JP2583537B2 - 籾摺機の脱ぷ率制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、左右一対の脱ぷロールを備えた籾摺機にお
いて、その両脱ぷロールによる脱ぷ率を、脱ぷ後の結果
に基づいてフィードバック制御する方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

籾摺機において、左右一対の脱ぷロールによって脱ぷ
された摺落米の脱ぷ率をセンサーによって検出し、この
検出脱ぷ率が、予め設定した目標脱ぷ率になるように前
記両脱ぷロールを開閉するようにした脱ぷ率制御装置
（方法）は、例えば、特開昭60−7944号公報等に記載さ
れている通り良く知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この脱ぷ率制御の方法は、脱ぷした後におけ
る摺落米の脱ぷ率を脱ぷ率センサーにて検出して、この
検出脱ぷ率が予め設定した目標脱ぷ率になるように両脱
ぷロールを開閉するいわゆるフィードバック式の脱ぷ率
制御であって、脱ぷした後における摺落米の脱ぷ率の変
化を追従して両脱ぷロールを開閉作動するものであるか
ら、脱ぷ率の変化に対する脱ぷ率制御の応答性が良い反
面、脱ぷ率が極く時間の間においてその前後の値よりも
瞬間的に高く又は低くなるように変化したときにも、両
脱ぷロールを直ちに開閉作動するから、この場合におい
て、脱ぷ後における摺落米の脱ぷ率が、目標脱ぷ率より
も低い側にオーバーシュートしたり、目標脱ぷ率よりも
高い側にオーバーシュートしたりするいわゆるハンチン
グ現象が発生することになり、脱ぷ率の制御が不安定に
なるのであった。

そこで、このように摺落米における脱ぷ率が、或る時
間の間においてその前後の値よりも瞬間的に変化したこ
とに伴うハンチング現象を低減するためには、過去の複
数回の検出脱ぷ率をデータとして記憶させ、この過去複
数回の検出脱ぷ率を平均した結果の平均検出脱ぷ率を以
て、目標脱ぷ率と比較して、当該目標脱ぷ率になるよう
に制御することが考えられる。

しかし、かくすると、脱ぷ機の運転が定常状態にある
ときには、ハンチング現象が生じないで安定している
が、脱ぷ作業の開始時とか、目標脱ぷ率を変更したり、
或いは籾供給量を変更した等の過渡期や変動期において
は、摺落米の脱ぷ率が、目標脱ぷ率から可成り離れた値
から目標脱ぷ率に近付くように変化するので、その複数
回の検出脱ぷ率の平均値は、最新の検出脱ぷ率のデータ
及び目標脱ぷ率の両者から可なり離れた値となる。

換言すれば、最新の検出脱ぷ率は目標脱ぷ率に近いの
に拘わらず、離れた値の平均検出脱ぷ率を以て目標脱ぷ
率と比較するのであるから、やはりハンチング現象が生
じる等、過渡期や変動期における応答性が悪いのであっ
た。

本発明は、この問題を解消することを目的とするもの
である。

〔問題を解決するための手段〕

このため本発明は、左右一対の脱ぷロールを備え、且
つ、該両脱ぷロールによる脱ぷ後の摺落米の脱ぷ率を脱
ぷ率センサーにて検出し、この検出脱ぷ率の演算結果が
予め設定した目標脱ぷ率になるように前記両脱ぷロール
を開閉する脱ぷ率制御手段を備えて成る籾摺機の脱ぷ率
制御方法において、前記脱ぷ率センサーによる多数回の
検出脱ぷ率を記憶し、そのうちの最新の検出脱ぷ率のデ
ータを除く過去の適宜規定回数の検出脱ぷ率から過去平
均脱ぷ率を求め、次いで、該過去平均脱ぷ率と前記最新
の検出脱ぷ率とから最新平均脱ぷ率を演算してその演算
結果にて両脱ぷロールの間隙を開閉制御する一方、前記
規定回数の過去平均脱ぷ率のデータを最新の検出脱ぷ率
のデータにて順次繰り上げ更新するように制御するもの
である。

〔発明の作用・効果〕

このように構成すると、脱ぷ作業の開始時とか、目標
脱ぷ率を変更したり或いは籾供給量を変更した等の場合
において、脱ぷ率センサーにて検出した多数回の検出脱
ぷ率のうち、最新の一つのデータを除く過去の規定回数
の検出脱ぷ率のデータを平均した過去平均脱ぷ率が目標
脱ぷ率よりかなり低い側、または高い側に離れていて
も、最新のデータによる検出脱ぷ率が目標脱ぷ率に近い
場合には、前記過去平均脱ぷ率と最新のデータによる検
出脱ぷ率との平均値、即ち最新平均脱ぷ率は、最新から
過去の規定回数までの総てのデータを単純に平均した結
果よりも、目標脱ぷ率に一層近付くことになる。

