JPS63234A - コンバインにおける選別制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンバインにおける脱穀装置の穀粒選別制御
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

コンバインの脱穀装置における扱室にて脱穀された籾や
穀粒等の被処理物の選別は、扱室の下方に備えられた揺
動選別機構におけるチャフシーブのフィンにより漏下す
る途次、その前方下部に配置された唐箕ファンによる選
別風とにより穀粒と藁屑とに比重選別され、精粒として
の穀粒を一番樋に集める一方、枝梗付着粒や穂切れ粒等
の二番還元物は二番受樋に集め、その二番還元スロワ−
から二番還元筒を介して前記扱室に還元して再処理する
。

この場合、脱穀装置における脱穀量は、コンバインの前
進速度に略比例し、−方、脱穀装置における穀粒の選別
量は、扱胴の回転数の大小、扱室の下方に備えられた揺
動選別機構におけるチャフシーブのフィン角度の大小や
その揺動振＠量の大小に応じて変動する。

このような、選別の制御を行うにあたって、本出願人は
先に実開昭６０−１６８３４９号公報において、穀粒選
別処理量を検出してこの検出結果にもとづき設定された
選別処理量となるようにチャフシーブのフィン角度を自
動制御する手段と、コンバインの機体の走行速度の検出
結果に対応させて、前記自動制御手段におけるフィン角
度を変更させて設定選別処理量になるようにする手段と
を備えた構成を提案した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前記先行技術では、処理物が稲、麦の種別に
より選別処理量の最大値と最小値とで限定される制御範
囲を設定し、この制御範囲を、走行速度の高速、中速、
低速の種別により適宜増減するように変更設定する。他
方、チャフシーブのフィンの傾斜角度も、稲、麦の種別
に応じて最大値、最小値を予め設定すると共に走行速度
の高速、中速、低速の種別による設定値（自動調節開始
時に設定されるフィンの傾斜角度）を予めセントし、車
速度の変更後は該フィンの傾斜角度を、直ちに前記設定
値の傾斜角度に来るようにし、その後、その車速度が持
続している間は、選別処理量の適正範囲にあるように前
記フィンの傾斜角度が制御されるのである。

しかしながら、車速度が変更された直後は、刈取前処理
部から脱穀装置まで前の車速度により刈取られた殻稈の
影響が残っているので、フィンの傾斜角度を、変速した
状態における制御範囲へ直ちに変更すると、却って選別
不良が生じるし、また、変速後に変更するフィンの傾斜
角度の前記設定値は、自動調節開始時に設定されるフィ
ンの傾斜角度であって、処理量が極端に不安定な状態の
ものを想定しているから、変速後の最適選別状態となる
ように素早く追従できないと云う問題もあった。

本発明は、上記問題点を解決し、最適且つ追従性の良い
選別制御を確保できるようにするものである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

そのため、本発明では、脱穀装置を搭載したコンバイン
の車速度を検出する手段と、前記脱穀装置における穀粒
選別処理量を検出する手段と、前記車速度検出値と選別
処理量の検出値とにより穀粒選別処理量を自動制御する
手段とから成り、前記車速度を変速して一定時間経過す
るまでは当該変速後の車速度に応じて前記穀粒選別処理
量自動制御手段を制御し、前記一定時間経過後は、前記
穀粒選別処理量自動制御手段を、該変速後における前記
選別処理量の検出値に応じて制御する構成としたもので
ある。

〔発明の作用及び効果〕

本発明における穀粒の選別処理量の自動制御する手段は
、揺動選別機構のチャフシーブのフィン角度の変更手段
の他、揺動選別機構の振幅の増減手段や唐箕ファンの回
転数の増減手段、二番還元スロワ−の回転数増減による
二番還元量の増減等があり、これらの手段の一つの自動
制御又は複数の手段の同時自動制御がある。

