JP2017018014A - コンバイン - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、ロードセルによる計測は、機体姿勢等により変化するので、これらを考慮しないと正確な重量測定はできないのである。
本願は、グレンタンクの重量を測定するにあたり、種々の要因を加味して測定値から正確に重量を算出できるようにすることを目的とする。
請求項2記載の発明は、前記穀粒重量の算出後に、機体の走行したことが検出されると、前記車体の水平面に対する姿勢が、前記収量確定姿勢から、この収量確定姿勢に設定ないし変更される前の姿勢に自動的に復帰する構成とした請求項1記載のコンバインとしたものであり、重量測定に適切な機体姿勢でロードセル33により重量測定を行うと共に、次工程の刈取作業に移るときには、機体姿勢を刈取作業に最適な姿勢に復帰させて作業を行う。
請求項3記載の発明は、前記グレンタンク5内の穀粒を排出する排出装置8を設け、排出装置8が、機体を基準とした設定された所定の重量確定位置以外の位置にあることが検出されている状態では、前記収量確定モードを有効とする状態への切替が牽制される構成とした請求項1または請求項2記載のコンバインとしたものであり、横排出オーガ8の旋回位置によって、横排出オーガ8のグレンタンク5の支持荷重の変化が生じてロードセル33の測定値が変化するので、所定位置に横排出オーガ8がある以外では収量確定モードへの切替を牽制する。
請求項4記載の発明は、穀稈を刈取る刈取装置4が駆動されていることが検出されるか、刈取装置4の駆動開始操作が検出された状態で、機体の走行が検出されると、前記刈取作業モードに自動的に移行する構成とした請求項1または請求項2または請求項3記載のコンバインとしたものであり、ロードセル33による収量を測定後に、刈取装置4の駆動と機体の走行を検出すると、制御装置26を刈取作業モードに自動的に移行させる。
請求項5記載の発明は、機体の操縦部6に設けられた収量記録スイッチ35が操作された場合に、前記収量確定モードが自動的に有効になる構成とした請求項1または請求項2または請求項3または請求項4記載のコンバインとしたものであり、刈取作業後の収量記録スイッチ35の操作により、刈取作業終了を確定させて、収量確定モードに自動的に移行させて、収量を測定する。
請求項2記載の発明では、重量測定作業と刈取作業の夫々において、適切な機体姿勢で作業を行うができ、作業精度を向上させることができ、しかも、収量を確定して、穀粒を排出した後、速やかに刈取作業を再開でき、作業能率を向上させることができる。
請求項3記載の発明では、横排出オーガ8の旋回位置によってロードセル33の測定値に変化が生じるのを防止し、収量確定モードにおける穀粒重量をより正確に算出することができる。
請求項4記載の発明では、収量を確定して、穀粒を排出した後、速やかに次工程の刈取作業を再開できる。
請求項5記載の発明では、収量記録スイッチ35の操作により刈取作業終了を確定させて、収量確定モードに自動的に移行させるので、作業者が任意のタイミングで収量確定操作を行え、作業能率を高めることができる。
なお、理解を容易にするため、説明の便宜上、前後・左右等の方向を示しているがこれらの方向によって本発明が限定されるものではない。
グレンタンク5は、操縦部6の後方に配置され、脱穀装置3により選別回収した穀粒を一時的に貯留する。グレンタンク5内には、グレンタンク5内の穀粒を排出するタンク内螺旋式排出装置7Bを設け、螺旋式排出装置の終端(後端)はグレンタンク5の機外に設けた接続メタル7A内に臨ませる。接続メタル7Aには縦排出装置7の下部を接続し、縦排出装置7の上部には横排出オーガ(排出装置)8の基部を接続する。なお、接続メタル7Aは機体フレーム1に支持し、この接続メタル7Aは縦排出装置7の上部には横排出オーガ(排出装置)8を支持している。
