JP2017000013A - 粒体供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】繰出ロールの溝がブラシを通過する際に、溝からあふれた粒体と接触して毛先がたわむことで、繰出ロールとの表面に隙間が生じてブラシを通過してしまう粒体が増える。【解決手段】播種装置1は、粒体を保持する溝33が表面に複数形成された繰出ロール32と、繰出ロール32の表面に当接し、溝33に保持された状態の粒体をガイドするガイド部材35と備え、溝33に所定量の粒体を保持しつつ、繰出ロール32を回転させることで、粒体を下方に供給する。播種装置1において、繰出ロール32の溝33に入る粒体を仕切る仕切りブラシ34を設けるとともに、仕切りブラシ34を繰出ロール32の直上方に位置させ、かつ、仕切りブラシ34の毛先を繰出ロール32の回転方向上流側に傾けた。【選択図】図2
Description
本発明は、所定量の粒体を連続的に供給する粒体供給装置に関する。
特許文献1及び特許文献2には、貯留部に貯留される粒体を所定量繰り出して供給する粒体供給装置が開示されている。貯留部の下方には、粒体を所定量保持するための溝が表面に複数形成された繰出ロールが配置されるとともに、繰出ロールの上方に溝からはみ出した粒体を仕切るブラシが配置される。このブラシは、繰出ロールの回転軸心に向けて略鉛直方向に配置されている。
繰出ロールの側方には、溝内に保持された粒体を供給経路に案内するガイド体が配置される。ガイド体は、上部が回動可能に支持されており、ガイド体を回動することで、貯留部と排出経路とを連通可能である。その際、ブラシは、貯留部から排出経路への通路を阻害しないように上方に移動される。
従来のブラシでは、繰出ロールの溝がブラシを通過する際に、溝からあふれた粒体と接触して毛先がたわむことで、繰出ロールとの表面に隙間が生じてブラシを通過してしまう粒体が増える。また、溝の容量を超えた粒体が通過することで、ブラシに押されて粒体間の圧力が大きくなり損傷が生じる可能性があった。さらには、溝からあふれた粒体との接触、又は、ブラシと溝との接触が繰り返されることによってブラシの寿命が短くなってしまう。
本発明は、粒体を貯留する貯留部と、該貯留部の下方に位置し、貯留部から粒体を繰り出す繰出部とを備え、前記繰出部は、前記粒体を保持する溝が表面に複数形成された繰出ロールと、該繰出ロールの表面に当接し、前記溝に保持された状態の粒体を前記貯留部側から下方側にガイドするガイド部材と備え、前記溝に所定量の粒体を保持しつつ、該繰出ロールを回転させることで、前記粒体を下方に供給する粒体供給装置であって、前記貯留部と繰出部との間に配置され、前記繰出部の繰出ロールの溝よりも上方にある粒体を仕切るブラシ部材を設けるとともに、前記ブラシ部材を前記繰出ロールの直上方に位置させ、かつ、該ブラシ部材の毛先を前記繰出ロールの回転方向上流側に傾けたことを特徴とする。
溝より上方の粒体がブラシ部材で仕切られる際に、ブラシ部材の毛先を上流側に傾けることで、毛先で粒体を迎えるようにコンタクトさせるとともに、ブラシ部材の毛先がたわむ際に、繰出ロールの表面に対して略直角となるようにたわむこととなる。これにより、溝の上方に出た粒体を確実に仕切り、溝内に定量の粒体を入れることができるとともに、溝からはみ出る粒体を少なくすることができる。従って、粒体の損傷を減らすことができ、ブラシ部材の寿命を伸ばすことができる。
前記繰出ロールの溝の前記繰出ロールの回転方向上流側の斜面を下流側の斜面に比して緩やかになるように、かつ、その斜面の表面側の角の曲率を大きくなるように形成した。
溝から半分以上飛び出した粒体がブラシ部材を通過する割合が減り、溝の斜面の角とブラシ部材に挟まれた粒体が損傷しにくくなる。
前記ブラシ部材は上端が回動可能に支持され、前記ガイド部材は下端が回動可能に支持され、前記粒体を前記貯留部から排出する際は、前記ブラシ部材を上方回動し、前記ガイド部材を下方回動し、該ガイド部材に沿って排出する。
ガイド部材を粒体の排出ガイドとして利用することで、下方へのこぼれを防止して、確実に粒体を排出して回収できる。
本発明によれば、粒体の損傷を減らせることができ、仕切りブラシの寿命を伸ばすことができる。
