JPH0740807B2 - 対地作業装置の昇降制御機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は走行機体に対地作業装置を相対上下動可能に取
付け、作業装置の対地作業高さを耕深設定器によって任
意に設定される目標高さに維持する自動耕深制御手段
と、作業装置の対機体高さをポジション設定器による任
意の第１所定高さに維持するポジション制御手段とを設
けるとともに、これら自動耕深制御手段とポジション制
御手段とに優先して操作具への任意操作毎に作業装置を
上昇設定器で予め設定された対機体第２所定高さに上昇
位置させる状態と上昇状態を解除する状態を交互に行な
わせる強制上昇手段と、走行機体の後退に伴った自動的
に作業装置を前記対機体第２所定高さに上昇位置させる
強制後退上昇手段を設けてある対地作業装置の昇降制御
機構に関する。

〔従来の技術〕

前記強制上昇手段を作動させる人為的スイッチは当初操
作された状態を機械的にも電気的にも保持する型のもの
であった。つまり、スイッチを押し込み操作し作業装置
が強制上昇されると、スイッチは押し込まれた状態を維
持し、かつ、作業装置が上昇状態を維持するように電気
的接続状態を維持する。したがって、一旦主電源例えば
（エンジンキースイッチ）を切操作してトラクタを停止
させた状態から再度エンジンキースイッチを投入したと
しても、作業装置の上昇状態を維持するように前記スイ
ッチによって電気的接続状態が維持されているので、作
業装置が不測に落下することはない。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、新たに強制後進制御手段を加えることによっ
て、強制上昇手段を作動させる人為的スイッチとして当
初のような電気的接続状態を保持するようなスイッチは
使えば、スイッチガ操作されたことだけ制御手段に対し
て発信するモーメンタリタイプのスイッチにしなければ
ならなかった。

したがって、今度はスイッチによる電気的接続状態を期
待せず、制御装置内のメモリー等によって作業装置が上
昇状態か下降状態か何れかの状態にあることを記憶され
ているだけであるから、エンジンキースイッチを切った
状態ではメモリー内の内容が失なわれ、再度キースイッ
チを入れて再起動させた場合に、例えば、ポジション制
御手段で作業装置が上昇している場合にはその設定位置
に戻るポジション優先回路になっているが、自動耕深制
御状態から強制上昇手段或いは強制後進制御手段の作動
によって作業装置が上昇している場合には、強制上昇手
段がメモリー内容の消失によって解除されているので、
自動耕深制御状態に戻り、作業装置は地面に落下するこ
とになる。

よって、再起動するのに、慎重さを要求されることにな
っていた。

本発明の目的は簡単な制御変更で、作業装置が作業者の
意志とは関係なく不測に落下することを阻止できるもの
を提供する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による特徴構成は、 主電源投入時点において、前記作業装置の対機体高
さを検出するセンサからの検出値と、強制上昇手段が作
動した場合の作業機の上昇高さ（つまり第２所定高さ）
と差分の絶対値を求める点と、 前記絶対値が予め設定された所定値以下であれば第
２所定高さ位置になるように強制上昇制御手段を作動状
態にする点と、 前記絶対値が前記所定値以上であればポジション制
御手段を作動状態にするべく構成してある点と、 にあり、その作用効果は次の通りである。

〔作 用〕

作業装置が上昇した状態で主電源が切操作された場合を
考えてみると、 ｉ）自動耕深制御状態から強制上昇手段で上昇した場
合、 ii）自動耕深制御状態から強制後進上昇手段で上昇した
場合、 iii）ポジション制御手段で上昇した場合、がある。

ｉ）の場合には、作業装置は前記第２所定高さまで上昇
されているので、前記絶対値は当然“零”であるから予
め設定された所定値より小さく、強制上昇手段が作動し
て作業装置は第２所定高さに維持される。

ii）の場合には上昇位置が第２所定高さと同じであるか
ら、前記絶対値は予め設定された所定値より小さく、強
制上昇手段が作動して作業装置は第２所定高さに維持さ
れる。

iii）の場合には、ポジション制御手段が作動して任意
の高さ（第１所定高さ）に維持できるので、つまり、前
記検出値が第２所定高さと同一であることもあれば、そ
れよりも低い状態を示すこともあり、第２所定高さと同
一であれば、前記絶対値は予め設定された所定値より小
さくなるので、強制上昇手段が作動して作業装置を第２
所定高さに維持して、作業装置は落下しない。又、前記
検出値が第２所定高さよりも低い場合には、前記絶対値
が予め設定された所定値より大きくなるので、ポジショ
ン制御が作動して、作業装置は第１所定高さに維持さ
れ、この場合も落下しない。

