JPS5982002A

JPS5982002A - 作業機の角度制御装置

Info

Publication number: JPS5982002A
Application number: JP57192766A
Authority: JP
Inventors: 毅喜多; 一男小竹; 稲田　哲哉
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Priority date: 1982-11-02
Filing date: 1982-11-02
Publication date: 1984-05-11
Also published as: JPH0549242B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はトラクタに連結されるロークリ、プラウ、排土
板、或いは走行車輌に連結される田植機等の作業機の角
度制御装置ｆイに関し、特に作業開始時における追従性
、制御の安定性の向上を図った作業機の角度制征１装置
を稈案したものである。

以下本発明を、トラクタに作業機として装着されるロー
クリの角度制御装置における実施例を示す図面に基いて
詳述する〇第１図は本発明に係る角度制御装置（以下不発１１１装
置吉いう）を装備し１　ロークリをその後部に装着した
トラクタの一部破断左側面図、第２図はその要部平面図
である。図において１はトラクタ本体、２ばその後部に
装着されたロータリであり、該ロークリ２ｆｄｌ木のト
ップリンク２ｏ及びその左、右下方の２木のロワリンク
２］、、２］を介してトラクタ１後側に昇降自在に収付
けられている。

即ちトップリンク２０の曲端は油圧リフト１ｏ後（１１
１１４でトップリンクヒンジ２２を介して連結支持され
ており、ロークリ２曲端の中央上方ｊ＜（＜にトップリ
ンク２０後端を連結１〜、ミッションケース両側の下部
隅部（Ｉζロワリンクピン２：３．２３を介して左右一
対のロワリンク２１．２１ｉｒｉ端を連結支持し、ロー
タリ２の前端画側に各ロワリンク２１．２１後端を連結
している。

油Ｕｆリフト１０には左右一対のリフトアーム１１゜１
１の基端が連動連結されており、左側のリフトアーム１
１の先端には連結ロッド２４の上端を連結している。連
結ロッド２４けターンバックルにて仲鋒４　ｒａｒ　Ｉ
’Ｅとなっており、合の下端を左１（１１のロワリンク
２１の中押に叶結している。右側のリフトアーム１１の
先端寄りの位置にＣまリフトロッド２５の」一端を連結
し、その下問１１．１に油圧シリンダ２６を−に連設置
〜、該連部シリンダ２６のピストンロッド２８を右側の
ロワリンク２１の中押に連結［７てあり、泪＋　Ｉ’Ｅ
リフト１０の田ス１１１１によりリフトアーム］１．１
１が共ＫｊｌＪｌ、てロークリ２全体を昇降させ、寸だ
綴述するように油圧シリンダ２６のピストンロッド２８
のイド９；、４人頓によりロークリ２の左右方向傾倒角
度を変り工させるようになっている。この実施例におい
てはロークリ２娃−水平状り敗となるように制御される
。

油圧シリンダ２６の後方にはロータリ２の傾倒限検出機
構３０か設けられている。このイば１倒限検出機構３０
は第３図に示すように円筒状のシリンダ；３１の上端を
リフトアーム１１の後端に連結してあり、該シリンダ３
１にその下端を右側のロワリンク２１に連結したロッド
３２の上端部が括ｆｉＩＪ自在に内１１！されている。

そしてシリンダ；３１には、ロッド３２の上端にて押圧
されて作ｉｎｈ　Ｌ、　、＃ｔ＋圧シリンダ２６のピス
トンロッド２８の退入、進出限界位置を規定する常開の
リミットスイッチ３３゜常開のリミットスイッチ；３４
が夫々上、下＆ＩＣ適幅Ｗ１隔して装着されており、後
述するようにロータリ２が−Ｌ方に位置した場合に、上
側のリミットスイッチ３３が作Ｉｊｔしだとき、又は下
側のリミットスイッチ；３４か非作動になったときには
、ピストンロッド２８は退入又は進出して仁の上端がＩ
Ｊ　ミツトスイッチ３３．：３４間に位ｆ＃’ｔするよ
うになる。

