JPH1028408A - Laser leveling device - Google Patents
Laser leveling deviceInfo
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- JPH1028408A JPH1028408A JP18631696A JP18631696A JPH1028408A JP H1028408 A JPH1028408 A JP H1028408A JP 18631696 A JP18631696 A JP 18631696A JP 18631696 A JP18631696 A JP 18631696A JP H1028408 A JPH1028408 A JP H1028408A
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- laser
- dead zone
- receiving device
- light receiver
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- Lifting Devices For Agricultural Implements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 作業機の傾斜によってレーザ受光装置の受光
器の高さが刻々と変化したときに、レーザ検出誤差を抑
止して圃場の均平性を確保する。
【解決手段】 レーザ受光装置の受光器38が垂直状態
にある場合の上下方向の検出可能領域をLとし、このと
き、中心位置にあるダイオード40aとその上下のダイ
オードを含む領域Cを不感帯とする。受光器38が傾斜
したときは検出可能領域及び不感帯の領域が狭くなるの
で、作業機の傾斜に応じて一時的に不感帯の設定を変更
し、不感帯の幅を広くして作業機のハンチングを防止す
る。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To suppress the laser detection error when the height of the light receiving device of a laser receiving device changes every moment due to the inclination of a work machine and to secure the uniformity of a field. SOLUTION: A vertical detectable region when a photodetector 38 of a laser light receiving device is in a vertical state is defined as L, and a region C including a diode 40a at a center position and diodes above and below the central position is defined as a dead zone. . When the light receiver 38 is tilted, the detectable area and the dead zone are narrowed, so the setting of the dead zone is temporarily changed according to the tilt of the work equipment, and the width of the dead zone is widened to prevent hunting of the work equipment. I do.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ均平装置に関
するものであり、特に、作業機の傾斜によるレーザ検出
誤差を抑止したレーザ均平装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser leveling apparatus, and more particularly to a laser leveling apparatus which suppresses a laser detection error due to a tilt of a working machine.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
農業の低コスト化を図るために大規模圃場化が進んでい
る。このため、従来のようなリヤカバーによるデプス制
御のみの作業や、或いは作業者の勘に頼った作業では、
圃場の均平性が確保できなくなっている。圃場の均平性
を得る方法として、レーザ均平装置が知られている。2. Description of the Related Art In recent years,
Large-scale fields are being developed to reduce the cost of agriculture. For this reason, in the conventional work of only controlling the depth by the rear cover or the work relying on the intuition of the operator,
The levelness of the field cannot be secured. A laser leveling device is known as a method for obtaining levelness in a field.
【0003】このレーザ均平装置は、圃場面上の一定高
さにレーザ光を水平方向へ放射し、このレーザ光がつく
り出す水平面を基準として作業を行うものであり、例え
ば、レーザ受光装置の受光器を作業機上部に設置し、レ
ーザ光と作業機の相対位置に応じてトラクタのリフトア
ームを回動させ、作業機の位置を自動調整して圃場の仕
上げ面を均平制御するものである。The laser leveling device radiates a laser beam in a horizontal direction at a certain height on a field scene and performs an operation based on a horizontal plane created by the laser beam. The machine is installed on the upper part of the work machine, the lift arm of the tractor is rotated according to the relative position of the laser light and the work machine, the position of the work machine is automatically adjusted, and the finished surface of the field is leveled. .
【0004】前記受光器は、トラクタの影に入らないよ
うに作業機にマストを立てて高い位置に保持されている
ので、トラクタが左右にローリングするとそれに伴って
マストが傾斜し、受光器の高さが刻々と変化してレーザ
検出誤差が生じる。[0004] Since the light receiver is held at a high position by setting a mast on the work machine so as not to be in the shadow of the tractor, when the tractor rolls left and right, the mast is tilted accordingly, and the height of the light receiver is raised. Changes every moment and a laser detection error occurs.
【0005】レーザ受光器により基準レーザを受光して
作業機の位置を制御する装置としては、特開昭58−1
37013号公報が知られている。該公報記載の装置は
車体の傾斜角を検出して受光器の高さ誤差を求め、この
高さ誤差に基づいて作業機の位置を修正する制御量を演
算している。しかし、この演算が複雑であるため、装置
のコストが高くなっている。An apparatus for controlling the position of a working machine by receiving a reference laser beam by a laser receiver is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-1 / 1983.
No. 37013 is known. The device disclosed in the publication detects the inclination angle of the vehicle body to determine a height error of the light receiver, and calculates a control amount for correcting the position of the work implement based on the height error. However, the complexity of this calculation increases the cost of the device.
