JPH03221845A - 脱ぷ率センサの光量調節制御方式 - 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） この発明は、籾摺機の籾摺制御に使用する脱ぷ率センサ
の光量調節制御方式に関する。

（従来の技術、及び発明が解決しようとする課題） 発光素子から受光素子ヘセンサ投光して、このセンサ投
光域に摺出米を流しながら、発光素子の受ける透過光量
によって、透過光量分布を作成制御する脱ぷ率センサを
用いて、この透過光量分布から籾と玄米との境界である
しきい値を求め、脱ぷ率を算出して、脱ぷ率による籾摺
制御を行う形態にあっては、発光素子から発光される光
量によって、該透過光量分布が変化し、又、同じ光量で
あっても、脱ぷ率センサの特性により、センサ毎に受光
量を異にすることが多い。

脱ぷ率センサの発光素子、受光素子の感度のばらつきに
より、最低光量では粒割込みが発生しない可能性があり
、このま＼の状態で透過光量分布測定の光量調節に入る
と、無駄な時間を要したり、又確実な光量調節ができな
いおそれがある。

この発明は、脱ぷ率センサの光量調節を自動的に行わせ
るものであるが、この場合、各細膜ぷ率センサの特性に
応じた光量調節制御を行って、短時間に光量調節制御を
完了させようとするものである。

（課題を解決するための手段） この発明は、発光素子１から受光素子２へ投光されるセ
ンサ投光域に、籾摺装置３による摺出米Ｓを流しながら
、該センサ投光の透過光量分布４によって籾Ｍと玄米Ｇ
との境界であるしきい値Ｋを求めて脱ぷ率を算出する脱
ぷ率センサ５において、摺出米を該脱ぷ率センサ５へ流
すシャッタ６の開時から、一定時間経過後この脱ぷ率セ
ンサ５への一定粒数の粒割込みがなければ、発光素子１
の発光量を一定量毎増加し、粒割込みがあるときは、発
光素子１の発光量を設定して透過光量分布４による光量
調節処理制御をスタートすることを特徴とする光量調節
制御方式の手段を講する。

（作用） 光量調節制御装置においては、シャッター６を開くこと
によって、一定時間を経過すると、摺出米Ｓの一部分が
サンプリング粒として、脱ぷ率センサ５へ流れる。この
とき一定時間における一定粒数の粒割込み検出がないと
きは、脱ぷ率センサ５の発光素子１の発光量を最低域か
ら一定量毎増加し、これによって、粒割込みが検出され
たときは、発光素子ｌの発光量を設定して、脱ぷ率セン
サ５により透過光量分布４を算出しながら、この設定し
た発光量から順次光量を調節し、透過光量分布４を適正
な光量調節設定範囲内へ移行させる光量調節制御を行わ
せるものである。

（発明の効果） このように、脱ぷ率センサ５の光量調節において、脱ぷ
率センサ５における摺出米Ｓの粒割込みが確実に入る発
光量までは、脱ぷ率センサ５の検出による透過光量分布
４をとらず、粒割込みがあるかないかの判断処理とし、
粒割込みが確実になった後に、透過光量分布４による光
量調節処理制御を行わせるものであるから、短時間で正
確な光量調節制御を行うことができる。

（実施例） なお、区側において、籾摺機は、第６図において、機体
の上部に、回転周速差を有する一対の脱ぷロール１０か
らなる籾摺装置３に籾を供給する籾供給漏斗７、及び籾
摺装置３で脱ぷされた摺出米Ｓを玄米Ｇと籾Ｍとに選別
する回転選別筒からなる選別装置８等を有し、又、機体
の下部には、該籾摺装置３による摺出米、及び選別装置
８で選別された玄米等を風選する風選装置９等を設ける
。

又、機体の一側には、籾摺制御を行う脱ぷ半制御装置１
１を設け、摺出米Ｓの一部のサンプリング粒を流下させ
ながら、このサンプリング粒から脱ぷ率を検出する脱ぷ
率センサ５を設けている。

１２は、摺出米揚穀機で、籾摺装置３で摺出された摺出
米や、選別装置８で選別された戻り混合米等を受けて、
この選別装置８へ揚穀する構成である。１３は、玄米揚
穀機で、該選別装置３下の玄米風選装置９で風選された
玄米を受けて取出す構成である。１４は、排塵機で、各
風選装置９で風選した籾殻や、塵埃等を吸引排出するも
のである。

