JPH119033A

JPH119033A - 田植機

Info

Publication number: JPH119033A
Application number: JP17365697A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Kimura; 木村　　浩人; Kyuhei Ouchi; 久平大内
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 1999-01-19
Anticipated expiration: 2017-06-30
Also published as: JP3372453B2

Abstract

(57)【要約】【課題】圃場の状況に拘わらず苗植付装置を圃場面に
適正に追従させて苗の浅植えを発生することのない田植
機を構成する。【解決手段】走行機体に対して昇降自在に支持した苗
植付装置の対圃場面高さを目標高さに維持するよう苗植
付装置を昇降する制御装置４２を備えると共に、走行機
体、若しくは、苗植付装置に加速度センサ４１を備え、
この加速度センサ４１で上下方向への所定値以上の加速
度の振動を検出した際には制御装置４２の昇降制御感度
を低下させる補正手段を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行機体に対して
昇降自在に苗植付装置を備え、この苗植付装置に備えた
高さセンサで計測される苗植付装置の対圃場面高さを目
標高さに維持するよう該苗植付装置を昇降する制御装置
を備えた田植機に関し、詳しくは、圃場の状態に拘わら
ず苗植付装置を圃場面に適正に追従させる技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上記のように構成された田植機として、
特開平６‐６２６３０号公報に示されるものが存在し、
この従来例では、走行機体の後端に昇降自在に連結され
た苗植付装置に対して揺動自在に接地フロートを備え、
この接地フロートの前部を下降側に付勢するバネを備
え、又、この接地フロートの姿勢から苗植付装置の対圃
場高さを検出する第１センサと、該苗植付装置に対して
揺動自在に備えたソリ状の接地センサの揺動量を検出す
る第２センサとを備えて検出系が構成されると共に、感
度設定スイッチで設定される信号値を第１センサの計測
結果で検出するよう苗植付装置を昇降する昇降制御系が
形成され、又、第２センサで圃場面の凹凸が多いことを
検出した場合には接地フロートの目標姿勢を前下がり側
に変更することで昇降制御の感度を低下させるよう特性
が設定された感度設定系が形成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例の構成では、凹
凸が多く存在する圃場で作業を行う場合のように苗植付
装置の上下振動に起因して不必要に苗植付装置の昇降制
御が繰り返して発生する、所謂、ハンチングの発生を昇
降制御の感度を低下させることで抑制し得るものとなっ
ている。しかし、苗植付装置を上下方向に振動させる原
因を考えるに圃場面の凹凸だけでは無く、車輪が接地す
る耕盤の凹凸に起因して機体が上下方向に振動すること
も原因として存在する。特に、従来からの田植機では走
行機体に対してリンク機構等を介して吊り下げ状態に苗
植付装置を支持し、この苗植付装置の接地フロートの接
地荷重も小さく設定しているので機体が上下方向に振動
した場合には苗植付装置を大きく振動させ、前述と同様
にハンチングの発生にも繋がり易く改善の余地がある。

【０００４】又、耕盤に大きい凹部や凸部が存在し、凹
部に前車輪が落ち込んだ場合、凸部に後車輪が乗り上が
った場合のように、僅かな時間のうちに苗植付装置を大
きく持ち上げる現象を発生した場合には浅植え状態の苗
を発生する不都合に繋がり易すく改善の余地がある。

【０００５】本発明の目的は、圃場の状況に拘わらず苗
植付装置を圃場面に適正に追従させて苗の浅植えを発生
することのない田植機を合理的に構成する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴（請
求項１）は冒頭に記したように、走行機体に対して昇降
自在に苗植付装置を備え、この苗植付装置に備えた高さ
センサで計測される苗植付装置の対圃場面高さを目標高
さに維持するよう該苗植付装置を昇降する制御装置を備
えた田植機において、走行機体、若しくは、苗植付装置
に加速度センサを備え、この加速度センサで上下方向へ
の所定値以上の加速度の振動を検出した際には制御装置
の昇降制御感度を低下させる補正手段を備えている点に
あり、その作用、及び、効果は次の通りである。

【０００７】本発明の第２の特徴（請求項２）は請求項
１において、前記高さセンサが、苗植付装置に対して横
向き姿勢の軸芯周りで後端が支持された接地フロート
と、この接地フロートの前部位置を下降側に付勢するバ
ネと、この接地フロートの軸芯周りでの揺動姿勢を電気
的に計測するフロートセンサとを備えて構成されると共
に、前記制御装置で苗植付装置の対圃場面高さを目標高
さに維持する制御が、フロートセンサの計測値を目標値
に維持する側に昇降作動を行うよう設定され、又、前記
補正手段で制御感度を低下させる制御が、フロートセン
サで計測される目標値を接地フロートの目標姿勢を前上
がり側に変更するよう設定されている点にあり、その作
用、及び、効果は次の通りである。

