JPH08256516A

JPH08256516A - 作業機昇降制御装置

Info

Publication number: JPH08256516A
Application number: JP12239496A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Togami; 修一戸上; Etsuro Onishi; 悦郎大西
Original assignee: Seirei Industry Co Ltd
Current assignee: Yanmar Agribusiness Co Ltd
Priority date: 1996-04-20
Filing date: 1996-04-20
Publication date: 1996-10-08
Anticipated expiration: 2016-04-20
Also published as: JP2707238B2

Abstract

(57)【要約】【課題】昇降スイッチ（作業機昇降用ポジションコント
ロールレバー）は、昇降操作にあたり中立位置より操作
位置に倒し、常時操作位置を維持する必要があり、婦女
子、老人には操作力が無視できず長時間作業困難にする
欠点があった。【解決手段】上下左右の４方向の操作方向を有し中立位
置に自動復帰する昇降スイッチを設け、マイコンのプロ
グラム制御によりマイコン(8)の昇降動作自己保持手段
(12) により、昇降スイッチ(11)の操作に自己保持機能
を持たせるとともに、制御装置(10)と昇降スイッチ(11)
との間に、自動手動切替スイッチ(21)を挿入した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、農用作業車（トラクタ
ー，コンバイン等）に付設した農用作業機（耕耘作業
機，作溝機等）の作業機姿勢や作業位置（耕深，作溝深
さ等）を設定値に自動制御するための作業機昇降制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の作業機昇降制御装置において
は、作業機昇降用リフトアーム(1) を駆動する油圧シリ
ンダ(2) と電磁弁(3) とを含む油圧式昇降装置(4) と、
前記電磁弁(3) を駆動するための電磁弁駆動回路(7) と
前記電磁弁駆動回路(7) を検出器(5) および設定器(6)
よりの入力信号にもとづいてマイコン制御するためのマ
イコン(8) とを有する制御装置(10)を設けるとともに、
制御装置(10)の昇降動作を選択操作するための昇降スイ
ッチが設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の昇降スイッチ
（作業機昇降用ポジションコントロールレバー）は、昇
降操作にあたり中立位置より操作位置に倒し、常時操作
位置を維持する必要があり、婦女子、老人には操作力が
無視できず長時間作業困難にする欠点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来装置の上
記欠点を除去すべく、上下左右の４方向の操作方向を有
し中立位置に自動復帰する昇降スイッチを設け、マイコ
ンのプログラム制御により昇降動作自己保持手段(12)と
して機能を有するマイコン(8) による昇降スイッチ(11)
の操作に自己保持機能を持たせるとともに、制御装置(1
0)と昇降スイッチ(11)との間に、自動手動切替スイッチ
(21)を挿入したことを特徴とする作業機昇降制御装置を
提供するものである。

【０００５】

【作用】昇降スイッチを昇降操作ののち中立に戻すと
（OFF →ON →OFFの１回操作）、上昇の場合は最上げ位
置まで上昇し下降の場合は作業機下げ設定位置まで下降
する。上昇動作中または下降動作中に、昇降スイッチを
逆動作するとただちに逆の動作をする。自動手動切替ス
イッチ(21)を操作して、手動位置とすることにより、上
昇動作中または下降動作中に任意の位置でに、昇降停止
することができる。

【０００６】

【実施の態様】図１は、検出器(5) として、作業機位置
検出器（リフトアームポジションセンサ）を機体の所定
位置に取付け、設定器(6) として、作業機の対本機の相
対位置を設定する作業機対本機位置設定器を設け、作業
機姿勢制御装置に本発明を実施した場合を示すものであ
る。

【０００７】アナログスイッチ(13)とＡ／Ｄコンバータ
(14)とマイコン(8) と電磁弁駆動回路(7) とを装備した
制御装置（コントローラ）(10)を作業機または本機の適
所に取り付ける。検出器（作業機位置検出器）(5) は、
作業機（耕耘作業機）の対本機（トラクター）姿勢を検
出しその検出信号はアナログ電圧信号でありコントロー
ラ(10)内のアナログスイッチ(13)を経由してＡ／Ｄコン
バータ(14)にてデジタル信号に変換されマイコン(8) に
取り込まれる。設定器（作業機対本機位置設定器）(6)
もマイコン(8) に時分割にてデータガ取り込まれる。

