JPH0432713A - 位置検出装置 - 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、検出対象物の外面部側に復帰イ＝−１勢され
た揺動式の接触体の揺動変位によって、前記接触体の揺
動軸芯に対する前記検出対象物の外面部の位置変化を検
出する位置検出装置にｊｙｌする。

〔従来の技術］ かかる位置検出装置としては、第７図に示すように、セ
ンザハーなる接触体（２１）の揺動軸にポテンショメー
ク（２６）を連動転結し、接触体（２１）の揺動に伴っ
てポテンショメータ（２Ｇ）の抵抗値が変化するように
構成したものが一般に知られている。この位置検出装置
では、抵抗値の変化を電圧値の変化として求め、それに
基づいて検出対象物の外面部の位置変化を検出するこに
なる。

ポテンショメータ（２６）の抵抗値は接触体（２１）の
揺動角に対しては線型に変化し直線的な比例関係になる
ものの、接触体（２１）の揺動角は検出対象物の外面部
の位置変化に対して非線型に変化して直線的な比例関係
にはならない。つまり、第３図に示すように、検出対象
物の外面部が揺動体の軸芯に近い位置にあるほど、検出
対象物の外面部の位置変化に対する揺動角の変化量が小
さくなるのである。そこで、検出対象物の外面部の位置
変化を正確に検出しようとする場合には、接触体（２１
）の揺動角と検出対象物の外面部の位置変化とが直線的
な比例関係となるように、抵抗値の変化に応じて変化す
る電圧値に対して何らかの電気的な補正を行わなければ
ならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

非線型の関係を線型の関係となるよう補正する電気回路
は、組み立てるにしても電子素子を決定する上で複雑な
計算が必要であり、完成してからも使用環境に応じて微
妙な調節を必要とする。−船釣には、組み立てるのに手
間と技術を要してコストも高くなる傾向にある。

本発明は、かかる実情に着目してなされたものであって
、その目的は、電気的な補正を行わずして、検出対象物
の外面部の位置変化を正確に検出できるようにすること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る位置検出装置にあっては、接触体の揺動に
連動して回転する回転体と、その回転体の回動軸芯を中
心とする円周方向に沿って断続的に設けられる被検出部
の複数列と、その複数列の被検出部の夫々の存否を各別
に検出する固定側の複数個の検出部とが設けられ、前記
複数列の被検出部は、前記複数個の検出部の検出情報の
組合せを前記回転体の回転に伴って異なる複数種に変化
させ、且つ、前記複数種の組合せの夫々においてその組
合せを現出する円周方向に沿う長さを、前記位置変化が
設定量増減変化する毎に前記組合せの変化を生じる長さ
に設定して構成される点を特徴構成としている。

〔作　用〕

検出対象物の外面部が接触体の揺動軸芯に対して位置変
化すると、その位置変化に伴って、検出対象物の外面部
側に復帰付勢された接触体が揺動し、その揺動に連動し
て回転体が回転する。回転体が回転すると、被検出部が
回転体の回動軸芯を中心とする円周方向に沿って断続的
に設けられていることから、被検出部の固定位置にお（
プる存否は回転体の回転に伴って複数種に変化する。

固定側に設けられた複数個の検出部は、この複数列の被
検出部の存否を各別に検出する。存否は回転体の回転に
伴って変化するので、複数個の検出部の検出情報の組合
せも異なる複数種に変化することになる。検出情報は複
数通りで内容は存否の二状態であるから、検出情報の組
合せは二進数のコード信号に相当することになる。つま
り回転体が回転すると、その回転角に応じた二進数のコ
ード信号が複数個の検出部から並列的に出力されること
になる。したがって、回転体の回転角は前記コード信号
を解読することで検出されるこになる。

ところで、外面部の位置変化に対して接触体の揺動角や
回転体の回転角が直線的な比例関係にならないのは先に
記したとおりであり、前記コート信号を解読しただけで
は検出対象物の外面部の位置変化を検出することはでき
ない。

しかしながら、回転体の回転角に対して検出情報より異
なる組合せが現出する範囲は被検出部の円周方向に沿う
長さに比例するので、したがってここでは、複数種の被
検出部を、位置変化が設定量増減変化する毎に組合せの
変化を牛じる長さにすることにより、前記コート信号を
そのまま解読するだけで検出対象物の外面部の位置変化
を検出できるようにしているのである。

因みに、前記コード信号は、マイコンにおけるプログラ
ム処理で容易に解読することができる。

（発明の効果］ 検出対象物の外面部の位置変化を正確に検出するに、検
出部の検出情報に対する補正用の電気回路を必要としな
くなるので、回路製作の煩わしさが解消されるとともに
、設備コストを安くすることが可能になる。

