專利名稱：農(nóng)用作業(yè)機(jī)的升降控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于乘用型水稻插秧機(jī)、農(nóng)用拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)等的農(nóng)用 作業(yè)機(jī)的升降控制裝置。
背景技術(shù)：
作為乘用型水稻插秧機(jī)的升降控制裝置，在可自由驅(qū)動升降地連接于行 駛機(jī)體后部的植苗裝置(作業(yè)裝置)上，設(shè)置有可接地跟蹤的接地體，從該 接地體的擺動角度計(jì)算出植苗裝置的相對水田表面的對地高度，當(dāng)接地體的 擺動角度和預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)角度的偏差錯開不靈敏區(qū)時(shí)，對升降驅(qū)動裝置進(jìn) 行比例控制，沿修正該錯開的方向，使植苗裝置以與上述偏差成正比的速度 升降，這樣，不管行駛機(jī)體是浮沉或是前后傾斜，都可將植苗裝置的對地高 度維持在設(shè)定高度上，穩(wěn)定栽植深度(參照例如專利文獻(xiàn)1: JP特開2006-180823號公報(bào))。作為以往的升降控制裝置，在因耕作盤的凹凸等會使行駛機(jī)體發(fā)生浮 沉、前后傾斜，從而植苗裝置會突然地發(fā)生上下移動，在此情況下，升降控 制要想對此快速地進(jìn)行跟蹤是困難的，植苗裝置的對地高度從設(shè)定高度大幅 度地偏離，從設(shè)定高度偏離的時(shí)間變長。為了減少這種弊端，雖然嘗試過附加植苗裝置的對地高度的微分要素 (速度要素)，來修正從設(shè)定高度偏離的偏差值，進(jìn)行比例控制，以提高響 應(yīng)性，但是，直至所修正的偏差值達(dá)到超過不靈敏區(qū)的大小為止是不能進(jìn)行 升降動作的，所以這樣的方法還不能充分地應(yīng)對突發(fā)的高度變化。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是著眼于此而做出的，其目的在于提供一種即使作業(yè)裝置的高度 發(fā)生急劇變動，也能夠很快響應(yīng)而進(jìn)行升降動作的農(nóng)用作業(yè)機(jī)的升降控制裝 置。第一發(fā)明提供一種農(nóng)用作業(yè)機(jī)的升降控制裝置，基于檢測到的對地高度信息，控制以升降自如的方式連接到行駛機(jī)體上的作業(yè)裝置的升降驅(qū)動機(jī)構(gòu) 進(jìn)行動作，將所述作業(yè)裝置的對地高度維持為設(shè)定高度，其特征是，將來自用于檢測所述作業(yè)裝置的對地高度的高度檢測裝置的檢測值、和 對該檢測值進(jìn)行微分后得到的變化速度，作為控制所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行動 作的所述對地高度信息。采用上述構(gòu)成，當(dāng)對作業(yè)裝置的對地高度進(jìn)行微分后得到的變化速度超 過設(shè)定范圍時(shí)，基于作業(yè)裝置的對地高度，在基本升降控制中進(jìn)行優(yōu)先控制， 從基本升降控制中的作業(yè)裝置的對地高度與設(shè)定高度的偏差上升到超過不靈敏區(qū)之前，可以開始升降控制動作。從而，采用第一發(fā)明時(shí)，可使升降控制動作的開始時(shí)間提前，即使應(yīng)對 作業(yè)裝置的突發(fā)的高度變動，也能盡快地響應(yīng)，使作業(yè)裝置升降，可有效地 抑制作業(yè)裝置的對地高度大幅度地偏離設(shè)定高度、抑制偏離設(shè)定高度的時(shí)間 的變長。第二發(fā)明在第一發(fā)明中，當(dāng)作業(yè)裝置朝向上升方向的變化是所運(yùn)算出的 所述變化速度超過設(shè)定范圍的變化時(shí)，優(yōu)先輸出下降指令。采用上述構(gòu)成，當(dāng)作業(yè)裝置從地面迅速向上方離開時(shí)，能以盡早的時(shí)間 進(jìn)行下降控制，可迅速地抑制作業(yè)裝置的上浮。