| 【発明の名称】 |
欠粒センサ付粉粒体繰出機 |
| 【発明者】 |
【氏名】十亀 治光
【住所又は居所】愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機株式会社技術部内
【氏名】浅野 士郎
【住所又は居所】愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機株式会社技術部内
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| 【要約】 |
【課題】従来の衝撃形式の種子検出センサでは、充分な検出精度が得られず、特に、検出物の大きさが異なる場合にはその検出に正確性を欠く問題があった。この発明は、従来の衝撃式センサに代えて光電式センサを利用し、検出物の大きさが異なっても精度よく検出できる欠粒センサを具現することにある。
【解決手段】本発明は、検出物の通過を検出する発光素子部３と受光素子部４からなる光電式の欠粒センサ１であって、受光量の変化で検出物通過と判断し、検出物通過と判断する受光量の変化値を変更設定できる構成としてあることを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出物の通過を検出する発光素子部と受光素子部からなる光電式の欠粒センサであって、受光量の変化で検出物通過と判断し、検出物通過と判断する受光量の変化値を変更設定できる構成としてあることを特徴とする欠粒センサ。
【請求項２】
前記請求項１記載の欠粒センサを備え、粉粒体繰出装置で粉粒体を圃場へ繰り出しながら走行する粉粒体繰出機において、前記欠粒センサにより繰出装置から繰り出される粉粒体を検出し、所定時間にわたり粉粒体を検出しないとき警報を発するように設け、車体が走行しないとき又は微速で走行しているときは警報を牽制する手段を設けてあることを特徴とする欠粒センサ付粉粒体繰出機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粉粒体等の検出物の通過状態を検出する光電式の欠粒センサ及び粉粒体肥料を繰り出しながら圃場に散布する施肥機や、粉粒体種子を繰り出しながら圃場に播種する播種機等の粉粒体繰出機に関し、農業機械の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、播種機などに用いられている種子検出センサは、種子繰出経路を流下する種子の衝突を受けて種子の繰出し播種状態を検出する衝撃形態のものが多い。
そして、この種子検出センサが種子の流下を検出しないとき警報を発し、運転者に知らせるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の衝撃形式の種子検出センサでは、充分な検出精度が得られず、特に、検出物の大きさが異なる場合にはその検出に正確性を欠く問題があった。
この発明は、従来の衝撃式センサに代えて光電式センサを利用し、検出物の大きさが異なっても精度よく検出できる欠粒センサを具現せんとするものである。
【０００４】
また、上記の欠粒センサを用いることにより繰出装置から繰り出される粉粒体を検出するようにし、所定時間にわたって粉粒体を検出しないとき警報を発し、そして、機体が走行しないとき又は微速で走行しているときは警報しないように牽制することによって警報の誤報を防止せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１記載の本発明は、検出物の通過を検出する発光素子部３と受光素子部４からなる光電式の欠粒センサ１であって、受光量の変化で検出物通過と判断し、検出物通過と判断する受光量の変化値を変更設定できる構成としてあることを特徴とする。
【０００６】
粉粒体等の検出物が発光素子部と受光素子部との間を通過するとき、その通過状態が検出されるが、これは受光素子部での受光量の変化によって検出物の通過と判断する。そして、この検出物通過と判断する受光量の変化値は検出物の種類、大きさ等によって適宜に設定変更することができる。例えば、検出物の大きさが大小異なる場合にはこの検出物の大きさに応じて検出感度を調節することができる。従って、特に検出物が重なって通過する場合に有効で流れの状態を精度よく的確に検出することができる。
【０００７】
また、請求項２記載の本発明は、前記請求項１記載の欠粒センサを備え、粉粒体繰出装置で粉粒体を圃場へ繰り出しながら走行する粉粒体繰出機において、前記欠粒センサにより繰出装置から繰り出される粉粒体を検出し、所定時間にわたり粉粒体を検出しないとき警報を発するように設け、車体が走行しないとき又は微速で走行しているときは警報を牽制する手段を設けてあることを特徴とする。
【０００８】
