KR101593279B1 - 콤바인의 선별 자동 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 곡물의 손실을 최소화하는 곡물의 선별 제어방벙을 제공하고자 한다. 본 발명의 제어방법은, 콤바인의 작업 속도 기준값에 대응하는 팬의 회전수 및 시브의 열림각에 대한 기준값을 설정하는 설정과정과; 차속센서를 통하여 콤바인의 작업 속도를 감지하고, 이를 속도 기준값과 비교하는 비교과정; 그리고 상기 비교과정의 비교결과, 작업 속도가 속도 기준값 보다 느린 경우에는 팬의 풍량을 감소시키는 풍량제어 또는 시브의 열림각을 여는 시브제어 중의 적어도 어느 하나를 실시하는 제어과정을 포함한다. 이러한 속도 기준값은 예취 및 탈곡이 가능한 콤바인의 최대 주행값으로 설정되는 것이 바람직하다. 그리고 비교과정은 제2수집부에서 제2이송수단을 통하여 이송되는 곡물 및 검불 혼합물에 포함된 순수 곡물의 양을 감지하고, 그 곡물 감지값을 설정된 곡물 기준값과 비교하는 과정을 더 포함할 수 있고, 상기 제어과정은, 상기 곡물 감지값이 곡물 기준값 보다 많은 경우에는 팬의 풍량을 감소시키는 풍량제어 또는 시브의 열림각을 여는 시브제어 과정을 더 포함할 수 있다.

Description

콤바인의 선별 자동 제어방법{Method for controlling selecting particles for combine}

본 발명은 콤바인에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 예취부에 의하여 수확되고 탈곡부에 의하여 탈곡된 곡물의 손실을 최소화할 수 있도록 구성되는 선별 자동 제어장치에 관한 것이다.

콤바인은 일반적으로, 주행을 위한 주행부와, 벼를 수확하는 예취부, 그리고 예취부에서 탈곡된 벼를 탈곡하여 나락으로 구분하는 탈곡부로 구성된다고 할 수 있다. 주행부는 구동원에서의 동력을 고무크롤러등을 이용하여 지면을 주행하는 부분이라고 할 수 있고, 예취부는 주행하면서 벼의 밑둥을 절단하여 일정한 양만큼 이송하는 부분이라고 할 수 있다.

그리고 상기 예취부에 의하여 이송된 벼는 탈곡부에 의하여 낱알, 즉 나락과 줄기로 분리된다. 이때 나락으로 분리되는 줄기는 외부로 배출되고, 나락, 즉 곡물은 곡물탱크로 이송된다. 이러한 탈곡부에서 곡물이 분리되는 경우에는, 곡물 뿐만 아니라 검불과 같은 이물질이 같이 붙어 있는 경우가 많다. 따라서 탈곡부에는 이와 같이 순수한 곡물과 검불 등의 이물질을 분리하는 부분이 장착되어 있다.

도 1은, 한국 특허 공개 제10-2011-0128840호에 의한 콤바인의 구성을 보인 단면 예시도이다. 이를 참조하면서 종래의 선별 장치에 대하여 살펴보기로 한다. 그리고 종래 기술의 설명에 있어서는 종래의 도면에 기재된 도면 부호를 그대로 인용하기로 한다. 종래 컴바인의 탈곡장치(4)의 하부에는 크림프망(15)이 설치되어 있고, 상기 크림프망(15)의 하부에는 요동 선별장치(16)가 설치되어 있다.

이러한 요동선별장치(16)는 곡물 입자 및 검불 등을 선별하기 위한 선별반(17)과, 상기 요동선별반(17)의 후방 측에 설치되어 검불과 곡물 입자의 대략적인 선별을수행하는 시브(18)을 포함하고 있다. 그리고 선별을 위한 에어플로를 발생시키는 풍구(27)을 포함하고 있다.

이와 같은 구성의 선별장치(16)의 개략적 동작을 설명하면, 먼저 상기 요동선별장치(16)가 요동함과 같이 상기 풍구(27)는 에어플로를 발생시켜 상기 시브(18)로 향하여 제공한다. 그리고 탈곡장치에서 탈곡된 검불과 곡물의 혼합물은 상기 오동선발장치(16)로 공급되는데, 이때 풍구(27)에서 발생하는 에어플로를 받게 된다.

상기 시브(18)에서는 하방에서 상방을 향하는 에어플로와 접하게 되는데, 이때 순수한 곡물 중에서 무거운 것은 시브(18)의 전방에서 하방으로 낙하되어 1번 곡립판(22)으로 낙하된다. 그리고 1번 스크류(23)에 의하여 피딩되어 곡물탱크(도시 생략)으로 공급된다. 상기 곡물탱크로의 곡물의 이송은 제1이송관(29)을 통하여 이루어진다.

그리고 풍구(27)에서의 에어플로에 의하여, 검불 또는 가벼운 곡물은, 시브(18)의 하류측에서 하방으로 낙하하여 2번 곡립판(25)으로 낙하한다. 그리고 이러한 곡물 및 검불 등은 2번 스크류(26)를 통하여 다시 반송 처리되어 로터(14)에 의하여 다시 탈곡 처리된다. 그리고 이러한 이송은 제2이송관(29)를 통하여 이루어진다.

