JP2017169515A - combine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンバインに関する。 The present invention relates to a combine.
従来、たとえばコンバインなどのグレンタンクにおいて、貯留された穀粒の重量を計測する、いわゆるグレンタンクの穀粒貯留量重量計測装置を設けたコンバインが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
これらのグレンタンクの穀粒貯留量重量計測装置では、作業前のグレンタンク全体の重量をロードセルによって計測し、作業後のグレンタンの重量との差を貯留された穀粒の重量としていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a combine provided with a so-called Glen tank grain storage weight measuring device that measures the weight of stored grain in a grain tank such as a combine (see, for example, Patent Document 1).
In the grain storage weight measuring devices of these Glen tanks, the weight of the whole Glen tank before work is measured by a load cell, and the difference from the weight of Glentan after work is set as the weight of the stored grain.
前記公知例では、機体の傾斜や振動、ロードセルの経年劣化によって重量の測定値に誤差が生じることがあり、計測された穀粒の重量の正確性が十分といえないことがあった。したがって、従来のグレンタンクの穀粒貯留量計測装置には、穀粒の重量を正確に計測するうえで更なる改善の余地があった。
本発明は、穀粒の重量を正確に計測することができるようにしたものである。
In the known example, an error may occur in the weight measurement value due to the inclination and vibration of the fuselage and the aging of the load cell, and the accuracy of the measured grain weight may not be sufficient. Therefore, the conventional grain storage amount measuring device of the Glen tank has room for further improvement in accurately measuring the weight of the grain.
In the present invention, the weight of a grain can be accurately measured.
請求項1記載の発明は、脱穀装置3によって脱穀された穀粒を揚穀する一番揚穀装置10と、この一番揚穀装置10から供給された所定の体積または重量の穀粒を貯留する所定容積の一次貯留室17と、一次貯留室17の底部に形成された開口24を開閉する底蓋19と、前記一次貯留室17内の穀粒が所定の体積または重量になったときに底蓋19を強制的に開放する蓋開閉駆動装置21とを設けたコンバインとしたものである。
請求項2記載の発明は、前記蓋開閉駆動装置21は、一次貯留室17に設けた満杯センサ18により所定の体積の穀粒貯留が検出された場合に作動して、底蓋19を強制的に開放する構成とした請求項1記載のコンバインとしたものである。
請求項3記載の発明は、前記底蓋19と一次貯留室17との間に設けたスプリング31により、底蓋19を閉め方向に付勢する構成とし、一次貯留室17に一番揚穀装置10から所定重量の穀粒が供給されて、スプリング31の設定長以上の伸びがセンサ32で検出された場合に、蓋開閉駆動装置21により底蓋19を強制的に開放する構成とした請求項1記載のコンバインとしたものである。
請求項4記載の発明は、前記蓋開閉駆動装置21を作動させる制御装置22は、前記一次貯留室17への単位時間あたりの穀粒供給量を、該一次貯留室17に一定の量の穀粒が貯留される時間に基づいて算出し、当該算出された単位時間あたりの穀粒供給量に、前記一次貯留室17の開放状態が継続した時間を乗じることによって、底蓋19が開放している間に前記一番揚穀装置10から一次貯留室17を通過してグレンタンク5へ放出された穀粒の重量を算出し、当該算出結果に基づいてグレンタンク5に貯留された穀粒の重量を補正する構成とした請求項1または請求項2または請求項3記載のコンバインとしたものである。
The invention described in
According to the second aspect of the present invention, the lid opening /
The invention according to
According to a fourth aspect of the present invention, the
請求項1記載の発明では、一次貯留室17に貯留された穀粒を、底蓋19の開放によって一定の体積または重量ごとにグレンタンク5内へ放出する。これにより、底蓋19が開放した回数、即ち、一次貯留室17から穀粒を放出した回数によってグレンタンク5に供給された穀粒の重量を算出することができる。したがって、グレンタンク5の傾斜や振動、経年劣化によって穀粒の重量の測定結果に誤差が生じる事態を回避し、グレンタンク内に貯留された穀粒の正確な重量を算出することができる。
請求項2記載の発明では、上記請求項1に記載の発明の効果に加えて、満杯センサ18の検出により一次貯留室17内の所定の体積毎の穀粒をグレンタンク5に放出するので、グレンタンク5に供給された穀粒の重量を算出することができる。
