JP7018803B2

JP7018803B2 - 苗植付け装置

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Publication number: JP7018803B2
Application number: JP2018069299A
Authority: JP
Inventors: 健悟吉水; 恒寿國安; 哲也田尾; 惇平宮本; 竣也高瀬; 徹塚本
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2022-02-14
Anticipated expiration: 2038-03-30
Also published as: JP2019176827A

Description

本発明は、田植機に備えられる苗植付け装置に関する。

上記のような田植機として、例えば、特許文献１に記載の乗用型田植機が既に知られている。特許文献１には、苗が載置される苗載せ台（文献では「苗のせ台〔１０〕」）と、苗載せ台に載置された苗を取り出して田面に植え付ける植付けアーム（文献では「植付アーム〔８〕」）と、を有する苗植付け装置（文献では「苗植付装置〔５〕」）が備えられた乗用型田植機が開示されている。特許文献１に記載の乗用型田植機には、植付けアームが苗載せ台から取り出す苗の量（苗取り量）を変更する苗取り量変更機構（文献では「従動ギヤ〔１６〕、操作アーム〔４３〕」等）と、苗取り量変更機構を駆動する苗取り量アクチュエータ（文献では「電動モータ〔１４〕」）等が備えられている。

特開２０１７－５５７０４号公報

特許文献１に記載の乗用型田植機においては、苗取り量を変更する点において改善の余地があった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、苗の苗取り量を適切に変更可能な苗植付け装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するための、本発明の苗植付け装置の特徴構成は、田植機に備えられる苗植付け装置であって、マット状苗を載置可能な苗載せ台と、前記苗載せ台の下部を左右方向に摺動案内可能に支持する摺動ガイドレールと、前記摺動ガイドレールに支持された前記苗載せ台を左右方向に往復移動させる横送り機構と、前記摺動ガイドレールに設けられた苗取出し口と、前記マット状苗を前記苗取出し口の高さまで縦送りする縦送り機構と、所定の軌跡を移動しながら、前記苗取出し口から苗を取り出して田面に植え付けるように構成された植付けアームと、制御機構によって制御され、少なくとも前記摺動ガイドレールを上下方向に移動させることによって、前記苗取出し口の高さを変更可能な駆動機構と、を有し、前記制御機構は、前記苗取出し口を機械的な可動域の上限高さと下限高さとの間に存在する目標高さにまで移動させる際に、該苗取出し口の現在高さが前記目標高さより高い場合は、前記苗取出し口を前記目標高さより低い高さにまで移動させた後に前記目標高さにまで移動させ、且つ、該苗取出し口の現在高さが前記目標高さより低い場合は、前記苗取出し口を現在の高さから前記目標高さまで移動させるように前記駆動機構を制御する点にある。

上述の構成によると、植付アームが所定の軌跡を移動しながら苗取出し口を通過する際にマット状苗から苗が取り出されるのであるが、その際、制御機構が駆動機構を制御することによって苗取出し口の高さが変更されるため、植付アームが苗取出し口を通過する位置が相対的に変更され、これにより植付けアームが苗載せ台から取り出す苗の量すなわち苗取り量が適切に変更されることとなる。

上述の構成によると、苗取出し口を目標高さにまで移動させる際に、苗取出し口の現在高さが目標高さより高い場合は、目標高さより低い高さにまで一旦移動させた後に、目標高さにまで移動させることができるので、駆動機構が有する、例えば歯車のバックラッシ等の影響を低減することができ、苗取出し口を目標高さに精度良く停止させることができる。したがって苗取り量を精度良く変更することができる。

本発明においては、前記横送り機構は、前記苗載せ台の横送り量が変更可能に構成されていると好適である。

上述の構成によると、苗載せ台の横送り量、すなわち苗載せ台の左右方向の往復移動量を変更することができるので、苗取出し口の高さと相俟って、植付けアームが苗載せ台から取り出す苗の量を細かく変更することができる。なお、横送り量は、制御機構によって制御される構成であってもよいし、人為的な操作によって変更される構成であってもよい。

本発明においては、前記制御機構は、前記横送り機構による前記苗載せ台の横送り量と、少なくとも前記苗取出し口の現在高さ又は前記縦送り機構による前記マット状苗の縦送り量のいずれかとから、苗の実消費量を算出可能に構成されていると好適である。

上述の構成によると、横送り量と苗取出し口の現在高さ（ないし縦送り量）とから、苗の実消費量を算出することができるので、苗の実消費量を把握することができる。なお、苗の消費量とは、単位時間当たりの苗取り量である。これを実現するために、例えば横送り量を検知する検知機構が備えられることが好ましく、これにより制御機構は検知機構が検知した横送り量を自動的に検出することができる。なお、横送り量は、変更可能であってもよいし、変更不可能であってもよい。

