JP7154602B2 - Cylinder Control Unit, Work Machine Attitude Control Device, Cylinder Control Program and Top Link Length Correction Coefficient Calculation Method - Google Patents
Cylinder Control Unit, Work Machine Attitude Control Device, Cylinder Control Program and Top Link Length Correction Coefficient Calculation Method Download PDFInfo
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本発明は、トラクタに牽引される作業機による田畑の均平作業に用いられるシリンダ制御ユニット、作業機姿勢制御装置、シリンダ制御プログラムおよびトップリンク長補正係数算定方法に関するものである。 The present invention relates to a cylinder control unit, a work machine posture control device, a cylinder control program, and a method for calculating a top link length correction coefficient, which are used for leveling a field by a work machine towed by a tractor.
水田では、生育ムラや雑草の害の増加を防止するため、水を張る前に地面を平らに均す均平作業が行われる。一般的に、均平作業は、トラクタの後端部に取り付けられた地面を平らに均す作業機をけん引しながら行われる。 In paddy fields, leveling work is performed to level the ground before watering in order to prevent uneven growth and increase in damage from weeds. In general, leveling work is performed while towing a work machine attached to the rear end of a tractor for leveling the ground.
しかしながら、均平作業前における水田等の地面に大きな凹凸があると、走行するトラクタが前記凹凸によって前後左右に傾斜する。作業機はトラクタの傾斜に追従して動くため、前後左右に傾斜することになる。このため、地面に凹凸が残るという問題がある。 However, if the ground of a paddy field or the like has large unevenness before leveling work, the traveling tractor inclines forward, backward, leftward, or rightward due to the unevenness. Since the work machine moves following the tilt of the tractor, it tilts forward, backward, left and right. Therefore, there is a problem that unevenness remains on the ground.
そこで、これまでにトラクタが傾斜する場合に作業機の水平を保つための発明が種々提案されている。例えば、特開昭61-37009号公報では、伸縮可能に形成したトップリンクを設置することで前後方向の姿勢が一定になるように制御することのできる、トラクタにおける耕深自動制御装置に関する発明が提案されている(特許文献1)。また、特開平3-262402号公報では、ロワーリンクに連結されたリフトロッドを伸縮させることで左右方向の傾斜を制御することのできる、作業用走行機体における作業部の傾斜制御装置に関する発明が提案されている(特許文献2)。 Therefore, various inventions have been proposed so far for keeping the working machine horizontal when the tractor is tilted. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 37009/1986 discloses an invention relating to an automatic plowing depth control device for a tractor, which can be controlled so as to maintain a constant posture in the front-rear direction by installing an extendable top link. It has been proposed (Patent Document 1). Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-262402 proposes an invention relating to a tilt control device for a working portion of a traveling machine for work, which can control the tilt in the left-right direction by extending and retracting a lift rod connected to a lower link. (Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載された発明は、前後方向または左右方向のいずれか一方のトラクタの傾斜にしか姿勢制御を行うことができない。よって、制御することのできない方向にトラクタが傾斜した場合は、作業機の姿勢を一定に保つことができないという問題がある。
However, the inventions described in
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであって、トラクタの後端部に3点リンク機構を介して取り付けられた作業機の前後方向および左右方向のいずれの方向にも姿勢制御を行うことのできる、シリンダ制御ユニット、作業機姿勢制御装置、シリンダ制御プログラムおよびトップリンク長補正係数算定方法を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and is intended to provide a working machine attached to the rear end of a tractor via a three-point link mechanism, which can be mounted in either the front-rear direction or the left-right direction. It is an object of the present invention to provide a cylinder control unit, a work machine attitude control device, a cylinder control program, and a method for calculating a top link length correction coefficient, which are capable of controlling the attitude of a working machine.
本発明に係るシリンダ制御ユニットは、トラクタが左右方向に傾斜したときにトップリンクの位置が前後方向に移動し、設定値に対し作業機の前後方向の姿勢がずれてしまうという課題を解決するために、トラクタの後端部にトップリンクおよび左右一対のロワーリンクを有する3点リンク機構を介して取り付けられる作業機の姿勢を制御するための作業機姿勢制御装置に用いられるシリンダ制御ユニットであって、前記作業機姿勢制御装置は、前記トップリンクを前後方向に揺動させるトップリンクシリンダと、左右いずれかの前記ロワーリンクに連結されたリフトロッドを上下方向に揺動させるレベリングシリンダと、前記トラクタの前後方向の傾斜角度を検出する前後傾斜センサと、前記トラクタの左右方向の傾斜角度を検出する左右傾斜センサと、前記トップリンクシリンダの長さを検出するトップリンク長センサと、前記レベリングシリンダの長さを検出するレベリング長センサと、前記トラクタに対する前記作業機の前後方向の傾斜角度の設定値および左右方向の傾斜角度の設定値を入力操作するための設定値入力コントローラとを有しており、前記シリンダ制御ユニットは、前記設定値入力コントローラにより入力された前後方向傾斜角度の設定値および左右方向傾斜角度の設定値を記憶する設定値記憶部と、この設定値記憶部から前記前後方向傾斜角度の設定値を取得するとともに、前記前後傾斜センサにより検出された前後方向傾斜角度の検出値を取得し、これらの前記設定値と前記検出値との差から前後方向の傾斜制御量を算出する前後傾斜制御量算出部と、前記設定値記憶部から前記左右方向傾斜角度の設定値を取得するとともに、前記左右傾斜センサにより検出された左右方向傾斜角度の検出値を取得し、これらの前記設定値と前記検出値との差から左右方向の傾斜制御量を算出する左右傾斜制御量算出部と、前記トップリンク長センサからトップリンク長の検出値を取得するとともに、前記レベリング長センサからレベリング長の検出値を取得し、前記トップリンク長の検出値と、前記レベリング長の検出値および補正係数の積との差から、前記トップリンク長の補正値を算出するトップリンク長検出値補正部と、前記前後傾斜制御量算出部により算出された前記前後傾斜制御量をトップリンクシリンダの長さに換算した換算値と、前記トップリンク長補正部により補正されたトップリンク長の補正値との差から前記トップリンクシリンダの制御量を算出するトップリンク制御量算出部と、前記左右傾斜制御量算出部により算出された前記左右傾斜制御量をレベリングシリンダの長さに換算した換算値と、前記レベリング長センサにより検出されたレベリング長の検出値との差から前記レベリングシリンダの制御量を算出するレベリング制御量算出部と、前記トップリンク制御量算出部により算出された前記トップリンクシリンダ制御量に基づき前記トップリンクシリンダを伸縮制御するトップリンクシリンダ伸縮制御部と、前記レベリング制御量算出部により算出された前記レベリングシリンダ制御量に基づき前記レベリングシリンダを伸縮制御するレベリングシリンダ伸縮制御部とを有する。 