[第一実施形態]
図1を参照して、粒体供給装置の一実施形態である播種装置1を後部に装着した走行機体2の全体構成について説明する。播種装置1は、走行機体2が走行するに伴って所定量の種子(本発明における「粒体」であり、例えば1mmから10mm程度の幅を有する籾である。また、「粒体」としては、前述の籾の他に長さ10cm程度の農作物、それよりも大きい幅、径を有するものを広く含む。)を点播する。
図1を参照して、粒体供給装置の一実施形態である播種装置1を後部に装着した走行機体2の全体構成について説明する。播種装置1は、走行機体2が走行するに伴って所定量の種子(本発明における「粒体」であり、例えば1mmから10mm程度の幅を有する籾である。また、「粒体」としては、前述の籾の他に長さ10cm程度の農作物、それよりも大きい幅、径を有するものを広く含む。)を点播する。
走行機体2は、エンジン3、エンジン3からの動力を変速するトランスミッション4、エンジン3及びトランスミッション4を支持する機体フレーム5、エンジン3及びトランスミッション4から伝達される動力によって駆動される前輪6及び後輪7等を備える。
エンジン3及びトランスミッション4からの動力は、それぞれフロントアクスルケース8、リアアクスルケース9に伝達される。フロントアクスルケース8は、機体フレーム5の前部に支持されるとともに、その左右両端部に前輪6が支承される。同様に、リアアクスルケース9は、機体フレーム5の後部に支持されるとともに、その左右両端部に後輪7が支承される。
機体フレーム5の上部は、ステップ10によって被覆されており、オペレータは、ステップ10上を移動可能である。
走行機体2の前後中途部に運転席11が配置され、その前方に操向ハンドル12、操作ペダル13、及び、ダッシュボード14等が設けられる。ダッシュボード14には、操向ハンドル12に加えて各種操作用の操作具、表示装置が配置されている。
走行機体2の後部には、昇降リンク機構20を介して播種装置1が連結される。昇降リンク機構20は、左右一対の上リンク21及び下リンク22、昇降シリンダ23、回転アーム24等を備える。昇降シリンダ23は、下リンク22間に固定される回転アーム24に接続される。昇降シリンダ23を伸縮させることによって回転アーム25を移動させることで下リンク22、上リンク21を回動させて播種装置1を昇降させる。
播種装置1には、播種フレームに支持される複数のフロート25及びマーカ26が付設される。フロート25は、播種装置1が泥中に沈まないように支持する。マーカ26は、枕地で周回して次の条の播種をおこなう時の目印を田面上に付ける。その目印に走行機体2の前部に設けられるセンタマーカ27を合わせながら走行することで条間を適正に保ちつつ播種することができる。
[播種装置]
図2から図5を参照して、播種装置1について説明する。播種装置1は、昇降リンク機構20を介して走行機体2の後方に連結され、走行機体2による走行と同時に、粒体である種子を所定位置に所定量播くための播種機である。
図2から図5を参照して、播種装置1について説明する。播種装置1は、昇降リンク機構20を介して走行機体2の後方に連結され、走行機体2による走行と同時に、粒体である種子を所定位置に所定量播くための播種機である。
播種装置1は、種子を貯留するホッパ30、及び、ホッパ30内に貯留される種子を所定量繰り出すための各部材を収容するロールケース31を備える。繰出部として、ロールケース31内には、回転可能に構成される繰出ロール32、繰出ロール32の表面に周方向に沿って複数配列される溝33、繰出ロール32の直上方に配置される仕切りブラシ34、及び、繰出ロール32の溝33内に保持される種子を繰出ロール32の下部側に案内するガイド部材35が設けられる。
ホッパ30は、播種装置1の上部に配置される容器であり、内部に種子が充填されている。ホッパ30は、上部が広く、かつ、下部が狭くなる絞り形状を有する。ホッパ30の下端は開口しており、その開口を通じてロールケース31の内部と連通している。
