JPS62186710A - 圃場作業機における作業部クラッチの自動制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、田植機、農用トラクタ等の圃場作業機におけ
る作業部の自動制御方式に関するものである。

［従来技術及び発明が解決しようとする問題点］一般に
、この種ＩｉＩ場作業機においては、例えばこれが田植
機である場合に、任意の植付作業行程が終了し１次作業
行程に移行する際に、機体回行作業が行ねれることにな
る。しかるに従来、機体回行をする際には、植付部（作
業部）用の昇降操作レバーによるレバー操作上植付部を
リフトアップせしめると同時に植付クラッチレバ−のレ
バー操作によって植付クラッチ（作業部クラッチ）を切
る必要があり、そして機体回行後、植付作業を再開する
には、再び、前記両レバーのレバー操作によって作業部
を円面に降ろすと共に植付クラッチを入れて作業開始せ
しめなければならず、このため、機体回行の度に両レバ
ーによる煩雑かつ面倒なレバー操作が必要になり、作業
性に著しく劣る詐りでなく、作業行程の終了時点、ある
いは次作業行程の再開の時点が作業者の感を頼りに行わ
れるれるのでどうしても不揃いとなって、二度植えや欠
植え箇所が生じるという欠点があり問題になっている。

［問題を解決するための手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの欠点を一掃す
ることができる圃場作業機における作業部の自動制御方
式を提供することを目的として創案されたものであって
、既作業軌跡の存否を検知する作業軌跡検知手段を有し
、該作業軌跡検知手段からの検知信号を入力する制御部
では、既作業軌跡検知の入力が無くなったことで作業部
が作業終端部に達したと判断して、作業部クラッチを切
り側に制御し、既作業軌跡検知の入力が始まったことで
作業部が作業始端部に達したと判断して、作業部クラッ
チを入り側に制御するように設定されていることを特徴
とするものである。

そして本発明は、この構成によって、機体回行時に、作
業部クラッチを自動的に切り一入り切換え制御して、機
体回行時のレバー操作の著しい改善を計ると共に１作業
行程終了位置と次作業開始位置を確実に揃えることがで
きるようにしたものである。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図面
において、１は乗用型田植機の走行機体であって、該走
行機体１の後方には苗載台に載置された植付苗を田面に
植付ける植付部２が三点リンク機構４によって上下昇降
動自在に設けられているが、このリンク機構４は、枢軸
４．　ａによって左右方向揺動自在になっている。そし
て後述するようにリンク機構４に設けた油圧シリンダ２
９の伸縮作動によって、植付部２は走行機体１に対して
その左右位置を自在に変位できるようになっている。

３は既植苗列を検知する苗検知センサであって、該苗検
知センサ３は、植付部２の植付爪５による植付位置Ｐよ
りも距離Ａ（植付ピッチの数珠分程度１例えば３〜４株
）だけ前方に位置して、既植苗の存否検知をするように
なっている。即ち植付部２におけるギアケース２ａ側方
の植付深さ調節部２ｂから突設した支持部材６先端部に
支軸６ａを介してアーム７が上下回動自在に収られてお
り、該アーム７にモータ８が一体的に設けられている。

モータ８のモータ軸には螺旋軸９が一体的に連結されて
いるが、この螺旋軸９にブラケット１０が螺装され、さ
らにブラケット１０には都合六本の櫛歯状取付部材１０
ａが突設されており、この取付部材１０ａにそれぞれ必
要な投光、受光センサを設けることによって、各取付部
材１０ａ間にセンサ領域ＳいＳ２・・・・Ｓ５が形成さ
れている。そして既植苗が対応する何れかのセンサ領域
Ｓ□、Ｓ２・・・・Ｓ５を通過してセンサ光を遮ること
によって既植苗が検知されるようになっており、このよ
うにして、本実施例では無接触型の既作業軌跡である既
植苗列を検知する苗検知センサ３が構成されている。而
して、この苗検知センサ３からの検知信号は、後述の制
御部２７に入力するようになっており、制御部２７では
、後述する制御の他に、既植苗の検知が何れのセンサ領
域ＳいＳ２・・・・Ｓ、からのものであるかを判別し。