グレンタンク5は、グレンタンク5の後端部外側である右後端部に設けられたヒンジ部(回動中心に相当)9を中心に、機体フレーム1から離間するメンテナンス位置(図3中に実線で示す)と、機体フレーム1上に位置する作業位置(図3中に二点鎖線で示す)との間回動自在に設けられている。
前記ヒンジ部9は接続メタル7Aに設けた下ヒンジ部9Aと、機体フレーム1から立設されたタンク支持フレーム9Bに設けた上ヒンジ部9Cから構成される。
グレンタンク5には、脱穀装置3の揚穀装置(一番揚穀装置)10から供給される穀粒の一部をサンプリングし、サンプリングした穀粒の含有する水分の平均値及び標準偏差(ばらつき、水分ムラともいう)を測定する水分計11を設ける。
水分計11は、グレンタンク5の天板13の、揚穀装置10の上部の供給口12よりも後側部分となる後側傾斜部15に設ける(図4)。後側傾斜部15は、後方に至るに従い低く傾斜させた形成する。後側傾斜部15は揚穀装置10の供給口12から跳ね出された穀粒が、後側傾斜部15の傾斜により水分計11に誘導される作用を期待している。
即ち、水分計11は、後側傾斜部15に取り付けることで、揚穀装置10から排出される穀粒の飛散軌跡上に配設し、揚穀装置10からの穀粒を水分計11が確実に回収し、穀粒の水分の平均値及び標準偏差の測定精度を向上させている。
水分計11内に穀粒の一部を回収する案内部材17は、上方を開口させた断面樋状に形成し、案内部材17内に穀粒を一粒ずつ水分計11内に取り込む円柱状の取込部16を設ける。
取込部16は、軸棒形状で、外周面に穀粒を一粒ずつ収容する図示しない間欠螺旋溝を設け、軸心回りに回転することで、穀粒を一粒ずつ水分計11内に送り込む。
取込部16の下方には一対の電極ローラ18を設ける。一対の電極ローラ18は、一粒ずつ穀粒を押しつぶして、電気的な抵抗値を測定することで、一粒ずつ穀粒の含有する水分を測定し、水分計11は、複数の穀粒を測定して、穀粒の水分の平均値及び標準偏差を測定する。
排出口の周囲にはガイド体20を設ける。ガイド体20は水分計11の排出口の周囲を包囲して、グレンタンク5内の穀粒が水分計11の排出口より上方にまで貯留されたとしても、この穀粒によって排出口が塞がられるのをガイド体20が防止し、水分計11による水分測定を続行可能とする(図4)。
水分計11が測定した水分がしきい値以上の場合で、かつ、脱穀装置3の揺動選別棚(図示省略)上の被処理物の層厚が所定以上のときは、唐箕(図示省略)の回転を一段アップさせる。
そのため、水分計11が測定した水分がしきい値以上の場合は、濡れ扱ぎまたは早期米と判断して、処理量が所定以上になると、唐箕(図示省略)の回転を一段アップさせて、選別の向上および藁屑排出促進させ、排塵ロスを低減させる。
そのため、異常作業を検出して、作業を停止させられ、作業ロスを低減させる。
走行装置2と機体フレーム1との間には、車体の水平面に対する姿勢を変更する姿勢変更機構(所謂ローリング機構あるいはピッチング機構)と、グレンタンク5を下側から支持して当該グレンタンク5の重量を測定する重量測定装置25と、前記重量測定装置25の測定値に基づいて前記グレンタンク5内に貯留した穀粒重量を算出する制御装置26を設け、前記制御装置26は、所定の刈取作業モードにおいては、車体の水平面に対する姿勢に基づいて前記重量測定装置25の測定値を補正して前記穀粒重量を算出し、所定の収量確定モードにおいては、車体の水平面に対する姿勢が予め記憶された収量確定姿勢に設定されていることを検出するか、車体の姿勢を前記収量確定姿勢に自動的に変更した後に、前記重量測定装置25の測定値に基づいて前記穀粒重量を算出する構成とする。
また、収量確定モードにおいては、重量値を計測できる収量確定姿勢に変更した後に、穀粒重量を算出するので、刈取作業の収穫重量を更に正確に算出することができる。
上記の場合の、収量および水分計11の計測処理は、各種のモードにより、収量、水分計11の計測・停止、算出データの記憶・リセット、後述するモニタ30の表示方法の変更を行う。
