CN114514072A - 稻谷脱壳装置以及稻谷脱壳控制系统 - Google Patents

稻谷脱壳装置以及稻谷脱壳控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供的稻谷脱壳装置具有:稻谷脱壳机,其通过脱壳辊进行稻谷脱壳;稻谷脱壳米判别机,其能够对从所述稻谷脱壳机排出的稻谷脱壳米进行检查;以及稻谷脱壳控制部,其能够根据所述稻谷脱壳米判别机的所述稻谷脱壳米的检查结果来控制所述稻谷脱壳机,所述稻谷脱壳控制部具备:旋转速度变更单元,其根据所述稻谷脱壳米的检查结果,来变更所述稻谷脱壳机中的所述脱壳辊的旋转速度。

Description

稻谷脱壳装置以及稻谷脱壳控制系统
技术领域
本发明涉及能够根据稻谷脱壳米的品质状态控制稻谷脱壳机的稻谷脱壳装置以及稻谷脱壳控制系统。
背景技术
以往,在通过主辊与副辊的圆周速度差来进行稻谷脱壳的形式的稻谷脱壳机中,主辊及副辊的磨损产生偏差,因此通常通过手动作业来进行主辊及副辊的橡胶辊的更换作业。该作业繁琐,提出了省略通过手动作业进行的橡胶辊的更换作业的各种方法。
例如,在专利文献1~3所公开的方法中,在主轴、副轴分别直接连结变速马达,每隔一定时间变更各个变速马达的速度,切换主轴和副轴。
在专利文献4、5所公开的方法中,在主辊和副辊的旋转轴分别交替地设置大小的带轮,在各旋转轴中的大小的带轮的中间部嵌合在旋转轴的前后方向上滑动自如的离合器,以单触进行高速、低速的切换。
专利文献6所公开的方法不是使离合器在旋转轴方向上前后滑动的构造,而是使用带式离合器机构、惰轮来切换主副各辊的转速的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实公昭62-29064号公报
专利文献2:日本特开平3-137945号公报
专利文献3:日本特开2001-38230号公报
专利文献4:日本特开平3-106452号公报
专利文献5:日本特开2006-312151号公报
专利文献6:日本特开2009-72765号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,上述专利文献1~6中所公开的现有的稻谷脱壳机与稻谷脱壳后的米的品质状况无关地,通过经过一定时间来切换主轴、副轴的辊的转速,因此存在无法将包含脱壳率的稻谷脱壳后的稻谷脱壳米的品质维持在最良好的状态的情况。
本发明是鉴于上述问题点提出的,其目的在于提供一种能够根据稻谷脱壳后的稻谷脱壳米的品质状态进行适当的稻谷脱壳机的控制的稻谷脱壳装置以及稻谷脱壳控制系统。
用于解决课题的方案
本申请权利要求1的发明是一种稻谷脱壳装置,其特征在于,具有:稻谷脱壳机,其通过脱壳辊进行稻谷脱壳;稻谷脱壳米判别机,其能够对从所述稻谷脱壳机排出的稻谷脱壳米进行检查;以及稻谷脱壳控制部,其能够根据所述稻谷脱壳米判别机的所述稻谷脱壳米的检查结果来控制所述稻谷脱壳机,所述稻谷脱壳控制部具备:旋转速度变更单元,其根据所述稻谷脱壳米的检查结果,来变更所述稻谷脱壳机中的所述脱壳辊的旋转速度。
本申请技术方案2的发明在技术方案1所述的稻谷脱壳装置中,所述脱壳辊由以预定的旋转速度旋转的主脱壳辊和以比该主脱壳辊低的速度旋转的副脱壳辊构成,所述旋转速度变更单元变更旋转速度,以使所述副脱壳辊的旋转速度以比主脱壳辊的旋转速度高的速转旋转。
本申请技术方案3的发明在技术方案1或技术方案2所述的稻谷脱壳装置中,所述稻谷脱壳米的检查项目至少包括脱壳率,在所述脱壳率小于预定值的情况下,所述稻谷脱壳控制部通过所述旋转速度变更单元变更所述脱壳辊的旋转速度。
本申请技术方案4的发明在技术方案1至技术方案3中的任一项所述的稻谷脱壳装置中,所述稻谷脱壳米的检查项目至少包括碎米率;在所述碎米率的增加率为预定值以上的情况下,所述稻谷脱壳控制部通过所述旋转速度变更单元变更所述脱壳辊的旋转速度。
本申请技术方案5的发明在技术方案1至技术方案4中的任一项所记载的稻谷脱壳装置中,所述稻谷脱壳米判别机具有:流下导槽,其使所述稻谷脱壳米排列并流下;发光源,其对从所述流下导槽排出的所述稻谷脱壳米照射光;以及照相机单元,其能够从照射到来自所述发光源的光的所述稻谷脱壳米接收反射光和透射光,所述发光源具备:第1照明单元,其设置于所述稻谷脱壳米的所述照相机单元侧,且能够对该稻谷脱壳米照射红色成分的光;以及第2照明单元,其设置于所述稻谷脱壳米的远离所述照相机单元的一侧,且能够对该稻谷脱壳米照射绿色成分的光。
本申请技术方案6的发明在技术方案5所述的稻谷脱壳装置中,作为所述照相机单元的受光结果,在所述绿色成分的光的受光量高于预定的绿色成分阈值的情况下,将排出的所述稻谷脱壳米判别为糙米,在所述绿色成分的光的受光量低于所述预定的绿色成分阈值且红色成分的光的受光量高于预定的红色成分阈值的情况下,将排出的所述稻谷脱壳米判别为稻谷。
本申请技术方案7的发明在技术方案5或技术方案6所述的稻谷脱壳装置中,所述发光源还具备:第3照明单元,其设置于将所述照相机单元与所述稻谷脱壳米连接的延长线上的位置,能够对该稻谷脱壳米的背景板照射蓝色成分的光,作为所述照相机单元的所述受光结果,在所述蓝色成分的光的受光量超出预定的范围的情况下,将从所述流下导槽排出的物质判别为非所述稻谷脱壳米的异物。
本申请技术方案8的发明是在技术方案5至技术方案7中的任一项所述的稻谷脱壳装置中,所述照相机单元除了接收所述反射光及所述透射光以外,还能够拍摄所述稻谷脱壳米的影像。
本申请技术方案9的发明是在技术方案5至技术方案8中的任一项所述的稻谷脱壳装置中,所述流下导槽至少延伸设置至对所述稻谷脱壳米照射光的所述照相机单元的观察区域,且能够使来自所述发光源的光透射。
本申请技术方案10的发明是一种稻谷脱壳控制系统,其特征在于,具有:稻谷脱壳装置,其具有通过脱壳辊进行稻谷脱壳的稻谷脱壳装置、能够判定从所述稻谷脱壳装置排出的稻谷脱壳米的品质的稻谷脱壳米判定单元以及能够根据所述稻谷脱壳米判定单元的所述稻谷脱壳米的判定结果来控制所述稻谷脱壳装置的稻谷脱壳控制部;以及监视装置,其通过有线或无线方式与所述稻谷脱壳装置连接,并且能够接收并显示输出所述稻谷脱壳米的判定结果,能够根据所述监视装置显示输出的所述稻谷脱壳米的判定结果,来变更所述稻谷脱壳装置中的所述脱壳辊的旋转速度。
本申请技术方案11所涉及的发明在技术方案10所述的稻谷脱壳控制系统中,所述稻谷脱壳装置具备:异常检测单元,其能够检测出该稻谷脱壳装置的异常,所述监视装置具备:异常判定单元,其能够根据来自所述异常检测单元的检测信息来判定多种异常;以及异常显示单元,其能够显示输出该异常判定单元的判定结果。
本申请技术方案12的发明是在技术方案11所述的稻谷脱壳控制系统中,所述监视装置具备:异常应对指示显示单元,其能够根据所述异常判定单元的判定结果,显示输出与优先级对应的检查内容。
发明效果
根据技术方案1的发明,始终利用稻谷脱壳米判别机对从稻谷脱壳机排出的稻谷脱壳米稻谷脱壳后的米进行检查,根据稻谷脱壳米的检查结果适当地变更脱壳辊的旋转速度,因此能够以良好的状态稳定地维持稻谷脱壳后的米的品质。
根据技术方案2的发明,脱壳辊由以规定的旋转速度旋转的主脱壳辊和以比该主脱壳辊低的速度旋转的副脱壳辊构成,能够根据稻谷脱壳米判别机对稻谷脱壳后的米的检查结果,变更旋转速度以使副脱壳辊的旋转速度以比主脱壳辊的旋转速度高的速度旋转。由此,能够使适当的主脱壳辊与副脱壳辊的圆周速度差作用于所供给的谷物,能够持续地确保良好且稳定的脱壳率。
