JP2694087B2 - 脱穀装置の選別制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、選別対象物を移送しな
がら選別処理する選別装置と、この選別装置の漏下部の
漏下能力を調節する調節手段と、前記調節手段を作動さ
せる制御手段とが設けられた脱穀装置の選別制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】上記脱穀装置の選別制御装置では、従
来、例えば、選別装置上の中間部等の所定箇所（１箇
所）における選別対象物の層厚を検出し、この層厚が所
定厚さに維持されるように漏下部としてのチャフシーブ
のチャフ開度等を調節することによって漏下能力を調節
し、もって適正な選別状態を維持するようにしていた。
つまり、層厚が厚くなった場合にはチャフ開度を開き側
に調節して選別対象物を速やかに漏下させると共に、層
厚が薄くなった場合にはチャフ開度を閉じ側に調節して
選別対象物の漏下を抑制するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば、選別
対象物の種類が違ったり、含有水分量が異なること等に
よって選別装置の漏下部での漏下速度が異なり、その結
果、上記所定箇所での層厚を所定厚さに維持したとして
も選別装置の全体に亘っての分布状態が違う場合が生ず
るが、これに対して、上記従来手段では、適切な選別制
御を行うことができなかった。つまり、上記所定厚さを
設定する際にはその前提条件として平均的な漏下速度を
想定するが、この平均的な漏下速度よりも小さい漏下速
度の対象物においては、上記所定箇所での層厚を所定厚
さに維持しても選別装置の後方側まで多量の対象物が分
布して存在することになる一方、上記平均的な漏下速度
よりも大きい漏下速度の対象物においては、選別装置の
後方側には対象物が存在しない領域ができることにな
る。そして、前者の場合には、いわゆる二番還元量が多
くなって脱ぷや穀粒損傷等の不具合の発生が多くなった
り、いわゆる三番ロスとして機外に放出される穀粒が増
加する一方、後者の場合には、本来穀粒であるべき一番
回収物への藁屑等の混入が多くなる等の不具合が発生す
ることになる。

【０００４】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、選別装置上の選別対象物の層厚
分布状態を検出し、その情報に基づいて選別制御を適正
状態に維持することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の脱穀装置の選別
制御装置の特徴構成は、前記選別装置の上に存在する選
別対象物の層厚を検出する複数個の層厚検出手段が対象
物移送方向に並べて設けられ、前記制御手段は、前記複
数個の層厚検出手段の情報に基づいて、前記対象物移送
方向における前記層厚の変化率と前記層厚との関係を設
定適正状態に維持するように前記調節手段を作動させる
ように構成されている点にある。

【０００６】

【作用】本発明の特徴構成によれば、対象物移送方向に
並べて設けられた複数個の層厚検出手段夫々によって層
厚が検出されると共に、検出された層厚検出値から対象
物移送方向における層厚の変化率が算出され、この層厚
とその変化率とから、漏下部での漏下状態を設定適正状
態に維持させるように漏下能力を調節する。すなわち、
漏下部上においては比重の差により、下側に穀粒が存在
し、上側にワラ屑が存在する傾向となる。そして、漏下
部からのワラ屑の多量の落下を抑制し、且つ、能率向上
を図るためには、漏下部の終端において適当量の選別対
象物が存在する状態が望ましいものとなる。従って、こ
の望ましい設定適正状態であるか否かを、層厚と変化率
とから判別して、漏下能力を調節するのである。

【０００７】

【発明の効果】従って、本発明の特徴構成によれば、選
別装置上の全体に亘って選別対象物が適正な層厚分布状
態で存在するように選別制御されるので、従来のよう
に、単に所定箇所での層厚のみに基づいて選別制御して
いたときに発生する前記不具合が解消され、もって、よ
り的確で且つ高精度な選別制御が可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を、コンバインに搭載された脱
穀装置に適用した場合の実施例を図面に基づいて説明す
る。

