KR20180042926A - 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템 - Google Patents

Abstract

곡물 배출 작업 완료 후 오거(auger)를 원래의 초기 수납위치로 자동 복귀시키기 위한 콤바인 오거 자동 복귀 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 오거 자동 복귀 시스템은, 오거의 세로반송통에 인접하여 설치되며 제어부로부터 전달받은 소정의 전기신호로 구동되어 상기 오거를 좌우로 회전시키는 오거 모터(auger motor), 오거에 인접하여 설치되어 곡물 배출 작업을 위해 회전 조작된 오거의 좌우 회전 각도를 검출하고, 검출된 회전 각도 데이터를 제어부에 전달하는 회전각 센서, 콤바인의 기체에 설치되어 작업면의 굴곡 또는 경사 상태에 따라 기체가 기울어진 경사 각도를 검출하고 검출된 경사 각도 데이터를 제어부에 전달하는 롤링 센서, 곡물 배출 작업 완료 후 회전 조작된 오거를 원래의 초기 수납위치로 복귀시키기 위한 복귀 명령을 출력하여 제어부에 전달하는 자동 복귀 스위치 및 회전각 센서와 롤링 센서로부터 전달받은 데이터 신호에 기초하여 상기 오거 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성됨을 요지로 한다.

Description

콤바인 오거의 자동 복귀 시스템{Combine auger auto return system}

본 발명은 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡물 배출 작업 완료 후 오거(auger)를 원래의 초기 수납위치로 자동 복귀시키는 콤바인 오거 자동 복귀 시스템에 관한 것이다.

이동하면서 농작물을 베는 일과 탈곡 및 선별하는 일을 동시에 하는 농업기계로서 콤바인이 잘 알려져 있다. 콤바인은 전·후·좌·우로 기동 가능한 주행기체 전방에 작물을 베어 내는 예취(刈取)부를 구비하며, 예취부를 통해 베어진 작물은 주행기체 측으로 반송시켜 탈곡, 선별, 짚처리 및 배출 등의 일련의 처리를 연속적으로 행할 수 있도록 되어 있다.

콤바인의 예취부에는 작물의 줄기 밑부분을 지면으로부터 일정한 높이로 베어내는 예취수단 바람직하게는, 작동방향이 상반되는 2조의 바리칸 타입(bariquant type)의 예취기를 구비하며, 예취기에 의해 베어진 작물은 예취부를 구성하는 반송수단을 통해 주행기체 측으로 안전하게 반송된다.

주행기체에는 반송된 작물로부터 곡물을 떨어내는 탈곡부와 낟알과 함께 섞인 지푸라기와 같은 이물질을 선별하는 탈곡부 하방의 선별부 및 선별 처리된 곡물을 저장하는 수납부가 형성된 곡물탱크가 구비된다. 또한 곡물탱크에 저장된 곡물을 외부의 적절한 적재수단에 배출하는 '언로더(unloader)' 또는 '오거(auger)'(이하, '오거'라 한다)로 불리 우는 배출장치가 설치된다.

이에 따라, 예취부에서 공급되고 탈곡부를 통해 탈곡 처리된 곡물은 하방의 상기 선별부를 거쳐 선별 처리되고 곡물탱크의 수납부로 반송되어 임시 저장되며, 필요에 따라 수행되는 작업자에 의한 상기 오거의 배출 조작에 따라 외부의 적절한 적재수단에 배출된다.

곡물 배출을 위한 상기 오거의 위치 조작은 일반적으로, 십자형 요동 레버 조작을 통한 유선 조작 내지는 무선 콘트롤러를 이용한 근거리 원격 조작과 같은 무선 조작 방식을 통해 오거를 원하는 높이로 상승시키거나 하강시킴과 아울러, 수평방향에 대해 좌우로 회전시켜 초기 수납위치와 곡물 배출위치에 걸쳐 원하는 대로 위치를 변경시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 근래에는 곡물 배출위치로 조작된 오거를 곡물 배출 작업 완료 후 원래의 초기 수납위치로 복귀시킴에 있어, 조작 편의를 제공하고 정해진 위치에 정확하게 수납시키지 못했을 때 반복되는 조작에 따른 조작 피로 및 작업 지체 등을 방지하기 위해 곡물 배출위치에서 초기 수납위치에 걸쳐 오거를 자동적으로 이동시키는 자동 복귀 시스템이 적용되고 있다.

