JP3080473B2 - コンバインにおける穀粒選別部の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンバインにおける穀
粒選別部の制御装置に関するものである。

【補正の内容】

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
この種コンバインには、脱穀された穀粒を濾過選別する
選別部が設けられるが、該選別部に、その選別処理能力
を調整する処理能力調整機構を設けると共に、該処理能
力調整機構を、穀粒量変化に基づいた選別制御部からの
制御指令で自動制御するよう構成して穀粒量変化に対応
した精度高い選別を行うことが提唱される。しかるにこ
のものでは、揺動選別作動する選別部上で穀粒量検知を
行うことになるため、検知値が選別部の揺動周期に対応
して周期的に変動してしまうことになり、このため、短
期的な穀粒量変化に基づいて処理能力調整機構が頻繁に
作動する惧れがあつて穀粒が傷付く等の不都合が生じ
る。そこで、検知穀粒量が適正範囲を外れたことに基づ
いて時間計測を開始し、該計測された時間が設定時間を
越えた時点で処理能力調整機構を段階的に作動させるべ
く構成することで前記不具合を解消することが考えられ
る。ところが穀粒量の大小にかかわらず、前記設定時間
が長すぎる場合には、急激な穀粒量変化に対応できない
ことになつて、例えば穀粒量の急激な増加したときには
所謂オーバーフローが発生して飛散粒の増加を招く一方
で、設定時間が短すぎる場合には、前述した処理能力調
整機構の頻繁な作動を阻止できないことになるため、時
間設定が難しく容易に実施できないのが実状であつた。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができるコンバイ
ンにおける穀粒選別部の制御装置を提供することを目的
として創案されたものであつて、脱穀された穀粒を濾過
選別する選別部と、該選別部の処理能力を調整する処理
能力調整機構と、選別部に供給される穀粒量を検知する
穀粒量検知センサと、該穀粒量検知センサの検知に基づ
いて処理能力調整機構を自動制御する選別制御部とを備
えてなるコンバインにおいて、前記選別制御部に、検知
穀粒量が予め設定される適正範囲から外れたことに基づ
いて時間計測を開始する時間計測手段と、該時間計測手
段の計測時間が設定時間を越えた場合に選別部の処理能
力を段階的に調整する処理能力調整手段と、前記設定時
間を検知穀粒量の変化率に基づいて逆比例的に変化させ
る設定時間変化手段とを設けたことを特徴とするもので
ある。そして本発明は、この構成によつて、穀粒量の大
小によらず、穀粒量の急激な変化、緩慢な変化にそれぞ
れ対応できるようにして精度の高い選別作業を行うこと
ができるようにしたものである。

【０００４】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図面において、１はコンバインに設けられる脱
穀部であつて、該脱穀部１は、フイードチエン２、挟扼
レール３、扱胴４、受網５、唐箕６、処理胴７、排塵フ
アン８、一番漏斗９、二番漏斗１０、揚穀筒１１、二番
還元筒１２、揺動選別体１３等を備えるが、これらの基
本構成は何れも従来通りである。

【０００５】前記揺動選別体１３は、後述する上下二段
の第一および第二揺動選別部１４、１５を備えるが、第
一揺動選別部１４の始端側を形成する波板状の揺動移送
板１４ａ上には、受網５から漏下した穀粒（扱降し物）
の増減に伴つて上下するフロート状の検知ローラ１６が
配設されている。この検知ローラ１６は、機枠１ａ側に
上下揺動自在に支持される検知ロツド１７を介して穀粒
量検知センサ１８に連結されており、該穀粒量検知セン
サ１８が検知ローラ１６の上下位置を検知することに基
づいて揺動移送板１４ａ上の穀粒量を検知する構成にな
つている。尚、穀粒量検知センサ１８の検知値は、図１
３に示す如く揺動選別体１３の揺動周期に対応して周期
的に変動するため、後述の各種制御においては、穀粒量
検知センサ１８の検知値をこのまま利用することなく、
ピーク値電圧をピツクアツプして得られる変換信号を利
用するようになつている。