ロールケース31は、ホッパ30の下方に配置され、その内部にホッパ30に貯留された種子を繰り出すための繰出部として繰出ロール32、仕切りブラシ34、ガイド部材35を収容する。ロールケース31は、ホッパ30と接続される上方が開口するとともに、下方が開放されている。つまり、ロールケース31は、下端が地面に臨むように設けられている。ロールケース31の繰出ロール32の下方側に供給経路40が形成され、繰出部によって所定量繰り出される種子は、供給経路40を通じて地面に播かれる。
繰出ロール32は、円柱状の部材であり、その軸方向に沿って設けられた溝33が外周面に複数形成されている。繰出ロール32は、適宜の回転駆動源に接続された回転軸を有し、その回転軸を中心として一定方向に回転駆動される。
溝33は、その容積を変更可能に構成される空間であり、その容積は繰り出す種子の量に応じて適宜調整される。溝33は、繰出ロール32の軸方向に沿って形成される。溝33は、繰出ロール32の周方向に沿って等間隔に複数(本実施形態では四つ)設けられる。溝33内に種子を保持した状態で繰出ロール32が回転することで、所定量の種子が連続的に繰り出される。
仕切りブラシ34は、繰出ロール32の直上方(回転軸心の上方)に配置される。仕切りブラシ34の毛先は、繰出ロール32の表面と所定の隙間を空けるように配置されており、繰出ロール32の溝33よりも上方にあり、溝33から突出する種子の通過を阻止するものである。仕切りブラシ34は、その毛先が繰出ロール32の回転方向上流側に向けて傾いた姿勢で配置されている。例えば、仕切りブラシ34は、繰出ロール32の回転軸心から10°程度向けて傾いた状態で配置される。言い換えれば、仕切りブラシ34は、全体としては繰出ロール32の軸心から見て回転方向下流側に傾けて配置されている。
ガイド部材35は、仕切りブラシ34の下流側に設けられ、仕切りブラシ34を通過した溝33内の種子を外方側から押さえて保持するものである。ガイド部材35は、繰出ロール32の表面に当接するように配置される。ガイド部材35は、繰出ロール32の回転軸心の水平方向の高さよりも下側まで延設されている。このように、ガイド部材35は、その表面と繰出ロール32の溝33との間で種子を保持しつつ、仕切りブラシ34を通過した種子を繰出ロール32の下方側に案内する。
図2に示すように、ロールケース31の上部であって、繰出ロール32の上方には、欠粒センサ36が設けられている。欠粒センサ36をホッパ30の断面積よりも絞られたロールケース31内に設けることによって、ホッパ30とロールケース31の接続部にブリッジが発生した際に、ロールケース31内の種子量の減少を検知することができる。これにより、ホッパ30からの接続部で種子詰まりが生じた場合の欠粒を防止することができる。
欠粒センサ36による検知結果は、例えば、運転席11のダッシュボード14に表示する、若しくは、警告音を発することでオペレータに伝えることができる。
仕切りブラシ34は、上端がロールケース31に回動可能に支持されている。そして、仕切りブラシ34は、繰出ロール32の表面に対して所定の隙間を設けた状態で固定される作業位置と、その作業位置から上方に回動させた排出位置との間で切り替え可能である。
ガイド部材35は、下端がロールケース31に回動可能に支持されている。そして、ガイド部材35は、繰出ロール32の表面に当接した状態で固定される作業位置と、その作業位置から下方に回動させた排出位置との間で切り替え可能である。
ガイド部材35の下端は、作業位置と排出位置との切り替えの際に、ロールケース31の表面から離れないように回動されるように構成されている。例えば、回動時にガイド部材35の回動支点とその下端の距離が変わらないように構成される、若しくは、ガイド部材35の下端に弾性部材を取り付けて、その弾性部材が繰出ロール32の表面上をなぞるように回動する等によって実現可能である。
図3に示すように、ホッパ30内及びロールケース31内に残留する種子を排出する際には、仕切りブラシ34を上方に回転させ、ガイド部材35を下方に回転させて排出位置に切り替えることで、ロールケース31の下部に設けられる排出口に通じる排出経路41が形成される。このとき、ガイド部材35は、その端部が繰出ロール32の表面から離れないように回動することで、ホッパ30からロールケース31の内部を通じて排出口に至る経路を連続した通路として形成することが可能である。