종래 콤바인에 적용되는 자동 복귀 시스템은, 곡물 배출 작업 시 초기 수납위치에 대한 오거의 좌우 회전 각도를 검출하는 회전각 센서와, 상기 회전각 센서가 송출하는 검출 데이터로부터 오거 모터의 제어 량을 결정하여 결정된 제어 값으로 상기 오거 모터를 통제함으로써 오거가 초기 수납위치로 자동 복귀되도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

즉 종래 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템은, 초기 수납위치로부터 곡물 배출 작업을 위해 회전 조작된 오거의 좌우 회전 각도를 상기 회전각 센서가 검출하고, 제어부는 회전각 센서가 보내온 검출 데이터로부터 초기 수납위치에 대한 오거의 수평방향 변위 량을 연산 처리하여 오거 모터의 복귀 제어 값으로 출력함으로써 오거의 초기 수납위치 자동 복귀를 구현하게 된다.

그러나 종래 자동 복귀 시스템은, 콤바인의 기체가 굴곡지거나 도 1과 같은 경사진 작업면에 위치한 경우 기체 기울어짐에 따른 오거의 회전관성으로 인하여 오거를 초기 수납위치로 정확하게 복귀시키지 못하는 문제가 있다. 즉 기체의 경사 상태에 따라 오거에 작용하는 관성 때문에 복귀 위치가 부정확해지는 문제가 있으며, 이로 인해 관련 부품이 손상되거나 안전사고가 발생되는 문제가 있다.

공개특허공보 제10-2011-0076898호 공개특허공보 제10-2012-0044239호 공개특허공보 제10-2012-0026951호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 기체의 경사 상태에 따라 오거의 회전 상태를 달리 제어함으로써, 자동 복귀 시 오거에 작용하는 관성으로 인하여 초기 수납위치를 벗어나는 부정확한 제어를 해소할 수 있는 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 실시 예에 따르면,

곡물 배출 작업 완료 후 오거(auger)를 원래의 초기 수납위치로 자동 복귀시키는 콤바인 오거 자동 복귀 시스템으로서,

상기 오거의 세로반송통에 인접하여 설치되며, 제어부로부터 전달받은 소정의 전기신호로 구동되어 상기 오거를 좌우로 회전시키는 오거 모터(auger motor);

상기 오거에 인접하여 설치되어 곡물 배출 작업을 위해 회전 조작된 오거의 좌우 회전 각도를 검출하고, 검출된 회전 각도 데이터를 제어부에 전달하는 회전각 센서;

상기 콤바인의 기체에 설치되어 작업면의 굴곡 또는 경사 상태에 따라 기체가 기울어진 경사 각도를 검출하고, 검출된 경사 각도 데이터를 제어부에 전달하는 롤링 센서;

곡물 배출 작업 완료 후 회전 조작된 오거를 원래의 초기 수납위치로 복귀시키기 위한 복귀 명령을 출력하여 제어부에 전달하는 자동 복귀 스위치; 및

상기 회전각 센서와 롤링 센서로부터 전달받은 데이터 신호에 기초하여 상기 오거 모터의 구동을 제어하는 제어부;을 포함하되,

상기 제어부는 자동 복귀 스위치로부터 복귀 명령 출력신호가 입력된 시점에 상기 회전각 센서와 롤링 센서로부터 획득된 검출 데이터로부터 상기 오거 모터의 제어 값을 결정하며, 결정된 제어 값으로 상기 오거 모터를 제어하여 오거가 초기 수납위치로 복귀되도록 하는 것을 특징으로 하는 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템을 제공한다.

본 발명에 따른 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템은 또한, 상기 자동 복귀 스위치 조작에 따른 복귀 명령 출력 시점에 상기 제어부의 통제를 받아 자동 복귀 시스템이 작동중임을 사용자 인식 가능하게 표출하는 표출수단;을 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 표출수단은 바람직하게, 제어부의 통제를 받아 상기 자동 복귀 스위치 조작 시점에 특정 사운드를 출력하여 자동 복귀 시스템이 작동중임을 사용자에게 알리는 스피커일 수 있다.

다른 예로서 상기 표출수단은, 제어부의 통제를 받아 상기 자동 복귀 스위치 조작 시점에 발광(發光)하여 자동 복귀 시스템이 작동중임을 사용자에게 알리는 램프일 수도 있다.

