KR20080081826A

KR20080081826A - 농작업기의 승강 제어 장치

Info

Publication number: KR20080081826A
Application number: KR1020080019860A
Authority: KR
Inventors: 겐이찌 이와미; 시게끼 하야시; 도오루 쯔까모또
Original assignee: 가부시끼 가이샤 구보다
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2008-09-10
Also published as: CN101261522B; JP2008212059A; CN101261522A; JP4966053B2

Abstract

본 발명의 과제는 작업 장치의 급격한 높이 변동에 대해서도 신속하게 응답하여 승강 작동을 행하게 할 수 있는 농작업기의 승강 제어 장치를 제공하는 것이다.

주행 기체(3)에 승강 가능하게 연결된 작업 장치(4)의 승강 구동 기구(5)와, 상기 작업 장치(3)의 대지 높이를 검출하는 높이 검출 수단을 구비한 농작업기의 승강 제어 장치에 있어서, 상기 높이 검출 수단의 검출치를 미분하는 연산 수단(100)을 더 구비하고, 상기 높이 검출 수단의 검출치와, 상기 연산 수단(100)에 의해 상기 높이 검출 수단의 검출치를 미분하여 얻을 수 있는 변화 속도를 기초로 하여 상기 작업 장치(4)의 대지 높이를 설정 높이로 유지하도록 상기 승강 구동 기구(5)를 작동 제어한다.

주행 기체, 작업 장치, 승강 구동 기구, 연산 수단, 전자기 솔레노이드

Description

농작업기의 승강 제어 장치 {HEIGHT CONTROLLER OF AGRICULTURAL WORKING DEVICE}

본 발명은, 승용형 전식기, 농업용 트랙터, 콤바인 등의 농작업기에 이용하는 승강 제어 장치에 관한 것이다.

승용형 전식기의 승강 제어 장치로서는, 주행 기체(機體)의 후방부에 구동 승강 가능하게 연결된 모 이식 장치(작업 장치)에 접지 추종 가능하게 접지체를 구비하고, 이 접지체의 요동 각도로부터 모 이식 장치의 전면(田面)에 대한 대지 높이를 산출하고, 접지체의 요동 각도와 미리 설정된 목표 각도의 편차가 불감대로부터 벗어나면, 그 벗어남을 시정하는 방향으로 모 이식 장치를 상기 편차에 정비례한 속도로 승강시키도록 승강 구동 수단을 비례 제어함으로써, 주행 기체의 부침(浮沈)이나 전후 경사에 관계없이 모 이식 장치의 대지 높이를 설정 높이로 유지하여 이식 깊이를 안정되게 하고 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2006-180823호 공보 참조).

종래의 승강 제어 장치에 있어서는, 경반(耕盤)의 요철 등에 의해 주행 기체가 부침하거나, 전후로 경사져서 모 이식 장치가 돌발적으로 상하 이동한 경우, 승강 제어가 이에 빠르게 추종하는 것이 어려워, 모 이식 장치의 대지 높이가 설정 높이로부터 크게 벗어나거나, 설정 높이로부터 벗어나는 시간이 길어지게 되는 경우가 있었다.

이와 같은 문제점을 감소시키기 위해, 모 이식 장치의 대지 높이의 미분 요소(속도 요소)를 부가하여 설정 높이로부터의 편차값을 수정하여 비례 제어를 행함으로써 응답성을 높이는 것도 시도되고 있지만, 수정된 편차값이 불감대를 초과하는 크기가 될 때까지는 승강 작동이 행해지지 않아, 돌발적인 높이 변화에의 대응이 아직 불충분한 것이었다.

본 발명은, 이와 같은 점에 착안하여 이루어진 것이며, 작업 장치의 급격한 높이 변동에 대해서도 신속하게 응답하여 승강 작동을 행하게 할 수 있는 농작업기의 승강 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 특징 구성은, 주행 기체에 승강 가능하게 연결된 작업 장치의 승강 구동 기구와, 상기 작업 장치의 대지 높이를 검출하는 높이 검출 수단을 구비한 농작업기의 승강 제어 장치에 있어서, 또한 상기 높이 검출 수단의 검출치를 미분하는 연산 수단을 구비하고, 상기 높이 검출 수단의 검출치와, 상기 연산 수단에 의해 상기 높이 검출 수단의 검출치를 미분하여 얻어지는 변화 속도를 기초로 하여 상기 작업 장치의 대지 높이를 설정 높이로 유지하도록 상기 승강 구동 기구를 작동 제어하는 점에 있다.

상기 구성에 따르면, 작업 장치의 대지 높이를 미분하여 얻어지는 변화 속도가 설정 범위를 초과하면, 작업 장치의 대지 높이를 기초로 하는 기본적인 승강 제어에 우선된 제어를 행할 수 있고, 기본적인 승강 제어에 있어서의 작업 장치의 대지 높이와 설정 높이의 편차가 불감대를 상회하기 전부터, 승강 제어 작동을 개시하는 것이 가능해진다.

