JP2018166485A - Paddy field working vehicle - Google Patents

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JP2018166485A JP2017068947A JP2017068947A JP2018166485A JP 2018166485 A JP2018166485 A JP 2018166485A JP 2017068947 A JP2017068947 A JP 2017068947A JP 2017068947 A JP2017068947 A JP 2017068947A JP 2018166485 A JP2018166485 A JP 2018166485A
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三宅 康司
Yasushi Miyake
康司 三宅
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Yanmar Co Ltd
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Yanmar Co Ltd
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Abstract

To provide a paddy field working vehicle in which upper and lower displacement of front wheels is detected, and lifting/lowering control and horizontal control of a planting unit are performed according to each change, and thereby the planting accuracy is improved further.SOLUTION: A paddy field working vehicle includes: a traveling unit 2 supported by front wheels 6, 6 and rear wheels 7, 7; a planting unit 20 supported to the traveling unit 2 in a lifting/lowering manner; a lifting/lowering control unit 60a for controlling the lifting/lowering of the planting unit 20; a float sensor 63 provided in a float 27 of the planting unit 20, and detecting the lifting/lowering displacement of the float 27; a suspension sensor 61 for detecting the stretching displacement of a suspension mechanism provided at the front wheels 6, 6; and a front-rear inclination sensor 62 provided at the traveling unit 2, and detecting the longitudinal inclination of a machine body. A memory unit 66 of the lifting/lowering control unit 60a stores a gain map according to a relationship between the detection value from the front-rear inclination sensor 62 and the detection value of the suspension sensor 61. The lifting/lowering control unit 60a acquires a control amount based on the gain g obtained from the gain map, and performs the lifting/lowering control.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、走行部の後部に、苗を移植する植付部を昇降可能に装着した水田作業車における植付部の昇降制御及び水平制御に関する。   The present invention relates to raising / lowering control and horizontal control of a planting part in a paddy field work vehicle in which a planting part for transplanting seedlings is attached to a rear part of a traveling part so as to be able to move up and down.

従来、走行部の後部に植付部を装着した田植機の前輪の支持部にサスペンション機構が設けられ、サスペンション機構の下部ケースの上下摺動の変位を検出して、その変位に応じて植付部を昇降させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a suspension mechanism is provided on the front wheel support part of a rice transplanter with a planting part mounted on the rear part of the traveling part, and the displacement of the lower case of the lower case of the suspension mechanism is detected and planted according to the displacement. A technique for raising and lowering the part is disclosed (for example, see Patent Document 1).

特開2015−123046号公報JP 2015-123046 A

しかしながら、前記技術においては、走行部の前輪の上下動を検知して圃場の深さを検出し、その深さに合わせて植付部を昇降させる技術であるが、走行部の前輪はサスペンション機構により支持されているために、走行部の前後傾斜は前輪の昇降動作に比べて遅れて発生し、前輪の昇降高さによっても走行部の傾斜角度や傾斜速度も異なる。従って、走行部の前後方向の傾倒によって植付部の高さも変化するが、前記特許文献の技術では、十分に対応できていない。つまり、前輪が耕盤の凹部(一部深い部分)に入った位置において、走行部は前下がりに傾斜し、植付部は走行部の前下がりに対して植付深さを一定に保つために下降させるが、その植付部の位置においては圃場面が深く(低く)なっているわけではない。従って、前輪が耕盤の凹凸によって昇降することによる走行部の傾斜に対して植付部の高さが変化しないようにするための植付部の昇降制御と、植付部が圃場表面の凹凸に対して植付深さが変化しないようにするための昇降制御が、それぞれの変化に合わせて制御する必要がある。
また、左右の前輪にはそれぞれサスペンション機構が設けられて、耕盤の凹凸を通過する時に走行部は左右に傾斜するが、従来では、この傾斜に対して植付部の傾斜制御が十分に対応できていなかった。
However, in the above technique, the vertical movement of the front wheel of the traveling unit is detected to detect the depth of the field, and the planting unit is moved up and down according to the depth, but the front wheel of the traveling unit is a suspension mechanism. Therefore, the forward / backward inclination of the traveling part occurs later than the raising / lowering operation of the front wheels, and the inclination angle and the inclination speed of the traveling part vary depending on the elevation height of the front wheels. Therefore, although the height of the planting part also changes due to the tilting of the traveling part in the front-rear direction, the technique of the above-mentioned patent document cannot sufficiently cope with it. In other words, at the position where the front wheel enters the recess (partially deep part) of the cultivator, the traveling part tilts forward and the planting part keeps the planting depth constant against the forward descending of the traveling part. The field scene is not deep (lower) at the position of the planting part. Therefore, the raising / lowering control of the planting part so that the height of the planting part does not change with respect to the inclination of the traveling part due to the front wheel moving up and down by the unevenness of the cultivator, and the planting part is uneven on the field surface However, it is necessary to control the raising / lowering control so that the planting depth does not change according to each change.
In addition, the left and right front wheels are each equipped with a suspension mechanism, and the traveling section tilts to the left and right when passing through the unevenness of the tillage. It wasn't done.

