JP2016140279A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】本発明では、従来の扱深さ調節手段の穀稈センサを利用して刈取穀稈の量を計測して刈取速度や脱穀装置の選別機構等のコンバインの機能を自動的に最適状態に制御することで、効率的な穀粒の収穫が行えるコンバインを提供することを課題とする。【解決手段】刈取装置（６）で刈り取って脱穀装置（４）に供給する穀稈の穂先を穀稈穂先センサ（３２ａ，３２ｂ）で検出して穀稈の穂先位置を前記脱穀装置（４）の所定供給範囲内に調整して供給するコンバインにおいて、前記穀稈穂先センサ（３２ａ，３２ｂ）で穀稈の存在を検知すると共に供給穀稈の厚みを計測し、この計測した供給穀稈厚みに基づいて前記脱穀装置（４）を制御することを特徴とするコンバインとする。【選択図】図６

Description

本発明は、コンバインに関する。

従来、コンバインにおいて、刈取穀稈の長短稈に応じて扱室内へ供給する穀稈の穂先位置を調節するいわゆる扱深さ調整を自動的に制御する技術が知られている。

例えば、特開２００２−２７８２０号公報には、刈取装置で刈り取った複数条の穀稈搬送列の合流部から脱穀装置へ供給される穀稈の穂先位置を二個の穂先検出センサで検出して、穀稈の穂先位置が脱穀装置内で脱穀に適した位置となるように扱深さ調節手段により穀稈の穂先供給位置を調節して脱穀装置へ供給するようにしたコンバインが記載されている。

特開２００２−２７８２０号公報

圃場に植生している穀稈が多いとコンバインの刈取装置で刈り取る穀稈量が多くなって、供給される刈取穀稈量が多くて脱穀装置の処理能力を越えると過負荷で穀粒の選別が悪くなるので、作業者が圃場の状態を確認しながらコンバインの刈取速度を調整しなければならないが、脱穀機の処理性能に適した刈取穀稈の量となるように操縦することは、容易でない。

このために、本発明では、従来の扱深さ調節手段の穀稈センサを利用して刈取穀稈の量を計測して刈取速度や脱穀装置の選別機構等のコンバインの機能を自動的に最適状態に制御することで、効率的な穀粒の収穫が行えるコンバインを提供することを課題とする。

上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。

請求項１に記載の発明は、刈取装置（６）で刈り取って脱穀装置（４）に供給する穀稈の穂先を穀稈穂先センサ（３２ａ，３２ｂ）で検出して穀稈の穂先位置を前記脱穀装置（４）の所定供給範囲内に調整して供給するコンバインにおいて、前記穀稈穂先センサ（３２ａ，３２ｂ）で穀稈の存在を検知すると共に供給穀稈の厚みを計測し、この計測した供給穀稈厚みに基づいて前記脱穀装置（４）を制御することを特徴とするコンバインとする。

請求項２に記載の発明は、前記供給穀稈厚みに基づいて、前記脱穀装置（４）に穀稈を供給するフィードチェン（３）の搬送速度を変更制御する請求項１に記載のコンバインとする。

請求項３に記載の発明は、前記供給穀稈厚みに基づいて、前記脱穀装置（４）の選別部に設ける唐箕の風力を変更する請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のコンバインとする。

請求項４に記載の発明は、前記供給穀稈厚みに基づいて、前記脱穀装置（４）の選別部に設けるシーブの濾過間隔を変更制御する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコンバインとする。

請求項１に記載の発明によれば、脱穀装置（４）に供給される穀稈の量を穀稈センサ（３２ａ，３２ｂ）で供給穀稈厚みとして計測してコンバインの機能を自動制御するので、刈取穀稈量の変動による穀粒収量率の低下を少なく出来る。また、穀稈センサ（３２ａ，３２ｂ）で穀稈の供給位置とコンバインの機能を自動制御するので、刈取穀稈の検出構成が簡単になる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、脱穀装置（４）に供給する穀稈量を均等化して脱穀負荷の変動を少なくして良好な脱穀処理となる。

請求項３に記載の発明で、請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加えて、脱穀装置（４）の選別部における唐箕による穀粒収量に応じた塵挨除去が効果的になり、良好な穀粒選別が行われる。

請求項４に記載の発明で、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、脱穀装置（４）の選別部に侵入する藁屑に応じてシーブでの藁屑除去が効果的になり、良好な穀粒選別が行われる。

コンバインの一部側面図である。 コンバインの一部平面図である。 コンバインの一部正断面図である。 コンバインの一部拡大平面図である。 一部の斜視図である。 制御ブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。

図例におけるコンバインは、機体１の下部に走行クローラ（走行装置）２を具備し、上部にはフィードチェン３を具備する脱穀装置４を載置し、前部には油圧シリンダー機構５により昇降自在の刈取装置６を懸架した構成としている。

