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JP7683967B2 - Information processing device and program - Google Patents
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Description

本発明は情報処理装置及び農作業機に関する。 The present invention relates to an information processing device and an agricultural machine.

農作業機用の作業爪として、ロータリー作業機に装着される耕耘爪や代かき機に装着される代かき爪などがある。これらの作業爪は、耕耘作業又は代かき作業の際に圃場と接触し、徐々に摩耗が進行する。作業爪の摩耗が進行するに伴い、作業爪の放擲能力、反転能力、又は攪拌能力が低下し、最終的には耕耘性能又は代かき性能が低下して、適切な作業が行えない状態となる。そのため、農作業者は、定期的に作業爪の摩耗の状態を確認し、ある程度まで摩耗が進行したら速やかに交換することで対応している。 Claws for agricultural machinery include tilling tines attached to rotary implements and plowing tines attached to tillers. These tines come into contact with the field during tilling or plowing, and gradually wear out. As wear progresses, the tines' release, turning, and mixing capabilities decrease, and ultimately the tilling or plowing performance decreases, making it impossible to perform the work properly. For this reason, agricultural workers regularly check the wear condition of the tines, and when wear reaches a certain level, they are replaced promptly.

このような作業爪の交換時期を判断するために、例えば特許文献1には、作業爪の交換の目安となる摩耗後のラインに沿う位置に、両面から視認できるリブを設ける技術が記載されている。 In order to determine when to replace such work claws, for example, Patent Document 1 describes a technology in which a rib that can be seen from both sides is provided at a position along the wear line that serves as a guide for replacing the work claws.

また、農作業者は、農作業機による作業中に、目視又は作業爪が圃場に作用する音や振動などの情報に基づいて、耕深などの作業状態を推定していたが、この推定は農作業者の経験や勘に基づくものであった。 In addition, while working with agricultural machinery, farmers estimate the working conditions, such as the tilling depth, by visual inspection or based on information such as the sounds and vibrations caused by the working claws acting on the field, but this estimation is based on the farmer's experience and intuition.

実用新案登録第3198032号公報Utility Model Registration No. 3198032

しかしながら、特許文献1に記載された技術の場合、結局、作業爪の摩耗の状態は農作業者が目視で確認しなければならず、確認を忘れてしまったり、面倒で確認を怠ったりした場合には、作業爪の交換時期を逸してしまう可能性があるという問題があった。 However, with the technology described in Patent Document 1, the farmer must ultimately visually check the wear condition of the working tines, and if he forgets to check or neglects to do so because it is too much of a bother, there is a risk that he will miss the time to replace the working tines.

また、例えばロータリー作業機や代かき機で耕耘作業を行う際に、耕耘爪に土や泥が付着する場合がある。そのような場合、特許文献1に記載された技術では、土や泥の影響でリブが視認できず、摩耗の状態を判断することができない場合があるという問題があった。 In addition, for example, when performing tilling work with a rotary implement or a tiller, dirt or mud may adhere to the tiller tines. In such cases, the technology described in Patent Document 1 has the problem that the dirt or mud may make it impossible to visually check the ribs, making it impossible to determine the state of wear.

また、農作業機による作業中の作業状態は、農作業者の経験や勘に頼らざるを得ず、農作業者に依存しない定量的な評価をすることは困難であった。 In addition, the working conditions of agricultural machinery during operation had to be determined based on the experience and intuition of the farmer, making it difficult to quantitatively evaluate the working conditions without relying on the farmer.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、農作業者の目視によらず、作業爪の摩耗の状態を評価することができる情報処理装置及び農作業機を提供することを課題とする。又は、農作業者の経験や勘に頼ることなく、圃場に対する作業状態を評価することができる情報処理装置及び農作業機を提供することを課題とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide an information processing device and an agricultural work machine that can evaluate the wear state of the working claws without relying on the agricultural worker's visual inspection. Alternatively, it aims to provide an information processing device and an agricultural work machine that can evaluate the working condition of a field without relying on the agricultural worker's experience or intuition.

本発明の一実施形態における情報処理装置は、圃場に作用する作業爪が取り付けられた爪軸に走行機体から受けた動力を伝達する動力伝達部において測定されたトルク値、及び前記トルク値が測定されたときの前記走行機体の車速値を受信し、前記トルク値及び前記車速値に基づいて、前記作業爪の摩耗の状態を評価する。 In one embodiment of the present invention, the information processing device receives a torque value measured in a power transmission unit that transmits power received from the traveling machine body to a claw shaft on which a working claw that acts on a field is attached, and a vehicle speed value of the traveling machine body when the torque value was measured, and evaluates the wear state of the working claw based on the torque value and the vehicle speed value.

第1状態における前記トルク値である第1トルク値を取得し、前記第1状態よりも後であり、前記第1状態から前記作業爪が交換されていない第2状態における前記トルク値である第2トルク値を取得し、前記第1トルク値及び前記第2トルク値に基づいて前記作業爪の摩耗の状態を評価してもよい。 A first torque value, which is the torque value in a first state, may be acquired, and a second torque value, which is the torque value in a second state that is after the first state and in which the working claw has not been replaced since the first state, may be acquired, and the wear state of the working claw may be evaluated based on the first torque value and the second torque value.

本発明の一実施形態における農作業機は、圃場に作用する作業爪と、前記作業爪が取り付けられた爪軸を含み、走行機体から受けた動力を前記爪軸に伝達する動力伝達部と、前記動力伝達部のトルク値を測定するセンサと、を備える。 In one embodiment of the present invention, the agricultural work machine is equipped with a power transmission unit that includes a working claw that acts on a field, a claw shaft to which the working claw is attached, and transmits power received from the traveling machine body to the claw shaft, and a sensor that measures the torque value of the power transmission unit.

前記動力伝達部は、前記走行機体からの動力が入力される入力軸をさらに含み、前記センサは前記入力軸に設けられていてもよい。 The power transmission unit may further include an input shaft to which power from the traveling machine body is input, and the sensor may be provided on the input shaft.

前記動力伝達部は、前記走行機体からの動力が入力される入力軸と、前記入力軸に入力された動力を前記爪軸に伝達する駆動軸と、をさらに含み、前記センサは、前記爪軸又は前記駆動軸に設けられていてもよい。 The power transmission unit may further include an input shaft to which power from the traveling machine body is input, and a drive shaft to transmit the power input to the input shaft to the claw shaft, and the sensor may be provided on the claw shaft or the drive shaft.

前記爪軸又は前記駆動軸は中空構造を有し、前記センサは、前記中空構造の内壁に設けられていてもよい。 The claw shaft or the drive shaft may have a hollow structure, and the sensor may be provided on the inner wall of the hollow structure.

前記爪軸又は前記駆動軸は中空構造を有し、前記センサは、前記爪軸又は前記駆動軸の外周に設けられており、前記センサに接続された配線は、前記中空構造の内部を通って、外部機器に前記センサで測定されたセンシング信号を出力する出力器に接続されてもよい。 The claw shaft or the drive shaft has a hollow structure, the sensor is provided on the outer periphery of the claw shaft or the drive shaft, and the wiring connected to the sensor may pass through the inside of the hollow structure and be connected to an output device that outputs a sensing signal measured by the sensor to an external device.

前記動力伝達部は、前記走行機体からの動力が入力される入力軸と、前記入力軸に入力された動力が伝達される駆動軸と、前記駆動軸の動力を前記爪軸に伝達する巻掛伝動部と、前記巻掛伝動部に張力を与えるテンショナーと、をさらに含み、前記センサは、前記テンショナーに設けられていてもよい。 The power transmission unit may further include an input shaft to which power from the traveling machine body is input, a drive shaft to which the power input to the input shaft is transmitted, a winding transmission unit that transmits the power of the drive shaft to the claw shaft, and a tensioner that applies tension to the winding transmission unit, and the sensor may be provided on the tensioner.

