JP2005024381A - Grain detector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えばコンバインの収穫穀物の収量などを測定する穀物検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、衝撃センサに穀物が当たったときの衝撃により穀物の流量を検出する技術がある。(例えば特許文献1参照)
【0003】
【特許文献1】特開2000−333528
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術は、本機側の機械振動によって穀物を誤検出する不具合があり、衝撃センサによる穀物の検出精度を容易に向上させ得ない等の問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
然るに、本発明は、請求項1の如く、可撓性金属製の拡張四角形リングセンサ本体の短尺側に歪ゲージを設け、前記センサ本体の長尺側の対向する一方の面に、穀物感圧板を固定させ、もう一方の面に取付ブラケットを固定させる穀物検出装置において、センサ本体の外側を外装カバーによって覆うと共に、センサ本体の取付ブラケット固定側の内面に加速度センサを設け、穀物感知板に穀物が当たったときの変位方向の加速度を感知するように加速度センサを取付けるもので、センサ本体及び歪ゲージ及び穀物感圧板によってロードセル方式の衝撃センサを形成し、この衝撃センサの歪ゲージを分力計とすることにより、穀物が当たったときの変位のみを検出可能にし得ると共に、加速度センサの出力によって衝撃センサの出力を補正してSN比を向上させることにより、穀物の当たったときの信号を容易に取出し得、さらに衝撃センサに加速度センサを組込んで一体化することにより、コンパクトに構成し得、しかも外装カバーで覆うことにより歪ゲージの雰囲気温度の変化を低減し得、温度補償を不要にし得るものである。
【0006】
また、請求項2の如く、センサ本体の四角リング空間部に弾性を有する軟らかい樹脂を充填するもので、歪ゲージの防水及び防塵を前記の軟らかい樹脂によって行い得、衝撃センサの出力に悪影響を与えることがなく、取付ブラケット側の本機振動によるノイズを加速度センサの出力により打ち消すように、加速度センサの出力レンジ及び位相などを調整し、穀物感圧板の垂直方向のみの出力を歪ゲージから出力させ得るものである。
【0007】
また、請求項3の如く、揚穀筒の投出口に対向させて穀物感圧板を縦方向に長尺に形成するもので、投出口からの穀物の飛散が感圧板によって阻止されるのを横長形に比べて低減し得、タンクへの穀物の充填率が悪くなるのを防ぎ得るものである。
【0008】
また、請求項4の如く、穀物タンクの重量を検出するタンク重量センサと衝撃センサを用いて穀物の収量を検出するもので、重量センサ出力により團場単位または満タンク単位での収量を検出させ、走行距離当たりの収量を衝撃センサによって検出させ、2つのセンサを併用して高精度に穀物収量を検出し得るものである。
【0009】
【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詳述する。図1は全体側面図、図2は同平面図であり、図中1は左右に走行クローラ2、2を装設するトラックフレーム、3は前記トラックフレーム1に固定支持する機台、4はフィードチェーン5を左側に張架し扱胴6を内蔵してなる脱穀部、7は機台3前方に昇降可能に支持させて刈刃及び穀稈搬送機構などを備える刈取部、8は前記フィードチェーン5終端に連結させる排藁チェン9の終端を臨ませる排藁カッター部、10はコンバインの各部を駆動するエンジン、11は揚穀筒12を臨ませて脱穀部4から取出す穀粒を貯留する穀粒タンク、13は運転席14及び運転操作部15を備える運転台であり、前記刈取部7で連続的に穀稈を刈取ると共に、この刈取穀稈を前記脱穀部4で脱穀処理するように構成している。
【0010】
さらに、図3に示す如く、可撓性金属または合成樹脂製で拡張四角リング形のセンサ本体21を設ける。前記センサ本体21の四角リング形の短尺側の中央部に一対のロードセル形歪ゲージ22を対向させて固定させ、センサ本体21と歪ゲージ22により分力計を形成すると共に、前記センサ本体21の四角リング形の一方の長尺側の中央取付面硬質合成樹脂製の穀物感知板23をビス24止め固定させ、センサ本体21の四角リング形のもう一方の長尺側の中央取付面に鈑金製の取付ブラケット25をビス26止め固定させ、前記センサ本体21を挟んで感知板23と取付ブラケット25を対設させ、センサ本体21と歪ゲージ22と穀物感知板23とによって衝撃センサ29を形成する。
【0011】
また、前記センサ本体21の取付ブラケット25固定部の内側面に加速度センサ28を固定させ、加速度センサ28を設けるセンサ本体21の四角リング形の中空部に軟らかい樹脂を充填させるもので、図4のように、センサ本体21と歪ゲージ22とによって形成する分力計の歪ゲージ22出力(図5)を分力計用ストレインアンプ32を介して処理コントローラ33に入力させると共に、加速度アンプ34を介して加速度センサ28出力(図6)を処理コントローラ33に入力させ、歪センサ22の機体振動によるノイズを加速度センサ28の出力で打ち消した出力(図7)をコントローラ33から出力させ、穀物の流量を測定する。
【0012】
さらに、図8、図9に示す如く、穀物タンク11の内部で、穀物を飛散させる揚穀筒12の投出口31に対向する位置に前記衝撃センサ29を設け、投出口31に穀物感圧板23を対設させ、ロードセル方式とした衝撃センサ29の歪ゲージ22を分力計とすることで穀物が感圧板23に当たったときだけ検出させ、加速度センサ28の出力で衝撃センサ29の出力信号を補正し、SN比を向上させて穀物の当たったときの信号を取り出すと共に、図10のように、穀物感圧板23を縦長の姿勢に取付け、前記投出口31外側の横(水平)方向の飛散を確保し、感圧板23の設置によりタンク11への穀物充填率が低下するのを最小限にしている。
