JPH037426B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ロール脱ぷ装置及び揺動選別装置を
有する籾摺り選別機に係り、詳しくは揺動選別装
置への穀粒の供給量を調節する制御装置に関す
る。

一般に、籾摺り選別機は、(1)張込みホツパ籾装
填、(2)ロール間隙設定、(3)動力起動、(4)ポッパシ
ヤツタ開放、供給量調整、(5)脱ぷ・肌摺れ状態目
視観察判断、(6)ロール間隙調整、(7)吊りタンク選
穀板供給弁開放、(8)選穀板傾斜角度調整、(9)吊り
タンク選穀板供給弁開度調整、(10)選穀板仕切り位
置調整、等の作業工程を運転開始初期に行う必要
があるが、従来、これら各作業工程は殆んど自動
化されておらず、また自動化されたものでも、一
部の数行程のみ自動化したものであり、全行程を
有機的に関連して自動化したものはなかつた。こ
のため、籾摺り選別作業は、経験と熟練を要する
大変面倒な作業になつていると共に、作業中、オ
ペレータは常に装置に付いて管理・調整しなけれ
ばならず、長時間オペレータを専用に拘束してい
た。特に、選穀板は穀粒の供給量によりその選穀
精度が大きく影響されるため、吊りタンク選穀板
供給弁の開度調整は面倒であり、各種自動制御装
置も提案されているが、機構が複雑になると共に
吊りタンクに穀粒を貯溜する分だけ穀粒の循環速
度が遅延し、作業能率を妨げる一原因になつてい
た。

そこで、本発明は、脱ぷ装置に張込みホツパか
ら脱ぷロールに供給する籾量を調節する供給量調
節弁を設け、また選穀板上の穀粒の流量を検出す
るセンサを設け、該センサに基づき前記供給量調
節弁を制御するように構成し、更に揺動選別装置
からの穀粒を張込みホツパに供給するように切換
える切換え弁を設け、選穀板上の穀粒が少なくな
つて非正常状態になると、前記供給量調節弁を全
閉すると共に、前記切換え弁を切換えて、残留穀
粒を張込みホツパに供給するように構成し、もつ
て従来必要とされた吊り（緩衝）タンクを省くこ
とにより、上述欠点を解消した自動籾摺り選別機
を提供することを目的とするものである。

以下、図面に沿つて、本発明による実施例を説
明する。

自動籾摺り選別機１は、第１図に示すように、
脱ぷ装置２、揺動選別装置３及び揚穀装置５より
なる。脱ぷ装置２は張込みホツパ７及びゴムロー
ル９を有しており、ホツパ７の下部ににシヤツタ
１０、供給量調節弁１１及び掻込みローラ１２が
配置され、またゴムロール９は固定ロール９ａ及
び固定ロール９ａとの間隙を調整し得る可動ロー
ル９ｂよりなり、これらロール９ａ，９ｂは異な
る周速度で反対方向に回転される。そして、ゴム
ロール９の下方には衝突板１５が配設されてお
り、該衝突板１５には検知アームを介してマイク
ロスイツチよりなる摺出し米検知用のフローセン
サFSが連結されている。更に、その下方には流
し板を介して摺出し混合米移送用のスクリユーコ
ンベヤ１９が配設されていると共に、その側方に
は排塵フアン２０が設置され、流し板から流下し
た玄米Ａと籾Ｂとの摺出し混合米からふＣ及びし
いなＤが風選・分離され、排塵ダクト２１からふ
Ｃが機外に排出されると共に、しいなＤがしいな
取出し用スクリユーコンベヤ２２から取出され
る。

なお、第２図に詳示するように、供給量調節弁
１１は掻込みローラ１２との間隔によりその流量
を調節されるが、従来の掻込みローラでは第３図
ａに示すように、５〜６mmの比較的高い突起１２
ａが多数形成されてているため、調節弁１１を閉
塞する際、ローラ１２の基円diとの間に穀粒が狭
圧・掻込まれて流量が零にならず、正確な流量調
節ができなかつた。そこで、第３図ｂに示すよう
に、掻込みローラ１２の突起を0.5〜１mm程度の
低いものとし、かつ細密・密集化し、掻込み性能
を維持すると共に、調節弁１１による正確な流量
調節を可能としている。

