JPH096A - 畦成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 畦成形用作業機を走行車体に昇降可能に装着
してなる畦成形機において、畦成形用作業機を適正高さ
に維持する。 【構成】 畦成形用作業機もしくは走行車体の上下方向
の加速度を検出するセンサ２０を設け、このセンサ２０
の検出結果に基づき走行車体に対して畦成形用作業機を
昇降させる構成とし、その昇降の最大動作量を規制して
畦成形用作業機の昇降し過ぎを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、畦の成形、修復に使用
する畦成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】クランク機構を用いて畦成形体自体を駆
動して畦を叩き締める形式の畦成形用作業機（通称、畦
塗機）をトラクタに昇降可能に装着した畦成形機につい
ては、運転者が作業状況を見ながら作業機を適宜昇降さ
せていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、耕盤の
凹凸や元畦の高低等によって畦成形体と畦との位置関係
は刻々と変化するため、それに正確に対応することは困
難であり、作業機が畦から浮き上がり過ぎて畦成形が良
好に行われなかったり、或は作業機が畦に接近し過ぎて
過剰な負荷がかかることがあった。また、畦に対する畦
成形体の位置が不適正であると、トラクタ側に大きな上
下振動が伝わり、操縦に支障がでることもあった。そこ
で、畦に対して畦成形体を常に適正な位置に維持するこ
とが不可欠となっている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のように構成した。すなわち、本発明に
かかる畦成形機は、畦成形用作業機を走行車体に昇降可
能に装着してなる畦成形機において、畦成形用作業機も
しくは走行車体の上下方向の加速度を検出するセンサを
設け、このセンサの検出結果に基づき走行車体に対して
畦成形用作業機を昇降させると共に、その昇降の最大動
作量を規制することのできる制御装置を設けたことを特
徴としている。

【０００５】

【作用】センサによって検出される畦成形用作業機もし
くは走行車体の上下方向の加速度に基づいて、走行車体
に対して畦成形用作業機を昇降させる。その昇降の際、
昇降の最大動作量を規制するので、昇降し過ぎが防止さ
れ、畦に対して畦成形体を常に適正な位置に維持する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳述す
る。

【０００７】この畦成形機１は、走行車体であるトラク
タ２の後方に畦成形用作業機３を昇降可能に装着してな
る。図中の５は左右一対のロワリンク、６は左右中央に
１本のトップリンクで、これらリンク５，５，６の後端
部に作業機３が連結される。また、７はトラクタが具備
する油圧装置で駆動するリフトアームで、該リフトアー
ムの後端部にリフトロッド８，８を介してロワリンク
５，５が吊られており、リフトアーム７，７を上下に回
動させることにより、作業機３が昇降される。

【０００８】畦成形用作業機３は、トラクタ２より伝動
軸９を介して伝動される伝動ケース１０を備え、その右
側方に、前後軸回りに回転する土削りローター１１と該
土削りローターの上側を覆うローターカバー１２が設け
られ、その後側にストロークの下部ほどやや外側に位置
するように略上下方向に往復動する畦成形体１３が設け
られ、更にその内側に接地車輪１４が設けられている。
作業機３を適当高さに保持しながら畦に沿わせて進行さ
せると、土削りローター１１が畦の法面と一部圃場の表
土面を削り取り、その削り取って跳ね上げられた土をロ
ーターカバー１２が受け止めて畦の上面に落下させ、そ
の後、畦成形体１３が畦の上面と法面を叩き締めて畦を
成形し直す。

【０００９】畦成形作業時には、図４に示す昇降制御装
置によって作業機３を昇降制御する。制御コントローラ
１５は、マイコンが組み込まれていて制御の中枢をなす
制御装置である。

【００１０】作業機３を上げ下げ操作するコントロール
レバー１６と、リフトアーム７，７の角度を検出するリ
フトアームセンサ１７と、制御目標値を設定する目標値
設定器１８とはトラクタに固有に設けられているもので
ある。トラクタには作業機として耕耘機が装着されるこ
とが多いので、目標値設定器１８は一般的に耕深の目標
値を設定する耕深設定器と呼ばれる。畦成形用作業機を
装着する場合は、この目標値設定器１８で後記加速度の
制御目標値を設定する。

【００１１】デプスセンサ１９は、耕耘機に設けられて
実際の耕深を検出するセンサで、作業機として耕耘機を
装着する場合に制御コントローラ１５に接続される。

【００１２】加速度センサ２０は上下方向の加速度を検
出するセンサで、本実施例では畦成形用作業機３の平坦
な部分（ローターカバー１２の上）に設置される。この
加速度センサ２０を走行車体側に設けて走行車体の上下
方向の加速度を検出するようにしてもよい。

【００１３】各センサ、設定器からのデータを制御コン
トローラ１５に送信し、該コントローラ内でデータ処理
し、油圧装置を制御する比例ソレノイドバルブ２３の上
昇用比例ソレノイド２３ａと下降用比例ソレノイド２３
ｂに出力信号を出す。この出力信号はパルス信号であ
り、パルスのＯＮタイムに比例してバルブの開閉量が決
定される。

【００１４】制御コントローラ１５でのデータ処理は、
図５に示す順序で行われる。

【００１５】まず、各センサ、設定器の値を読み込み、
加速センサ２０の信号の波形処理をする。図６は波形処
理の１例を示す図で、（ａ）振動波形をした未処理の検
出信号を、（ｂ）０Ｇ（加速度が０）を基準にして−
（マイナス）側の検出値を絶対値に直し、その絶対値処
理後の値を移動平均する。ここでは、基準値の電圧を
２．５Ｖとしている。このように波形処理することによ
り、制御を簡単に行うことができる。