モードの一つとして、前記刈取作業モードがある。刈取作業モードは刈取装置4を駆動して刈取作業中に収量・水分の測定を実行制御する状態を指し、刈取開始から排出までを1工程とし、1工程毎の水分平均、収穫重量、乾燥重量を算出して、モニタ30に表示する。
また、モードの一つとして、「確定後待機モード」を設定する。これは、前記収量確定モードにより収量確定後の穀粒排出状態を実行制御する。
モードの一つとして、「未確定後待機モード」を設定する。これは、収量未確定にて穀粒排出状態を実行制御する。
即ち、制御装置26は、作業開始前の「不定」と、「収量計測中」と、「収量確定中」と、「確定後排出中」と、「未確定後排出中」と、「確定後計測中」と、「未確定後計測中」の各シーンにて夫々のモードで自動制御を実行すると共に、営農管理システムにデータを送信する。営農管理システムとは、後述する外部端末31を使用して行う農作業管理システムであり、このシステムにコンバインから外部端末31により必要情報を随時送信させる。
前記各モードのうち、前記刈取作業モードは、操縦部6の刈取脱穀クラッチ(図示省略)を入切させる刈脱レバー(図示省略)の位置を検出するスイッチ(センサ)が、「オン」、主変速レバー(図示省略)が「前進」、刈取変速装置(図示省略)の「駆動回転」、刈取装置4の穀稈の有無を検出する穀稈センサの「オン」、排出クラッチの「オフ」を検出すると共に、機体が所定距離(0.5メートル)走行したことを検出すると、制御装置26は刈取作業モードに移行する。
前記各モードのうち、前記収量確定モードは、収量記録スイッチ35を操作実行し、モニタ30の収量記録確認メッセージを「イエス」にパネルタッチ操作で応答すると、制御装置26は収量確定モードに移行する。
前記水分計11は、制御装置26が刈取作業モードである場合、作動を開始して穀粒の水分値等の測定を実行する。ただし、刈脱レバーが「切り」、水分計11による測定した粒数が例えば200粒以上であると測定粒数カウンタ(図示省略)が検出すると、その計測動作を停止する。このとき、水分計11は例えば所定量(10粒)毎の測定値を制御装置26(営農管理システム)に送信する。この測定値の平均値を水分平均値として算出する。
また、穀粒重量は、刈取作業の対象作物により変化するので、作業対象の作物の予め設定された品種に基づき、仕上がり水分率と補正係数により算出される。
穀粒重量は各要因によって、前記ロードセル33の計測値が変化するので、ロードセル33の計測値を補正処理して算出する。
例えば、風袋引き重量補正は、グレンタンク5の重量をロードセル33が「0」となるように調整して補正する。
また、車高が変化すると、機体フレーム1に歪みが生じてロードセル33の測定値が変化するので、走行装置2に対する機体フレーム1の高さとなる車高の状態(左上/右上/左右上)と基本重量に基づき算出される重量補正値を加味して補正する。
また、機体が左右に傾斜すると、グレンタンク5の重心がずれてロードセル33の測定値が変化するので、左右傾斜検出値と基本重量に基づき補正して算出する左右傾斜重量補正を実行する。
また、横排出オーガ8の旋回位置が変化すると、グレンタンク5によるオーガ支持荷重が変化して、ロードセル33の測定値が変化するので、オーガ旋回センサ(図示省略)の収納位置から現状の旋回位置との差分の検出値および横排出オーガ8の高さ(上限付近/それ以下)の検出値と基本重量に基づき補正して算出するオーガ張出量補正を実行する。
即ち、前述のとおり、横排出オーガ8は縦排出装置8および接続メタル7Aを介して、機体フレーム1に支持されているので、横排出オーガ8の先端が前方を向く姿勢では、横排出オーガ8の重量により、ロードセル33の測定値が増加し、横排出オーガ8の先端が後方を向く姿勢では、横排出オーガ8の重量により、ロードセル33の測定値が減少する傾向にある。そのため、オーガ張出量補正では、オーガ旋回センサの検出値に基づき、三角関数または二次関数を含む補正式で重量補正を行う。
