JPH01111480A - 穀粒選別装置における制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、籾を脱ｎ機構で脱稈し、次いで脱稈後の摺落
米（籾と玄米の混合物）から玄米を選別して、これを仕
上げ米として取り出すようにした穀粒選別装置における
制御装置に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

脱稈後の摺落米から玄米を選別するには、揺動式の選別
機構を使用しているのが多かったが、この揺動式の選別
機構は、大型であり振動及び騒音が大きい等の欠点を有
することから、最近では、内周面に多数個の凹所を形成
した横向きの回転式の選別胴内に玄米受樋を設けて成る
回転式選別機構を使用することが行なわれている。

そして、この回転式選別機構は、選別胴内における供給
側に供給した摺落米（籾と玄米の混合物）が、選別胴の
回転によって成る高さまで掻き上げられたのち底面に落
下する流動を繰り返し、流動層を形成しながら排出側に
移動する途次において、摺落米のうち玄米は凹所に嵌ま
った状態で高い位置まで持ち上げられたのち落下し、摺
落米のうち籾は凹所に嵌まっても前記玄米よりも低い高
さ位置から落下する運動を行うことを利用して、高い位
置から落下する玄米を玄米受樋に受けて、これを仕上げ
米として機外に取り出すものである。

そこで、先行技術としての特開昭６０−１１０３４３号
公報は、選別胴内の摺落米の量（胴内量）の多少を検出
し、その胴内量が多いときには選別胴の回転数を増大さ
せ、反対に胴内量が少ないときには、回転数を減少させ
るというように、選別胴の回転数の増減制御をすること
を提案している。

この制御においては、胴内量が少ない状態において、そ
の選別胴の回転数が大き過ぎると、選別胴の回転によっ
て摺落米が踊り上がる現象が発生して、玄米受樋に入る
穀粒全体（以下仕上げ米という）中に玄米と共に籾も入
り易いので、玄米率（仕上げ米量１００としたときのそ
の中の玄米量の割合）が低下し、いわゆる選別精度が低
下することをおそれ、当該選別精度が所定の設定値以下
にならぬように制御するものであるから、胴内量が少な
い状態では、単位時間当たりに玄米受樋に入る玄米等の
量（仕上げ米Ｍ）は、益々少なくなり、適正な胴内量の
もとで発揮できるはずの選別能率に達することがなく、
極めて効率の悪い運転を強いるという問題があった。

本発明は、この種の回転式の穀粒選別装置において、選
別精度を悪化させないで選別能力を所定の設定値に保持
させて、効率の良い選別装置を提供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〕

この目的を達成するために本発明は、脱稈機構と、内周
面に多数個の凹所を形成した横向き回転式の選別胴内に
玄米受樋を設けた回転式選別機構とを備えて成る穀粒選
別装置において、前記玄米受樋に入る仕上げ米量が設定
値以下のときには、当該仕上げ米量が設定値になるよう
に、仕上げ米量増減手段を量増大側に作動させる一方、
仕上げ米量が設定値以上のときで、且つ、玄米率が設定
値以下のときには、前記仕上げ米量増減手段を量減小側
に作動させる制御手段を備えたものである。

〔発明の作用・効果〕

本発明における仕上げ米量増減手段とは、税稈機構への
籾の供給量の増減手段、選別胴の回転数増減手段、選別
胴の回転により掻き上げられた穀粒が玄米受樋内に飛び
入る量を増減する手段（玄米受樋の上方開口部に対する
仕上調節板の開閉駆動手段）等を言う。

そして、作業者は、本選別装置において予め単位時間当
たりの仕上げ米の収量である仕上げ米量と、この仕上げ
米中の玄米の量である玄米率を設定器にて設定する。一
方、選別装置の稼働中、玄米受樋から機外へ仕上げ米を
放出する経路等において、各々のセンサーによって、前
記仕上げ米量を検出すると共に、玄米率を検出すること
ができる。