根据技术方案3的发明,作为稻谷脱壳米判别机的稻谷脱壳后的米的检查项目,构成为至少包含脱壳率,在脱壳率小于预定值的情况下,能够变更脱壳辊的旋转速度。由此,能够持续地确保良好且稳定的脱壳率。
根据技术方案4的发明,作为稻谷脱壳米判别机的稻谷脱壳后的米的检查项目,构成为至少包含碎米率,在碎米率的增加率为预定值以上的情况下,能够变更脱壳辊的旋转速度。由此,能够持续地实现碎米率的降低。
根据技术方案5的发明,基于在本发明的验证实验中得到的稻谷与糙米相比绿色成分的光的透射性差、红色成分的光的反射性高的见解,设置能够对稻谷以及糙米混合的稻谷脱壳后的米照射红色成分的光的第一照明单元、和能够照射绿色成分的光的第二照明单元,利用照相机单元接收各自的反射光以及透射光。由此,与以往相比,能够大幅提高稻谷以及糙米的判别精度,能够在适当的定时执行针对稻谷脱壳机的控制。
根据技术方案6的发明,作为照相机单元的受光结果,在绿色成分的光的受光量高于预定的绿色成分的阈值的情况下,判别所排出的稻谷脱壳后的米为糙米。在绿色成分的光的受光量低于所述预定的绿色成分的阈值且红色成分的光的受光量高于预定的红色成分阈值的情况下,判别为从流下流槽排出的稻谷脱壳后的米为稻谷。由此,可不进行复杂的判别处理而迅速地判别稻谷脱壳后的米的种类。
根据技术方案7的发明,在连接照相机单元与稻谷脱壳后的米的延长线上的位置具备可对背景板照射蓝色成分的光的第三照明单元,由此在蓝色成分的光的受光量超出预定的范围的情况下,可迅速地判别稻谷脱壳后的米以外的异物已从流下导槽排出。
根据技术方案8的发明,除了反射光及透射光的受光以外,还应用可拍摄稻谷脱壳后的米的影像的照相机单元,由此对影像进行图像解析等,也可进行碎米或裂米的判别。
根据技术方案9的发明,将流下导槽延伸设置至照相机单元的观察区域,并且,由玻璃等透明的原材料形成流下导槽。由此,与如以往那样使稻谷脱壳后的米从流下导槽下端排出的情况相比,稻谷脱壳后的米的粒不易产生空气阻力,粒的姿势稳定,因此可提高稻谷脱壳后的米的判别精度。
根据技术方案10的发明,通过稻谷脱壳装置和监控装置,能够根据显示输出到监控装置的稻谷脱壳后的米的判定结果来变更稻谷脱壳机的脱壳辊的旋转速度,该监控装置通过有线或无线与该稻谷脱壳装置连接,能够接收稻谷脱壳后的米的判定结果并进行显示输出。通过这样的构成,能够始终适当地控制稻谷脱壳装置,能够适当地进行稻谷脱壳后的米的品质管理。
根据技术方案11的发明,稻谷脱壳装置具备能够检测异常的异常检测单元,能够将异常判定的结果显示输出到监视装置。由此,能够提前掌握稻谷脱壳装置中的异常的发生,适当地进行针对异常的处置。
根据技术方案12的发明,能与异常判定检测单元的判定结果对应地,将与优先级相应的具体的检查内容显示输出到监视装置。由此,能够提前调整、修理异常的状态。
附图说明
图1是表示本发明的稻谷脱壳装置中的稻谷脱壳机的一实施方式的侧视图。
图2是表示稻谷脱壳机的脱壳辊驱动装置的一实施方式的立体图。
图3是表示第一驱动系统的带式离合器机构的详细构造的分解立体图。
图4A是表示第一驱动系统和第二驱动系统的各工作状态的概略图,是辊为新品时的概略图。
图4B是表示第一驱动系统和第二驱动系统的各工作状态的概略图,是辊磨损时的概略图。
图5是表示使支承杆部件转动的链条/链轮传递机构的概略侧视图。
图6是表示从图5的箭头A方向观察时的链条与链轮的连接的概略说明图。
图7是表示本发明的稻谷脱壳装置的稻谷脱壳米判别机的一实施方式的概略剖视图。
图8是表示稻谷脱壳米判别机的稻谷脱壳米的判别方式的概略侧视图。
图9A是表示稻谷以及糙米的光的反射率与光的波长的关系的图表。
图9B是表示光的透射率与光的波长的关系的图表。
图10是说明在本发明的稻谷脱壳装置中判别稻谷和糙米的判别方法的一实施方式的流程。
图11是表示本发明的稻谷脱壳装置的实验结果的表。
图12是说明本发明的稻谷脱壳装置的控制方式的实施例的图。
图13是表示稻谷脱壳米判别机的稻谷脱壳米的判别方式的其他实施方式的概略侧视图。
图14是表示本发明的另一实施例中的监视控制系统的概要的图。
图15是表示本发明的另一实施例中的监视控制PC的显示方式的例子的图。
图16是表示本发明的另一实施例中的故障预测的种类和应对过程的例子的图。
具体实施方式
本发明的稻谷脱壳装置主要由稻谷脱壳机1和稻谷脱壳米判别机70构成,以下,参照附图对本实施方式进行说明。
(稻谷脱壳机)
图1是表示稻谷脱壳机1的脱壳辊驱动装置的整体的侧视图,图2是该脱壳辊驱动装置的立体图。在图1和图2中,在稻谷脱壳机1中,将主脱壳辊3和副脱壳辊4配置成彼此向内方向且以彼此不同的速度旋转,其中,主脱壳辊3可旋转地轴支承于机架2内下部的辊轴5,副脱壳辊4以能够与该主脱壳辊3进行远近调节的方式轴支承于辊轴6。
在机架2的中央部设置有后述的驱动马达7,在机架2的侧面设置有驱动马达8。在一方的辊轴5的轴向的靠外侧安装有第一大径带轮9,在另一方的辊轴6的轴向的靠外侧安装有第一小径带轮10。利用环形带13将第一大径带轮9、第一小径带轮10、驱动马达7的驱动带轮11、以及设置于机架2的下部的第一惰轮(idler pulley)12连接而形成第一驱动系统。
第一驱动系统的环形带13中,在第一大径带轮9上卷绕有带的表面,在第一小径带轮10上卷绕有带的背面,以使第一大径带轮9和第一小径带轮10彼此向内旋转。在图1中,环形带13以逆时针方向旋转。
在第一驱动系统的第一大径带轮9配设有以辊轴5为中心在第一大径带轮9的外周上以描绘转动轨迹的方式转动的V字状的支承杆部件16。通过支承杆部件16的转动,形成将环形带13的动力向第一大径带轮9“接通”、“断开”的带式离合器机构15。附图标记14a、14b是安装于支承杆部件16的前端的一对张紧离合器带轮(tension clutch pulley)。图1及图2所示的带式离合器机构15的实线的位置是将环形带13卷绕于第一大径带轮9的位置。
第一驱动系统的第一惰轮12构成为通过气缸17的可动轴的伸缩而以支点12b为中心转动至单点划线的位置(符号12a)。第一驱动系统的带式离合器机构15构成为,通过图3所示的旋转致动器30a,能够以辊轴5为中心转动至单点划线的位置,即避免环形带13向大径带轮9卷绕的位置。
在辊轴5及辊轴6中,在接近第一大径带轮9的轴向的内侧安装有第二小径带轮19,在接近所述第一小径带轮10的轴向的内侧安装有第二大径带轮20。而且,通过环形带24将第二小径带轮19、第二大径带轮20、驱动马达8的驱动带轮21、设置于机架2的下部的第二惰轮22及第三惰轮23连接而形成第二驱动系统。
第二驱动系统的环形带24中,在第二小径带轮19上卷绕有带的背面,在第二大径带轮20上卷绕有带的表面,以使第二小径带轮19及第二大径带轮20彼此向内旋转。在图1中,环形带24以顺时针方向旋转。
在第二驱动系统内的第二大径带轮20配设有V字状的支承杆部件27,该支承杆部件27以辊轴6为中心在第二大径带轮20的外周以描绘转动轨迹的方式转动。通过支承杆部件27的转动操作,形成将环形带24的动力向第二大径带轮20“接通”、“断开”的带式离合器机构26。附图标记25a、25b是安装于支承杆部件27的前端的一对张紧离合器带轮。图1以及图2所示的带式离合器机构26的实线的位置是动力不传递的状态。
