(57)【要約】      （修正有）【課題】ブーム長さを調整して散布幅を任意に制御するブーム散布装置において、ブーム長さの調整時にも散布幅内での均一散布が妨げられないようにする。【解決手段】ブーム散布装置は、等間隔で複数の散布ノズルが配備された複数のブームを備え、複数のブームの長手方向に沿った重なり状態を可変にすることでブーム長さを調整するブーム長さ調整機構と、ブーム長さ調整機構を駆動制御して、ブーム長さを散布ノズルの配備間隔単位で伸縮させる制御部２４とを備える。【選択図】図４
2020103250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場面を進行する機体と該機体の進行方向と交差する略水平方向に展開自在なブームとを備え、前記ブームの長さに対応する散布幅で散布材を圃場面に向けて散布するブーム散布装置であって、
等間隔で複数の散布ノズルが配備された複数のブームを備え、
前記複数のブームの長手方向に沿った重なり状態を可変にすることでブーム長さを調整するブーム長さ調整機構と、
前記ブーム長さ調整機構を駆動制御して、ブーム長さを前記散布ノズルの配備間隔単位で伸縮させる制御部とを備えることを特徴とするブーム散布装置。
【請求項２】
前記複数のブームの重なり部分に配備されている前記散布ノズルのうち、一方のブームに配備されている前記散布ノズルへの流路バルブを閉止するバルブ操作部を備えることを特徴とする請求項１記載のブーム散布装置。
【請求項３】
前記ブーム長さ調整機構は、前記ブームの最短位置を検出するための位置センサと、前記ブームの長手方向に沿った変位量を検出する変位センサとを備え、
前記制御部は、前記変位量が前記散布ノズルの配備間隔単位になるように、ブーム長さを制御することを特徴とする請求項１又は２記載のブーム散布装置。
【請求項４】
前記制御部は、作業前の校正操作において、ブーム長さを最短状態にしてから最大長さになるまでの総変位量を求め、前記総変位量を、変位した前記ブームに配備されている散布ノズルの間隔数で除して、前記配備間隔単位を認識することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のブーム散布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブーム散布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブーム散布装置は、所謂、ブームスプレーヤに代表されるように、自走乗用式、トラクタ牽引式、トラクタ直装式などで、圃場面を走行しながら進行方向と交差する略水平方向に展開したブームの長さに対応する散布幅で、薬液等の散布材を圃場面に向けて散布する作業機である。このブーム散布装置は、圃場面を進行しながら散布作業を行い、１行程で移動距離×散布幅の面積を散布作業し、往復の行程を繰り返すことで、圃場面全体に散布作業を施すものである。
【０００３】
このようなブーム散布装置は、左右水平方向に展開するブーム（サイドブーム）を第１ブームとこの第１ブームの長手方向に移動可能な第２ブームによって構成し、第１ブームに対して第２ブームをどれだけ突出させたかによって決まるブーム長さを任意に調整自在にすることで、散布幅を変更できるようにしたものが知られている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１５７７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した従来技術によると、ブーム長さを、第２ブームが第１ブームに完全に重なる最短長さから、第１ブームと第２ブームの重なりが最小になる最大長さまでの間で、任意の長さに調整することができ、そのブーム長さに応じて散布幅を可変に調整することができる。
【０００６】