따라서, 승강 제어 작동의 개시 타이밍을 빠르게 하여, 작업 장치의 돌발적인 높이 변동에 대해서도 신속하게 응답하여 작업 장치를 승강시킬 수 있어, 작업 장치의 대지 높이가 설정 높이로부터 크게 벗어나거나, 설정 높이로부터 벗어나는 시간이 길어지는 것을 억제하는 데 유효해진다.

상술한 구성에 있어서, 상기 변화 속도가 설정 범위를 초과하는 상승 방향으로의 속도 변화이면, 하강 지령이 우선되어 출력되도록 구성하면 적합하다.

상기 구성에 따르면, 작업 장치가 지면으로부터 급속하게 상방으로 이격되기 시작하였을 때에 빠른 타이밍에서 하강 제어를 행하여, 작업 장치의 부상을 신속하게 억제할 수 있다. 예를 들어 작업 장치가 모 이식 장치인 경우에는, 부유모나 이식모의 자세 악화를 방지하는 데 유효하고, 작업 장치가 파종 장치인 경우에는, 종자의 매립 깊이의 부족을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 상술한 구성에 있어서, 상기 높이 검출 수단을 상기 작업 장치에 접지 추종 가능하게 지지된 접지체의 요동 각도를 검출하는 각도 센서로 구성하면 적합하다.

상기 구성에 따르면, 접지체는 지면의 미세한 요철을 고르게 하면서 접지 추종하여 이동하므로, 초음파 센서 등에 의해 비접촉으로 작업 장치의 대지 높이를 직접적으로 검출하는 경우에 비해, 외란이 적은 안정된 작업 장치의 대지 높이의 검출을 행할 수 있다.

본 발명의 특징 구성은, 주행 기체에 승강 가능하게 연결된 작업 장치의 승강 구동 기구와, 상기 작업 장치에 접지 추종 가능하게 지지된 접지체의 요동 각도를 검출하는 각도 센서를 구비한 농작업기의 승강 제어 장치에 있어서, 또한 접지체의 요동 속도를 검출하는 각속도 센서를 구비하고, 상기 각도 센서의 검출 정보와 상기 각속도 센서의 검출 정보를 기초로 하여 상기 작업 장치의 대지 높이를 설정 높이로 유지하도록 상기 승강 구동 기구를 작동 제어하는 점에 있다.

상기 구성에 따르면, 접지체의 요동 속도가 설정 범위 이내이면, 접지체의 요동 각도의 검출치를 기초로 하는 기본적인 승강 제어를 실행하고, 접지체의 요동 속도가 설정 범위를 초과하면, 기본적인 승강 제어에 우선한 승강 제어를 행할 수 있고, 접지체의 요동 각도가 기본적인 승강 제어에 있어서의 불감대보다 커지기 전에 승강 작동을 개시하는 것이 가능해진다.

따라서, 작업 장치의 돌발적인 높이 변동에 대해서도 빠른 타이밍에서 승강 제어 작동을 행하게 하여, 작업 장치의 대지 높이의 설정 높이로부터의 벗어남량을 작게 하는 동시에, 설정 높이로부터의 벗어남 시간을 짧게 할 수 있다.

상술한 구성에서, 상기 각속도 센서에서 검출된 각속도가 설정 범위를 초과하는 상승 방향 작동이면, 하강 지령이 우선되어 출력되도록 구성하면 적합하다.

상기 구성에 따르면, 작업 장치가 지면으로부터 급속하게 상방으로 이격되기 시작하였을 때에 빠른 타이밍에서 하강 제어를 행하여 작업 장치의 부상을 신속하게 억제할 수 있다. 예를 들어 작업 장치가 모 이식 장치인 경우에는, 부유모나 이식모의 자세 악화를 방지하는 데 유효하고, 작업 장치가 파종 장치인 경우에는, 종자의 매립 깊이의 부족을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명의 특징 구성은, 주행 기체에 승강 가능하게 연결된 작업 장치의 승강 구동 기구와, 상기 작업 장치에 접지 추종 가능하게 지지된 접지체의 요동 각도를 검출하는 각도 센서를 구비한 농작업기의 승강 제어 장치에 있어서, 또한 상기 작업 장치의 승강 속도를 검출하는 승강 속도 검지 수단을 구비하고, 상기 각도 센서의 검출 정보와 승강 속도 검지 수단의 검출 정보를 기초로 하여 상기 작업 장치의 대지 높이를 설정 높이로 유지하도록 상기 승강 구동 기구를 작동 제어하는 점에 있다.