【0013】
さらに、図8、図11、図12に示す如く、穀物タンク11に穀物の水分を検出する水分センサ35と、タンク11の穀物重量を測定するタンク重量センサ33を設け、図3に示す構造の歪ゲージ22と加速度センサ28によってタンク重量センサ33を形成し、分力計である衝撃センサ29及びタンク重量センサ36の歪ゲージ22出力をストレインアンプ37を介してデータ処理コントローラ38に入力させ、衝撃センサ29及びタンク重量センサ33の加速度センサ28出力をアナログアンプ39を介してデータ処理コントローラ38に入力させ、また水分センサ35出力をコントローラ38に入力させるもので、タンク11満杯時の穀物測定は重量センサ33によって高精度に行え、穀物収集量の変化量の測定は衝撃センサ29によって高精度に行えるから、図13のように、単一の特定圃場または特定収穫作業(タンク11が満杯)の穀物収穫量は重量センサ33の出力に基づいて算出させると共に、単位走行距離当たりの穀物収集量は衝撃センサ29の出力に基づいて算出させる。
【0014】
なお、前記タンク11の寸法(大きさ)を考えた場合、安定性を得るには、センサ33自身を拡張するか、または、センサ33を複数用意して支持してもよい。また、前記タンク11重量出力は、機体振動によるノイズをローパスフィルタで除去し、さらに、出力の経時変化による零点ドリフトの補正を行うことにより、穀物収穫量をより適正に算出するようにしてもよい。
【0015】
上記から明らかなように、可撓性金属または樹脂製の拡張四角形リングセンサ本体21の短尺側に歪ゲージ22を設け、前記センサ本体の長尺側の対向する一方の面に、穀物感圧板23をビス24止め固定させ、もう一方の面に取付ブラケット25をビス26止め固定させる穀物検出装置において、取付ブラケット(25)に外装カバー27を設け、センサ本体21の外側を外装カバー27によって覆うと共に、センサ本体21の取付ブラケット25固定側の内面に加速度センサ28を設け、穀物感圧板23に穀物が当たったときの変位方向の加速度を感知するように加速度センサ28を取付ける。そして、センサ本体21および歪ゲージ22および穀物感圧板23によってロードセル方式の衝撃センサ29を形成し、この衝撃センサ29の歪ゲージ22を分力計とすることにより、穀物が当たったときの変異のみを検出可能にすると共に、前記感圧板(23)に対して略垂直な振動方向(変位方向)が感知方向になる加速度センサ28の出力によって衝撃センサ29の出力を補正してSN比を向上させ、穀物の当たったときの信号を取出し、さらに衝撃センサ29に加速度センサ28を組込んで一体化することにより、コンパクトに構成し、かつ本機への取付けを行い、しかも外装カバー27で覆うことにより歪ゲージ22の雰囲気温度の変化を低減させ、温度補償を不要にしている。
【0016】
また、センサ本体21の四角リング空間部に弾性を有する軟らかい樹脂30を充填するもので、歪ゲージ22の防水および防塵を前記の軟らかい樹脂によって行い、衝撃センサ29の出力に悪影響を与えることがなく、取付ブラケット25側の本機振動によるノイズを加速度センサ28の出力により打ち消すように、加速度センサ28出力レンジ及び位相などを調整し、穀物感圧板23の垂直方向のみの出力を歪ゲージ22から出力させる。
【0017】
また、揚穀筒12の投出口に対向させて穀物感圧板23を縦方向に長尺に形成し、投出口31からの穀物の飛散が感圧板23によって阻止されるのを横長形に比べて低減させ、タンク11への穀物の充填率が悪くなるのを防ぐと共に、穀物タンク11の重量を検出するタンク重量センサ33と衝撃センサ29を用いて穀物の収量を検出し、重量センサ33出力により圃場単位または満タンク単位での収量を検出させ、走行距離あたりの収量を衝撃センサ29によって検出させ、2つのセンサ33・29を併用して高精度に穀物収量を検出させる。
【0018】
さらに、図14は図3の変形例を示すもので、感圧板(23)に凹不(231)を設け、外装カバー(27)端部を凹不(231)に遊嵌挿入させ、穀粒または塵などがカバー(27)内部に入り込むのを低減させることも行える。
【0019】
【発明の効果】
以上実施例から明らかなように本発明は、請求項1の如く、可撓性金属製の拡張四角形リングセンサ本体21の単尺側に歪ゲージ22を設け、前記センサ本体21の長尺側の対抗する一方の面に、穀物感圧板23を固定させ、もう一方の面に取付ブラケット25を固定させる穀物検出装置において、センサ本体21の外側を外装カバー27によって覆うと共に、センサ本体21の取付ブラケット25固定側の内面に加速度センサ28を設け、穀物感圧板23に穀物が当たったときの変位方向の加速度を感知するように加速度センサ28を取付けるもので、センサ本体21及び歪ゲージ22及び穀物感圧板23によってロードセル方式の衝撃センサ29を形成し、この衝撃センサ29の歪ゲージ22を分力計とすることにより、穀物が当たったときの変位のみを検出可能にすることができると共に、加速度センサ28の出力によって衝撃センサ29の出力を補正してSN比を向上させることにより、穀物の当たったときの信号を容易にに取出すことができ、さらに衝撃センサ29に加速度センサ28を組込んで一体化することにより、コンパクトに構成でき、かつ本機への取付けを容易に行うことができ、しかも外装カバー27で覆うことにより歪ゲージ22の雰囲気温度の変化を低減でき、温度補償を不要にすることができるものである。
【0020】
また、請求項2の如く、センサ本体21の四角リング空間部に弾性を有する軟らかい樹脂30を充填するもので、歪ゲージ22の防水及び防塵を前記の軟らかい樹脂によって行うことができ、衝撃センサ29の出力に悪影響を与えることなく、取付ブラケット25側の本機振動によるノイズを加速度センサ28の出力により打ち消すように、加速度センサ28の出力レンジ及び位相などを調整し、穀物感圧板23の垂直方向のみの出力を歪ゲージ22から出力させることができるものである。
【0021】