従って、この最新平均脱ぷ率を目標脱ぷ率に近付ける
ように、両脱ぷロールの間隙を開閉作動させるので、検
出脱ぷ率が、目標脱ぷ率に近付きつつあるときには、最
新平均脱ぷ率と目標脱ぷ率との差が大きくひらき過ぎる
ことがなく、オーバーシュートするようなハンチングが
生じることなく迅速に目標脱ぷ率に到達することができ
る。

また、過去の複数回の検出脱ぷ率の値があまり変動し
ない、いわゆる安定期間においては、最新平均脱ぷ率
は、過去複数回の検出脱ぷ率と最新データによる検出脱
ぷ率とを単純に平均したときの平均脱ぷ率の値と略一致
するので安定した制御を実行することができる。

このように、摺落米の脱ぷ率が目標脱ぷ率になるよう
にするフィードバック方式の脱ぷ率制御に際して、摺落
米の脱ぷ率として過去の適宜回数のデータによる平均脱
ぷ率を採用したことにより、脱ぷ率が極く時間の間にお
いてその前後の値よりも瞬間的に高く又は低くなるよう
に変化しても、これに瞬間的な変化に追従して両脱ぷロ
ールが直ちに開閉作動するという不都合を回避できる。

しかし、フィードバック方式の脱ぷ率制御に際して、
摺落米の脱ぷ率として過去複数回における平均脱ぷ率を
採用することは、その平均脱ぷ率を求める回数が多い
程、制御の安定性をより向上できる反面、平均脱ぷ率を
求める回数が多くなる程、摺落米の脱ぷ率を、目標脱ぷ
率にすることの応答性が低下する。

これに対して、本発明では、脱ぷ率センサーによる多
数回の検出脱ぷ率を記憶し、そのうちの最新の検出脱ぷ
率のデータを除く過去の適宜規定回数の検出脱ぷ率から
過去平均脱ぷ率を求め、次いで、該過去平均脱ぷ率と前
記最新の検出脱ぷ率とから最新平均脱ぷ率を演算してそ
の演算結果にて両脱ぷロールの間隙を開閉制御する一
方、前記規定回数の過去平均脱ぷ率のデータを最新の検
出脱ぷ率のデータにて順次繰り上げ更新するように制御
するので、過去平均脱ぷ率を利用するものでありなが
ら、その規定回数のうち一番古いデータを取り除き、最
新の検出脱ぷ率のデータを加えて平均検出脱ぷ率のデー
タを更新することができ、古いデータによる影響を無く
することができるから、摺落米の脱ぷ率を目標脱ぷ率に
等しくなるようにフィードバック制御することが、摺落
米の脱ぷ率が目標脱ぷ率から離れている場合における応
答性を損なうことなく、安定して確実に達成できる効果
を有する。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面に従って説明すると、籾摺
選別機は、横に長い箱型の風選装置１、該風選装置１の
左上面に載置した籾摺脱ぷ機構２、及び前記風選装置１
の右上面に載置した回転式選別機構３によって全体が構
成されている。

前記脱ぷ機構２は、籾供給ホッパー５付きケース４
と、該ケース４内に設けた一対の脱ぷロール6,6から成
る。

前記風選装置１は、その左端部に吸引排塵フアン８
を、略中途部に横断流フアン７を各々備えると共に、空
気取入口から横断流フアン７を経て吸引排塵フアン８に
至る風路の途中には、前記籾摺機構２から落下する摺落
米に対する風選部９と、前記回転式選別機構３からの玄
米に対する風選部10が各々設けられている。

前記摺落米風選部９によって籾殻を風選した後の摺落
米は、螺旋コンベヤ12付き摺落米樋11からバケット式の
コンベヤ13にて前記回転式選別機構３に送られる一方、
前記玄米風選部10にて仕上げ風選された玄米は螺旋コン
ベヤ15付き玄米樋14からバケット式のコンベヤ16にて機
外に取り出される。

一方、前記回転式選別機構３は、箱状ケース17内に上
下２段に横設した円筒状の選別胴35と備え、両回転選別
胴35は、前記箱状ケース17の内面から突出する左右一対
のコロ19,19にて回転自在に支持され、適宜駆動モータ
を介して回転駆動される。

