JP2023097036A - 農作物回収機 - Google Patents

Abstract

【課題】回収された農作物に、農作物とは異なる物体が混入し難い農作物回収機が要望されている。【解決手段】農作物回収機は、圃場から農作物を拾い上げる拾い上げ部４と、拾い上げ部４からの農作物を搬送し、搭乗している作業者が非回収対象の農作物を取り出す選別作業を行う選別部６と、選別部６からの農作物が導入され、農作物を搬送する搬送部７と、を備えている。搬送部７の入口部２５ａには、農作物とは異なる物体が搬送部７に導入されようとしていることを検出する検出装置Ｄが設けられている。農作物回収機は、検出装置Ｄが物体を検出すると、搬送部７が停止するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、農作物回収機に関する。

従来、農作物回収機として、例えば、特許文献１に記載の農作物回収機が知られている。特許文献１に記載の農作物回収機は、圃場から農作物を拾い上げる拾い上げ部（文献では「収穫部〔２〕」）と、拾い上げ部からの農作物を搬送し、搭乗している作業者が非回収対象の農作物を取り出す選別作業を行う選別部（文献では「搬送部〔３〕」）と、を備えている。

特開２０１９－１８７２９１号公報

特許文献１に記載の農作物回収機では、選別部からの農作物に、農作物とは異なる物体（以下単に「物体」という場合がある。）が混入していると、物体が農作物と共に回収されてしまうことになる。

上記状況に鑑み、回収された農作物に、農作物とは異なる物体が混入し難い農作物回収機が要望されている。

本発明の特徴は、圃場から農作物を拾い上げる拾い上げ部と、前記拾い上げ部からの農作物を搬送し、搭乗している作業者が非回収対象の農作物を取り出す選別作業を行う選別部と、前記選別部からの農作物が導入され、農作物を搬送する搬送部と、を備えている農作物回収機であって、前記搬送部の入口部に設けられ、農作物とは異なる物体が前記搬送部に導入されようとしていることを検出する検出装置を備え、前記検出装置が前記物体を検出すると、前記搬送部が停止するように構成されていることにある。

本特徴構成によれば、検出装置が農作物とは異なる物体を検出すると、搬送部が停止することになる。これにより、物体が農作物と共に搬送部によって搬送されて、回収されてしまうことがない。すなわち、回収された農作物に、農作物とは異なる物体が混入し難い農作物回収機を実現することができる。

さらに、本発明において、エンジンを備え、前記搬送部は、前記エンジンの動力によって駆動されるように構成され、前記検出装置が前記物体を検出すると、前記エンジンが停止して前記搬送部が停止するように構成されていると好適である。

本特徴構成によれば、検出装置が物体を検出すると、エンジンが停止して搬送部が停止することになる。これにより、物体が搬送部によって搬送されるのを確実に防止することができる。

さらに、本発明において、前記選別部は、前記エンジンの動力によって駆動されるように構成され、前記検出装置が前記物体を検出すると、前記エンジンが停止して前記搬送部及び前記選別部が停止するように構成されていると好適である。

本特徴構成によれば、検出装置が物体を検出すると、エンジンが停止して搬送部及び選別部が停止することになる。これにより、物体が搬送部及び搬送部によって搬送されるのを確実に防止することができる。

さらに、本発明において、前記検出装置は、前記物体が接触すると移動する移動部材と、前記移動部材の移動を検出するセンサと、を有していると好適である。

本特徴構成によれば、物体が移動部材に接触して移動部材が移動すると、移動部材の移動がセンサによって検出されることになる。これにより、物体を確実に検出することができる。

さらに、本発明において、前記拾い上げ部と前記選別部との間に設けられ、前記拾い上げ部からの農作物と夾雑物とを分離する分離部を備え、前記分離部の出口部に、前記出口部を前記選別部側から覆うカバー部材が設けられていると好適である。

本特徴構成によれば、分離部の出口部がカバー部材によって選別部側から覆われていることになる。これにより、分離部の出口部から分離部の内部に侵入しようとする物を阻止することができる。