そして、脱穀装置の穀粒選別処理量の検出結果から当該
穀粒選別処理量が最適値になるように前記穀粒選別処理
量の増減を図る自動制御を行うにあたり、車速度が変更
されると、直ちに前記選別自動制御手段を変速後の制御
範囲に変更するのではなく、−定時間（車速度変更直前
に刈取った殻稈が脱穀されて、その穀粒が揺動選別機構
に漏下するまでの時間）だけは、変更前の実際の穀粒の
選別処理量の検出結果に応じて選別制御するので、車速
度の変更直後、その変更前に刈取られた殻稈の部分は、
車速度検出値の適正な制御条件で選別制御し、車速度変
更後に刈取られた殻稈は車速度変更後の制御条件にて制
御するというように、車速度の変更直後における選別不
良を生ぜしめずに、選別制御を車速度の変動による殻稈
の取込み量の変化に素早く追従できる効果を奏する。

〔実施例〕

次に本発明を実施例について説明すると、図示したコン
バイン１は、走行うローラ２を備えた機体３の前方に刈
取前処理部４を上下動自在に設け、該刈取前処理部４に
より刈取られた殻稈は殻稈搬送装置を介して機体３に搭
載した脱穀装置５のフィートチエン６に送られ、脱穀装
置５により脱穀選別されたのち、揚穀筒７を介して袋詰
めされる。

機体１の前部側方の操作部８には、機体の車速度を変更
する主変速レバー９と、副変速レバーｌＯと刈取り作業
時に刈取前処理部４に動力伝達するための刈取りクラッ
チ１１のＯＮ・ＯＦＦを検出するセンサーＳ１があり、
また脱穀装置５の前方には刈取り殻稈が搬送されるのを
検出する殻稈センサーＳ２が配置されている。

主変速レバー９は手動にてシフトできると共に、そのシ
フト位置に対応してミッションを介して車速度を増減速
できる。

第２図は脱穀装置５の概略断面図で、脱穀装置５の扱室
１２には扱胴１３をその回転軸１４が機体の前後方向と
なるように配置してあり、回転軸１４等にはその回転数
を検出する扱胴回転センサー３３を設けである。

扱室１の下部の処理室内には、排塵口を除いてクリンプ
網１５が張設されている。

符号１６は前記扱胴Ｉ３の下方の前後方向に沿って配設
された揺動選別機構を示し、該揺動選別機構１６は、そ
の前部間に設けたフィードパン１７、後部間に設けた節
線１８、その間に設けたチャフシーブ１９とから成り、
揺動選別機構１６は図示しない駆動手段により前記扱胴
１３の軸線と同方向に前後揺動する構成である。

前記チャフシーブ１９におけるフィン２０は、前記揺動
方向と略直角に長手の細幅板製で、適宜間隔にて多数枚
並設した各フィン２０の左右両側端の下部を連杆２１に
回動自在に連結し、上部を図示しない機枠に枢着し、連
杆２１を前後移動させるアーム２２に連結した押し引き
ワイヤケーブル２３を、フィン角度変更機構２４に連動
させる。

該フィン角度変更機構２４は、操作レバー２５により手
動にて操作可能であると共に、駆動モータＭ１にても強
制的に駆動でき、前記フィン２０の傾斜角度を調節自在
に構成している。さらに、フィン角度変更機構２４には
、フィン２０の水平に対する傾斜角度（ｉ）を検出でき
る手段であるポテンショメータ２６を設ける。

揺動選別機構５の下部に設けた唐箕ファン２７からの選
別風は前記チャフシーブ１９箇所を上向き斜め後方に通
過する。

前記チャフシーブ１９の後部には、先端が排塵ファン２
８の方向に延びる節線１８を備える。

前記唐箕ファン２７の後方には一番スクリユーコンベア
付き一番受ｊｉｆｉ２９が、その後方には二番還元スク
リューコンベア付き二番受樋３０が各々配設され、前記
−番受樋２９から揚穀筒７を経て袋に放出される。

前記二番受樋３０のスクリューコンベアの軸端に二番還
元スロワ−を設けると共に、二番回転センサーＳ４を設
け、さらに前記二番受樋３０から扱室１２内に二番還元
被処理物を還元するするための二番還元筒３１を設ける
。

前記二番還元筒３１には、発信器と受信器とから成る超
音波センサー等の二番還元センサー３２を設けてあり、
その発信器からの超音波の発射波を二番還元筒３１内の
二番還元被処理物にて反射させ、被処理物の流量が多（
なるにつれて前記発射波の反射量が比例して多くなるこ
とを利用して、当該二番還元筒３Ｉ内の二番還元被処理
物の単位時間当たりの流量を検出するものである。