これらの検出値と前記両投定値とを比較して選別制御す
る場合に、前記仕上げ米量が設定値以下のときには、前
記玄米受樋に入る仕上げ米量が設定値になるように、仕
上げ米量増減手段を量増大（１１に作動させる一方、仕
上げ米量が設定値以上のときで、且つ、玄米率が設定値
以下のときには、前記仕上げ米量増減手段を量減小側に
作動させるように制御するものでるから、いわゆる仕上
げ米量が設定された所定量になるように優先的に制御す
ることとなる。

従って本発明によれば、作業者が未熟練者であっても、
仕上げ米量と玄米率とを希望の設定値にセットするだけ
で、玄米率を悪化させない状態のもとで、単位時間当た
りの仕上げ米量を多くでき、選別装置が本来持つ選別能
力を十二分に発揮させることができるという顕著な効果
を有するものである。

〔実施例〕

以下実施例を図面について説明すると、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
置した脱稈機構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。

前記脱稈機構２は、籾供給ホッパー５付きケース４と、
該ケース４内に設けられた左右一対の脱稈ロール６．７
と、該両脱稈ロール６．７と前記籾供給ホッパー５との
間に設けた手動開閉式のシャッター８と、籾供給量調節
弁９と、リードロール１０とを備えており、前記両脱珪
ロール６．７は、脱稈モータ１１にて回転駆動され、そ
のうちの一方の脱稈ロール６は位置固定され、他方の脱
珪ロール７は、アクチエータ１２にて駆動される間隔調
節機構１３によって前記一方の脱珪ロール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
Ｎ調節弁９もアクチエータ１４にて回動操作するように
構成されている。

この場合、籾供給量調節弁９の開閉度を籾供給量センサ
ー１４ａにて検出し、その開閉度から単位時間当たりの
籾供給量を演算するように構成している。

前記風選別装置１は、大気を吸引する圧風ファン１５と
、排塵ファン１６と、該両ファン１５゜１６の間に設け
た摺落米川風選別部１７および玄米用風選別部１８とか
ら成り、その摺落米川風選別部１７の風選によって籾殻
を除いた摺落米は、螺旋コンベヤ２０付き摺落米樋１９
からバケットコンベヤ２１にて前記回転式選別機構３に
送られる。また、前記玄米用風選部１８は、前記回転式
選別機構３で選別された玄米を更に仕上げ風選別するも
ので、風選後の仕上げ玄米は、虹旋コンベヤ２２付き玄
米樋２３からバケットコンベヤ２４にて、機外に取り出
される。

一方、前記回転式選別機構３は、箱型ケース２６内に上
下二段に横設した回転式の選別胴２７゜２７を備え、該
両選別胴２７は、前記箱型ケース２６の内面から突出す
る左右一対のローラ２８゜２８にて各々回転自在に支持
され、且つ、これらローラ２８を、前記風選装置１に設
けたモータ４０から変速手段４１を介して、第２図に矢
印Ｂで示す方向に回転駆動されている。

変速手段４１は、第３図及び第４図に示すように、選別
胴２７におけるローラ２８の軸２８ａに設けたプーリ４
２と、モータ４０の駆動軸に設けた割りプーリ４３との
間に巻掛けするベルト４４と、割りプーリ４３の幅を増
減制御する変速制御手段４５とから成り、前記割りプー
リ４３は、軸４６に位置固定的に固着した固定円錐車４
３ａと軸４６に沿って摺動自在な可動円錐車４３ｂとか
ら成り、軸４６に遊嵌する位置固定カム４７と傾斜面に
て接当して可動円錐車４３ｂの側方を固定円錐車４３ａ
側に押圧するように軸４６に遊嵌した摺動カム４８は、
駆動ねじ軸５０に回転不能且つ摺動自在にのみ被嵌した
ナツト′５２に一端が取付くリンク機構４９にて回動角
度調節自在に連結され、駆動ねじ軸５０は制御サーボモ
ータ５１にて駆動される歯車対を介して正逆回転駆動さ
れる一方、ポテンショメータ５３にて前記ナンド５２０
前後移動距離ひいては可動円錐車４３ｂの固定円錐車４
３ａに対する゛遠近距離に応じて変動するローラ１９の
回転速度を信号として取り出すことができるものである
。

