JP3345918B2 - 籾玄米判別センサによる制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、籾・玄米の混合米を
選別する揺動選別装置等に利用できる籾玄米判別装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】籾・玄米の混合米を選別する揺動選別装
置であつて、揺動選別板の分離選別状態を検出する籾玄
米判別センサに光学素子を利用したものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような籾玄米判別
装置にあつては、その光学素子の特性のバラツキによ
り、出力のレベルが安定しないために、出力回路に調整
用のボリュウムを設けて、規定値近辺になるように調整
する必要があり、また、稼働中にほこり・ゴミ等により
出力が変動するので、変動の都度調整しなければならな
いとういう問題点があつた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、このよなう
な従来技術のもつ問題点を解決するために、次の技術的
手段を講じた。即ち、この発明は、籾の混合率に応じて
出力変化する光学的素子からなる籾玄米判別センサを有
する制御装置であって、穀粒の非供給状態における籾玄
米判別センサ３１の非供給状態検出値を演算制御部３２
に取り込む非供給状態値検出手段と、この非供給状態検
出値と予め設定した非供給状態基準値との偏差値を算出
する非供給状態偏差値算出手段と、この非供給状態偏差
値算出手段で算出された偏差値に応じた補正値を決める
補正値決定手段と、籾玄米判別センサ３１の穀粒供給状
態での検出値に上記補正値決定手段での補正値を付加し
た補正検出値を算出する補正検出値算出手段と、前記補
正検出値算出手段で算出された補正検出値と予め設定し
た作業制御基準値との偏差値に基づき制御作業部分を調
節制御する作業機制御手段とからなる籾玄米判別センサ
による制御装置の構成とする。

【０００５】

【実施例】以下、図１乃至図５に示す発明の実施例につ
いて説明する。まず、籾摺選別機の全体構成について説
明すると、籾摺をする籾摺部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での風選後
の混合米を分離選別する揺動選別装置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。 籾摺部１
は、籾ホッパ６，籾摺ロ−ル７，７の内装されている籾
摺室８等で構成されている。摺落米風選部２は、摺落米
風選箱９，摺落米風選箱９内において後部下位から前部
上位に向かって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。

【０００６】次に、揺動選別装置３について説明する
と、１５，１５，…は揺動選別板で、その板面には選別
用の凹凸が形成されていて、縦方向一側が高い供給側１
５ａ、その反対の他側が低い排出側１５ｂとなり、供給
側１５ａと排出側１５ｂとを結ぶ縦方向に対して直交す
る横方向の高い一方側を揺上側１５ｃ、その反対側の低
位側を揺下側１５ｄとして、揺動選別板１５の縦方向及
び横方向の２面ともに傾斜した構成とし、揺動選別板１
５は横方向における斜め上下に往復揺動をする構成であ
る。

【０００７】この揺動選別板１５における縦方向の供給
側１５ａで、且つ、横方向の揺下側１５ｄ寄りの箇所に
構成されている供給口に、分配樋１６及び分配ケース１
７を経て混合米が供給される構成である。揺動選別板１
５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選別
方向である横方向の揺上側１５ｃに偏流分布し、また、
玄米に比較して大きく比重の軽い籾米は、横方向の揺下
側１５ｄ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、これらの穀粒は、
揺動選別板１５の排出側１５ｂに対応して設けられてい
る玄米仕切板１８及び籾仕切板１９で仕切られて取り出
される。このようにして取り出された玄米は、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，混合米揚穀機４，混合米ホッパ２４，分配樋１
６，分配ケース１７を経て揺動選別装置３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２
６，籾揚穀機２７を経て籾摺部１に揚穀還元されて再度
の籾摺がされる構成である。