この両回転選別胴35は、前記籾摺脱ぷ機構２より遠い
一端部が開放型の供給側35aに、籾摺機構２に近い他端
部が開放型の排出側35bに各々形成され、且つ、両回転
選別胴35の各々の内面には、玄米が嵌まる程度の大きさ
の凹部21が多数個凹み形成されている。

更に、前記両回転選別胴35内には、玄米受樋等の各種
受樋が当該選別胴の軸方向に延びるように配設されてい
る。すなわち両回転選別胴35内には、内部に螺旋コンベ
ヤ23を有する玄米受樋22が、前記箱状ケース17に支持さ
れるように各々設けられると共に、この玄米受樋22の右
側つまり回転選別胴35内における混合米の掻き上げ側の
部位に同じく内部に螺旋コンベヤ25を有する混合米受樋
24が前記玄米受樋22と平行に装架されている。

なお、これら各受樋22,24内の螺旋コンベヤはモータ2
0によって回転駆動されている。

前記バケット式のコンベヤ13から送られてくる摺落米
は、分配供給シュート26を介して混合米受樋24にに略等
しい量づつ入り、該両混合米受樋24によって送られた後
その終端の供給口24aから、両選別胴35内の供給側35aに
供給される一方、両選別胴35内における玄米受樋22に入
った玄米は、出口シュート27にて合流したのち前記玄米
風選部10に流下するように構成されている。

前記両回転選別胴35における各排出側35bの内周面の
端部には、内面に複数枚の羽根28が内向きに突出された
環状の堰板を各々設け、羽根28によって掻上げられた籾
は籾受けシュート29を介して籾供給ホッパー５内に戻す
ように構成する。

前記各選別胴35内の好ましくは供給側35aには、当該
選別胴35内の摺落米の層上面に接当するセンサー板30を
回動自在に設け、このセンサー板30には当該センサー板
30の回動角度によって、当該選別胴35内の摺落米の流動
層の厚さひいては胴内量を検出するための胴内量センサ
ー31が連結されている。

なお、前記両選別胴35内の玄米受樋22における左右両
側板のうち左側、つまり、各選別胴内における摺落米の
掻き上げ側に位置する前側板の上端には、仕上調節板32
が、各選別胴35の円周方向に自在に摺動回動するように
軸を介して取付けられ、この各仕上調節板32は、各々ア
クチェータにて回動するように構成され、且つ、ポテン
ショメータ等の開閉角度センサーにて当該仕上調節板32
の回動姿勢位置を検出できるように構成している。

前記脱ぷ機構２におけるケース４内に設けられた左右
一対の脱ぷロール6,6と、前記籾供給ホッパー５との間
には、手動開閉式のシャッター42と、籾供給量調節弁43
と、リードロール44とを備えており、前記両脱ぷロール
6,6は、回転数可変式の駆動モータ41にて回転駆動さ
れ、そのうちの一方の脱ぷロール６は位置固定され、他
方の脱ぷロール６は、パルスモータ等の制御モータ45及
びねじ杆46a付きリンク機構46にて駆動される間隔調節
機構47によって前記一方の脱ぷロール６に対して接近又
は離れ移動するように構成され、また、前記籾供給量調
節弁43もアクチェータ等の開閉量増減手段48にて回動操
作するように構成されている。

この場合、籾供給ホッパー５内に籾があることの確認
は、圧電センサー等の籾センサー40にて検出する一方、
籾供給量調節弁43の回動角度を角度センサー49にて検出
する。

なお、脱ぷ機構２における一対の脱ぷロール6,6によ
って脱ぷされた摺落米の脱ぷ率（摺落米100としたとき
のその中の玄米の率）を脱ぷ率検出センサー51は、分配
供給シュート26の途中のケース52内に設けられ、該ケー
ス52に傾斜配設されて摺落米が通過する検出樋53の下端
側に設けられた赤外線またはそれに近い赤色の光を照射
する投光器51aと、その光が摺落米を透過したのちの透
過光を受光する受光器51bとからなり、透過率の相違に
より玄米と籾とを判別し、且つ、その粒数を適宜時間ご
とにカウントしてマイクロコンピュータ等の制御装置50
における後述のフローチャートに示す演算にて、脱ぷ率
を検出し、この検出脱ぷ率が予め設定された目標脱ぷ率
となるように、間隔調節機構47に作動により一対の脱ぷ
ロール6,6の間隙を増減調節するいわゆるフイードバッ
ク脱ぷ率制御とを実行する。