また、請求項3の如く、揚穀筒12の投出口に対向させて穀物感圧板23を縦方向に長尺に形成するもので、投出口31からの穀物の飛散が感圧板23によって阻止されるのを横長形に比べて低減でき、タンク11への穀物の充填率が悪くなるのを防ぐことができるものである。
【0022】
また、請求項4の如く、穀物タンク11の重量を検出するタンク重量センサ33と衝撃センサ29を用いて穀物の収量を検出するもので、重量センサ33出力により圃場単位又は満タンク単位での収量を検出させ、走行距離当たりの収量を衝撃センサ29によって検出させ、2つのセンサ33・29を併用して高精度に穀物収量を検出させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンバインの全体側面図。
【図2】同平面図。
【図3】衝撃センサ部の説明図。
【図4】センサ信号用処理回路図。
【図5】歪センサ出力線図。
【図6】加速度センサ出力線図。
【図7】補正後の出力線図。
【図8】穀物タンク部の側面図。
【図9】投出口部の説明図。
【図10】衝撃センサ部の斜視図。
【図11】タンク重量センサ部の説明図。
【図12】データ処理回路図。
【図13】処理データ出力線図。
【図14】図3の変形例を示す説明図
【符号の説明】
11 穀物タンク
12 揚穀筒
21 センサ本体
22 歪ゲージ
23 穀物感圧板
25 取付ブラケット
27 外装カバー
28 加速度センサ
29 衝撃センサ
30 軟らかい樹脂
33 タンク重量センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cereal detection apparatus that measures, for example, the yield of harvested cereal grains.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a technique for detecting a grain flow rate by an impact when a grain hits an impact sensor. (For example, see Patent Document 1)
[0003]
[Patent Document 1] JP-A-2000-333528
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The prior art has a problem that a grain is erroneously detected by mechanical vibration on the machine side, and there is a problem that the detection accuracy of the grain by the impact sensor cannot be easily improved.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
However, according to the present invention, as described in claim 1, a strain gauge is provided on the short side of the expanded rectangular ring sensor body made of flexible metal, and the grain pressure-sensitive plate is formed on one opposing surface on the long side of the sensor body. In the grain detection device, the outer surface of the sensor body is covered with an exterior cover, an acceleration sensor is provided on the inner surface of the sensor body on the mounting bracket fixing side, and the grain sensing plate has a grain detection plate. A load cell type impact sensor is formed by the sensor body, strain gauge and grain pressure plate, and the strain gauge of this impact sensor is connected to a force meter. By making it possible to detect only the displacement when the grain hits, the output of the impact sensor is corrected by the output of the acceleration sensor. By improving the N ratio, it is possible to easily take out the signal when it hits the grain. Furthermore, by integrating the acceleration sensor into the impact sensor, it can be made compact and covered with an exterior cover. The change in the atmospheric temperature of the strain gauge can be reduced, and temperature compensation can be made unnecessary.