しかしながら、第１ブームと第２ブームには、それぞれ設定された間隔で散布ノズルが配備されており、第１ブームと第２ブームの重なり状態によっては、第１ブームにおいて開放される散布ノズルの最外位置と第２ブームにおいて開放される散布ノズルの最内位置との間隔が設定された散布ノズルの間隔とは異なる状態になってしまい、その部分で散布幅内における単位面積当たりの散布量が不均一になってしまう問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に対処するために提案されたものである。すなわち、ブーム長さを調整して散布幅を任意に制御するブーム散布装置において、ブーム長さの調整時にも散布幅内での均一散布が妨げられないようにすること、などを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
圃場面を進行する機体と該機体の進行方向と交差する略水平方向に展開自在なブームとを備え、前記ブームの長さに対応する散布幅で散布材を圃場面に向けて散布するブーム散布装置であって、等間隔で複数の散布ノズルが配備された複数のブームを備え、前記複数のブームの長手方向に沿った重なり状態を可変にすることでブーム長さを調整するブーム長さ調整機構と、前記ブーム長さ調整機構を駆動制御して、ブーム長さを前記散布ノズルの配備間隔単位で伸縮させる制御部とを備えることを特徴とするブーム散布装置。
【発明の効果】
【０００９】
このような特徴を有するブーム散布装置によると、ブーム長さを調整して散布幅を任意に制御するに際して、ブーム長さの調整時にも散布幅内で均一な散布を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るブーム散布装置の全体構成を示した説明図（（ａ）が側面図、（ｂ）が斜め後方視の斜視図）である。
【図２】ブーム長さ調整機構の概略構成を示した説明図である。
【図３】散布装置の流路構成と散布ノズルの制御を説明する説明図である。
【図４】制御部の機能を示す説明図である。
【図５】ブーム（サイドブーム）の伸縮制御を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
【００１３】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、ブーム散布装置１は、圃場面を進行する機体２と、その機体２に搭載される散布装置３と、機体２の進行方向と交差する略水平方向に展開自在なブーム４を備えており、ブーム４の長さに対応する散布幅で薬剤などの散布材を圃場面に向けて散布するものである。図示の例では、機体２はトラクタ（走行装置）に牽引される牽引型の機体を示しているが、これに限らず、トラクタの３点リンクに装着される直装型の機体や自走乗用式の機体であってもよい。
【００１４】
図示した牽引式の機体２には、走行車輪２Ａが装備されており、機体２の前方には、トラクタに連結される連結部２Ｂと、ユニバーサルジョイントなどの伝動手段を介してトラクタのＰＴＯからの動力が入力される入力部２Ｃを備えている。機体２に搭載される散布装置３は、入力部２Ｃに入力される動力によって駆動するポンプ３Ａと薬剤などの散布材が収納されるタンク３Ｂなどを備えている。
【００１５】
ブーム４は、センターブーム４Ａと左右のサイドブーム４Ｂを備えている。センターブーム４Ａは、水平装置５を介して機体２に支持されている。サイドブーム４Ｂは、センターブーム４Ａの左右端にそれぞれ収納・展開自在に連結されると共に、自身が伸縮自在に構成されている（図においては、サイドブーム４Ｂを収納して最短状態に縮めた状態を示している。）。センターブーム４Ａとサイドブーム４Ｂには、複数の散布ノズル６を備えたパイプ又はホースが装着されており、タンク３Ｂ内の薬剤などの散布材がポンプ３Ａによって圧送されて複数の散布ノズル６から散布される。
【００１６】
サイドブーム４Ｂは、機体２の進行方向に対して交差する水平方向に展開して、最大長さに伸ばすことで、最大の散布幅を実現でき、その長さを適宜伸縮することで、散布幅を可変に調整できるようになっている。また、サイドブーム４Ｂは、最も短い状態（最短長さ）に縮めて、機体２の進行方向に沿って折り畳み且つ先端を上げて傾斜させることで収納状態にすることができる。左右のサイドブーム４Ｂの収納・展開・伸縮は、図示省略したブーム動作機構（ブーム収納機構、ブーム展開機構、ブーム長さ調整機構）によって個別に動作できるようになっている。