［実施例〕 以下、本発明を、コンバインに搭載された脱穀装置に適
用した場合の実施例を図面に基づいて説明する。

第６図に示すように、脱穀装置は、フィードチェーン（
１）にて挟持搬送される刈取殻稈を扱処理する扱胴（２
）を収納する扱室（Ａ）と、その扱室（八）からの漏下
処理物に対して選別作用する揺動選別板（３）と選別風
を送風する唐箕（４）とを備えた選別装置（Ｂ）　とか
らなる。

前記扱室（Ａ）の下部には、前記扱胴（２）の下側外周
部に沿って脱穀処理物漏下用の受網（５）が設けられ、
そして、その受網（５）の後方側箇所に、前記扱室（Ａ
）内に残存する脱穀処理物を排出するための開口（６）
が形成されている。

前記揺動選別板（３）は、前方から後方に向かって順次
並ぶように配置されたグレンパン（７）、チャフシーブ
（８）、及び、ストロ−ラック（９）の夫々を備え、前
記チャフシーブ（８）の下方には、補助グレンパン（１
０）とグレンシーブ（１１）とが夫々前後方向に順次並
ぶ状態で配置され、そして、それらの各部が左右一対の
側板（１２）の間に固定され、全体として板状に形成さ
れている。

また、前記選別装置（Ｂ）の下部には、前記グレンシー
ブ（１１）から漏下する穀粒を一番物として回収する一
番物回収部（１３）と、前記ストロ−ラック（９）の終
端部や前記グレンシーブ（１１）の終端部を超えて落下
する藁屑等と穀粒とが混入した処理物（以下の説明にお
いて二番物と略称する）を回収して前記扱室（八）に還
元するための二番物回収部（１４）とが設けられている
。尚、図中、（１５）は前記二番物を再処理して前記扱
室（八）に還元するための二番スロワである。

前記チャフシーブ（）））について説明すれば、第５図
に示すように、処理物移送方向（第５図中において左右
方向）に並置された複数個の帯板状部材（８ａ）が、そ
の上端部を支点として前記左右の側板（８ｂ）に対して
回動自在に取り付けられ、各帯板状部材（８ａ）の下端
部に枢着された操作「ドア１”（１６）を前後方向に押
し引き操作することによって、前記帯板状部＋４（８ａ
）の隨合うもの同士の間隔（Ｓ）（以下の説明において
チャフ開度と略称する場合もある）を変更調節できるよ
うに構成されている。

そして、前記チャフ開度を変更調節する間隔調節用の電
動モータ（Ｍ）が設けられ、その電動モータ（Ｍ）にギ
ヤ式の連係機構（１７）を介して連結される揺動アーム
（１７ａ）　　と前記操作！１ノ（・（１６）とがレリ
ーズワイヤ（１８）に−ζ連動連結されている。尚、図
中の（１９）は前記チャフ開度を閉じ側に復帰付勢する
スプリング、（ＰＭ）は電動モータ（Ｍ）による操作ロ
ッド（１６）の操作量を前記チャフ開度として検出する
チャフ開度検出用のポテンショメータであって、揺動ア
ーム（１７ａ）の枢支部に付設されている。

そして前記チャフ開度は、ポテンショメーク（１）旧の
検出角と目標角とが一敗すべく電動モータ（旧が駆動さ
れることによって、目標間隔となるように制御される。

前記殻稈層の厚みを検出するための構成について説明す
ると、第６図に示すように、受、ＶＮｔ（５）に固着さ
れた弓金（２０）に、殻稈層の上面の位置を検出するセ
ンサ（Ｓ）が設けられている。このセンサ（Ｓ）は、第
１図に示すように、いずれも処理物の移送方向（扱胴軸
芯の方向）へに動自在に設けられた接触子（２１）（接
触体に相当する）と、この接触子（２１）と同じ軸芯（
Ｐ）周りで一体的に回動する円板（２２）　（回転体に
相当する）と、円板（２２Ｂこ形成されたスリット（２
３ａ）　〜（２３ｄ）（被検出部に相当する）の存否を
透１４光からＳ売み取る４個の光ビック′アンプ装置（
２４ａ）〜（２４ｄ）（検出部に相当する）から成り、
各光ビックアンプ装置（２４ａ）〜（２４ｄ）に接続さ
れた４木の信号線（Ｌ、〜Ｌ４）を介して第２図に示す
制御装置（１（）に連絡されている。