The cylinder control unit according to the present invention is intended to solve the problem that the position of the top link moves in the front-rear direction when the tractor is tilted in the left-right direction, and the posture of the working machine in the front-rear direction deviates from the set value. (2) A cylinder control unit used in a work machine attitude control device for controlling the attitude of a work machine mounted via a three-point link mechanism having a top link and a pair of left and right lower links at the rear end of a tractor, , the work machine posture control device includes a top link cylinder for swinging the top link in the longitudinal direction, a leveling cylinder for swinging the lift rod connected to either the left or the right lower link in the vertical direction, and the tractor. a longitudinal tilt sensor for detecting the tilt angle in the longitudinal direction of the tractor; a lateral tilt sensor for detecting the tilt angle in the lateral direction of the tractor; a top link length sensor for detecting the length of the top link cylinder; It has a leveling length sensor for detecting a length, and a set value input controller for inputting and operating a set value of the tilt angle in the longitudinal direction and a set value of the tilt angle in the lateral direction of the working machine with respect to the tractor. , the cylinder control unit includes a set value storage unit for storing the set value of the longitudinal tilt angle and the set value of the lateral tilt angle input by the set value input controller; A set value of the angle is obtained, a detected value of the longitudinal tilt angle detected by the longitudinal tilt sensor is obtained, and a tilt control amount in the longitudinal direction is calculated from the difference between the set value and the detected value. A set value of the lateral tilt angle is obtained from the longitudinal tilt control amount calculation unit and the set value storage unit, and a detected value of the lateral tilt angle detected by the lateral tilt sensor is obtained, and these settings are obtained. a horizontal tilt control amount calculation unit that calculates a tilt control amount in the horizontal direction from the difference between the value and the detected value; and a top link length detection value correction unit that calculates a correction value for the top link length from the difference between the detection value for the top link length and the product of the detection value for the leveling length and a correction coefficient; , a conversion value obtained by converting the longitudinal tilt control amount calculated by the longitudinal tilt control amount calculating section into a length of a top link cylinder, and a top link length corrected by the top link length correcting section; A top link control amount calculation unit that calculates the control amount of the top link cylinder from the difference from the correction value, and a conversion that converts the horizontal tilt control amount calculated by the horizontal tilt control amount calculation unit into the length of the leveling cylinder a leveling control amount calculation unit for calculating a control amount of the leveling cylinder from a difference between a value and a leveling length detection value detected by the leveling length sensor; and the top link calculated by the top link control amount calculation unit. A top link cylinder expansion/contraction control unit that controls expansion and contraction of the top link cylinder based on the cylinder control amount, and a leveling cylinder expansion/contraction control unit that expands and contracts the leveling cylinder based on the leveling cylinder control amount calculated by the leveling control amount calculation unit. and
また、本発明の一態様として、トラクタが傾斜したときの姿勢制御を迅速に行うという課題を解決するために、前記トップリンクシリンダ伸縮制御部および前記レベリングシリンダ伸縮制御部は、前記トップリンクシリンダおよび前記レベリングシリンダの伸縮速度を、最低速度と、前記各制御量および係数の積との和で算出される速度に設定するようにしてもよい。 Further, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of quickly performing attitude control when the tractor is tilted, the top link cylinder telescopic control section and the leveling cylinder telescopic control section are configured to provide the top link cylinder and the leveling cylinder telescopic control section. The expansion/contraction speed of the leveling cylinder may be set to a speed calculated as the sum of the minimum speed and the product of each control amount and coefficient.
さらに、本発明の一態様として、トップリンクシリンダおよびレベリングシリンダの伸縮制御を確実に実行させるという課題を解決するために、前記トップリンクシリンダ伸縮制御部および前記レベリングシリンダ伸縮制御部は、前記各シリンダを前記各制御量に応じて伸縮を開始させ、前記各シリンダの長さの検出値と前記各制御量とを比較して一致した場合に伸縮を停止するようにしてもよい。 Furthermore, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of reliably executing the telescopic control of the top link cylinder and the leveling cylinder, the top link cylinder telescopic control section and the leveling cylinder telescopic control section are configured to may start expanding and contracting according to each control amount, and stop expanding and contracting when the detection value of the length of each cylinder and each control amount are compared and match.
本発明に係る作業機姿勢制御装置は、トラクタが左右方向に傾斜したときにトップリンクの位置が前後方向に移動し、設定値に対し作業機の前後方向の姿勢がずれてしまうという課題を解決するために、前記シリンダ制御装置を備えていている。 The work machine attitude control device according to the present invention solves the problem that when the tractor tilts in the left-right direction, the position of the top link moves in the front-rear direction, causing the work machine's front-rear attitude to deviate from the set value. To do so, the cylinder control device is provided.