또한 본 발명은, 상기 콤바인 기체 상부면 일측의 오거 안착대에 오거가 안착되는 것을 감지하고, 감지된 오거 안착 정보를 상기 제어부에 전달하는 감지 센서;를 더 포함하며,상기 제어부는 오거 감지 센서로부터 감지 신호가 전달된 시점에 상기 회전각 센서가 출력하는 데이터로부터 오거의 초기 수납위치를 인식하고, 상기 자동 복귀 스위치의 복귀 명령에 의하여 수행되던 오거 자동 복귀 모드를 종료하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 콤바인의 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템에 의하면, 기체의 경사 상태를 반영하여 제어부가 초기 수납위치 복귀를 위한 오거 모터의 제어 값을 결정하고, 결정된 제어 값으로 상기 오거 모터를 제어하여 오거를 초기 수납위치에 복귀시킴으로써, 기체의 경사 상태와 무관하게 오거를 항상 동일한 수납위치에 정확하게 복귀시키는 것이 가능하다.

즉 롤링 센서를 통해 기체의 경사 상태를 파악하고 파악된 정보에 기초해 오거 초기 수납위치 복귀를 위한 오거 모터 제어 값을 산출하여 오거 복귀를 자동 제어함으로써, 기체가 경사면 또는 굴곡진 작업면에 위치하더라도 오거를 정해진 초기 수납위치로 정확하게 복귀시키는 것이 가능하며, 이에 따라 오거의 부정확한 복귀에 따른 부품 손상 및 안전사고가 예방될 수 있다.

도 1은 경사면 곡물 배출 작업 후 오거를 초기 수납위치로 자동 복귀 시킴에 있어 문제점을 설명하기 위한 종래 콤바인의 배면 개략도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템이 적용되는 콤바인의 우측면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템이 적용되는 콤바인의 좌측면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템이 적용되는 콤바인의 평면도.
도 5는 도 2 내지 도 4에 나타난 콤바인 오거의 사시도.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템을 나타내는 개념도.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템을 나타내는 개념도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 콤바인을 우측과 좌측에서 각각 바라본 측면도이며, 도 4는 도 2와 도 3에 도시된 콤바인을 위에서 바라본 평면도이다. 이들 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템이 적용되는 콤바인의 전체적인 구성부터 먼저 개략적으로 살펴보기로 한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 오거의 자동 복귀 시스템이 적용된 콤바인은 크게, 기체(1)와, 기체(1) 전방의 예취부(3)로 구성된다. 기체(1)는 독립적으로 구동되는 좌우 한 쌍의 크롤러식 주행륜(2)을 갖고, 예취부(3)는 상기 주행기체(1) 전단에 설치되는 예취부 프레임(32)을 통해 상기 기체(1)의 전측에 승강 가능하게 연결된다.

예취부(3)는 작동방향이 상반되는 2조의 바리칸 타입(bariquant type)의 예취기를 구비한다. 예취기에 의해 베어진 작물은 예취부(3)를 구성하는 반송수단(부호 생략)을 통해 기체(1) 측의 공급체인(4)으로 안전하게 반송되고, 공급체인(4)에 의해 기체(1) 일측(평면에서 봤을 때 기체의 좌측)의 탈곡·선별장치(8)로 이동된다.

탈곡·선별장치(8)를 거치면서 작물 이삭에 대한 탈곡과 동시에, 탈곡 처리된 작물의 낟알과 함께 포함되어 있던 나락과 지푸라기 등을 걸러내는 선별작업이 수행된다. 그리고 선별작업을 거쳐 최종 선별된 낟알은 기체의 다른 측방 내측의 곡물탱크(9)로 반송되어 저장되고 작업자 배출 조작에 따라 오거(auger, 6)를 통해 기체(1) 밖으로 배출된다.

예취부(3) 승강 및 기체 주행과 관련한 조작은 기체(1) 타측 전방에 마련되는 기체 조작부(7, 운전석)의 레버를 통해 수행되며, 기체 조작부(7) 즉, 운전석 하방과 상기 곡물탱크(9) 사이로 형성되는 소정의 공간에는 실질적으로 기체 주행 및 콤바인에 마련되는 다양한 장치 구동을 위한 출력을 발생시키는 엔진(10)이 배치된다.