一方、揺動選別装置３は多数の選穀板２３ａ，
２３ｂ，２３ｃを有しており、揚穀装置５から供
給樋２５及び均分槽３０を介して穀粒が供給され
ている。また、均分槽３０の下部には分配弁３１
が配接されており、該分配弁３１はすべての選穀
板２３…に穀粒を供給する金属分別と、最上段の
選穀板２３ａにのみ穀粒を供給する一層分別とに
切換えることができる。なお、選穀板２３は…３
次元に傾射して、即ち図に示すように横方面にお
いて右下りに傾し、かつ縦方向において紙面に対
して前方向が下がるように傾斜して配設されてお
り、かつ平行リンク機構３２により所定方向の往
複振動運動が与えられている。そして、選穀板２
３…は横方向傾斜角度θを調整し得ると共に、そ
の縦方向下端即ち出口部分には玄米仕切板３３及
び籾仕切板３４が配設されており、これら仕切板
３３，３４はそれぞれの横方向位置ｘ及びxmを
調整し得る（第４図参照）。更に、玄米仕切板３
３及び籾仕切板３４にはそれぞれ移送樋３５，３
６が連結されており、選穀板２３から流下した玄
米Ａ、籾Ｂ及びその混合米ABは仕切板３３，３
４及び移送樋３５，３６に仕切られてそれぞれ玄
米誘導シユータ３７、混合米誘導シユータ３８及
び籾還元口３９に導かれ、更に玄米誘導シユータ
３７は後述する玄米移送用バケツト列５０に導か
れ、混合米誘導シユータ３８は流し板からの摺出
し混合米と一緒に混合米移送用スクリユーコンベ
ヤ１９に導かれ、かつ籾還元口３９は張込みホツ
パ７に導通している。

また、第４図に示すように、選穀板２３…の出
口部分における横方向上部分、即ち必ず玄米Ａが
位置しかつ側板の影響を受けずに一定層厚になつ
ている部分Xaに所定孔又は切欠き等よりなる玄
米サンプリング取出口４１が形成されており、ま
た同様に横方向下部分、即ち必ず籾Ｂが位置しか
つ一定層厚になつている部分Xbに籾サンプリン
グ取出口４２が形成されている。更に、選穀板２
３における両仕切板３３，３４で区画された部分
には混合米サンプリング取出口４３が設けられて
おり、かつ該取出口４３は玄米仕切板３３に固定
され、従つて、該混合米取出口４３は玄米仕切板
３３と一体に移動する。そして、これらサンプリ
ング取出口４１，４２，４３はそれぞれ計数用シ
ユータ４５，４６，４７に連通しており、これら
シユータ４５〜４７は一定傾斜角よりなる整列部
Ｇ及び放物線等の曲線よりなる計数部Ｈよりな
り、かつシユータ４５〜４７は下端部の支点４８
で枢支されていると共に、上端部に設置された加
振器４９により整列部Ｇに略々直交する方向に加
振されており、また、計数部Ｈ下部にそれぞれ光
センサよりなる穀粒検出センサSS１〜SS４が設
けられている。即ち、玄米シユータ４５に設置さ
れた検出センサSS１は玄米の仕上量q₁をサンプ
リング計量し、また籾シユータ４６に設置された
検出センサSS４は籾の循環流量q₃をサンプリン
グ計量し、更に混合米シユータ４７には２個の検
出センサSS２，SS３が設置され、センサSS２は
混合米の循環流量q₂をサンプリング計量し、また
センサSS３は混合米中に含まれる籾の量q₂′を計
量する。

一方、揚穀装置５は玄米バケツト列５０及び混
合米バケツト列５１を並列するバケツトコンベヤ
よりなり、玄米バケツト列５０は玄米誘導シユー
タ３７から玄米Ａを受け、上方に移送して玄米取
出口５２に導き、また混合米バケツト列５１は混
合米移送用スクリユーコンベヤ１９から混合米
ABを受け、上方に移送して供給樋２５に導いて
いると共に、切換え弁５３の切換えにより混合米
取出しパイプ５４に導通され、該パイプ５４は張
込みホツパー７に導通している。