前記トルク値が測定されたときの前記走行機体の車速値及び前記トルク値に基づいて、前記作業爪の摩耗の状態を評価する評価装置をさらに備えてもよい。 The device may further include an evaluation device that evaluates the wear condition of the working claws based on the vehicle speed value of the traveling machine body and the torque value when the torque value is measured.

本発明によれば、農作業者の目視によらず、作業爪の摩耗の状態を評価することができる。又は、農作業者の経験や勘に頼ることなく、圃場に対する作業状態を評価することができる。 According to the present invention, it is possible to evaluate the wear condition of the working claws without relying on the farmer's visual inspection. Also, it is possible to evaluate the working condition of the field without relying on the farmer's experience or intuition.

本発明の一実施形態に係る農作業機の構成を背面側から示す図である。1 is a diagram showing a configuration of an agricultural work machine according to an embodiment of the present invention, viewed from the rear side. 本発明の一実施形態に係る農作業機の構成を側方から示す側面図である。1 is a side view showing a configuration of an agricultural work machine according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る農作業機の入力軸部を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an input shaft portion of an agricultural work machine according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る農作業機において、作業爪の摩耗の状態と動力伝達部におけるトルクの変化との関係を調査した結果を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the results of an investigation into the relationship between the state of wear of the work claws and changes in torque in the power transmission unit in the agricultural machine according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る農作業機において、動力伝達部におけるトルクの変化に基づいて、作業爪の摩耗の状態を評価する方法を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a method for evaluating the state of wear of a work claw based on a change in torque in a power transmission unit in an agricultural machine according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る農作業機の駆動軸、チェーン駆動部、及び爪軸を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a drive shaft, a chain drive unit, and a claw shaft of an agricultural machine according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る農作業機のチェーンケースの内部構造を示す図である。1 is a diagram showing an internal structure of a chain case of an agricultural machine according to an embodiment of the present invention;

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る情報処理装置及び農作業機について説明する。但し、これらの情報処理装置及び農作業機は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す例の記載内容に限定して解釈されない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号又は同一の符号の後にアルファベットを付し、その繰り返しの説明は省略する。 Below, an information processing device and agricultural machine according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, these information processing devices and agricultural machines can be implemented in many different ways, and should not be interpreted as being limited to the contents of the examples shown below. In the drawings referred to in this embodiment, identical parts or parts having similar functions are designated with the same reference numerals or the same reference numerals followed by an alphabet, and repeated explanations will be omitted.

本願の明細書及び特許請求の範囲において、「上」は圃場から垂直に遠ざかる方向を示し、「下」は圃場に向かって垂直に近づく方向を示す。また、「前」は作業機を基準として走行機体が位置する方向を示し、「後」は前とは180°反対の方向を示す。また、「左」は作業機を基準として走行機体が位置する方向に向かったときの左方向を示し、「右」は左とは180°反対の方向を示す。 In the specification and claims of this application, "up" refers to a direction moving vertically away from the field, and "down" refers to a direction moving vertically toward the field. Additionally, "front" refers to the direction in which the traveling body is located relative to the work machine, and "rear" refers to a direction 180° opposite from front. Additionally, "left" refers to the left direction when facing the direction in which the traveling body is located relative to the work machine, and "right" refers to a direction 180° opposite from left.

以下の実施形態では、農作業機として耕耘機を例示するが、この構成に限定されない。例えば、以下の実施形態に示す農作業機は、耕耘機以外に代かき機、砕土機、畦塗り機など、作業爪を備えた農作業機であってもよい。また、走行機体から受けた動力を作業爪に伝達する動力伝達部が、入力軸、駆動軸、チェーン駆動部、及び爪軸によって構成されるケースを例示するが、動力伝達部はこれらの一部の部材によって構成されてもよく、上記の部材に加えて他の部材を含んで構成されていてもよい。また、特に技術的な矛盾が生じない限り、異なる実施形態間の技術を組み合わせることができる。 In the following embodiments, a tiller is used as an example of an agricultural working machine, but the present invention is not limited to this configuration. For example, the agricultural working machine shown in the following embodiments may be an agricultural working machine equipped with a working claw, such as a tiller, a soil crusher, or a ridger, in addition to a tiller. In addition, a case is shown in which the power transmission unit that transmits the power received from the traveling body to the working claw is composed of an input shaft, a drive shaft, a chain drive unit, and a claw shaft, but the power transmission unit may be composed of some of these components, or may be composed of other components in addition to the above components. Furthermore, the techniques of different embodiments can be combined as long as no technical contradiction occurs.

〈第1実施形態〉
[農作業機100の構成]
図1~図3を用いて、本発明の一実施形態に係る農作業機100の構成について説明する。図1は、第1実施形態の農作業機の構成を背面側から示す図である。図2は、第1実施形態の農作業機の構成を側方から示す側面図である。具体的には、図2は、農作業機100のサイドプレート140及びチェーン駆動部160が省略され、耕耘ロータ150が視認できる状態を示している。
First Embodiment
[Configuration of agricultural machine 100]
The configuration of an agricultural work machine 100 according to one embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 3. Figure 1 is a diagram showing the configuration of the agricultural work machine of the first embodiment from the rear side. Figure 2 is a side view showing the configuration of the agricultural work machine of the first embodiment from the side. Specifically, Figure 2 shows a state in which the side plate 140 and the chain drive unit 160 of the agricultural work machine 100 are omitted and the tilling rotor 150 is visible.

図1及び図2に示すように、本実施形態の農作業機100は、大別して、入力軸部101、フレーム110、シールドカバー120(図2参照)、エプロン130、サイドプレート140(図1参照)、耕耘ロータ150、チェーン駆動部160(図1参照)、及び制御装置170等を含む。 As shown in Figures 1 and 2, the agricultural work machine 100 of this embodiment broadly includes an input shaft section 101, a frame 110, a shield cover 120 (see Figure 2), an apron 130, a side plate 140 (see Figure 1), a tilling rotor 150, a chain drive section 160 (see Figure 1), and a control device 170.

入力軸部101は、左右方向におけるフレーム110の中央部に接続されている。シールドカバー120は、フレーム110の下方に設けられ、フレーム110に固定されている。エプロン130は、シールドカバー120の後方の接続部125(図2参照)において、シールドカバー120に対して回動可能に接続されている。シールドカバー120は後述する耕耘ロータ150の上方を覆うように配置され、エプロン130は、耕耘ロータ150の後方に配置される。 The input shaft 101 is connected to the center of the frame 110 in the left-right direction. The shield cover 120 is provided below the frame 110 and fixed to the frame 110. The apron 130 is rotatably connected to the shield cover 120 at a connection portion 125 (see FIG. 2) at the rear of the shield cover 120. The shield cover 120 is positioned to cover the top of the tillage rotor 150 (described later), and the apron 130 is positioned behind the tillage rotor 150.

サイドプレート140は、フレーム110、シールドカバー120、及びエプロン130の左右方向の両端において、これらの部材に固定されている。チェーン駆動部160を内包するチェーンケースは、上記のサイドプレート140のうちの一方に固定されている。耕耘ロータ150は、上記のサイドプレート140の間において、サイドプレート140に対して回転可能に接続されている。制御装置170はシールドカバー120上に設けられている。 The side plates 140 are fixed to the frame 110, the shield cover 120, and the apron 130 at both left and right ends of these components. A chain case containing the chain drive unit 160 is fixed to one of the side plates 140. The tilling rotor 150 is rotatably connected to the side plates 140 between the side plates 140. The control device 170 is provided on the shield cover 120.

