JP2001258377A - 脱穀装置の選別制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の検出手段のみでは、脱穀装置の機内に
おける選別状態を正しく判定できず、選別不良が発生し
たり、三番飛散等の機外ロスが多く発生する等の課題が
あった。 【解決手段】 本発明は、上述した課題を解決するため
に、次の如き技術手段を講ずる。すなわち、グレンタン
ク２には穀粒センサ３を設け、脱穀装置１には穀稈量を
検出する穀稈センサ４と、二番処理室５への還元量を検
出する二番センサ６と、揺動選別棚７上を流動する被選
別物の層厚を検出する層圧センサ８とをそれぞれ設けて
構成し、前記各センサの検出情報に基づいてチャフシ−
ブ９の選別間隔と、唐箕１０の選別風量とを調節制御す
る制御手段１１を装備して構成した脱穀装置の選別制御
装置としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脱穀装置の選別制
御装置に関し、農業機械の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来から脱穀装置の選別制御装置は、機
内を流動している穀粒量を穀粒センサによって検出し、
その検出情報に基づいて制御手段から出力される制御信
号によって、各種の制御、例えば、圧風唐箕の選別風量
を自動調節したり、チャフシ−ブの選別間隔を自動調節
する技術がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、選別制御装置に
利用するセンサは、脱穀装置に装置されており、例え
ば、機内の二番処理胴によって跳ね上げられて衝突する
穀粒量を検出する二番センサや、揺動選別棚上を流動す
る被選別物の層厚（量）を検出する層厚センサ等であっ
た。このような従来式の検出手段のみでは、脱穀装置の
機内における選別状態を正しく判定できず、選別不良が
発生したり、三番飛散等の機外ロスが多く発生する等の
課題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、次の如き技術手段を講ずるものであ
る。すなわち、請求項１の発明は、脱穀装置１と、脱穀
選別後の穀粒を貯留するグレンタンク２とを併設して搭
載し、該グレンタンク２には供給された穀粒量を検出す
る穀粒センサ３を設け、前記脱穀装置１には供給された
穀稈量を検出する穀稈センサ４と、二番処理室５に還元
される二番還元量を検出する二番センサ６と、揺動選別
棚７上を流動する被選別物の層厚を検出する層圧センサ
８とをそれぞれ設け、前記各センサ３、４、６、８から
入力される検出情報に基づいてチャフシ−ブ９の選別間
隔と、唐箕１０の選別風量とを調節制御する制御手段１
１を装備して構成した脱穀装置の選別制御装置としてい
る。

【０００５】つぎに、請求項２の発明は、脱穀装置１に
おいて、穀稈センサ４は、少なくとも、層厚センサ８よ
り先に穀稈量を検出して制御手段１１に検出情報を入力
する構成とした請求項１記載の脱穀装置の選別制御装置
としている。つぎに、請求項３の発明は、脱穀装置１の
穀稈センサ４の検出情報に基づく穀稈量、又は、層厚セ
ンサ８の検出情報に基づく被選別物の層厚との相対的な
比較において、二番センサ６の検出した二番還元量が、
予め、設定した限界値より少量になると、二番詰まりと
判定する制御手段１１を装備した請求項１記載の脱穀装
置の選別制御装置としている。

【０００６】

【発明の効果】本発明は、以上述べたように構成したか
ら、脱穀装置の機内の選別状態を適確に判定することが
可能となって、効果的な選別制御ができるものとなっ
た。それに伴って機外ロスを少なくすることにも成功
し、更に、機内で発生する二番詰まり等の不具合を早期
に判定（発見）することができる特徴を有する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて具体的に説明する。まず、コンバイン１２は、図
７および図８に示すように、クロ−ラ１３を装備した車
体１４の前部に刈取前処理装置１５を設け、該刈取前処
理装置１５の後側の車体１４上には脱穀装置１を搭載し
て構成している。そして、刈取前処理装置１５は、図７
に示すように、前部から分草杆１６と、刈取装置１７
と、刈取った穀稈を脱穀装置１に搬送する株元と穂先の
穀稈搬送装置１８とから構成している。

【０００８】そして、脱穀装置１は、図３の破断した図
面で内部構成が解るように、扱胴１９を内装軸架した扱
室２０を上側に配置し、その下側には揺動可能に架設し
た揺動選別棚７を設け、更に、その下方には選別方向の
上手側から順に、圧風唐箕１０と、一番移送螺旋２１
と、二番移送螺旋２２とを配置した選別室２３を設けて
構成している。２４は吸引排塵機を示す。