左側の連結ロッド２４ｒ１ターンバツクルにてその長さ
を変更し得るようになっており、ロータリ２の左右方向
イばＩ働角度の微１稠節がｒＪｆ能さなっている。

ロータリ２のロータリカバ１６上面中央には、円筒状を
した傾斜角センサ４０が設けられており、鉛直線に対す
るその軸心の傾倒測度に応じた信号を出力する。第４図
は如゛斜角センサ４０のハウジング内部の構造を示す斜
視図であり、図中４４．４４・・・はフォトトランジス
タより々る受光素子、４５゜４５・・１ｄＬＥＤよりな
る発光素子であって、各５個がイ４１ピッチで上下に４
列され、機体の１１ｆ１後方向に対向するようにＩＩＪ
鈴型ケースの内面に固定されている。これらの発、受光
素子対向間隙間には遮光４Ｊ、；４２が左右方向への４
Ｍ動自在にその−Ｆ端にて枢支されている。１１１′！
Ｚ光板４２の枢支軸４１にはオイルダンパ４３が装着さ
れており、傾斜角センサ４０、父はロークリ２０傾倒角
度が変化した場合に遮光板４２が鉛）１シ１になって自
ちに作中するように遮光ノル４２の子房リカをＦｉ＋　
Ｉｌｌ　Ｌでいる。遮光４反４２け受光素子４４．４４
・・・、発光素子４５．４５・・の対向する高さ位置に
５ビツト分の１（１【光窓４２ａ、　４２ｂ、　４２ｃ
。

４２ｄ、７Ｉ２ｅが開設されており、受光素子４４．４
４・・・の受光、側光状態が股下側のものから２°、２
′。

２２、２３．２４となるように各遮光窓の周長及び位相
を定めである。これにより受光素子４４．４４・・・の
５ビツトの出力は傾斜角センサ４０の傾倒角度を表わす
ＢＣＤ　（旦１ｎａｒｙ　Ｃｏｄｅｄ　Ｄｅｇｉｍａ＋
　）信号を出力することになる。

第５図は、ロータリ２の左右方向碩倒角ノｑ“制御を行
う油圧シリンダ２６の駆動制イ１１１のだめの油圧回路
Ｉ″Ｘ１であり、油圧シリンダ２６と油圧ポンプＰとの
間には電磁弁Ｖが介装されている。電磁ｆｐＶけ４ポ一
ト３位ｔ４切換型の方向制御弁であり、そのソレノイド
Ｓｕが励磁されると電磁弁Ｖは■の位置となって油圧ポ
ンプＰからの圧油は油圧シリンダ２６のピストンロッド
進出側油室に供給され、他、方の油室の圧油はタンクに
ｊ輩流１されて油圧シリンダ２６のピストンロッド２８
が准出し、ロータリ２の右側か上昇する。またソ１／ノ
イドＳｄが励磁されると電磁弁Ｖは■の位１〆ｔとなっ
て油田シリンダ２８のピストンロッド退入側油室に圧油
が送給され、他方の油室の圧油はタンクに還流されて油
圧シリンダ２６のピストンロッド２８はｉＭ入１．、ロ
ータリ２の右側が下降する。

第６図は本発明装置の要部電子回路図である。

図において６７は負極をボテイアースしたバッテリであ
り、その正極はキースイッチ７８を介してマイクロコン
ピュータ５０の入出力インターフェース５２の給電端子
ａ３に連なっている。マイクロ−ｙンピ−Ｌ−１’５０
け、ＣＰＵ　（中央処理袋６＜７）５１、入出力インタ
ーフェース５２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）　
５　：３　、ＲＯＭ　（読出し専用メモリ）５４等より
なる。入出力インターフェース５２の多数の入力ポート
ａ１〜ａ９には各種スイッチ等が接続されており、入カ
ポ−）　ａ、、　ａｆｉには、手ｔ（ｔｈ操作によりロ
ータリ２の左右方向傾倒角度のｇ更を行う１外に操作さ
れて作Ｉｌｌする手ｉｊ＋１１スイッチ６８．６９が夫
々接続されており、手動スイッチ６８（又は６９）の作
動により入力ポートａ＋（又はａ２）はハイレベルとな
って後述する出カポ−）　ｂ、　（又けｂ２）からハイ
レベル信号が出力され、ロータリ２の右側が−Ｆ昇（又
は下降）するようになっている。入力ポートａ３ハ萌述
の／４］　＜　、キースイッチ７８を介してバッテリ６
７の正価に連なる給電端子となっている。