なお、符号54は分配供給シュート26から分岐した供給
管、符号55は供給管54からの摺落米を検出樋53の上端に
導くホッパー、56は検出樋53下端から放出された摺落米
を分配供給シュート26に戻す受け管である。

次に、脱ぷ率検出および脱ぷ率制御のフローチャート
について説明すると、第５図のスタートに続くステップ
P1にて脱ぷロール6,6の間隙調節実行用のフラッグＨを
「０」にリセットする。

ステップP2にて、適宜設定器により予め設定する設定
脱ぷ率DSを制御装置50に読み込む。ステップP3では、籾
供給ホッパー５に籾があるか否かを籾センサー40にて検
出した結果を判別する。ここで籾なしとは、新に供給さ
れる籾がないことであり、回転選別機構３によて選別さ
れた後の籾が籾供給シュート29を介して戻されたものが
ある場合を含まない。従って、籾摺選別作業の終了間際
では、脱ぷロール6,6にて脱ぷされるものは前記戻りの
玄米のみで、その量が少なく、設定脱ぷ率を通常の作業
中と同じ値に設定していると、脱ぷされ難い。

しかして、籾なしと判別するときには、ステップP4に
て強制的に設定脱ぷ率DSを適宜量αだけ上昇させて、迅
速に残米処理を実行するのである。

籾供給ホッパー５に籾があるときには、ステップP5に
て脱ぷ率の演算を実行する。この脱ぷ率の演算は第７図
のフローチャートに従い実行され、脱ぷ率の検出は、第
６図に示すフローチャートに従って実行され、これらの
脱ぷ率の演算処理と脱ぷ率の検出処理とは、同時並行的
に実行される。前記第６図のフローチャートにより演算
された最新平均脱ぷ率DMnを読み込んだ後、当該最新平
均脱ぷ率DMnと前記設定脱ぷ率DSとをステップP7にて比
較し、DS＝DMnのときには、脱ぷロール6,6の間隙を現状
のまま保持すれば良いから、間隔調節機構47を駆動させ
ず、フラッグＨを「０」のままにしておく。

ステップP7における判別がDS＜DMnのときには、脱ぷ
率を増大側に移行させて目標脱ぷ率になるようにするた
め、脱ぷロール間隙を広げるべきであるが、瞬間的に最
新平均検出脱ぷ率DMnが前記設定脱ぷ率DSを越えた時に
も、その度に脱ぷロール間隙が広がることを意味し、誤
作動のおそれが生じる。従って、次のステップP8にて、
フラッグＨが「０」か「１」かを聞き、１回だけDS＜DM
nであるときにはステップP9にてフラッグＨを「１」に
セットする一方、連続して前記同じ指令が出た後にステ
ップP10で脱ぷロールを「開」作動させてフラッグＨを
「０」にリセットするのである。

また、ステップP7における判別がDS＞DMnのときに
は、脱ぷ率を減少側に移行させて目標脱ぷ率になるよう
にするため、ステップP11にて脱ぷロール間隙を「閉」
方向に作動たのち、フラッグＨを「０」にリセットする
のである。

次に、脱ぷ率検出処理を第６図のフローチャートに従
って説明すると、スタートに続くステップのS1で適宜時
間t1（例えば4sec）を計時するタイマーをリセットし、
次のS2で前記t1を計時するタイマーをスタートし、S3で
極く短い時間t2（例えば15msec）を計時するタイマーを
リセットし、次のS4で前記t2を計時するタイマーをスタ
ートをしたのち、S5で前記受光器51bにおける受光値γ
を読み込み、S6おいて、前記受光値γを籾のしきい値α
と比較し、籾であると判断されたときには、S7で籾の粒
数Ｍに１を加える演算を行ったのちS8に移行する一方、
前記S6において籾でないと判断されたときには、S9で前
記γを玄米のしきい値βと比較し、玄米であると判断さ
れたときには、S10で玄米の粒数Ｇに１を加えたのちS8
に移行する。

このS8において、前記t1が経過したか否かを判別し、
t1を経過していないときには、S11で、前記t2が経過し
たか否かを判別し、ｔを経過したときには、前記S3の前
にリターンする一方、前記S8においてt1を経過したとき
には、次のS12に移行する。