本発明においては、前記制御機構は、前記実消費量と目標消費量とに基づいて、前記駆動機構を制御可能に構成されていると好適である。

上述の構成によると、実消費量と目標使用量とを比較し、その差に応じて苗の消費量を変更することができるため、苗の消費量を適正に管理することができる。例えば、一圃場あたりのマット状苗の使用量が予め決まっているような場合において、苗の消費ペースが速いようであれば苗の消費量を低減させ、苗の消費ペースが遅いようであれば苗の消費量を増加させるような制御が可能になる。

本発明においては、前記制御機構は、前記実消費量を、作業者に報知可能に構成されていると好適である。

上述の構成によると、苗の消費ペースに応じた苗の消費量の増減を、作業員に判断させることができる。なお、報知は、例えば田植機に備えられた液晶画面による画像表示、ＬＥＤ等によるインジケータの点灯や点滅等、スピーカーやブザーによる鳴動等によって行われる。

本発明においては、前記制御機構は、前記作業者からの指示に基づいて前記駆動機構を制御可能に構成されていると好適である。

上述の構成によると、作業員からの指示に基づいて、制御機構は駆動機構を制御し苗の消費量を増減させることができる。

本発明においては、前記制御機構は、前記実消費量を、該苗植付け装置の外部にある制御部に対して送信可能に構成されていると好適である。

上述の構成によると、例えば田植機が、作業員が搭乗することなく自動制御されるような場合や、圃場・作物・作業情報等を一元管理しているような場合においても、制御機構の外部にある制御部と通信を行うことによって、該制御部が有するプログラムに基づいて自動的に判断させたり、田植機の外部における作業員に苗の消費ペースに応じた苗の消費量の増減を判断させたりすることができる。

本発明においては、前記制御機構は、前記制御部から送信された指示に基づいて前記駆動機構を制御可能に構成されていると好適である。

上述の構成によると、例えば田植機が、作業員が搭乗することなく自動制御されるような場合や、圃場・作物・作業情報等を一元管理しているような場合においても、制御機構の外部にある制御部からの指示に基づいて、制御機構は駆動機構を制御し苗の消費量を増減させることができる。

乗用型田植機を示す右側面図である。乗用型田植機を示す平面図である。苗植付け装置を示す右側面図である。苗植付け装置を示す平面図である。苗取り量変更機構及び苗取り量モータを示す右側面断面図である。苗の消費量を多い側に変更するときの説明図である。苗の消費量を少ない側に変更するときの説明図である。制御装置の説明図である。

本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。なお、以下の説明では、田植機の一例である乗用型田植機において矢印Ｆの方向を「前」（図１及び図２参照）、矢印Ｂの方向を「後」（図１及び図２参照）、矢印Ｌの方向を「左」（図２参照）、矢印Ｒの方向を「右」（図２参照）とする。

〔乗用型田植機の全体構成〕
図１及び図２に示すように、乗用型田植機には、左右一対の前輪１と、左右一対の後輪２と、機体フレーム３と、運転部４と、肥料を田面に供給する施肥装置５と、苗を田面に植え付ける苗植付け装置６と、が備えられている。運転部４には、運転者が着座する運転座席７や操行操作用の操向ハンドル８が備えられている。

〔苗植付け装置〕
図１から図５に示すように、苗植付け装置６は、機体フレーム３の後部にリンク機構９を介して昇降可能に支持されている。本実施形態においては、苗植付け装置６は、八条植型式の苗植付け装置によって構成されている。ただし、苗植付け装置６の植付け条数は、八条に限定されるものではない。

苗植付け装置６には、八条分のマット状苗が載置される苗載せ台１０と、苗載せ台１０の苗載せ面の各々に備えられた縦送り機構１０ａと、植付けアーム１１と、フィードケース１２と、植付け伝動ケース１３と、回転ケース１４と、フロート１５等、が備えられている。フィードケース１２や植付け伝動ケース１３は苗植付け装置６の下部において左右方向に延びた横フレーム１７に支持されている。

乗用型田植機の機体フレーム３に支持されたエンジン等の動力源（図示せず）の動力は、走行用の静油圧式無段変速装置（図示せず）及び株間変速装置（図示せず）から、植付クラッチ及びＰＴＯ軸を介して、フィードケース１２に伝達され、フィードケース１２から苗植付け装置６の各部に分配されて、各部が駆動するように構成されている。