車体を走行しながら、播種装置２の繰出部から粉粒体種子を繰出して圃場に播種する。このとき、欠粒センサ１が繰出される種子の通過状態を検出する。この繰出される種子が所定時間にわたって検出されないときは、欠粒状態として警報を発する。そして、この警報は、車体が走行しないとき、又は微速で走行しているとき（適正な作業速度で走行していないとき）は欠粒状態であっても警報しないように牽制される。つまり、所定の作業速度で走行しているときにおいてのみ警報を発するので、作業中でないのに妄りに警報を発するなどの誤った警報を未然に防止することができる。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、光電式の欠粒センサであり、しかも、検出物の通過と判断する受光量の変化値を適宜に変更調節できるため、検出物である粉粒体の大きさが異なっても精度よく的確に検出することができる。
【００１０】
また、請求項２記載の本発明によれば、前記請求項１の欠粒センサを用いるものであるから、請求項１の発明と同様の効果を奏するものでありながら、該欠粒センサにより繰出装置から繰り出される粉粒体を検出し、所定時間にわたって粉粒体を検出しないとき警報するので、施肥が途中で行われなくなる欠肥（欠粒）状態、或は播種が途中で行われなくなる欠種（欠粒）状態をなくすことができる。
【００１１】
また、車体が走行しないとき、又は、微速で走行しているときは警報しないので、警報の誤報を未然に防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施例を図面に基づき説明する。
先ず図１〜図７において、粉粒体繰出機の一例としての播種装置２が示されている。この播種装置２は、乗用４輪駆動走行形態のトラクタ車体１０の後側に、昇降可能な平行リンクからなるリフトリンク１１を介して連結される。車体１０の前後には走行装置として前車輪１２と後車輪１３が車軸１４，１５を介して架設され、運転席１６下部に搭載のエンジン１７によって、ベルト１８伝動機構や、伝動ケ−ス１９内のギヤ伝動機構、及びフロント、リヤアクスルハウジング２０，２１内の伝動機構を経て伝動回転される。ステアリングハンドル２２は前車輪１２を操向制御するように連動構成している。リフトリンク１１は、車体１０の後端部に上下回動自在に連結されて、油圧により伸縮駆動されるリフトシリンダ２３によって昇降される。このリフトリンク１１後端のリンクヒッチ２４に播種装置２の中央部がロ−リング軸２５周りに回動自在に連結される。
【００１３】
２６は施肥装置で、車体１０の後部上に搭載されている。この施肥装置２６から繰り出される肥料は、施肥パイプ２７を介して播種装置２の点播部近くの土壌面に施肥されるようになっており、全体として八条点播、及び施肥の形態としている。
【００１４】
前記播種装置２は、上部の種子ホッパ−２８、この種子を繰り出す繰出ロ−ル７、種子を繰出案内する繰出筒８、更に、この繰出筒８から繰出案内される種子を下方へ放出する放出ロ−タ２９、及び放出筒３０等からなる。そして、この播種装置２の下方には、播種フレ−ム３１の下方に吊持され土壌面に接地して滑走するフロ−ト３２を配置している。各フロ−ト３２の左右両側部に播種筒３３が設けられて、上側部に各放出筒３０及び施肥パイプ２７の下端部をのぞませて、下方へ放出される種子と肥料をフロ−ト３２で均平される土壌面に案内する。３４は播種フレ−ム３１の前側に設ける補助輪で、路面上に接地させて操向支持させることができ、播種作業時は非接地状態に上昇させることができる。
【００１５】
繰出モ−タ３５は、この繰出モ−タ軸３９とチエン４０を介して各繰出ロ−ル７の繰出軸３７を回転駆動するよう連動構成してあり、また、放出モ−タ３６は、この放出モ−タ軸４１とチエン４２を介して各放出ロ−タ２９の放出軸３８を回転駆動するよう連動構成している。
【００１６】
前記伝動ケ−ス１９内のギヤ伝動機構は、ベルト１８からメインクラッチ４５を有して連動される入力軸４６と、この入力軸４６からギヤ４８を介して常時噛合伝動される変速軸４９と、更にこの変速軸４９上の主変速ギヤ５０から噛合伝動されるカウンタギヤ５１を有するカウンタ軸５２とを配置し、このカウンタギヤ５１からは前車輪１２及び後車輪１３の走行伝動機構５３が伝動される。
【００１７】
ＰＴＯ伝動軸４３へのギヤ伝動機構は、前記カウンタ軸５２のカウンタギヤ５１と常時噛合のＰＴＯ入力ギヤ５４を有したＰＴＯ入力軸５５、主変速ギヤ５６と副変速ギヤ５７とを有した変速軸５８、この副変速ギヤ５７と噛合のカウンタギヤ５９及びベベルギヤ６０等を有したカウンタ軸６１等が配置されて、このベベルギヤ６０から前記ＰＴＯ伝動軸４３を連動する構成としている。なお、このＰＴＯ伝動軸４３の後端部７５から前記施肥装置２６が回転駆動されるように連繋されている。
【００１８】