【０００８】本発明の第３の特徴（請求項３）は冒頭に
記したように、走行機体に対して昇降自在に苗植付装置
を備え、この苗植付装置に備えた高さセンサで計測され
る苗植付装置の対圃場面高さを目標高さに維持するよう
該苗植付装置を昇降する制御装置を備えた田植機におい
て、走行機体、若しくは、苗植付装置に加速度又は傾斜
を検出するセンサを備え、このセンサで苗植付装置の持
ち上がり方向への単位時間内に所定量以上の変位を検出
した際には、前記制御装置の昇降制御に優先して苗植付
装置を下降させる強制下降手段を備えている点にあり、
その作用、及び、効果は次の通りである。

【０００９】本発明の第４の特徴（請求項４）は請求項
３において、前記強制下降手段が、苗植付装置を昇降す
るアクチュエータを設定時間だけ下降作動させるよう制
御動作が設定されている点にあり、その作用、及び、効
果は次の通りである。

【００１０】〔作用〕上記第１の特徴によると、加速度
センサで上下方向へ所定値以上の加速度の振動を検出し
た場合に昇降制御感度が低下されることで、この振動に
起因して高さセンサが苗植付装置の上下変位を検出した
場合にも昇降制御を抑制しハンチングの発生に繋がるこ
とがない。又、加速度センサは走行機体、若しくは、苗
植付装置の絶対的な位置変位を瞬時に計測し得るので、
従来例のソリ状の部材を用いたセンサのように圃場面を
基準にした変位を計測するものと比較して検出までのタ
イムラグが極めて小さく迅速な対応を可能にする。

【００１１】上記第２の特徴によると、加速度センサで
上下方向への所定値以上の加速度の振動を検出した場合
には、補正手段が接地フロートの目標姿勢を前下がり側
に設定するので、バネが圧縮され接地フロートが圃場面
に対して苗植付装置を支持する重量を増大させる結果、
苗植付装置の上下振動を小さくするものとなり、これと
同時にバネが圧縮されるので、接地フロートに姿勢変化
を生じ難くなりハンチングを一層抑制できるものとな
る。

【００１２】上記第３の特徴によると、センサで苗植付
装置が持ち上がり方向へ単位時間内に所定量以上変位し
たことを検出した際には、強制下降手段が苗植付装置を
下降させることになるので、苗植付装置の浮き上がり方
向への変位を小さくして浅植えを発生を抑制し得るもの
となる。

【００１３】上記第４の特徴によると、センサで苗植付
装置が持ち上がる方向へ単位時間内に所定量以上変位し
たことを検出した際には、アクチュエータを設定時間だ
け下降作動させるので、苗植付装置の浮き上がり方向へ
の変位を小さくして浅植えの発生を抑制するものとな
り、設定時間の経過後には苗植付装置の下降作動が停止
するので、この後に、苗植付装置が下降して元の高さに
復元した場合にも適性な制御に無理なく戻り得るものと
なる。

【００１４】〔発明の効果〕従って、苗植付装置を上下
に振動させる状況の圃場であっても、ハンチングを発生
させることなく苗植付装置を圃場面に対して適正に追従
させて苗を適正な深さに移植し得る田植機が合理的に構
成されたのである（請求項１）。又、請求項１の効果に
加えて、ハンチングを発生し得る状況でも苗植付装置の
上下方向への振動の抑制と、不必要な制御の抑制とを同
時に実現して苗植付装置を圃場面に対して一層適正に追
従させ得るものとなった（請求項２）。更に、僅かな時
間のうちに苗植付装置を持ち上げる方向に走行機体が動
揺しても苗植付装置を圃場面から浮き上がらせることな
く苗を適正な深さに移植し得る田植機が合理的に構成さ
れたのである（請求項３）。又、請求項３の効果に加え
て走行機体の姿勢が復元した場合にも継続して圃場面に
追従した昇降制御を可能にするものとなった（請求項
４）。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、ステアリング
操作される駆動型の前車輪１、及び、駆動型の後車輪２
を備えた走行機体３の前部にエンジン４を搭載すると共
に、この走行機体３の後部にエンジン４からの動力が伝
えられる静油圧式の無段変速装置５、及び、ミッション
ケース６を配置し、又、走行機体３の中央部に運転座席
７を配置し、走行機体３の後端部に対しアクチュエータ
としての油圧シリンダ８で駆動昇降するリンク機構９を
介して苗植付装置Ａを連結して乗用型の田植機を構成す
る。

