JPH0530411B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、脱穀負荷を検出する負荷検出手段
と、扱室の処理物排出用の送塵弁を開閉するアク
チユエータとを備え、前記送塵弁が、負荷増大に
伴つて開き側に操作され、且つ、負荷減少に伴つ
て閉じ側に操作されるように、前記負荷検出手段
の検出情報に基づいて前記アクチユエータを作動
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に
おいて、従来では、単に、脱穀負荷に応じて送塵
弁を開閉操作するように構成されているだけで、
扱室への処理物の供給有無に対応して送塵弁の位
置を制御するようには構成されていなかつた。

従つて、処理物の供給停止時においても、供給
中と同様に脱穀負荷に応じて送塵弁が開閉制御さ
れることになる。つまり、処理物供給が停止によ
り処理量が減少して、脱穀負荷が減少することと
なり、それに伴つて、送塵弁が閉じ側に操作され
ることになる（例えば、実開昭55−60747号公報
参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、扱室への処理物が継続的に供給され
ている状態から、その供給が停止される状態に変
化しても、扱室における実際の処理物は、その後
しばらくは扱室に滞留する状態となるものであ
り、脱穀負荷の減少は、処理物供給の停止時点よ
りも遅れて検出されるものとなる。

又、脱穀負荷の減少を検出して送塵弁を閉じ側
に操作する場合に、アクチユエータの作動遅れ等
に起因して、実際に送塵弁が閉じ側に位置変更さ
れるまでには時間遅れが生じるものとなる。

従つて、上記従来構成では、扱室への処理物の
供給有無を考慮していないために、処理物の供給
停止に伴う処理量の大きな減少に対して迅速に対
応することができず、例えば、処理物が供給停止
される前の状態が、供給量が多いために負荷が重
く、送塵弁を開き側に制御しているような場合に
は、処理物の供給が停止されても、送塵弁の開き
状態のままで処理する虞れがある。処理物供給が
停止しているにも拘らず、送塵弁を大きく開いた
状態で作業すると、脱粒が不完全な未処理物が排
出されて、処理物供給を停止した時の脱穀ロスが
増加する虞れがある。

つまり、処理物の供給が停止されると、脱穀負
荷が現在の負荷状態よりも大きくなることはな
く、必ず減少するものであり、処理物の供給が停
止された場合には、送塵弁を閉じ側に操作したほ
うが、むしろ脱穀ロスの発生を防止できるものと
なる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであ
つて、その目的は、処理物の供給停止による処理
量の減少に対応して、送塵弁を迅速に適正な位置
に復帰させることが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〕

本発明による脱穀装置の送塵弁開閉制御装置の
特徴構成は、前記扱室への処理物供給の有無を検
出する処理物供給検出手段と、前記送塵弁を予め
設定された閉じ側の設定位置に復帰させるように
前記アクチユエータを作動させる閉じ制御手段と
が設けられ、前記扱室への処理物供給がある時
に、前記開閉制御手段が制御作動し、且つ、前記
扱室への処理物供給が無い時には、前記閉じ制御
手段が制御作動するように、前記処理物供給検出
手段の検出情報に基づいて、前記開閉制御手段と
前記閉じ制御手段とを択一的に制御作動状態に切
り換える制御切り換え手段が設けられている点に
あり、その作用並びに効果は以下の通りである。

〔作用〕

すなわち、処理物の供給がある時は、負荷に応
じて送塵弁を開閉すると共に、処理物の供給が無
い時には、送塵弁の位置が予め設定された閉じ側
の位置となるように、開閉制御手段と閉じ制御手
段とを自動的に切り換えるのである。

〔発明の効果〕

従つて、処理物供給の停止に伴う処理量の急激
な低下を負荷変動として検出することが遅れるこ
とに起因して、送塵弁の位置を適正な位置に復帰
させることが遅れることを防止でき、もつて、処
理物の供給停止時に、脱穀ロスが増加することを
防止できるに至つた。

〔実施例〕

以下、本発明をコンバインに搭載する下扱式の
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。

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の扱室
Ｂへの刈取部穀稈の供給の有無を検出する処理物
供給検出手段として、前記刈取作業が開始される
に伴つて、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つて、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
式スイツ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、横倒れ姿勢の穀
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イードチエーン
４、扱処理後の排ワラを装置外に排出する排ワラ
チエーン５、排塵用の横断流フアン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、もつて、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つて、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つている。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ヨメータ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１２、
及び、前記送塵弁１０を揺動操作する開閉操作用
のアクチユエータとしての減速機付の電動モータ
１３が設けられている。もつて、後述の脱穀負荷
が過負荷状態にあるか否かを検出する負荷検出手
段による検出情報に基づいて、前記電動モータ１
３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つている。

尚、第１図中、１４は、前記扱室Ｂにおけるフ
イードチエーン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つて、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
１０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
置である。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ツチで
ある。１８は、後述の負荷検出手段の検出情報に
基づいて前記電動モータ１３を作動させる開閉制
御手段１００、前記株元センサS₀の検出情報に基
づいて前記送塵弁１０を設定位置に復帰させる閉
じ制御手段１０１、及び、前記開閉制御手段１０
０と閉じ制御手段１０１とを切り換え作動させる
制御切り換え手段１０２の夫々を構成するマイク
ロコンピユータ利用の制御装置である。

先ず、前記負荷検出手段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つて、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
が増大するに伴つて、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つて、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、負荷検出手段を構成する圧電素
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、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
伴つて、過負荷発生と判別し、それ以外の状態で
は過負荷状態ではないと判別するようにしてあ
る。

次に、第３図に示すフローチヤートに基づい
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、閉じ制御手段１０１、及
び、制御切り換え手段１０２の夫々について詳述
する。