そこで、本発明は、植付部が備えるフロートセンサにより検知される圃場深さに応じて植付部を昇降する昇降制御に加えて、前輪の上下変位を検知して、それぞれの変化に応じて、植付部の昇降制御と水平制御を行い、植付精度をさらに向上できるようにする。   Therefore, the present invention detects the vertical displacement of the front wheel according to each change, in addition to the elevation control for raising and lowering the planting unit according to the field depth detected by the float sensor provided in the planting unit. Then, the planting part is controlled to move up and down and level, so that the planting accuracy can be further improved.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、前輪と後輪で支持される走行部と、走行部に昇降可能に支持される植付部と、植付部の昇降を制御する昇降制御部と、前輪に設けられるサスペンション機構の伸縮変位を検出するサスペンションセンサと、走行部に設けられ、機体の前後方向の傾斜を検出する前後傾斜センサと、を備え、前記昇降制御部は、前記前後傾斜センサからの検出値と前記サスペンションセンサからの検出値により昇降制御を行うものである。
請求項2においては、前記植付部のフロートには、フロートの昇降変位を検出するフロートセンサが備えられ、前記昇降制御部は、さらに前記フロートセンサからの検出値から昇降制御を行うものである。
請求項3においては、前記昇降制御部の記憶部には、前記前後傾斜センサからの検出値とサスペンションセンサの検出値との関係に応じたゲインマップを記憶し、前記昇降制御部は、前記ゲインマップから得られるゲインを基に制御量を取得し、昇降制御を行うものである。
The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
That is, according to the first aspect, the traveling unit supported by the front wheels and the rear wheels, the planting unit supported by the traveling unit so as to be movable up and down, the elevation control unit that controls the elevation of the planting unit, and the front wheel are provided. A suspension sensor that detects expansion / contraction displacement of the suspension mechanism, and a front / rear inclination sensor that is provided in the traveling unit and detects an inclination of the airframe in the front / rear direction, and the elevation control unit detects a value from the front / rear inclination sensor Ascending / descending control is performed based on the detected value from the suspension sensor.
In Claim 2, the float of the said planting part is provided with the float sensor which detects the raising / lowering displacement of a float, and the said raising / lowering control part performs raising / lowering control further from the detected value from the said float sensor. .
According to a third aspect of the present invention, the storage unit of the lift control unit stores a gain map corresponding to the relationship between the detection value from the front / rear tilt sensor and the detection value of the suspension sensor, and the lift control unit stores the gain The control amount is acquired based on the gain obtained from the map, and the elevation control is performed.

請求項4においては、前輪と後輪で支持される走行部と、走行部に昇降可能に支持される植付部と、植付部を水平に制御する水平制御部と、左右の前輪にそれぞれ設けられるサスペンション機構の伸縮変位を検出するサスペンションセンサと、走行部に設けられ、機体の左右方向の傾斜を検出する左右傾斜センサと、を備え、前記水平制御部は、前記左右傾斜センサからの検出値と前記サスペンションセンサからの検出値により水平制御を行うものである。
請求項5においては、前記水平制御部の記憶部には、サスペンションセンサの検出値と左右傾斜センサからの検出値の関係に応じたゲインマップを記憶し、前記水平制御部は、前記ゲインマップから得られるゲインを基に制御量を取得し、水平制御を行うものである。
In claim 4, the traveling unit supported by the front and rear wheels, the planting unit supported by the traveling unit so as to be movable up and down, the horizontal control unit for horizontally controlling the planting unit, and the left and right front wheels, respectively A suspension sensor that detects expansion / contraction displacement of the suspension mechanism provided, and a left / right tilt sensor that is provided in the traveling unit and detects a tilt of the airframe in the left / right direction, and the horizontal control unit detects from the left / right tilt sensor. The horizontal control is performed based on the value and the detected value from the suspension sensor.
According to a fifth aspect of the present invention, the storage unit of the horizontal control unit stores a gain map corresponding to the relationship between the detection value of the suspension sensor and the detection value from the left / right tilt sensor, and the horizontal control unit stores the gain map from the gain map. A control amount is acquired based on the gain obtained, and horizontal control is performed.

請求項6においては、前記昇降制御部及び/または水平制御部には、走行速度の検出値が入力され、走行速度に応じた昇降制御及び/または水平制御が行われるものである。   According to a sixth aspect of the present invention, the detected value of the traveling speed is input to the elevation control unit and / or the horizontal control unit, and the elevation control and / or the horizontal control corresponding to the traveling speed is performed.

以上のような手段を用いることにより、植付作業時において、走行部が耕盤の凹凸等によって前後左右に傾倒しても、植付部は走行部の変化に対して昇降制御及び/または水平制御が行われて安定した状態が得られて、植付深さが安定して、欠株を防止し、植付精度を向上することができるようになった。   By using the means as described above, even when the traveling unit is tilted back and forth and left and right due to unevenness of the tiller during planting work, the planting unit can be controlled to move up and down and / or be horizontal against changes in the traveling unit. As a result of the control, a stable state was obtained, the planting depth was stabilized, the stock removal could be prevented, and the planting accuracy could be improved.

田植機の全体側面図。Whole side view of rice transplanter. サスペンション機構の正面断面図。The front sectional view of a suspension mechanism. 植付装置とフロートの側面図。The side view of a planting apparatus and a float. 制御ブロック図。Control block diagram. ブロック線図。Block diagram. 昇降制御のゲインマップを示す図。The figure which shows the gain map of raising / lowering control. 水平制御のゲインマップを示す図。The figure which shows the gain map of horizontal control.

本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は作業車両としての田植機1の側面図である。なお、以下では、図1におけるF方向を前方向とし、前方向の進行方向に対して左右方向を規定して説明する。   Embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a side view of a rice transplanter 1 as a work vehicle. In the following description, the F direction in FIG. 1 is defined as the front direction, and the left / right direction is defined with respect to the forward traveling direction.

図1、図2において、田植機1は、走行部2と、該走行部2の後部上に配置される施肥装置15と、走行部2の後部に昇降連結装置10を介して連結される植付部20などを備える。   1 and 2, a rice transplanter 1 includes a traveling unit 2, a fertilizer device 15 disposed on the rear part of the traveling unit 2, and a planting unit connected to the rear part of the traveling unit 2 via a lifting and lowering coupling device 10. Attached part 20 and the like are provided.

走行部2は、車体フレーム3の前部上に動力源としてのエンジン30が載置され、該エンジン30はボンネット4により覆われている。エンジン30の後方にはミッションケース5を備える。ミッションケース5内には変速装置を備え、前記ミッションケース5の左右両側からはフロントアクスルケース9・9を介して前輪6・6を支持している。ミッションケース5の後方にはリアアクスルケース8を介して左右の後輪7・7が支持され、それぞれ前輪6・6、後輪7・7にエンジン30からの動力を伝達し、走行駆動可能としている。   In the traveling unit 2, an engine 30 as a power source is placed on the front portion of the vehicle body frame 3, and the engine 30 is covered with a bonnet 4. A mission case 5 is provided behind the engine 30. A transmission is provided in the transmission case 5, and front wheels 6 and 6 are supported from the left and right sides of the transmission case 5 via front axle cases 9 and 9. The left and right rear wheels 7 and 7 are supported behind the transmission case 5 via the rear axle case 8, and the power from the engine 30 is transmitted to the front wheels 6 and 6 and the rear wheels 7 and 7, respectively, so that the vehicle can be driven. Yes.