このように、ガイド部材35を種子の排出ガイドとして利用することで、下方(供給経路40)へのこぼれを防止して、確実に種子を排出して回収することができる。
図4に示すように、溝33から溢れた種子によって仕切りブラシ34の毛先がたわむ。具体的には、溝33内に保持された種子(溝33の回転方向下流側の斜面に押された種子)が隣接する種子を押圧し、毛先に当接している種子に押圧力が伝達されて、仕切りブラシ34の毛先がたわむ。
ここで、仕切りブラシ34は、繰出ロール32の回転軸心から傾けられ、かつ、その毛先は、回転方向上流側において繰出ロール32の表面から離れる方向に傾くように設置されている。つまり、仕切りブラシ34の毛先の先端が根元よりも繰出ロール32の回転方向上流側に位置するように設置されている。
これにより、仕切りブラシ34の毛先は、種子からの圧力を受けることで略鉛直方向にたわみ、溝33からはみ出した種子をブロックし易くなる。言い換えれば、仕切りブラシ34の毛先で繰り出される種子を面で迎えるように、種子と仕切りブラシ34がコンタクトすることで、溝33の上方に出た種子を確実に仕切ることができる。そして、仕切りブラシ34を繰出ロール32の直上方へ配置させると、貯留している種子の自重による毛先のたわみがなくなり、たわみ量を安定させることもできる。
以上のように、仕切りブラシ34を繰出ロール32の直上方に配置しつつ、その毛先を繰出ロール32の回転方向上流側に傾けた姿勢に配置することで、種子を仕切る際にその毛先が繰出ロール32の表面に対して略直角の角度を成すようにたわむこととなる。これにより、溝33から溢れた種子が仕切りブラシ34と繰出ロール32の隙間に侵入し難くなる。従って、繰出ロール32の溝33の容積に応じた定量の繰り出しを実現できるとともに、溝33の容量を超えた種子を繰り出す際に仕切りブラシ34の圧力によって種子が損傷することを防ぐことができる。また、仕切りブラシ34がたわむ量が少なくなることから、仕切りブラシ34の寿命を延ばすことができる。
図5に示すように、溝33の後端側(回転方向上流側であって仕切りブラシ34を後に通過する側)の斜面は、前端側(回転方向下流側であって仕切りブラシ34を先に通過する側)の斜面よりも緩やかな傾斜となるように形成される。これとともに、溝33の後端側の斜面の表面側の角の曲率が大きくなるように形成される。
溝33の斜面を緩やかにすることで、斜面から種子への反力が繰出ロール32の外側に押し出される方向に作用することとなる。そのため、一定の容積を有する溝33内にその容積を超えた種子が入り難くなり、特に、溝33から半分以上飛び出した種子が仕切りブラシ34を通過する割合が低くなる。さらに、溝33内に保持されている種子への圧力が加わりにくくなるため、溝33内での種子の損傷が低減される。
そして、溝33の斜面のRを大きくすることで、溝33から飛び出した種子が溝33の外になだらかな角度で押し出され易くなる。また、溝33の斜面の角と仕切りブラシ34に挟まれた種子の損傷を低減することができる。
[第二実施形態]
図6及び図7を参照して、粒体供給装置の一実施形態である施肥装置50について説明する。施肥装置50は、走行機体2の後上部に配置されており、走行機体2の走行に伴って所定量の肥料(粒体)を点播する。
図6及び図7を参照して、粒体供給装置の一実施形態である施肥装置50について説明する。施肥装置50は、走行機体2の後上部に配置されており、走行機体2の走行に伴って所定量の肥料(粒体)を点播する。
施肥装置50は、播種装置1と同様に、粒状の肥料を貯留する貯留部、及び、貯留部内の肥料を所定量繰り出す繰出部を備え、さらに繰出部で繰り出された肥料を点播位置に案内する案内経路等を備える。
施肥装置50の繰出ロール51の回転駆動軸にモータ52が接続される。モータ52は、適宜の電源装置に接続されるとともに、制御装置53によってその駆動が制御されている。つまり、施肥装置50の繰出部はモータ駆動によって制御されており、繰出ロール51の駆動軸に電気制御可能なモータ52を直接接続することで、高精度な制御を可能としている。
施肥装置50における施肥量の設定は、ダッシュボード14に配置された比重ダイヤル54と目標施肥量ダイヤル55とによって行われる。
