JPH04370023A - 脱穀選別制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、脱穀後の処理物を選別
する選別装置に備えられた揺動選別板上の処理物量を検
出する処理物量検出手段と、その処理物量検出手段の検
出値に基づいて前記処理物量が適正範囲となるように前
記選別装置の処理能力を自動調節する制御手段が設けら
れた脱穀選別制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンバイン等の脱穀選別装置において、
車速センサや稈厚センサ等によって検出される脱穀装置
への穀稈供給量に基づいて選別装置の処理能力を調節す
ることが従来から行われている。さらに、最近では揺動
選別板上の処理物量（層の厚さ）を直接検出する処理物
量検出手段を設け、その検出値を併用することにより、
選別装置の処理能力をより適切に調節するように改良し
た脱穀選別制御装置が提案されている（例えば特願平２
−４０２５３２号参照）。

【０００３】脱穀選別制御においては、選別精度を一定
に保つために揺動選別板上の処理物量を適正範囲に維持
することが重要である。処理物量が少なすぎれば、一番
物として回収される穀粒に藁屑が混ざりやすくなり、逆
に多すぎれば回収されるべき穀粒が藁屑に混ざって排出
されるいわゆる三番ロスが増加するからである。

【０００４】そこで、上記の脱穀選別制御装置において
は処理物量検出手段の検出値に基づいて処理物量が適正
範囲となるように選別装置の処理能力を自動調節してい
る。つまり、処理物量が適正範囲を越えれば選別装置の
処理能力を上げ、適正範囲を下回れば処理能力を下げる
制御を行っている。従来、かかる適正範囲は、脱穀選別
対象等の条件によらず一定になるようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】穀稈供給量のみに基づ
く開ループ制御にあっては、かかる適正範囲を一定に維
持すること自体が難しかったが、処理物量検出手段の検
出値に基づく閉ループ制御の採用により容易になった以
上、適正範囲を脱穀選別対象等の条件により変更するほ
うが選別精度上好ましい。例えば脱穀選別対象が稲と麦
の場合では、発生する藁屑量の相違により脱穀後の処理
物中の穀粒量と藁屑量の割合が異なるからである。

【０００６】本発明はかかる実情に鑑みて為されたもの
であって、その目的は、脱穀選別対象等の条件が異なっ
ても適切な選別精度が維持される脱穀選別制御装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の脱穀選別制御装
置は、脱穀後の処理物を選別する選別装置に備えられた
揺動選別板上の処理物量を検出する処理物量検出手段と
、その処理物量検出手段の検出値に基づいて前記処理物
量が適正範囲となるように前記選別装置の処理能力を自
動調節する制御手段が設けられたものであって、第１の
特徴構成は、前記適正範囲を変更設定する適正範囲変更
手段が設けられている点にある。

【０００８】第２の特徴構成は、第１の特徴構成を実施
する際の好ましい具体構成を特定するものであって、前
記処理物量検出手段が揺動選別板上の処理物の層の厚さ
を検出する層厚センサである点にある。

【０００９】

【作用】第１の特徴構成によれば、制御手段は、適正範
囲変更手段の設定情報に基づいて、揺動選別板上の処理
物量の適正範囲を変更設定する。適正範囲変更手段とし
ては、脱穀選別対象の条件によってオペレータが切換え
る選別モード切換スイッチや機種設定用のディップスイ
ッチ等が相当する。

【００１０】処理物量検出手段としては、第２の特徴構
成に示すような層厚センサを用いるのが好ましい。比較
的簡単な構成で的確に揺動選別板上の処理物量を検出で
きるからである。この場合、例えば脱穀選別対象として
稲と麦を比較すると、麦の方が発生する藁屑が多いため
、脱穀後の処理物がかさばり見かけ上の層厚が大きくな
る。従って、制御手段は、選別モード切換スイッチによ
り麦モードが設定されている場合、層厚の適正範囲を稲
モードの場合より厚めに設定することにより適切な選別
精度を維持する。

【００１１】又、機種設定用ディップスイッチにより大
型機種が設定されている場合、層厚の適正範囲を小型機
種の場合より厚めに設定する。大型機種は小型機種に比
べて最大選別処理能力が大きいからである。