그리고 이러한 종래의 구성예, 즉 상술한 한국 특허 공개 제10-2011-0128840호에 의하면, 곡간으로부터 분리된 곡립을 저류하는 저류부의 곡물량에 기초하거나, 탈곡장치로 부터 배출되는 소정 시간당 곡물량에 기초하거나, 탈곡장치 내부에서 발생하는 먼지의 양 등에 기초하여, 탈곡장치에 의하여 분리된 곡물입자의 송출량을 조정할 뿐이다.

즉, 종래의 기술에 의하면, 예취센서에 부착되어 있는 곡간센서에 의하여 검출되는 곡물입자의 양이 증가한 경우에는 상기 시브(18)(Sieve)를 열어서 곡물탱크로의 곡물입자의 회수량을 증가시키거나, 상술한 공개공보에서 제안하고 있는 바와 같이, 곡물이 저장되는 저류부의 곡물입자양에 기초하여 곡물 입자의 송출량을 조정하는 조정수단을 제어함으로써 손실량을 줄일 수 있도록 제어하고 있었다.

그러나 실제 탈곡장치의 선별장치에서 상술한 풍구 및 시브의 관계에 있어어서도 곡물의 손실량이 크게 좌우된다. 예를 들면 선회과정에서는 작업 속도가 느리고 이렇한 상태에서 풍구의 풍량 및 시브를 열게 되면, 손실되는 곡물 입자의 양이 크게 될수 밖에 없다.

본 발명은 콤바인의 작업 속도 및 주행 환경에 따라서 곡물 입자의 손실량을 최소화할 수 있는 제어방법을 제공하는데 목적을 두고 있다.

본 발명의 다른 목적은 선별장치를 통하여 선별되어 재회수되는 곡물 및 검불 중에서 곡물의 양을 검출하여 이에 기초하여 곡물의 손실을 최소화할 수 있는 제어방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의하면 탈곡된 곡물 및 곡물과 검불의 혼합물를 받아서 요동하 선별판과, 상기 선별판의 하부에 설치되어 열림각이 제어되는 시브, 상기 시브를 통하여 낙하되는 곡물을 수집하는 제1수집부, 상기 시브를 통하여 낙하되는 곡물 및 검불의 혼합물를 수집하는 제2수집부, 상기 제1수집부의 곡물을 곡물탱크로 이송시키는 제1이송수단과, 상기 제2수집부의 곡물 및 검불 혼합물를 보조탈곡드럼을 통하여 선별판 상부로 피드백시키는 제2이송수단, 그리고 상기 시브를 향하여 에어플로를 발생하는 팬을 구비하는 콤바인의 선별 제어방법으로; 콤바인의 작업 속도 기준값에 대응하는 팬의 회전수 및 시브의 열림각에 대한 기준값을 설정하는 설정과정과; 차속센서를 통하여 콤바인의 작업 속도를 감지하고, 이를 속도 기준값과 비교하는 비교과정; 그리고 상기 비교과정의 비교결과, 작업 속도가 속도 기준값과의 차이에 대응하여, 팬의 풍량을 감소시키거나 증가시키는 풍량제어 또는 시브의 열림각을 열거나 닫는 시브제어 중의 적어도 어느 하나를 실시하는 제어과정을 포함하여 구성되는 것을 기본적인 기술적 특징으로 한다.

이러한 제어과정은, 작업 속도가 속도 기준값 보다 빠른 경우에는, 풍량을 증가시키는 풍량제어 또는 시브의 열림각을 더 여는 시브제어 중의 적어도 어느 하나를 실시하는 것이 바람직하다. 또는 상기 제어과정은, 상기 비교과정의 비교결과, 작업업속도가 속도 기준값 보다 느린 경우에는 팬의 풍량을 감소시키는 풍량제어 또는 시브의 열림각을 닫는 시브제어 중의 적어도 하나를 실시하는 것으로 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 비교과정은 제2수집부에서 제2이송수단을 통하여 이송되는 곡물 및 검불 혼합물에 포함된 순수 곡물의 양을 감지하고, 그 곡물 감지값을 설정된 곡물 기준값과 비교하는 과정을 더 포함하고; 상기 제어과정은, 상기 곡물 감지값이 곡물 기준값 보다 많은 경우에는 팬의 풍량을 감소시키는 풍량제어 또는 시브의 열림각을 여는 시브제어 과정을 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 팬의 풍량 및 시브의 열림각에 대한 기준값과 속도 기준값은 변경 가능하다. 예를 들면 제어부를 통하여 입력하거나, 별도의 입력부를 통하여 입력하는 것에 의하여 이러한 기준값이 변경함을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 속도 기준값은, 예취 및 탈곡이 가능한 콤바인의 최대 작업 속도로 설정되고 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 팬의 풍량을 감소시키는 풍량제어 또는 시브의 열림각을 여는 시브제어는, 속도 기준값에 대한 작업 속도의 차이에 비례하여 수행되거나, 곡물 기준값에 대한 곡물 감지값의 차이에 비례하여 수행되고 있다.