前記接触子（２１）は、殻稈層の厚みの増大に伴って殻
稈層の上面に接触しながら処理物の移送方向へ揺動する
ように、下向きに弾性付勢されている。

前記スリット（２３ａ）　〜（２３ｄ）は、円板（２２
）の４分の１の範囲内に、その軸芯を中心に円周方向に
沿って形成されており、その径によって４種類に分類さ
れ、径の大きいものから順番に第１スリツｈ　（２３ａ
）、第２スリシト（２３ｂ）、第３スリツト（２３ｃ）
、第４スリツト（２３ｄ）となっている。これに対して
光ビックアンプ装置（２４ａ）〜（２４ｄ）は、スリン
ｈ　（２３ａ）　〜（２３ｄ）の径に対応して継列に配
置されており、最も中心から遠いものから順番に第１光
ピツクアンプ装置（２４ａ）、第２ピツクアツプ装置（
２４ｂ）、第３ピツクアツプ装置（２４ｃ）、第４ピツ
クアツプ装置（２４ｄ）となっている。これによって円
＋ｆｆ（２２）が回転すると、第１スリツト（２３ａ）
は第１光ピツクアツプ装置（２４ａ）によって検出され
、第２スリット（２３ｂ）は第２光ピツクアツプ装置（
２４ｂ）にょって検出され、第３スリツ１〜（２３ｃ）
は第３光ピンクアツプ装置（２４ｃ）によって検出され
、第４スリツト（２３ｄ）は第４光ピツクアツプ装置（
２４ｄ）によって検出されることになる。

前記光ピツクアップ装置（２４ａ）〜（２４ｄ）からは
、スリット（２３ａ）〜（２３ｄ）を検出しているとき
にはＯＮ信号が、検出していないときにはＯＦＦ信号が
、夫々の信号線（Ｌ、〜Ｌ４）を介して、４ビツトのコ
ード信号として制御装置（１１）へ出力される。このＯ
Ｎ・ＯＦＦ信号の組合せであるコード信号の内容は、夫
々のスリット（２３ａ）〜（２３ｄ）の存否の状態によ
って変化するので、円板（２２）が回転する範囲（９０
度）で１６分割され、それぞれの範囲に異なった内容の
コート゛信号が対応するように、夫々のスリット（２３
ａ）〜（２３ｄ）が形成されている。また、円板（２２
）がどれだけ回転するとコード信号の内容が変化するの
かは、スリット（２３ａ）〜（２３ｄ）の円周方向に沿
う長さに依存するため、１６分割を均等にするのではな
く、円板の回転角が大きくなるほど分割範囲が狭くなる
ような形式で分割されている。つまり、円板（２２）の
回転角が小さいうちはコート信号の内容が変化し難く、
また、円板（２２）の回転角が大きくなるとコード信号
の内容が変化し易くなるのである。

ｌ述のように分割を均等にしないのは、殻稈層の厚みの
変化する割合と接触子（２１）が揺動する割合とが直線
的な比例関係にならず、第３図に示すように、殻稈層の
上面の−に）１が所定量ずつ１智であっても、接触子（
２１）の揺動角は次第に小さ（なっていくことによる。

逆に言うと、分１１Ｊを不均一にすることによって、殻
稈層の−１−面が所定量ずつ上昇するに従ってコード信
号の内容も変化するようにしているのである。

尚、殻稈層の上面の高さをＨ１接触子（２１）の長ざを
Ｌ、接触子（２１）の鉛直方向からの揺動角をθとすれ
ば、Ｈ＝　Ｌ　（１−ＣＯＳθ）の式が成り立つことに
なる。

殻稈層の上面の高さとコード信号の対応関係は第４図に
示すとおりである。殻稈層が殆どなくて上面の高さがり
。の範囲内にあれば制御装置（１１）にコード信号：　
００００が出力される。

殻稈層が少し存在して上面の高さがｈ　、の範囲内であ
ればコート信号：０００１が出力される。

このように、殻稈層の上面の高さがｈ　ｏ〜ｌｌｌ５ま
で変化するとコード信号の内容も００００から１１１１
までの段階的に変化していくことになる。

ところで、揺動選別板（３）の揺動駆動に伴って前記揺
動選別板（３）とセンサ（Ｓ）　とのＲｌｌｉ％ｉ［が
変動するので、接触子（２１）も揺動することとなり、
その結果、４木の信号線Ｏ，＋　）〜（Ｌ４）を介して
出力されるコード信号も揺動選別板（３）のｔ：１：動
駆動に同期して変動することになる。そこで制御！Ａ置
（１１）は、これらコード信号を読み込んで」二面の高
さを求めるとともに、極大値のみを逐次取り込み、この
極大値を基準として処理物層の厚さを演算する。