【0006】そこで、作業機の傾斜によってレーザ受光
装置の受光器の高さが刻々と変化したときに、レーザ検
出誤差を抑止して圃場の均平性を確保するために解決す
べき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課
題を解決することを目的とする。Therefore, when the height of the light receiving device of the laser receiving device changes every moment due to the inclination of the working machine, there is a technical problem to be solved in order to suppress the laser detection error and to secure the levelness of the field. The present invention aims to solve this problem.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、水平方向に放射され
たレーザ光を受けて作業機の高さを検出できるレーザ受
光装置を設け、前記レーザ受光装置の受光器を作業機上
部に設置し、レーザ光と作業機の相対位置に応じてトラ
クタのリフトアームを回動させ、作業機の位置を自動調
整して圃場の仕上げ面を均平制御するレーザ均平装置に
於いて、作業機の傾斜に応じて前記レーザ受光装置の不
感帯の幅を切り替えるレーザ均平装置を提供するもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to achieve the above object, and has a laser light receiving device capable of receiving a laser beam emitted in the horizontal direction and detecting the height of a working machine. Installing the light receiver of the laser receiving device above the work implement, rotating the lift arm of the tractor according to the relative position of the laser light and the work implement, automatically adjusting the position of the work implement and finishing the field in the field. An object of the present invention is to provide a laser leveling device that performs leveling control and that switches the width of a dead zone of the laser receiving device according to the inclination of a working machine.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳述する。図1はトラクタ10を示し、機体の
後部にリンク機構11を介してロータリ作業機12が連
結されている。運転席13の近傍にはコントローラ14
が設けられており、このコントローラ14にポジション
レバー15、耕深設定ダイヤル16、レーザ切替スイッ
チ17等を設けて、ロータリ作業機12の耕深量を設定
する。また、前記運転席13の下部にはスロープセンサ
18、車速センサ19等が設けられている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a tractor 10, and a rotary working machine 12 is connected to a rear part of the body via a link mechanism 11. A controller 14 is located near the driver's seat 13.
The controller 14 is provided with a position lever 15, a cultivation depth setting dial 16, a laser changeover switch 17, and the like to set the cultivation depth of the rotary working machine 12. A slope sensor 18, a vehicle speed sensor 19, and the like are provided below the driver's seat 13.
【0009】前記リンク機構11はトップリンク20と
左右のロワーリンク21からなる3点リンク方式であ
り、左右のリフトアーム22の先端とロワーリンク21
をリフトロッド23にて連結し、リフトアーム22を回
動することにより、ロワーリンク21が上下動してロー
タリ作業機12が昇降する。該リフトアーム22の回動
角度はリフトアームセンサ24にて検出する。The link mechanism 11 is of a three-point link type comprising a top link 20 and left and right lower links 21.
Are connected by a lift rod 23 and the lift arm 22 is rotated, whereby the lower link 21 moves up and down, and the rotary work machine 12 moves up and down. The rotation angle of the lift arm 22 is detected by a lift arm sensor 24.
【0010】また、左右どちらかのリフトロッド23の
途中にローリングシリンダ25を設け、該ローリングシ
リンダ25を伸縮させてロワーリンク21のリフト量を
左右で変えることにより、トラクタ10に対してロータ
リ作業機12が左右へ傾斜し、ロータリ作業機12のロ
ーリング調整を行えるようにする。A rolling cylinder 25 is provided in the middle of one of the right and left lift rods 23, and the rolling cylinder 25 is expanded and contracted to change the lift amount of the lower link 21 between the left and right sides. 12 is tilted left and right so that the rolling adjustment of the rotary work machine 12 can be performed.
【0011】一方、ロータリ作業機12のメインカバー
26の後端にリヤカバー27を回動自在に取り付け、デ
プスセンサ28によりリヤカバー27の回動角度を検出
してロータリ作業機12のデプス調整を行えるように構
成する。On the other hand, a rear cover 27 is rotatably attached to the rear end of the main cover 26 of the rotary work machine 12 so that the depth sensor 28 detects the rotation angle of the rear cover 27 so that the depth of the rotary work machine 12 can be adjusted. Configure.
【0012】ここで、前記メインカバー26の左右位置
にブラケット29を固設し、夫々のブラケット29にプ
レッシャロッド30の上部を装着し、該プレッシャロッ
ド30の下端をリヤカバー27のブラケット31に連結
する。そして、該プレッシャロッド30にスプリング3
2を介装してリヤカバー27の動きを規制することによ
り、リヤカバー27が跳ね上がるのを防止している。
尚、前記メインカバー26は耕耘爪33の回転軸34を
中心に、円弧状の軌跡で前後へ回動可能に形成されてい
る。At this time, brackets 29 are fixed to the left and right positions of the main cover 26, the upper portions of the pressure rods 30 are mounted on the respective brackets 29, and the lower ends of the pressure rods 30 are connected to the brackets 31 of the rear cover 27. . Then, a spring 3 is attached to the pressure rod 30.
The rear cover 27 is interposed to restrict the movement of the rear cover 27, thereby preventing the rear cover 27 from jumping up.
The main cover 26 is formed so as to be rotatable back and forth around a rotation axis 34 of the tilling claw 33 in an arc-shaped locus.
【0013】図2はロータリ作業機12の背面図であ
り、説明の都合上、前記デプスセンサ28やプレッシャ
ロッド30などの部品を省略してある。図1及び図2に
示すように、ロータリ作業機12のメインビーム35に
センサマスト36を立設する。該センサマスト36は上
下に伸縮自在であり、その基端部のブラケット37はボ
ルト締めにてメインビーム35に固定されている。該セ
ンサマスト35の上端にレーザ受光装置の受光器38を
装着するとともに、センサマスト35の途中に傾斜セン
サ39を設ける。FIG. 2 is a rear view of the rotary working machine 12, in which components such as the depth sensor 28 and the pressure rod 30 are omitted for convenience of explanation. As shown in FIGS. 1 and 2, a sensor mast 36 is erected on the main beam 35 of the rotary working machine 12. The sensor mast 36 is vertically expandable and contractable, and a bracket 37 at the base end thereof is fixed to the main beam 35 by bolting. A light receiver 38 of a laser receiving device is mounted on the upper end of the sensor mast 35, and an inclination sensor 39 is provided in the middle of the sensor mast 35.
