JPH10117571A - 脱穀選別機の選別制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二番物に含まれる穀粒量がシーブ角度と唐箕
風量に関係することから、脱穀選別機における二番物に
含まれる穀粒量を検出してシーブ角度と唐箕風量の最適
制御を行う。 【解決手段】 二番還元粒数センサ３７により穀粒数と
その時間変化を検出してファジィ推論を行い、シーブ開
閉量とウインド強弱量を出力する。これとシーブポジシ
ョンセンサ３８、ウインドポジションセンサ３９の信号
を入力してマイクロコンピュータ４０によりシーブ開リ
レー４１ａあるいはシーブ閉リレー４１ｂ、ウインド強
リレー４２ａあるいはウインド弱リレー４２ｂをオンに
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脱穀選別機におけ
る二番物の穀粒量を検出してシーブ角度と唐箕風量を制
御することにより選別性能を向上するための選別制御装
置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】コンバインの脱穀選別
機の作業能率を適正に維持するには、脱穀選別機の揺動
回転数、シーブ角度、唐箕風量などを適正に制御する必
要がある。シーブを開いて唐箕ファンを強くすると、選
別できる脱穀物の処理量は増大するが、風に飛ばされて
機外に排出される穀粒量も多くなってしまう。反対に、
シーブを閉じて唐箕ファンを弱くすると、選別される穀
粒量が少なくなって二番物に含まれる穀粒量が多くな
り、脱穀選別機の作業能率が低下する。

【０００３】そこで本発明は、二番物に含まれる穀粒量
がシーブ角度と唐箕風量に関係することから、脱穀選別
機における二番物に含まれる穀粒量を検出してシーブ角
度と唐箕風量の最適制御を行うことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は以下のように構成した。

【０００５】すなわち、脱穀選別機の扱胴の側方に、二
番物を穀稈の供給側に逆送しながら脱穀する二番処理胴
と、この二番処理胴の送出端にのぞむ落下口付近に、二
番物に含まれる穀粒量を検出する二番物穀粒量検出手段
と、前記脱穀選別機の選別室のシーブの角度調節手段及
び唐箕ファンの風量調節手段と、前記穀粒量及びその時
間変化にもとづきファジィ推論によりシーブ角度と唐箕
風量の最適値を決定する演算部と、を設け、前記演算部
の出力側に前記角度調節手段及び風量調節手段を接続し
て、シーブ角度及び唐箕風量を制御することを特徴とす
る選別制御装置である。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【０００７】図１に、本発明を実施したコンバインの側
面図を示す。走行装置２０を有するコンバインの車台２
１の前方に、刈取装置２２と搬送装置２３を設ける。刈
取装置２２は、植立穀稈を分草する分草具２４と、植立
穀稈を引起す引起しケース２５と、植立穀稈を刈取る刈
刃２６と、この刈刃２６で刈取った穀稈を挟持して後方
に搬送する株元搬送装置２７で構成する。この株元搬送
装置２７の上方には、株元搬送装置２７から搬送されて
くる穀稈を引継いで搬送する搬送装置２３を設ける。

【０００８】刈取装置２２は、走行伝動装置２８の上方
の支点を中心に回転する刈取装置支持フレーム２９に連
結することにより上下動自在に構成する。車台２１の上
方には、搬送装置２３の穀稈を引継いで脱穀装置１に供
給するフィードチェーン１３と、脱穀した穀粒を貯溜す
るグレンタンク３０を載置する。脱穀装置１の後方に
は、フィードチェーン１３より排出する排藁を引継ぐ排
藁チェーン１５と、排藁を切断するカッタ１６を設け
る。１８は切断した藁切れを拡散する拡散体である。

【０００９】図２と図３に、脱穀装置１の側面図と平面
図を示す。脱穀装置１の扱室２に扱胴３を設ける。４は
扱胴軸である。扱室２の外側には脱穀物を処理する二番
処理胴５を設ける。５ａは二番処理胴軸で、８は二番処
理室である。二番処理室８の後方で、且つ、二番処理胴
軸５ａと同じ軸に排塵処理胴６を軸架する。７は排塵処
理室７である。３１は扱胴受網、３２は二番処理胴受
網、３３は排塵処理胴受網である。

