JP2019170278A

JP2019170278A - コンバイン

Info

Publication number: JP2019170278A
Application number: JP2018063335A
Authority: JP
Inventors: 錦織　将浩; Masahiro Nishigori; 将浩錦織
Original assignee: Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2019-10-10

Abstract

【課題】適切なタイミングで脱穀作業の終了を検出することが可能なコンバインを提供する。【解決手段】コンバインは、圃場から穀稈を刈り取って収穫している刈取収穫状態であるか否かを検出する刈取収穫状態検出手段と、グレンタンクに搬送される穀粒の搬送量を検出して、グレンタンクに収納された穀粒の収量を測定する収量センサと、を備えている。また、少なくとも、刈取収穫状態検出手段が刈取収穫状態でなくなったことを検出した状態で、かつ、収量センサが検出した穀粒が所定量よりも少なくなった場合に、脱穀作業が終了したと判定する判定手段と、判定手段が脱穀の終了を判定した場合、脱穀が終了した旨を報知する脱穀終了報知手段と、を備えている。【選択図】図９

Description

本発明は、脱穀された穀粒を、揚穀筒を介してグレンタンクに搬送するコンバインに係り、詳しくは上記搬送される穀粒の搬送量を検出する収量センサを有するコンバインに関する。

一般に、前処理部によって刈り取った穀稈を脱穀部において脱穀及び選別し、この選別した穀粒をグレンタンクに収納するコンバインが広く知られている。また、従来、このようなコンバインにおいて、揚穀筒の吐出口部分に回転体を設け、該回転体で跳出される穀粒（籾）の衝突力を検出して穀粒の搬送量（収量）を計測する収量センサを備えたものが案出されている（特許文献１参照）。

特許第４２８０１４９号公報

ここで、この種のコンバインにおいては、従来、脱穀作業の終了のタイミングを正確に把握することができなかった。このため、圃場での刈り取り終了後、脱穀装置の停止タイミングが早すぎると、処理物が脱穀装置内に残存してしまったり、また、脱穀装置内の処理物の残存を嫌って、脱穀装置の停止タイミングが遅くなって、燃費を悪化させてしまったりするという問題があった。

そこで、本発明は、適切なタイミングで脱穀作業の終了を検出することが可能なコンバインを提供することを目的とする。

本発明は、前処理部（５）で刈り取った穀稈を脱穀して穀粒と夾雑物とに選別する脱穀作業を実行する脱穀装置（６）と、前記脱穀装置（６）から搬送される穀粒を収納するグレンタンク（９）と、を備えたコンバイン（１）において、
圃場から穀稈を刈り取って収穫している刈取収穫状態であるか否かを検出する刈取収穫状態検出手段（４７，５１，５２）と、
前記グレンタンク（９）に搬送される穀粒の搬送量を検出して、該グレンタンク（９）に収納された穀粒の収量を測定する収量センサ（３１）と、
少なくとも、前記刈取収穫状態検出手段（４７，５１，５２）が刈取収穫状態で無くなったことを検出した状態で、かつ、前記収量センサ（３１）が検出した穀粒が所定量よりも少なくなった場合に、脱穀作業が終了したと判定する判定手段（４５）と、
該判定手段が前記脱穀作業の終了を判定した場合、脱穀作業が終了した旨を報知する脱穀終了報知手段（５５）と、を備えたコンバイン（１）にある。

また、上記コンバイン（１）は、例えば図６，図８，図９を参照して、前記判定手段（４５）が前記脱穀作業の終了を判定したことを条件の一つとして、前記脱穀装置（６）を停止する脱穀停止手段を備えていると好ましい。

更に、上記コンバイン（１）は、例えば図１，図６，図８，図９を参照して、走行装置（２）と、
該走行装置（２）の停止を検出する走行停止検出手段（５０）と、
前記走行停止検出手段（５０）による前記走行装置（２）の停止の検出及び前記判定手段（４５）の脱穀終了判断を条件の一つとして、前記脱穀装置（６）を停止する脱穀停止手段（６３）と、を備えていると好ましい。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る発明によると、判定手段は、刈取収穫状態検出手段が刈取収穫状態でなくなったことを検出した状態で、かつ、収量センサが検出した穀粒が所定量よりも少なくなった場合に、脱穀作業が終了したと判定する。このため、適切なタイミングで脱穀作業の終了を検出することができる。

