JP2014224711A

JP2014224711A - 砂糖黍のサンプリング機

Info

Publication number: JP2014224711A
Application number: JP2013103174A
Authority: JP
Inventors: 正一郎細川; Shoichiro Hosokawa; 山本　康晴; Yasuharu Yamamoto; 康晴山本
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2014-12-04
Anticipated expiration: 2033-05-15
Also published as: JP5902642B2

Abstract

【課題】調整や整備に要する労力、費用が低減できると共に、サンプリング機を有効に稼働させることが可能となる砂糖黍のサンプリング機を提供する。【解決手段】下部走行体１上に上部旋回体３を設置し、上部旋回体３の旋回フレーム３ａにブーム８およびアームを備えた多関節構造の作業用フロントを取付けた油圧ショベルをベースマシンとして用いる。油圧ショベルのブーム８またはアームにサンプリング用アタッチメント１５を取付けて砂糖黍のサンプリング機を構成する。サンプリング用アタッチメント１５は、ガイドフレーム１６と、ガイドフレーム１６に沿って昇降されるサンプル軸ケース１７と、サンプル軸ケース１７に回転可能に嵌合されるサンプル軸１８と、サンプル軸１８の下端に設けられた円筒状をなす切削刃３０と、サンプル軸１８内に収容されたサンプルをサンプル軸内から押し出すサンプル押出プレート４０とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、砂糖黍の糖度の測定を行なうため、積まれた砂糖黍の一部分を回転する筒状のサンプル軸によりサンプルとして切断し取得するサンプリング機に関する。

砂糖黍は糖度の違いによって価格が異なるので、製糖会社が砂糖黍を農家から買い取る際に、価格設定のために糖度測定を行なう。従来の砂糖黍のサンプリング機は、例えば特許文献１に開示されているように、台枠上に設置された据え付け式のものである。すなわち、エンジンや油圧ポンプ等からなる動力源装置と、この動力源装置により駆動される駆動装置を備えたサンプリング機本体とを台枠上に設置してなる。サンプリング機本体は、台枠上に傾斜して油圧シリンダにより傾斜角調整可能に取付けられるガイドフレームを備え、このガイドフレームにサンプル軸ケースを油圧シリンダにより昇降可能に取付けている。そしてサンプル軸ケース内には、油圧モータにより回転される円筒状のサンプル軸を嵌合する。サンプル軸の先端には砂糖黍を切り取るための円筒状の切断刃を備える。また、サンプル軸内にはサンプル軸内に収容される砂糖黍を押し出すサンプル押出プレートが、油圧シリンダにより昇降可能に収容されている。

実開平５−８１６８６号公報

砂糖黍は１２月〜４月が収穫期となっており、５月〜１１月はサンプリング機は休機状態となる。そして、砂糖黍の収穫期が到来して再稼働させる場合、長期にわたる休機期間に起因する装置のさび付き等の不具合を解消するため、収穫期直前において、油圧源装置を含むサンプリング機の調整や清掃等の整備が必要となり、これらに要する費用が高額になるという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、調整や整備に要する労力、費用が低減できると共に、サンプリング機を有効に稼働させることが可能となる砂糖黍のサンプリング機を提供することを目的とする。

請求項１の砂糖黍のサンプリング機は、
下部走行体上に上部旋回体を設置し、上部旋回体の旋回フレームにブームおよびアームを含む多関節構造の作業用フロントを取付けた油圧ショベルと、
前記油圧ショベルの前記アームの代わりに前記ブームに取付けられるか、または前記アームの先端に装着するバケットの代わりに前記アームに取付けられるサンプリング用アタッチメントとからなり、
前記サンプリング用アタッチメントは、前記ブームに油圧ショベルのアーム回動用アームシリンダにより回動可能に取付けられるか、または前記アームに油圧ショベルのバケット回動用バケットシリンダにより回動可能に取付けられるガイドフレームと、
前記ガイドフレームに沿って昇降用駆動装置により昇降されるサンプル軸ケースと、
下部を前記サンプル軸ケースから下方に突出させて前記サンプル軸ケースに回転可能に嵌合されると共に、前記ガイドフレームの下端に設けた先端ブラケットに軸方向に移動可能に、かつ回転可能に嵌合されるサンプル軸と、
前記サンプル軸の下端に設けられた円筒状をなす切削刃と、
前記サンプル軸ケースに取付けられ、前記サンプル軸を回転させる回転駆動装置と、
前記サンプル軸内に軸方向に昇降可能に嵌合され、前記サンプル軸ケース内に取付けられたサンプル押出用駆動装置によって降下されることにより、前記切断刃により前記サンプル軸内に切り取り、収容されたサンプルを前記サンプル軸内から押し出すサンプル押出プレートとを備えたことを特徴とする。

