JP2013121330A - 薬剤散布作業車 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】薬剤散布量などの散布条件を設定、変更可能な散布設定スイッチ131等の操作により設定された条件になるように、流量調節弁73の開度を流量制御モータ10により制御して薬液タンク18からの薬液流量を調整する。また、ポンプスイッチ8の入り時であって旋回開始時の操舵角が所定角度以上の場合に自動的に旋回外側のサイドブーム44の上昇を行い、旋回終了時の操舵角が所定角度以上の場合に自動的に旋回外側のサイドブーム44の下降を行う。またポンプスイッチ8がサイドブーム44の上昇後にオフになっても旋回終了時に合わせてサイドブーム44を下降させる。ポンプスイッチ8がオフでもサイドブーム44を上昇前の元の位置に戻せるため、手動で戻さなくても済み、作業性が向上する。
【選択図】図10
Description
すなわち、請求項1記載の発明は、薬液を貯留する薬液タンク(18)と、該薬液タンク(18)内の薬液を圃場に散布するセンターブーム(43)と該センターブームの左右に配置したサイドブーム(44)と、左右の車輪(12及び/又は13)と、左右のサイドブーム(44)の上下動をそれぞれ行うための上下シリンダ(29)と、左右の車輪(12及び/又は13)の操舵角を検出する操舵角検出手段(7)と、薬液タンク(18)と薬剤散布ブーム(43,44)との間の薬液流路に設けた薬液を吐出する防除ポンプ(65)と、該防除ポンプ(65)の駆動用の入り切りスイッチ(8)と、該防除ポンプ(65)の設置箇所より後流側の薬液流路に設けた薬液の吐出圧力を調整する薬液流量調節弁(73)を設けた薬剤散布作業車において、薬液流量調節弁(73)の開閉を行う流量制御モータ(10)と、薬剤散布量を含む複数の異なる散布条件を設定、変更可能な散布条件設定変更手段(128,131〜134)と、該散布条件設定変更手段(128,131〜134)により設定、変更された散布条件に一致するように前記流量制御モータ(10)による薬液流量調節弁(73)の開度調整を行う手動薬剤散布機能と、該手動薬剤散布機能による作業中に前記入り切りスイッチ(8)により防除ポンプ(65)の駆動が入りであって旋回開始時の操舵角検出手段(7)による操舵角(θ)が所定角度以上の場合に自動的に上下シリンダ(29)によって旋回外側のサイドブーム(44)の上昇を行うサイドブーム上昇機能と、旋回終了時の操舵角検出手段(7)による操舵角(θ)が所定角度以上の場合に自動的に上下シリンダ(29)によって旋回外側のサイドブーム(44)の下降を行うサイドブーム下降機能と、前記サイドブーム上昇機能により旋回外側のサイドブーム(44)の上昇開始後は前記入り切りスイッチ(8)によりポンプ(65)の駆動が切りの場合でも前記サイドブーム下降機能を有効とする第一サイドブーム下降有効機能とを有する制御装置(100)とを備えた薬剤散布作業車である。
なお本明細書では「薬剤」とは栄養剤、農薬など作物に散布が必要な固体物が含まれることもある液状物をいう。
また、旋回開始後のサイドブーム(44)の上昇後の走行中に、薬液タンク(18)のポンプ(65)の駆動が停止した場合でも、サイドブーム(44)を自動的に下降させることができる。すなわち、一旦上昇させたサイドブーム(44)は下降させたいため、旋回終了後はサイドブーム(44)を上昇前の元の位置に戻すことが可能となり、手動で戻さなくても済むため、作業性が向上する。
図1に薬剤散布装置を前部に取り付けた薬剤散布作業車の側面図を示し、図2には図1の薬剤散布作業車の平面図を示す。なお、本明細書では薬剤散布作業車の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右という。
なお、図2では薬液タンク18の上面が略コの字形状の略直方体形状のものを図示しているが、これに限定されず、タンク側ステップ50を有する形状であれば任意の形状にすることができる。
また、サイドブーム44は基本ブーム44a(図8)と伸縮ブーム44bとの組合体からなり、基本ブーム44aの基部側に設けた電動モータ46によって長手方向に伸縮可能である。
