JP2000126623A - 籾摺ロールのロール間隙制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電圧降下時の籾摺作業の円滑化。 【解決手段】籾摺作業時には、周波数検出センサ５１に
よりインバータ４３の出力周波数を検出し、出力周波数
が基準過負荷周波数より低下すると、主モータ３４の過
負荷運転と判定し、制御部４１の指令によりインバータ
４３の周波数を下げて、基準低速運転周波数で主モータ
３４を低速で回転し、過負荷を防止しつつ低速運転によ
り籾摺作業を行なう。この低速連続運転時において、周
波数検出センサ５１が基準開制御周波数より低いインバ
ータ４３の出力周波数を検出すると、籾摺ロール７，７
のロール間隙を開調節し、インバータ４３の出力周波数
を基準低速運転周波数に復帰させる。 【効果】籾摺作業開始時の高負荷運転時や、一時的な電
源電圧の降下時にも、主モータ３４の回転の下がり過ぎ
を防止し円滑な籾摺作業ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、籾摺ロールのロ
ール間隙制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来技術】インバータにより主モータの回転数を制御
しながら運転する籾摺選別機において、籾摺ロールのロ
ール間隙を負荷電流値基準あるいは脱ぷ率基準により自
動的に開閉制御する装置は公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】従来装置にあって
は、過負荷運転時には制御部からの指令により籾摺ロー
ルのロール間隙を自動的に開調節して脱ぷ率が下がって
しまうか、あるいは、インバータが周波数を下げ過ぎて
主モータの回転が低下し、スローワ型の玄米揚穀機に詰
まりが生じ、連続運転が困難になるというような問題点
があった。そこで、この発明はこのような問題点を解決
しようとするものである。

【０００４】

【問題を解決するための手段】このような技術的課題を
解決するためのこの発明の技術手段は、インバータ４３
付き主モ−タ３４で籾摺ロール７，７を駆動する籾摺ロ
−ル駆動手段と、前記籾摺ロール７，７のロール間隙を
開閉調節するロール間隙調節手段と、前記籾摺ロール
７，７のロール間隙を自動的に開閉調節するロール間隙
自動制御手段と、前記インバータ４３の出力周波数を検
出する周波数検出センサ５１と、前記周波数検出センサ
５１により基準過負荷周波数より低い出力周波数を検出
すると、インバータ４３の周波数を下げて基準低速運転
周波数で主モータ３４を低速回転にする低速運転制御手
段と、前記低速運転制御手段の作動時に周波数検出セン
サ５１が基準開制御周波数より低い出力周波数を検出す
ると、前記ロール間隙自動制御手段に優先してロール間
隙を開調節するロール間隙開制御手段と、からなる籾摺
ロールのロール間隙制御装置の構成とした。

【０００５】

【作用】籾摺作業時には、周波数検出センサ５１により
インバータ４３の出力周波数を検出し、出力周波数が基
準過負荷周波数より低下すると、主モータ３４の過負荷
運転と判定し、制御部４１の指令によりインバータ４３
の周波数を下げて基準低速運転周波数で主モータ３４を
低速で回転し、過負荷を防止しつつ低速連続運転をしな
がら籾摺作業を行なう。

【０００６】この低速連続運転時において、周波数検出
センサ５１が基準開制御周波数より低いインバータ４３
の出力周波数を検出すると、制御部４１からの指令によ
り籾摺ロール７，７のロール間隙を開調節し、インバー
タ４３の出力周波数を基準低速運転周波数に復帰させ
る。

【０００７】

【発明の効果】この発明は、前記のような制御をするの
で、籾摺作業開始時の高負荷運転時や、一時的な電源電
圧の降下時にも、脱ぷ率の極端に低下を防止し、また、
主モータ３４の回転の下がり過ぎを防止して、円滑に籾
摺選別作業をすることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に示すこの発明の実施
例について説明する。まず、図１に基づいて、籾摺選別
機の全体構成を説明する。籾摺選別機は、籾摺部１，籾
摺部１からの摺落米を風選する摺落米風選部２，摺落米
風選部２からの混合米を分離選別する揺動選別部３，混
合米揚穀機４，玄米揚穀機５等により構成されている。