本発明に係るシリンダ制御プログラムは、トラクタが左右方向に傾斜したときにトップリンクの位置が前後方向に移動し、設定値に対し作業機の前後方向の姿勢がずれてしまうという課題を解決するために、トラクタの後端部にトップリンクおよび左右一対のロワーリンクを有する3点リンク機構を介して取り付けられる作業機の姿勢を制御するための作業機姿勢制御装置に用いられるシリンダ制御プログラムであって、前記作業機姿勢制御装置は、前記トップリンクを前後方向に揺動させるトップリンクシリンダと、左右いずれかの前記ロワーリンクに連結されたリフトロッドを上下方向に揺動させるレベリングシリンダと、前記トラクタの前後方向の傾斜角度を検出する前後傾斜センサと、前記トラクタの左右方向の傾斜角度を検出する左右傾斜センサと、前記トップリンクシリンダの長さを検出するトップリンク長センサと、前記レベリングシリンダの長さを検出するレベリング長センサと、前記トラクタに対する前記作業機の前後方向の傾斜角度の設定値および左右方向の傾斜角度の設定値を入力操作するための設定値入力コントローラとを有しており、前記シリンダ制御プログラムは、前記設定値入力コントローラにより入力された前後方向傾斜角度の設定値および左右方向傾斜角度の設定値を記憶する設定値記憶部と、この設定値記憶部から前記前後方向傾斜角度の設定値を取得するとともに、前記前後傾斜センサにより検出された前後方向傾斜角度の検出値を取得し、これらの前記設定値と前記検出値との差から前後方向の傾斜制御量を算出する前後傾斜制御量算出部と、前記設定値記憶部から前記左右方向傾斜角度の設定値を取得するとともに、前記左右傾斜センサにより検出された左右方向傾斜角度の検出値を取得し、これらの前記設定値と前記検出値との差から左右方向の傾斜制御量を算出する左右傾斜制御量算出部と、前記トップリンク長センサからトップリンク長の検出値を取得するとともに、前記レベリング長センサからレベリング長の検出値を取得し、前記トップリンク長の検出値と、前記レベリング長の検出値および補正係数の積との差から、前記トップリンク長の補正値を算出するトップリンク長検出値補正部と、前記前後傾斜制御量算出部により算出された前記前後傾斜制御量をトップリンクシリンダの長さに換算した換算値と、前記トップリンク長補正部により補正されたトップリンク長の補正値との差から前記トップリンクシリンダの制御量を算出するトップリンク制御量算出部と、前記左右傾斜制御量算出部により算出された前記左右傾斜制御量をレベリングシリンダの長さに換算した換算値と、前記レベリング長センサにより検出されたレベリング長の検出値との差から前記レベリングシリンダの制御量を算出するレベリング制御量算出部と、前記トップリンク制御量算出部により算出された前記トップリンクシリンダ制御量に基づき前記トップリンクシリンダを伸縮制御するトップリンクシリンダ伸縮制御部と、前記レベリング制御量算出部により算出された前記レベリングシリンダ制御量に基づき前記レベリングシリンダを伸縮制御するレベリングシリンダ伸縮制御部としてコンピュータを機能させる。 A cylinder control program according to the present invention solves the problem that when the tractor tilts in the left-right direction, the position of the top link moves in the front-rear direction, and the posture of the working machine in the front-rear direction deviates from the set value. (2) A cylinder control program used in a work machine attitude control device for controlling the attitude of a work machine attached to the rear end of a tractor via a three-point link mechanism having a top link and a pair of left and right lower links, , the work machine posture control device includes a top link cylinder for swinging the top link in the longitudinal direction, a leveling cylinder for swinging the lift rod connected to either the left or the right lower link in the vertical direction, and the tractor. a longitudinal tilt sensor for detecting the tilt angle in the longitudinal direction of the tractor; a lateral tilt sensor for detecting the tilt angle in the lateral direction of the tractor; a top link length sensor for detecting the length of the top link cylinder; It has a leveling length sensor for detecting a length, and a set value input controller for inputting and operating a set value of the tilt angle in the longitudinal direction and a set value of the tilt angle in the lateral direction of the working machine with respect to the tractor. , the cylinder control program includes a set value storage section for storing the set value of the longitudinal tilt angle and the set value of the lateral tilt angle input by the set value input controller; A set value of the angle is obtained, a detected value of the longitudinal tilt angle detected by the longitudinal tilt sensor is obtained, and a tilt control amount in the longitudinal direction is calculated from the difference between the set value and the detected value. A set value of the lateral tilt angle is obtained from the longitudinal tilt control amount calculation unit and the set value storage unit, and a detected value of the lateral tilt angle detected by the lateral tilt sensor is obtained, and these settings are obtained. a horizontal tilt control amount calculation unit that calculates a tilt control amount in the horizontal direction from the difference between the value and the detected value; and a top link length detection value correction unit that calculates a correction value for the top link length from the difference between the detection value for the top link length and the product of the detection value for the leveling length and a correction coefficient; , a conversion value obtained by converting the longitudinal tilt control amount calculated by the longitudinal tilt control amount calculating section into a length of a top link cylinder, and a top link corrected by the top link length correcting section; a top link control amount calculation unit that calculates the control amount of the top link cylinder from the difference from the correction value of the length of the leveling cylinder; A leveling control amount calculator for calculating the control amount of the leveling cylinder from the difference between the converted value and the detected value of the leveling length detected by the leveling length sensor, and the top link control amount calculator. A top link cylinder expansion/contraction control unit that controls expansion and contraction of the top link cylinder based on the top link cylinder control amount, and a leveling cylinder that expands and contracts the leveling cylinder based on the leveling cylinder control amount calculated by the leveling control amount calculation unit. A computer is made to function as an expansion and contraction control part.
本発明に係るトップリンク長補正係数算定方法は、トラクタが左右方向に傾斜したときにトップリンクの位置が前後方向に移動し、設定値に対し作業機の前後方向の姿勢のずれを補正するために補正係数を算定するという課題を解決するために、トラクタの後端部にトップリンクおよび左右一対のロワーリンクを有する3点リンク機構を介して取り付けられる作業機において、前記トップリンクを前後方向に揺動させるトップリンクシリンダにより前記作業機の前後方向の傾斜角度を水平状態にする前後方向傾斜角度水平工程と、前後方向に水平状態の前記作業機を左右いずれかの前記ロワーリンクに連結されたリフトロッドを上下方向に揺動させるレベリングシリンダにより前記作業機を左右方向に所定の角度で傾斜させる左右方向傾斜工程と、このときの前記トップリンクシリンダの長さであるトップリンク長および前記レベリングシリンダの長さであるレベリング長を計測するシリンダ長計測工程と、計測した前記トップリンク長および計測した前記レベリング長に基づき、前記作業機の前後方向の傾斜角度が水平になるトップリンク長が、計測した前記トップリンク長と、計測した前記レベリング長および補正係数の積との差となるように補正係数を算出する補正係数算出工程とを有する。 