【０００６】１９は前記第一揺動選別部１４の終端側を
構成する選別フインであつて、該選別フイン１９は所定
間隔を存して複数並設されるものであるが、各選別フイ
ン１９の左右両縁上端部は、揺動選別体１３のフレーム
１３ａに固設される上側プレート２０に前後揺動自在に
支持される一方、左右両縁下端部は、可動な下側プレー
ト２１に連結状に枢支されている。そしてこの下側プレ
ート２１をモータ２２の駆動で前後移動せしめることに
より選別フイン１９の開度Ｆを調整可能であるが、さら
に下側プレート２１には、選別フイン１９の開度Ｆを検
知するべくワイヤ２３を介してフイン開度検知センサ
（ポテンシヨメータ）２４が連結されている。

【０００７】一方、第二揺動選別部１５は、第一揺動選
別部１４で漉過選別された穀粒をさらに漉過選別するべ
く、選別フイン１９の下方で、かつ第一漏斗９の上方に
位置するよう配設されるものであるが、このものは、選
別始端側を形成する波板状の揺動移送板２５と、選別終
端側を形成するクリンプ網２６とを備え、さらに揺動移
送板２５の下部には、クリンプ網２６を目塞ぎするべく
前後移動自在な波板状の目塞ぎ板２７を備えている。そ
して実施例においては目塞ぎ板２７に一体的に連結され
るラツク２８をモータ２９の駆動で前後移動せしめるこ
とにより目塞ぎ板２７による目塞ぎ量Ｍを調整可能であ
るが、目塞ぎ板２７には、目塞ぎ量Ｍを検知するべくワ
イヤ３０を介して目塞ぎ量検知センサ（ポテンシヨメー
タ）３１が連結されている。

【０００８】次に、これら前記モータ２２、２９の駆動
制御手順をブロツク図およびフローチヤートを用いて説
明する。３２はマイクロコンピユータユニツトを用いて
構成される制御部であつて、該制御部３２は、前記穀粒
量検知センサ１８、フイン開度検知センサ２４、目塞ぎ
量検知センサ３１に加え、自動制御をＯＮ−ＯＦＦする
自動スイツチ３３、作業機クラツチの断続状態を検知す
る作業機クラツチスイツチ３４、前処理部（刈取り部）
において茎稈が搬送されているか否かを検知する茎稈
（メイン）センサ３５、車速に連動する前処理部の作動
速度を検知する前処理回転センサ３６、脱穀穀粒の種類
や作業速度を設定する条件ダイヤル３７等から信号を入
力すると共に、これら入力した信号に基づいて後述する
ように各モータ２２、２９に必要な制御指令を出力する
構成になつている。つまり制御部３２は、エンジン始動
に基づいて起動して選別自動制御を行うが、該選別自動
制御においては、穀粒量検知センサ１８の検知値をチエ
ツクするフロートチエツク制御、後述する条件設定制御
およびポジシヨン設定制御、該ポジシヨン設定制御で設
定された位置に選別フイン１９を移動制御するフイン開
度制御、ポジシヨン設定制御で設定された位置に目塞ぎ
板２７を移動制御する目塞ぎ制御等のサブルーチンが設
定されている。尚、フロートチエツク制御、フイン開度
制御および目塞ぎ制御は一般的な制御ルーチンを用いる
ものであるため詳細な説明は省略し、条件設定制御、ポ
ジション設定制御について説明する。

【０００９】まず、条件設定制御の制御手順について図
７に基づいて説明する。この制御は、メインセンサ３５
がＯＦＦ状態で前処理回転センサ３６が回転検知状態で
ある場合に、前記条件ダイヤル３７の稲高速、稲標準、
稲低速、麦高速、麦標準、麦低速のダイヤル設定に基づ
き、各作業に対応するデータ（段階的に設定されるフイ
ン開度Ｆおよび目塞ぎ量Ｍ）を所定の作業記憶領域に格
納するものであるが、前記メインセンサ３５がＯＦＦ状
態で、かつ前処理回転センサ３６が停止検知状態である
場合（後述する閉作動フラグに１がセツトされた状態を
除く）には、ダイヤル位置に拘らず自動的に低速作業用
データをセツトして手扱き作業にも自動対応するように
なつている。