【０００８】油圧式昇降装置(4) は、本機と作業機とを
連結するとともに本機に対し作業機を昇降操作するため
の作業機昇降用リフトアーム(1) を回動させるための油
圧シリンダ(2) を有する油圧機構を含み、図４に示すご
とく、作業機昇降用の電磁弁(3) およびスローリターン
・ストップバルブ(15)の他に、油圧ポンプ(16)、チョー
ク弁(17)、リリーフ弁(18)およびセフティバルブ(19)を
含んでいる。

【０００９】制御装置(10)内のマイコン(8) は、ワンチ
ップで構成され、検出器(5) からの検出データをモニタ
ーし設定器(6) の設定値と比較しマイコンのプログラム
により、電磁弁駆動回路(7) へ制御信号を出力するため
の信号比較演算制御手段(9)としての機能を有するもの
である。

【００１０】本発明の実施にあたり、図３に示すごと
く、常時はスイッチ内臓のスプリングによりスイッチ非
操作時は中立位置（スイッチOFF 作動）を保持し上昇側
(α)または下降側(β)へ運転者が操作することにより操
作時にのみ操作位置（スイッチON作動）とする構造の昇
降スイッチ(11)を制御装置（コントローラ）(10)のマイ
コン(8) に、チャタリング吸収回路（ＣＲ積分回路）(2
0)を介して接続するとともに、マイコン(8) を図２に示
すフローチャートでプログラムして、マイコン(8) を前
述したように信号比較演算制御手段(9) として機能させ
る他に、昇降スイッチ(11)を制御装置(10)に付設すると
ともに、前記制御装置(10)のマイコン(8)が、昇降スイ
ッチ(11)の上昇操作または下降操作ののち中立位置に戻
しても最上げ位置または設定下限位置までは上昇動作状
態または下降動作状態を維持し上昇動作中または下降動
作中に逆動作方向に昇降スイッチ(11)を操作することに
よりただちに逆動作状態とすべく前記電磁弁駆動回路
(7) を制御するための昇降動作自己保持手段(12)として
も機能させるものである。

【００１１】また、図１および図４を参照して、作業機
昇降用の電磁弁(3) を、上昇用電磁弁(3a)と下降用電磁
弁(3b)との２個で構成し、電磁弁駆動回路(7) も上昇電
磁弁駆動回路(7a)と下降電磁弁駆動回路(7b)との２つの
回路で構成した。本発明を実施した作業機制御装置の運
転にあたっては、図２のフローチャートによるマイコン
プログラムにもとづき、図５のごとく動作するものであ
る。即ち、(イ) のタイミングで昇降スイッチ(11)を“上
昇”位置としたのち中立位置に戻すと、td（数＋m sec
）の応答遅れののち(イ')のタイミングで上昇用電磁弁
(3a)が作動して作業機を上昇させる。

【００１２】作業機上限位置に達すると、(ロ) のタイミ
ングで、マイコン(8) の信号比較演算制御手段(9) にお
ける検出器(5) の検出信号と設定器(6) と設定信号との
演算結果にもとづきマイコン(8) から電磁弁駆動回路
(7) への制御信号は停止し上昇用電磁弁(3a)の駆動は停
止し、作業機の上昇は止る。(ハ) のタイミングで、昇降
スイッチ(11)を“下降”位置としたのち中立位置へ戻す
と、tdの応答遅れののち(ハ')のタイミングで下降用電磁
弁(3b)が作動して作業機を下降させ、(ニ) のタイミング
の作業機設定下限位置に至るまで下降を続ける。(ホ) の
タイミングで昇降スイッチ(11)を“上昇”位置としたの
ち中立位置に戻し、上昇用電磁弁(3a)を作動させている
状態にあるとき、(ヘ) のタイミングで昇降スイッチを
“下降”位置へ変えると、上昇用電磁弁(3a)は非作動と
なり、下降用電磁弁(3b)が作動する。(ト) のタイミング
で再び昇降スイッチ(11)を反対の“上昇”位置にするこ
とにより、上昇用電磁弁(3a)と下降用電磁弁(3b)の作動
は再び逆となる。