請求項２に係る発明によると、判定手段が脱穀の終了を判定したことを条件の一つとして、脱穀停止手段が脱穀装置を停止するので、適切なタイミングで脱穀装置を確実に停止することができる。

請求項３に係る発明によると、走行停止検出手段が走行装置の停止を検出したことを条件の一つとして脱穀装置を停止するので、走行装置が停止して前処理部による刈取りが行われていない状況において、脱穀装置を確実に停止することができる。

コンバインの全体を示す断面図。脱穀装置の概略を示す側面図。脱穀装置及びグレンタンク部分を示す正面断面図。揚穀筒上部の吐出部を示す平面図で、（ａ）は上蓋を付けた図、（ｂ）は上蓋を外した図。運転席を示す平面図。表示パネルを示す図。制御装置を示すブロック図。本実施の形態に係る制御のメインフローを示すフローチャート図。脱穀終了判定制御のフローチャート図。クラッチ自動切り制御のフローチャート図。脱穀作業の終了を報知されている状態における表示パネルを示す図。

以下、図面に沿って本発明の実施の形態について説明する。コンバイン１は、図１に示すように、クローラ２により支持される機体３を有しており、機体３の前方には穀稈を刈り取る前処理部（前処理部）５が昇降自在に支持されている。機体３の一側部には、前処理部５で刈り取った穀稈を脱穀して穀粒と夾雑物とに選別する脱穀処理を実行する脱穀装置６が配置され、他側部には運転席７及びグレンタンク９が配置されている。脱穀装置６は、図２に示すように、扱室１０に回転自在に支持された扱胴１１を有しており、前処理部５で刈取られた穀捍をフィードチェーン１２に挟んで搬送しつつ、上記扱胴１１で脱穀する。扱室１０の下方は受網１３になっており、上記脱穀された穀粒及び夾雑物（処理物）は、受網１３から落下して選別部１５により選別される。選別部１５は、揺動流板１６、唐箕ファン１７、選別フィン１９等を有しており、上記処理物を、揺動流板１６及び選別フィン１９で篩選別すると共に唐箕ファン１７により風力選別し、穀粒は１番口２０に導かれ、穂等の夾雑物は排塵口２１から排出され、穀粒と夾雑物が混在するものが２番口２２に導かれる。２番口２２の混合物は再度、選別部１５により選別される。

１番口２０は、図３に示すように、横ラセン２５が延びており、該横ラセン２５は、１番口２０に落下した穀粒を揚穀筒２６に搬送する。揚穀筒２６は、脱穀装置６とグレンタンク９との間において上下方向に配置され、その内部に縦ラセン２７が配置され、上記横ラセン２５からの穀粒を上方に搬送する。該揚穀筒２６の上端は、図４に示すように、ガイドケース２９からなる吐出部になっており、該ガイドケース２９の周面は、吐出口３０に向って拡がるように延びるガイド板２９ａになっている。上記縦ラセン２７の上端には跳出しアーム２８が固定されており、該跳出しアーム２８は、縦ラセン２７にて搬送された穀粒を跳出し、上記ガイド板２９ａに沿って吐出口３０からグレンタンク９内に搬送する。

該ガイド板２９ａにはガイドケース２９から突出するように収量センサ３１が配置されている。収量センサ３１は、上記ガイド板２９ａに形成された孔を塞ぐようにかつ該ガイド板と面一となる検出板と、上記跳出しアーム２８により跳出された穀粒から上記検出板に作用する衝突力を検出するロードセンサとを有し、該ロードセンサで検出した上記穀粒の衝突力に基づきグレンタンク９に搬送される穀粒の搬送量、即ちグレンタンクに搬入される籾の収量を測定する。なお、グレンタンク９内には、タンクに収量されている籾量を検出する籾センサ３２…が複数個、具体的にはタンク９内の１／３，２／３，３／３（満杯）及びオーバーフローを検出する籾センサ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが配置されている。