The method for calculating the top link length correction coefficient according to the present invention moves the position of the top link in the front-rear direction when the tractor is tilted in the left-right direction. In order to solve the problem of calculating the correction coefficient for the tractor, the work machine is attached to the rear end of the tractor via a three-point link mechanism having a top link and a pair of left and right lower links. a front-rear direction inclination angle horizontal step in which the front-rear direction inclination angle of the work machine is brought into a horizontal state by a swinging top link cylinder; a horizontal direction tilting step of tilting the working machine at a predetermined angle in the horizontal direction by a leveling cylinder that vertically swings a lift rod; A cylinder length measuring step of measuring a leveling length that is a length, and based on the measured top link length and the measured leveling length, the top link length that makes the tilt angle of the work machine horizontal in the front-rear direction is measured. and a correction coefficient calculation step of calculating a correction coefficient so as to be the difference between the measured top link length and the product of the measured leveling length and the correction coefficient.
本発明によれば、トラクタの後端部に3点リンク機構を介して取り付けられた作業機の前後方向および左右方向のいずれの方向にも姿勢制御を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to control the attitude of the working machine attached to the rear end of the tractor through the three-point link mechanism in both the front-rear direction and the left-right direction.
以下、本発明に係るシリンダ制御ユニット、作業機姿勢制御装置、シリンダ制御プログラムおよびトップリンク長補正係数算定方法の実施形態について図面を用いて説明する。 Embodiments of a cylinder control unit, a working machine attitude control device, a cylinder control program, and a top link length correction coefficient calculation method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施形態の作業機姿勢制御装置1は、図1および図2に示すように、トラクタ2の後端部21にトップリンク31および左右一対のロワーリンク32,32を有する3点リンク機構3を介して取り付けられる作業機4の姿勢を制御するためのものであり、前記トップリンク31を前後方向に揺動させるトップリンクシリンダ11と、左右いずれかの前記ロワーリンク32に連結されたリフトロッド33を上下方向に揺動させるレベリングシリンダ12と、前記トラクタ2の前後方向の傾斜角度を検出する前後傾斜センサ13と、前記トラクタ2の左右方向の傾斜角度を検出する左右傾斜センサ14と、前記トップリンクシリンダ11の長さを検出するトップリンク長センサ15と、前記レベリングシリンダ12の長さを検出するレベリング長センサ16と、前記トラクタ2に対する前記作業機4の前後方向の傾斜角度の設定値および左右方向の傾斜角度の設定値を入力操作するための設定値入力コントローラ17と、前記各シリンダ11,12を制御するシリンダ制御ユニット18とを有する。以下、各構成について説明する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the working machine
トップリンクシリンダ11は、トラクタ2の後端部21と作業機4とを連結する3点リンク機構3におけるトップリンク31を前後方向に揺動させるためのものであり、図1に示すように、トラクタ2の後端部21と前記作業機4側の前記トップリンク31とを連結するように設置されている。本実施形態のおけるトップリンクシリンダ11は、油圧により自在に伸縮することのできる油圧シリンダにより構成されており、油圧用のオイルを溜める油圧タンク191、この油圧タンク191から前記オイルを供給する油圧ポンプ192および前記トップリンクシリンダ11等へのオイルの供給や遮断を行う油圧バルブ193などを有する油圧供給装置19に連結されている。
The
レベリングシリンダ12は、左右いずれかのロワーリンク32に連結されたリフトロッド33を上下方向に揺動させるためのものであり、本実施形態ではトップリンクシリンダ11と同様、油圧供給装置19に連結されており油圧により自在に伸縮することのできる油圧シリンダにより構成される。このレベリングシリンダ12は、図1に示すように、トラクタ2の後端部21とリフトロッド33の略中央位置とを連結するように設置されている。
The leveling
前後傾斜センサ13は、トラクタ2の前後方向の傾斜角度を検出し、その検出結果を出力することのできるセンサである。本実施形態における前後傾斜センサ13は、トラクタ2の運転席22の近傍に設置されている。
The
左右傾斜センサ14は、トラクタ2の左右方向の傾斜角度を検出し、その検出結果を出力することのできるセンサである。本実施形態における左右傾斜センサ14は、前後傾斜センサ13と一体的に構成されており、トラクタ2の運転席22の近傍に設置されている。
The
なお、前後傾斜センサ13および左右傾斜センサ14は、一体的に構成されたものに限定されるものではなく、別体として構成されていてもよい。また、各センサ13,14の設置位置は、特に限定されるものではなく、トラクタ2や牽引する作業機4の構造に応じて、トラクタ2の前後傾斜および左右傾斜を検出しやすい箇所に設置されることが好ましい。
Note that the front-
トップリンク長センサ15は、トップリンクシリンダ11の長さ(トップリンク長)を検出し、その検出結果を出力することのできるセンサである。本実施形態におけるトップリンク長センサ15は、トップリンクシリンダ11に取り付けられている。
The top
レベリング長センサ16は、レベリングシリンダ12の長さ(レベリング長)を検出し、その検出結果を出力することのできるセンサである。本実施形態におけるレベリング長センサ16は、レベリングシリンダ12に取り付けられている。
The
設定値入力コントローラ17は、トラクタ2に対する作業機4の前後方向の傾斜角度の設定値および左右方向の傾斜角度の設定値を入力操作するための入力装置であり、本実施形態では、タッチパネル式の液晶ディスプレイを備えたタブレット型端末により構成されている。
The set
なお、設定値入力コントローラ17は、タブレット型端末に限定されるものではなく、ポテンショメータ等の各種アナログスイッチにより構成されていてもよい。
Note that the set
シリンダ制御ユニット18は、作業機4の姿勢を制御するためにトップリンクシリンダ11およびレベリングシリンダ12の伸縮制御を実施するためのものである。本実施形態におけるシリンダ制御ユニット18は、図2に示すように、シリンダ制御プログラム1aや設定値入力コントローラ17により入力された設定値などを記憶する記憶手段5と、主に前記シリンダ制御プログラム1aに基づく演算処理を実行する演算処理手段6とを有する。このシリンダ制御ユニット18には、例えば、設定値入力コントローラ17としても使用されるタブレット型端末や、マイクロコンピュータ、パーソナルコンピュータなどが利用可能である。
The
記憶手段5は、ROM、RAM、ハードディスク、フラッシュメモリ等によって構成されており、各種のデータを記憶するとともに、演算処理手段6が演算を実行する際のワーキングエリアとして機能するものである。本実施形態における記憶手段5は、主に、シリンダ制御プログラム1aを記憶するプログラム記憶部51と、設定値入力コントローラ17により入力された設定値を記憶する設定値記憶部52と、後述する補正係数を記憶する補正係数記憶部53とを有する。
The storage means 5 is composed of a ROM, a RAM, a hard disk, a flash memory, etc., stores various data, and functions as a working area when the arithmetic processing means 6 executes arithmetic operations. The storage means 5 in this embodiment mainly includes a
プログラム記憶部51には、シリンダ制御プログラム1aがインストールされている。そして、演算処理手段6が、前記シリンダ制御プログラム1aを実行し、主に、前後傾斜制御量算出部61、左右傾斜制御量算出部62、トップリンク長検出値補正部63、トップリンク制御量算出部64、レベリング制御量算出部65、トップリンクシリンダ伸縮制御部66およびレベリングシリンダ伸縮制御部67として機能させることにより、コンピュータをシリンダ制御ユニット18として機能させるようになっている。
A
なお、シリンダ制御プログラム1aの利用形態は、上記構成に限られるものではない。例えば、CD-ROMやUSBメモリ等のように、コンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体にシリンダ制御プログラム1aを記憶させておき、この記録媒体から直接読み出して実行してもよい。また、外部サーバ等からクラウドコンピューティング方式やASP(application service provider)方式等で利用してもよい。
The usage form of the
設定値記憶部52は、設定値入力コントローラ17により入力された設定値を記憶するものであり、本実施形態では、トラクタ2に取り付けられる作業機4の前後方向の傾斜角度の設定値および左右方向の傾斜角度の設定値が記憶されている。作業機4における各傾斜角度の基準は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、作業機4が前後方向および左右方向に対し水平となる状態をゼロ値としている。
The set
補正係数記憶部53は、3点リンク機構3を介して取り付けられている作業機4が左右方向の傾斜制御、いわゆるレベリング制御により発生するトップリンク31の前後方向の傾きで目標とする制御位置がずれないように、トップリンク長センサ15により検出されたトップリンクシリンダ11の長さ(トップリンク長)を補正するための補正係数を記憶するものである。本実施形態では、後述するトップリンク長補正係数算定方法により算出された補正係数が記憶されている。
The correction
次に、演算処理手段6について説明する。演算処理手段6は、CPU(Central Processing Unit)等から構成されており、図2に示すように、記憶手段5にインストールされたシリンダ制御プログラム1aを実行させることにより、コンピュータを、前後傾斜制御量算出部61、左右傾斜制御量算出部62、トップリンク長検出値補正部63、トップリンク制御量算出部64、レベリング制御量算出部65、トップリンクシリンダ伸縮制御部66およびレベリングシリンダ伸縮制御部67として機能させるようになっている。
Next, the arithmetic processing means 6 will be explained. The arithmetic processing means 6 is composed of a CPU (Central Processing Unit) and the like, and as shown in FIG.