さらに、本発明において、前記カバー部材は、上支点周りで前後揺動可能に構成され、かつ、前記出口部の内部側への揺動が規制された状態で設けられていると好適である。

本特徴構成によれば、カバー部材を後側に揺動させて分離部の出口部を広く開放することができるようにしながらも、カバー部材が分離部の出口部の内部の奥に入り込むことがない。

農作物回収機を示す左側面図である。 農作物回収機を示す平面図である。 農作物回収機及び運搬車を示す左側面図である。 分離部、選別部、搬送部及び補助搭乗部を示す右側面図である。 分離部、選別部及び搬送部を示す右側面断面図である。 選別部、搬送部及び補助搭乗部を示す正面断面図である。 分離部、選別部、搬送部及び補助搭乗部を示す平面図である。 検出装置及び検出装置による制御に係る構成を示す図である。 クローラ走行装置を示す左側面図である。 可動転輪を示す背面断面図である。

本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、矢印Ｆの方向を「機体の前側」、矢印Ｂの方向を「機体の後側」、矢印Ｌの方向を「機体の左側」、矢印Ｒの方向を「機体の右側」とする。

〔農作物回収機の全体構成〕
図１から図３には、本発明に係る「農作物回収機」の一例として、玉ねぎ（本発明に係る「農作物」に相当）を回収する農作物回収機（いわゆる、玉ねぎピッカー）を示している。農作物回収機は、圃場から掘り出された後、圃場に置かれて乾燥された玉ねぎを、拾い上げて回収するように構成されている。圃場に埋まっている玉ねぎは、農作物回収機による玉ねぎの回収作業に先立って、掘り取り機（図示省略）によって圃場から掘り出される。農作物回収機による玉ねぎの回収作業では、農作物回収機の後方に運搬車が追従することになる。農作物回収機によって回収された玉ねぎは、運搬車に搭載されたコンテナＣに貯留されることになる。

図１及び図２に示すように、農作物回収機は、走行機体１と、運転部２と、エンジンＥと、補助搭乗部３と、拾い上げ部４と、分離部５と、選別部６と、搬送部７と、を備えている。走行機体１は、左右のクローラ走行装置８と、機体フレーム９と、を備えている。機体フレーム９は、左右のクローラ走行装置８に支持されている。

運転部２は、運転者が搭乗するように構成されている。運転部２は、走行機体１の右前部に設けられている。運転部２は、運転座席１０と、操作部１１と、を備えている。操作部１１は、運転部２の前方に設けられている。操作部１１は、各種操作を行うための操作部材類を備えている。

エンジンＥは、運転座席１０の下方に設けられている。拾い上げ部４、分離部５、選別部６及び搬送部７は、エンジンＥの動力によって駆動されるように構成されている。

補助搭乗部３は、運転部２の後方に設けられている。補助搭乗部３は、補助座席１２を備えている。補助座席１２は、運転座席１０の後方に設けられている。作業者は、補助座席１２に着座して作業（後述する選別作業等）を行うことができる。補助座席１２の下方には、燃料タンクＦが設けられている。

拾い上げ部４は、圃場から玉ねぎを拾い上げるように構成されている。拾い上げ部４は、第一搬送装置１３と、第二搬送装置１４と、を備えている。

第一搬送装置１３は、圃場の玉ねぎを後方に掻き込んで搬送するように構成されている。第一搬送装置１３は、掻き込み装置１５と、搬送装置１６と、を備えている。掻き込み装置１５は、玉ねぎを後方に掻き込むように構成されている。搬送装置１６は、玉ねぎを後方に搬送するように構成されている。搬送装置１６は、掻き込み装置１５の下方に設けられている。第一搬送装置１３では、掻き込み装置１５と搬送装置１６とが協働することにより、玉ねぎが後方に掻き込まれて搬送されることになる。

第一搬送装置１３は、後支点周りで上下揺動可能なように、第二搬送装置１４の下部に支持されている。第一搬送装置１３と機体フレーム９とに亘って、第一搬送装置１３を揺動させるための油圧シリンダ２１が設けられている。第一搬送装置１３と第二搬送装置１４とに亘って、ガスダンパ２２が設けられている。ガスダンパ２２によって第一搬送装置１３の浮き上がりが防止することができる。