これにより、サンプル樋23cから落下する摺落米を透
過した光を受光器51bにて極く短い時間t2の間隔で読み
込むことを、前記時間t1の間において行って、玄米の粒
数Ｇと籾の粒数Ｍとを計測したのち、S12において、玄
米の粒数Ｇを、玄米の粒数Ｇに籾の粒数Ｍを加えた総粒
数で割算する演算を行って脱ぷ率Ｘを求めるのである。
つまり、摺落米の脱ぷ率Ｘを、前記t1＝4secの間隔で検
出する作用を適宜規定回数だけ繰り返すのである。

一実施例としてこの規定回数ｎ＝15として以下説明す
ると、次のS13でｎを１にし（但し、ｎは自然数）、S14
でXn（第ｎ回目の脱ぷ率）を、Xn−１（第ｎ回目より一
回前に検出した脱ぷ率）に置換し、S15でｎを、ｎ＋１
に置換したのち、S16でｎ≦15を判別し、noのときに
は、前記S14の前にリターンするが、yesのときには、ス
テップS17にて、X15（第15回目における最新の脱ぷ率）
を脱ぷ率Ｘに置換したのち、前記S1の前にリターンする
のであり、これにより、第１回目に検出した脱ぷ率から
第15回目までの各回について各々検出し、これらの検出
脱ぷ率X1〜X15までのデータを、制御装置50における別
の入力領域に読み込み、かつこれらのデータを更新して
いくのである。

脱ぷ率の演算サブルーチン（ステップP5）では、ステ
ップS18にて前記X1〜X15までのデータを読み込み、最新
の検出脱ぷ率X15に除くX1〜X14までのデータにてその平
均値、即ち過去平均脱ぷ率（DM′＝X1＋・・・X15）÷1
1）を、ステップS19にて演算し、さらにステップS20に
て、この過去平均脱ぷ率DM′と最新つまり15回目の検出
脱ぷ率X15との和を２で割る演算にて、最新平均脱ぷ率
（DMn＝（DM′＋Xn）÷２）を算出し、ステップS21にそ
の結果を出力し、ステップP7に繋ぐ。

一方、ステップS1からステップS17の繰り返しを前記
脱ぷ率演算と同時進行させて実行しているので、前記ス
テップS18において読み込んだデータのうち、一番古い
データを消去し、新なデータを追加することにより、規
定回数は同じのままでデータを新しいものに更新する、
つまりデータ更新を実行し、この更新されたデータを元
にして、ステップS19及びステップS20の演算を新に実行
し、つまり順次新しい最新平均脱ぷ率DMnを算出するの
である。

このようにして、順々に演算された新しい最新平均脱
ぷ率DMnを以て、設定脱ぷ率DSと比較して、当該設定脱
ぷ率に近付くように脱ぷロール間隔を調節するのである
から、古いデータを利用しつつ、且つ新しいデータの影
響も取り入れることができるから、応答性安定性と追従
性の向上との両者を兼ねることができるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は籾摺選別機の縦
断面図、第２図は制御のブロック図と共に示す脱ぷ機構
の断面図、第３図は脱ぷ率検出センサーの側面図、第４
図は第３図のIV−IV視図、第５図と第６図と第７図とは
各々制御のフローチャートである。 ２……脱ぷ機構、３……回転式選別機構、５……籾供給
ホッパー、6,6……脱ぷロール、40……籾センサー、47
……間隔調節機構、50……制御装置、51……脱ぷ率検出
センサー。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右一対の脱ぷロールを備え、且つ、該両
   脱ぷロールによる脱ぷ後の摺落米の脱ぷ率を脱ぷ率セン
   サーにて検出し、この検出脱ぷ率の演算結果が予め設定
   した目標脱ぷ率になるように前記両脱ぷロールを開閉す
   る脱ぷ率制御手段を備えて成る籾摺機の脱ぷ率制御方法
   において、前記脱ぷ率センサーによる多数回の検出脱ぷ
   率を記憶し、そのうちの最新の検出脱ぷ率のデータを除
   く過去の適宜規定回数の検出脱ぷ率から過去平均脱ぷ率
   を求め、次いで、該過去平均脱ぷ率と前記最新の検出脱
   ぷ率とから最新平均脱ぷ率を演算してその演算結果にて
   両脱ぷロールの間隙を開閉制御する一方、前記規定回数
   の過去平均脱ぷ率のデータを最新の検出脱ぷ率のデータ
   にて順次繰り上げ更新するように制御したことを特徴と
   する籾摺機の脱ぷ率制御方法。