JP2538577B2 - 脱穀装置の送塵弁開閉制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、脱穀負荷が過負荷状態にあるか否かを検出
する過負荷検出手段と、扱室の処理物排出用の送塵弁を
開閉するアクチュエータとを備えると共に、脱穀負荷の
過負荷状態が検出されるに伴って、前記送塵弁を全開
し、且つ、過負荷状態の解消が検出されるに伴って、前
記送塵弁を閉じ側に復帰させるように、前記過負荷検出
手段の検出情報に基づいて前記アクチュエータを作動さ
せる開閉制御手段を備えた脱穀装置の送塵弁開閉制御装
置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の脱穀装置の送塵弁開閉制御装置は、急激
な過負荷増大時には、送塵弁を全開して扱室内の処理物
を排出させることにより、過負荷を迅速に解消できるよ
うにしたものである。

そして、過負荷の解消に伴って、全開された送塵弁を
閉じ側に復帰させるに、従来では、過負荷が検出される
前の元の位置、例えば、全閉位置に復帰させるようにし
てあった（実開昭59−150235号参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来構成においては、過負荷の解
消に伴って、送塵弁の位置を過負荷が検出される前の元
の位置に復帰させるようにしてあったので、以下に示す
ような不都合があった。

すなわち、単位時間当たりの処理量が多い、あるい
は、処理物の流動性が悪い等に起因して、過負荷状態が
発生するような場合には、送塵弁を元の位置に復帰させ
たのでは、過負荷状態が繰り返し発生し、その都度、送
塵弁を全開する制御が繰り返し行われるハンチング現象
が生ずることとなる不利がある。

そこで、上記のようなハンチング現象の発生を回避す
るために、 送塵弁の戻し作動速度を遅くする。

過負荷解消後、所定の時間遅れをもって送塵弁を復
帰作動させる。

という作動形態をとることが考えられるが、上記の場
合、過負荷発生回避時は迅速に送塵弁を開操作したいこ
とから、復帰側への操作速度と開き側への操作速度とが
異なるように制御しなければならないので、送塵弁を操
作する機構が複雑になり易いという欠点がある。又、上
記の場合、過負荷解消後の状態が長く維持されるので
脱穀ロスが大きいものとなるという欠点がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、
その目的は、脱穀負荷の過負荷状態の解消を迅速に行え
ながらも、過負荷状態が解消された後に、その過負荷状
態が繰り返し頻発することを抑制できるようにすること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にかかる脱穀装置の送塵弁開閉制御装置は、脱
穀負荷が過負荷状態にあるか否かを検出する過負荷検出
手段と、扱室の処理物排出用の送塵弁を開閉するアキュ
チュエータとを備えると共に、脱穀負荷の過負荷状態が
検出されるに伴って、前記送塵弁を全開し、且つ、過負
荷状態の解消が検出されるに伴って、前記送塵弁を閉じ
側に復帰させるように、前記過負荷検出手段の検出情報
に基づいて前記アクチュエータを作動させる開閉制御手
段を備えた脱穀装置の送塵弁開閉制御装置であって、前
記開閉制御手段は、前記脱穀負荷で設定負荷以上の負荷
状態が設定時間検出されたことで過負荷状態であると判
断して、前記送塵弁を全開状態に制御し、前記脱穀負荷
で設定負荷未満の負荷状態が設定時間検出されるに伴っ
て過負荷状態が解消されたと判断して、前記送塵弁を、
前記脱穀負荷の過負荷状態が検出される前の位置よりも
予め設定された所定量開き側の位置に復帰させるように
構成されていることを特徴構成とする。