掻き込み装置１５は、後支点Ｘ１周りで上下揺動可能なように、搬送装置１６に支持されている。掻き込み装置１５の左側部と搬送装置１６の左側部とに亘って、掻き込み装置１５の左側部と搬送装置１６の左側部とを連結する連結部材１７が設けられている。掻き込み装置１５の右側部と搬送装置１６の右側部とに亘って、掻き込み装置１５の右側部と搬送装置１６の右側部とを連結する連結部材１７が設けられている。連結部材１７は、搬送装置１６に対して複数の高さ位置で取り付け可能に構成されている。搬送装置１６に対する連結部材１７の取り付け位置を変更することにより、掻き込み装置１５の高さ位置を調整することができる。

第二搬送装置１４は、第一搬送装置１３からの玉ねぎを後上方に搬送するように構成されている。第二搬送装置１４の下端部は、第一搬送装置１３からの玉ねぎを第二搬送装置１４が受け継ぎ可能なように、第一搬送装置１３（搬送装置１６）の後端部の近傍に配置されている。第二搬送装置１４の上端部は、分離部５の上方に配置されている。第一搬送装置１３からの玉ねぎは、第二搬送装置１４に受け継がれた後、第二搬送装置１４によって後上方に搬送されることになる。第二搬送装置１４からの玉ねぎは、第二搬送装置１４の上端部から落下して分離部５に供給されることになる。

分離部５は、第二搬送装置１４の上端部の下方に設けられている。すなわち、分離部５は、拾い上げ部４と選別部６との間に設けられている。分離部５は、拾い上げ部４からの玉ねぎと夾雑物（茎葉や根、石、泥塊等）とを分離するように構成されている。分離部５では、玉ねぎと夾雑物とが分離された後、玉ねぎが分離部５から選別部６に供給される一方、夾雑物が分離部５から圃場に落下することになる。

分離部５の出口部には、分離部５の出口部を選別部６側（後側）から覆うカバー部材１８が設けられている。カバー部材１８は、後下がりに傾斜する状態で設けられている。カバー部材１８は、上支点周りで前後揺動可能に構成され、かつ、分離部５の出口部の内部側（前側）への揺動が規制された状態で設けられている。カバー部材１８は、図１等に示す位置から、これ以上前側に揺動することがない。

図３に示すように、農作物回収機は、積層灯４３を備えていてもよい。これにより、農作物回収機と運搬車との距離を、積層灯４３や音声によって、運搬車の運転者等に報知することができる。農作物回収機と運搬車との距離は、距離センサ（超音波センサ等）によって測定することができる。

図４から図７に示すように、選別部６は、分離部５からの玉ねぎＯを後方に搬送し、補助搭乗部３に搭乗している作業者Ｗが非回収対象の玉ねぎＯを取り出す選別作業を行うように構成されている。選別部６は、玉ねぎＯを搬送するベルトコンベヤ１９を備えている。選別部６では、補助搭乗部３に搭乗している作業者Ｗによって、非回収対象の玉ねぎＯを取り出す選別作業が行われ、回収対象の玉ねぎＯがベルトコンベヤ１９によって後方に搬送されて搬送部７に供給されることになる。

選別部６のうち補助搭乗部３側（右側）の端部の下方には、シュート２０が設けられている。シュート２０は、選別部６で取り出された非回収対象の玉ねぎＯを搬送部７とは別の箇所（圃場）へ案内する案内部として機能する。補助搭乗部３に搭乗している作業者Ｗは、非回収対象の玉ねぎＯをシュート２０上を滑らせて圃場に捨てることができる。

搬送部７は、選別部６からの玉ねぎＯが導入され、玉ねぎＯを後上方に搬送するように構成されている。搬送部７は、左右の搬送チェーン２３と、多数の突起部２４と、搬送ケース２５と、排出シュート２６と、を備えている。