即ち、グレンタンク5内に残留穀粒があるときに、これを無視して作業すると、残留穀粒が無いときに比し、早くグレンタンク5内が満杯になって、詰まり等の不具合が生じることがあるが、前記補正することにより不具合発生を防止する。
籾残留が検出された場合には、例えば、
(1)ロードセル33の測定値から算出した穀粒重量に残留分をとして一定量を加える補正
(2)タンク内籾センサ(感圧式の貯留高さセンサ)と水分計11による水分値に基づいて基づいて残留籾の重量を推定し、この重量を風袋引き重量に加算して穀粒重量を算出する
(3)ロードセル33の測定値から求めた穀粒重量に補正定数を掛ける
等の方法のいずれか1つの方法により求めるか、これらの複数の方法により求めた穀粒重量の最も大きいものを選択する。
また、図9〜図11は、制御装置26による収量確定制御の制御ブロック図とフローチャートを示すものである。なお、図9は、収量確定制御に用いる入力系、出力系の要素の一例を示すものであり、これにより収量確定制御の態様は限定されない。
図9に示すように、制御装置26には、重量測定装置25、水分計11、車高センサ50、機体姿勢センサ51、オーガ位置センサ52、車速センサ53、収量記録スイッチ35、選択スイッチ54等からの制御借号が入力される。また、制御装置26からは、モニタ30、姿勢変更機構55、警告手段56からの制御借号が出力される。
車高センサ50は、姿勢変更機構55(ローリング機構及びピッチング機構)の作動量を検出する。すなわち、車高センサ50は、走行装置2の姿勢を基準とする機体フレーム1の左右方向の傾斜姿勢と、前後方向の傾斜姿勢をそれぞれ検出する。
また、オーガ位置センサ52は、横排出オーガ8の位置を検出する。すなわち、オーガ位置センサ52は、横排出オーガ8の縦排出装置7回りの回転角度と、横排出オーガ8の基部を中心とした上下昇降角度と、横排出オーガ8の長手方向での伸縮量を検出する。
また、車速センサ53は、機体の走行速度(走行装置2の駆動速度)を検出する。
また、収量記録スイッチ35及び選択スイッチ54は、操縦部6の操作パネル(図示省略)に設けられている。なお、これら収量記録スイッチ35及び選択スイッチ54は、モニタ30に表示される操作ボタンとして設けることもできる。
次に、図10に基づいて、制御装置26の収量確定制御について説明する。
制御装置26は、モニタ30に各種作業情報や機体情報を表示する通常表示、または収量表示されている状態(ステップSl)において、収量記録スイッチ35が操作されたか否かを判断する(ステップS2)。
この収量記録条件が成立していない場合、制御装置26は、制御モードを収量確定モードに移行させずに刈取作業モードを維持する。その際、警告手段56による警告の発生及びモニタ30への情報表示を行い、作業者に収量確定モードの設定が行えないことを通知し(ステップSl0、11)、モニタ30に通常表示または収量表示を行う(ステップS9)。
一方、収量記録条件が成立している場合、制御装置26は、制御モードを収量確定モードに移行させ、車体(機体)の姿勢を予め記憶された収量確定姿勢とした状態で、穀粒重量を算出する。
機体姿勢が収量確定姿勢ではないと判断された場合、後述する姿勢変更制御(ステップS5)によって、機体姿勢を収量確定姿勢に変更する制御を実行する。
このように機体姿勢が収量確定姿勢に変更されるか、または、ステップS4において収量確定姿勢であると判断されると、重量測定装置25の測定値を取得し(ステップS6)、前述の風袋引き重量補正により、穀粒重量を算出すると共に、この穀粒重量と水分計11の検出値に基づく平均水分値及び作物品種情報から、乾燥重量を算出する(ステップS7)。
そして制御装置26は、算出された穀粒重量等を、記録確認表示としてモニタ30に表示する(ステップS8)。この確認表示では、穀粒重量等の表示と記録実行可否の指示を促す表示を交互にモニタ30に表示する。
次に、図11に基づいて、制御装置26の姿勢変更制御について説明する。