かかる特徴構成による作用並びに効果は以下の通りで
ある。

〔作 用〕

すなわち、脱穀負荷において設定負荷以上の負荷状態
が設定時間検出されると、過負荷状態であるとして送塵
弁を全開状態に変更し、その全開状態にした後に設定負
荷未満の負荷状態が設定時間検出されると全開状態より
閉じ側に送塵弁を制御することにより、短時間の間に変
動する負荷変動の影響を受けにくくできるので、送塵弁
の開閉制御でハンチングの発生が抑制される。特に、過
負荷状態の解消が設定時間検出されることにより送塵弁
を閉じ側に復帰させるに当たって、過負荷状態が検出さ
れる前の位置より所定量開き側に復帰させることによ
り、過負荷状態が発生する前よりも扱室内の処理物が排
出し易い状態となり、過負荷の再発生が抑制される。

〔発明の効果〕

従って、脱穀負荷の短時間での変動に応じて送塵弁を
制御することによって生ずるハンチングの発生を抑制で
きることで、脱穀ロスが多く発生するような不当な処理
物移送がなされないようにしながらも、過負荷状態が解
消された後の過負荷再発生の抑制を送塵弁の開閉位置を
適宜設定するという簡易な制御によって実現できるに至
った。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、コンバインに搭載する下扱
式の脱穀装置に適用したものにおいて、図面に基づいて
説明する。

第２図に示すように、クローラ走行装置（１）を装備
した機体の前部に、刈取部（２）が昇降自在に設けられ
ると共に、後方側に、前記刈取部（２）で刈り取られた
穀稈を脱穀する脱穀装置（Ａ）が搭載されている。そし
て、前記刈取部（２）から脱穀装置（Ａ）への刈取穀稈
の供給の開始停止を検出するために、前記刈取作業が開
始されるに伴って、前記刈取部（２）から脱穀装置
（Ａ）に向けて搬送される刈取穀稈に接触してON状態と
なり、且つ、刈取作業が終了するに伴って、刈取穀稈の
供給が停止することによりOFF状態となる接触式スイッ
チを用いた株元センサ（S₀）が設けられている。

前記脱穀装置（Ａ）は、第１図及び第２図に示すよう
に、扱胴（３）を収納する扱室（Ｂ）、横倒れ姿勢で穀
稈を前記扱室（Ｂ）に供給するように前記刈取部（２）
からの刈取穀稈を挟持搬送するフィードチェーン
（４）、扱処理後の排ワラを装置外に搬出する排ワラチ
ェーン（５）、排塵用の横断流ファン（６）、及び、唐
箕（７）と揺動選別板（８）とからなる選別部（Ｃ）の
夫々を備えている。

前記扱室（Ｂ）の天板（９）には、前記扱室（Ｂ）内
の処理物を終端側に案内流動させるための複数枚の送塵
弁（10）が設けられ、もって、前記扱室（Ｂ）内の処理
物は、前記送塵弁（10）にて案内流動される作用、及
び、前記扱室（Ｂ）内を扱室終端側に移動する穀稈にて
押し移動される作用によって、順次扱室終端側に移動さ
れて、扱室終端部の排出口（11）より前記選別部（Ｃ）
に放出されるようになっている。但し、前記扱室（Ｂ）
内の処理物のうちの単粒化された穀粒は、前記扱室
（Ｂ）の下部に設けられたクリンプ網（12）を通して、
前記選別部（Ｃ）に放出されることとなる。

前記複数枚の送塵弁（10）の夫々は、縦軸芯（Ｘ）周
りで揺動自在に枢着され、その揺動位置つまり開閉位置
（θ）を検出するポテンショメータ（S₁）が、連動連結
されている。そして、前記送塵弁（10）を一体揺動させ
るように連動連結するリンク機構（19）、及び、前記送
塵弁（10）を揺動操作する開閉操作用のアクチュエータ
としての減速装置付の電動モータ（13）が設けられてい
る。もって、後述の脱穀負荷が過負荷状態にあるか否か
を検出する過負荷検出手段（100）による検出情報に基
づいて、前記電動モータ（13）を正逆転並びに停止操作
することにより、前記送塵弁（10）を揺動操作し、且
つ、その揺動位置を所望の位置に保持できるように構成
されている。