【００１０】二番処理室８内の二番処理胴の送出端の上
方には、二番処理室８内の脱穀物に含まれる穀粒量を検
出する二番還元粒数センサ（圧電センサ）３７を設置す
る。扱室２と二番処理室８と排塵処理室７の下方には、
落下してくる脱穀物を受けて選別する揺動棚９を設置
し、この揺動棚９の下方には、選別風送り方向始端側に
唐箕ファン１０を設け、この唐箕ファン１０が送風する
選別風の送り方向下手側には一番らせん１１を設け、こ
の一番らせん１１よりもさらに下手側には二番らせん１
２を設ける。

【００１１】次に、揺動棚９の構成について説明する。
揺動棚９は、選別送り方向の始端側から順に、落下した
脱穀物を後方に移送する移送棚９ａ、脱穀物を選別する
シーブ９ｂ、及び排塵を機外に移送して放出するストロ
ーラック９ｃを配列して構成する。このストローラック
９ｃの下方には、二番物を二番らせん１２へ案内する二
番棚先１７を設け、この二番棚先１７の終端部近傍まで
排塵処理胴６を延長する。

【００１２】横断流ファン３４は、選別室３５内の軽い
塵を機外に排出するためのもので、ストローラック９ｃ
の上方に設置する。このような脱穀装置１において、揺
動棚９の後部（本実施の形態では二番棚先１７となって
いるが、ストローラック９ｃの終端部が突出することも
ある）から拡散体１８に至る間に、案内体１９を設置す
る。案内体１９は揺動棚９側に固定する。また、図３に
示すように、案内体１９は排塵処理胴６の途中までしか
横幅がないが、排塵処理胴６より排出する排塵物は揺動
棚９寄りに飛ばされ、案内体１９の外にこぼれる心配は
ない。

【００１３】拡散体１８は、図３に示すように、略カッ
タ１６の横幅方向の長さと同じに構成する。これは、こ
のカッタ１６から落下してくる藁屑も同時に拡散体１８
で拡散させるためである。また、拡散体１８は、らせん
形状をしていて、排塵物をコンバインの右側方向に跳ね
飛ばす構成とする。これは、コンバインの左側は未刈稈
が存在しているので、その未刈稈に排塵物がかからない
ようにするためである。

【００１４】前述のごとく構成された脱穀装置１を搭載
したコンバインにおいて、エンジン（図示しない）から
の動力を走行伝動装置２８に入力し、任意の速度に変速
して走行装置２０を駆動し、コンバインを前進する。刈
取脱穀作業を行うには、さらに、刈取装置２２、供給搬
送装置２３および脱穀装置１に、エンジンからの動力を
伝達駆動して作業を行う。このような状態でコンバイン
が前進すると、植立穀稈は分草具２４により分草され、
引起しケース２５にて引起こされる。その後、刈刃２６
にて刈取られ、刈取られた穀稈は、株元搬送装置２７に
より後方の搬送装置２３の始端部に向かって搬送され
る。

【００１５】株元搬送装置２７の終端部まで搬送された
穀稈は、後方の搬送装置２３の始端部に引継がれる。そ
の後、搬送装置２３の終端部まで搬送された穀稈は、脱
穀装置１のフィードチェーン１３の始端部に引継がれ、
このフィードチェーン１３に引継がれた穀稈は、後方に
搬送されながら、扱胴３により脱穀される。脱穀された
脱穀物の一部は揺動棚９上に落下して、この揺動棚９の
揺動作用と唐箕ファン１０からの風選作用により選別さ
れ、穀粒は一番らせん１１内へと取り込まれていく。一
番らせん１１の穀粒は、グレンタンク３０に貯溜され、
一方、脱穀後の排稈は、フィードチェーン１３の終端部
から排稈チェーン１５の始端部に引継がれて搬送され、
その後、カッタ１６に送られて切断され、下方の拡散体
１８により拡散されて圃場面に均一に放出される。