【0014】本発明の実施の形態では、センサマスト3
6の取付位置がメインビーム35上で、且つローリング
シリンダ25を装着していない側(左側)のロワーリン
ク21aの延長線上に取り付けられているが、特にこの
位置に限定されるものではなく、ロータリ作業機12の
他の位置に取り付けてもよい。また、傾斜センサ39の
取付位置はセンサマスト35の途中に限定されず、メイ
ンビーム35上やロータリ作業機12の他の位置に取り
付けてもよい。In the embodiment of the present invention, the sensor mast 3
6 is mounted on the main beam 35 and on an extension of the lower link 21a on the side (left side) where the rolling cylinder 25 is not mounted, but is not particularly limited to this position. The work machine 12 may be attached to another position. Further, the mounting position of the inclination sensor 39 is not limited to the middle of the sensor mast 35, and may be mounted on the main beam 35 or another position of the rotary working machine 12.
【0015】図3(a)に示すように、前記受光器38
には上下方向に複数個のダイオード40,40…を配設
してあり、後述する投光器から放射されるレーザ光を何
れかのダイオードで捕捉する。このとき、受光器38の
中心位置にあるダイオード40aでレーザ光を捕捉した
ときは、ロータリ作業機12が基準高さにあるとして該
受光器38から検出信号を出力する。また、受光器38
の中心位置より上下何れかに配設されたダイオードでレ
ーザ光を捕捉したときには、ロータリ作業機12が基準
高さに対して高位置或いは低位置にあるとして、基準高
さに対する高低差を該受光器38から検出信号として出
力する。[0015] As shown in FIG.
Are provided with a plurality of diodes 40 in a vertical direction, and a laser beam emitted from a projector described later is captured by any of the diodes. At this time, when the laser light is captured by the diode 40a at the center position of the light receiver 38, the rotary work machine 12 outputs the detection signal from the light receiver 38 on the assumption that the laser light is at the reference height. Also, the light receiver 38
When the laser beam is captured by a diode disposed either above or below the center position of the rotary work machine, it is determined that the rotary work machine 12 is at a high position or a low position with respect to the reference height, and the height difference with respect to the reference height is detected. Output from the detector 38 as a detection signal.
【0016】この検出信号は前記コントローラ14へ入
力され、ロータリ作業機12が基準高さにある場合は、
前記リンク機構11のリフトアーム22を上下させる制
御信号は出力されない。これに対して、ロータリ作業機
12が基準高さに対して高位置である場合はリフトアー
ム22を下げるように制御信号が出力され、一方、ロー
タリ作業機12が基準高さに対して低位置である場合は
リフトアーム22を上げるように制御信号が出力され
る。This detection signal is input to the controller 14, and when the rotary working machine 12 is at the reference height,
A control signal for raising and lowering the lift arm 22 of the link mechanism 11 is not output. On the other hand, when the rotary work machine 12 is at the high position with respect to the reference height, a control signal is output so as to lower the lift arm 22, while the rotary work machine 12 is at the low position with respect to the reference height. If so, a control signal is output so as to raise the lift arm 22.
【0017】また、図3(a)に示すように、受光器3
8の上下方向の検出可能領域をLとすれば、中心位置に
あるダイオード40aとその上下のダイオードを含む適
宜領域Cを不感帯とし、レーザ光がこの領域Cで受光さ
れたときはコントローラ14からリフトアーム22を上
下させる制御信号を出力しない。これは、ロータリ作業
機12の振動などにより受光器38が細かく上下動する
ときに、その都度リフトアーム22を上下させるとロー
タリ作業機12にハンチングが生じるため、不感帯を設
けて圃場の仕上げ面の荒れを防止するためである。Further, as shown in FIG.
Assuming that the detectable area in the vertical direction of 8 is L, an appropriate area C including the diode 40a at the center position and the diodes above and below it is set as a dead zone, and when the laser light is received in this area C, the controller 14 No control signal for raising and lowering the arm 22 is output. This is because when the light receiver 38 moves up and down finely due to the vibration of the rotary work machine 12 or the like, hunting occurs in the rotary work machine 12 when the lift arm 22 is moved up and down each time. This is to prevent roughening.
【0018】図4はレーザの投光器と受光器の位置関係
を示すものであり、圃場の畦畔41にスタンド42を設
置し、スタンド42の上端に投光器43を取り付ける。
該投光器41から圃場面上の一定高さの水平方向にレー
ザ光が放射され、このレーザ光を前記受光器38で受
け、レーザ光とロータリ作業機12との相対位置を検出
する。FIG. 4 shows a positional relationship between a laser light emitter and a laser light receiver. A stand 42 is installed on a ridge 41 of a field, and a light emitter 43 is attached to an upper end of the stand 42.