第二驱动系统的第二惰轮22通过气缸28的可动轴的伸缩,能够以支点22b为中心转动至单点划线的位置(符号22a)。第三惰轮23通过气缸29的可动轴的伸缩,能够以支点为中心转动至单点划线的位置(符号23a)。第二驱动系统的带式离合器机构26构成为,通过气缸(未图示)或图3所示的旋转致动器30b,能够以辊轴6为中心转动至传递动力的单点划线的位置。
图3是表示第一驱动系统的带式离合器机构15的详细构造的立体图。在主脱壳辊3的辊轴5安装有第一小径带轮10和第一大径带轮9,以夹着第一大径带轮9的凸台部端面间9a的方式设置有V字状的支承杆部件16。第一大径带轮9的外径约为220mm,第一小径带轮10的外径约为160mm。
支承杆部件16安装为基端部16a经由轴承35相对于辊轴5转动自如。形成有从基端部16a向第一大径带轮9外周方向延伸的V字状的臂部16b,一方的臂部16b与另一方的臂部16b之间的内角(α)为约60°。在支承杆部件16的两个前端部16c、16c分别安装有旋转自如的张紧离合器带轮14a、14b。由此,即使是外径约为220mm的第一大径带轮9,在带式离合器机构15处于图1的单点划线所示的不传递动力的状态时,也可靠地防止环形带13向第一大径带轮9卷绕,可靠地进行动力的“接通”、“断开”动作。
支承杆部件16为经由固定件34安装旋转致动器30的结构,是通过从空气配管31供给的空气压使旋转致动器30内的叶片(翼片)滑动,从而使支承杆部件16以辊轴5为中心沿圆周方向转动的结构。该旋转致动器30例如可使用株式会社KOGANEY制造的型号RAK300等市售品。
在第二驱动系统的带式离合器机构26中,仅支承杆部件27的安装方向不同,结构与图3相同。图1和图2所示的附图标记32是设置在机架2的上部的用于供给谷物的供给口,在机架2内,在供给口32的正下方内装有能够调整谷物的流量的振动送料器、向一对主脱壳辊3、副脱壳辊4之间供给谷物的滑槽。
附图标记33是设置于机架2的侧部的空压控制装置,为了将从压缩机(未图示)等空气供给源供给的高压空气向各气缸17、28、29及旋转致动器30等输送,内装有电磁阀、逻辑继电器、断路器及端子台等(均未图示)。附图标记18是以成为所设定的脱壳率的方式调节辊间隙的辊间隙调节单元。
以下,参照图4对本发明的脱壳辊驱动装置的动作顺序进行说明。
在主脱壳辊3和副脱壳辊4安装有新品的橡胶辊的情况下,首先,通过第一驱动系统启动脱壳作业,因此通过带式离合器机构15的位置调节和第一惰轮12使环形带13张紧。
即,带式离合器机构15为了将环形带13向第一大径带轮9的动力设为“接通”状态,控制旋转致动器30a,以带式离合器机构15的张紧离合器带轮14a、14b成为图4A的实线的位置的方式进行转动调节。接着,气缸17的可动轴伸长,第一惰轮12移动到图4A的实线的位置,环形带13张紧。另一方面,带式离合器机构26不工作,将环形带24向第二大径带轮20的动力维持在“断开”状态。
在该状态下,若对稻谷脱壳机1接通电源,开始第一驱动马达7的驱动(驱动马达8停止),则驱动马达7的驱动力经由第一驱动系统的环形带13向第一大径带轮9以及第一小径带轮10传递。并且,主脱壳辊3高速旋转,副脱壳辊4低速旋转,主脱壳辊3和副脱壳辊4彼此向内旋转。从供给口32供给的谷物因主脱壳辊3与副脱壳辊4的圆周速度差及其推压力而受到脱壳作用。
若将第一驱动系统设为驱动状态而继续进行脱壳作业,则主脱壳辊3和副脱壳辊4逐渐磨损。高速旋转的主脱壳辊3与低速旋转的副脱壳辊4相比,与稻谷的累积接触面积较多,因此会提前磨损。其结果,主脱壳辊3的外径变小,主脱壳辊3与副脱壳辊4的圆周速度差减少。若圆周速度差减少,则从供给口32供给的谷物难以受到由圆周速度差导致的脱壳作用,对稻谷脱壳后的米的脱壳率、米粒的品质造成影响。因此,在本实施方式中,通过后述的稻谷脱壳控制部(未图示)的控制,能够将驱动单元从第一驱动系统切换为第二驱动系统。
在通过上述稻谷脱壳控制部的控制将驱动单元从第一驱动系统切换为第二驱动系统的情况下,首先,使第一驱动马达7的驱动停止,接着,通过气缸17的操作使第一惰轮的位置向上方转动而使环形带13松弛。而且,在带式离合器机构15中,为了将环形带13向第一大径带轮9的动力设为“切断”状态,控制旋转致动器30a,逆时针转动约175°以使带式离合器机构15的张紧离合器带轮14a、14b成为图4B的虚线的位置。
并且,为了使第二驱动系统启动,进行带式离合器机构26的位置调节以及基于第二惰轮22和第三惰轮23的环形带24的张紧。即,带式离合器机构26为了将环形带24向第二大径带轮20的动力设为“接通”状态,控制旋转致动器30b,逆时针转动约175°以使带式离合器机构26的张紧离合器带轮25a、25b成为图4B的实线的位置。接着,气缸28、29的可动轴伸长,第二惰轮22及第三惰轮23移动至图4B的实线的位置,进行环形带24的张紧。
在该状态下,当开始第二驱动马达8的驱动时(驱动马达7停止),驱动马达8的驱动力经由第二驱动系统的环形带24向第二大径带轮20及第二小径带轮19传递。并且,与上述相反,副脱壳辊4高速旋转,主脱壳辊3低速旋转,副脱壳辊4和主脱壳辊3彼此向内旋转而受到脱壳作用。
如上所述,通过反复进行马达、带式离合器机构及以及惰轮的切换操作,继续进行脱壳作业。
在本实施方式中,不使用以往那样的沿脱壳辊的旋转轴方向前后滑动的结构的离合器,因此即使旋转轴热膨胀而变形,也能够容易地将高速侧交替地切换为低速侧,将低速侧交替地切换为高速侧。另外,由于不使用沿旋转轴方向滑动的“滑动块”这样的微细部件,因此即使反复进行多次带式离合器机构和惰轮的切换操作,耐久性也优异。另外,由于不是如以往那样在脱壳辊的旋转轴直接连接驱动马达的结构,因此也不需要很大的旋转驱动力。
接着,参照图5和图6对使支承杆部件16、27转动的致动器的其他实施方式进行说明。
图5是表示使支承杆部件16、27转动的链条/链轮传递机构的概略侧视图。图6是表示从图5的箭头A方向观察时的链条与链轮的连接的概略说明图。
在图5及图6中,在第一驱动系统的带式离合器机构15的支承杆部件16,通过螺栓、螺母等(未图示)将第一链轮50固定于基端部16a,在第二驱动系统的带式离合器机构26的支承杆部件27,通过螺栓、螺母等将第二链轮51固定于基端部27a。
在第一链轮50的下方,在枢接于机架2的旋转轴52上旋转自如地安装有中继用的双链轮53。在第二链轮51的下方,在枢接于机架2的旋转轴54上旋转自如地安装有同步用的双链轮55。另外,在机架2上,以与双链轮53、55对应的方式在适当的部位设置有多个张紧用链轮56、57。
第一链轮50、第二链轮51及中继用的双链轮53的直径为116mm,齿数为27。同步用的双链轮55的直径为226mm,齿数为54,速度比为1:2。即,当使同步用的双链轮55以旋转角转动90°时,第一链轮50、第二链轮51及中继用的双链轮53以旋转角转动180°。
相对于以上的链轮的配置,在同步用的双链轮55的一侧的链轮55a、中继用的双链轮53的一侧的链轮53a、张紧用的链轮57之间卷绕有差动链58。在同步用的双链轮55的另一侧的链轮55b、第二链轮51、张紧用的链轮56之间卷绕有差动链59。中继用的双链轮53的另一侧的链轮53b与第一链轮50之间卷绕有传递速度比1:1的动力的传动链60。