前後傾斜制御量算出部61は、設定値記憶部52から前後方向傾斜角度の設定値を取得するとともに、前後傾斜センサ13により検出された前後方向傾斜角度の検出値を取得し、これらの前後方向傾斜角度の設定値と、前後傾斜センサ13により検出された前後方向傾斜角度の検出値との差から前後方向の傾斜制御量の算出を実行するものである。
The longitudinal tilt
左右傾斜制御量算出部62は、設定値記憶部52から左右方向傾斜角度の設定値を取得するとともに、左右傾斜センサ14により検出された左右方向傾斜角度の検出値を取得し、これらの左右方向傾斜角度の設定値と左右傾斜センサ14により検出された左右方向傾斜角度の検出値との差から左右方向の傾斜制御量の算出を実行するものである。
The horizontal tilt control
トップリンク長検出値補正部63は、3点リンク機構3においてレベリング制御を行うことで発生するトップリンク31の前後方向の移動(位置のずれ)を、トップリンクシリンダ11の長さ(トップリンク長)によって補正するためのものである。具体的には、補正係数記憶部53に記憶された補正係数を取得する。また、トップリンク長センサ15からトップリンクシリンダ11の長さであるトップリンク長の検出値を取得するとともに、レベリング長センサ16からレベリングシリンダ12の長さであるレベリング長の検出値を取得する。そして、取得した前記トップリンク長の検出値と、前記レベリング長の検出値および補正係数の積との差から、前記トップリンク長の補正値を算出する処理を実行する。
The top link length detection
トップリンク制御量算出部64は、トップリンクシリンダ11の制御量を算出するためのものであり、本実施形態では、左右方向の傾斜制御(レベリングシリンダ12の伸縮)に伴うトップリンク31の移動量を考慮して算出するものである。具体的には、前後傾斜制御量算出部61により算出された前後傾斜制御量をトップリンクシリンダ11の長さに換算した換算値の算出処理を実行する。そして、当該換算値と、トップリンク長検出値補正部63により補正されたトップリンク長の補正値との差からトップリンクシリンダ11の制御量を算出する処理を実行する。
The top link control
レベリング制御量算出部65は、レベリングシリンダ12の制御量を算出するためのものである。具体的には、左右傾斜制御量算出部62により算出された左右傾斜制御量をレベリングシリンダ12の長さに換算した換算値の算出処理を実行する。そして、当該換算値と、レベリング長センサ16により検出されたレベリング長の検出値との差からレベリングシリンダ12の制御量を算出する処理を実行する。
The leveling
トップリンクシリンダ伸縮制御部66は、トップリング制御量算出部64により算出されたトップリンクシリンダ制御量に基づきトップリンクシリンダ11の伸縮制御をするものである。本実施形態におけるトップリンクシリンダ伸縮制御部66は、トラクタ2が傾斜したときの姿勢制御を迅速に行うため、トップリンクシリンダ11の伸縮速度を、任意に設定される最低速度と、トップリング制御量算出部64により算出された制御量および係数の積との和で算出し、その設定に基づき制御するようになっている。
The top link cylinder expansion/
つまり、トップリンクシリンダ制御量(シリンダの伸縮量)が多いほど、伸縮速度が速くなるように制御している。最低速度および係数は任意に設定可能であり、トップリンクシリンダ11およびこれを制御する油圧供給装置19の能力に応じて適宜設定することができる。
In other words, control is performed so that the greater the top link cylinder control amount (cylinder expansion/contraction amount), the faster the expansion/contraction speed. The minimum speed and coefficient can be arbitrarily set, and can be appropriately set according to the capabilities of the
また、本実施形態におけるトップリンクシリンダ伸縮制御部66は伸縮制御を確実に実行させるため、トップリンクシリンダ11を次のように制御する。
Further, the top link cylinder extension/
まず、トップリンクシリンダ11をトップリンクシリンダ制御量に応じて伸縮を開始させる。例えば、トップリンクシリンダ制御量が正値(+値)であれば伸張制御を開始させる。一方、トップリンクシリンダ制御量が負値(-値)であれば収縮制御を開始させる。
First, the
そして、トップリンクシリンダ伸縮制御部66は、トップリンク長センサ15により検出されたトップリンク長の検出値と、トップリンクシリンダ制御量とを比較して一致した場合には、トップリンクシリンダ11の伸縮を停止する。本実施形態では、油圧供給装置19によるトップリンクシリンダ11への油圧の供給を停止させることで、伸縮制御を停止するようになっている。
Then, the top link cylinder expansion/
レベリングシリンダ伸縮制御部67は、レベリング制御量算出部65により算出されたれレベリングシリンダ制御量に基づき前記レベリングシリンダ12の伸縮制御をするものである。本実施形態におけるレベリングシリンダ伸縮制御部67は、トップリンクシリンダ伸縮制御部66と同様に、制御量に応じた伸縮速度を設定するため、伸縮速度を任意に設定される最低速度と、レベリング制御量算出部65により算出されたレベリングシリンダ制御量および係数の積との和で算出し、その設定に基づき制御するようになっている。
The leveling cylinder expansion/
また、本実施形態におけるレベリングシリンダ伸縮制御部67は、トップリンクシリンダ伸縮制御部66と同様、レベリングシリンダ制御量が正値(+値)であれば伸張制御を開始させ、負値(-値)であれば収縮制御を開始させる。そして、レベリングシリンダ伸縮制御部67は、レベリング長センサ16により検出されたレベリング長の検出値と、レベリングシリンダ制御量とを比較して一致した場合には、レベリングシリンダ12の伸縮制御を停止するようになっている。
Further, the leveling cylinder expansion/
次に、本実施形態のトップリンク長補正係数算定方法について説明する。本実施形態のトップリンク長補正係数算定方法は、図3に示すように、前後方向傾斜角度水平工程と、左右方向傾斜工程と、計測するシリンダ長計測工程と、補正係数値算出工程とを有する。以下、各工程について説明する。 Next, a method for calculating a top link length correction coefficient according to this embodiment will be described. As shown in FIG. 3, the top link length correction coefficient calculation method of this embodiment includes a front-rear tilt angle horizontal step, a left-right tilt angle step, a cylinder length measurement step, and a correction coefficient value calculation step. . Each step will be described below.
前後方向傾斜角度水平工程は、トップリンク31の位置を確定させるため、トラクタ2の後端部21にトップリンク31および左右一対のロワーリンク32,32を有する3点リンク機構3を介して取り付けられる作業機4について、トップリンクシリンダ11を伸縮制御させてトップリンク31を前後方向に揺動し、前記作業機4を水平状態にする工程である(S1)。
In order to determine the position of the
左右方向傾斜工程は、前後方向に水平状態とした作業機4について、左右いずれかのレベリングシリンダ12を伸縮させて作業機4を左右方向に所定の角度で傾斜させる工程である(S2)。具体的には、ロワーリンク32に連結されたリフトロッド33をレベリングシリンダ12を伸縮制御することで上下方向に揺動させ、作業機4を傾斜させる。このときリフトロッド33は、トラクタ2との連結点を基点として揺動することになり、揺動したリフトロッド33のロワーリンク32の位置が上下方向のみならず前後方向にも移動する。これにより作業機4の位置も前後方向に移動することになり、水平を保っていた作業機4が前後方向に傾斜することになる。
The left-right direction tilting step is a step of tilting the
左右方向傾斜工程において作業機4を傾斜させる角度は、特に限定されるものではないが、均平作業においてトラクタ2が傾斜する可能性の角度範囲に相当する-30度~+30度の範囲内のいずれかの角度で傾斜させることが好ましく、-15度~+15度の範囲内のいずれかの角度で傾斜させることがより好ましい。
The angle at which the work implement 4 is tilted in the horizontal direction tilting process is not particularly limited, but is within the range of −30 degrees to +30 degrees, which corresponds to the possible angle range of tilting of the
シリンダ長計測工程は、左右方向傾斜工程により作業機4を左右いずれかの方向に傾斜させたときのトップリンクシリンダ11の長さであるトップリンク長およびレベリングシリンダ12の長さであるレベリング長をそれぞれ計測する工程である(S3)。本実施形態では、トップリンク長センサ15およびレベリング長センサ16により検出された各検出値によりトップリンク長およびレベリング長を計測する。なお、計測方法は、トップリンク長センサ15およびレベリング長センサ16によるものに限定されるものではなく、定規等を用いて計測してもよい。
In the cylinder length measurement step, the top link length, which is the length of the
補正係数算出工程は、シリンダ長計測工程により計測されたトップリンク長および計測されたレベリング長から、シリンダ制御ユニット18およびシリンダ制御プログラム1aのトップリンク長検出値補正部63において用いられる補正係数を算出するものであり、作業機4の前後方向の傾斜角度が水平になるトップリンク長が、計測したトップリンク長と、計測したレベリング長および補正係数の積との差となるように、補正係数を算出するものである(S4)。
The correction coefficient calculation step calculates a correction coefficient used in the
ここで、作業機4の前後方向の傾斜角度が水平になるトップリンク長は、本実施形態では、左右方向傾斜工程において前後方向に傾斜した作業機4を、トップリンクシリンダ11を伸縮させることで水平状態に戻し、そのときのトップリンクシリンダ11の長さを計測することで得ている。そしてシリンダ長計測工程で計測したトップリンク長および計測したレベリング長とともに、水平になるトップリンク長を式に代入することで補正係数を算出している。
Here, in the present embodiment, the length of the top link at which the tilt angle of the work implement 4 in the front-rear direction becomes horizontal is obtained by extending and contracting the
また、本実施形態では、補正係数算出工程により算出された補正係数は、設定値入力コントローラ17を介して補正係数記憶部53に記憶されるようになっている。
Further, in this embodiment, the correction coefficients calculated in the correction coefficient calculation step are stored in the correction
次に、本実施形態の作業機姿勢制御装置1の各構成における作用について説明する。
Next, the operation of each component of the working machine
前後傾斜制御量算出部61が設定値記憶部52から設定値入力コントローラ17により入力されたトラクタ2に対する作業機4の前後方向傾斜角度の設定値を取得するとともに、左右傾斜制御量算出部62が設定記憶部52から設定値入力コントローラ17により入力されたトラクタ2に対する作業機4の左右方向傾斜角度の設定値を取得する(SS1)。例えば、図5(1)および図6(1)に示すように、作業機4が地面に対して前後方向および左右方向に水平になるように設定されている場合は、その設定値を取得する。
The longitudinal tilt control
なお、設定値は水平状態に限定されるものではなく、例えば、図7(1)に示すように、予め左右いずれかの方向に傾斜させた状態を設定値として設定したり、図示しないが、前後方向に傾斜させた状態を設定値として設定してもよい。 Note that the set value is not limited to the horizontal state. For example, as shown in FIG. A state of being tilted in the front-rear direction may be set as the set value.