그리고 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제어과정에서 팬의 풍량을 감소시키는 풍량제어 또는 시브의 열림각을 여는 시브제어는, 속도 기준값에 대한 작업 속도의 차이와 곡물 기준값에 대한 곡물 감지값의 차이를 일정 비율로 설정하여 계산될 수 있다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 콤바인의 속도에 따라서 회수되는 곡물의 양을 최대한 확보할 수 있게 된다. 여기서 이와 같은 점은 실질적으로 콤바인의 기본적인 작업 속도와 관련하여 최적의 곡물 회수를 가능하게 한다는 점에서 곡물의 손실을 최소화하는 것임을 알 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 제2수집부에서 피드백되는 곡물과 검불의 혼합물에 포함된 순수 곡물의 양을 감지하고, 이러한 곡물 감지량에 기초하여, 팬 및 시브를 제어함으로써, 손실되는 곡물의 양을 최소화할 수 있음을 알 수 있다.

도 1은 종래의 콤바인의 구조를 보인 예시 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 제어방법이 적용되는 콤바인의 선별장치의 예시도
도 3은 본 발명에 의한 콤바인의 제어방법을 구현하기 위한 기본적인 구성을 보인 블럭도.

도 2는 본 발명의 제어방법이 적용될 수 있는 선별장치를 예시적으로 도시한 것으로, 실질적으로는 도 1에 도시한 종래 기술의 선별장치에 대응하는 부분이라고 할 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 선별장치라고 함은, 콤바인의 탈곡부에 설치되는 것으로, 탈곡드럼에 의하여 분리된 곡물(또는 곡물입자)를 검불 등에서 완전히 분리하여 곡물탱크로 이송시키기 위한 부분이다.

그리고 실질적으로 도 2에 도시한 선별장치 자체의 구조는 공지된 것이라고 할 수 있고, 본 발명에서는 선별장치를 구성하는 각각의 구성에 대하여, 콤바인의 조행 조건 등을 고려하여, 곡물의 손실을 최소화하면서 회수될 수 있도록 제어하는 방법을 제안하고자 한다. 먼저 도 2를 참조하면서 공지된 구조라고 할 수 있는 선별장치에 대하여 살펴보기로 한다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 선별장치는, 구동모터에 의하여 요동하는 선별판(Seperator)(110)와, 상기 선별판(110)의 하부에 설치되는 시브(120), 그리고 상기 시브(120) 측을 향하여 에어플로를 형성하는 팬(130)을 포함하고 있다. 상기 선별판(110)은 모터를 구동원으로 하여, 링크기구에 의하여 요동운동을 하게 된다. 예를 들면 모터의 회전력을 직선 왕복운동으로 변환하는 링크기구(도시 생략)를 통하여 일정한 범위 내에서 좌우 방향의 직선 왕복운동을 함과 동시에 직선운동으로 변환되는 과정에서 상하 방향으로도 일정 범위 내에서 운동을 하게 된다.

그리고 시브(120)는 다수개의 블레이드를 포함하는데, 이러한 시브는 도시하지 않은 구동모터에 의하여 열리거나 닫히게 된다. 상기 시브(120)가 열리게 되면 곡물이 하방으로 쉽게 낙하될 수 있음과 동시에, 상기 팬(130)에서의 바람의 양은 많이 차단될 것이다. 이러한 시브의 열림각을 조절하는 구조 역시 공지된 것이라고 할 수 있다.

이와 같은 선별판(110)의 요동운동에 의하여, 상대적으로 무거운 곡물(곡물입자)은 선발판(110)에서 하부에, 그리고 상대적으로 가벼운 검불은 상부로 분리된다. 그리고 이러한 요동운동을 하는 선별판(110)을 통하여 하방으로 떨어지는 곡물 및 검불은, 시브(120) 상에서 팬(130)에서 불어오는 에어플로에 반응하게 된다. 그리고 이와 같은 곡물 및 검불은, 도면상에서 선별판(110)의 좌측에서 우측으로 이동하는 과정에서 시브(120) 측으로 떨어진다.

상기 시브(120) 근처에서, 순수한 곡물은 상대적으로 무겁기 때문에, 시브(120)의 좌측 부분에서 먼저 하방으로 먼저 떨어져서 그 하방에 있는 제1수집부(140)에 모이게 된다. 그리고 검불 등이 포함되어 있는 곡물은 팬(130)에서의 에어플로에 의하여 상기 시브(120)의 하류측(도면 상에서는 우측)으로 이동한 후, 검불 등과 같이 시브(120)의 하방으로 떨어져서 그 하방의 제2수집부(150)에 모이게 된다.

