JPH02154603A - トラクタのレーザ均平制御装置 - 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 この発明は、トラクタ作業機の作業水準制御装置に関す
る。

従来の技術、および発明が解決しようとする課題 地上面一定高さのレーザビームに沿って車体を走行案内
させる技術は知られているが、この発明は、トラクタ車
体にこのレーザビーム等の投光を受ける水準受光センサ
を設けて、車体の高さを知ると共に、この車体とこの車
体に装着の作業装置との間の変化せる高さを検出して、
この作業装置の水準制御を行うことによって、作業装置
の種類に拘らず水準制御を容易化しようとするものであ
る。

（請求項１の発明） 課題を解決するための手段 この発明は、圃場面上の一定水亭面を照準する水準投光
器（１）と、この水準投光器（１）による投光（２）を
受けて車体（３）の走行高さを検出する水準受光センサ
（４）と、この車体（３）に対して昇降する作業装置（
５）の作業高さを検出する作業高センサ（６）とからな
り、該作業装置（５）の基準面からの高さを検出するこ
とを特徴とするトラクタ作業機の作業水準制御装置の構
成とする。

発明の作用、および効果 圃場面上の一定高さに水平面を照準する水準投光器（１
）を設置して、この水平面に沿う水準投光（２）を発す
る。水準受光センサ（４）を設けたトラクタ作業機を走
行させながら、この水準受光センサ（４）で該投光（２
）を受けて、基準となる水平面に対する車体（３）の高
さを検出する。

走行土壌面が凹凸で変化すれば、車体（３）も上下に浮
沈揺動するから、これを該水準受光センサ（４）で検出
する。

作業装置ｌ￥（５）は、車体（３）に対して所定の高さ
に装着されて、作業時は走行土壌面に接近、乃至接地状
態にあって、車体（３）に対する作業高さは作業高セン
サ（６）で常時検出している。

このため作業水準制御装置は、これら水準受光センサ（
４）による車体（３）の走行高さと、作業高センサ（６
）による作業装置（５）の車体（３）に対する作業高さ
とから、この作業装置（５）の基準水平面に対する高さ
を演算検出することができる。

このため、トラクタ車体（３）に装着して作業する作業
装置（５）は、この基準となる水平面に対する作業高さ
を制御したり、作業土壌面の（ｄ　、ｆ；ｌ状態を知る
ことができるため５作業を水平面に沿わせて行う作業形
態、例えば、耕耘装置で耕耘土壌面を水平面に沿わせて
均平したり、排土仮によって高い位置の土壌を低い位置
へ移動させて、圃場面を水平面に均平するような水準制
御を行う作業では著しく便利である。

（請求項２の発明） 課題を解決するための手段 この発明は、車体（３）後部のリフトアーム（７）によ
って昇降される左右一対のロアリンク（８）（９）のう
ちいずれか片側のロアリンク（８）の該リフトアーム（
７）に対する間隔を一定として、他側のロアリンク（９
）の間隔はローリングシリンダ（１０）の伸縮によって
上下動してこの車体（３）に対して作業装置（５）をロ
ーリング制御するトラクタ作業機において、圃場面上の
一定水準面を照準する水準投光器（１）からの投光（２
）を受けて該車体（３）の走行高さを検出しながら、該
ロアリンク（８）（９）を介して装着する作業装置（５
）を水平面上に維持するように制御させる水準受光セン
サ（４）を、該間隔の一定するロアリンク（８）寄りの
車体（３）上に設けてなる作業水準制御装置の構成とす
る。

発明の作用、および効果 作業装置（５）は、上記のように基準の水平面に対する
高さを検出されるが、車体（３）に対して左右に傾斜す
るローリング制御も行われる０例えば土壌面の左右傾斜
によって車体（３）が傾斜しても、耕耘土壌面を左右水
平状に成形しようとする場合は、車体（３）の左右傾斜
によって、ローリングシリンダ（１ｏ）を伸縮制御して
１作業装置（５）である耕耘装置を該車体（３）の傾斜
側とは逆向きにローリングして、この耕耘装置を左右水
平状に維持する。

このような作業装置（５）のローリング制御は。

左右−側のロアリンク（８）に対して、他側のロアリン
ク（９）をローリングシリンダ（１０）の伸縮で上下動
させて、作業装置　（５）の左右傾斜角を制御するから
、このロアリンク（８）側の車体（３）が基準位置にな
って、該ローリングシリンダ（１０）によるロアリンク
（９）の上下揺動でローリング制御される。このため前
記水準投光器（１）からの投光（２）を受ける水準受光
センサ（４）が、このローリング制御の基準となる側の
車体（３）上にあって、車体（３）の中介基準面の上下
変動を少なくして、安定した作業水準制御を維持するこ
とができる。