従つて、第５図に基づき、籾摺り選別機１の穀
粒の流れについて説明すると、脱ぷ装置２の張込
みホツパ７の籾Ｂはゴムロール９（間隙CR）に
より摺出されて流し板から流下し、更にふＣ及び
しいなＤが排塵フアン２０で風選・分離される。
そして、ふＣ等が分離された摺出し混合米ABは
スクリユーコンベヤ１９及び混合米バケツト列５
１を介して揺動選別装置３に送られ、均分槽３０
から選穀板２３…に流下される。そして、該選穀
板２３…で玄米Ａ、混合米AB及び籾Ｂに揺動選
別され、玄米Ａ（流量q₁）は玄米揺導シユータ３
７及び玄米バケツト列５０を介して玄米取出口５
２から取出され、また混合米AB（流量q₂）は混
合米誘導シユータ３８から流し板からの混合米と
一緒に供給樋２５を介して再び選穀板２３に送ら
れ、かつ籾摺り選別制御の最終段において、切換
弁５３が切換えられ、最後に残つた僅かな混合米
（流量△q₂）は取出しパイプ５４を介して張込み
ホツパ７に送られ、また籾Ｂ（流量q₃）は籾還元
口３９から再び張込みホツパ７に還元される。

次に、第５図ないし第７図に基づき、籾摺り選
別機１の自動制御系について説明する。

第５図において、Ｍ…は電動機又は油圧シリン
ダ等のアクチエータを示し、Ｍ１は張込みホツパ
７からのロール９への供給量Qrを調節するよう
に、供給量調節弁１１の開度Ｖ１を制御するアク
チエータ、Ｍ３は選穀板２３の傾斜角度θを制御
するアクチエータ、Ｍ４は玄米仕切板３３の位置
ｘを制御するアクチエータ、Ｍ５はロール９の間
隔CRを制御するアクチエータである。そして、
これらアクチエータＭ１，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５はそ
れぞれネジ等の伝動装置５４〜５７を介してそれ
ぞれ被制御側１１，２３，３３，９ｂに連結して
いる。また、SOL１は循環切換弁５９に連続し
ているソレノイド等のアクチエータで、玄米誘導
シユータ３７を混合米誘導シユータ３８に連通す
る循環樋６０に切換・制御するものであり、かつ
SOL２は分配弁３１に連結しているアクチエー
タで、使用する選穀板２３…の段数を選択・制御
するもので、更にSOL３は切換弁５３に連結し
ているアクチエータで、通常供給樋２５に導通し
ているコンベヤ５１を混合米取出しパイプ５４に
切換えるものである。

そして、第６図において、LS１１，LS１２は
調節弁１１の開度Ｖ１の上限及び下限スイツチ、
LS３１，LS３２は選穀板２３の傾斜角度θの上
限及び下限スイツチ、PS１は玄米仕切板３３の
位置ｘの検出器、NSはロール９の回転数検出器
である。なお、FSは前記摺出し米検出用フロー
センサ、SS１〜SS４は前記穀位検出センサであ
る。

また、Ｇ１は調節弁１１の開度の設定を手動で
調節するための設定器、Ｇ３は選穀板２３の傾斜
角θの設定を手動で調節するための設定器、Ｇ４
はロール間隙CR設定及び仕切板３３位置ｘ設定
を手動で調節するための設定器、そしてεは脱ぷ
率Edを設定する設定器であり、それぞれポテン
シヨメータ及び可変抵抗器等で構成されている。
また、CO１，CO３〜CO９は制御装置で、CPU
及びメモリで構成され（第７図参照）、初期設定
IS、初期制御IC、通常制御NCそして後処理制御
ACが設けられており（CO５はICがなく、また
CO８，CO９はIC，NCがない）CO１は調節弁１
１、CO３は選穀板２３、CO４は仕切板３３、
CO５はロール９、CO６は切換弁５９、CO８は
分配弁３１そしてCO９は切換弁５３をそれぞれ
制御し、更に、CO７はセンサSS１〜SS４の粒数
計数器の検出結果に基づき、加算、減算、除算及
びその計算結果に基づく判別結果を他の制御装置
CO１，CO３，CO４，CO５，CO６に出力する。
即ち、粒数計量制御装置CO７は、玄米検センサ
SS１、混合米循環流量検出センサSS２、混合米
中籾量検出センサSS３及び籾循環検出センサSS
４からの信号に基づき、SS1＋SS4即ち玄米の仕
上り量q₁と籾の循環流量q₃の和から選穀板２３の
穀粒流量を、またSS1−SS4即ち玄米の仕上り量
q₁と籾の柔循環流量q₃の差に基づく選穀板上の穀
粒分布差を、更にSS3／SS2即ち混合米中籾量
q′₂／混合米流量q₂に基づく籾混入率を計算し、
それぞれ制御装置に出力する。なお、これらCO
群は理解し易い様に各制御対象に応じて分割して
述べているが、実際には１つのユニツト（第７図
参照）になつている。そして、Ｆ１，Ｆ３〜Ｆ
６，Ｆ９はそれぞれ各アクチエータＭ１，Ｍ３〜
Ｍ５及びSOL１，SOL２，SOL３を駆動する駆
動回路である。