検知信号が中央のセンサ領域Ｓ、から以外のものである
場合には、油圧シリンダ２９の図示しない電磁バルブに
対して切換え指令を出して油圧シリンダ２９の伸縮制御
を行なわしめ、これによって既植苗が中央のセンサ領域
Ｓ３となるよう植付部２の左右位置の自動制御をし、植
付部２を既植苗列に対して所定位置に位置せしめて既植
苗列に倣った植付作業ができるようになっている。

さらにブラケットｌＯには超音波を圃場面に向けて発信
し、その反射波を受信をする高さ検知センサ１３が設け
られているが、この高さ検知センサ１３は、苗検知セン
サ３が所定の検知高さに位置しているか否かを検知する
ものであり、制御部２７は、その検知結果に基づいてモ
ータ８に対して駆動指令を出し、苗検知センサ３を所定
の検知高さに位置するよう自動制御するようになってい
る。

一方、１４は運転席側方に配設される植付部２用の昇降
操作レバーであって、該昇降操作レバー１４を上下昇降
位置に位置せしめることによって、すフトアップ用の油
圧シリンダ１９の伸縮制御が成され、植付部２の上下昇
降動を行うことができるものであるが、昇降操作レバー
１４には昇降レバースイッチ１５が設けられている。そ
してこの昇降レバースイッチ１５は、昇降操作レバー１
４を下降位置に位置した場合に開成（ＯＮ）するように
なっている。

また、１６は図示しない植付クラッチから取出されるク
ラッチアームであって、該クラッチアーム１６は油圧シ
リンダ１７に連結されている。そして後述するように、
電磁バルブ２８の切換え制御によって、油圧シリンダ１
７が伸長した場合には植付クラッチが切れ、縮小した場
合にはクラッチが入るように設定されている。ここで、
１７ａはトランスミッションケース１８に組付けられた
油圧ポンプ、また６ｂは苗検知センサ３のストッパであ
る。さらに、２０は機体の前後方向略中央位置に位置し
て機体左右両側方にそれぞれ突設せしめたブラケットで
あって、該ブラケット２０には油圧シリンダ２Ｉが一体
的に設けられており、この油圧シリンダ２１のシリンダ
ロンドは作動ロッド２２として延出されている。

そして、後述するように植付部２が既植苗列の終端部に
達して植付作業が中断した時点で制御部２７からの制御
指令を受けて油圧シリンダ２１が伸長して作動ロッド２
２が圃場に没入し、この状態で機体走行をすると、走行
機体１は、圃場に没入した作動ロッド２２を旋回中心と
して強制的に同行せしめられるようになっている。そし
て機体回行が終了したことを機体１のボンネットに設け
た方位検知センサ２３によって検知されると、制御部２
７からの制御指令で油圧シリンダ２１が縮小して作動ロ
ッド２２は圃場から抜は出るように設定され、この様に
して本実施例では機体回行を自動的に行うことができる
ようになっている。

さらに前＠ｌａの車軸には車速検知センサ２４が設けら
れており、該センサ２４を含めた各検知センサ３．１３
．２３．２４からの検知信号、並びに前述の昇降レバー
スイッチ１５．さらには植付クラッチレバ−３０が「中
立（ＯＦＦ）位ＷｉＪになっているか、「入り位置」に
なっているか、あるいは「切り位置」になっているかで
それぞれ切換わるクラッチ操作スイッチ２５．植付自動
をする（ＯＮ）かしない（ＯＦＦ）かの選択操作で切換
わる植付自動スイッチ２６からのスイッチ信号がマイク
ロコンピュータを用いて形成される制御部２７に入力し
、制御部２７ではこれら入力信号に基づいて判断した結
果によって前述した各種の自動制御を行うと共に、さら
にクラッチアーム１６に連結される前記油圧シリンダ１
７用の電磁バルブ２８に対して切換え指令を出すように
なっている。