次に、前後傾斜制御量算出部61が前後傾斜センサ13からトラクタ2の前後方向の傾斜角度の検出値を取得するとともに、左右傾斜制御量算出部62が左右傾斜センサ14からトラクタ2の左右方向の傾斜角度の検出値を取得する(SS2)。
Next, the longitudinal tilt
そして、前後傾斜制御量算出部61および左右傾斜制御量産出部62は、各設定値および各検出値の差から各制御量を算出する(SS3)。具体的には、前後傾斜制御量算出部61が、前後方向傾斜角度の設定値と、前後方向傾斜角度の検出値との差を算出し、この差を前後方向傾斜制御量とする。また、左右傾斜制御量算出部62は、左右方向傾斜角度の設定値と、左右方向傾斜角度の検出値との差を算出し、この差を左右方向傾斜制御量とする。
Then, the front/rear tilt control
次に、トップリンク長検出値補正部63がトップリンク長センサ15により検出されたトップリンクシリンダ11の長さであるトップリンク長の検出値と、レベリング長センサ16により検出されたレベリングシリンダ12の長さであるレベリング長の検出値とを取得する(SS4)。
Next, the top link length detection
そして、トップリンク長検出値補正部63がトップリンク長の検出値およびレベリング長の検出値を用いて前記トップリンク長の補正を実行する(SS5)。具体的には、トップリンク長検出値補正部63が補正係数記憶部53に記憶された補正係数を取得し、前記トップリンク長の検出値と、前記レベリング長の検出値および補正係数の積との差から、前記トップリンク長の補正値を算出する。
Then, the top link length detection
次に、トップリンク制御量算出部64は、トップリンクシリンダ11の制御量を算出する(SS6)。具体的には、トップリンク制御量算出部64が、前後傾斜制御量算出部61により算出された前後傾斜制御量をトップリンクシリンダ11の長さに換算した換算値と、トップリンク長補正部63により補正されたトップリンク長の補正値との差を算出し、この差をトップリンクシリンダ11の制御量とする。このように、トップリンクシリンダ制御量の算出に、トップリンク長の補正値を用いることで、左右方向に傾斜することによる作業機4の前後方向の傾斜をトップリンクシリンダ制御量に反映させることができる。
Next, the top link
また、レベリング制御量算出部65は、レベリングシリンダ12の制御量を算出する(SS7)。具体的には、レベリング制御量算出部65は、左右傾斜制御量算出部62により算出された左右傾斜制御量をレベリングシリンダ12の長さに換算した換算値と、レベリング長センサ16により検出されたレベリング長の検出値との差を算出し、この差をレベリングシリンダ12の制御量とする。
Further, the leveling
そして、トップリンクシリンダ伸縮制御部66およびレベリングシリンダ伸縮制御部67は、それぞれ、算出されたトップリングシリンダ制御量およびレベリングシリンダ制御量に応じて伸縮速度を設定する(SS8)。
Then, the top link cylinder expansion/
また、トップリンクシリンダ伸縮制御部66およびレベリングシリンダ伸縮制御部67は、トップリンクシリンダ11およびレベリングシリンダ12の伸縮制御を開始する(SS9)。
In addition, the top link cylinder expansion/
そして、トップリンクシリンダ伸縮制御部66およびレベリングシリンダ伸縮制御部67は、各シリンダ11,12の長さの検出値と、設定値記憶部52に記憶された各設定値とを比較し、一致しているか否かを判別する(SS10)。ここで、比較結果が一致していないと判別された場合は(SS10:NO)、そのまま各シリンダ11,12には適宜伸縮させる。一方、比較結果が一致した場合は(SS10:YES)、各シリンダ11,12の伸縮を停止させる(SS11)。
Then, the top link cylinder extension/
ここでトップリンクシリンダ11およびレベリングシリンダ12のいずれかが先に一致した場合は、一致した方のシリンダの伸縮を停止させ、他方のシリンダの比較結果が一致するまで伸縮させる。そして、いずれも一致した場合は、各シリンダ11,12の伸縮制御を終了する。このように各シリンダ11,12の伸縮制御の停止タイミングが異なっていても、トップリンクシリンダ制御量には、レベリングシリンダを伸縮制御することによるトップリンク31の移動分がトップリンク長検出値補正部63による補正値として反映されているため、作業機4を正確に設定値になるように姿勢を制御することができる。
Here, if either the
以上のような本実施形態のシリンダ制御ユニット18、作業機姿勢制御装置1、シリンダ制御プログラム1aおよびトップリンク長補正係数算定方法によれば、以下の効果を奏することができる。
1.トラクタ2の後端部21に3点リンク機構3を介して取り付けられた作業機4の前後方向および左右方向のいずれの方向にも姿勢制御を行うことができる。
2.トラクタ2が左右方向に傾斜したときにトップリンク31の位置が前後方向に移動し、設定値に対する作業機4の前後方向の姿勢のずれを補正するための補正係数を算定することができる。
3.補正係数を用いてトラクタ2が左右方向に傾斜したときにトップリンク31の位置が前後方向に移動し、設定値に対し作業機4の前後方向の姿勢がずれてしまうのを防止し、正確な姿勢制御を行うことができる。
4.各シリンダ11,12の制御量に応じて伸縮速度を増減させることで、トラクタ2が傾斜したときの姿勢制御を迅速に行うことができる。
5.トップリンク長およびレベリング長の検出結果に基づくフィードバック制御によりトップリンクシリンダ11およびレベリングシリンダ12の伸縮の停止制御を行うことで、伸縮制御を確実に実行させることができる。
According to the
1. The working
2. When the
3. Using the correction coefficient, the position of the
4. By increasing/decreasing the expansion/contraction speed according to the control amount of each
5. By controlling the stopping of the expansion and contraction of the
なお、本発明に係るシリンダ制御ユニット、作業機姿勢制御装置、シリンダ制御プログラムおよびトップリンク長補正係数算定方法は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、トップリンクシリンダ11およびレベリングシリンダ12は、油圧シリンダによるものに限定されるものではなく、例えば電動モータなどの伸縮制御可能なものから適宜選択してもよい。
The cylinder control unit, work machine attitude control device, cylinder control program, and top link length correction coefficient calculation method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be modified as appropriate. For example, the
1 作業機姿勢制御装置
1a シリンダ制御プログラム
2 トラクタ
3 3点リンク機構
4 作業機
5 記憶手段
6 演算処理手段
11 トップリンクシリンダ
12 レベリングシリンダ
13 前後傾斜センサ
14 左右傾斜センサ
15 トップリンク長センサ
16 レベリング長センサ
17 設定値入力コントローラ
18 シリンダ制御ユニット
19 油圧供給装置
21 後端部
22 運転席
31 トップリンク
32 ロワーリンク
33 リフトロッド
51 プログラム記憶部
52 設定値記憶部
53 補正係数記憶部
61 前後傾斜制御量算出部
62 左右傾斜制御量算出部
63 トップリンク長検出値補正部
64 トップリンク制御量算出部
65 レベリング制御量算出部
66 トップリンクシリンダ伸縮制御部
67 レベリングシリンダ伸縮制御部
191 油圧タンク
192 油圧ポンプ
193 油圧バルブ
Claims (6)
前記作業機姿勢制御装置は、
前記トップリンクを前後方向に揺動させるトップリンクシリンダと、
左右いずれかの前記ロワーリンクに連結されたリフトロッドを上下方向に揺動させるレベリングシリンダと、
地面に対する前記トラクタの前後方向の傾斜角度を検出する前後傾斜センサと、
地面に対する前記トラクタの左右方向の傾斜角度を検出する左右傾斜センサと、
前記トップリンクシリンダの長さを検出するトップリンク長センサと、
前記レベリングシリンダの長さを検出するレベリング長センサと、
地面に対する前記作業機の前後方向の傾斜角度の設定値および左右方向の傾斜角度の設定値を、入力操作するための設定値入力コントローラと
を有しており、
前記シリンダ制御ユニットは、
前記設定値入力コントローラにより入力された前後方向傾斜角度の設定値および左右方向傾斜角度の設定値を記憶する設定値記憶部と、
前記作業機による作業中に前記設定値記憶部から前記前後方向傾斜角度の設定値を取得するとともに、前記前後傾斜センサにより検出された前後方向傾斜角度の検出値を取得し、これらの前記設定値と前記検出値との差から前後方向の傾斜制御量を算出する前後傾斜制御量算出部と、
前記作業機による作業中に前記設定値記憶部から前記左右方向傾斜角度の設定値を取得するとともに、前記左右傾斜センサにより検出された左右方向傾斜角度の検出値を取得し、これらの前記設定値と前記検出値との差から左右方向の傾斜制御量を算出する左右傾斜制御量算出部と、
前記作業機による作業中に前記トップリンク長センサからトップリンク長の検出値を取得するとともに、前記レベリング長センサからレベリング長の検出値を取得し、前記トップリンク長の検出値と、前記レベリング長の検出値および補正係数の積との差から、前記トップリンク長の補正値を算出するトップリンク長検出値補正部と、