【０００９】図２に示す自脱型のコンバインは、左右一
対のクローラ走行装置１、脱穀装置２、操縦部３、刈取
部４等を備える。刈取部４は、分草具５、植立穀稈の引
き起こし装置６、刈り刃７を備え、刈り取られた穀稈は
搬送装置９によって脱穀装置２のフィードチェーン１６
まで搬送される。又、搬送装置９の先端部に、株元セン
サＳ１が設けられている。そして、図３に示すように、
エンジンＥからの動力が、脱穀クラッチ１０を介して前
記脱穀装置２に伝達されると共に、走行クラッチ１１及
び油圧式無段変速装置１２を介して前記クローラ走行装
置１のミッション部１３に伝達され、更に、その動力が
刈取クラッチ１４を介して前記刈取部４に伝達される。
尚、脱穀装置２が動作中か否かを検出するために、脱穀
クラッチ１０にその入切状態を検出する脱穀スイッチＳ
Ｗ１が設けられている。

【００１０】脱穀装置２は、図４及び図５に示すよう
に、扱胴８を収納する扱室Ａ、刈取部４から供給される
穀稈を扱室Ａに供給するフィードチェーン１６、排塵用
の横軸流ファン１７、脱穀後の処理物すなわち選別対象
物を選別するための揺動選別板１９及びトウミ１８等か
らなる選別装置Ｂ、選別された後の対象物を回収するた
めの一番口２０及び二番口２１を備えている。前記扱室
Ａの下部には、前記扱胴８の下側外周部に沿って脱穀処
理物漏下用の受網２２が設けられ、脱穀後の処理物のう
ち単粒化した穀粒は受網２２から揺動選別板１９に漏下
する。一方、受網２２から漏下できなった処理物は、受
網２２の後端部より揺動選別板１９に落下する。

【００１１】前記揺動選別板１９は、前方から後方に向
かって順次並ぶように配置されたグレンパン２７、漏下
部としてのチャフシーブ２４、及び、ストローラック２
３の夫々を備え、前記チャフシーブ２４から漏下し、更
にグレンシーブ２５から漏下した穀粒は一番口２０から
回収されてタンク等に貯溜される。チャフシーブ２４の
後端やグレンシーブ２５の後端から落下した穀粒と藁屑
との混合物は二番口２１から回収された後、スクリュー
式の二番物還元装置２６によって扱室Ａの後端部横側方
位置まで上方に搬送され、その先端部に設けた排出口２
８に内装され縦軸芯周りに回転する回転板４０によって
前方側に吹き飛ばされて揺動選別板１９の前方側箇所に
落下する。

【００１２】前記受網２２の下側には、図４及び図５に
示すように、前記揺動選別板１９の対象物移送方向に並
べて前方側と後方側の夫々の位置に、揺動選別板１９上
に存在する選別対象物の層厚を検出する層厚検出手段と
しての第１層厚センサＳ４と第２層厚センサＳ５とが、
受網２２に固着された弓金３９に取り付けて設けられて
いる。各層厚センサＳ４，Ｓ５は、図６に示すように、
横軸芯周りに揺動自在に垂下されたセンサバーＴと、こ
のセンサバーＴの後方（対象物移送方向）への回動角度
に応じて抵抗値が変化するポテンショメータＰＭとから
成る。センサバーＴは、対象物移送方向の下流部Ｔ１が
上流部Ｔ２よりも長い二股状に形成され、これにより、
対象物の層厚が薄いときは下流部Ｔ１が対象物に接当
し、層厚が厚くなると上流部Ｔ２が対象物に接当するよ
うに構成されている。そして、対象物の層厚が厚くなる
ほど、センサバーＴの回動角度が大きくなってポテンシ
ョメータＰＭの抵抗値が増大し、そして、その抵抗値に
応じた信号電圧が後述の制御装置Ｈへ入力される。

【００１３】前記チャフシーブ２４は、図７に示すよう
に、対象物移送方向（図中において右方向）に並置され
た複数個の帯板状部材２４ａが左右の側板に対して回動
自在に取り付けられ、各帯板状部材２４ａの下端部に枢
着された操作ロッド３０を前後方向に押し引き操作する
ことによって、帯板状部材２４ａの角度が同時に変更さ
れる。その結果、各帯板状部材２４ａの平行が保たれな
がら、隣合うもの同士の間隔ｄ（以下、チャフシーブ開
度という）が変更される。