即ち、自動で植付作業を行う場合には、植付クラッチレ
バ−３０は中立位置に位置しておくと同時に、植付自動
スイッチ２６をＯＮ、また昇降操作レバー１４は下降位
置に位置せしめておく。これらの状態が、制御部２７で
まず判断されることになる。つまり制御部２７では、植
付クラッチレバ−３０が中立位置に位置しているか否か
を、クラッチ操作スイッチ２５がＯＦＦになっている（
ＹＥＳ）か否（Ｎｏ）かで判断され、中立位置、即ちＯ
ＦＦになっている場合には、さらに昇降レバースイッチ
１５がＯＮ、即ち昇降操作レバー■４が下降位置に位置
されている（ＹＥＳ）か否（ＮＯ）かが判断される。こ
の昇降レバースイッチ１５がＯＮになっていると判断さ
れる場合には、植付自動スイッチ２６がＯＮ、即ち自動
植付が選択されている（ＹＥＳ）か否（ＮＯ）かが判断
され、選択されていると判断される場合には、制御部２
７内のクラッチフラグがセット（ＹＥＳ）か否（Ｎｏ）
かが判断される。

ここで植付作業中にはクラッチフラグはリセット状態と
なるように設定されるものであり、そこでクラッチフラ
グがセットされていない場合、即ち植付作業中である場
合には、制御部２７は、苗検知セン捗３からの間欠的な
苗検知信号を入力し続けることになる。そして機体の走
行に伴い、植付部２が既植苗列の終端部に達すると、苗
検知センサ３からの既植苗の検知信号が入力が無くなる
。制御部２７では２車速検知センサ２４によって検知さ
れた車速値と苗検知センサ３からの苗検知信号が無くな
ってからの時間とに基づいて、既植苗の検知信号の入力
が無くなった時点からの走行距離を演算し、その′＆離
がＡ□（ここで八〇は予め設定される数値であって、既
植苗の植付ピッチよりも大であリ、ＡミＡ１）となった
か（ＹＥＳ）否（ＮＯ）かが判断される。そして、距離
へ〇を走行したと判断された場合には、作業部２が既植
苗列の終端に達したと判断でき、そこで制御部２７は、
電磁バルブ２８に対して油圧シリンダ１７を伸長する側
に切換える制御指令を出し、これによって既植苗列の終
端に略達した時点で自動的に植付クラッチが切れ、植付
作業が自動停止されるようになっている。そして制御部
２７はさらにクラッチフラグが後述の作業再開に備えて
セラ１〜側に切換えるようになっている。

そして前述した作動ロッド２２による強制的な機体回行
作業が終了し、植付作業を再開することになるが、その
場合、制御部２７は、クラッチフラグがセット状態にな
っている側の制御が成されることになる。つまり、機体
回行が終了し、作業部２が再び田面に降ろされた状態で
機体走行を再開することになるが、苗検知センサ３が既
植苗列の始端部に達すると、これを検知して苗検知信号
を発することになる。この苗検知信号を入力した制御部
２７は、隼速検知センサ２４によって検知された車速値
と最初の苗検知信号が入力してからの時間とに基づいて
、既植苗の検知信号の入力があった時点からの走行距に
力科寅算され、その距離がＡ２（ここでＡ２は予め設定
される数値であって、既植苗の植付ピッチよりも大であ
り、ＡＨＡ２）となったか（ＹＥＳ）否（ＮＯ）かが判
断される。そして走行距離がＡ２と判断された場合に、
植付爪５による植付位置が丁度既植苗列の始端部に整列
したと判断でき、そこで制御部２７は電磁バルブ２８に
対して油圧シリンダ１７を縮小せしめる側に切換えるよ
う制御指令を出し、この様にして既植苗列の始端に略達
した時点で自動的に植付クラッチが入り、植付作業が再
開されることになり、さらに制御部２７はクラッチフラ
グを次の同行に備えてリセット状態に切換えるようにな
っている。

また、植付作業を前述した自動ではなく手動で行う場合
には、植付クラッチレバ−３０を「切り位置」、「入り
位置」に操作することになるが、この場合に制御部２７
は、クラッチ操作スイッチ２５からの信号で、植付クラ
ッチレバ−３０が入り位置に位置している（ＹＥＳ）か
否（ＮＯ）かを判断し、入り位置に位置していると判断
された場合には電磁バルブ２８への制御指令で油圧シリ
ンダ１７を縮小せしめて植付クラッチを入れると共にク
ラッチフラグをリセットし、後の自動植付への切換えに
備え、切り位置に位置していると判断される場合には電
磁バルブ２８への制御指令で油圧シリンダ１７を伸長せ
しめて植付クラッチを切るようになっており、このよう
にして手動での植付クラッチの断続振作ができるように
なっている。