【０００８】玄米仕切板１８には仕切板移動調節手段２
８が取り付けられていて、仕切板調節モ−タ２９を正転
あるいは逆転されることにより、玄米仕切板１８を横方
向の揺上側１５ｃあるいは揺下側１５ｄに移動調節でき
る。混合米の偏流分布流域にはセンサケ−ス３０が取り
付けられていて、玄米仕切板１８と籾仕切板１９との間
を流下した穀粒がセンサケース３０に流入する構成であ
る。このセンサケ−ス３０内には、複数の反射式あるい
は透過式の光学素子からなる籾玄米判別センサ３１，３
１，…が設けられている。

【０００９】この籾玄米判別センサ３１，３１，…の検
出情報は、入力インタ−フェイスを経由して、制御部，
演算部及びレジスタ部からなるＣＰＵ並びにプログラム
メモリ及び演算用メモリのメモリ部から構成されている
演算制御部３２に入力される構成であり、また、演算制
御部３２から出力インタ−フェイスを経由して、仕切板
調節モ−タ２９に制御指令信号が出力される構成であ
る。

【００１０】次に、演算制御部３２の制御内容について
説明する。先ず最初に行われる作業開始時の籾玄米判
別センサ３１の補正処理について説明する。揺動選別板
１５の穀粒がセンサケース３０に供給される以前の籾玄
米判別センサ３１の検出値Ｖが演算制御部３２に入力さ
れ、予め設定記憶されたセンサ非供給時基準値Ｖ ₀ と比
較され、センサ非供給基準値Ｖ ₀ と等しい場合には、籾
玄米判別センサ３１の検出値Ｖには補正値が付加されず
（次行程の玄米仕切り板制御行程では検出値がそのまま
後記供給時基準値Ｖ ₁ と比較されて、仕切板調節モータ
２９の制御指令信号が出力される。）、また、籾玄米判
別センサ３１の検出値Ｖが、上記センサ非供給時基準値
Ｖ ₀ と比較し差異がある場合には、この差異値に対応し
た補正値αを付加する構成（次行程の玄米仕切板制御行
程では、検出値に補正値が付加された補正検出値Ｖ’と
供給時基準値Ｖ ₁ とが比較されて、仕切板調節モータ２
９への制御指令信号が出力される構成である。)であ
る。

【００１１】なお、この検出値Ｖに付加する補正値αの
決定に当っては、検出値Ｖのセンサ非供給時基準値Ｖ₀
に対する偏差値｜Ｖ ₀ −Ｖ｜に対応した補正値αの定め
られているテーブルから選択する方法、あるいは、偏差
値｜Ｖ ₀ −Ｖ｜に対して所定の定数ｋを加減乗除して補
正値αを算出する方法、制御指令信号を出力するにあた
り、偏差値｜Ｖ₀−Ｖ｜に対して、所定定数Ｋを加減乗
除して補正制御指令信号を出力する構成等が考えられ
る。

【００１２】なお、この補正処理は、作業開始及び作業
再開時にその都度行われるもので、作業中に籾玄米判別
センサ３１の表面にほこりが付着したり、電源電圧の変
更等にも対応することができて、籾・玄米選別の精度の
向上を図ることができる。 次いで、次の玄米仕切板制御に移行する。揺動選別板
１５の縦方向排出側１５ｂからセンサケ−ス３０に流下
した穀粒は、複数の籾玄米判別センサ３１，３１，…に
より籾・玄米の別が判別され、演算制御部３２にその検
出値が入力される。次いで、この検出値は仕切板制御基
準値と比較して、検出値が仕切板制御基準値の範囲内で
ある場合には、制御指令信号が出力されず玄米仕切板１
８はそのままの位置を保持し、また、検出値が仕切板制
御基準値に対して籾が多い（あるいは少ない）場合に
は、演算制御部３２から仕切板調節モ−タ２９に揺下側
１５ｄ（あるいは揺上側１５ｃ）への移動指令信号が所
定時間出力されて、仕切板移動調節手段２８を介して玄
米仕切板１８は揺下側１５ｄ（あるいは揺上側１５ｃ）
に所定距離移動調節され、玄米への籾の混入を防止す
る。

