JPH0221959A - トラクタ直装スプレヤのブーム制御装置 - 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］ 本発明はトラクタに直装された農業用スブレヤの長尺ブ
ームの高さを制御する装置の改良に関する。

［従来技術］ 農業用スブレヤの長尺プートの傾斜を地形や作物に合わ
せて自動的に調整する装置は、特公昭６１〜４８９９１
号によって公知であるが、その装置はスプレヤの機枠に
ブームを傾斜調整する流体圧装置を１．ブームに検知装
置をそれぞれ設け、検知装置の検知信号によって流体圧
装置をｆｌＪＪ御してブームの傾斜を自動的に調整する
方式であった。

この方式は検知装置がブームの」１下の振れを検知して
から流体圧装置がブームの傾斜を調整するまでに時間を
要するため、路面の凹凸によってスプレヤ自体が傾斜し
た場合、ブームの傾斜調整が間に合わず、ブームが地面
や作物に当たる事故が起きやすかった。この事故を防止
するため、スプレヤをトラクタで牽引し、トラクタに車
体の傾斜角センサを設け、その傾斜角センサの信号によ
ってスプレヤの機枠に設けた流体圧装置を制御する方式
のスプレヤが特開昭６１−９８３０２号に提案されてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ その提案のスプレヤはトラクタで牽引するため、スプレ
ヤに台車を設けなければならないが、それだけスプレヤ
が高価になることはさけれられない。又、スプレヤに台
車を設けて牽引すると回転半径が大きくなり、スプレヤ
の作業性が低下するという問題も生ずる。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、トラクタに直装されるスプレヤであって
、走行路面の凹凸によるブームの振れを自動的に調整す
ることができるものを提供することにある。

［課題を達成するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明が採用する手段は、ト
ラクタと、トラクタに直装されたスプレヤと、スプレヤ
の機枠に上下固定位置調整可能に取付けられた中央ブー
ムと、その中央ブームの両端部に基端部が回動可能に取
付けられた左右の元ブームと、左右の元ブームの先端部
に基端部が回動可能に取付けられた左右の先ブームと、
中央ブムと左右の元ブームの間に設けられた流体圧によ
る左右の元アクチュエータと、左右の元ブームと左右の
先ブームの間に設けられた流体圧による左右の先アクチ
ュエータと、各ブームに取付けられた地表又は作物に対
する距離センサと、距離センサの計測信号に基づいて各
ブームの地表又は作物に対する高さを所定の範囲に保持
するように各アクチュエータを制御する制御手段とを備
えた装置において、トラクタの前輪枠に傾斜センサを付
設し、その傾斜センサによって走行面の凹凸による前輪
枠のトラクタの車体に対する相対傾斜角度を計測してそ
の計測信号を制御手段に入力し、その計測信号に基づい
てトラクタの後輪が同じ凹凸によって傾斜する前に各ア
クチュエータを制御して各ブームの地表又は作物に対す
る高さを所定の範囲内に保持するようにしたことにある
。

［作用］ 散布作業中、走行面が平坦なときは、各ブームの距離セ
ンサの計測信号によりマイクロコンピュタを含む制御手
段は各アクチュエータを制御して各ブームの地表又は作
物に対する高さをあらかじめ設定した高さの範囲内に維
持する。走行面に凹凸があるときは、トラクタの後輪が
その凹凸に合うと、トラクタと共に直装されたスブレヤ
も急に傾くから、各ブームの＆Ｆ＝離センサに基づいて
各アクチュエータを制御していたのでは間に合わない。

後輪が走行面の凹凸に合う前に必ず前輪が凹凸に合いト
ラクタの車体に軸着された前輪枠が傾斜する。その傾斜
は傾斜センサによって計測され、その信号が制御手段に
入力される。制御手段は、傾斜センサの計測信号に基づ
いて後輪が同じ凹凸に合う前に凹凸に後輪が合ったとき
のスプレヤの傾斜を算出して各アクチュエータを制御し
てブームを上下させるから、後輪が凹凸に合ったときも
ブームの地表又は作物に対する高さはあらかじめ定めた
範囲内に維持される。

［実施例］ 本発明の装置を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図及び第２図に示すように、トラクタＩＯにスプレ
ヤ２０は直装され、そのスプレヤの機枠２１に取付けら
れた中央ブーム２２はトラクタ１０の後輪１３の後方か
ら左右に伸張する。トラクタ１０の前輪１１は前輪枠１
２に取付けられ、その前輪枠１２は車体１４にセンター
ピン１５を介して揺動可能に取付けられる。中央ブーム
２２には距離センサ１７と噴霧ノズル２８が配設される
。ポテンショメータ式長さ計１６の固定側を前輪枠１２
上方の車体１４に、変位側を前輪枠１２にそれぞれ取付
け、前輪枠１２の車体１４に対する傾斜角を検知する。