第２図及び第４図に示すのはマイクロコンピュータを使
用した制御装置３３の回路図で、該制御装置は入出力イ
ンターフェース３４．ＲＡＭ３６゜ＲＯＭ　３７　、中
央制御部３８より構成されている。

そして、入出力インターフェース３４の入力部には、キ
ースイッチ３５及び主クラッチ４５に連動しこれを踏む
とＯＮとなるセーフティスイッチ３９、フィン角度等の
穀粒選別制御のときＯＮとなる選別スイッチ４０．処理
物が稲であるか麦であるかにより選択処理能を変更する
穀物切換えスイッチ４１．脱穀部へのクラッチが係合状
態のときＯＮとなる脱穀スイッチ４２．刈取前処理部４
における刈取りラッチ１１が係合状態のときＯＮと成る
刈取スイッチ４３．殻稈が脱穀装置５に向かって搬送さ
れると殻稈センサーＳ２が感知してＯＮとなる搬送スイ
ッチ４４．主変速レバー９または副変速レバー１工の切
換えにより車速度が変速するミッションの歯車に近接さ
せてその回転数を検出するなどにより車速度を検出する
パルス入力電磁ピンクアップ式の車速度センサー４６．
二番還元量の大小に応じてパルス入力する二番還元量検
出の二番還元センサー３２．二番受樋３０のスクリュー
コンベアの回転数を電磁ピックアップによりパルス入力
する二番回転センサーＳ４．フィン角度変更機構２４に
おける操作レバー２５の回動や駆動モータＭ１の回動に
よるフィン２０の傾斜角度を検出するポテンショメータ
２６の入力が各々接続されている。

また、入出力インターフェース３４の出力部には、前記
フィン角度変更機構２４における駆動モータＭ１を正逆
回転駆動させる電磁ソレノイド５０．５１を接続すると
共に、制御装置３３のＲＡＭ３６．ＲＯＭ３７の作動を
チエツクして正常であれば点灯するマイコンチエツクＬ
ＥＤ５４．Ｇ記二番還元量の検出値がないときや操作レ
バー２５の位置を示すポテンショメータ２６からの出力
がないとき点灯する選別チエツクＬＥＤ５６．前記選別
スイッチ４０と脱穀スイッチ４２とが共にＯＮのとき点
灯する選別ランプ５７．二番還元センサー３２の出力が
ないときや二番還元量が過多並びに過小の状態が一定時
間継続するとき点灯する二番還元警報ランプ５８（この
とき選別ランプ５７も点滅する）、前記脱穀スイッチ４
２と刈取スイッチ４３と殻稈センサーＳ２の各々がＯＮ
でセーフティスイッチ３９がＯＦＦ状態にあるとき車速
度が停止状態になると鳴動する警報ブザ−５９を各々接
続している。

この構成により、コンバインにおいては、適宜速度で前
進することにより、刈取られた殻稈はフィートチエン６
に挟持されて扱室１２内にて扱胴１３にて脱穀され、そ
の被処理物はクリンプ網１５から漏下し、揺動選別機構
１６におけるチャフシーブ１９に載り、揺動選別される
一方、唐箕ファン２７からの風にて風選別され、精粒は
一番受樋２９に落下する。

藁屑混じりの穀粒等は瞳側１Ｂ上に送られてさらに揺動
選別を受け、軽い藁屑や塵は排塵ファン２８から機外に
排出される一方、枝梗付き穀粒等の比重の大きいものは
二番受樋３０に落下し、スクリューコンベアを介して二
番還元スロワ−に送られ、二番還元筒３１を介して再度
扱室１２内に放出されて脱穀作用を受ける。

このとき、二番還元筒３１内の被処理物の流量が大きい
と、扱室１２内での被処理物の全体量が多くなり、扱胴
１３に過負荷が掛かることになり、脱穀作用が不完全と
なったり、その下方の揺動選別機構１６における選別作
用も不完全となる。