【００１７】
図２は、サイドブーム４Ｂを伸縮させてブーム長さを調整するブーム長さ調整機構１０を示している。サイドブーム４Ｂは、複数のブーム（ブーム１１とブーム１２）を備えている。ここでは２本のブームを備える例を示しているが、同様の構成を多段にして３本以上のブームを備えるようにしてもよい。
【００１８】
ブーム長さ調整機構１０は、複数のブーム（ブーム１１とブーム１２）の長手方向に沿った重なり状態を可変にすることでブーム長さを調整する機構である。具体的な機構は従来技術と同様であり、ブーム１１とブーム１２は、長手方向に沿って互いに摺動自在に支持されており、基端側のブーム１１の基端部に設けられたスプロケット１３がモータ１９の出力軸に接続されている。スプロケット１３にはチェーン１５が掛け回されており、チェーン１５の一端が連結部１７を介してワイヤ１６の一端に接続され、ワイヤ１６は、ブーム１１の先端部に設けられたプーリ１４に掛け回され、その他端が連結部１８を介してチェーン１５の他端に接続されている。そして、ブーム１２の基端部がワイヤ１６に接続されている。
【００１９】
ブーム長さ調整機構１０は、モータ１９を回転駆動することで、スプロケット１３を回転させて、チェーン１５に接続されているワイヤ１６を摺動させることで、基端側が水平装置５に支持されているブーム１１の長手方向にブーム１２を移動させて、ブーム４（サイドブーム４Ｂ）の長さを調整するものである。
【００２０】
ブーム長さの制御は、制御部２０の出力でモータ１９の回転量を制御することで行われる。制御部２０には、近接センサなどで構成される最短位置センサ２１とスプロケット１３の回転を検出する回転センサ２２からの検出信号が入力される。最短位置センサ２１は、ブーム１１の基端側に取り付けられており、ブーム１２の基端が接近して最短位置になったことを検出する位置センサである。回転センサ２２は、スプロケット１３の回転によって生じるパルス（例えば、エンコーダパルス）を検出して、スプロケット１３（或いはモータ１９の出力軸）の回転量を検出することで、ブームの長手方向の変位量を検出する変位センサである。
【００２１】
図３には、散布ノズル６（６Ａ，６Ｂ）に散布材を供給する散布装置３の構成例を示している。散布ノズル６（６Ａ，６Ｂ）には、ポンプ３Ａによってタンク３Ｂ内の散布材が圧送される。ポンプ３Ａに接続された圧送流路３０は、三方弁３１を介して供給流路３２と帰還流路３３に分岐され、帰還流路３３は、電動調整弁３４を介してタンク３Ｂに連通され、供給流路３２は圧力計３５や流量計３６を経由して分流器３７に接続されている。分流器３７は、供給流路３２を開閉バルブ３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃを介して３つの供給流路３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃに分流する。供給流路３２Ａ，３２Ｃは、それぞれサイドブーム４Ｂにおける流路１１Ａ，１２Ａに接続されており、供給流路３２Ｂは、センターブーム４Ａにおける散布ノズル６が接続された流路３８に接続されている。
【００２２】
このような散布装置３は、電動調整弁３４の開閉状態を調整することで、散布材の供給圧を可変に制御することができる。また、各散布ノズル６（６Ａ，６Ｂ）に至る流路には、個別に流路バルブ６Ｖが設けられており、制御部２０からの制御信号で各流路バルブ６Ｖを開閉制御することで、各散布ノズル６（６Ａ，６Ｂ）を個別に開放又は閉止することができる。
【００２３】
図４に示すように、制御部２０の機能としては、前述したブーム長さ調整機構１０を動作制御するブーム長さ制御部２４と、流路バルブ６Ｖを開閉制御するバルブ操作部２５とを備えている。
【００２４】
ブーム長さ制御部２４による制御動作を説明する。先ず、作業前にモータ１９を回転させて、ブーム１２を基端側に移動させ、ブーム１２の変位量が最小になったことを最短位置センサ２１が検出して検出信号を制御部２０に送信する。この検出信号によって制御部２０はブーム１２が最短位置にあることを認識する。そして、そこからモータ１９を逆回転させて回転量（パルス数）を回転センサ２２にて検出することで、制御部２０は、ブーム１２が所定の変位量だけ移動し、ブーム４（サイドブーム４Ｂ）が所定の長さになったことを認識する。これにより、制御部２０は、入力信号に応じて、ブーム１２の変位量を制御してブーム４（サイドブーム４Ｂ）の長さを任意の長さに調整することができる。