【０００９】そして、二番揚穀筒２５は、図３および図
６に示すように、下部を前記二番移送螺旋２２に二番物
の受継ぎ搬送を可能に接続し、上部を扱室２０の背後に
併設している二番処理室５の始端部に連通して設け、二
番物を揚穀して二番処理室５に還元する構成としてい
る。そして、二番処理室５は、二番処理胴２６を内装軸
架し、二番処理作用を行なう構成としている。

【００１０】そして、二番センサ６は、図３および図４
に示すように、二番処理室５の上方位置に装備して、二
番処理胴２６に装着している排出羽根２７が跳ね上げる
二番還元物（二番物）の量を検出する構成としている。
このように、二番センサ６は、実施例の場合（図３参
照）二番処理室５の終端部に設けているが、前述の二番
揚穀筒２５の排出口に近い位置に設けて計測するのは自
由であって、例えば、二番詰まりを検出するために、二
番還元量を計測する場合には排出口に近い方が有利であ
る。

【００１１】つぎに、グレンタンク２は、図７および図
８に示すように、脱穀装置１の右側（前進方向に向かっ
て）に併設し車体１４上に搭載して設け、脱穀装置１の
一番揚穀装置２８によって揚穀される脱穀、選別後の穀
粒を貯留する構成としている。そして、一番揚穀装置２
８は、基部を前記一番移送螺旋２１の終端部に接続し、
先端部の吐出口をグレンタンク２内部の一側で上部に開
口して一番穀粒をタンク上部に放出する構成としてい
る。

【００１２】つぎに、穀粒センサ３は、図８に示すよう
に、上述したグレンタンク２内の上部に装備し、グレン
タンク２に順次供給されて貯留される穀粒の量を検出す
る構成としている。そして、穀粒センサ３は、従来から
知られている超音波を利用した発信器と受信器とからな
り、タンク２内に順次貯留される穀粒の高さを検出して
その量を計測できる構成としている。

【００１３】つぎに、揺動選別棚７は、図３に示すよう
に、選別方向上手側から移送棚２９、チャフシ−ブ９、
ストロ−ラック３０の順に配置して一体に枠組し、上方
から落下供給されてくる被選別物を揺動作用によって選
別する構成としている。そして、チャフシ−ブ９は、図
３および図５に示すように、複数の選別板３１を所定の
選別間隔ごとに配列して上部を両側板に枢着し、下部を
長孔の範囲内を回動して選別間隔を調節できる構成とし
ている。そして、各選別板３１は、図５に示すように、
前記長孔の外側に連動板３２を設けてそれぞれ連結し、
機体外のシ−ブ制御モ−タ３３にワイヤ−３４を介して
連結され、後述する制御手段１１（コントロ−ラ）から
出力される制御信号に基づいて選別間隔が調節制御され
る構成としている。

【００１４】そして、層厚センサ８は、図３に示すよう
に、脱穀装置１の両側壁に発信器と受信器とをそれぞれ
取り付け、超音波を利用して揺動選別棚７上に流動して
いる被選別物の層厚を計測する構成としている。図３に
示す実施例の場合、層厚センサ８は、扱室２０の終端部
分にある排塵口の下方を横断する位置に二つ設けている
が、取付位置は自由に選定すればよい。

【００１５】つぎに、圧風唐箕１０は、図３に示すよう
に、選別室２３底部の選別方向の最も上手側に装置して
いるが、左右両側壁に開口した吸気口３５の外側に、上
下から風調弁３６を設けて吸気風量を調節する構成とし
ている。そして、風調弁３６は、図３に示すように、連
動ロット３７を介して機外に装備している唐箕制御モ−
タ３８に接続して構成している。そして、唐箕制御モ−
タ３８は、後述する制御手段１１（コントロ−ラ）から
出力される制御信号に基づいて調節制御され、連動ロッ
ト３７を介して両風調弁３６を接近させて吸気口３５の
吸気面積を狭くし、逆に作動すれば吸気面積を広くする
構成としている。

【００１６】そして、穀稈センサ４は、図７および図９
に示すように、フィ−ドチエン３９の始端上部に開放自
由（通常、枕扱ぎのとき上方に開放する）に枢着した受
継挟持杆４０の回動基部ａにポテンショメ−タを設けて
搬送されてくる穀稈の層厚を検出する構成としている。
この場合、穀稈センサ４は、搬送穀稈の層により受継挟
持杆４０が押し上げられて回動する回動角をポテンショ
メ−タが計測するが、扱室２０に供給される前の穀稈の
層厚を検出する関係位置に構成している。

