JPH10295166A - 脱穀機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濾過選別部の開度を自動制御するものにおい
て、被処理物の量を検出するにあたり、検出精度を向上
させて濾過選別部の開度を実際の処理状況に適合させ
る。 【解決手段】 チャフシーブ２０の開度を自動制御する
にあたり、チャフシーブ２０の上下位置で選別風の風圧
を検出する風圧センサ２６Ｔ、２６Ｂを設けると共に、
該風圧センサ２６Ｔ、２６Ｂの検出値に基づいてチャフ
シーブ２０の開度を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンバイン、ハー
ベスタ等に搭載される脱穀機の技術分野に属するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種脱穀機においては、扱室
の受網から漏下した被処理物を、揺動流板の終端部に設
けられる濾過選別部（チャフシーブ、グレインシーブ
等）で濾過選別すると共に、濾過選別部から漏下する被
処理物をさらに唐箕ファンの選別風で精選し、この精選
された穀粒を一番ラセンおよび揚穀ラセンを経由して穀
粒タンクに収容するが、濾過選別部の開度が一定である
場合には、被処理物の増減に伴って選別精度にバラツキ
が生じる許りでなく、所謂オーバーフローが発生して飛
散粒が増加する可能性があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、揺動流板上に
積層した被処理物の層厚を層厚検出センサ（フロートセ
ンサ）で検出すると共に、該検出値に基づいて濾過選別
部の開度を自動制御するものが提案されている。しかる
に、前記層厚検出センサは、扱室から落下する被処理物
が直接当る位置（揺動流板中央部）を避けて配置される
ため、被処理物の量を正確に検出することが難しく、そ
の結果、濾過選別部の開度が実際の処理状況に適合せず
に選別精度の低下を招く可能性があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作
されたものであって、被処理物を揺動選別する揺動選別
体に、開度調整機構を備える濾過選別部を設けると共
に、該濾過選別部から漏下する被処理物を唐箕ファンの
選別風で精選する脱穀機において、前記濾過選別部の上
方および下方に、選別風の風速もしくは風圧を検出する
複数の風検出センサを設ける一方、開度調整機構を制御
する選別制御部に、複数の風検出センサの検出値に基づ
いて濾過選別部の開度を決定する開度決定手段を設けた
ものである。つまり、前記風検出センサ値は、濾過選別
部における被処理物の量に応じて変化するため、濾過選
別部の開度を実際の処理状況に適合させることが可能に
なる。従って、揺動流板上で被処理物の量を検出する従
来のものに比して選別精度を向上させることができ、し
かも、風検出センサは、濾過選別部の上方および下方に
設けられているため、検出値の信頼性を高めることがで
きる許りでなく、複数の検出値に基づいて濾過選別部の
処理状況を詳細に把握することができる。また、前記開
度決定手段は、濾過選別部の下方に設けられる風検出セ
ンサの検出値と、濾過選別部の上方に設けられる風検出
センサの検出値との差を演算し、該演算値に基づいて濾
過選別部の開度を決定するものである。つまり、濾過選
別部の上下に配設した風検出センサの検出値に基づいて
濾過選別部の開度を決定するにあたり、両検出値の差に
基づいて前記開度を決定するため、唐箕ファンの回転数
変化等に基づいて大きな制御誤差を生じるような不都合
を解消することができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の一つ
を図面に基づいて説明する。図面において、１はコンバ
インに搭載される脱穀部であって、該脱穀部１は、刈取
茎稈を扱室２に沿って挟持搬送する脱穀フィードチェン
３、搬送茎稈から被処理物（混合物を含む穀粒）を脱穀
する扱胴４、脱穀された被処理物を漏下する受網５、該
受網５から漏下せずに扱室終端まで達した被処理物を単
粒化処理する処理胴６、該処理胴６が単粒化した被処理
物を漏下する第二受網７、前記受網５から漏下した被処
理物を順次揺動搬送する揺動流板８、該揺動流板８の終
端部で被処理物を濾過選別する濾過選別部９、該濾過選
別部９から漏下した被処理物を一番選別風で精選する唐
箕ファン１０、精選された穀粒を横搬送する一番ラセン
１１、該一番ラセン１１の終端まで搬送された穀粒を穀
粒タンク（図示せず）に揚上搬送する揚穀筒１３、前記
濾過選別部９から漏下しなかった被処理物や第二受網７
から漏下した被処理物を濾過選別するストロラック１
４、該ストロラック１４から漏下した被処理物を二番選
別風で風選別する二番選別ファン１５、風選別された二
番物を横搬送する二番ラセン１６、該二番ラセン１６の
終端まで搬送された被処理物を上記選別経路中に還元す
る二番還元筒１７、前記ストロラック１４の終端位置で
藁屑等を機外に排出する吸引ファン１８、脱穀処理済み
の排藁を機体後部まで挟持搬送する排藁チェン１９、該
排藁チェン１９の搬送茎稈からささり粒を落下させるロ
ータ（図示せず）等で構成されているが、これらの基本
構成は何れも従来通りである。尚、前記揺動流板８、濾
過選別部９およびストロラック１４は、一体的な揺動ア
ッセンブリ（揺動選別体）Ａを構成し、クランク機構も
しくはカム機構で駆動されるようになっている。