【００２５】
前述したように、ブーム４には、複数の散布ノズル６が配備されている。サイドブーム４Ｂにおいては、ブーム１１とブーム１２にそれぞれ、同じ間隔で散布ノズル６Ａ，６Ｂが配備されている。また、ブーム１１とブーム１２には、散布ノズル６Ａ，６Ｂに散布材を供給するための流路（ホース又はパイプ）１１Ａ，１２Ａが配備されている。
【００２６】
制御部２０におけるバルブ操作部２５の機能は、ブーム長さを調整する際に、ブーム１１とブーム１２の重なり部分に配置されている散布ノズル６Ａ，６Ｂのうち、一方のブームに配備されている散布ノズルへの流路バルブ６Ｖを閉止操作する。なお、ここでは、制御部２０による操作で流路バルブ６Ｖを開閉制御する例を示しているが、流路バルブ６Ｖの開閉操作は、ブーム長さの調整に応じてメカニカルに操作することもできる。
【００２７】
そして、ブーム長さ制御部２４によるブーム長さの調整は、散布ノズル６Ａ，６Ｂの配備間隔単位で行われる。制御部２０に操作部２３からブームを伸縮操作するための信号が入力されると、ブーム長さ制御部２４は、常に散布ノズル６Ａ，６Ｂの配備間隔Ｄの整数倍の変位でブーム長さの調整を行う。これによって、ブーム４に配備されている散布ノズル６は、ブーム４がどのような長さに調整されていても、設定された等間隔で配備されることになる。
【００２８】
散布ノズル６Ａ，６Ｂの間隔は、予め制御部２０に設定しておくことができる。設定の仕方としては、作業前の較正（キャリブレーション）操作によって行うことができ、例えば、図５の（ａ）に示すように、サイドブーム４Ｂにおけるブーム１１，１２の長さを最短長さの状態にしてから、（ｂ）に示すように最大長さになるまでモータ１９を駆動し、その間の総変位量Ｌを回転センサ２２のパルス数でカウントする。そして、総変位量Ｌを、変位したブーム１２に配備されている散布ノズル６Ｂの間隔数ｎで除して、配備間隔Ｄ（＝Ｌ／ｎ）のパルス数を求める。制御部２０は、常に配備間隔Ｄの整数倍のパルス数でモータ１９を駆動することで、ブーム４の長さを散布ノズル６Ａ，６Ｂの配備間隔単位で調整する。
【００２９】
以上説明したブーム散布装置１によると、ブーム長さを調整して散布幅を任意に制御するに際して、ブーム長さがどのような長さになっても、その長さのブームに配備される散布ノズルは全て等間隔に配置されることになるので、散布幅内で常に均一な散布を行うことができる。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１：ブーム散布装置，
２：機体，２Ａ：走行車輪，２Ｂ：連結部，２Ｃ：入力部，
３：散布装置，３Ａ：ポンプ，３Ｂ：タンク，
３０：圧送流路，３１：三方弁，３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ：供給流路，
３３：帰還流路，３４：電動調整弁，
３５：圧力計，３６：流量計，３７：分流器，３８：流路，
３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ：開閉バルブ，
４，１１，１２：ブーム，４Ａ：センターブーム，４Ｂ：サイドブーム，
５：水平装置，６，６Ａ，６Ｂ：散布ノズル，６Ｖ：流路バルブ，
１０：ブーム長さ調整機構，１１Ａ，１２Ａ：流路，
１３：スプロケット，１４：プーリ，１５：チェーン，
１６：ワイヤ，１７，１８：連結部，１９：モータ，
２０：制御部，
２１：最短位置センサ（位置センサ），２２：回転センサ（変位センサ），
２３：操作部，２４：ブーム長さ制御部，
２５：バルブ操作部
【図１】
2020103250.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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