トラクタ１０には速度センサ３０が付設される。

第３図に示すように、スプレヤ２０の機枠２１に中央ブ
ーム２２を昇降可能に取付け、機枠２１と中央ブーム２
２の間に設けた中央アクチュエータ２３を矢印で示すよ
うに進退させて上下位置を調整する。中央ブーム２２の
左右端部に左右の元ブーム２４Ｌ、　　Ｈの基端部を回
動自在に取付け、その間に設けた元アクチュータ２５Ｌ
、Ｒを矢印で示すように進退させて元ブーム２４Ｌ、Ｒ
を上下に揺動させる。元ブム２４Ｌ、Ｈの先端部に先ブ
ーム２８Ｌ、　　Ｈの基端部を回動自在に取付け、その
間に設けた先アクチュエータ２７Ｌ、Ｒを矢印で示すよ
うに進退させて先ブーム２６Ｌ、Ｒを上下に揺動させる
。中央ブム２２の中央部、元及び先ブーム２４Ｌ、Ｒ１
２６Ｌ、Ｒの先端部には超音波式の対地又は対作物距離
センサ１７．１８Ｌ、Ｒ１２８Ｌ、Ｒが設けられる。

中央ブーム２２、元ブーム及び先ブーム２４Ｌ、Ｒ１２
８Ｌ、Ｒには等間隔に噴霧ノズル２８が配設される。中
央アクチュエータ２３、元及び先アクチュエータ２５Ｌ
、Ｒ１２７Ｌ、Ｒは、第４図に示すように、それぞれの
方向切替用バルブ３３．３５Ｌ、Ｒ２３７Ｌ、Ｒによっ
て制御される。

各バルブは自動制御することも手動制御することも可能
であり、第５図の操作パネルにおいて切替ダイヤル４１
を手動にセットすると、手動操作スイッチ４２により各
バルブのソレノイドを作動させて各ブームを上下するこ
とができる。デジタルスイッチ４３．４４によって高さ
と許容幅をセットし、切替ダイヤル４１を自動にセ・ン
卜すると、各バルブのソレノイドはマイクロコンピュー
タによって制御され各ブームの高さは自動調整される。

第６図のブロック図に示すように、コントローラ５０は
中央演算処理装置ＣＰＵ、入出力インターフェース、プ
ログラマブルタイマを備え、入力インターフェースに各
距離センサ１７．１８Ｌ、Ｒ１２８Ｌ、Ｒ１長さ計１６
、速度センサ３０、デジタルスイッチ４３．４４の信号
が入力され、出力インタフェースから各バルブ３３．３
５Ｌ、Ｒ１３７Ｌ、Ｒの駆動回路に信号が出力される。

次に、スプレヤの散布作業中における本発明の装置によ
るブームのプログラム制御を第１１図のフローチャート
によって説明する。第５図の操作パネルにおいて、電源
スィッチ４０を入れ、切替ダイヤル４１を自動にセット
し、ブームの目標高さと許容幅をデジタルスイッチ４３
．４４にセットすると、第６図のコントローラ５０によ
るプログラム制御が始動する。ステップ１０１において
、初期化がなされ、ステップ１０２　、１０３において
ブームの目標高さと許容幅が設定される。ステップ１０
４で、各センサからの計測信号の読込みがなされ、ステ
・ンプ１０５で計測結果を算出する。ステップ１０６で
前輪枠傾斜による補正値を算出する。ステップ１０７で
距離計測値に傾斜補正値を加えて判定値を算出する。ス
テップ１０８で判定値が目標高さと許容幅の和よりも大
きいかどうかを判定し、大きければステップ１０９で下
降フラグを設定する。そうでなければ、ステップ１１０
で、判定値が目標高さから許容幅を引いた値よりも小さ
いかどうかを判定し、小さければステップ１１１で上昇
フラグを設定する。そうでなければ、ステップ１１２で
停止フラグを設定する。ついで、ステップ１１３で自動
モードであるかどうかを確かめ、ステップ１１４で設定
されたフラグに基づく駆動信号をバルブの駆動回路に送
出する。第５図の操作パネル上の手動スイッチ４２が手
動設定された場合はステップ１１５でバルブの駆動回路
へ停止信号を送出する。その後、再びステップ１０４に
戻る。このステ・ンプ１０４からステップ１１５までの
工程をバルブごとにくり返し行う。

第７図に示すように、トラクタが凹凸のない面を走行中
、圃場の右側が傾斜していると、元プム２４Ｒ１先ブー
ム２８Ｒの距離センサ１８Ｒ１２８Ｒの計測信号によっ
て、コントローラ５０は元アクチュエー％２５Ｒのバル
ブを制御して元ブーム２４Ｒ１先ブーム２８Ｒを上方へ
回動させるから、元プーム２４Ｒ１先ブーム２８Ｈの対
地又は対作物高さは目標とする許容範囲内に維持される
。