苗植付け装置６は、苗載せ台１０の下部を左右方向に摺動案内可能に支持する摺動ガイドレール１８と、摺動ガイドレール１８に支持された苗載せ台１０を左右方向に往復移動させる横送り機構（図示せず）とが備えられている。該横送り機構は、フィードケース１２から伝達される動力によって駆動するように構成されている。

なお、横送り機構は、苗載せ台１０の横送り量を変更可能に構成されている。植付けアーム１１による一回の苗取りごとの横送り量を増減させることによって、植付けアーム１１による苗取り量が変更される。なお、苗植付け装置６に、横送り機構による苗載せ台１０の横送り量を検知する検知機構としての横送り量センサ（図示せず）が備えられている。

摺動ガイドレール１８には、苗載せ台１０に載置されたマット状苗から苗を取り出すための苗取出し口１８ａが設けられている。摺動ガイドレール１８の左右両端は、支持部１９によって上下方向にスライド移動可能に支持されている。なお、支持部１９は、摺動ガイドレール１８に下向きに連結された支持ロッド１９ｂが、植付け伝動ケース１３の横側面に連結されたブラケット１９ａに上下スライド自在に挿入されて構成されている。

縦送り機構１０ａは、苗載せ台１０が往復横送り駆動の右端部又は左端部に達すると、所定量だけ駆動されて、苗載せ台１０に載置されたマット状苗が苗取出し口１８ａの高さまで縦送りされる。

回転ケース１４は、フィードケース１２から伝達される動力によって駆動するように構成され、回転ケース１４に設けられた植付けアーム１１は、回転ケース１４の回転に伴って所定の軌跡を移動しながら、苗取出し口１８ａから苗を取り出して田面に植え付けるように構成されている。

〔苗取り量変更機構、苗取り量モータ〕
苗植付け装置６は、摺動ガイドレール１８を、上下方向に移動させる苗取り量変更機構２０を備えている。苗取り量変更機構２０が摺動ガイドレール１８を上下方向に移動させることによって、植付けアーム１１に対する苗取出し口１８ａの高さが変更され、植付けアーム１１が苗載せ台１０から取り出す苗の量が変更される。

苗取り量変更機構２０には、苗取り量変更機構２０を駆動する苗取り量モータＭ１（本発明に係る駆動機構）、苗取り量モータＭ１の駆動力をピニオンギヤ２１から出力する減速機構（図示省略）、扇形のセクターギヤ２２と、苗取りレバー２３と、苗取り調節ロッド２４と、連結ステー２５と、複数の連係片２６と、が備えられている。

本実施形態においては、苗取り量モータＭ１は電動モータから構成されている。ただし、苗取り量モータＭ１は、電動モータに限定されるものではない。また、本発明に係る駆動機構は、その他のモータや、油圧シリンダや電動シリンダ等のアクチュエータから構成されてもよい。

セクターギヤ２２には、苗取り量モータＭ１の駆動力が出力されるピニオンギヤ２１が噛合されている。ピニオンギヤ２１の回動に伴って機体左右方向に延びる軸心Ｘ１周り揺動可能である。

苗取りレバー２３の前端部には、長孔２３ａが形成されている。長孔２３ａには、セクターギヤ２２から突出するピン２２ａが挿通されている。

セクターギヤ２２の揺動位置は、支持ブラケット３７に設けられた位置センサ（苗取り量センサ）２７によって検出される。苗取り量センサ２７には、検出用のセンサアーム２７ａが備えられている。センサアーム２７ａとセクターギヤ２２とに亘って、セクターギヤ２２の揺動をセンサアーム２７ａに伝達するリンク２８が設けられている。苗取り量センサ２７によって検出されたセクターギヤ２２の角度が検出され、これが後述する制御装置４０に入力される。

苗取り調節ロッド２４は、植付け伝動ケース１３の上部に、機体左右方向に延びる軸心Ｘ２周りで回動可能に支持されている。苗取り調節ロッド２４は、連結ステー２５を介して苗取りレバー２３の後部と連結されている。連係片２６は、摺動ガイドレール１８と連係可能に連結されている。連結ステー２５及び連係片２６は、苗取り調節ロッド２４に苗取り調節ロッド２４と一体的に回動可能に連結されている。

このような構成により、苗取り量モータＭ１の駆動力がピニオンギヤ２１から出力されることにより、セクターギヤ２２が軸心Ｘ１周りで揺動する。そして、セクターギヤ２２の揺動力がピン２２ａ及び長孔２３ａを介して苗取りレバー２３に伝達されて、苗取りレバー２３、連結ステー２５、苗取り調節ロッド２４及び連係片２６が軸心Ｘ２周りで一体的に揺動し、これにより、摺動ガイドレール１８が、支持部１９を介して上下方向にスライド移動させられる。

