JP3984718B2 - Rotation control device for grain discharge auger - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバイン等の穀粒タンクを備えた走行車体における穀粒排出用オーガの旋回動作を制御するための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の穀粒排出用オーガは、例えば、特開平8−56473号公報等に記載されているように、コンバインに搭載した穀粒タンクに隣接して立設した縦スクリューコンベヤ付き縦オーガ筒と、その上端に上下起伏(俯仰)自在に連設した横スクリューコンベヤ付き横オーガ筒とからなり、縦オーガ筒と横オーガ筒との間に装架した油圧シリンダにて、横オーガ筒をその先端が上下揺動(俯仰回動)するように構成し、また、縦オーガ筒の上筒体を下筒体に対して縦軸線回りに水平回動可能に取付ける。
【0003】
そして、通常の刈取脱穀作業中は、横オーガ筒を所定のレスト(休息)位置に安置しておき、別の穀粒移送用トラックの荷台上等への穀粒の排出作業時には、運転室に設けたオートセット指令スイッチの操作にて、前記横オーガ筒をその先端部(排出口)が前記荷台の所定位置に来るように、旋回アクチュエータにより旋回させるオートセット制御を実行することが開示されている。
【0004】
また、この先行技術では、予め旋回可能な範囲を設定でき、この範囲内で旋回するとき、旋回限界位置から遠い位置では高速で旋回するが、旋回限界位置に近づくと低速に切り換えるという複数段の速度制御を実行する。
さらに、特開平7−31270号公報においては、前記旋回作動及び俯仰作動を実行するための操作部を、運転席部と横オーガ筒における先端側との2箇所に設けて、穀粒の排出作業を容易にすることが提案されている。
【0005】
ところで、前記荷台上の一箇所に穀粒を長時間排出すると、穀粒の山が一箇所だけ高くなり、積載量を多くできなかったり、荷台の片側に偏倚して、輸送作業が不安定になるので、前記穀粒の排出作業を実行しながら、作業者が横オーガ筒の先端部の位置を荷台上で横にずらせることにより、荷台上に平均した厚さで穀粒を堆積させることが行われている。
【0006】
そして、前記の各先行技術では、横オーガ筒の向きを停止させたい場合には、旋回アクチュエータの駆動を停止した後、若干の遅れ時間の後に、ブレーキアクチュエータを作動させていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の各先行技術では、穀粒の排出作業の有無に拘らず、旋回の速度は一定であった。つまり、通常、穀粒の排出前に荷台の所定位置に横オーガ筒の先端部が迅速に来るように、また、穀粒排出後に迅速にレスト位置に戻すように、旋回速度を高速に設定していた。
【0008】
しかるに、この種の穀粒排出用オーガにおける横オーガ筒は一般に相当長く重い重量のものであり、また、穀粒排出中は横オーガ筒内に穀粒が多く入っているから、一旦横移動(旋回移動)すると、その慣性力により急停止させることだできない。さらに、走行機体が傾斜面上に停止しているときには、横オーガ筒の先端側が傾斜の下側に向かう自重の分力が作用するから、横オーガ筒の先端側が傾斜の下側になる方向に移動させた後、所定位置で停止させたい場合、縦オーガ筒を旋回駆動する旋回アクチュエータの作動を停止し、ブレーキ手段を作動させても、旋回の慣性力と前記分力とのために、所定の位置に横オーガ筒が向いた位置で急激に停止させることが困難であった。
【0009】
特に、上述のように、オーガ筒の旋回速度を高速に設定したままでは、停止動作(ブレーキ作動)があっても、所望の位置に停止できずに、ずれてしまい、酷いときには、横オーガ筒の先端部が荷台の外までずれて、排出中の穀粒が地面に零れるという問題があった。
本発明は、このような問題を解決し、特に手動操作時に、正確な位置で旋回停止できる穀粒排出用オーガを提供することを技術的課題とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため、請求項1の記載の発明の穀粒排出用オーガの旋回制御装置は、コンバイン等の走行機体に搭載した穀粒タンクからの穀粒を機外に搬送排出するための穀粒排出用オーガを、縦スクリューコンベヤを内蔵して縦軸線回りに旋回可能な縦オーガ筒と、横スクリューコンベヤを内蔵して縦オーガ筒の上端に俯仰動自在に連結された横オーガ筒と、前記縦オーガ筒を旋回させる旋回用アクチュエータと、縦オーガ筒の旋回を停止するためのブレーキアクチュエータとにより構成する一方、前記スクリューコンベヤへの動力伝達をON・OFFする駆動回路を備えたオーガクラッチと前記旋回を実行するための手動操作手段と、前記旋回用アクチュエータの動作速度を高速側と低速側とに切り替えるための旋回速度変更スイッチコントロール手段と、CPUとを備え、前記CPUは、前記オーガクラッチがONの状態であって、前記手動操作手段により旋回操作するときには、前記旋回速度変更スイッチコントロール手段を、前記旋回用アクチュエータの動作速度が高速側になることを禁止し、且つ低速側に切換えるように制御し、さらに、前記CPUは、前記オーガクラッチがONの状態であって、前記手動操作手段により旋回操作するときには、前記旋回用アクチュエータのOFF信号を条件として前記ブレーキアクチュエータの作動開始を直ちに実行するように制御するものである。