この変速制御手段４５の駆動制御は後述の制御装置６６
による。

なお、上下両選別胴２７の回転数を同じにするため、前
記選別胴２７に対するローラ２８の軸２８ａと他方の選
別胴２７に対するローラ２８の軸２８ａとの間は同径の
プーリと巻掛はベルト（図示せず）により回転力を伝達
するものである。

前記両選別胴２７は、前記脱珪機構２より遠い一端部を
供給側２７ａに、脱稈機構２に近い他端部を排出側２７
ｂに各々形成され、且つ、その各々の内面には、玄米が
嵌まる程度の大きさの凹所３０が多数個凹み形成されて
いる。

更に、前記両選別胴２７内には、螺旋コンベヤ３２付き
玄米受樋３１が、その両端を前記箱型ケース２６に支持
して各々設けられていると共に、該玄米受樋３１の左側
、つまり各選別胴２７内における摺落米の播き上げ側の
部位に螺旋コンベヤ３４付き摺落米受樋３３が各々並設
されている。

なお、これら谷樋３１，３３における螺旋コンベヤ３２
．３４は、回転速度可変式のモータによって同時に回転
駆動される。

前記バケットコンベヤ２１から送られて来る摺落米は、
シュート３５を介して前記両摺落米受樋３３に略等しい
量づつ入り、該両摺落米受樋３３によって送られたのち
その終端の供給口３３ａから、両選別胴２７内における
供給側２７ａに供給される一方、前記両選別胴２７にお
ける玄米受樋３１内に入った玄米は、シュート３６に合
流したのち前記玄米用風選部１８に流下した後、前記パ
ケットコンベヤ２４から玄米シュート２４ａを介して機
外に取り出すように構成されている。

この玄米シュート２４ａ等の仕上げ米放出経路の任意の
箇所には、仕上げ米に含まれる玄米の比率（玄米率）を
検出するための仕上げ米精度センサー５５が設けられて
いる。

仕上げ米精度センサー５５の実施例は第６図に示すよう
に、前記玄米シュート２４ａから分岐した供給管６７を
ケース６８内のホッパー６９上に連通させ、該ホッパー
６９の下端放出口と前記玄米シュート２４ａへの戻り管
７０との間に通路樋７１を傾斜状に配設し、該通路樋７
１の下端近傍に光透過型等の光電センサー７２を設け、
前記通路樋７１下端から戻り管７０に向かって落下する
仕上げ米に赤外線等の光を照射して、玄米と籾との光透
過率の差異による受光側の信号レベルの高低を判別し、
且つ、単位時間に通過する仕上げ米の粒数のカウント結
果とにより玄米率を演算するものである。

一方、前記玄米受樋３１またはシュート３６゜玄米シュ
ート３４等の仕上げ米放出経路の任意の箇所に単位時間
あたりの仕上げ米量を検出するための仕上げ米量センサ
ー５６を設ける。

この仕上げ米量センサー５６の他の実施例は、玄米受樋
３１における後ろ側板３１ｂに、複数の圧電センサーＳ
Ｅを上下方向に適宜隔てて設け（第９図参照）、前記選
別胴２７の回転により播き上げられて後ろ側板３１ｂに
向かって飛び込んでくる穀粒が各圧電センサーＳＥに衝
突する回数を一定時間ごとに積算して、単位時間当たり
に玄米受樋３１に入る仕上げ米量としてカウントするも
のである。

第１０図に示すさらに他の実施例は、玄米受樋３１にお
ける後ろ側板３１ｂに感圧シート７３を貼付し、この感
圧シート７３に仕上げ米が当たったときに発生する当該
感圧シート７３の抵抗値の変動周波数のカウントして仕
上げ米量を検出する構成にしても良く、又は、玄米受樋
３１部における放出端近傍に感圧シート７３を貼付し、
当該感圧シート７３上を通過する仕上げ米量に大小に応
じてその感圧シート７３の抵抗値が変化することを利用
して仕上げ米量の演算を実行するように構成しても良い
のである。

また、前記両選別胴２７の排出側２７ｂには、その内面
に複数枚の籾種き揚げ羽根３７を設けると共に、前記脱
珪機構２における籾供給ホッパー５との間に、籾還元シ
ュート３８を装架して、前記籾種き揚げ羽根３７によっ
て掻き揚げた籾を籾供給ホッパー５に還流するように構
成する。