例如在作業(yè)裝置為植苗裝置 的情況下，可有效地防止浮苗或栽植的苗姿勢的惡化，在作業(yè)裝置為播種裝 置的情況下，可有效地防止種子埋入深度不夠。第三發(fā)明在第一或第二發(fā)明中，所述高度檢測裝置由將接地體的擺動角 度作為所述檢測值進(jìn)行檢測的角度傳感器構(gòu)成，該接地體支承在所述作業(yè)裝 置上，并且該接地體接觸于地面并追隨著地勢起伏。采用上述構(gòu)成，由于接地體能在將地面的細(xì)微凹凸整均勻的同時(shí)接地跟 蹤而移動，因此與利用超聲波等傳感器等以非接觸方式直接檢測作業(yè)裝置的 對地高度的情況相比，可進(jìn)行干擾少的穩(wěn)定的作業(yè)裝置的對地高度的檢測。第四發(fā)明，提供一種農(nóng)用作業(yè)機(jī)的升降控制裝置，基于檢測到的對地高 度信息，控制以升降自如的方式連接到行駛機(jī)體上的作業(yè)裝置的升降驅(qū)動機(jī) 構(gòu)進(jìn)行動作，將所述作業(yè)裝置的對地高度維持為設(shè)定高度，其特征是，具有:角度傳感器，其用于檢測接地體的擺動角度，該接地體支承在所述作業(yè) 裝置上，并且該接地體接觸于地面并追隨著地勢起伏；以及，角速度傳感器，其用于檢測所述接地體的擺動速度，將該角度傳感器的檢測信息和角速度傳感器的檢測信息作為控制所述 升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行動作的所述對地高度信息。采用上述構(gòu)成，當(dāng)接地體的擺動速度處在設(shè)定范圍以內(nèi)時(shí)，基于接地體 的擺動角度的檢測值進(jìn)行基本的升降控制，當(dāng)接地體的擺動速度超過設(shè)定范 圍時(shí)，在基本的升降控制中進(jìn)行優(yōu)先的升降控制，在接地體的擺動角度超過 基本升降控制中的不靈敏區(qū)之前，開始升降動作。從而，采用第四發(fā)明時(shí)，即使是應(yīng)對作業(yè)裝置的突發(fā)的高度變動，也能 以盡快的時(shí)間進(jìn)行升降控制動作?？s小作業(yè)裝置的對地高度偏離設(shè)定高度的 量，同時(shí)，縮短偏離設(shè)定高度的時(shí)間。第五發(fā)明在上述第四發(fā)明中，當(dāng)上升方向的動作是所述角速度傳感器所 檢測到的角速度超過設(shè)定范圍的動作時(shí)，優(yōu)先輸出下降指令。采用上述構(gòu)成，當(dāng)作業(yè)裝置從地面迅速向上方離開時(shí)，能以盡早的時(shí)間 進(jìn)行下降控制，可迅速地抑制作業(yè)裝置的上浮。例如在作業(yè)裝置為植苗裝置 的情況下，可有效地防止浮苗或栽植的苗姿勢的惡化，在作業(yè)裝置為播種裝 置的情況下，可有效地防止種子埋入深度不夠。第六發(fā)明提供一種農(nóng)用作業(yè)機(jī)的升降控制裝置，基于檢測到的對地高度 信息，控制以升降自如的方式連接到行駛機(jī)體上的作業(yè)裝置的升降驅(qū)動機(jī)構(gòu) 進(jìn)行動作，將所述作業(yè)裝置的對地高度維持為設(shè)定高度，其特征是，該升降 控制裝置具有角度傳感器，該角度傳感器用于檢測接地體的擺動角度，其中 該接地體支承在所述作業(yè)裝置上，而且該接地體接觸于地面并追隨著地勢起 伏，并且該升降控制裝置具有用于檢測所述作業(yè)裝置的升降速度的升降速度 檢測裝置，將該角度傳感器的檢測信息和所述升降速度檢測裝置的檢測信息作為 控制所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行動作的對地高度信息。采用上述構(gòu)成，當(dāng)升降速度檢測裝置所檢測出來的升降速度超過設(shè)定范 圍時(shí)，基于角度傳感器的檢測信息，在基本升降控制中以盡早的時(shí)間進(jìn)行優(yōu) 先的升降控制。從而，采用第六發(fā)明時(shí)，可使升降控制動作的開始時(shí)間提前，即使應(yīng)對 作業(yè)裝置的突發(fā)的高度變動，也能盡快地響應(yīng)，使作業(yè)裝置升降，可有效地抑制作業(yè)裝置的對地高度大幅度地偏離設(shè)定高度產(chǎn)生、抑制偏離設(shè)定高度的 時(shí)間變長。第七發(fā)明在上述第六發(fā)明中，當(dāng)所述升降速度檢測裝置所檢測到的上升 方向的升降速度超過設(shè)定范圍時(shí)，優(yōu)先輸出下降指令。采用上述構(gòu)成，當(dāng)作業(yè)裝置從地面迅速向上方離開時(shí)，能以盡早的時(shí)間 進(jìn)行下降控制，可迅速地抑制作業(yè)裝置的上浮。例如在作業(yè)裝置為植苗裝置 的情況下，可有效地防止浮苗或栽植的苗姿勢的惡化，在作業(yè)裝置為播種裝 置的情況下，可有效地防止種子埋入深度不夠。