また、第７図は第５図及び第６図に示した自動
制御系をマイクロコンピユータを用いて具体化し
た制御装置を示すものであり、図中、CSUは中
央演算記憶処理装置、MSはモードセレクター、
MTは状態表示装置、DAはアクチエータ駆動回
路、CAは計量変換装置を示す。そして、モード
セレクターMSは完全手動（モード１）、完全自
動（モード２）、部分自動（モード３）及び任意
設定（モード４）に選択し得、更に各設定器Ｇ１
〜Ｇ４、εを設定し得る。また、状態表示装置
MTは仕上げ能率Ｐ１、選別効果Ｋ、脱ぷ率Ed
等を表示し得、更に、アクチエータ駆動回路装置
DAは各アクチエータＭ１，Ｍ３〜Ｍ５，SOL
１，SOL２，SOL３を所定信号に従つて駆動し
得、また計量変換装置CAは各センサSS１……か
らの信号を所定信号に変換する。なお、WSは自
動制御作業開始スイツチである。

次に、第８図ないし第１０図に基づき、上述自
動制御系の作用について説明する。

作業を開始するに当り、電源スイツチMS、そ
して自動制御開始スイツチWSをオン（t1秒）す
ると、各制御装置CO１，CO３〜CO８の初期設
定域ISがオンし、調節弁開度Ｖ１、ロール間隙
CR、選穀板傾斜角度θ及び仕切板位置ｘを所定
位置にセツトする。この際、仕切板３３位置ｘ以
外は制御装置CO…に開度等の情報が記憶されて
いないため、全閉或いは最大傾斜まで移動させ、
その点でリミツトスイツチLS１１，LS３２で感
知することにより、該点を原点として、所定時間
駆動回路Ｆ１，Ｆ３，Ｆ５を駆動して行われる。
また、仕切板３３の位置ｘについては、検出器
PS１が位置ｘを検出して、標準位置になるよう
に修正される。

そして、以上のように初期設定Ｔ２が終ると、
ランプが点灯してオペレータに知らせ、オペレー
タはシヤツタ１０を開いて（例えばt₃秒後）張込
みホツパ７から籾を供給する。すると、弁１１の
開度Ｖ１に基づき流量Qrにて供給される籾はゴ
ムロール９で摺出されて衝突板１５に当り、フロ
ーセンサFSがオンして初期制御Ｔ３が開始され
る。該初期制御Ｔ３においては、第８図に示す、
籾の供給量を、これに関連する各制御部との最適
な関係を保つて自動制御する「流量制御系」のみ
で制御されると共に、初換弁５９は循環樋６０に
切換え・保持され、全量循環される。

