JP3829315B2 - Mud softness detection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、田植機や湛水直播機のような水田用の移動農機に用いるものである。
【0002】
【従来の技術】
泥土の表面を横軸の回りに揺動しながら滑走するフロートで苗植装置や播種装置などの作業装置を支持するようになっている。そして、泥土の硬さが標準的な水田におけるフロートの前後方向の傾斜角(基準姿勢)に対し、泥土が硬いと、若干前上りに傾斜した姿勢を基準姿勢としてフロートのハンチング(過激な揺動)を防ぎ、泥土が軟らかいと、若干前下りに傾斜した姿勢を基準姿勢としてフロートの下面による泥押しを防ぐようになっている。また、移動農機が水田の耕盤が深い所に来て車輪が沈み、フロートがそれぞれの基準姿勢から前上りに傾斜すると、作業装置と横軸が上昇して基準姿勢に戻り、耕盤の浅い所に来て車輪が浮き、フロートが前下りに傾斜すると、作業装置と横軸が下降して基準姿勢に戻る。この昇降で作業装置を泥面から一定の高さに保つようになっている。
【0003】
ここに、泥土の硬度の判断がオペレータの経験で行われていた。また、フロートの側方に設けた抵抗体を常時泥土に突入させ、そのフロートが泥面を滑走するときの抵抗体の傾斜角の大小で泥土の硬軟を検出し、フロートを上記の基準姿勢に設定するようになっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
泥土の硬軟とその度合いの判断を、オペレータの経験によると、個人差で大きな誤差が発生する。フロートの側方に配置した抵抗体を常時泥土に突入させていると、均平にした泥面が荒らされる。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、泥土の表面を横軸33の回りに揺動しながら滑走するフロート30に抵抗体46を短時間上から泥土に向かって突出するように設け、抵抗体46が泥土に向かって突出したときのフロート30の傾斜角の大小でその泥土の硬軟を検出するようにした硬軟検出装置とした。
【0006】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施例を説明する。
走行車体1の後に苗植装置2が装着されて田植機となっている。(図1,図2)。
走行車体1がつぎのように構成されている。フレーム3の前後に主歯車箱4と後輪歯車箱5が取付けられ、これらの外側に前輪6と後輪7が配置されている。エンジン8がフレーム3に取付けられ、その動力が主歯車箱4内の変速機を経由して前輪6と後輪7に伝わり、これらが水田の耕盤上で回転して走行車体1が前進するようになっている。
【0007】
フロア9が主歯車箱4とフレーム3の上にこれらと一体に設けられ、これから突出したカバー10がエンジン8を被っている。座席11がカバー10の上に設けられ、ハンドルフレーム12がフロア9の前部から上に突出している。ステアリングホイル13がハンドルフレーム12の上に配置され、その操作で前輪6が操縦されて走行車体1の進路が変わるようになっている。
【0008】
支柱14がフレーム3の後部から上に伸び、これとその後の昇降枠15が平行なリンク16で連結されている。昇降シリンダ17の前部がフレーム3に取付けられ、これから斜後上に突出したピストンロッドの後端が、上のリンク16から下に伸びたアーム18の下端に接続している。そして、ポンプ(図示していない)が吐出した油を昇降バルブ19(図5)が昇降シリンダ17に送ると、ピストンロッドが突出して、昇降枠15が同じ姿勢を保って上昇し、その油をタンクに戻すと、昇降枠15が下降するように出来ている。
【0009】
苗植装置2がつぎのように構成されている。歯車箱20が昇降枠15の下部に前後方向のローリング軸21でその回りに揺動し得るように取付けられている。3本の植込フレーム22が歯車箱20から等間隔で後に伸び、それぞれの後部の両横に小判形の回転ケース23が取付けられている。植付クラッチケース24が支柱14に固定され、主歯車箱4内におけるエンジン8の動力の一部がその中の植付クラッチ24a(図5)を経由して歯車箱20内に達したのち、植込フレーム22内を通ってそれぞれの回転ケース23に伝わり、これらが右(図1)から見て反時計方向に回転するように出来ている。一対の植込杆25がそれぞれの回転ケース23に取付けられ、その中の遊星歯車により、上記の回転にともなって同じような姿勢を保って旋回するようになっている。6個の苗取口26aを有する苗受板26が植込フレーム22に横長に固定され、それぞれの苗取口26aを一対の植込杆25の先端部が上記の旋回の下降の初期に交互に通過するようになっている。