圖1是乘用型水稻插秧機(jī)的整體側(cè)視圖。圖2是表示自動升降控制的第一例的方框圖。圖3是表示自動升降控制的第一例的動作的流程圖。圖4是表示自動升降控制的第二例的方框圖。圖5是表示自動升降控制的第二例的動作的流程圖。圖6是表示自動升降控制的第三例的方框圖。圖7是表示自動升降控制的第三例的動作的流程圖。圖8是表示自動升降控制的第四例的方框圖。圖9是表示自動升降控制的第四例的動作的流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了作為本發(fā)明的農(nóng)用作業(yè)機(jī)一個例子的帶有施肥裝置的乘用型 水稻插秧機(jī)。該乘用型水稻插秧機(jī)，在具有轉(zhuǎn)向自由的左右一對前輪1和不 能轉(zhuǎn)向的左右一對后輪2的四輪驅(qū)動型的行駛機(jī)體3的后部，構(gòu)成6個種植 樣式的植苗裝置(作業(yè)裝置)4，具有通過作為升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)的油缸5驅(qū)動 的平行四連桿結(jié)構(gòu)的連桿機(jī)構(gòu)6可自由升降地連接的基本結(jié)構(gòu)，在行駛機(jī)體 3的后部裝備有施肥裝置7，同時(shí)，在行駛機(jī)體3的前部左右立設(shè)有預(yù)備苗 的載置臺8。植苗裝置4圍繞前后方向支點(diǎn)X可自由旋轉(zhuǎn)地連接到連桿機(jī)構(gòu) 6的后端部，同時(shí)，通過設(shè)置在連桿機(jī)構(gòu)6的后端上部的電動馬達(dá)所利用的 擺動驅(qū)動機(jī)構(gòu)9控制擺動。上述植苗裝置4包括橫長方筒狀的栽植框11;接受從行駛機(jī)體3作用 的作業(yè)用動力的供料箱12;以一定沖程左右往復(fù)橫向移動的苗載置臺13; 旋轉(zhuǎn)式的栽植機(jī)構(gòu)14;在后部左右各備有兩個栽植機(jī)構(gòu)14的3個栽植箱15; 均勻地平整水田表面的栽植場所的土地的3個整地插秧機(jī)船體16;以及在水田表面T上通過劃破形成下次的行駛基準(zhǔn)線的左右一對的劃線器17等。并列配置的整地插秧機(jī)船體16以各自后部支點(diǎn)p (參照圖2)為中心， 可上下自由擺動地被支持著，中央的整地插秧機(jī)船體16作為檢測相對水田 表面T的植苗裝置4的對地高度的接地體SF加以利用。該接地體SF的前部 與位置固定地配置在植苗裝置4適當(dāng)?shù)胤降男D(zhuǎn)式電位表組成的角度傳感器 21以連桿連接，將圍繞接地體SF的后部支點(diǎn)p的擺動角度作為角度傳感器2i的檢測值e進(jìn)行電氣檢測。下面，對于基于接地體SF的朝向上下的擺動角度變化來升降控制植苗 裝置4、穩(wěn)定地維持栽植深度的自動升降控制的幾個實(shí)施例，加以說明。 [第一例]如圖2的控制方框圖所示，在裝配于行駛機(jī)體3上的微型計(jì)算機(jī)所用的 控制裝置22上，連接有上述角度傳感器21;控制上述油缸5的動作的電 磁控制閥23;由電位表組成的控制靈敏度調(diào)節(jié)器24;檢測栽植控制桿25的 操作位置的電位表26;檢測十字操作式的優(yōu)先操作控制桿27的操作的開關(guān) 機(jī)構(gòu)28;通斷地操作裝配在行駛機(jī)體3上的栽植離合器29的電動馬達(dá)30; 解除各劃線器17的鎖定的電磁螺線管31;以及檢測植苗裝置4上升到給定 的上限位置的上限開關(guān)32等。上述角度傳感器2i設(shè)定成接地體sf越向上方擺動，檢測值e越增大的形式?？