突起部２４は、左側の搬送チェーン２３と右側の搬送チェーン２３とに亘って設けられている。搬送ケース２５には、左右の搬送チェーン２３及び多数の突起部２４が収容されている。搬送ケース２５の下部には、選別部６からの玉ねぎＯを受け入れる入口部２５ａが形成されている。搬送ケース２５の上端部には、玉ねぎＯを機外に向けて排出する排出部２５ｂが形成されている。搬送ケース２５は、左右の側板２７と、上板２８と、前板２９と、を備えている。上板２８及び前板２９は、左側の側板２７と右側の側板２７とに亘って設けられている。上板２８は、入口部２５ａの上方に位置している。前板２９は、上板２８の後端部から後上がりに傾斜する状態で設けられている。

排出シュート２６は、前支点周りで上下揺動可能なように、搬送ケース２５の上端部に支持されている。排出シュート２６と搬送ケース２５とに亘って、排出シュート２６を揺動させるための油圧シリンダ３０が設けられている。搬送部７では、選別部６からの玉ねぎＯが後上方に搬送されて、排出部２５ｂから機外に向けて排出されることになる。排出部２５ｂから機外に向けて排出された玉ねぎＯは、排出シュート２６によって運搬車に向けて案内されて、コンテナＣに貯留されることになる。

〔検出装置〕
図４から図８に示すように、搬送部７の入口部２５ａには、玉ねぎＯとは異なる物体が搬送部７に導入されようとしていることを検出する検出装置Ｄが設けられている。検出装置Ｄは、移動部材３１と、センサ３２と、を備えている。ここで、物体として、例えば、茎葉や根、石、泥塊等の夾雑物を想定することができる。ただし、物体は、これらに限定されるものではない。

移動部材３１は、物体が接触すると移動（揺動）するように構成されている。移動部材３１は、機体左右方向に沿って延びる揺動軸心Ｘ２周りで揺動可能に構成されている。移動部材３１は、搬送ケース２５の外部に設けられている。図８には、移動部材３１の揺動角度をα、初期位置をＰ０、前側位置をＰ１、後側位置をＰ２で示している。

移動部材３１は、棒状部材３３と、左右のアーム３４と、を備えている。棒状部材３３は、左側のアーム３４の先端部と右側のアーム３４の先端部とに亘って設けられている。棒状部材３３は、搬送部７の入口部２５ａにおいて、搬送ケース２５の上板２８よりも上側に配置されている。左側のアーム３４の基端部は、左側の側板２７に揺動軸心Ｘ２周りで揺動可能に支持されている。右側のアーム３４の基端部は、右側の側板２７に揺動軸心Ｘ２周りで揺動可能に支持されている。

センサ３２は、移動部材３１の移動（揺動）を検出するように構成されている。センサ３２は、搬送ケース２５の外部に設けられている。本実施形態では、センサ３２は、右側の側板２７の横外側部（右側部）に設けられている。センサ３２は、右側の側板２７に支持されている。右側のアーム３４には、センサ３２に接触可能な接触部３４ａが設けられている。

図８に示すように、移動部材３１が初期位置Ｐ０に位置している状態で、物体が棒状部材３３に接触すると、移動部材３１が揺動軸心Ｘ２周りで後側位置Ｐ２側に揺動する。そうすると、接触部３４ａがセンサ３２を押して、センサ３２が移動部材３１の移動を検出することになる。これにより、物体が検出装置Ｄによって検出されることになる。

検出装置Ｄによる制御に係る構成は、検出装置Ｄと、制御装置３５と、エンジンＥと、を備えている。制御装置３５は、検出装置Ｄが物体を検出すると、エンジンＥを停止するように構成されている。すなわち、検出装置Ｄが物体を検出すると、エンジンＥが停止して搬送部７及び選別部６が停止することになる。なお、意図せずに、作業者（例えば、図７に示す、補助搭乗部３に搭乗している作業者Ｗ）が移動部材３１に接触して、センサ３２が移動部材３１の移動を検出すると、エンジンＥが停止して搬送部７及び選別部６が停止することになる。