【００１３】図６は、本発明の実施例を示し、昇降スイ
ッチ(11)と制御装置（コントローラ）(10)との間に、自
動手動切替スイッチ(21)を挿入するものである。また、
昇降スイッチ(11)を、図６に示すごとく、下降(a),上昇
(b),右下げ(c) および右上げ(d) の４方向とし、制御装
置(10)に対し４態様の選択操作を自在とし、上向きを中
立（全接点開）とするとともに、電磁弁(3) のソレノイ
ド(23)を、下降ソレノイド(23A),上昇ソレノイド(23B),
右下げソレノイド(23C) および右上げソレノイド(23D)
の４個とする。また、油圧式昇降装置(4) は、図８に示
すごとく、作業機昇降用リフトアーム(1) を作業機昇降
制御用リフトアーム(1a)と作業機姿勢制御用リフトアー
ム(1b)の２本とし、電磁弁(3) を作業機昇降用の第１電
磁弁(31)と作業機姿勢制御用の第２電磁弁(32)との２個
とし、第１電磁弁(31)は作業機昇降制御用リフトアーム
(1a)に作用する第１油圧シリンダ(2a)に対し下降方向
［下降ソレノイド(23A) が作動］または上昇方向［上昇
ソレノイド(23B) が作動］に選択自在に作用させるべく
作動油を供給し、第２電磁弁(32)は作業機姿勢制御用リ
フトアーム(1b)に作用する第２油圧シリンダ(2b)に対し
右下げ方向［右下げソレノイド(23C) が作動］または右
上げ方向［右上げソレノイド(23D) が作動］に選択自在
に作用させるべく作動油を供給すべく構成されている。

【００１４】上述の電磁弁(31)(32)のソレノイド(23A)
(23B)(23C)(23D)の＋側は、共通端子(Q) を経て、電磁
弁駆動回路(7) の＋電源(12Ｖ)に共通接続され、それぞ
れの一側は、出力端子(Qa)(Qb)(Qc)(Qd)およびそれぞれ
対応する電磁弁駆動回路(7) のトランジスタ(Ta)(Tb)(T
c)(Td)を介して、制御装置(10)のアース端子(E) に接続
されている。制御装置(10)の操作端子(Pa)(Pb)(Pc)(Pd)
は自動手動切替スイッチ(21)の自動接点(Sa1)(Sb1)(Sc
1)(Sd1) を経て昇降スイッチ(11)の各スイッチ(Sa2)(Sb
2)(Sc2)(Sd2) に接続されている。操作端子(Pa)(Pb)(P
c)(Pd)は、それぞれ接点入力回路(22)を経てマイコン
(8) に接続されている。制御装置(10)のアース端子(E)
は自動手動切替スイッチ(21)の自動接点(Se)およびアー
ス線(25)を経て接地されている。

【００１５】上述の自動手動切替スイッチ(21)の自動接
点(Sa1)(Sb1)(Sc1)(Sd1)(Se) に対し、手動接点(Ra)(R
b)(Rc)(Rd)はそれぞれ対応するソレノイド(23A)(23B)(2
3C)(23D)の一側にバイパス線(24a)(24b)(24c)(24d)を介
してそれぞれ接続され、手動接点(Re)は空接点で制御装
置(10)のアース端子(E) を非接地状態とする。

【００１６】上記の図６の作業機昇降制御装置において
は、自動手動切替スイッチ(21)を自動位置とした図７の
動作状態では、昇降スイッチ(11)を上昇操作［上昇
(b)，右上げ(d)］、下降操作［下降(a)，右下げ(c)］の
選択した方向に倒すことにより、制御装置(10)の動作を
選択指示し、上述の図５の作動説明図と同様にマイコン
(8) の昇降動作自己保持手段(12)の機能により第１電磁
弁(31)または第２電磁弁(32)を作動させ、作業機の耕深
制御または作業機の姿勢制御を行う。