前記各選別胴２７内の好ましくは供給側２７ａには、当
該選別胴２７内における摺落米の量を検出するためのセ
ンサー板５８が回動自在に各々設けられ、このセンサー
板５８には、当該センサー板５８の回動角度によって各
選別胴２７内における摺落米の流動の厚さ、つまり選別
胴２７内における摺落米のＭ（胴内量）を検出するため
の胴内量センサー５９が連結されている。

なお、前記両選別胴２７内の玄米受樋３１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３１ａの上端には、仕上
調節板６０が、各選別胴２７の円周方向に自在に揺動回
動するように軸６１を介して取付けられ、この各仕上調
節板６０は、各々アクチエータ６２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６３にて当該仕上調節板６０の回動姿勢位置を検出で
きるように構成している。

そして、マイクロコンピュータの制御装置６６は、前記
仕上げ米量センサー５６及び仕上げ米精度センサー５５
により検出された信号と、仕上げ米量設定器６４及び玄
米重設定器６５により作業者が予め設定した信号とを比
較すると共に、この比較結果をもとに仕上げ米量増減手
段を駆動するように制御するものである。

ここで、仕上げ米量増減手段とは、前述の籾供給量関節
弁９に対するアクチエータ１４、仕上調節板６０に対す
るアクチエータ６２および選別胴２７の回転数の変速手
段４１のうち少なくとも−つを言い、これらのうち二つ
乃至三つを同時に作動させる場合をも含む。

さらに、これらの手段による制御結果をフィードパンク
させるために、各々、前記センサーが利用されるのであ
る。

しかして、籾の脱稈選別作業に際して、脱珪機構２にお
ける籾供給ホンパー５に籾を供給し、手動シャッター８
を開くと、籾供給ホッパー５内の籾は、脱珪ロール６．
７間に流下して脱珪され、脱珪後の摺落米は、その直下
の摺落米風選部１７において籾殻が除かれたのち、バケ
ットコンベヤ２１、シュート３５及び摺落米受樋３３を
介して両選別胴２７内における供給側２７ａに供給され
る。

このようにして両選別胴２７内における供給側に供給さ
れた摺落米は、両選別胴２７の回転により成る高さまで
掻き上げられたのち底面に落下する流動を繰り返す流動
層を成形した状態で、排出側２７ｂに向って移送される
。この流動移送の途次において摺落米中の玄米は、凹所
３０に嵌まった状態で比較的高い位置まで持ち上げて落
下し、摺落米のうち籾は前記玄米よりも低い位置より落
下する運動を行うことにより、玄米受樋３１には玄米の
みが、摺落米受樋３３には玄米と籾とが入ることになる
。

玄米受樋３１に入った玄米は、シュート３６に合流した
のち前記玄米用風選部１８に流下し、ここで小米が除か
れるように仕上げ選別されたのち、バケットコンベヤ２
４にて機外に取り出される。

一方、摺落米受樋３３に入った玄米及び籾は、摺落米風
選部１７からの摺落米と共に、両選別胴２７内に戻って
再び選別が行なわれる。

また、両選別胴２７内をその排出側２７ｂに向って流動
しながら移動する摺落米は、玄米が玄米受樋３１に入る
ように除かれることにより、前記排出側に近付くにつれ
て殆ど籾のみとなり、前記籾種き揚げ羽根３７によって
掻き揚げられたのち籾還元シュート３８を介して脱珪機
構２における籾供給ホッパー５に還流して再度の脱珪作
用が行なわれるのである。

そして、この脱珪および穀粒選別作業に際して、作業者
は仕上げ米量設定器６４及び玄米重設定器６５により各
設定値を予め設定しておくと、第８図に示すようなフロ
ーチャートのもとに仕上げ米量増減手段を作動させる制
御を行う。