但し、以下の説明において、前記送塵弁（10）の扱室
終端側への揺動を開き側への揺動、且つ、扱室始端側へ
の揺動を閉じ側への揺動と呼称する。そして、前記送塵
弁（10）を開き側へ揺動させるほど、前記扱室（Ｂ）内
の処理物を迅速に扱室終端側に移動させることができる
ようになっている。尚、全開位置は、処理物を最も迅速
に排出できる位置である。

尚、第１図中、（14）は、前記扱室（Ｂ）におけるフ
ィードチェーン（４）が配設される側とは反対側の部分
において、前記扱胴（３）の扱歯（3a）と重複する状態
で設けられた複数個のワラ切り刃であって、長尺状の取
り付け台（15）に止着される状態で設けられている。

又、（16）は、詳しくは後述するが、前記送塵弁（1
0）を全開する操作を設定回数以上繰り返しても、過負
荷状態が解消しない場合に作動して、例えば、刈取速度
を減速して、前記脱穀装置（Ａ）に対する処理量を減ら
すように警報するための警報装置、（17）は、前記送塵
弁（10）の初期位置を、刈取穀稈の脱粒の難易度に応じ
て、３段階に切り換え設定するための条件設定用のスイ
ッチ、（18）は、前記過負荷検出手段（100）、及び、
その検出情報に基づいて前記電動モータ（13）を作動さ
せる開閉制御手段（101）を構成するマイクロコンピュ
ータ利用の制御装置である。

先ず、前記過負荷検出手段（100）の構成について説
明する。

前記扱室（Ｂ）内の処理物の増減によって、前記ワラ
切り刃（14）に衝突する処理物量が変動し、そして、前
記扱室（Ｂ）内の処理物の増大により脱穀負荷が増大す
るに伴って、団子状の処理物が前記ワラ切り刃（14）に
周期的に衝突する傾向となり、過負荷状態が発生するに
伴って、前記ワラ切り刃（14）に近接する扱室部分に大
きな振動が発生する点を有効利用して、前記ワラ切り刃
（14）の取り付け台（15）の背面側に、圧電素子利用の
振動検出センサ（S₂）を取り付けてある。

そして、前記振動検出センサ（S₂）の検出信号を、前
記制御装置（18）に入力すると共に、その検出信号に基
づいて、脱穀負荷が過負荷状態にあるか否かを検出する
ように構成してある。

つまり、図示を省略するが、前記振動検出センサ
（S₂）の検出信号が、過負荷状態に相当する負荷の値と
して予め設定された閾値以上の大きさで、設定時間（例
えば、１秒）の間に、設定回数（例えば、10回）以上継
続して検出されるに伴って、過負荷発生と判別し、それ
以外の状態では過負荷状態とはなっていないと判別する
ようにしてある。

次に、第３図に示すフローチャートに基づいて、前記
制御装置（18）の動作を説明しながら、前記開閉制御手
段（101）について詳述する。

制御が起動されるに伴って、前記条件スイッチ（17）
の設定情報に基づいて、前記送塵弁（10）の初期位置
（θｉ）を、脱粒難（α）、標準（β）、脱粒易（γ）
の、何れか一つに設定する（ステップ＃１〜＃４）。

但し、前記初期位置（θｉ＝α，β，γ）は、第４図
に示すように、脱粒が困難なものほど、前記扱室（Ｂ）
内における処理物の滞留が長くなるように、前記送塵弁
（10）が閉じ側に位置する状態となるようにしてある。

次に、前記株元センサ（S₀）がON状態にあるかOFF状
態にあるかを判別して、作業状態であるか非作業状態で
あるかを検出する（ステップ＃５）。

ところで、コンバインによる刈取作業は、一般に、直
線状の作業行程の一端側から刈取作業を開始するととも
に、その他端側に達するに伴って、刈取作業を中断して
その作業行程に直交する作業行程へと機体を回向させ
て、作業状態と非作業状態とを交互に繰り返すこととな
る。