図５に示すように、植付けアーム１１は、一定の軌跡によって摺動ガイドレール１８の苗取出し口１８ａを通過する。したがって、摺動ガイドレール１８が下方にスライド移動した場合は、苗取出し口１８ａが下方に移動することになる。そうすると、植付けアーム１１が苗取出し口１８ａに深く入り込んだ状態で苗取出し口１８ａを通過して苗載せ台１０から苗を取り出すことになり、この結果、苗取り量が多くなる。

一方、摺動ガイドレール１８が上方に移動した場合は、苗取出し口１８ａが上方に移動することになる。そうすると、植付けアーム１１が苗取出し口１８ａに浅く入り込んだ状態で苗取出し口１８ａを通過して苗載せ台１０から苗を取り出すことになり、この結果、苗取り量が少なくなる。

なお、上述のように苗取り量を変更した場合には、縦送り機構１０ａによるマット状苗の縦送り量も変更される。苗取り量の変更に応じて、機械的に連動して、又は制御装置４０からの指示に基づいて電気的に連動して、苗取り量が少ない側となると、縦送り機構１０ａによる縦送り量を少ない側に変更し、苗取り量が多い側となると、縦送り機構１０ａによる縦送り量を多い側に変更される。

〔制御装置〕
図８に示すように、乗用型田植機は、該乗用型田植機の各部を制御する制御装置４０を備えている。なお、制御装置４０は乗用型田植機の機体側に備えられてもよいし、苗植付け装置６側に備えられてもよい。

制御装置４０は、マイクロコンピュータや、マイクロコンピュータで実行されるプログラム等を記憶したメモリ等の周辺機器によって、苗植付け装置６における苗植取り量を調節する苗取り量制御部４１や、外部の制御部５０と信号を送受信する、送信部や受信部からなる通信部４２等の各機能ブロックが備えられ、運転部４の操向ハンドル８等に対する作業者の操作や、横送り量センサや、苗取り量センサ２７等の各種センサから入力された信号に基づいて、所定のプログラムを実行し、乗用型田植機の駆動源や、苗植付け装置６、その他各部を制御する。したがって、本実施形態においては制御装置４０の一部が、苗取り量モータＭ１を駆動する制御機構を構成する。

制御装置４０は、横送り量センサによって検知された、横送り機構による苗載せ台１０の横送り量と、苗取出し口１８ａの現在高さとから、苗の実消費量を算出し、これを通信部４２を介して外部にある制御部５０に対して送信し、制御部５０から送信された指示に基づいて苗取り量モータＭ１を制御可能に構成されている。

制御装置４０は、例えば制御部５０から送信された目標消費量が、実消費量より多い場合には、苗取り量モータＭ１を制御して、苗の消費量が目標消費量となるように、前述のように苗取出し口１８ａが下側に操作され苗取り量が多い側に変更される。

なお、このような苗取出し口１８ａの現在高さより低い位置にある目標高さよりにまで移動させるときには、制御装置４０は、図６示すように、苗取出し口１８ａを目標高さより低い高さにまで移動させた後に目標高さにまで移動させるように苗取り量モータＭ１を制御する。これにより、苗取り量変更機構２０が有するセクターギヤ２２等のバックラッシの影響を低減することができる。

また、制御装置４０は、例えば制御部５０から送信された目標消費量が、実消費量より少ない場合には、苗取り量モータＭ１を制御して、苗の消費量が目標消費量となるように、前述のように苗取出し口１８ａが上側に操作され苗取り量が少ない側に変更される。

このような苗取出し口１８ａの現在高さより高い位置にある目標高さよりにまで移動させるときには、制御装置４０は、図７示すように、苗取出し口１８ａを現在高さから目標高さにまで移動させるように苗取り量モータＭ１を制御する。

制御装置４０は、摺動ガイドレール１８の上昇側への作動速度と、摺動ガイドレール１８の下降側への作動速度とが等速になるように苗取り量モータＭ１を制御してもよいし、上昇側と下降側とで作動速度が異なるように、例えば下降側のときは上昇側よりも作動速度が低速であるように苗取り量モータＭ１を制御してもよい。なお、苗取出し口１８ａの高さを変更するのにあたって、苗取り量変更機構２０は、摺動ガイドレール１８のみを上下に移動させるように構成されていてもよいし、摺動ガイドレール１８及び苗載せ台１０を一体的に上下に移動させるように構成されていてもよい。