Laser light is emitted from the light projector 41 in the horizontal direction at a certain height on the field scene. The laser light is received by the light receiver 38, and the relative position between the laser light and the rotary work machine 12 is detected.
【0019】ここで、レーザ光の照射に先立ってトラク
タ10側の調整を行う。先ず、図1に示したポジション
レバー15により手動操作でリンク機構11を動かし、
ロータリ作業機12の高さを調整して耕深量を確定す
る。続いて、センサマスト36を昇降させ、受光器38
の中心位置にあるダイオード40aでレーザ光を捕捉す
るように、受光器38の上下位置を調整する。然る後
に、投光器43のスイッチをオンにしてレーザ光を照射
し、オペレータが前記ポジションレバー15を少し下げ
てレーザ均平装置による作業を開始する。Here, adjustment of the tractor 10 is performed prior to laser beam irradiation. First, the link mechanism 11 is manually operated by the position lever 15 shown in FIG.
The height of the rotary working machine 12 is adjusted to determine the plowing depth. Subsequently, the sensor mast 36 is raised and lowered, and the
The vertical position of the light receiver 38 is adjusted so that the laser light is captured by the diode 40a located at the center position of the light receiver 38. After that, the switch of the projector 43 is turned on to irradiate the laser beam, and the operator lowers the position lever 15 a little to start the operation by the laser leveling device.
【0020】前記受光器38は投光器43から照射され
るレーザ光を受けて検出信号を出力し、コントローラ1
4でロータリ作業機12の高さを演算する。そして、ロ
ータリ作業機12の高さに応じてリフトアーム22の回
動角度を調整し、前記レーザ光の照射面を基準としてロ
ータリ作業機12の耕深量を一定に維持するように制御
する。この後、耕耘土壌面の仕上がり具合をみてセンサ
マスト36を僅かに昇降させ、受光器38の上下位置を
再調整する。The light receiver 38 receives a laser beam emitted from the light projector 43 and outputs a detection signal.
In step 4, the height of the rotary working machine 12 is calculated. Then, the rotation angle of the lift arm 22 is adjusted in accordance with the height of the rotary work machine 12, and control is performed so that the plowing depth of the rotary work machine 12 is kept constant with reference to the laser light irradiation surface. Thereafter, the sensor mast 36 is slightly moved up and down in view of the finished condition of the tilling soil surface, and the vertical position of the light receiver 38 is readjusted.
【0021】前述したように受光器38には不感帯が設
けられているが、圃場の凹凸やロータリ作業機12の振
動などによりセンサマスト36が傾斜した場合は、不感
帯の幅が狭くなる。例えば、図3(b)に示すように、
検出可能領域がLの受光器38が角度θ傾斜したとき
は、上下方向の検出可能領域が(L× cosθ)と短くな
り、不感帯の領域も(C× cosθ)と狭くなる。As described above, a dead zone is provided in the light receiver 38. However, when the sensor mast 36 is inclined due to unevenness in the field, vibration of the rotary work machine 12, or the like, the width of the dead zone becomes narrow. For example, as shown in FIG.
When the photodetector 38 whose detectable area is L is inclined at an angle θ, the detectable area in the vertical direction becomes short as (L × cos θ) and the dead zone becomes narrow as (C × cos θ).
【0022】センサマスト36が瞬間的に傾斜する度に
不感帯の幅が狭くなるとロータリ作業機12にハンチン
グが生じるので、前記傾斜センサ39でセンサマスト3
6の傾斜を検出したときは、コントローラ14の指令に
より一時的に不感帯の設定を切り替えてその幅を広くす
る。不感帯の設定はセンサマスト36の傾斜角度に応じ
て変えていく。If the width of the dead zone becomes narrower every time the sensor mast 36 instantaneously tilts, hunting occurs in the rotary working machine 12.
When the inclination of 6 is detected, the setting of the dead zone is temporarily switched by an instruction from the controller 14 to increase the width. The setting of the dead zone is changed according to the inclination angle of the sensor mast 36.
【0023】即ち、ロータリ作業機12が傾斜したとき
は一時的に不感帯の幅を変更し、更にロータリ作業機1
2の傾斜が続くときはローリングシリンダ25を駆動し
て水平に戻す。このように不感帯の設定を切り替える制
御は、作業機の修正量を高さ誤差に応じて補正する従来
の制御に比べて演算が単純であるため、装置を安価に形
成することができる。That is, when the rotary working machine 12 is inclined, the width of the dead zone is temporarily changed.
When the inclination of 2 continues, the rolling cylinder 25 is driven to return to the horizontal position. The control for switching the setting of the dead zone in this manner is simpler in calculation than the conventional control for correcting the correction amount of the work implement according to the height error, so that the apparatus can be formed at low cost.