【００１６】扱室２内の残りの脱穀物は、後方へと搬送
されていくが、その途中において一部の脱穀物は二番処
理室８内に取り込まれていく。この二番処理室８内に取
り込まれた脱穀物は、選別風送り方向上手側に搬送され
ながら、二番処理胴５と二番処理胴受網３２の作用で脱
穀されて、下方の揺動棚９上に落下していく。扱胴３と
二番処理胴５と排塵処理胴６は共に、図４と図５の正面
視（選別風上手側から下手側を見て）時計回りで回転す
る構成なので、二番処理胴５の処理歯５ａの向きは、脱
穀物を選別風送り方向上手側に送るような向きに固着す
る。他方、排塵処理胴６の排塵処理歯６ａは、脱穀物を
選別風送り方向下手側に送るような向きに固着する。図
４は脱穀装置１のＳ１−Ｓ１断面を、図５は脱穀装置１
のＳ２−Ｓ２断面を示す。

【００１７】前述のように、扱室２内の脱穀物で、揺動
棚９上に落下せず、二番処理室８内にも取り込まれなか
った残りの脱穀物は、排塵処理室７内に取り込み、選別
風送り方向下手側に搬送しながら、排塵処理胴６と排塵
処理胴受網３３の相互作用で、さらに脱穀すると共に、
脱穀物をほぐして中に残留する穀粒（いわゆるささり
粒）を取り出し、下方の揺動棚９上に落下させる。

【００１８】揺動棚９の揺動作用と唐箕ファン１０から
の選別風の作用にもかかわらず、一番らせん１１内に取
り込まれなかった残りの穀粒は、他の排塵物と共にさら
に後方に送られ、二番らせん１２内へ取り込む。この二
番らせん１２に取り込んだ二番物は、二番揚穀筒３６に
より二番処理室８の選別風送り方向下手側に還元して、
扱室２からの脱穀物と合流し、その後、選別風送り方向
上手側に搬送しながら、二番処理胴受網３２との相互作
用で脱穀処理し、下方の揺動棚９上に落下させる。この
とき、二番処理胴５の処理歯５ａによって脱穀物に含ま
れる穀粒が跳ね飛ばされ、二番還元粒数センサ３７に当
たる。（穀粒以外の藁くずなどは、跳ねないので二番還
元粒数センサ３７には当たらない。）二番還元粒数セン
サ３７に当たる穀粒の数に比例して起電力が発生するこ
とから、二番処理室８内の穀粒数を検出する。

【００１９】図６に、本発明の脱穀選別機の選別制御装
置のブロック図を示す。選別制御装置は、マイクロコン
ピュータ４０の入力側に入力インタフェース４０ａを介
して二番還元粒数センサ３７、シーブポジションセンサ
３８、及びウインドポジションセンサ３９を接続し、出
力側には出力インタフェース４０ｂを介してシーブ開リ
レー４１ａ、シーブ閉リレー４１ｂ、ウインド強リレー
４２ａ、及びウインド弱リレー４２ｂを接続する。しか
してシーブ開リレー４１ａ及びシーブ閉リレー４１ｂを
シーブ角度調節手段に、またウインド強リレー４２ａ及
びウインド弱リレー４２ｂを唐箕ファン風量調節手段に
それぞれ接続する。

【００２０】図７に、マイクロコンピュータ４０におけ
るファジィ推論部の制御ブロック図を示す。ファジィ推
論部は、二番還元粒数４３ａとその時間変化４３ｂを入
力して、ファジィ推論４４を行い、シーブ開閉量４５ａ
とウインド強弱量４５ｂを出力する。

