JPH10295165A - 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、揺動アッセンブリＡに、異なる検出手段で被
処理物の量を検出する複数のセンサ２６Ｔ、２６Ｂ、２
９、３０を設けると共に、前記複数のセンサ値に基づい
てチャフシーブ２０の制御開度を決定する。

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しな
い可能性があった。

【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、前記揺動選別体に、
異なる検出手段を用いて被処理物の量を検出する複数の
被処理物量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、複数の被処理物量検出センサの検
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、異なる検出手段を用い
て被処理物の量を検出するため、実際の処理状況に適合
した開度制御が可能になり、その結果、選別精度の向上
を計ることができる。また、前記揺動選別体に、揺動流
板上で被処理物の層厚を検出する層厚検出センサと、濾
過選別部の上方または下方で選別風の風速もしくは風圧
を検出する風検出センサとを設ける一方、開度調整機構
を制御する選別制御部に、層厚検出センサの検出値に基
づいて濾過選別部の基本開度を決定する基本開度決定手
段と、風検出センサの検出信号に基づいて基本開度を補
正する基本開度補正手段とを設けたものである。つま
り、揺動流板における被処理物の量（層厚検出センサ
値）に基づいて濾過選別部の開度を制御するものである
が、濾過選別部における被処理物の量に応じて変化する
選別風の風速もしくは風圧を風検出センサで検出し、該
検出値に基づいて前記開度を補正するため、実際の処理
状況に適合した開度制御が可能になり、その結果、選別
精度の向上を計ることができる。また、前記揺動選別体
に、揺動流板上で被処理物の層厚さを検出する層厚検出
センサと、濾過選別部で被処理物の圧力を検出する圧力
検出センサとを設ける一方、開度調整機構を制御する選
別制御部に、層厚さ検出センサの検出値に基づいて濾過
選別部の基本開度を決定する基本開度決定手段と、圧力
検出センサの検出信号に基づいて基本開度を補正する基
本開度補正手段とを設けたものである。つまり、揺動流
板における被処理物の量（層厚検出センサ値）に基づい
て濾過選別部の開度を制御するものであるが、濾過選別
部における被処理物の量を圧力検出センサで検出し、該
検出値に基づいて前記開度を補正するため、実際の処理
状況に適合した開度制御が可能になり、その結果、選別
精度の向上を計ることができる。また、前記揺動選別体
に、揺動流板上で被処理物の層厚さを検出する層厚検出
センサと、濾過選別部の上方または下方で選別風の風速
もしくは風圧を検出する風検出センサと、濾過選別部で
被処理物の圧力を検出する圧力検出センサとを設ける一
方、開度調整機構を制御する選別制御部に、層厚さ検出
センサの検出値に基づいて濾過選別部の基本開度を決定
する基本開度決定手段と、風検出センサおよび圧力検出
センサの検出信号に基づいて基本開度を補正する基本開
度補正手段とを設けたものである。つまり、揺動流板に
おける被処理物の量（層厚検出センサ値）に基づいて濾
過選別部の開度を制御するものであるが、濾過選別部に
おける被処理物の量に応じて変化する選別風の風速もし
くは風圧を風検出センサで検出すると共に、濾過選別部
における被処理物の量を圧力検出センサで検出し、両検
出値に基づいて前記開度を補正するため、実際の処理状
況に適合した開度制御が可能になり、その結果、選別精
度の向上を計ることができる。

【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の検出値と前記上側風圧セ
ンサ２６Ｔの検出値との差を演算し、該演算値に基づい
てチャフシーブ２０における選別風の減圧量を判断する
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２６
Ｂ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】３０は前記揺動流板１２上で被処理物の層
厚を検出する層厚検出センサであって、該層厚検出セン
サ３０は、揺動流板１２上の被処理物に押圧されて後方
に揺動する検出プレート３１と、該検出プレート３１の
揺動角を検出するポテンショメータ等の回動角センサ３
２とを用いて構成されている。即ち、チャフシーブ２０
に供給される被処理物の量を予め揺動流板１２上で検出
するため、チャフシーブ２０の適正開度（基本開度）を
前以て判断することができるようになっている。

【００１２】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、第１〜第１２の感圧
センサ２９および層厚検出センサ３０、「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。

【００１３】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、層厚検出センサ３０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、
上側風圧センサ２６Ｔおよび下側風圧センサ２６Ｂの検
出値に基づいて第一開度補正値を演算する「第一開度補
正値演算」と、感圧センサ２９の検出値に基づいて第二
開度補正値を演算する「第二開度補正値演算」と、何れ
かの開度補正値を比較選択する「開度補正値比較」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。

【００１４】「基本開度決定」では、層厚基準値Ａ〜Ｅ
（Ｅが最大層厚）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、層厚検出センサ３０の検出
値と層厚基準値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、層厚
検出値が層厚基準値Ａよりも小さい場合には基本開度
０、層厚検出値が層厚基準値Ａよりも大きく、かつ層厚
基準値Ｂよりも小さい場合には基本開度１、層厚検出値
が層厚基準値Ｂよりも大きく、かつ層厚基準値Ｃよりも
小さい場合には基本開度２、層厚検出値が層厚基準値Ｃ
よりも大きく、かつ層厚基準値Ｄよりも小さい場合には
基本開度３、層厚検出値が層厚基準値Ｄよりも大きく、
かつ層厚基準値Ｅよりも小さい場合には基本開度４、層
厚検出値が層厚基準値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。