【0024】ここで、前記投光器43はその内部に設け
た回転体にレーザ発光部が取り付けられており、水平方
向に回転しながらレーザ光が放射される。従って、受光
器38はレーザ光を連続的に受光する訳ではなく、レー
ザ光が回転して該受光器38を照射したときだけレーザ
光を受光する。即ち、受光器38はレーザ光をパルス的
に受光する。例えば、投光器43の回転数が毎分300
回転であるときは、受光機38は1秒間にレーザ光のパ
ルスを5回受光することになり、パルスのサイクルタイ
ムが0.2秒となる。Here, the light emitter 43 has a laser emitting unit attached to a rotating body provided therein, and emits laser light while rotating in the horizontal direction. Therefore, the light receiver 38 does not receive the laser light continuously, but receives the laser light only when the laser light rotates and irradiates the light receiver 38. That is, the light receiver 38 receives the laser light in a pulsed manner. For example, the rotation speed of the light projector 43 is 300
When the rotation is performed, the light receiver 38 receives the laser light pulse five times per second, and the pulse cycle time is 0.2 second.
【0025】いま、近接圃場で他のトラクタがレーザ均
平装置を使用している場合、当該レーザ受光装置の受光
器38が近接圃場からのレーザ光を受けると、外乱とな
ってレーザ均平装置が誤動作を起こす。そこで、投光器
43の回転数をディップスイッチなどにより切り替え可
能にし、作業者がレーザ光のパルスのサイクルタイムを
複数個設定された中から選択できるようにする。If another tractor uses a laser leveling device in a nearby field, and the photodetector 38 of the laser receiving device receives laser light from the nearby field, it becomes a disturbance and becomes a laser leveling device. Causes malfunction. Therefore, the rotation speed of the light projector 43 is made switchable by a dip switch or the like, so that the operator can select a cycle time of the laser light pulse from a plurality of set times.
【0026】例えば、表1に示すようにディップスイッ
チをからまで切り替えることにより、投光器43の
回転数を300rpmから600rpmまで変化させれ
ば、パルスのサイクルタイムを0.2秒から0.1秒ま
での4段階設定することができる。For example, as shown in Table 1, by switching the dip switch from to, the rotation speed of the projector 43 is changed from 300 rpm to 600 rpm, and the cycle time of the pulse is changed from 0.2 seconds to 0.1 seconds. Can be set in four stages.
【0027】[0027]
【表1】 [Table 1]
【0028】従って、近接圃場で使用されているレーザ
光とは異なるサイクルタイムを選択して投光器43と受
光器38のディップスイッチを切り替えれば、当該レー
ザ受光装置の受光器38が近接圃場からのレーザ光を受
けてもサイクルタイムが異なるので、こちらの投光器4
3から照射されたレーザ光のみを基準光として検出し、
正常なレーザ均平制御が行われる。Therefore, if a cycle time different from the laser light used in the near field is selected and the dip switches of the light emitter 43 and the light receiver 38 are switched, the light receiver 38 of the laser light receiving device will cause the laser light from the nearby field to change. Since the cycle time is different even when receiving light, this floodlight 4
Only the laser light emitted from 3 is detected as the reference light,
Normal laser leveling control is performed.
【0029】図5はレーザ均平装置のブロック図を示
し、ポジションレバー15、耕深設定ダイヤル16、レ
ーザ切替スイッチ17等の設定信号はコントローラ14
へ入力される。このレーザ切替スイッチ17は「レーザ
均平制御」と「リヤカバーによるデプス制御」とを切り
替えるスイッチであり、「レーザ均平制御」にした場合
は、レーザ光がつくり出す水平面を基準としてロータリ
作業機12の位置を自動調整して作業が行われ、「リヤ
カバーによるデプス制御」にした場合は、リヤカバーの
角度を読み取って通常のデプス制御が行われる。FIG. 5 is a block diagram of the laser leveling device. The setting signals of the position lever 15, the tillage setting dial 16, the laser switch 17, etc.
Is input to The laser changeover switch 17 is a switch for switching between "laser leveling control" and "depth control by the rear cover". When "laser leveling control" is set, the rotary work machine 12 is controlled based on a horizontal plane generated by laser light. When the operation is performed by automatically adjusting the position, and the depth control is performed by the rear cover, the angle of the rear cover is read and the normal depth control is performed.
【0030】また、「レーザ均平制御」にした場合と
「リヤカバーによるデプス制御」にした場合とでは、ロ
ーリング制御の感度を変える。即ち、傾斜を検出してか
らローリングシリンダ25を駆動するまでのオンディレ
ータイムを切り替えたり、或いは、傾斜を検出する際の
不感帯の幅を切り替えることにより、レーザ均平制御時
のローリング制御とリヤカバーによるデプス制御時のロ
ーリング制御とを独自に設定することができる。The sensitivity of the rolling control is changed between "laser leveling control" and "depth control by rear cover". That is, by switching the on-delay time from when the inclination is detected to when the rolling cylinder 25 is driven, or by switching the width of the dead zone when the inclination is detected, the rolling control at the laser leveling control and the rear cover Rolling control during depth control can be set independently.
【0031】更に、耕深作業終了後に前記レーザ切替ス
イッチ17を「走行」位置へ切り替えれば、トラクタ1
0が走行モードになる。また、スロープセンサ18、車
速センサ19、リフトアームセンサ24、デプスセンサ
28、並びに傾斜センサ39などの検出信号もコントロ
ーラ14へ入力される。Further, if the laser changeover switch 17 is switched to the "running" position after the completion of the plowing operation, the tractor 1
0 is the running mode. Further, detection signals from the slope sensor 18, the vehicle speed sensor 19, the lift arm sensor 24, the depth sensor 28, the inclination sensor 39, and the like are also input to the controller 14.