【００１３】また、複数個の籾玄米判別センサ３１，３
１，…を利用して次の検出処理及び警報報知をする構成
としてもよい。例えば、３個の籾玄米判別センサ（図示
省略）から切替器（図示省略）を経由して順次演算制御
部（図示省略）に検出値が入力される構成とし、これら
の検出値が所定範囲内にあり、３個の籾玄米判別センサ
３１，３１，…が正常である場合には、その検出値（Ｖ
１，Ｖ２，Ｖ３）が演算制御部に入力されると、これら
の３個の検出値から平均値を算出して検出値とし、これ
に基づき制御指令信号が演算制御部３２から出力される
構成とし、３個の籾玄米判別センサの内１個が破損し、
切替器を経由して演算制御部３２に送られる検出信号の
有無あるいは所定値への変更により破損したことが判定
されると、破損した籾玄米判別センサ３１の検出値を除
外して、それ以外の２個の籾玄米判別センサ３１，３１
の検出値から平均値を算出して検出値とすると共に、演
算制御部３２から破損報知信号をランプ・ブザ−（図示
省略）等へ送り警報する構成としてもよい。

【００１４】次に、図６乃至図８について説明する。図
６に示すように、揺動選別板１５の縦方向供給側１５ａ
における揺上側１５ｃ及び揺下側１５ｄ、並びに、縦方
向排出側１５ｂにおける揺上側１５ｃ及び揺下側１５ｄ
に夫れ夫れ穀粒の有無あるいは穀粒層厚を検出できる穀
粒センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ…を配置して
いる。また、揺動選別板１５の排出側１５ｂで且つ揺下
側１５ｄには、距離センサ３４が設けられている。この
距離センサ３４は、揺動選別板１５における供給側１５
ａの揺下側１５ｄから排出側１５ｂにおける揺上側１５
ｃまでの範囲にわたって回動し測定位置を変更調節でき
るものであり、供給側１５ａから排出側１５ｂへ流動中
の穀粒における排出側１５ｂの端縁部分から距離センサ
３４までの距離を測定するものである。揺動選別板１５
の排出側には、移動自在の玄米仕切板１８及び籾仕切板
１９を配置し、玄米仕切板１８と籾仕切板１９との間
に、籾玄米判別センサ３１を配置している。

【００１５】玄米仕切板１８は、仕切板移動調節手段２
８で揺上側１５ｃから揺下側１５ｄに移動調節できる構
成で、仕切板調節モ−タ２９を正転あるいは逆転される
と、仕切板移動調節手段２８は駆動される。揺動選別板
１５は、傾斜角度調節手段３５で横方向の傾斜角度を調
節できる構成で、傾斜調節モ−タ３６を正転あるいは逆
転することにより、傾斜角度調節手段３５は調節駆動さ
れる。また、３７は、玄米流路２１に落下した穀粒を機
外取出状態あるいは機内循環状態に切り替える玄米切替
弁で、この玄米切替弁３７は、玄米切替弁調節モ−タ３
８を正転あるいは逆転することにより、玄米切替弁切替
手段３９を介して切り替えられる。混合米ホッパ２４の
下部には供給調節弁４０が設けられていて、この供給調
節弁４０は、供給調節モ−タ４１を正転あるいは逆転す
ることにより、供給調節弁駆動手段４２を介して開閉調
節できる。また、籾ホッパ６の下部には籾シヤッタ４３
が設けられていて、この籾シヤッタ４３は、籾シヤッタ
調節モ−タ４４を正逆転することにより、籾シヤッタ開
閉調節手段４５を介して開閉調節できる。