つまり、前記根元センサ（S₀）は、一つの作業行程の
開始に伴って、OFF状態からON状態に変化し、且つ、一
つの作業行程の終了に伴って、ON状態からOFF状態へと
変化することとなる。

但し、制御が起動された直後は、前記送塵弁（10）の
制御目標位置（θ_Ｔ）が未だ設定されていない状態であ
り、そして、前記株元センサ（S₀）はOFF状態で、且
つ、最初の作業行程に対する刈取作業が開始されるまで
は、そのOFF状態が継続することとなる。

従って、各作業行程の開始時には、前記送塵弁（10）
の制御目標位置（θ_Ｔ）を、前記初期位置（θｉ）に予
め設定しておくために、前記株元センサ（S₀）がOFFで
ある場合は、最初の作業行程開始前であるか、その最初
の作業行程又はそれ以降の作業行程が終了したかを判別
するために、ONからOFFへの変化であるか否かを判別す
る（ステップ＃６）。

そして、ONからOFFへの変化である場合は、刈取作業
の開始時から前記送塵弁（10）の位置を、実際の処理量
に応じた適正位置から制御開始できるように、前回の制
御最終位置（θ_Ｅ）から制御を再開すべく、前記送塵弁
（10）の現在の目標位置（θ_Ｔ）を、前記最終位置（θ
_Ｅ）として記憶させると共に、前記目標位置（θ_Ｔ）
を、前記初期位置（θｉ）にセットする。（ステップ＃
7,8） 但し、前記株元センサ（S₀）がOFF状態を維持してい
る場合には、回向中、又は、制御起動直後の作業開始前
の状態にあると判断して、前記最終位置（θ_Ｅ）を記憶
する処理を行わずに、前記目標位置（θ_Ｔ）を、前記初
期位置（θｉ）にセットする処理のみを行うようにして
ある（ステップ＃８）。

一方、前記ステップ＃５の処理において、前記株元セ
ンサ（S₀）がON状態にある場合は、最初の作業行程であ
るか、それ以降の作業行程であるかを判断するために、
制御起動後初めてOFFからONに変化したのか否かを判別
する（ステップ＃９）。

制御起動後初めてOFFからONに変化した場合は、詳し
くは後述するが、過負荷状態を検出するに伴って全開さ
せる前記送塵弁（10）の開放時間を計測するための第１
カウント値（T₀）を“0"に初期化する（ステップ＃1
0）。

制御起動後初めてOFFからONに変化したのではない場
合は、回向が終了して作業が再開されたのか作業中であ
るのかを判別するために、OFFからONに変化したのか否
かを判別する。

そして、作業の再開等に伴ってOFFからONに変化した
場合は、前回の最終位置（θ_Ｅ）から制御を再開すべ
く、前記目標位置（θ_Ｔ）を、前記最終位置（θ_Ｅ）に
再設定した後、前記第１カウント値（T₀）を“0"に初期
化する（ステップ＃10〜＃12）。

そして、OFFからONへの変化でない場合、つまり、ON
状態が継続している場合は、作業中であると判断して、
次の過負荷状態の判別処理に分岐させる（ステップ＃1
1）。

次に、前述のように、前記振動検出センサ（S₂）の検
出情報に基づいて過負荷状態であるか否かを判別する
（ステップ＃13）。

過負荷状態である場合は、前記送塵弁（10）の復帰制
御時において、前記送塵弁（10）を、脱穀負荷の過負荷
状態が検出される前の位置つまり現在の目標位置
（θ_Ｔ）よりも予め設定された所定量（Δθ）開き側の
位置に、所定時間の間復帰させるために、その過負荷状
態からの復帰状態を維持する時間を計測するための第２
カウント値（T₁）を“0"に初期化した後、前記第１カウ
ント値（T₀）が、予め設定してある所定時間（３秒）に
相当する第１設定値（T_A）に達したか否かを判別する
（ステップ＃14,＃15）。