【0032】一方、投光器43から放射されるレーザ光
を受光器38で受け、ロータリ作業機12の基準高さと
の高低差が検出信号としてコントローラ14へ入力され
る。「レーザ均平制御」が行われている場合は、コント
ローラ14では受光器38からの検出信号に基づいてロ
ータリ作業機12の高さを演算し、レーザ光が受光器3
8の不感帯を超えているときは、基準高さとの高低差に
応じてリフトシリンダ44を駆動すべく電磁弁へ制御信
号を出力し、リフトアーム22を回動させてロータリ作
業機12の位置を調整する。また、傾斜センサ39の検
出値に基づいてローリングシリンダ25を伸縮すべく電
磁弁へ制御信号を出力し、ロータリ作業機12のローリ
ング調整を行う。On the other hand, the laser beam emitted from the light projector 43 is received by the light receiver 38, and the height difference from the reference height of the rotary working machine 12 is input to the controller 14 as a detection signal. When the “laser leveling control” is performed, the controller 14 calculates the height of the rotary working machine 12 based on the detection signal from the light receiver 38 and outputs the laser light to the light receiver 3.
8, the control signal is output to the solenoid valve to drive the lift cylinder 44 in accordance with the height difference from the reference height, and the lift arm 22 is rotated to set the position of the rotary work machine 12. adjust. Further, a control signal is output to the solenoid valve to extend and contract the rolling cylinder 25 based on the detection value of the inclination sensor 39, and the rolling adjustment of the rotary work machine 12 is performed.
【0033】図6はトラクタ10が左側へローリングし
た状態を示し、このときは、二点鎖線で示すようにロー
タリ作業機12も左側へ傾斜する。そして、ローリング
制御により、ローリングシリンダ25を伸長して右側の
ロワーリンク21bの位置を下降させ、実線で示すよう
にロータリ作業機12が水平に戻される。FIG. 6 shows a state in which the tractor 10 is rolling to the left, and at this time, the rotary working machine 12 is also inclined to the left as shown by a two-dot chain line. Then, by the rolling control, the rolling cylinder 25 is extended to lower the position of the lower link 21b on the right side, and the rotary work machine 12 is returned to the horizontal state as shown by the solid line.
【0034】図7はトラクタ10が右側へローリングし
た状態を示し、このときは、二点鎖線で示すようにロー
タリ作業機12も右側へ傾斜する。そして、ローリング
制御により、ローリングシリンダ25を収縮して右側の
ロワーリンク21bの位置を上昇させ、実線で示すよう
にロータリ作業機12が水平に戻される。FIG. 7 shows a state in which the tractor 10 is rolling rightward, and at this time, the rotary working machine 12 is also inclined rightward as shown by a two-dot chain line. Then, by the rolling control, the rolling cylinder 25 is contracted to raise the position of the lower link 21b on the right side, and the rotary working machine 12 is returned to the horizontal state as shown by the solid line.
【0035】このように、ローリング制御を行う場合は
左側のロワーリンク21aの高さは略一定で、右側のロ
ワーリンク21bの高さが上下動する。前述したよう
に、センサマスト36は左側のロワーリンク21aの延
長線上のメインビーム35に取り付けられているので、
ローリングシリンダ25の収縮によりロータリ作業機1
2を水平に戻す際には、センサマスト36の基端部は殆
ど上下動しない。従って、該センサマスト36はブラケ
ット37を中心に左右へ揺動し、前記受光器38の高さ
はΔH1 またはΔH2 だけ変位する。As described above, when performing the rolling control, the height of the left lower link 21a is substantially constant, and the height of the right lower link 21b moves up and down. As described above, since the sensor mast 36 is attached to the main beam 35 on the extension of the lower link 21a on the left side,
Rotary work machine 1 by contraction of rolling cylinder 25
When returning 2 horizontally, the base end of the sensor mast 36 hardly moves up and down. Thus, the sensor mast 36 is swung to the left and right around the bracket 37, the height of the light receiver 38 is displaced by [Delta] H 1 or [Delta] H 2.
【0036】これに対して、センサマスト36を他の位
置に取り付けた場合、例えば図8に示すように、メイン
ビーム35の右側にブラケット37を固着したときは、
ローリング制御によりロータリ作業機12を水平に戻す
際には、左側のロワーリンク21aからの距離が遠くな
るのに伴って、ブラケット37の上下移動が大きくな
る。従って、受光器38の高さの変位はΔH3 またはΔ
H4 となり、前記ΔH1またはΔH2 より大きくなるた
めレーザ検出誤差が大となる。On the other hand, when the sensor mast 36 is mounted at another position, for example, when the bracket 37 is fixed to the right side of the main beam 35 as shown in FIG.
When the rotary work machine 12 is returned to the horizontal state by the rolling control, the vertical movement of the bracket 37 increases as the distance from the left lower link 21a increases. Therefore, the displacement of the height of the light receiver 38 is ΔH 3 or ΔH 3
H 4, and the said [Delta] H 1 or larger for laser detection error than [Delta] H 2 becomes larger.