【０００６】前記濾過選別部９は、第一濾過選別体であ
るチャフシーブ２０と、第二濾過選別体であるグレイン
シーブ２１とを上下二段に設けて構成されており、上段
のチャフシーブ２０は、前後方向に所定間隔を存して並
設される複数のフィン２０ａで構成される一方、下段の
グレインシーブ２１は、所定の目合いを有する金網部材
で構成されているが、前記各フィン２０ａの上側支持ピ
ン２０ｂは、固定部材に枢支される一方、下側支持ピン
２０ｃは、可動プレート２０ｄに一連状に枢支されてい
る。そのため、可動プレート２０ｄにワイヤ（図示せ
ず）を介して連結されるモータ２２（開度調節機構）の
駆動で各フィン２０ａを一体的に回動させて、チャフシ
ーブ２０の開度（フィン間隔）を調節することが可能で
あるが、チャフシーブ２０の開度を開度検出センサ２３
で検出し、後述する選別制御部２４に入力するようにな
っている。

【０００７】２５は前記チャフシーブ２０の終端部上方
に配設されるリターンパンであって、該リターンパン２
５は、前記ロータで叩き落とされたささり粒等の被処理
物がチャフシーブ２０に直接落下することを規制すると
共に、上面で受け止めた被処理物を、揺動アッセンブリ
Ａとの一体的に揺動に基づいてストロラック１４側に移
送するが、チャフシーブ２０からストロラック１４に至
る移送経路や、唐箕ファン１０の選別風路を遮ることが
ないよう、前後方向に開放した略冂形状（正面視）に形
成されている。

【０００８】２６Ｔは前記チャフシーブ２０の終端部上
方に配設される上側風圧センサであって、該上側風圧セ
ンサ２６Ｔは、リターンパン２５の下面部を利用して取
付けられており、チャフシーブ２０から吹き上がる選別
風（唐箕風）の風圧（もしくは風速）を検出するように
なっている。即ち、チャフシーブ２０から吹き上がる選
別風の風圧は、チャフシーブ２０における実際の処理量
（チャフシーブ２０における被処理物の量）に応じて変
化するため、上側風圧センサ２６Ｔの検出値に基づいて
チャフシーブ２０の処理状況を判断することができるよ
うになっている。そして、前記上側風圧センサ２６Ｔと
しては、各種の風圧センサ（もしくは風速センサ）を採
用することが可能であるが、本実施形態では、天板２７
ａおよび側板２７ｂを備えるセンサカバー２７内に、復
帰弾機を内装したポテンショメータ等の回動角検出セン
サ２８を設けると共に、該回動角検出センサ２８から一
側方に突出するセンサ軸２８ａに、選別風の風圧を受け
て後方に揺動する揺動検出体２８ｃを設けて上側風圧セ
ンサ２６Ｔを構成している。

【０００９】２６Ｂは前記チャフシーブ２０の終端部下
方に配設される下側風圧センサであって、該下側風圧セ
ンサ２６Ｂは、揺動アッセンブリＡの側板等に取付けら
れており、チャフシーブ２０を通過する以前に選別風の
風圧を検出するようになっている。そして、本実施形態
では、下側風圧センサ２６Ｂの検出圧力と前記上側風圧
センサ２６Ｔの検出圧力との差圧を演算し、該差圧に基
づいてチャフシーブ２０の選別風通過負荷を判断するた
め、唐箕ファン１０の回転数変化等に拘わらず、チャフ
シーブ２０における実際の処理量を正確に把握すること
ができるようになっている。尚、下側風圧センサ２６Ｂ
としては、各種の風圧センサ（もしくは風速センサ）を
採用することが可能であるが、本実施形態では、上側風
圧センサ２６Ｔと略同様のものを採用している。

【００１０】２９は感圧センサであって、該感圧センサ
２９は、上下の繊維性電極２９ａ間に導電性ゴム２９ｂ
を挟装してシート状に形成されるものであり、外部から
受ける圧力を抵抗値変化として検出するものである。そ
して、本実施形態では、前記各フィン２０ａの上面にそ
れぞれ感圧センサ２９を貼着し、各感圧センサ２９で被
処理物の圧力（重さ）を検出するため、チャフシーブ２
０における被処理物の全体量や分布状況を詳細に把握す
ることができるようになっている。