なお、制御装置４０は、上述のように算出した実消費量を、作業者に報知可能に構成されていてもよい。なお、報知は、例えば運転部４に備えられた液晶画面（図示せず）による画像表示、ＬＥＤ等によるインジケータ（図示せず）の点灯や点滅等、スピーカーやブザー（図示せず）による鳴動等によって行われる。制御装置４０は、作業員からの指示に基づいて、苗取り量モータＭ１を制御し苗の消費量を増減させることができるように構成されていてもよい。

上述の実施形態においては、制御装置４０は、苗の実消費量を、横送り機構による苗載せ台１０の横送り量と、苗取出し口１８ａの現在高さとから算出したが、苗の実消費量は、横送り機構による苗載せ台１０の横送り量と、縦送り機構１０ａによるマット状苗の縦送り量とから算出してもよい。さらに、制御装置４０は、苗の実消費量を、横送り機構による苗載せ台１０の横送り量と、苗取出し口１８ａの現在高さと、縦送り機構１０ａによるマット状苗の縦送り量とから算出してもよい。

なお、種籾（直播機）、施肥（田植機、直播機、乗用管理機、施肥専用機）、薬剤（田植機、直播機、乗用管理機、施薬専用機）・除草剤（田植機、直播機、乗用管理機、施薬専用機）は、繰出駆動制御量や資材貯留タンクの重量検出などから、実消費量を算出可能であり、この実消費量と、目標消費量とにずれが生じたら、繰出駆動制御量を変更することによってずれを解消することができる。

なお、本発明は、上記実施形態及び上記別実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変更が可能である。

本発明は八条植型式の乗用型田植機ばかりではなく、６条及び４条植型式の苗植付け装置を装備した乗用型田植機や、整地装置を装備しない乗用型田植機、回転ケースを備えないクランク型式の植付けアームを備えた苗植付け装置を装備した乗用型田植機にも適用できる。

６：苗植付け装置
１０：苗載せ台
１０ａ：縦送り機構
１１：植付けアーム
１８：摺動ガイドレール
１８ａ：苗取出し口
４０：制御装置（制御機構）
５０：制御部
Ｍ１：苗取り量モータ（駆動機構）

Claims

田植機に備えられる苗植付け装置であって、
マット状苗を載置可能な苗載せ台と、
前記苗載せ台の下部を左右方向に摺動案内可能に支持する摺動ガイドレールと、
前記摺動ガイドレールに支持された前記苗載せ台を左右方向に往復移動させる横送り機構と、
前記摺動ガイドレールに設けられた苗取出し口と、
前記マット状苗を前記苗取出し口の高さまで縦送りする縦送り機構と、
所定の軌跡を移動しながら、前記苗取出し口から苗を取り出して田面に植え付けるように構成された植付けアームと、
制御機構によって制御され、少なくとも前記摺動ガイドレールを上下方向に移動させることによって、前記苗取出し口の高さを変更可能な駆動機構と、を有し、
前記制御機構は、前記苗取出し口を機械的な可動域の上限高さと下限高さとの間に存在する目標高さにまで移動させる際に、該苗取出し口の現在高さが前記目標高さより高い場合は、前記苗取出し口を前記目標高さより低い高さにまで移動させた後に前記目標高さにまで移動させ、且つ、該苗取出し口の現在高さが前記目標高さより低い場合は、前記苗取出し口を現在の高さから前記目標高さまで移動させるように前記駆動機構を制御する苗植付け装置。
前記横送り機構は、前記苗載せ台の横送り量が変更可能に構成されている請求項１に記載の苗植付け装置。
前記制御機構は、前記横送り機構による前記苗載せ台の横送り量と、少なくとも前記苗取出し口の現在高さ又は前記縦送り機構による前記マット状苗の縦送り量のいずれかとから、苗の実消費量を算出可能に構成されている請求項１又は２に記載の苗植付け装置。
前記制御機構は、前記実消費量と目標消費量とに基づいて、前記駆動機構を制御可能に構成されている請求項３に記載の苗植付け装置。
前記制御機構は、前記実消費量を、作業者に報知可能に構成されている請求項３又は４に記載の苗植付け装置。
前記制御機構は、前記作業者からの指示に基づいて前記駆動機構を制御可能に構成されている請求項５に記載の苗植付け装置。
前記制御機構は、前記実消費量を、該苗植付け装置の外部にある制御部に対して送信可能に構成されている請求項３から６のいずれか一項に記載の苗植付け装置。
前記制御機構は、前記制御部から送信された指示に基づいて前記駆動機構を制御可能に構成されている請求項７に記載の苗植付け装置。