制御装置26は、まず、モニタ30への水平復帰確認の表示を行う(ステップS14)。
作業者が、これについて選択スイッチ54を使用して姿勢変更許可(ステップS15において「はい」を選択)をすると、制御装置26は、姿勢変更機構55への制御出力による水平復帰動作(機体姿勢を収量確定姿勢に変更)を実行し、動作中であることをモニタ30に表示する(ステップS15〜S17)。
一方、ステップS15において「いいえ」を選択した場合、制御装置26は、水平復帰動作を行わずに姿勢変更制御を終了する。
そして、水平復帰動作中に、機体姿勢センサ51により機体姿勢が収量確定姿勢となったことを検出するか、作業者により復帰停止操作が行われるか、復帰動作開始から所定時間が経過した場合、姿勢変更機構55への出力を停止し、姿勢変更制御を終了する。
作業者が任意にON/OFFできる自動水平制御が無効であっても、上記姿勢変更制御を実行する。その際、エンジンの回転は、所定の定格回転に上昇させる。なお、収量確定モードから刈取作業モードに移行すると、自動水平制御、車高調節ダイヤル、傾斜調整ダイヤルの指示値に基づく姿勢に復帰させる。
そのため、収量を確定して、穀粒を排出した後、速やかに刈取作業を再開できる。
グレンタンク5内の穀粒を排出する排出装置(横排出オーガ)8を設け、排出装置(横排出オーガ)8が所定の重量確定位置以外の位置にあることが検出されると、前記収量確定モードへの切替を牽制する構成とする。
そのため、排出装置(横排出オーガ)8の姿勢によって重量値の誤差が増大することを防止し、収量確定モードにおける穀粒重量をより正確に算出することができる。
刈取装置4が駆動されていることが検出されるか、刈取装置4の駆動開始操作がされたことが検出された状態で、機体の機体の走行が検出されると、前記刈取作業モードに自動的に移行する。
操縦部6に設けられた収量記録スイッチ35を操作すると、前記収量確定モードに自動的に移行する。
そのため、作業者が任意のタイミングで収量確定操作を行え、作業能率が高まる。
前記重量測定装置25は、ロードセル33等により構成し、ロードセル33は、グレンタンク5の前方に左右に複数並列させて設ける。
そのため、複数ロードセル33を設けているので、傾斜作業時等でも正確に重量を測定できる。
左右の各ロードセル33が測定した重量により、傾斜地での作業可否を報知する構成とする。
即ち、左右方向に並設したロードセル33の測定値の左右差を検出して、重量差が大きい場合は告知することで、事故発生を未然に防ぐ。
そのため、現状の作業をモニタ30により把握でき、作業性を向上させられる。
モニタ30は、「実測値表示」を行う。実測値表示は水分計11が検出した最新の所定数の穀粒の単位あたりの平均値を表示する。また、現在の穀粒重量(タンク重量)を表示する。
また、選択した作物の種類を表示する。
また、モニタ30は、「刈取累計表示」を行う。刈取累計表示は、刈取開始から排出または収量確定までの水分率累積平均、収穫重量、乾燥重量を含む。また、収穫重量確定操作により、各データが確定(積算終了)する。また、水分率は、単位粒数平均値を検出毎に、累積平均を算出して表示する。また、収穫重量は、刈取開始から現在までの収穫重量を表示し、乾燥重量は水分累積平均収穫重量をもとに乾燥重量を算出して表示する。
また、選択した作物の種類を表示する。
また、モニタ30は、同様に、「リセット間累計乾燥重量表示」を、乾燥重量のリセット操作以降の累計として、記憶、表示する。
また、モニタ30は、「生涯累計収穫重量表示」を行う。これは、本コンバインを用いた全ての刈取作業時間における収穫重量を積算した累計を、記憶して、表示する。
リセット間累計収穫重量表示は、収穫重量のリセット操作以降の累計を記憶、表示する。
作業開始前のグレンタンク5の重量を初期設定する「ゼロ調整モード」に、「穀粒重量表示画面」から移行可能に構成する。
即ち、モニタ30は、通常、表示している「穀粒重量表示画面」から「ゼロ調整モード」に移行する。
