JPH0673408B2

JPH0673408B2 - 水田作業車における制御装置

Info

Publication number: JPH0673408B2
Application number: JP63002754A
Authority: JP
Inventors: 満三代; 友孝三島; 久和青戸
Original assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 1988-01-09
Filing date: 1988-01-09
Publication date: 1994-09-21
Anticipated expiration: 2009-09-21
Also published as: JPH01179607A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、乗用田植機等の水田作業車における制御装置
に係り、詳しくは走行機体に作業部を機体左右方向揺動
自在に設置し、かつ揺動用アクチュエータにより前記作
業部を機体左右方向に揺動し得るように構成した水田作
業車における制御装置に関する。

（ロ）従来の技術一般に、水田作業車例えば田植機は、走行機体に植付部
がリンクを介して昇降自在に支持されており、該リンク
を油圧アクチュエータの作動にて適宜操作することによ
り、植付部は昇降操作レバーの操作に対応して昇降制御
される。また、植付部は、ローリング支点軸により前記
リンクの後端に揺動自在に支持され、かつスプリングに
より略々水平になるように付勢・保持されており、更に
フロートにより圃場面を滑走しながら、駆動する多数の
プランタにより苗のせ台に載置したマット苗を順次植付
けるように構成されている。

しかし、上述従来の田植機は、車輪が圃場の耕盤上を走
行することにより、田植作業時等には走行機体が不規則
に傾くため、植付部はフロートにて圃場面上に浮いてい
るものの、傾斜する走行機体に伴って同じ方向にやや傾
いてしまう。このため、横方向に並んでいるプランタの
一部が浮き上がって浅植えをしたり、又は一部が沈下し
て深植えをする等の不具合を生じることがあった。

そこで、植付部の水平度を検知する水平検知センサを設
置し、該水平検知センサに基づく制御部からの信号によ
り、植付部を水平状態に維持する水平制御を行うように
構成した田植機の水平制御装置が提案されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題しかし、上述した田植機の水平制御装置は、植付部を水
平に維持して圃場面に追従しながら植付け作業をするこ
とができるものの、田面には代掻き跡等による傾斜や段
差もあるため、植付け作業時に水平制御によって植付部
を水平に制御するだけでは、田面の状態によっては浅植
えとなったり浮き苗が発生する等の不具合が発生する虞
れがある。

（ニ）課題を解決するための手段本発明は、上述課題を解消することを目的とするもので
あって、例えば第１図及び第２図を参照して示すと、走
行機体（５）（第８図参照）に作業部（10）をローリン
グ支点軸（21）により機体左右方向揺動自在に設置し、
かつ揺動用アクチュエータ（65）により前記作業部（1
0）を機体左右方向に揺動し得るように構成した水田作
業車（１）であって、前記作業部（10）の水平度を検知
する水平検知センサ（60）、及び田面の平坦度を検知す
る田面検知センサ（67a），（67b）を設け、前記水平検
知センサ（60）からの信号が、設定された目標値になる
ように前記揺動用アクチュエータ（65）を制御すると共
に、該目標値を、前記田面検知センサ（67a,67b）から
の信号による左右方向の差に基づき補正するように制御
することを特徴とするものである。

（ホ）作用上述構成に基づき、水田作業車（１）を用いて植付け等
の作業を行う際、作業部（10）は水平検知センサ（60）
の検知に基づき揺動用アクチュエータ（65）を動作する
ことにより水平に維持されることがベースとなり、例え
ば田面に代掻きによる傾斜や段差等がある場合には、田
面検知センサ（67a），（67b）がこれら傾斜、段差等を
検知することに基づき、水平検知センサ（60）の目標値
が適宜補正され、これにより作業部（10）は田面に倣う
ように、即ち田平に制御される。