請求項3記載の発明では、上記請求項1に記載の発明の効果に加えて、スプリング31とこのスプリング31の設定長以上の伸びを検出するセンサ32により一次貯留室17内の一定の重量毎の穀粒をグレンタンク5に放出するので、グレンタンク5に供給された穀粒の重量を算出することができる。
請求項4記載の発明では、上記請求項1または請求項2または請求項3記載の発明の効果に加え、底蓋19が開放している間に、一番揚穀装置10から一次貯留室17に貯留されることなくグレンタンク5内へ放出された穀粒量を、単位時間当たりの流量と底蓋19が開放状態が継続した時間とを乗じて算出した結果により補正でき、グレンタンク5内に貯留された穀粒の全重量の計測精度を向上させることができる。
In the first aspect of the present invention, the grains stored in the
In the invention described in
In the third aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the
In the invention according to
本発明の一実施形態をグレンタンクの穀粒貯留重量計測装置の例にて、詳細に説明する。また、以下では、グレンタンクの穀粒貯留重量計測装置が、刈り取った穀稈から得られた穀粒をグレンタンクにおいて貯留するコンバインに設けられた場合を例にとって説明する。しかしながら、これに限らず、グレンタンクの穀粒貯留重量計測装置は、他の作業を行う作業車両に設けられたり、たとえばサイロなどの載積に貯蔵される穀物の重量を計測するものであってもよい。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換または変更を行うことができる。 An embodiment of the present invention will be described in detail using an example of a grain storage weight measuring device of a Glen tank. Moreover, below, the case where the grain storage weight measuring apparatus of a Glen tank is provided in the combine which stores the grain obtained from the harvested grain straw in a Glen tank is demonstrated to an example. However, the present invention is not limited to this, and the grain storage weight measuring device of the Glen tank is provided in a work vehicle that performs other work, or measures the weight of grain stored in a load such as a silo, for example. Also good. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined. In addition, various omissions, substitutions, or changes of the components can be made without departing from the scope of the present invention.
また、以下では、説明の便宜上、図示のように互いに直交する3つの方向をそれぞれ前後方向、左右方向および上下方向とし、この定義に従い各部の構成を説明する。前後方向は、コンバインの長さ方向であり、左右方向は同幅方向、上下方向は同高さ方向である。このうち、前方は、刈取作業時におけるコンバインの進行方向であり、左方は、前方に向かって左手方向であり、右方は、前方に向かって右手方向であり、下方は、重力が作用する方向である。なお、これらの方向は、説明をわかりやすくするために便宜上定めたものに過ぎない。 In the following, for convenience of explanation, as shown in the figure, the three directions orthogonal to each other are respectively defined as the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction, and the configuration of each part will be described according to this definition. The front-rear direction is the combine length direction, the left-right direction is the same width direction, and the up-down direction is the same height direction. Of these, the forward is the direction of travel of the combine during the cutting operation, the left is the left-hand direction toward the front, the right is the right-hand direction toward the front, and gravity acts on the lower side. Direction. Note that these directions are merely set for convenience in order to make the explanation easy to understand.
図1の、1はコンバインの機体フレーム、2は機体フレーム1の下方に設けた走行装置、3は機体フレーム1の上方に設けた脱穀装置、4は脱穀装置3の前側に設けた刈取装置、5はグレンタンク、6は操縦部である。