図９及び図１０に示すように、クローラ走行装置８は、駆動輪３６と、テンション輪３７と、キャリアローラ３８と、複数（本実施形態では、四つ）の転輪３９と、可動転輪４０と、クローラベルト４１と、を備えている。クローラベルト４１は、駆動輪３６、テンション輪３７、キャリアローラ３８、複数の転輪３９及び可動転輪４０に巻き回されている。可動転輪４０は、アーム４２に支持されている。アーム４２は、機体左右方向に沿って延びる揺動軸心Ｘ３周りで揺動可能に構成されている。可動転輪４０は、クローラベルト４１の芯金４１ａの両突起部の間に入り込んでいる。これにより、走行時（例えば、畝際の走行時）にクローラベルト４１が横ずれしようとしても、クローラベルト４１の外れを防止することができる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、検出装置Ｄが物体を検出すると、エンジンＥが停止して搬送部７及び選別部６が停止する。しかし、検出装置Ｄが物体を検出すると、搬送部７のみが停止してもよい。この場合、エンジンＥが停止して搬送部７が停止してもよい。あるいは、クラッチによって搬送部７への動力を遮断して搬送部７が停止してもよい。

（２）上記実施形態では、センサ３２は、右側の側板２７の横外側部（右側部）に設けられている。しかし、センサ３２は、左側の側板２７の横外側部（左側部）に設けられていてもよい。

（３）上記実施形態では、カバー部材１８は、上支点周りで前後揺動可能に構成されている。しかし、カバー部材１８は、位置変更不能に構成されていてもよい。

（４）本発明に係る「検出装置」は、検出装置Ｄによって構成されている。しかし、本発明に係る「検出装置」は、検出装置Ｄに限定されるものではない。例えば、本発明に係る「検出装置」は、カメラや、ＬｉＤＡＲ（ｌｉｇｈｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒａｎｇｉｎｇ）、赤外線センサ、超音波センサによって構成されていてもよい。さらに、農作物とは異なる物体が搬送部７に導入されようとしているか、機械学習（深層学習等）を用いたＡＩ（ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）によって判別してもよい。

本発明は、玉ねぎを回収する農作物回収機の他、ジャガイモやサツマイモ、サトイモ等を回収する農作物回収機にも利用可能である。

４ 拾い上げ部
５ 分離部
６ 選別部
７ 搬送部
１８ カバー部材
２５ａ 入口部
３１ 移動部材
３２ センサ
Ｄ 検出装置
Ｅ エンジン

Claims (6)

1. 圃場から農作物を拾い上げる拾い上げ部と、
   前記拾い上げ部からの農作物を搬送し、搭乗している作業者が非回収対象の農作物を取り出す選別作業を行う選別部と、
   前記選別部からの農作物が導入され、農作物を搬送する搬送部と、を備えている農作物回収機であって、
   前記搬送部の入口部に設けられ、農作物とは異なる物体が前記搬送部に導入されようとしていることを検出する検出装置を備え、
   前記検出装置が前記物体を検出すると、前記搬送部が停止するように構成されている農作物回収機。
2. エンジンを備え、
   前記搬送部は、前記エンジンの動力によって駆動されるように構成され、
   前記検出装置が前記物体を検出すると、前記エンジンが停止して前記搬送部が停止するように構成されている請求項１に記載の農作物回収機。
3. 前記選別部は、前記エンジンの動力によって駆動されるように構成され、
   前記検出装置が前記物体を検出すると、前記エンジンが停止して前記搬送部及び前記選別部が停止するように構成されている請求項２に記載の農作物回収機。
4. 前記検出装置は、前記物体が接触すると移動する移動部材と、前記移動部材の移動を検出するセンサと、を有している請求項１から３の何れか一項に記載の農作物回収機。
5. 前記拾い上げ部と前記選別部との間に設けられ、前記拾い上げ部からの農作物と夾雑物とを分離する分離部を備え、
   前記分離部の出口部に、前記出口部を前記選別部側から覆うカバー部材が設けられている請求項１から４の何れか一項に記載の農作物回収機。
6. 前記カバー部材は、上支点周りで前後揺動可能に構成され、かつ、前記出口部の内部側への揺動が規制された状態で設けられている請求項５に記載の農作物回収機。

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