JPH0724488B2 - 走行作業機械における作業機の昇降位置制御装置 - Google Patents

走行作業機械における作業機の昇降位置制御装置

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JPH0724488B2
JPH0724488B2 JP62120828A JP12082887A JPH0724488B2 JP H0724488 B2 JPH0724488 B2 JP H0724488B2 JP 62120828 A JP62120828 A JP 62120828A JP 12082887 A JP12082887 A JP 12082887A JP H0724488 B2 JPH0724488 B2 JP H0724488B2
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信哉 布施
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、例えば農業用トラクタのような走行作業機
械の本体に連結される作業機の耕深量、すなわち該作業
機の接地端の地表面に対する浮沈位置の制御をするため
の昇降位置制御装置に関するものである。
(従来技術とその問題点) 従来、走行作業機械の本体に連結された作業機の耕深量
を制御する手法としては、例えば特開昭55−99103号公
報に記載されているようなものが知られている。これに
よると、作業機械本体(本機1)に連結された作業機
(耕耘装置2)に、電磁波を用いて該作業機(耕耘装置
2)の耕深量の変化を検出するセンサ(装置8)を設
け、このセンサ(装置8)の出力に基づき、該作業機
(耕耘装置2)の耕深量を所定の設定範囲に保つべく制
御する手段(機構10)を設ける構成となっている。
しかしながら、かかる従来の構成によると、作業機の耕
深量は作業機械本体の地表面に対する傾斜角度とは無関
係に演算されるので、当該作業機が作業機械本体(本機
1)に極めて接近している場合は兎も角、作業機械本体
(本機1)からの離間距離が長くなると、作業機械本体
(本機1)の地表面に対する傾斜角が大となるに応じて
作業機の傾斜角も拡大され、演算された耕深値は演算さ
れるべき耕深値との間に大きな誤差を生じさせてしまう
という問題点があった。
また、別の手法といて例えば特開昭61−37011号公報に
は、作業機のカバーを揺動自在とし、該カバーの地表面
に対する揺動角を検出し、この検出出力に基づき作業機
の駆動機構を制御するように構成したものが記載されて
いるが、かかる構成では作業機のカバーが直接的にセン
サを構成しているので、ある程度大きな対地押圧力が要
求されることから、時によっては耕耘後の必要均平度以
上に該カバーが耕耘した圃場の盛り土を壊土するような
場合があり得る。
(問題点を解決するための手段) この発明はかかる従来技術の問題点を解決するべくなさ
れたものであり、走行作業機械本体の後方に装着された
作業機を昇降自在に制御する作業機の昇降位置制御装置
において、前記走行作業機械本体の前方及び後方にそれ
ぞれ設けられ、地表面までの距離を検出する一対の対地
センサと、前記作業機の前記走行作業機械本体に対する
昇降位置を検出する昇降位置検出センサとを備える一
方、前記両対地センサの出力に基づき、前記走行作業機
械本体の前後方向の傾斜角度を演算する演算手段と、該
演算手段の出力で前記昇降位置検出センサの出力を補正
する補正手段と、該補正手段の出力と前記後方の対地セ
ンサの出力とに基づき、前記作業機を所定位置に位置制
御する位置制御手段とを備えたことを特徴とし、走行作
業機械本体の地表面に対する位置関係如何に拘らず作業
機の絶対的な耕深値を演算することができ、さらには、
耕転後の圃場を荒らすことなく、作業機の耕深量を所望
量に保つための位置制御を常時正確に行なえる作業機の
姿勢制御装置を提供することを目的とする。
(作用) 走行作業機械本体が傾斜した場合、その傾斜角は両対地
センサの出力に基づき演算され、この演算出力により昇
降位置センサの出力が補正され、その結果、作業機の演
算された耕深値は所望の耕深値と一致する。この場合、
両対地センサは地表面に非接触で検出する構成であるの
で、従前のような盛り土の壊土等のような耕耘後の圃場
荒しを生じさせることはない。
(実施例) 第2図及び第3図はこの発明に係る走行作業機械として
の農業用トラクタの外観構成を示すものであり、トラク
タ本体1の後方(後輪2側)には昇降機構3を介して作