実施例 なお、回倒において、水準投光器（１）は、圃場の畦畔
（１１）部等にセンサボール（１２）で支持する。この
構成は、レーザ発光装置（１３）から発するレーザ光を
鉛直方向の軸（１４）回りにモータ（１５）によって回
転される反射鏡（１６）に反射させて、この軸（１４）
と直交する水準面上を一定の角度範囲で照射移動しなが
らレーザビームとして投光（２）する構成である。（１
７）は水平設定器で、水準投光器（１）からの投光（２
）が水平面に平行するように設定するものである。（１
８）はこれら水準受光センサ（４）の外周を覆うケース
で、該投光（２）部に投光窓（１９）を設けている。

（２０）はこのケース（１８）のセンサポール（１２）
に対するト下方向を変更する上下位置調節ねじ。

（２１）は上下方向に対して左右方向の傾斜角を調整す
る傾斜角調整ねじである。

ｌ−ラック車体（３）は、操縦ハンドル（２２）や操縦
席等を内装するキャビン（２３）を有し、操向自在の前
車軸（２４）　、後車輪（２５）をエンジンによって伝
動駆動する四輪駆動形態として、後部に左右一対のロア
リンク（８）（９）とトップリンク（２６）とを上下回
動自在に連結して、リフ１〜アーム（７）とリフトロッ
ド（２８）及びローリングシリンダ（ｌＯ）で昇降動す
るように設け、このロアリンク（８）（９）とトップリ
ンク（２６）との後端に作業装置（５）である耕耘装置
を装着する。

左側のロアリンク（８）はリフトアーム（７）との間を
一定長さのリフトロッド（２８）で連結するが、右側の
ロアリンク（９）°とリフトアーム（７）との間は、伸
縮自在のローリングシリンダ（１０）で連結して、ロー
リング制御装置の油圧回路を連結し、このローリングシ
リンダ（１０）の伸縮によりロアリンク（９）を上下動
して、これら左右のロアリンク（８）（９）間に亘って
連結した作業装置（５）を、ローリング制御する。

水準受光センサ（４）は、この左側のロアリンク（８）
寄りの車体（３）の後部上方に設ける。

キャビン（２３）の後部フレームに直接、又は間接に取
付けたブラケット（２９）には、モータ（３ｏ）によっ
て回転される螺杵（３１）に螺合したボス（３２）を介
してセンサパイプ（３３）を昇降制御自在に設け、この
センサパイプ（３３）の上端部に、ステッピングモータ
（３４）で鉛直方向の軸（３７）回りに回動されるセン
サ胴（３５）を設け、このセンサＩＩ　（３５）の周面
には上下方向に亘って一定間隔にダイオード等からなる
受光素子（３６）を並べて、この外周部を透明カバー（
３８）で１って水準受光センサ（・１）を構成している
。（４１）は、この各受光素子（３６）部と、該センサ
パイプ（３３）内を通してコントローラ（３９）へ連結
するハーネス部（４０）との間を電導する渦巻配線部で
ある。該ボス（３２）部には磁性体（４２）を設け、又
ブラケット（２９）にはこの磁性体（４２）と対向する
位置に沿って一定間隔に磁気センサ（４３）を配設し、
これら磁性体（４２）と磁気センサ（４３）との関係に
よって磁性体（４２）の高さ位置を常時検出して。

モータ（３０）による水準受光センサ（４）の昇降制御
高さを検出制御する。

作業装置（５）で耕耘装置は、局面に耕耘爪（４４）を
配設する耕耘軸（５２）を設け、上部の耕耘カバー（４
５）の後側には圃場面（４６）を耕耘した跡の耕耘土壌
面（４７）を均平する均平板（４８）を１−下回動自在
に設けて、耕耘機体（４９）との間にばね（５０）を設
けて土壌面（４７）へ弾発し、この弾発力をハンドル（
５１）で調節する構成としている。耕耘爪（４４）を有
する耕耘軸（５２）はトラクタ車体（３）の動力取出軸
から連動し、この耕耘装置の車体（３）に対する高さは
この耕耘装置を昇降するリフトアーム（７）の昇降位置
を検出するリフト角センサを作業高センサ（６）として
いる、又、該耕耘カバー（４５）に対する均平板（４８
）の角度を検出する均平板角センサ（５３）を設け、操
縦席部に設ける耕深設定器（５４）によって設定された
耕耘深さに従って、この均平板（４８）の均平角を検出
しながらこの設定の耕深を維持するように耕深制御を行
う、　　（５５）は水準受光センサ（４）の高さを調節
する高さ調節器である。

水準投光器（１）から投光（２）を照射する。

レーザ発光装［（１３）から発光するレーザビームは回
転される反射鏡（１６）に反射されて、投光窓（１９）
から圃場而（４６）上所定の高さ位置を水平面に沿って
一定角度の範囲（０）を照射回動される。