【００１７】制御装置(10)、検出器(5) 、設定器(6) 等
の故障、その他作業者の所望により、自動手動切替スイ
ッチ(21)を手動位置に変えることにより、接点入力回路
(22)、マイコン(8)、電磁弁駆動回路(7)を短絡して、バ
イパス線(24a)(24b)(24c)(24d)により各ソレノイド(23
A)(23B)(23C)(23D)は自動手動切替スイッチ(21)を経て
昇降スイッチ(11)に接続されるとともに、制御装置(10)
のアース端子(E)は非接地状態となり、制御装置(10)は
非作動状態となる。従って、昇降スイッチ(11)の操作に
もとづき、作業機の下降、上昇、右下げ、右上げを自在
に行うことができる［但し、マイコン(8) の昇降動作自
己保持手段(12)は機能しないため、作業者は昇降スイッ
チ(11)を所望の操作位置に維持する必要がある］。

【００１８】本発明の実施にあたり、昇降スイッチ(11)
は、中立位置を中心として“上昇”“下降”の操作位置
を有する構造であれば適宜のスイッチを用い得るもので
あるが、ジョイスティック型スプリングリターンスイッ
チ（手を離すとスプリングの作用で中立位置に戻る）を
用いると、婦女子、老人等では長時間作業での負担がよ
り軽減されるので好都合である。

【００１９】○発明の効果本発明は作業機昇降制御装置においてマイコンの作動を
操作するための昇降スイッチの動作に、昇降動作保持機
能を付与したから、昇降スイッチを操作位置に維持する
必要がなく軽操作で作業機の昇降が可能となり、長時間
作業を容易にする効果がある。更に、手動スイッチの操
作方向を複数（上、下、左、右）再現できる。手動スイ
ッチを十字方向に操作可能なため操作性が良好である。
作業機の昇降・傾斜の操作スイッチ（自動動作時に使
用）を非常用手動スイッチと兼用している。従って、自
動時も手動時も同じ操作スイッチ（４方向ジョイスティ
ツク型）の同じ操作で作業機の位置決めが可能で、自動
制御系が故障した際にも通常のスイッチ操作による作業
が可能である。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明による作業機昇降制御装置のクレーム対応
ブローック図、図２は作業機制御装置における昇降動作
保持装置の要部である昇降動作自己保持手段のフローチ
ャートである。図３は昇降スイッチの正面図。図４は油
圧式昇降装置の油圧回路図。図５は昇降操作保持手段の
作動説明図である。図６は本発明の実施例を示す、作業
機昇降制御装置の電気回路図である。図７は昇降スイッ
チを示し(a) 図は平面図、(b) 図は正面図である。図８
は油圧式昇降装置の油圧回路図である。

【符号の説明】

１作業機昇降用リフトアーム２油圧シリンダ３電磁弁４油圧式昇降装置５検出器６設定器７電磁弁駆動回路８マイコン 10 制御装置（コントローラ） 11 昇降スイッチ 12 昇降動作自己保持手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作業機昇降用リフトアーム(1) を駆動する
油圧シリンダ(2) と電磁弁(3) とを含む油圧式昇降装置
(4) と、前記電磁弁(3) を駆動するための電磁弁駆動回
路(7) と、該電磁弁駆動回路(7) を検出器(5) および設
定器(6) よりの入力信号にもとづいてマイコン制御する
ためのマイコン(8) とを有する制御装置(10)とを含む作
業機昇降制御装置において、前記制御装置(10)の動作を制御するための手動操作の昇
降スイッチ(11)を前記制御装置(10)に付設し、上下左右の四つの操作方向を有し昇降スイッチ(11)の上
昇操作または下降操作ののち中立位置に戻しても最上げ
位置または設定下限位置までは上昇動作状態または下降
動作状態を維持し上昇動作中または下降動作中に逆動作
方向に昇降スイッチ(11)を操作することによりただちに
逆動作状態とすべく前記電磁弁駆動回路を制御するため
の信号自己保持状態、保持解除機能を持つところの昇降
動作自己保持手段(12)を前記制御装置(10)に具備させる
とともに、前記制御装置(10)と前記昇降スイッチ(11)との間に、自
動手動切替スイッチ(21)を挿入したことを特徴とする作
業機昇降制御装置。