なお、カッコ内に付す符号は、何等構成を限定するもの
ではない。

（ヘ）実施例以下、図面に沿って、本発明による実施例について説明
する。

乗用田植機１は、第８図に示すように、前輪２及び後輪
３により支持されている走行機体５を有しており、該走
行機体５にはその前輪前方部分にエンジ６が搭載されて
いると共に、前後輪の中間部分即ち機体重心部分にシー
ト７を位置するように運転席９が配設されている。更
に、走行機体５の後方には昇降リンク８を介して植付部
10が昇降自在に支持され、かつ該植付部10には多数のプ
ランタ11…、サイドフロート14a,14bとセンタフロート1
4c（第２図参照）からなるフロート14、及び苗のせ台12
が配設されている。また、走行機体５における前部ミッ
ションケース16とリンク８に固設されたブラケット17と
の間には昇降用油圧アクチュエータ19が配設されてお
り、その伸縮に基づき植付部10が昇降作動する。

一方、植付部10は、第５図に示すように、植付部フレー
ムが昇降リンク８の後端に取付けたリンクホルダ20にロ
ーリング支点軸21により揺動自在に支持されており、か
つ植付部10には苗のせ台12が、植付部フレームに一端を
取付けた支持フレームを介して左右方向移動自在に設置
されている。また、苗のせ台12の裏面にはドライブケー
ス22が設置され、かつ該ケース22の下方から左右に延び
てシャフトケース23が配設されており、該シャフトケー
ス23を介して多数のプランタケース25…が配設され、更
にドライブケース22にはプロペラシャフトが走行機体５
から延びている。

また、プランタケース25にはプレート26を介して、植付
深さレバー27にて回動し得る回動軸29が支持され、かつ
該プレート26には支軸30が植付部幅方向に突出して固設
されている。更に、該支軸30には回動アーム31の一端が
回動自在に支持されていると共に、パイプ32を介してフ
ロートポテンショメータ15を固設したポテンショメータ
ベース33が回動自在に支持されている。また、前記回動
軸29に固設したアームにはピン28が固設され、かつ該ピ
ン28はポテンショメータベース33に形成した長孔33aに
嵌挿されており、これにより植付深さレバー27の操作に
て回動する回動軸29に伴って円弧状に移動するピン28に
より、ベース33が支軸30を中心に所定量回動し得るよう
に構成されている。更に、ポテンショメータベース33は
その下方に向いた端部に溝33bが形成されており、かつ
該溝33bはボルト34及びばねワッシャｗにより振れ止め
されて支持されている。

また、センタフロート14cはその上面にフロートベース3
5,36が固設されており、かつ該フロートベース35の一端
にはＬ字形アーム37が枢支軸39にて回動自在に支持され
ていると共にストッパ38にて所定量以上の回動を規制さ
れている。更に、前記Ｌ字形アーム37の一端にはロッド
40の一端が枢支されており、かつ該ロッド40他端は回動
アーム31の他端に枢支されている。また、該回動アーム
31の一端近傍にはピン41が一側に突出して固設されてお
り、該ピン41は、フロートポテンショメータ15の回動軸
42に固設したセンサアーム43の摺動溝43aに嵌挿されて
いる。更に、前記Ｌ字形アーム37の他端にはフロートベ
ース35に一端を引掛けた逃がしスプリング45の他端が引
掛けられている。また、前記枢支軸39には、リンク46の
一端を枢支したリンク47が回動自在に支持されており、
かつ該リンク46の他端はドライブケース22の下部に枢支
されている。

更に、フロートベース36には、リンク49の一端がフロー
トの揺動支点となるピン50により回動自在に支持され、
かつ該リンク49の他端は支軸54を介してプランタケース
25に枢支されている。また、該支軸54には、回動軸29に
一端を溶着した植付深さ調節アーム51の他端にピン52に
てその長孔53aを枢支されたリンク53の他端が回動自在
に支持されており、かつ該リンク53の他端は前記リンク
49の他端に溶着されている。そして、ピン52とプレート
26の間にはスプリング60が張設されている。更に、前記
ベース33の一端とブラケット57との間にはスプリング59
が張架されている。