刈取装置６は、昇降する刈取フレーム７の下端部に刈取ギヤボックス８が設けられ、この刈取ギヤボックス８には、両端側及び中側から地面へ沿うべく前方へ伸びる分草支持杆９，９…と、該各分草支持杆９の先端には各々穀稈を分草する分草体１０，１０…が設けられ、この分草体１０の後側には後方上方に傾斜し、横向き突出姿勢の引起ラグ１１を上方に移行させながら穀稈を引起す引起し装置１２を設け、この引起し装置１２の後方下部に穀稈を刈取る刈刃装置１３を設けている。分草支持杆９には、刈取穀稈を植付条毎に検出する穀稈センサ３１ａ，３１ｂ、…を設けている。図２には２条刈りの刈取装置を示すが、刈取条数分の穀稈センサ３１を設けて刈り取る穀稈を検出する。

１４は掻込搬送装置で、前記刈刃装置１３の上方から後方に向かって配設するスターホイルなどの掻込装置１４ａ及び搬送装置１４ｂ等から構成されている。このように、刈取装置６の刈取前処理部６Ａは穀稈を引起す前記引起し装置１２、引起し後の穀稈を刈取る刈刃装置１３及び刈取後の穀稈を掻込搬送する掻込搬送装置１４で構成される。

刈取装置６の刈取後処理部６Ｂは刈取前処理部６Ａと脱穀装置４との間に配設される扱深さ調節用搬送チェン１５によって構成される。この扱深さ調節用搬送チェン１５は、掻込搬送装置１４からの穀稈を引継ぎ、株元部を挟持搬送して脱穀装置４のフィードチェン３に受け渡す株元挟持搬送装置１６と刈取穀稈の穂先側部を係止してこれを前記株元挟持搬送装置１６との協働によって略水平姿勢に変更させる穂先係止搬送装置１７とからなり、刈取フレーム７に対して始端側が終端側の横軸１８を支点として上下動し扱深さが調節できるように装架されている。なお、この調節用搬送チェン１５は調節チェーンモータ１９ａ，１９ｂにより揺動アーム２０を介して上下動する構成である。

前記株元挾持搬送装置１６は主として搬送チェン２１と挾持レール２２とからなり、搬送チェン２１は、始端側のスプロケット２３ａと終端側のスプロケット２３ｂ，２３ｃとにわたって巻回され、該チェン２１の途中部にはテンションスプロケット２３ｄが張設されている。搬送チェン２１の穀稈搬送経路側にはチェンガイドレール２４，２５が設けられている。終端側のスプロケット２３ｂとチェンガイドレール２５は支持アーム２６を介して支軸２７周りに揺動変位可能に構成され、また、終端側の挾持レール２２ａもピン軸２８周りに揺動変位可能で常時搬送チェン２１側に張圧保持された構成である。なお、前記スプロケット２３ｂの前記フィードチェン３から遠ざかる（深扱ぎ方向）方向とフィードチェン側に近づく（浅扱ぎ方向）方向への揺動変位は調節チェーンモータ１９ａ，１９ｂによって駆動制御する構成としている。

超短稈適応性を良くするためには、搬送チェン２１の終端部とフィードチェン３との短稈用受継ぎ間隔Ｌ２を正規の標準穀稈用受継ぎ間隔Ｌ１よりも大きくする方向に変更する必要がある。この変更手段は前記スプロケット２３ｂ（及びチェンガイドレール２５並びに挾持レール２２ａ）の位置をスプロケット２３ｃとの間隔が狭くなる方向（即ち、フィードチェンから遠ざかる方向）に変位させることによって行う。

扱深さ調節用搬送チェン１５の上方には、穀稈の穂先位置を検出する穀稈穂先センサ３２ａ，３２ｂを設けている。この穀稈穂先センサ３２ａ，３２ｂは、一対のセンサからなり、穀稈の稈身方向に並置してあると共に、前記穀稈センサ３１ａ，３１ｂの穀稈存在検出結果（ＯＮ）によって検出作動可能な状態になるように構成している。

図６に示す制御ブロック図の制御装置３９で、入力側に刈取条数分の穀稈センサ３１ａ，３１ｂと、穀稈穂先センサ３２ａ，３２ｂと、調節用搬送チェン１５の位置を検出する調節チェン位置検出センサ３３と、刈取クラッチ３６Ａの入切操作位置を検出する刈取クラッチセンサ３７Ａ、脱穀クラッチ３６Ｂの入切状態を検出する脱穀クラッチセンサ３７Ｂを接続し、出力側に接続した扱深さを調節する調節チェーンモータ１９ａ，１９ｂと、刈取クラッチ３６Ａの断続切替アクチュエータである刈取クラッチモータ３８Ａ及び脱穀クラッチ３６Ｂの断続切替アクチュエータである脱穀クラッチモータ３８Ｂを制御している。

