JPH06125609A - 農耕作等に使用する塔形走行クレーン及びこれを使用する農作業法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無人でも最適条件運転できる農耕作などの各
種農業機械を農作工場化システムとして提供し、従来の
労働集約型、非能率の農作業法の省人化とコスト低減、
増産等を図る。 【構成】 農場などに縦横にレールを敷設して工場化
し、工作機械のマシニングセンタのようにコンピュータ
数値制御装置で塔形走行クレーンと該クレーンが懸垂し
た各種農作業機械部分を三次元駆動して各種の農作業を
全自動化、最適条件化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は農作業に使用する走行ク
レーンＡに関するものであって、コンピュータ数値制御
装置９によって農場内を移動させ自動的に整地、耕耘、
代掻き、田植、施肥、除草、殺虫剤農薬散布、霜溶、刈
り取り、摘果、堀り出し、集荷、給水等を行うものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】現在の農作業は、トラクターや耕耘機、
田植機、播種機、除草機、施肥機、殺虫剤農薬散布機、
刈取機（コンバイン）等種々の農業機械が提供されてい
るが、どれも作業員が機械に搭乗するか、共に歩くかし
て操作する農作業法である。このような従来の農耕作機
械等では、一人一台しか操作できない機械であることか
ら労働集約型の農作業法となって、コスト高の原因とも
なっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は無人でも自動
運転できる新しい農耕作機械等をシステム的に提供し、
従来の農場を農作工場化して、コスト低減と増産を図れ
る新しい農作業法を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は従来の農場（ビ
ニールハウス）を工場化するために、農場内にレール１
１・１１’を長手縦（Ｘ方向）横（Ｙ方向）に敷設し、
該レール上に塔形走行クレーンＡ（本発明では上部に梁
１を有し、その梁から農耕作機械４を懸装できる構造で
あればよく、特にクレーンの形状を特定するものではな
い。以下総称して塔形走行クレーンＡという。）を設置
し該クレーンは頂部に梁１を有し、該梁には農耕作機械
４等を下部に装着するユニット２・３が昇降且梁１に沿
って移動可能な機構によって取り付けられ、又、前記ク
レーンには該クレーン自体を農場内の敷設してある前記
レール１１・１１’上を移動さす機構が設けられ、これ
ら昇降・移動する機構にはパルスモータ６又はロータリ
ーエンコーダ付きモータ６又は車輪軸にロータリーエン
コーダをだけ直結して移動させるモータ６が設けられ、
該モータはコンピュータ数値制御装置９からの指令によ
って駆動するよう構成されている。尚、前記クレーンＡ
がＸ又はＹ方向のレール上で自動的に方向転換をさせる
機構も設けられている。

【０００５】又、コンピュータ数値制御装置９には車輪
駆動のバックラッシュ補正機能を設けてもよく、又は機
械的機構で補正してもよい。

【０００６】又、数値制御の方法はインクルメンタル式
でもアブソリュート式でもよく、該クレーンＡの電源と
して、発電機７を装備するか又は外部からケーブル等で
給電する方式を採ってもよい。

【０００７】尚、クレーンＡには降霜自動検知機の信号
によって照射して霜溶する赤外光線ランプユニット４を
装備することもできる。

【０００８】又、該クレーンＡには無線受信機、無線発
信機等を搭載して遠隔操作する装置を設けて無人化する
こともできる。

【０００９】本発明による塔形走行クレーンＡを使用す
る農作業法は、農耕作種類及び条件、農場条件、農作物
の種類及び条件、気象条件、農耕作機械４の特性等を、
コンピュータ数値制御装置に演算記憶させ前記塔形走行
クレーンＡに装着されているパルスモータ６又はロータ
リーエンコーダ付きモータ６又は車輪軸にロータリーエ
ンコーダだけ直結して移動させるモータ６を駆動するよ
う指令して、該クレーンＡを農場内に敷設してあるレー
ル１１・１１’上を長手縦（Ｘ方向）横（Ｙ方向）に移
動したり、梁１に装着してあるユニット２・３を昇降又
は梁１に沿って移動させたりしてユニット２・３の下部
に取り付けてある農耕作機械４を自動的に駆動して農耕
作等をするものである。

【００１０】

【作用】特許請求項の範囲に記載されている構成の作用
を記載する。

【００１１】

【実施例】特許請求項の範囲に記載されていることと図
面に記載されている構造を詳細に説明する。

【００１２】図１に農作業法の実施例全体を、制御シス
テムの系統図で示す。

【００１３】方形状で連なる農場のあぜ上、農道上、又
は田畑内を、方形状で縦横にレール１１・１１’を敷設
する。塔形走行クレーンＡの下部に固定された、原動と
被動の車輪ユニットＢＸ・ＢＸ’の車輪１５がＸ方向の
複数の軌道１１上に走行するようにする。Ｙ方向移動用
の原動、被動車輪ユニットＢＹ・ＢＹ’の車輪１５が複
数のＹ方向移動用の軌道１１’上に走行できるようにす
る。