【0011】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の穀粒排出用オーガの旋回制御装置において、前記手動操作手段は、縦オーガ筒の旋回方向と、横オーガ筒の俯仰方向とを択一的に選択操作できるように構成し、横オーガ筒の先端部には第1手動操作手段を設け、コンバイン等の走行機体における操縦部には第2手動操作手段をそれぞれ設ける一方、前記第2手動操作手段には、少なくとも前記縦オーガ筒の旋回動作を高速側と低速側とに切り換える速度切換スイッチを設けたものである。
【0012】
そして、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の穀粒排出用オーガの旋回制御装置において、前記横オーガ筒の先端部に配置した第1手動操作手段を実行しているときの低速モードを、前記第2手動操作手段における前記速度切換スイッチの高速側への切換え操作よりも優先的に実行するように制御するものである。
【0013】
【発明の作用・効果】
請求項1の記載の発明によれば、横オーガ筒の先端から穀粒を排出しながら、当該横オーガ筒の向きを水平旋回させて排出位置をずらせるとき、高速旋回させたのちに停止させると、横オーガ筒等の重量の増大及び慣性力の増大にて所望の位置に停止できないから、前記CPUは、前記オーガクラッチがONの状態であって、前記手動操作手段により旋回操作するときには、前記旋回速度変更スイッチコントロール手段を、前記旋回用アクチュエータの動作速度が高速側になることを禁止し、且つ低速側に切換えるように制御し、さらに、前記CPUは、前記オーガクラッチがONの状態であって、前記手動操作手段により旋回操作するときには、前記旋回用アクチュエータのOFF信号を条件として前記ブレーキアクチュエータの作動開始を直ちに実行するように制御することにより、所望の停止位置からの横オーガ筒の向きのずれを極力少なくでき、且つ旋回させるための伝動部に無理な力を作用させず、装置の耐久性も損なうことがないという効果を奏する。
【0014】
請求項2の記載の発明によれば、第1手動操作手段及び第2手動操作手段のいずれにても横オーガ筒の旋回方向を任意に選択することができるから、作業者が横オーガ筒の先端部(穀粒排出箇所)を左右方向に調節することも、運転席側から微調節することも至極簡単に実行できるという効果を奏する。
請求項3の記載の発明によれば、第1手動操作手段を横オーガ筒の先端部に配置し、且つこのときの低速モードを、前記第2手動操作手段における前記速度切換スイッチの高速側への切換え操作よりも優先的に実行するように制御するため、作業者の手が届く範囲での旋回操作時に、当該作業者の手から第1手動操作手段が離れて横オーガ筒の旋回作動が暴走し、排出する穀粒が意図しない箇所にこぼれたり、意図しない方向への回動に伴って他の人や物に衝突することもなく安全性が向上するという効果を奏する。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を具体化した実施形態を、コンバインに適用した場合の図面に従って説明する。図1は自走型コンバインの左側面図、図2は平面図、図3は動力伝達系のスケルトン図、図4は穀粒排出用オーガの要部側面図、図5は側断面図である。
【0016】
図において自走型コンバインは、左右一対の走行クローラ2aを備えたクローラ走行装置2によって支持された走行機体1の進行方向左側には脱穀装置3を搭載し、走行機体1の進行方向右側の前端には、運転席11aや操縦丸ハンドル11b等の操縦部を備えた運転室11が配置され、その後方にはエンジン13と穀粒タンク12とを備える。
【0017】
脱穀装置3には、後述する刈取前処理装置4からの穀稈を挟持搬送するフイードチェン7が前後方向に伸び、円周面に適宜数の扱歯が植設された前後長手の扱胴15等を内蔵した扱室と、その下方に受け網とシーブ等による揺動選別装置と、唐みフアン16による風選別装置等とを備える(図3参照)。
一方、走行機体1の前方には、多条植えの穀稈を分ける分草体10と、引き起こすための穀稈引き起こし装置6と、左右横長のバリカン状の刈刃5と、前記フイードチェン7に穀稈を搬送する穀稈搬送装置8とを備えた刈取前処理装置4を配置し、該刈取前処理装置4における支持フレーム14と走行機体1の前端とに連結した昇降用油圧シリンダ9の作動にて刈取前処理装置4を昇降調節可能に構成する。
【0018】
扱胴15にて脱穀した被処理物は揺動選別装置 及び風選別装置にて選別され、精選された穀粒のみが1番樋における1番穀粒搬送の横送りスクリューコンベヤ17a,揚穀樋内の揚穀コンベヤ17b等を介して穀粒タンク12に蓄積される一方、排藁は排藁搬送チェン18aにて後方に送られ、排藁カッタ18bで細かく切断され、走行機体1の後部から放出される。
【0019】
走行機体1の後端には、前記穀粒タンク12に貯えられた穀粒を図示しないトラックの荷台等に排出するための穀粒排出用オーガを左右旋回自在、且つ起伏自在に設ける。図1、図4及び図5に示すように、穀粒排出用オーガは、軸線が略垂直方向となるように立設した縦スクリューコンベヤ21を上筒体22aと図示しない下筒体との内部にわたって内蔵した縦オーガ筒22と、その上端に連設して横方向軸線の引継ぎスクリュー24を内蔵する引継ぎ部ケース25と、該引継ぎ部ケース25の一側に設けた継手部26箇所で起伏回動自在に連結された横スクリューコンベヤ27を内蔵した横オーガ筒28とからなる。
【0020】
縦オーガ筒22における固定的な下筒体に対して図示しない継手部を介して上筒体22aがその軸線回りに回動可能に装着されており、この上筒体22aは、穀粒タンク12の外面等に突出させた筒状の支持部材30を介して回動可能に支持されている。また、図3に示すように、エンジン13からの動力は、オーガクラッチ20を介して穀粒タンク12の底部に配置された底スクリューコンベヤ19に伝達され、該底横スクリューコンベヤ19の後端からベベルギヤ等を介して前記縦スクリューコンベヤ21に伝達される。
【0021】