前記運転席７は、図５に示すように、オペレータが座るシート３５を有しており、該シートの前方にマルチステアリングハンドル３６、表示部としての表示パネル３７及びスイッチユニット３９等が配置され、シート３５の左側方に主変速レバー４０及び副変速レバー４１等が配置されており、更に刈取／脱穀操作スイッチ３８及び報知停止スイッチ等が配置されている。表示パネル３７には、図６に示すように、エンジンの回転速度や車速が表示されると共に、例えば、穀粒量インジケータ３７ａによってグレンタンク９に貯留されている穀粒の量などが表示されるように構成されている。

また、コンバイン１には、図７に示すように、制御部（制御装置）４５が配置されており、この制御部４５には、刈取クラッチスイッチ４６、脱穀クラッチスイッチ４７、搬送回転センサ４９、走行回転センサ５０、穀稈センサ５１、処理物センサ５２、収量センサ３１、報知停止スイッチ５３、自動スイッチ５４等からの信号が入力され、報知装置５５、燃料カットソレノイドからなるエンジン停止装置５８、刈取クラッチ及び脱穀クラッチを係脱させるクラッチモータ５９等に信号を出力するようになっている。更に、制御部４５には、タイマ６０及び記憶装置６１が内蔵されていると共に、この制御部４５は、本実施の形態においては、上記各種センサからの情報に基づいて脱穀作業が終了したか否かを判定する判定手段として機能するように構成されている。

刈取クラッチスイッチ４６及び脱穀クラッチスイッチ４７は、上述した刈取／脱穀操作スイッチ３８を操作することによってオン／オフが切り換えられるように構成されており、制御部４５は、上記刈取クラッチスイッチ４６及び脱穀クラッチスイッチ４７のオン／オフによって刈取クラッチ／脱穀クラッチの係脱を検知している。また、搬送回転センサ４９は、前処理部５やフィードチェーン１２等の搬送系の駆動軸の回転を検出しており、この搬送回転センサ４９からの出力信号に基づいて、制御部４５は、搬送系の駆動／非駆動状態を検知している。制御部４５は、上記刈取クラッチスイッチ４６、脱穀クラッチスイッチ４７及び搬送回転センサ４９からの信号に基づいて、刈取走行中か否かを判断している。即ち、刈取クラッチスイッチ４６及び脱穀クラッチスイッチ４７がオン状態であり、かつ、搬送回転センサ４９が搬送系の駆動を検出している場合にコンバイン１が刈取搬送走行中であると判断している。

また、走行回転センサ５０は、走行装置としてのクローラ２の駆動軸の回転を検出するセンサであり、穀稈センサ５１は、搬送されている穀稈と接触して穀稈の存在を検出するセンサである。処理物センサ５２は、上記選別部１５の処理物の存在を検出するセンサであり、収量センサ３１は、上述したロードセンサにより穀稈の搬送量（収量）を検出して、それを積算することによりグレンタンク９に収納されている籾（穀粒）の収量を測定するセンサである。

報知停止スイッチ５３は、報知装置５５による報知を停止させるか否かを選択するためのスイッチであり、作業者が報知装置５５を作動させたいときは、このスイッチ５３をオンとし、作動させたくないときはオフとすることで、報知装置５５による報知の有無（報知状態及び報知解除状態）を選択的に切り替えられるようになっている。なお、報知装置５５は、上述した表示パネル３７の他、不図示のホーン、ランプ等を備えて構成されている。また、自動スイッチ５４は、後述するクラッチ自動切り制御のオン／オフを選択するためのスイッチであり、クラッチ自動切り制御を作動させたいときは自動スイッチ５４をオンとし、作動させたくないときはオフとするようになっている。

ついで、脱穀作業の終了を判定する脱穀終了判定制御及び脱穀作業の終了が判定されると刈取クラッチ及び脱穀クラッチを自動で切断するクラッチ自動切り制御について説明をする。図８に示すように、制御部４５は、上記脱穀終了判定制御及びクラッチ自動切り制御を実行するに際し、最初に脱穀終了判定制御を実行し（図８のステップＳ１）、その後、クラッチ自動切り制御を実行する（Ｓ２）。