【００１７】そして、フィ−ドチエン３９は、上記穀稈
センサ４の検出結果に基づいて変速装置を介して増減速
して調整できる構成にすると、その後の脱穀作業時の穀
稈の搬送層厚を極力均一化しながら脱穀ができ、脱穀負
荷を均すことができる利点がある。

【００１８】つぎに、マイクロコンピュ−タを利用した
制御手段１１（以下、「コントロ−ラ１１」とよぶ）に
ついて、図１に基づいて説明する。まず、コントロ−ラ
１１は、制御プログラムや基準デ−タ等を内蔵したメモ
リを有するマイクロコンピュ−タの演算制御部であっ
て、算術、論理および比較演算等を行なう構成となって
いる。

【００１９】そして、コントロ−ラ１１は、入力側に、
自動スイッチ４１、穀粒センサ３、穀稈センサ４、二番
センサ６、層厚センサ８、シ−ブポジションセンサ４
２、唐箕ポジションセンサ４３をそれぞれ接続して各情
報を入力する構成としている。そして、コントロ−ラ１
１は、上記した各センサやスイッチから情報が入力され
ることになるが、その前に、まず、自動スイッチ４１を
ＯＮ操作して、マイクロコンピュ−タを制御可能な状態
に立ち上げる構成としている。

【００２０】そして、コントロ−ラ１１は、出力側に、
シ−ブ制御モ−タ３３、唐箕制御モ−タ３８をそれぞれ
接続して駆動制御信号を出力する構成としている。そし
て、チャフシ−ブ９は、シ−ブ制御モ−タ３３によって
各選別板３１の間に形成されている選別間隔が、「閉ま
る」、「標準間隔」、「開く」の３段階に調節制御の態
様が取れるようにコントロ−ラ１１に制御プログラムを
設定しており、その開度は、シ−ブポジションセンサ４
２によって常時検出、確認されて情報がコントロ−ラ１
１に入力される構成としている。

【００２１】つぎに、圧風唐箕１０は、唐箕制御モ−タ
３８によって選別室２３内に吹き出す選別風の送風量
を、「小」、「標準」、「大」の３段階に調節制御の態
様が取れるように風調弁３６の開度調節ができる制御プ
ログラムをコントロ−ラ１１に設定しており、選別風の
送風量は唐箕ポジションセンサ４３が風調板３６の位置
を常時検出して情報をコントロ−ラ１１に入力する構成
としている。

【００２２】そして、コントロ−ラ１１は、穀粒センサ
３については、グレンタンク２に貯留される穀粒の量を
連続的に検出して入力すると、それを単位時間あたりの
籾の溜り量として算出し、予めメモリに内蔵している基
準デ−タと比較演算する構成としている。

【００２３】以上のように構成されたコンバイン１２の
作用と、選別制御の態様について説明する。まず、コン
バイン１２は、エンジンを始動し、自動スイッチ４１を
ＯＮ操作してコントロ−ラ１１を作動状態に立ち上げた
後、脱穀クラッチや刈取クラッチを操作して回転各部を
駆動しながら刈取脱穀作業を開始する。

【００２４】すると、圃場の穀稈は、前部の分草杆１６
で分草された後、刈取装置１７によって刈り取られ、穀
稈搬送装置１８によって搬送されてフィ−ドチエン３９
に受け継がれて脱穀装置１に供給される。このようにし
て、連続的に供給されてくる穀稈は、扱室２０において
回転している扱胴１９によって脱穀作用を受け選別網か
ら下方の選別室２３に漏下して揺動選別棚７に達して選
別される。

【００２５】又、扱室２０内で扱胴１９に持ち回られな
がら排塵方向に移送したカギ又や穂切れ、長めの藁屑の
混入する排塵物は、排塵処理室に送り込まれて処理さ
れ、選別室２３に排塵される。このようにして、選別室
２３に漏下してきた被選別物は、揺動選別棚７の揺動作
用と、圧風唐箕１０から吹き込まれる選別風とによって
選別され、一番物、二番物、排塵物に選別分離されて処
理され、一番物は、一番移送螺旋２１、一番揚穀装置２
８を経てグレンタンク２に収穫され、二番物は、二番移
送螺旋２２から二番揚穀装置２５を経て二番処理室５に
還元される。