〔発明の効果〕

したがって、作業装置を上昇させた状態でトラクタを停
止させた後再起動させた場合に、不測に落下させること
はなく、安全性に寄与できるものである。

しかも、強制上昇手段で作業装置が上昇した場合には、
上記したような制御形態を採ることによって、強制上昇
用スイッチを“モーメンタリスイッチ”に変更したとし
ても、あたかも従来の強制上昇用スイッチを使った場合
と同じように作業装置の制御を行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第４図に示すように、走行機体（１）の後端に２点リン
ク機構（２）を介してロータリ式対地作業装置（３）を
連結すると共に、機体側に設けた油圧シリンダ（４）で
駆動昇降するリフトアーム（５）と、リンク機構（２）
とをリフトロッド（６）を介して連結して、対地作業装
置（３）の駆動昇降が可能な農用トラクタ式作業機を構
成する。

当該トラクタでは、対地作業装置（３）を設定した対機
体高さまで昇降させるポジション制御及び対地作業装置
（３）を設定した耕深に維持する耕深制御の２種の自動
制御が可能な制御機構を備えている。

即ち、前記リフトアーム（５）の基端部に、対地作業装
置（３）の対機体高さを検出するポテンショメータ
（７）を取付け、前記対地作業装置（３）に対し揺動式
後カバー（3a）の揺動量から該装置（３）の耕深を検出
するポテンショメータ（８）を取付け、又、車体（１）
に形成した運転部（９）に制御装置（10）を内蔵するコ
ントロールボックス（11）を座席（12）の側部に位置さ
せて、対地作業装置（３）を昇降操作するレバー（13）
を設けてある。

第１図及び第２図に示すように、前記コントロールボッ
クス（11）のパネル（11a）には、ON・OFFの２位置に切
換え可能なスイッチ（14）、ダイヤル操作型の耕深設定
器（15）、ダイヤル操作型の耕深制御感度設定器（1
6）、上昇設定器（17）を設けてある。前記操作レバー
（13）は一軸揺動型に構成されると共に、該レバー（1
3）の基端にはポジション設定用のポテンショメータ（1
8）を取付けてあり、この操作レバー（13）を操作域
（Ｘ）に設定することで、該レバー（13）の操作位置に
対応した機体第１所定高さまで作業装置（３）を昇降さ
せ、又、この操作域（Ｘ）に連設した操作域（Ｙ）に設
定することで、自動耕深制御状態になるよう、ポテンシ
ョメータ（18）からの出力で２つの操作（Ｘ），（Ｙ）
が判別される。

そして、第１図に示すように制御系が構成された操作レ
バー（13）を操作域（Ｘ）に設定すると、前記ポテンシ
ョメータ（18）からの信号、及びリフトアーム（５）に
取付けたポテンショメータ（７）からのフィードバック
信号に基づいて制御が行われ、又、前記スイッチ（14）
をON状態に設定し、かつ、操作レバー（13）を操作域
（Ｙ）に設定すると、ポテンショメータ（18）からの信
号で自動耕深制御が起動し、耕深設定器（15）からの信
号、及び後カバー（3a）の揺動を検出するポテンショメ
ータ（18）からのフィードバック信号に基づいて制御が
行われる。

又、スイッチ（14）をOFFに設定した状態で操作レバー
（13）を操作域（Ｙ）に設定すると、作業装置（３）
が、下降できる限度まで自重で下降すると共に、地面の
凹凸に追従して揺動する所謂フローテイング状態にな
る。

以上、操作レバー（13）と前記ポテンショメータ（７）
とをポジション設定器として、制御装置（10）を含めて
ポジション制御手段と称し、耕深設定器（15）、後カバ
ー（3a）、操作レバー（13）と前記ポテンショメータ
（７）等を自動耕深制御手段と称する。

尚、自動制御が行われる際には制御装置（10）からの出
力信号で、前記油圧シリンダ（４）に対する電磁バルブ
（V₄）を操作する。又、コントロールボックス（11）に
は、自動耕深制御及びポジション制御に優先して、作業
装置（３）を上昇設定器（17）で予め設定された対機体
第２所定高さに上昇位置させる状態と上昇状態を解除す
る状態を交互に行なわせる操作具（19）が設けられ、こ
の操作具（19）は操作される毎に操作されたことだけを
信号するモーメンタリ型のスイッチである。又、このス
イッチ（19）が操作される毎に、点灯と消灯を繰返すラ
ンプ（20）が設けられ、作業装置（３）が第２所定高さ
に位置する場合に点灯するようになっている。以上、操
作具（19）、制御装置（10）、上昇設定器（17）等を強
制上昇手段と称する。又、前記こ耕深感度設定器（16）
は作業装置（３）を任意に昇降させるスイッチにも兼用
され、操作位置（Ｄ），（Ｍ），（Ｕ）に操作すること
で作業装置（３）を夫々下降させ、中立状態にし、又上
昇させるようになっている。前記制御装置（10）は、マ
イクロプロセッサを内蔵してあり予め設定したプログラ
ムに従って、自動制御を行うように構成されている。