トラクタ車体（３）の水準受光センサ（４）では、該水
準投光器（１）からの投光（２）を受けて、車体（３）
の圃場基準面からの高さを検出する。水平受光センサ（
４）は車体（３）に対する高さが決まっているため、こ
の水準受光センサ（４）の投光（２）の受光位置が分か
れば車体（３）の高さが分かる。即ち、受光素子（３−
６）の受光個所によってコントローラ（３９）部では車
体（３）高さを検出できる。この受光素子（３６）の高
い個所に投光（２）を受けると車体（３）は低位置で、
走行土壌面は低くなっている。又逆に低い個所に投光（
２）を受けると車体（３）は高位置で、走行土壌面は高
くなっている。この水準受光センサ（４）はモータ（３
０）で自動的に昇降制御されて、投光（２）を上下中央
部の受光素子（３６）で受光するようにし、この昇降移
動量が大きくなると磁性体（４２）の移動を磁気センサ
（４３）で検出して、コントローラ（３９）で高さを演
算するようになっている。

作業装置（５）は、リフトアーム（７）の不動によって
耕耘等の作業姿勢となるが、この耕耘深さ等の作業位置
は耕深設定器（５４）によって決定される。このときの
均平板（４８）の均平角度を均平板角センサ（５３）が
検出しながら、この均平角度を一定に維持するようにリ
フトアーム（７）を昇降制御して耕耘装置による耕深を
設定深さに維持するように制御する。

作業高センサ（６）は、このリフトアーム（７）の角度
から車体（３）に対する作業装置（５）の高さを検出す
るもので、トラクタ車体（３）に設けた水準制御装置で
は、該作業高センサ（６）からの入力、及び上記コント
ローラ（３９）からの入力によって、現在の作業装置（
５）のＭｉ準水準面からの高さを常時演算し１表示して
いる。

又、この作業装置（５）の水準制御に利用することもで
きる１例えば、耕耘装置で耕耘された土壌面を水準面に
平行状に均平するときは、この土壌面を均平する均平板
（４８）の押圧力を制御したり、均平角度を制御するこ
とによって、土壌面の高い所の耕耘土壌を低い所へ移動
させることによって、水平面に近づける。

又、ローリング制御は、車体（３）の左右の傾斜を検出
して、右側のリフトアーム（７）に対するロアリンク（
９）の間隔をローリングシリンダ（１０）の伸縮によっ
て制御する。このとき左側のロアリンク（８）による作
業装置（５）の連結位置を中心として、右側を昇降させ
て行うものであるから、ローリング制御時におけるロア
リンク（８）と水準受光センサ（４）との間の高さは殆
ど変らない、このローリング制御によって耕耘装置によ
る土壌面（４７）は左右水平状に均平される。

トラクタ車体（３）が往行程の水準制御から折返して復
行程の水準制御に移るときは、ステッピングモータ（３
４）によってセンサ胴（３５）を約半回転旋回させて、
受光素子（３６）を水準投光１（１）側へ対向するよう
に切換える。

水準受光センサ（４）を取付るためのブラケット（２９
）は、キャビン（２３）の左後部隅部に取付けてもよく
、この場合センサパイプ（３３）は、このラック部（５
６）をモータ（３０）によって回転されるピニオン（５
７）との噛合で、鉛直方向へ昇降制御自在に設けてもよ
く（第８図）、又、ブラケット（２９）に対して平行リ
ンク（５８）を介してセンサパイプ（３３）を昇降自在
に取付け、この平行リンク（５８）をモータ　（３０）
とビニオン（５７）との噛合によって上下回動するよう
に構成し、センサパイプ（３３）を平行状に昇降制御す
るもよい（第９図）。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示すもので、第１図は側面図、
第２図は一部の後面図、第３図は斜面図、第４図、第５
図は一部の側断面図、第６図、第７図は一部の平断面図
、第８図、第９図は一部の別実施例を示す側面図である
。 図中、符号（１）は水準投光器、（２）は投光。 （３）は車体、（４）は水準受光センサ、（５）は作業
装置、（６）は作業高センサ、（７）はリフトアーム、
（８）（９）はロアリンク、　　（１０）はローリング
シリンダを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　圃場面上の一定水準面を照準する水準投光器（１）
   と、この水準投光器（１）による投光（２）を受けて車
   体（３）の走行高さを検出する水準受光センサ（４）と
   、この車体（３）に対して昇降する作業装置（５）の作
   業高さを検出する作業高センサ（６）とからなり、該作
   業装置（５）の基準面からの高さを検出することを特徴
   とするトラクタ作業機の作業水準制御装置。 ２　車体（３）後部のリフトアーム（７）によって昇降
   される左右一対のロアリンク（８）（９）のうちいずれ
   か片側のロアリンク（８）の該リフトアーム（７）に対
   する間隔を一定として、他側のロアリンク（９）の間隔
   はローリングシリンダ（１０）の伸縮によって上下動し
   てこの車体（３）に対して作業装置（５）をローリング
   制御するトラクタ作業機において、圃場面上の一定水準
   面を照準する水準投光器（１）からの投光（２）を受け
   て該車体（３）の走行高さを検出しながら、該ロアリン
   ク（８）（９）を介して装着する作業装置（５）を水平
   面上に維持するように制御させる水準受光センサ（４）
   を、該間隔の一定するロアリンク（８）寄りの車体（３
   ）上に設けてなる作業水準制御装置。