【００１２】他の処理物量検出手段、例えば処理物の重
量を検出するセンサを用いた場合も同様に、脱穀選別対
象や機種等の違いに応じて処理物の重量の適正範囲を変
更することにより選別精度を適切に維持できる。

【００１３】

【発明の効果】従って、脱穀選別対象等の条件が異なっ
ても適切な選別精度が維持されるようになった。また、
異なる機種に対して容易に兼用できる脱穀選別制御装置
を得るに至った。

【００１４】

【実施例】以下、本発明をいわゆる自脱型のコンバイン
に適用した場合における実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１５】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、脱穀部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によって脱穀部２のフィードチェーン１６まで
搬送される。

【００１６】動力伝達系は図３に示すように構成されて
いる。エンジンＥの動力は、脱穀クラッチ１０を介して
脱穀部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を介してクローラ走行装置１のミ
ッション部１３に伝達される。刈取部４には、ミッショ
ン部１３から刈取クラッチ１４を介して動力が伝達され
る。又、脱穀クラッチ１０の入切状態を検出する脱穀ス
イッチＳＷ１が設けられている。

【００１７】脱穀部２は、図４に示すように、扱胴１５
を収納する扱室Ａ、刈取部４から供給される穀稈を搬送
するフィードチェーン１６、排塵用の横断流ファン１７
、トウミ１８と揺動選別板１９とからなる選別装置Ｂ、
穀粒回収用の一番口２０、及び、穀粒と藁屑との混合物
を回収するための二番口２１を備えている。

【００１８】扱室Ａの下部には、扱胴１５の下側外周部
に沿って脱穀処理物漏下用の受網２２が設けられている
。受網２２から漏下出来なかった処理物は受網２２の後
端部より揺動選別板１９に落下する。受け網２２のフレ
ーム後端部には、揺動選別板１９上の処理物の層の厚さ
を検出する処理物量検出手段としての層厚センサＳ１が
設けられている。

【００１９】選別装置Ｂの揺動選別板１９は、トウミ１
８の上方に位置するグレンパン２３、その後方に位置す
るチャフシーブ２４、その下方に位置するグレンシーブ
２５等からなる。グレンシーブ２５から漏下する穀粒は
揺動選別板１９の下方に設けられた一番口２０から回収
され、タンク等に貯溜される。又、チャフシーブ２４の
後端やグレンシーブ２５の後端から落下する穀粒と藁屑
との混合物は二番口２１から回収されて揺動選別板１９
に還元される。

【００２０】チャフシーブ２４は、図５に示すように、
処理物移送方向に並置された複数個の帯板状部材２４ａ
の各々が、その中央部を支点として左右の側板に対して
回動自在に取り付けられたものである。そして各帯板状
部材２４ａの下端部に枢着された操作ロッド２５を前後
方向に移動操作することによって、各帯板状部材２４ａ
は同時に角度を変更される。その結果、帯板状部材２４
ａの隣合うもの同士の間隔ｔ（以下、チャフシーブ開度
という）が変更調節できるように構成されている。

【００２１】チャフシーブ開度を電気的に変更調節する
ためのシーブモータＭ１が設けられ、ギヤ式の連係機構
２６、揺動アーム２７、レリーズワイヤ２８を介して前
記操作ロッド２５に連結されている。図中、２９はチャ
フシーブを閉じ側に復帰付勢するスプリング、Ｓ２は揺
動アーム２７の回転角をチャフシーブ開度として検出す
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
である。シーブモータＭ１は印加電圧の極性を変えるこ
とによって正転・逆転が切り換えられる。

【００２２】選別装置Ｂのトウミ１８は、揺動選別板１
９上の藁屑を吹き飛ばすためのものであり、その風力は
図４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
物に及ぼす風力（以下トウミ風力という）が小さくなる
。

【００２３】トウミ排風開度の調節は、図６に示すよう
に、トウミモータＭ２によって行われる。シーブモータ
Ｍ１と同様に印加電圧の極性を変えることによってトウ
ミモータＭ２を正転・逆転させると、連係機構３０、揺
動アーム３１、ロッド３２、３３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３１
の回転角をトウミ排風開度として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。