そして、前記穂先センサ３２ａ，３２ｂにおいて、穀稈の穂先部が両センサ３２ａ，３２ｂ共に当接しない場合（両センサ共ＯＦＦ）には穀稈が短稈であることを検出し、調節チェーンモータ１９ａ，１９ｂを正転駆動して、扱深さ調節用搬送チェン１５の始端側を下方（穀稈の株元側方向）に揺動変位させる。そして、穂先側のセンサ３２ａのみが穂先部に接触すると、モータ１９の駆動を停止させる。また、穂先部が両センサ３２ａ，３２ｂ共に接触した場合（両センサ共ＯＮ）は、穀稈が長稈であることを検出し、モータ１９を逆転駆動して、扱深さ調節用搬送チェン１５の始端側を前記とは逆に上方（穀稈の穂先側方向）へ揺動変位させる構成としている。

このように、扱深さ調節用搬送チェン１５を移動調整することで、穀稈の穂先が扱胴４１の中心上から外周上にくる適正扱ぎ位置に供給するようにするのであるが、前記穀稈センサ３１ａ，３１ｂが一条分のみの刈取穀稈を検出した場合には、穀稈が少量のために穀稈穂先センサ３２ａ，３２ｂが穂先を検出し難いために、扱ぎ供給位置を適正扱ぎ位置よりも浅く供給するように扱深さ調節用搬送チェン１５の揺動変位を強制浅扱ぎ制御とする。（第一強制浅扱ぎ制御）が、この強制浅扱ぎ制御は、一条分の穀稈を低速で刈り取る場合に限っても良い。

また、一条分のみの刈取穀稈を検出した場合には、最深扱ぎ位置を適正扱ぎ範囲の一割程度浅い位置までに制限する制御としても良い（第二強制浅扱ぎ制御）。また、刈取装置６を一定高さに上昇させて刈り取る枕刈の場合（掻込ペダルの使用時）には、刈高さが高いために、刈取穀稈の稈長が短く、扱深さを深扱ぎ状態として脱穀に適した状態で脱穀装置４に供給するために前記第一強制浅扱ぎ制御又は第二強制浅扱ぎ制御を行なう。

また、株元挟持搬送装置１６の外側に穀稈の株元を検出する株元センサを設けて、穀稈穂先センサ３２ａ，３２ｂが穀稈を検出しても株元センサが穀稈を検出しない場合には、短稈であるから、モニタに「短稈注意、出来るだけ低刈りして下さい。」と表示したりブザーで知らせたりして、扱深さ調節用搬送チェン１５を浅扱ぎ供給位置にする。株元センサの位置はフィードチェン３との距離を調整可能にする。

なお、穀稈搬送を急停止する制御を行っている場合や走行停止時或いはバック走行時には、この株元センサによる浅扱ぎ制御を行わない。

扱深さ調節用搬送チェン１５の制御として、深扱ぎモードを設け、このボタンを押したりダイヤルを回したりすると適正扱ぎ深さの一割深く扱ぎ範囲を広げられるようにする。また、深扱ぎモードを切っていても、刈り上げ時や掻込ペダルの使用時には、深扱ぎとなるようにする。

さらに、穂先センサ３２ａ，３２ｂは、穀稈が接触することでオンする接触センサであるが、ポテンショメータとして、穀稈に接触するように吊り下げたセンサ片が穀稈の穂先束に当たって回動する角度の出力で穀稈の厚みを検出できるようにしている。なお、穂先センサ３２ａ，３２ｂの内で株元側穂先センサ３２ｂのみをポテンショメータとしても良い。

また、穂先センサ３２ａ，３２を、株元側と穂先側の中間に設ける一個のポテンショメータセンサとして、接触位置から所定間隔穂先側を穂先先端として検出すると共に接触回動角度で穀稈の厚みを計測出来るようにしても良い。

また、二個設ける穀稈穂先センサ３２ａ，３２ｂで検出する穀稈の厚みは、両検出厚みの平均値を制御装置３９で使用する穀稈の厚みデータとしたり、両検出値を比較して厚い方のデータを厚みデータとしたり、両検出値を比較して薄い方のデータを厚みデータとしたりしても良い。

なお、コンバインが所定距離だけ走行する間に複数回にわたって計測する接触角を平均化して穀稈量を判定する。

調節位置センサ３３は前記扱深さ調節用搬送チェン１５の上下位置を検出する調節位置センサであり、主として前記扱深さ調節用搬送チェン１５の始端部が最下限位置にまで降下したことを検出（スイッチＯＮにより）する構成である。

操縦席の側部には、刈取装置６の刈取クラッチ３６Ａを断続する刈取クラッチレバー３４及び脱穀部４の脱穀クラッチ３６Ｂを断続する脱穀クラッチレバー３５を設け、これら刈取・脱穀クラッチレバー３４，３５をクラッチ切り方向に操作すると、このクラッチ切り操作に起因して、前記扱深さ調節用搬送チェン１５が正規の標準穀稈供給位置に戻るように連動構成している。