従って、前記二番還元？＠３１内の被処理物の単位時間
当たりの流量を二番還元センサー３２にてヨり量検出し
た結果を、選別処理制御に用い、また扱胴の回転数の大
小を扱胴回転センサーＳ３にて検出して車速度を増減す
ることにより脱穀処理制御を行うのである。

即ち、二番還元筒３１内の被処理物の流量が大きくなれ
ば、揺動選別機構１６におけるフィン２０を立てて一番
受樋側への穀粒落下量を増大させて、二番受樋３０への
落下量を減少させたりし、反対に被処理物の流量が少な
い時には、揺動選別機構１６の賑勤数や振動振幅を大き
くして揺動選別作用を増大せしめる。

なお、本実施例では、前記制御装置３３により、車速度
の決定は手動にて行い、揺動選別機構１６におけるフィ
ン２０の傾斜角度を起伏させる等の選別制御を自動制御
するものである。

次に揺動選別機構１６におけるフィン２０の傾斜角度を
制御する場合の選別制御の作動に就いて述べる。

以下操作レバー２５の位置をして示し、その異なる位置
は添字にて示し、その場合稲と麦で異なる値を取る。

■始動時： 脱穀スイッチ４２２選別スイッチ４０となれば、フィン
変更は構２４における操作レバー２５の駆動モータＭ１
を連続駆動させ、その操作レバー２５の停止位置を稲、
麦の種別による穀物切換えスイッチ４１に対応したＬｌ
とする。

ただし、脱穀スイッチ４２のＯＮ後に選別スイッチ４０
がＯＮとなった時には刈取りスイッチ４３及び殻稈セン
サーＳ２のＯＮ且つセーフティスイッチ３９のＯＦＦ時
でしかも殻稈センサーＳ２のＯＮからＴ１秒経過後に限
り操作レバー２５の停止位置が車速度及び稲、麦の種別
による穀物切換えスイッチ４１に対応した制御開始時設
定位置し２に来る。

セーフティスイッチ３９のＯＦＦ時でしかも選別スイッ
チ４０と脱穀スイッチ４２と刈取スイッチ４３と殻稈セ
ンサーＳ２とが総てＯＮの状態になってからＴ１秒後に
操作レバー２５を（駆動モータＭ１により）Ｌ３位置に
連続移動させ、この位置で１２秒保持した後、選別制御
体制に入る。

この場合のＬ３の初期値は前記Ｌ２とする。

但し、脱穀スイッチ４２と刈取スイッチ４３と殻稈セン
サーＳ２とがＯＮになってからＴ１秒経過後に選別スイ
ッチ４０がＯＮとなれば、即刻操作レバー２５を（駆動
モータＭ１により）Ｌ２位置に連続移動させ、この位置
で１２秒保持した後選別制御状態に入る。

■選別制御状態： 選別制御状態では、二番還元センサー３２からの入力に
基づき操作レバー２５の駆動モータＭ１を間欠駆動する
。従って操作レバー２５は、間隔ΔＬごと増加又は減少
する方向に移動することになる。このΔＬは後述のフィ
ン２０の傾斜角度（ｉ）の移動角度Δｉに対応する。

この選別制御状態において、操作レバー２５位置に相当
するポテンショメータ２６の電位を一定時間経過後ごと
に比較し、その差が適宜定められた電位差以上になった
とき、その−定時間７６秒経過前にその電位変動に一致
するような駆動モータＭ１の出力の有無を判断し、もし
無ければ手動操作と判断し、手動操作との判断では、操
作レバー２５停止後−定時間Ｔ７秒は選別制御動作は作
動しない。

また、選別制御状態において、手動操作にて操作レバー
２５が制御範囲外まで動かされたときには、前記の手動
との判断と共に自動制御範囲の上限または下限内に入る
ようになるまで操作レバー２５の位置を戻すように、駆
動モータＭ１を連続駆動する。

前記選別制御において、操作レバー２５の位置が制御範
囲の上限値で二番還元センサー３２からの入力が一定値
以上となり、それがＴ９秒継続すると、二番還元警報ラ
ンプ５８を点灯し、且つ選別ランプ５７を点滅させる。