【００１６】前記運転座席７の右側部に苗植付装置Ａの
昇降制御と植付クラッチ（図示せず）の入り切り操作と
を行う昇降レバー１０を備え、又、機体前部位置には前
記無段変速装置５の変速操作を行う変速レバー１１を備
えている。尚、前記植付クラッチは、前記ミッションケ
ース６に内蔵され、このミッションケース６から苗植付
装置Ａに対して動力を伝える伝動軸１２が決まった回転
位相にある場合にのみ切り操作を許容して苗植付装置Ａ
の植付アーム（後述する）が圃場との接触を回避した姿
勢で動力を遮断するよう構成されている。

【００１７】苗植付装置Ａはマット状苗Ｗを載置する苗
載せ台１３、前記伝動軸１２からの動力が伝えられる伝
動ケース１４この伝動ケース１４からチェーンケース１
５を介して伝えられる動力で回転するロータリケース１
６、このロータリケース１６に一対ずつ備えられた植付
アーム１７、接地フロートとしての複数の整地フロート
１８夫々を備えて８条植用に構成されると共に、該苗植
付装置Ａの後端位置には施肥装置Ｂを備え、作業時には
苗載せ台１３に載置されたマット状苗Ｗの下端から苗を
植付アーム１７が１株ずつ切出して圃場面に植え付ける
と同時に、植付けた苗の近傍の圃場面下に施肥装置Ｂで
肥料を供給するよう構成されている。

【００１８】図２に示すように、前記苗植付装置Ａに横
向き姿勢の軸芯周りで回動自在に支持された植付深さ調
節軸２１から後方に延設した支持アーム２２の後端位置
に対して前記整地フロート１８のうち左右方向での中央
に配置された１つ（以下センサロート１８と称する、接
地フロートの一例）を横向き姿勢の軸芯Ｐ周りで揺動自
在に支持すると共に、植付深さ調節軸２１から前方に向
けて形成したリンク部材２３に対してセンサフロート１
８の前部を支持することで該センサフロート１８を横向
き姿勢の軸芯Ｐ周りでの揺動で、その前部が上下方向に
変位自在に構成してある。

【００１９】支持アーム２２に対して横向き姿勢の操作
軸２４周りで揺動自在にポテンショメータ型のフロート
センサ２５を支持し、この操作軸２４に備えた操作アー
ム２４Ａとセンサフロート１８に固定した固定アーム２
６との間に操作ロッド２７を備え、植付深さ調節軸２１
に固設した部材２８とフロートセンサ２５を支持する部
材とに亘ってロッド２９を備えることで植付深さ調節軸
２１の回動操作時に操作軸２４周りでのフロートセンサ
２５の姿勢を変更してセンサフロート１８の苗植付装置
Ａに対する揺動姿勢を一定に維持する限りはフロートセ
ンサ２５本体に対する操作アーム２４Ａの姿勢を維持す
るよう構成されている。又、植付深さ調節軸２１に固設
された調節アーム３０を介して上下方向に揺動操作され
る部材３１とセンサフロート１８の前部との間に付勢手
段としての圧縮コイル型のバネ３２を介装することで、
植付深さ調節軸２１の回動操作時にもセンサフロート１
８の苗植付装置Ａに対する揺動姿勢を一定に維持する限
りはバネ３２の付勢力を変化させないように構成されて
いる。

【００２０】図１，図３に示すように、昇降レバー１０
の基端部にはポテンショメータ型の昇降レバーセンサ３
４を備え、変速レバー１１の基端部にはポテンショメー
タ型の変速レバーセンサ３５を備えている。又、運転座
席７の前方位置のパネルに３６はダイヤル３７で操作さ
れるポテンショメータ型の感度設定器３８が配置され、
この感度設定器３８はダイヤル３７によって「敏」〜
「鈍」の間を「１」〜「７」の数字で示される操作域に
無段階に操作できるよう構成され、ダイヤルを「敏」の
側に操作するほど苗植付装置Ａの自動昇降制御の感度を
高め、ダイヤル３７を「鈍」の側に操作するほど苗植付
装置Ａの自動昇降制御の感度を低くするものとなってい
る。