制御装置53は、比重ダイヤル54と目標施肥量ダイヤル55によって設定された値に応じて、実際の肥料の繰出量(実施肥量)として、繰出ロール51のモータ52の駆動を制御する。具体的には、制御装置53は、繰出ロール51の一回転当たりの繰出量に基づいてモータ52の駆動を制御し、施肥量が設定された値となるように制御する。
その際、モータ52の駆動制御は、走行機体2の走行操作具である主変速レバーがニュートラルの位置である場合以外は、入力不可とすることで作業中の誤作動を防ぐことも可能である。
その際、モータ52の駆動制御は、走行機体2の走行操作具である主変速レバーがニュートラルの位置である場合以外は、入力不可とすることで作業中の誤作動を防ぐことも可能である。
比重ダイヤル54では、実際に散布する肥料の比重[kg/cc]を入力し、目標施肥量ダイヤル55では、実際に散布したい所望の施肥量[kg]を入力する。制御装置53では、目標施肥量ダイヤル55によって設定された値[kg]と、繰出ロール51の一回転当たりの繰出量[cc]と比重ダイヤル54で設定された比重[kg/cc]との積算値とが等しくなるように、モータ52の回転を制御する。
ここでは、実際に散布する肥料の比重は、測定カップ等を用いて予め測定した値として得られたものとする。そして、所望する繰出量として、施肥量を直接設定することで、従来行われていた目安表を用いた設定が不要となる。
制御装置53は、モータ52の回転回数が所定回数となった際に、繰出ロール51の回転を停止する機能を有する。例えば、繰出ロール51に形成される溝の容積に基づいて、1条分の繰出容積である1000[cc]の肥料を繰り出した時の繰出ロール51の回転回数を所定回数として設定する。そして、繰り出された肥料の重量[kg]を測ることで、実機に基づいた比重[kg/cc]を簡単に得ることができる。
一般的に、肥料の比重の測定は、測定カップ等比較的大きな容積のものを用いて行われている。施肥装置50の繰出ロール51の表面に形成される溝の容積は、測定カップに比べて小さいため、粒径が大きい肥料、いびつな形状の肥料を用いた場合に、空隙率が大きくなり所望量の肥料が供給されない場合がある。
そのような場合においても、本実施形態によれば、実際に使用する肥料を実機で繰り出して、測定した値から一回あたりの施肥量を求めて散布量を設定することができ、測定カップで測定した比重値より目標施肥量に近い実施肥量を得ることができる。
なお、施肥装置50における散布量の設定方法は、本実施形態のように繰出ロール51を用いて所定量の肥料を繰り出すものに限らず、例えば、目皿を用いて所定量の肥料を繰り出すものにも適用することができる。
なお、図7は、比重を入力した後に目標施肥量を入力する実施形態を示しているが、比重ダイヤル54の操作による比重の入力作業と目標施肥量ダイヤル55の操作による目標施肥量の入力作業は、どちらを先に行っても良い。例えば、図8に示すように、目標施肥量ダイヤル55を用いて、圃場に点播する目標施肥量を入力した後に、比重ダイヤル54を用いて、点播する肥料の比重を入力しても良い。
また、以上の説明では、比重ダイヤル54及び目標施肥量ダイヤル55をダッシュボード14に配置する実施形態を示しているが、比重ダイヤル54及び目標施肥量ダイヤル55を施肥装置50に設けても良い。また、これらのダイヤルに加えて制御装置53を一体的に構成したコントローラ60として施肥装置50に取り付けることも可能である。これらのダイヤルを施肥装置50に設置することで、施肥装置50に肥料を充填する等の作業をした後、すぐに施肥装置50の近くで設定することができ、例えば肥料を変更したときの誤調整を防止することができる。
具体的には、図9に示すように、制御装置53が内装されるコントローラ60を設ける。コントローラ60の操作盤には、比重ダイヤル54と目標施肥量ダイヤル55が配置され、さらに、これらのダイヤルにおける誤調整を警報するランプ61、施肥装置50の動作を制御するためのスイッチ62・63が配置されている。スイッチ62・63は、例えば条止め等、施肥装置50の動作の有無を切り替える目的で使用したり、その他、肥料の種類、施肥装置50の作業速度、施肥装置50の動作を切り替える目的で使用したりすることができ、その設定は任意である。