入力ボートａ４．　ａｇには論理判断回路６６の２つの
出力、即ち油圧シリンダ２６のピストンロッド２８の上
昇、下降指令信号が夫々与えられている。

論理判断回路６６け傾斜角センサ４ｏが検出したロータ
リ２の傾倒角度によりピストンロッド２８の上昇、下降
指令信号を発するものである。即ち傾斜角センサ４０の
ＢＣＤ出力信号は増幅器６１にて増幅され、次いでコー
ド変換器６２にて純２進コードに変換され、この純２進
コードを論アｔ１ｆｌＪ断回路６６に入力している。傾
斜角センサ４１ｊ：２５＝３２□（４ｏ７〜”３］、”
）（７）信号やッすえ、１、′。

−クリ２が水平で、遮光板４２の中央部が受光素子４４
．４４・・・、発光素子４５．４５・・・の対向間隙に
ある状１にでは信号“１５″又Ｆ′ｉ″１６”を出力し
、ロークリ２の右側が下降した状態では遮光板４２が受
光素子４４．４４・・・、発光素子４５．４５・・・に
対して右へ偏った状態となって信号“０１〜“１４”を
出力し、反対にロークリ２の右側が上昇した状態では信
号“１７″〜“３１″を出力し、論ｙＩＩ判断回路６６
は“Ｏ１′〜″１４″出力のときに油圧シリンダ２６の
ピストンロッド２８の上昇指令信号として入力ポートａ
４をハイレベルとし、０１７″〜“３１”のときに下降
指令信号表して入カポ−）ａｇをハイレベルとし、“１
５”、“１６”のときＫその出力をローレベルとする。

６５は２桁の表示器であって、前記“０”〜″：Ｎ”の
数値を表示するだめのものであり、コード変換器６２の
出力はテコーダ６３にて「日」の字のセグメント表示に
適した信号に変換され、ドライバ６４を介して表示器６
５に与えられる。

入出力インターフェース５２の入カポ−）　ａ６にはポ
ジションコントロールレバースイッチ７１が接続されて
おり、ポジションコントロールレバー１４がロータリ２
をその−１−限近く甘で上昇させるべき位置に操作され
たときに閉路し、入出力インター７．：［−−ス５２の
入力ポートａ６ヲローレベルとして後述するようにロー
クリ２の角度制御を禁じてロータリ２を左右方向傾倒角
度が所定の範囲内となるように制御する。

入カポ−）　ａ７．　ａｓには前記常閉のりＥットスイ
ッチ３４、常開のリミットスイッチ３３が夫々接続され
ており、夫々の閉路にて入力ボートａ７．　ａｌをロー
レベルとし、これがローレベルとなった場合にはロータ
リ２が左右の傾倒限に達したとじてビれ以上の油圧シリ
ンダ２６のピストンロッド２８の駆動を行わせない。

入カポ−）ａｇにはロータリ２の自動角度制御を行わせ
る自動スイッチ７２が接続されており、該スイッチ７２
の作動により入力ポートａ９がローレベルとなる。

一方、入出力インターフェース５１の出カポ−１−ｂ、
、　ｂ２の出力は夫々ＡＮＤゲート７４．７５の一入力
端子に接続されており、また出力ポートｂ３はパルス発
振器７３に接続されていて、パルス発振器７３は出力ポ
ートｂ３からの出力がノ・イレベルである場合に連続信
号又はパルス信号を出力し、該パルス発振器７３の出力
がＡＮＤゲー）　７４．７５の他入力となっている。マ
イクロコンピュータ５０けロータリ２の右側上昇の指令
を、出力ポートｂ１からのハイレベル信号にて、寸だロ
ークリ２の右側下降の指令を、出力ポートｂ、からのノ
・イレベル信号にて出力し、これらの指令信号と合せて
出力ポートｂ３もハイレベルとする。ＡＮＤゲート７４
．７５の出力は夫々スイッチ回路７６．７７に与えられ
ていて、各スイツヂ同１各７６．７７のオンによりソレ
ノイドＳ、ｕ、Ｓｄが夫々励磁される。