【００２６】以上のような連続した刈取・脱穀作業中に
おいて、まず、搬送穀稈は、刈取前処理装置１５の穀稈
搬送装置１８から脱穀装置１のフィ−ドチエン３９始端
部に受け継がれると、穀稈の層厚によって受継挟持杆４
０が押し上げられた状態になる。すると、穀稈センサ４
は、その受継挟持杆４０の回動基部ａの角度変化をポテ
ンショメ−タが検出してコントロ−ラ１１に検出情報を
入力する（図７および図９参照）。このように入力され
た情報（穀稈量）は、脱穀装置１の行なう全仕事量を表
しており、以後の選別制御のベ−スとなる数値である。

【００２７】そして、脱穀装置１は、扱胴１９の回転速
度を自動的に変速する変速装置（従来公知のベルト変速
機構等）を設けた構成にした場合には、上記検出情報に
基づいて、供給される穀稈の量に応じた扱胴の変速制御
を行ない、合理的な脱穀作業を行なうことができる。実
施例の穀稈センサ４は、穀稈が扱室２０に供給される前
に検出しているから、扱胴制御に有効に利用できる。

【００２８】つぎに、穀粒センサ３は、グレンタンク２
の内部において、脱穀装置１から一番揚穀装置２８を経
て供給され順次蓄積される穀粒量を、超音波の発信器と
受信器とによって適確に計測し、検出情報としてコント
ロ−ラ１１に入力する（図８参照）。そして、二番セン
サ６は、二番処理室５内において、二番処理胴２６の排
出羽根２７が回転に伴って跳ね上げ、衝突する二番物を
検出してコントロ−ラ１１に入力する（図３および図４
参照）。

【００２９】つぎに、層圧センサ８は、図３で解るよう
に、扱室２０の排塵口の下方にあって、上方から揺動選
別棚７上に落下して下手側に流動を開始した被選別物の
層厚を超音波を利用して検出し、コントロ−ラ１１に入
力する（図３参照）。以上のように、コントロ−ラ１１
は、穀稈センサ４が穀稈層厚（量）を検出して入力し、
穀粒センサ３が穀粒量の検出情報を入力し、二番センサ
６が二番物の量を検出して入力し、層厚センサ８が揺動
選別棚７上を流動している被選別物の層厚（量）を検出
して入力してくる各検出情報を、メモリに内蔵している
基準デ−タと比較演算する。そして、コントロ−ラ１１
は、シ−ブポジションセンサ４２と唐箕ポジションセン
サ４３とから、チャフシ−ブ９の選別間隔と圧風唐箕の
風調弁３６の位置（選別風の送風量）が検出情報として
入力されている。

【００３０】そして、コントロ−ラ１１は、上記のよう
にして各センサからそれぞれ入力させる情報に基づいて
脱穀装置の内部の状態（選別状態）を判断して、シ−ブ
制御モ−タ３３と唐箕制御モ−タ３８とに制御信号を出
力して選別制御を行なっている。このとき、圧風唐箕１
０は、唐箕制御モ−タ３８がコントロ−ラ１１からの制
御信号に基づいて正転または逆転駆動して上下の風調弁
３６を作動し、機体の左右両側にある吸気口３５を広
く、或いは、狭く調節して、取り込む空気量が制御さ
れ、選別室２３に吹き込む選別風の風量を自動制御して
いる。

【００３１】一方、チャフシ−ブ９は、シ−ブ制御モ−
タ３３がコントロ−ラ１１からの制御信号に基づいて正
転、又は、逆転駆動されて、各選別板３１が、連動板３
２とともに前方、又は、後方に移動するので、前後方向
に長孔の範囲内において移動して選別間隔を狭く、又
は、広く調節して、穀粒の漏下量を自動制御することに
なる。

【００３２】上記の選別制御中、シ−ブポジションセン
サ４２と唐箕ポジションセンサ４３とは、常に機能し、
制御位置を監視するように検出して情報をコントロ−ラ
１１に入力している。このような選別制御の各態様は、
本発明の実施例の場合、図２の制御態様一覧表に示すよ
うに、４つのセンサ３、４、６、８からそれぞれ入力さ
れる情報に基づく検出量を、メモリに内蔵している基準
デ−タと比較演算して、標準量、少量、大量の３に区分
して脱穀装置１内部の状態を判断するように設定してい
る。そして、圧風唐箕１０とチャフシ−ブ９の制御態様
は、図２に示すように、上記判断に基づいて選別風の送
風量を、「小」、「標準」、「大」の３段階に調節制御
の態様が取れ、選別間隔も、「閉まる」、「標準間
隔」、「開く」の３段階に調節制御の態様が取れるよう
に、予め、制御プログラムを設定している。

