
















本発明は、穀粒貯留装置に関し、穀粒貯留タンク内に貯留する穀粒量の貯留レベルを検出するもの等の分野に属する。 The present invention relates to a grain storage device, and belongs to the field of detecting a storage level of a grain amount stored in a grain storage tank.
穀粒を貯蔵するグレンタンク内の穀粒量を検出するものにおいて、このグレンタンクの内側壁面に上下方向に沿って一対の電極を配設し、この一対の電極によるグレンタンク内の穀粒量に比例して変化する静電容量により穀粒貯留レベルを検出すると共に、該一対の電極に対する電線接続用端子をグレンタンクの内側壁面を貫通して外部に突設させることを特徴とした穀粒量検出装置が開示されている。(例えば、特許文献1参照)
しかし、該穀粒量検出装置の一対の電極とグレンタンクの内側壁面とが近接しているときは、この近接状態の影響を受けて一対の電極間の静電容量が異常変化するため的確な穀粒貯留レベルの検出が行われ難いという不具合があった。 However, when the pair of electrodes of the grain amount detection device and the inner wall surface of the grain tank are close to each other, the capacitance between the pair of electrodes changes abnormally due to the influence of the proximity state. There was a problem that it was difficult to detect the grain storage level.
そこで、このような一対の電極を、グレンタンクの内側壁面に対し近接状態となり悪影響を受けない所定距離以上離れた空間位置に配設して、安定して的確な穀粒貯留レベルの検出を行い得るよう不具合の改善を行うものである。 Therefore, such a pair of electrodes is placed in a spatial position at a predetermined distance or more away from the inner wall surface of the Glen tank so as not to be adversely affected, and stable and accurate grain storage level detection is performed. The problem is improved so as to obtain.
請求項1の発明は、穀粒貯留タンク1内に貯留する穀粒の貯留レベルを一対の電極2による静電容量の変化により検出する貯留レベル検出手段Aを、該穀粒貯留タンク1の内側壁面1aから所定距離以上離れた空間位置に上下方向に配設したことを特徴とする穀粒貯留装置の構成とする。 The first aspect of the present invention provides a storage level detection means A for detecting a storage level of a grain stored in the grain storage tank 1 by a change in electrostatic capacity of the pair of
このような構成により、請求項1の作用は、貯留レベル検出手段Aにおける板状又は丸状等適宜の形状及び長さを有する一対の電極2に対し、該穀粒貯留タンク1の内側壁面1aの距離が近い場合は、該電極2間において発生する静電容量が影響を受けて異常変化を起こし易いため、該内側壁面1aに対する電極2の立設位置を、静電容量の検出値が異常変化を起こさないだけの所定距離以上離れた空間位置に上下方向に配置させる。 With such a configuration, the action of claim 1 is the
請求項2の発明は、前記貯留レベル検出手段Aの一対の電極2は、その対向距離2aを一定に保持するべく上下方向全域に亘り複数個所を各々固定したことを特徴とする請求項1記載の穀粒貯留装置の構成とする。 The invention according to
このような構成により、請求項2の作用は、請求項1の作用とともに穀粒貯留タンク1内の空間位置に上下方向に長く対向配置している貯留レベル検出手段Aの電極2の対向距離2aを、一定して並行保持可能にその上部位置と下部位置及び中間部位置の少なくとも一個所以上を各々固定することにより、該対向距離2aが広がったり狭まったりして変化することがないから、該電極2の上下方向全域に亘る静電容量検出値の直線性が変動することがない。 With such a configuration, the action of
請求項3の発明は、前記貯留レベル検出手段Aの電極2による静電容量の変化を電子回路により検出する静電容量検出部3と、貯留レベルの一定位置を検出する定位置センサ4とを設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の穀粒貯留装置の構成とする。 The invention of