【００２１】前記昇降レバー１０は後方側に操作するこ
とで苗植付装置Ａを上昇させ、前方側に操作することで
苗植付装置Ａを下降させるようリフトシリンダ８に対す
る電磁弁３９を制御するよう基本的な制御動作が設定さ
れ、又、該昇降レバー１０を前方側の端部に操作した場
合には前記センサフロート１８が接地した状態で、この
センサフロート１８が前記感度設定器３８の設定値に基
づいて予め設定された目標姿勢を維持するよう苗植付装
置Ａを昇降することで該苗植付装置Ａが圃場面Ｓに追従
して昇降する自動昇降制御を行うものとなっている。
又、図３に示すように、変速レバー１１を中立位置を基
準に前方側に操作すると前記無段変速装置５のトラニオ
ン軸（図示せず）を駆動操作する電動型の変速モータ４
０を制御して走行機体３の前進速度の増大を図り、該変
速レバー１１を中立位置を基準に後方側に操作すると同
様に変速モータ４０を制御して走行機体３の後進速度の
増大を図り、中立位置で走行を停止するように制御動作
が設定されている。

【００２２】又、走行機体３には圃場で走行する際に、
圃場の耕盤Ｇの凹凸に起因して前後車輪１，２を介して
該機体３に伝えられる上下方向への加速度を計測する加
速度センサ４１を備えている。

【００２３】図３に示すように、該田植機の制御系が構
成され、この制御系ではマイクロプロセッサ（図示せ
ず）を備えた制御装置４２に対して前記昇降レバーセン
サ３４からの信号、変速レバーセンサ３５からの信号、
前記感度設定器３８からの信号、前記フロートセンサ２
５からの信号、及び、前記加速度センサ４１からの信号
が入力する系が形成されると共に、前記電磁弁３９、前
記変速モータ４０夫々を制御する出力系が形成され、
又、無段変速装置５の変速位置を検出するポテンショメ
ータ型の変速センサ４３からの信号からの入力系が形成
されている。又、電磁弁３９はソレノイドに供給される
電流値の値を増大させるほど該電磁弁３９の開度を大き
くする特性のものが用いられている。

【００２４】図４，図５のフローチャートに示すよう
に、苗植付装置Ａの昇降制御動作が設定され、この制御
では加速度センサ４１で機体３の後部が持ち上がる方向
への姿勢変化を検出した際には、その加速度が予め設定
された所定値以上である場合（単位時間内に所定量以上
揺動した場合）にのみ電磁弁３９の目標開度を最大に設
定して、該電磁弁３９を下げ位置に設定時間（０．１〜
０．２秒程度の時間）だけ操作するものとなっている
（＃１０１〜＃１０３ステップ）。

【００２５】この処理は、図６に示す如く、耕盤Ｇに存
在する大きい凸部に対して後車輪２が乗り上げる等の現
象によって、僅かな時間のうちに走行機体３の後部側を
大きく持ち上げる側に姿勢が変化した場合には、加速度
センサ４１が走行機体の傾斜発生を極めて短いタイムラ
グで検出し、苗植付装置Ａを強制的に下降させることで
苗植付装置Ａが圃場面Ｓから浮き上がる現象を未然に防
止し、この制御によって苗の浅植えを解消して適正な深
さに苗の移植を行えるものとなっている。この制御のう
ち＃１０３で請求項３の強制下降手段Ｄが構成されてい
る。

【００２６】又、苗植付装置Ａを強制的に下降させる制
御が行われなかった場合には、加速度センサ４１で苗植
付装置Ａの上下に振動させる振動（例えば、ピッチング
等）を検出した際には、その加速度が予め設定された所
定値以上である場合にのみ感度設定器３８から入力され
る感度設定値に代えて、この設定値を基準にして加速度
の絶対値に比例した値だけ感度低減側（鈍感側）に補正
した感度設定値を設定する（＃１０４〜＃１０６ステッ
プ）。尚、この補正処理を行う＃１０６ステップで請求
項１の補正手段Ｃが構成されている。

【００２７】又、このフローチャートで図４のａは図５
のａに、図４のｂは図５のｂに流れが繋がるものとなっ
ている。次に、感度設定値に対応して制御目標を設定す
ると共に、フロートセンサ２５からの信号を入力して、
制御目標を基準にして形成された不感帯とフロートセン
サ２５との比較を行い、この比較の結果、不感帯の域内
にフロートセンサ２５からの信号値が存在する場合には
昇降制御を行わず、不感帯の域内にフロートセンサ２５
からの信号値が存在しない場合には、制御目標とフロー
トセンサ２５からの信号値との偏差に比例した値に電磁
弁３８の開度を設定し、大きさの関係に基づいて上昇
側、下降側何れかソレノイドを駆動して苗植付装置Ａの
昇降を行うものとなっている（＃１０７〜＃１１１ステ
ップ）。