また、前記逃がしスプリング45の付勢力は、ドライブケ
ース22の下部とセンサアーム43との間に張架したフロー
ト付勢スプリング55の付勢力より大きくされているた
め、通常は該スプリング55のみが伸縮し得、従ってフロ
ート14の上下動が、Ｌ字形アーム37、ロッド40、回動ア
ーム31及びピン41を介してセンサアーム43に伝達され、
これにより土圧がフロートポテンショメータ15にて検知
される。また、絶対水平度合をアナログ的に検出する水
平検知センサ60が、ローリング支点軸21と同軸状に設置
されている。なお、図中61はレバーガイドである。

また、第１図ないし第３図に示すように、植付部10に
は、リンクホルダー20に固設したブラケット62と植付部
フレーム63との間に位置して揺動用油圧アクチュエータ
65が配設されており、該アクチュエータ65の作動により
植付部10を左右にローリングするように構成されてい
る。また、サイドフロート14aとセンタフロート14cの
間、及びサイドフロート14bとセンタフロート14cの間に
は、植付部10と対地面までのクリアランスをポテンショ
メータの角度変化によってアナログ的に検出する左右田
面検知センサ67a,67bが設置されている。

そして、該田面検知センサ67a,67bは、第１図及び第４
図に示すように、シャフトケース23に固設したケース69
の外方に設置したポテンショメータ70と、該ケース69の
内方にてピン71によりその一端を回動自在に支持された
弓なり状の橇部材72を有している。そして、該橇部材72
の一端にはパイプ73を介してアーム75が溶着され、かつ
該アーム75はその先端にピン76を有しており、該ピン76
は、ケース69内方に突出したポテンショメータ70の回動
軸70aに取付けたセンサアーム77の切欠部77aに係合して
いる。従って、植付部10の接地時、田面に沿った橇部材
35の動作がアーム75、センサアーム77を介して回動軸70
aに伝達され、これにより田面の凹凸がポテンショメー
タ70にて検知されるように構成されている。

また、第６図に示すように、マイクロコンピュータ（以
後マイコンという）80には、植付部10の制御感度を調節
する感度調節ボリューム81、植付部自動制御スイッチ82
及び水平制御スイッチ83からの信号が入力されると共
に、該自動制御スイッチ82のオン作動時には昇降自動ラ
ンプ84を点灯する。更に、マイコン80には、植付部昇降
操作レバー89の傾斜各θ_Lを検出するレバーポテンショ
メータ85からの検出信号，フロート14の角度θ_Fを検出
するフロートポテンショメータ15からの検出信号及びス
ロット検知スイッチ86からの検知信号がそれぞれ入力さ
れる。また、植付部10を昇降作動する昇降用油圧アクチ
ュエータ19を操作する昇降用電磁切換えバルブ87は、レ
バーポテンショメータ85、フロートポテンショメータ15
からの検出信号に基づくマイコン80からの信号が発せら
れると、昇降操作レバー89の各操作位置Ｕ（上げ位
置）,N（固定位置）,D（下げ位置）,A（自動位置）に対
応して油圧アクチュエータ19を作動するように制御され
る。更に、昇降操作レバー89の上げ位置Ｕに対応して植
付部10が上昇される際、該植付部10の上方に設置した植
付部上限スイッチ90がオン作動されると、該オン作動に
よる検知信号がマイコン80に入力され、これにより電磁
切換えバルブ87が切換えられて油圧アクチュエータ19が
停止される。

また、植付部10の揺動による傾斜角θ_Sは傾斜ポテンシ
ョメータ91にて検出されて、マイコン80に入力される。
更に、該マイコン80には水平センサ60からの水平角度の
検出信号が入力され該信号に基づいて揺動用電磁切換え
バルブ92に信号が発せられることにより、揺動用油圧ア
クチュエータ65が伸縮し、植付部10は常に水平になるよ
うに制御される。更に、マイコン80には、田面検知セン
サ67a,67bにて検知した左対地距離θ_A及び右対地距離θ
_Bが入力される。なお、図中93は水平中心補正用ボリュ
ームであり、95は水平制御ランプである。

