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畦成形機
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- 【要約】
【目的】 畦成形用作業機を走行車体に昇降可能に装着してなる畦成形機において、畦成形用作業機を適正高さに維持する。
【構成】 畦成形用作業機もしくは走行車体の上下方向の加速度を検出するセンサ２０を設け、このセンサ２０の検出結果に基づき走行車体に対して畦成形用作業機を昇降させる構成とし、その昇降の最大動作量を規制して畦成形用作業機の昇降し過ぎを防止する。
- 【特許請求の範囲】
【請求項１】 畦成形用作業機を走行車体に昇降可能に装着してなる畦成形機において、畦成形用作業機もしくは走行車体の上下方向の加速度を検出するセンサを設け、このセンサの検出結果に基づき走行車体に対して畦成形用作業機を昇降させると共に、その昇降の最大動作量を規制することのできる制御装置を設けたことを特徴とする畦成形機。
- 【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、畦の成形、修復に使用する畦成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】クランク機構を用いて畦成形体自体を駆動して畦を叩き締める形式の畦成形用作業機（通称、畦塗機）をトラクタに昇降可能に装着した畦成形機については、運転者が作業状況を見ながら作業機を適宜昇降させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、耕盤の凹凸や元畦の高低等によって畦成形体と畦との位置関係は刻々と変化するため、それに正確に対応することは困難であり、作業機が畦から浮き上がり過ぎて畦成形が良好に行われなかったり、或は作業機が畦に接近し過ぎて過剰な負荷がかかることがあった。また、畦に対する畦成形体の位置が不適正であると、トラクタ側に大きな上下振動が伝わり、操縦に支障がでることもあった。そこで、畦に対して畦成形体を常に適正な位置に維持することが不可欠となっている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明は次のように構成した。すなわち、本発明にかかる畦成形機は、畦成形用作業機を走行車体に昇降可能に装着してなる畦成形機において、畦成形用作業機もしくは走行車体の上下方向の加速度を検出するセンサを設け、このセンサの検出結果に基づき走行車体に対して畦成形用作業機を昇降させると共に、その昇降の最大動作量を規制することのできる制御装置を設けたことを特徴としている。
【０００５】
【作用】センサによって検出される畦成形用作業機もしくは走行車体の上下方向の加速度に基づいて、走行車体に対して畦成形用作業機を昇降させる。その昇降の際、昇降の最大動作量を規制するので、昇降し過ぎが防止され、畦に対して畦成形体を常に適正な位置に維持する。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳述する。
【０００７】この畦成形機１は、走行車体であるトラクタ２の後方に畦成形用作業機３を昇降可能に装着してなる。図中の５は左右一対のロワリンク、６は左右中央に１本のトップリンクで、これらリンク５，５，６の後端部に作業機３が連結される。また、７はトラクタが具備する油圧装置で駆動するリフトアームで、該リフトアームの後端部にリフトロッド８，８を介してロワリンク５，５が吊られており、リフトアーム７，７を上下に回動させることにより、作業機３が昇降される。
【０００８】畦成形用作業機３は、トラクタ２より伝動軸９を介して伝動される伝動ケース１０を備え、その右側方に、前後軸回りに回転する土削りローター１１と該土削りローターの上側を覆うローターカバー１２が設けられ、その後側にストロークの下部ほどやや外側に位置するように略上下方向に往復動する畦成形体１３が設けられ、更にその内側に接地車輪１４が設けられている。作業機３を適当高さに保持しながら畦に沿わせて進行させると、土削りローター１１が畦の法面と一部圃場の表土面を削り取り、その削り取って跳ね上げられた土をローターカバー１２が受け止めて畦の上面に落下させ、その後、畦成形体１３が畦の上面と法面を叩き締めて畦を成形し直す。
【０００９】畦成形作業時には、図４に示す昇降制御装置によって作業機３を昇降制御する。制御コントローラ１５は、マイコンが組み込まれていて制御の中枢をなす制御装置である。
【００１０】作業機３を上げ下げ操作するコントロールレバー１６と、リフトアーム７，７の角度を検出するリフトアームセンサ１７と、制御目標値を設定する目標値設定器１８とはトラクタに固有に設けられているものである。トラクタには作業機として耕耘機が装着されることが多いので、目標値設定器１８は一般的に耕深の目標値を設定する耕深設定器と呼ばれる。畦成形用作業機を装着する場合は、この目標値設定器１８で後記加速度の制御目標値を設定する。
【００１１】デプスセンサ１９は、耕耘機に設けられて実際の耕深を検出するセンサで、作業機として耕耘機を装着する場合に制御コントローラ１５に接続される。