請求項２の砂糖黍のサンプリング機は、請求項１に記載の砂糖黍のサンプリング機において、
前記ガイドフレームの前記先端ブラケットに取付けられ、前記ガイドフレームを降下させることにより、集積された砂糖黍に押し付けて砂糖黍を圧縮する圧縮プレートをさらに備えたことを特徴とする。

請求項１の発明は、油圧ショベルのアームまたはバケットの代わりにサンプリング用アタッチメントを取付けてサンプリング機を構成し、サンプリング用アタッチメントの動力源装置として油圧ショベルの動力源装置（パワーユニット）を用いるものである。油圧ショベルの動力源装置は通常の稼働において当たり、日常的に調整および整備されているので、砂糖黍の収穫期の到来時には、サンプリング用アタッチメントのみについて調整および整備は行なえばよく、調整および整備に要する労力、費用が軽減される。また、油圧ショベルは砂糖黍の収穫期以外の時期にも稼働させることができるので、油圧ショベルとしての稼働と、サンプリング機としての稼働により、機械全体としての稼働率を上げることができる。

請求項２の発明によれば、先端ブラケットに圧縮プレートを設けたので、砂糖黍が圧密状態でサンプリングされるため、トラックの荷台上等に集積された砂糖黍の隙間が無くなり、採取した砂糖黍が落下したり、サンプリングされた砂糖黍の重量不足等のサンプリングミスが防止される。

本発明の砂糖黍のサンプリング機のベースマシンである油圧ショベルの一例を示す側面図である。本発明の砂糖黍のサンプリング機の一実施の形態を示す側面図である。この実施の形態のサンプリング用アタッチメントをサンプル軸ケースが上昇した状態で示す側面図である。図３のサンプリング用アタッチメントの一部拡大図である。この実施の形態のサンプリング用アタッチメントの底面図である。この実施の形態のサンプリング用アタッチメントの内部構造を示す断面図である。この実施の形態のサンプリング用アタッチメントをサンプル軸ケースを降下させた状態で示す側面図である。この実施の形態のサンプリング機のサンプリング作業における機器配置を示す側面図である。この実施の形態のサンプリング機におけるサンプル採取作業状態を示す側面図である。この実施の形態のサンプリング機におけるサンプル採取後の収集ボックスへの回収作業状態を示す側面図ある。

図１は本発明の砂糖黍のサンプリング機のベースマシンである油圧ショベルの一例を示す側面図である。この油圧ショベルにおいては、下部走行体1上に旋回装置２を介して旋回フレーム３ａを設置し、この旋回フレーム３ａにパワーユニット４や運転室５を搭載して上部旋回体３を構成する。旋回フレーム３ａに取付ける作業用フロント６は、ブームシリンダ７により起伏可能に取付けるブーム８と、このブーム８にピン９ａを中心としてアームシリンダ１０により回動可能に取付けるアーム１１と、このアーム１１にピン１２を中心としてバケットシリンダ１３により回動可能に取付けるバケット１４とにより構成される。

図２はこの油圧ショベルを用いて構成された砂糖黍のサンプリング機の一実施の形態を示す側面図である。このサンプリング機は、図１に示した油圧ショベルにおいて、ブーム８とアーム１１とを連結しているピン９ａを抜いてアーム１１をブーム８から外すと共に、アームシリンダ１０とアーム１１とを連結しているピン９ｂを抜いてアーム１１をアームシリンダ１０から外す。そしてアーム１１の代わりにサンプリング用アタッチメント１５を取付けて構成する。このアタッチメント１５は、ガイドフレーム１６と、サンプル軸ケース１７と、サンプル軸１８とを備える。