グレンタンク5には、脱穀装置3にて脱穀処理された処理済み穀粒を、脱穀装置3に設けた一番揚穀装置10によりグレンタンク5内に投入するが、一番揚穀装置10とグレンタンク5との間に穀粒貯留重量計測装置15を設ける。
穀粒貯留重量計測装置15は、一番揚穀装置10の排出口16から揚穀放出される穀粒を受け入れる一定の容積を有する一次貯留室(一次保管箱)17を有して構成する。一次貯留室17内の満杯相当の所定位置に満杯センサ18を設け、満杯センサ18の穀粒検出によって開く底蓋19を一次貯留室17の下部開口部に軸20により開閉自在に設ける(図3、図4)。
底蓋19の開閉は、蓋開閉駆動装置21により強制的に行う。
1, 1 is a combine body frame, 2 is a traveling device provided below the
In the
The grain storage
The
蓋開閉駆動装置21は制御装置22と通信可能に接続される。制御装置22は、満杯センサ18の検出結果に基づいて蓋開閉駆動装置21が開閉した底蓋19の開閉回数を算出したり、かかる開閉回数に基づいてグレンタンク5に貯留された穀粒の重量を積算したりする。
即ち、底蓋19の一定体積毎の開閉を、制御装置22はカウントし、底蓋19の開閉回数に一次貯留室17に貯留された穀粒の体積を乗じて、グレンタンク5内の穀粒重量を演算する。
例えば、予め、一定体積を占める穀粒の重量を計測し、この計測された重量から穀粒の単位体積当たりの重量(g/mm3)を算出して記憶し、これに、一次貯留室17の全容積を掛けることで、一次貯留室17内の穀粒重量を算出する。
そのため、ロードセル等によりグレンタンク5全体の重量を計測するのに比し、計測精度を向上させることができる。
The lid opening /
That is, the
For example, the weight of a grain occupying a certain volume is measured in advance, and the weight (g / mm 3 ) per unit volume of the grain is calculated and stored from the measured weight, and the
Therefore, the measurement accuracy can be improved as compared with the case where the weight of the
なお、説明の便宜上、図3等には、制御装置22を示しているが、制御装置22が設けられる位置を限定するものではない。
そして、制御装置22および一次貯留室17を少なくとも含んで穀粒貯留重量計測装置15が構成される。
図3に示すように、穀粒貯留重量計測装置15は、グレンタンク5の上面に設けられ、一次貯留室17と、底蓋19と、満杯センサ18とを備える。一次貯留室17には、一番揚穀装置10を上昇しつつ移送される穀粒が供給される。一次貯留室17の内部は、グレンタンク5の側壁または天板に設けられた開口24を通じてグレンタンク5の内部と連通している。すなわち、開口24は、一次貯留室17とグレンタンク5とを連通する連通口である。
For convenience of explanation, the
And the grain storage
As shown in FIG. 3, the grain storage
底蓋19は、開口24を開閉可能に設けられる。なお、以下では、底蓋19が開口24を塞いでいない状態を「開」の状態、開口24を塞いだ状態を「閉」の状態、と呼ぶことがある。本実施形態では、底蓋19が、前後方向に延伸する軸20まわりに回転可能に設けられ、軸20を蓋開閉駆動装置21が回転させて、底蓋19を開閉する。
このように底蓋19を蓋開閉駆動装置21によって閉塞位置に保持し、一次貯留室17に供給された穀粒の体積が所定の値に達した際に、これを満杯センサ18が検出し、蓋開閉駆動装置21が底蓋19を下方へ回動させて、開口24が開いた状態になって、穀粒をグレンタンク5内に落下投入する。
即ち、一次貯留室17とグレンタンク5とが連通するので、一次貯留室17に貯留された穀粒がグレンタンク5内へ放出される。
また、一次貯留室17内の穀粒のグレンタンク5内への放出が完了すると、蓋開閉駆動装置21は底蓋19を上方へ回動させて、開口24が閉じた状態へ戻る。
The
Thus, when the
That is, since the
When the release of the grains in the
この底蓋19の閉塞は、開口24を開口させたときに、一次貯留室17内の穀粒が落下するであろう所定時間を予め設定し、所定時間経過後に、蓋開閉駆動装置21により底蓋19を閉塞する。
この場合、底蓋19が開口24を開口させている間にも、一番揚穀装置10から穀粒が一次貯留室17に投入されるが、この底蓋19の開口状態における穀粒の流入は、後述する方法で補正して、グレンタンク5内の穀粒重量を算出する。
ここで、従来は、グレンタンクに貯留された穀粒の重量を、たとえばグレンタンクに設けられたロードセルによって測定することがあった。この場合、機体の傾斜や振動、ロードセルの経年劣化などにより、誤差を生じる可能性があった。
しかしながら、本実施形態に係るグレンタンク5の穀粒貯留重量計測装置15によれば、一次貯留室17に貯留された穀粒を、一定の体積ごとにグレンタンク5内へ放出するので、穀粒が一次貯留室17から放出された回数、すなわち底蓋19が開閉する回数を測定することによってグレンタンク5に供給された穀粒の重量を算出することができる。
The closing of the
In this case, while the
Here, conventionally, the weight of the grain stored in the Glen tank may be measured by a load cell provided in the Glen tank, for example. In this case, an error may occur due to the inclination and vibration of the fuselage and the aging of the load cell.