さて第７図しτ基いてロークリ２の角度制御のルーチン
を１悦、Ｆｇゴする。キースイッチ７８をオンするトマ
イクロコンピュータ５０は制御を開始し、寸ず手ＩＩ？
／）スイッチ６．８．６．９が操作さね、たかどうかを
入力ポートａ１．、　ａ２の状態により調べ、上昇用（
又ｄ゛上下降）の手助１スイツチ６８（又け６９）が操
作されると入カポ−）　ａ、　（又はａ２）ｌｑｔｚ・
イレベルトナリ、マイクロコンピュータ５０は、ロータ
リ２の右側上昇（又は下降）指令借りとして出力ポート
ｂ、（又は１〕、）からノ・イレベルの信号を出力１〜
、捷た出力ポートｂ３から７・イレベルの信号を出力し
てパルス発振器７；３を（ｆ！Ａ　１ｉｌＩＬ、その出
力を連続的にハイレベルとする。これによりＡＮＤゲー
ト７４（又は７５）の出力は連続的にハイレベルとなり
、ソレノイドＳｕ　（又けＳ（＋　）が連続的に１ηｂ
磁さり、、ロータリ２の右側は連続的に上昇（又は下降
）する。

捷たポジションコントロールレバ−１４を操作してロー
タリ２を適当な位１尚１で＋、ゲイ、させるとポジショ
ンコントロールレバースイッチ７１がオンｌ−て入力ポ
ートａ６はローレベルとなり、マイクロコンピュータ５
０は入カポ−１−ａ７．　ａＢの状況、即ちロータリ２
の左右方向傾倒状態を監視し、入カポ−）　ａ７　（又
１ｄａ８）のみがローレベルになっていると、ソレノイ
ドＳｕ　（又汀Ｓｄ　）が連続励磁されてロータリ２の
右側を両人カポ−１’　ａ７＋　ａｓがハイレベルにな
る寸で」１昇（又１−下降）させる。これ（ｄロータリ
２を上方の退避位ｉＦｅ　＆てして走行する場合に、ロ
ータリ２の左右方向傾倒角度があるセミ！度以上大きく
なっていると、旋回時等にトラクタ本体１が転倒する虞
れがあるので、これを回避するようにしたものである。

ポジションコントロールレバー１４を操作してロータリ
２を適当な位置捷で下降させる々ポジションレパースイ
ッヂ３５が１ｌｌｌＩ６ＦｔＬ、ロークリ２の自動角度
制御が可能な状態になり、自動スイッチ７２をオンする
と、入力ボートａｏｕローレベルになり、傾斜角センサ
４０の検出結果に）Ｊ二＜ロークリ２の自４１１１角度
制徒１が行われる。この場合、白ｉ＃＋スイッチ７２の
オンから所定時間（３秒間）は、ロークリ２の傾倒角Ｊ
’ｊ　！ｌ１ＩＩ餌１１゛連紛的１．ζ、即ちソレノイ
ドＳｕ、Ｓ、ｄの励磁＆″：Ｊ［連続的に行われ、爾後
は断続的に行われる。即ち、自動スイッチ７２がオンし
た時点において、圃場の凹凸等によりトラクタ］が右下
り（又は右手り）の状態であると、ロータリ２も右下り
（又は右上り）の状１４となり、その上面にＪ［Ｋ付け
られた傾斜角センサ４０も同様に右下り（又は右−トリ
）の状態になっており、傾斜角センサ４０の出力信＋す
は、“０”〜“１４′（又は“１７”〜“３１″）の値
となり、入出力インター７エース５２０入カボートａ、
　（又はａ５）がハイレベルとなって出力ポートｂ、と
ｂ＋（又１ｄＪ３．）からハイレベルの信号を発する。