図３とその一部拡大図である図４に示すように、ガイドフレーム１６の背面には油圧ショベルのブーム８およびアームシリンダ１０に連結するためのピン孔１９ａ，１９ｂを有するブラケット１９を備える。そしてブーム８の先端のボスとピン孔１９ａに挿着するピン２０(図２参照)によりブーム８をブラケット１９に連結すると共に、アームシリンダ１０のピストンロッドのボスとピン孔１９ｂに挿着するピン２１（図２参照）によりアームシリンダ１０をブラケット１９に連結してブーム８にサンプリング用アタッチメント１５を取付ける。そのため、油圧ショベルの旋回操作、走行操作、ブーム操作およびアーム操作（ただしこの場合のアーム操作の対象はサンプリング用アタッチメント１５となる。）によってサンプリング用アタッチメント１５の位置、向き、姿勢等を自由に設定することができる。

ガイドフレーム１６はその左右のほぼ全長にわたってガイドレール２３を設けたものである。サンプル軸ケース１７は円筒形をなすものであり、その上部、下部にガイドギブ２４ａ，２４ｂを有する。図５の底面図に示すように、これらのガイドギブ２４ａ，２４ｂをガイドレール２３に摺動可能に嵌合することにより、サンプル軸ケース１７をガイドレール２３に沿って昇降可能に装着する。

図４において、２５はサンプル軸ケース１７を昇降させる昇降用駆動装置として設けた油圧シリンダである。この油圧シリンダ２５は、そのチューブ２５ａをガイド枠１６の上部に設けたブラケット２６にピン２７により連結し、ピストンロッド２５ｂを、サンプル軸ケース１７の下部に設けたブラケット２８にピン２９により連結して取付ける。

図３および図５の底面図に示すように、サンプル軸１８は下端に円筒形の切断刃３０を有する。このサンプル軸１８は、サンプル軸ケース１６の上下に設けた軸受３１ａ，３１ｂによってサンプル軸ケース１６に回転可能に嵌合される。軸受３１ａ，３１ｂの具体的構造については、図６の断面図に軸受３１ｂについて代表して示す。

３８はガイドフレーム１６の下端に取付けた先端ブラケットであり、この先端ブラケット３８はサンプル軸１８を摺動可能にかつ回転可能に支持してガイドするものである。

図４において、３３はサンプル軸１８を回転させるためにサンプル軸ケース１７の上端部に取付けた油圧モータである。この油圧モータ３３の出力軸に駆動プーリ３４を取付けると共に、サンプル軸１８の上端に従動プーリ３５を取付け、両プーリ３４，３５間にベルト３６を掛け回すことにより、油圧モータ３３の回転駆動によってサンプル軸１８を回転させる回転駆動装置を構成する。

図３〜図５において、４０はサンプル軸１８に収容した砂糖黍を押し出すサンプル押出プレート、４１はこのサンプル押出プレート４０を昇降させるサンプル押出駆動装置を構成する油圧シリンダである。図４に示すように、この油圧シリンダ４１は、そのチューブ４１ａの上端をサンプル軸ケース１７の上端にピン４２により連結し、図６に示すように、サンプル押出プレート４０は軸受４３を介して油圧シリンダ４１のピストンロッド４１ｂに回転可能に連結する。なお、サンプリング用アタッチメント１５は、例えば、油圧ショベルとして運転室５内に設けられるバケットシリンダ１３用の操作レバーによってサンプル軸ケース１７を昇降させる油圧シリンダ２５を操作し、予備用の操作ペダルによってサンプル押出用の油圧シリンダ４１を操作し、操作レバーに設けたアタッチメント用のスイッチによってサンプル軸１８を回転させる油圧モータ３３を操作することができる。