【０００９】籾摺部１は、籾ホッパ６，籾摺ロール７，
７等の内装されている籾摺室８で構成されている。摺落
米風選部２は、摺落米風選箱９，摺落米風選箱９内に斜
設されている摺落米風選路１０，粃受樋１１，摺落米受
樋１２，吸引フアン１３，排塵筒１４等で構成されてい
る。次に、揺動選別部３について説明する。多段の揺動
選別板１５，１５，…には、板面に選別用の凹凸が形成
されていて、縦方向の一側が高い供給側、その反対の他
側が低い排出側となり、横方向の一側を高い揺上側、そ
の反対側を低い揺下側とし、揺動選別板１５の縦方向及
び横方向ともに傾斜した構成とし、揺動装置で横方向斜
め上下に往復揺動される構成である。

【００１０】この揺動選別板１５の供給側の供給口に、
混合米揚穀機４，分配供給樋１６及び分配ケース１７を
経て、混合米が供給される構成である。揺動選別板１５
に供給された混合米は、粒形の大小，比重の大小，摩擦
係数の大小等の関係で、比重の重い小形の玄米は横方向
の揺上側に偏流分布し、また、玄米に比較して大きく比
重の軽い籾は、横方向の揺下側に偏流分布し、また、そ
の中間部には分離されない籾・玄米の混合米が偏流分布
しつつ選別され、これらの選別穀粒は、揺動選別板１５
の排出側に対向して設けられている玄米仕切板１８及び
籾仕切板１９で仕切られる。

【００１１】玄米仕切板１８で仕切られた玄米は、玄米
取出樋２０，玄米流路２１，玄米揚穀機５を経て機外に
取り出され、また、混合米は混合米取出樋２２，混合米
流路２３，摺落米受樋１２，混合米揚穀機４，混合米ホ
ッパ２４，分配供給樋１６，分配ケース１７を経て、揺
動選別板１５に再度供給されて再選別され、また、籾は
籾取出樋２５，籾流路２６，籾揚穀機２７を経て籾摺部
１に揚穀還元されて、再度の籾摺がなされる構成であ
る。

【００１２】なお、図面は省略したが、混合米ホッパ２
４と籾摺部１の籾供給調節弁３８とはリンク等の連動部
材を介して連動連結されていて、混合米ホッパ２４が穀
粒量の増減により下動あるいは上動すると、籾供給調節
弁３８が関連的に減少側あるいは増加側に調節される構
成である。図２は籾摺ロール７，７のロール間隙を調節
する周知構成を示すもので、ロール間隙調節モータ３７
を正・逆転してロール間隙調節手段３６を駆動し、籾摺
ロール７，７のロール間隙が開閉調節される。

【００１３】次に、図３に基づき、インバータ４３を介
しての主モータ３４の駆動構成、および、制御用マイク
ロコンピュータ（以下制御部という）４１へのセンサ
類，スイッチ類の入力構成、並びに、アクチュエータへ
の接続構成を説明する。例えば、交流単相２００ボルト
の商用電源がリアクトル４５を経由してインバータ４３
に供電され、インバータ４３で交流三相２００ボルト電
流に変換されて主モータ３４に供給され、また、商用電
源から制御用電源を取り出し、制御部４１を駆動する構
成である。

【００１４】制御部４１には、籾ホッパ６の穀粒の有無
を検出するグレンセンサ２８，自動／手動切替スイッチ
２９，脱ぷ率上スイッチ３０，脱ぷ率下スイッチ３１，
主モータ３４の負荷電流値を検出する負荷電流センサ３
２，籾摺部１の籾供給調節弁３８の開度を検出する籾供
給調節弁開度センサ３３，電源電圧を検出する電源電圧
検出センサ４４，混合米ホッパ２４の混合米供給弁４８
の開度を検出する混合米供給弁センサ５０及びインバー
タ４３の出力側の周波数を検出する周波数検出センサ５
１が、夫れ夫れ接続されている。

【００１５】また、制御部４１から駆動回路を経由し
て、籾摺選別機を駆動する主モータ３４，籾供給調節弁
３８の開度を調節する籾供給調節弁調節モータ３５、ロ
ール間隙調節手段３６を調節するロール間隙調節モータ
３７，混合米供給弁４８の開度を調節する混合米供給弁
調節モータ４９が、夫れ夫れ接続されている。次に、制
御部４１の制御内容について説明する。