この解除は、二番還元センサー３２の入力値が一定値以
下、車速度を減速したとき、操作レバー２５を手動にて
操作しフィン２０の傾斜角度を立てたとき等に行う。

なお、この操作レバー２５の手動操作によっても、前記
二番還元センサーからの入力が一定値以上で一定時間以
上継続すると再度二番還元警報ランプ５８は点灯する。

また、セーフティスイッチ３９のＯＦＦ、脱穀スイッチ
４２と、刈取スイッチ４３と、殻稈センサーＳ２の全部
がＯＮになり且つ刈取スイッチ４３または殻稈センサー
Ｓ２がＯＮになったその遅い方がＯＮになってから一定
時間経過後に二番還元センサーＳ２からの入力が一定値
以下で一定時間継続すると、二番還元警報ランプ５８が
点灯するのである。

■車速度の変更とフィン角度変更機構２４との関係： 前記選別制御状態において、車速度が手動にて変更され
ると、その車速度変更から所定時間Ｔα秒（殻稈が刈取
られたときから、その殻稈の脱穀された穀粒が揺動選別
機構５に到達するまでの時間）経過後に操作レバー２５
をその車速度に対応する操作レバー２５の位置Ｌ２に移
動させる。そしてこの位置し２に前記１２秒保持した後
、選別制御状態に入る。この場合の車速度変更は、前記
主変速レバー９及び副変速レバー１０のいずれによるも
のでも良い。

この制御の一実施例をフィン２０の傾斜角度（ｉ）で′
示すと、第５図のようになる。

第５図のフローチャトでは、まず車速度が増速されたか
減速されたかの変速を前記車速度センサー４６にて検出
し、変速との判断がされ、且つ一定時間（Ｔα）秒経過
していないときには、前記傾斜角度（ｉ）は単速度変更
前の状態にあるので、その単速度変更前の制御条件にて
選別制御されることになる。

また、変速との判断してから一定時間（Ｔα）秒経過の
有無を判断したのち、増速時では傾斜角度（ｉ）を（ｉ
＋Δｉ）に置き換え、減速時では傾斜角度（ｉ）を（ｉ
−Δｉ）に置き換えて、その後に前記通常の選別制御状
態に入るようにするものである。

このとき、フィン２０の傾斜角度（ｉ）の変動量は次の
ようなものである。

例えば単速度が低速状態では、フィン２０の傾斜角度に
よる選別制御の範囲を、水平に対する最大値（θ１）と
最小値（θ２）の間であり、その制御の中央値（θ０）
を（θ１＋θ２）／２とする。また、単速度が高速状態
では、フィン２０の傾斜角度による選別制御の範囲を、
最大値（θ３）と最小値（θ４）の間であり、その制御
の中央値（θ０’）は（θ３＋θ４）／２とする。ここ
でθ３〉θ１、θ４〉θ２とする。

そして、低速から高速に増速すると、傾斜角度（ｉ）が
前記速度の変更後の制御範囲の中央値である（００′）
になるように前記Δｉだけフィン２０の傾斜角度を強制
的に変更させて、設定値傾斜角度（ｉ）を（ｉ＋Δｉ）
に置き換えるのである。

反対に、高速から低速に変速すると、低速状態の制御範
囲の中央値（θＯ）に傾斜角度（＋）が来るようにフィ
ン２０を強制的に変更させ、設定値傾斜角度（ｉ）を（
ｉ−Δｉ）に置き換えるのである。

このように、フィン２０の傾斜角度等の選別制御を、単
速度変更後の二番還元量等の選別量の大小に応じた制御
範囲内に変更するに際して、それに先立ち一定時間だけ
、即ち単速度変更直後は、変更前の単速度に応じた制御
範囲内の適宜傾斜角度にて選別制御するので、変速前の
速度で刈取られた殻稈はその速度に応じた選別制御を受
けることができ、その後は変速後の制御範囲に来るよう
に傾斜角度を強制的に変更することで、前もって二番還
元量等の選別量の変化を予想して追従したことになり、
選別制御性能における追従性が向上できるのである。

また、フンイ２０の傾斜角度（１）を、速度変更後にお
ける選別制御範囲の中央値にまで強制変更すると、最大
値側への移動も最小値側への移動も路間しく短い時下で
行うことができるので制御の追従性が良くなる。