叙述の如く構成された本発明の実施例において。

機体の走行速度にタイミングを合せて植付苗の植付作動
が行われるものであるが、本発明では、植付作業が既植
苗列の終端部にまで達したとき、また回行後植付部２が
既植苗列の始端位置に達したとき、植付クラッチレバ−
の切換え操作を全くしないでも自動的に植付クラッチの
切り一入り切換えが成されることになる。

即ち、前述した様に、機体１が既植苗列の終端部に達す
ると、苗検知センサ３からの間欠的な苗検知信号が停止
する。そして制御部２７は、走行距離Ａ１を過ぎた時点
でこれを既植苗列の終端部に達したと判断し、電磁バル
ブ２８に対して油圧バルブ１７を縮小する側に切換える
制御指令を出し、これによって植付クラッチは自動的に
切れることになる。そして植付部２を上動せしめて機体
回行を行い次作業軌跡に位置せしめた後、再び植付部２
を下げて植付作業を再開することになるが、この場合、
機体走行に伴い先ず苗検知センサ３が既植苗列を検知す
ることになり、この検知から機体がＡ２だけ走行したと
判断される段階で、今度は制御部２７は電磁バルブ２８
に対して油圧シリンダ１７を縮小する側に切換え指令を
出し、これによって自動的に植付クラッチが入り、その
まま植付作業が再開されることになる。

この様に、本発明にあっては、植付部２が既植苗列の終
端に達すると植付クラッチが自動的に切れ、また回行後
既植苗列の始端に達すると植付クラッチが自動的に入る
ことになり、このため、機体回行時に、植付部の昇降レ
バーの昇降切換え操作とともにどうしても従来必要だっ
た植付クラッチレバ−３０のレバー操作が全く不要にな
って、著しい操作性の改善が計れることになり、従って
、誤操作を無くし、迅速かつ確実な回行作業を行うこと
ができる。しかもこの植付クラッチの自動的な切換えは
、枕地を検知したり等の専用の検知センサを用いること
なく、植付部２を既植苗列に対して倣い位置せしめるた
めに用いる苗検知センサ３を用いて行うようになってい
るので、部材の兼用化が計れる詐りでなく、構造の簡略
化にも大いに寄与することができ、さらにはコストダウ
ンをも達成できるものである。そしてこのものは、田植
機のように、既植苗の間欠的な検知を行うものであるが
、電磁バルブ２８への切換え制御指令は、植付ピッチよ
りは長い予め設定される距離Ａ１、Ａ２だけ走行したか
否かの判断後の成されるものであるため、自動的に植付
クラッチの切り一入り切換えを行うようにしたものであ
っても確実な自動制御が出来ることになる。

しかも、本発明では、苗検知センサ３による苗検知によ
って植付クラッチの切り一入り切換えが自動的に行われ
るので１作業行程終了位はと次作業行程開始位置とを一
定位置にして、枕地での植付を略直線的にでき、このた
め、従来の植付クラッチの切り一入り操作タイミングを
作業者の感に頼っていた場合の如く、二重植えや欠植え
箇所が出来てしまうようなことがなく、整然とした植付
作業を極めて高能率に行うことができる。

尚、既植苗列の無い作業開始時には、ａ１検知センサ３
による制御が出来ないが、その場合には前述した様に手
動による植付を行えば良く、ここで制御部２７はクラッ
チフラグをリセット状態に切換えるので、次作業行程に
移行する移行する際に自動植付とすれば、そのまま本発
明の自動制御を行うことができる。

ここで実施例では、苗検知センサ３と植付爪５の植付位
置との距離がＡであるのに対して、換算される走行距離
をＡｉ、Ａ、としているが、これらの値は理論的には等
しいものであるが、実際的には車輪のスリップ屋等の誤
差を換算して決定する必要があり、そこでこれらを見越
して八〇、Ａ２が予め調節設定されることになる。従っ
て、これら誤差をさらに少なくするため、例えば前方畦
位置との距離を検知する距離検知センサを設け、これと
併用的に制御する様にすることもできる。