このような構成により、請求項3の作用は、請求項1又は請求項2の作用とともに貯留レベル検出手段Aにおいて、穀粒貯留レベルの検出用として電子回路により形成される静電容量検出部3と、貯留レベルの一定位置検出用としての定位値センサ4とを設け、該静電容量検出部3による静電容量の検出値が穀粒の条件(例えば、品種,乾湿,選別等)の変化により変動することがあるから、貯留穀粒が空の状態と予め設定した一定位置の状態での静電容量の検出値から関係式を求め、この関係式により穀粒の貯留レベルを検出する。 With such a configuration, the action of
請求項4の発明は、前記静電容量検出部3と定位置センサ4とを、該電極2の適宜位置に一体的又は近接して配設したことを特徴とする請求項1又は請求項2又は請求項3記載の穀粒貯留装置の構成とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the
このような構成により、請求項4の作用は、請求項1又は請求項2又は請求項3の作用とともに貯留レベル検出手段Aにおいて、穀粒の貯留レベルを連続して検出する静電容量検出部3と一定位置を検出する定位値センサ4とを一体的に合体させるか又はジョイント等により近接接続させると共に、これらを何れか一方の電極2の対向裏面側の適宜位置に各々配置させる。 With such a configuration, the action of
請求項1の発明の効果は、穀粒貯留タンク1の内側壁面1aに対する貯留レベル検出手段Aの一対の電極2の立設位置を、静電容量の検出値が異常変化を起こさないだけの所定距離以上離れた空間位置に配置させることにより、該電極2の静電容量が他からの干渉を受けることがないから、該穀粒貯留タンク1内に貯留する穀粒の貯留レベルについて誤差の小さい検出を行わせることができる。 The effect of the invention of claim 1 is that the standing position of the pair of
請求項2の発明の効果は、請求項1の効果とともに穀粒貯留タンク1内の空間位置に配置している貯留レベル検出手段Aの電極2の対向距離2aを、並行保持可能に上下方向の適宜位置を複数個所固定していることにより、該電極2の対向距離2aが広・狭に変化することがないから、静電容量の検出値が変動してその直線性が阻害されることがなく、該穀粒貯留タンク1内に貯留する穀粒の貯留レベルについて誤差の小さい検出を行わせることができる。 The effect of the invention of
請求項3の発明の効果は、請求項1又は請求項2の効果とともに穀粒貯留タンク1内の穀粒の貯留レベルを検出する貯留レベル検出手段Aにおいて、静電容量検出部3による検出値が穀粒の条件等によって変動するため、この変動を定位値センサ4により検出した一定位置と貯留穀粒が空の状態との静電容量の検出値から関係式を求め、この関係式により貯留レベルを検出することができるから、該穀粒貯留タンク1内に貯留する穀粒の貯留レベルについて誤差の小さい検出を行わせることができる。 The effect of the invention of
請求項4の発明の効果は、請求項1又は請求項2又は請求項3の効果とともに、貯留レベル検出手段Aにおいて、穀粒の貯留レベルを検出する静電容量検出部3と定位値センサ4とを、一体的に合体させるか又はジョイント等により近接接続させて、該電極2の適宜位置に配置することにより、接続ハーネスの短縮化とハーネス接続用のコネクタの削減を可能にすることができるから、配線及びメンテナンスの簡略化と低コスト化を図ることができる。 The effect of the invention of
穀粒貯留タンク1内の穀粒の貯留レベルを一対の電極2による静電容量の変化により検出する貯留レベル検出手段Aを用いることによって、誤差の小さい貯留レベルの検出を実現することができる。 By using the storage level detection means A that detects the storage level of the grain in the grain storage tank 1 by the change in electrostatic capacity of the pair of
以下に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1はコンバインの全体構成を示すもので、車台5の下部側に土壌面を走行する左右一対の走行クローラ6を張設した走行装置7を配設すると共に、該車台5上に、フィードチェン8に挟持して搬送供給される穀稈を脱穀処理した穀粒を選別回収して一時貯留する穀粒貯留タンク1と、このタンク1に貯留された穀粒を機外へ排出する排穀オーガ9を備えた脱穀装置10を載置配設し、この脱穀装置10の後端部に排藁処理装置11を装架して構成させる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the overall structure of a combine. A traveling device 7 is installed on a lower side of a
該脱穀装置10の前方に、前端側から未刈穀稈を分草する分草体12と、分草した穀稈を引き起こす引起部13と、引き起こした穀稈を刈り取る刈刃部14と、刈り取った穀稈を掻き込むと共に搬送途上において扱深さを調節して該フィードチェン8へ引き継ぎを行う供給調節搬送部15等を有する刈取装置16を、刈取昇降シリンダ17により土壌面に対して昇降自在なるよう該車台5の前端部へ懸架配設して構成させる。 In front of the