前記第１カウント値（T₀）が、前記第１設定値（T_A）
に達していない場合は、前記第１カウント値（T₀）に
“1"を加算した後、前記送塵弁（10）が全開位置に達す
るまで、前記ポテンショメータ（S₁）の検出情報に基づ
いて、前記電動モータ（13）を開き側に作動させる（ス
テップ＃16,＃17）。

そして、過負荷状態が繰り返し発生した回数をカウン
トするための過負荷カウント値（AC）が、予め設定して
ある所定回数（Tc）に達したか否かを判別し、前記所定
回数（Tc）に達している場合は、前記送塵弁（10）を全
開する処理を繰り返しても過負荷状態が解消されない異
常状態が発生しているものとして、前記警報装置（16）
を作動させる（ステップ＃18,19）。

その後は、制御ループを設定時間経過する毎に一巡さ
せるための設定時間経過するまで待機させた後、前記条
件スイッチ（17）による初期位置（θｉ）を設定する処
理を繰り返すこととなる（ステップ＃20）。

前記第１カウント値（T₀）が、前記第１設定値（T_A）
に達している場合は、その第１カウント値（T₀）を“0"
に初期化した後、前記送塵弁（10）を、過負荷状態が検
出される前の位置よりも予め設定された所定量（Δθ）
だけ開き側の位置に復帰させるべく、前記現在の目標位
置（θ_Ｔ）に前記所定量（Δθ）を加算した位置（θ_Ｔ
＋Δθ）を新たな目標位置（θ_Ｔ）として再設定する
（ステップ＃21,＃22）。（第５図参照） 但し、新たに設定された目標位置（θ_Ｔ）が、予め設
定してある前記送塵弁（10）の全開操作時以降の開き側
での制御の上限位置（θ_Ｌ）（第４図参照）よりも開き
側位置である場合は、前記過負荷カウント値（AC）に
“1"を加算した後、前記目標位置（θ_Ｔ）を、前記上限
位置（θ_Ｌ）に置き換える（ステップ＃23〜＃25）。

一方、過負荷でない場合は、前記送塵弁（10）を全開
したために過負荷状態が解消されたか否かを判別するた
めに、前記第１カウント値（T₀）が“0"であるか否かを
判別する（ステップ＃26）。

そして、前記第１カウント値（T₀）が“0"でない場合
は、過負荷状態が検出されたために、前記送塵弁（10）
が全開中であると判断して、前記ステップ＃15からの第
１カウント値（T₀）が第１設定値（T_A）に達したか否か
を判別する処理に復帰させることとなる。

前記第１カウント値（T₀）が“0"である場合は、前記
送塵弁（10）を全開したために過負荷状態が解消され
た、又は、過負荷状態が発生していないものと判断し
て、前記過負荷カウント値（AC）を“0"に初期化する
（ステップ＃27）。

次に、前記送塵弁（10）を過負荷状態を検出する前の
位置よりも所定量（Δθ）開き側位置に復帰させる経過
時間をカウントするために、第２カウント値（T₁）に
“1"を加算して、その第２カウント値（T₁）が第２設定
値（T_B）（約10秒に相当する値に設定してある）に達し
たか否かを判別する（ステップ＃28,29）。

前記第２カウント値（T₁）が第２設定値（T_B）に達し
ている場合は、前記送塵弁（10）の位置が軽減された負
荷に応じた位置となるように、前記目標位置（θ_Ｔ）
を、現在の位置から前記所定量（Δθ）を減算した位置
に再設定する（ステップ＃30）。