상기 구성에 따르면, 승강 속도 검지 수단에서 검출된 승강 속도가 설정 범위를 초과하면, 각도 센서의 검출 정보를 기초로 하는 기본적인 승강 제어에 우선된 승강 제어를 빠른 타이밍에서 행하는 것이 가능해진다.

상술한 구성에 있어서, 승강 속도 검지 수단에서 검출된 상승 방향의 승강 속도가 설정 범위를 초과하면, 하강 지령이 우선되어 출력되도록 구성되면 적합하다.

본 발명에 따르면, 작업 장치가 지면으로부터 급속하게 상방으로 이격되기 시작하였을 때에 빠른 타이밍에서 하강 제어를 행하여, 작업 장치의 부상을 신속하게 억제할 수 있다.

도1에, 본 발명에 관한 농작업기의 일례로서 시비 장치가 부착된 승용형 전식기가 도시되어 있다. 이 승용형 전식기는, 조향 가능한 좌우 한 쌍의 전륜(1)과 조향 불가능한 좌우 한 쌍의 후륜(2)을 구비한 사륜 구동형의 주행 기체(3)의 후방부에, 6개 심기 사양으로 구성된 모 이식 장치(작업 장치)(4)가, 승강 구동 기구로서의 유압 실린더(5)에 의해 구동되는 평행 사련(四連) 링크 구조의 링크 기구(6)를 통해 승강 가능하게 연결된 기본 구조를 구비하고, 주행 기체(3)의 후방부에 시 비 장치(7)가 장비되는 동시에, 주행 기체(3)의 전방부 좌우로 예비 모 적재대(8)가 기립 설치되어 배치된 구조로 되어 있다. 모 이식 장치(4)는, 링크 기구(6)의 후단부에 전후 방향 지지점 X 주위로 롤링 가능하게 연결되는 동시에, 링크 기구(6)의 후단 상부에 구비한 전동 모터 이용의 롤링 구동 기구(9)에 의해 롤링 제어되도록 되어 있다.

상기 모 이식 장치(4)는, 가로로 긴 각이진 통형의 이식 프레임(11), 주행 기체(3)로부터 취출된 작업용 동력을 받는 피드 케이스(12), 일정 스트로크로 좌우로 왕복 횡이동하는 모종 적재대(13), 회전식 이식 기구(14), 후방부 좌우로 2개분씩의 이식 기구(14)를 구비한 3개의 이식 케이스(15), 전면의 이식 부위를 평균 정지(整地)하는 3개의 정지 플로트(16), 전면(T)에 다음회의 주행 기준선을 긁어 형성하는 좌우 한 쌍의 마커(17) 등을 구비하고 있다.

병렬 배치된 정지 플로트(16)는 각각 후방부 지지점(p)(도2 참조)을 중심으로 상하 요동 가능하게 지지되어 있고, 중앙의 정지 플로트(16)는 전면(T)에 대한 모 이식 장치(4)의 대지 높이를 검지하는 접지체(SF)로서 이용되고 있다. 이 접지체(SF)의 전방부와 모 이식 장치(4)의 적소에 위치 고정으로 배치된 회전식 포텐시오미터로 이루어지는 각도 센서(21)가 링크 연계되어, 접지체(SF)의 후방부 지지점(p) 주위의 요동 각도가 각도 센서(21)의 검출치(θ)로서 전기적으로 검출되도록 되어 있다.

접지체(SF)의 상하로의 요동 각도 변화를 기초로 하여 모 이식 장치(4)를 승강 제어하여 이식 깊이를 안정되게 유지하는 자동 승강 제어의 몇 가지의 실시예를 이하에 설명한다.

[제1 예]

도2의 제어 블럭도에 도시한 바와 같이, 주행 기체(3)에 장비된 마이크로 컴퓨터 이용의 제어 장치(22)에는, 상기 각도 센서(21), 상기 유압 실린더(5)의 작동을 담당하는 전자기 제어 밸브(23), 포텐시오미터로 이루어지는 제어 감도 조절기(24), 이식 레버(25)의 조작 위치를 검지하는 포텐시오미터(potentiometer)(26), 십자 조작식 우선 조작 레버(27)의 조작을 검지하는 스위치 기구(28), 주행 기체(3)에 장비된 이식 클러치(29)를 온오프(ONㆍOFF) 조작하는 전동 모터(30), 각 마커(17)의 로크를 해제하는 전자기 솔레노이드(31), 모 이식 장치(4)가 소정의 상한 위치까지 상승된 것을 검지하는 상한 스위치(32) 등이 접속되어 있다.