상기 제1수집부(140)에 모인 곡물은 검불 등이 포함되지 않는 곡물 자체이기 때문에 곡물탱크(도시 생략)로 이동하게 되는데, 예를 들면 피드스크류(144)가 내장되어 있는 이송관(142)를 통하여 곡물탱크로 이송된다. 상기 이송관(142) 내부의 피드스크류(144)는, 나선형의 스크류가 설치되어 있고, 이러한 나선형의 피드스크류는, 구동원에서 벨트(Bb)를 통하여 풀리(146)로 전달되는 동력에 의하여 회전하면서 곡물을 곡물탱크로 이송시키게 된다.

그리고 제2수집부(150)에 모인 곡물은 실질적으로 검불 등과 같이 섞여 있는 상태이기 때문에 다시 순수한 곡물만을 분리하기 위한 과정이 진행되어야 한다. 예를 들면 상기 제2수집부(150)의 곡물 및 검불 혼합물은, 이송관(152)을 통하여 그 내부에 있는 피드스크류(154)에 의하여 이송된다. 그리고 상기 이송관(152)은 선별판(110)의 상류측으로 연결되어 있고, 그 부분에는 곡물을 재차 분리하기 위한 보조탈곡드럼(170)이 설치되어 있다. 여기서도 나선형의 피드스크류(154)는, 구동원에서 벨트(Bb)를 통하여 풀리(156)로 전달되는 동력에 의하여 회전하면서, 곡물 및 검불 혼합물을 피드백시키게 된다.

즉, 상기 제2수집부(150)에 모인 곡물 및 검불 혼합물은, 이송관(152)를 통하여 상기 보조탈곡드럼(170) 부근으로 이송된 후, 다시 상기 보조탈곡드럼(170)과 접촉하여, 검불과 곡물이 완전히 분리되도록 처리된다. 이렇게 처리된 혼합물은 다시 선별판(110), 시브(110)를 거쳐 제1수집부(140)로 낙하되어, 곡물탱크로 이송된다.

여기서 상술한 바와 같은 각각의 구성요소 자체는 실질적으로 현재 본 출원인의 콤바인에 적용되고 있는 것이라고 할 수 있다. 여기서, 선별판(110)에 의하여 곡물이 분리되어 곡물탱크로 수집되는 과정에서 곡물의 손실을 최소화 할 것이 요구되는데, 이는 검불과 같이 외부로 배출되는 순수 곡물(곡물입자)의 양을 최소화시키는 것을 의미한다. 그리고 곡물의 손실을 최소화하기 위해서는, 상기 시브(120)의 열림각도와 팬(130)에서 발생하는 에어플로의 힘(풍력)과 밀접한 관련이 있다.

예를 들어, 시브(120) 상으로 떨어지는 곡물의 양에 비하여 팬(130)에서 발생하는 에어플로가 강하면 검불과 같이 외부로 배출되어 버리는 곡물이 많이 발생할 수 있어서, 효율적인 곡물의 회수와는 거리가 멀어진다. 본 발명에서는, 실질적으로 콤바인의 작업 속도와, 제2수집부에서 이송관(152)을 거쳐 재처리되는 곡물의 양, 그리고 예취부에서의 실제 예취동작의 여부 등과 관련하여 상기 팬(130) 및 시브(120)의 열림각도를 제어함으로써, 곡물의 손실을 최소화할 수 있도록 제어하고자 한다.

먼저 본 발명에 의한 제어방법을 적용하기 위한 기본적인 조건에 대하여 살펴보기로 한다. 본 발명의 제어방법이 적용되기 위해서는, 기본적으로 탈곡레버가 조작되어 실질적인 탈곡이 진행되고 있음을 전제로 하는 것은 당연하다. 그리고 본 발명의 제어방법이 적용되기 위해서는, 예취부가 구동되고 있다는 것도 전제되어야 한다.

일반적으로 콤바인의 예취부에는 그 구동상태를 감지할 수 있는 곡간센서가 설치되어 있다. 이러한 곡간센서는, 실질적으로 예취부가 구동상태인가 아닌가를 판단하게 된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 곡간센서(202) 및 탈곡레버(204)가 동작 상태임을 알리는 신호를 전제로 하여, 제어부(200)는 후술하는 바와 같은 제어를 진행하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 팬(130)에서 발생하는 풍력과, 시브(120)의 열림각을 제어하는 것에 의하여 곡물의 손실을 최소화하고자 한다. 이러한 본 발명의 제어방법은, 팬(130)에서 발생하는 풍력이 강하면 곡물의 손실을 초래할 수 있고, 시브(120)의 열림각이 적으면 하방의 제1수집부(140)으로 낙하하는 곡물양이 최소화되기 때문에, 곡물의 손실을 초래할 수 있다는 점에 기초하고 있다. 그리고 상기 시브(120) 자체는 현재 콤바인에서 장착되고 있으며, 이러한 열림각은 모터 및 링크기구를 통하여 제어되는 것이고, 이러한 모터 및 링크기구 역시 공지된 것이어서 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

먼저 콤바인의 작업 속도와 관련된 제어 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 콤바인의 작업 속도는 현재 콤바인에 부착되어 있는 차속센서에 의하여 감지될 수 있음은 당연하고, 예를 들면 본 출원인에 의하여 생산되는 콤바인에서 미션축에 부착된 차속센서에서 감지하는 콤바인의 작업 속도, 즉 차속을 제어부에서 판단할 수 있을 것이다. 그 외에도 어떠한 형태의 차속감지센서에서의 감지값을 이용할 수도 있음은 당연하다.