正逆回転可能な駆動モータ等の旋回用アクチュエータ31に取付く駆動ギヤ32から上筒体22aの外周に固着した従動ギヤ33に動力伝達することにより、上筒体22aがその軸線回りに左右に旋回し、引継ぎ部ケース25と共に前記横オーガ筒28が左右に旋回できるように構成されている。
図5の矢印方向に回動する縦スクリューコンベヤ21の上端には、引継ぎスクリュー24方向に穀粒を跳ねるための羽根車34を設けてあり、縦スクリューコンベヤ21の軸21aと引継ぎスクリュー24の軸24aとをベベルギヤ対35,36を介して動力伝達する。前記軸24aの他端は、内部にベベルギヤを備えた継手管37に軸支持されている。また、横オーガ筒28内の端部スクリュー38と先端側の横スクリューコンベヤ27とは前記継手管37内のベベルギヤを介して図5の矢印方向に回動して、横オーガ筒28内の穀粒は先端の排出口39に向かって搬送される。
【0022】
横オーガ筒28を俯仰駆動させるための昇降用アクチュエータとしての油圧シリンダ40は単動型であり、該油圧シリンダ40の一端を縦オーガ筒22における上筒体22aの外面に固定した支持ブラケット41に、他端を横オーガ筒28の外面にそれぞれピン42,43を介して回動可能に枢着されている。
前記縦オーガ筒22の水平回動を阻止して位置決めするためのブレーキ手段44は、上筒体22aの外周に固着した水平鍔状のブレーキ板45と、該ブレーキ板45の両面を挟んで回動を固定することのできるブレーキアクチュエータ46とからなり、該ブレーキアクチュエータ46はブレーキ板45の両面を押圧するブレーキシュー付きの油圧シリンダユニットにより構成されており、ブレーキアクチュエータ46は前記支持ブラケット41に取付けられている。
【0023】
前記横オーガ筒28の昇降用アクチュエータである油圧シリンダ40とブレーキアクチュエータ46とを作動制御するための油圧回路47(図4参照)には、油圧ポンプ48と、油圧シリンダ40のための電磁ソレノイド49a,49b付き手動兼用電磁制御弁49と、ブレーキアクチュエータ46のためのパルス幅変調によるデューティ比変更可能な駆動回路50aにて連続作動から間欠作動までを任意に切換えできる高速応答電磁制御弁50とを備える。
【0024】
運転室11内等に設けたマイクロコンピュータ等の電子式の制御装置51は、後述する穀粒排出用オーガの左右旋回及び昇降、穀粒排出作動の制御を実行するものであって、各種演算を実行する中央処理装置(CPU)52の他、上記各作動の制御プログラムを記憶させるための読み出し専用メモリ(ROM)53、各種データを記憶させるための随時読み書き可能メモリ(RAM)54、後述する各種入力部及び出力部に接続してデータを伝送するための入出力インターフェイス等を備える。
【0025】
入力インターフェイスには、図6に示すように、走行機体1の上面に設けた上向き開放状のオーガレスト55(図1及び図2参照)の位置に横オーガ筒28を自動復帰させるための自動収納スイッチ56と、前記オーガレスト55からの旋回角度位置を予めセットするための可変抵抗器等の旋回位置調節器57と、前記セットされた旋回角度位置に横オーガ筒28の向きをセットするように指令する自動セット指令スイッチ58と、横オーガ筒28の先端側を上昇させるように指令するオーガ上昇スイッチ59と、同じく横オーガ筒28の先端側を下降させるように指令するオーガ下降スイッチ60と、横オーガ筒28を右向きに旋回するように指令する右旋回スイッチ61と、横オーガ筒28を左向きに旋回するように指令する左旋回スイッチ62と、前記穀粒タンク12における底スクリューコンベヤに動力伝達を継断するオーガクラッチ20をON作動させるように指令するオーガクラッチONスイッチ64と、同じくオーガクラッチ20をOFF作動させるように指令するオーガクラッチOFFスイッチ65と、横オーガ筒28の先端部に備えた第1手動操作手段としての複数のスイッチを備えたスイッチボックス63と、前記穀粒排出用オーガの左右旋回用アクチュエータ31に関連させて設けた回転角度検出用のロータリポテンショメータ等の旋回位置検出器66と、前記旋回用アクチュエータ31の駆動速度(旋回速度)を高速と低速とに切換可能で、且つその速度を段階的もしくは無段階的に増減設定できる可変抵抗器付き等の旋回速度変更スイッチコントロール手段67と、後述する第2手動操作手段80とを接続する。
【0026】
第2手動操作手段80は、1つの入力操作手段にて複数種類の入力(指令)操作を実行できるようにしたジョイスティック等の形態を有し、前記運転室11内に配置されて運転手であるオペレータが遠隔的に穀粒排出用オーガの旋回等のオートセットを実行できるものである。図7に示すようなジョイスティック等の第2手動操作手段80では、例えば、内部に後述の各スイッチが配置されたスタンド(基台)81上に傾動及び上下動可能に立設されたスティック82を中立位置から左方に回動(傾動)すれば左旋回スイッチ62がONし、右方に回動(傾動)すれば右旋回スイッチ61がONし、スティック82の上端の把持部(グリップ部)83を上方に引くとオーガ上昇スイッチ59がONし、同じくスティック82の上端の把持部(グリップ部)83を下方に押すとオーガ下降スイッチ60がONし、スティックから手を離すと中立位置に戻り、OFF信号が出るような構成とすることができる。さらに、把持部(グリップ部)83には、前記旋回用のアクチュエータ31の速度を高速側と低速側とに切り換えるための速度切換スイッチ84を設ける。この速度切換スイッチ84は、一回押下するごとに沈み込み位置と突出位置を交互に繰り返し、例えば、沈み込み位置では低速側、突出位置では高速側となるように設定することができ、他のタイプの切換スイッチ84としては、トグルタイプのスイッチであっても良い。
【0027】