該刈取装置16の一側にコンバインの操作制御を行う操作装置18と、操作のための操作席19を設け、この操作席19の下方側にエンジン20を搭載し、後方側に前記穀粒貯留タンク1を配置すると共に、該操作装置18と操作席19を覆うキャビン21を設け、これら走行装置7,脱穀装置10,刈取装置16,操作装置18,エンジン20,キャビン21等によってコンバインの車体22を構成させる。 An
該穀粒貯留タンク1は、図2に示す如く、底部に沿って後方へ底部排穀螺旋23を延設し、この底部排穀螺旋23の後端部に、この底部排穀螺旋23によって穀粒貯留タンク1の底部から後側へ向けて排出される穀粒を機外へ排出させる排穀オーガ9を連設して構成させる。 As shown in FIG. 2, the grain storage tank 1 has a
該排穀オーガ9は、穀粒貯留タンク1の後部外壁1bに固定した縦送り排出に方向変換する排穀ギヤケース24に、縦排穀螺旋25aを内装した縦排穀基筒25を該後部外壁1bに沿って鉛直方向で回動可能に支承して構成させる。 The
該縦排穀基筒25の上端部を基部として、横排穀螺旋26aを内装した横排穀筒26を車体22の前後長に亘って配設すると共に、この横排穀筒26及び縦排穀基筒25による上下回動作用と左右旋回作用とにより、該穀粒貯留タンク1内の穀粒を機外へ排出可能に連動連結して構成させる。 With the upper end portion of the vertical threshing base cylinder 25 as a base, a horizontal threshing
図3に示す如く、該穀粒貯留タンク1内に貯留した穀粒の貯留レベルを静電容量の変化により検出する貯留レベル検出手段Aにおける一対の電極2を、静電容量が穀粒貯留タンク1の内側壁面1aの影響を受けて異常変化を起こし難い位置、つまり該内側壁面1aから所定距離以上離れた空間位置に相対状態で上下方向に延設して構成させる。 As shown in FIG. 3, the electrostatic capacity of the pair of
該貯留レベル検出手段Aにおける一対の電極2は、図4に示す如く、予め設定した最適の間隔を保つ対向距離2aを一定して並行保持すべく上部位置aと下部位置b及び中間部位置cとを、保持部材によって派生する静電容量の変化が小さい平面視U字状に形成した電極保持枠27によって各々螺子止め固定すると共に、上部位置aと下部位置bの片側と、該内側壁面1aの適宜位置とを各々電極支持アーム28により螺子止め連結して構成させる。 As shown in FIG. 4, the pair of
このように、該一対の電極2の対向横方向側d(開放側)に、予め設定した対向距離2aを保持するために使用する電極保持枠27が存在するときは、静電容量の直線性が低下するが(特に金属を用いるとその影響が大きい)、この電極保持枠27に派生する静電容量の変化が小さいジュラコン(絶縁材)等の部材を用いることにより、検出する穀粒の貯留レベルの直線性を保持することができる。 Thus, when the
なお、別の電極保持枠27aとして、図5に示す如く、通電体の鉄板等により形成するもので、例えば、ゴム等による絶縁物iを介して一対の電極2を各々螺子止め固定して構成させる。 In addition, as another
このように、該電極保持枠27,27aと一対の電極2とを絶縁した状態で固定することにより、ショート状態により静電容量の検出値が不正確となる不具合を防止できると共に、該電極保持枠27,27aを電極2端縁から離れるようU字状に形成しているから、静電容量の直線性の低下を抑制することができる。 In this way, by fixing the electrode holding frames 27 and 27a and the pair of
該貯留レベル検出手段Aにおける一対の電極2は、大型コンバインや乾燥機等においては1〜3メートルと長くなるため、該電極2の対向距離2aは中間部位置cにおいて最も広・狭に変位し易く、図6に示す如く、穀粒の貯留レベル検出値の直線性が悪くなり検出精度が低下するが、該電極2の上部位置aと下部位置b及び中間部位置cの少なくとも一個所以上を各々電極保持枠27により螺子止め固定しているから、対向距離2aを一定に並行保持でき検出精度の低下を防止することができる。 Since the pair of
該貯留レベル検出手段Aにおいて、該一対の電極2により穀粒の貯留レベルを静電容量により連続的に検出する静電容量検出部3の電子回路として、図7に示す如く、発振回路3aから一対の電極2へ、この電極2から整流回路3b及び平滑回路3c並びに増幅回路3dを経て、検出値の出力を行うべく接続して構成させる。 In the storage level detection means A, as shown in FIG. 7, an
なお、穀粒の貯留レベルの予め設定した一定位置を検出する、ON,OFFセンサ等による定位値センサ4を該静電容量検出部3へ接続すると共に、図8に示す如く、この定位値センサ4と静電容量検出部3とを一体的に組み込むか又は近接配置して構成させる。 A
このように、該静電容量検出部3と定位値センサ4とを一体化又は近接させることにより、接続ハーネス29の短縮化とハーネス接続用のコネクタ30の削減が可能となり、低コスト化を図ることができる。 In this way, by integrating or bringing the
