水稻插秧機的升降控制裝置的製作方法

2023-10-19 22:52:02 4

專利名稱：水稻插秧機的升降控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種水穩插秧機的升降控制裝置，它具有可自由升降地連接在行走機體上的栽植裝置、通過連接臂可自由擺動地安裝在前述栽植裝置上的接地體、根據前述接地體相對連接臂的接地壓力變化檢測出接地體擺動動作的檢測裝置、以及根據前述檢測裝置的檢測結果將前述栽植裝置的相對地面高度維持在所期望高度的控制手段。
以往作為具有以上結構的水稻插秧機的升降控制裝置，例如日本特開平7-241109號公報所揭示的如圖4所示的那樣，將連接臂支撐在栽植裝置的栽植傳動箱上，該連接臂的前端與中心插秧機船體(接地體的一例)的後支點可自由擺動地連接在一起，另一方面，通過連杆機構將中心插秧機船體的前支軸可相對栽植傳動箱曲折擺動地支撐在中心插秧機船體的前端側，在該連杆機構的擺動軸軸線位置處安裝有(相當於在後文敘述的)本發明的檢測手段的部件，迴轉傳感器，用於檢測中心插秧機船體繞其後支點的擺動。
上述結構具有用於對中心插秧機船體繞後支點的上下擺動捕捉以控制升降的結構。但是前述連接臂與鋼性材料無關，在中心插秧機船體受田面凸部的影響而繞後支點上下擺動時連接臂自身產生彈性變形。
由於存在上述問題，並且中心插秧機船體的後支點也會上升，與通常的升降控制中繞後支點擺動的場合比較，整個中心插秧機船體會上升到與地面接近平行的位置。由此，迴轉傳感器不能正確地檢測出中心插秧機船體的擺動。
由於中心插秧機船體的上升，使栽植裝置上升，儘管不得已對其進行控制，以維持基準栽植深度，但是由於控制不準確，難以合理地栽植。
本發明的目的是，提供一種在通常的升降控制時即使連接臂產生上述的彈性變形時也能正確地升降控制的水稻插秧機的升降控制裝置。
為了完成上述目的，本發明所提供的水稻插秧機的升降控制裝置，權利要求1的改進是，在這種裝置中還設置有在由於作用在前述接地體上的接地壓力變化而引起前述連接臂產生彈性變形時，可以根據其變形量對前述檢測裝置的檢測結果進行修正的升降控制。根據上述結構，即使用以往的檢測手段，不能對接地體的動作正確檢測的時後，也可以準確地進行升降控制。
據此，即使連接臂發生不測而產生彈性變形時，對此也能對栽植裝置的升降控制順利地進行。由此，使植苗深度穩定，可以防止過深的栽植狀態。
在權利要求1所記載的結構中，備有權利要求2所記載的構成時，通常在水稻插秧機的升降控制中，如圖6所示，當接地體14繞連接臂17的後支點P4擺動時，如圖8及圖9所示的那樣，第一連接機構45驅動驅動機構43A，使迴轉檢測器43B被驅動進行檢測。
對此，如圖7虛線所示那樣，當連接臂17產生彈性變形而上升時，在這種場合，藉助於第二連接機構48將傳感器固定部件35與植苗裝置4的操作工具21相連，由此可沿箭頭方向驅動傳感器固定部件35，使迴轉檢測器43B迴轉檢測。
根據上述結構，對於同一檢測器的檢測結果可以進行修正，使得效果最佳。
在權利要求2所記載的結構中，如果備有權利要求3所記載的構成時，如圖8及圖9所示，檢測裝置43的驅動機構43A可以安裝在傳感器固定部件35中。由此，使檢測器的整體結構緊湊。
在權利要求2所記載的結構中，如果備有權利要求4所記載的構成時，在連接臂產生彈性變形而變位的時後，轉動傳感器固定部件，對此，由迴轉檢測器進行檢測。由此，控制栽植裝置的升降。
其效果與權利要求2相同。