刂旗`敏度調(diào)節(jié)器24將造成升降控制的中立狀態(tài)的接地體SF的目標(biāo)姿勢作為7階段的目標(biāo)值eo進(jìn)行變更調(diào)節(jié)，在中間調(diào)節(jié)位置(4)，將接地體SF的目標(biāo)姿勢設(shè)定為大致前后水平，與此相比，級數(shù)越小(3 1)，目 標(biāo)值eo越減少地變更，接地體SF的目標(biāo)姿勢越朝向前面下降的方向變更， 而級數(shù)變得越大(5 7)，目標(biāo)值eO越增大地變更，接地體SF的目標(biāo)姿勢 越朝向前面上升的方向變更。接地體SF的目標(biāo)姿勢設(shè)定成前面越下降(目標(biāo)值eo越小)，接地體SF的接地面前端越遠(yuǎn)離后部支點(diǎn)p，因而越容易受到接地反力，同時(shí)，給接地體SF朝向下方接地施力的傳感器彈簧36的彈簧負(fù)載越小，隨著植苗裝置4 的浮沉，接地體SF越靈敏地處于擺動變位狀態(tài)。相反，接地體SF的目標(biāo)姿勢設(shè)定成前面越向上(目標(biāo)值eo越大)，接地體SF的接地面前端越接近后部支點(diǎn)p，越難以受到接地反力，同時(shí)，傳感器彈簧36的彈簧負(fù)載越大，隨 著植苗裝置4的浮沉，接地體SF的擺動處于越遲鈍的狀態(tài)。栽植控制桿25可前后擺動地配備在駕駛座18的橫向右側(cè)，從前方到后 方設(shè)定成"栽植"位置、"下降"位置、"中立"位置以及"上升"位置， 同時(shí)，還設(shè)置有"自動"位置。當(dāng)將栽植控制桿25操作到"栽植"位置時(shí)，根據(jù)來自角度傳感器21的 檢測信息，控制電磁控制閥23，進(jìn)行自動升降控制，穩(wěn)定地維持植苗裝置4 相對水田表面T的高度，同時(shí)，通過電動馬達(dá)30，對栽植離合器29進(jìn)行"接 通"操作，在穩(wěn)定地維持栽植深度的同時(shí)，進(jìn)行栽植作業(yè)。當(dāng)栽植控制桿25操作到"下降"位置時(shí)，在進(jìn)行上述自動升降控制的 同時(shí)，對栽植離合器29進(jìn)行"斷開"操作。在該操作狀態(tài)中，不進(jìn)行栽植 工作，可使植苗裝置4進(jìn)行接地追蹤，能夠利用于通過整地插秧機(jī)船體16 對水田表面T進(jìn)行均勻的平整等場合。當(dāng)栽植控制桿25操作到"中立"位置時(shí)，在將栽植離合器29操作到"斷 開"的狀態(tài)下，將電磁控制閥23保持中立，將停止驅(qū)動的植苗裝置4保持 在任意高度上。當(dāng)栽植控制桿25操作到"上升"位置時(shí)，在將栽植離合器29操到作"斷 開"的狀態(tài)下，將電磁控制閥23切換到"上升"，油缸5被驅(qū)動短縮，使 植苗裝置4上升。植苗裝置4上升到上限位置，上限開關(guān)32工作時(shí)，電磁 控制閥23恢復(fù)到"中立"，上升自動停止。當(dāng)將栽植控制桿25操作到"自動"位置時(shí)，與操作到上述"栽植"位 置的情況相同，設(shè)定自動升降控制模式，同時(shí)，使上述優(yōu)先操作控制桿27 進(jìn)行的植苗裝置4的上升、下降操作處于可能的模式。優(yōu)先操作控制桿27配置在方向盤19的橫向右側(cè)，可上下及前后地十字 擺動操作，并且進(jìn)行中立位置施力，在將栽植控制桿25操作到"自動"位 置的狀態(tài)下，當(dāng)將優(yōu)先操作控制桿27 —次操作到"上升"位置時(shí)，對栽植 離合器29進(jìn)行斷開操作的同時(shí)，使植苗裝置4上升到上限，當(dāng)將優(yōu)先操作9控制桿27—次操作到"下降"位置時(shí)，在栽植離合器29處于原來斷開的狀 態(tài)下，使其變?yōu)樽詣由悼刂颇Ｊ剑怪裁缪b置4自動下降到接地，當(dāng)將優(yōu) 先操作控制桿27第二次操作到"下降"位置時(shí)，對栽植離合器29進(jìn)行接通 操作。在對上述劃線器17擺動施力到使其處于倒伏的劃線作用姿勢的同時(shí)， 將該劃線器17線連接到上述連桿機(jī)構(gòu)6上，使植苗裝置4上升時(shí)，將劃線 器n強(qiáng)制舉起使其起立，并通過容納鎖定機(jī)構(gòu)25自動地卡合保持在起立容 納姿勢下。