第１図において、マイクロコンピュータＣＰＵを有した
脱ぷ半制御装置１１は、脱ぷ率センサ５からの入力を受
けて、脱ぷロール１０のロール間隙を調節する間隙制御
モータ１５を出力制御する構成である。脱ぷ率センサ５
は、発光素子１から受光素子２へ照射される発光に、摺
出米Ｓのサンプリング粒を一粒毎横断通過させることに
よってこのサンプリング粒を照射したときの受光素子２
の受ける透過光量を検出して、脱ぷ半制御装置１１へ出
力するものである。

光量制御装置１６は、脱ぷ率制御装置工１の一部として
設けられ、発光素子１の光量を自動調節制御する光量調
節出力の出力回路１７を有し、又、発光素子２が検出す
る一粒毎の透過光量を入力回路１８、及び−粒毎の信号
を検出する粒信号検出回路１９を設け、発光素子１によ
る光量が、予め設定された基準電圧による光量調節設定
範囲り内に入るように自動的に調節制御される構成であ
る。

脱ぷ半制御装置１１における脱ぷ率の演算処理制御につ
いて、第５図は、脱ぷ率センサ５によって検出される所
定粒数のサンプリング粒の一粒毎の透過光量の透過率を
度数分布としてグラフィッり化した透過率粒数分布曲線
（以下透過光量分布と云う。）４の一般的な形態を示す
ものである。

脱ぷ率の算出処理制御は、 （１）　透過光量分布４のグラフィック処理制御を行う
。

（２）　この透過光量分布４から玄米平均プロ・ツク値
ＫＧと籾平均ブロック値ＫＭとを算出処理制御する。

（３）　透過光量分布における玄米Ｇと、籾Ｍとの境界
位置である境界ブロック値をしきい値にとして算出処理
制御する。

（４）　このしきい値Ｋを境として、玄米Ｇ側のサンプ
リング粒数と、籾Ｍ側のサンプリング粒数とによって脱
ぷ率を算出処理制御する。

の各行程によって行われる。

このしきい値算出制御を更に詳細に説明すると、透過光
量の透過率は、第５図に示すように最大から最小透過率
までの間を１からＮまでの各ブロックにＮ区分している
。そこで−回のサンプリング粒の粒数を、例えば２，０
００粒、検出時間２０秒、ブロック数Ｎを６４等に設定
しておく。又、全ブロック数Ｎ間の各平均透過光量に相
当する出力電圧を一粒信号電圧として、Ｏ〜１０ｖ（ボ
ルト）どして出力するように設定している。

玄米平均ブロック値ＫＧは、玄米の平均値であって、こ
の算出は、玄米粒数が第５図のピーク値のときの粒数を
基準として、この基準粒数から一定値（例えば２５粒）
の範囲内にある粒数のブロックの光量積算の加算値を、
粒数の加算値で割った値とする。即ち、玄米ピーク値部
分の一粒当りの平均透過光量を求める。この場合、ビー
ク粒数が２５粒以上のブロックが例えば］０ブロック未
満のときは、上位１０ブロツクにして上記と同様に計算
を行うように制御する。

籾平均ブロック値ＫＭは、籾の平均値であってこの算出
は、総サンプリング粒数（２，０００粒）の籾側から例
えば５粒をカットしたブロックを最大ブロックとし、こ
の籾側から一定ブロック（例えば１０ブロツク）の光量
積算の加算値を粒数の加算値で割った値とする。即ち、
籾Ｍのピーク値部分の一粒当りの平均透過光量を求める
。

このようにして、玄米平均ブロック値ＫＧと籾平均ブロ
ック値ＫＭとが求められると、これら各ブロック値ＫＧ
、に、Ｍによって、境界プロ・ツク値であるしきい値Ｋ
を次の式によって算出制御する。