該静電容量検出部3と定位値センサ4及び接続ハーネス29等を、図9に示す如く、片側の電極2の対向裏面側eの上下方向における適宜位置に取り付けると共に配線可能に構成させる。 As shown in FIG. 9, the
このように、該電極2の対向横方向側dに金属等障害物を存在させないことにより、静電容量の分布が乱れることがないから、静電容量の検出値の直線性が阻害されず検出値の出力を安定させることができる。なお、該電極2の検出表面側に該静電容量検出部3や定位値センサ4及び接続ハーネス29等を配置するときは、静電容量の直線性が低下し検出精度に影響を生じると共に、穀粒のブリッジ等が発生する要因ともなる。 As described above, since no obstacle such as metal exists on the opposite lateral side d of the
該貯留レベル検出手段Aにおける一対の電極2は、例えば、図10に示す如く、電極2の板幅と対向距離2aが5*5センチメートルの場合、電極2の対向裏面側eの方向は金属の影響を受け難いが、電極2の対向横方向側dは金属等障害物より30センチメートル以上離して取り付けることにより金属の影響を受け難くなり、安定して静電容量による穀粒貯留レベルの検出を行うことができる。 For example, as shown in FIG. 10, when the plate width of the
圃場における穀稈は刈取時期(水分)や品種等によって静電容量が異なるため、穀粒の状態に応じた穀粒の貯留レベルと静電容量検出部3による検出値との関係を求める必要があるが、この関係を求める際に、前記穀粒貯留タンク1への穀粒投入状態において予め設定した時間における静電容量検出部3の検出値を測定し、この検出値が変化しない場合を該電極2間に穀粒が存在しないと判断する基準点の一つとして設定構成させる。 Grain straws in the field have different electrostatic capacities depending on the harvesting time (moisture), varieties, etc., so it is necessary to determine the relationship between the storage level of the grains according to the state of the grains and the detection value by the
更に、穀粒の貯留レベルにおいて、該電極2の予め設定した一定位置に投入穀粒が達したことをONする前記定位値センサ4の作用を受けて静電容量検出部3により検出したときは、この検出値fと、前記の電極2間に穀粒が存在しないときの検出値gとにより、図11のフローチャート及び図12の線図に示す如く、両者の検出値f,gによる関係式(y=ax+b)を求めることが可能に構成させる。 Furthermore, at the storage level of the grain, when the
このように、穀粒の貯留レベルと静電容量検出部3による検出値との関係式を求める際に必要となる基準点として、電極2間に穀粒が存在しないときの検出値gと、別の基準点としての貯留レベルの予め設定した一定位置の検出値fとを的確に求めることができるから、精度の高い貯留レベルと検出値の関係式を得ることにより、該穀粒貯留タンク1内に貯留する穀粒の貯留レベルについて誤差の小さい検出を行わせることができる。 Thus, as a reference point required when calculating the relational expression between the storage level of the grain and the detection value by the
該静電容量検出部3による静電容量の検出値は水分の誘電率が大きく穀粒水分の影響を受けやすいため、穀粒の貯留レベルの一定位置を該定位値センサ4と静電容量検出部3によって検出し、図13の線図に示す如く、このときの静電容量の値から静電容量検出部3の出力電圧により穀粒水分を算出し、この水分値によって貯留レベルの算出を可能とするよう構成させる。 The capacitance detection value by the
このように、一定位置の穀粒の貯留レベルを検出したときの静電容量により算出した穀粒水分値を加味して、貯留レベルを算出することが可能となるから、図14の線図に示す如く、水分の影響により変動する検出値の補正を行うことによって、該穀粒貯留タンク1内に貯留する穀粒の貯留レベルについて誤差の小さい検出を行わせることができる。 In this way, it is possible to calculate the storage level by taking into account the grain moisture value calculated by the capacitance when the storage level of the grain at a certain position is detected. As shown, by correcting the detection value that varies due to the influence of moisture, it is possible to perform detection with a small error with respect to the storage level of the grain stored in the grain storage tank 1.