본 발명에서는 실제 예취 및 탈곡이 가능한 최대 작업 속도, 또는 예취 및 탈곡이 가능한 바람직한 작업 속도에 대한 팬(130)의 풍량 및 시브(120)의 열림각에 대한 기준값이 각각 설정되어 있다. 즉, 콤바인의 작업 속도에 대한 속도 기준값과, 이러한 속도에 대응하는 팬(130)의 풍량 및 시브(120)의 열림각에 대한 기준값이 각각 설정되어 있다. 이러한 각각의 기준값은 실질적으로 많은 실험 및 시뮬레이션 등에 의하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 팬(130)에 의한 풍량 및 시브(120)의 열림각을, 각각 5단계 또는 9단계로 구분하여 설정하고, 이러한 각각의 값 중에서 최대 작업 속도 또는 바람직한 작업 속도를 기준으로 하여, 팬(130)의 풍량 및 시브(120)의 열림각에 대한 기준값을 설정하고 있다.

그리고 본 실시예에서는, 이러한 팬(130) 및 시브(120)에 대한 기준값은 실질적으로 콤바인의 최대 작업 속도를 속도 기준값으로 설정한 것에 대응하는 것이라고 할 수 있다. 또는 콤바인의 최대 작업 속도에 대신하여, 사용자의 입력에 의한 속도값 또는 최대 작업 속도가 아닌 바람직한 작업 속도를 속도 기준값으로 설정할 수 있음은 당연하다.

이러한 기준값은, 주행을 하면서 예취 및 탈곡이 진행되는 과정에서 가장 바람직한 값으로 설정될 것이다. 즉, 콤바인의 최대속도를 속도 기준값으로 설정하게 되면, 이에 대응하는 팬(130)의 풍량(회전수) 및 시브(120)의 열림각이 기준값으로 설정되고, 후술하는 바와 같이 속도 변화에 대한 제어가 수행된다.

그러나 이러한 기준값은 사용자에 의하여 직접 입력되는 것도 가능하다. 예를 들면 각각의 경작지는 형상 및 주행조건 등과 관련하여 특성을 가질 수 있는데, 원래 설정된 기준값 보다는 사용자가 지정한 값이 더욱 바람직한 동작이 가능할 수 있기 때문에, 원래 설정된 기준값은 사용자에 의하여 변경될 수도 있는 것이다. 예를 들면 최대 작업 속도를 속도 기준값으로 설정한 경우, 사용자가 이러한 속도에 대응하는 팬(130)의 회전수 및 시브(120)의 열림각에 대한 기준값을 변경하는 것도 가능함을 의미한다.

그리고 이러한 기준값은 후술하는 바와 같은 본 발명의 조건에 따라서 자동으로 변경될 수 있게 된다. 먼저 속도 조건에 대하여 살펴보기로 한다. 예취 및 탈곡이 진행되면서 주행하게 되면, 콤바인은 설정된 기준값에 대응하도록 제어된다. 즉, 제어부(200)는 미리 설정된 기준값 또는 사용자가 입력한 기준값에 대응하는 풍량 및 시브의 열림각을 가지도록, 팬구동부(210) 및 시브구동부(220)를 제어하게 된다. 그리고 팬(130) 및 시브(120)는 이러한 기준값에서 설정한 바와 같은 풍량 및 열림각을 가지도록 설정된 상태에서, 콤바인은 주행하면서 예취 및 탈곡을 수행하게 된다.

콤바인의 주행 중에 속도가 변경되면, 예를 들어 차속센서(240)에서 감지하는 속도가 느려지면, 제어부(200)는 상기 팬구동부(210) 및 시브구동부(220)를 제어하여, 팬(130)에서 발생하는 풍량은 줄이고, 시브(120)는 더 열도록 제어한다. 여기서 제어되는 풍량 및 시브각의 열림각은, 속도에 대응하여 비례하도록 결정되는 것이 바람직하다. 그리고 도 3에는 도시하지 않았지만, 작업 속도와 관련하여 변화되는 속도에 따라서 풍량을 변화시켜 팬(130)을 제어하기 위한 값과, 시브(120)의 열림각을 제어하기 위한 열림각 제어 정도는 테이블화되어 저장부에 저장되거나 상기 제어부(200)에 프로그램되어 있도록 하는 것도 가능함은 물론이다.

여기서 본 실시예에서는 차속센서(240)가 느려지면 팬(130)에서의 발생하는 풍량은 줄이고, 시브(120)는 더 열도록 제어하고 있으나, 이는 실질적으로 차속과 탈곡되는 곡물의 양이 비례한다는 가정 하에 설정되는 것이다. 즉, 콤바인의 차속이 느려지면, 실질적으로 예취부에서 예취하는 양이 작아지는 것을 예정하고, 이에 따라서 탈곡량도 줄어든다는 가정하에서 설정된 것이라고 할 수 있다.