次に、強制後進制御手段について説明する。図示はして
いないが、走行操作レバーの後進操作位置にリミットス
イッチ等を設け走行機体（１）の後進状態を検出する。
そこで、このリミットスイッチが感知作動すると、自動
耕深制御及びポジション制御に優先して作業装置（３）
を強制上昇させる。この作業装置（３）が上昇する高さ
は前記上昇設定器（17）で設定された第２所定高さ位置
であって、勿論上昇すると前記ランプ（20）が点灯す
る。したがって、この強制後進上昇手段も前記強制上昇
手段の一種であって、この上昇状態を解除して作業装置
（３）を下降させる場合には、前記モーメンタリスイッ
チ（19）を押し操作することによって下降させることが
できる。

以上の構成より、作業装置（３）が上昇状態にあるまま
主電源が切操作され、制御装置（10）内の情報がクリア
された後、再度主電源が投入された場合の作業装置
（３）の落下を防止する制御について、第３図のフロー
トチャートを参考に説明する。

まず、主電源が投入されれば、前記上昇設定器（17）に
よる設定値（第２所定高さ）をＢレジスタへ収納し、次
に、作業装置（３）の対機体高さを感知すべくリフトア
ーム（５）揺動量を検出するポテンショメータ（７）の
検出値をＣレジスタへ収納し、Ａレジスタで両者の偏差
の絶対値を演算する。そこで、この演算値（偏差）が予
め設定された所定値（α）よりも小さなものであれば、
強制（後退）上昇手段によって上昇したものとして、そ
の上昇状態を維持すべく強制上昇手段を作動させる。
又、演算値が予め設定された所定値（α）より大きけれ
ば、ポジション制御で上昇したものとして、ポジション
制御手段を作動させる。そして、これ以後は前記昇降操
作レバー（13）によって任意に制御形態が選択される。

〔別実施例〕 作業装置（３）としてはロータリ耕耘装置以外の他
の作業装置であってもよい。

操作具（19）としては、操作されたことを単なる信
号として出力できるものであれば、他の形式のものでも
よい。

前記制御装置（10）としてはマイクロプロセッサを
使用しているが、ゲート回路を使用したハード構成を採
ってもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る対地作業装置の昇降制御機構の実施
例を示し、第１図は全体制御ブロック図、第２図は制御
用操作パネルを示す正面図、第３図は作業装置が強制上
昇された状態で一旦主電源が断切され、その後再投入さ
れた場合の制御フロー、第４図は農用トラクタの側面図
である。 （１）……走行機体、（３）……対地作業装置、（７）
……センサ、（10）……制御装置、（17）……上昇設定
器、（19）……操作具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行機体（１）に対地作業装置（３）を相
   対上下動可能に取付け、作業装置（３）の対地作業高さ
   を耕深設定器（15）によって任意に設定される目標高さ
   に維持する自動耕深制御手段と、作業装置（３）の対機
   体高さをポジション設定器による任意の第１所定高さに
   維持するポジション制御手段とを設けるとともに、これ
   ら自動耕深制御手段とポジション制御手段とに優先して
   操作具（19）への任意操作毎に作業装置（３）を上昇設
   定器（17）で予め設定された対機体第２所定高さに上昇
   位置させる状態と上昇状態を解除する状態を交互に行わ
   せる強制上昇手段と、走行機体（１）の後進に伴って自
   動的に作業装置（３）を前記対機体第２所定高さに上昇
   位置させる強制後退上昇手段とを設けてある対地作業装
   置の昇降制御機構であって、電源投入時点において、前
   記作業装置（３）の対機体高さを検出するセンサ（７）
   からの検出値と前記第２所定高さとの差分の絶対値が予
   め設定された所定値以下であれば第２所定高さになるよ
   うに強制上昇制御手段を作動状態にし、前記絶対値が前
   記所定値以上であればポジション制御手段を作動状態に
   する制御装置（10）を設けてある対地作業装置の昇降制
   御機構。