在權利要求2所記載的結構中，如果備有權利要求5所記載的構成時，由於連接臂彈性變形引起變位時連接臂的後支點上升，與通常的升降控制場合比較，接地體接近栽植裝置側。由此，由於栽植裝置很接近田面，該栽植裝置的上升得以控制，使栽植深度可以回復到基準狀態。
由此，可以防止過深的栽植。


圖1是乘用型水稻插秧機的整體側面圖。
圖2是示出栽植裝置作出狀態的平面圖。
圖3是示出栽植裝置不工作時收藏狀態的平面圖。
圖4是示出栽植裝置不工作時收藏狀態的背面圖。
圖5是示出了檢測裝置的側面圖。
圖6是示出檢測裝置在對水稻插秧機進行通常的升降控制時，根據中心插秧機船體繞後支點P4的上下擺動而進行檢測動作的作用圖。
圖6A是示出進行載苗深度調節時的根據中央插秧機船體的平行升降而驅動的示意圖。
圖7是示出與圖6對應的在水稻插秧機進行通常的行走控制時連接臂產生變形的場合進行修正動作的作用圖。
圖8是示出迴轉檢測器安裝狀態的縱斷面背面圖。
圖9是示出增速式驅動機構的縱斷面側視圖。
圖10是控制構成圖。
圖11是代替圖7所示修正驅動力的利用失真檢測傳感器的其它例子的示意圖。
下文根據附圖敘述本發明的實施例。
圖1示出了乘用型水稻插秧機的整體側面結構，該乘用型水稻插秧機由乘用型行走機體1和8行栽植用栽植裝置4構成，8行栽植用栽植裝置4通過聯杆機構2由油壓式升降缸3驅動，使其可自由升降地連接在行走機體1的後部。植苗裝置4由分別為4行的左栽植裝置4A和右栽植裝置48的分割成兩部分的分割式結構所構成，並且具有可在栽植裝置4不分割的作業狀態(參見圖2)和機體橫向伸出量減少的收藏狀態(參見圖3)進行切換的結構。
下文詳述植苗裝置4的構成。
如
圖1-圖4所示，該栽植裝置4包括連接到前述連杆機構2後端上的縱向機架5，自該縱向機架5沿左、右延伸而連接的橫向機架6，分別以可繞第一縱軸軸線P1自由擺動的方式樞軸地連接到該橫向機架6的兩端部的左、右擺動機架7，分別以該第二縱軸線P2可左、右自由擺動的方式通過支撐託架8樞軸地連接到左、右擺動的機架7擺動端的供給箱9，分別從左右供給箱9朝左、右延伸而設置的方管狀支撐機架10，分別從左、右支撐機架10的兩端朝後方延降而設置的兼作本體機架的栽植傳動箱11，分別以軸支撐在各栽植傳動箱11後部的左、右一對旋轉式栽植機構12，具有可左、右各分割成4行式結構的並在作業姿勢下可相對栽植傳動箱11沿一定衝程一體往復橫向移動的載苗臺13，以在中央兩行植苗場所對土地施加作用的形式而形成的中心插秧機船體14(接地體的一個例子)，以及以分別在左邊和右邊的3行植苗場所對土地施加作用的形式沿橫向而形成的左、右側插秧機船體15等。
在左、右栽植裝置4A、4B中，分別跨越左、右栽植傳動箱11而橫向架設的插秧機船體支撐管16，以可繞其軸線P3自由轉動的方式樞軸地支撐在每個栽植傳動箱11前方下部。插秧機船體支撐管16做成左、右分割的結構，在分割場所設置有連結部件16a、16b，該連結部件16a、16b在栽植裝置4的作業姿勢下，可一體轉動地連結。
與插秧機船體支撐管16一體可繞軸線P3轉動的若干個擺動臂17(連結臂的一個例子)，分別從其擺動支點(軸線P3)朝後方延伸而設置在每個插秧機船體支撐管16上。在栽植裝置4作業姿勢下而位於中央位置的擺動臂17，是從右栽植裝置4B的插秧機船體支撐管16延伸而設置的，中心插秧機船體14的後部，以可繞第一橫軸線P4上下自由擺動的方式軸支撐在該擺動臂17的自由端。也即，中心插秧機船體14屬於右栽植裝置4B。另一方面，側插秧機船體15的後部分別以可繞第一橫軸線P4沿上下方向自由擺動的方式樞軸地支撐在栽植裝置4作業姿勢下而位於左、右位置的擺動臂17的自由端。