【００１０】また、ポジシヨン設定制御は、図８に示す
フローチャート図で説明されるが、ここにおいて、車速
を「高速」、「中速」、「低速」の３つの領域に分割す
るすると共に、フイン開度Ｆおよび目塞ぎ量Ｍを各車速
領域に段階的に対応させ、そして車速連動する前処理回
転センサ３６の検知値から算出した車速に基づいてフイ
ン開度Ｆおよび目塞ぎ量Ｍを段階的に制御する。つま
り、第一揺動選別部１４における穀粒量は、車速の変化
に伴つて増減するものであり、そして本来は第一揺動選
別部１４における穀粒量を所定量に保つことが選別精度
上好ましいため、穀粒量の増減に処理能力を対応させる
べくフイン開度Ｆおよび目塞ぎ量Ｍを段階的に制御する
ようになつているが、さらにこのものでは、穀粒の出来
具合等の穀粒条件の変化に伴う穀粒量の増減にも対応し
て処理能力を自動調整するようになつている。つまりこ
のポジシヨン設定制御では、前記穀粒量検知センサ１８
によつて検知される穀粒量を「大」、「適正」、「小」
の３つの領域に分割し、そして「適性」ではなく「大」
（あるいは「小」）であると判断される場合には、ラン
クダウン遅延タイマクリア（あるいはランクアップ遅延
タイマクリア）し、そして後述するようにして演算設定
されるランクアップ遅延タイマ時間Ｔｕ（あるいはラン
クダウン遅延タイマ時間Ｔｄ）を維持（終了）したかを
判断（本発明の時間計測手段に相当するものであって、
短期的な検知値変動に基づく誤作動を防ぐために必要）
し、そしてこの判断がＹＥＳになつた場合には、第一揺
動選別部１４における穀粒量が適正でないと判断してラ
ンクアツプフラグ値を増減する。即ち、ランクアツプフ
ラグの増減に基づいてフイン開度Ｆおよび目塞ぎ量Ｍを
１ランク上もしくは１ランク下の状態に制御することに
よつて車速のみならず穀粒量にも対応した処理能力の段
階的な調整が行われるようになつている。

【００１１】つまり、このポジシヨン設定制御において
設定される前記遅延タイマ時間Ｔｕ、Ｔｄは、一定の時
間に設定されるのではなく、穀粒量の変化率（変化量）
に基づいて逆比例的に変化する遅延タイマ時間Ｔｕ、Ｔ
ｄがセツトするようになつている。即ち本発明が実施さ
れたものにおいては、予め設定される定数Ｋｕ、Ｋｄ
を、今回の検知値ｆｈと前回の検知値ｆｈ_−１との差
（ｆｈ−ｆｈ _−１ ）でそれぞれ割つて遅延タイマ時間Ｔ
ｕ、Ｔｄを算出（図１４参照）しており、このため穀粒
量が、穀粒量の大小によらず急激に増減した場合（図１
４の変動量ｆｈ−ｆｈ _−１ が大きい場合）には、遅延タ
イマ時間Ｔｕ、Ｔｄの値が小さく（短く）なってフイン
開度Ｆおよび目塞ぎ量Ｍを迅速に穀粒量に対応させるこ
とができる一方、穀粒量の増減が緩やかな場合（図１４
の変動量ｆｈ−ｆｈ _−１ が小さい場合）には、遅延タイ
マ時間Ｔｕ、Ｔｄの値が大きく（長く）なつて安定した
選別作業を行うようになつている。