即ち、ゴムロール９で摺出された混合米は、フ
ローセンサFSをオンした後、ふ等が風選・分離
され、混合米バケツト列５０、供給樋２５及び均
分槽３０を介して選穀板２３に送られ、更に各サ
ンプリング取出口４１，４２，４３に到達して各
センサSS１〜SS４の出力として現われる。そし
て、選穀板２３に流れる穀粒流量の増加と共に、
検出値SS1＋SS4も増加し、該値が所定値n1＋n4
に達すると（t₄秒後）、制御装置CO７からCO１
にフイードバツクされ、駆動回路Ｆ１が駆動され
て供給弁１１の開度Ｖ１が調節される。そして、
安定までの所定遅延時間t₅秒秒、センサ出力SS１
〜SS４に基づき選穀板２３上の穀粒の分布を検
出し、該検出値を制御装置CO７からCO３に送信
して駆動回路Ｆ３を駆動し、選穀板２３上の穀粒
の層が均平になるように、選穀板２３の傾斜角度
θの制御が開始されると共に、サンプリング取出
口４３から取出された混合米q₂と該混合米中にお
ける籾の量q′₂との比（SS3／SS2）を制御装置
CO７で演算し、該値が一定値（例えば0.1％程
度）になるように、駆動回路Ｆ４を介して仕切板
３３の位置ｘの制御が開始される。なお、供給弁
１１の開度Ｖ１が調節され、センサSS１〜SS４
に流量変化が現われるまでには所定の時間遅れ
t₇，t₈を生じるため、初回の開度Ｖ１調節（t₄）
により流量が変化した後（t₇）、傾斜角度θ及び
仕切板位置ｘの制御が開始（t₅）されるように設
定されている。また、フローセンサFSがオンす
ると同時に駆動回路Ｆ８を介してソレノイド
SOL１が励磁され（t₆）、切換え弁５９が循環樋
６０に切換えられて、玄米誘導シユータ３７から
取出された籾Ａは混合米と一緒に再度選別装置３
に循環される。

そして、フローセンサFSのオン後t₆秒（例え
ば２分）経過すると、又は（SS1−SS4）がＯ±
αになり、選穀板２３の傾斜角度θが安定する
と、第９図に示す、籾の脱ぷ率を、装置置の選別
効率で決まる一定値に保ちながら、関連する各制
御部との最適な関係を保つて自動制御する「脱ぷ
制御系」が加えられた定常制御Ｔ４により行なわ
れる。

即ち、制御装置CO１，CO３，CO４の定常制
御NCに加えて、制御装置CO５の定常制御NCが
起動され、仕切板３３の位置検出器PS１、脱ぷ
率設定器εに基づき、仕切板位置ｘが標準位置に
なるように、従つて選穀板２３上に均平に分布さ
れた穀粒を所定仕切板位置ｘにおいて取出口４３
でサンプリングした（SS3／PP2）に基づき、脱
ぷ率Edを制御装置CO７で演算し、該脱ぷ率Edが
設定脱ぷ率εになるように、ロール９の摩耗分を
補正しながら、駆動回路５及びアクチエータＭ５
を介してロール間隙CRが調節される。また、弁
１１の開度Ｖ１は設定器Ｇ１のレベルに対応する
ように、（SS1＋SS4）に基づき制御装置CO７で
穀粒の流量を演算して調整され、かつ駆動回路Ｆ
６を介してソレノイドSOL１の励磁が解除され、
切換え弁５９が玄米誘導シユータ３７に連通する
ように初換えられて、玄米Ｂが取出される。な
お、第１０図中の定常制御において示される
（SS1＋SS4）、（SS1−SS4）、（SS3／SS2）、ε
Edは、それぞれＶ２，θ，ｘ，CRがこの時点で
独立に応動している意味を示すものであり、動作
がこの順序で起ることを示すものではなく、各動
作はランダムに又は同時に起り得るものである。

そして、張込みホツパ７の籾がなくなり、フロ
ーセンサFSがオフになると、後処理制御Ｔ５に
移行する。

該後処理制御では、新たな摺出し米がなくなる
ので、選穀板２３へ供給される穀粒は急速に減少
し、略々t₄秒と同一のt₈秒後、制御装置CO８の後
処理制御Ａに基づき、駆動回路Ｆ８を介してソレ
ノイドSOL２を励磁し、分配弁３１を最上段の
選穀板２３ａにのみ穀粒が流下するように切換え
る。そして、選別状態が非正常となるのは、選穀
板２３上に穀粒の量が少なくなるからであるが、
前記分配弁３１を切換えると、直ちに下段の選穀
板２３ｂ，２３ｃに残留する穀粒の選別が非正常
になる訳でなく、従つてしばらくの間切換え弁５
９を切換えずに玄米の取出しを続け、センサ出力
SS1＋SS4又はSS3／SS2のいずれかのレベルが設
定レベルn′1＋n′4又はn′3／n′2に到達すると
（t₁₀）、ソレノイドSOL１及びSOL３を励磁して、
切換弁５９を循環樋６０に切換えると共に、切換
弁５５３を混合取出しパイプ５４に切換え、かつ
調節弁開度Ｖ１を全閉にして、最後に残つた僅か
な混合米を全量張込みホツパ７に送り、残留穀粒
はホツパ７に貯溜される。なお、該後処理制御Ｔ
５では、ロール間隙CRも定常制御での状態に保
持され、かつ傾斜角θは動作されることなく保持
される。