第１図に示すように、トラクタ１０の走行面には四部又
は凸部がある。この凹部に後輪１３がはまると、トラク
タ１０は第８図に示すように傾斜する。

後輪１３が凹部にはまってから距離センサの信号によっ
てブームを調整していたのでは、時間差があるため、一
方の先ブーム２６Ｌは地表又は作物に当たり、他方の先
ブーム２６Ｒは作物からはなれすぎることになる。この
凹部に後輪がはまる前に、第９図に示すように、必ず前
輪１１が凹部にはまり、前輪枠１２が傾斜する。前輪枠
１２が傾斜すると、長さ計１６は変位の計測信号をコン
トローラに入力するから、フローチャートのステップ１
０６で傾斜補正値が算出され、１０７で判定値は距離計
測値に傾斜補正値を加えたものになり、第１Ｏ図に示す
ように、後輪１３が凹部にはまるまでに元アクチュエー
タ２５Ｌ、２５Ｒと先アクチュエータ２７Ｌ、２？Ｒが
作動して各ブーム２４Ｌ、Ｒ１２８Ｌ、Ｒを上下させる
から、後輪が凹部にはまったときも、各ブームの対地又
は対作物距離は目標値に保持される。後輪が四部を脱す
と、コントローラは、各センサの計測信号を受けてブー
ムの傾斜を調整するから、ブームは常に目標の高さに維
持される。

第１１図のフローチャートにおいてステップ１１４の駆
動回路への駆動信号の送出時期は速度センサの速度計測
信号に基づいて算出され、後輪が前輪の計測位置に達す
る前に各アクチュエータの動作は終了する。第２図に鎖
線で示すように、前輪枠の傾斜は長さ計の代りに傾斜計
で計測することも可能であるが、この場合は前輪枠と車
体の双方に傾斜計を取付けて相対的な角度変化を検知す
る。

［発明の効果］ 上記の通り、本発明の装置は、従来のスプレヤをトラク
タで牽引し、トラクタの車体に傾斜センサを設け、走行
面の凹凸によるスプレヤの傾斜をあらかじめトラクタの
傾斜によって検知し、同じ凹凸によってスプレヤが傾斜
する前にスプレヤのブームを上下させてブームの高さを
一定に保持する方式とは異なり、スプレヤをトラクタに
直装し、トラクタの前輪枠に傾斜センサを設け、走行面
の凹凸によるスプレヤの傾斜をあらかじめトラクタ前輪
枠の傾斜によって検知し、スプレヤが同じ凹凸によって
傾斜する前にブームを上下させてブームの高さを一定に
保持する方式であるから、牽引用の台車が不要なだけ安
価である上に、牽弓とは異なりスプレヤの回転半径も小
さいので圃場における作業性も良好であるという優れた
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例の装置を備えたス
プレヤの側面図及び正面図、 第３図は第１図のスプレヤの背面図、 第４図は第１図の装置の油圧回路図、 第５図は第１図の装置の操作パネルを示す図、第６図は
第１図の装置督のブロック図、第７図は第３図に相当す
る図であり、傾斜地における状態を示す。 第８図は第３図に相当する図であり、本発明の装置を使
用しないときにトラクタ後輪が凹部におちた状態を示す
。 第９図は第２図に相当する図であり、本発明の装置を使
用しているときにトラクタ前輪が凹部におちた状態を示
す。 第１０図は第３図に相当する図であり、本発明の装置を
使用しているときにトラクタ後輪が凹部におちた状態を
示す。 第１１図は第１図の装置のプログラム制御を示すフロー
チャートである。 図において、符号１０はトラクタ、１１は前輪、１２は
前輪枠、１３は後輪、１４は車体、１８は長さ計（傾斜
センサ）、２０はスプレヤ、２１は機枠、２２は中央ブ
ーム、２３は中央アクチュエータ、２６は先ブーム、２
７は先アクチュエータ、２８は距離センサ、３０は速度
センサ、５０はコントローラをそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）トラクタと、前記トラクタに直装されたスプレヤと
   、前記スプレヤの機枠に上下固定位置調整可能に取付け
   られた中央ブームと、前記中央ブームの両端部に基端部
   が回動可能に取付けられた左右の元ブームと、左右の前
   記元ブームの先端部に基端部が回動可能に取付けられた
   左右の先ブームと、前記中央ブームと左右の前記元ブー
   ムの間に設けられた流体圧による左右の元アクチュエー
   タと、左右の前記元ブームと左右の前記先ブームの間に
   設けられた流体圧による左右の先アクチュエータと、各
   ブームに取付けられた地表又は作物に対する距離センサ
   と、前記距離センサの計測信号に基づいて各ブームの地
   表又は作物に対する高さを所定の範囲に保持するように
   各アクチュータを制御する制御手段とを備えた装置であ
   って、前記トラクタの前輪枠に傾斜センサが付設され、
   前記傾斜センサは走行面の凹凸による前輪枠の前記トラ
   クタの車体に対する相対傾斜角度を計測してその計測信
   号を前記制御手段に入力し、前記制御手段は前記傾斜セ
   ンサの計測信号に基づいて前記トラクタの後輪が同じ凹
   凸によって傾斜する前に各アクチュエータを制御して各
   ブームの地表又は作物に対する高さを所定の範囲内に保
   持することを特徴としてなるトラクタ直装スプレヤのブ
   ーム制御装置。