However, according to the grain storage
それゆえ、コンバインの傾斜や振動、ロードセルの経年劣化などによって穀粒の重量の測定結果に誤差が生じる事態を回避し、グレンタンク5内に貯留された穀粒の正確な重量を算出することができる。
また、本実施形態に係るグレンタンク5の穀粒貯留重量計測装置15では、グレンタンク5の外部に一次貯留室17を設けているので、グレンタンク5における穀粒の収容量に影響を及ぼすことなく、グレンタンク5内に貯留された穀粒の正確な重量を算出することができる。
また、本実施形態に係るグレンタンク5の穀粒貯留重量計測装置15では、グレンタンク5上に一次貯留室17を設けているので、底蓋19が「開」の状態において穀粒を落下させるだけで、一次貯留室17からグレンタンク5へ穀粒を放出させることが可能となり、簡素な構成で穀粒貯留重量計測装置15を構成することができる。
Therefore, it is possible to avoid the situation in which an error occurs in the measurement result of the grain weight due to the inclination and vibration of the combine, the aging of the load cell, etc., and to calculate the exact weight of the grain stored in the
Moreover, in the grain storage
Moreover, in the grain storage
しかして、一番揚穀装置10からの穀粒は、底蓋19が「開」の状態においても一次貯留室17へ供給される。この場合、一次貯留室17へ供給された穀粒が、底蓋19によって一次貯留室17内に貯留されることなく、一次貯留室17を通過してグレンタンク5内へ供給される。したがって、底蓋19の開閉回数に基づいて穀粒の収量を算出した場合、底蓋19が「開」の状態において一次貯留室17へ供給された穀粒の重量が含まれていないため、収量を実際よりも少なく見積もる可能性がある。
そこで、本実施形態に係るグレンタンク5の穀粒貯留重量計測装置15では、底蓋19が「開」の状態において一次貯留室17(グレンタンク5)へ供給された穀粒の重量を補正することによって、穀粒の収量をさらに正確に算出することとした。以下では、底蓋19が「開」の状態における穀粒の供給量の補正方法(その1)および(その2)について、図5および図6を用いて説明する。
Thus, the grain from the
Therefore, in the grain storage
まず、底蓋19が「開」の状態における穀粒の供給量の補正方法(その1)について図5を用いて説明する。図5は、底蓋19が「開」の状態における穀粒の供給量の補正方法(その1)の説明図である。かかる補正方法は、底蓋19が閉じてから一次貯留室17に一定重量の穀粒が貯留されて次に開くまでの時間から算出された穀粒の単位時間あたりの供給量(流入量)に、底蓋19が「開」の状態が継続した時間を乗じた算出結果により、グレンタンク5に貯留された穀粒の重量を補正するものである。
図5に示すグラフの縦軸はそれぞれ、穀粒のグレンタンク5への供給量、満杯センサ18のON/OFFを示しており、横軸はいずれも時間を示している。なお、満杯センサ18のONは、底蓋19の「閉」の状態に対応し、満杯センサ18のOFFは、底蓋19の「開」の状態に対応する。また、満杯センサ18は、図5に示す時間Tnにおいて、OFFからONへ切り替わるものとする。なお、図5には、説明の便宜上、一次貯留室17の一回の穀粒の放出量である重量Wnの穀粒が、時間Tn+1においてグレンタンク5へ一度に供給されたものとして示している。
First, a method (part 1) for correcting the grain supply amount in a state where the
The vertical axis of the graph shown in FIG. 5 indicates the amount of grain supplied to the
時間Tnにおいて、満杯センサ18がON(すなわち底蓋19が「閉」)の状態になると、穀粒の一次貯留室17への貯留が開始する。時間Tn+1において、一次貯留室17内の穀粒の重量が所定の値(図5の重量Wn参照)に達すると、満杯センサ18がOFF(すなわち底蓋19が「開」)の状態になり、一次貯留室17内の穀粒がグレンタンク5へ放出される。
これにより、制御装置22は、単位時間あたりの重量である「時間補正値」(Wn/(Tn+1−Tn))の穀粒が一次貯留室17へ供給されていると算出する。したがって、満杯センサ18がOFFの期間、すなわち時間Tn+1から時間Tn+2において、重量△WTn=(WTn/(Tn+1−Tn))×(Tn+2−Tn+1)の穀粒が、一次貯留室17へ貯留されることなく、一次貯留室17を通過してグレンタンク5へ供給されたと算出し、かかる算出値に基づいて穀粒の収量を補正する。具体的には、上記の算出値(重量△WTn)を穀粒の収量へ加算する。なお、以下では、上記した満杯センサ18がOFF(すなわち底蓋19が「開」)の状態の期間を、「補正時間」と呼ぶことがある。
At time Tn, when the
Thereby, the