本実施例は、以上のような構成よりなるので、乗用田植
機１を用いて田植作業を行う際、オペレータは運転席９
にて植付部自動制御スイッチ82をオンして、植付部昇降
操作レバー89を上げ位置Ｕに操作する。すると、レバー
ポテンショメータ85が操作レバー83の傾斜角を検出し、
該検出による信号がマイコン80に送られて、該マイコン
80から電磁切換えバルブ87に信号が発信される。これに
より、該バルブ87が作動して昇降用油圧アクチュエータ
19を伸長し、植付部10を上昇する。そして、所定の上昇
位置に植付部10を保持した状態において、乗用田植機１
は圃場の田植開始位置まで操向され、該位置にて操作レ
バー89を下げ位置Ｄに操作する。すると、レバーポテン
ショメータ85が該レバー89の傾動角を検出することに基
づき、マイコン80から電磁切換えバルブ87に信号が出力
される。これにより、該バルブ87が作動して、アクチュ
エータ19を収縮し、植付部10がゆっくりと下降され、フ
ロート14が圃場面に接して停止する。

そして、植付部昇降操作レバー89を自動位置Ａに操作す
ると、植付部10の多数のプランタ11…が駆動され、更に
レバー89の傾動角θ_Lがレバーポテンショメータ85にて
検出され、該検出による信号がマイコン80に入力される
と、フロート14に作用する土圧に基づき電磁切換えバル
ブ87が作動され、植付部10を植付位置に適正に保持する
植付部自動昇降制御が行われる。

また、水平制御が開始されると、水平検知センサ60によ
る水平角検出に基づくマイコン80からの信号にて揺動用
電磁切換えバルブ92が作動され、これにより揺動用油圧
アクチュエータ65が伸縮し、植付部10を常に圃場面に対
して水平になるように維持するが、マイコン80には左右
田面検知センサ67a,67bからの、フロート14の左対地距
離θ_Aと右対地距離θ_Bが入力され、これに基づき水平検
知センサ60の目標値に対する補正値が演算されて（S
1）、該水平検知センサ60の値が補正されるため（S
2）、代掻き等による田面の傾斜や段差部分において、
右対地距離θ_Bが大きく植付部10の左片寄りが検知され
た場合には、マイコン80の信号により揺動用電磁切換え
バルブ92が作動し（S3）、揺動用油圧アクチュエータ65
を伸長し、植付部10を田面の平坦度合に倣うように、即
ち田平にして、プランタ11が適正な植付け深さにて苗を
植付け得るように制御する。また、左対地距離θ_Aが大
きく植付部10の右片寄りが検知された場合には、マイコ
ン80の信号により電磁切換えバルブ92が作動し（S4）、
油圧アクチュエータ65を収縮し、植付部10を田面の平坦
度合に倣うように、即ち田平にして、プランタ11が適正
な植付け深さにて苗を植付け得るように制御する。ま
た、左対地距離θ_Aと対地距離θ_Bの差が小さい際には、
揺動用電磁切換えバルブ92はオフされて（S5）揺動用油
圧アクチュエータ65はその作動を停止される。一方、水
平制御の開始条件が成立しない場合には、植付部10は傾
斜ポテンショメータ91の検知に基づき、走行機体５に対
して平行に制御される（S6）。また、左右田面検知セン
サ67a、左サイドフロート14a及び右サイドフロート14b
より植部部内方にあって保護されているため、田植機１
の走行時等に、破損したり変形したりすることはない。

なお、本実施例では、左右田面検知センサ67a,67bを、
左サイドフロート14aとセンタフロート14cの間、及び右
サイドフロート14bとセンタフロート14cの間にそれぞれ
設けていたが、前記田面検知センサ67a,67bの設置場所
は、左右サイドフロート14a,14bの近傍における車輪跡
を除いた部分であれば他の部分でもよく、また左右サイ
ドフロート14a,14bそのものに設けてもよい。