【００１６】（１）まず、自動／手動切替スイッチ２９
を自動側に選択し、電源スイッチ４６をＯＮ操作する。
すると、インバータ４３を介して主モータ３４が駆動さ
れ、籾摺選別機の回転各部が駆動される。次いで、籾摺
ロール７，７の初期間隙を設定する初期間隙設定制御を
実行する。まず、ロール間隙を開調節して、負荷電流セ
ンサ３２の検出負荷電流値が変化しなくなると、籾摺ロ
ール７，７の非接触状態と判定して開調節を停止し、次
いで、ロール間隙を閉調節して負荷電流センサ３２が負
荷電流値の増加を検出すると、籾摺ロール７，７の微接
触と判定して閉調節を停止し、次いで、ロール間隙を所
定時間にわたり開調節して、所定の初期間隙（例えば、
１ｍｍ）に調節設定し初期間隙設定制御を終了する。

【００１７】（２）次いで、籾ホッパ６の籾供給調節弁
３８を初期開度に調節するシヤッタ開度初期設定制御に
移行する。すると、籾供給調節弁調節モータ３５に所定
時間の開指令を出し、籾供給調節弁３８を所定開度（例
えば、１０mm）に開調節する。しかして、籾ホッパ６か
ら籾摺ロール７，７に籾を供給し、籾摺作業を開始す
る。

【００１８】（３）次いで、負荷電流値基準によるロー
ル間隙の制御に移行する。すると、所定時間（例えば、
５分）の作業安定待ち行程に移行し、その間は籾摺ロー
ル７，７のロール間隙開閉調節を停止し、ロール間隙を
固定状態として籾摺作業をする。所定時間が終了する
と、籾供給調節弁開度センサ３３で籾供給調節弁３８の
弁開度を検出し、また、負荷電流センサ３２で主モータ
３４の負荷電流値を検出し、籾供給調節弁３８の当該弁
開度に対応する基準負荷電流値を算出決定する。次い
で、検出負荷電流値と基準負荷電流値とを比較して、検
出負荷電流値が基準負荷電流値より高い（あるいは、低
い）場合には、ロール間隙調節モータ３７を所定時間開
側（あるいは閉側）に調節し、検出負荷電流値を基準負
荷電流値へ復帰するロール間隙制御を実行する。また、
検出負荷電流値が基準負荷電流値の範囲内であれば、制
御指令を出さず、そのままのロール間隙を維持しながら
籾摺作業を継続する。

【００１９】（４）次に、主モータ３４の駆動制御につ
いて説明する。インバータ４３により商用電源と異なる
周波数で主モータ３４を駆動する籾摺選別機において、
電源電圧検出センサ４４で電源電圧を検出し、入力電圧
が通常電圧値の場合にはリアクトル４５をＯＮにして主
モータ３４を駆動し、通常電圧から降下した場合にはリ
アクトル４５をＯＦＦにして、主モータ３４の駆動の円
滑化を図ろうとするものである。

【００２０】図３に示すように、例えば、５０ヘルツ単
相２００ボルトの商用電源を、電源スイッチ４６，リア
クトル４５，インバータ４３を経由して、主モータ３４
に６０ヘルツの電流を供給する構成とし、電源スイッチ
４６とインバータ４３との間には、リアクトル４５と並
列にリレー４７を挿入して、リアクトル４５を介して主
モータ３４を駆動したり、あるいは、リアクトル４５を
使用しないで商用電源により主モータ３４を駆動する構
成としている。

【００２１】しかして、電源電圧検出センサ４４で電源
電圧を検出し、通常電圧の２００ボルトの場合には、リ
アクトル４５をＯＮして主モータ３４を駆動し、また、
検出電圧値が例えば通常電圧の２００ボルトから所定値
降下して１８０ボルトになると、リレー４７をＯＮして
リアクトル４５を使用しないで主モータ３４を駆動す
る。

【００２２】従って、電圧降下時にはリアクトル４５を
使用しないので、リアクトル４５によう電圧降下がＯＮ
されないので主モータ３４を高トルクで円滑に起動で
き、また、通常電圧時にはリアクトル４５を使用し、主
モータ３４の力率をアップし消費電力を節約することが
できる。なお、前記構成に代えて、籾摺作業初期の例え
ば５分間程度をリアクトル４５をＯＦＦ状態で主モータ
３４を駆動し、次いで、作業の安定した連続運転状態に
なると、リアクトル４５をＯＮしてインバータ４３によ
り制御しながら主モータ３４を駆動する構成としてもよ
い。