４４は先端ブラケット３８に取付けた圧縮プレートであり、この圧縮プレート３８は、サンプル採取の際に、この圧縮プレート３８を集積された砂糖黍に押し付けて圧縮するものである。図５に示すように、この圧縮プレート４４は、先端ブラケット３８より広く、矩形に構成している。この圧縮プレート４４は、円形等他の形状に構成してもよい。

図７はサンプリング用アタッチメント１５において、油圧シリンダ２５を伸長させることにより、サンプル軸ケース１７と共にサンプル軸１８をガイドフレーム１６に沿って降下させた状態を示す。サンプル押出プレート４０は、実線で示すように油圧シリンダ４１を収縮させてサンプル軸１８内にて上昇した位置から、油圧シリンダ４１を伸長させることにより、２点鎖線で示すように、サンプル押出プレート４０の下端が切断刃３０の下端とほぼ同位置あるいは切断刃３０からわずかに下方に露出した位置まで降下させることができる。

図２に示すように、この実施の形態のサンプリング機は、油圧ショベルのアーム１１の代わりにサンプリング用アタッチメント１５を組み付けることにより構成する。このサンプリング機を用いて砂糖黍のサンプリングを行なう場合は、図８に示すように、台枠４５上にサンプリング機を載せておき、砂糖黍を荷台４８に積載したトラック４７を、台枠４５の傍の通路４６に位置させる。この時、油圧シリンダ２５を収縮させてサンプル軸ケース１７を上昇位置にしておくと共に、油圧シリンダ４１を収縮させてサンプル押出プレート４０をサンプル軸１８内の最上位置に引き上げておく。

次に図９に示すように、ブームシリンダ７を収縮させ、ガイドフレーム１６を降下させて圧縮プレート４４を荷台４８内の砂糖黍(図示せず)を圧縮する。この際、ブームシリンダ７、バケットシリンダ１０および旋回等の油圧ショベルの各アクチュエータを操作して、圧縮プレート４４により荷台４８内に積込まれた砂糖黍の積込み状態を整えてサンプルする準備を行う。そしてこの状態で油圧シリンダ２５を伸長させてサンプル軸ケース１７と共にサンプル軸１８を降下させながら、油圧モータ３３を駆動してサンプル軸１８を回転させる。これにより、サンプル軸１８の下端に設けた切断刃３０によって砂糖黍を柱状に切り取りながらサンプル軸１８内に順次収容する。

このようにして油圧シリンダ２５のストロークエンドまでサンプル軸ケース１７とサンプル軸１８を降下させた後、油圧シリンダ２５を収縮させてサンプル軸ケース１７と共にサンプル軸１８を引き上げる。そしてブームシリンダ７を伸長させてサンプリング用アタッチメント１５を荷台４８から上方に離す。

次に図１０に示すように、旋回装置２を駆動して上部旋回体３と共にサンプリング用アタッチメント１５を旋回させ、台枠４５上にセットした砂糖黍のサンプル収容ボックス５０上にサンプリング用アタッチメント１５を位置させる。そして、油圧シリンダ４１を伸長させてサンプル軸１８内のサンプル押出プレート４０を降下させることにより、サンプル軸１８内に収容した砂糖黍のサンプルをサンプル収容ボックス５０内に押し出す。

このように、この実施の形態の砂糖黍のサンプリング機は、ベースマシンとして油圧ショベルを用いて構成したので、サンプリング用アタッチメントの動力源装置として油圧ショベルのパワーユニット４を用いることができる。ここで、ベースマシンとして用いる油圧ショベルは、砂糖黍収穫のシーズンオフにおける他の作業での使用が可能である。このため、動力源装置としてのパワーユニット４は日常的に調整および整備されるため、砂糖黍の収穫期の到来時には、サンプリング用アタッチメントのみについての調整と、錆びとりや清掃等の整備は行なえばよく、調整および整備に要する労力、費用が軽減される。また、油圧ショベルは砂糖黍の収穫期以外の時期にも稼働させることができるので、油圧ショベルとしての稼働と、サンプリング機としての稼働により、機械全体としての稼働率を上げることができる。