前記播種装置２の繰出ロ−ル７は、三等分角位置に繰出穴５が形成され、各繰出穴５の底部には跳出装置６として跳出ア−ム６２がア−ム軸６３周りに回動自在に設けられ、、スプリング６４によって繰出軸３７側へ弾発される。また、繰出軸３７の周りにはカムア−ム６５が嵌合支持されて、このア−ム６５の先端のカムロ−ラ６５ａにこの跳出ア−ム６２の回転域を接当させて、繰出穴５の底部から外周部へ突出作動させることができる。６６はこの跳出ア−ム６２の基部ストッパ−で、ロ−ル７の内周面に接当させる。このカムロ−ラ６５ａの位置は、繰出軸３７の下位にあって、この繰出穴５から跳ね出される種子の跳出方向Ａが、繰出筒８の案内壁面９に対して下向きの鋭角Ｂになるように設定する。このカムア−ム６５は、繰出軸３７に嵌合する筒軸６７の一端のロックア−ム６８を繰出ケ−ス６９の円弧状長穴７０にロックボルト７１で締め付けて固定することができる。このロックボルト７１は長穴７０に沿って移動することによってカムロ−ラ６５ａの作動位置を調節して、跳出方向Ａの角度Ｂを調節できる。７２は繰出ロ−ル７の回転面を掻き均すスクレ−パブラシである。
【００１９】
前記放出ロ−タ２９は、繰出筒８の下部に設けられていて、回転周面は鋸歯状の突子７３が形成されて、各突子７３間に数粒の種子を嵌合させて回転により下方の放出筒３０へ放出することができる。この放出ロ−タ２９は、放出軸３７の周りに回転されて突子７３を繰出筒８の下端部を回転圏内としている。突子７３の回転に対して接線方向の状態に繰出筒８が形成される。７４はこの放出ロ−タ２９の外周のケ−スである。
【００２０】
繰出ロ−ル７が回転されるとホッパ−２８の種子がスプリング６４で退没する跳出ア−ム６２位置の繰出穴５に嵌合されて回転され、スクレ−パブラシ７２で掻き均されて、所定粒数の種子が下側の繰出筒８側へ繰出される。この繰出穴５が下側象限に位置すると、穴底部に位置する跳出ア−ム６２がカムロ−ラ６５に作用されてスプリング６４に抗して外方へ押されて、この繰出穴５内の種子を下方の案内壁面９へ向けて放出Ａさせる。この種子の放出方向Ａは繰出筒８の案内壁９に沿って鋭角Ｂに向うため、種子の放出力を減速させることが少なく、衝撃力を少なくして下方の放出ロ−タ２９側へ繰り出すことができる。このように繰出された種子は、放出ロ−タ２９の突子７３間に係合されて、放出筒３０へ変速放出される。こにとき間歇的に繰出される種子は散乱することなく少ない突子７３間に係合されて放出される。このため播種筒３３に案内されて土壌面に放出される所定粒数の種子は点播状態として播種される。
【００２１】
前記播種装置２において、種子を繰出案内する繰出筒８内における繰出経路中には、繰出ロ−ル７によって繰出される種子の通過状態を検出する光電式の欠粒センサ１が装備されている。この欠粒センサ１は発光素子部３と受光素子部４とからなり、発光素子部３からビ−ムを受光素子部４に向けて照射することによって種子の通過状態を検出する。つまり、受光素子部４での受光量の変化（図８（イ）参照）で種子の通過状態を判断する構成としている。そして、この種子などの検出物の通過と判断する受光量の変化値は、検出物の種類、大きさ等によって適宜に設定変更することができるように構成しておくとよい。要するに、この欠粒センサには、検出物の大きさに応じて検出感度を調節する感度調節部（図示省略）を設けておくと、必要に応じて感度調節を簡単に行うことができる。例えば、図８（ロ）に示すように、検出物の大きさに応じ電圧を変えることによって対処することができる。特に、種籾については被覆するカルパ−量によって大きさが異なり、また、顆粒肥料によっても種類によって大きさが異なる。このような粉粒体の大きさに応じて、上記のように検出感度を調節することができれば、粉粒体の流れの状態を精度よく的確に検出することができる。
【００２２】
なお、図９の実施例で示すように、複数の発光素子、受光素子からなる構成の欠粒センサにおいて、それぞれの光学素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…を直列回路で構成しておくと、複数の素子を一度に作動させることができるため、一つの負荷抵抗（定電流素子でもよい）Ｒによって足りることになり、小型化、低コスト化を図ることができる。
【００２３】
つまり、図９の（ｂ）に示すように、複数の光学素子を並列回路で構成すると、複数の素子を個々に作動させるため、その素子数それぞれに抵抗Ｒが必要となり、基板面積が大きくなったり、コストアップにもなる問題があるが、図９（ａ）に示すように、直列回路により各素子を同時に作動させると抵抗は一つでよくなり、並列回路の上記問題点は解消されることになる。また、複数の素子を直列回路にして、且つ、略直線状に配置することによって少ない素子で広い検出面を検出領域としてカバ−することができ、小型化、低コスト化を図ることができる。
【００２４】
前記欠粒センサ１は、前記施肥装置２６にも採用して実施することができる。この場合は、肥料繰出部の繰出経路中に肥料欠粒センサを設置すればよい。
図１０に示す実施例では、播種作業と施肥作業を同時に行う場合には、それぞれの繰出経路中に種子欠粒センサ１ａ及び肥料欠粒センサ１ｂを設けるが、作業中において、これらの欠粒センサ１ａ又は１ｂのいづれかが所定時間にわたって粉粒体を検出しないときは、その非検出結果を制御装置８０に入力させ、出力側に設けた警報装置８１を出力させるようにして作業者に報知する構成としている。