前記作業機による作業中に前記前後傾斜制御量算出部により算出された前記前後傾斜制御量をトップリンクシリンダの長さに換算した換算値と、前記トップリンク長検出値補正部により補正されたトップリンク長の補正値との差から前記トップリンクシリンダの制御量を算出するトップリンク制御量算出部と、
前記作業機による作業中に前記左右傾斜制御量算出部により算出された前記左右傾斜制御量をレベリングシリンダの長さに換算した換算値と、前記レベリング長センサにより検出されたレベリング長の検出値との差から前記レベリングシリンダの制御量を算出するレベリング制御量算出部と、
前記作業機による作業中に前記トップリンク制御量算出部により算出された前記トップリンクシリンダ制御量に基づき前記トップリンクシリンダを伸縮制御するトップリンクシリンダ伸縮制御部と、
前記作業機による作業中に前記レベリング制御量算出部により算出された前記レベリングシリンダ制御量に基づき前記レベリングシリンダを伸縮制御するレベリングシリンダ伸縮制御部と、
を有する、前記シリンダ制御ユニット。 A cylinder control unit used in a work machine attitude control device for controlling the attitude of a work machine mounted via a three-point link mechanism having a top link and a pair of left and right lower links at the rear end of a tractor,
The work machine attitude control device includes:
a top link cylinder for rocking the top link in the front-rear direction;
a leveling cylinder for vertically swinging a lift rod connected to one of the left and right lower links;
a longitudinal tilt sensor for detecting the longitudinal tilt angle of the tractor with respect to the ground;
a lateral tilt sensor for detecting a lateral tilt angle of the tractor with respect to the ground;
a top link length sensor that detects the length of the top link cylinder;
a leveling length sensor that detects the length of the leveling cylinder;
a set value input controller for inputting a set value of the tilt angle in the longitudinal direction and a set value of the tilt angle in the lateral direction of the working machine with respect to the ground ,
The cylinder control unit is
a set value storage unit for storing the set value of the front-rear direction tilt angle and the set value of the left-right direction tilt angle that are input by the set value input controller;
Acquires the set value of the longitudinal tilt angle from the set value storage unit while the working machine is working, acquires the detected value of the longitudinal tilt angle detected by the longitudinal tilt sensor, and obtains the set values. a front-rear tilt control amount calculator that calculates a front-rear tilt control amount from the difference between and the detected value;
Acquiring the set value of the lateral tilt angle from the set value storage unit while the working machine is working, acquires the detected value of the lateral tilt angle detected by the lateral tilt sensor, and obtains the set value of the lateral tilt angle. a left-right tilt control amount calculation unit that calculates a tilt control amount in the left-right direction from the difference between and the detected value;
A detection value of the top link length is acquired from the top link length sensor during work by the work machine, a detection value of the leveling length is acquired from the leveling length sensor, and the detection value of the top link length and the leveling length are obtained. a top link length detection value correction unit that calculates the correction value of the top link length from the difference between the product of the detection value of and the correction coefficient;
A conversion value obtained by converting the front-rear tilt control amount calculated by the front-rear tilt control amount calculation unit during the work by the work machine into a length of the top link cylinder, and a top link length corrected by the top link length detection value correction unit . a top link control amount calculation unit that calculates the control amount of the top link cylinder from the difference from the correction value of the link length;
A conversion value obtained by converting the lateral tilt control amount calculated by the lateral tilt control amount calculation unit during the work by the work machine into a length of the leveling cylinder, and a detection value of the leveling length detected by the leveling length sensor. a leveling control amount calculation unit that calculates the control amount of the leveling cylinder from the difference between
a top link cylinder expansion/contraction control unit that controls expansion/contraction of the top link cylinder based on the top link cylinder control amount calculated by the top link control amount calculation unit during work by the work machine;
a leveling cylinder expansion/contraction control unit that controls expansion/contraction of the leveling cylinder based on the leveling cylinder control amount calculated by the leveling control amount calculation unit during operation by the work machine;
, the cylinder control unit.