但し、処理量が少ない等に起因して過負荷が発生しな
いために、前記所定量（Δθ）を減算した新たな目標位
置（θ_Ｔ）が、前記初期位置（θｉ）よりも小さくなっ
た場合は、前記送塵弁（10）の位置が不要に閉じ側の位
置とならないように、その目標位置（θ_Ｔ）を前記初期
位置（θｉ）に再設定した後、前記第２カウント値
（T₁）を“0"に初期化する（ステップ＃31〜＃33）。

その後は、前記ポテンショメータ（S₁）にて検出され
る前記送塵弁（10）の現在位置（θ）と前記目標位置
（θ_Ｔ）との偏差が、予め設定された不感帯以内にある
か否かに基づいて、前記電動モータ（13）を正逆転及び
停止することにより、前記送塵弁（10）の位置が自動的
に目標位置（θ_Ｔ）となるように開閉操作し、且つ、そ
の位置において自動的に停止させる処理を行って、前記
ステップ＃18からの処理に復帰することとなる（ステッ
プ＃34〜＃37）。

〔別実施例〕 上記実施例では、過負荷検出手段（100）を構成する
に、ワラ切り刃（14）にて発生する振動を検出する振動
検出センサ（S₂）を、前記ワラ切り刃（14）の背部側に
設け、その検出情報に基づいて過負荷を検出させるよう
にした場合を例示したが、前記天板（９）自体や扱室
（Ｂ）の側板等の振動を検出するようにしてもよい。
又、前記扱胴（３）のトルク変動や回転数の変動を検出
して、過負荷を検出するようにしてもよく、過負荷検出
手段（100）の具体構成は、各種変更できる。

又、上記実施例では、脱穀装置（Ａ）への処理物の供
給の開始停止を検出するに、刈取部（２）に設けられた
株元センサ（S₀）を利用した場合を例示したが、例え
ば、前記扱室（Ｂ）の手前側に、前記フィードチェーン
（４）にて搬送供給される穀稈の有無を検出するセンサ
等を設けてもよく、各部の具体構成は、本発明を適用す
る脱穀装置の構成に応じて各種変更できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
ために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の
構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る脱穀装置の送塵弁開閉制御装置の実
施例を示し、第１図は制御構成を示すブロック図、第２
図はコンバインの切欠側面図、第３図は制御装置の動作
を示すフローチャート、第４図は送塵弁の制御位置の説
明図、第５図は送塵弁の開閉作動を示すタイムチャート
である。 （Ｂ）……扱室、（10）……送塵弁、（13）……アクチ
ュエータ、（100）……過負荷検出手段、（101）……開
閉制御手段、（θ_Ｔ）……過負荷状態が検出される前の
位置、（Δθ）……所定量。

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭59−150235（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−31140（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】脱穀負荷が過負荷状態にあるか否かを検出
   する過負荷検出手段（100）と、扱室（Ｂ）の処理物排
   出用の送塵弁（10）を開閉するアクチュエータ（13）と
   を備えると共に、脱穀負荷の過負荷状態が検出されるに
   伴って、前記送塵弁（10）を全開し、且つ、過負荷状態
   の解消が検出されるに伴って、前記送塵弁（10）を閉じ
   側に復帰させるように、前記過負荷検出手段（100）の
   検出情報に基づいて前記アクチュエータ（13）を作動さ
   せる開閉制御手段（101）を備えた脱穀装置の送塵弁開
   閉制御装置であって、前記開閉制御手段（101）は、前
   記脱穀負荷で設定負荷以上の負荷状態が設定時間検出さ
   れたことで過負荷状態であると判断して、前記送塵弁
   （10）を全開状態に制御し、前記脱穀負荷で設定負荷未
   満の負荷状態が設定時間検出されるに伴って過負荷状態
   が解消されたと判断して、前記送塵弁（10）を、前記脱
   穀負荷の過負荷状態が検出される前の位置（θ_Ｔ）より
   も予め設定された所定量（Δθ）開き側の位置に復帰さ
   せるように構成されている脱穀装置の送塵弁開閉制御装
   置。