前記横オーガ筒28の先端部に配置する第1手動操作手段としてのスイッチボックス63では、図示しないが、中心位置に対して4方向に傾動する多数選択スイッチを備えることにより、その4方向傾動スイッチを左方に傾動すれば左旋回スイッチ62がONし、右方に傾動すれば右旋回スイッチ61がONし、上方に傾動するとオーガ上昇スイッチ59がONし、下方に傾動させるとオーガ下降スイッチ60がONし、前記いずれも作業者が傾動操作しているときのみON信号が出力され、手を離すと中心位置に戻りOFF信号が出力される。なお、前記切換スイッチ84及びスイッチボックス63の各スイッチ部分は、前記旋回速度変更スイッチコントロール手段67に接続してあり、後述するように、第1手動操作手段としてのスイッチボックス63(横オーガ筒28の先端部)にて操作するときには、前記旋回用のアクチュエータ31の速度を高速側にすることを禁止する(必ず低速側となる)動作を優先動作(但し、優先の態様は後述するように多種類ある)とするようにCPU52が制御するものである。
【0028】
他方、出力インターフェイスには、前記自動収納スイッチ56のON操作を表示する自動収納ランプ68と、自動セット指令スイッチ58のON操作を表示する自動セットランプ69と、オーガクラッチ20のON駆動回路70と、同じくオーガクラッチ20のOFF駆動回路71と、旋回用アクチュエータ31の右旋回駆動回路72と、同じく旋回用アクチュエータ31の左旋回駆動回路73と、横オーガ昇降用の油圧シリンダ40の電磁制御弁49のうち上昇用電磁ソレノイド49a及び下降用電磁ソレノイド49bと、警報ブザー74と、前記ブレーキアクチュエータ46の高速応答電磁制御弁50をパルス幅変調による任意のデューティ比にてON・OFFさせるための駆動回路50aとを接続している(図6参照)。
【0029】
警報ブザー74は、例えばオーガクラッチONスイッチ64のON操作中に右旋回スイッチ72または左旋回スイッチ73をON操作するときや、ロータリポテンショメータ等の旋回位置検出器66の検出不能等のときに警報を発する。
なお、旋回用アクチュエータ31は、ステッピングモータの場合、通電のパルス幅を制御するパルス幅変調制御により、パルスデューティ比(=周期的パルスにおける任意のパルスのパルス持続時間/パルス繰り返し間隔)が1のときは所謂連続駆動(高速)であり、また、パルスデューティ比を1以下の任意に制御すると、そのデューティ比に応じて、旋回用アクチュエータ31は所定の低速にて回転駆動する。
【0030】
他方、ブレーキアクチュエータ46の高速応答電磁制御弁50をON・OFFさせる駆動回路50aでは、パルス幅変調による任意のデューティ比にて高速応答電磁制御弁50をON・OFFさせるので、パルスデューティ比が1のときには、高速応答電磁制御弁50はON状態を継続し、ブレーキアクチュエータ46によるブレーキ作動は連続状に保持されるが、1以下の所定のパルスデューティ比に応じて、所定の短時間毎のON・OFFを繰り返し、所定の短時間Δt2のブレーキ作動状態と所定の短時間Δt1のブレーキ解除状態とが交互に出現できて、ブレーキ作用の時間的強弱を変更して、縦オーガ筒22自体の旋回速度の時間的変動(加減速)が可能できるように構成されている。
【0031】
次に、穀粒排出オーガの動作制御について説明する。
まず、回動角度を予め設定して、穀粒排出オーガの自動旋回操作を実行する実施形態について説明する。なお、この自動旋回操作では、穀粒タンク12からの穀粒排出作業なしの状態(オーガクラッチ20が切りの状態(OFF状態))で実行するものであり、横オーガ筒22内に穀粒が入っていない空状態であるので、穀粒排出作業中に旋回するよりも、横オーガ筒22の自重及び回動のモーメント(慣性力)も小さい。また、自動旋回操作では、コンバインにおける後述のオーガレスト55の載置位置から、当該コンバインの側方等に停止させた荷台上に迅速に横オーガ筒22の先端部(穀粒排出部)を位置させる作業(オートセット作業)や、逆に穀粒排出作業終了後に前記オーガレスト55の載置位置に戻す作業(オートリターン作業)を実行するので、次の刈取脱穀作業に移るべく、穀粒排出オーガの旋回速度を高速で実行するものである。
【0032】
まず、コンベヤの平面図を示す図2において、オーガレスト55に横オーガ筒28が載置されている位置を、旋回角度αo=0度とし、時計回りを右旋回、反時計回りを左旋回と呼ぶことにする。穀粒排出作業に際して横オーガ筒28が左右に旋回する範囲は、オーガレスト55の位置から左旋回角度で270度に設定する。
【0033】
前記可変抵抗器からなる旋回位置検出器66における、左右旋回角度αと検出器66の出力電圧Vとの関係は、一次関数にて表示できるものとする。オーガレスト55の位置(旋回角度αo=0度)から右旋回角度で数度の箇所には、縦オーガ筒22の回転を機械的に阻止する右ストッパー(図示せず)を走行機体1等に設け、左旋回角度α1(=270度)+数度の箇所には、縦オーガ筒22の回転を機械的に阻止する左ストッパー(図示せず)を走行機体1等に設ける。
【0034】
そして、穀粒タンク12内の穀粒をトラックの荷台に排出するに際して、横オーガ筒28の旋回停止位置(停止旋回角度αo及びα1)を予めセットするには、縦オーガ筒22の旋回用アクチュエータ31に関連させた旋回位置調節器57にて入力してRAM54に記憶させる。また、オーガレスト55の位置(停止旋回角度αo=0度)及び左旋回角度α1=270度も、横オーガ筒の旋回を停止すべき位置であるので、これらの値をROM53またはRAM54に記憶させる。
【0035】
また、縦オーガ筒22の旋回中の現在位置(現在旋回角度α)のデータを一定時間ごとにCPU52に入力し、この現在旋回角度αと、前記停止旋回角度αoとの偏差値=(Δo=|αo−α|)及び、現在旋回角度αと、前記停止旋回角度α1(=270°)との偏差値=(Δ1=|α1−α|)をCPU52にて演算するように制御プログラムを作成する。