容納鎖定機(jī)構(gòu)35借助于向上述電磁螺線管31通電而進(jìn)行鎖定解 除操作，當(dāng)將上述優(yōu)先操作控制桿27向前方操作時(shí)，向相對左側(cè)的劃線器 17的鎖定解除用的電磁螺線管31通電，當(dāng)將上述優(yōu)先操作控制桿27向后方 操作時(shí)，向右側(cè)的劃線器17的鎖定解除用的電磁螺線管31通電。接著，根據(jù)圖3的流程圖，說明基于上述角度傳感器21的檢測信息自 動升降控制的動作。進(jìn)入自動升降控制模式時(shí)，首先，作為檢測植苗裝置4的對地高度的信息，讀取來自角度傳感器21的檢測值e，同時(shí)，對該檢測值e進(jìn)行微分處理，運(yùn)算接地體SF的角速度(變化速度)"(#101、 #102)。將運(yùn)算出來的角 速度"與預(yù)先輸入設(shè)定的基準(zhǔn)值coO進(jìn)行比較(#103)，使植苗裝置4相對 水田表面T迅速地上升，當(dāng)使接地體SF朝向下方擺動的方向的角速度"超過基準(zhǔn)值wo時(shí)，即使檢測值e處在基本的升降控制的目標(biāo)值eo的不靈敏區(qū)內(nèi)，仍然以與角速度"成正比的速度，對接地體SF優(yōu)先地實(shí)行下降控制 (#104)。使植苗裝置4相對水田表面T迅速地下降，當(dāng)接地體SF朝向上方擺動的方向的角速度"超過基準(zhǔn)值"o時(shí)，即使檢測值e處在目標(biāo)值eo的不靈敏區(qū)內(nèi)，也以與角速度"成比例的速度，優(yōu)先地實(shí)行上升控制(#105)。 角速度co在基準(zhǔn)值"0以內(nèi)時(shí)，實(shí)行基本的升降控制。換句話說，將來自角度傳感器21的檢測值e與目標(biāo)值eo進(jìn)行比較(#106、 #107)，通過植苗 裝置4的上浮，接地體SF從目標(biāo)姿勢擺動到更下方，當(dāng)目標(biāo)值eo下降到低 于不靈敏區(qū)e的值時(shí)，以與目標(biāo)值eo和檢測值e的偏差(eo-e)成正比的速度，對檢測值e實(shí)行下降控制(#108)。通過植苗裝置4的下沉，將接地體SF從目標(biāo)姿勢向更上方擺動，目標(biāo)值的上升到高于不靈敏區(qū)e的值時(shí)，以與目標(biāo)值eo和檢測值e的偏差(eo-e)成正比的速度，對檢測值e實(shí)行上升控制(#109)。使植苗裝置4的對地高度為設(shè)定高度，檢測值e在不靈敏區(qū)e以內(nèi)并接近目標(biāo)值eo的狀態(tài)時(shí)，維持控制中立狀態(tài)(#110)。這樣，通過將接地體SF維持在目標(biāo)姿勢下，可實(shí)現(xiàn)植苗裝置4相對水田表面T的對地高 度的穩(wěn)定化。 [第二例]圖4表示自動升降控制的第二例的方框圖，圖5表示其控制流程圖。在 該例中，將接地體SF上下擺動之際的上述角速度(變化速度)"通過安裝 在接地體SF上的振動型陀螺傳感器等的角速度傳感器33直接檢測。通過這種構(gòu)成，如圖5所示，首先，作為檢測植苗裝置4的對地高度得 到的信息，讀取來自角度傳感器21的檢測值e和來自角度傳感器33的角速 度"(#201、 #202)。接著，將檢測出來的角速度"與預(yù)先輸入設(shè)定的基準(zhǔn) 值"0進(jìn)行比較(#203)，使植苗裝置4相對水田表面T迅速地上升，當(dāng)接地體SF朝向下方擺動的方向的角速度co超過基準(zhǔn)值coo時(shí)，即使檢測值e處 于基本升降控制的目標(biāo)值eo的不靈敏區(qū)內(nèi)，也能以與角速度"成正比的速度，優(yōu)先地實(shí)行下降控制(#204)。使植苗裝置4相對水田表面T迅速地下 降，當(dāng)接地體SF向上方擺動的方向的角速度co超過基準(zhǔn)值coO時(shí)，即使檢測值e在目標(biāo)值eo的不靈敏區(qū)內(nèi)，也能以與角速度w成正比的速度，優(yōu)先地實(shí)行上升控制(#205)。當(dāng)角速度"處在基準(zhǔn)值"0以內(nèi)時(shí)，實(shí)行基本的升降控制。