【0010】
支柱27が両横の植込フレーム22の前部から斜前上に伸び、それぞれの上端と苗受板26の前部で苗載台28が左右に移動するように支持されている。苗載台28は、前上りに傾斜し、左右の側壁の間が5本の隔壁で6個の区画に区分され、歯車箱20に達したエンジン8の動力の一部で往復駆動される。それぞれの区画には、ベルトコンベア29が配置されている。
【0011】
そして、それぞれの区画に、マット状の集団苗が後端を苗受板26上に突出させて載る。集団苗の後端は、苗載台28の横移動で苗取口26aの上に来ると、植込杆25の先端部で一株分が欠ぎ取られる。欠ぎ取られた苗は、植込杆25とともに下降し、その旋回の下端で泥土に刺し込むようにして移植される。苗載台28が上記の移動で右端(又は左端)に来て集団苗の後端の左端(又は右端)の欠ぎ取りが終了すると、ベルトコンベア29が集団苗を苗受板26側に繰り出し、苗載台28が左(又は右)に動き出す。この繰り返しにより、苗が6条に移植される。
【0012】
フロート30がそれぞれの植込フレーム22の下に配置され、走行車体1の前進で水田の泥土の表面(泥面)を滑走するようになっている。
フロート30がつぎのように出来ている。回動軸31(図4)が植込フレーム22の下腹部に配置され、これから斜後下に伸びたアーム32にそれぞれのフロート30の後部が横軸33で揺動自在に取付けられ、調節レバー34を回すと、それぞれの横軸33が昇降して上記の苗の植込深さが調節出来るようになっている。
【0013】
その中央のフロート30A(センターフロートと云う)が図4のように出来ている。支持板35が上下で平行なリンク36,37で歯車箱20に取付けられて、同じ姿勢で昇降するようになっている。上のリンク36と一体の後の回動軸36aからアーム38が下に伸び、その下端と調節レバー34の中間がロッド39で連結されて、調節レバー34の操作で横軸33が昇降すると、支持板35が同方向にほぼ同量昇降するようになっている。レバー40の中間が上のリンク36の前の回動軸36bに揺動自在に取付けられ、その後端とセンターフロート30Aの前部がロッド41で連結されている。傾斜センサ(ポテンショメータによる傾斜センサ)42が支持板35に固定され、そのアーム42aとレバー40の前端がロッド43で連結されている。そして、センターフロート30Aが横軸33の回りに揺動すると、アーム42aが揺動して傾斜センサ42の計測値が変化し、その計測値が制御装置44に入力されている。
【0014】
溝45がセンターフロート30Aの底面に前後方向に設けられ、センターフロート30Aが泥面から沈むと、泥土が益り上るようにしてその中に入り、その前進で後に向かって流れるようになっている。従って、泥土が軟らかくなるに従って、センターフロート30Aの沈み量が増えてこの溝45に入り込む土の量が増加する。フラップ(抵抗体)46が横軸46aでセンターフロート30Aの支持具47に取付けられ、歯車箱20に取付けた回動モータ48がONするとそのアーム48aが反時計方向に一回転し、ワイヤー49を張ってフラップ46を溝45内に突出したのち、ワイヤー49を緩めてフラップ46を溝45から上に抜くようになっている。
【0015】
従って、フラップ46が溝45内に突入すると、溝45内を流れている泥土に当ってその泥土を乗り越えるため、センターフロート30Aが横軸33の回りに時計方向に回って前上りに傾斜する。そして、その傾斜角度は、溝45内を流れている泥の量、すなわち、泥が軟らかくなるに従って大になる。
昇降レバー50が座席11の右に配置され、その回動角が昇降レバーセンサ50a(図5)で制御装置44に入力されている。
【0016】
制御装置44は、その入力で昇降バルブ19と植込クラッチ24aにつぎのように出力する。
▲1▼昇降レバー50が右(図1)から見て時計方向に操作されて「上げ」の位置にあると、昇降バルブ19が「上げ」となって油を昇降シリンダ17に供給し、昇降枠15(苗植装置2)が上昇する。
【0017】
▲2▼昇降レバー50がその位置から反時計方向に操作されて「下げ」の位置に来ると、昇降バルブ19が「下げ」となって昇降シリンダ17内の油をタンクに戻し、苗植装置2が下降する。その下降でセンサフロータ30Aが泥面に当り、その傾斜が基準姿勢となると、そのときの傾斜センサ42からの入力の基準値で昇降バルブ19を「中立」にし、ポンプが吐出した油をタンクに戻すとともに昇降シリンダ17内の油を閉じて苗植装置2の高さをその位置に保つ。なお、昇降レバー50のこの位置で植付クラッチ24aを「入り」にする。
【0018】
▲3▼昇降レバー50がその位置から少し時計方向に操作されると、植付クラッチ24aを「切り」にし、さらに操作されると▲1▼になる。