また、実施例のように、苗検知センサ３は、植付爪によ
る植付位置よりも植付ピッチの数株分前方に位置するよ
う配置されているので、植付爪が先頭の株位置に達する
までに植付部２はその位置が既植苗列に倣うよう正確に
補正されるので、作業開始当初から既植苗列に添った正
確な植付を行うことができる。そのうえ苗検知センサ３
は、走行機体１ではなく植付部２に設けられているので
、仮置植付爪による植付位置よりも前方の苗検知センサ
３を設けたものであっても、植付終了位置、作業開始位
置を求める際の走行距離Ａ１．Ａ２の算出誤差が少なく
、整然とした植付作業を行うことができろ。さらに苗検
知センサ３は、作業終了時に苗載台等に邪魔されること
なく収納空間を確保できるので都合がよい。

更に本発明は、農用トラクタにも使用することができ、
ここで作業部が例えばロータリ耕耘機である場合には、
作業軌跡検知手段は、既耕地と未耕地との境界を検知す
るようにして実施できるものであり、要は、本発明は、
既作業軌跡の存否を検知する作業軌跡検知手段を有し、
該作業軌跡検知手段からの検知信号を入力する制御部で
は、既作業軌跡検知の入力が無くなったことで作業部が
作業終端部に達したと判断して１作業部クラッチを切り
側に制御し、既作業軌跡検知の入力が始まったことで作
業部が作業始端部に達したと判断して１作業部クラッチ
を入り側に制御するように設定されているものであれば
良いのである。

［作用効果］ 以上要するに、本発明は欣述の如く構成したものである
から、圃場作業において、作業部が既作業軌跡の終端部
に達し、作業軌跡検知手段からの作業軌跡検知が無くな
ることによって、作業部クラッチは制御部からの指令で
自動的に切り側に制御されて作業が停止し、一方機体回
行後１作業再開に際し１作業軌跡検知手段が作業軌跡検
知をすることによって、作業部クラッチは制御部からの
指令で自動的に入り側に制御されて作業が再開すること
になる。従って、機体回行をする際に作業部の昇降操作
レバーのレバー操作に加えて、従来どうしても必要だっ
た作業部クラッチレバ−の切り一入りの煩雑かつ面倒な
レバー繰作が全く不要になって、著しい操作性の改善が
計れることになって誤操作を無くし得る詐りでなく、作
業終了位置と次作業開始位置とが同じになるように制御
でき、このため、重複作業や未作業地が残ったりするこ
とを防止出来ることとなり、もって作業性が大いに向上
し、迅速かつ容易でしかも整然とした圃場作業を高能率
で出来るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る圃場作業機における作業部の自動
制御方式の一実施例を示すものであって。 第１図は田植機の全体側面図、第２図は苗検知センサ部
の背面図、第３図は植付クラッチレバ一部の概略図、第
４図は既植苗列の終端部に達してから機体回行状態を示
す作用説明図、第５図は作業再開をする状態を示す作用
説明図、第６図は制御機構の要部ブロック図、第７図は
制御手順を示すフローチャート図である。 図中、２は植付部、３は苗検知センサ、１６は植付クラ
ッチアーム、１７は油圧シリンダ、２７は制御部である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）既作業軌跡の存否を検知する作業軌跡検知手段を有
   し、該作業軌跡検知手段からの検知信号を入力する制御
   部では、既作業軌跡検知の入力が無くなつたことで作業
   部が作業終端部に達したと判断して、作業部クラッチを
   切り側に制御し、既作業軌跡検知の入力が始まつたこと
   で作業部が作業始端部に達したと判断して、作業部クラ
   ッチを入り側に制御するように設定されていることを特
   徴とする圃場作業機における作業部の自動制御方式。 ２）前記作業クラッチの切り−入り制御は、作業軌跡検
   知手段の該当する検知から作業部が予め設定される所定
   距離だけ走行したか否かの判断によつて行うように構成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圃場
   作業機における作業部の自動制御方式。