기체 조작부(7)는 도면의 예시와 같이 다양한 조작 수단이 외부에 노출되는 구조(non-cabin type) 또는 캐빈으로 둘러싸인 구성(cabin type)일 수 있으며, 엔진(10)은 출력축(크랭크축)이 기체(1)의 좌우 폭방향을 향하도록 상기 공간에 횡행 탑재된다. 그리고 방진커버어셈블리(11)가 엔진(10)이 탑재된 상기 공간의 측면 개구를 개폐 가능하게 설치된다.

도 5에는 도 2 내지 도 4에 나타난 콤바인 오거의 사시도가 도시되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 곡물의 외부 배출을 위한 상기 오거(6)는, 곡물이 최종 배출되는 곡물배출부(60), 곡물배출부(60)와 연결된 가로반송통(62), 곡물 탱크(9) 측후방에서 기체 높이 방향으로 연장되는 세로반송통(64)을 포함하며, 가로반송통(62)과 세로반송통(64)을 곡물 이송 가능하게 연결하는 조인트부(63)를 구비한다.

조인트부(63)에는 상기 세로반송통(64)에 대하여 가로반송통(62)을 기체 높이 방향으로 승강시키는 승강 구동부(미도시), 예컨대 승강실린더가 설치된다. 그리고 세로반송통(64)에는 상기 가로반송통(62) 및 곡물배출부(60)를 수평방향으로 회전시켜 기체 외부의 임의 배출 위치에 곡물이 정확하게 배출될 수 있도록 오거(6)의 수평방향 위치를 조절하는 회전 구동부(70)가 구비된다.

곡물은 세로반송통(64)과 가로반송통(62), 그리고 상기 조인트부(63) 각각에 내설되는 회전 스크류(미도시)를 통해 세로반송통(64), 조인트부(63), 가로반송통(62)으로 이송되고 상기 곡물배출부(60)를 통해 최종 배출되며, 회전 스크류는 각 반송통(62, 63, 64) 및 조인트부(63)의 내에 회전 가능하게 배치되는 회전축 외연에 나선형 블레이드가 형성된 공지의 구성일 수 있다.

회전 구동부(105)는 오거(6)의 세로반송통(64)에 인접하여 설치되는 오거 모터(110)와, 오거 모터(110)의 회전력을 세로반송통(64)에 전달하는 감속기(112)로 구성된다. 오거 모터(110)는 유무선 콘트롤러 등을 통한 작업자의 수평방향 조작 명령이 입력된 시점에 제어부의 통제를 받아 회전력을 출력하여 감속기(112)를 통해 세로반송통(64)에 전달하며, 이에 따라 오거(6)의 수평방향 위치가 조절된다.

한편, 작업자의 유무선 조작에 의하여 적절한 곡물 배출위치로 수평 이동된 오거(6)는 곡물 배출 작업 완료 후 본 발명에 따른 오거(6) 자동 복귀시스템에 의하여 원래의 초기 수납위치(오거 안착대가 설치된 위치)로 정확하게 복귀될 수 있다. 이하 본 발명의 실시 예에 따른 오거 자동 복귀시스템에 대해 도 6을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 6에는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템에 대한 개념도가 나타나 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 다른 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템(100)은, 곡물 배출 작업 완료 후 오거(auger, 6)를 원래의 초기 수납위치로 자동 복귀시키는 오거 자동 복귀 시스템으로서, 자동 복귀 스위치(140), 오거 모터(auger motor, 110), 회전각 센서(120), 롤링 센서(130) 및 시스템을 총괄적으로 제어하는 제어부(150)를 포함하여 구성된다.

오거 모터(110)는 오거(6)에 인접 설치될 수 있으며, 오거(6)를 회전시키기 위한 회전력을 발생시킨다. 구체적으로는, 상기 오거(6)의 세로반송통(64)에 인접하여 설치되며, 상기 제어부(150)가 출력하는 소정의 전기적인 제어신호로 구동되어 회전력을 발생시키고 감속기를 통해 상기 오거(6)에 전달함으로써 상기 오거(6)를 좌우로 회전시켜 수평방향 위치를 조절한다.

회전각 센서(120)는 오거(6)에 인접하여 설치되는 비접촉식 광학 센서 또는 오거 모터(110)의 출력축을 둘러싸는 권선형 포텐셔미터 방식일 수 있다. 상기 회전각 센서(120)는 오거 모터(110)의 구동으로 오거(6)가 수평방향으로 회전될 때 초기 수납위치에 대한 오거(6)의 수평방향 위치변화, 즉 오거(6)의 좌우 회전 각도를 검출하며, 검출한 회전 각도 데이터를 제어부(150)에 전달한다.