ランプ61は、目標施肥量ダイヤル55の操作位置と比重ダイヤル54の操作位置に応じて、点灯することで、オペレータに誤調整を警報する。例えば、目標施肥量が非常に大きく、かつ、用いる肥料の比重が非常に小さい場合には、施肥量が非常に大きくなるが、モータ52の回転速度等に起因して施肥量には限界があるため、現実的には不可能な設定となってしまう。このように機械の性能範囲外に設定された場合に、ランプ61によって警報することでオペレータに認識させて再調整を促すことができる。なお、ランプ61による視覚的な警報に、ブザーを鳴らす聴覚的な警報を加えることも可能であり、視覚的な警報又は聴覚的な警報の何れか一方を採用する構成としても良い。
ダイヤルの誤調整を抑制する手段としては、上述のように警報を用いる他に以下のようなものが考えられる。目標施肥量ダイヤル55を操作して目標施肥量を入力した後に、コントローラ60によって最適な比重の範囲を設定し、比重ダイヤル54の操作範囲を制限する(言い換えれば、適用可能な肥料の種類を限定する)ことで、誤調整を事前に防止することができる。比重ダイヤル54を先に設定する場合は、コントローラ60は、設定された比重に応じて最適な目標施肥量の範囲を設定し、目標施肥量ダイヤル55の操作範囲を制限することもできる。つまり、ダイヤル54・55のうち一方の設定値に応じて、他方の設定可能範囲を制限することで誤調整を抑制し、最適な肥料の選択及び施肥量の選択を実現するものである。
ダイヤル54・55の設定可能範囲をオペレータに認識させる手段としては、例えば、コントローラ60の操作盤にインジケータを設け、一方の設定値に応じて、他方の設定可能範囲を視覚的に表示すること、又は、ダイヤル54・55の回動操作を連動させ、先に設定したダイヤルの操作に連動して後に設定するダイヤルをある程度回動させ、回動制限範囲を超えた場合に先に設定したダイヤルを回動させること等を採用できる。
1:播種装置(粒体供給装置)、30:ホッパ(貯留部)、31:ロールケース、32:繰出ロール、33:溝、34:仕切りブラシ(ブラシ部材)、35:ガイド部材、36:欠粒センサ、40:供給経路、41:排出経路、50:施肥装置(粒体供給装置)
Claims (3)
- 粒体を貯留する貯留部と、該貯留部の下方に位置し、貯留部から粒体を繰り出す繰出部とを備え、
前記繰出部は、前記粒体を保持する溝が表面に複数形成された繰出ロールと、該繰出ロールの表面に当接し、前記溝に保持された状態の粒体を前記貯留部側から下方側にガイドするガイド部材と備え、
前記溝に所定量の粒体を保持しつつ、前記繰出ロールを回転させることで、前記粒体を下方に供給する粒体供給装置であって、
前記貯留部と繰出部との間に配置され、前記繰出部の繰出ロールの溝よりも上方にある粒体を仕切るブラシ部材を設けるとともに、
前記ブラシ部材を前記繰出ロールの直上方に位置させ、かつ、該ブラシ部材の毛先を前記繰出ロールの回転方向上流側に傾けたことを特徴とする粒体供給装置。 - 前記繰出ロールの溝の前記繰出ロールの回転方向上流側の斜面を下流側の斜面に比して緩やかになるように、かつ、その斜面の表面側の角の曲率を大きくなるように形成した請求項1に記載の粒体供給装置。
- 前記ブラシ部材は上端が回動可能に支持され、前記ガイド部材は下端が回動可能に支持され、
前記粒体を前記貯留部から排出する際は、前記ブラシ部材を上方回動し、前記ガイド部材を下方回動し、該ガイド部材に沿って排出する請求項1又は2に記載の粒体供給装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015114180A JP2017000013A (ja) | 2015-06-04 | 2015-06-04 | 粒体供給装置 |
KR1020160064533A KR20160143524A (ko) | 2015-06-04 | 2016-05-26 | 입상물 공급 장치 |
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Applications Claiming Priority (1)
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