【００１６】揺動選別板１５の穀粒センサ３３，３３
ｂ，３３ｃ，３３ｄ，距離センサ３４，籾玄米判別セン
サ３１，供給調節弁センサ４６籾シヤッタセンサ４７，
４７及び揺動選別板１５の傾斜を検出する傾斜センサ４
８は、入力インタ−フエイスを経由して演算制御部３２
に接続されており、また、演算制御部３２から仕切板調
節モ−タ２９，傾斜調節モ−タ３６，玄米切替弁調節モ
−タ３８，供給調節モ−タ４１及びシヤッタ調節モ−タ
４４に制御指令信号が出力される構成である。

【００１７】次に、演算制御部３２の制御内容について
説明する。 Ａ．揺動選別板１５の供給側１５ａで且つ揺下側１５ｄ
に設けられている供給口から穀粒が供給され、穀粒セン
サ３３ａが穀粒有りを検出すると、以下に説明する１次
制御が開始される。穀粒センサ３３ａが穀粒有りを検出
すると、距離センサ３４が所定速度で往復回動を開始
し、所定層厚の穀粒が揺動選別板１５のどの部分まで流
動しているかを検出し、板面全体に穀粒が行き渡ってい
ない状態であると、傾斜角度調節モ−タ３６に緩傾斜調
節指令信号が出力されて、揺動選別板１５の横傾斜度が
緩傾斜側に所定角度調節され、また、供給調節モ−タ４
１に増加調節指令信号が出力されて、混合米ホッパ２４
の供給調節弁４０が増加側へ所定量調節される。次い
で、穀粒センサ３３ｂが穀粒有りを検出し、揺動選別板
１５の横方向全体に穀粒が行き渡たると、供給調節モ−
タ４１に減少調節指令信号が出力されて、混合米ホッパ
２４の供給調節弁４０が所定量減少側に調節され、次の
２次制御に移行する。 Ｂ．次に、２次制御の内容について説明する。 穀粒センサ３３ａ及び穀粒センサ３３ｃがＯＮで、穀
粒センサ３３ｂ及び穀粒センサ３３ｄがＯＦＦの場合に
は、揺動選別板１５の揺上側１５ｃにおける供給側１５
ａから排出側１５ｂにわたり空白部があるものの、揺上
側１５ｃには玄米が偏流分布している選別状態である。
この状態で籾玄米判別センサ３１からの検出値が演算制
御部３２に送られると、検出値から玄米仕切板制御基準
値に対する偏差値が求められ、それに関連した制御指令
信号が玄米仕切板調節モ−タ２９に出力されて、玄米仕
切板１８が揺上側１５ｃあるいは揺下側１５ｄに所定量
移動調節され、玄米仕切板１８で仕切られる玄米への籾
の混入を防止する玄米仕切板制御が行われる。 穀粒センサ３３ａ及び穀粒センサ３３ｃがＯＮで、穀
粒センサ３３ｂ，穀粒センサ３３ｄのいずれか一方がＯ
Ｎの場合には、揺動選別板１５の揺上側１５ｃにおける
供給側１５ａあるい排出側１５ｂの一部に空白部があ
り、選別能率が充分発揮されていない状態である。この
場合には、演算制御部３２から傾斜角度調節モータ３６
に緩傾斜制御指令信号が出力されて、揺動選別板１５の
横傾斜角度が所定角度緩傾斜側に調節モ−タされて、揺
上側１５ｃの穀粒の充足分布化が図られ、選別揺動能率
が向上する。 穀粒センサ３３ａがＯＮ、穀粒センサ３３ｃがＯＦＦ
で、穀粒センサ３３ｂ及び穀粒センサ３３ｄがＯＦＦの
場合には、揺動選別板１５の揺下側１５ｄにおける排出