図2に示すように、フレーム110は、トラクタ等の走行機体(図示せず)と入力軸部
101、トップマスト135、及びロアリンク連結部136によって接続される。入力軸部101には、トラクタ等の走行機体が有するPTO軸からの動力を受ける入力軸102が備えられている。フレーム110は、例えば円筒形であり、その内部には駆動軸111(図1参照)が設けられている。入力軸102は駆動軸111に変換部103(図3参照)を介して接続され、駆動軸111は入力軸102と連動して回転する。駆動軸111は入力軸102と交差する方向に延びている。
As shown in Fig. 2, the frame 110 is connected to a traveling machine body (not shown) such as a tractor by an input shaft section 101, a top mast 135, and a lower link connection section 136. The input shaft section 101 is provided with an input shaft 102 that receives power from a PTO shaft of the traveling machine body such as a tractor. The frame 110 is, for example, cylindrical, and a drive shaft 111 (see Fig. 1) is provided therein. The input shaft 102 is connected to the drive shaft 111 via a conversion section 103 (see Fig. 3), and the drive shaft 111 rotates in conjunction with the input shaft 102. The drive shaft 111 extends in a direction intersecting the input shaft 102.

耕耘ロータ150は、農作業機100の幅方向に延びる爪軸180と、この爪軸180に取り付けられたホルダ190と、ホルダ190に装着された複数の作業爪200とで構成される。つまり、本実施形態における農作業機100は、ホルダタイプの作業機である。図1に示すように、農作業機100の背面側から見た場合、複数の作業爪200は、左方向に湾曲した作業爪200Lと、右方向に湾曲した作業爪200Rとで構成され、爪軸180の軸方向に間隔をおいて取り付けられる。なお、本実施形態では、作業爪200L及び作業爪200Rは爪軸180の軸方向に一定間隔で取り付けられている。以下の説明において、作業爪200L及び作業爪200Rを特に区別しない場合、単に作業爪200という。 The tilling rotor 150 is composed of a claw shaft 180 extending in the width direction of the agricultural work machine 100, a holder 190 attached to the claw shaft 180, and a number of working claws 200 attached to the holder 190. In other words, the agricultural work machine 100 in this embodiment is a holder-type working machine. As shown in FIG. 1, when viewed from the rear side of the agricultural work machine 100, the multiple working claws 200 are composed of a working claw 200L curved to the left and a working claw 200R curved to the right, and are attached at intervals in the axial direction of the claw shaft 180. In this embodiment, the working claws 200L and 200R are attached at regular intervals in the axial direction of the claw shaft 180. In the following description, when there is no particular distinction between the working claws 200L and 200R, they are simply referred to as working claws 200.

駆動軸111及び爪軸180は、以下のような構成で接続されている。チェーン駆動部160Bには巻掛伝動部161B(図7参照)があり、巻掛伝動部161Bは、駆動軸111に接続された駆動スプロケット162B及び爪軸180に接続された受動スプロケット163Bにそれぞれ巻き掛けられている。このようにして、駆動軸111の回転動力は爪軸180に伝達される。爪軸180が回転することで、作業爪200が爪軸180を中心に回転し、圃場に対する耕耘作業が行われる。本実施形態では、巻掛伝動部161Bとしてチェーンが用いられるが、ベルトなどの他の部材が用いられてもよい。巻掛伝動部161Bとしてベルトが用いられる場合は、上記のスプロケットに代えてプーリを用いることができる。 The drive shaft 111 and the claw shaft 180 are connected in the following configuration. The chain drive unit 160B has a winding transmission unit 161B (see FIG. 7), which is wound around a driving sprocket 162B connected to the drive shaft 111 and a passive sprocket 163B connected to the claw shaft 180. In this way, the rotational power of the drive shaft 111 is transmitted to the claw shaft 180. When the claw shaft 180 rotates, the working claw 200 rotates around the claw shaft 180, and tilling work is performed on the field. In this embodiment, a chain is used as the winding transmission unit 161B, but other members such as a belt may also be used. When a belt is used as the winding transmission unit 161B, a pulley can be used instead of the above-mentioned sprocket.

上記のように、PTO軸から入力された動力は、入力軸102、駆動軸111、チェーン駆動部160、及び爪軸180に伝達される。したがって、これらの部材を総じて「動力伝達部」という場合がある。 As described above, the power input from the PTO shaft is transmitted to the input shaft 102, the drive shaft 111, the chain drive unit 160, and the claw shaft 180. Therefore, these components are sometimes collectively referred to as the "power transmission unit."

作業爪200が回転して圃場を耕耘すると、作業爪200と接触した圃場が作業爪200の回転運動における抵抗となり、爪軸180のトルクに影響を及ぼす。爪軸180に生じたトルクは、巻掛伝動部161B、駆動軸111、及び入力軸102に伝達される。つまり、作業爪200による圃場の耕耘作業に起因する爪軸180のトルク値は、動力伝達部において測定することが可能である。詳細は後述するが、例えば動力伝達部に歪みセンサを設け、動力伝達部の歪みを検知することで、爪軸180のトルク値を測定することができる。 When the working claw 200 rotates to till the field, the field in contact with the working claw 200 acts as a resistance to the rotational motion of the working claw 200, affecting the torque of the claw shaft 180. The torque generated in the claw shaft 180 is transmitted to the wrapping transmission part 161B, the drive shaft 111, and the input shaft 102. In other words, the torque value of the claw shaft 180 caused by tilling the field with the working claw 200 can be measured in the power transmission part. Details will be described later, but for example, a strain sensor can be provided in the power transmission part to detect the strain in the power transmission part, thereby measuring the torque value of the claw shaft 180.

なお、本実施形態では、爪軸180の軸が延びる方向(以下、軸方向という)において略同じ位置に、1つの爪軸180に対して複数のホルダ190及び作業爪200が取付けられる。図2に示すように、爪軸180の軸方向において略同じ位置に、4つのホルダ190が取り付けられており、これらのホルダ190には、2本の作業爪200L及び2本の作業爪200Rが装着されている。ただし、装着される作業爪の種類や本数はこの構成に限定されない。 In this embodiment, multiple holders 190 and working claws 200 are attached to one claw shaft 180 at approximately the same position in the direction in which the axis of the claw shaft 180 extends (hereinafter referred to as the axial direction). As shown in FIG. 2, four holders 190 are attached to the claw shaft 180 at approximately the same position in the axial direction, and two working claws 200L and two working claws 200R are attached to these holders 190. However, the type and number of working claws attached are not limited to this configuration.

図1に示すように、農作業機100を背面側から見た場合、互いに向かい合って配置されている作業爪200R、作業爪200Lは、互いの爪先がオーバーラップしている。したがって、個々の作業爪200L、作業爪200Rが土を掘り起こす領域の幅は、隣接する作業爪200L、作業爪200Rの間で一部重複している。なお、本実施形態の農作業
機100においては、耕耘ロータ150は、図2において矢印Wで示す方向に回転する。
As shown in Fig. 1, when the agricultural work machine 100 is viewed from the rear side, the tips of the work tines 200R and 200L that are arranged opposite each other overlap each other. Therefore, the widths of the areas in which the individual work tines 200L and 200R dig up the soil partially overlap between adjacent work tines 200L and 200R. In the agricultural work machine 100 of this embodiment, the tilling rotor 150 rotates in the direction indicated by the arrow W in Fig. 2.

エプロン130の重心は、接続部125よりも後方にあるため、エプロン130は自重により下降しようとする。エプロン130の後端にはステンレスの整地板132が取付けられている。整地板132はエプロン130の内側から外側に向かってループを描くように構成されている。この整地板132が耕耘ロータ150によって掘り起こされた圃場を平坦にする。 The center of gravity of the apron 130 is behind the connection part 125, so the apron 130 tends to descend under its own weight. A stainless steel leveling plate 132 is attached to the rear end of the apron 130. The leveling plate 132 is configured to draw a loop from the inside to the outside of the apron 130. This leveling plate 132 flattens the field that has been dug up by the tilling rotor 150.

図1に示すように、整地板132の両端には可動式の延長整地板134が設けられている。延長整地板134を開くことによって整地板132とともに広い幅の範囲を整地することが可能になる。 As shown in FIG. 1, movable extension leveling boards 134 are provided on both ends of the leveling board 132. By opening the extension leveling boards 134, it becomes possible to level a wide area together with the leveling board 132.