作为使同步用的双链轮55转动的致动器,能够使用在直线上进行可动杆的伸缩的杆式气缸61。杆式气缸61的缸部61a经由台座62固定于机架2,可动杆部61b的前端部61c经由枢接销63枢接于同步用的双链轮55。并且,同步用的双链轮55能够随着可动杆部61b的滑动移动而转动。例如,在可动杆部61b的行程为约100mm的情况下,能够使同步用的双链轮55转动约90°。
以下,参照图4、图5及图6对上述链条/链轮传递机构的作用进行说明。
在主脱壳辊3和副脱壳辊4安装有新品的橡胶辊的情况下,首先,通过第一驱动系统使脱壳作业启动,因此同时进行带式离合器机构15、26的位置调节。即,当使杆式气缸61的可动杆部61b伸长时(参照图5),同步用的双链轮55向顺时针方向转动约90°,伴随于此,在第一驱动系统中,中继用的双链轮53、第一链轮50及基端部16a经由差动链58及传动链60向顺时针方向转动约180°。
这样,张紧离合器带轮14a、14b移动到环形带13卷绕于第一大径带轮9的位置,向第一大径带轮9的动力成为“接通”状态。另一方面,在第二驱动系统中,基端部27a经由差动链59向顺时针方向转动约180°。这样,张紧离合器带轮25a、25b移动到避免环形带24卷绕于第二大径带轮20的位置,向第二大径带轮20的动力成为“断开”状态(图4A、图1的状态)。
在该状态下,若对稻谷脱壳机1接通电源,开始第一驱动马达7的驱动(驱动马达8停止),则驱动马达7的驱动力经由第一驱动系统的环形带13向第一大径带轮9以及第一小径带轮10传递动力。然后,主脱壳辊3高速旋转,副脱壳辊4低速旋转,主脱壳辊3和副脱壳辊4彼此向内旋转。从供给口32供给的谷物因主脱壳辊3与副脱壳辊4的圆周速度差及其推压力而受到脱壳作用。
若使第一驱动系统成为驱动状态而继续进行脱壳作业,则主脱壳辊3和副脱壳辊4逐渐磨损,因此圆周速度差减少。若圆周速度差减少,则从供给口32供给的谷物难以受到圆周速度差的脱壳作用,对稻谷脱壳后的米的脱壳率、米粒的品质造成影响,因此通过后述的稻谷脱壳控制部的控制,能够将驱动单元从第一驱动系统切换为第二驱动系统。
在通过上述稻谷脱壳控制部的控制而从第一驱动系统切换为第二驱动系统的情况下,首先,使第一驱动马达7的驱动停止,接着,若使杆式气缸61的可动杆部61b收缩(参照图5),则同步用的双链轮55向逆时针方向转动约90°。伴随于此,在第一驱动系统中,经由差动链58及传动链60,中继用的双链轮53、第一链轮50及基端部16a向逆时针方向转动约180°,环形带13向第一大径带轮9的动力成为“断开”状态。在第二驱动系统中,基端部27a经由差动链59向逆时针方向转动约180°,环形带24向第二大径带轮20的动力成为“接通”状态(图5、图4B的状态)。
在该状态下,当开始第二驱动马达8的驱动时(驱动马达7停止),驱动马达8的驱动力经由第二驱动系统的环形带24向第二大径带轮20及第二小径带轮19传递。并且,与上述相反,副脱壳辊4高速旋转,主脱壳辊3低速旋转,副脱壳辊4和主脱壳辊3彼此向内旋转而受到脱壳作用。
如上所述,通过反复进行马达、带式离合器机构以及惰轮的切换操作,继续进行脱壳作业。通过采用这样的杆式气缸和链条/链轮传递机构,能够利用一个气缸使第一驱动系统及第二驱动系统的带式离合器机构同步。并且,与使用多个旋转致动器的情况相比,不需要用于同步的电磁阀及逻辑继电器等,也能够以简单的结构抑制制造成本。
(稻谷脱壳米判别机)
以下,对在稻谷脱壳装置中与稻谷脱壳机1并设的稻谷脱壳米判别机70进行说明。在图7中图示了与上述的稻谷脱壳机1并设的稻谷脱壳米判别机70的概略剖视图。稻谷脱壳米判别机70在机体上部具备接收从稻谷脱壳机1排出的稻谷脱壳后的米即稻谷脱壳米的稻谷脱壳米料斗71,并具备由振动装置72和振动槽73构成的振动供给机构以及由倾斜状的流下导槽74构成的流下供给机构。
在稻谷脱壳米判别机70的机体下部具备:与流下导槽74的下端的稻谷脱壳米的落下轨迹(图7中的虚线部r)对置地配置的光学检查部75、以及基于光学检查部75的检查结果进行稻谷脱壳米的糙米与稻谷的判别并仅将稻谷从稻谷脱壳米排除的喷射部76。
在喷射部76的下方设置有:在落下轨迹的下方对糙米进行集谷的糙米集谷料斗77、以及对从落下轨迹排除的稻谷进行回收的稻谷回收料斗78。并且,在糙米集谷料斗77设置有糙米排出部79,该糙米排出部79具备向机外排出糙米的输送机构。在稻谷回收料斗78设置有为了使稻谷再次脱壳而能够将稻谷移送至稻谷脱壳机1的稻谷排出部80。作为稻谷排出部80,也可以设置能够向脱壳辊式的稻谷脱壳机1返还稻谷的扬谷机81。
图8是表示稻谷脱壳米判别机的稻谷脱壳米的判别方式的概略侧视图。以下,参照图8进行说明。
如上述所述,稻谷脱壳米判别机70具备配置于流下导槽74的下方的光学检查部75、以及位于该光学检查部75的下方的喷射部76。而且,在光学检查部75,在与流下导槽74的下游侧的稻谷脱壳米的流下轨迹r对置的一侧(前方侧)设置有全彩照相机751(照相机单元)。并且,在全彩照相机751的光轴k的隔着流下轨迹r的前方设置有背景板(background)752。
在光学检查部75,在比稻谷脱壳米的流下轨迹r靠全彩照相机751侧设有对稻谷脱壳米进行照明的第一照明单元753a、753b,在比稻谷脱壳米的流下轨迹r远离全彩照相机751的一侧设有对稻谷脱壳米进行照明的第二照明单元754a、754b以及对背景板752进行照明的第三照明单元755。此外,流下轨迹r与光轴k的交点成为全彩照相机751的观察区域o。
上述的第一照明单元753a、753b、第二照明单元754a、754b以及第三照明单元755分别具有单色的发光源。在本实施方式中,作为最优选的例子,第一照明单元753a、753b采用由红色LED元件构成的光源,第二照明单元754a、754b采用由绿色LED元件构成的光源,第三照明单元755采用由蓝色LED元件构成的光源。此外,所使用的LED元件除了单色的LED元件以外,还能够使用RGBLED元件。
更详细而言,如果从第一照明单元753a、753b对作为被分选物的稻谷脱壳米照射红色成分的光,则其反射光被全彩照相机751的红色成分的受光元件接收。如果从第二照明单元754a、754b对作为被分选物的稻谷脱壳米照射绿色成分的光,则其透射光被全彩照相机751的绿色成分的受光元件接收。并且,如果从第三照明单元755对背景板752照射蓝色成分的光,则根据全彩照相机751的蓝色成分的受光量来判别被分选物是否通过了该观察区域o、以及稻谷脱壳米以外的异物是否通过了该观察区域o。
此外,上述优选的实施方式基于如下理由。即,基于本发明的验证实验的结果,在图9A中示出了糙米和稻谷中的光的波长与反射率的关系,在图9B中用曲线图示出了光的波长与透射率的关系,对于作为被分选物的对象的稻谷脱壳米中的糙米以及稻谷而言,其光的透射率无论是绿色还是红色都没有大的差异。
另一方面,若观察光的反射率,则可知相较于绿色,红色的糙米与稻谷的反射率之差较大。因此,基于上述那样的光学特性,以使全彩照相机751接受反射光为目的的第一照明单元753a、753b优选采用由红色LED元件构成的光源,能够更准确地判别作为被分选物的稻谷脱壳米的种类。