Ｋ、＝　（ＫＭ−ＫＧ）Ｘｋ＋に、Ｇ ｋ：定数 この定数ｋについては、籾ブロック値ＫＭの算出を行っ
た」三位１０ブロックの粒数により、次のように設定す
る。

１００　　粒未満　・・・ｋ　＝　０．５５１００−１
４９粒・・・ｋ＝０．４７ １５０　粒以上　・・・ｋ　＝　０．４０摺出米サンプ
リング粒の分布により、脱ぷ率を算出するとき、脱ぷ率
センサ１の発光の透過率に対する分布は、玄米Ｇと籾Ｍ
が完全に分れた分布形態ではなく、両者が相重合した部
分をもつ分布となり、しきい値にはこの重合した部分よ
りも玄米Ｇ側に位置し、このしきい値Ｋにより計算脱ぷ
率の精度が決まる。実脱ぷ率の高低によって、籾側上位
ブロックの粒数が変ることを利用して、その粒数により
境界ブロック位置を調整することにより、実脱ぷ率に対
する計算脱ぷ率の精度を高めることができる。

このようにして、しきい値Ｋが決まると、例えば、次式
のようにサンプリング全粒数（２，０００粒）に対する
しきい値Ｋから玄米側にある玄米Ｇの総粒数の比を求め
て脱ぷ率とする。

脱ぷ率＝（（サンプリング全粒数−しきい値に以上のブ
ロックにある総粒数）／サンプリング全粒数）ｘｌｏＯ
（％） このようにして、脱ぷ率が算出されると、この算出脱ぷ
率が設定脱ぷ率になるように間隙制御モータ１５を出力
して、ロール間隙を調整する。

第２図を参照して光量調節制御を説明する。透過光量分
布４は、脱ぷ率センサ５の発光素子ｌの光量を変更する
ことによって、水平方向へ移動される。玄米Ｇと籾Ｍと
の判別に適する光量調節設定範囲りを予め決めておき、
透過率分布４の玄米平均ブロックのピーク値である玄米
ブロック値ＫＧが、この光量調節設定範囲りに入ったと
き、脱ぷ率センサｌの光量調節制御を終るように制御構
成する。

実際に透過する摺出米Ｓのサンプリング粒の信号により
、脱ぷ率センサ５のセンサ光量を適正光量に調節する。

サンプリング粒の信号を信号電圧（Ｏ〜１０■）として
Ｎ区分し、各区分のブロック毎の度数を算出して度数分
布で表わし、最大度数で透過光量分布４の玄米ブロック
値ＫＧの電圧を玄米の平均信号電圧とみなす。この玄米
電圧を適正な範囲り内に入るようにセンサ光量を前記脱
ぷ率制御装置１］内の光量制御装置１６により光量調節
出力して行う。光量調節出力によって、センサ光量を大
きくして明るくする（光量ダラーではＦＦ−００）と、
透過光量分布４は低電圧側へ移動し、又、センサ光量を
小さくして暗くする（００−　ＦＦ　）と高電圧側へ移
動する。初期設定では、光量データがクリアされている
ために、最も暗い側のｌ０Ｖ（ＦＦ）でスタートし、そ
の後の分布状態によってＤ移動されて、光量の適正範囲
り内に位置される。

第３図に示すように、発光素子］の発光量と、受光素子
２の受光量との関係を示すセンサ特性は、各個の脱ぷ率
センサＡ、Ｂによって異なり、従って、これが脱ぷ率セ
ンサの検出感度のばらつきとなる。受光素子２における
適正受光量範囲Ｅを設定しておくと、各脱ぷ率センサＡ
、Ｂの発光素子ｌによる発光量の範囲ＫＡ、ＫＢは各々
異なるものであるから、前記光量調節のスタート時の発
光量を一定値とすると、」１記ばらつきにより発光量が
強すぎたり、弱ずぎたりして、その後の光量調節が確実
に行い難いことがある。

サンプルがない状態での脱ぷ率センサ５は、発光素子ｌ
の発光と受光素子２の受光との関係特性が上図のように
センサＡ、Ｂにおいてばらつきがある。光量調節スター
ト時は、−粒の検出が確実に可能となる受光量の下限値
（発光量は小）を基準として考えると、センサＡはＶＡ
の発光量にてスタートが可能であり、センサＢはＶＢの
発光量１ となる。センサＡは、スタート時は光量調節範囲の最低
光ｉＭＩＮ近くにて行うことにより、粒の検出及びその
後の光量変更が確実に行える。又、センサＢは、スター
ト時は最低光量ＭＩＮから大きく離れているため、ＶＢ
の光量でスタートシた方が、光量変更回数が少なく、短
時間で光量調節が可能となる。