【0036】
そして、自動セットスイッチ58をONさせて、旋回動作開始から適宜区間(もしくは適宜時間)の間(前記偏差値Δoが一定値を越えない間)は、停止している縦オーガ筒22及び横オーガ筒28を始動させるとき、旋回用アクチュエータ31を大きな駆動トルクで且つ低速で回転させる必要があるため、低速で旋回させる。
【0037】
中間位置では高速で旋回すべく旋回用アクチュエータ31を駆動させる。そして、所定の目的位置に接近したとき、即ち、旋回動作の終端近傍(現在旋回角度αと、前記停止旋回角度α1(=270°)との偏差値=(Δ1=|α1−α|)が、予め設定された所定値を越えない位置から、デューティ比に応じて旋回用アクチュエータ31を低速に移行させ、横オーガ筒28の旋回速度を低速にして予め設定した停止位置に正確に横オーガ筒28の先端を位置させることができる。その場合、ブレーキアクチュエータ46の作動開始は、旋回用アクチュエータ31のOFFから若干遅れて実行される。
【0038】
このようにして指定された位置にて旋回停止するので、機械的な右ストッパー、または左ストッパーの箇所に逆回動もしくはオーバーランして衝突することがないから、これらのストッパー部分の部品を破損させる事故もなくなる。なお、前記オーガレスト55の位置から旋回目標位置までの回動角度が少ないときには、旋回用アクチュエータ31はデューティ駆動(低速駆動)のみ実行し、ブレーキアクチュエータ46の作動開始は、旋回用アクチュエータ31のOFF信号をトリガー信号として直ちに実行される。
【0039】
穀粒排出操作すべく、オーガ排出スイッチ64の操作にてオーガクラッチ20をONにすると、エンジン13から動力伝達され、底スクリューコンベヤ19、縦スクリューコンベヤ21、横スクリューコンベヤ27の各軸は連動して回転し、穀粒タンク12内の穀粒が横オーガ筒28の先端の排出口から荷台上に排出される。このとき前記ブレーキ用アクチュエータ46を作動させておくと、横オーガ筒28の左右の向きは、前記設定した状態に保持される。従って、コンバインが傾斜地で停止した状態でも、その影響で横オーガ筒28が横方向(左右方向)に回動せず、作業者や荷台等に横オーガ筒28が接触したりする事故を防止できて安全であり、また、穀粒の排出位置が確実に設定できる。
【0040】
次に、穀粒排出作業中に、横オーガ筒28の先端部(排出口部)の位置を横にずらせる操作を実行するとき、即ち、オーガクラッチ20がON(入り)の状態で横オーガ筒28を旋回させるときには、荷台側に位置する作業者が、横オーガ筒28の先端部のスイッチボックス63を操作し、もしくは運転室11におけるオペレータが、前記第2手動操作手段80を操作しても、旋回用アクチュエータ31を低速回転させるように制限する。換言すると、オーガクラッチ20がON(入り)の状態では、旋回用のアクチュエータ31の速度を高速側にすることを禁止し、必ず低速側となるようにCPU52は制御する。また、オーガクラッチ20がON(入り)の条件により、ブレーキアクチュエータ46の作動開始は、旋回用アクチュエータ31のOFF信号を条件として直ちに実行される(遅れ時間を設定しない)。
【0041】
なお、図8に示すように、オーガクラッチ20がON(入り)、OFF(切り)の状態の如何に拘らず、横オーガ筒28の先端部のスイッチボックス63の操作が第1優先順位であり、運転室11における前記第2手動操作手段80の操作は優先順位の第2位であり、さらに前記第2手動操作手段80における(旋回)速度切換スイッチ84の操作は優先順位の第3位となるように制御する。従って、前記横オーガ筒28の先端部のスイッチボックス63の操作を実行している限り、運転室11におけるオペレータが、前記第2手動操作手段80を操作して、横オーガ筒28の先端部(排出口部)の位置を横にずらせる操作を実行するとき、即ち、第2手動操作手段80における速度切換スイッチ84を押す等の操作で高速側に切り換えても、穀粒排出オーガは高速動作しない。
【0042】
さらに、前記の横オーガ筒28の先端部のスイッチボックス63の操作の優先性は、以下のように強いものである。
即ち、図8における丸付き3の態様〔第2手動操作手段80の操作がONで、且つ速度切換スイッチ84がON(低速)、スイッチボックス63の操作OFF〕のとき、穀粒排出オーガは低速動作にて第2手動操作手段80の操作のスイッチの操作方向に動くが、その途中で速度切換スイッチ84をOFF(高速)に切換えても、第2手動操作手段80の操作のスイッチをOFF操作するまで低速動作を続ける。
【0043】
また、図8における丸付き5の態様〔第2手動操作手段80の操作がONで、且つ速度切換スイッチ84がOFF(高速)、スイッチボックス63の操作ON〕のときであっても、スイッチボックス63の操作態様が最優先であり、このスイッチボックス63の操作を先にOFFさせたときには、第2手動操作手段80の操作を一度OFFにするまで、穀粒排出オーガの動作は停止を続ける。
【0044】
さらに、図8における丸付き7の態様〔第2手動操作手段80の操作がONで、且つ速度切換スイッチ84がON(低速)、スイッチボックス63の操作ON〕のとき、スイッチボックス63の操作態様が最優先であり、速度切換スイッチ84の動作が優先第2順位、第2手動操作手段80の操作が優先第3順位とし、これらの操作指令が重なったときには、優先順位の高いものが作動し、さらに、優先順位の高いものの指令がOFFになっても、優先順位の低いものの操作を一度OFFにするまで、穀粒排出オーガの動作は停止を続けるという制御を実行するものである。
【0045】