前記作業機姿勢制御装置は、
前記トップリンクを前後方向に揺動させるトップリンクシリンダと、
左右いずれかの前記ロワーリンクに連結されたリフトロッドを上下方向に揺動させるレベリングシリンダと、
地面に対する前記トラクタの前後方向の傾斜角度を検出する前後傾斜センサと、
地面に対する前記トラクタの左右方向の傾斜角度を検出する左右傾斜センサと、
前記トップリンクシリンダの長さを検出するトップリンク長センサと、
前記レベリングシリンダの長さを検出するレベリング長センサと、
地面に対する前記作業機の前後方向の傾斜角度の設定値および左右方向の傾斜角度の設定値を入力操作するための設定値入力コントローラと
を有しており、
前記シリンダ制御プログラムは、
前記設定値入力コントローラにより入力された前後方向傾斜角度の設定値および左右方向傾斜角度の設定値を記憶する設定値記憶部と、
前記作業機による作業中に前記設定値記憶部から前記前後方向傾斜角度の設定値を取得するとともに、前記前後傾斜センサにより検出された前後方向傾斜角度の検出値を取得し、これらの前記設定値と前記検出値との差から前後方向の傾斜制御量を算出する前後傾斜制御量算出部と、
前記作業機による作業中に前記設定値記憶部から前記左右方向傾斜角度の設定値を取得するとともに、前記左右傾斜センサにより検出された左右方向傾斜角度の検出値を取得し、これらの前記設定値と前記検出値との差から左右方向の傾斜制御量を算出する左右傾斜制御量算出部と、
前記作業機による作業中に前記トップリンク長センサからトップリンク長の検出値を取得するとともに、前記レベリング長センサからレベリング長の検出値を取得し、前記トップリンク長の検出値と、前記レベリング長の検出値および補正係数の積との差から、前記トップリンク長の補正値を算出するトップリンク長検出値補正部と、
前記作業機による作業中に前記前後傾斜制御量算出部により算出された前記前後傾斜制御量をトップリンクシリンダの長さに換算した換算値と、前記トップリンク長検出値補正部により補正されたトップリンク長の補正値との差から前記トップリンクシリンダの制御量を算出するトップリンク制御量算出部と、
前記作業機による作業中に前記左右傾斜制御量算出部により算出された前記左右傾斜制御量をレベリングシリンダの長さに換算した換算値と、前記レベリング長センサにより検出されたレベリング長の検出値との差から前記レベリングシリンダの制御量を算出するレベリング制御量算出部と、
前記作業機による作業中に前記トップリンク制御量算出部により算出された前記トップリンクシリンダ制御量に基づき前記トップリンクシリンダを伸縮制御するトップリンクシリンダ伸縮制御部と、
前記作業機による作業中に前記レベリング制御量算出部により算出された前記レベリングシリンダ制御量に基づき前記レベリングシリンダを伸縮制御するレベリングシリンダ伸縮制御部
としてコンピュータを機能させる、前記シリンダ制御プログラム。 A cylinder control program used in a work machine attitude control device for controlling the attitude of a work machine mounted via a three-point link mechanism having a top link and a pair of left and right lower links at the rear end of a tractor,
The work machine attitude control device includes:
a top link cylinder for rocking the top link in the front-rear direction;
a leveling cylinder for vertically swinging a lift rod connected to one of the left and right lower links;
a longitudinal tilt sensor for detecting the longitudinal tilt angle of the tractor with respect to the ground;
a lateral tilt sensor for detecting a lateral tilt angle of the tractor with respect to the ground;
a top link length sensor that detects the length of the top link cylinder;
a leveling length sensor that detects the length of the leveling cylinder;
a set value input controller for inputting a set value of the tilt angle in the longitudinal direction and a set value of the tilt angle in the lateral direction of the working machine with respect to the ground ,
The cylinder control program is
a set value storage unit for storing the set value of the front-rear direction tilt angle and the set value of the left-right direction tilt angle that are input by the set value input controller;
Acquires the set value of the longitudinal tilt angle from the set value storage unit while the working machine is working, acquires the detected value of the longitudinal tilt angle detected by the longitudinal tilt sensor, and obtains the set values. a front-rear tilt control amount calculator that calculates a front-rear tilt control amount from the difference between and the detected value;
Acquires the set value of the lateral tilt angle from the set value storage unit while the work machine is working, acquires the detected value of the lateral tilt angle detected by the lateral tilt sensor, and obtains the set value of the lateral tilt angle. a left-right tilt control amount calculation unit that calculates a tilt control amount in the left-right direction from the difference between and the detected value;
A detection value of the top link length is acquired from the top link length sensor during work by the work machine, a detection value of the leveling length is acquired from the leveling length sensor, and the detection value of the top link length and the leveling length are obtained. a top link length detection value correction unit that calculates the correction value of the top link length from the difference between the product of the detection value of and the correction coefficient;
A conversion value obtained by converting the fore-and-aft tilt control amount calculated by the fore-and-aft tilt control amount calculator during the work by the work machine into a length of the top link cylinder, and a top link length corrected by the top link length detection value corrector . a top link control amount calculation unit that calculates the control amount of the top link cylinder from the difference from the correction value of the link length;
A conversion value obtained by converting the lateral tilt control amount calculated by the lateral tilt control amount calculation unit during the work by the working machine into a length of the leveling cylinder, and a detection value of the leveling length detected by the leveling length sensor. a leveling control amount calculation unit that calculates the control amount of the leveling cylinder from the difference between
a top link cylinder expansion/contraction control unit that controls expansion/contraction of the top link cylinder based on the top link cylinder control amount calculated by the top link control amount calculation unit during work by the work machine;
The cylinder control program for causing the computer to function as a leveling cylinder expansion/contraction control section that controls expansion and contraction of the leveling cylinder based on the leveling cylinder control amount calculated by the leveling control amount calculation section during the work by the work machine.
トラクタの後端部にトップリンクおよび左右一対のロワーリンクを有する3点リンク機構を介して取り付けられる作業機において、前記トップリンクを前後方向に揺動させるトップリンクシリンダにより前記作業機の前後方向の傾斜角度を水平状態にする前後方向傾斜角度水平工程と、
前後方向に水平状態の前記作業機を左右いずれかの前記ロワーリンクに連結されたリフトロッドを上下方向に揺動させるレベリングシリンダにより前記作業機を左右方向に所定の角度で傾斜させる左右方向傾斜工程と、
このときの前記トップリンクシリンダの長さであるトップリンク長および前記レベリングシリンダの長さであるレベリング長を計測するシリンダ長計測工程と、
計測した前記トップリンク長および計測した前記レベリング長に基づき、前記作業機の前後方向の傾斜角度が水平になるトップリンク長が、計測した前記トップリンク長と、計測した前記レベリング長および補正係数の積との差となるように補正係数を算出する補正係数算出工程
とを有する、トップリンク長補正係数算定方法。 A top link length correction factor calculation method for calculating the correction factor according to claim 1 or claim 5, comprising:
In a work machine that is attached to the rear end of a tractor via a three-point link mechanism having a top link and a pair of left and right lower links, a top link cylinder that rocks the top link in the front-rear direction is used to move the work machine in the front-rear direction. a front-rear direction tilt angle horizontal step for setting the tilt angle to a horizontal state;
A horizontal direction tilting step of tilting the work machine in a horizontal direction in the front-rear direction at a predetermined angle in the left-right direction by a leveling cylinder that vertically swings a lift rod connected to the lower link on either the left or the right side of the work machine. When,
a cylinder length measuring step of measuring the top link length, which is the length of the top link cylinder, and the leveling length, which is the length of the leveling cylinder;
Based on the measured top link length and the measured leveling length, the top link length at which the tilt angle in the front-rear direction of the work machine becomes horizontal is the sum of the measured top link length, the measured leveling length, and the correction coefficient. and a correction coefficient calculation step of calculating the correction coefficient so as to be the difference from the product.
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