そこで、粒割込み制御は、第４図に示すように、シャッ
ター６の開きによって、一定時間の経過によって、脱ぷ
率センサ５の最低発光量が設定されて、この発光量のも
とに脱ぷ率センサ５を流れるサンプリング粒の粒数のみ
検出される。この検出粒数が一定時間当り一定粒数流れ
ているときは、光量調節がスタートされるが、一定粒数
に満たないときは、一定量だけ発光量が増加されて、割
込み粒数の測定な繰返えす。このようにして、割込み粒
数が検出しつる状態になれば、この脱ぷ率センサＫＡで
は、適正光量範囲Ｅの最低駆動電圧ＶＡに達しているか
ら、発光素子ｌによる発光量（駆動電圧ＶＡ）によって
、サンプリング粒を　２ 検出しながら作成処理される透過光量分布は、第２図の
ように光量調節設定範囲りからＤだけ籾側寄りに離れた
位置４３にあって、この位置４３から光量調節が開始さ
れる。この位置４゛からの光量調節の開始後の１回の変
更量は、光量調節設定範囲Ｌ５のセンターブロック位置
ＫＧと、透過光量分布４３のピーク値位置との差りによ
り決定されて、発光素子１の発光量を光量調節制御装置
１６により変更していく。この結果、透過光量分布は４
′″−・４°−４’−４として移動し、適正位置になる
。

又、同様にして、センサＫＢについては、最低駆動電圧
ＶＢに至る間は、センサＡよりも更に大きいが、粒数検
出のみの処理によって、より早く透過光量う一１布４１
の処理行程に移ることができる。

なお、第７図を参照して、このような脱ぷ率センサ５の
光量調節制御において、発光素子］の光量を変更制御す
るとき、光量調節に必要な一定範囲についてのみ、制御
装置によって変更するようにし、変更光量の分解能を小
さくとるように構成するもよい。前記のような光量調節
においては、感度が高められているために、発光量の僅
かな変化により受光量が大きく変化するので、変更量を
小きざみにする必要があり、又、発光素子ｌの駆動電圧
の全域りについて脱ぷ率制御装置１１側で変更すると分
解能が大きくなってしまう。そこで、調節に必要な領域
１−１についてのみ脱ぷ率制御装置１］側で変更するこ
とにより、この脱ぷ率制御装置（］側のＤ／Ａ変換の分
解能を上げないで、光量の変更量を小さくきざむことが
できる。

第８図は、第１図の増幅加算回路部２０の回路側を示す
が、オペアンプ２１に同相加算回路に構成し、不変の一
定基準電圧２２（例えば５Ｖ）と可変のコントロール電
圧２３（例えばＯ〜５Ｙ）を加算して発光素子］の駆動
電圧（５〜ｌ０Ｖ）とする。２４は電源、２５はＧＮＤ
で、共に脱ぷ率制御装置］１から供給される。

従って、脱ぷ率制御装置１１からのコントロール電圧２
３（０〜５Ｖ）により、発光素子】の発光量を変更して
光量調節を行う。このとき第７図のように発光素子〕の
駆動電圧全域りについて変５ 更するのではなく、光量調節に必要なコントロル領域Ｈ
についてのみ変更させる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は制御ブ
ロック図、第２図は光量調節処理制御を示す作用グラフ
、第３図は脱ぷ率センサの特性を示すグラフ、第４図は
一部の制御作用を示すフローチャート、第５図は透過光
量分布を示すグラフ、第６図は籾摺機の斜面図、第７図
は脱ぷ率センサの特性を示すグラフ、第８図は第１図の
増幅加算回路部の回路側を示す回路図である。 （符号の説明） １　発光素子　　　２　受光素子 ３　籾摺装置　　　４　透過光量分布 ５　脱ぷ率センサ　６　シャッター

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発光素子１から受光素子２へ投光されるセンサ投光域に
   、籾摺装置３による摺出米Ｓを流しながら、該センサ投
   光の透過光量分布４によって籾Ｍと玄米Ｇとの境界であ
   るしきい値Ｋを求めて脱ぷ率を算出する脱ぷ率センサ５
   において、摺出米を該脱ぷ率センサ５へ流すシャッター
   ６の開時から、一定時間経過後この脱ぷ率センサ５への
   一定粒数の粒割込みがなければ、発光素子１の発光量を
   一定量毎増加し、粒割込みがあるときは、発光素子１の
   発光量を設定して透過光量分布４による光量調節処理制
   御をスタートすることを特徴とする光量調節制御方式。