【００１１】前記選別制御部２４は、マイクロコンピュ
ータを用いて構成される制御ユニットであって、その入
力側には、前述した開度検出センサ２３、上側風圧セン
サ２６Ｔ、下側風圧センサ２６Ｂおよび第１〜第１２の
感圧センサ２９、「選別自動制御」（開度自動制御）を
ＯＮ−ＯＦＦするための選別自動スイッチ３３、チャフ
シーブ２０の開度を手動設定するための開度設定ボリュ
ーム３４、作業機クラッチ（図示せず）の入り切り状態
を検出する作業機クラッチスイッチ３５等が所定の入力
インタフェース回路を介して接続される一方、出力側に
は、前述したモータ２２等が所定の出力インタフェース
回路を介して接続されている。つまり、選別制御部２４
は、各種のセンサ信号に基づいてチャフシーブ２０の開
度を自動的に制御する「選別自動制御」の制御ルーチン
を具備しており、以下、「選別自動制御」の制御手順を
フローチャートに基づいて説明する。

【００１２】前記「選別自動制御」では、選別自動スイ
ッチ３３のＯＮ判断、作業機クラッチスイッチ３５のＯ
Ｎ判断、および各センサの故障判断を行う。そして、選
別自動スイッチ３３がＯＦＦの場合には、開度設定ボリ
ューム３４の設定値に基づいてチャフシーブ２０の開度
値をセットした後、「チャフシーブ開度値出力」を実行
し、また、選別自動スイッチ３３がＯＮで、かつ作業機
クラッチスイッチ３５がＯＦＦの場合には、作業機クラ
ッチスイッチ３５のＯＮ判断を繰り返し、また、選別自
動スイッチ３３および作業機クラッチスイッチ３５がＯ
Ｎで、かつセンサが故障の場合には、センサエラー警報
を出力した後、選別自動スイッチＯＦＦ時と同様の処理
を実行するが、選別自動スイッチ３３および作業機クラ
ッチスイッチ３５がＯＮで、かつセンサが正常である場
合には、上側風圧センサ２６Ｔおよび下側風圧センサ２
６Ｂの検出値に基づいてチャフシーブ２０の基本開度を
決定する「基本開度決定」と、感圧センサ２９の検出値
に基づいて開度補正値を演算する「開度補正値演算」
と、基本開度および開度補正値に基づいてチャフシーブ
２０の開度をフィードバック制御する「チャフシーブ開
度値出力」とを順次実行するようになっており、以下、
各サブルーチンを逐次説明する。

【００１３】「基本開度決定」では、差圧基準値Ａ〜Ｅ
（Ｅが最大差圧）および基本開度１〜５（５が最大開
度）を予め段階的に設定しすると共に、上下風圧センサ
値の差圧ＳＯｄと差圧基準値Ａ〜Ｅとの比較結果に基づ
いて適正な基本開度０〜５を選択するようになってい
る。即ち、検出差圧ＳＯｄが差圧基準値Ａよりも小さい
場合には基本開度０、検出差圧ＳＯｄが差圧基準値Ａよ
りも大きく、かつ差圧基準値Ｂよりも小さい場合には基
本開度１、検出差圧ＳＯｄが差圧基準値Ｂよりも大き
く、かつ差圧基準値Ｃよりも小さい場合には基本開度
２、検出差圧ＳＯｄが差圧基準値Ｃよりも大きく、かつ
差圧基準値Ｄよりも小さい場合には基本開度３、検出差
圧ＳＯｄが差圧基準値Ｄよりも大きく、かつ差圧基準値
Ｅよりも小さい場合には基本開度４、検出差圧ＳＯｄが
差圧基準値Ｅよりも大きい場合には基本開度５を選択す
るようになっている。

【００１４】「開度補正値演算」では、第１〜第１２感
圧センサ２９の検出信号を読み込むと共に、該検出信号
に基づいて圧力曲線（被処理物分布曲線）を演算し、さ
らに、圧力曲線に基づいて適正開度補正値を演算するよ
うになっている。つまり、予め基準圧力曲線を設定し、
該基準圧力曲線と演算圧力曲線との偏差に応じた適正開
度補正値を演算するようになっており、そして、演算し
た適正開度補正値は、開度補正値にセットされるように
なっている。