前記ボンネット4の後部にはダッシュボード14が設けられ、該ダッシュボード14の上部から上方へ操向ハンドル12が突設される。操向ハンドル12の回動操作によりステアリング装置を介して前輪6・6の向きが変更される。ダッシュボード14内には制御装置60が収納されている。ダッシュボード14の後方には所定の距離を隔てて運転席13が設けられ、運転席13の後方の車体フレーム3上には施肥装置15が配置され、車体フレーム3の適宜位置、例えば、前後周左右の略中央位置に、傾斜センサ62が配設される。傾斜センサ62は前後方向及び左右方向の傾斜を検知する。該傾斜センサ62は制御装置60と接続される(図4)。なお、傾斜速度及び加速度は傾斜センサ62の検出値を微分することで求めることができるが、別に、角速度センサや加速度センサを配置する構成とすることもできる。   A dashboard 14 is provided at the rear part of the bonnet 4, and a steering handle 12 projects upward from the top of the dashboard 14. By rotating the steering handle 12, the direction of the front wheels 6 and 6 is changed through the steering device. A control device 60 is accommodated in the dashboard 14. A driver's seat 13 is provided behind the dashboard 14 at a predetermined distance, and a fertilizer device 15 is disposed on the vehicle body frame 3 behind the driver's seat 13, and an appropriate position of the vehicle body frame 3, for example, the front and rear circumferences An inclination sensor 62 is disposed at a substantially central position on the left and right. The tilt sensor 62 detects the tilt in the front-rear direction and the left-right direction. The tilt sensor 62 is connected to the control device 60 (FIG. 4). Note that the inclination speed and acceleration can be obtained by differentiating the detection value of the inclination sensor 62, but an angular velocity sensor and an acceleration sensor can be separately arranged.

次に、図2よりフロントアクスルケース9内の構成を説明する。なお、フロントアクスルケースは左右対称に構成されるため、左右一側について説明する。
フロントアクスルケース9は、ミッションケース5の左右両側から側方に突設される出力ケース40と、出力ケース40の側端に固定される縦ケース41と、該縦ケース41の下部側に略水平回転可能に取り付けられる下ケース42等を備える。縦ケース41の上部側には下向き開口筒状のケースカバー44が固定される。
Next, the configuration in the front axle case 9 will be described with reference to FIG. Since the front axle case is configured symmetrically, only the left and right sides will be described.
The front axle case 9 includes an output case 40 that protrudes laterally from the left and right sides of the transmission case 5, a vertical case 41 that is fixed to a side end of the output case 40, and a substantially horizontal lower side of the vertical case 41. The lower case 42 etc. attached rotatably are provided. A downward-opening cylindrical case cover 44 is fixed to the upper side of the vertical case 41.

前記出力ケース40内には前輪駆動軸45が回転自在に支持され、前輪駆動軸45の外側端部にはベベルギヤ46が固定される。ベベルギヤ46は縦ケース41と下ケース42に縦方向に回転自在に支持されるキングピン駆動軸43の上部に固定されるベベルギヤ47と歯合される。   A front wheel drive shaft 45 is rotatably supported in the output case 40, and a bevel gear 46 is fixed to the outer end portion of the front wheel drive shaft 45. The bevel gear 46 is meshed with a bevel gear 47 fixed to an upper portion of a kingpin drive shaft 43 that is rotatably supported by the vertical case 41 and the lower case 42 in the vertical direction.

下ケース42の下部には、左右外向きに突出する前車軸48が回転可能に軸支され、前車軸48に前輪6が取り付けられる。前車軸48の機体側とキングピン駆動軸43の下端にはそれぞれベベルギヤが固設されて歯合され、エンジン30からの動力をミッションケース5、前輪駆動軸45、キングピン駆動軸43等を介して前車軸48に伝達可能としている。   A front axle 48 projecting leftward and rightward is rotatably supported at the lower portion of the lower case 42, and the front wheel 6 is attached to the front axle 48. A bevel gear is fixedly engaged with the machine body side of the front axle 48 and the lower end of the kingpin drive shaft 43, and the power from the engine 30 is transmitted to the front via the transmission case 5, the front wheel drive shaft 45, the kingpin drive shaft 43, and the like. Transmission to the axle 48 is possible.

下ケース42の上部外側にナックルアーム49がボルト等により締結され、ナックルアーム49はタイロッドを介してステアリング装置と連結され、操向ハンドル12の操作により、キングピン駆動軸43回りに左右の前輪6・6を左右回転できるようにしている。   A knuckle arm 49 is fastened to the upper outer side of the lower case 42 with bolts or the like. The knuckle arm 49 is connected to a steering device via a tie rod, and the left and right front wheels 6. 6 can be rotated left and right.

ナックルアーム49の基部は上方に延設されて上端側に、円筒形の回転支持部49aが形成され、回転支持部49aは前記ケースカバー44に摺動且つ回転可能に被嵌する。ケースカバー44の内部には、複数の径が異なる圧縮コイルバネからなるサスペンションバネ50とホルダ51が収容され、 サスペンションバネ50の下部がホルダ51を介してキングピン駆動軸43の上端に当接され、キングピン駆動軸43と下ケース42を介して前輪6が常時下向きに付勢される。   A base portion of the knuckle arm 49 is extended upward, and a cylindrical rotation support portion 49a is formed on the upper end side. The rotation support portion 49a is fitted on the case cover 44 so as to be slidable and rotatable. A suspension spring 50 and a holder 51 made up of a plurality of compression coil springs having different diameters are housed inside the case cover 44, and the lower part of the suspension spring 50 is brought into contact with the upper end of the kingpin drive shaft 43 via the holder 51. The front wheel 6 is always urged downward through the drive shaft 43 and the lower case 42.