【0037】図9はセンサマスト36が収納された状態
を示し、マスト下段部45の背面側にヒンジ46を設け
てマスト上段部47を接続し、センサマスト36の中間
部位で後方向(同図で右方向)へ折り曲げ自在に形成し
てある。そして、マスト下段部45及びマスト上段部4
7に夫々プレート48,49を固設し、このプレート4
8,49間に直動型のアクチュエータ50を装着する。
該アクチュエータ50にはリニア形モータを使用する
が、直線的に伸縮するものであれば油圧シリンダなどで
もよい。尚、ヒンジピン46aの斜め後側に引張コイル
バネ51を介装して、マスト上段部47を図中時計方向
へ付勢する。FIG. 9 shows a state in which the sensor mast 36 is stored. A hinge 46 is provided on the back side of the lower mast portion 45 to connect the upper mast portion 47, and the sensor mast 36 is moved backward at an intermediate portion of the mast 36 (FIG. To the right). Then, the lower mast section 45 and the upper mast section 4
7 and plates 48 and 49, respectively, are fixed.
A direct-acting actuator 50 is mounted between 8, 49.
Although a linear motor is used for the actuator 50, a hydraulic cylinder or the like may be used as long as it linearly expands and contracts. Note that a tension coil spring 51 is interposed diagonally behind the hinge pin 46a to urge the upper mast portion 47 clockwise in the drawing.
【0038】図5にて説明したレーザ切替スイッチ17
が「走行」位置に切り替えられたときは、コントローラ
14の指令によりアクチュエータ50が収縮するため、
図9に示すように、マスト上段部47が後方へ倒回して
センサマスト36が折り畳まれる。即ち、トラクタ10
を走行するときは、自動的にセンサマスト36が収納状
態になる。The laser switch 17 described with reference to FIG.
Is switched to the “running” position, the actuator 50 contracts according to a command from the controller 14,
As shown in FIG. 9, the mast upper section 47 is turned backward, and the sensor mast 36 is folded. That is, the tractor 10
When the vehicle travels, the sensor mast 36 automatically enters the housed state.
【0039】一方、前記レーザ切替スイッチ17が「レ
ーザ均平制御」に切り替えられたときは、コントローラ
14の指令により該アクチュエータ50が伸長してマス
ト上段部47を押し上げるため、ヒンジピン46aを中
心にマスト上段部47が上方へ回動し、同図の二点鎖線
で示すように、センサマスト36が起立する。このと
き、引張コイルバネ51の上端は死点越えしてヒンジピ
ン46aの斜め前側へ移動するので、マスト上段部47
は図中反時計方向に付勢されて起立状態を保持する。On the other hand, when the laser changeover switch 17 is switched to "laser leveling control", the actuator 50 is extended by a command from the controller 14 to push up the mast upper portion 47, so that the mast is pivoted around the hinge pin 46a. The upper part 47 rotates upward, and the sensor mast 36 stands up as shown by a two-dot chain line in FIG. At this time, since the upper end of the extension coil spring 51 moves obliquely forward of the hinge pin 46a beyond the dead center,
Is urged in the counterclockwise direction in the figure to maintain the upright state.
【0040】続いて、図10に示すようにアクチュエー
タ50が更に伸長し、スライド部52からマスト上段部
47が上方へスライドする。スライド部52の上下スト
ロークをSとすれば、レーザ切替スイッチ17が「レー
ザ均平制御」に切り替えられたときは、該上下ストロー
クの1/2までマスト上段部47がスライドし、受光器
38がPC の位置まで上昇する。Subsequently, as shown in FIG. 10, the actuator 50 further extends, and the mast upper portion 47 slides upward from the slide portion 52. Assuming that the vertical stroke of the slide portion 52 is S, when the laser changeover switch 17 is switched to “laser leveling control”, the mast upper portion 47 slides to 1 / of the vertical stroke, and the light receiver 38 is turned on. to rise to the position of the P C.
【0041】前記アクチュエータ50の伸縮量は内部の
ポテンショメータで検出される。アクチュエータ50を
伸縮してスライド部52をフルストロークさせれば、受
光器38は最下位置P1 から最上位置P2 まで昇降可能
であるが、レーザ光の初期調整時には受光器38を自動
的にPC の位置にして、レーザ受光調整作業の簡素化を
図るとともに受光器38の上下調整範囲を十分に確保す
る。The amount of expansion and contraction of the actuator 50 is detected by an internal potentiometer. If ask stretch to the slide portion 52 of the actuator 50 full stroke is, the photodetector 38 is susceptible elevating from the lowermost position P 1 to the uppermost position P 2, at the time of initial adjustment of the laser beam automatically the light receiver 38 and the position of the P C, a sufficient vertical range of adjustment of the photodetector 38 with simplified laser light adjustment work.