即ち、制御処理のスタートに続くステップＳ１において
、基準胴内量（Ｄｍ）　、設定仕上げ米量（Ｔｍ）　、
設定玄米率（Ｒｍ）を読み込む。

基準胴内量（Ｄｍ）は、所定の回転数にて回転する選別
胴２７内に溜めるべき最適の胴内量をいい、設定仕上げ
米ｆｆｉ（Ｔｍ）は、作業者が仕上げ米量設定器６４の
目盛を合わせて設定する単位時間当たり機外に取り出す
ことができる仕上げ米量であり、設定玄米率（Ｒｍ　）
は、作業者が仕上げ米精度設定器６５の目盛を合わせて
予め設定するもので、脱稈機構２における脱珪ロール６
．７の間隔の広狭により相対的に決るものである。

ステップＳ２にて、選別作業の実行の結果、玄米受樋３
１にて受けられた玄米等の仕上げ米Ｗ（Ｔｋ）を、仕上
げ米量センサー５６の信号から演算された結果として検
出し、また、ステップＳ３にて、仕上げ米精度センサー
５５の信号から演算して玄米率（Ｒｋ）を検出する。

ステップＳ４にて前記（Ｔｋ）と（Ｔｍ）との大小を比
較し、単位時間当たりの仕上げ米量が所定の設定値に等
しいとき、即ち（Ｔｋ）＝　（Ｔｍ）であるときには、
選別装置が思い通りに作動しているので、ステップＳ１
に戻し、選別装置における作業条件をそのままに維持す
る。

単位時間当たりの仕上げ米量が所定の設定値より多いと
き、即ち（Ｔｋ）＞　（Ｔｍ）であるときには、選別装
置による仕上げ米の収量は満足している。この状態で次
のステップＳ５にて、設定玄米率（Ｒｍ）と仕上げ米精
度センサー５５の信号による実際の玄米率（Ｒｋ）との
大小を比較し、（Ｒｋ）≧（Ｒｍ）のときには、仕上げ
精度が良く、作業者を満足できる状態であるので、ステ
ップＳ１に戻し、選別装置における作業条件をそのまま
に維持する。

前記ステップＳ５の比較の結果、（Ｒｋ）＜（Ｒｍ　）
のときには、仕上げ精度が悪い状態に変化しているので
、ステップＳ６にて仕上調節板６０の上端を上昇させる
、いわゆる閉方向にアクチエータ６２を作動させ、選別
胴２７の回転により掻き上げられた摺落米のうちの籾が
玄米受樋３１に入り難（なるように調節するのである。

これにより、玄米受樋３１から機外に取り出した仕上げ
米中の玄米の比率が大きくなり、仕上げ米精度を向上さ
せつつ、仕上げ米の収量も設定値に保持できるのである
。

前記ステップＳ４において、単位時間当たりの仕上げ米
量が所定の設定値より少ないとき、即ち（Ｔｋ）＜　（
Ｔｍ）であるときには、選別装置の本来の選別能力を発
揮していない状態である。

この場合、ステップＳ７にて、川内量センサー５９によ
り各選別胴２７内に溜っている川内量（Ｄｋ）を検出し
、ステップＳ８で該検出された川内ｆｆ１（Ｄｋ）と基
準川内量（Ｄｍ）との大小比較を実行し、ｎｏであると
き、即ち、実際の川内量が基準川内量より少ないときに
は、ステップＳ９にて籾供給全調節弁９を開くべくアク
チエータ１４を作動させて、各選別胴２７に供給すべき
摺落米の量を増大させる。

これにより、本来選別装置が有する選別能力が発揮でき
、機外に取り出すことのできる仕上げ米量も設定値にな
るように、仕上げ米量増大方向に制御できることになる
。

前記ステップＳ８における判断にて反対にｙｅＳのとき
には、実際の川内量（Ｄｋ）が基準川内量（Ｄｍ）より
も多い状態である。

そこで、ステップＳＩＯにおいて、前記仕上げ米精度セ
ンサー５５による検出結果から演算された玄米率（Ｒｋ
）と設定玄米率（Ｒｍ　）との大小比較を実行する。

そして、玄米率（Ｒｋ）≧設定玄米率（Ｒｍ）であると
判別したときには、仕上げ米の精度の点は問題とならな
いが、前記ステップＳ８及びステップＳ４の分岐で理解
できるように、川内ｆｆ１（Ｄｋ）が多いのに拘わらず
、仕上げ米の収量が低い状態であるから、ステップＳ１
１゛にて仕上調節板６０の上端が掻き上げ側に近付くよ
うに開かせ、仕上げ米量の増大を図るのである。