상기 각도 센서(21)는 접지체(SF)가 상방으로 요동할수록 검출치(θ)가 증대하도록 설정되어 있다. 제어 감도 조절기(24)는 승강 제어의 중립 상태를 초래하는 접지체(SF)의 목표 자세를 7단계의 목표치(θ0)로서 변경 조절하는 것으로, 중간 조절 위치(4단)에서는 접지체(SF)의 목표 자세가 대략 전후 수평하게 설정되고, 그것보다 단수가 작아질수록(3단 내지 1단), 목표치(θ0)가 감소 변경되어, 접지체(SF)의 목표 자세가 전방 하향 방향으로 변경되고, 단수가 커질수록(5단 내지 7ㄷ단다, 목표치(θ0)가 증대 변경되어, 접지체(SF)의 목표 자세가 전방 상승 방향으로 변경되도록 되어 있다.

접지체(SF)의 목표 자세가 전방 하향으로 [목표치(θ0)가 작게] 설정될수록, 접지체(SF)의 접지면 전단이 후방부 지지점(p)으로부터 이격됨으로써 접지 반력을 받기 쉬워지는 동시에, 접지체(SF)를 하방으로 접지 압박하는 센서 스프링(36)의 스프링 하중이 작아지고, 모 이식 장치(4)의 부침에 수반하여 접지체(SF)가 민감하게 요동 변위하는 상태가 된다. 반대로, 접지체(SF)의 목표 자세가 전방 상승으로 [목표치(θ0)가 크게] 설정될수록, 접지체(SF)의 접지면 전단이 후방부 지지점(p)에 근접함으로써 접지 반력을 받기 어려워지는 동시에, 센서 스프링(36)의 스프링 하중이 커져, 모 이식 장치(4)의 부침(浮沈)에 수반하는 접지체(SF)의 요동이 둔감한 상태가 된다.

이식 레버(25)는 운전 좌석(18)의 우측 옆에 전후 요동 가능하게 배치되어 있고, 전방으로부터 후방에 걸쳐서「이식」위치,「하강」위치,「중립」위치, 및「상승」위치가 설정되는 동시에, 또한「자동」위치가 설정되어 있다.

이식 레버(25)를「이식」위치로 조작하면, 모 이식 장치(4)를 각도 센서(21)로부터의 검지 정보를 기초로 하여 전자기 제어 밸브(23)를 제어하여, 전면(T)에 대한 모 이식 장치(4)의 높이를 안정되게 유지하는 자동 승강 제어가 실행되는 동시에, 전동 모터(30)에 의해 이식 클러치(29)가「온」조작되어, 이식 깊이를 안정되게 유지하면서 이식 작업이 행해진다.

이식 레버(25)를「하강」위치로 조작하면, 상기 자동 승강 제어가 실행되는 동시에 이식 클러치(29)가「오프」조작된다. 이 조작 상태에서는, 이식 작동을 행하지 않고 모 이식 장치(4)를 접지 추종시킬 수 있어, 전면(T)을 정지 플로트(16)에서 평균 정지하는 경우 등에 이용할 수 있다.

이식 레버(25)를「중립」위치로 조작하면, 이식 클러치(29)가「오프」조작된 상태에서 전자기 제어 밸브(23)가 중립으로 유지되어, 구동 정지되어 있는 모 이식 장치(4)를 임의의 높이로 보유 지지해 둘 수 있다.

이식 레버(25)를「상승」위치로 조작하면, 이식 클러치(29)가「오프」조작된 상태에서 전자기 제어 밸브(23)가「상승」으로 절환되어, 유압 실린더(5)가 단축 구동되어 모 이식 장치(4)가 상승된다. 모 이식 장치(4)가 상한 위치까지 상승하여 상한 스위치(32)가 작동하면 전자기 제어 밸브(23)가「중립」으로 복귀되어 상승이 자동적으로 정지한다.

이식 레버(25)를「자동」위치로 조작하면, 상기「이식」위치로 조작한 경우와 같은 자동 승강 제어 모드가 설정되는 동시에, 상기 우선 조작 레버(27)에 의한 모 이식 장치(4)의 상승 하강 조작이 가능한 모드가 된다.

우선 조작 레버(27)는 스티어링 핸들(19)의 우측 옆에 상하 및 전후로 십자 요동 조작 가능하면서, 또한 중립 압박하여 배치되어 있고, 이식 레버(25)가「자동」위치로 조작된 상태에서는, 우선 조작 레버(27)를 1회「상승」위치로 조작하면, 이식 클러치(29)가 오프 조작되는 동시에 모 이식 장치(4)가 상한까지 상승되고, 우선 조작 레버(27)를 1회「하강」위치로 조작하면, 이식 클러치(29)가 오프 상태 그대로 자동 승강 제어 모드가 되어 모 이식 장치(4)는 접지할 때까지 자동 하강되고, 우선 조작 레버(27)를 2회째「하강」위치로 조작하면 이식 클러치(29)가 온 조작되도록 되어 있다.