【００１５】「チャフシーブ開度値出力」では、前記基
本開度および開度補正値を読み込むと共に、基本開度お
よび開度補正値に基づいて開度最適値（目標開度）を演
算し、該目標開度と検出開度との比較に基づいてチャフ
シーブ開度（モータ２２）をフィードバック制御するよ
うになっている。

【００１６】叙述の如く構成されたものにおいて、チャ
フシーブ２０の開度を自動制御するにあたり、チャフシ
ーブ２０位置で選別風の風圧を検出する風圧センサ２６
Ｔ、２６Ｂを設けると共に、該風圧センサ２６Ｔ、２６
Ｂの検出値に基づいてチャフシーブ２０の開度を決定す
るため、チャフシーブ２０における実際の処理状況に適
合した開度制御が可能になり、しかも、前記風圧センサ
２６Ｔ、２６Ｂは、チャフシーブ２０の上下にそれぞれ
配設されているため、検出値の信頼性を高めることがで
きる許りでなく、チャフシーブ２０の処理状況を詳細に
把握することができる。

【００１７】また、チャフシーブ２０の開度を決定する
にあたり、下側風圧センサ値と上側風圧センサ値との差
圧（選別風通過負荷）を演算するため、唐箕ファン１０
の回転数変化等に拘わらず、チャフシーブ２０における
実際の処理量を正確に把握することができ、その結果、
唐箕ファンの回転数変化等に基づく制御誤差を可及的に
防止して開度制御の精度をさらに向上させることができ
る。

【００１８】また、前記風圧センサ２６Ｔ、２６Ｂは、
非接触型のセンサであるため、被処理物を損傷する可能
性が殆ど無い許りでなく、センサの耐久性も向上させる
ことができる。

【００１９】また、前記チャフシーブ２０のフィン２０
ａに感圧センサ２９を貼着し、該感圧センサ２９の検出
値に基づいて基本開度を補正するため、チャフシーブ２
０の開度を、実際の処理状況にさらに適合させることが
可能になる。

【００２０】また、前記感圧センサ２９は、複数のフィ
ン２０ａに設けられるため、チャフシーブ２０における
被処理物の分布状況を詳細に判断することができ、その
結果、チャフシーブ２０における被処理物の全体量に基
づいて開度補正を行う場合に比して精度の高い開度制御
を行うことができる。

【００２１】尚、本発明は、前記実施形態に限定されな
いものであることは勿論であって、要は、濾過選別部の
上方および下方に、選別風の風速もしくは風圧を検出す
る複数の風検出センサを設けると共に、複数の風検出セ
ンサの検出値に基づいて濾過選別部の開度を決定するも
のであるから、感圧センサを省略したり、他種の被処理
物量センサを追加する等の変更は適宜行うことができ
る。また、前記実施形態の如く、濾過選別部を多段に構
成したものでは、各段の濾過選別体を開度調節自在と
し、これらの開度をそれぞれ自動制御することが可能で
あり、そしてこの場合には、各濾過選別体の開度が適正
に制御されるため、選別精度をさらに向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】脱穀部の内部側面図である。

【図２】同上要部概略側面図である。

【図３】（Ａ）は風圧センサの側面図、（Ｂ）は平面図
である。

【図４】感圧センサの断面図である。

【図５】制御部の入出力を示すブロック図である。

【図６】「選別自動制御」のフローチャートである。

【図７】「基本開度決定」のフローチャートである。

【図８】差圧と基本開度との関係を示すグラフである。

【図９】「開度補正値演算」のフローチャートである。

【図１０】圧力曲線を示すグラフである。

【図１１】「チャフシーブ開度値出力」のフローチャー
トである。

【図１２】従来例を示す同上概略側面図である。

【符号の説明】 １ 脱穀部 ８ 揺動流板 ９ 濾過選別部 １０ 唐箕ファン ２０ チャフシーブ ２２ モータ ２４ 制御部 ２６Ｔ 上側風圧センサ ２６Ｂ 下側風圧センサ ２９ 感圧センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物を揺動選別する揺動選別体に、
   開度調整機構を備える濾過選別部を設けると共に、該濾
   過選別部から漏下する被処理物を唐箕ファンの選別風で
   精選する脱穀機において、前記濾過選別部の上方および
   下方に、選別風の風速もしくは風圧を検出する複数の風
   検出センサを設ける一方、開度調整機構を制御する選別
   制御部に、複数の風検出センサの検出値に基づいて濾過
   選別部の開度を決定する開度決定手段を設けた脱穀機。
2. 【請求項２】 請求項１において、開度決定手段は、濾
   過選別部の下方に設けられる風検出センサの検出値と、
   濾過選別部の上方に設けられる風検出センサの検出値と
   の差を演算し、該演算値に基づいて濾過選別部の開度を
   決定する脱穀機。