【００１５】「第一開度補正値演算」では、下側風圧セ
ンサ２６Ｂの検出圧力ＡＦｂと上側風圧センサ２６Ｔの
検出圧力ＡＦｔとの差（検出差圧ＡＦ０）を演算すると
共に、予め設定される適正差圧ＡＦＳと検出差圧ＡＦ０
との大小比較を行い、ここで、両差圧が一致（不感帯を
含む）する場合には、第一開度補正値をセットすること
なく「選別自動制御」ルーチンに復帰する。一方、検出
差圧ＡＦ０が適正差圧ＡＦＳよりも大きい場合には、検
出差圧ＡＦ０と適正差圧ＡＦＳとの偏差（絶対値）を演
算すると共に、偏差に基づいて適正開度補正値を演算
し、さらに適正開度補正値を開放側開度補正データとし
て第一開度補正値にセットするようになっている。ま
た、検出差圧ＡＦ０が適正差圧ＡＦＳよりも小さい場合
には、検出差圧ＡＦ０と適正差圧ＡＦＳとの偏差（絶対
値）を演算すると共に、偏差に基づいて適正開度補正値
を演算し、さらに適正開度補正値を閉鎖側開度補正デー
タとして第一開度補正値にセットするようになってい
る。

【００１６】「第二開度補正値演算」では、第１〜第１
２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、第二開度補正値にセットさ
れるようになっている。

【００１７】「開度補正値比較」では、前記第一開度補
正値ＡＦＣと第二開度補正値ＰＳＣとを比較すると共
に、大きい方の開度補正値ＡＦＣ、ＰＳＣを最終的な開
度補正値として選択するようになっている。

【００１８】「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。

【００１９】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、揺動アッ
センブリＡに、異なる検出手段で被処理物の量を検出す
る複数のセンサ２６Ｔ、２６Ｂ、２９、３０を設けると
共に、前記複数のセンサ値に基づいてチャフシーブ２０
の制御開度を決定するため、実際の処理状況に適合した
開度制御が可能になり、揺動流板８上における層厚検出
のみに基づいて開度制御を行う従来のものに比して選別
精度を向上させることができる。

【００２０】また、本実施形態では、層厚検出センサ３
０の検出値に基づいてチャフシーブ２０の基本開度を決
定すると共に、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２６Ｔ、２６Ｂ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２０の実際の処
理状況に適合した開度制御が可能になる。

【００２１】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。

【００２２】また、前記風圧センサ２６Ｔ、２６Ｂは、
チャフシーブ２０の上下にそれぞれ設けられているた
め、風圧センサ値の信頼性を高めることができる許りで
なく、下側風圧センサ値と上側風圧センサ値との差に基
づいてチャフシーブ２０の処理状況を正確に判断するこ
とができる。

【００２３】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
値に基づいて前記基本開度を補正するため、チャフシー
ブ２０の実際の処理状況に適合した開度制御が可能にな
る。

【００２４】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。

【００２５】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、異なる検出手
段で被処理物の量を検出する複数の被処理物量検出セン
サを設け、複数のセンサ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、被処理物量センサの種類、
個数、組合せ等は、例えば図１５に示す様に適宜変更す
ることができる。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】層厚検出センサの側面図である。

【図６】制御部の入出力を示すブロック図である。

【図７】「選別自動制御」のフローチャートである。

【図８】「基本開度決定」のフローチャートである。

【図９】層厚検出センサ値と基本開度との関係を示すグ
ラフである。

【図１０】「第一開度補正値演算」のフローチャートで
ある。

【図１１】「第二開度補正値演算」のフローチャートで
ある。

【図１２】圧力曲線を示すグラフである。

【図１３】「開度補正値比較」のフローチャートであ
る。

【図１４】「チャフシーブ開度値出力」のフローチャー
トである。

【図１５】センサの組合せ例を示す表図である。

【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 ３０ 層厚検出センサ

Claims (4)

【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、前記揺動選別体に、異なる検
   出手段を用いて被処理物の量を検出する複数の被処理物
   量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、複数の被処理物量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、揺動選別体に、揺動
   流板上で被処理物の層厚を検出する層厚検出センサと、
   濾過選別部の上方または下方で選別風の風速もしくは風
   圧を検出する風検出センサとを設ける一方、開度調整機
   構を制御する選別制御部に、層厚検出センサの検出値に
   基づいて濾過選別部の基本開度を決定する基本開度決定
   手段と、風検出センサの検出信号に基づいて基本開度を
   補正する基本開度補正手段とを設けた脱穀機。
3. 【請求項３】 請求項１において、揺動選別体に、揺動
   流板上で被処理物の層厚さを検出する層厚検出センサ
   と、濾過選別部で被処理物の圧力を検出する圧力検出セ
   ンサとを設ける一方、開度調整機構を制御する選別制御
   部に、層厚さ検出センサの検出値に基づいて濾過選別部
   の基本開度を決定する基本開度決定手段と、圧力検出セ
   ンサの検出信号に基づいて基本開度を補正する基本開度
   補正手段とを設けた脱穀機。
4. 【請求項４】 請求項１において、揺動選別体に、揺動
   流板上で被処理物の層厚さを検出する層厚検出センサ
   と、濾過選別部の上方または下方で選別風の風速もしく
   は風圧を検出する風検出センサと、濾過選別部で被処理
   物の圧力を検出する圧力検出センサとを設ける一方、開
   度調整機構を制御する選別制御部に、層厚さ検出センサ
   の検出値に基づいて濾過選別部の基本開度を決定する基
   本開度決定手段と、風検出センサおよび圧力検出センサ
   の検出信号に基づいて基本開度を補正する基本開度補正
   手段とを設けた脱穀機。