【００３３】したがって、コントロ−ラ１１は、図２の
制御態様一覧表に従って制御信号を出力して脱穀装置１
の内部状況に応じた適確な選別制御を行なうことができ
る。つぎに、コントロ−ラ１１は、穀稈センサ４の検出
情報に基づく供給穀稈量に対比して、二番センサ６から
入力される二番還元量が少ない場合（限界値に達したと
き）、二番の詰まりと判断してオペレ−タに警報するこ
とができる。この二番詰まりの検出は、上述の穀稈セン
サ４の検出情報に限らず、層厚センサ８からの検出情報
との対比において判断することもできる。

【００３４】このように、本発明は、脱穀装置１の機内
の選別状態を適確に判定することが可能となって、効果
的な選別制御を行なうことができる。それに伴って機外
ロスを少なくすることにも成功し、更に、機内で発生す
る二番詰まり等の不具合を早期に判定（発見）すること
ができる特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であって、制御機構のブロッ
ク図である。

【図２】本発明の一実施例であって、制御態様を示す一
覧表である。

【図３】本発明の一実施例であって、脱穀装置の一部を
破断した側面図である。

【図４】本発明の一実施例であって、脱穀装置の正断面
図である。

【図５】本発明の一実施例であって、脱穀装置の内部側
面図である。

【図６】本発明の一実施例であって、脱穀装置の内部平
面図である。

【図７】本発明の一実施例であって、コンバインの左側
面図である。

【図８】本発明の一実施例であって、コンバインの右側
面図である。

【図９】本発明の一実施例であって、作用側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 脱穀装置 ２ グレンタン
ク ３ 穀粒センサ ４ 穀稈センサ ５ 二番処理室 ６ 二番センサ ７ 揺動選別棚 ８ 層厚センサ ９ チャフシ−ブ １０ 圧風唐箕 １１ 制御手段 １２ コンバイン １３ クロ−ラ １４ 車体 １５ 刈取前処理装置 １６ 分草杆 １７ 刈取装置 １８ 穀稈搬送装
置 １９ 扱胴 ２０ 扱室 ２１ 一番移送螺旋 ２２ 二番移送螺
旋 ２３ 選別室 ２４ 吸引排塵機 ２５ 二番揚穀筒 ２６ 二番処理胴 ２７ 排出羽根 ２８ 一番揚穀装
置 ２９ 移送棚 ３０ ストロ−ラ
ック ３１ 選別板 ３２ 連動板 ３３ シ−ブ制御モ−タ ３４ ワイヤ− ３５ 吸気口 ３６ 風調弁 ３７ 連動ロット ３８ 唐箕制御モ
−タ ３９ フィ−ドチエン ４０ 受継挟持杆 ４１ 自動スイッチ ４２ シ−ブポジ
ションセンサ ４３ 唐箕ポジションセンサ ａ 回動基部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2B094 AA07 AA08 AA11 AB02 AB06 AB07 AB12 AC03 AC14 AC18 AD01 AD06 AE02 AF01 AG09 AH02 AH06 EA05 HA01 JA10 JB07 JC01 JE08 JE14 2B095 BA03 BA11 BA21 BA25 BA30 BA35 BB29 CA02 CA09 CB15 EA03 FA14 GA02 GA03 GA09 GA11 GA16 GA18 GB03 GB08 GB09

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脱穀装置１と、脱穀選別後の穀粒を貯留
   するグレンタンク２とを併設して搭載し、該グレンタン
   ク２には供給された穀粒量を検出する穀粒センサ３を設
   け、前記脱穀装置１には供給された穀稈量を検出する穀
   稈センサ４と、二番処理室５に還元される二番還元量を
   検出する二番センサ６と、揺動選別棚７上を流動する被
   選別物の層厚を検出する層圧センサ８とをそれぞれ設
   け、前記各センサ３、４、６、８から入力される検出情
   報に基づいてチャフシ−ブ９の選別間隔と、唐箕１０の
   選別風量とを調節制御する制御手段１１を装備して構成
   した脱穀装置の選別制御装置。
2. 【請求項２】 脱穀装置１において、穀稈センサ４は、
   少なくとも、層厚センサ８より先に穀稈量を検出して制
   御手段１１に検出情報を入力する構成とした請求項１記
   載の脱穀装置の選別制御装置。
3. 【請求項３】 脱穀装置１の穀稈センサ４の検出情報に
   基づく穀稈量、又は、層厚センサ８の検出情報に基づく
   被選別物の層厚との相対的な比較において、二番センサ
   ６の検出した二番還元量が、予め、設定した限界値より
   少量になると、二番詰まりと判定する制御手段１１を装
   備した請求項１記載の脱穀装置の選別制御装置。