제어부(150)는 상기 회전각 센서(120)로부터 전달된 오거(6)의 회전 각도 데이터로부터 곡물 배출 작업을 위해 회전 조작된 오거(6)의 수평방향 위치 변화량을 기 설정된 초기 값(초기 수납위치에 오거가 위치했을 때 회전각 센서가 출력하는 값)과 비교를 통해 산출하며, 이를 자동 복귀 명령이 입력된 때 오거 모터(110)의 복귀 제어 값을 산출하는데 활용한다.

롤링 센서(130)는 기계적인 방식 또는 광을 이용한 광학식 구성의 자이로 센서(gyro sensor)일 수 있다. 롤링 센서(130)는 상기 콤바인의 기체 적소에 설치될 수 있으며, 기체가 위치하고 있는 작업면의 굴곡 또는 경사 상태에 따라 기체가 기울어진 경사 각도를 검출한다. 그리고 검출한 그 경사 각도 데이터를 상기 제어부(150)에 전달한다.

소정의 위치로 회전된 오거(6)를 초기 수납위치로 복귀시키기 위한 복귀 명령을 자동 복귀 스위치(140)가 출력하고 제어부(150)에 전달한다. 즉 곡물 배출 완료 시점에 작업자의 스위치 조작에 따라 상기 자동 복귀 스위치(140)가 출력하는 복귀 명령이 제어부(150)에 전달되며, 복귀 명령이 입력된 시점부터 제어부(150)에 의해 오거(6)를 초기 수납위치로 되돌리는 일련의 제어가 행해진다.

오거(6)를 초기 수납위치로 되돌리는 일련의 제어에는, 복귀 명령이 입력된 시점에 상기 회전각 센서(120)와 롤링 센서(130)로부터 제공되는 데이터 신호를 제어부(150)가 분석하고, 분석 결과를 토대로 오거(6)를 원래 초기 수납위치로 되돌리기 위한 오거 모터(110)의 제어 값을 산출하며, 산출된 복귀 제어 값으로 오거 모터(110)를 통제하여 오거(6)를 복귀시키는 일련의 과정이 포함된다.

제어부(150)는 구체적으로, 자동 복귀 스위치(140)로부터 복귀 명령 출력신호가 입력된 시점에 상기 회전각 센서(120)와 롤링 센서(130)로부터 획득된 검출 데이터로부터 오거(6)를 초기 수납위치로 되돌리기 위한 오거 모터(110)의 제어 값을 결정하여 오거 모터(110)에 출력하며, 제어부(150)에 의해 결정된 제어 값으로 오거 모터(110)가 구동됨으로써 오거(6)의 자동 복귀가 이루어진다.

즉 제어부(150)는 자동 복귀 명령이 입력된 시점에 상기 롤링 센서(130)와 회전각 센서(120)가 전달하는 기체 경사 정보 관련 데이터와 오거(6) 회전 상태 데이터로부터 오거(6)의 초기 위치 복귀를 위한 제어 값을 산출하고, 산출된 제어 값에 기초하여 상기 오거 모터(110)의 구동을 정밀 제어함으로써 오거(6)가 초기 수납위치로 정확하게 자동 복귀될 수 있도록 하는 것이다.

종래에는 회전각 센서가 출력하는 오거의 수평방향 회전 변위 데이터만을 이용하여 오거 모터의 복귀 제어 값을 산출함에 따라, 굴곡지거나 도 1과 같은 경사진 작업면 상에서 작업할 경우 오거를 원래의 위치로 되돌림에 있어 오거에 작용하는 회전관성에 대한 고려가 없어 초기 수납위치로 오거를 정확하게 복귀시키지 못하는 상황이 발생되었다.

그러나 본 발명은 오거의 수평방향 회전 상태는 물론 기체의 경사 상태까지 파악하여 제어부(150)가 초기 수납위치 복귀를 위한 오거 모터(110)의 제어 값을 결정하고, 그 결정된 제어 값으로 상기 오거 모터(110)를 제어하여 오거(6)를 초기 수납위치에 복귀시킴으로써, 기체의 경사 상태와 무관하게 오거(6)를 항상 동일한 수납위치에 정확하게 복귀시키는 것이 가능하다.