【００２１】図８に、ファジィ推論のルール表を示す。
ファジィ推論は、二番還元粒数４３ａをＰＢ（多い）、
ＰＳ（やや多い）、ＺＯ（ふつう）、ＮＳ（やや少
い）、ＮＢ（少い）の５ランクと、二番還元粒数の時間
変化４３ｂをＰＢ（増加）、ＺＯ（略同じ）、ＮＢ（減
少）の３ランクに分け、二番還元粒数センサ３７の出力
がどのランクに属するかをファジィ識別する。識別した
結果、図８のルール表に従ってシーブ開閉量４５ａとウ
インド強弱量４５ｂを出力する。シーブ開閉量４５ａ
は、ＰＢ（設定より開く）、ＰＳ（設定よりやや開
く）、ＺＯ（略設定の開度とする）、ＮＳ（設定よりや
や閉る）、ＮＢ（設定より閉る）の５ランクを出力し、
同様にウインド強弱量４５ｂは、ＰＢ（設定より強
く）、ＰＳ（設定よりやや強く）、ＺＯ（略設定の強度
とする）、ＮＳ（設定よりやや弱く）、ＮＢ（設定より
弱く）の５ランクを出力する。なお、ここでのＰはポジ
ティブ、Ｎはネガティブ、Ｂはビッグ、Ｓはスモールを
意味する。

【００２２】本発明の選別制御装置は以上のような構成
で、二番還元粒数センサ３７により穀粒数を検出し、こ
れとシーブポジションセンサ３８、ウインドポジション
センサ３９の信号を入力し、マイクロコンピュータ４０
により、シーブ開リレー４１ａあるいはシーブ閉リレー
４１ｂ、ウインド強リレー４２ａあるいはウインド弱リ
レー４２ｂをオンにする。

【００２３】本発明の選別制御装置は、二番還元粒数セ
ンサ３７を二番処理室８の出口付近に設置して、二番処
理室８に取り込んだ扱室２からの一部の脱穀物と二番処
理室８に還元した二番物に含まれる穀粒量を検出する。
従って、本発明によれば、二番還元粒数センサ３７に当
たる穀粒量を検出して脱穀装置１の脱穀選別能力を適確
に把握するので、シーブ角度や唐箕風量などの制御を高
精度に行うことができる。

【００２４】次に、脱穀選別機における二番物の穀粒量
を検出してコンバインの車速を制御する車速制御装置の
例を説明する。この車速制御装置は、図９に示すよう
に、一定時間に一定値以上の穀粒数を検出したときは、
コンバインのエンジンに余裕があっても、その時点でそ
れ以上増速しない。

【００２５】図１０に、この車速制御装置のブロック図
を示す。車速制御装置は、マイクロコンピュータ４０の
入力側に入力インタフェース４０ａを介して車速自動ス
イッチ４６、二番還元粒数センサ３７、エンジン回転セ
ンサ４７、ＨＳＴポジションセンサ４８を接続し、出力
側に出力インタフェース４０ｂを介してＨＳＴ増速リレ
ー４９ａ、ＨＳＴ減速リレー４９ｂを接続する。

【００２６】この車速制御装置は以上のような構成で、
車速自動スイッチ４６がオンのとき、二番還元粒数セン
サ３７により穀粒数を検出し、これとエンジン回転セン
サ４７、ＨＳＴポジションセンサ４８の信号を入力して
マイクロコンピュータ４０により、ＨＳＴ増速リレー４
９ａあるいはＨＳＴ減速リレー４９ｂをオンにする。

【００２７】脱穀選別機が処理能力の限界を越えると、
扱胴に藁が絡み付いたり、扱室の壁に藁がぶつかって脱
穀選別ができなくなる。このため、コンバインの車速を
遅くして刈取る量を少なくする必要がある。従来の車速
制御装置はエンジン馬力に余裕があれば、脱穀選別機の
状態に関係なくコンバインの車速を速くしていた。この
車速制御装置によれば、二番物に含まれる穀粒量が多
く、脱穀選別機に負荷がかかっている状態では、従来の
車速制御に制約を設け、脱穀選別機の処理能力の限界を
越えないようにするため、コンバインを増速しない。従
って、脱穀ロスの増加や選別精度の低下を防止できる。