[0006]
Further, as described in
[0007]
According to a third aspect of the present invention, the grain pressure-sensitive plate is formed in the longitudinal direction so as to face the outlet of the cereal cylinder, and the pressure-sensitive plate prevents the grain from being scattered from the outlet. It can be reduced compared to the shape, and can prevent deterioration of the filling rate of grains in the tank.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, the yield of the grain is detected by using a tank weight sensor for detecting the weight of the grain tank and an impact sensor. The yield per mileage can be detected by an impact sensor, and the grain yield can be detected with high accuracy by using two sensors together.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall side view, and FIG. 2 is a plan view thereof. In FIG. 1, 1 is a track frame for mounting traveling
[0010]
Further, as shown in FIG. 3, a
[0011]
In addition, the
[0012]
Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the
[0013]
Further, as shown in FIGS. 8, 11 and 12, the
[0014]
In consideration of the size (size) of the
[0015]
As is apparent from the above, a
[0016]
Also, the
[0017]
Further, the
[0018]
Further, FIG. 14 shows a modification of FIG. 3, wherein the pressure-sensitive plate (23) is provided with a recess (231), and the end of the exterior cover (27) is loosely inserted into the recess (231), and the grain Or it can also reduce that dust etc. enter the cover (27) inside.
[0019]
【The invention's effect】
As apparent from the above-described embodiments, the present invention provides a
[0020]
Further, as described in
[0021]
Further, as in
[0022]
Further, according to the fourth aspect, the yield of the grain is detected by using the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall side view of a combine.
FIG. 2 is a plan view of the same.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an impact sensor unit.
FIG. 4 is a sensor signal processing circuit diagram.
FIG. 5 is a strain sensor output diagram.
FIG. 6 is an acceleration sensor output diagram.
FIG. 7 is an output diagram after correction.
FIG. 8 is a side view of a grain tank unit.
FIG. 9 is an explanatory view of the outlet part.
FIG. 10 is a perspective view of an impact sensor unit.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a tank weight sensor unit.
FIG. 12 is a data processing circuit diagram.
FIG. 13 is a processing data output diagram.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a modification of FIG. 3;
11
Claims (4)
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