另外,假设在第一照明单元753a、753b、第二照明单元754a、754b及第三照明单元755分别使用荧光灯那样的白色的光源的情况下,反射光和透射光这两成分合并而成的信息被全彩照相机751取入,因此难以检测出特征量(特征性的受光量),判别精度有可能降低。
在本实施方式中,作为优选的例子,进行了将第一照明单元753a、753b设为红色、将第二照明单元754a、754b设为绿色、将第三照明单元755设为蓝色这样的设定,但未必限定于此,也能够设为以下的表1的组合。
[表1]
第一照明单元 第二照明单元 第三照明单元
绿色 红色 蓝色
绿色 蓝色 红色
蓝色 绿色 红色
红色 蓝色 绿色
蓝色 红色 绿色
接着,对上述稻谷脱壳米判别机70中的稻谷和糙米的判别方法进行说明。如上所述,作为第一照明单元753a、753b、第二照明单元754a、754b以及第三照明单元755,分别使用单色的光源,从而能够更准确地进行稻谷和糙米的判别,并且,还能够进行稻谷和糙米以外的异物的判别。
即,在糙米通过了观察区域o的情况下,如图9A、B所示,与稻谷相比,糙米在光学上的透射性良好,反射性低,因此全彩照相机751的红色成分(反射成分)的受光元件的受光量较低,全彩照相机751的绿色成分(透射成分)的受光元件的受光量较高。
另一方面,在稻谷通过了观察区域o的情况下,与糙米相比,稻谷在光学上透射性较差,反射性较高,因此全彩照相机751的红色成分(反射成分)的受光元件的受光量较高,全彩照相机751的绿色成分(透射成分)的受光元件的受光量较低。
此外,全彩照相机751的蓝色成分的受光量由于糙米、稻谷的大小都没有大的差异,所以成为大致恒定值。将其示于表2。
[表2]
RGB成分 稻谷的通过 糙米的通过
R 受光量 显示 高 受光量 显示 低
G 受光量 显示 低 受光量 显示 高
B 受光量 显示 固定值 受光量 显示 固定值
图10是用于执行上述判别方法的流程。在步骤1中,根据全彩照相机751中的蓝色成分的受光量,进行稻谷脱壳米是否通过了观察区域o的判别。在步骤2中,确认全彩照相机751中的绿色成分的受光量是比预定的绿色成分阈值高还是低,由此判别是透射性较高的糙米通过,还是除此以外的稻谷或异物通过。接着,在步骤3中,确认全彩照相机751中的红色成分的受光量是比预定的红色成分阈值高还是低,由此,判别是稻谷通过还是除此以外的异物通过。
此外,在上述步骤2以及步骤3中,计算出作为反射成分的红色成分的受光量与作为透射成分的绿色成分的受光量的比例(例如,“反射成分/透射成分”的值),将该值大于预定的阈值的情况判别为稻谷,将该值小于该预定的阈值的情况判别为糙米。
以上,对在光学检查部75中检查稻谷和糙米并进行判别的结构进行了说明,并且,如图8所示,在本发明的光学检查部75设置有拍摄照相机756(照相机单元),能够拍摄通过了光学检查部75的观察区域o的糙米的影像,并通过图像解析来检查是碎米、未熟米还是裂米。具体而言,能够利用通过的糙米的颜色成分来判别是否为未熟米,另外,通过图像解析取得与颜色成分结合的形状、尺寸值,由此能够判别碎米、裂米。
(稻谷脱壳控制部)
接下来,在本发明的稻谷脱壳装置中,以下对能够控制上述的稻谷脱壳机1以及稻谷脱壳米判别机70的稻谷脱壳控制部进行说明。此外,稻谷脱壳控制部为了至少对稻谷脱壳机1以及稻谷脱壳米判别机70进行控制而通过信号线连接,在本实施方式中,与未图示的设定输入单元一起设置于稻谷脱壳机1或者稻谷脱壳米判别机70。
在本实施方式的稻谷脱壳控制部中,输入来自光学检查部75的输出信号,进行解析等而进行上述那样的稻谷脱壳米的品质状态的判定。并且,在稻谷脱壳控制部中,基于品质状态的判定结果,利用旋转速度变更单元对稻谷脱壳机1执行将驱动单元从第一驱动系统切换为第二驱动系统的控制。即,在主脱壳辊3和副脱壳辊4中,控制成将高速侧切换变更为低速侧、将低速侧切换变更为高速侧。
如上所述,投入到稻谷脱壳机1的稻谷由于主脱壳辊3与副脱壳辊4的圆周速度差及其推压力而受到脱壳作用。另一方面,高速旋转的主脱壳辊3与低速旋转的副脱壳辊4相比,与稻谷的累积接触面积较多,因此提前磨损,其结果,主脱壳辊3的外径变小。这样,主脱壳辊3与副脱壳辊4的圆周速度差减少,而导致脱壳率降低、碎米的增加率上升的事态。通过上述的稻谷脱壳控制部的控制,能够自动地进行脱壳率的降低、碎米的增加率的上升等稻谷脱壳米的品质状态的改善。
在图11中图示了通过稻谷脱壳控制部进行主脱壳辊3以及副脱壳辊4的旋转速度的控制的情况下的实验结果的一例,示出了将碎米率为4.5%、6%、7%的各原料投入到稻谷脱壳机1,调查预定的经过时间内的旋转速度的切换控制对切换前后的脱壳率以及碎米增加率造成的影响的结果。
根据实验的结果,关于旋转速度切换控制后的脱壳率以及碎米增加率,在碎米率4.5%的原料中脱壳率提高了2.15%,碎米增加率降低了2.23%。另外,在碎米率6%的原料中,脱壳率提高了0.34%,碎米增加率降低了0.14%。并且,在碎米率7%的原料中,得到了脱壳率提高了0.66%,碎米增加率降低了0.67%的良好结果。
关于主脱壳辊3以及副脱壳辊4的旋转速度的切换定时,能够利用上述的稻谷脱壳控制部的设定输入单元进行设定,能够对脱壳率、碎米增加率输入设定预定的阈值,自动地执行旋转速度的切换控制。根据这样的结构,能够将稻谷脱壳机1始终控制为良好的状态,以便能够将包含脱壳率的稻谷脱壳米的品质持续地维持为最良好的状态。
在图12中示出了稻谷脱壳控制部的控制方式的一实施例。在本实施方式这样的辊式的稻谷脱壳机1的情况下,适当的脱壳率的范围大致为85~95%,但在判定为基于光学检查部75的检测结果的脱壳率为85%以下的情况下,(1)作为辊转速控制,执行主脱壳辊3及副脱壳辊4的旋转速度的切换,而控制成脱壳率接近85~95%。
在即使执行上述(1)那样的辊转速控制并经过一定时间也未收敛于上述的适当的脱壳率的范围的情况下,(2)作为辊间隙控制,使上述的辊间隙调节单元动作而控制成脱壳率接近85~95%。
在实施上述(2)那样的辊间隙控制后即使经过一定时间也未收敛于上述适当的脱壳率的范围的情况下,这次谷物的流量有可能过多,因此(3)作为流量调整控制,控制位于供给口32的正下方的能够调整谷物的流量的振动送料器,进行缩小谷物的流量的控制。
此外,即使经过上述(1)~(3)的控制,在未收敛于适当的脱壳率的范围85~95%内的情况下进行异常判定,控制成对装置的管理者、操作者通知警告。
另外,如图12所示,除了上述(1)~(3)的控制以外,在辊间的圆周速度差低于预定值(例如1%)的情况下,作为辊转速控制,也能够以执行主脱壳辊3及副脱壳辊4的旋转速度的切换的方式进行控制。通过增加这样的控制结构,能够进一步良好地维持稻谷脱壳米的品质。
(其他实施方式)
以上,对本发明的稻谷脱壳装置的一个实施方式进行了说明,但能够进行各种变形。
例如,在上述的实施方式中,在光学检查部75并设有作为照相机单元的具备各色的受光元件的全彩照相机751和拍摄照相机756。但是,并不一定限定于这样的方式,也可以对拍摄照相机756拍摄的影像进行图像处理,提取红色成分、绿色成分、蓝色成分各自的颜色成分,从而省略全彩照相机751的设置。
另外,在上述实施方式中,作为照相机单元设置了具备各色的受光元件的全彩照相机751,但当然也能够设置与红、绿、蓝分别对应的单色的受光传感器。