상기 마커(17)는 도복(倒伏)된 선 긋기 작용 자세로 요동 압박되는 동시에, 상기 링크 기구(6)에 와이어로 연계되어 있고, 모 이식 장치(4)가 상승되면 마 커(17)가 강제적으로 들려서 기립되고, 격납 로크 기구(35)에 의해 자동적으로 기립 격납 자세로 계지 보유 지지되도록 되어 있다. 격납 로크 기구(35)는 상기 전자기 솔레노이드(31)에의 통전에 의해 로크 해제 조작되도록 되어 있어, 상기 우선 조작 레버(27)를 전방으로 조작하면 좌측 마커(17)에 대한 로크 해제용 전자기 솔레노이드(31)가 통전되고, 우선 조작 레버(27)를 후방으로 조작하면 우측 마커(17)에 대한 로크 해제용 전자기 솔레노이드(31)가 통전된다.

다음에, 상기 각도 센서(21)의 검지 정보를 기초로 하는 자동 승강 제어의 작동을 도3의 흐름도를 기초로 하여 설명한다.

자동 승강 제어 모드로 들어가면, 우선, 모 이식 장치(4)의 대지 높이를 검출하는 정보로서, 각도 센서(21)로부터의 검출치(θ)가 도입되는 동시에, 이 검출치(θ)가 연산 수단(100)에 의해 미분 처리되어 접지체(SF)의 각속도(변화 속도)(ω)가 연산된다(#101, #102). 연산된 각속도(ω)는 미리 입력 설정되어 있는 기준치(ω0)와 비교되어(#103), 모 이식 장치(4)가 급격하게 전면(T)에 대해 상승하여, 접지체(SF)가 하방 요동하는 방향으로의 각속도(ω)가 기준치(ω0)를 초과하면, 검출치(θ)가 기본적인 승강 제어에 있어서의 목표치(θ0)의 불감대 내에 있어도, 각속도(ω)에 정비례한 속도로 우선적으로 하강 제어가 실행된다(#104). 모 이식 장치(4)가 급격하게 전면(T)에 대해 하강하여, 접지체(SF)가 상방 요동하는 방향으로의 각속도(ω)가 기준치(ω0)를 초과하면, 검출치(θ)가 목표치(θ0)의 불감대 내에 있어도, 각속도(ω)에 비례한 속도로 우선적으로 상승 제어가 실행된다(#105).

각속도(ω)가 기준치(ω0) 이내이면 기본적인 승강 제어가 실행된다. 즉, 각도 센서(21)로부터의 검출치(θ)가 목표치(θ0)와 비교되어(#106, #107), 모 이식 장치(4)의 부상에 의해 접지체(SF)가 목표 자세보다 하방 요동하여, 검출치(θ)가 목표치(θ0)를 불감대(ε)보다 하회하고 있으면, 목표치(θ0)와 검출치(θ)의 편차(θ0 - θ)에 정비례한 속도로의 하강 제어가 실행된다(# 108). 모 이식 장치(4)의 침하에 의해 접지체(SF)가 목표 자세보다 상방 요동하고, 검출치(θ)가 목표치(θ0)를 불감대(ε)보다 상회하고 있으면, 목표치(θ0)와 검출치(θ)의 편차(θ0 - θ)에 정비례한 속도로 상승 제어가 실행된다(# 109). 모 이식 장치(4)의 대지 높이가 설정 높이에 있어, 검출치(θ)가 불감대(ε) 이내에서 목표치(θ0)에 가까운 상태에 있으면, 제어 중립 상태가 유지된다(#110). 이와 같이, 접지체(SF)가 목표 자세로 유지됨으로써 전면(T)에 대한 모 이식 장치(4)의 대지 높이의 안정화가 도모된다.

[제2 예]

도4에 자동 승강 제어의 제2 예의 블럭도가, 도5에 그 제어 흐름도가 각각 도시되어 있다. 이 예에 있어서는, 접지체(SF)가 상하 요동할 때의 상기 각속도 (변화 속도)(ω)를, 접지체(SF)에 설치한 진동형 자이로 센서 등의 각속도 센서(33)에서 직접적으로 검출하도록 구성되어 있다.