換句話說， 將來自角度傳感器21的檢測值e與目標(biāo)值eo進(jìn)行比較(#206、 #207)，通過植苗裝置4的上浮，接地體SF從目標(biāo)姿勢擺動到更下方，當(dāng)目標(biāo)值eo下降 到低于不靈敏區(qū)e的值時(shí)，以與目標(biāo)值eo和檢測值e的偏差(eo-e)成正比的速度，對檢測值e實(shí)行下降控制(#208)。通過植苗裝置4的下沉，接地體sf從目標(biāo)姿勢擺動到更上方，當(dāng)目標(biāo)值eo上升到高于不靈敏區(qū)e的值時(shí), 以與目標(biāo)值eo和檢測值e的偏差(eo-e)成正比的速度，對檢測值e實(shí)行上升 控制(#209)。植苗裝置4的對地高度為設(shè)定高度，且檢測值e處在不靈敏 區(qū)e以內(nèi)、接近目標(biāo)值eo的狀態(tài)時(shí)，維持控制中立狀態(tài)(#2io)。這樣，通過將接地體SF維持在目標(biāo)姿勢，可實(shí)現(xiàn)植苗裝置4相對水田表面T的對地高度的穩(wěn)定化。 [第三例]圖6表示自動升降控制的第三例的方框圖，圖7表示其控制流程圖。在 該例中，其構(gòu)成是，在植苗裝置4的適當(dāng)位置設(shè)置有加速度傳感器34，對該 加速度傳感器34的檢測值g積分，運(yùn)算出植苗裝置4的升降速度v。通過這種構(gòu)成，如圖7所示，首先，作為檢測植苗裝置4的對地高度得 到的信息，讀取來自角度傳感器21的檢測值e和來自加速度傳感器34的加 速度g (#201、 #202)，對加速度g積分，運(yùn)算出升降速度(變化速度)v (#303)。接著，將運(yùn)算出來的升降速度v與預(yù)先輸入設(shè)定的基準(zhǔn)值v0進(jìn) 行比較(#304)，使植苗裝置4相對水田表面T迅速地上升，當(dāng)接地體SF向下方擺動的方向的升降速度v超過基準(zhǔn)值vo時(shí)，即使檢測值e處于基本升降控制的目標(biāo)值eo的不靈敏區(qū)內(nèi)，也能以與升降速度v成正比的速度，優(yōu)先 地實(shí)行下降控制(#305)。植苗裝置4相對水田表面T迅速地下降，當(dāng)接地體sf向上方擺動的方向的升降速度v超過基準(zhǔn)值vo時(shí)，即使檢測值e在目 標(biāo)值eo的不靈敏區(qū)內(nèi)，也能以與升降速度v成正比的速度，優(yōu)先地實(shí)行上升控制(#306)。升降速度v在基準(zhǔn)值v0以內(nèi)時(shí)，實(shí)行基本的升降控制。換句話說，將 來自角度傳感器21的檢測值e與目標(biāo)值eo進(jìn)行比較(#307、 #308)，通過植苗裝置4的上浮，接地體SF從目標(biāo)姿勢擺動到更下方，當(dāng)目標(biāo)值eo下到低 于不靈敏區(qū)e的值時(shí)，以與目標(biāo)值eo和檢測值e的偏差(eo-e)成正比的速度，對檢測值e實(shí)行下降控制(#309)。通過植苗裝置4的下沉，接地體SF 從目標(biāo)姿勢擺動到更上方，當(dāng)目標(biāo)值的上升到高于不靈敏區(qū)e的值時(shí)，以與目標(biāo)值eo和檢測值e的偏差(eo-e)成正比的速度，對檢測值e實(shí)行上升控制 (#3io)。植苗裝置4的對地高度為設(shè)定高度，且檢測值e處在不靈敏區(qū)e 以內(nèi)、接近目標(biāo)值eo的狀態(tài)時(shí)，維持控制中立狀態(tài)(#3ii)。這樣，通過將接地體SF維持在目標(biāo)姿勢，可實(shí)現(xiàn)植苗裝置4相對水田表面T的對地高度的穩(wěn)定化。 [第四例]圖8表示自動升降控制的第四例的方框圖，圖9表示其控制流程圖。在 該例中，僅設(shè)置有檢測接地體SF上下擺動之際的上述角速度(變化速度) "的角速度傳感器33，植苗裝置4上升到上限、接地體SF從處在前下降的 擺動界限的姿勢到被舉起的擺動角度，是通過對角速度傳感器33檢測到的角速度"進(jìn)行積分運(yùn)算取得的，該運(yùn)算值是表示接地體SF的擺動角度的檢測值e。通過這種構(gòu)成，如圖9所示，首先，作為檢測植苗裝置4的對地高度得 到的信息，讀取來自角度傳感器33的角速度"(#401)的同時(shí)，對該檢測 到的角速度co進(jìn)行積分處理，運(yùn)算出植苗裝置4的升降速度v (#402)。