こうして、サスペンション機構が構成される。サスペンション機構は、走行部2の前部を一定高さに保持しようとし、前輪6が凹部を走行するときにはサスペンションバネ50が伸長して前輪6を下降させ、前輪6が凸部を走行するときにはサスペンションバネ50が縮小して前輪6を上昇させ、前輪6・6が路面に追随されスリップを防止している。   Thus, the suspension mechanism is configured. The suspension mechanism tries to hold the front part of the traveling unit 2 at a constant height. When the front wheel 6 travels in the recess, the suspension spring 50 extends to lower the front wheel 6 and when the front wheel 6 travels the convex part, the suspension mechanism The spring 50 contracts to raise the front wheel 6 and the front wheels 6 and 6 follow the road surface to prevent slipping.

そして、この前輪6の昇降量を検知する手段としてサスペンションセンサ61が設けられている。サスペンションセンサ61は制御装置60と接続される。サスペンションセンサ61は、キングピン駆動軸43に磁性体を固定して、縦ケース41にコイルを配置し、磁力の変化を昇降量として検知するようにしている。但し、サスペンションセンサ61の構成は限定するものではなく、ポテンショメータを縦ケース41に固定して検知部をキングピン駆動軸43に係合させてもよく、また、サスペンションバネ50に係る圧力を検知して昇降量とする構成であってもよい。   A suspension sensor 61 is provided as means for detecting the amount of elevation of the front wheel 6. The suspension sensor 61 is connected to the control device 60. The suspension sensor 61 fixes a magnetic body to the kingpin drive shaft 43 and arranges a coil in the vertical case 41 so as to detect a change in magnetic force as a lift amount. However, the configuration of the suspension sensor 61 is not limited, and the potentiometer may be fixed to the vertical case 41 and the detection unit may be engaged with the kingpin drive shaft 43, or the pressure applied to the suspension spring 50 may be detected. The structure which makes a raising / lowering amount may be sufficient.

前記制御装置60はCPU、記憶部66としてのRAMとROM、インターフェース等からなる。制御装置60は昇降制御部60a及び水平制御部60bを備え、記憶部66には、昇降制御(ピッチング制御)や水平制御を行うための制御プログラムやゲインマップや各種データ等が記憶されている。   The control device 60 includes a CPU, a RAM and ROM as a storage unit 66, an interface and the like. The control device 60 includes an elevation control unit 60a and a horizontal control unit 60b, and a storage unit 66 stores a control program, gain map, various data, and the like for performing elevation control (pitching control) and horizontal control.

植付部20は、走行部2の後部に昇降連結装置10を介して連結されており、昇降連結装置10はトップリンク23及びロアリンク24等から構成され、走行部2の後部に設けられた植付部昇降アクチュエータ35となる油圧シリンダを伸縮させることで植付部20を昇降可能としている。植付部昇降アクチュエータ35は制御装置60と接続されて制御される。   The planting unit 20 is connected to the rear part of the traveling unit 2 via the lifting and lowering connecting device 10, and the lifting and lowering connecting device 10 includes a top link 23, a lower link 24, and the like, and is provided at the rear part of the traveling unit 2. The planting unit 20 can be moved up and down by extending and contracting a hydraulic cylinder that serves as the planting unit lifting and lowering actuator 35. The planting part raising / lowering actuator 35 is connected to and controlled by the control device 60.

植付部20は、図1、図3に示すように、苗マットが載置される苗載台21と、苗を圃場に植え付ける複数の植付装置22などを備える。苗載台21は、前高後低に傾斜して配置され、植付フレーム26上に横設した苗台レール上を左右摺動自在に配置される。また、植付フレーム26(苗載台21)と昇降連結装置10との間には傾斜アクチュエータ29が設けられ、該傾斜アクチュエータ29の作動により苗載台21を左右傾倒可能としている。傾斜アクチュエータ29は制御装置60と接続され、該制御装置60により植付作業時には傾斜アクチュエータ29を作動させて植付部20が水平となるように制御している。   As shown in FIGS. 1 and 3, the planting unit 20 includes a seedling mounting base 21 on which a seedling mat is placed, a plurality of planting devices 22 for planting seedlings in a farm field, and the like. The seedling stage 21 is arranged so as to incline from front to rear and low, and is arranged so as to be slidable left and right on a seedling rail provided on the planting frame 26. In addition, an inclination actuator 29 is provided between the planting frame 26 (the seedling stage 21) and the lifting and lowering coupling device 10, and the seedling stage 21 can be tilted left and right by the operation of the inclination actuator 29. The tilt actuator 29 is connected to the control device 60, and the control device 60 controls the planting portion 20 to be horizontal by operating the tilt actuator 29 during planting work.

植付部20は、苗載台21の下方に、植付ミッションケースと該植付ミッションケースから後方へ延びる複数の植付伝動ケース28を備え、各植付伝動ケース28の後端部の左右には、それぞれ植付装置22が配設される。
植付ミッションケースへの動力の伝達は、前記エンジン30から走行部2に設けられるミッションケース5、作業機用動力伝達ケースへと動力が伝達されて、該作業機用動力伝達ケースから変速されて施肥装置15と植付部20に動力が伝達される。
The planting unit 20 includes a planting mission case and a plurality of planting transmission cases 28 extending rearward from the planting mission case below the seedling stage 21, and left and right of the rear end of each planting transmission case 28. The planting device 22 is disposed respectively.
The transmission of power to the planting mission case is performed by transmitting power from the engine 30 to the transmission case 5 provided in the traveling unit 2 and the power transmission case for work implements, and shifting from the power transmission case for work implements. Power is transmitted to the fertilizer application device 15 and the planting unit 20.

前記植付装置22は植付伝動ケース28の後部の左右に回転可能に設けたロータリケースの両側に植付爪25・25が配置されて、エンジン30からの動力が植付ミッションケースや植付伝動ケース28等を介してロータリケースを回転させ、植付爪25・25を揺動させて、苗載台21から所定量の苗を掻き取って、下方へ搬送して圃場に植え付けるようにしている。   The planting device 22 has planting claws 25 and 25 arranged on both sides of a rotary case rotatably provided on the left and right of the rear portion of the planting transmission case 28, and the power from the engine 30 is used for planting a mission case and planting. The rotary case is rotated through the transmission case 28 and the like, the planting claws 25 and 25 are swung, and a predetermined amount of seedlings are scraped off from the seedling mount 21 and conveyed downward to be planted in the field. Yes.