また、本実施例では、植付け深さレバー27の操作により
植付け深さ調節アーム51を回動し、リンク53を介してピ
ン50の上下の位置を変え、センタフロート14cの揺動支
点位置を変更するように構成していたが、第９図に示す
ように、左サイドフロート14a及び右サイドフロート14b
に延出した回動軸29の両端にリンク51′,51″を溶着
し、更にこれらリンク51′,51″をそれぞれリンク53,5
3,支軸54,54を介して左右プランタケース25′,25″に連
結すると共に、リンク53,53の先端を、ピン50′,50″に
よりそれぞれ左サイドフロート14aのフロートベース3
6′及び右サイドフロート14bのフロートベース36″に回
動自在に支持し、植付け深さレバー27による植付け深さ
の調節時に、リンク51、リンク53を介して揺動支点を上
下するセンタフロート14cに同期して、左右サイドフロ
ート14a,14bの揺動支点を上下するように構成し、これ
により車輪跡を左右サイドフロート14a,14bにてセンタ
フロート14cの位置する田面と同様に整地し得るよう
に、かつセンタフロート14cと揺動支点が同期する左右
サイドフロート14a,14bにより左右から該センタフロー
ト14cを適正に支えて、フロートポテンショメータ15の
不感帯を少なくしてもハンチングが生じないようにして
植付け精度を高めるように構成してもよい。

（ト）発明の効果以上説明したように、本発明によれば、田面検知センサ
（67a），（67b）の検知に基づき、水平検知センサ（6
0）の目標値を補正して作業部（10）を制御するように
構成したので、水平検知センサ（60）に基づく作業部水
平制御をベースとしながら、田面に傾斜又は段差等があ
る部分では作業部（10）を該田面に倣うように制御する
ことができ、浅植え、深植えを無くして、安定した精度
の高い作業をすることができる。

また、田面検知センサ（67a），（67b）は、水平検知セ
ンサ（66）の目標値を補正する補助センサとして機能す
るので、該田面検知センサからの信号が直ちに揺動用ア
クチュエータ（65）に応答することがなく、滑らかな安
定したローリング制御を行うことができる。

更に、田面検知センサ（67a,67b）は、専用の橇部材（7
2）を有するので、機体左右における田面との距離を正
確に検知することができ、田面の平坦度を正確な値とし
て制御部（80）に出力して、水平検知センサ（60）から
の信号と合せて正確なローリング制御を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る植付部に設置した田面検知センサ
を示す側面図、第２図はその平面図、第３図はその機体
前方からみた図、第４図は田面検知センサを詳示する断
面図、第５図は植付部の要部を示す側面図、第６図は本
実施例のシステム構成図、第７図はその作動を示すフロ
ーチャート、第８図は乗用田植機を示す全体側面図であ
る。そして、第９図は左右サイドフロートをセンタフロ
ートに同期して動作するようにした他の実施例を示す平
面図である。１……水田作業車（乗用田植機）、５……走行機体、10
……作業部（植付部）、21……ローリング支点軸、60…
…水平検知センサ、65……揺動用アクチュエータ（揺動
用油圧アクチュエータ）、67a,67b……田面検知センサ
（左右田面検知センサ）、72……橇部材、80……制御部
（マイコン）。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−34812（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−254908（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行機体に作業部をローリング支点軸によ
り機体左右方向揺動自在に設置し、かつ揺動用アクチュ
エータにより前記作業部を機体左右方向に揺動し得るよ
うに構成した水田作業車であって、前記作業部の水平度を検知する水平検知センサと、機体の左右に配置された田面検知専用の橇部材を有し、
これら両橇部材による田面との距離の差に基づき田面の
左右方向の平坦度を検知する田面検知センサと、前記水平検知センサからの信号が、設定された目標値に
なるように前記揺動用アクチュエータを制御すると共
に、該目標値を、前記田面検知センサからの信号による
左右方向の差に基づき補正する制御部と、を備えてなる水田作業車における制御装置。