業機としてのロータリ装置4が連結されている。ここ
で、昇降機構3は左右一対のロアーリンク5a、5bとトッ
プリンク5tとから成るリンク機構で構成され、また、こ
の昇降機構3は油圧シリンダ27により駆動され、この油
圧シリンダ27は左右一対のリフトアーム6a、6bと左右一
対のリフトロッド7a、7bとをそれぞれ介して前記両ロア
ーリンク5a、5bに連結されている。
一方、トラクタ本体1の前輪8側及び後輪2側における
所定部位には両輪8、2の接地面P2との間の距離を非接
触により測定するための前方対地センサ9A、後方対地セ
ンサ9Bがそれぞれ設けられ、昇降機構3の所定部位には
該昇降機構3に連結されたロータリ装置4のトラクタ本
体1に対する昇降量の検出する昇降位置検出センサ11が
設けられている。
ここで、両対地センサ9A、9Bは、具体的には、例えば電
磁波や超音波等を用いて離間距離を電気的信号に変換す
る距離計から成り、両対地センサ9A、9Bの出力は当該セ
ンサと地表面との間の離間距離に対してリニアに変化す
る。
また、昇降位置検出センサ11は、例えば昇降機構3のリ
フトアーム6a、6bの回動軸の軸受部にポテンショメータ
を装着することにより、該リフトアームの回動角を電気
的信号にリニアに変換するものである。
第1図はこの発明に係る姿勢制御装置の全体構成を概略
的に示すものであり、前記前方対地センサ9Aの出力V1
後方対地センサ9Bの出力V2とは共に第1の演算回路12に
供給され、この第1の演算回路12では、両対地センサ9
A、9Bの出力V1、V2の差分に基づくトラクタ本体1の設
置面(トラクタ本体1が浮沈していないとした場合の地
表面)P1に対する前後方向の傾斜角度を求めるための演
算が行なわれる。つまり、第1の演算回路12の出力V3
例えば正の値であれば、トラクタ本体1はその前方が後
方に比べて上方位置にあり、逆に負の値であれば、トラ
クタ本体1はその後方が前方に比べて下方位置にあり、
両出力V1、V2が等しいときにはトラクタ本体1は前後方
向の傾斜がないことを表す。
昇降位置センサ11の出力V0は第1の演算回路12の出力V3
と共に補正回路13に供給され、この補正回路13では、リ
フトアーム6a、6bの回動角毎に、トラクタ本体1の前後
方向の傾斜角に対するロータリ4aの接地端の変化が検出
される。つまり、この補正回路13の出力V4が例えば正の
値であればロータリ4aの接地端は前記設置面P1から沈下
した位置にあり、負の値であれば、該設置面P1よりも浮
上した位置にあり、そして、零であれば該設置面P1位置
にあることを表す。
他方、後方対地センサ9Bの出力V2は第2の演算回路14に
供給され、この第2の演算回路14では後輪2の接地端の
前記設置面P1に対する高さ位置が演算される。そして、
この第2の演算回路14の出力V5は前記補正回路13の出力
V4と共に加算器15に供給され、この加算器15の出力V6
正負の値に応じてロータリ4aの真正の耕深値が検出され
る。すなわち、加算器15の出力V6が例えば正の値であれ
ばロータリ4aの接地端は両輪8、2の接地面P2を基準と
して所定の耕深位置にあり、負の値であればロータリ4a
の接地端は接地面P2から浮上した位置にあり、零であれ
ば接地面P2上にあることを表す。
加算器15の出力V6は耕深表示回路16に供給され、この耕
深表示回路16によりロータリ4aの実際の耕深量が表示さ
れる一方、加算器15の出力V6は比較回路17に供給され、
所望の耕深量を設定するための耕深設定回路18の出力V7
との比較が行なわれ、この比較回路17の出力V8により昇
降機構3を駆動するための出力回路である昇降駆動回路
19を作動させる。つまり、この比較回路17の出力V8は例
えば出力V7が出力V6よりも大なるときはリフトアームの
上昇駆動回路19aを作動させる信号を出力して上昇駆動
用アクチュエータ(具体的には電磁バルブ)23aを作動
させ、逆に出力V7が出力V6よりも小なるときはリフトア
ームの下降駆動回路19bを駆動させる信号を出力して下
降駆動用アクチュエータ23bを作動させ、出力V7が出力V
6と等しいときは出力を停止する。なお、昇降駆動回路1
9には感度設定回路20が設けられており、この感度設定
回路20の出力V9により昇降機構3の駆動反応を調整でき
る。
したがって、ロータリ4aの耕深量はトラクタ本体1の浮
沈状態に応じた所定位置に正確かつ円滑に制御できる。
なお、昇降位置センサ11の出力V0は比較器21において、
上限値設定回路22の出力V10との比較が行なわれ、この
上限値設定回路22の出力V11によりリフトアーム6a、6b