側１５ｂ、並びに、揺上側１５ｃにおける供給側１５ａ
から排出側１５ｂにわたり空白部があり、被選別穀粒の
不足状態であると共に、傾斜角度も不適性な状態であ
る。この場合には、演算制御部３２から傾斜角度調節モ
−タ３５に緩傾斜制御指令信号が出力されて、揺動選別
板１５の横傾斜が所定角度緩傾斜側に調節されると共
に、供給調節モ−タ４１にも増加調節指令信号が出力さ
れて、供給量が増加調節され、揺下側１５ｄの排出側１
５ｂ及び揺上側１５ｃの穀粒分布が回復し、選別能率が
向上する。 穀粒センサ３３ａがＯＮ、穀粒センサ３３ｃがＯＦＦ
で、穀粒センサ３３ｂ及び穀粒センサ３３ｄがＯＮの場
合には、揺動選別板１５の揺下側１５ｄにおける排出側
１５ｂに空白部があり、被選別穀粒の不足状態である。
この場合には、演算制御部３２から傾斜角度調節モ−タ
３６に急傾斜制御指令信号が出力されて、揺動選別板１
５の横傾斜が所定角度急傾斜側に調節されると共に、供
給調節モ−タ４１に増加調節指令信号が出力されて、揺
下側１５ｄの排出側１５ｂ及び揺上側１５ｃの穀粒分布
が回復し、選別能率が向上する。 穀粒センサ３３ａがＯＦＦ、穀粒センサ３３ｃがＯＮ
で、穀粒センサ３３ｂ及び穀粒センサ３３ｄがＯＦＦの
場合には、揺動選別板１５の揺下側１５ｄにおける排出
側１５ｂにのみ穀粒があり、他の部分には穀粒のない作
業終了状態である。この場合には、演算制御部３２から
揺動選別板１５を駆動している主モ−タ４９の停止指令
信号が出力されて、揺動選別板１５の駆動が即時あるい
は所定時間後に停止される。 穀粒センサ３３ａがＯＦＦ、穀粒センサ３３ｃがＯＮ
で、穀粒センサ３３ｂ及び穀粒センサ３３ｄがＯＮの場
合には、揺動選別板１５の揺下側１５ｄにおける供給側
１５ａにのみ空白部あるいは穀粒層厚減少部分があり、
被選別穀粒の不足状態である。この場合には、演算制御
部３２から供給調節モ−タ４１に増加調節指令信号が出
力されて、供給調節弁４０が所定量増加側に調節され
て、揺動選別装置１５の揺下側１５ｄの供給側１５ａへ
の穀粒分布が回復し、選別能率が向上する。 穀粒センサ３３ａ，穀粒センサ３３ｂ，穀粒センサ３
３ｃ及び穀粒センサ３３ｄが共にＯＦＦの場合には、揺
動選別板１５の全面に穀粒のない作業終了状態である。
この場合には、演算制御部３２から揺動選別板１５を駆
動している主モ−タ４９の停止指令信号が出力されて、
揺動選別板１５の駆動が即時あるいは所定時間後に停止
される。 穀粒センサ３３ａ及び穀粒センサ３３ｃがＯＦＦで、
穀粒センサ３３ｂ及び穀粒センサ３３ｄがＯＮの場合に
は、揺動選別板１５の揺上側１５ｃにおける供給側１５
ａから排出側１５ｂにのみ穀粒が分布し、籾も揺上側１
５ｃに偏流分布し玄米分布流域に籾も分布し玄米に籾が
混入している状態である。この場合には、演算制御部３
２から玄米切替弁調節モ−タ３８に機内循環側への切替
指令信号が出力されて、玄米切替弁３７が機内循環側に
切替調節される。従って、籾の混入した玄米の機外取出
を防止し、選別精度が向上する。