이 구성에 따르면, 도5에 도시한 바와 같이, 우선, 모 이식 장치(4)의 대지 높이를 검출하는 정보로서, 각도 센서(21)로부터의 검출치(θ)와, 각속도 센서(33)로부터의 각속도(ω)가 도입된다(#201, #202). 다음에, 검출된 각속도(ω)가 미리 입력 설정된 기준치(ω0)와 비교되어(#203), 모 이식 장치(4)가 급격하게 전면(T)에 대해 상승하여, 접지체(SF)가 하방 요동하는 방향으로의 각속도(ω)가 기준치(ω0)를 초과하면, 검출치(θ)가 기본적인 승강 제어에 있어서의 목표치(θ0)의 불감대 내에 있어도 각속도(ω)에 정비례한 속도로 우선적으로 하강 제어가 실행된다(#204). 모 이식 장치(4)가 급격하게 전면(T)에 대해 하강하여, 접지체(SF)가 상방 요동하는 방향으로의 각속도(ω)가 기준치(ω0)를 초과하면, 검출치(θ)가 목표치(θ0)의 불감대 내에 있어도 각속도(ω)에 정비례한 속도로 우선적으로 상승 제어가 실행된다(#205).

각속도(ω)가 기준치(ω0) 이내이면 기본적인 승강 제어가 실행된다. 즉, 각도 센서(21)로부터의 검출치(θ)가 목표치(θ0)와 비교되어(#206, #207), 모 이식 장치(4)의 부상에 의해 접지체(SF)가 목표 자세보다 하방 요동하여, 검출치(θ)가 목표치(θ0)를 불감대(ε)보다 하회하고 있으면, 목표치(θ0)와 검출치(θ)의 편차(θ0 - θ)에 정비례한 속도로의 하강 제어가 실행된다(#208). 모 이식 장치(4)의 침하에 의해 접지체(SF)가 목표 자세보다 상방 요동하여, 검출치(θ)가 목표치(θ0)를 불감대(ε)보다 상회하고 있으면, 목표치(θ0)와 검출치(θ)의 편차(θ0 - θ)에 정비례한 속도로 상승 제어가 실행된다(#209). 모 이식 장치(4)의 대지 높이가 설정 높이에 있고, 검출치(θ)가 불감대(ε) 이내에서 목표치(θ0)에 가까운 상태에 있으면, 제어 중립 상태가 유지된다(#210). 이와 같이, 접지 체(SF)가 목표 자세로 유지됨으로써 전면(T)에 대한 모 이식 장치(4)의 대지 높이의 안정화가 도모된다.

[제3 예]

도6에 자동 승강 제어의 제3 예의 블럭도가, 도7에 그 제어 흐름도가 각각 도시되어 있다. 이 예에 있어서는, 모 이식 장치(4)의 적소에 가속도 센서(34)가 장비되어, 그 가속도(g)를 적분하여 모 이식 장치(4)의 승강 속도(v)를 연산하도록 구성되어 있다. 이 구성에 따르면, 도7에 도시한 바와 같이, 우선, 모 이식 장치(4)의 대지 높이를 검출하는 정보로서, 각도 센서(21)로부터의 검출치(θ)와, 가속도 센서(34)로부터의 가속도(g)가 도입되어(#201, #202), 연산 수단(100)에 의해 가속도(g)를 적분하여 승강 속도(변화 속도)(v)가 연산된다(#303).

다음에, 연산된 승강 속도(v)가 미리 입력 설정된 기준치(v0)와 비교되어(#304), 모 이식 장치(4)가 급격하게 전면(T)에 대해 상승하여, 접지체(SF)가 하방 요동하는 방향으로의 승강 속도(v)가 기준(v0)을 초과하면, 검출치(θ)가 기본적인 승강 제어에 있어서의 목표치(θ0)의 불감대 내에 있어도 승강 속도(v)에 정비례한 속도로 우선적으로 하강 제어가 실행된다(#305).

모 이식 장치(4)가 급격하게 전면(T)에 대해 하강하여, 접지체(SF)가 상방 요동하는 방향으로의 승강 속도(v)가 기준치(v0)을 초과하면, 검출치(θ)가 목표치(θ0)의 불감대 내에 있어도 승강 속도(v)에 정비례한 속도로 우선적으로 상승 제어가 실행된다(#306).

승강 속도(v)가 기준치(v0) 이내이면 기본적인 승강 제어가 실행된다. 즉, 각도 센서(21)로부터의 검출치(θ)가 목표치(θ0)와 비교되어(#307, #308), 모 이식 장치(4)의 부상에 의해 접지체(SF)가 목표 자세보다 하방 요동하여, 검출치(θ) 가 목표치(θ0)를 불감대(ε)보다 하회하고 있으면, 목표치(θ0)와 검출치(θ)의 편차(θ0 - θ)에 정비례한 속도로의 하강 제어가 실행된다(#309). 모 이식 장치(4)의 침하에 의해 접지체(SF)가 목표 자세보다 상방 요동하고, 검출치(θ)가 목표치(θ0)를 불감대(ε)보다 상회하고 있으면, 목표치(θ0)와 검출치(θ)의 편차(θ0 - θ)에 정비례한 속도로 상승 제어가 실행된다(#310). 모 이식 장치(4)의 대지 높이가 설정 높이에 있고, 검출치(θ)가 불감대(ε) 이내에서 목표치(θ0)에 가까운 상태에 있으면, 제어 중립 상태가 유지된다(#311). 이와 같이, 접지체(SF)가 목표 자세로 유지됨으로써 전면(T)에 대한 모 이식 장치(4)의 대지 높이의 안정화가 도모된다.