制御装置170は、図示しない中央演算処理部(CPU)、記憶部(メモリ)及び通信部を含み、農作業機100の外部から受信した信号(例えば、リモコン信号)を処理する機能、農作業機100で生成された信号(例えば、センサによって取得されたデータ等)を解析する機能、又は当該信号を外部に送信する機能を有する情報処理装置である。記憶部は、各種データ及び各種プログラムを記憶している。中央演算処理部は、記憶部からプログラムを読み出して実行することにより、農作業機100が備えるアクチュエータ等の駆動部の動作を制御し、上記の動力伝達部において測定されたセンサ信号を解析する。具体的には、当該中央演算処理部は、測定されたセンサ信号に基づいて得られるトルク値や車速値を受信し、当該トルク値及び車速値に基づいて作業爪200の摩耗の状態を評価する。 The control device 170 is an information processing device that includes a central processing unit (CPU), a storage unit (memory), and a communication unit (not shown), and has the functions of processing signals received from outside the agricultural work machine 100 (e.g., remote control signals), analyzing signals generated by the agricultural work machine 100 (e.g., data acquired by a sensor), and transmitting the signals to the outside. The storage unit stores various data and programs. The central processing unit reads and executes programs from the storage unit to control the operation of the actuators and other drive units of the agricultural work machine 100 and analyzes the sensor signals measured in the power transmission unit. Specifically, the central processing unit receives torque values and vehicle speed values obtained based on the measured sensor signals, and evaluates the wear state of the working claws 200 based on the torque values and vehicle speed values.

通信部は、有線通信又は無線通信を行うための機能部である。例えば、無線通信の場合は、例えば、近距離無線通信を可能とするモジュールやCAN(Controller Area Network)、Wi-Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)等の通信規格に従う無線通信を可能とするモジュールを搭載していてもよい。つまり、制御装置170が備える通信部は、ネットワーク上に接続されるサーバや携帯通信端末等の情報処理装置や走行機体に搭載される通信端末との間の通信を制御する機能を有していてもよい。 The communication unit is a functional unit for performing wired or wireless communication. For example, in the case of wireless communication, the communication unit may be equipped with a module that enables short-range wireless communication or a module that enables wireless communication according to a communication standard such as CAN (Controller Area Network), Wi-Fi (registered trademark), or Bluetooth (registered trademark). In other words, the communication unit provided in the control device 170 may have a function of controlling communication between an information processing device such as a server or mobile communication terminal connected to a network, or a communication terminal mounted on the traveling vehicle.

図3は、本発明の一実施形態に係る農作業機の入力軸部を示す図である。図3は、入力軸部101を拡大した上面図(A)及び正面図(B)である。説明の便宜上、(A)の上面図において、入力軸102の上方に設けられたセンサ制御部310及び締結具320は省略されている。図3に示すように、入力軸部101は入力軸102の他に変換部103を有する。変換部103は、入力軸102の回転動力を駆動軸111の回転動力に変換する。変換部103の前には、センサ300が入力軸102を挟むように設けられている。2つのセンサ300は、入力軸102を左右方向から挟んでおり、入力軸102に対して接着剤で貼り付けられている。台座305は、入力軸102を上下方向から挟んでおり、ボルトなどの締結具320によって締めつけられることで、入力軸102に固定される。センサ制御部310は、台座305の上にビスで固定されている。 3 is a diagram showing the input shaft of an agricultural machine according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a top view (A) and a front view (B) of an enlarged input shaft 101. For convenience of explanation, the sensor control unit 310 and the fastener 320 provided above the input shaft 102 are omitted in the top view (A). As shown in FIG. 3, the input shaft 101 has a conversion unit 103 in addition to the input shaft 102. The conversion unit 103 converts the rotational power of the input shaft 102 into the rotational power of the drive shaft 111. In front of the conversion unit 103, a sensor 300 is provided to sandwich the input shaft 102. The two sensors 300 sandwich the input shaft 102 from the left and right directions and are attached to the input shaft 102 with an adhesive. The base 305 sandwiches the input shaft 102 from the top and bottom directions and is fixed to the input shaft 102 by being tightened by a fastener 320 such as a bolt. The sensor control unit 310 is fixed to the top of the base 305 with screws.

センサ300として、例えば歪みセンサが用いられる。歪みセンサは、入力軸102に生じた歪みに基づく出力値を出力する。歪みセンサとして、2つの歪みゲージをクロスさせて配置するクロスゲージ型の歪みセンサが用いられる。図3において、入力軸102を挟む2つのセンサ300の各々は歪みセンサである。なお、センサ300として、歪みセンサの他に圧力センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、磁気センサ、又は光センサなどの物理量センサを用いることができる。ただし、センサ300として、上記以外のセンサを用いることができる。また、作業爪200に、土壌の水分を検出するセンサ、土壌の塩分を検出するセンサ、土壌の温度を検出するセンサ、又は土壌のpH(水素イオン指数)
を検出するセンサなどの土壌センサが設けられていてもよい。詳細は後述するが、作業爪200に設けられたセンサによって取得された圃場の状態を示すパラメータを用いて作業爪200の摩耗の状態を評価してもよい。
As the sensor 300, for example, a strain sensor is used. The strain sensor outputs an output value based on the strain generated in the input shaft 102. As the strain sensor, a cross-gauge type strain sensor in which two strain gauges are arranged crosswise is used. In FIG. 3, each of the two sensors 300 sandwiching the input shaft 102 is a strain sensor. Note that, in addition to the strain sensor, a physical quantity sensor such as a pressure sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, a magnetic sensor, or an optical sensor can be used as the sensor 300. However, sensors other than those mentioned above can be used as the sensor 300. In addition, the work claw 200 may be provided with a sensor for detecting moisture in the soil, a sensor for detecting the salinity of the soil, a sensor for detecting the temperature of the soil, or a sensor for detecting the pH (hydrogen ion exponent) of the soil.
A soil sensor such as a sensor for detecting soil particles may be provided. Although details will be described later, the wear state of the work claw 200 may be evaluated using a parameter indicating the state of the field acquired by the sensor provided in the work claw 200.

センサ制御部310は、通信機及び給電機を有する。例えば、通信機として、無線通信機を用いることができる。当該通信機には、ブリッジボックスが組み込まれていてもよい。当該通信機は、センサ300によって出力された出力値を受信し、当該出力値を制御装置170又は携帯通信端末など、作業爪200の摩耗の状態を評価する情報処理装置に送信する。給電機は、センサ300に電力を供給する。給電機は、他の電源機器から電力の供給を受けてもよく、発電機を備えていてもよく、蓄電器を備えていてもよい。給電機が発電機を備える場合、入力軸102の回転を利用して発電が行われてもよい。なお、通信機として、有線通信機が用いられてもよい。 The sensor control unit 310 has a communication device and a power supply device. For example, a wireless communication device can be used as the communication device. A bridge box may be incorporated in the communication device. The communication device receives the output value output by the sensor 300 and transmits the output value to an information processing device that evaluates the wear state of the work claw 200, such as the control device 170 or a mobile communication terminal. The power supply device supplies power to the sensor 300. The power supply device may receive power from another power source device, may include a generator, or may include a power storage device. When the power supply device includes a generator, power may be generated by using the rotation of the input shaft 102. A wired communication device may be used as the communication device.