前記制御装置（ＩＩ）には、センサ（Ｓ）の他に、前記
電動モータ（Ｍ）の駆動回路（２５）と前記ボデンショ
メータ（ＰＭ）が連絡されており、センサ（Ｓ）とポテ
ンショメータ（ＰＭ）の情報に基づいて、駆動回路（２
５）に電動モータ（門）が制御コ０信号が出力され、選
別装置（Ｂ）の選別状態が自動調節されることになる。

基本的には、チャフシーブ（８）　−Ｌの処理物の層が
厚くなると、前記チャフ開度が大となる方−・電動モー
タ（Ｍ）を駆動し、処理物の漏下量を増大させる。また
、処理物の層が薄くなると、前記チャフ開度が小となる
ように電動モータ（Ｍ）を駆動し、処理物の漏下量を減
少させる。このようにして処理物の層を一定の厚さに維
持し、効率の高い選別を行えるようにしているのである
。

［別実施例］ （ａ）　　先の実施例では接触子（２１）と円板（２２
）の軸が共通であるが、接触子（２１）の軸と円板（２
２）の軸を別々にして、それらをギヤやヘルｌ−などで
連動連結してもよい。その際に、接触子（２１）の軸の
回転を円板（２２）の軸に減速して伝達するようにすれ
ば、検出精度を高めることができる。

（＋））　　４種類のスリット（２３ａ）〜（２３ｂ）
を４個の光ピツクアップ装置（２４ａ）〜（２４ｄ）で
検出して４ビットで出力する構成にしであるが、２ビア
　１・、３ビツト、或いは５ビット以−１で出力するよ
うに構成にしてもよい。

（Ｃ）光ピツクアップ装置（２４ａ）〜（２４ｄ）から
の出力が連続して太き（なる二進数であれば、をΔ／Ｄ
変換して、その変換された電圧値を制御装置（旧に入力
するようにしてもよい。

（ｄ）　　被検出部をスリット（２３ａ）　〜（２３＋
１）とし、検出部を光ピツクアンプ装置（２４ａ）〜（
２４ｄ）としているが、被検出部と検出部を電気的な接
点で構成してもよい。

（ｅ）　　回転体の形状は円でなくともよい。扇形であ
ってもよいし、三角形であってもよい。要するに、被検
出部が存在できる広さがあればよい。

（ｆ）　　この位置検出装置は、殻稈層の厚さを検出す
る以外にも様々な目的に応用することが可能である。例
えば、個体の表面の位置変化を検出したり、液体の面の
高さ変化を検出するの利用してもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図１ｎ１との対照を便利にす
るために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面
の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る　”！”＝−−’ ４１１検出装置の実施例を示し、第１図ば拡大図、第２
図は制御構成のブロック図、第３図は殻稈層の上面の位
置と接触子の１．Ｌ動用との関係を示す図、第４図は接
触子の揺動位置とヨー１信号の対応関係を示すグラフ、
第５図はチャフ開度の調節機構の説明図、第６図は脱穀
装置の概略的な切り大側面図である。第７図は従来例に
おける要部の拡大図である。 （Ｐ）・・・・・・揺動軸芯、（２１）・・・・・・接
触体、（２２）・・・・・・回転体、（２３ａ）〜（２
３ｄ）・・・・・・被検出部、（２４ａ）〜（２４ｄ）
・・・・・・検出部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　検出対象物の外面部側に復帰付勢された揺動式の接触
   体（２１）の揺動変位によって、前記接触体（２１）の
   揺動軸芯（Ｐ）に対する前記検出対象物の外面部の位置
   変化を検出する位置検出装置であって、 前記接触体（２１）の揺動に連動して回転する回転体（
   ２２）と、その回転体（２２）の回動軸芯を中心とする
   円周方向に沿って断続的に設けられる被検出部（２３ａ
   ）〜（２３ｄ）の複数列と、その複数列の被検出部（２
   ３ａ）〜（２３ｄ）の夫々の存否を各別に検出する固定
   側の複数個の検出部（２４ａ）〜（２４ｄ）とが設けら
   れ、前記複数列の被検出部（２３ａ）〜（２３ｄ）は、
   前記複数個の検出部（２４ａ）〜（２４ｄ）の検出情報
   の組合せを前記回転体（２２）の回転に伴って異なる複
   数種に変化させ、且つ、前記複数種の組合せの夫々にお
   いてその組合せを現出する円周方向に沿う長さを、前記
   位置変化が設定量増減変化する毎に前記組合せの変化を
   生じる長さに設定して構成される位置検出装置。