接 著，將角度傳感器33檢測到的角速度o)與預(yù)先輸入設(shè)定的基準(zhǔn)值"O進(jìn)行比 較(#403)，使植苗裝置4相對水田表面T迅速地上升，當(dāng)接地體SF向下方擺動的方向的角速度"超過基準(zhǔn)值"o時(shí)，即使檢測值e處于基本升降控制 的目標(biāo)值eo的不靈敏區(qū)內(nèi)，也能以與角速度co成正比的速度，優(yōu)先地實(shí)行下降控制(#404)。植苗裝置4相對水田表面T迅速地下降，且接地體SF向上方擺動的方向的角速度co超過基準(zhǔn)值"o時(shí)，即使檢測值e處在目標(biāo)值eo的不靈敏區(qū)內(nèi)，也能以與角速度w成正比的速度，優(yōu)先地實(shí)行上升控制(#405)。角速度"在基準(zhǔn)值"O以內(nèi)時(shí)，實(shí)行基本升降控制。換句話說，將對角 速度co積分得到的檢測值e與目標(biāo)值eO進(jìn)行比較(#406、 #407)，當(dāng)接地體 SF向低于目標(biāo)姿勢的下方擺動、使目標(biāo)值eO下降到低于不靈敏區(qū)e的值時(shí)，以與目標(biāo)值eo和檢測值e的偏差(eo-e)成正比的速度，對檢測值e實(shí)行下降 控制(#408)。當(dāng)接地體SF從目標(biāo)姿勢向上方擺動、標(biāo)值eo上升到高于不 靈敏區(qū)e的值時(shí)，以與目標(biāo)值eo和檢測值e的偏差(eo-e)成正比的速度，對檢測值e實(shí)行上升控制(#409)。植苗裝置4的對地高度為設(shè)定高度，且檢測值e處在不靈敏區(qū)e以內(nèi)、接近目標(biāo)值eo的狀態(tài)時(shí)，維持控制中立狀態(tài)(#410)。這樣，通過將接地體SF維持在目標(biāo)姿勢，可實(shí)現(xiàn)植苗裝置4相 對水田表面T的對地高度的穩(wěn)定化。[其他實(shí)施例](1)如上述，在作業(yè)裝置為植苗裝置4的情況下，隨著植苗裝置4的 上浮，會出現(xiàn)浮苗或栽植苗傾倒的問題，但是，由于不會產(chǎn)生隨著植苗裝置 4的下沉而深植的致命問題，所以，也可用簡單的形式很容易進(jìn)行實(shí)施艮P， 只在植苗裝置4向上升方向變化的速度超過基準(zhǔn)值時(shí)，實(shí)行優(yōu)先的下降控制， 即使在植苗裝置4向下降方向變化的速度超過基準(zhǔn)值時(shí)，也不進(jìn)行優(yōu)先的上 升控制。13施通過超音波等非接觸式方法來檢測作業(yè)裝置 相對地面的對地高度，同時(shí)，對該檢測值進(jìn)行微分處理，運(yùn)算出作業(yè)裝置的 對地高度變化的速度。(3) 本發(fā)明可用于在行駛機(jī)體3的后部可自由升降地連接有作為作 業(yè)裝置的旋轉(zhuǎn)耕耘裝置、可穩(wěn)定地維持旋轉(zhuǎn)耕耘裝置相對苗圃面的設(shè)定高度的農(nóng)用拖拉機(jī)的升降裝置(自動耕深控制)；或適用于在行駛機(jī)體3的前部自由升降地連接有作為作業(yè)裝置的收割部、可將收割部相對苗圃面的維持在 設(shè)定高度的聯(lián)合收割機(jī)的升降控制(自動收割高度控制)。
權(quán)利要求
1.一種農(nóng)用作業(yè)機(jī)的升降控制裝置，基于檢測到的對地高度信息，控制以升降自如的方式連接到行駛機(jī)體上的作業(yè)裝置的升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行動作，將所述作業(yè)裝置的對地高度維持為設(shè)定高度，其特征是，將來自用于檢測所述作業(yè)裝置的對地高度的高度檢測裝置的檢測值、和對該檢測值進(jìn)行微分后得到的變化速度，作為控制所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行動作的所述對地高度信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1記載的農(nóng)用作業(yè)機(jī)的升降控制裝置，其特征是，當(dāng) 作業(yè)裝置朝向上升方向的變化是所運(yùn)算出的所述變化速度超過設(shè)定范圍的 變化時(shí)，優(yōu)先輸出下降指令。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2記載的農(nóng)用作業(yè)機(jī)的升降控制裝置，其特征是， 所述高度檢測裝置由將接地體的擺動角度作為所述檢測值進(jìn)行檢測的角度 傳感器構(gòu)成，該接地體支承在所述作業(yè)裝置上，并且該接地體接觸于地面并 追隨著地勢起伏。