これにより、前記横オーガ筒28の先端部に設けた第1手動操作手段としてのスイッチボックス63の所定のスイッチを作業者が手動操作して、横オーガ筒28の向きを右または左に旋回させる場合、旋回用アクチュエータ31を低速回転させるので、旋回作業の微調整ができて、横オーガ筒28の先端の位置を正確に所望の位置にセットすることができる。そして、この低速旋回は、オーガクラッチ20がONであって、穀粒排出作業を実行しているときには、必ず実行されるから、穀粒を排出させながら、その排出位置をずらせるとき、暴走しないので荷台等から排出される穀粒がこぼれるという不都合も無くなるのである。
【0046】
なお、前記各実施形態において、デューティ比を時間経過に従って徐々に変化させるようにしても良い。即ち、旋回開始時については時間経過につれてブレーキ作用が徐々に弱まるようにプログラムされ、旋回終了側では、時間経過に従ってブレーキ作動が徐々に強くなるように、プログラムされていても良い。さらに、旋回用アクチュエータとして電動モータに代えて、油圧モータ等の油圧式アクチュエータを採用することができる。また、旋回用アクチュエータとブレーキアクチュエータとを一体化するため、ステッピングモータ等の直流電動モータの出力側に減速歯車機構と電磁ブレーキとを内蔵したハウジングを取付けたものを、前記縦オーガ筒22の回動伝動部に配置すれば、前記の実施例におけるブレーキ板45等のブレーキ手段の部品を省略できて構成が簡単となる。
【0047】
本発明は、自走型コンバインばかりでなく、汎用コンバインについても適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 コンバインの左側面図である。
【図2】 コンバインの平面図である。
【図3】 コンバインの動力伝達系のスケルトン図である。
【図4】 穀粒排出用オーガの水平旋回とブレーキと起伏駆動のための各アクチュエータと、油圧回路並びに制御装置の関連を示す説明図である。
【図5】 図4のV−V線矢視断面図である。
【図6】 制御装置の機能ブロック図である。
【図7】 ジョイスティック型の第2手動操作手段80の正面図である。
【図8】 手動操作時における優先関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 走行機体
3 脱穀装置
12 穀粒タンク
22 縦オーガ筒
28 横オーガ筒
31 旋回用アクチュエータ
46 ブレーキアクチュエータ
51 制御装置
52 中央処理装置
58 自動セット指令スイッチ
61 右旋回スイッチ
62 左旋回スイッチ
63 第1手動操作手段としてのスイッチボックス
80 第1手動操作手段
84 切換スイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for controlling the turning operation of a grain discharging auger in a traveling vehicle body equipped with a grain tank such as a combine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of auger for discharging a grain is, for example, a vertical auger with a vertical screw conveyor installed adjacent to a grain tank mounted on a combine as described in JP-A-8-56473. It consists of a cylinder and a horizontal auger cylinder with a horizontal screw conveyor that is connected to the upper end of the cylinder so that it can be raised and lowered vertically. The hydraulic cylinder mounted between the vertical auger cylinder and the horizontal auger cylinder The top end of the vertical auger cylinder is mounted so as to be horizontally rotatable about the vertical axis with respect to the lower cylinder.
[0003]
During normal mowing and threshing work, the horizontal auger tube is placed at a predetermined rest (rest) position, and the grain is discharged onto the loading platform of another grain transfer truck or the like in the cab. It is disclosed that auto-set control is performed to turn the horizontal auger cylinder by a turning actuator so that the tip (discharge port) comes to a predetermined position of the cargo bed by operating an auto-set command switch provided. Yes.