【００１６】次に、コントロールレバー１６が操作され
ておらず、且つリフトアーム７，７が作動していないこ
とを確認した上で、不感帯を含む加速度目標値と加速度
センサ値を比較処理し、加速度目標値が加速度センサ値
よりも大きい時はソレイド２３ａ，２３ｂに下出力を
し、加速度目標値よりも加速度センサ値が大きい時はソ
レイド２３ａ，２３ｂに上出力する。その際、次の点を
出力決定の条件とする。

【００１７】第一に、昇降制御の最大動作量を決め、作
業機が必要以上昇降しないようにする。具体的には、作
業機３が作業位置に下降している時の基準となるリフト
アームセンサ値を基に昇降制御の動作範囲を決め
（Ａ）、リフトアームセンサ値がその動作範囲を上もし
くは下に超えている場合は加速度目標値と加速度センサ
値との間に差があっても出力しないようにしている
（Ｂ）。これにより、作業機が畦から浮き上がり過ぎて
畦成形体１３が畦を叩かなくなったり、或は作業機が畦
に接近しすぎて過剰な負荷がかかることを防止し、常に
畦成形体１３が適正な状態で畦を叩き締めるように維持
する。

【００１８】第二に、昇降出力は規定時間（パルスＯＮ
タイム）づつ一定間隔をあけて出す（Ｃ）。これも第一
条件と同様に、作業機の急激な動作を防ぎ、作業機が必
要以上昇降しないようするためである。

【００１９】第三に、上記出力規定時間は加速度目標値
と加速度センサ値の差に応じて変更し、差が大きい時は
出力規定時間を長くし、差が小さい時は出力規定時間を
短くする（Ｄ）。これにより、作業機を昇降させ過ぎる
ことなく、昇降の追従性を向上させる。

【００２０】この昇降制御は以上の制御を行うものであ
り、畦成形用作業機の高さが不適正であるとトラクタ側
に大きな上下振動が伝わりやすい畦成形体自体を駆動し
て畦を叩き締める形式の畦成形機において、作業機もし
くは走行車体の上下方向の加速度を検出する加速度セン
サ２０の検出結果に基づいて作業機のトラクタに対する
高さを制御することで、畦成形体１３を畦に対して常に
適正な位置に維持する。また、本実施例では加速度セン
サ２０が作業機側に設けられているので、作業機の振動
が正確に検出され、成形する畦の固さを一定に制御でき
る。

【００２１】図７は異なる制御方法を示す。この制御方
法は、加速度センサ２０の入力信号を０Ｇ基準にして＋
（プラス）側の検出値だけに注目し、その＋側検出値が
所定の設定値（目標値設定器１８で設定）を超えて発生
している時は一定時間（適当に設定すればよい）のみ上
昇出力を出し、その＋側検出値が一定時間以上前記設定
値以下になっている時は一定時間のみ下降出力を出す。
このように、加速度センサ２０で検出される振動の振幅
の大きさに基づいて少しだけ昇降動作させるようにする
ことで、昇降し過ぎになることを防止している。

【００２２】図８は更に異なる制御方法を示す。この制
御方法では、加速センサ２０の入力信号をファジィ推論
により波形処理する。ファジィ推論に当たっては、基準
レベル（図９の例では０Ｇ）以上の検出値について、一
定時間Ｔ内の振動の大きさＶ_P1，Ｖ_P2，…と幅ｔ₁ ，ｔ
₂₁＋ｔ₂₂，…を入力変数とし、振幅絶対値を出力変数と
し、表１のファジィルールにしたがって振幅絶対値を求
める。そして、この振幅絶対値が所定の設定値に合うよ
うに昇降制御する。このようにファジィ推論を用いて波
形処理することにより、複雑な波形を振動の絶対値をし
て認識することが可能となり、制御が簡単になる。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】以上に説明した如く、本発明にかかる畦
成形機は、加速度センサによって検出される畦成形用作
業機もしくは走行車体の上下方向の加速度に基づき、走
行車体に対して畦成形用作業機を昇降させることによ
り、畦に対して畦成形体を常に適正な位置に維持できる
ようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】畦成形機の側面図である。

【図２】畦成形機の平面図である。

【図３】畦成形用作業機の背面図である。

【図４】昇降制御装置のブロック図である。

【図５】昇降制御の第一例のフローチャートである。

【図６】加速度センサ値の波形処理の１例を示す図で、
（ａ）は処理前の波形、（ｂ）反転処理後の波形をそれ
ぞれ表している。

【図７】昇降制御の第二例フローチャートである。

【図８】昇降制御の第三例のフローチャートである。

【図９】加速度センサ値の１例を示す図である。

【図１０】（ａ）振動の大きさ、（ｂ）振動の幅、及び
（ｃ）振幅絶対値のメンバーシップ関数を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 畦成形機 ２ トラクタ（走行車体） ３ 畦成形用作業機 １１ 土削りローター １２ ローターカバー １３ 畦成形体 １５ 制御コントローラ（制御装置） １８ 目標値設定器 ２０ 加速度センサ ２３ 比例ソレノイドバルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 畦成形用作業機を走行車体に昇降可能に
   装着してなる畦成形機において、畦成形用作業機もしく
   は走行車体の上下方向の加速度を検出するセンサを設
   け、このセンサの検出結果に基づき走行車体に対して畦
   成形用作業機を昇降させると共に、その昇降の最大動作
   量を規制することのできる制御装置を設けたことを特徴
   とする畦成形機。