즉 롤링 센서(130)를 통해 기체의 경사 상태를 파악하고 파악된 정보에 기초해 오거 초기 수납위치 복귀를 위한 오거 모터(110)의 제어 값을 산출하여 오거 복귀를 자동 제어함으로써, 기체(1)가 경사면 또는 굴곡진 작업면에 위치하더라도 오거를 정해진 초기 수납위치로 정확하게 복귀시키는 것이 가능하며, 오거의 부정확한 위치 제어 따른 부품 손상 및 안전사고 또한 예방 가능하다.

한편, 전술한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템은, 자동 복귀 시스템이 작동중임을 표출하는 표출수단(160)을 더 포함할 수 있다. 이때 표출수단(160)은 상기 자동 복귀 스위치(140) 조작에 따른 복귀 명령 출력 시점에 상기 제어부(150)의 통제를 받아 자동 복귀 시스템이 작동중임을 사용자 인식 가능하게 표출하는 구성일 수 있다.

바람직한 예로서 표출수단(160)은, 제어부(150)의 통제를 받아 상기 자동 복귀 스위치 조작 시점에 특정 사운드를 출력하여 자동 복귀 시스템이 작동중임을 사용자에게 알리는 스피커일 수 있다. 이와는 다르게, 제어부(150)의 통제를 받아 상기 자동 복귀 스위치 조작 시점에 발광(發光)하여 자동 복귀 시스템이 작동중임을 사용자에게 알리는 램프일 수도 있다.

전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 오거 자동 복귀 시스템의 구동 원리에 대해 이하 간단히 살펴보기로 한다.

도 6을 다시 참조하면, 기체 측 십자형 요동 레버 조작을 통한 유선 조작 내지는 무선 콘트롤러를 이용한 근거리 원격 조작과 같은 무선 조작을 통해, 오거(6)를 원하는 높이로 상승시키거나 하강시키는 동시에 수평방향에 대해 좌우로 회전시켜 기체 주변의 원하는 곡물 배출위치에 오거의 곡물배출부(60, 도 5 참조)를 위치시킨 후 오거 내 스크류를 구동시켜 곡물을 외부에 배출한다.

곡물 배출을 위해 수평방향으로 회전 조작된 오거의 수평방향 위치변화, 즉 초기 수납위치(오거 안착대, 5)에 대한 오거(5)의 좌우 회전 각도를 회전각 센서(120)가 검출하며, 그 검출된 회전 각도 데이터를 제어부(150)에 전달한다. 제어부(150)는 회전각 센서(120)로부터 회전 각도 데이터로부터 곡물 배출 작업을 위해 회전된 오거(6)의 변위량을 파악하고 이를 오거 복귀 시 활용한다.

즉 제어부(150)는 상기 회전각 센서(120)로부터 전달된 오거의 회전 각도 데이터로부터 곡물 배출 작업을 위해 회전 조작된 오거의 수평방향 위치 변화량을 기 설정된 초기 값(초기 수납위치에 오거가 위치했을 때 회전각 센서가 출력하는 값)과 비교를 통해 산출하며, 이를 자동 복귀 명령이 입력된 때 오거 모터(110)의 복귀 제어 값을 산출하는데 활용한다.

또한, 콤바인의 기체(1) 적소에 설치된 롤링 센서(130)가 기체(1)가 위치하고 있는 작업면의 굴곡 또는 경사 상태에 따라 기체(1)가 기울어진 경사 각도를 검출하여 제어부(150)에 전달하며, 제어부(150)는 롤링 센서(130)로부터 전달된 기체 경사 상태 데이터를 곡물 배출 작업 완료 후 오거(6)를 초기 위치로 자동 복귀시킴에 있어 오거 모터(110)의 정확한 제어 값을 산출하는데 활용한다.

곡물 배출 완료 후 작업자에 의한 자동 복귀 스위치(140) 조작으로 오거(6)를 초기 초기 수납위치로 복귀시키기 위한 복귀 명령이 출력되면, 해당 복귀 명령은 곧바로 제어부(150)에 전달되며, 제어부(150)는 오거 자동 복귀 명령이 입력된 시점에 회전각 센서(120)와 롤링 센서(130)가 제공하는 데이터를 분석하여 오거를 원래 초기 수납위치로 되돌리기 위한 오거 모터(110)의 정확한 제어 값을 산출한다.