如圖4所示，可與插秧機船體支撐管16一體自由轉動的操作臂19朝行走機體1延伸而設置在右側插秧機船體支撐管16上。另一方面，在支撐右側載苗臺13的機架杆20上，設置有擺動式操作杆21(操作工具的一側)和通過與該操作杆21的配合使操作杆21在任意位置上保持固定的止動件22。操作杆21與操作臂19通過由操作連杆在構成的連接機構(圖中未示)連接在一起。
通過對操作杆21的操作，可相對于田地混土硬度對植苗深度進行調節。也就是說通過對操作杆21朝任意位置的擺動操作，可以對每個擺動臂17一體地繞插秧機船體支撐管16的軸線P3沿上下方向的擺動進行調節，同時，對於中心插秧機體14及側插秧機船體15相對於栽植傳動箱11的相對高度按照所希望的高度一起進行變更。之後，通過操作杆21與止動件22的配合使操作杆21在任意位置固定位，可以對中心插秧機船體14及側插秧機船體15相對於栽植傳動箱11按所希望的高度進行設定。
如圖4及圖5所示，在左右栽植裝4A、4B的每個栽植傳動箱11的前上部，樞軸地連接著跨越左、右栽植傳動箱11而橫向架設的取苗量調節軸18，可繞自身軸線自由地轉動。左右取苗量調節軸18在各自的分割端備有連接部件18a、18b，通過18a、18b，可以將左右取苗調節軸18在栽植裝置4的作業狀態下一體轉動地連接著。在每個取苗量調節軸18上的臂部件24從其擺動支點朝載苗臺13延伸設置。臂部件24通過與取苗量調節軸18一體繞軸線P5的轉動，使載苗臺13沿著載苗面的方向移動，從而相對於栽植傳動箱11變更載苗臺13的相對高度。
在左側取苗量調節軸18上，與取苗量調節軸18一體自由轉動的操作臂25朝行走機體1延伸而設置。另一方面，在支撐左側載苗臺13的機架杆20上，設置有擺動式操作杆26的止動件27，該止動件27可以將操作杆26固定在任意位置。操作杆26與操作臂25由操作連杆等所組成的連接機構(圖中未示)連接在一起。
通過對操作杆26的操作，可以調節由栽植機構12從載苗臺13取出的取苗量。也就是說，通過對操作杆26朝任意位置的擺動操作，可以對臂部件24繞取苗量調節軸18的軸線沿上下方向的擺動進行調節，同時，對載苗臺13相對於栽植傳動箱11的相對高度按所希望高度變更。之後，通過操作杆26與止動件27配合在任意位置保持固定的關係，可以對載苗臺13相對於栽植傳動箱11所希望的高度設定。
如
圖1-圖3所示，驅動植苗裝置4的驅動力由行走機體1通過圖外的栽植離合器及傳動軸28可自由斷續切換地供給。如圖2所示的栽植裝置4的作業姿勢下，由行走機體1供給的動力，通過內部裝有錐齒輪機構(圖中未示)的齒輪箱29左右分配之後，通過備有萬向接頭的左右中繼軸30以及分別安裝在齒輪箱29及左右中繼軸30之間的爪式離合器機構31傳遞給左右供給箱9。進一步，在如圖3所示的栽植裝置4的收藏狀態下，爪式離合器機構31分離，來自行走機體1的動力不再傳遞給左右供給箱9。
植苗裝置4的如圖2所示的作業姿勢，是通過左右栽植裝置4A、4B的內橫側部的部件連接在一起而實現的。也就是說，通過將左右載苗臺13的內橫側緣部分之間、左右插秧機船體支撐管16的連接部件16a、16b以及左右取苗量調節軸18的連接部件18a、18b等彼此連接在一起，實現不分割的栽植裝置4的作業狀態。再者，栽植裝置4的如圖3所示的收藏狀態，是通過將這些部件彼此間的連結解除而實現的。也即通過對左右載苗臺13的內橫側緣部分的連結、左右插秧機船體支撐軸16的連接部件16a與16b的連結以及左右取苗調節軸18的連接部件18a和18b的連接的解除，並且將左右栽植裝置4A、4B的背面部相同的部分對合，實現機體橫向伸出量減少的栽植苗裝置4的收藏狀態。而且在栽植裝置的收藏狀態下，中心插秧機船體14在栽植裝置4的最後端位置的機體後方露出。