図3(a)に示すように、ボンネット15の上部に設けたコントローラパネル120には、中央上部のディスプレイ(表示部)122の左側に上位から散布設定123、圧力124、流量125、流量累計126等の表示部が表示されていて、複数の異なる散布条件を表示する構成である。ディスプレイ122の左端部に点灯されるインジケータ(三角マーク)122aによって、このディスプレイ122に表示されるデータ内容が指示される。ディスプレイ122の右側には表示切換用の表示切換ボタン128が設けられている。
この制御ブロック図に示すように、制御装置(CPU)100には薬剤散布作業車の車速を検出する車速センサ(車速検出手段)6、ステアリングハンドル14の回転操作に連動する左右の前輪12,12の操舵角θを検出する操舵角センサ(操舵角検出手段)7、薬剤散布の入り・切り用のポンプスイッチ(ポンプスイッチセンサ)8、ブーム昇降用の上下シリンダ29,29のストロークセンサ9、薬液の散布圧力を検出する圧力センサ11、薬液の流量を制御する流量制御弁73の弁開度センサ16、GPSアンテナ(受信機)81からの信号を受信する入力回路などが接続し、操舵装置(ハンドル14や車輪操舵用の油圧シリンダと該シリンダ作動用のソレノイド等からなる)のソレノイド(本実施例の薬剤散布作業車はFWS、4WS、RWSを装備しており、4輪全て油圧シリンダで動く構成である。)、昇降ソレノイド32(シリンダ29用)、水平ソレノイド34(開閉シリンダ30用)、ブザー36、ディスプレイ122への出力回路等が接続している。操舵角センサ7では旋回方向も検出され、旋回時に左右どちらのサイドブーム44を上昇させるかの判断に使用される。
図5に示すように、薬剤散布作業車(本機)のコントローラ100と薬液タンク18と薬剤散布用ブーム43,44と薬液ホース61,66などとその流量制御弁73などから構成される防除機B(図6)のコントローラ101から本実施例のコントローラは構成され、本機のコントローラ100にはGPS受信機81が接続される。該GPS受信機81は複数のGPS衛星からの信号を受信し、本機の現在位置データとして記憶すると共に、時計回路で計測する所定時間毎に現在位置データを更新しながら移動距離を算出し、該時計回路による所定時間おきに速度、すなわち車速を本機コントローラ100にある車速算出手段5により算出する構成としている。また、本機コントローラ100には車軸の回転数から車速を検出する車速センサ6からも入力がある。
また、この薬剤散布作業車は、薬液タンク18からの給水路(ホース)61に給水コック62を設け、該給水コック62より下流の給水路(ホース)61に設けたサクションフィルタ64の出口部に防除ポンプ65を設けている。該防除ポンプ65の出口部には吐水ホース66を接続し、該吐水ホース66の先端は薬液路67を介して噴霧コック69の設置部に接続している。前記吐水ホース66と薬液路67の間に上流側から順に安全弁70とエアチャンバー71と流量制御弁73と流量センサ74が設置されている。
通常は、車両の発進直後と停止直前は車速センサ6に基づく第2車速(Vs)を車速とし、安定走行時にはGPSによる第1車速(VG)を車速とする場合が多い。
まず、オペレータが10アール当たりの散布量A(リットル/10アール)を決定し、次いで薬剤散布作業を開始すると、GPSに基づく第1車速(VG)と本機に設けた車速センサ6から得られる第2車速(Vs)がそれぞれ車速V(m/s)を検知する。そして制御装置100,101が前記第1車速(VG)と第2車速(Vs)(以下、単に車速(VG)、車速(Vs)という。)の中のどちらかの車速又は両方の車速に基づく10アール当たりの設定薬剤散布量Aに対応した薬液噴霧圧力を計算し、該計算圧力値と実際の吐水ホース66の圧力Pが一致するように流量制御弁73を制御して、ブーム43,44のノズル45a,45bからの薬剤散布量を変化させ、10アール当たりの薬剤散布量Aを設定して作業すれば、車速(VG,Vs)の変動があっても薬液流量が制御され、設定散布量通りに圃場に均一に薬液を散布できる。
このとき得られる車速として図7に示すように前記GPSで得られた車速算出手段5に基づく車速(VG)と本機の車速センサ6から得られる車速(Vs)の平均化を行い、その平均化された車速を防除機Bの車速とすることができる。
なお、走行開始後に車速センサ6で得られた車速(Vs)が一定値(例えば(0.3〜0.4m/s)を超えると、GPSによる車速(VG)に基づいて薬剤散布量を決めて散布を実行する。
