JPH02216412A

JPH02216412A - 作業機

Info

Publication number: JPH02216412A
Application number: JP3913489A
Authority: JP
Inventors: Shohei Nakai; 章平仲井
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1989-02-17
Publication date: 1990-08-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は走行機体の圃面内への沈み込みや左右前後への
傾きがあっても、対地作業装置の作業深さを一定に維持
する昇降制御装置或いは対地作業装置の左右ローリング
姿勢を一定に維持するローリング制御装置等に使用され
る変位センサを設けてある作業機であって、詳しくは走
行機体に相対変位自在に対地作業装置を連結するととも
に、その走行機体又は前記対地作業装置の少なくとも何
れか一方に水平基準面に対するそれらの変位を検出する
変位センサを設けてある作業機に関する。

〔従来の技術〕

従来、前記走行機体又は対地作業装置の水平基準面に対
する沈み込み又はローリング等の変位を検出する変位セ
ンサとしては、特開昭６１−２７４６０２号公報の実施
例中に記載されているように、重錘とこの重錘の揺動量
を検出するポテンショメータ等とで構成してあった。

（考案が解決しようとする課題〕上記構成のものでは、走行機体が緩やかに画面の凹凸に
追従してその姿勢を変化させる場合には、静的な変化で
あるので、重錘が確実にその走行機体の変化に追従でき
るのであるが、例えば、局所的な凹凸によって急激に走
行機体がローリング作動した場合には、重錘には重力だ
けでなく横向きの慣性力も作用するので、瞬間的には重
錘がローリングの傾斜方向とは逆向きの傾斜状態で傾斜
することもある。・したがって、この重錘に対して作動を安定させるために
ダンパーを付加したり、電気回路内にフィールターを入
れたりして処置を施しているが、今度はそれらを付加し
たことがセンサの応答遅れとなって、処理速度が遅くな
り、作業精度の低下となって表われていた。

本発明の目的は変位′センサとして圃場の状態にかかわ
りなく精度よく測定可能なセンサを追加構成することに
よって、作業精度の向上を期待できる作業機を提供する
点化ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による特徴構成は前記変位センサを、光式ジャイ
ロ変位センサと重力式変位センサとで構成してある点に
あり、その作用効果は次の通りである。

〔作　用〕

光式ジャイロ変位センサを採用することによって次のよ
うな使用ができる。第２図（イ）、＜口）で示すように
、ジャイロ全体が走行機体の傾斜によってθだけ傾くこ
とによって、光ファイバー　（１９）内を互いに反対向
きに進行する光の行路長に長短ができて、受光器（２２
）上で両光の行路長の違いによる位相差が生じ、この位
相差より逆に傾斜角θがわかる。

したがって、この光式ジャイロは重力の影響を受けにく
い光を動作媒体としているので、走行機体が急激に傾い
た場合でも安定して測定できる。

ただし、前記光フアイバー式ジャイロは互いに逆向きに
進行する光の位相差を検出するものであるから、光が発
信された時点からの相対傾斜角を測定するものであり、
累積誤差がでる。

そこで、前記した重力式のセンサを使用して、例えば、
この重力式センサが走行機体の水平状態を検出した時点
で、前記光フアイバー式ジャイロからの検出値の累積値
をクリアーして、０点補正することによって、累積誤差
を解消できる。

〔発明の効果〕

したがって、慣性の影響を受けない光式ジャイロセンサ
と、その光式ジャイロセンサの欠点を補う重力式センサ
の組み合せによって、ダンパーやフィルターを設けるこ
となく正確迅速に制御が行なえ、作業精度の向上を図る
ことができた。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図には農用トラクタの車体の後部に対地作業装置の
一例としてロータリ耕耘装置（１）を連結した作業機を
示してあり、農用トラクタの車体の後部には油圧シリン
ダ（２）の作動で昇降する左右一対のリフトアーム（３
）　、　（３）が備えられ、前記ロークリ耕耘装置（１
）はトップリンク（４）及び左右一対のロアーリンク（
５）　、　（５）で成る３点リンク機構（Ｌ）を介して
車体の後端に連結され、更に、前記リフトアーム（３）
　、　（３）に対してロアーリンク（５）　、　（５）
が左右夫々リフトロッド（６）　、　（６）を介して吊
下げ状態に連結されることで、このロークリ耕耘装置（
１）を駆動昇降できるよう構成されている。

又、同図に示すように前記リフトロッド（６）。

（６）のうちの一方のものに、ローリングシリンダ（７
）が介装され、作業時においては、このローリングシリ
ンダ（７）の伸縮作動によるリフトロッド（６）の長さ
の調節によってロータリ耕耘装置（１）をローリング制
御できるようになっている。