如
圖1及
圖10所示，在行走機體1上裝載有備有微型計算機的控制裝置32。在行走機體1的操作部上設置有可前後自由擺動地樞軸連接的栽植離合器杆33。在該栽植離合器杆33的擺動支撐部上備有由檢測栽植離合器杆33的操作位置的張力計所組成的杆傳感器33A。栽植離合器杆33的操作位置是如
圖10中所示的，有「栽植」、「上升」、「中立」、「下降」、「自動」。於是，控制裝置32在對應於杆傳感器33A檢測出的栽植離合器杆33的各操作位置對電磁控制閥34的動作進行控制，通過電磁控制閥34對於升降缸3的驅動油液流通狀態的切換，實現栽植裝置4的上升操作、升降停止、下降操作的各操作狀態，同時實現栽植離合器的離合狀態。為實現上述目的，在控制裝置32上設置有根據栽植離合器杆33的手動操作控制栽植裝置4的升降及栽植離合器切換的作為手動控制手段32A的控制程序。
如圖5所示，彈性機構39由將中心插秧機船體14朝地面方向推壓的彈簧39A等構成，其下端樞軸地連接在中心插秧機船體14的前部。構成彈性機構39的上端側的止擋部件39B，與擺動連杆41的一端樞軸地連接著，擺動連杆41是從固定在右側支撐機架10內端的託架10A到中心插秧機船體14前部上方位置延伸而設置，由支撐軸40樞軸地支撐著。擺動連杆41的另一端，樞軸地連接在一端固定在插秧機船體支撐管16上的摺疊式連杆機構42的自由端。也就是說，通過植苗深度調節用操作杆21的操作，彈性機構39使相對於栽植傳動箱11的中心插秧機船體14的高度得以變更，同時，利用相應於該變更量的變化量，變更高度。由此，彈性機構39，在植苗深度不變更時，將對應於中心插秧機船體14擺動姿勢的規定的擠壓力施加給中心插秧機船體14 。
如圖5-
圖10所示，在栽植裝置4上設置有檢測裝置43，用於檢測出中心插秧機船體14隨著接地壓力(田地泥面的起伏)的變動而繞第一橫軸線P4上下擺動的變位量(中心插秧機船體14的變位角)。檢測裝置43由驅動機構43A與迴轉檢測器43B構成。驅動機構43A對於中心插秧機船體14的上下擺動變位量進行放大。迴轉檢測器43B由將來自驅機構43A的上下擺動變位量變成電平(檢測信息的一例)而輸送給控制裝置32的扭力計所組成。
在行走機體1的操作部上，備有電位計型設定器44，用於根據田地泥土的硬度來規定中心插秧機船體14的基準狀態，並對檢測裝置43的基準電平(控制目標值)進行設定。在植苗作業時由設定器44根據田地混土硬度對檢測裝置43的基準電平進行設定的場合，控制裝置32根據由迴轉檢測器43B檢測出的電平(中心插秧機船體14的上下擺動變位量)，控制電磁控制閥34的動作，使由設定器44設定的基準電平與由迴轉檢測器43B檢測出的電平相一致，由此使植苗裝置4升降。
下文詳述控制裝置32的上述控制。控制裝置32，通過對設定器44設定的基準電平與檢測裝置43檢測出的實際電平進行比較，將中心插秧機船體14的實際擺動姿勢(對應於前述實際電平)相對於中心插秧機船體14的基準姿勢(對應於前述基準電平)，在其值為後者較前者小的狀態下進行判斷時，控制電磁控制閥34的動作，使基準電平與實際電平一致，從而使植苗裝置4上升。由此使中心插秧機船體14回復到基準姿勢下。相反，在中心插秧機船體14的實際擺動姿式相對中心插秧機船體14的基準姿勢為後者較前者大時的狀態下判斷時，電磁控制閥34的動作，使基準電平與實際電平一致，從而使栽植裝置4下降。由此使中心插秧機船體14回歸到基本狀態。