薬剤散布作業車は、薬剤の散布作業中にはサイドブーム44を左右に拡げることで、広範囲に薬剤を散布できる。そして、本実施形態の薬剤散布作業車は、旋回開始時に操舵角センサ7により所定角度以上の旋回角度が検出され、すなわち旋回動作に入ったことが検出されると、旋回外側のサイドブーム44を自動的に上下シリンダ29により上昇させるサイドブーム上昇機能を有する制御装置100を備えている。このサイドブーム上昇機能によって、旋回時に旋回外側のサイドブーム44が畦畔に接触することを防止できる。
エンジンを始動して薬剤散布作業車の走行を開始すると、制御装置100によって薬液の散布中であるか否かを判断する。手動散布では、ポンプスイッチ8のオン又はオフによって判断される。
また、自動薬剤散布モードでは、車速に連動して薬液を散布するため、走行散布中に旋回を開始すると自動的に流量制御弁73により散布を停止し(防除ポンプ65は駆動している)、旋回外側のサイドブーム44が上昇する。そして、旋回が終了するとサイドブーム44が下降して、薬液の散布を再開する。
このフローは、自動散布の場合であるが(自動スイッチ129が入り)、図10に示すフローと、旋回外側のサイドブーム44の上昇処理を行い、上昇フラグをセット(オン)するまでは同じである。
したがって、このような場合でも対処できるように、作業者が、この上昇時間と下降時間を別々に設定可能とすれば良い。
制御装置100によって、右側のサイドブーム44の上昇時間設定スイッチ139Rと右側のサイドブーム44の下降時間設定スイッチ140Rによるそれぞれの設定時間(各設定時間はメモリ102に記憶されている)を読み込み、右側のサイドブーム44の上昇時間と下降時間をセットする。
この場合のサイドブーム44の昇降制御のフローチャートを図13に示す。
エンジンを始動して薬剤散布作業車の走行を開始すると、制御装置100によって開閉スイッチ150の閉操作の有無を開閉スイッチセンサ151などの開閉スイッチ検出手段によって判断する。開閉スイッチセンサ151は、開閉スイッチ150の操作状態(開又は閉)を検出するセンサである。
開閉スイッチセンサ151によって開操作が検出された場合は、閉操作フラグをクリア(オフ)する。また、手動散布時又は自動散布時で防除ポンプ65が駆動している場合は、操舵角センサ7によって操舵角θを検出し、この角度が所定角度(θ1)以上である場合は、旋回方向が左側又は右側の何れかであることを操舵角センサ7によって判定し、サイドブーム44の上昇準備に入るが、更にここで閉操作フラグのセットの有無を判定する。なお、先の開操作により閉操作フラグがクリアされているがここでの閉操作フラグのセットの有無は再確認のために行う。状況により閉じる場合もあるからである。閉操作フラグのセット時には、フローをリターンし、すなわち上記サイドブーム上昇機能とサイドブーム下降機能による自動昇降制御を行わない。
エンジンを始動して薬剤散布作業車の走行を開始すると、制御装置100によって伸縮スイッチ152の短縮操作の有無を伸縮スイッチセンサ153などの伸縮スイッチ検出手段によって判断する。
伸縮スイッチセンサ153によって伸張操作が検出された場合は、短縮操作フラグをクリア(オフ)する。また、手動散布時又は自動散布時で防除ポンプ65が駆動している場合は、操舵角センサ7によって操舵角θを検出し、この角度が所定角度(θ1)以上である場合は、旋回方向が左側又は右側の何れかであることを操舵角センサ7によって判定し、サイドブーム44の上昇準備に入るが、更にここで短縮操作フラグのセットの有無を判定する。なお、先の伸張操作により短縮操作フラグがクリアされているが、ここでの短縮操作フラグのセットの有無は再確認のために行う。短縮操作フラグのセット時には、フローをリターンし、すなわち上記サイドブーム上昇機能とサイドブーム下降機能による自動昇降制御を行わない。
エンジンを始動して薬剤散布作業車の走行を開始すると、制御装置100によって薬液の散布中であるか否かを判断する。
この場合のサイドブーム44の昇降制御のフローチャートを図18に示す。
エンジンを始動して薬剤散布作業車の走行を開始すると、制御装置100によって薬液の散布中であるか否かを判断する。
また、流量がゼロでない場合も、同様の処理が行われる。
エンジンを始動して薬剤散布作業車の走行を開始すると、制御装置100によって薬液の散布中であるか否かを判断する。
エンジンを始動して薬剤散布作業車の走行を開始すると、制御装置100によって薬液の散布中であるか否かを判断する。
一旦操舵角が所定角度以上となっても、すぐに所定角度未満に戻る場合は、薬剤散布作業車が直進走行している場合が考えられる。