【0042】そして、前記レーザ切替スイッチ17が
「リヤカバーによるデプス制御」に切り替えられたとき
は、アクチュエータ50が収縮してマスト上段部47が
下方へスライドし、受光器38が最下位置P1 まで下降
するので、機体の高さを最低に抑えることができる。更
に、レーザ切替スイッチ17が「走行」位置に切り替え
られたときは、図9にて前述したように、センサマスト
36が折り畳まれて収納状態になる。或いは、レーザ切
替スイッチ17が「レーザ均平制御」から「走行」位置
に切り替えられたときに、受光器38を最下位置P1 ま
で下降させた状態に保持して、トラクタ10を走行させ
るようにしてもよい。[0042] Then, when the laser switch 17 is switched to the "depth control by the rear cover", the actuator 50 is contracted mast upper part 47 is slid downward, the light receiver 38 to the lowest position P 1 As it descends, the height of the aircraft can be kept to a minimum. Further, when the laser changeover switch 17 is switched to the "running" position, the sensor mast 36 is folded and stored as described above with reference to FIG. Alternatively, when the laser switch 17 is switched from "laser Hitoshitaira control" to the "running" position and held in a state of lowering the light receiver 38 to the lowest position P 1, so as to run the tractor 10 It may be.
【0043】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。The present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、本発明では作業機
の傾斜に応じてレーザ受光装置の不感帯の幅を切り替え
るため、作業機が瞬間的に傾斜した場合に作業機のハン
チングを防止できる。As described above, according to the present invention, the width of the dead zone of the laser receiving device is switched according to the inclination of the work machine, so that hunting of the work machine can be prevented when the work machine is instantaneously inclined.
【0045】斯くして、作業機の傾斜や振動によるレー
ザ検出誤差を低減でき、圃場の均平性を確保することが
可能になった。Thus, the laser detection error due to the tilt and vibration of the working machine can be reduced, and the levelness of the field can be ensured.
【図1】本発明の実施の形態を示し、レーザ均平装置を
設けたトラクタとロータリ作業機の側面図。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and is a side view of a tractor provided with a laser leveling device and a rotary working machine.
【図2】レーザ均平装置を設けたトラクタとロータリ作
業機の背面図。FIG. 2 is a rear view of a tractor provided with a laser leveling device and a rotary working machine.
【図3】(a)垂直状態にある受光器の正面図。 (a)傾斜状態にある受光器の正面図。FIG. 3A is a front view of the light receiver in a vertical state. (A) Front view of the light receiver in an inclined state.
【図4】レーザの投光器と受光器の位置関係を示す解説
図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a laser projector and a photodetector.
【図5】レーザ均平装置のブロック図。FIG. 5 is a block diagram of a laser leveling device.
【図6】トラクタが左側へローリングしたときの受光器
の高さ変位を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a height displacement of a light receiver when the tractor rolls to the left.
【図7】トラクタが右側へローリングしたときの受光器
の高さ変位を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a height displacement of a light receiver when a tractor rolls to the right.
【図8】センサマストの取付位置を変えた場合のローリ
ング時に於ける受光器の高さ変位を示す図。FIG. 8 is a diagram illustrating a height displacement of a light receiver during rolling when a mounting position of a sensor mast is changed.
【図9】収納状態のセンサマストの側面図。FIG. 9 is a side view of the sensor mast in a housed state.
【図10】起立状態のセンサマストの側面図。FIG. 10 is a side view of the sensor mast in an upright state.
10 トラクタ 12 ロータリ作業機 22 リフトアーム 38 受光器 40 ダイオード 43 投光器 L 検出可能領域 C 不感帯の領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Tractor 12 Rotary work machine 22 Lift arm 38 Light receiver 40 Diode 43 Floodlight L Detectable area C Dead zone area
Claims (1)
作業機の高さを検出できるレーザ受光装置を設け、前記
レーザ受光装置の受光器を作業機上部に設置し、レーザ
光と作業機の相対位置に応じてトラクタのリフトアーム
を回動させ、作業機の位置を自動調整して圃場の仕上げ
面を均平制御するレーザ均平装置に於いて、作業機の傾
斜に応じて前記レーザ受光装置の不感帯の幅を切り替え
ることを特徴とするレーザ均平装置。1. A laser light receiving device capable of detecting the height of a working machine by receiving laser light radiated in a horizontal direction is provided, and a light receiving device of the laser receiving device is installed on an upper part of the working machine. A lift arm of a tractor is rotated in accordance with the relative position of the tractor, and the position of the work machine is automatically adjusted to level the finished surface of the field. A laser leveling device characterized by switching a width of a dead zone of a light receiving device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18631696A JPH1028408A (en) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | Laser leveling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18631696A JPH1028408A (en) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | Laser leveling device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1028408A true JPH1028408A (en) | 1998-02-03 |
Family
ID=16186207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18631696A Pending JPH1028408A (en) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | Laser leveling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1028408A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103931290A (en) * | 2013-04-19 | 2014-07-23 | 常州华达科捷光电仪器有限公司 | Laser land leveler and control system thereof |
| JP2021193898A (en) * | 2020-06-10 | 2021-12-27 | 井関農機株式会社 | Work vehicle |
| JP2021193899A (en) * | 2020-06-10 | 2021-12-27 | 井関農機株式会社 | Work vehicle |
-
1996
- 1996-07-16 JP JP18631696A patent/JPH1028408A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103931290A (en) * | 2013-04-19 | 2014-07-23 | 常州华达科捷光电仪器有限公司 | Laser land leveler and control system thereof |
| JP2021193898A (en) * | 2020-06-10 | 2021-12-27 | 井関農機株式会社 | Work vehicle |
| JP2021193899A (en) * | 2020-06-10 | 2021-12-27 | 井関農機株式会社 | Work vehicle |
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