前記植付フレーム26の下方にはフロート27が設けられる。このフロート27は、その下面が地面に接触することができるように配置されている。これにより、地面を均して、植え付けをきれいに行うことができる。図3に示すように、フロート27は、揺動支軸32を中心に上下回動可能に構成されている。また、フロート27は、揺動支軸32よりも前方の位置において、押圧部材33によって下向きに付勢されている。即ち、フロート27の前端部分が、地面に対して押し付けられるように力が加えられている。   A float 27 is provided below the planting frame 26. The float 27 is arranged so that its lower surface can contact the ground. Thereby, the ground can be leveled and planting can be performed cleanly. As shown in FIG. 3, the float 27 is configured to be rotatable up and down around a swing support shaft 32. The float 27 is urged downward by the pressing member 33 at a position in front of the swing support shaft 32. That is, a force is applied so that the front end portion of the float 27 is pressed against the ground.

複数のフロート27のうち少なくとも何れか一つには、当該フロート27の揺動角(フロートの位置)を検出するフロートセンサ(フロート位置検出部)63が設けられている。このフロートセンサ63は、例えばポテンショメータとして構成されている。フロートセンサ63の検出値は、制御装置60に出力される。なお、以下の説明では、フロートセンサ63が検出するフロート27の揺動角のことを、単にフロート角と呼ぶ場合がある。   At least one of the plurality of floats 27 is provided with a float sensor (float position detection unit) 63 that detects a swing angle (float position) of the float 27. The float sensor 63 is configured as a potentiometer, for example. The detection value of the float sensor 63 is output to the control device 60. In the following description, the swing angle of the float 27 detected by the float sensor 63 may be simply referred to as a float angle.

本実施形態の田植機1においては、フロートセンサ63が検出したフロート角を、当該フロート角の目標値(目標角度)に近づけるように、昇降制御部60aは植付部20の昇降制御をフィードバック制御で行う。フィードバック制御の一例としてPID制御を行う。即ち、図4、図5に示すように、高さ設定機64により目標高さ(植付深さ)が設定され、フロートセンサ63により検出した測定値と比較し、その偏差をPID制御部65で演算されて、昇降アクチュエータ35を作動させる。例えば、目標角度に比べてフロート27が前下がりになっている場合、地面に対して植付部20が高過ぎるということであるから、その偏差を演算して、制御装置60は、昇降アクチュエータ35を作動させて植付部20を下降させる。一方、目標角度に比べてフロート27が前上がりになっている場合には、地面に対して植付部20が低過ぎるということであるから、制御装置60は、昇降アクチュエータ35を作動させて植付部20を上昇させる。   In the rice transplanter 1 of this embodiment, the elevating control unit 60a feedback-controls the elevating control of the planting unit 20 so that the float angle detected by the float sensor 63 approaches the target value (target angle) of the float angle. To do. PID control is performed as an example of feedback control. That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the target height (planting depth) is set by the height setting machine 64 and compared with the measured value detected by the float sensor 63, and the deviation is compared with the PID control unit 65. Is calculated to operate the lifting actuator 35. For example, when the float 27 is lowered forward compared to the target angle, it means that the planting unit 20 is too high with respect to the ground. Is operated to lower the planting part 20. On the other hand, when the float 27 is lifted forward compared to the target angle, the planting unit 20 is too low with respect to the ground. Therefore, the control device 60 operates the lifting actuator 35 to plant the plant. The appendage 20 is raised.

そして、本実施形態の制御装置60の昇降制御部60aは、前記フロートセンサ63と前後傾斜センサ62からの検出値と前記サスペンションセンサ61からの検出値により昇降制御を行う。言い換えれば、昇降制御部60aは、傾斜センサ62とフロートセンサ63と前記サスペンションセンサ61の検出値に基づいて、フロート27の目標角度を自動的にPID制御のゲインgを変更して昇降アクチュエータ35を制御する。前記PID制御のゲインgは図6に示すゲインマップより得られる。ゲインマップは、制御装置60の記憶部66に記憶されており、走行部2の傾斜センサ62から得られる傾斜角度θと、フロートセンサ63から得られるフロート27が揺動支軸32を中心に回動する角速度Δωとの関係のゲインマップが作成され、更に、サスペンションセンサ61から得られる前輪6の変位Δdのそれぞれの値に応じた制御量としてのゲインgが割り当てられてマップが作成されている。   The elevating control unit 60 a of the control device 60 according to the present embodiment performs elevating control using the detection values from the float sensor 63 and the front / rear inclination sensor 62 and the detection values from the suspension sensor 61. In other words, the lift control unit 60a automatically changes the target angle of the float 27 based on the detection values of the tilt sensor 62, the float sensor 63, and the suspension sensor 61 to change the gain g of the PID control so that the lift actuator 35 Control. The gain g of the PID control is obtained from the gain map shown in FIG. The gain map is stored in the storage unit 66 of the control device 60, and the inclination angle θ obtained from the inclination sensor 62 of the traveling unit 2 and the float 27 obtained from the float sensor 63 rotate around the swing support shaft 32. A gain map having a relationship with the moving angular velocity Δω is created, and a map is created by assigning a gain g as a control amount corresponding to each value of the displacement Δd of the front wheel 6 obtained from the suspension sensor 61. .

ピッチング制御では、例えば、凹凸が殆どない耕盤での植付作業では、サスペンションセンサ61及びフロートセンサ63からの検出値の変化は小さいため、この時、植付部20の昇降制御における制御ゲインgを減少させることにより、昇降制御は鈍感側にシフトし、植付部20の上昇速度が低下する。これにより、植付部20の不要な昇降運動を抑えることができる。また、凹凸のある耕盤での植付作業では、サスペンションセンサ61からの検出値の変化は大きく、傾斜角度θも大きくなる。この時、制御ゲインgを増大させることにより、昇降制御は敏感側にシフトし、植付部20の昇降速度が増加する。これにより、凹凸に素早く対応し、植付部20は精度の高い植付作業を行なうことができる。   In the pitching control, for example, in the planting work on the tiller having almost no unevenness, the change in the detected value from the suspension sensor 61 and the float sensor 63 is small. At this time, the control gain g in the lifting control of the planting unit 20 By lowering, the raising / lowering control is shifted to the insensitive side, and the ascending speed of the planting part 20 is reduced. Thereby, the unnecessary raising / lowering motion of the planting part 20 can be suppressed. Further, in the planting work on the uneven cultivator, the change in the detection value from the suspension sensor 61 is large, and the inclination angle θ is also large. At this time, by increasing the control gain g, the elevation control is shifted to the sensitive side, and the elevation speed of the planting unit 20 is increased. Thereby, it can respond to an unevenness | corrugation quickly and the planting part 20 can perform a highly accurate planting operation | work.