그리고 이와 같이 탈곡량이 줄어든다는 것은 상기 선별판(110) 상에 떨어진 곡물 입자 및 검불이 포함된 곡물의 양도 줄어들게 된다. 이러한 경우에도 상대적으로 빠른 작업 속도에 대응하는 풍량이 발생하게 되면, 선별판(110) 또는 시브(120) 상의 곡물 또는 곡물 및 검불의 혼합물은, 팬에서의 바람에 의하여 후방으로 배출될 우려가 있어서 실질적으로 곡물 입자의 손실로 나타날 수 있다.

따라서 본 발명에 의하면 차속센서(240)에서 감지하는 차속이 저감되면 상기 제어부(200)는, 작업 속도가 늦어짐에 따라서 팬구동부(210)를 제어하여 팬(130)에서의 풍량 또는 풍력이 작아지도록 한다. 이러한 제어를 통하여 느린 차속에 대응하여 충분한 양의 곡물이 시브(120)를 통하여 하방으로 배출되어, 제1수집부(140) 또는 제2수집부(150)에 모일 수 있게 된다.

그리고 제어부(200)는 차속이 느려지는 정도에 따라서 팬(130)에서 발생하는 풍력 또는 풍량이 차속에 비례하여 작아지도록 제어하는 것이 바람직하다. 차속과 풍량과의 관계가 서로 비례하는 범위 내에서, 단계별로 구분하여 테이블화하여 저장부에 저장하거나, 비례하는 수식 또는 테이블을 제어부에서 사용할 수 있도록 하는 것도 가능하다.

그러나 차속과 탈곡량이 비례하지 않는 경우도 예상될 수 있는데 예를 들면 차속은 느려졌으나 실질적인 탈곡량도 충분히 많은 경우도 고려될 수 있다. 따라서 이와 같은 경우에는 상술한 바와 반대로 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에서는 위에서 설명하는 실시예 및 이하에서 설명하는 실시예와는 반대로 제어하는 것도 가능한데, 실질적으로 본 발명은 차속과 관련하여, 팬(130) 및 시브(120)를 제어하는 것을 주제로 하고 있다. 그리고 본 발명의 실시예에서는 상술한 바와 같이 차속이 느려지면 팬(130)의 풍량을 감소시키고 시브(120)를 더 열도록 제어하는 실시예를 통하여 본 발명을 설명하기로 한다.

다음에는 차속과 시브(120)의 관계에 대하여 살펴보기로 한다. 차속이 느려지면 실질적으로 선별판(110) 상으로 낙하하는 곡물 입자 또는 검불과 혼합된 곡물의 양이 줄어들게 됨은 상술한 바와 같다. 여기서 상기 시브(120)를 기준값에 대하여 더 닫게 되면, 제1수집부(140) 또는 제2수집부(150)로 떨어져야 할 곡물 또는 검불과의 혼합물이 후방으로 배출될 우려가 있다.

따라서 본 발명의 제어부(200)는 차속이 느려지면 시브(120)가 기준값(기준 열림각)에 대하여 더 열리도록 시브구동부(220)를 제어해야 한다. 즉 차속이 느려짐에 따라서 상기 시브(120)가 더 열리도록 제어하며, 이러한 제어를 통하여 후방으로 배출되어 버리는 곡물을 최소화할 수 있게 된다. 그리고 이러한 시브(120)의 제어에 있어서도, 속도에 비례하여 시브(120)가 더 열리도록 단계별로 제어하는 것이 가능할 것이고, 테이블화된 데이터에 기초하여 제어부(200)가 시브구동부(220)를 제어하는 것도 가능함은 상술한 바와 같다. 그러나 이러한 시브(120)의 제어와 관련해서도, 상술한 바와 같이 차속이 느려짐에 따라 시브가 더 닫히도록 제어하는 것도 가능할 것임은 당연하다.

이상의 실시예는, 차속센서(240)에 의하여 감지되는 차속에 기초하여 시브(120) 및 팬(130)을 제어하는 방법에 대한 것이다. 이하에서는 상술한 제2수집부(150)에서 이송관(152)을 통하여 제2피드스크류(154)에 의하여 회송되는 검불과 곡물 혼합물의 양에 기초한 제어에 대한 실시예에 대하여 살펴보기로 한다.

상술한 바와 같이, 제2수집부(150)에 모인 곡물과 벨트(Bb)를 통하여 풀리(156)로 전달되는 동력에 의하여 회전하는 피드스크류(154)에 의하여 피드백된다. 여기서 본 발명은, 상기 이송관(152)를 통하여 보조탈곡드럼(170) 부근으로 피드백되는 혼합물 중에서, 곡물이 포함되어 있는 양에 기초하여 팬(130)에서 발생하는 풍력 및 시브(120)의 열림각을 제어하고자 한다.