[作業爪200の摩耗の状態を評価する方法]
図4~図5を用いて、作業爪200の摩耗の状態を評価する方法について説明する。図4は、本発明の一実施形態に係る農作業機において、作業爪の摩耗の状態と動力伝達部におけるトルクとの関係を調査した結果を示す図である。図4の横軸は、農作業機100を牽引する走行機体の車速値であり、縦軸は、動力伝達部において測定されたトルク値(作業中において測定されたトルク値の平均値)である。なお、図4のトルク値は、図3に示すように、入力軸102に設けられたセンサ300の出力値に基づいて計算された値である。トルク値は、エンジンの駆動により耕耘ロータ150の耕耘が開始されると、最初は相対的に大きな値になるが、その後徐々に低下し、細かく変動はするものの、トルク値の平均値は安定した挙動を示す。図4のトルク値は、安定した挙動を示している期間において約15秒間に測定されたトルク値の平均値を示す。
[Method for evaluating the wear state of the work claw 200]
A method for evaluating the wear state of the working claw 200 will be described with reference to Figs. 4 and 5. Fig. 4 is a diagram showing the results of investigating the relationship between the wear state of the working claw and the torque in the power transmission unit in an agricultural work machine according to one embodiment of the present invention. The horizontal axis of Fig. 4 is the vehicle speed value of the traveling machine body that pulls the agricultural work machine 100, and the vertical axis is the torque value measured in the power transmission unit (the average value of the torque values measured during work). The torque value in Fig. 4 is a value calculated based on the output value of the sensor 300 provided on the input shaft 102 as shown in Fig. 3. When the tilling of the tilling rotor 150 is started by driving the engine, the torque value initially becomes relatively large, but then gradually decreases, and although it fluctuates slightly, the average value of the torque value shows stable behavior. The torque value in Fig. 4 shows the average value of the torque value measured for about 15 seconds during a period showing stable behavior.

図4では、摩耗の状態が異なる作業爪200に対してトルク値が測定されている。図4のトルク値は、作業爪200の摩耗の状態が異なる3つの条件について測定されている。1つ目の条件((1)新品爪:●)は作業爪200が新品の状態であり、2つ目の条件((2)摩耗爪A:◆)は作業爪200の摩耗がある程度進んではいるが、まだ作業爪200の交換を要しない状態であり、3つ目の条件((3)摩耗爪B:■)は作業爪200の摩耗がさらに進み、作業爪200を交換する必要があると判断される状態である。図4において、(1)新品爪~(3)摩耗爪Bのそれぞれについて記載された爪幅は、刃縁部先端位置における作業爪200の刃先から峰までの幅(最短爪幅)である。(1)~(3)の各条件におけるトルク値は、車速値が1.2km/h、1.7km/h、2.1km/hのそれぞれの場合について測定された値である。 In FIG. 4, torque values are measured for the work claws 200 with different wear conditions. The torque values in FIG. 4 are measured under three conditions with different wear conditions of the work claws 200. In the first condition ((1) new claw: ●), the work claws 200 are in a new state, in the second condition ((2) worn claw A: ◆), the work claws 200 are somewhat worn but do not yet require replacement, and in the third condition ((3) worn claw B: ■), the work claws 200 are further worn and it is determined that the work claws 200 need to be replaced. In FIG. 4, the claw widths shown for each of (1) new claw to (3) worn claw B are the widths from the cutting edge of the work claws 200 to the ridge at the tip of the cutting edge (shortest claw width). The torque values under each of (1) to (3) conditions are values measured when the vehicle speed is 1.2 km/h, 1.7 km/h, and 2.1 km/h.

図4に示すように、いずれの車速値においても、(1)新品爪→(2)摩耗爪A→(3)摩耗爪Bの順でトルク値が徐々に小さくなっている。つまり、作業爪200の摩耗が進むにつれてトルク値が小さくなる傾向がある。また、(1)~(3)の各条件において、車速値に応じてトルク値が変化しているが、各車速値の条件において(1)~(3)には上記と同様の関係がある。具体的には、いずれの車速値の場合であっても、(1)新品爪に対する(3)摩耗爪Bのトルク値は約2/3である。つまり、同じ車速値で測定する場合であって、測定されたトルク値が、作業爪200が新品のときに測定されたトルク値の2/3になった場合に、交換を要する状態まで作業爪200の摩耗が進んでいる可能性があると判断することができる。上記のように、作業爪200の交換を要する状態まで摩耗が進んでいる可能性がある状態におけるトルク値(例えば作業爪200が新品のときに測定されたトルク値の2/3の値)を「しきい値」という。なお、しきい値は、上記のように作業爪200が新品のときに測定されたトルク値の2/3の値に限定されず、農作業機100の種類や作業爪200の種類に応じて適宜調整することができる。 As shown in FIG. 4, at any vehicle speed value, the torque value gradually decreases in the order of (1) new claw → (2) worn claw A → (3) worn claw B. In other words, the torque value tends to decrease as the wear of the work claw 200 progresses. In addition, the torque value changes according to the vehicle speed value under each of the conditions (1) to (3), but the same relationship as above exists between (1) to (3) under each vehicle speed value condition. Specifically, at any vehicle speed value, the torque value of (3) worn claw B is about 2/3 of (1) new claw. In other words, when the measurement is performed at the same vehicle speed value, if the measured torque value becomes 2/3 of the torque value measured when the work claw 200 is new, it can be determined that the wear of the work claw 200 may have progressed to a state requiring replacement. As described above, the torque value in a state where the wear of the work claw 200 may have progressed to a state requiring replacement (for example, 2/3 of the torque value measured when the work claw 200 is new) is called the "threshold value". The threshold value is not limited to 2/3 of the torque value measured when the working claw 200 is new, as described above, and can be adjusted as appropriate depending on the type of agricultural work machine 100 and the type of working claw 200.

上記のように、作業爪200の初期状態(第1状態)におけるトルク値(第1トルク値)及び当該第1トルク値を測定したときの車速値に基づいて、その後の状態(第2状態)のトルク値(第2トルク値)及び当該第2トルク値を測定したときの車速値から作業爪200の摩耗の状態を評価することができる。なお、第1状態と第2状態との間で作業爪200は交換されていないものとする。また、以下の説明において、第1トルク値と第2トルク値とを区別する必要がない場合は、単にトルク値という。作業爪200の摩耗評価は、農作業機100に備えられた制御装置170又はセンサ制御部310と通信可能な携帯通信端末などの情報処理装置で行われる。具体的には、当該摩耗評価は、制御装置170に格納されたプログラム又は携帯通信端末にダウンロードされたアプリケーションによって実現される。作業爪200の摩耗評価が行われる情報処理装置は、少なくとも車速値、トルク値、及びしきい値が互いに関連付けられて記憶されたルックアップテーブル(LUT)を備えており、センサ制御部310からトルク値及びトルク値が測定されたときの車速値を受信し、受信したトルク値及び車速値に基づいて、作業爪200の摩耗の状態を評価する。なお、作業爪200の摩耗評価はセンサ制御部310と通信可能なサーバで行われてもよい。 As described above, the wear state of the work claw 200 can be evaluated based on the torque value (first torque value) in the initial state (first state) of the work claw 200 and the vehicle speed value when the first torque value is measured, and the torque value (second torque value) in the subsequent state (second state) and the vehicle speed value when the second torque value is measured. It is assumed that the work claw 200 is not replaced between the first state and the second state. In the following description, when there is no need to distinguish between the first torque value and the second torque value, they are simply referred to as torque values. The wear evaluation of the work claw 200 is performed by an information processing device such as a mobile communication terminal capable of communicating with the control device 170 or the sensor control unit 310 provided in the agricultural work machine 100. Specifically, the wear evaluation is realized by a program stored in the control device 170 or an application downloaded to the mobile communication terminal. The information processing device that performs the wear evaluation of the work claw 200 includes a look-up table (LUT) that stores at least a vehicle speed value, a torque value, and a threshold value in association with each other, receives the torque value and the vehicle speed value at the time when the torque value was measured from the sensor control unit 310, and evaluates the wear state of the work claw 200 based on the received torque value and vehicle speed value. The wear evaluation of the work claw 200 may be performed by a server that can communicate with the sensor control unit 310.