【００１２】一方、選別自動制御では、図６に示すよう
に自動スイツチ３３および作業機クラツチスイツチ３４
のＯＮ状態において、茎稈センサ３５もしくは前処理部
回転センサ３６の検知に基づいて茎稈搬送の有無を判断
し、そして茎稈搬送時には、前記ポジシヨン設定制御で
セツトされたフイン開度Ｆおよび目塞ぎ量Ｍとすべくフ
イン開度制御および目塞ぎ制御を行う一方、茎稈搬送の
停止時には、閉作動フラグに１をセツトすると共に、フ
ラグセツトから所定の時間だけ遅延した後に選別フイン
１９および目塞ぎ板２７を所定の閉位置（Ｆ０、Ｍ０）
まで移動せしめるが、選別フイン１９および目塞ぎ板２
７を閉作動するに際しては、フラグセツトから遅延タイ
マＴ１経過後にまず選別フイン１９を中間位置Ｆ１まで
閉作動し、しかる後、遅延タイマＴ２（＞Ｔ１）が経過
した段階、もしくは穀粒量が充分に減少した段階で選別
フイン１９および目塞ぎ板２７を閉位置まで作動せしめ
るようになつている。つまり、選別フイン１９を中間位
置Ｆ１まで閉作動した状態では、夾雑物の落下を阻止し
つつ漉過処理を継続して飛散粒の増大を防止し、続いて
選別フイン１９および目塞ぎ板２７を閉作動した状態で
は、穀粒量の減少に伴つて落下し易くなる夾雑物が一番
物に多量に混入することを確実に防止するようになつて
いる。

【００１３】ところで、前記遅延タイマＴ１、Ｔ２は、
穀粒量が多く選別に時間のかかる稲作業時においては長
く、穀粒量が少なく比較的選別に時間のかからない麦作
業時においては短くなるよう条件ダイヤル３７の操作位
置に基づいて切換えられるようになつているが、さらに
本実施例においては、前記閉作動フラグのセツト時にお
ける検知穀粒量に基づいて遅延タイマＴ１、Ｔ２のセツ
ト時間を比例状に変化させるようになつている。即ち、
検知量ｆｈにそれぞれ定数Ｋ１、Ｋ２（麦の場合はＫ
３、Ｋ４）を掛けて遅延タイマＴ１、Ｔ２を算出してい
るため、穀粒量が多い場合には遅延タイマＴ１、Ｔ２が
長く、穀粒量が少ない場合には遅延タイマＴ１、Ｔ２が
短く設定されることになり、このため、選別フイン１９
を中間位置Ｆ１まで閉作動する際や、選別フイン１９お
よび目塞ぎ板２７を閉作動する際の残留穀粒量を、茎稈
搬送停止時の穀粒量に拘らず略一定にして飛散粒の増大
や夾雑物の多量混入を確実に防止できるようになつてい
る。

【００１４】叙述の如く構成された本発明の実施例にお
いて、揺動選別体１３のフイン開度Ｆおよび目塞ぎ量Ｍ
は、穀粒量検知センサ１８の検知に基づいて段階的に調
整制御されるが、検知穀粒量の短期的な変動に基づく誤
作動を防止するためにセツトされる遅延タイマ時間Ｔ
ｕ、Ｔｄについては、一定のタイマ時間をセツトするこ
となく、図１４に示されるように穀粒の変動量（ｆｈ−
ｆｈ _−１ ）に基づいて逆比例的に演算されたタイマ時間
Ｔｕ、Ｔｄがセツトされるため、穀粒量が急激に増減し
た場合、前記セットされる遅延タイマ時間Ｔｕ、Ｔｄが
穀粒の変動量が大きいものとして逆比例状態で演算され
た短いものになつてフイン開度Ｆおよび目塞ぎ量Ｍが検
知穀粒量の対応位置に迅速に追随することになる。従つ
て、遅延タイマ時間Ｔｕ、Ｔｄをセツトしてフイン開度
Ｆおよび目塞ぎ量Ｍを段階的に制御するものでありなが
ら、フイン開度Ｆおよび目塞ぎ量Ｍが、穀粒量の急激な
変化に追随できずにオーバーフローを発生させたり、過
剰な処理能力状態に陥る不都合を解消できることにな
り、この結果、飛散粒の増大や夾雑物の多量混入を防止
した精度の高い選別作業を行うことができる。