【００１４】走行クレーンフレームＡ’の下部に、前記
車輪ユニットＢＸ・ＢＹ・ＢＸ’・ＢＹ’をＸ・Ｙ方向
に走行可能に配備する。原動車輪ユニットＢＸ・ＢＹに
のみパルスモータ６又はロータリーエンコーダ付きモー
タ６や、ロータリーエンコーパルスモータだけ車輪１５
の軸に直結したモータ６をコンピュータ数値制御装置９
の指令で制御する。タイミングベルト１７、又はチェー
ン１７でスプロケット１６を介したり、又はギヤー（図
示せず）で動力伝達をし、走行クレーンＡは、通常は２
台の原動車輪ユニットＢＸ・ＢＹと、２台の被動車輪ユ
ニットＢＸ’・ＢＹ’で移動してＸとＹ方向のレール１
１・１１’上を走行する。

【００１５】原動ユニットＢＸ・ＢＹも被動車輪ユニッ
トＢＸ’・ＢＹ’も複数の車輪１５を有するのは、レー
ル１１・１１’のＸ方向とＹ方向が交差する箇所Ｐが切
断されていて単車輪では車輪１５が落ち込み脱線する、
レール１１・１１’が切断されている僅かな寸法よりや
や離れて、次の車輪１５があれば脱線することなく、走
行クレーンＡの姿勢が崩れず、無事に前記レールの切断
箇所Ｐを渡ることができる、従って原動車輪ユニットＢ
Ｘ・ＢＹも被動車輪ユニットＢＸ’・ＢＹ’も複数の車
輪１５を装備する、Ｘ又はＹ方向に方向転換する時は、
一旦、全車輪を着レールさせ、不用の車輪ユニットを、
モータ５又は空圧シリンダー５又は、油圧シリンダー５
でレール１１又は１１’に接触しないように僅かに上昇
させ、目的の方向に出発進行させる。

【００１６】走行クレーンＡに、発電機とコンプレッサ
ー７と、電気電子強電盤８と、コンピュータ数値制御盤
９、操作盤１０を適当な場所に配備して走行クレーンＡ
と共に自走する。電線（図示せず）で外部から給電する
時は発電機７は不用である。

【００１７】走行クレーンＡの頂辺を梁１とし、該梁１
のＹ方向に移動可能に支持された、Ｙユニット２にＺユ
ニット３を上下移動可能に支持させ、いずれも前記モー
タ類６でコンピュータ数値制御で駆動する。Ｚユニット
３の下部に作業機械４を自動装着可能にする。尚、落雷
による被害を防ぐため適当な位置に避雷針を付ける。
又、落雷が激しい時は機器や装置の保全のために自動的
に一時全体を休ませ、落雷が終われば自動的に再び稼働
開始する。以上のようにして整地、耕耘、代掻き、播
種、田植、施肥、除草、無人給排水、無人散水、殺虫剤
散布、農薬散布、刈り取り、摘果、堀り出し、集荷、そ
の他の各農作業機械４は駆動モータと通電装置（図示せ
ず）を有し、農作業機械の自動選別、自動着脱、遠隔操
縦、自動制御して、農作業のコンピュータ数値制御農作
業法を可能にする。

【００１８】

【発明の効果】現在使用されている農業機械は殆ど労働
集約型である。人が機械と共に歩くか、搭乗するかして
操作する必要から人手がないと片時も動かせない。一人
一人の労働力に物理的に限界があり、農業程過酷な労働
を強いられる産業は他にない。しかも高い肥料代や農機
具代を払えば残る実収益は少ない。多勢の農民が労働過
重のために、苦しんでる。労働力に余裕があり、無人農
作業が可能なら農家がやりたい付加価値の高い農作物や
薬草栽培や果実栽培等いくらでも見い出せる、労働力が
ないのでは何もできない、土地があっても過疎になるの
は労働力が都会に流出するからである。労働力に代る無
人稼働機械があれば、徹底して土地を遊ばせず、活用す
ることができる。

【００１９】最近莫大な資金を投じ、建築物内で、ハイ
テク技術を以て農産物を急速栽培する試験研究や試験経
営が行われているが、比較的安い農産物で採算がとれる
農産物の種類には限度があり、まして米麦をはじめ主要
な農産物は、広大な田畑を要し、要求される生産数量は
巨大であり、しかも安い、前述のような建築物内で事足
りる規模ではない、又そのような巨額な資金を投じても
採算性に乏しいし、建築物もハイテク設備も、必ず日々
老朽化してゆくのである。

