JPS58216603A - ロ−リング制御機構付作業車 - Google Patents

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】 本発′明は、ローリング制御機構付作業車、詳しくは、
三点リンク機構を介して対地作業装置を連結した走行本
機側に機体左右傾斜角を検出するセンサーを設け、この
センサーの機体傾斜角検出結果に基いて、前記三点リン
ク機構における一方のリフトロッドを伸縮して前記対地
作業装置の対地姿勢を調節するローリング制御機構を備
えたローリング制御機構付作業車に関する。

従来のこの種のローリングＩＩＪａ機構付作業車におい
ては、ローリング検出用センサーが対地作業装置側に付
設されていたが、これによるときは、耕耘ロータリーや
多連プラクといった各種の対地作業装置を走行本機に選
択連結し工の各作業穴々においてローリング制御を行な
わんとした場合、各対地作業装置側々にセンサーを付設
する必要があり、センサーの付は替えセットが甚だ煩わ
しいものとなっていた。　またセンサーを取付けられ々
い対地作業装置を走行本機に連結した場合は、ローリン
グ制御形態での作業が行えないという欠点が有った。

本出願人は上記実情に鑑み、ローリング検出用センサー
を走行本機側に設けた作業機に関する考案を先に提供し
た（実願昭ｊｊ−タタｏｏｏ　ｇ）。

しかしながら、この作業機におけるローリング制御にお
いては連結される作業装置の姿勢制御が十分ではなく、
下記忙示す欠点が有った。

即ち、上記ローリング制御機構は、一方のリフトロンド
を伸縮することによる三点リンク機構全体のねじれ運動
によって作業装置の姿勢（左右方向の傾き）を調節すべ
く構成しであるので、作業装置の対地作業高さを変える
ために三点リンク機構自体の基準姿勢が変わると所望の
姿勢（例えば水平）に誤差が生じるという欠点が有った
。

木発明け、上記実情に鑑みて々されたものであって、そ
の目的は、いかなる種類の対地作業装置をいかなる対地
高さで使用しても作業装置の姿勢制御を精度良く行なえ
るようにすることにある。

上記目的を達成すべく、本発明は、前記センサーによっ
て検出された傾斜角を、前記三点りンク機構のリフト角
を検出するセンサーの検出結果に基いて補正した制御量
によって姿勢制御すべく構成しであるという特徴を備え
ている。

と記特徴構成故に、下記の如き優れた効果が発揮される
に至′りた。　即ち、機体傾斜角を三点リンク機構のリ
フト角で補正した制御量で作業装置の姿勢制御を行うの
で、ｈかなる種類の対地作業装置をいかなる対地高さで
使用しても、。

その作業形態に対応ｌ、た精度の高いローリング制御形
咀での作業が行なえ、もって、走行本機の汎用性を高め
ることができるに至ったのである。

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図に示すように、走行本機としてのトラクタｆｉ＋
の後部に、対地作業装置の一例としての耕耘ロータリー
（２）を、左右一対のリフトアームｆ３１　、　＋３’
ｌに連動連結する左右一対のロアーリンク＋４１　、　
＋４’ｌとトップリンク（５）とから成る三点リンク機
構（６）を介して前記トラクタ＋１）と一体にローリン
グする状謙で駆妨芹（冬自在に連結しである作業機にお
いて、第２図にも示すように、前記トラクタ（１）のロ
ーリングに伴なう前記耕耘ロータリー（２）のローリン
グ、つオリ、水平ＶｃＮする左右傾き角度（θ）を検出
するセンサー（Ｓ、）を前記トラクタｍ側に付設し、こ
れによる検出に基づいて、前記相対応するロアーリンク
ｆ４１　、　＋４’ｌとリフトアーム＋ｇ＋　、　＋３
′＋とを連結する左右一対のリフトロンド＋７１　、　
［７’ｉの一方（７′）を油圧シリンダ（８）を介して
伸縮することにより、前記耕耘ロータリー（２）の対地
左右姿勢を、これが設定姿勢（水平姿勢）と々るように
自動的に修正するローリング制御機構囚を設けである。

