が１４０ｍｍ、落下口径が３５ｍｍとして設けられている。また、肥料投入用ホッパ５０の側面には測定時に装置を持つための取手５４が左右にそれぞれ設けられている。

前記落下口部分には、落下口５００を開閉するためのシャッタ５１が設けられていて、該シャッタ５１は水平方向の板状のシャッタ板５１０とこれを操作するレバー５１１で構成されていて、シャッタ板５１０は水平方向の板状で、肥料投入用ホッパ５０底部に縦方向に設けた回動軸５１２を中心に水平方向に回動することにより、シャッタ板５１０に設けた落下口５００と同形状の孔を落下口５００に重合または移動させて落下口５００を開閉する。シャッタ５１を操作する前記レバー５１１は、シャッタ板５１０から肥料投入用ホッパ５０と平行に垂直に肥料投入用ホッパ５０の側方に延設されて設けてあり、前記肥料投入用ホッパ５０の側面に設けた取手５４側に引き寄せるように取手５４とともに握ると、シャッタ板５１０が水平方向に回動して落下口５００が開放される。落下口５００を閉めるときはレバー５１１を逆方向に回動させる。

図７は、肥料流動性測定装置５の下方から見た状態のシャッタ板５１０の作動状態を示したもので、（ａ）は落下口５００が開放された状態であり、（ｂ）は閉じられた状態を示してある。シャッタ板５１０にはホッパ側の落下口５００と同形状の孔５１４が設けてあり、該孔を落下口５００と重合させると開放状態となる。シャッタ板５１０に固着されたレバー５１１を取手５４側に引き寄せると、シャッタ板５１０が回動軸５１２を支点として水平回動して落下口５００と孔５１４が重合して開放状態となる。シャッタ板５１０と肥料投入用ホッパ５０側とにスプリング５１３が掛け渡されていて、取手５４側に引き寄せたレバー５１１を放すと、スプリング５１３によりシャッタ板５１０が戻されて落下口５００と孔５１４の重合が解除されて落下口５００が閉じられ、（ｂ）の状態となる。

前記シャッタ５１の下方部には、肥料が落下しているか否かを検出する検出手段５２が設けてあり、検出手段５２は、肥料が落下すると水平方向のアーム回動軸５２２により上下方向に回動するセンサアーム５２１とセンサアーム５２１の回動を検知する近接センサ５２０とにより構成され、前記センサアーム５２１のアーム回動軸５２２は平面視落下口５００より外側にオフセットした位置に設けられ、アーム回動軸５２２を中心にセンサアーム５２１の落下口側の回動端側は、落下口５００から落下する肥料の落下方向を塞ぐ状態の板状となっていて、一方の回動端には近接センサ５２０のスイッチマグネット５２ｂが設けてあり、肥料が落下するとセンサアーム５２１の落下口側が肥料の重量で下方に回動するとともに、他方端のスイッチマグネット５２ｂが上方に回動する。スイッチマグネット５２ｂが上方に回動すると、肥料投入用ホッパ５０底部に設けた近接センサのスイッチ本体５２ａがスイッチマグネット５２ｂを検知してＯＮとなり、肥料が落下している信号を送る。肥料がなくなり落下が停止すると、自重によりセンサアーム５２１の落下口側が上方に回動するとともに、他端のスイッチマグネット５２ｂが下方に回動して、近接センサ５２０のスイッチ本体５２ａから離れてスイッチがＯＦＦ状態となる。

肥料投入用ホッパ５０の正面側方には、前記検出手段５２によって検出された肥料の落下開始から終了までの信号により、流動性指数値を自動計算する演算部５３が設けられていて、演算部５３には結果を表示する表示部５３０が設けられている。演算部５３は検出手段５２の信号から落下時間を割り出して流量を演算する。流量（ｋｇ／分）は落下した肥料の重量（ｋｇ）÷時間（分）で算出され、肥料の重量は予め演算部５３にインプットしておき、入力されている重量分の肥料を肥料投入用ホッパ５０に入れて測定する。本例の場合２ｋｇとしている。肥料の重量は演算部５３に別途入力して演算するようにプログラムを構成してもよい。演算部５３は内蔵された電池や外部に設けたバッテリー等を電源として作動する。

演算部５３には演算結果を表示する表示部５３０が設けられていて、演算結果を確認することができる。また、演算結果は肥料散布装置２の制御ユニット３側に有線又は無線によりデータを送信可能であり、演算結果により散布する肥料の流動性指数が肥料散布装置２の制御部に送られ、予め設定してある基準肥料による各開度ごとの流量値を補正して肥料散布装置２の散布量を調節するシャッタの開閉を行う。演算結果のデータは、測定した流量値を取り入れて、肥料散布装置２側で流動性指数を演算してもよいが、予め測定した基準肥料の流量を基準に、これとの流量の違いの比率を表した流動性指数でもよい。