另外,图13是表示稻谷脱壳米判别机的稻谷脱壳米的判别方式的其他实施方式的概略侧视图,将流下导槽15形成为长条状,在观察区域o附近的底面的一部分设置有玻璃等透明材料741。由此,与以往那样的使稻谷脱壳米从流下导槽74的下端排出并以自由落下(自由飞行)状态流下的情况相比,不易在稻谷脱壳米的颗粒产生空气阻力,颗粒的姿势稳定,因此能够提高稻谷脱壳米的判别精度。此外,也可以代替设置上述透明材料741而设置狭缝状的空间,进而,也可以通过带式输送机构成流下导槽74。
另外,如图12所示,也能够代替辊式的稻谷脱壳机1而应用离心式(叶轮式)的脱壳机。在离心式(叶轮式)脱壳机的情况下,适当的脱壳率的范围大致为90~95%,但在根据光学检查部75的检测结果求出的脱壳率为90%以下的情况下,(1)作为转速控制,控制离心式脱壳机的转速,控制成接近上述的适当的脱壳率90~95%。在实施转速控制后即使经过一定时间也未收敛于上述适当的脱壳率的范围的情况下,这次谷物的流量有可能过多,因此(2)作为流量调整控制,进行缩小谷物的流量的控制。在即使经过这些(1)、(2)的控制也未收敛于适当的脱壳率的范围的情况下,可以进行异常判定,对装置的管理者、操作者通知警告。
(监视控制系统200)
在上述的实施方式的说明中,对图12的框图所示那样的、各稻谷脱壳装置内的稻谷脱壳控制部的控制方式进行了详细说明,但也可以进一步利用网络将多台稻谷脱壳装置、对从稻谷脱壳装置排出的稻谷脱壳米进行分选的分选装置、计量器等连接,一并监视各种装置中的处理状况,根据需要对各装置进行控制。
例如,在图14中图示了将多台稻谷脱壳装置、分选装置、计量器等通过网络连接并通过监视控制PC100统一管理的监视控制系统200的概略图。即,在计量器(稻谷)94中,除了计量装置以外,还具备成为原料的稻谷的判别装置。而且,对投入稻谷脱壳装置前的稻谷进行计量,一并能够收集批次单位的重量、水分量、未熟米、裂米、碎米的混入率、以及稻谷的平均长度、厚度等品质数据。
将收集到的计量器(稻谷)94中的品质数据通过有线或无线向网络服务器101发送,在监视控制PC100中,如图15的(1)的表所示,能够与田地、品种、味道等信息一起作为投入稻谷脱壳装置前的原料信息(每个批次)进行显示并监视。
由计量器(稻谷)94计量出的稻谷被投入到稻谷脱壳装置,与上述的实施例同样地,利用稻谷脱壳机1进行稻谷脱壳作业,利用稻谷脱壳米判别机70的喷射部76分选无法进行脱壳处理的稻谷。并且,在稻谷脱壳装置的排出口设置有脱壳图像处理传感器90,该脱壳图像处理传感器90能够拍摄从稻谷脱壳装置排出的稻谷脱壳米,并判定脱壳率、碎米率等。将由脱壳图像处理传感器90取得的稻谷脱壳米的各品质数据通过有线或者无线向网络服务器101发送。
此外,在稻谷脱壳装置设有检测稻谷脱壳机1的电流值、辊压力、主脱壳辊3和副脱壳辊4的各转速和旋转差率、稻谷的流量、辊轴的温度、稻谷脱壳机1的振动等的多个传感器,将稻谷脱壳装置的运转状况等运转数据通过有线或无线向网络服务器101发送。通过这样构成,在监视控制PC100中,如图15的(2)的表所示,能够实时地显示并监视辊的使用时间、处理量、电流值、辊压力、辊的转速的切换时刻、主轴以及副轴的转速以及温度、各辊径、振动的大小等稻谷脱壳装置的运转状况。
另外,对于由上述的脱壳图像处理传感器90取得的稻谷脱壳米的各品质数据,也能够经由网络服务器101而通过监视控制PC100进行监视,例如,如图15的(3)的表所示,能够实时地监视每个批次的脱壳率、碎米率等稻谷脱壳后的品质数据。此外,也能够基于上述的稻谷脱壳装置的运转数据、稻谷脱壳后的品质数据等信息,根据需要从监视控制PC100对稻谷脱壳装置进行运转控制。例如,通过适当地远程控制主脱壳辊3及副脱壳辊4的旋转速度、推压力,能够改善脱壳率、碎米率等。
接着,为了对稻谷脱壳米进行分选而得到糙米,将从稻谷脱壳装置排出的稻谷脱壳米投入到分选装置。在分选装置设置有分隔图像处理传感器91,该分隔图像处理传感器91能够拍摄一边被分选一边在分选装置内流动的糙米、稻谷与糙米的混合米、稻谷的俯瞰图像,并使可动分隔板移动至各自的边界。并且,具备层厚传感器92,该层厚传感器92能够测量在分选装置内流动的糙米、稻谷与糙米的混合米、稻谷各自的层厚。层厚传感器92及分隔图像处理传感器91与分选控制部连接。将由分选控制部得到的运转数据、品质数据向稻谷脱壳装置的稻谷脱壳控制部反馈(图14的“FB”),并向计量器(糙米)95前馈(图14的“FF”)。并且,同时通过有线或者无线向网络服务器101发送运转数据、品质数据。
能够通过监视控制PC100对从分选控制部向网络服务器101发送的运转数据、品质数据进行监视。例如,如图15的(4)的表所示,能够实时地显示每个批次的处理量、稻谷混入率等。另外,也能够基于从分选控制部向稻谷脱壳控制部反馈(图示FB)的品质数据等,例如将稻谷脱壳装置的主脱壳辊3以及副脱壳辊4的旋转速度、推压力自动地控制为适当的状态,也能够根据需要通过监视控制PC100的操作指示远程控制稻谷脱壳装置。
之后,由分选装置分选出的糙米被输送至等级判定传感器93而被判定等级,由计量器(糙米)95计量并回收。等级判定传感器93、计量器(糙米)95也通过有线或无线与网络连接,在网络服务器101收集各种品质数据。通过这样的结构,在监视控制PC100中,从稻谷的投入到稻谷脱壳、分选、等级判定、糙米的回收为止的一系列的品质数据、各装置的运转数据、以及成品率的管理、金额收支等,能够经由网络通过监视控制PC100统一地管理并控制。
例如,如图15的(5)的表所示,在监视控制PC100中,除了总加工量、成品率之外,还能够对稻谷的购买金额、糙米以及未熟米的销售金额、运转时间、用电量、人工费等数据进行合计,并按每个批次显示金钱收支。通过构成为能够由监视控制PC100确认上述那样的各种信息,除了稻谷脱壳装置的设定、调整、修理之外,还能够掌握最终的收支状况,并且实现各种控制的最优化。
另外,在本实施例中,也能够基于从各装置以及各传感器得到的信息来预测各装置的故障。例如,在尽管图15的(3)的表的*1的脱壳率为90%以上但*2的处理量降低的情况、*3的稻谷混入率上升的情况下,进行异常判定。而且,在监视控制PC100进行警报显示,能够采取必要的检查、处置。这样,在本实施例中,基于集中于网络服务器101的各品质数据、运转数据,能够进行故障预测,在图16中示出了针对转速的异常、轴承温度的异常、异常振动、脱壳率的异常、碎米率上升异常、成品率异常的各异常检测项目的不良因素的检查结构。
作为图16的1)的转速异常的原因,最初应检查(第一次检查)的原因能够列举主脱壳辊3及副脱壳辊4的旋转带有无发生带打滑、主脱壳辊3与副脱壳辊4的圆周速度的切换异常的发生有无。在它们没有异常的情况下,作为接下来应检查(第二次检查)的原因,能够列举带轮有无发生异常。
接着,作为图16的2)的轴承温度异常的原因,存在稻谷向稻谷脱壳机1的投入量过少、绕各脱壳辊的轴的轴承发生异常的情况,需要最初检查(第一次检查)这些。作为接下来应检查(第二次检查)的原因,能够列举主脱壳辊3与副脱壳辊4的圆周速度差率较高的情况。
作为图16的3)的异常振动的原因,最初应检查(第一次检查)的原因能够列举主脱壳辊3和副脱壳辊4中的至少任一个的多边化、绕各脱壳辊的轴的轴承有无发生异常。在它们没有异常的情况下,作为接下来应检查(第二次检查)的原因,能够列举固定稻谷脱壳机1的架台是否变弱。