【００１４】前記チャフシーブ２４のチャフシーブ開度
を変更調節してその漏下能力を調節する調節手段として
のシーブモータＭ１が設けられ、このシーブモータＭ１
の出力部がギヤ式の連係機構３１、揺動アーム３２、レ
リーズワイヤ３３を介して前記操作ロッド３０に連結さ
れている。そして、印加電圧の極性を変えてシーブモー
タＭ１を正逆に回転させることによってチャフシーブ開
度を開き側にしたり閉じ側にしたりすることができる。
又、揺動アーム３２の回転角からチャフシーブ開度を検
出するためのポテンショメータ式のチャフシーブ開度セ
ンサＳ２が設けられている。尚、２９はチャフシーブ２
４を閉じ側に復帰付勢するスプリングである。

【００１５】前記トウミ１８は、揺動選別板１９上の、
及びこれから漏下する藁屑を吹き飛ばすためのものであ
り、その風力は、図８に示すように、ファンケースカバ
ー１８ａの開度（以下、トウミ排風開度という）を変え
ることによって行われる。つまり、トウミ排風開度を大
きくするほどその開口部から逃げる風量が増加し、揺動
選別板１９上の処理物を吹き飛ばす風力（以下、トウミ
風力という）が小さくなる。

【００１６】トウミ排風開度の調節は、トウミモータＭ
２によって行われ、その印加電圧の極性を変えて正逆に
回転させると、連係機構３４、揺動アーム３５、ロッド
３６，３７を介してファンケースカバー１８ａが開閉す
る。図中、Ｓ３は揺動アーム３５の回転角からトウミ排
風開度を検出するためのポテンショメータ式のトウミ排
風開度センサである。 １ 図１に示すように、マイクロコンピュータ利用の制御装
置Ｈが設けられ、その制御装置Ｈに、前記株元センサＳ
１、前記チャフシーブ開度センサＳ２、前記トウミ排風
開度センサＳ３、前記第１層厚センサＳ４、前記第２層
厚センサＳ５及び前記脱穀スイッチＳＷ１からの各信号
が入力されると共に、前記制御装置Ｈからは、前記シー
ブモータＭ１及び前記トウミモータＭ２に対する駆動信
号が出力されている。

【００１７】そして、前記制御装置Ｈを利用して、前記
シーブモータＭ１を作動させる制御手段１００が構成さ
れ、又、この制御手段１００は、前記第１層厚センサＳ
４と前記第２層厚センサＳ５の検出情報に基づいて、前
記対象物移送方向における前記層厚の変化率γが小さい
ほど前記チャフシーブ２４の漏下能力が大きくなるよう
に、つまり、チャフシーブ開度を大きくなるように前記
シーブモータＭ１を作動させるように構成されている。

【００１８】次に、前記制御手段１００による対象物移
送方向における前記選別対象物の層厚の変化率γの算出
及びこれに基づく制御について説明する。図９に示すよ
うに、前記第１層厚センサＳ４によって検出された層厚
をＸ、前記第２層厚センサＳ５によって検出された層厚
をＹ、第１層厚センサＳ４と第２層厚センサＳ５の設置
間隔をＺとする。ここで、選別対象物の層厚は定常状態
では移送方向において滑らかに変化している、つまり、
前方側から後方側に向かって層厚が直線的に薄くなると
考えられる。従って、前記層厚の変化率γは、その直線
の傾きとして次式（１）のように求められる。

【００１９】

【数１】γ＝（Ｘ−Ｙ）／Ｚ …………（１）

【００２０】又、第１層厚センサＳ４の設置位置から、
前記層厚が０になる位置までの予測距離Ｌ２は、次式
（２）にて求められる。

【００２１】

【数２】Ｌ２＝Ｘ×Ｚ／（Ｘ−Ｙ） …………（２）

【００２２】従って、第１層厚センサＳ４の設置位置か
ら前記チャフシーブ２４の後端部あるいはその少し前方
位置までの選別距離をＬ１とすれば、このＬ１と上記Ｌ
２がほぼ等しいとき（例えば図９のγ₀ ）にチャフシー
ブ２４上の全体に亘って選別対象物が存在する適正な層
厚分布状態になるので、Ｌ１＞Ｌ２（例えば図９のγ
大）のとき、つまり揺動選別板１９の後方側には選別対
象物が存在しない状態に対しては、チャフシーブ２４の
漏下能力を小さくして後方側にも選別対象物が移送され
るようにすると共に、逆に、Ｌ１＜Ｌ２（例えば図９の
γ小）のとき、つまり揺動選別板１９の後方側にも多量
の選別対象物が存在する状態に対しては、チャフシーブ
２４の漏下能力を大きくして選別対象物が前方側で速や
かに漏下されるようにすることになる。

