JP2008296173A

JP2008296173A - 精米装置

Info

Publication number: JP2008296173A
Application number: JP2007147103A
Authority: JP
Inventors: Taiichi Mori; 泰一森
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2008-12-11

Abstract

【課題】
一回通し型の精米機において、コストの低減を図りながら回転数センサにより精米作業の開始及び終了を正確に検出する。
【解決手段】
精白ロール（３）の回転数を検出する上手側精白ロール回転センサ（３１）を設ける精米機において、無負荷状態で起動された上手側精白ロール（３）、下手側精白ロール（８）における所定時間経過後の回転数を初期無負荷回転数に設定し、この初期無負荷回転数を基準にして所定回転数少ない精米開始及び終了判定回転数を設定し、このを検出すると、精米作業の開始と判定し、その後に精米開始及び終了判定回転数より低い精米作業判定回転数を検出した後に、前記精米開始及び終了判定回転数を再度検出すると、精米作業の終了と判定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、精米装置に関するものである。

自動精米装置において、精米ロール回転数やロール駆動モータの負荷電流値に基づいて精白処理する技術が特許文献１に開示されている。
特開平１１−１３８０３０号公報

この発明は精米装置の精白ロールの回転数の変化から精米状態を把握できることを課題とする。

請求項１の発明は、穀粒を精白する精白ロール（３）と、該精白ロール（３）を駆動させる精白ロール駆動モータ（２１）と、精白ロール（３）の回転数を検出する回転センサ（３２）とを設けた精米装置において、前記回転センサ（３２）で精白ロール駆動モータ（２１）が起動における初期無負荷状態の回転数（Ｐ）を検出し、該初期無負荷状態の回転数（Ｐ）の検出後、該初期無負荷状態の回転数（Ｐ）より所定回転数より低い回転数（Ｑ）を検出すると精米作業の開始と判定し、該精米作業の開始と判定後、前記初期無負荷状態の回転数（Ｐ）より低い所定回転数以内の回転数（Ｒ）を検出すると、精米作業の終了と判定するコントローラ（３５）を設けたことを特徴とする精米装置とする。

請求項２の発明は、コントローラ（３５）は、前記精米開始の回転数（Ｑ）の検出により精米作業の開始と判定し、その後に精米開始の回転数（Ｑ）より更に低い回転数に予め設定する過負荷判定回転数（Ｓ）を検出すると、精白ロール（３）の回転数を減速した後に、精白ロール駆動モータ（２１）を停止する制御を行なうことを特徴とする請求項１記載の精米装置とする。

請求項３の発明は、コントローラ（３５）、回転センサ（３２）により精米開始の回転数（Ｑ）あるいは精米終了の回転数（Ｒ）を検出するときは、所定時間にわたる検出回転数の移動平均、あるいは、所定検出回数における検出回転数の平均により回転数を算出し、精米作業の過負荷を検出するときは、前記過負荷判定回転数を１回でも検出すると過負荷と判定することを特徴とする請求項２記載の精米装置とする。

請求項１の発明は、回転センサ（３２）で検出する精白ロール（３）の回転数から精米作業の開始及び終了のいずれをも検出することができる。
請求項２の発明は、請求項１の発明の前記効果に加えて、精白ロール（３）への穀粒の噛み込みや詰りを少なくしながら過負荷時の停止をすることができ、メンテナンス作業が容易になる。

請求項３の発明は、請求項２の発明の前記効果に加えて、精米開始あるいは精米終了については正確に検出すると共に、過負荷検出については迅速に検出することができるため精米機の破損を防止することができる。

以下図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
台座２ａには上下の軸受を介して同一軸心回りに回転する第一軸４及び第二軸５を縦方向に沿わせて支持している。そして、第二軸５の内部を通過する第一軸４を第二軸５よりも上方へ延出し、第一軸４の上部には上側から下側に向けて、テーパー状の均分板３ａ、上部送りラセン３ｂ、上部精白ロール３ｃ、下部送りラセン３ｄ及び下部精白ロール３ｅからなる第一精白ロール３を取り付け、これらの外周部を多孔を形成する第一精白筒体７で覆い、精米ホッパ６から供給された穀粒が１回通過により精白されて第二精白ロール８に送られるように構成している。

また、第二軸５には、樹脂製の上部精白ロール８ａ及び下部精白ロール８ｂを取り付けて第二精白ロール８としている。この上部精白ロール８ａの外周部を多孔を形成する第二精白筒体９で覆い、下部精白ロール８ｂの外周部を多孔を形成する第三精白筒体１０で覆っている。