【００１２】加速度センサ２０は上下方向の加速度を検出するセンサで、本実施例では畦成形用作業機３の平坦な部分（ローターカバー１２の上）に設置される。この加速度センサ２０を走行車体側に設けて走行車体の上下方向の加速度を検出するようにしてもよい。
【００１３】各センサ、設定器からのデータを制御コントローラ１５に送信し、該コントローラ内でデータ処理し、油圧装置を制御する比例ソレノイドバルブ２３の上昇用比例ソレノイド２３ａと下降用比例ソレノイド２３ｂに出力信号を出す。この出力信号はパルス信号であり、パルスのＯＮタイムに比例してバルブの開閉量が決定される。
【００１４】制御コントローラ１５でのデータ処理は、図５に示す順序で行われる。
【００１５】まず、各センサ、設定器の値を読み込み、加速センサ２０の信号の波形処理をする。図６は波形処理の１例を示す図で、（ａ）振動波形をした未処理の検出信号を、（ｂ）０Ｇ（加速度が０）を基準にして−（マイナス）側の検出値を絶対値に直し、その絶対値処理後の値を移動平均する。ここでは、基準値の電圧を２．５Ｖとしている。このように波形処理することにより、制御を簡単に行うことができる。
【００１６】次に、コントロールレバー１６が操作されておらず、且つリフトアーム７，７が作動していないことを確認した上で、不感帯を含む加速度目標値と加速度センサ値を比較処理し、加速度目標値が加速度センサ値よりも大きい時はソレイド２３ａ，２３ｂに下出力をし、加速度目標値よりも加速度センサ値が大きい時はソレイド２３ａ，２３ｂに上出力する。その際、次の点を出力決定の条件とする。
【００１７】第一に、昇降制御の最大動作量を決め、作業機が必要以上昇降しないようにする。具体的には、作業機３が作業位置に下降している時の基準となるリフトアームセンサ値を基に昇降制御の動作範囲を決め（Ａ）、リフトアームセンサ値がその動作範囲を上もしくは下に超えている場合は加速度目標値と加速度センサ値との間に差があっても出力しないようにしている（Ｂ）。これにより、作業機が畦から浮き上がり過ぎて畦成形体１３が畦を叩かなくなったり、或は作業機が畦に接近しすぎて過剰な負荷がかかることを防止し、常に畦成形体１３が適正な状態で畦を叩き締めるように維持する。
【００１８】第二に、昇降出力は規定時間（パルスＯＮタイム）づつ一定間隔をあけて出す（Ｃ）。これも第一条件と同様に、作業機の急激な動作を防ぎ、作業機が必要以上昇降しないようするためである。
【００１９】第三に、上記出力規定時間は加速度目標値と加速度センサ値の差に応じて変更し、差が大きい時は出力規定時間を長くし、差が小さい時は出力規定時間を短くする（Ｄ）。これにより、作業機を昇降させ過ぎることなく、昇降の追従性を向上させる。
【００２０】この昇降制御は以上の制御を行うものであり、畦成形用作業機の高さが不適正であるとトラクタ側に大きな上下振動が伝わりやすい畦成形体自体を駆動して畦を叩き締める形式の畦成形機において、作業機もしくは走行車体の上下方向の加速度を検出する加速度センサ２０の検出結果に基づいて作業機のトラクタに対する高さを制御することで、畦成形体１３を畦に対して常に適正な位置に維持する。また、本実施例では加速度センサ２０が作業機側に設けられているので、作業機の振動が正確に検出され、成形する畦の固さを一定に制御できる。
【００２１】図７は異なる制御方法を示す。この制御方法は、加速度センサ２０の入力信号を０Ｇ基準にして＋（プラス）側の検出値だけに注目し、その＋側検出値が所定の設定値（目標値設定器１８で設定）を超えて発生している時は一定時間（適当に設定すればよい）のみ上昇出力を出し、その＋側検出値が一定時間以上前記設定値以下になっている時は一定時間のみ下降出力を出す。このように、加速度センサ２０で検出される振動の振幅の大きさに基づいて少しだけ昇降動作させるようにすることで、昇降し過ぎになることを防止している。
【００２２】図８は更に異なる制御方法を示す。この制御方法では、加速センサ２０の入力信号をファジィ推論により波形処理する。ファジィ推論に当たっては、基準レベル（図９の例では０Ｇ）以上の検出値について、一定時間Ｔ内の振動の大きさＶP1，ＶP2，…と幅ｔ1 ，ｔ21＋ｔ22，…を入力変数とし、振幅絶対値を出力変数とし、表１のファジィルールにしたがって振幅絶対値を求める。そして、この振幅絶対値が所定の設定値に合うように昇降制御する。このようにファジィ推論を用いて波形処理することにより、複雑な波形を振動の絶対値をして認識することが可能となり、制御が簡単になる。
【００２３】
【表１】【００２４】
【発明の効果】以上に説明した如く、本発明にかかる畦成形機は、加速度センサによって検出される畦成形用作業機もしくは走行車体の上下方向の加速度に基づき、走行車体に対して畦成形用作業機を昇降させることにより、畦に対して畦成形体を常に適正な位置に維持できるようになった。
- 【公開番号】特開平９−６
【公開日】平成９年（１９９７）１月７日
【発明の名称】畦成形機
【発明者】
【氏名】小野 弘喜
【氏名】武智 伊佐夫
【氏名】石田 智之
- 【出願番号】特願平７−１７６５９３
【出願日】平成７年（１９９５）６月１９日
【出願人】
【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
- 【代理人】
【弁理士】
【氏名又は名称】菅原 弘志
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