[제4 예]

도8에 자동 승강 제어의 제4 예의 블럭도가, 도9에 그 제어 흐름도가 각각 도시되어 있다. 이 예에 있어서는, 접지체(SF)가 상하 요동될 때의 상기 각속도(변화 속도)(ω)를 검출하는 각속도 센서(33)만이 장비되어 있고, 모 이식 장치(4)가 상한까지 상승되어 접지체(SF)가 전방 하향 요동 한계가 된 자세로부터의 들림 요동 각도가, 각속도 센서(33)에서 검출된 각속도(ω)를 연산 수단(100)에 의해 적분하여 연산 취득되고, 그 연산치가 접지체(SF)의 요동 각도를 나타내는 검출치(θ)가 된다.

이 구성에 따르면, 도9에 도시한 바와 같이, 우선, 모 이식 장치(4)의 대지 높이를 검출하는 정보로서, 각속도 센서(33)로부터의 각속도(ω)가 도입되는 동시에(#401), 이 검출된 각속도(ω)가 적분 처리되어 모 이식 장치(4)의 승강 속도(v) 가 연산된다(#402).

다음에, 각속도 센서(33)에서 검출된 각속도(ω)가 미리 입력 설정된 기준치(ω0)와 비교되어(#403), 모 이식 장치(4)가 급격하게 전면(T)에 대해 상승하여, 접지체(SF)가 하방 요동하는 방향으로의 각속도(ω)가 기준치(ω0)를 초과하면, 검출치(θ)가 기본적인 승강 제어에 있어서의 목표치(θ0)의 불감대 내에 있어도 각속도(ω)에 정비례한 속도로 우선적으로 하강 제어가 실행된다(#404). 모 이식 장치(4)가 급격하게 전면(T)에 대해 하강하여, 접지체(SF)가 상방 요동하는 방향으로의 각속도(ω)가 기준치(ω0)를 초과하면, 검출치(θ)가 목표치(θ0)의 불감대 내에 있어도 각속도(ω)에 정비례한 속도로 우선적으로 상승 제어가 실행된다(#405).

각속도(ω)가 기준치(ω0) 이내이면 기본적인 승강 제어가 실행된다. 즉, 각속도(ω)를 적분하여 얻어진 검출치(θ)가 목표치(θ0)와 비교되어(#406, #407), 접지체(SF)가 목표 자세보다 하방 요동하여 검출치(θ)가 목표치(θ0)를 불감대(ε)보다 하회하면, 목표치(θ0)와 검출치(θ)의 편차(θ0 - θ )에 정비례한 속도로의 하강 제어가 실행된다(#408). 접지체(SF)가 목표 자세보다 상방 요동하여 검출치(θ)가 목표치(θ0)를 불감대(ε)보다 상회하면, 목표치(θ0)와 검출치(θ)의 편차(θ0 - θ)에 정비례한 속도로 상승 제어가 실행된다(#409). 모 이식 장치(4)의 대지 높이가 설정 높이에 있고, 검출치(θ)가 불감대(ε) 이내에서 목표치(θ0)에 가까운 상태에 있으면, 제어 중립 상태가 유지된다(#410). 이와 같이, 접지체(SF)가 목표 자세로 유지됨으로써 전면(T)에 대한 모 이식 장치(4)의 대지 높이의 안정화가 도모된다.

[다른 실시예]

(1) 상기한 바와 같이, 작업 장치가 모 이식 장치(4)인 경우, 모 이식 장치(4)의 부상에 수반하는 부유모나 이식모의 쓰러짐의 발생이 문제가 되지만, 모 이식 장치(4)의 침하에 수반하는 깊이 심기는 치명적인 문제로 되지는 않으므로, 모 이식 장치(4)가 상승 방향으로 변화되는 속도가 기준치를 초과할 때만 우선적인 하강 제어가 실행되고, 모 이식 장치(4)가 하강 방향으로 변화하는 속도가 기준치를 초과해도 우선적인 상승 제어를 행하지 않는 간이한 형태로 실시할 수도 있다.

(2) 지면에 대한 작업 장치의 대지 높이를 초음파 센서 등에 의해 비접촉식으로 검출하는 동시에, 그 검출치를 미분 처리하여 작업 장치의 대지 높이가 변화되는 속도를 연산하는 형태로 실시할 수도 있다.