【００２０】本発明は無人作業や高能率だけでなく、昼
夜兼行の農作業や、病害虫の異常発生時の昼夜兼行の防
護作業、台風や洪水来襲前の強風や豪雨の中で昼夜兼行
の緊急刈取り作業や、早霜による霜枯れ防止に昼夜兼行
で発熱する赤外光線ランプを照射して農作物の頭上近く
を激しく動きまわり、霜だけを溶かして農作物を救済し
たり、大容量の水タンクを搭載して自走し、干天時に自
動散水をしたり、農作物の根元に適時適量の給水、散水
をして、砂漠を緑野にする方法など、人力の限界を大き
く越える自動制御農作業法で、進行する地球の砂漠化
や、来るべき世界的な人口増大による飢餓から人類を救
済するー助になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】農作業法の制御システムの系統図。

【図２】塔形走行クレーン全体の鳥瞰図。

【図３】原動車輪ユニット側面図。

【符号の説明】

Ａ 塔形走行クレーン Ａ’ 塔形走行クレーンフレーム ＢＸ Ｘ方向原動車輪ユニット ＢＸ’ Ｘ方向被動車輪ユニット ＢＹ Ｙ方向原動車輪ユニット ＢＹ’ Ｙ方向被動車輪ユニット Ｐ レールの切断箇所 １ 梁 ２ Ｙユニット ３ Ｚユニット ４ 作業機械 ５ モータ又は空圧、油圧シリンダー ６ パルスモータ又はロータリーエンコーダ付きモ
ータ ７ 発電機 ８ 電気電子強電盤 ９ コンピュータ数値制御盤 １０ 操作盤 １１ レール １１’ レール １２ 車輪支持体 １３ ネジ又はシリンダーロット １４ フレーム固定体 １４’ 蛇腹カバー １５ 車輪 １５’ 鍔 １６ タイミングベルトプーリー又はチェーンスプロ
ケット １７ タイミングベルト又はチェーン １８ ワイパー １９ みぞ形鋼又は、Ｈ形鋼 ２０ パイル ２１ 土壌 ２２ ライト ２３ 送電線

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 頂部に梁１を有する走行クレーンＡにお
   いて、農耕作機械４等を下部に装着するユニット２・３
   が前記梁１に昇降し、且つ梁１に沿って移動可能な機構
   によって取り付けられ、又、前記走行クレーンＡには該
   クレーン自体を農場内のＸＹ方向に敷設してあるレール
   １１・１１’上を移動さす機構が設けられ、これら昇
   降、移動する機構にはパルスモータ６又はロータリーエ
   ンコーダ付きモータ６又は車輪軸にロータリーエンコー
   ダだけを直結して移動させるモータ６が設けられ、該モ
   ータはコンピュータ数値制御装置９からの指令に駆動す
   るよう構成されていることを特徴とする農耕作等に使用
   する塔形走行スクリーン。
2. 【請求項２】 塔形走行クレーンＡの電源として、発電
   機７を装備するか又は外部からケーブル等で給電するか
   の方式であることを特徴とした請求項１記載の農耕作等
   に使用する塔形走行クレーン。
3. 【請求項３】 塔形走行クレーンＡには無線受信機、無
   線発信機を搭載して遠隔操作する装置が設けられている
   ことを特徴とした請求項１乃至２のいずれかに記載の農
   耕作等に使用する塔形走行クレーン。
4. 【請求項４】 コンピュータ数値制御装置９には車輪駆
   動のバックラッシュ補正機能と移動の数値補正機能が設
   けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   かに記載の農耕作等に使用する塔形走行クレーン。
5. 【請求項５】 塔形走行クレーンＡには降霜自動探知機
   の信号によって照射して霜溶する赤外光線ランプユニッ
   ト４が装備されていることを特徴とする請求項１乃至４
   のいずれかに記載の農耕作等に使用する塔形走行クレー
   ン。
6. 【請求項６】 請求項１及至５のいずれかに記載の塔形
   走行クレーンＡによって、農耕作種類及び条件、農場条
   件、気象条件、農耕作機械４の特性等をコンピュータ数
   値制御装置９に入力し、農耕作機械４の操作条件を演算
   し、この演算値に基づき前記塔形走行クレーンＡに装着
   されているパルスモータ６又はロータリーエンコーダ付
   きモータ６又は車輪軸にロータリーエンコーダだけを直
   結して移動させるモーター６で駆動するよう指令して、
   該クレーンを農場内に敷設してあるレール１１・１１’
   上を長手縦（Ｘ方向）横（Ｙ方向）に移動したり梁に移
   動可能に装着してあるユニット２・３を昇降あるいは梁
   １に沿って移動させたりしてユニット３の下部に取り付
   けてある農耕作機械４を駆動して農耕作する。該農耕作
   機械４に固定し、駆動させる、モータと通電装置（図示
   せず）を有することを特徴とする請求項１乃至５のいず
   れかに記載の塔形走行クレーンと農作業法。
7. 【請求項７】 塔形走行クレーンＡに容量の大きいタン
   ク（図示せず）を搭載し自走させ、給水、施肥、殺虫剤
   噴霧、農薬噴霧等の農作業を行わせることを特徴とした
   請求項１乃至６のいずれかに記載の塔形走行クレーン。