▲4▼ ▲2▼の状態で走行車体1が水田を前進し、耕盤の深い所に来て走行車体1が沈み勝手になると、横軸33が下ってセンタフロート30Aが前上りに傾斜する。すると、傾斜センサ42からの入力値が基準値から上り、この入力で昇降バルブ19に出力して苗植装置2を上昇させる。この上昇で入力値が基準値に戻ると、昇降バルブ19を「中立」にしてその上昇を止める。これとは逆に、走行車体1が耕盤の浅い所に来て浮き勝手になると、センタフロート30Aが前下りに傾斜する。すると、傾斜センサ42からの入力値が基準値に戻るまで、苗植装置2を下降させる。
【0019】
▲5▼走行車体1が水田を前進中に▲2▼になると、一定時間後、回動モータ48を一回転させる。
▲6▼タイマ設定ダイヤル51が設けられ、その入力で、設定した間隔で回動モータ48を間隔回転させる。
▲7▼回動モータ48の作動でフラップ46が突入すると、その間、センタフロート30Aの傾斜が変化する。変化した傾斜センサ42からの入力値で、図6のように、泥土の硬軟を計測し、センタフロート30Aのその硬軟に基づく基準姿勢を変化させる。なお、図6中のCは、泥土の硬度が標準的な水田でCがAに一致するように、Bに加減乗除する常数と算式を実験で決定し、フラップ46が突出したときにこれで得られたBの修正値である。また、フラップ46が突出したときは、▲4▼は停止する。
【0020】
この発明の実施に当り、昇降レバー50による植込クラッチ24aの「入り」の入力に代えて(又は加えて)、スロットルレバー52や変速レバー53の操作をそれぞれのセンサ52a,53aで制御装置44に入力し、走行車体1の前進速度を変えたときに回動モータ48に出力して泥土の硬軟を計測することができる。
【0021】
歯車箱20又はフレーム3に角度センサ54を設け、苗植装置2又は走行車体1が一定の範囲以上に横に傾くと、回動モータ48に出力して泥土の硬軟を計測することができる。
抵抗体のフラップ46を棒や杆などに代えて、センタフロート30Aの側方に配置することができる。抵抗体の泥土に対する突入深さその他により、センタフロート30Aはその硬軟に応じて上記とは逆に回動させることもできる。
【0022】
上記の抵抗体(フラップ46)に代えて、右(又は左)端のフロート30B(図6,図7)の前部を、フラップ46の突出と同じように間欠的に押し下げ、そのときの歯車箱20の角度センサ54からの入力値で泥土の硬軟を検出させることができる。すなわち、図5のように、制御装置44からの出力で回動モータ48Aがアーム48bを一回転させると、ワイヤー49Aがフロート30Bを横軸33の回りに揺動させるようになっている。その揺動でフロート30Bの前部が下降したとき、歯車箱20(苗植装置2)は右上りに傾斜するが、泥土が硬くなるに従ってフロート30Bの前部の沈み量が小さくなるので、その傾斜角が増大する。制御装置44は、上記と同様に角度センサ54からの入力で、その傾斜角を検知し、センサフロート30Aの基準姿勢を前記と同じように設定する。
【0023】
苗載台28などをつぎのように設けることができる。苗載台28が右端の隔壁55で分割され(図2)、区画28−1が区画28−2の上に折り畳まれるようになっている(図3)。そして、苗載台28を右に移動させたのち、区画28−1を区画28−2の上に折り畳むと、残りの苗載台28の中心が走行車体1の中心に一致するように出来ている(この状態で路上を走行させる)。それぞれの支柱27から外に突出したアーム56の先にウインカ57が取付けられている。それぞれのアーム56が中間で折り曲がったり、伸縮したりするように設けられている。そして、アーム56を直線状にしたり、引き伸ばすと、一対のウインカー57が、作業中の苗載台28の外に位置し(図2)、アーム56を縮小させると、上記のように端が折り畳まれた苗載台28のすぐ外に来るようになっている(図3)。なお、ウインカー57に代えて、又はこれに併せて反射板を取付けることが出来る。この構成によると、苗載台28を折り畳んだ小型特殊自動車の状態でも、これを広げた作業状態でも、ウインカー57や反射板が使用できる効果がある。
【0024】
線引マーカ58をつぎのように設けることができる。これは、左右対称のため、右のものについて説明する。
支持腕59がフロア9から右に突出している。鉄板がU字形に曲がって回動板60となり、支持腕59にその突端を被うようにして横軸61で取付けられている(図10)。マーカーアーム62が回動板60から吐出し、その先端に橇状の線引マーカー58が取付けられている。そして、横軸61の回りに回ってマーカーアーム62がほぼ水平に倒れると、マーカー58が泥土に当って走行車体1の前進で泥面に線を引く使用姿勢となり、マーカーアーム62が直立すると、マーカー58が泥土から上昇して不使用姿勢に転換するように出来ている。