次に、植付部20の水平制御について説明する。
本実施形態では、車体フレーム3に設けた前記傾斜センサ62により走行部2の左右傾斜角度を検出している。但し、左右の前記フロントアクスルケース9に設けたサスペンションセンサ61L・61R(図示せず)の検出値の差より車体フレーム3のローリング(左右の傾き)を検出してもよい。
Next, horizontal control of the planting unit 20 will be described.
In the present embodiment, the inclination angle of the traveling unit 2 is detected by the inclination sensor 62 provided on the vehicle body frame 3. However, the rolling (left-right inclination) of the vehicle body frame 3 may be detected from the difference between the detection values of suspension sensors 61L and 61R (not shown) provided on the left and right front axle cases 9.

そして、前記水平制御部60bは、前記左右傾斜センサ62からの検出値と前記サスペンションセンサ61からの検出値により水平制御を行っている。言い換えれば、走行部2の傾斜センサ62から得られる左右傾斜角度αと、角速度Δβとの関係のゲインマップが作成され、更に、サスペンションセンサ61から得られる前輪6の変位Δdのそれぞれの値に応じた制御量としてのゲインGが割り当てられたゲインマップが図7に示すように作成されて、前記同様に記憶部66に記憶されており、植付部20の水平制御に適応される。例えば、右下がりの傾斜となると、傾斜アクチュエータ29を右上がり方向に作動させ、左下がりの傾斜となると、傾斜アクチュエータ29を左上がり方向に作動させる。このとき、サスペンションセンサ61の検出値の偏差が大きい場合、車体フレーム3が右または左に大きく傾いている。そこで、制御装置60は、その偏差に応じた制御ゲインGを増加させて、傾斜制御の感度を敏感側にシフトさせる。これにより、植付部20の傾斜速度が増加するので、植付部20が傾倒に素早く対応し、水平を保つようにする。また、サスペンションセンサ61の検出値の偏差が小さい場合、その偏差に応じた制御ゲインGを減少させて、傾斜制御の感度を鈍感側にシフトさせる。これにより、植付部20の傾斜速度が低下するので、植付部20が頻繁に傾倒することがなく、植付精度を向上することができる。なお、サスペンションセンサ61の変位Δdは左右のサスペンションセンサ61L・61Rの検出値のそれぞれの変位の大きい方をマップに採用してもよく、また、左右のサスペンションセンサ61L・61Rの検出値の差をマップに採用してもよい。   The horizontal control unit 60 b performs horizontal control based on the detection value from the left / right tilt sensor 62 and the detection value from the suspension sensor 61. In other words, a gain map of the relationship between the left / right inclination angle α obtained from the inclination sensor 62 of the traveling unit 2 and the angular velocity Δβ is created, and further, according to each value of the displacement Δd of the front wheel 6 obtained from the suspension sensor 61. A gain map to which a gain G as a control amount is assigned is created as shown in FIG. 7 and stored in the storage unit 66 in the same manner as described above, and is applied to the horizontal control of the planting unit 20. For example, the tilt actuator 29 is actuated in the upward right direction when the slope is lowered to the right, and the tilt actuator 29 is actuated in the upward direction when the slope is lowered to the left. At this time, when the deviation of the detection value of the suspension sensor 61 is large, the body frame 3 is greatly inclined to the right or left. Therefore, the control device 60 increases the control gain G corresponding to the deviation to shift the sensitivity of the tilt control to the sensitive side. Thereby, since the inclination speed of the planting part 20 increases, the planting part 20 respond | corresponds to tilting quickly, and keeps level. Further, when the deviation of the detected value of the suspension sensor 61 is small, the control gain G corresponding to the deviation is decreased, and the sensitivity of the inclination control is shifted to the insensitive side. Thereby, since the inclination speed of the planting part 20 falls, the planting part 20 does not incline frequently, and a planting precision can be improved. For the displacement Δd of the suspension sensor 61, the larger one of the detected values of the left and right suspension sensors 61L and 61R may be adopted in the map, and the difference between the detected values of the left and right suspension sensors 61L and 61R is calculated. You may adopt it on the map.

更に、走行部2に車速センサ67を設けて制御装置60と接続し、田植機1の走行速度に応じて、ゲインg・Gを調整することも可能である。車速センサ67は例えばミッションケース5の出力軸またはリアアクスルケース8の後車軸の回転数を検出して車速とする。この場合も走行速度に応じたゲインマップを作成する。このゲインKは速度が速くなるほどゲインKを減少させて、昇降制御及び/または水平制御の感度を鈍感側にシフトさせる。これにより、植付部20の昇降速度及び/または傾斜速度が低下するので、植付部20が頻繁に昇降及び/または傾倒することがなくなり、安定した植付作業ができる。また、車速が遅いほどゲインKを増加させて、昇降制御及び/または傾斜制御の感度を敏感側にシフトさせる。これにより、植付部20の昇降速度及び/または傾斜速度が増加するので、植付部20の昇降及び/または傾倒が素早く対応するようになり、設定高さを維持し、水平を保つようになる。   Further, a vehicle speed sensor 67 is provided in the traveling unit 2 and connected to the control device 60, and the gain g · G can be adjusted according to the traveling speed of the rice transplanter 1. For example, the vehicle speed sensor 67 detects the rotation speed of the output shaft of the mission case 5 or the rear axle of the rear axle case 8 to obtain the vehicle speed. Also in this case, a gain map corresponding to the traveling speed is created. The gain K decreases the gain K as the speed increases, and shifts the sensitivity of the elevation control and / or the horizontal control to the insensitive side. Thereby, since the raising / lowering speed and / or inclination speed of the planting part 20 fall, the planting part 20 does not frequently raise / lower and / or tilt, and the stable planting work can be performed. Further, the gain K is increased as the vehicle speed is slower, and the sensitivity of the lift control and / or the tilt control is shifted to the sensitive side. Thereby, since the raising / lowering speed and / or inclination speed of the planting part 20 increase, the raising / lowering and / or tilting of the planting part 20 respond | corresponds quickly, maintaining a setting height and keeping horizontal. Become.