前記三点リンク機構（６）は、そのり７トアーム＋３１
　、　＋９’ｌを油圧シリンダ（９）によって昇降駆り
１することによって、前記耕耘ロータリー（２）をトラ
クタ（１）に対して昇降自在にすべく構成してあり、が
１紀リフトアーム＋：ｎ　、　＋：ｉ＋のトラクタ（１
）に対するリフト角（α）を検出するセンサー（Ｓ−を
リフトアーム支点部に設けである。

一方、前記リフトロンド（ケ）を伸縮する油圧シリンダ
（８）Ｋけ、その伸ａｌｌ）を検出するセ°ンサ−（Ｓ
、）を設けてあり、もって、リフトロンド（７′）の長
さ変位を検出すべく構成しである。

前記センサー（Ｓ、　）、（Ｓｌ　＞け回１１Ｊ型のポ
テンショメータが用いられ、夫々の回動角（θ）、（α
）に対応した電圧（Ｖ、　）　、　（Ｖ、　’Ｉを発生
すべく構成してあり、特にセンサー（Ｓｌ）け左右揺＠
ｊ１自在に垂下し九重錘によって回動操作されるものが
用いられる。

一方、前記センサー（Ｓ、）は直線スライド型のポテン
ショメータが利用され、前記油田シリンダ（８）の伸縮
量（／ｌに対応した電圧（Ｖ８）を発生すべく構成しで
ある。

次忙前記センサー（ｓ、）、（別）、（Ｓ、）の検出電
圧（Ｖｌ　）　、　（Ｖ、）、　（看）に基いて、前記
耕耘ロータリー（２）の左右傾斜姿勢を調節する制御回
路を第３）図に基づいて詳細に説明する。

制御量ＦｉｌＦ１０１は、基本的に、センサー（Ｓｌ）
の出力電圧（Ｖｌ）を機体傾斜角（θ）の基準（水平状
態θ−０）からの質位椴の大きさとその方向を判別可能
な電圧（■θ）に変換する前置増幅器（Ａ、）この増幅
器（Ａ１）の出力電圧（Ｖｅ）を前記傾斜角（θ）の基
１＄に対する変位方向によって、制御ゲインを変えるた
めのゲイン変換器（１１）、この変換器用）の出力電圧
ｒＶ＋＃＋）をリフト角検出センサー（Ｓ、）に人力し
て、リフト角（α）に対応して分圧された電圧をこのセ
ンサー（Ｓ、）の出力電圧（Ｖｘ、）として発生させ、
その電圧を所定のゲインで増幅する前置増幅器（Ａ、）
、この増幅器（Ａ、）より出力されるリフト角（α）に
対応Ｉ−九電圧（Ｖｅ）と前記増幅器（ＡＩ）の出力電
圧（Ｖｅ）とを加減算して油圧シリンダ（８）の伸縮ｉ
ｔ　［／ｌに対応するシリンダ長の目標電圧（Ｖｚ）に
変換する演算増幅器（Ａ、）、前記センサー（Ｓ、）の
出力電圧（看）を前記目標電圧（Ｖｚ）のスケールと同
一スケールのシリンダ長に対応する電圧（Ｖｔ　）に変
換する前置増幅器（Ａ４）、前記目標電圧（Ｖｚ）と検
出電圧（Ｖ／）とを比較して油圧シリンダ（８）の電磁
パルプ０乃を駆動するためのＩＩＪ＠信号を発生するコ
ンパレータ群０３）、およびこのコンパレータ群（１漕
の出力信号を受は電磁パルプ［＋２＋を駆動するドライ
・く−回路Ｉによって構成してあり、前記センサー（Ｓ
ｌ）の機体傾斜角（θ）に基いて変換された目４ｍ電圧
（Ｖｚ）とセンサー（Ｓ、）のシリンダ長に対応する検
出電圧（Ｖｔ）とが等しく々るように油圧シリンダ（８
）の伸縮量を制御して、もって、前記耕耘ロータリー（
２）の姿勢をトラクタ（１）の左右傾きおよびリフト角
に拘わらず水平に維持するのである。

前記前置増幅器（Ａ、）は、センサー（Ｓ、）から出力
される電圧（ＶＤを、機体が水平（θ−０）の状態にＮ
Ｆ５する基準電圧（■θＨ）に対して傾斜角（θ）に比
例した電圧（Ｖｅ）に変換すべく構成しである。