이러한 제어를 위하여, 상기 이송관(152)의 단부, 즉 곡물 및 검불 혼합물이 배출되는 배출단부(157)에서 배출되는 혼합물의 방향이 바뀌는데, 이러한 부분에 센서(230)를 설치한다. 이러한 센서(230)는 피드백되는 혼합물 중에서 곡물이 상기 배출단부(157)에 접촉하는 것을 감지하기 위한 센서로써, 곡물의 충격을 감지하는 충격감지센서 또는 곡물의 타격을 감지하는 센서라고 할 수 있고, 이하에서는 이러한 센서(230)를 곡물입자감지센서라고 칭하기로 한다. 또는 상기 곡물입자 감지센서(230)는 그 외에도, 광을 이용한 센서 등을 비록하여 순수한 곡물 입자를 감지할 수 있는 것이면 어떠한 센서를 사용하는 것도 가능함은 물론이다.

상기 곡물입자 감지센서(230)는 피드백되는 혼합물에 포함된 곡물 입자의 충격에 의하여, 곡물입자의 양을 추산할 수 있게 된다. 상기 곡물입자 감지센서(230)에서 감지되는 값은 실질적으로 제2수집부(150)에서 이송관(152)를 통하여 피드백되는 혼합물 중에 포함된 순수한 곡물 입자의 양이라고 할 수 있다.

따라서 상기 곡물입자 감지센서(230)에서 감지하는 곡물 입자의 양이 많다는 것은, 검불과 같이 제2수집부(150)에 집하된 곡물의 양이 많다는 것을 의미하는 것이라고 할 수 있다. 그리고 이러한 검불과 곡물의 혼합물는, 보조탈곡드럼(170)에 의하여 재탈곡 처리되어 검불과 곡물로 분리되고, 곡물은 제1수집부(140)를 통하여 곡물탱크로 이송되어야 한다. 여기서 재탈곡되어 검불에서 분리된 곡물이 제대로 제1수집부(140)로 수집되기 위해서는, 팬(130)에서 발생하는 풍량은 줄어들어야 하고, 시브(120)의 열림각도는 충분히 넓어져야 한다.

여기서 상기 감지센서(230)에서 감지하는 순수 곡물의 양이 많고 적음을 판단하기 위해서는 기준값이 설정되어야 한다. 이러한 기준값을 이하에서는 곡물 기준값이라고 칭하기로 하고, 상기 감지센서(230)에서 감지되는 값을 곡물 감지값이라고 칭하기로 한다.

본 발명의 제어부(200)는, 제2수집부(140)에서 이송관(152)를 통하여 피드백되는 곡물 및 검불 혼합물에서 곡물(입자)의 양을 곡물입자 감지센서(230)로부터 전송받아서, 이러한 곡물의 양이 많을수록, 팬(130) 회전수를 감소시켜 풍량을 감소시키고, 상기 시브(120)의 열림각도를 더 열수 있도록, 상기 팬구동부(210) 및 시브구동부(220)를 제어하게 된다.

따라서 상기 제2수집부(150)에서 이송관(152)을 통하여 피드백되는 혼합물에 포함된 곡물의 양이 곡물 기준값 보다 많은 경우에는, 팬(130)의 회전수 감소 및 이로 인한 풍력의 감소에 의하여 또는 충분하게 열려 있는 시브(120)의 개구각도에 의하여, 많은 양의 곡물이 제1수집부(140)으로 원활하게 낙하될 수 있게 될 것이다. 본 실시예에서의 경우에도, 상기 제어부(200)는 팬구동부(210) 또는 시브구동부(220) 중의 적어도 어느 하나를 제어함으로써, 피드백되는 혼합물에 포함되어 있는 곡물을 충분히 제1수집부(140)로 낙하시킬 수 있음을 알 수 있다.

그리고 본 실시예에 있어서도, 상기 곡물입자 감지센서(230)에서 감지하는 곡물의 양에 따라서 이에 비례하여 또는 단계적으로 팬(130)의 풍량이 줄어들도록 그리고 시브(120)가 비례하여 열리도록 팬구동부(210) 및 시브구동부(220)를 제어하는 것도 가능함은 당연하다. 그리고 곡물입자 감지센서(230)에서 감지하는 곡물의 양에 따라서 팬구동부(210) 및 시브구동부(220)의 제어값을 테이블화하여 제어부(220)가 이를 이용하여 제어하는 것도 가능함은 물론이다.

이상과 같은 본 발명의 제어 방법을 정리하면 다음과 같다. 먼저 기준값에 해당하는 팬(130)의 회전수(풍량) 및 시브(120)의 열림각을 가지고 콤바인은 주행하면서 예취 및 탈곡을 수행하게 된다. 그리고 이러한 주행 중에 차속센서(240)는 차속이 감소하는가를 감지하고, 곡물입자 감지센서(230)는 제2수집부(150)에서 이송관(152)를 통하여 보조탈곡드럼(170) 부근으로 피드백되는 곡물의 양을 감지한다.