脱穀終了判定制御を実行するに際し、制御部４５は、図９に示すように、脱穀クラッチスイッチ４７及び穀稈センサ５１のオン／オフに基づいて、脱穀装置６が作動中であるか否かを検出する（Ｓ１０〜Ｓ１２）。即ち、本実施の形態において、上記脱穀クラッチスイッチ４７及び穀稈センサ５１は、圃場から穀稈を刈り取って収穫している刈取収穫状態であるか否かを検出する刈取収穫状態検出手段となっており、脱穀クラッチスイッチ４７がオンされている状態で（Ｓ１０のＹＥＳ）、前回のループ処理にて穀稈センサ５１がオン状態（Ｓ１１のＯＮ）でかつ、今回のループ処理でも穀稈センサ５１がオン状態（Ｓ１２のＯＮ）の場合、制御部４５は脱穀作業中であると判断する。また、制御部４５は、脱穀クラッチスイッチ４７がオフされている状態の場合（Ｓ１０のＮＯ）、制御部４５は、非脱穀作業中と判断する。なお、上記刈取収穫状態検出手段は、別の見方をすれば、脱穀装置６が脱穀作業を実行中であるか否かを検出する脱穀実行検出手段ということもできる。

更に、制御部４５は、脱穀クラッチスイッチ４７がオンされている状態で（Ｓ１０のＹＥＳ）、前回のループ処理にて穀稈センサ５１がオン状態（Ｓ１１のＯＮ）でかつ、今回のループ処理でも穀稈センサ５１がオフ状態（Ｓ１２のＯＦＦ）の場合、少なくともコンバイン１による刈り取り作業が終了したことを制御部４５は判断し、刈り取りフラグに「１」を設定してフラグを立てる。即ち、この場合、制御部４５は上記刈取収穫状態検出手段によって刈取収穫状態でなくなったこと（脱穀作業の終了）が検出されたと判断する。

圃場において穀稈の刈取が終了している場合、上記刈取収穫状態検出手段によって刈取収穫状態でなくなったことが判断されると、次にステップＳ１１へと進んだ際には、前回のループ処理にて穀稈センサ５１がオフ状態となっているため、本当に脱穀作業を終了して良いか否かを判定する（Ｓ１４〜Ｓ１８）。即ち、この場合、前述のステップＳ１３において刈り取りフラグに「１」が設定されてフラグが立った状態のため（Ｓ１４のＹＥＳ）、制御部４５は、収量センサ３１による穀粒の検出が無くなったか否かを判断することによって、脱穀作業を収量しても良いか否かを判断する（Ｓ１５〜Ｓ１６）。

具体的には、前回のループ処理にて収量センサ３１による穀粒の検出があり（Ｓ１５の検出アリ）、かつ、今回のループ処理にて収量センサ３１による穀粒の検出がない場合（Ｓ１６の検出ナシ）、判定手段としての制御部４５は、脱穀作業が終了したと判定する。そして、脱穀作業の終了を判定すると、制御部４５は、脱穀終了フラグに「１」を設定してフラグを立て（Ｓ１７）、刈り取りフラグに「０」を設定してフラグを消す。

上記刈り取りフラグが消されかつ脱穀終了フラグが立てられると、次回のループ処理にてステップＳ１４の判断がＮＯとなり、ステップＳ１９へと進む。この時、脱穀終了フラグは立てられているため（Ｓ１９のＹＥＳ）、制御部４５は、報知装置５５によって作業者に脱穀作業が終了したことを報知する。なお、本実施の形態では、図１１に示すように、表示パネル３７に脱穀作業が終了した旨の表示をすることによって、脱穀作業が終了したことを作業者に報知している。