(3) 본 발명은, 주행 기체(3)의 후방부에 작업 장치로서의 로터리 경운 장치를 승강 가능하게 연결하여, 로터리 경운 장치를 포장면에 대해 설정 높이로 안정되게 유지하는 농업용 트랙터의 승강 제어[자동 경심(耕深) 제어]나, 주행 기체(3)의 전방부에 작업 장치로서의 예취부를 승강 가능하게 연결하여, 예취부를 포장면에 대해 설정 높이로 유지하는 콤바인의 승강 제어(자동 예취 높이 제어)에 적용할 수도 있다.

도1은 승용형 전식기의 전체 측면도.

도2는 자동 승강 제어의 제1 예를 나타내는 블록도.

도3은 자동 승강 제어의 제1 예에 있어서의 작동을 나타내는 흐름도.

도4는 자동 승강 제어의 제2 예를 나타내는 블록도.

도5는 자동 승강 제어의 제2 예에 있어서의 작동을 나타내는 흐름도.

도6은 자동 승강 제어의 제3 예를 나타내는 블록도.

도7은 자동 승강 제어의 제3 예에 있어서의 작동을 나타내는 흐름도.

도8은 자동 승강 제어의 제4 예를 나타내는 블록도.

도9는 자동 승강 제어의 제4 예에 있어서의 작동을 나타내는 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

3 : 주행 기체

4 : 작업 장치

5 : 승강 구동 기구

21 : 각도 센서

33 : 각속도 센서

θ : 검출치

ω : 각속도(변화 속도)

v : 승강 속도(변화 속도)

Claims

주행 기체(3)에 승강 가능하게 연결된 작업 장치(4)의 승강 구동 기구(5)와, 상기 작업 장치(4)의 대지 높이를 검출하는 높이 검출 수단을 구비한 농작업기의 승강 제어 장치에 있어서,

또한, 상기 높이 검출 수단의 검출치를 미분하는 연산 수단(100)을 구비하고, 상기 높이 검출 수단의 검출치와, 상기 연산 수단(100)에 의해 상기 높이 검출 수단의 검출치를 미분하여 얻어지는 변화 속도를 기초로 하여 상기 작업 장치(4)의 대지 높이를 설정 높이로 유지하도록 상기 승강 구동 기구(5)를 작동 제어하는 것을 특징으로 하는 농작업기의 승강 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 변화 속도가 설정 범위를 초과하는 작업 장치 상승 방향으로의 변화이면, 하강 지령이 우선되어 출력되는 것을 특징으로 하는 농작업기의 승강 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 높이 검출 수단이 각도 센서(21)로 구성되고, 이 각도 센서(21)가 상기 작업 장치(4)에 접지 추종 가능하게 지지된 접지체의 요동 각도를 상기 검출치로서 검출하는 것을 특징으로 하는 농작업기의 승강 제어 장치.
주행 기체(3)에 승강 가능하게 연결된 작업 장치(4)의 승강 구동 기구(5)와, 상기 작업 장치(4)에 접지 추종 가능하게 지지된 접지체(SF)의 요동 각도를 검출하는 각도 센서(21)를 구비한 농작업기의 승강 제어 장치에 있어서,

또한, 접지체(SF)의 요동 속도를 검출하는 각속도 센서(33)를 구비하고, 상기 각도 센서(21)의 검출 정보와 상기 각속도 센서(33)의 검출 정보를 기초로 하여 상기 작업 장치(4)의 대지 높이를 설정 높이로 유지하도록 상기 승강 구동 기구(5)를 작동 제어하는 것을 특징으로 하는 농작업기의 승강 제어 장치.
제4항에 있어서, 상기 각속도 센서(33)에서 검출된 각속도가 설정 범위를 초과하는 상승 방향 작동이면, 하강 지령이 우선되어 출력되는 것을 특징으로 하는 농작업기의 승강 제어 장치.
주행 기체(3)에 승강 가능하게 연결된 작업 장치(4)의 승강 구동 기구(5)와, 상기 작업 장치(4)에 접지 추종 가능하게 지지된 접지체(SF)의 요동 각도를 검출하는 각도 센서(21)를 구비한 농작업기의 승강 제어 장치에 있어서,

또한, 상기 작업 장치(4)의 승강 속도를 검출하는 승강 속도 검지 수단을 구비하고, 상기 각도 센서(21)의 검출 정보와 승강 속도 검지 수단의 검출 정보를 기초로 하여 상기 작업 장치(4)의 대지 높이를 설정 높이로 유지하도록 상기 승강 구동 기구(5)를 작동 제어하는 것을 특징으로 하는 농작업기의 승강 제어 장치.
제6항에 있어서, 상기 승강 속도 검지 수단에서 검출된 상승 방향의 승강 속 도가 설정 범위를 초과하면, 하강 지령이 우선되어 출력되는 것을 특징으로 하는 농작업기의 승강 제어 장치.