前記ステップＳＩＯにおいて、玄米率（Ｒｋ）が設定玄
米率（Ｒｍ）より小さいと判別するときには、仕上げ米
精度が悪いものであり、且つ、川内ｆｆ１（Ｄｋ）が多
いのに拘わらず、仕上げ米の収量が低い状態であるから
、仕上げ米精度を現在より悪くしないで仕上げ米量を増
大させるように、ステップＳ１２において、前記仕上げ
米量増減手段に対する処理Ａを実行するのである。

この処理Ａは、■変速手段４１により選別胴２７の回転
数を増大させる、■仕上調節板６０を閉側に回動させる
ようにアクチエータ６２を作動させる、■籾供給Ｎ調節
弁９を閉じ側に移動させるべくアクチエータ１４を作動
させる、という３つの処理のいずれか一つまたは二つも
しくは三つの処理の組合せを実行するのである。

例えば、選別胴の回転数を増大させつつ仕上調節板６０
を少しだけ閉側に作動させると、単位時間当たりの玄米
受樋３１内に入る仕上げ米の量が増大する一方、仕上調
節板６０の閉方向移動により、玄米受樋３１内に籾が入
る機会が少なくなり、仕上げ米精度の悪化を防止でき、
仕上げ米精度を現在より悪（しないで仕上げ米量を増大
させることができるのである。

なお、符号７３は仕上げ米量の表示部であり、符号７４
は仕上げ米精度の表示部である。

また、本発明の制御は、脱珪された摺落米を略等分づつ
２つの選別胴に供給し、各選別川内の玄米受樋に受けら
れずに残った摺落米（その中には籾が多く混合している
）を再度脱珪機構に戻して循環させる形式のものや、上
下２つの選別胴のうち上位置の選別胴にて選別されなか
った摺落米を下位置の選別胴に供給してここで再度の選
別作用を受けさせる形式のもの、さらには一つの選別胴
を有する形式のものにも適用できることは云うまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は籾摺選別機の縦断正面図、第２図は脱珪機構の
断面図、第３図は第１図のｍ−ｍ視拡大断面図、第４図
は変速手段の平面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ視測面図
、第６図は仕上げ米精度センサーの側面図、第７図は制
御装置の制御ブロック回路図、第８図はフローチャート
、第９図及び第１０図は各々仕上げ米量センサーの他の
実施例を示す図である。 工・・・・風選装置、２・・・・税稈機構、３・・・・
回転式選別機構、９・・・・籾供給量調節弁、２７・・
・・選別胴、３０・・・・凹所、３１・・・・玄米受樋
、３１ｂ・・・・玄米受樋の後ろ側板、５８・・・・セ
ンサー板、５９・・・・川内量センサー、６０・・・・
仕上調節板、４１・・・・変速手段、４５・・・・変速
制御手段、１４゜６２・・・・アクチエータ、６０・・
・・制御装置、６４・・・・仕上げ米量設定器、６５・
・・・仕上げ米精度選定器、１４ａ・・・・籾供給量セ
ンサー、６３・・・・仕上調節板開閉角度センサー、５
６・・・・仕上げ米量センサー、５５・・・・仕上げ米
精度センサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、脱■機構と、内周面に多数個の凹所を形成した
   横向き回転式の選別胴内に玄米受樋を設けた回転式選別
   機構とを備えて成る穀粒選別装置において、前記玄米受
   樋に入る仕上げ米量が設定値以下のときには、当該仕上
   げ米量が設定値になるように、仕上げ米量増減手段を量
   増大側に作動させる一方、仕上げ米量が設定値以上のと
   きで、且つ、玄米率が設定値以下のときには、前記仕上
   げ米量増減手段を量減少側に作動させる制御手段を備え
   たことを特徴とする穀粒選別装置における制御装置。