なお、LUTは、上記のパラメータの他に、耕深、作業爪200の回転速度、エプロン130の加圧調整量、シールドカバー120又はサイドプレート140への土付着量(例えば、付着した土が作業爪200と接触するか否か)等の作業条件に関するパラメータ、土質、土中の含水量、圃場の状態(既耕地又は未耕地)、草や株などの残渣の量等の圃場条件に関するパラメータをトルク値と関連付けて記憶していてもよい。つまり、トルク値及び車速値に加えて上記のパラメータを用いて作業爪200の摩耗の状態を評価してもよい。なお、上記LUTは作業爪200の形状(又は品種)ごとに準備されていてもよく、1つのLUTによって、作業爪200の形状(又は品種)ごとに上記のパラメータが設定されていてもよい。 In addition to the above parameters, the LUT may store parameters related to working conditions such as tilling depth, rotation speed of the work claw 200, pressure adjustment amount of the apron 130, amount of soil attached to the shield cover 120 or side plate 140 (for example, whether the attached soil contacts the work claw 200), soil quality, water content in the soil, field condition (already cultivated or uncultivated), amount of residue such as grass and stubble, etc. in association with the torque value. In other words, the wear condition of the work claw 200 may be evaluated using the above parameters in addition to the torque value and vehicle speed value. The above LUT may be prepared for each shape (or variety) of the work claw 200, and the above parameters may be set for each shape (or variety) of the work claw 200 by one LUT.

作業爪200の摩耗の状態を評価する動作フローを図5に示す。図5に示すように、まずはステップS401で作業爪200の交換が行われ、新品の作業爪200が農作業機100に取り付けられる。作業爪200の交換が行われた後に、例えば上記の携帯通信端末によって入力される第1トルク値取得指示に基づいて、次のステップS403に移行する。ステップS403では、初期状態(第1状態)におけるトルク値(第1トルク値)を取得する。トルク値の測定は複数の車速条件について行われる。ステップS403において取得した初期状態のトルク値及びLUTに基づいて、作業爪200の交換が必要なトルク値を算出し、しきい値として設定する。ステップS403で取得されるトルク値は、初期状態のトルク値を取得する専用の動作で取得されたトルク値であってもよく、作業爪200を交換してから所定の期間における通常作業で取得されたトルク値であってもよい。 The operation flow for evaluating the wear state of the working claw 200 is shown in FIG. 5. As shown in FIG. 5, first, in step S401, the working claw 200 is replaced, and a new working claw 200 is attached to the agricultural machine 100. After the working claw 200 is replaced, the process proceeds to the next step S403, for example, based on a first torque value acquisition instruction input by the mobile communication terminal. In step S403, a torque value (first torque value) in the initial state (first state) is acquired. The torque value is measured for a plurality of vehicle speed conditions. Based on the torque value in the initial state acquired in step S403 and the LUT, the torque value at which the working claw 200 needs to be replaced is calculated and set as a threshold value. The torque value acquired in step S403 may be a torque value acquired by a dedicated operation for acquiring the torque value in the initial state, or may be a torque value acquired during normal work for a predetermined period after the working claw 200 is replaced.

ステップS403において第1トルク値を取得した後に、例えば上記の携帯通信端末によって入力される第2トルク値取得指示に基づいて、次のステップS405に移行する。ステップS405では、上記の初期状態よりも後の状態であり、初期状態から作業爪200が交換されていない作業状態(第2状態)におけるトルク値(第2トルク値)を取得する。作業状態とは、実際に農作業機100を用いて耕耘作業を行う状態を指す。S405で取得されたトルク値を用いて、S403で設定されたしきい値との比較が行われる。S407において、S405で取得されたトルク値がしきい値以上であれば(S407の「No」)、S405のステップに戻り、S405及びS407のステップを繰り返す。一方、S405で取得されたトルク値がしきい値を下回れば(S407の「Yes」)、ユーザに対して、交換を要する状態まで作業爪200の摩耗が進んでいることを示す警告を出す(ステップS409)。 After acquiring the first torque value in step S403, the process proceeds to step S405 based on a second torque value acquisition instruction input, for example, by the mobile communication terminal. In step S405, a torque value (second torque value) in a working state (second state) in which the working claw 200 has not been replaced since the initial state is acquired, which is a state after the initial state. The working state refers to a state in which tilling work is actually performed using the agricultural machine 100. The torque value acquired in S405 is compared with the threshold value set in S403. In S407, if the torque value acquired in S405 is equal to or greater than the threshold value ("No" in S407), the process returns to step S405, and steps S405 and S407 are repeated. On the other hand, if the torque value acquired in S405 is below the threshold value ("Yes" in S407), a warning is issued to the user indicating that the working claw 200 has worn down to the point where replacement is required (step S409).

なお、図5の例では、作業爪200が新品の状態で初期状態のトルク値を取得する動作
フローを示したが、初期状態のトルク値の取得は作業爪200が新品ではない状態で行われてもよい。例えば、作業爪200を新品のものに交換後(例えば、第1トルク値取得指示の入力後)に、一定の期間使用された状態を初期状態としてトルク値を取得してもよい。この場合、第2トルク値取得指示の入力を省略することができる。また、車速値に対するトルク値が比例関係にある場合、ある1つの車速条件についてのみ初期状態のトルク値の測定が行われ、測定されたトルク値及び当該トルク値が測定された車速値に基づいて、他の車速におけるしきい値が設定されてもよい。上記の第1トルク値取得指示及び第2トルク値取得指示は、上記のサーバを介して入力されてもよく、農作業機100に直接入力されてもよい。第1トルク値取得指示は、例えば作業爪に備えられたセンサによって、当該作業爪が農作業機100に取り付けられたことを示す信号によって行われてもよい。
In the example of FIG. 5, the operation flow for acquiring the torque value in the initial state when the work claw 200 is new is shown, but the torque value in the initial state may be acquired when the work claw 200 is not new. For example, after the work claw 200 is replaced with a new one (for example, after the input of the first torque value acquisition instruction), the torque value may be acquired with the state in which the work claw 200 has been used for a certain period of time as the initial state. In this case, the input of the second torque value acquisition instruction can be omitted. In addition, when the torque value is proportional to the vehicle speed value, the measurement of the torque value in the initial state is performed only for one vehicle speed condition, and the threshold value for another vehicle speed may be set based on the measured torque value and the vehicle speed value at which the torque value was measured. The first torque value acquisition instruction and the second torque value acquisition instruction may be input via the server or may be directly input to the agricultural work machine 100. The first torque value acquisition instruction may be issued by a signal indicating that the work claw has been attached to the agricultural work machine 100, for example, by a sensor provided in the work claw.

以上のように、本実施形態に係る農作業機及び情報処理装置によると、農作業機100の動力伝達部(入力軸102)において測定されたトルク値から、作業爪200の摩耗の状態を評価することができ、作業者が作業爪200を直接確認しなくても作業爪200の交換が必要な状態であるか否かを知ることができる。 As described above, with the agricultural work machine and information processing device according to this embodiment, the wear condition of the working claw 200 can be evaluated from the torque value measured in the power transmission section (input shaft 102) of the agricultural work machine 100, and the worker can know whether or not the working claw 200 needs to be replaced without having to directly check the working claw 200.

〈第2実施形態〉
図6を用いて、本発明の第2実施形態に係る農作業機100Aについて説明する。図6は、本発明の一実施形態に係る農作業機の駆動軸、チェーン駆動部、及び爪軸を示す図である。図6の(A)では、駆動軸111A、チェーン駆動部160A、及び爪軸180Aが示されている。駆動軸111Aにはセンサ400Aが設けられており、爪軸180Aにはセンサ430Aが設けられている。図6の(B)では、センサ400A、430Aの詳細な構成が示されている。それぞれのセンサの配置について以下に詳細に説明する。なお、図6には示されていないが、駆動軸111Aは入力軸102Aに接続されている。なお、入力軸102A、駆動軸111A、チェーン駆動部160A(巻掛伝動部)、及び爪軸180Aは動力伝達部に含まれる。説明の便宜上、図6において、駆動スプロケット162Aと受動スプロケット163Aとに巻き掛けられた巻掛伝動部は省略されている。
Second Embodiment
An agricultural work machine 100A according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 is a diagram showing a drive shaft, a chain drive unit, and a claw shaft of an agricultural work machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 6A shows a drive shaft 111A, a chain drive unit 160A, and a claw shaft 180A. A sensor 400A is provided on the drive shaft 111A, and a sensor 430A is provided on the claw shaft 180A. FIG. 6B shows a detailed configuration of the sensors 400A and 430A. The arrangement of each sensor will be described in detail below. Although not shown in FIG. 6, the drive shaft 111A is connected to the input shaft 102A. The input shaft 102A, the drive shaft 111A, the chain drive unit 160A (wrapping transmission unit), and the claw shaft 180A are included in the power transmission unit. For convenience of explanation, the wrapping transmission unit wrapped around the drive sprocket 162A and the driven sprocket 163A is omitted in FIG. 6.