そして、第一精白筒体７と第二精白筒体９と第三精白筒体１０の外周を外筒Ｇで覆っている。
第二精白筒体９の外側に対向する位置には糠ファン１１からの風を外筒Ｇ内に送り込む送風筒１２を設け、第三精白筒体１０の外側に対向する位置には精米作業で発生した糠を排出する糠取出筒１３を設けている。しかして、第一精白ロール３から流下した精白穀粒は第二精白ロール８によりさらに精白及び研磨され、糠ファン１１からの送風により糠が糠取出筒１３から取り出される。

また、台座２ａの上部一側には第１精米モータ２１を設け、第１精米モータ２１の動力をベルト伝動装置２２、第１プーリ４ｆを経由して第一軸４に伝達して、第一精白ロール３を駆動している。また、台座２ａの上部他側には第２精米モータ２３を設け、第２精米モータ２３の動力を第２ベルト伝動装置２４、第２プーリ５ａを経由して第二軸５に伝達し、第二精白ロール８を駆動している。

また、第一軸４の第１プーリ４ｆの上方に第一回転センサ３１を設けている。この第一精白ロール回転センサ３１は、第一軸４に取り付けられている回転板３１ａと、メイン台座２ａに回転センサ３１を着脱自在に支持するセンサステー３１ｄにより構成されていて、第一精白ロール３の回転数を検出する。

また、第二軸５の第２プーリ５ａの上方で且つ精米台座２ｂの下方部位には、第二精白ロール回転センサ３２を設けている。この第二精白ロール回転センサ３２は、第二軸５に取り付けられている回転板３２ａと、精米台座２ｂ内に回転センサ３２を着脱自在に支持するセンサステー３２ｄにより構成されていて、第二精白ロール８の回転数を検出する。

前記構成によると、第一精白筒体７や第二精白筒体９の分解組立て時に、第一精白ロール回転センサ３１及び第二精白ロール回転センサ３２が邪魔にならずに、取り付け取り外しが容易になる。

また、図２に示すように、第一精白筒体７と第二精白筒体９と第三精白筒体１０をそれぞれ精白筒体の上端と下端に形成するフランジ部ｋに設ける脱着具ｊにより着脱自在に構成することでメンテナンスが容易になる。

次に、図４及び図５に基づき精米機１の回転数検出制御について説明する。
コントローラ３５には第一精白ロール回転センサ３１及び第二精白ロール回転センサ３２の検出情報を入力し、コントローラ３５の制御信号をインバータを経由して第１精米モータ２１及び第２精米モータ２３に出力するように構成している。

起動スイッチ（図示せず）により第１精米モータ２１、第２精米モータ２３を起動し、第一精白ロール３、第二精白ロール８の無負荷状態の回転数を検出し、起動から所定時間後において所定時間で検出された回転数（あるいは、所定時間毎に検出された回転数）を平均処理し、初期無負荷回転数に設定する。

図４と図５については、第１精米モータ２１のモータ回転数と時間との関係を示した図であるが、第２精米モータ２３についてもモータの回転数の数値が異なるだけで同様のグラフが描かれる。

図４に示すように、第１精米モータ２１が無負荷状態で起動されると、第一精白ロール３の回転数が徐々に上り、所定時間が経過し回転数が安定する。この状態で、例えば、３回の所定時間ｘ１，ｘ２，ｘ３における回転数（あるいはパルス数）を検出し、この各検出数の平均値を初期無負荷回転数Ｐとする。そして、精米負荷がかかり始めると、検出回転数が初期無負荷回転数Ｐから低下し始め、この回転数のずれが精米負荷であり、負荷電流値との高い相関関係があり、回転数の変動から精米負荷状態を知ることができる。

精米機の第一軸４及び第二軸５の負荷は無負荷状態でも経年変化により微妙に変化することがある。回転数の安定した制御をするためには、無負荷状態の初期値を正確に把握しておく必要がある。

前記構成によると、第一軸４の無負荷状態の回転数を第一精白ロール回転センサ３１により検出し、前記方法により初期無負荷回転数Ｐを検出設定する。これを基準として回転数の変化を見ることにより、精米機１に応じた精米負荷を確認することができ、穀粒の損傷を防止しながら適正な精白度で精米することができる。

次に、図５に基づき精米開始検出及び精米終了検出について説明する。第一精白ロール回転センサ３１（第二精白ロール回転センサ３２）により回転数を検出し、第一精白ロール３（第二精白ロール８）の無負荷時の前記初期無負荷回転数Ｐから所定回転数低い回転数Ｑを精米開始回転数として設定する。そしてこの判定回転数を所定回数以上検出（あるいは所定時間ｔ１以上継続して検出）すると、精米機１の精米作業開始と判定し、精米作業開始信号を出力する。