作为图16的4)的脱壳率异常的原因,最初应检查(第一次检查)的原因能够列举主脱壳辊3和副脱壳辊4的旋转带有无发生带打滑、主脱壳辊3与副脱壳辊4的圆周速度差率是否低、各脱壳辊有无发生异常磨损、各脱壳辊的更换时期的确认等。在它们没有异常的情况下,作为接下来应检查(第二次检查)的原因,能够列举稻谷向稻谷脱壳机1的投入量过多、稻谷的水分值较高的情况、未熟米的混入量较多的情况等。
作为图16的5)的碎米上升异常的原因,最初应检查(第一次检查)的原因,可举出原料的开裂的状况、主脱壳辊3和副脱壳辊4中的至少任一个的多边化、有无产生辊纹。在它们没有异常的情况下,作为接下来应检查(第二次检查)的原因,可举出稻谷向稻谷脱壳机1的投入量过多、在向主脱壳辊3与副脱壳辊4之间供给谷物的滑槽中其滑槽位置不适当的情况。
作为图16的6)的成品率异常的原因,最初应检查(第一次检查)的原因可以举出原料的开裂的状况、种子/未熟米的混入量是否多。在它们没有异常的情况下,作为接下来应检查(第二次检查)的原因,可以举出喷射部76中的异常、从该喷射部76喷出的风量、风速的异常。
以上,说明了针对图16所例示的1)~6)的异常检测的应对过程。这样的异常检测信息也可以基于从各装置、另外设置的各种传感器向网络服务器101汇集的品质数据、装置的运转数据,在监视控制PC100进行警报显示。例如,考虑“异常振动检测!!”等弹出显示。并且,除了与异常发生的种类对应的警报显示以外,也可以在监视控制PC100中显示异常应对指示显示。例如,考虑显示具体的检查项目、显示检查、修理场所、与具体的运转控制相关的操作指示等。通过进行这样的显示,各装置的运转管理者等除了必要的检查、检修、修理以外,还能够通过监视控制PC100的远程操作来对各装置进行运转控制。
监视控制PC100和网络服务器101配置在设置有包含稻谷脱壳装置的各装置的设施内,能够以有线或无线的方式与包含稻谷脱壳装置的各装置连接。并且,还能够经由公共通信线路进行包含稻谷脱壳装置的各装置与网络服务器101的连接、网络服务器101与监视控制PC100的连接。由此,能够从远处对包含稻谷脱壳装置在内的各装置的运转数据、品质数据进行监视控制。并且,作为公共通信线路,也能够利用可进行高速且大容量的通信的第五代移动通信系统(5G),例如,如图14所示,能够利用平板型通信终端100a进行监视控制。
以上,对本发明的几个实施方式进行了说明,但上述发明的实施方式是为了容易理解本发明,并不限定本发明。本发明能够不脱离其主旨地进行变更、改良,并且在本发明中包含其等同物。另外,在能够解决上述课题的至少一部分的范围、或者起到效果的至少一部分的范围内,能够进行请求专利保护的范围以及说明书所记载的各构成要素的组合或者省略。
符号说明
1 稻谷脱壳机
2 机架
3 主脱壳辊
4 副脱壳辊
5 辊轴
6 辊轴
7 驱动马达
8 驱动马达
9 第一大径带轮
10 第一小径带轮
11 驱动带轮
12 第一惰轮
13 环形带
14 张紧离合器带轮
15 带式离合器机构
16 支承杆部件
17 气缸
18 辊间隙调节单元
19 第二小径带轮
20 第二大径带轮
21 驱动带轮
22 第二惰轮
23 第三惰轮
24 环形带
25 张紧离合器带轮
26 带式离合器机构
27 支承杆部件
28 气缸
29 气缸
30 旋转致动器
31 空气配管
32 供给口
33 空压控制装置
34 固定件
35 轴承
50 第一链轮
51 第二链轮
52 旋转轴
53 中继用双链轮
54 旋转轴
55 同步用双链轮
56 张紧用链轮
57 张紧用链轮
58 差动链
59 差动链
60 传动链
61 杆式气缸
62 台座
63 枢接销
70 稻谷脱壳米判别机
71 稻谷脱壳米料斗
72 振动装置
73 振动槽
74 流水导槽
741 透明材料
75 光学检查部
751 全彩照相机(照相机单元)
752 背景板
753a、753b 第一照明单元
754a、754b 第二照明单元
755 第三照明单元
756 拍摄照相机(照相机单元)
76 喷射部
77 糙米集谷料斗
78 稻谷回收料斗
79 糙米排出部
80 稻谷排出部
81 扬谷机
90 脱壳图像处理传感器
91 分隔图像处理传感器
92 层厚传感器
93 等级判定传感器
94 计量器(稻谷)
95 计量器(糙米)
100 监视控制PC
100a 平板型通信终端
101 网络服务器
200 监视控制系统。

Claims (12)

1.一种稻谷脱壳装置,其特征在于,具有:
稻谷脱壳机,其通过脱壳辊进行稻谷脱壳;
稻谷脱壳米判别机,其能够对从所述稻谷脱壳机排出的稻谷脱壳米进行检查;以及
稻谷脱壳控制部,其能够根据所述稻谷脱壳米判别机的所述稻谷脱壳米的检查结果来控制所述稻谷脱壳机,
所述稻谷脱壳控制部具备:旋转速度变更单元,其根据所述稻谷脱壳米的检查结果,来变更所述稻谷脱壳机中的所述脱壳辊的旋转速度。
2.根据权利要求1所述的稻谷脱壳装置,其特征在于,
所述脱壳辊由以预定的旋转速度旋转的主脱壳辊和以比该主脱壳辊低的速度旋转的副脱壳辊构成,
所述旋转速度变更单元变更旋转速度,以使所述副脱壳辊的旋转速度以比主脱壳辊的旋转速度高的速转旋转。
3.根据权利要求1或2所述的稻谷脱壳装置,其特征在于,
所述稻谷脱壳米的检查项目至少包括脱壳率,
在所述脱壳率小于预定值的情况下,所述稻谷脱壳控制部通过所述旋转速度变更单元变更所述脱壳辊的旋转速度。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的稻谷脱壳装置,其特征在于,
所述稻谷脱壳米的检查项目至少包括碎米率;
在所述碎米率的增加率为预定值以上的情况下,所述稻谷脱壳控制部通过所述旋转速度变更单元变更所述脱壳辊的旋转速度。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的稻谷脱壳装置,其特征在于,
所述稻谷脱壳米判别机具有:
流下导槽,其使所述稻谷脱壳米排列并流下;
发光源,其对从所述流下导槽排出的所述稻谷脱壳米照射光;以及
照相机单元,其能够从照射到来自所述发光源的光的所述稻谷脱壳米接收反射光和透射光,
所述发光源具备:
第1照明单元,其设置于所述稻谷脱壳米的所述照相机单元侧,且能够对该稻谷脱壳米照射红色成分的光;以及
第2照明单元,其设置于所述稻谷脱壳米的远离所述照相机单元的一侧,且能够对该稻谷脱壳米照射绿色成分的光。
6.根据权利要求5所述的稻谷脱壳装置,其特征在于,
作为所述照相机单元的受光结果,在所述绿色成分的光的受光量高于预定的绿色成分阈值的情况下,将排出的所述稻谷脱壳米判别为糙米,在所述绿色成分的光的受光量低于所述预定的绿色成分阈值且红色成分的光的受光量高于预定的红色成分阈值的情况下,将排出的所述稻谷脱壳米判别为稻谷。
7.根据权利要求5或6所述的稻谷脱壳装置,其特征在于,
所述发光源还具备:第3照明单元,其设置于将所述照相机单元与所述稻谷脱壳米连接的延长线上的位置,能够对该稻谷脱壳米的背景板照射蓝色成分的光,
作为所述照相机单元的所述受光结果,在所述蓝色成分的光的受光量超出预定的范围的情况下,将从所述流下导槽排出的物质判别为非所述稻谷脱壳米的异物。
8.根据权利要求5至7中的任一项所述的稻谷脱壳装置,其特征在于,