肥料流動性測定装置５で測定するには、予め決められた重量分の肥料を肥料投入用ホッパ５０上方の開放部から投入して、演算部５３の電源スイッチを入れ、肥料投入用ホッパ５０の両側面に設けた取手５４を持って水平に持ち上げ、シャッタ板５１０のレバー５１１を取手５４側に引き寄せるように取手５４とともに握ると、ホッパ内の肥料が落下する。落下するとセンサアーム５２１が回動して検出手段５２が感知して時間が計測され始め、落下が終了するとセンサアーム５２１の回動により計測が終了して、演算部５３が自動的に流動性指数を演算して、表示部５３０に結果を表示する。表示されたデータは、肥料散布装置２の制御部と肥料流動性測定装置５とに設けた有線又は無線による通信手段により送信することで、肥料散布装置２の制御部に流動性指数が取り込まれる。

肥料散布装置２の制御部には基準肥料のシャッタの各開度ごとの流量がインプットされていて、流動性指数値により各シャッタの開度ごとの流量を実際に散布する肥料の流量に補正する。流量が送信されるようにした場合は肥料散布装置２側に流動性指数値の演算プログラムを設ければよい。例えば、本例においては３００ｇ／秒を１として、これに対する流量の比率を算出して流動性指数値としている。

肥料散布装置２の制御部は、流量（ｋｇ／分）＝単位面積当りの散布量（ｋｇ／１０ａ）×肥料散布装置の散布幅（ｍ）×走行速度（ｍ／分）の計算により流量を算出して、これに対応する前記流動性指数で補正されたシャッタ開度が選択され、散布スイッチが押されると電動作動部２０が作動して、選択されたシャッタ開度にシャッタ板２５０が開かれる。

本例においては、取扱い性を簡易にするため散布幅は経験値により肥料の状態が大粒状・小粒状・粉状の３段階に分類してそれぞれ１１ｍ・７ｍ・６ｍに予め設定していて、大粒状・小粒状・粉状の性状を入力すると前記散布幅が自動的に演算に組み込まれるようになっている。さらに段階を細かく分類してもよく、散布幅を都度任意に入力するようにしてもよい。

また、走行速度は、走行装置であるトラクタ１側からの情報やＧＰＳからの情報を取り入れて演算するようにしてもよく、リアルタイムに速度情報を取り入れて速度の変化に対応してシャッタ開度を調整しながら散布するように制御すると、さらに精度のよい散布が可能となる。

この発明は、トラクタ等の走行機後方に装着されて使用される肥料散布装置の散布作業を精度よく行うために利用される。

１トラクタ
１０バッテリー
２肥料散布装置
２０電動作動部
２００電動モータ
２０１ピニオンギヤ
２０２ギヤプレート
２０３ポテンショメータ
２０４シャッタロッド
２０５シャッタアーム
２１装着部
２２フレーム
２３ホッパ
２４散布部
２５シャッタ部
２５０シャッタ板
２５１ホッパ底板
３制御ユニット
４操作部
４０ハーネス
４１カプラ
４２通信ケーブル
４３通信用接続カプラ
５肥料流動性測定装置
５０肥料投入用ホッパ
５００落下口
５１シャッタ
５１０シャッタ板
５１１レバー
５１２回動軸
５１３スプリング
５１４孔
５２検出手段
５２０近接センサ
５２ａスイッチ本体
５２ｂスイッチマグネット
５２１センサアーム
５２２アーム回動軸
５３演算部
５３０表示部
５４取手

Claims

肥料を収納するホッパと、該ホッパ底部の開口から前記肥料を繰出し、圃場を移動しながら施肥を行う肥料散布装置において、ホッパ底部の開口部には開口量を電動作動部により変更自在なシャッタ部が設けられていて、シャッタ部は、使用する肥料の流量と単位面積当りの施肥量と肥料散布装置の移動速度及び散布幅を含む入力情報に基づいて、ホッパ底部の開口量を前記電動作動部を作動させ変更する制御部を備え、前記使用する肥料の流量は肥料散布装置とは別に設けた肥料流動性測定装置により測定された散布肥料ごとの流量物性情報が付加された流量であり、該肥料流動性測定装置は、上方が開放した肥料投入用ホッパと、該ホッパ底部には開口部が設けてあり、該開口部を開閉するシャッタと、該シャッタを開閉操作するレバーと、該シャッタが開放され開口部から投入された肥料が落下しているか否かを検出する検出手段と、該検出手段の信号により検出された肥料の落下時間と落下した肥料の質量から肥料の流量又は流動性指数値を自動計算する演算部を備え、前記肥料散布装置の制御部と肥料流動性測定装置が通信回線で接続可能で、肥料流動性測定装置で測定された肥料の流量又は流動性指数値データは通信回線を介して制御部に取り込みできることを特徴とする肥料散布装置。