なお、該穀粒貯留タンク1内に貯留する穀粒の排出毎に、次に投入された穀粒による貯留レベルと静電容量検出部3による検出値との関係式を新たに算出し、この算出式によって貯留レベルの検出を行うため、異なった圃場による穀粒水分の違い等の影響を受け難くすることができる。 In addition, every time the grain stored in the grain storage tank 1 is discharged, a relational expression between the storage level by the next input grain and the detection value by the
前記の如く、穀粒の貯留レベルと静電容量検出部3による検出値との関係を求めることができるまでは貯留レベルを求めることができないため、該穀粒貯留タンク1内に貯留する穀粒の排出後において、新たに貯留レベルが一定位置に達するまでの間は、図15に示す如く、過去の情報としてメモリに記憶させたf又はf,g点或いは関連直線等を基に貯留レベルの算出を行うよう構成させる。 As described above, since the storage level cannot be obtained until the relationship between the storage level of the grain and the detection value by the
このように、貯留レベルが一定位置に達するまでは過去の情報を基に早期モニタを行うことにより、その間多少の誤差hが生じても穀粒量が少ないことと、貯留レベルが一定位置に達したときは、新たに関係式を算出して誤差の小さい貯留レベルの検出が行えるから、作業者の不安を解消するために合理的な貯留レベルの検出を行うことができる。 In this way, by performing early monitoring based on past information until the storage level reaches a certain position, even if some error h occurs during that time, the amount of grain is small, and the storage level reaches a certain position. In this case, since a new relational expression is calculated and a storage level with a small error can be detected, a reasonable storage level can be detected in order to eliminate the operator's anxiety.
前記の如く、該電極2間に穀粒が存在しない場合においても空気の静電容量を検出(オフセット電圧)するが、この検出値は、素子のバラツキや発振周波数によって変化を受け易く、穀粒検出レベルの精度に影響を与えることになるため、図16に示す如く、前記静電容量検出部3の増幅回路3dにオフセット調節回路3eを追加接続して構成させる。 As described above, the capacitance of air is detected (offset voltage) even when there is no grain between the
このように、該静電容量検出部3の増幅回路3dにオフセット調節回路3eを追加接続することにより、このオフセット調節回路3eによりオフセット電圧を予め設定した値に調節することができるから、穀粒の貯留レベルについて安定して誤差の小さい検出を行わせることができる。 In this way, by additionally connecting the offset
該静電容量検出部3により静電容量の変化を用いて穀粒の貯留レベルを検出する方式において、図17の線図に示す如く、貯留レベルと静電容量検出部3による検出電圧の関係式(y=ax+b)の一次係数の大きさによって検出信号線の傾きが変化するから、この現象を利用して穀粒水分の推定や穀粒の濡れを判定できるため、該静電容量検出部3をコストアップさせることなく高機能化を図ることができる。 In the method in which the
穀粒以外のあらゆる粉体等の貯留タンクにも利用することができる。 It can also be used in storage tanks for all powders other than grains.
(b)貯留レベル検出手段の一対の電極を絶縁保持した状態を示す側面図。
1. 穀粒貯留タンク
1a.内側壁面
2. 電極
2a.対向距離
3. 静電容量検出部
4. 定位値センサ
A. 貯留レベル検出手段1.
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