制御が起動されるに伴つて、前記扱室Ｂへの処
理物供給が無い時に、前記送塵弁１０を復帰させ
る設定位置としての初期位置θiを、前記条件スイ
ツチ１７の設定情報に基づいて、脱粒難α、標準
β、脱粒易γの、何れか一つに設定する（ステツ
プ＃１〜ステツプ＃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して、前記扱室Ｂへ
の処理物供給がある時に、前記開閉制御手段１０
０が制御作動し、前記扱室Ｂへの処理物供給が無
い時には、前記閉じ制御手段１０１が制御作動す
るように、前記開閉制御手段１００と閉じ制御手
段１０１とを択一的に制御作動状態に切り換える
（ステツプ＃５）。

つまり、前記ステツプ＃５の処理にて、前記制
御切り換え手段１０２を構成することとなる。

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
始すると共に、その他端側に達するに伴つて、刈
取作業を中断してその作業行程に隣接する次の作
業行程又は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、前記株元センサS₀は、一つの作業行程
の開始に伴つて、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つて、
OFF状態からON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１
０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、最初は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。

従つて、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夫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（ステツプ＃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にセツトする（ステ
ツプ＃７、ステツプ＃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にセツトする処理のみを行う
ようにしてある。

一方、前記ステツプ＃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（ステツプ＃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
に伴つ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（ステツプ＃10）。

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、作業の再開等に伴つて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（ステツプ＃11）。

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（ステツプ＃12）。

次に、前述の如く、前記振動検出センサS₁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（ステツプ＃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（ステツプ＃14、
ステツプ＃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、前記ポテンシヨメータ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（ステツプ＃16、ステツプ＃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T_Cに達したか否かを判
別し、前記所定回数T_C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
ツプ＃18、ステツプ＃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、前記条件スイツチ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（ステツプ
＃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（ステツプ＃21、ステツプ＃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の全開操作時以外の開
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（ステツプ＃23〜ス
テツプ＃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（ステツプ＃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
ツプ＃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（ステツプ＃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（ステツプ
＃28、ステツプ＃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（ステツプ＃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
つた場合は、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（ステツプ＃31〜ス
テツプ＃33）。

その後は、前記ポテンシヨメータ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
を行つて、前記ステツプ＃18からの処理に復帰す
ることとなる（ステツプ＃34〜ステツプ＃37）。

つまり、前記株元センサS₀がON状態である場
合に、前記振動検出センサS₂の検出情報に基づい
て過負荷状態にあるか否かを判別し、その判別結
果に基づいて前記電動モータ１３の作動を制御す
る前記ステツプ＃９以降の一連の処理が、前記開
閉制御手段１００を構成することとなり、前記株
元センサS₀がOFF状態である場合に、前記目標
位置θ_Tを初期位置θiに設定する前記ステツプ＃６
及びステツプ＃８、及び、前記送塵弁１０の開閉
位置θと前記目標位置θ_Tの偏差に基づいて前記電
動モータ１３を作動させる前記ステツプ＃34〜ス
テツプ＃37の処理が、前記閉じ制御手段１０１を
構成することになる。

〔別実施例〕

上記実施例では、負荷検出手段を構成するに、
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の側板等の振動やその振動音を検出する
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、負荷を検出するよう
にしてもよく、負荷検出手段の具体構成は、各種
変更できる。

又、上記実施例では、開閉制御手段１００を、
過負荷状態が検出されるに伴つて、送塵弁１０を
全開した後、元の位置よりも所定量Δθ開き側の
位置に復帰させ、その後、過負荷状態が解消する
に伴つて、前記所定量Δθ閉じ側に位置変更する
ようにした場合を例示したが、負荷の増減に応じ
て送塵弁１０を開閉するようにしてもよく、具体
構成は各種変更できる。

又、上記実施例では、処理物供給検出手段を構
成するに、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、前記フイードチエーン４にて搬送供
給させる穀稈の有無を検出するセンサ等を設けて
もよく、処理物供給検出手段等、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
ロツク図、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ヤート、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ヤートである。 Ｂ……扱室、１０……送塵弁、１３……アクチ
ユエータ、S₀……処理物供給検出手段、S₁……負
荷検出手段、θi……設定位置、１００……開閉制
御手段、１０１……閉じ制御手段、１０２……制
御切り換え手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 脱穀負荷を検出する負荷検出手段S₂と、扱室
   Ｂの処理物排出用の送塵弁１０を開閉するアクチ
   ユエータ１３とを備え、前記送塵弁１０が、負荷
   増大に伴つて開き側に操作され、且つ、負荷減少
   に伴つて閉じ側に操作されるように、前記負荷検
   出手段S₂の検出情報に基づいて前記アクチユエー
   タ１３を作動させる開閉制御手段１００を備えた
   脱穀装置の送塵弁開閉制御装置であつて、前記扱
   室Ｂへの処理物供給の有無を検出する処理物供給
   検出手段S₀と、前記送塵弁１０を予め設定された
   閉じ側の設定位置θiに復帰させるように前記アク
   チユエータ１３を作動させる閉じ制御手段１０１
   とが設けられ、前記扱室Ｂへの処理物供給がある
   時に、前記開閉制御手段１００が制御作動し、且
   つ、前記扱室Ｂへの処理物供給が無い時には、前
   記閉じ制御手段１０１が制御作動するように、前
   記処理物供給検出手段S₀の検出情報に基づいて、
   前記開閉制御手段１００と前記閉じ制御手段１０
   １とを択一的に制御作動状態に切り換える制御切
   り換え手段１０２が設けられている脱穀装置の送
   塵弁開閉制御装置。