【００２４】選別装置Ｂは、以上のようにしてチャフシ
ーブ開度とトウミ排風開度が変更調節されることにより
、その処理能力が変更調節される。これらの変更調節は
、図１に示すように、マイクロコンピュータを搭載した
制御手段Ｈが司る。基本的には、扱室Ａへの穀稈供給量
が多いほど、又、揺動選別板１９上の処理物の層が厚い
ほど選別装置Ｂの処理能力を大きくするように、即ちチ
ャフシーブ開度を大きく、トウミ排風開度を小さくする
ように自動制御が行われる。このようにして、揺動選別
板１９上の処理物量（層の厚さ）を適正範囲に維持する
ことにより、適切な選別精度が維持されるようにしてい
る。

【００２５】扱室Ａへの穀稈供給量は次のようにして検
出される。図７に示すように、フィードチェーン１６の
上部に、搬送される穀稈を下方に押圧しフィードチェー
ン１６とで挟持する機構が設けられている。即ち、枢支
軸Ｐにて搬送方向に連結された複数の押圧部材３４ａ，
３４ｂがコイルバネ３４ｃにて各別に弾性付勢されてい
る。そして前から一番目の押圧部材３４ａと二番目の押
圧部材３４ｂとの枢支軸Ｐの上方への変位を検出するポ
テンショメータＳ４が設けられている。

【００２６】このポテンショメータ（以下、稈厚センサ
という）Ｓ４によってフィードチェーン１６と押圧部材
３４ａ，３４ｂとの間に挟持される穀稈の厚さが検出さ
れる。そして、フィードチェーン１６の搬送速度はほぼ
一定に保たれるので、稈厚センサＳ４の検出値は扱室Ａ
への穀稈供給量に比例する。つまり、この稈厚センサＳ
４が扱室Ａへの穀稈供給量を検出する穀稈供給量検出手
段として働く。稈厚センサＳ４の検出値は制御手段Ｈに
入力され、Ａ／Ｄ変換されたのち０〜９の１０段階の値
（以下、ワラレベルという）に分けられる。

【００２７】揺動選別板１９上の処理物、即ち、チャフ
シーブ２４上に堆積した処理物の層の厚さは、前述の層
厚センサＳ１によって検出される。層厚センサＳ１は図
８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、そのセンサバーＴの後方（処理物の移送
方向）への回動角度を抵抗値に変換するポテンショメー
タＰＭからなる。

【００２８】センサバーＴは、処理物移送方向の下流部
Ｔ１が上流部Ｔ２より長い二股状に形成されている。処
理物の層が厚くなるほど、センサバーＴの後方への回動
角度が大きくなるが、処理物の層の厚さが比較的小のと
きは下流部Ｔ１が処理物に接当し、処理物の層の厚さが
大になると上流部Ｔ２が処理物に接当するように構成さ
れている。

【００２９】層厚センサＳ１の検出値（以下シーブ電圧
という）は０〜５ボルトのＤＣ電圧として制御手段Ｈに
入力され、８ビットディジタル値（０〜２５５）にＡ／
Ｄ変換されたのち、後述するように０〜５の６段階の値
（以下、シーブレベルという）に分けられる。

【００３０】上記のようにして得られたシーブレベルは
、選別装置Ｂの処理能力の調節制御のための情報となる
他に、操縦部３に設けられたモニタ３５にて表示され、
又、警報にも用いられる。つまり、図１に示すように、
バーグラフ表示器３５ａによってレベル表示されると共
に、７セグメント表示器３５ｂによって数値表示される
。

【００３１】モニタ３５は文字表示器３５ｃ及びブザー
３５ｄをも備えている。そして、シーブレベルが５にな
ると制御手段Ｈは、文字表示器３５ｃに「シーブチュウ
イ！」と表示する。さらにこの状態が１０秒以上続くと
「シーブケイホウ！」と表示すると共に、ブザー３５ｄ
にて警報を発する。作業者は、これらの警報に基づいて
走行速度を下げる等必要な処置を行い、処理物の層が厚
くなり過ぎて詰まり状態が発生するのを回避する。