つまり、車体の一方のりャフエンダ（８）にはコントロ
ールボックス（９）が設けられ、このコントロールボッ
クス（９）には、第１図及び第２図に示す如（、ローリ
ング角調節用のダイヤル（１０）とが外装されると共に
、ダイヤル（１０）はローリング角設定器（１２）と連
係している。前記ローリングシリンダ（７）には、この
ローリングシリンダ（７）の伸縮量を検出するスライド
型のストロークセンサ（１５）が備えられ、前記コント
ロールボックス（９）には、前記ローリングシリンダ（
７）に対する電磁弁（１６）を操作する制御装置（１７
）が内装され、前記ローリング角設定器（１２）、後記
する変位センサ（１４）、ストロークセンサ（１５）夫
々からの信号はこの制御装置（１７）に入力される。

そして、前記変位センサ（１４）からの信号に基づいて
作業時にはローリング角設定器（１２）で決められた対
地ローリング角に維持するよう、前記ローリングシリン
ダ（７）の伸縮作動量を制御装置（１７）で演算し、こ
の演算値となるようにストロークセンサ（１５）からの
信号に基づいてローリング制御を行うよう制御装置（１
７）の基本的な動作がセットされている。

前記変位センサ（１４）としては、重力式の水平センサ
（１１）と光フィバー式ジャイロ（１３）で構成し、走
行機体（１８）に取付けられている。前記水平センサ（
１１）は液面に浮いた浮子が水平状態では正負の電極に
接触して“ＯＮ状態“となり、傾斜状態では浮子が電極
より離れて“ＯＦＦ状態゛°となる０Ｎ−ＯＦＦセンサ
である。前記光フィバー式ジャイロ（１３）は、第２図
に示すように、一定半径で巻かれた光フィバーケーブル
（１９）と、この光フィバーケーブル（１９）の出入口
にレンズ（２０）　、　（２０）と、レーザーダイオー
ド式の投光器（２１）とフォトダイオード式の受光器（
２２）、及び、光を分割するハーフミラ−（２３）とか
らなり、投光器（２１）より出た光をハーフミラ−（２
３）で二分割して逆回り状態に光フアイバーケーブル（
１９）に投入し、受光器（２２）での位相差を基に走行
機体（１８）の傾斜角を割り出すべく構成してある。

測定方法としては、前記光フアイバー式ジャイロ（１３
）が相対傾斜角を検出する毎にその角度を加減算して積
算を行う。そして、前記水平センサ（１１）が水平状態
を検出し、その状態が１〜２秒続けば光フアイバー式ジ
ャイロ（１３）による検出積算値をクリアーして０点補
正する。

したがって、光フアイバー式ジャイロ（１３）の積算誤
差を解消できる。

〔別実施例〕

■　光ジヤイロセンサ（１３）としては、第４図に示す
ように、三角形に配置したミラー（２４）とこれらミラ
ー間にレーザ光を発するレーザ発信器（２５）と互いに
反対向きに回ってきたレーザ光を受ける受光器（２６）
とからなり、傾斜があると、その分だけドツプラー効果
による周波数の変化が生じ、その周波数の変化度合より
傾斜角を検出できるレーザ・ジャイロを採用してもよい
。

■　重力式センサ（１１）としては、重錘と、この重錘
の揺動角を検出するポテンショメータ又はホール素子等
の回転計との組合せであってもよい。

■　前記変位センサ（１４）の取付位置としては耕耘装
置（１）側に取付けてもよい。

■　前記対地作業装置（１）の制御形態としてはローリ
ング制御だけについて説明したが、走行機体く１８）が
前後方向に傾斜した場合に作業装置（１）を昇降させて
作業深さを一定に保つ昇降制御を行う形態に前記変位セ
ンサを利用してもよい。

■　前記光式ジャイロ（１３）と重力式センサ（１１）
とは重力式センサ（１１）が補助的に使用されているが
、凹凸の激しい圃場では光式ジャイロセンサ（１３）だ
けで制御を行い、比較的凹凸の緩やかな圃場では両セン
サ（１１）　、　（１３）を併用して、重力式センサ（
１１）が傾きを検出するごとにその検出時点を起点とし
て光式ジャイロ（１３）でそのときの相対傾斜角を測定
するといった方法を採ってもよい。

■　上記実施例のものは田植機等の他の作業機にも適用
できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業機の実施例を示し、第１図は制
御構成図、第２図（（）　、　（ｔｌ）は光フアイバー
ジャイロセンサの測定原理を示す原理図であって、（イ
）は測定対象の回転前の状態、（ＴＩ）は回転後の状態
を示す、第３図は耕耘装置取付状態を示す斜視図、第４
図は光レーザ−ジャイロを示す原理図である。（１）・・・・・・対地作業装置、（１１）・・・・・
・重力式変位センサ、（１３）・・・・・・光式ジャイ
ロセンサ、（１４）・・・・・・変位センサ、（１８）
・・・・・・走行機体。

Claims

【特許請求の範囲】

走行機体（１８）に相対変位自在に対地作業装置（１）
を連結するとともに、その走行機体（１８）又は前記対
地作業装置（１）の少なくとも何れか一方に水平基準面
に対するそれらの変位を検出する変位センサ（１４）を
設けてある作業機であって、前記変位センサ（１４）を
、光式ジャイロ変位センサ（１３）と重力式変位センサ
（１１）とで構成してある作業機。