[0004]
In this prior art, a range in which the vehicle can turn can be set in advance.When turning within this range, the vehicle turns at a high speed at a position far from the turning limit position, but switches to a low speed when approaching the turning limit position. Execute speed control.
further, JP-A-7-31270 In the gazette, it is proposed that an operation unit for performing the turning operation and the raising / lowering operation is provided at two locations on the driver's seat and the distal end side of the horizontal auger tube to facilitate the grain discharging operation. ing.
[0005]
By the way, if the grain is discharged to one place on the loading platform for a long time, the pile of grains becomes high at one place, and the loading capacity cannot be increased, or it is biased to one side of the loading platform and the transportation work becomes unstable. Therefore, while performing the grain discharging operation, the worker can shift the position of the tip of the horizontal auger tube sideways on the loading platform, thereby depositing the kernel with an average thickness on the loading platform. Has been done.
[0006]
In each of the above prior arts, when it is desired to stop the direction of the horizontal auger tube, the brake actuator is operated after a slight delay time after the drive of the turning actuator is stopped.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in each of the above prior arts, the turning speed was constant regardless of whether or not the grain was discharged. In other words, the turning speed is usually set to a high speed so that the tip of the horizontal auger tube quickly comes to a predetermined position on the loading platform before the grain is discharged, and quickly returns to the rest position after the grain is discharged. It was.
[0008]
However, the horizontal auger cylinder in this kind of grain discharging auger is generally quite long and heavy, and during the grain discharging there is a lot of grain in the horizontal auger cylinder, so it is temporarily moved laterally ( If it turns, it cannot stop suddenly due to its inertia. Further, when the traveling machine body is stopped on the inclined surface, a component force of its own weight in which the front end side of the horizontal auger tube is directed to the lower side of the inclination acts, so that the front end side of the horizontal auger tube becomes the lower side of the inclination. When it is desired to stop at a predetermined position after the movement, even if the operation of the turning actuator for turning the vertical auger cylinder is stopped and the brake means is operated, the predetermined force is applied to the turning inertia force and the component force. It was difficult to stop suddenly at the position where the horizontal auger tube faced at the position.
[0009]
In particular, as described above, when the turning speed of the auger cylinder is set to a high speed, even if there is a stop operation (brake operation), the auger cylinder cannot be stopped at a desired position and is displaced. There was a problem that the tip of the slag shifted to the outside of the loading platform, and the grains being discharged spilled to the ground.
An object of the present invention is to solve such a problem and to provide a grain discharging auger capable of stopping turning at an accurate position, particularly during manual operation.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this technical problem, the turning control device for the grain discharging auger according to the invention of claim 1 conveys and discharges the grain from the grain tank mounted on the traveling machine body such as the combine to the outside. A vertical auger tube that has a built-in vertical screw conveyor and can be turned around the vertical axis, and a horizontal auger that has a built-in horizontal screw conveyor and is connected to the upper end of the vertical auger tube so as to be able to move up and down. It comprises a cylinder, a turning actuator for turning the vertical auger cylinder, and a brake actuator for stopping the turning of the vertical auger cylinder, and a drive circuit for turning ON / OFF the power transmission to the screw conveyor. An auger clutch, manual operation means for executing the turning, and a turning speed change for switching the operating speed of the turning actuator between a high speed side and a low speed side Switch control means and a CPU, wherein the CPU is configured to turn the turning speed change switch control means when the auger clutch is in an ON state and when the turning operation is performed by the manual operation means. Control is made to prohibit the speed from becoming high and to switch to low speed, and when the auger clutch is in an ON state and the turning operation is performed by the manual operation means, the CPU The brake actuator's OFF signal Immediate start of operation It is controlled to execute.
[0011]
Further, the invention according to
[0012]
And invention of
[0013]
[Operation and effect of the invention]
According to the invention described in claim 1, when the grain is discharged from the tip of the horizontal auger cylinder, the direction of the horizontal auger cylinder is horizontally swiveled to shift the discharge position, and then the high-speed swirling is stopped. Since the CPU cannot be stopped at a desired position due to an increase in weight of the horizontal auger cylinder or the like and an increase in inertial force, when the auger clutch is turned on and the turning operation is performed by the manual operation means, The turning speed change switch control means is controlled to prohibit the operation speed of the turning actuator from becoming a high speed side and to switch to a low speed side, and the CPU further controls the auger clutch in an ON state. When the turning operation is performed by the manual operation means, the brake actuator is operated on the condition of the OFF signal of the turning actuator. Immediate start of operation By controlling to execute, the deviation of the direction of the horizontal auger tube from the desired stop position can be reduced as much as possible, and an excessive force is not applied to the transmission part for turning, and the durability of the device is also impaired. There is an effect that there is no.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, the turning direction of the horizontal auger tube can be arbitrarily selected by either the first manual operation means or the second manual operation means. Adjusting the front end (grain discharge point) in the left-right direction and making fine adjustments from the driver's seat side can be performed extremely easily.
According to the invention described in
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings when applied to a combine. 1 is a left side view of a self-propelled combine, FIG. 2 is a plan view, FIG. 3 is a skeleton diagram of a power transmission system, FIG. 4 is a side view of a main part of a grain discharging auger, and FIG. .