そして、t₁₁秒後自動制御スイツチWSが自動的
にオフし、全ての動作が現状維持状態で停止され
る。なお、メインスイツチMSをオフしないで、
自動制御スイツチWSをオンして次作業が開始さ
れる場合、初期設定の行程を行わずに、直接初期
制御行程から作業動作が開始される。また、メイ
ンスイツチMSをオフすると、バツクアツプ電源
が断たれるので、再び初期設定行程から作業が開
始される。

以上説明したように、本発明によれば、張込み
ホツパ７から脱ぷロール９に供給する籾量を調節
をする供給量調節弁１１を、選穀板２３上の穀粒
の流量を検出するセンサSS１，SS４に基づき直
接制御するようにしたので、従来必要とされた吊
り（緩衝）タンクを省くことができ、該タンクは
勿論、該タンクからの流量を調節する弁及び該弁
用の自動制御装置等の関連部品が不用になり、機
構を大幅に簡略化することができると共に、上記
タンクへ穀粒を貯溜するのに要する時間を必要と
せず、その分穀粒の循環時間が短縮して速応性が
向上し、作業能率を向上することができる。更
に、タンクの分だけ、選穀板２３に供給する揚穀
装置５の高さを低くすることができ、籾摺り選別
機１の外形寸法を小さくすることができる。更
に、張込みホツパ７内の新たな摺出し米がなくな
つて、選穀板２３の選別が非正常になると、選穀
板２３上に残つた僅かな混合米は全量張込みホツ
パ７に送られるので、該僅かに残つた混合米のた
めに効率の悪い作業を続けることを防止して、効
率よく作業を終了することができると共に、非正
常な状態での選穀作業がなくなり、籾が仕上り玄
米に混入することを確実に防止でき、更に僅かに
残つた混合米は、張込みホツパ７に貯留され、次
回の籾摺り作業時に無駄なく使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した籾摺り選別機を示す
全体概略図、第２図は張込みホツパ部分を示す側
面図、第３図はその掻込みローラを示す正面図
で、ａは従来のもの、ｂは本装置のものを示す。
そして第４図は選穀板からのサンプリング取出部
分を示す概略断面図、第５図は籾摺り選別機の制
御系の作動部分を示す図、第６図は制御系を示す
ブロツク図、第７図はマイクロコンピユータを用
いた制御装置の一例を示す図、第８図は流量制御
系を示す図、第９図は脱ぷ制御系を示す図、第１
０図は制御系のタイムチヤートである。 １……籾摺り選別機、２……脱ぷ装置、３……
揺動選別装置、５……揚穀装置、７……張込みホ
ツパ、９……（脱ぷ）ロール、１１……供給量調
節弁、２３……選穀板、５１……コンベヤ、SS
１，SS４……センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 張込みホツパ及び脱ぷロールを有する脱ぷ装
   置と、所定角度に傾斜しかつ所定方向に往復運動
   が与えられている選穀板を有する揺動選別装置
   と、前記脱ぷ装置で摺出された穀粒を前記揺動選
   別装置に移送するコンベヤを有する揚穀装置と、
   を備えてなる自動籾摺り選別機において、 前記張込みホツパから前記脱ぷロールに供給す
   る籾量を調節する供給量調節弁と、 前記選穀板上の穀粒の流量を検出する流量検出
   センサと、 前記揺動選別装置からの穀粒を前記張込みホツ
   パに供給するように切換える切換え弁と、 前記流量検出センサに基づき前記供給量調節弁
   を制御する定常制御手段と、 前記選穀板上の穀粒が少なくなつて非正常状態
   になると、前記供給量調節弁を全閉すると共に、
   前記切換え弁を切換えて、残留穀粒を張込みホツ
   パに供給する後処理制御手段と、 を備えることを特徴とする自動籾摺り選別機。