【００１５】しかも、穀粒量の増減が緩やかな場合に
は、前記セットされる遅延タイマ時間Ｔｕ、Ｔｄを逆比
例的に長くして安定した選別作業を行うため、選別フイ
ン１９および目塞ぎ板２７の動作を穀粒量の大小によら
ず減少でき、この結果、選別フイン１９および目塞ぎ板
２７の頻繁な動作に基づいて穀粒を傷付けてしまうよう
な不都合を解消できる。

【００１６】

【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、選別部の処理能力を、穀粒量検知
センサの検知に基づいて常時自動制御するものでありな
がら、検知穀粒量が適正範囲から外れた時間を計測する
と共に、該計測時間が設定時間を越えた場合に選別部の
処理能力を段階的に調整するにあたり、前記設定時間を
検知穀粒量の変化率に基づいて逆比例的に変化させてい
るため、穀粒量が急激に変化して検知穀粒量の変化率が
大きくなった場合には、穀粒量の大小にかかわらず設定
時間が逆比例状態で短くなつて選別部の処理能力を急激
に変化する検知穀粒量に迅速に対応せしめられることに
なる。従つて、穀粒量が急激に増減した場合に、選別部
の処理能力上昇動作が間に合わずにオーバーフローを発
生させたり、処理能力下降動作が間に合わずに処理能力
過剰状態に陥る不具合を解消できることになつて、オー
バーフローに伴う飛散粒の増加や、処理能力過剰による
夾

【００１７】これに対し、穀粒量が緩やかに変化して検
知穀粒量の変化率が小さい場合には、穀粒量の大小にか
かわらず設定時間が逆比例状態で長くなつて処理能力の
調整動作が少ない安定した選別作業が行われることにな
るため、頻繁な調整動作に伴つて穀粒に傷を付けるよう
な不都合を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】脱穀機の内部側面図である。

【図２】同上内部平面図である。

【図３】同上斜視図である。

【図４】穀粒量検知センサの取付状態を示す要部側面図
である。

【図５】制御機構の概略構成を示すブロツク図である。

【図６】選別自動制御のフローチヤートである。

【図７】条件設定制御のフローチヤートである。

【図８】ポジシヨン設定制御のフローチヤートである。

【図９】フイン開度量を示すグラフ図である。

【図１０】目塞ぎ量を示すグラフ図である。

【図１１】遅延タイマＴ１、Ｔ２の作用を示すタイミン
グチヤート図である。

【図１２】遅延タイマＴ１、Ｔ２と検知穀粒量との関係
を示すグラフ図である。

【図１３】遅延タイマＴｕの作用を示すタイミングチヤ
ート図である。

【図１４】遅延タイマＴｕ、Ｔｄと検知穀粒量ｆｈとの
関係を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１ 脱穀部 １３ 揺動選別体 １４ 第一揺動選別部 １５ 第二揺動選別部 １８ 穀粒量検知センサ １９ 選別フイン ２７ 目塞ぎ板 ３２ 制御部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脱穀された穀粒を漉過選別する選別部
   と、該選別部の処理能力を調整する処理能力調整機構
   と、選別部に供給される穀粒量を検知する穀粒量検知セ
   ンサと、該穀粒量検知センサの検知に基づいて処理能力
   調整機構を自動制御する選別制御部とを備えてなるコン
   バインにおいて、前記選別制御部に、検知穀粒量が予め
   設定される適正範囲から外れたことに基づいて時間計測
   を開始する時間計測手段と、該時間計測手段の計測時間
   が設定時間を越えた場合に選別部の処理能力を段階的に
   調整する処理能力調整手段と、前記設定時間を検知穀粒
   量の変化率に基づいて逆比例的に変化させる設定時間変
   化手段とを設けたことを特徴とするコンバインにおける
   穀粒選別部の制御装置。