為上述目的，在控制裝置32上設置有作為自動升降控制手段32B的控制程序。該自動控制手段32B根據檢測裝置43所提供的電平(檢測信息的一側)，以使中心插秧機船體14回歸到基準狀態下的方式自動地升降植苗裝置4。由29，維持栽植裝置4相對地面的規定高度。也即在植苗作業時通過自動控制升降手段32B的控制動作，可以隨著田地的起伏按照預先設定的一定植苗深度穩定地進行植苗。
如圖5-圖9所示，檢測裝置43設置在以軸形式支撐的中心插秧機船體14的擺動臂17上。下文詳述檢測裝置43的支撐結構以及檢測裝置43與中心插秧機船體14的連接結構。
託架17b立設在擺動臂17長度方向的中間位置，傳感器箱35(傳感器固定部件的一個例子)通過支撐軸17a可自由擺動地安裝在該託架17b上。並且，該傳感器箱35與栽植高度調節用的操作杆21(圖4)用第二連接機構46連接在一起。同時，傳感器箱35內的驅動機構43A與中心插秧機船體14的託架14A用第一連接機構45連接。
第二連接機構46由從傳感器箱35延伸的託架47、與可繞設置在插秧機船體支撐管16下方的橫軸軸線P5自由擺動的操作杆21連接的懸臂48、將該懸臂48與託架47可相對擺動地連接在一起的縱向第二連杆49構成。再者，第一連接機構45由藉助於第一連杆51使與支撐在傳感器箱35上的支撐軸17a可一體轉動地安裝的臂50和與中心插秧機船體14的託架14A相對擺動地連接在一起的平行四連杆機構所構成。
如圖8及圖9所示，迴轉檢測器43B固定地支撐在傳感器箱35上。錐形齒輪37通過支撐軸17a可以隨該軸17a一體自由擺動地連接在第一連接機構45的臂50上。錐形齒輪37與固定齒輪38嚙合，固定齒輪38固定在迴轉檢測器43B的迴轉軸43a上並與之一體自由轉動。通過錐形齒輪37與固定齒輪38構成驅動機構43A。驅動機構43A裝在傳感器箱35內。
藉助於上述結構，在進行通常的升降控制時，根據使栽植裝置4上升的設定器44的值，設定中心插秧機船體14的基準狀態，並維持該基準狀態進行控制。也即如圖6所示，藉助於中心插秧機船體14繞後支撐軸(軸線P4)的擺動，驅動第一連接機構45，使迴轉檢測器43B轉動，使其迴轉量與設定值沒有差異，從而使栽植裝置4上升。在這種場合，連接到栽植高度調節用操作杆21上的第二連接機構46及傳感器箱35處於固定狀態。
在對栽植深度進行調節時，如圖6A所示，通過操作杆21驅動操作臂19，一旦擺動臂17上下擺動調節時擺動連杆41(圖5)隨之聯動而上下運動，這時，中心插秧機船體14在保持其前後傾斜姿勢的狀態下，單行升降。另一方面，藉助於與操作杆21連接的懸臂48的擺動，傳感器箱35沿著與擺動臂17的擺動方向相反方向轉動，迴轉檢測器43B的基準值得以變更，由此而進行控制。
在如圖6所示的通常的上升控制中，擺動臂17產生彈性變形時，根據下文所敘述的方法，對檢測裝置43的檢測值進行修正。
如圖7-圖9所示，當由擺動臂17沿箭頭方向的彈性變形而引起傳感器箱35上升時，由於懸臂48是固定的，第二連杆49使傳感器箱35沿著與臂17繞支撐軸17a轉動的相同方向迴轉。如果傳感器箱35沿箭頭方向轉動時迴轉檢測器43B的迴轉軸43a沿相反方向轉動。由此對栽植裝置4的上升進行控制。使栽植在合適的狀態下進行。其它實施例①為了修正檢測裝置43的檢測值，代替所使用的迴轉檢測器43B，也可以採用對擺動臂17所產生的彈性變形直接檢測的傳感器52 。
如