精米作業開始信号の出力後に通常精米負荷回転数Ｕで精米作業が継続して行なわれる。
また、初期無負荷回転数Ｐより設定範囲低い回転数Ｒを精米作業の終了の回転数として設定し、前記精米作業開始信号の出力後に、通常精米負荷回転数Ｕから徐々に回転数が増加し回転数Ｒを所定回数以上検出（あるいは所定時間ｔ２以上にわたり継続検出）すると、精米作業の終了と判定し終了信号を出力する。

前記構成によると、第一精白ロール３（第二精白ロール８）の回転数を検出することにより、精米作業の開始及び終了を正確に判定することがき、コストの低減を図ることができる。

ロ（二点差線）はイ（実線）と別の精白度で行なったときのグラフで、低い精白度で精白処理していることを示している。すなわち、イより通常精米負荷回転数Ｕ１や精米作業開始回転数Ｑ１や精米作業終了回転数Ｒ１が高い。

なお、本実施の形態では第一精白ロール３と第二精白ロール８は別々に精米作業の開始と終了を検出することで、第一精白ロール３及び第二精白ロール８それぞれの精米処理状況を正確に判定することができ、未処理精白米の発生を防止することができる。

次に、精米過負荷検出制御について説明する。
前述の精米作業開始信号を出力した後に、前記初期無負荷回転数Ｐまたは精米負荷回転数Ｑから所定回転数低い過負荷判定回転数Ｓを設定し、前記過負荷判定回転数Ｓを所定時間ｔ３以上にわたり検出すると、コントローラ３５から第一精白ロール３（第二精白ロール８）に回転数減速指令信号を出力し、その後に第一精白ロール３（第二精白ロール８）の回転を停止する。

なお、第１精米モータ２１及び第２精米モータ２３の何れかが過負荷になり、両方のモータを停止させる場合するにあたり、上流側精白ロール３の第１精米モータ２１を先に停止し、その後に下流側精白ロール８の第２精米モータ２３を停止する。

前記構成によると、第一精白ロール３，第二精白ロール８への穀粒の噛み込みや詰りを少なくしながら過負荷停止をすることができ、メンテナンス作業が容易になる。
また、第一精白ロール回転センサ３１及び第二精白ロール回転センサ３２により精米開始あるいは精米終了を検出するにあたり、所定時間における検出回転数の移動平均、あるいは、所定回数の検出回転数の移動平均により回転数を検出すると、精米開始状態及び精米終了状態を正確に検出することができる。また、回転センサ３１，３２により精米作業の過負荷を検出するにあたり、過負荷判定回転数Ｓを１回でも検出すると過負荷と判定し、過負荷信号を出力すると、過負荷検出が迅速化し精米機の破損を防止することができる。

また、回転センサ３１、３２により、第一精白ロール３，第二精白ロール８の過負荷検出、適正精米作業検出、精米作業開始検出及び精米作業終了検出をするようにすると、回転センサ３１，３２のみにより複数の精米作業状態を検出判定することができ、コストの低減を図ることができる。

また、回転センサ３１，３２により前記精米作業の終了を検出すると、精米ホッパ６の繰出バルブ６ａを順次増速回転して穀粒供給量を多くするようにしてもよい。精米作業の終了段階に近づくと、穀粒の供給量が順次減少し、精米負荷が順次低下する傾向がある。しかし、前記構成によると、精米負荷が減少すると供給量を増やすことにより、精白度を安定させながら精米することができる。

また、精米作業の開始時に、最初に糠ファン１１を駆動し、次いで、第二精白ロール８の駆動を開始し、次いで、第一精白ロール３の駆動を開始すると、起動時の穀粒のパラパラした排出を回避しながら精米することができる。また、精米作業の終了時に、最初に糠ファン１１の駆動を停止し、次いで、第一精白ロール３の駆動を停止し、次いで、第二精白ロール８の駆動を停止すると、精米終了時の穀粒の残留を少なくすることができる。

また、次のように構成してもよい。第一精白ロール３及び第二精白ロール８を上下二段に設けた精米機において、第一精白ロール３を所定回転数で回転しながら第二精白ロール８の回転数を増減調節するようにしてもよい。１回通し式で、かつ圧迫板の無い精米機では、第一精白ロール３の内部圧力が高められないので、精米負荷や流量調整は構造上から難しかった。しかし、第二精白ロール８の回転を調整すると、起動後に回転数が上昇すると穀粒流量が増加し、所定回転数を超えて回転数が上昇すると穀粒流量が順次減少し、更に回転数を上げると、穀粒の流量が略ゼロにできるぐらいに流量を絞ることができるという知見を得た。この実施形態はこのような知見に基づくものである。