さらに、制御装置３９には、刈取クラッチセンサ３７Ａから刈取クラッチ３６Ａのオン・オフ信号、脱穀クラッチセンサ３７Ｂから脱穀クラッチ３６Ｂのオン・オフ信号、フィードチェン調節位置センサ４４からフィードチェン３の位置データ、唐箕調節位置センサ４５から唐箕の位置データ、シーブ調節位置センサ４６からシーブの位置データ、走行ＨＳＴ調節位置センサ４７から走行ＨＳＴの変速位置データ、車速センサ４８から機体の走行速度、フィードチェン速度センサ４９からフィードチェン３の搬送速度がそれぞれ入力する。

制御装置３９からの出力は、刈取クラッチモータ３８Ａと脱穀クラッチモータ３８Ｂへオン・オフ指令と、調節チェーンモータ１９ａ，１９ｂとフィードチェーンモータ５０ａ，５０ｂと唐箕風量調節モータ５１ａ，５１ｂとシーブ調節モータ５２ａ，５２ｂと車速調節モータ５３ａ，５３ｂへの制御信号である。

コンバインの収穫作業において、機体１が進行すると、刈取する穀稈が分草体１０により穀稈条列ごとに分草されて誘導路に案内され、穀稈センサ３１ａ，３１ｂ、…で刈取条数を検出され、案内された穀稈は引起し装置１２にて引起される。この引起し後の穀稈は刈刃装置１３で刈取られ、掻込搬送装置１４によって後方に掻込搬送される。

そして、掻込搬送後の穀稈は、扱深さ調節用搬送チェン１５へ引継がれるが、株元挾持搬送装置１６及び穂先係止搬送装置１７にて穀稈の株元部と穂先部とを各々挟持並びに係止して機体後方へ搬送しながらほぼ水平姿勢に変更させて、穀稈穂先センサ３２ａ，３２ｂで検出された穂先位置を適正扱ぎ位置に修正制御して、フィードチェン３へ受渡し、このフィードチェン３により脱穀装置４へ穀稈を移送供給して脱穀選別処理が行なわれる。

前記穀稈穂先センサ３２ａ，３２ｂで計測する供給穀稈の厚みが厚過ぎたり薄過ぎたりすると、制御装置３９から車速調節モータ５３ａ，５３ｂに出力して、車速センサ４８で検出する収穫走行速度を速くしたり遅くしたりして脱穀装置４への供給穀稈量を適正にするが、供給穀稈の厚みによる収穫走行速度を適正速度に制御するようにする。

また、前記穀稈穂先センサ３２ａ，３２ｂで計測する供給穀稈の厚みが厚過ぎたり薄過ぎたりすると、制御装置３９からフィードチェーンモータ５０ａ，５０ｂに出力して、フィードチェン速度センサ４９で検出するフィードチェン３の搬送速度を速くしたり遅くしたりして脱穀負荷を軽減するが、供給穀稈の厚みによるフィードチェン３の適正搬送速度に制御するようにする。

また、前記穀稈穂先センサ３２ａ，３２ｂで計測する供給穀稈の厚みで、最適唐箕風量となるように唐箕風量調節モータ５１ａ，５１ｂを制御する。

また、前記穀稈穂先センサ３２ａ，３２ｂで計測する供給穀稈の厚みで、最適シーブ間隔となるようにシーブ調節モータ５２ａ，５２ｂを制御する。

２ 走行装置
３ フィードチェン
４ 脱穀装置
６ 刈取装置
３２ａ，３２ｂ 穀稈穂先センサ

Claims (4)

1. 刈取装置（６）で刈り取って脱穀装置（４）に供給する穀稈の穂先を穀稈穂先センサ（３２ａ，３２ｂ）で検出して穀稈の穂先位置を前記脱穀装置（４）の所定供給範囲内に調整して供給するコンバインにおいて、前記穀稈穂先センサ（３２ａ，３２ｂ）で穀稈の存在を検知すると共に供給穀稈の厚みを計測し、この計測した供給穀稈厚みに基づいて前記脱穀装置（４）を制御することを特徴とするコンバイン。
2. 前記供給穀稈厚みに基づいて、前記脱穀装置（４）に穀稈を供給するフィードチェン（３）の搬送速度を変更制御する請求項１に記載のコンバイン。
3. 前記供給穀稈厚みに基づいて、前記脱穀装置（４）の選別部に設ける唐箕の風力を変更する請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のコンバイン。
4. 前記供給穀稈厚みに基づいて、前記脱穀装置（４）の選別部に設けるシーブの濾過間隔を変更制御する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコンバイン。

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