以上のように、前輪6・6と後輪7・7で支持される走行部2と、走行部2に昇降可能に支持される植付部20と、植付部20の昇降を制御する昇降制御部60aと、前輪6・6に設けられるサスペンション機構の伸縮変位を検出するサスペンションセンサ61と、走行部2に設けられ、機体の前後方向の傾斜を検出する前後傾斜センサ62とを備え、前記昇降制御部60aは、前記前後傾斜センサ62からの検出値と前記サスペンションセンサ61の検出値により昇降制御を行うので、植付作業時において、前輪6・6が耕盤の凹凸等に至り走行部2が前後に傾倒したとき、走行部2の実際の傾斜の変化よりもサスペンション機構の変化のほうが速く、それをサスペンションセンサ61により検知して、補正制御に生かせるようになり、従来よりも速く、正確に昇降制御が行えるようになり、植付部20は、走行部2の変化に対して安定した状態が得られて、植付深さが安定して、欠株を防止し、植付精度を向上することができるようになった。   As described above, the traveling unit 2 supported by the front wheels 6 and 6 and the rear wheels 7 and 7, the planting unit 20 that is supported by the traveling unit 2 so as to be movable up and down, and the elevation that controls the elevation of the planting unit 20 A control unit 60a, a suspension sensor 61 that detects expansion and contraction displacement of a suspension mechanism provided on the front wheels 6 and 6, and a front / rear inclination sensor 62 that is provided on the traveling unit 2 and detects inclination in the front-rear direction of the airframe. The elevating control unit 60a performs elevating control based on the detected value from the front / rear tilt sensor 62 and the detected value of the suspension sensor 61. Therefore, during planting work, the front wheels 6 and 6 reach the unevenness of the tillage, etc. When 2 is tilted back and forth, the change in the suspension mechanism is faster than the actual change in the inclination of the traveling unit 2, which is detected by the suspension sensor 61 and can be used for correction control. As a result, the planting unit 20 can obtain a stable state with respect to the change of the traveling unit 2, the planting depth is stable, and the stocking can be prevented. The planting accuracy can be improved.

また、前記植付部20のフロート27に設けられてフロート27の昇降変位を検出するフロートセンサ63が備えられ、前記昇降制御部60aは、さらに前記フロートセンサ27からの検出値から昇降制御を行うので、フロート27自体の姿勢も検知して、その姿勢が補正されることになるので、更に、正確な昇降制御が行えるようになる。
また、前記昇降制御部60aの記憶部66には、前記前後傾斜センサ62からの検出値とサスペンションセンサ61の検出値との関係に応じたゲインマップを記憶し、前記昇降制御部60aは、前記ゲインマップから得られるゲインを基に制御量を取得し、昇降制御を行うので、最適なゲインgを取得して制御に生かせるようになり、従来よりも速く、正確に昇降制御が行えるようになる。
In addition, a float sensor 63 provided on the float 27 of the planting unit 20 for detecting the vertical displacement of the float 27 is provided, and the vertical control unit 60a further performs the vertical control from the detection value from the float sensor 27. Therefore, since the attitude of the float 27 itself is also detected and the attitude is corrected, more accurate elevation control can be performed.
The storage unit 66 of the elevation control unit 60a stores a gain map corresponding to the relationship between the detection value from the front / rear inclination sensor 62 and the detection value of the suspension sensor 61, and the elevation control unit 60a Since the control amount is acquired based on the gain obtained from the gain map and the elevation control is performed, the optimum gain g can be obtained and used for the control, and the elevation control can be performed more quickly and accurately than before. .

また、前輪6・6と後輪7・7で支持される走行部2と、走行部2に昇降可能に支持される植付部20と、植付部20を水平に制御する水平制御部60bと、左右の前輪6・6にそれぞれ設けられるサスペンション機構の伸縮変位を検出するサスペンションセンサ61と、走行部20に設けられ、機体の左右方向の傾斜を検出する左右傾斜センサ62とを備え、前記水平制御部60bは、前記左右傾斜センサ62からの検出値と前記サスペンションセンサ61からの検出値により水平制御を行うので、植付作業時において、前輪6・6が耕盤の凹凸等に至り走行部2が左右に傾倒したとき、走行部2の実際の傾斜の変化よりもサスペンション機構の変化のほうが速く、それをサスペンションセンサ61により検知して、従来よりも速く、正確に水平制御が行えるようになり、植付部20は、走行部2の変化に対して安定した状態が得られて、植付深さが安定して、欠株を防止し、植付精度を向上することができるようになった。   Further, the traveling unit 2 supported by the front wheels 6 and 6 and the rear wheels 7 and 7, the planting unit 20 supported by the traveling unit 2 so as to be movable up and down, and a horizontal control unit 60b for controlling the planting unit 20 horizontally. A suspension sensor 61 for detecting expansion / contraction displacement of a suspension mechanism provided on each of the left and right front wheels 6 and 6, and a left / right inclination sensor 62 provided on the traveling unit 20 for detecting the inclination in the left / right direction of the airframe, Since the horizontal control unit 60b performs horizontal control based on the detection value from the left / right inclination sensor 62 and the detection value from the suspension sensor 61, the front wheels 6 and 6 travel to reach the unevenness of the tiller during planting work. When the part 2 tilts to the left and right, the change in the suspension mechanism is faster than the actual change in the inclination of the traveling part 2, which is detected by the suspension sensor 61 and is faster and more accurate than in the past. It becomes possible to perform horizontal control, and the planting unit 20 can obtain a stable state with respect to the change of the traveling unit 2, the planting depth is stabilized, the stocking is prevented, and the planting accuracy is improved. I was able to do that.