そのため、操作性を向上させられる。
モニタ30は、所謂タッチパネルとして構成され、モニタ30の表示にタッチ(接触)操作することにより、制御操作を行える構成としている。
モニタ30は、累計の重量を表示可能にすると共に、累計重量画面からリセット操作モードに移行可能に構成する。
そのため、操作性を向上させられる。
モニタ30に、累計収穫重量および累計乾燥重量を表示する構成とし、累計重量のリセット操作モードには、累計収穫重量または累計乾燥重量画面より移行可能とし、累計収穫重量または累計乾燥重量のいずれか一方をリセットすると、他方も同時にリセットする構成とする。
そのため、操作性を向上させられる。
刈取開始時のグレンタンク5の重量を記憶し、現在のグレンタンク5の重量から開始時の重量を差し引いて表示する。
グレンタンク5に穀粒が残った状態で刈取作業を開始した状態でも、そこからの収量を表示できる。
穀粒排出中は、ロードセル33の計測精度が低下するので、誤った表示による誤操作を防止する。
刈取作業は、作業開始から排出までを「1工程」とし、刈取1工程毎に収量データ(収穫重量・乾燥重量・平均水分率等)を個別にモニタ30に表示すると共に、記憶する。
この収量データ以外に、作業面積・燃料使用量等を含めて、圃場毎に一覧表示する構成とする。
そのため、作業計画や、結果のデータ蓄積ができ、農業経営の効率化が図れる。
外部端末31に収量関連のデータ(収穫重量・乾燥重量・平均水分率等)の圃場合計を表示・記憶させる。
複数からなる刈取1工程(作業開始〜排出)の収量データを個別に表示・記憶する。
この場合、オペレータが作業開始前のグレンタンク5の重量を初期設定する「ゼロ調整モード」あるいは刈取開始時のグレンタンク5の重量の記憶操作を、不実行の場合は、前記収量データを記憶させない。
そのため、データの正確性を担保できる。
Claims (5)
- 走行装置(2)と機体フレーム(1)の間に設けられ、車体の水平面に対する姿勢を変更する姿勢変更機構と、穀粒を貯留するグレンタンク(5)を支持して当該グレンタンク(5)の重量を測定する重量測定装置(25)と、該重量測定装置(25)の測定値に基づいて前記グレンタンク(5)内に貯留した穀粒重量を算出する制御装置(26)を設けたコンバインにおいて、前記制御装置(26)は、所定の刈取作業モードにおいては、車体の水平面に対する姿勢に基づいて前記重量測定装置(25)の測定値を補正して前記穀粒重量を算出し、所定の収量確定モードにおいては、車体の水平面に対する姿勢が予め記憶された収量確定姿勢に設定されていることを検出するか、車体の姿勢を前記収量確定姿勢に自動的に変更した後に、前記重量測定装置(25)の測定値に基づいて前記穀粒重量を算出する構成としたコンバイン。
- 前記穀粒重量の算出後に、機体の走行したことが検出されると、前記車体の水平面に対する姿勢が、前記収量確定姿勢から、この収量確定姿勢に設定ないし変更される前の姿勢に自動的に復帰する構成とした請求項1記載のコンバイン。
- 前記グレンタンク(5)内の穀粒を排出する排出装置(8)を設け、排出装置(8)が、機体を基準とした設定された所定の重量確定位置以外の位置にあることが検出されている状態では、前記収量確定モードを有効とする状態への切替が牽制される構成とした請求項1または請求項2記載のコンバイン。
- 穀稈を刈取る刈取装置(4)が駆動されていることが検出されるか、刈取装置(4)の駆動開始操作が検出された状態で、機体の走行が検出されると、前記刈取作業モードに自動的に移行する構成とした請求項1または請求項2または請求項3記載のコンバイン。
- 機体の操縦部(6)に設けられた収量記録スイッチ(35)が操作された場合に、前記収量確定モードが自動的に有効になる構成とした請求項1または請求項2または請求項3または請求項4記載のコンバイン。
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