これによりパルスを１ｉ１Ｑ　Ｚ、）　７　：３は所定
時開（３秒間）は連続的にハイレベルの信号を出力して
ソレノイドＳｕ　（又はＳｄ　）を連続的に励磁１２、
油田シリンダ２６のピストンロッド２８が走入（又Ｉ′
ｉ進出）してロータリ２の右側が上昇（又は下１洋）シ
、傾斜角センサ４０の出力信号が“１５”又は“１６″
になる丑で継続されるのでロータリ２け速やかに水平状
１μとなる。この間の傾斜角センサ４０出力は表示器６
５にて監視される。

さて、所定時開経過後に、ロータリ２が圃場の凹凸等に
より傾倒して入力ボートａ４若しくはａ５がハイレベル
になると、出力ポート１）１若しくけｂ２及びｂ３の出
力がバインベルとなるが、この場合は自社σノスイッチ
７２のオン後所定時間経過しているために、パルス発振
器７３の出力は所定のデユーティ比のパルス信号となり
、ＡＮＤゲート７４若しくは７５の出力はパルス発振器
７３の発するパルス信彊に同＋９１　してハイレベルと
橙ってソレノイドＳｕ若しくはＳ、ｄは断続的に励磁さ
れ、ロータリ２−１断続的に駆！＋！１７される。従っ
てロータリ２は緩やかに水平位Ｆ７に制御されるため、
無用のハンチングを防止でき、作業機の角度制御精度は
著しく向上する。

なお、上述の実施例においては作業機としてトラクタに
装着されるロータリについて説１明したがこれに限るも
のでＩ″ｉなく、例えばｉ・ラクク前部に′！Ｊ、着さ
れる４ＪＩ：上級、走行車輌に装着される田植機等の作
業機の角度制仙ｌにも適用できる。

以上詳ｉポした／ｆｌｌ　＜本発り１け、基準ａ「Ｉに
対する作業機の左右方向傾倒角７Ｊ’：を検出して作業
機と本機との連結部材を伸＆ｆ　明１ｉｉＩ＋すること
により作業機の左右傾倒角度を制佃１する作業機の角Ｊ
す制御装ｆＡ／、　（でおいて、該装置を１Ｔ１１作さ
せるべく掃作した場合に１、所定時間はｉ７ｉ記連結ｆ
１１＜祠の伸細１ル１１σＪを沖続的に、１橘後は１Ｎ
ｉＩ＆Ａ’的に行うようにしたものであるので、作業開
始直後には応答遅れの虞れか々く、甘た爾後は制佃１精
ｔＷの向上が国力、る等未発１１−１けイぜ・れた４カ
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は水弁１別の実施例を示すものであり、第１図Ｕ本
発Ｆｌｌ−１装置Ｎを装備１〜、後部に作業機としてロ
ークリを装着し、だトラクタの一部破断左側面図、第２
図はその典部千面図、第３図はロータリの傾倒限検出機
構の縦断面図、第４図は傾斜角センサの内部の模式的斜
視図、第５図は本発明装置ｆｆの要部油圧回路図、第６
図はその制御系の電子回路を示すブロック図、第７図は
動作説明のだめのフローチャートである。１・・・トラクク本体　２．、、ロータリ　１１・・・
リフトアーム　２０・・・トップリンク　２１・・・ロ
ワリンク　２４・・・連結ロンド　２６・・・油圧シリ
ング２８・・・ピストンロンド　３０・・・傾倒限検出
機構３３．３４・・・リミットスイツヂ　４０・・・傾
斜角センサ　４２・・・遮光板　４４・・・受光素子　
４５・・・発光素子　５０・・・マイクロコンピュータ
　６６・・・論理判断回路　７；３・・・パルス発振器特　許　出　願　人　　　ヤンマー農機株式会社代ｙＩ
Ｊ人　弁理士　　河　野　登　犬第　２　図第　３図第４図第５図 −１４− 第　７　図

Claims

【特許請求の範囲】

１、ツルー単面に対する作業機の左右方向傾倒角度を検
出して作業機と本機との連結部材を伸縮１、υｉｌｄ＋
することにより作業機の左右傾倒角度を制御する作業機
の角度制御装置１１”において、該装置を１Ｊｊｌ１作
させるべく操作した場合には所定時）１へ１はＭｆｉ記
連結部幅の伸縮１．！ｌ／；仙を連続的に、爾後は断続
的に行うようにしたことを特徴とする作条機の角度制仙
１装買。