また、前記水平制御部60bの記憶部66には、サスペンションセンサ61の検出値と左右傾斜センサ62からの検出値の関係に応じたゲインマップを記憶し、前記水平制御部60bは、前記ゲインマップから得られるゲインを基に制御量を取得し、水平制御を行うので、ゲインGを取得して制御に生かせるようになり、従来よりも速く、正確に水平制御が行えるようになった。   The storage unit 66 of the horizontal control unit 60b stores a gain map corresponding to the relationship between the detection value of the suspension sensor 61 and the detection value from the left / right tilt sensor 62, and the horizontal control unit 60b stores the gain map. Since the control amount is acquired based on the gain obtained from the control and the horizontal control is performed, the gain G is acquired and utilized for the control, and the horizontal control can be performed more quickly and accurately than before.

また、前記昇降制御部60a及び/または水平制御部60bには、走行速度の検出値が入力され、走行速度に応じた昇降制御及び/または水平制御が行われるので、植付作業時において、走行速度が速いほど走行部2の前後左右の傾斜に対して、フロート27の前後左右の傾斜も大きくなるが、サスペンション機構の変化に応じて昇降制御及び/または水平制御が行われるようになるので、更に安定した状態が得られるようになり、植付深さが安定して、欠株を防止し、植付精度を向上することができるようになった。   In addition, since the detected value of the traveling speed is input to the elevation control unit 60a and / or the horizontal control unit 60b, the elevation control and / or the horizontal control according to the traveling speed is performed. The higher the speed, the greater the front / rear / left / right inclination of the float 27 with respect to the front / rear / right / left inclination of the traveling unit 2, but as the lift mechanism and / or horizontal control is performed according to the change of the suspension mechanism, In addition, a stable state can be obtained, the planting depth is stabilized, the lack of stock can be prevented, and the planting accuracy can be improved.

2 走行部
6 前輪
7 後輪
20 植付部
27 フロート
60 制御装置
60a 昇降制御部
60b 傾斜制御部
61 サスペンションセンサ
62 傾斜センサ
63 フロートセンサ
66 記憶部
67 車速センサ
2 traveling unit 6 front wheel 7 rear wheel 20 planting unit 27 float 60 control device 60a lifting control unit 60b tilt control unit 61 suspension sensor 62 tilt sensor 63 float sensor 66 storage unit 67 vehicle speed sensor

Claims (6)

前輪と後輪で支持される走行部と、
走行部に昇降可能に支持される植付部と、
植付部の昇降を制御する昇降制御部と、
前輪に設けられるサスペンション機構の伸縮変位を検出するサスペンションセンサと、
走行部に設けられ、機体の前後方向の傾斜を検出する前後傾斜センサと、を備え、
前記昇降制御部は、前記前後傾斜センサからの検出値と前記サスペンションセンサからの検出値により昇降制御を行うことを特徴とする水田作業車両。
A traveling unit supported by the front and rear wheels;
A planting part supported by the traveling part so as to be movable up and down;
A lifting control unit for controlling the lifting of the planting unit;
A suspension sensor for detecting expansion and contraction displacement of a suspension mechanism provided on the front wheel;
A front and rear inclination sensor that is provided in the traveling unit and detects the inclination of the aircraft in the front-rear direction;
The up-and-down control unit performs up-and-down control based on a detection value from the front / rear inclination sensor and a detection value from the suspension sensor.
前記植付部のフロートには、フロートの昇降変位を検出するフロートセンサが備えられ、前記昇降制御部は、さらに前記フロートセンサからの検出値から昇降制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の水田作業車両   The float of the said planting part is provided with the float sensor which detects the raising / lowering displacement of a float, The said raising / lowering control part further performs raising / lowering control from the detected value from the said float sensor. Paddy field work vehicle as described 前記昇降制御部の記憶部には、前記前後傾斜センサからの検出値とサスペンションセンサの検出値との関係に応じたゲインマップを記憶し、
前記昇降制御部は、前記ゲインマップから得られるゲインを基に制御量を取得し、昇降制御を行うことを特徴とする請求項2に記載の水田作業車両
A gain map corresponding to a relationship between a detection value from the front / rear inclination sensor and a detection value of the suspension sensor is stored in the storage unit of the elevation control unit,
3. The paddy field work vehicle according to claim 2, wherein the lift control unit acquires a control amount based on a gain obtained from the gain map and performs lift control.
前輪と後輪で支持される走行部と、
走行部に昇降可能に支持される植付部と、
植付部を水平に制御する水平制御部と、
左右の前輪にそれぞれ設けられるサスペンション機構の伸縮変位を検出するサスペンションセンサと、
走行部に設けられ、機体の左右方向の傾斜を検出する左右傾斜センサと、を備え、
前記水平制御部は、前記左右傾斜センサからの検出値と前記サスペンションセンサからの検出値により水平制御を行うことを特徴とする水田作業車両。
A traveling unit supported by the front and rear wheels;
A planting part supported by the traveling part so as to be movable up and down;
A horizontal control unit for controlling the planting unit horizontally;
A suspension sensor for detecting expansion and contraction displacement of a suspension mechanism provided on each of the left and right front wheels;
A left and right tilt sensor that is provided in the traveling unit and detects the tilt of the airframe in the left and right direction;
The said horizontal control part performs a horizontal control by the detection value from the said left-right inclination sensor and the detection value from the said suspension sensor, The paddy field work vehicle characterized by the above-mentioned.
前記水平制御部の記憶部には、サスペンションセンサの検出値と左右傾斜センサからの検出値の関係に応じたゲインマップを記憶し、
前記水平制御部は、前記ゲインマップから得られるゲインを基に制御量を取得し、水平制御を行うことを特徴とする請求項4に記載の水田作業車両。
The storage unit of the horizontal control unit stores a gain map corresponding to the relationship between the detection value of the suspension sensor and the detection value from the left / right tilt sensor,
The paddy field work vehicle according to claim 4, wherein the horizontal control unit acquires a control amount based on a gain obtained from the gain map and performs horizontal control.
前記昇降制御部及び/または水平制御部には、走行速度の検出値が入力され、走行速度に応じた昇降制御及び/または水平制御が行われることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の水田作業車両。   6. The lift control unit and / or the horizontal control unit receives a detection value of travel speed, and performs lift control and / or horizontal control according to the travel speed. A paddy field work vehicle given in any 1 paragraph.
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