【0025】
伝動ケース63が支持腕59の先端部の後側に配置され、前者の内端をピン64で後者に取付けるとともに前者の外端をばねで引き下げ、その止片63aを後者の上面に引き付けて両者が固定されている(図10,図11)。
主軸66が伝動ケース63に縦向きに取付けられ、これと一体のウォームホイル67にモータ68で駆動されるウォーム69が咬んでいる(図12)。作動軸70が伝動ケース63に横向きに取付けられ、これにキーで固定された扇形ウォームホイル71が主軸66と一体のウォーム72に咬んでいる。従って、モータ68の回転が2組のウォームとウォームホイルで大巾に減速されて作動軸70に伝わる。
【0026】
前面に山形の爪73aを備えた受動体73が作動軸70の前方突出部に回転自在に取付けられ、後面に山形の爪74aを備えた主動体74が作動軸70にキー75で回転しないように取付けられ、その主動体74がばね76で押され、爪74aが爪73aに咬んで滑りクラッチ77となっている。なお、爪73a,74aに代えて摩擦板を用いることができる。滑りクラッチ77がケース78で被われている。
【0027】
伝動アーム79が受動体73から上に突出し、その突端のピン80と、回動板60の横軸61よりも上のピン81がロッド82で連結されている。
そのため、モータ68の回転が、ウォーム69、ウォームホイル67、主軸66、ウォーム72、扇形ウォームホイル71、作動軸70、主動体74、受動体73、作動アーム79およびロッド82をこの順に伝わって回動板60を経てマーカーアーム62に達する。そして、マーカーアーム62が直立して図10の不使用姿勢にあるとき、モータ68を正転させると、作動アーム79がこれから反時計方向に回動してマーカーアーム62が横軸61の回りに同方向に回り、倒伏して使用姿勢となる。これとは逆に、マーカーアーム62が使用姿勢にあるとき、モータ68を逆転させると、作動アーム79が時計方向に回ってマーカーアーム62が不使用姿勢に直立する。また、マーカーアーム62が上記の移動の途中その他で障碍物に当って動かなくなると、爪74aが爪73aから滑る。
【0028】
非電導性の基板83が扇形ウォームホイル71の側面に取付けられ(図13)、これに一対の円弧状の電導性のパターン84,85が設けられている。一対のスイッチ86,87が基板83の外に配置され、それぞれのブラシ86a,86bおよび87a,87bがそれぞれのパターン84,85に接触するようになっている(図14)、そして、マーカアーム62が使用姿勢なると、ブラシ86a,86bがパターン84から離れてモータ68の回転が自動的に停止し、不使用姿勢になると、ブラシ87a,87bがパターン85から離れてモータ68の回転が自動的に停止するようになっている。
【0029】
従来は、マイクロスイッチを扇ウォームホイル71の端に配置し、その端面で押すように構成していたので、伝動ケース63が大形化していたが、この構成によると、これが著しく小形化できた。
なお、左右のモータ68を「オン」するスイッチボタン88,89を昇降レバー50に取付けると(図15)、操作性が向上する。
【0030】
【効果】
以上のように、この発明によると、フロートから短時間泥土に突出する抵抗体でそのフロートを揺動させ、その揺動の大小で泥土の硬軟を検出するので、抵抗体が常時泥土に突入しているものに比較して泥面の荒れが少ない。また、フロートの揺動を傾斜センサで検出し、検出値の大小で作業装置(苗植装置)を昇降するものにあっては、泥土の硬軟の検出にその傾斜センサが利用出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を施した田植機の側面図
【図2】その平面図
【図3】その苗載台を折り畳んだ平面図
【図4】その一部の拡大した側面図
【図5】そのブロック回路図
【図6】そのフローチャート
【図7】他の田植機の一部の側面図
【図8】その一部の背面図
【図9】前記の田植機の一部の背面図
【図10】その一部の拡大背面図
【図11】その平面図
【図12】その切断正面図
【図13】その切断平面図
【図14】その一部の斜面図
【図15】その一部の斜面図
【符号の説明】
30 フロート(30Aセンサフロート)
33 横軸
46 抵抗体(フラップ)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used for mobile agricultural machines for paddy fields such as rice transplanters and flooded direct seeders.