駆動軸111Aには、センサ401A、403A、配線410A、及び外部出力機420Aが設けられている。また、駆動軸111Aには駆動スプロケット162Aが接続されている。センサ401A、403Aは、駆動軸111Aの外周において、駆動軸111Aを挟むように設けられている。センサ401A、403Aとして、それぞれ歪みセンサを用いることができ、図6の(B)に示すように、センサ401Aとセンサ403Aとは、互いにクロスして配置される。なお、以下の説明において、センサ401A、403Aを特に区別する必要がない場合は、これらのセンサを合わせて単にセンサ400Aという。 Sensors 401A and 403A, wiring 410A, and an external output device 420A are provided on the drive shaft 111A. A drive sprocket 162A is also connected to the drive shaft 111A. The sensors 401A and 403A are provided on the outer periphery of the drive shaft 111A so as to sandwich the drive shaft 111A. Strain sensors can be used as the sensors 401A and 403A, and as shown in FIG. 6B, the sensors 401A and 403A are arranged so as to cross each other. In the following description, when there is no need to distinguish between the sensors 401A and 403A, these sensors will be collectively referred to simply as sensor 400A.

センサ400Aは、駆動軸111Aの外周に接着層を介して貼り付けられている。センサ400Aとして、図3のセンサ300と同様のセンサを用いることができる。駆動軸111Aは、内部に中空部112Aが設けられた中空構造を有している。配線410Aは、当該中空構造の内部(中空部112A)を通って、センサ400Aと外部出力機420Aとを接続する。センサ400A、配線410A、及び外部出力機420Aは駆動軸111A及び駆動スプロケット162Aと共に回転する。外部出力機420Aは、例えば、スリップリングを含み、センサ400Aで測定されたセンシング信号を上述した情報処理装置に出力する。 The sensor 400A is attached to the outer circumference of the drive shaft 111A via an adhesive layer. The sensor 400A may be the same as the sensor 300 in FIG. 3. The drive shaft 111A has a hollow structure with a hollow section 112A provided therein. The wiring 410A passes through the inside of the hollow structure (hollow section 112A) and connects the sensor 400A to the external output device 420A. The sensor 400A, the wiring 410A, and the external output device 420A rotate together with the drive shaft 111A and the drive sprocket 162A. The external output device 420A includes, for example, a slip ring, and outputs a sensing signal measured by the sensor 400A to the information processing device described above.

爪軸180Aには、センサ431A、433A、配線440A、及び外部出力機450Aが設けられている。また、爪軸180Aには受動スプロケット163A、耕耘軸183A、及びフランジシャフト185Aが接続されている。爪軸180Aは中空構造を有している。センサ431A、433Aは、爪軸180Aの中空構造の内壁181Aにおいて、互いに対向するように設けられている。センサ431A、433Aとして、それぞれ歪み
センサを用いることができ、図6の(B)に示すように、センサ431Aとセンサ433Aとは、互いにクロスして配置される。なお、以下の説明において、センサ431A、433Aを特に区別する必要がない場合は、これらのセンサを合わせて単にセンサ430Aという。
The claw shaft 180A is provided with sensors 431A, 433A, wiring 440A, and an external output device 450A. The claw shaft 180A is also connected to the driven sprocket 163A, the tilling shaft 183A, and the flange shaft 185A. The claw shaft 180A has a hollow structure. The sensors 431A and 433A are provided so as to face each other on the inner wall 181A of the hollow structure of the claw shaft 180A. As the sensors 431A and 433A, strain sensors can be used, and as shown in FIG. 6B, the sensors 431A and 433A are arranged so as to cross each other. In the following description, when there is no need to particularly distinguish between the sensors 431A and 433A, these sensors are collectively referred to simply as the sensor 430A.

センサ430Aは、爪軸180Aの内壁181Aに接着層を介して貼り付けられている。センサ430Aとして、図3のセンサ300と同様のセンサを用いることができる。また、爪軸180Aは、フランジシャフト185Aまでは内壁181Aによって構成される中空構造を有しており、フランジシャフト185Aから爪軸180Aの先端にかけて、内部に中空部182Aが設けられた中空構造を有している。配線440Aは、中空部182Aを通って、センサ430Aと外部出力機450Aとを接続する。センサ430A、配線440A、及び外部出力機450Aは、爪軸180A、受動スプロケット163A、耕耘軸183A、及びフランジシャフト185Aと共に回転する。外部出力機450Aは、例えば、スリップリングを含み、センサ430Aで測定されたセンシング信号を上述した情報処理装置に出力する。 The sensor 430A is attached to the inner wall 181A of the claw shaft 180A via an adhesive layer. A sensor similar to the sensor 300 in FIG. 3 can be used as the sensor 430A. The claw shaft 180A has a hollow structure formed by the inner wall 181A up to the flange shaft 185A, and has a hollow structure with a hollow section 182A provided inside from the flange shaft 185A to the tip of the claw shaft 180A. The wiring 440A passes through the hollow section 182A and connects the sensor 430A to the external output device 450A. The sensor 430A, the wiring 440A, and the external output device 450A rotate together with the claw shaft 180A, the passive sprocket 163A, the tilling shaft 183A, and the flange shaft 185A. The external output device 450A includes, for example, a slip ring, and outputs a sensing signal measured by the sensor 430A to the above-mentioned information processing device.

なお、本発明は図6に示した構成に限定されない。駆動軸111Aの構成が爪軸180Aに適用されてもよい。逆に、爪軸180Aの構成が駆動軸111Aに適用されてもよい。また、センサは駆動軸111A及び爪軸180Aのいずれか一方だけに取り付けられていてもよい。つまり、センサ400A及びセンサ430Aのいずれか一方を省略することができる。また、外部出力機420A、450Aは図3のセンサ制御部310と同様の機能を有している。 The present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 6. The configuration of drive shaft 111A may be applied to claw shaft 180A. Conversely, the configuration of claw shaft 180A may be applied to drive shaft 111A. Also, a sensor may be attached to only one of drive shaft 111A and claw shaft 180A. In other words, either sensor 400A or sensor 430A may be omitted. Also, external output devices 420A and 450A have the same function as sensor control unit 310 in FIG. 3.

以上のように、本実施形態に係る農作業機によると、農作業機100Aの動力伝達部(駆動軸111A、爪軸180A)において測定されたトルク値から、作業爪200Aの摩耗の状態を評価することができ、作業者が作業爪200Aを直接確認しなくても作業爪200Aの交換が必要な状態であるか否かを知ることができる。 As described above, with the agricultural work machine according to this embodiment, the wear condition of the working claw 200A can be evaluated from the torque value measured in the power transmission section (drive shaft 111A, claw shaft 180A) of the agricultural work machine 100A, and the worker can know whether or not the working claw 200A needs to be replaced without having to directly check the working claw 200A.

〈第3実施形態〉
図7を用いて、本発明の第3実施形態に係る農作業機100Bについて説明する。図7は、本発明の一実施形態に係る農作業機のチェーンケースの内部構造を示す図である。図7の(A)は、チェーンケースのカバーを省略し、チェーンケース内部のチェーン駆動部160Bを示す図である。図7の(B)は、テンショナー500Bに設けられたセンサ540Bを示す図である。
Third Embodiment
An agricultural work machine 100B according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 7. Fig. 7 is a diagram showing the internal structure of a chain case of an agricultural work machine according to one embodiment of the present invention. Fig. 7(A) is a diagram showing a chain drive section 160B inside the chain case, with the chain case cover omitted. Fig. 7(B) is a diagram showing a sensor 540B provided in a tensioner 500B.