예를 들어, 평평한 작업면에서 곡물 배출이 수행될 경우 롤링 센서(130)의 출력 값은 '제로(0)'에 가깝기 때문에 이 경우 회전각 센서(120)가 출력하는 회전 각도 데이터만을 이용하여 오거 복귀를 위한 오거 모터(110)의 제어 값을 결정하며, 작업면이 굴곡지거나 경사진 경우에는 롤링 센서(130)의 출력 값까지 함께 반영하여 오거 모터(110)의 제어 값을 결정한다.

좀 더 구체적으로, 도 1과 같이 경사진 작업면에서의 곡물 배출 작업 후 오거 자동 복귀가 수행되는 경우 오거 자체 하중에 의한 회전관성으로 오버런(overrun)이 발생되는데, 오거(6)의 하중과 기체(1)가 기울어진 정도에 따라 달라지는 오버런을 시뮬레이션 등을 통해 파악하여 오버런에 대응할 수 있는 오거 모터(110)의 제어 값을 상기 롤링 센서(130)의 출력 값을 반영하여 산출한다.

부연하여 설명하면, 오거 자동 복귀 명령이 출력된 시점에 롤링 센서(130) 출력 값과 회전각 센서(120)의 출력 값으로부터 판단되는 오거의 배출 위치가 기체(1)가 기울어진 방향을 기준으로 기체(1)보다 위쪽으로 회전되어 있는 경우, 자동 복귀 시 오거 자체 하중에 의한 오버런이 방지되도록, 오거 모터(110)의 자동 복귀 제어 값을 정상적일 때(평지에서 자동 복귀가 수행될 때)의 복귀 제어 값에 (-) 보상 값을 적용하여 복귀 명령을 지시한다.

반대로, 오거의 배출 위치가 기체(1)가 기울어진 방향을 기준으로 기체(1)보다 아래쪽에 회전되어 있는 경우에는, 오거 모터(110)의 자동 복귀 제어 값을 정상적일 때(평지에서 자동 복귀가 수행될 때)의 복귀 제어 값에 (+)보상 값을 적용하여 복귀 명령을 지시함으로써, 오거의 복귀 위치가 항상 일정하게 유지되도록 하는 것이다.

한편, 제어부(150)에 의해 산출된 오거 자동 복귀를 위한 제어 값은 상기 오거 모터(110)에 전달된다. 이에 따라 오거 모터(110)가 제어부(150)가 산출한 제어 값에 따라 구동됨으로써, 굴곡지거나 경사진 작업면 상에서 오거 자동 복귀가 수행되는 경우라도 기체의 경사 상태와 무관하게 오거는 항상 동일한 초기 수납위치에 정확하게 복귀될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템에 대한 개념도를 나타내고 있다.

도 7에 나타난 제2 실시 예는, 콤바인 기체 상부면 일측의 오거 안착대(5)에 오거(60가 안착되는 것을 감지하는 감지 센서(180)를 더 포함하는 점을 제외하고는 전술한 제1 실시 예와 동일하다. 따라서 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 이하에서는 차이에 해당하는 부분에 대해서만 간단하게 살펴보기로 한다.

제2 실시 예에 적용된 상기 감지 센서(180)는 오거 안착대(5)에 오거(60가 안착되는 것을 감지한다. 그리고 감지한 오거 안착 정보를 상기 제어부(150)에 전달한다. 제어부(150)는 감지 센서(180)의 출력이 있은 때 오거(6)가 오거 안착대(5)에 정확하게 안착된 것으로 인식하며, 이 경우 오거 자동 복귀가 완료된 것으로 판단하여 오거 자동 복귀 모드를 종료하게 된다.

더하여, 제2 실시 예의 경우 상기 제어부(150)는 상기 감지 센서(180)로부터 감지 신호가 전달된 시점에 상기 회전각 센서(120)가 출력하는 데이터로부터 오거(6)의 초기 수납위치를 인식할 수 있다.

이상의 본 발명의 실시 예에 따른 콤바인의 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템에 의하면, 기체의 경사 상태를 반영하여 제어부가 초기 수납위치 복귀를 위한 오거 모터의 제어 값을 결정하고, 결정된 제어 값으로 상기 오거 모터를 제어하여 오거를 초기 수납위치에 복귀시킴으로써, 기체의 경사 상태와 무관하게 오거를 항상 동일한 수납위치에 정확하게 복귀시키는 것이 가능하다.