圖11所示，擺動臂17支撐在作為植苗裝置4的本體機架的栽植傳動箱11上，該擺動臂17的前端可與可自由擺動時作為接地體的中心插秧機船體14的後支點P4相連。另一方面，在中心插秧機船體14的前端側，通過連杆機構53使中心插秧機船體14的前支軸可相對於本體機架自由曲折擺動地支撐著，迴轉檢測器43B安裝在連杆機構53的擺動軸軸線位置，用於檢測中心插秧機船體14繞後支點P4的擺動。在擺動臂17上設置有傳感器52，利用記量器等對擺動臂17所產生的彈性變形進行檢測。由此可以直接捕捉到變形。並且還可以使除記量器以外的壓電元件。
②在上述實施例中，展示了多行栽植用的栽植裝置4的8行栽植用植苗裝置，除此之外，還可以用例如10行栽植用及12行栽植用的植苗裝置。再者，儘管在實施例中示出了分割式植苗用栽植裝置4，但也可以採用不分割式栽植裝置。
並且，權利要求書中的序號僅是為了便於對照圖面對其進行描述，而這些序號並不構成將本發明僅限於圖面上的結構。
權利要求
1.一種水稻插秧機的升降控制裝置，包括可自由升降地連接在行走機體(1)上的栽植裝置(4)、通過連接臂(17)可自由擺動地安裝在前述栽植苗裝置(4)上的接地體(14)、根據前述接地體(14)相對連接臂(17)的接地壓力的變化檢測出接地體(14)的擺動動作的檢測裝置(43)、以及根據前述檢測裝置(43)的檢測結果將前述栽植裝置(4)的相對地面高度維持在所希望的高度的控制裝置(32)，其特徵是，由於作用在前述接地體(14)上的接地壓力變化而引起前述連接臂(17)產生彈性變形時，可以根據其變形量對前述檢測裝置(43)的檢測結果進行修正，以控制升降。
2.根據權利要求1所述的水稻插秧機的升降控制裝置，其特徵是前述檢測裝置(43)由迴轉檢測器(43B)和驅動該迴轉檢測器(43B)的驅動機構(43A)所組成，前述迴轉檢測器(43B)安裝在傳感器固定部件(35)上，該傳感器固定部件(35)由軸支撐著，可相對前述連接臂(17)自由地擺動，前述驅動機構(43A)與前述接地體(14)由第一連接機構(45)連接，由此，前述迴轉檢測器(43B)可以檢測出栽植裝置(4)的相對地面高度，並且前述傳感器固定部件(35)與前述栽植裝置(4)的操作工具(21)用第二連接機構(46)連接，通過第一連接機構(45)和第二連接機構(46)，前述迴轉檢測器(43B)能夠檢測出連接臂(17)的彈性變形。
3.根據權利要求2所述的水稻插秧機的升降控制裝置，其特徵是，前述傳感器固定部件(35)是傳感器箱，前述驅機構(43A)安裝在該傳感器箱中。
4.根據權利要求2所述的水稻插秧機的升降控制裝置，其特徵是，在前述連接臂(17)產生彈性變形時，通過前述傳感器固定部件(35)的轉動，驅動前述迴轉檢測器(43B)進行檢測。
5.根據權利要求2所述的水稻插秧機的升降控制裝置，其特徵是，在前述連接臂(17)產生彈性變形時，控制手段(32)使栽植裝置(4)移動到相對地面的上升側。
全文摘要
一種水稻插秧機的升降控制裝置，包括可自由升降地連接到行走機體(1)上的栽植裝置(4)，通過連接臂(17)可自由擺動地安裝在前述植苗裝置(4)上的接地體(14)，根據前述接地體(14)相對連接臂(17)的接地壓力的變化檢測接地體(14)的擺動動作的檢測裝置(43)、以及根據前述檢測裝置(43)的檢測結果將前述栽植裝置(4)的相對地面高度保持在所希望的高度的檢測裝置(32)，由於作用在前述接地體(14)上的接地壓力變化而引起前述連接臂(17)產生彈性變形時，可以根據其變形量對前述檢測裝置(43)的檢測結果進行修正以控制升降。
文檔編號A01C11/02GK1151820SQ9611000
公開日1997年6月18日 申請日期1996年5月10日 優先權日1995年12月8日
發明者久保下竹男, 南川泰英 申請人:株式會社久保田