【００２３】このように構成すると、作業初期における
籾供給調節弁３８の開度の大きい負荷の高い運転状態で
は、リアクトル４５によるインバータ４３からの出力電
圧の降下を防止できて、主モータ３４を高トルクで運転
できて起動が円滑となり、また、負荷の安定した通常運
転状態では、リアクトル４５をＯＮ状態にして、モータ
の力率向上を図り、消費電力の節約を図ることができ
る。

【００２４】（５）次にインバータ４３による籾摺制御
の他の実施例について説明する。インバータ４３，電源
電圧検出センサ４４，籾摺部１の籾供給調節弁３８，混
合米ホッパ２４の混合米供給弁４８，混合米給弁調節モ
ータ４９，混合米供給弁センサ５０を用いた制御に関す
るものである。電源電圧検出センサ４４により所定の電
圧低下を検出すると、過負荷を防止して連続運転が可能
なように、混合米供給弁４８を閉調節する。すると、混
合米ホッパ２４の穀粒増加に関連して籾摺部１の籾供給
調節弁３８が閉調節され、摺落米を減少させ負荷を減少
させて、機械を停止することなく籾摺選別作業を継続さ
せる。なお、電圧降下時に直接籾摺部１の籾供給調節弁
３８を閉調節する構成としてもよく、また、インバータ
４３の出力側に電圧センサあるいは負荷電流センサを設
けて、混合米供給弁４８を関連的に減少調節する構成と
してもよい。

【００２５】従来装置にあっては、インバータの出力電
圧が低下してトルク不足になると、インバータがトリッ
プしてしまい、機械が停止するという不具合があった
が、前記構成とすることによりこのような不具合を解消
できる。前記実施例に代えて、籾摺作業中に入力電圧の
所定値への低下を電源電圧検出選別４４が検出すると、
制御部４１からの指令により、インバータ４３の出力周
波数を下げ、主モータ３４の回転数を下げる制御をして
もよい。

【００２６】すると、入力電圧が低くなりすぎる場合に
は、制御部４１からインバータ４３への指令により周波
数を通常作業時より少し下げることにより、主モータ３
４の回転数は低下するがスローワ型の玄米揚穀機５が詰
まらない程度で運転し、過電流や電圧不足を回避しつつ
運転を継続できる。 （６）次に他の制御例について説明する。

【００２７】この実施例は、インバータ４３，主モータ
３４，負荷電流センサ３２，籾摺ロール７，７のロール
間隙を調節するロール間隙調節モータ３７を制御要素と
するものである。しかして、負荷電流センサ３２により
負荷電流値の所定値（通常の負荷電流値に対して例えば
８乃至１０％）以下への低下検出により、間接的に電源
電圧の低下を検出すると、過負荷を防止して連続運転が
可能なように、ロール間隙調節モータ３７に開指令を出
し、籾摺ロール７，７のロール間隙を開調節する。する
と、摺落米を減少させ負荷が減少するので、機械を停止
することなく運転を継続できる。

【００２８】なお、前記負荷電流値基準によるロール間
隙制御は、通常の負荷電流値に対して例えば８％未満の
低下範囲でなされ、８％以上低下すると前記の過負荷防
止運転制御がなされるものである。従来装置にあって
は、インバータの出力電圧が低下してトルク不足になる
と、インバータがトリップしてしまい、機械が停止する
という不具合があったが、前記構成とすることによりこ
のような不具合を解消できる。

【００２９】（７）次に他の制御例について説明する。
この実施例は、インバータ４３，インバータ４３の出力
周波数を検出する周波数検出センサ５１，籾摺ロール
７，７のロール間隙を調節するロール間隙調節モータ３
７を制御要素とするものである。籾摺選別作業時には、
周波数検出センサ５１によりインバータ４３の出力周波
数を検出し、出力周波数が基準過負荷周波数より低下し
た場合には、間接的に主モータ３４の過負荷運転と判定
し、制御部４１の指令によりインバータ４３の周波数を
下げて、基準低速運転周波数（標準周波数６０ヘルツで
通常１８００ｒｐｍの場合に、５８ヘルツまで落とし１
７００ｒｐｍ）で主モータ３４を低速で回転し、過負荷
を防止しつつ低速連続運転を行なう。