【００３２】又、操縦部３に選別モード切換スイッチＳ
Ｗ２が設けられ、この切換信号が図１に示すように、制
御手段Ｈに入力されている。選別モード切換スイッチＳ
Ｗ２は、７通りの選別モードの中から一つの選別モード
を選択するものである。７通りの選別モードは、大きく
は手動モード、稲モード、麦モードの３通りに分かれる
。

【００３３】手動モードを選択すれば、設定器（図示せ
ず）を用いてチャフシーブ開度及びトウミ排風開度を各
別に手動設定できる。稲モードには四つのモードがあり
、イネ２が標準モード、イネ１は選別処理能力が最小の
モード、イネ３は高水分モード、イネ４は濡れモードで
ある。麦モードには二つのモードがあり、ムギ１が標準
モード、ムギ２は高水分モードである。

【００３４】これら６通りの自動モード（稲モード及び
麦モード）が選択されると、制御手段Ｈは各モード別に
前述のワラレベル（扱室Ａへの穀稈供給量）及びシーブ
レベル（揺動選別板１９上の処理物の層の厚さ）に基づ
いてチャフシーブ開度及びトウミ排風開度を自動調節す
る。制御の概略は図９の流れ図に示す通りである。

【００３５】メインルーチン（図示せず）から図９に示
す脱穀選別制御のサブルーチンがコールされると、先ず
シーブレベル判定の処理が行われる。これは、前述した
ように層厚センサＳ３の検出値（シーブ電圧）を５個の
しきい値により０、１、……、５の６段階の検出値（シ
ーブレベル）に分ける処理である。実際にはシーブ電圧
を一旦０〜２５５の８ビットディジタル値に変換したの
ち、そのディジタル値としきい値とを比較してシーブレ
ベルが判定される。

【００３６】次に自動モードの起動条件をチェックする
。即ち、脱穀スイッチＳＷ１がオン（脱穀クラッチ１０
を接続した状態）で、且つ、選別モード切換スイッチＳ
Ｗ２により自動モードが選択されていれば次の処理に移
るが、この条件が満たされていなければ何もせずにメイ
ンルーチンに戻る。つまり、この場合、得られたシーブ
レベルは前述のモニタ表示や警報にのみ用いられること
になる。

【００３７】自動モードの起動条件が満たされている場
合は、予め定められたテーブル（図示せず）に従って、
ワラレベルに応じたチャフ目標値及びトウミ目標値が決
定される。これらの目標値には、実際の制御量であるチ
ャフシーブ開度（単位はｍｍ）及びトウミ排風開度（単
位はｍｍ）が対応付けられ、ワラレベルが大きいほど、
即ち穀稈供給量が多いほど選別装置Ｂの処理能力を大き
くするように、即ちチャフシーブ開度を大きく、トウミ
排風開度を小さくするように決められている。

【００３８】又、選別モード切換スイッチＳＷ２により
選択されている選別モードによっても異なり、稲モード
、麦モード共にモード番号が大きい程（水分が多い程）
、選別装置Ｂの処理能力を大きくするように目標値が決
められている。

【００３９】次に、シーブレベルに基づいてチャフ目標
値及びトウミ目標値の補正を行う。具体的な補正内容に
ついては説明を省略するが、端的に言えば、シーブレベ
ルが大きいほど、即ち処理物量が多いほど、選別装置Ｂ
の処理能力を上げる方向に目標値を補正する。

【００４０】以上のようにして補正後のチャフ目標値及
びトウミ目標値が決定されると、図９の処理を終了しメ
インルーチンに戻る。メインルーチンでは、補正後のチ
ャフ目標値及びトウミ目標値に基づいてチャフシーブ開
度及びトウミ排風開度が調節される。つまり、制御手段
Ｈは、チャフ目標値とチャフシーブ開度センサＳ２の検
出値との比較に基づいてシーブモータＭ１を駆動制御し
、トウミ目標値とトウミ排風開度センサＳ３の検出値と
の比較に基づいてトウミモータＭ２を駆動制御する。

【００４１】結局、ワラレベルに応じて決定されたチャ
フ目標値及びトウミ目標値を層厚センサＳ１の検出値に
基づいて補正することにより、選別装置Ｂの処理能力を
フィードバック制御していることになる。その結果、揺
動選別板１９上の処理物量（層の厚さ）が適正範囲に維
持され、適切な選別精度が維持される。