この場合のサイドブーム44の昇降制御のフローチャートを図21に示す。
このフローは、図20に示すフローと、旋回外側のサイドブーム44の上昇処理を行い、上昇フラグをセット(オン)するまでは同じである。
このフローは、図21に示すフローと、操舵角センサ7によって操舵角θを検出する前に設定された旋回判定角度を読み込み、旋回判定角度θ1をセットする点で異なるが、それ以外は同じである。なお、フロー右側の「θ1以上?」と「旋回方向判定」との間に「一定時間経過?」の条件が入っても良い。
また、薬剤散布作業車の後進時には、上記サイドブーム上昇機能とサイドブーム下降機能による自動昇降制御を行わない構成としても良い。
エンジンを始動して薬剤散布作業車の走行を開始すると、制御装置100によって薬液の散布中であるか否かを判断する。
本構成により、薬液の散布作業中に後進動作を行った場合でも、サイドブーム44が昇降してしまうといった誤動作を防止できる。
このフローは、図23に示すフローと、旋回外側のサイドブーム44の上昇処理を行い、上昇フラグをセット(オン)するまでは同じである。
本構成により、旋回外側のサイドブーム44が上昇している場合にステアリングハンドル14によって切り返して後進動作を行った場合でも、旋回終了時に自動的にサイドブーム44を下降させることができる。したがって、薬剤散布作業車の真の旋回時には確実にサイドブーム44を昇降でき、サイドブーム44の昇降動作を作業者に負担をかけることなく行える。
4 ヒッチブラケット 5 車速算出手段
6 車速センサ 7 操舵角センサ
8 ポンプスイッチ 9 ストロークセンサ
10 流量制御モータ 11 圧力センサ
12 前輪 13 後輪
14 ステアリングハンドル 15 ボンネット
16 弁開度センサ 17 操縦席
18 薬液タンク 19 散布ブーム
21 支持枠 23 支柱
24 アッパリンク 25 ロワリンク
26 シリンダ取付支柱 27 昇降シリンダ
28 油圧タンク付ソレノイドバルブ
29 上下シリンダ(ローリングシリンダ)
30 開閉シリンダ 31 ギヤードモータ
32 ブーム昇降ソレノイド 34 ブーム水平ソレノイド
36 ブザー 40 サイドブーム受け
43 センターブーム 44 サイドブーム
45(45a,45b) 噴霧ノズル
46 電動モータ 50 タンク側ステップ
51 傾斜部 53 本機側ステップ
54 フロア 55 梯子部材
56 本機ダッシュパネル 59 ハンドルポスト
61 給水路(ホース) 62 給水コック
64 サクションフィルタ 65 防除ポンプ
66 吐水ホース 67 薬液路
69 噴霧コック 70 安全弁
71 エアチャンバー 73 流量制御弁
74 流量センサ 75 余水ホース
79 攪拌ホース 81 GPS受信機
82 リンク傾斜センサ 83 リンク傾斜角速度センサ
100 本機コントローラ 101 防除機コントローラ
102 メモリ 120 コントローラパネル
122 ディスプレイ 122a インジケータ
123 散布設定表示 124 圧力表示
125 流量表示 126 流量累計表示
128 表示切換ボタン 129 自動スイッチ
130 パイロットランプ 131 散布設定スイッチ
132,133 増減ボタンスイッチ
134 累計リセットスイッチ 136 散布量スイッチ
137 圧力スイッチ 138a ブーム角度右センサ
138b ブーム角度左センサ 139 上昇時間設定スイッチ
140 下降時間設定スイッチ 141 自動昇降スイッチ
142 手動昇降スイッチ 150 開閉スイッチ
151 開閉スイッチセンサ 152 伸縮スイッチ
153 伸縮スイッチセンサ 160 バックスイッチ
Claims (5)
- 薬液を貯留する薬液タンク(18)と、
該薬液タンク(18)内の薬液を圃場に散布するセンターブーム(43)と該センターブームの左右に配置したサイドブーム(44)と、
左右の車輪(12及び/又は13)と、
左右のサイドブーム(44)の上下動をそれぞれ行うための上下シリンダ(29)と、
左右の車輪(12及び/又は13)の操舵角を検出する操舵角検出手段(7)と、
薬液タンク(18)と薬剤散布ブーム(43,44)との間の薬液流路に設けた薬液を吐出する防除ポンプ(65)と、
該防除ポンプ(65)の駆動用の入り切りスイッチ(8)と、
該防除ポンプ(65)の設置箇所より後流側の薬液流路に設けた薬液の吐出圧力を調整する薬液流量調節弁(73)を設けた薬剤散布作業車において、