の上限上昇位置が規制される。さらに、この出力V11
より上限位置調整駆動回路24を作動させる。つまり、こ
の比較器21の出力V11は出力V10が出力V0よりも大なると
きはリフトアーム6a、6bの上昇駆動回路25aを作動させ
る信号を出力して上昇駆動用アクチュエータ23aを作動
させ、逆に出力V10が出力V0よりも小なるときはリフト
アーム6a、6bの下降駆動回路25bを駆動させる信号を出
力して下降駆動用アクチュエータ23bを作動させ、出力V
0が出力V10と等しいときには出力を停止する。昇降駆動
回路19と上限位置調整駆動回路24とは切換えスイッチ26
の操作(ニュートラル接点26cを挟む接点26a、26bの切
換え)により選択的に作動する。
(発明の効果) 以上のようにこの発明によれば、走行作業機械本体の後
方に装着された作業機を昇降自在に制御する作業機の昇
降位置制御装置において、前記走行作業機械本体の前方
及び後方にそれぞれ設けられ、地表面までの距離を検出
する一対の対地センサと、前記作業機の前記走行作業機
械本体に対する昇降位置を検出する昇降位置検出センサ
とを備える一方、前記両対地センサの出力に基づき、前
記走行作業機械本体の前後方向の傾斜角度を演算する演
算手段と、該演算手段の出力で前記昇降位置検出センサ
の出力を補正する補正手段と、該補正手段の出力と前記
後方の対地センサの出力とに基づき、前記作業機を所定
位置に位置制御する位置制御手段とを備えた構成とした
ので、走行作業機械本体の前後に設けた非接触の一対の
対地センサで走行作業機械本体の前後の傾斜角を検出す
るようにしただけでなく、後方の対地センサを用いて走
行作業機械本体の浮沈位置を検出して作業機の位置制御
を行なうことができる。したがって、走行作業機械本体
の当該地表面に対する位置関係、あるいは作業機の走行
作業機械本体に対する位置関係の如何に拘らす作業機の
地表面からの耕深量である真正な耕深値を演算すること
ができ、作業機を所定位置に保つための位置制御を常時
正確に行なえ、農作業等の作業能率向上に貢献すること
ができる。また、この発明に係る昇降位置制御装置の対
地センサは、非接触により検出する構成であり、従前の
ような作業機の一部を利用するものではないので、盛り
土の壊土のような虞はない。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の全体構成を示すブロック
図、第2図及び第3図はこの発明に係る農業用トラクタ
を示すものであり、第2図はその側面図、第3図はその
要部斜視図である。 1…トラクタ本体(走行作業機械本体)、3…昇降機
構、4…ロータリ装置(作業機)、9A…前方対地セン
サ、9B…後方対地センサ、11…昇降位置センサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】走行作業機械本体の後方に装着された作業
    機を昇降自在に制御する作業機の昇降位置制御装置にお
    いて、 前記走行作業機械本体の前方及び後方にそれぞれ設けら
    れ、地表面までの距離を検出する一対の対地センサと、 前記作業機の前記走行作業機械本体に対する昇降位置を
    検出する昇降位置検出センサとを備える一方、 前記両対地センサの出力に基づき、前記走行作業機械本
    体の前後方向の傾斜角度を演算する演算手段と、 該演算手段の出力で前記昇降位置検出センサの出力を補
    正する補正手段と、 該補正手段の出力と前記後方の対地センサの出力とに基
    づき、前記作業機を所定位置に位置制御する位置制御手
    段とを備えたことを特徴とする走行作業機械における作
    業機の昇降位置制御装置。
JP62120828A 1987-05-18 1987-05-18 走行作業機械における作業機の昇降位置制御装置 Expired - Lifetime JPH0724488B2 (ja)

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JPS5818235Y2 (ja) * 1978-09-08 1983-04-13 株式会社デンソー 調光装置
JPS55159701A (en) * 1979-05-29 1980-12-12 Kubota Ltd Posture to earth detector of working machine to earth

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