前記構成によると、圧迫板がなくても、第二精白ロール８の回転数を増減調整することにより、第一精白ロール３の穀粒の通過速度を調整し、精白度を調整することができる。
あるいは、第１精米モータ２１の回転数を精白度（五分・八分・標準・上白・無洗米）に応じて変更すると共に第二精白ロールの回転数を一定にする。すなわち、精白度が低いほど第一精白ロールの回転数を下げ、そして、第二精白ロール８の回転を固定にすることで表面の研磨の精度を安定化させることで、見栄えの良い所望の精白度の精白米にすることができる。

なお、第一精白ロール３と第二精白ロール８を左右横方向方向あるいは左右方向に傾斜させて配設してもよい。
次に、図６に基づき白米と玄米の検出について説明する。

白米の表面には糠層がないので、玄米に比較して精米負荷特性が低いという知見に基づくものである。第一精白ロール回転センサ３１及び第二精白ロール回転センサ３２により回転数を検出し、前記初期無負荷回転数から所定回転数低い前記精米開始及び終了判定回転数を所定回数以上検出（あるいは所定時間以上継続検出）すると、精米機１の精米作業開始と判定する。そして、前記初期無負荷回転数から所定回転数低い回転数を白米玄米判定回転数Ａ１，Ａ２と設定する。第一精白ロール３及び第二精白ロール８の回転数が白米玄米判定回転数Ａ１，Ａ２よりも高い場合には、精白穀粒を白米と判定し、低い場合には、精白穀粒を玄米と判定する。次いで、白米と判定した場合には、白米モードにより第一精白ロール３及び第二精白ロール８を低速回転しながら精米して砕粒を防止し、また、玄米と判定した場合には、玄米モードにより高速で回転しながら能率的に精米する。

前記構成によると、自動精米施設の精米機にユーザーが間違って白米を投入したような場合にも、白米の砕米化を防止しながら精米することができる。
また、次のように構成してもよい。第一精白ロール回転センサ３１及び第二精白ロール回転センサ３２により回転数を検出し、第一精白ロール３の回転数よりも第二第二精白ロール８の回転数を高くし、穀粒の詰まりを抑制しながら精米する。第二精白ロール８に穀粒の詰まりが発生すると、第一精白ロール３にも穀粒の詰まりが発生する。しかし、前記構成によると、第二精白ロール８での穀粒の詰まりを抑制しながら精米するので、第一精白ロール３での穀粒の詰まりを防止し、穀粒温度の上昇を回避しながら精白度を上げることができる。

本実施の形態の精米機は、その他酒米や胚芽米を製造するための精米装置としても利用できる。
また、利用者が持ち込んだ玄米を料金を投入して精米する無人の料金式の精米機に用いることで、精米作業開始や精米作業終了のタイミングや過負荷による停止の検出を、料金の引き落としのタイミングや精米作業の履歴の記憶に利用することができる。

側面から見た精米機の内部及び伝動を説明する図第一精白筒体、第二精白筒体、第三精白筒体の斜視図制御ブロック図回転数センサの回転数変化を示すグラフ回転数センサの回転数変化を示すグラフ白米と玄米の判定回転数を示す図

符号の説明

１精米機
３第一精白ロール
８第二精白ロール
２１第１モータ
２３第２モータ
３１第一精白ロール回転センサ
３２第二精白ロール回転センサ
３５コントローラ

Claims

穀粒を精白する精白ロール（３）と、該精白ロール（３）を駆動させる精白ロール駆動モータ（２１）と、精白ロール（３）の回転数を検出する回転センサ（３２）とを設けた精米装置において、前記回転センサ（３２）で精白ロール駆動モータ（２１）が起動における初期無負荷状態の回転数（Ｐ）を検出し、該初期無負荷状態の回転数（Ｐ）の検出後、該初期無負荷状態の回転数（Ｐ）より所定回転数より低い回転数（Ｑ）を検出すると精米作業の開始と判定し、該精米作業の開始と判定後、前記初期無負荷状態の回転数（Ｐ）より低い所定回転数以内の回転数（Ｒ）を検出すると、精米作業の終了と判定するコントローラ（３５）を設けたことを特徴とする精米装置。
コントローラ（３５）は、前記精米開始の回転数（Ｑ）の検出により精米作業の開始と判定し、その後に精米開始の回転数（Ｑ）より更に低い回転数に予め設定する過負荷判定回転数（Ｓ）を検出すると、精白ロール（３）の回転数を減速した後に、精白ロール駆動モータ（２１）を停止する制御を行なうことを特徴とする請求項１記載の精米装置。
コントローラ（３５）、回転センサ（３２）により精米開始の回転数（Ｑ）あるいは精米終了の回転数（Ｒ）を検出するときは、所定時間にわたる検出回転数の移動平均、あるいは、所定検出回数における検出回転数の平均により回転数を算出し、精米作業の過負荷を検出するときは、前記過負荷判定回転数を１回でも検出すると過負荷と判定することを特徴とする請求項２記載の精米装置。