[0002]
[Prior art]
A float that slides while swinging the surface of the mud around the horizontal axis supports work devices such as a seedling planting device and a seeding device. Then, if the mud is hard, the hunting of the float (extremely rocking) with the slanted forward slanted posture as the standard posture, compared to the tilt angle (reference posture) of the float in the standard paddy field ), And if mud is soft, mud pushing by the lower surface of the float is prevented with the posture inclined slightly forward and downward as a reference posture. In addition, when the mobile agricultural machine comes to a deep paddy field, the wheels sink, and the float tilts forward from the respective reference posture, the working device and the horizontal axis rise to return to the reference posture, and the shallow cultivator When the wheel floats and the float tilts forward and downward, the work device and the horizontal axis descend and return to the reference posture. This raising and lowering keeps the working device at a certain height from the mud surface.
[0003]
Here, judgment of the hardness of the mud was made based on the experience of the operator. In addition, a resistor provided on the side of the float is always plunged into the mud, and the mud mud is detected based on the inclination angle of the resistor when the float slides on the mud surface. It was supposed to be set.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
According to the operator's experience in judging the hardness and degree of mud, a large error occurs due to individual differences. If the resistor placed on the side of the float is always plunged into the mud, the leveled mud surface will be roughened.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described.
A
The traveling vehicle body 1 is configured as follows. A main gear box 4 and a rear wheel gear box 5 are attached to the front and rear of the frame 3, and a
[0007]
A floor 9 is integrally provided on the main gear box 4 and the frame 3, and a cover 10 protruding from the floor 9 covers the engine 8. A seat 11 is provided on the cover 10, and a
[0008]
The support column 14 extends upward from the rear portion of the frame 3, and this and the
[0009]
The
[0010]
The struts 27 extend obliquely upward from the front portions of the
[0011]
Then, the mat-like group seedlings are placed on the respective sections with the rear end protruding on the
[0012]
The
[0013]
A
[0014]
A
[0015]
Therefore, when the
The raising / lowering
[0016]
The
(1) When the elevating
[0017]
(2) When the elevating
[0018]
(3) When the elevating
When the traveling vehicle body 1 moves forward in the paddy field in the state of (4) and (2), comes to a deep place in the cultivator and the traveling vehicle body 1 sinks and becomes selfish, the
[0019]
{Circle around (5)} When the traveling vehicle body 1 becomes {circle around (2)} while moving forward through the paddy field, the
{Circle around (6)} A
(7) When the
[0020]
In practicing the present invention, instead of (or in addition to) inputting the “ON” of the implantation clutch 24a by the
[0021]
When the
The
[0022]
Instead of the resistor (flap 46), the front of the right (or left)
[0023]
The
[0024]
The
A
[0025]
A
A
[0026]
A
[0027]
A
Therefore, the rotation of the
[0028]
A
[0029]
Conventionally, since the micro switch is arranged at the end of the
If
[0030]
【effect】
As described above, according to the present invention, the float is swung by the resistor that protrudes into the mud for a short time from the float, and the hardness of the mud is detected by the magnitude of the rocking, so the resistor always enters the mud. Muddy surface is less rough than the ones. In addition, in the case where the float swing is detected by an inclination sensor and the working device (seedling device) is moved up and down depending on the detected value, the inclination sensor can be used to detect mud hardness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a rice transplanter according to the present invention. FIG. 2 is a plan view of the rice transplanter. FIG. 3 is a plan view of the seedling bed folded. FIG. Its block circuit diagram [Fig. 6] Its flowchart [Fig. 7] Side view of a part of another rice transplanter [Fig. 8] Rear view of part of it [Fig. 9] Rear view of part of the rice transplanter [Fig. 10] An enlarged rear view of a part thereof. [FIG. 11] A plan view thereof. [FIG. 12] A front view of the cut. [FIG. 13] A plan view of the cut. Slope view [Explanation of symbols]
30 float (30A sensor float)
33
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