薬液流量調節弁(73)の開閉を行う流量制御モータ(10)と、
薬剤散布量を含む複数の異なる散布条件を設定、変更可能な散布条件設定変更手段(128,131〜134)と、
該散布条件設定変更手段(128,131〜134)により設定、変更された散布条件に一致するように前記流量制御モータ(10)による薬液流量調節弁(73)の開度調整を行う手動薬剤散布機能と、該手動薬剤散布機能による作業中に前記入り切りスイッチ(8)により防除ポンプ(65)の駆動が入りであって旋回開始時の操舵角検出手段(7)による操舵角(θ)が所定角度以上の場合に自動的に上下シリンダ(29)によって旋回外側のサイドブーム(44)の上昇を行うサイドブーム上昇機能と、旋回終了時の操舵角検出手段(7)による操舵角(θ)が所定角度以上の場合に自動的に上下シリンダ(29)によって旋回外側のサイドブーム(44)の下降を行うサイドブーム下降機能と、前記サイドブーム上昇機能により旋回外側のサイドブーム(44)の上昇開始後は前記入り切りスイッチ(8)によりポンプ(65)の駆動が切りの場合でも前記サイドブーム下降機能を有効とする第一サイドブーム下降有効機能と
を有する制御装置(100)と
を備えたことを特徴とする薬剤散布作業車。 - 前記左右の車輪(12及び/又は13)の車速を検出する車速検出手段(6)を設け、
前記制御装置(100)は、前記車速検出手段(6)により得られる車速と予め設定された単位面積当たりの薬剤散布量(A)との関係から防除ポンプ(65)の吐出圧力を計算し、該吐出圧力計算値に一致するように前記流量制御モータ(10)による薬液流量調節弁(73)の開度調整を行うと共に前記車速検出手段(6)により得られる車速が一定速度以下の場合は自動的に前記防除ポンプ(65)の駆動を切りにする自動薬剤散布機能と、該自動薬剤散布機能による作業中に前記防除ポンプ(65)の駆動が入りであって旋回開始時の操舵角検出手段(7)による操舵角(θ)が所定角度以上の場合に自動的に上下シリンダ(29)によって旋回外側のサイドブーム(44)の上昇を行うサイドブーム上昇機能と、旋回終了時の操舵角検出手段(7)による操舵角(θ)が所定角度以上の場合に自動的に上下シリンダ(29)によって旋回外側のサイドブーム(44)の下降を行うサイドブーム下降機能と、前記サイドブーム上昇機能により旋回外側のサイドブーム(44)の上昇開始後に、一旦前記車速検出手段(6)により得られる車速が一定速度以下となって前記自動薬剤散布機能によって防除ポンプ(65)の駆動が切りになった場合でも、再び前記車速検出手段(6)により得られる車速が一定速度を超えた場合は前記サイドブーム下降機能を有効とする第二サイドブーム下降有効機能を有することを特徴とする請求項1記載の薬剤散布作業車。 - 前記サイドブーム上昇機能による旋回外側のサイドブーム(44)の上昇時間及び前記サイドブーム下降機能による旋回外側のサイドブーム(44)の下降時間を別々に設定可能な設定手段(139,140)を設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の薬剤散布作業車。
- 前記センターブーム(43)に、前記左右のサイドブーム(44)が薬剤散布作業車の前進方向に向かって左右方向に開閉可能な開閉シリンダ(30)を設け、
該開閉シリンダ(30)を操作可能な開閉スイッチ(150)及び該開閉スイッチ(150)の操作状態を検出する開閉スイッチ検出手段(151)を設け、
前記制御装置(100)は、前記開閉スイッチ検出手段(151)により開閉スイッチ(150)の閉操作が検出される場合は、前記サイドブーム上昇機能及びサイドブーム下降機能による自動昇降制御を行わない開閉スイッチ牽制機能を設けたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の薬剤散布作業車。 - 前記開閉スイッチ検出手段(151)により開閉スイッチ(150)の閉操作が検出された場合でも、その後前記開閉スイッチ検出手段(151)により開閉スイッチ(150)の開操作が検出されると前記サイドブーム上昇機能及びサイドブーム下降機能による自動昇降制御を行う開閉スイッチ牽制解除機能を設けたことを特徴とする請求項4記載の薬剤散布作業車。
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