【００４２】但し、上記の適正範囲は、選別モード切換
スイッチＳＷ２により稲モードが選択されている場合と
麦モードが選択されている場合とで少しずらしている。 つまり、麦モードは稲モードより厚めに設定している。 麦は稲に比べて脱穀後の処理物に含まれる藁屑の割合が
多く穀粒の割合が少ないので、麦の場合の層厚センサＳ
１により検出される層厚を稲の場合より厚めに設定した
ほうが適切な選別精度が得られるからである。上記の点
で、選別モード切換スイッチＳＷ２は適正範囲を変更設
定する適正範囲変更手段として兼用されていることにな
る。

【００４３】実際には、前述のシーブレベル判定におけ
るしきい値を稲モードと麦モードとで変えることにより
、上記適正範囲を変えている。即ち、図１０のテーブル
に示すように、６段階のシーブレベルに対応する層厚セ
ンサＳ１の検出値（シーブ電圧）を稲モードより麦モー
ドのほうが少しずつ高くなるようにしている。

【００４４】シーブ電圧は層厚センサＳ１のセンサバー
Ｔの後方への回動角度、即ち処理物の層厚に比例するの
で、同じシーブレベルであれば稲モードより麦モードの
ほうが処理物の層厚が厚いことになる。従って、シーブ
レベルに基づく目標値の補正演算が同じであれば、麦モ
ードは稲モードより厚めの適正範囲で層厚が維持される
ことになる。

【００４５】以下、別実施例について列記する。■　　
適正範囲変更手段は、上記実施例の選別モード切換スイ
ッチＳＷ２に限らない。例えば、機種設定用のディップ
スイッチを設け、設定された機種に応じて適正範囲を変
更するようにしてもよい。一般に、大型機種は小型機種
に比べて最大選別処理能力が大きいので、大型機種の層
厚の適正範囲を小型機種の層厚の適正範囲より厚めに設
定したほうが適切な選別精度が得られるからである。こ
れにより、異なる機種に対して脱穀選別制御装置の兼用
が容易になる。

【００４６】■　　処理物量検出手段は上記実施例の層
厚センサに限らず、例えば、揺動選別板上の処理物の重
量を検出するセンサを設けてもよい。

【００４７】■　　上記実施例の選別装置は、チャフシ
ーブ開度と唐箕風力を調節することによりその処理能力
を調節するものであるが、チャフシーブの代わりに選別
シーブの濾過面積を調節する遮蔽板を出退させるタイプ
の選別装置にも本発明は適用できる。又、自脱式のコン
バインに限らず、全桿投入式のコンバインにも適用でき
る。

【００４８】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
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るコンバインの脱穀選別装
置のブロック図

【図２】同じくコンバインの側面外観図

【図３】同じく
コンバインの動力伝達系の説明図

【図４】同じくコンバ
インの脱穀部を示す透視図

【図５】選別装置のチャフシ
ーブ開度調節機構の概略図

【図６】選別装置のトウミ排
風開度調節機構の概略図

【図７】穀稈供給量検出手段と
その周辺の側面図

【図８】処理物量検出手段その周辺の
側面図

【図９】脱穀選別制御の流れ図

【図１０】シーブレベル判定用テーブル

【符号の説明】

１９　　　　揺動選別板 Ｂ　　　　　　選別装置 Ｈ　　　　　　制御手段 Ｓ１　　　　処理物量検出手段 ＳＷ２　　適正範囲変更手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　脱穀後の処理物を選別する選別装置（
   Ｂ）に備えられた揺動選別板（１９）上の処理物量を検
   出する処理物量検出手段（Ｓ１）と、その処理物量検出
   手段（Ｓ１）の検出値に基づいて前記処理物量が適正範
   囲となるように前記選別装置（Ｂ）の処理能力を自動調
   節する制御手段（Ｈ）が設けられた脱穀選別制御装置で
   あって、前記適正範囲を変更設定する適正範囲変更手段
   （ＳＷ２）が設けられている脱穀選別制御装置。
2. 【請求項２】　　前記処理物量検出手段が、揺動選別板
   （１９）上の処理物の層の厚さを検出する層厚センサ（
   Ｓ１）である請求項１記載の脱穀選別制御装置。