そして、上記脱穀作業終了の報知に従って、作業者により脱穀クラッチスイッチ４７がオフされると、制御部４５は、刈り取りフラグ及び脱穀終了フラグを消し（Ｓ２１、Ｓ２２）、かつ、脱穀が終了した旨を報知する脱穀終了報知手段としての報知装置５５による脱穀終了の報知を停止する（Ｓ２３）。

ついで、クラッチ自動切り制御について図１０に基づいて説明をする。クラッチ自動切り制御は、上記脱穀終了判定制御に続いて実行される制御であり、脱穀終了判定制御にて脱穀作業の終了が判定されている場合に、クラッチモータ５９を制御して刈取クラッチ及び脱穀クラッチを自動で切断する制御である。具体的には、図１０に示すように、制御部４５は、まず、自動スイッチ５４のオン／オフを確認し（Ｓ３０）、自動スイッチ５４がオンの場合に上記脱穀クラッチを切断するかの判断を行う。

具体的には、制御部４５は、まず、脱穀終了フラグが立っているか否かを確認し（Ｓ３１）、この脱穀終了フラグが立っている場合に脱穀終了判定制御にて脱穀作業の終了が判定されていると判断する（Ｓ３１のＹＥＳ）。そして、ついで、機体が走行中であるか否かを走行回転センサ５０の検出結果に基づいて判断し（Ｓ３２）、機体が停止してかつ脱穀クラッチがオンとなっている場合には（Ｓ３２のＮＯ、Ｓ３３のＹＥＳ）、制御部４５は、脱穀装置を停止する脱穀停止手段として機能して、刈取クラッチ及び脱穀クラッチを切断する（Ｓ３４）。

以上説明したように、本実施の形態では、脱穀クラッチ及び穀稈センサ５１のオン／オフのみによって脱穀作業の終了を判定せず、最終的には、グレンタンク９の直前にて穀粒を検出している収量センサ３１が検出する穀粒が所定量よりも少なくなったことに基づいて、脱穀作業の収量を判定している。このため、グレンタンク９までの穀粒の搬送経路上に脱穀及び選別してグレンタンク９に収納すべき穀粒が無くなった際に、脱穀作業の終了を判定することができ、適切なタイミングで作業者に対して上記脱穀作業の終了を報知することができる。

従って、刈取り後に脱穀装置６内部がまだ処理中のときに脱穀クラッチスイッチ４７を切ったり、あるいは内部に籾等がない状態で脱穀クラッチスイッチ４７を入れたままにしたりするといったように、不適切なタイミングで脱穀クラッチスイッチ４７のＯＮ、ＯＦＦを行うことを防止することができる。この結果、機械に余計な負担をかけることを防止することができ、籾のロスの低減が図れるとともに、燃費の悪化等も防止することができる。また、脱穀処理が終了した状態でかつ機体３が停止している場合は自動的に前処理部５や脱穀装置６の作動を停止するので、機体３が停止して前処理部５による刈取りが行われていない状況という適切なタイミングで、脱穀装置を確実に停止することができる。

なお、本発明は、上述の各実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形が可能である。例えば、穀稈センサ５１に代えて処理物センサ５２を備えて刈取収穫状態検出手段を構成し、この処理物センサ５２の検出結果に基づいて、コンバイン１による刈り取り作業が終了、即ち、刈取収穫状態検出手段による刈取収穫状態の終了を検出しても良い。この場合、図９におけるステップＳ１１及びステップＳ１２の「穀稈センサ」を「処理物センサ５２」に読み替え、ステップＳ１２において処理物センサ５２がその処理物を検出しなくなったことに基づいて、脱穀装置６による脱穀処理が終了したとして刈取りフラグを立てるようにすれば良い。また、穀稈センサ５１及び処理物センサ５２の両方の検出に基づいて刈取りフラグを立てるようにしても良い。要は、収量センサ３１の上流側において、穀稈や処理物等を検出することによって脱穀装置６による脱穀処理が行われているか否かを検出できるものであれば良く、その仕様、配置箇所については適宜設定可能である。