所述照相机单元除了接收所述反射光及所述透射光以外,还能够拍摄所述稻谷脱壳米的影像。
9.根据权利要求5至8中的任一项所述的稻谷脱壳装置,其特征在于,
所述流下导槽至少延伸设置至对所述稻谷脱壳米照射光的所述照相机单元的观察区域,且能够使来自所述发光源的光透射。
10.一种稻谷脱壳控制系统,其特征在于,具有:
稻谷脱壳装置,其具有通过脱壳辊进行稻谷脱壳的稻谷脱壳装置、能够判定从所述稻谷脱壳装置排出的稻谷脱壳米的品质的稻谷脱壳米判定单元以及能够根据所述稻谷脱壳米判定单元的所述稻谷脱壳米的判定结果来控制所述稻谷脱壳装置的稻谷脱壳控制部;以及
监视装置,其通过有线或无线方式与所述稻谷脱壳装置连接,并且能够接收并显示输出所述稻谷脱壳米的判定结果,
能够根据所述监视装置显示输出的所述稻谷脱壳米的判定结果,来变更所述稻谷脱壳装置中的所述脱壳辊的旋转速度。
11.根据权利要求10所述的稻谷脱壳控制系统,其特征在于,
所述稻谷脱壳装置具备:异常检测单元,其能够检测出该稻谷脱壳装置的异常,
所述监视装置具备:异常判定单元,其能够根据来自所述异常检测单元的检测信息来判定多种异常;以及异常显示单元,其能够显示输出该异常判定单元的判定结果。
12.根据权利要求11所述的稻谷脱壳控制系统,其特征在于,
所述监视装置具备:异常应对指示显示单元,其能够根据所述异常判定单元的判定结果,显示输出与优先级对应的检查内容。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6451149A (en) * 1987-08-20 1989-02-27 Yanmar Agricult Equip Dehulling ratio control apparatus of huller
JPH0219747A (ja) * 1988-07-06 1990-01-23 Yanmar Agricult Equip Co Ltd 穀粒の脱ふ率検出装置
JPH0716478A (ja) * 1993-06-30 1995-01-20 Iseki & Co Ltd 籾摺ロ−ルの調節装置
JP2000042433A (ja) * 1998-07-30 2000-02-15 Shinnakano Industry Co Ltd 砕米発生の自動抑制機能付き自動精米装置
US20060249037A1 (en) * 2005-05-09 2006-11-09 Satake Corporation Rice hulling roll driving apparatus in rice huller
JP2009072765A (ja) * 2007-08-30 2009-04-09 Satake Corp 籾摺機における脱ぷロール駆動装置
JP2011180805A (ja) * 2010-03-01 2011-09-15 Nec Corp 運用管理装置、運用管理方法、運用管理プログラム
JP2018060357A (ja) * 2016-10-05 2018-04-12 株式会社東芝 保守端末、保守方法及びプログラム
CN109641213A (zh) * 2016-08-04 2019-04-16 株式会社佐竹 砻谷机

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6229064Y2 (zh) 1980-06-27 1987-07-25
JPS57172249A (en) * 1981-04-16 1982-10-23 Satake Eng Co Ltd Shell cracked grain detecting device
JPS57192866A (en) * 1981-05-22 1982-11-27 Satake Eng Co Ltd Cracked grain detector
JPS6229064A (ja) 1985-07-30 1987-02-07 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 鉛蓄電池用陽極板の製造法
JPH03106452A (ja) 1989-09-19 1991-05-07 Junichi Mizuuchi ゴムロール式籾摺機における速度変換装置
JPH03137945A (ja) 1989-10-23 1991-06-12 Junichi Mizuuchi 籾摺用ゴムロール速度変更装置
JP3317420B2 (ja) * 1994-03-11 2002-08-26 株式会社サタケ 脱ぷ率検出装置
JP3506312B2 (ja) * 1998-05-28 2004-03-15 株式会社サタケ 穀粒色彩選別方法及びその装置
JP2001038230A (ja) 1999-07-28 2001-02-13 Iseki & Co Ltd 籾摺装置
JP2010042326A (ja) * 2008-08-08 2010-02-25 Satake Corp 光学式穀粒選別装置
CN104941926B (zh) * 2015-07-09 2017-05-31 合肥美亚光电技术股份有限公司 一种大米物料的检测分选装置和方法
CN205362009U (zh) * 2016-01-15 2016-07-06 江西鹏辉高科粮业有限公司 一种双向大米色选光谱仪

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6451149A (en) * 1987-08-20 1989-02-27 Yanmar Agricult Equip Dehulling ratio control apparatus of huller
JPH0219747A (ja) * 1988-07-06 1990-01-23 Yanmar Agricult Equip Co Ltd 穀粒の脱ふ率検出装置
JPH0716478A (ja) * 1993-06-30 1995-01-20 Iseki & Co Ltd 籾摺ロ−ルの調節装置
JP2000042433A (ja) * 1998-07-30 2000-02-15 Shinnakano Industry Co Ltd 砕米発生の自動抑制機能付き自動精米装置
US20060249037A1 (en) * 2005-05-09 2006-11-09 Satake Corporation Rice hulling roll driving apparatus in rice huller
JP2009072765A (ja) * 2007-08-30 2009-04-09 Satake Corp 籾摺機における脱ぷロール駆動装置
JP2011180805A (ja) * 2010-03-01 2011-09-15 Nec Corp 運用管理装置、運用管理方法、運用管理プログラム
CN109641213A (zh) * 2016-08-04 2019-04-16 株式会社佐竹 砻谷机
JP2018060357A (ja) * 2016-10-05 2018-04-12 株式会社東芝 保守端末、保守方法及びプログラム

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