【００２８】尚、苗植付装置Ａは走行機体３の後端位置
にリンク機構９を介して吊り下げる形態で支持され、セ
ンサフロート１８が接地した状態でも接地荷重が小さい
ため、例えば、耕盤Ｇが荒れた状態にあり、この荒れに
起因して苗植付装置Ａを振動させることもある。この振
動が大きい場合には、この上下振動をフロートセンサ２
５が検出して苗植付装置Ａを不必要に昇降させる制御、
所謂、ハンチングの発生に繋がるものである。そこで、
前述のように走行機体３に対して上下方向に向かう大き
い振動が発生した場合には、センサフロート１８の目標
姿勢を前下がりに変更することで、センサフロート１８
に作用するバネ３２が圧縮する状態で該整地フロート１
８が苗植付装置Ａの重量を支える重量を大きくして苗植
付装置Ａの上下方向の振動を抑制し、これと同時にバネ
３２が圧縮することによって、実質的に制御感度が低下
し、その結果、センサフロート１８に姿勢変化を生じ難
くなってハンチングを良好に抑制するものとなってい
る。

【００２９】このように本発明では走行機体３の側に加
速度センサ４１を備えることによって走行機体３の前後
傾斜、あるいは、振動に対応して苗植付装置Ａを強制的
に下降させる、苗植付装置Ａの昇降制御感度を低下させ
ることで苗植付装置Ａを圃場面に対して適正に追従させ
て苗の浅植えを発生させない状態での作業を可能にする
ものとなっている。

【００３０】〔別実施の形態〕本発明は上記実施の形態
以外に、例えば、走行機体３の前後傾斜を検出するため
に傾斜センサを用いることが可能であり、又、加速度セ
ンサ４１を苗植付装置Ａに備えることも可能である。
又、制御感度を低下させるに不感帯の幅の拡大を図るよ
う補正手段の動作を設定することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の全体側面図

【図２】センサフロートの側面図

【図３】制御系のブロック回路図

【図４】昇降制御のフローチャートの前半部

【図５】昇降制御のフローチャートの後半部

【図６】傾斜状態の田植機を表す側面図

【符号の説明】

３走行機体８アクチュエータ１８接地フロート２５フロートセンサ３２バネ４１加速度センサ４２制御装置Ａ苗植付装置Ｃ補正手段Ｄ強制下降手段Ｐ軸芯

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行機体に対して昇降自在に苗植付装置
を備え、この苗植付装置に備えた高さセンサで計測され
る苗植付装置の対圃場面高さを目標高さに維持するよう
該苗植付装置を昇降する制御装置を備えた田植機であっ
て、走行機体、若しくは、苗植付装置に加速度センサを備
え、この加速度センサで上下方向への所定値以上の加速
度の振動を検出した際には制御装置の昇降制御感度を低
下させる補正手段を備えている田植機。
【請求項２】前記高さセンサが、苗植付装置に対して
横向き姿勢の軸芯周りで後端が支持された接地フロート
と、この接地フロートの前部位置を下降側に付勢するバ
ネと、この接地フロートの軸芯周りでの揺動姿勢を電気
的に計測するフロートセンサとを備えて構成されると共
に、前記制御装置で苗植付装置の対圃場面高さを目標高
さに維持する制御が、フロートセンサの計測値を目標値
に維持する側に昇降作動を行うよう設定され、又、前記
補正手段で制御感度を低下させる制御が、フロートセン
サで計測される目標値を接地フロートの目標姿勢を前上
がり側に変更するよう設定されている請求項１記載の田
植機。
【請求項３】走行機体に対して昇降自在に苗植付装置
を備え、この苗植付装置に備えた高さセンサで計測され
る苗植付装置の対圃場面高さを目標高さに維持するよう
該苗植付装置を昇降する制御装置を備えた田植機であっ
て、走行機体、若しくは、苗植付装置に加速度又は傾斜を検
出するセンサを備え、このセンサで苗植付装置の持ち上
がり方向への単位時間内に所定量以上の変位を検出した
際には、前記制御装置の昇降制御に優先して苗植付装置
を下降させる強制下降手段を備えている田植機。
【請求項４】前記強制下降手段が、苗植付装置を昇降
するアクチュエータを設定時間だけ下降作動させるよう
制御動作が設定されている請求項３記載の田植機。