즉 롤링 센서를 통해 기체의 경사 상태를 파악하고 파악된 정보에 기초해 오거 초기 수납위치 복귀를 위한 오거 모터 제어 값을 산출하여 오거 복귀를 자동 제어함으로써, 기체가 경사면 또는 굴곡진 작업면에 위치하더라도 오거를 정해진 초기 수납위치로 정확하게 복귀시키는 것이 가능하며, 이에 따라 오거의 부정확한 위치 제어 따른 부품 손상 및 안전사고가 방지될 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 기체 2 : 주행륜
3 : 예취부 4 : 공급체인
5 : 오거 안착대 6 : 오거
7 : 기체 조작부(운전석) 8 : 탈곡·선별장치
9 : 곡물탱크 10 : 엔진
11 : 방진커버어셈블리 60 : 곡물배출구
62 : 가로반송통 63 : 조인트부
64 : 세로반송통 100 : 오거 자동 복귀 시스템
105 : 회전 구동부 110 : 오거 모터
112 : 감속기 120 : 회전각 센서
130 : 롤링 센서 140 : 자동 복귀 스위치
150 : 제어부 160 : 표출수단
180 : 감지 센서

Claims (5)

1. 곡물 배출 작업 완료 후 오거(auger)를 원래의 초기 수납위치로 자동 복귀시키는 콤바인 오거 자동 복귀 시스템으로서,
   상기 오거의 세로반송통에 인접하여 설치되며, 제어부로부터 전달받은 소정의 전기신호로 구동되어 상기 오거를 좌우로 회전시키는 오거 모터(auger motor);
   상기 오거에 인접하여 설치되어 곡물 배출 작업을 위해 회전 조작된 오거의 좌우 회전 각도를 검출하고, 검출된 회전 각도 데이터를 제어부에 전달하는 회전각 센서;
   상기 콤바인의 기체에 설치되어 작업면의 굴곡 또는 경사 상태에 따라 기체가 기울어진 경사 각도를 검출하고, 검출된 경사 각도 데이터를 제어부에 전달하는 롤링 센서;
   곡물 배출 작업 완료 후 회전 조작된 오거를 원래의 초기 수납위치로 복귀시키기 위한 복귀 명령을 출력하여 제어부에 전달하는 자동 복귀 스위치; 및
   상기 회전각 센서와 롤링 센서로부터 전달받은 데이터 신호에 기초하여 상기 오거 모터의 구동을 제어하는 제어부;을 포함하되,
   상기 제어부는 자동 복귀 스위치로부터 복귀 명령 출력신호가 입력된 시점에 상기 회전각 센서와 롤링 센서가 송출하는 검출 데이터로부터 상기 오거 모터의 제어 값을 결정하며, 결정된 제어 값으로 상기 오거 모터를 제어하여 오거가 초기 수납위치로 복귀되도록 하는 것을 특징으로 하는 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 자동 복귀 스위치 조작에 따른 복귀 명령 출력 시점에 상기 제어부의 통제를 받아 자동 복귀 시스템이 작동중임을 사용자 인식 가능하게 표출하는 표출수단;을 더 포함하는 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 표출수단은, 제어부의 통제를 받아 상기 자동 복귀 스위치 조작 시점에 특정 사운드를 출력하여 자동 복귀 시스템이 작동중임을 사용자에게 알리는 스피커인 것을 특징으로 하는 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 표출수단은, 제어부의 통제를 받아 상기 자동 복귀 스위치 조작 시점에 발광(發光)하여 자동 복귀 시스템이 작동중임을 사용자에게 알리는 램프인 것을 특징으로 하는 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 콤바인 기체 상부면 일측의 오거 안착대에 오거가 안착되는 것을 감지하고, 감지된 오거 안착 정보를 상기 제어부에 전달하는 감지 센서;를 더 포함하며,
   상기 제어부는 오거 감지 센서로부터 감지 신호가 전달된 시점에 상기 회전각 센서가 출력하는 데이터로부터 오거의 초기 수납위치를 인식하고, 상기 자동 복귀 스위치의 복귀 명령에 의하여 수행되던 오거 자동 복귀 모드를 종료하는 것을 특징으로 하는 콤바인 오거의 자동 복귀 시스템.

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