【００２３】次に、図１０に示すフローチャートに基づ
いて、前記制御装置Ｈの作動を説明する。先ず、脱穀ス
イッチＳＷ１及び株元センサＳ１が共にオンのとき、即
ち、脱穀装置２への穀稈供給がなされていることを確認
してから、第１層厚センサＳ４による層厚Ｘの検出と第
２層厚センサＳ５による層厚Ｙの検出とを行う。上記両
層厚の検出値Ｘ，Ｙから前記式（１）により層厚の変化
率γ及び予測距離Ｌ２を算出する。そして、この算出さ
れた予測距離Ｌ２が予め設定された選別距離Ｌ１に等し
いか否かを判断する。そして、算出された予測距離Ｌ２
の方が大きい場合には、シーブモータＭ１をチャフシー
ブ開度の開き側に調節する一方、算出された予測距離Ｌ
２の方が小さい場合には、シーブモータＭ１をチャフシ
ーブ開度の閉じ側に調節する。

【００２４】〔別実施例〕上記実施例では、選別装置Ｂ
の上に存在する選別対象物の層厚を検出する複数個の層
厚検出手段として、対象物移送方向に並べて前後２箇所
に設けた２個の層厚センサＳ４，Ｓ５を使用したが、３
個以上設けるようにしてもよく、例えば、３個設けて各
隣接する２個のセンサ間で層厚の変化率γを求め、この
求められた２つの変化率γを平均して全体の層厚の変化
率γとして検出精度を向上させるようにすることも可能
である。又、接触式の層厚センサ以外の検出手段、例え
ば超音波センサや光電センサ等の非接触式のセンサを用
いるようにしてもよい。

【００２５】又、上記実施例では、選別装置Ｂの漏下部
として多数の帯板状部材２４ａを平行配置したチャフシ
ーブ２４を用い、その帯板状部材２４ａの隣合うもの同
士の間隔ｄを変更して漏下能力を調節するように構成し
たが、これ以外に例えば、多数の網目を備えた２組の網
目板を重ねて漏下部を構成し、その各網目同士の重なり
具合を変更して漏下能力を調節するようにしてもよい。

【００２６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御構成のブロック図

【図２】コンバインの概略側面図

【図３】コンバインの動力系統図

【図４】脱穀装置の概略縦断側面図

【図５】脱穀装置の上部の縦断正面図

【図６】層厚検出手段の側面図

【図７】チャフシーブ開度調節機構の側面図

【図８】トウミ排風開度調節機構の側面図

【図９】層厚の変化率算出の説明図

【図１０】制御作動のフローチャート

【符号の説明】

Ｂ 選別装置 ２４ 漏下部 Ｍ１ 調節手段 １００ 制御手段 Ｓ４，Ｓ５ 層厚検出手段 γ 変化率

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 選別対象物を移送しながら選別処理する
   選別装置（Ｂ）と、この選別装置（Ｂ）の漏下部（２
   ４）の漏下能力を調節する調節手段（Ｍ１）と、前記調
   節手段（Ｍ１）を作動させる制御手段（１００）とが設
   けられた脱穀装置の選別制御装置であって、 前記選別装置（Ｂ）の上に存在する選別対象物の層厚を
   検出する複数個の層厚検出手段（Ｓ４，Ｓ５）が対象物
   移送方向に並べて設けられ、 前記制御手段（１００）は、前記複数個の層厚検出手段
   （Ｓ４，Ｓ５）の情報に基づいて、前記対象物移送方向
   における前記層厚の変化率（γ）と前記層厚との関係を
   設定適正状態に維持するように前記調節手段（Ｍ１）を
   作動させるように構成されている脱穀装置の選別制御装
   置。