即ち、前記基準電圧（ＶｅＨ）より出力電圧（Ｖｅ）が
大きい場合は機体が右上り（θ〉０）に、小さい場合は
機体が左上り（１１＜Ｏ）に、夫々対応するのである。

前記ゲイン変換器（１１）は、前置増幅器（Ａ１）の出
力電圧（Ｖｅ）の基準電圧（ＶｅＨ）に対して、負の範
囲（Ｖｅ〈ＶｅＨ）の電圧を所定ゲイン（Ｋ１）で反−
転：１１４幅し、かつ、正の範囲（Ｖｅ〉ＶｅＨ）では
出力電圧がＯＶである反転増幅器（Ａ、）と、前記電圧
（Ｖｅ）の基準電圧（ｖ６Ｈ）に畑【７て、正の範囲（
Ｖｅ〉ＶｅＨ）の電圧を所定ゲイン（Ｋ１）で非反転増
幅し、かつ、負の範囲（ＶＯ≦ＶθＨ）では出力電圧が
ＯＶである非反転増幅器（Ａ、）と、この増幅器（Ａ６
）および前記増幅器（Ａ、）の出力電圧（Ｖ＋ｈ＋　）
　、（Ｖｙｅ＋）を合成する加、１１ｖ、器（Ａ、）、
オヨび前記検出電圧（Ｖｅ）の基準電圧（ＶｏＨ）に対
する大小、すなわち傾斜角（θ）の方向を判別して、右
Ｌす（θ≧０）でＨ“レベル、左上り（θ〈０）ｆ　ｑ
（−ｑレベルの論理信号（Ｃ３）を出力するコンパレー
タ（Ａ、）を（￥ｆえてあり、もって、絶対値回路と等
価な回路を構成しである。

前記演算増幅器（Ａ、）け、傾斜角（θ）に対応する電
圧（Ｖｅ）と、前記ゲイン変換器旧）である絶対値回路
の出力電圧（ＶＩ６１）をセンサー（Ｓ、）　Ｋよって
リフト角（α）に応じて補正した電圧（Ｖｅ）とを、傾
斜角（θ）の方向に応じて加算又は減算すべく、コンパ
レータ（Ａ４）によって加算極性を切換えるアナログス
イッチ（ＳＷ、）を設けてあり、＠４図に示すように、
リフト角（α）に応じて補正されたシリンダ（８）の伸
縮目標電圧（Ｖｚ）を発生するのである。

前記コンパレータ群０渇は、下記構成になる４つのコン
パレータ（Ａ、　）　、　（Ａ、。）、（Ａ、、　）、
ｒＡ、、　）を設けてあり、油圧シリンダ（８）を伸長
させる制御信号（Ｃ８）、縮少させる制御信号（Ｃハ、
および前記ドライバー回路０→の発振器０５）の発振同
波数を切換える制御信号（Ｃ１）を出力すべく構成しで
ある。

即チ、コンパレータ（Ａ、　）　、（Ａ、。）は、前記
電圧（ｖｚ　）　、　（Ｖｅ　）の差を夫々不感帯幅と
して設定した基準電圧（Ｖｅｌ）、ｆｆ０＋＞と比較し
て、夫々制御信号（Ｃ，）、（Ｃ，）を出力するのであ
る。

前記コンパレータ（Ａｎ　）　、　（Ａ□）は、前記電
圧（Ｖｚ　）　、　（Ｖｔ　）の差を前記基準電圧ｆｆ
０．）、（ｖｚ、）よりＯＶを中心に外側に設定した基
準電圧（ＶＤＩ）。

（ＶＤｌ）と比較してこの基準電圧（ＶＤ、　）、（Ｖ
Ｄｌ　）　ノ範囲（ＶＤＩ＜　ＩＶｚ−Ｖ／Ｉ　＜ＶＤ
ｌ）　Ｋ前記電圧の差（ＩＶｚ　−Ｖｔｌ　）が有る場
合に″Ｈ″レベルの制御信’ｊ）　（ｃ、）を出力すべ
く、品Ｄゲート（Ｇ１）によって論理和（ＡＮＤ）処理
しである。