【００２８】次に、脱穀選別機における二番物の穀粒量
を検出してシーブ角度と唐箕風量を制御する他に、コン
バインの車速を制御する選別制御装置の例を説明する。
この選別制御装置は、図１１に示すように、一定時間に
一定値以上の穀粒数を検出したときは、シーブを開いて
ウインドを強くする。この状態で一定時間経過後も、一
定値以上の穀粒数を検出したときは（シーブやウインド
を調整しても、改善がみられない場合は）、車速を落と
す。

【００２９】図１２に、この選別制御装置のブロック図
を示す。選別制御装置は、マイクロコンピュータ４０の
入力側に、入力インタフェース４０ａを介して、選別自
動スイッチ５０、二番還元粒数センサ３７、シーブポジ
ションセンサ３８、ウインドポジションセンサ３９、及
びＨＳＴポジションセンサ４８を接続し、出力側に、出
力インタフェース４０ｂを介して、シーブ開リレー４１
ａ、シーブ閉リレー４１ｂ、ウインド強リレー４２ａ、
ウインド弱リレー４２ｂ、ＨＳＴ増速リレー４９ａ、及
びＨＳＴ減速リレー４９ｂを接続する。

【００３０】この選別制御装置は以上のような構成で、
選別自動スイッチ５０がオンのとき、二番還元粒数セン
サ３７により穀粒数を検出し、これとシーブポジション
センサ３８、ウインドポジションセンサ３９、及びＨＳ
Ｔポジションセンサ４８の信号を入力して、マイクロコ
ンピュータ４０により、シーブ開リレー４１ａあるいは
シーブ閉リレー４１ｂ、ウインド強リレー４２ａあるい
はウインド弱リレー４２ｂ、ＨＳＴ増速リレー４９ある
いはＨＳＴ減速リレー４９ｂをオンにする。

【００３１】本来、シーブを開いてウインドを強くする
と、脱穀選別機の揺動棚上の脱穀物の量が減って、二番
物の量も減るはずである。この選別制御装置によれば、
一定時間待っても二番物の量が減らないときは、コンバ
インの車速を落として対処する。従って、シーブやウイ
ンドの調整では対応できないときでも、脱穀選別機の負
荷を軽減して作業能率を適正に維持することができる。

【００３２】次に、脱穀選別機における二番物の穀粒量
を検出するとき、一定値以上のデータを除外する選別制
御装置について説明する。この選別制御装置は、図１３
に示すように、コンバインの車速が低速のとき、検出す
る穀粒量は本来多くないはずであるにもかかわらず一定
値以上の穀粒数を検出したときは、そのデータを除外す
る。さらに、一定値以上の穀粒数を検出する状態が継続
するときは、異常ありとしてブザーなどを鳴動し、異常
を報知する。

【００３３】図１４に、この選別制御装置のブロック図
を示す。選別制御装置は、マイクロコンピュータ４０の
入力側に、入力インタフェース４０ａを介して、二番還
元粒数センサ３７、シーブポジションセンサ３８、ウイ
ンドポジションセンサ３９、シーブダイヤル５１、及び
ウインドダイヤル５２を接続し、出力側に、出力インタ
フェース４０ｂを介して、シーブ開リレー４１ａ、シー
ブ閉リレー４１ｂ、ウインド強リレー４２ａ、及びウイ
ンド弱リレー４２ｂを接続する。

【００３４】この選別制御装置は以上のような構成で、
コンバインの車速が低速のとき、二番還元粒数センサ３
７により穀粒数を検出し、これとシーブポジションセン
サ３８、ウインドポジションセンサ３９、シーブダイヤ
ル５１、及びウインドダイヤル５２の信号を入力して、
マイクロコンピュータ４０により、シーブ開リレー４１
ａあるいはシーブ閉リレー４１ｂ、ウインド強リレー４
２ａあるいはウインド弱リレー４２ｂをオンにする。