次に、底蓋19が「開」の状態における穀粒の供給量の補正方法(その2)について図6を用いて説明する。図6は、底蓋19が「開」の状態における穀粒の供給量の補正方法(その2)の説明図である。かかる補正方法は、底蓋19が閉じてから一次貯留室17に一定重量の穀粒が貯留されて次に開くまでのコンバインの移動距離から算出された穀粒の単位移動距離あたりの供給量に、底蓋19が「開」の状態でコンバインが移動した距離を乗じた算出結果により、グレンタンク5に貯留された穀粒の重量を補正するものである。なお、図6には、説明の便宜上、一次貯留室17の一回の穀粒の放出量である重量Wnの穀粒が、移動距離Ln+1においてグレンタンク5ヘ一度に供給されたものとして示している。
以上の底蓋19の開閉は、図7のように制御し、底蓋19の一定体積毎の開閉回数に一次貯留室17の容積を乗じて算出した穀粒重量に、底蓋19の開状態時にグレンタンク5に流入する時間当たりの流入量に基づいて、底蓋19の開閉時の流出分を補正して正確な全穀粒重量を計測する。
Next, a method (part 2) for correcting the grain supply amount when the
The opening and closing of the
なお、時間当たりの流入量の算出は、開いていた底蓋19が閉じた時点を、起点として満杯センサ18がONになるまでの時間を単位時間とし、この単位時間に流入した穀粒体積を単位時間で除したのが流入量(流速)となり、底蓋19の強制開放から所定時間経過後の底蓋19の強制閉塞までの時間を流入量(流速)に乗じたのが、補正値となる。
底蓋19を開く際、開く時間を制御装置22で測定し、一定時間で閉める制御動作を行う。
これにより、一次貯留室17からの穀粒排出後の一番揚穀装置10から流入してカウントされずにグレンタンク5に入る穀粒量を極力少なくし、穀粒重量の計測精度を向上させられる。
30は蓋開閉駆動装置21に設けたポテンショメータであり、ポテンショメータ30により底蓋19の開閉の位置を検出する。
The calculation of the amount of inflow per hour is based on the time until the
When the
As a result, the amount of the grain that enters the
前記底蓋19は、一次貯留室17との間に一本のスプリング31にて接続する。スプリング31は底蓋19を閉め方向に付勢し、該スプリング31の一定長以上の伸びをポジションセンサ(センサ)32により検出し、ポジションセンサ32の検出に基づいて蓋開閉駆動装置21を作動させて、底蓋19を開かせる(図8、図9)。
即ち、底蓋19が閉状態で一次貯留室17に穀粒が所定量流入すると、スプリング31が伸び始め、このスプリング31の伸びをポジションセンサ32が検出して蓋開閉駆動装置21により底蓋19を強制的に開かせる。
したがって、この例によれば、底蓋19の一定重量毎の開閉回数に一次貯留室17の容積を乗じて穀粒重量を計測する。
この場合も、底蓋19が開状態時にグレンタンク5から穀粒が流入するので、前記の場合と同様に、時間当たりの流入量に基づいて、底蓋19の開閉時の流出分を補正して正確な全穀粒重量を計測する。
The
That is, when a predetermined amount of grain flows into the
Therefore, according to this example, the grain weight is measured by multiplying the number of times of opening and closing of the
Also in this case, since the grain flows from the
前記底蓋19は、一次貯留室17との間に複数本のスプリング31にて接続し(図11)、各スプリング31は底蓋19を閉め方向に付勢し、該スプリング31の一定長以上の伸びをポジションセンサ32により検出し、ポジションセンサ32の検出に基づいて蓋開閉駆動装置21を作動させて、底蓋19を開かせる。
底蓋19の回動支点側にリミットスイッチ33を設け、リミットスイッチ33を制御装置22に接続する。リミットスイッチ33は、底蓋19が開状態で作用状態となり、底蓋19が閉状態で非作用状態となり、このリミットスイッチ33の作用状態と非作用状態の回数をカウントし、底蓋19の開閉回数とする(図12)。
底蓋19の開閉支点にスプリング31を設け、スプリング31の伸びをポテンショメータまたはポジションセンサ32により検出し、底蓋19を蓋開閉駆動装置21により強制開放する(図11)。
The
A limit switch 33 is provided on the rotation fulcrum side of the
A
また、底蓋19の開閉支点にトルクスプリング35を設け、底蓋19が一定重量による開きをリミットスイッチ36が感知すると、底蓋19を蓋開閉駆動装置21により強制開放する(図12)。
底蓋19の開閉支点部分にポジションセンサ37を設け、ポジションセンサ37により底蓋19の開閉数をカウントして穀粒重量を算出する(図12)。
Further, a
A
1…機体フレーム、2…走行装置、3…脱穀装置、4…刈取装置、5…グレンタンク、6…操縦部、10…一番揚穀装置、15…穀粒貯留重量計測装置、16…排出口、17…一次貯留室、18…満杯センサ、19…底蓋、20…軸、21…蓋開閉駆動装置、22…制御装置、24…開口、25…一次貯留室、30…ポテンショメータ、31…スプリング、32…ポジションセンサ、33…リミットスイッチ、34…ポテンショメータまたはポジションセンサ、35…トルクスプリング、36…リミットスイッチ、37…ポジションセンサ。
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