【００１８】次に、図１乃至図３に示す実施例の作用に
ついて説明する。籾摺作業をする場合には、籾摺部１の
籾ホッパ６に原籾を供給し、電源スイッチ（図示省略）
及び運転スイッチ（図示省略）をＯＮし、籾摺選別機の
回転各部を駆動する。すると、籾ホッパ６から籾摺部１
の籾摺ロール７，７に供給された籾は籾摺され、下方の
摺落米風選路１０に供給されて風選され、軽い籾殻は吸
引フアン１３，排塵筒１４を経て機外に排出され、重い
玄米及び籾の混合米は、摺落米受樋１２に落下選別され
る。摺落米受樋１２に落下選別された混合米は、混合米
揚穀機４で揚穀され、混合米ホッパ２４，分配樋１６，
分配ケース１７を経て、揺動選別板１５，１５，…に供
給される。

【００１９】揺動選別板１５，１５，…が横方向斜上下
に往復揺動されると、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、小さくて比重の重い玄
米は横方向揺上側１５ｃ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揺下側１５ｄに偏流
分布し、また、その中間部には分離されない籾と玄米の
混合米が偏流分布する。揺動選別板１５，１５，…の縦
方向排出側１５ｂは、玄米仕切板１８及び籾仕切板１９
で仕切られているので、玄米は玄米取出樋２０，玄米流
路２１及び玄米揚穀機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，混合
米揚穀機４，混合米ホッパ２４，分配樋１６及び分配ケ
−ス１７を経て再度揺動選別板１５に供給されて再選別
され、また、籾は籾取出樋２５，籾流路２６及び籾揚穀
機２７を経て再度籾摺部１に還元されて籾摺される。

【００２０】

【発明の効果】この発明は、上述のように構成されてい
て、揺動選別板１５での作業開始時には、選別開始前穀
粒非供給状態の籾玄米判別センサ３１の検出値が演算制
御部３２に入力され、センサ非供給時基準値と比較され
偏差がある場合には、この偏差値に対応した補正値を付
加した補正検出値を検出値とし、この補正検出値から制
御基準値に対する偏差を求めて、仕切板調節モ−タ２９
への制御指令信号が出力されるので、籾玄米判別センサ
３１の表面にほこりが付着したり、電源電圧の変更等に
も対応することができて、籾・玄米の判別精度の向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体の切断側面図

【図２】斜視図

【図３】要部の切断側面図

【図４】平面図

【図５】ブロック図

【図６】平面図

【図７】切断側面図

【図８】ブロック図

【符号の説明】

１ 籾摺部 ２ 摺落米風選部 ３ 揺動選別装置 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 仕切板移動調節手段 ２９ 仕切板調節モ−タ ３０ センサケース ３１ 籾玄米判別センサ ３２ 演算制御部 ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ 穀粒センサ ３４ 距離センサ ３５ 傾斜調節手段 ３６ 傾斜調節モ−タ ３７ 玄米切替弁 ３８ 玄米切替弁調節モ−タ ３９ 玄米切替弁切替手段 ４０ 供給調節弁 ４１ 供給調節モータ ４２ 供給調節弁駆動手段 ４３ 籾シャッタ ４４ 籾シャッタ調節モータ ４５ 籾シャッタ開閉調節手段 ４６ 供給調節弁センサ ４７ 籾シャッタセンサ ４８ 傾斜検出センサ ４９ 主モータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 籾の混合率に応じて出力変化する光学的
   素子からなる籾玄米判別センサを有する制御装置であっ
   て、穀粒の非供給状態における籾玄米判別センサ３１の
   非供給状態検出値を演算制御部３２に取り込む非供給状
   態値検出手段と、この非供給状態検出値と予め設定した
   非供給状態基準値との偏差値を算出する非供給状態偏差
   値算出手段と、この非供給状態偏差値算出手段で算出さ
   れた偏差値に応じた補正値を決める補正値決定手段と、
   籾玄米判別センサ３１の穀粒供給状態での検出値に上記
   補正値決定手段での補正値を付加した補正検出値を算出
   する補正検出値算出手段と、前記補正検出値算出手段で
   算出された補正検出値と予め設定した作業制御基準値と
   の偏差値に基づき制御作業部分を調節制御する作業機制
   御手段とからなる籾玄米判別センサによる制御装置。