【００３５】コンバインの車速を一定にしても、検出穀
粒量のばらつきが大きいが、この選別制御装置によれ
ば、コンバインの車速を穀粒量の検出条件に加えて条件
に適合しないデータを除外する。従って、穀粒量の検出
精度が向上する。

【００３６】

【発明の効果】脱穀選別機の風選作用による選別能力を
低くすると、二番物の穀粒量が多くなり、選別能力を高
くすると、風に飛ばされて外に排出される穀粒が多くな
る。本発明の選別制御装置は、脱穀選別機における二番
物の穀粒量を検出して、穀粒量とその時間変化からファ
ジィ推論してシーブ角度と唐箕風量の最適制御を行う。
従って、本発明によれば、脱穀選別機の選別精度を高め
ると共に、ロスの少ない脱穀選別処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したコンバインの側面図である。

【図２】本発明を実施した脱穀装置の側面図である。

【図３】本発明を実施した脱穀装置の平面図である。

【図４】本発明を実施した脱穀装置のＳ２−Ｓ２断面図
である。

【図５】本発明を実施した脱穀装置のＳ１−Ｓ１断面図
である。

【図６】本発明の選別制御装置のブロック図である。

【図７】ファジィ推論部の制御ブロック図である。

【図８】ファジィ推論のルール表である。

【図９】穀粒数と車速の関係を示す図である。

【図１０】車速制御装置のブロック図である。

【図１１】穀粒数とシーブ、ウインド、ＨＳＴポジショ
ンの関係を示す図である。

【図１２】選別制御装置のブロック図である。

【図１３】穀粒数の時間変化を示す図である。

【図１４】選別制御装置のブロック図である。

【符号の説明】

１ 脱穀装置 ２ 扱室 ３ 扱胴 ４ 扱胴軸 ５ 二番処理胴 ６ 排塵処理胴 ７ 排塵処理室 ８ 二番処理室 ９ 揺動棚 １０ 唐箕ファン １１ 一番らせん １２ 二番らせん １３ フィードチェーン １５ 排稈チェーン １６ カッタ １７ 二番棚先 １８ 拡散体 １９ 案内体 ２０ 走行装置 ２１ 車台 ２２ 刈取装置 ２３ 供給搬送装置 ２４ 分草具 ２５ 引起しケース ２６ 刈刃 ２７ 株元搬送装置 ２８ 走行伝動装置 ２９ 刈取装置支持フレーム ３０ グレンタンク ３１ 扱胴受網 ３２ 二番処理胴受網 ３３ 排塵処理胴受網 ３４ 横断流ファン ３５ 選別室 ３６ 二番揚穀筒 ３７ 二番還元粒数センサ ３８ シーブポジションセンサ ３９ ウインドポジションセンサ ４０ マイクロコンピュータ ４１ シーブリレー ４２ ウインドリレー ４３ 二番還元粒数とその時間変化 ４４ ファジィ推論 ４５ シーブ開閉量とウインド強弱量 ４６ 車速自動スイッチ ４７ エンジン回転センサ ４８ ＨＳＴポジションセンサ ４９ ＨＳＴリレー ５０ 選別自動スイッチ ５１ シーブダイヤル ５２ ウインドダイヤル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脱穀選別機の扱胴の側方に、二番物を穀
   稈の供給側に逆送しながら脱穀する二番処理胴と、 この二番処理胴の送出端にのぞむ落下口付近に、二番物
   に含まれる穀粒量を検出する二番物穀粒量検出手段と、 前記脱穀選別機の選別室のシーブの角度調節手段及び唐
   箕ファンの風量調節手段と、 前記穀粒量及びその時間変化にもとづきファジィ推論に
   よりシーブ角度と唐箕風量の最適値を決定する演算部
   と、 を設け、前記演算部の出力側に前記角度調節手段及び風
   量調節手段を接続して、シーブ角度及び唐箕風量を制御
   することを特徴とする選別制御装置。