【００２５】
また、制御装置８０の入力側には、播種・施肥作業機が車速と連動して設定された所定の作業速度に達しているかどうかを検出する車速センサ８２と、該作業機への回転動力を入切する作業クラッチ８３が設けられている。
そして、前記制御装置８０におけるソフトプログラムは、例えば、図１１のフロ−チャ−トで示す処理行程を実行するように設定されている。
【００２６】
要するに、播種・施肥作業速度を車速と連動（車速が増速すると種子・施肥繰出速度もそれに比例して増速するように連動する。）し、欠粒センサを有する播種・施肥作業機において、該作業機が播種・施肥作業状態（作業クラッチ入り）にあって、車速センサ信号の入力が有る状態のとき、欠粒センサからの種子・肥料等の粉粒体通過信号が所定時間にわたって無い場合は、警報装置が作動して警報を発し、作業者に報知する。従って、播種・施肥部のシャッタ−等を開けるのを忘れて欠粒状態で走行するのを防止することができる。種子ホッパ−内の種子の有無やシャッタ−の開閉センサで検出せずとも、車速センサ入力のみで種子が流れているか否かを判定することもできる。
【００２７】
なお、前記作業クラッチ８３は、播種作業装置２の昇降動作に連動して入切するようになっており、播種作業装置２を作業状態位置まで下降させると、自動的に作業クラッチが入って播種作業状態となり、播種作業装置２を非作業位置まで上昇させると、作業クラッチが自動的に切れて非作業状態となる。
【００２８】
また、上記の制御装置８０には、播種（施肥）作業装置が播種（施肥）作業状態にあっても、車体が走行していないとき、又は、走行していても微速であるとき（車速センサからの入力信号がないとき）は、警報装置８１が作動しないように警報を牽制する手段を設けている。
【００２９】
前記播種装置２の繰出ロ−ル７と放出ロ−タ２９との関連構成において、従来のように、播種作業停止によって両者を同時に停止させる構成をとると、繰出ロ−ル７による繰出後の種子が停止している放出ロ−タ２９部に入り込んで詰まりを生じモ−タがロックして作業ができない場合がある。この時、欠粒センサ１には繰出ロ−ル７からの種子が流下するため、異常が報知されず欠種状態のままで作業を継続することになる。
【００３０】
そこで、図１２のフロ−チャ−トで示すように、播種作業停止時には、まず、繰出ロ−ル７が先に停止し、そして、その停止後、所定時間を経てから放出ロ−タ２９が停止するように関連構成する。従って、繰出ロ−ル停止後、そこからこぼれ落ちる種子が放出ロ−タによって排出されることになるため、次行程での前述のような詰まりによるロック状態を防止することができる。
【００３１】
図１３に示す実施例は、播種装置２のホッパ−２８に設けられた開閉可能なシャッタ−８５が「閉」のときには、スイッチ操作具８６を介してスイッチＳＷを「入」にして警告ランプ８７を点灯させ、シャッタ−を閉じたままで播種作業を行わないように作業者に報知する構成としている。シャッタ−「開」のときにはスイッチＳＷは「切」となり、警告ランプ８７は点灯しない構成である。
【図面の簡単な説明】
【図１】粉粒体繰出機の側面図
【図２】同上平面図
【図３】同上要部の側面図
【図４】繰出ロ−ル部の側面図
【図５】跳出装置部の断面図と側面図
【図６】粉粒体繰出機の伝動機構経路図
【図７】欠粒センサ部の側面図
【図８】（イ）受光量の変化値を示し、（ロ）検出物の大きさと電圧との関係
を示す。
【図９】欠粒センサの回路図
【図１０】制御ブロック図
【図１１】フロ−チャ−トを示す。
【図１２】フロ−チャ−トを示す。
【図１３】播種装置の概略側面図
【符号の説明】
１ 欠粒センサ ２ 播種装置（繰出装置）
３ 発光素子部 ４ 受光素子部
７ 繰出ロ−ル ８ 繰出筒
８０ 制御装置 ８１ 警報装置
８２ 車速センサ ８３ 作業クラッチ
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
【住所又は居所】愛媛県松山市馬木町７００番地
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| 【出願日】 |
平成１４年８月６日（２００２．８．６） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００４−６５０９７（Ｐ２００４−６５０９７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１６年３月４日（２００４．３．４） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−２２８６２３（Ｐ２００２−２２８６２３） |
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