第６図は、前記第５図の実施例を発展させた変形例で、
選別制御状態において、単速度が変更された後に、−定
時間（Ｔα）（殻稈が刈取られたときから、その穀稈の
脱穀された穀粒が揺動選別機構５に到達するまでの時間
に相当する。以下同じ））経過前に再度速度変更がある
ときの制御を示し、最初の単速度変更（ＶＯからｖｉへ
）から−定時間（Ｔα）秒経過前に再び単速度変更（Ｖ
ｌからＶ２へ）があると、最初の単速度変更から（Ｔα
）秒経過後はフィン２０の傾斜角度（ｉ）を当該最初の
速度変更の後の単速度（■１）に対応した適正制御角度
（１１）に変更し、その後の二番目の単速度変更（Ｖｌ
からＶ２へ）から適宜時間（Ｔα２−単速度■１から単
速度ｖ２に変更するまでの時間）秒経過後には、当該二
番目の単速度変更（■２）に対応した適正制御角度（１
２）に変更するものである。

これにより、例えば単速度が短い時間内に次次と連続増
速するときや連続的に減速したような場合に、フィン２
０の傾斜角度の変更を最初の変速前の角度から最後の角
度に急激に変動することを防止して、単速度の変更に伴
う選別の追従性を向上させることができるのである。

第７図は、選別制御状態において、単速度が一旦変更さ
れた後に、−定時間（殻稈が刈取られたときから、その
殻稈の脱穀された穀粒が揺動選別機構５に到達するまで
の時間に相当する。以下同じ））経過前に再度速度変更
があり、しかもその変更後の単速度が最初の単速度に戻
るときの制御を示し、最初の単速度変更（ＶＯからｖｌ
へ）から−定時間（Ｔα）秒経過前に再び単速度変更（
Ｖｌから■２へ）があると、前記第６図の制御に入るが
その変更後の単速度が元の（■０）であると、当該最初
の単速度に対応した制御条件にて選別制御が行われるよ
うにするのである。

コンバインの自動操舵制御時において旋回信号により車
速液が一旦減速した場合には、短時間で元の車速液に戻
るため、このような状況変化時における車速液変動に対
応した選別制御の追従性を、前記制御により達成するこ
とができる。

また、車速液の変更に際してのいわゆるギヤ抜けによっ
て生じる車速液の変化にも対応し、車速液の誤検出によ
る選別不良も防止することができるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はコンバインの斜
視図、第２図は脱穀装置の断面図、第３図はフィン角度
変更機構の要部図、第４図は制御装置の回路図、第５図
は選別制御のフローチャート図、第６図は別の実施例の
フローチャート図、第７図はさらに別の実施例のフロー
チャート図である。 ５・・・・脱穀装置、９・・・・主変速レバー、１０・
・・・副変速レバー、１３・・・・扱胴、１６・・・・
揺動選別機構、１９・・・・チャフシーブ、２０・・・
・フィン、２４・・・・フィン角度変更機構、２５・・
・・操作レバー、２６・・・・ポテンショメータ、２９
・・・・−番受槽、３０・・・・二番受樋、Ｍｌ・・・
・駆動モータ、３１・・・・二番還元筒、３２・・・・
二番還元センサー、３３・・・・制御装置、５０．５１
・・・・電磁ソレノイド、３９・・・・セーフティスイ
ソ゛チ、４０・・・・選別スイッチ、４３・・・・刈取
スイッチ。 特　許　出　願　人　　ヤンマー農機株式会社第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、脱穀装置を搭載したコンバインの車速度を検出
   する手段と、前記脱穀装置における穀粒選別処理量を検
   出する手段と、前記車速度検出値と選別処理量の検出値
   とにより穀粒選別処理量を自動制御する手段とから成り
   、前記車速度を変速して一定時間経過するまでは当該変
   速後の車速度に応じて前記穀粒選別処理量自動制御手段
   を制御し、前記一定時間経過後は、前記穀粒選別処理量
   自動制御手段を、該変速後における前記選別処理量の検
   出値に応じて制御する構成としたことを特徴とするコン
   バインにおける選別制御装置。