また、サンプリング用アタッチメント１５は、油圧ショベルに元々備える油圧アクチュエータ用の油圧源、制御弁、操作装置により駆動できるため、特殊な改造や専用の油圧ショベルとする必要がなく、また、サンプリング用アタッチメント１５の操作を、油圧ショベルの操作レバー、操作ペダル、操作スイッチ等を用いて行なうことができるため、油圧ショベルを通常操作する感覚でサンプリング機を操作でき、操作性、作業性が向上できる。

また、この実施の形態においては、ガイドフレーム１６の下端に設けた圧縮プレート４４により砂糖黍が圧密された状態としておき、この状態で砂糖黍が切断刃３０により柱状に切り取られてサンプリングされるため、トラック４７の荷台４８上等に集積された砂糖黍の隙間が無くなり、採取した砂糖黍が落下したり、サンプリングされた砂糖黍の重量不足等のサンプリングミスが防止される。

なお、この実施の形態では、アーム１１に代えてサンプリング用アタッチメント１５を装着したが、ブーム８、アーム１１を備え、バケット１４に代えて、アーム１１にサンプリング用アタッチメント１５を装着するようにしてもよい。その他、本発明を実施する場合、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態に限らず、種々の変更、付加を行なうことができる。

１：下部走行体、２：旋回装置、３：上部旋回体、３ａ：旋回フレーム、４：パワーユニット、５：運転室、６：作業用フロント、７：ブームシリンダ、８：ブーム、１０：アームシリンダ、１１：アーム、１３：バケットシリンダ、１４：バケット、１５：サンプリング用アタッチメント、１６：ガイドフレーム、１７：サンプル軸ケース、１８：サンプル軸、１９：ブラケット、２３：ガイドレール、２４ａ，２４ｂ：ガイドギブ、２５：油圧シリンダ、３０：切断刃、３１ａ，３１ｂ：軸受、３３：油圧モータ、３４：駆動プーリ、３５：従動プーリ、３６：ベルト、３８：先端ブラケット、４０：サンプル押出プレート、４１：油圧シリンダ、４３：軸受、４４：圧縮プレート

Claims

下部走行体上に上部旋回体を設置し、上部旋回体の旋回フレームにブームおよびアームを含む多関節構造の作業用フロントを取付けた油圧ショベルと、
前記油圧ショベルの前記アームの代わりに前記ブームに取付けられるか、または前記アームの先端に装着するバケットの代わりに前記アームに取付けられるサンプリング用アタッチメントとからなり、
前記サンプリング用アタッチメントは、前記ブームに油圧ショベルのアーム回動用アームシリンダにより回動可能に取付けられるか、または前記アームに油圧ショベルのバケット回動用バケットシリンダにより回動可能に取付けられるガイドフレームと、
前記ガイドフレームに沿って昇降用駆動装置により昇降されるサンプル軸ケースと、
下部を前記サンプル軸ケースから下方に突出させて前記サンプル軸ケースに回転可能に嵌合されると共に、前記ガイドフレームの下端に設けた先端ブラケットに軸方向に移動可能に、かつ回転可能に嵌合されるサンプル軸と、
前記サンプル軸の下端に設けられた円筒状をなす切削刃と、
前記サンプル軸ケースに取付けられ、前記サンプル軸を回転させる回転駆動装置と、
前記サンプル軸内に軸方向に昇降可能に嵌合され、前記サンプル軸ケース内に取付けられたサンプル押出用駆動装置によって降下されることにより、前記切断刃により前記サンプル軸内に切り取り、収容されたサンプルを前記サンプル軸内から押し出すサンプル押出プレートとを備えたことを特徴とする砂糖黍のサンプリング機。
請求項１に記載の砂糖黍のサンプリング機において、
前記ガイドフレームの前記先端ブラケットに取付けられ、前記ガイドフレームを降下させることにより、集積された砂糖黍に押し付けて砂糖黍を圧縮する圧縮プレートをさらに備えたことを特徴とする砂糖黍のサンプリング機。