また、上述の実施の形態では、穀粒検出手段としてロードセンサを用いた衝撃式の収量センサ３１を適用したが、これに限らず、歪ゲージやポテンションメータ等を用いた衝撃式の収量センサを用いても良いし、衝撃式のみならず、容積、高さ、重量、供給時間、穀粒カウント等のパラメータを、光電センサ、光学式センサ、静電容量センサ、超音波を用いたもの等によって検出する計量式の収量センサであっても良い。また、収量センサとしては、上述の各種センサを用いず、例えば、上記縦ラセン２７の回転数や駆動電力やトルク等によって駆動負荷から穀粒の搬送量を予測する仕様のものであっても良い。さらに、収量センサとしては、上述のように穀粒の搬送量を計測する収納センサに限らず、例えば、光電センサや光学式センサ等を用いて、グレンタンク９内に搬送される穀粒の有無を検出するものであっても良い。また、この各種センサについては、グレンタンク９の外側にて、グレンタンク９内に収納される穀粒の有無を検出するもののみならず、グレンタンク９内に配置されて、グレンタンク９内に収納される穀粒の有無を検出するものであっても良い。要は、グレンタンク９内に収納される穀粒を検出できるものであれば良く、その仕様及び配置箇所は適宜設定可能である。

また、上述の実施の形態では、図１０のステップＳ３１乃至Ｓ３２にも示すように、脱穀終了フラグが立っている状態であるという条件及び機体３が停止している状態であるという条件の２つの条件下にある場合に前処理部５及び脱穀装置６を停止させている。即ち、制御部４５は、走行停止検出手段としての走行回転センサ５０による走行装置の停止の検出及び判定手段の脱穀終了判断を条件の一つとして、脱穀装置６を停止する脱穀停止手段として機能している。しかしながら、ステップＳ３２における機体３が走行中か否かにかかわらず、ステップＳ３１における脱穀終了フラグが立っていることのみを条件として、前処理部５及び脱穀装置６を停止させるようにしても良い。即ち、制御部４５は、判定手段が脱穀の終了したことを条件の一つとして、脱穀装置６を停止する脱穀停止手段として機能しても良い。また、上述した実施の形態では、揚穀筒２６を搬送ラセンによって穀粒を搬送するラセン搬送によって構成したが、例えばバケットによって穀粒を搬送するバケット搬送方式によって構成しても良く、穀粒をグレンタンク９へと搬送できればどのような方式によって構成されても良い。

１コンバイン
２走行装置
５前処理部
６脱穀装置
９グレンタンク
３１収量センサ
４５判定手段、脱穀制御装置（制御部）
５０走行回転センサ（走行停止検出手段）
４７，５１，５２刈取収穫状態検出手段（脱穀クラッチスイッチ、穀稈センサ、処理物センサ）
５５脱穀終了報知手段（報知装置）

Claims

前処理部で刈り取った穀稈を脱穀して穀粒と夾雑物とに選別する脱穀作業を実行する脱穀装置と、前記脱穀装置から搬送される穀粒を収納するグレンタンクと、を備えたコンバインにおいて、
圃場から穀稈を刈り取って収穫している刈取収穫状態であるか否かを検出する刈取収穫状態検出手段と、
前記グレンタンクに搬送される穀粒の搬送量を検出して、該グレンタンクに収納された穀粒の収量を測定する収量センサと、
少なくとも、前記刈取収穫状態検出手段が刈取収穫状態で無くなったことを検出した状態で、かつ、前記収量センサが検出した穀粒が所定量よりも少なくなった場合に、脱穀作業が終了したと判定する判定手段と、
該判定手段が前記脱穀作業の終了を判定した場合、脱穀作業が終了した旨を報知する脱穀終了報知手段と、を備えたことを特徴とするコンバイン。
前記判定手段が前記脱穀作業の終了を判定したことを条件の一つとして、前記脱穀装置を停止する脱穀停止手段を備えた、ことを特徴とする請求項１記載のコンバイン。
走行装置と、
該走行装置の停止を検出する走行停止検出手段と、
前記走行停止検出手段による前記走行装置の停止の検出及び前記判定手段の脱穀終了判断を条件の一つとして、前記脱穀装置を停止する脱穀停止手段と、を備えた、ことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。