그리고 차속센서(240)에 의하여 감지되는 차속이 감소되면 상술한 바와 같이 팬구동부(210) 및 시브구동부(220)를 제어한다. 여기서 차속에 대한 기준값을 콤바인의 최대 작업 속도로 설정한 경우에는, 차속센서(240)에서 감지되는 차속의 변화는 차속의 감소밖에 해당하지 않게 된다. 그러나 차속에 대한 기준값을 최대 속도가 아닌, 바람직한 속도로 설정한 경우에는 차속센서(240)에서 감지되는 차속의 변경은 차속의 감소 뿐만 아니라 차속의 증가도 포함될 수 있다. 또한 사용자가 기준값을 변경 설정한 경우에도 차속의 감소 뿐만 아니라 차속의 증가도 포함될 수 있을 것이다. 이러한 경우와 같이 차속의 증가가 감지되면, 상술한 바와 같이 차속의 감소와는 반대의 제어를 수행해야 함은 당연하다.

또한 이와 같은 차속의 변화의 감지와 같이, 상기 곡물입자 감지센서(230)에서 감지되는 피드백되는 곡물의 양의 기준값에 대해서도, 상술한 바와 같은 차속의 변화에 대응하는 제어가 수행되어야 할 것이다. 여기서 차속센서(240)에서 감지하는 차속의 변화량과 곡물입자 감지센서(230)에서 감지되는 곡물의 양에 대한 변화값은, 서로 동등한 비율로 반영되는 것도 가능할 뿐만 아니라, 실험에 의한 데이터값에 기초하여 그 반영 비율을 결정할 수 있을 것이다. 즉, 팬(130) 및/또는 시브(120)의 제어과정에서 팬의 풍량을 감소시키는 풍량제어 또는 시브의 열림각을 여는 시브제어는, 속도 기준값에 대한 작업 속도의 차이와 곡물 기준값에 대한 곡물 감지값의 차이를 일정 비율로 설정하여 계산될 수 있을 것이고, 이러한 반영 비율은 실험 등을 통하여 설정될 수 있을 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 차속의 감소 및 피드백되는 곡물의 감지량에 기초하여, 팬(130)에서 발생하는 풍량 및/또는 시브(120)의 열림각도를 제어하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 여러 가지 다른 변형이 가능함은 물론이고 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

110 ..... 선별판
120 ..... 시브
130 ..... 팬
140 .... 제1수집부
142 ..... 이송관
144 ..... 피드스크류
150 ..... 제2수집부
152 ..... 이송관
154 ..... 피드스크류
170 ..... 보조탈곡드럼
200 ..... 제어부
202 ..... 곡간센서
204 ..... 탈곡레버
210 ..... 팬구동부
220 ..... 시브구동부
230 ..... 곡물입자 감지센서
240 ..... 차속센서
Ba, Bb ..... 벨트

Claims (9)

1. 탈곡된 곡물 및 곡물과 검불의 혼합물를 받아서 요동하는 선별판과, 상기 선별판의 하부에 설치되어 열림각이 제어되는 시브, 상기 시브를 통하여 낙하되는 곡물을 수집하는 제1수집부, 상기 시브를 통하여 낙하되는 곡물 및 검불의 혼합물를 수집하는 제2수집부, 상기 제1수집부의 곡물을 곡물탱크로 이송시키는 제1이송수단, 상기 제2수집부의 곡물 및 검불 혼합물를 보조탈곡드럼을 통하여 선별판 상부로 피드백시키는 제2이송수단, 상기 제2이송수단에 의하여 피드백되는 혼합물 중에서 곡물입자의 양을 감지할 수 있는 곡물입자 감지센서, 그리고 상기 시브를 향하여 에어플로를 발생하는 팬을 구비하는 콤바인의 선별 제어방법으로;
   콤바인의 작업 속도 기준값에 대응하는 팬의 회전수 및 시브의 열림각에 대한 기준값을 설정하는 설정과정과;
   차속센서를 통하여 감지되는 콤바인의 작업 속도 및 제2수집부에서 제2이송수단에 의하여 이송되는 곡물 및 검불 혼합물 중에서 곡물입자 감지센서를 통하여 감지되는 곡물의 감지값을, 속도 기준값 및 설정된 곡물 기준값과 각각 비교하는 비교과정; 그리고
   상기 비교과정의 비교결과, 작업 속도와 속도 기준값과의 차이 및 곡물 감지값과 곡물 기준값의 각각의 기초하여 팬을 제어하는 풍량제어 또는 시브의 열림각을 열거나 닫는 시브제어 중의 적어도 어느 하나를 실시하는 제어과정으로 구성되고;
   상기 제어과정에서, 팬의 풍량에 대한 풍량제어 또는 시브의 열림각에 대한 시브제어는, 속도 기준값에 대한 작업 속도의 차이 및 곡물 기준값에 대한 곡물입자 감지센서의 곡물감지값의 차이에 비례하여 수행되도록 제어되고;
   상기 제어과정에서, 팬의 풍량에 대한 풍량제어 또는 시브의 열림각에 대한 시브제어는, 속도 기준값에 대한 작업 속도의 차이와 곡물 기준값에 대한 곡물 감지값의 차이를 일정 비율로 설정하여 계산되는 콤바인의 선별 제어방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 팬의 풍량 및 시브의 열림각에 대한 기준값과 속도 기준값은 변경 가능한 콤바인의 선별 제어방법.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

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