【００３０】この低速連続運転時において、周波数検出
センサ５１がインバータ４３の出力周波数の基準開制御
周波数（例えば５６ヘルツ）より低下したことを検出す
ると、制御部４１から籾摺ロール７，７のロール間隙の
開指令を出力し、ロール間隙を開調節し、インバータ４
３の出力周波数を基準低速運転周波数に復帰させる。従
来装置にあっては、過負荷運転時には制御部の指令によ
り籾摺ロールのロール間隙を開調節して脱ぷ率が下がっ
てしまうか、あるいは、インバータが周波数を下げ過ぎ
て、例えば、スローワ型の玄米揚穀機が詰まり、連続運
転が困難であった。

【００３１】しかし、前記制御を行なうことにより、籾
摺作業開始時の高負荷運転時や、一時的に電源電圧が下
がったときに、脱ぷ率の極端な低下や、主モータ３４の
回転の下がり過ぎを防止し、円滑に籾摺選別作業をする
ことができる。なお、この実施例では、低速連続運転時
に、インバータ４３の出力周波数が基準値まで低下する
と、籾摺ロール７，７のロール間隙を開調節して過負荷
を防止する構成としているが、籾摺部１の籾供給調節弁
３８を閉調節して過負荷を防止してもよく、また、一次
的にロール間隙を開調節し、二次的に籾供給調節弁３８
の閉調節をして、過負荷を防止する構成としてもよい。

【００３２】なお、主モータ３４のトルクをトルクセン
サ（図示省略）で検出し、回転数を回転数センサ（図示
省略）で検出する構成とし、主モータ３４のトルクが所
定値より下がると、制御部４１からの指令でインバータ
４３の周波数を下げ主モータ３４を低速回転させる構成
としてもよい。また、揺動選別部３の揺動選別板１５の
選別状態を籾・玄米判別センサ（図示省略）で検出し、
玄米仕切板１８を関連した仕切り位置に移動制御する玄
米仕切板制御装置を具備する籾摺選別機にあっては、籾
摺選別機が前記低速連続運転に移行すると、玄米仕切板
１８の仕切り位置を所定距離揺上側に関連的に移動する
制御をすると、玄米への籾混入を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体の切断側面図

【図２】切断側面図

【図３】ブロック図

【符号の説明】

１…籾摺部，２…摺落米風選部，３…揺動選別部，４…
混合米揚穀機，５…玄米揚穀機，６…籾ホッパ，７…籾
摺ロール，８…籾摺室，９…摺落米風選箱，１０…摺落
米風選路，１１…粃受樋，１２…摺落米受樋，１３…吸
引フアン，１４…排塵筒，１５…揺動選別板，１６…分
配供給樋，１７…分配ケース，１８…玄米仕切板，１９
…籾仕切板，２０…玄米取出樋，２１…玄米流路，２２
…混合米取出樋，２３…混合米流路，２４…混合米ホッ
パ，２５…籾取出樋，２６…籾流路，２７…籾揚穀機，
２８…グレンセンサ，２９…自動／手動切替スイッチ，
３０…脱ぷ率上スイッチ，３１…脱ぷ率下スイッチ，３
２…負荷電流センサ，３３…籾供給調節弁開度センサ，
３４…主モータ，３５…籾供給調節弁調節モータ，３６
…ロール間隙調節手段，３７…ロール間隙調節モータ，
３８…籾供給調節弁，４１…制御部，４３…インバー
タ，４４…電源電圧検出センサ，４５…リアクトル，４
６…電源スイッチ，４７…リレー，４８…混合米供給
弁，４９…混合米供給弁調節モータ，５０…混合米供給
弁センサ，５１…周波数検出センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インバータ４３付き主モ−タ３４で籾
   摺ロール７，７を駆動する籾摺ロ−ル駆動手段と、前記
   籾摺ロール７，７のロール間隙を開閉調節するロール間
   隙調節手段と、前記籾摺ロール７，７のロール間隙を自
   動的に開閉調節するロール間隙自動制御手段と、前記イ
   ンバータ４３の出力周波数を検出する周波数検出センサ
   ５１と、前記周波数検出センサ５１により基準過負荷周
   波数より低い出力周波数を検出すると、インバータ４３
   の周波数を下げて基準低速運転周波数で主モータ３４を
   低速回転にする低速運転制御手段と、前記低速運転制御
   手段の作動時に周波数検出センサ５１が基準開制御周波
   数より低い出力周波数を検出すると、前記ロール間隙自
   動制御手段に優先してロール間隙を開調節するロール間
   隙開制御手段と、からなる籾摺ロールのロール間隙制御
   装置。