図7に示すように、チェーン駆動部160Bには駆動スプロケット162B及び受動スプロケット163Bが設けられており、これらのスプロケットに巻掛伝動部161Bが巻き掛けられている。2つのスプロケットの間には、巻掛伝動部161Bに張力を付与するテンショナー500Bが設けられている。入力軸102B、駆動軸111B、巻掛伝動部161B、テンショナー500B、及び爪軸180Bは動力伝達部に含まれる。 As shown in FIG. 7, the chain drive unit 160B is provided with a drive sprocket 162B and a driven sprocket 163B, and the winding transmission unit 161B is wound around these sprockets. A tensioner 500B that applies tension to the winding transmission unit 161B is provided between the two sprockets. The input shaft 102B, drive shaft 111B, winding transmission unit 161B, tensioner 500B, and claw shaft 180B are included in the power transmission unit.

テンショナー500Bは、摺動部材510B及び張力調整部材520Bを有する。摺動部材510Bは、循環する巻掛伝動部161Bと摺動する。また、摺動部材510Bは、回動軸511Bを中心として回動する。張力調整部材520Bは摺動部材510Bを巻掛伝動部161Bに向けて押しつける。図7の例では、張力調整部材520Bはボルト521B及びナット523Bで構成されている。ただし、張力調整部材520Bの構成はこの構成に限定されない。 The tensioner 500B has a sliding member 510B and a tension adjustment member 520B. The sliding member 510B slides against the circulating wrapped transmission part 161B. The sliding member 510B also rotates about a rotating shaft 511B. The tension adjustment member 520B presses the sliding member 510B toward the wrapped transmission part 161B. In the example of FIG. 7, the tension adjustment member 520B is composed of a bolt 521B and a nut 523B. However, the configuration of the tension adjustment member 520B is not limited to this configuration.

作業爪200Bが圃場を耕耘することで発生する爪軸180Bのトルクは、巻掛伝動部161Bの張力に影響を及ぼす。したがって、巻掛伝動部161Bの張力を測定すること
で、耕耘作業によって発生しているトルク値を測定することができる。図7では、張力調整部材520Bにセンサ540Bを取り付けることで、巻掛伝動部161Bの張力を測定する。具体的には、図7の(B)に示すように、ボルト521Bに設けられた中空部525Bにセンサ540Bが設けられている。センサ540Bとして軸力測定用の歪みセンサを用いることができる。センサ540Bは配線541Bを介して外部出力機に接続される。
The torque of the claw shaft 180B generated by the work claw 200B tilling the field affects the tension of the wrapped transmission part 161B. Therefore, by measuring the tension of the wrapped transmission part 161B, the torque value generated by the tilling work can be measured. In FIG. 7, the tension of the wrapped transmission part 161B is measured by attaching a sensor 540B to the tension adjustment member 520B. Specifically, as shown in FIG. 7B, the sensor 540B is provided in a hollow part 525B provided in the bolt 521B. A strain sensor for measuring axial force can be used as the sensor 540B. The sensor 540B is connected to an external output device via a wiring 541B.

以上のように、本実施形態に係る農作業機によると、農作業機100Bの動力伝達部(巻掛伝動部161B)において測定されたトルク値から、作業爪200Bの摩耗の状態を評価することができ、作業者が作業爪200Bを直接確認しなくても作業爪200Bの交換が必要な状態であるか否かを知ることができる。 As described above, with the agricultural work machine according to this embodiment, the wear condition of the working claw 200B can be evaluated from the torque value measured in the power transmission section (wrapping transmission section 161B) of the agricultural work machine 100B, and the worker can know whether or not the working claw 200B needs to be replaced without having to directly check the working claw 200B.

以上、本発明について図面を参照しながら説明したが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本実施形態の情報処理装置及び農作業機を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。さらに、上述した各実施形態は、相互に矛盾がない限り適宜組み合わせが可能であり、各実施形態に共通する技術事項については、明示の記載がなくても各実施形態に含まれる。 Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, a person skilled in the art can add, delete, or modify components as appropriate based on the information processing device and agricultural machine of this embodiment, and this is also included in the scope of the present invention as long as the gist of the present invention is maintained. Furthermore, the above-described embodiments can be combined as appropriate as long as there are no mutual contradictions, and technical matters common to each embodiment are included in each embodiment even if not explicitly stated.

上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。 Even if there are other effects and advantages different from those brought about by the aspects of each of the above-mentioned embodiments, if they are clear from the description in this specification or can be easily predicted by a person skilled in the art, they are naturally understood to be brought about by the present invention.

100:農作業機、 101:入力軸部、 102:入力軸、 103:変換部、 110:フレーム、 111:駆動軸、 112A:中空部、 120:シールドカバー、 125:接続部、 130:エプロン、 132:整地板、 134:延長整地板、 135:トップマスト、 136:ロアリンク連結部、 140:サイドプレート、 150:耕耘ロータ、 160:チェーン駆動部、 161B:巻掛伝動部、 162:駆動スプロケット、 163:受動スプロケット、 170:制御装置、 180:爪軸、 181A:内壁、 182A:中空部、 183A:耕耘軸、 185A:フランジシャフト、 190:ホルダ、 200:作業爪、 300:センサ、 310:センサ制御部、 320:締結具、 400A:センサ、 401A:センサ、 403A:センサ、 410A:配線、 420A:外部出力機、 430A:センサ、 431A:センサ、 433A:センサ、 440A:配線、 450A:外部出力機、 500B:テンショナー、 510B:摺動部材、 511B:回動軸、 520B:張力調整部材、
521B:ボルト、 523B:ナット、 525B:中空部、 540B:センサ、
541B:配線
100: Agricultural work machine, 101: Input shaft portion, 102: Input shaft, 103: Conversion portion, 110: Frame, 111: Drive shaft, 112A: Hollow portion, 120: Shield cover, 125: Connection portion, 130: Apron, 132: Ground leveling plate, 134: Extension ground leveling plate, 135: Top mast, 136: Lower link connection portion, 140: Side plate, 150: Cultivation rotor, 160: Chain drive portion, 161B: Winding transmission portion, 162: Drive sprocket, 163: Passive sprocket, 170: Control device, 180: Claw shaft, 181A: Inner wall, 182A: Hollow portion, 183A: Cultivation shaft, 185A: Flange shaft, 190: Holder, 200: Working claw, 300: Sensor, 310: Sensor control unit, 320: Fastener, 400A: Sensor, 401A: Sensor, 403A: Sensor, 410A: Wiring, 420A: External output device, 430A: Sensor, 431A: Sensor, 433A: Sensor, 440A: Wiring, 450A: External output device, 500B: Tensioner, 510B: Sliding member, 511B: Rotating shaft, 520B: Tension adjustment member,
521B: Bolt, 523B: Nut, 525B: Hollow portion, 540B: Sensor,
541B: Wiring

Claims (2)

圃場に作用する作業爪に走行機体からの受けた動力を伝達する動力伝達部において測定されたトルク値、走行機体の車速値前記作業爪の種類、及び農作業機の種類に基づいて、前記作業爪の摩耗状態を評価する情報処理装置。 An information processing device that evaluates the wear condition of the working claw based on a torque value measured in a power transmission unit that transmits power received from the traveling body to the working claw acting on a field, the vehicle speed value of the traveling body , the type of the working claw, and the type of agricultural machine . 圃場に作用する作業爪に走行機体からの受けた動力を伝達する動力伝達部において測定されたトルク値、走行機体の車速値、前記作業爪の種類、及び農作業機の種類に基づいて、前記作業爪の摩耗状態の評価をコンピュータに実行させるプログラム。A program that causes a computer to evaluate the wear condition of the working tines based on a torque value measured in a power transmission unit that transmits power received from the traveling body to the working tines acting on a field, the vehicle speed value of the traveling body, the type of the working tines, and the type of agricultural machine.
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