4. 一種農(nóng)用作業(yè)機(jī)的升降控制裝置，基于檢測到的對地高度信息，控 制以升降自如的方式連接到行駛機(jī)體上的作業(yè)裝置的升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行動 作，將所述作業(yè)裝置的對地高度維持為設(shè)定高度，其特征是，具有角度傳感器，其用于檢測接地體的擺動角度，該接地體支承在所述作業(yè)裝置上，并且該接地體接觸于地面并追隨著地勢起伏；以及，角速度傳感器，其用于檢測所述接地體的擺動速度，將該角度傳感器的檢測信息和角速度傳感器的檢測信息作為控制所述 升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行動作的所述對地高度信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4記載的農(nóng)用作業(yè)機(jī)的升降控制裝置，其特征是，當(dāng) 上升方向的動作是所述角速度傳感器所檢測到的角速度超過設(shè)定范圍的動 作時(shí)，優(yōu)先輸出下降指令。
6. —種農(nóng)用作業(yè)機(jī)的升降控制裝置，基于檢測到的對地高度信息，控 制以升降自如的方式連接到行駛機(jī)體上的作業(yè)裝置的升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行動 作，將所述作業(yè)裝置的對地高度維持為設(shè)定高度，其特征是，該升降控制裝 置具有角度傳感器，該角度傳感器用于檢測接地體的擺動角度，其中該接地 體支承在所述作業(yè)裝置上，而且該接地體接觸于地面并追隨著地勢起伏，并且該升降控制裝置具有用于檢測所述作業(yè)裝置的升降速度的升降速度檢測 裝置，將該角度傳感器的檢測信息和所述升降速度檢測裝置的檢測信息作為 控制所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行動作的對地高度信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6記載的農(nóng)用作業(yè)機(jī)的升降控制裝置，其特征是，當(dāng) 所述升降速度檢測裝置所檢測到的上升方向的升降速度超過設(shè)定范圍時(shí)，優(yōu) 先輸出下降指令。
全文摘要
一種農(nóng)用作業(yè)機(jī)的升降控制裝置，其構(gòu)成是，對于可自由升降地連接到行駛機(jī)體上的作業(yè)裝置的升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)，基于檢測到的對地高度信息進(jìn)行動作控制，將作業(yè)裝置的對地高度維持在設(shè)定高度上，即使作業(yè)裝置的高度急劇發(fā)生變動，也能適當(dāng)?shù)仨憫?yīng)而進(jìn)行升降動作。將來自檢測作業(yè)裝置的對地高度的高度檢測裝置的檢測值(θ)和對該檢測值(θ)進(jìn)行微分后得到的變化速度(ω)，作為對升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)(5)進(jìn)行動作控制的對地高度信息。
文檔編號A01B63/00GK101261522SQ20081008344
公開日2008年9月10日 申請日期2008年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月5日
發(fā)明者塚本徹, 林繁樹, 石見憲一 申請人:株式會社久保田