[0016]
In the figure, the self-propelled combine is equipped with a threshing
[0017]
In the threshing
On the other hand, in front of the traveling machine body 1, a
[0018]
The workpiece to be threshed by the handling
[0019]
At the rear end of the traveling machine body 1, a grain discharging auger for discharging the grains stored in the
[0020]
An
[0021]
By transmitting power from a
At the upper end of the
[0022]
The
The brake means 44 for preventing the horizontal rotation of the
[0023]
A hydraulic circuit 47 (see FIG. 4) for controlling the operation of a
[0024]
An
[0025]
As shown in FIG. 6, the input interface includes an automatic storage switch for automatically returning the
[0026]
The second manual operation means 80 has a form such as a joystick that allows a plurality of types of input (command) operations to be executed by a single input operation means, and is disposed in the
[0027]
Said horizontal auger Tube In the
[0028]
On the other hand, the output interface includes an
[0029]
The
In the case of the stepping motor, the turning
[0030]
On the other hand, in the
[0031]
Next, operation control of the grain discharge auger will be described.
First, an embodiment in which a turning angle is set in advance and an automatic turning operation of the grain discharge auger is executed will be described. In this automatic turning operation, the operation is performed in a state in which there is no grain discharging operation from the grain tank 12 (the
[0032]
First, in FIG. 2 showing the plan view of the conveyor, the position at which the
[0033]
In the
[0034]
Then, when discharging the grains in the
[0035]
Further, data of the current position (current turning angle α) during turning of the
[0036]
Then, the
[0037]
At the intermediate position, the turning
[0038]
Since the turning stops at the specified position in this way, the parts of these stopper parts are damaged because they do not collide with the mechanical right stopper or left stopper by reverse rotation or overrun. There will be no accidents. When the rotation angle from the position of the
[0039]
When the
[0040]
Next, during the grain discharging operation, when the operation of shifting the position of the tip end portion (discharge port portion) of the
[0041]
Note that, as shown in FIG. 8, the operation of the
[0042]
Further, the priority of the operation of the
That is, in FIG. Circled 3 When the operation of the second manual operation means 80 is ON and the
[0043]
Also, in FIG. Circled 5 Even when the operation of the second manual operation means 80 is ON and the
[0044]
Furthermore, in FIG. Rounded 7 [The operation of the second manual operation means 80 is ON, and the
[0045]
As a result, the operator manually operates a predetermined switch of the
[0046]
In each of the above embodiments, the duty ratio may be gradually changed over time. In other words, at the start of turning, it may be programmed so that the braking action gradually weakens as time elapses, and at the end of turning, it may be programmed so that the brake operation gradually becomes stronger as time elapses. Furthermore, a hydraulic actuator such as a hydraulic motor can be adopted as the turning actuator instead of the electric motor. Further, in order to integrate the turning actuator and the brake actuator, a housing in which a housing incorporating a reduction gear mechanism and an electromagnetic brake is attached to the output side of a DC electric motor such as a stepping motor is used. If it is arranged in the power transmission section, parts of the brake means such as the
[0047]
The present invention is applicable not only to self-propelled combine harvesters but also to general purpose combine harvesters. Ma not.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a left side view of a combine.
FIG. 2 is a plan view of the combine.
FIG. 3 is a skeleton diagram of a power transmission system of a combine.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between each actuator for horizontal turning, braking and hoisting driving of a grain discharging auger, a hydraulic circuit, and a control device;
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
FIG. 6 is a functional block diagram of a control device.
7 is a front view of a joystick-type second manual operation means 80. FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a priority relationship during manual operation.
[Explanation of symbols]
1 Airframe
3 Threshing device
12 grain tank
22 Vertical auger tube
28 Horizontal auger tube
31 Rotating actuator
46 Brake actuator
51 Control device
52 Central processing unit
58 Automatic set command switch
61 Right turn switch
62 Left turn switch
63 Switch box as first manual operation means
80 First manual operation means
84 selector switch
Claims (3)
前記スクリューコンベヤへの動力伝達をON・OFFする駆動回路を備えたオーガクラッチと、
前記旋回を実行するための手動操作手段と、
前記旋回用アクチュエータの動作速度を高速側と低速側とに切り替えるための旋回速度変更スイッチコントロール手段と、
CPUとを備え、
前記CPUは、前記オーガクラッチがONの状態であって、前記手動操作手段により旋回操作するときには、前記旋回速度変更スイッチコントロール手段を、前記旋回用アクチュエータの動作速度が高速側になることを禁止し、且つ低速側に切換えるように制御し、 さらに、前記CPUは、前記オーガクラッチがONの状態であって、前記手動操作手段により旋回操作するときには、前記旋回用アクチュエータのOFF信号を条件として前記ブレーキアクチュエータの作動開始を直ちに実行するように制御することを特徴とする穀粒排出用オーガの旋回制御装置。A vertical auger cylinder that has a built-in vertical screw conveyor and can be turned around a vertical axis with a grain discharging auger for conveying and discharging grains from a grain tank mounted on a traveling machine such as a combine machine, A horizontal auger cylinder having a built-in horizontal screw conveyor and connected to the upper end of the vertical auger cylinder so as to be movable up and down; a turning actuator for turning the vertical auger cylinder; and a brake actuator for stopping the turning of the vertical auger cylinder; While consisting of
An auger clutch provided with a drive circuit for turning on / off power transmission to the screw conveyor;
Manual operating means for performing said turning;
A turning speed change switch control means for switching the operating speed of the turning actuator between a high speed side and a low speed side;
CPU and
The CPU prohibits the turning speed change switch control means from causing the operating speed of the turning actuator to be higher when the auger clutch is in the ON state and the turning operation is performed by the manual operation means. Further, the CPU controls the brake to operate on the condition that the turning actuator is turned off when the auger clutch is turned on and the turning operation is performed by the manual operation means. A turning control device for an auger for discharging a grain, wherein the actuator is controlled to immediately start the operation of the actuator.
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