前記電磁パルプ（１″Ａのドライバー回路Ｈけ、電磁パ
ルプｕ２）を間３７駆Ｕ）するために設けである発振器
００、この発振器０υの出力を開閉するＡＮＤゲー　ト
（Ｇ、）、（Ｇ、）、およびこのゲートＣＧ、　）　、
（Ｇ、　’）を介して前記発振器［＋５＋によって電磁
パルプ（ｌりを聞易υ駆動するソレノイド駆ｅ＋回路（
Ａ、、　）、（Ａ、、　）を設けである。

前記ゲート（Ｇ、）、（Ｇ、　）＃″ｉ前記コンパレー
タ（Ａ、　）、（Ａ、。）より出力される制御信Ｊｉ＋
（Ｃ，）、（ＣＩ　）によって、前記発振器［１５）の
出力を駆動回路（Ａ、、）　、　（Ａ、、）の一方に入
力すべく構成しである。

一方、前記発振器ａｍはその発振周波数を切換可能に構
成１−てあり、前記コンバレーｐ　（Ａ＋＋）。

（Ａ□）のＡＮＤゲート（Ｇｌ）を介して出力される制
御信号（Ｃ６）によって、発振周波数を切換えるべく構
成しである。

この発振８波数の切換えは、前記機体傾斜角（θ）に応
じて油圧シリンダ（８）を伸縮させて、耕耘ロータリー
（２）の姿勢を調節する際に、傾斜角（θ）が小さい範
囲では、油圧シリンダの伸縮速度を遅くして、その姿勢
が急激に変化しないようにするために設けである。

尚、（ＳＷ、）はトラクタ（１）に対する耕耘ロータリ
ー（２）の姿勢を強制的に平行にするための平行制御用
のスイッチであり、リフトアーム昇降用油圧シリンダ（
９）の制御パルプ（図示せず）が上昇ポジションに切換
えられたとき、前記演算増幅器（Ａ、）からの目標電圧
（ＶＺ）に代えて基準電ＦＪＥ　（ＶｔｌＨ）をコンパ
レータ群０濁に入力するよう切換えられる。　従って、
杭地で機体をＵターン旋回するときや、非作業走行のた
めに耕耘ロータリー（２）を上昇操作すると自動的に耕
耘ロータリー（２）はトラクターｉｔ）に対して平行な
基準姿勢に修正される。、′また、（ＳＷ、）はトラク
タ（１）に対する耕耘ロータリー（２）の姿勢（左右傾
き）を手動で可変するために設けた自動、手１１Ｊ切換
スイッチで、ｆＰｌけその傾斜角を設定する手段として
のポテンショメータである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るローリング制御機構付作避車の実施
の態様を例示し、第１図は全体側面図、＠２図＃−１：
要部斜視図、第３図は制御機構のブロック図、そして、
第４図は制御ゲインの特性図である。 （１）・・・　走行本機、（２）・・・・・・対地作業
装置、（６）・・・・・三点リンク機構、（７）・・・
リフトロッド、（Ａ＋・・・ローリング制御機構、 （Ｓｌ）・・・・・機体傾き検出センサー、（Ｓ、）・
・・リフト角検出センサー、（θ）・・・・・・傾斜角
、（α）・・・・リフト角。 第４図 一θ　　Ｕ＋Ｕ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 三点リンク機構（６）を介して対地作業装置（２）を連
   結した走行本機ｆｌｌ側に機体左右傾斜角（θ）を検出
   するセンサー（Ｓ、）を設け、このセンサー（Ｓ、）の
   機体傾斜角（θ）検出結果に基いて、前記三点リンク機
   ＃ｌ　ｆｉｌｌにおける一方のリフトロッド（７′）を
   伸縮して前記対地作業装置（２）の対地姿勢を調節する
   ローリング制御機構（イ）を備えたローリング制御機構
   付作業車であって、前記センサー（’Ｓｌ）［よって検
   出された傾斜角（θ）を、前記三点リンク機ｍ　ｆｌｌ
   ｌｌのリフト角（α）を検出するセンサー（Ｓ、）の検
   出結果に基いて補正した制御量によって姿勢制御すべく
   構成しであることを特徴とするローリング制御機構付作
   業車。