JPH07248298A - 脱ぷ率検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造コストが安価で、しかも、正確に米粒の
長さを測定することができ、高精度に籾・玄米の判別が
行える脱ぷ率検出装置を得る。 【構成】 籾・玄米の混合米をその長さ方向に一粒ずつ
搬送させる搬送手段７の流下下端部に、第１検出手段と
第２検出手段とを所定距離Ｌをもち、かつ、該第１，第
２検出手段１０，１１の間隔距離を玄米の長さよりも小
さく配置し、この第１，第２検出手段からの出力をパル
ス信号に整形するパルス整形器２１，２２と、該パルス
信号から、二つのパルス信号の立上がり時間差を取り出
した第１パルス又は二つのパルス信号の立下がり時間差
を取り出した第３パルス、及び両パルス信号の重合部を
取り出した第２パルスを得る第１演算手段２８と、クロ
ック手段３２によりこれら二つのパルスの時間Ｔ１又は
Ｔ３とＴ２とをカウントする第２の演算手段３６と、更
に、この演算結果と前記第１，第２検出手段１０，１１
の所定距離Ｌとにより当該米粒の速度を求めるとともに
長さを算出して籾と玄米とを判別する中央演算処理装置
４０とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、もみすり機において、
一対の脱ぷロールによって脱ぷされた、いわゆる混合米
の脱ぷ率を測定するための脱ぷ率検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の脱ぷ率検出装置として
は、発光素子から受光素子へ投光する投光域に混合米を
通過させ、透過光量の違いから籾（もみ）と玄米を判定
するものが特開昭６２−３２９８８や特開平４−４０３
４８ほか周知である。

【０００３】ところが、これらの脱ぷ率検出装置におい
ては、玄米であっても籾と同様に光を透過しにくいもち
米、酒米、腹白米、心白米、死青米などは全て「籾」と
判定してしまうという問題がある。また、検出部におけ
るほこりやよごれにより発光・受光光量が変動した場
合、判定精度が著しく低下してしまう。

【０００４】一方、受光側に設けたスリットを米粒が通
過する時間を測定することにより、長さの異なる籾と玄
米とを判定するものも知られているが（特開昭５９−１
１２８４５など）、このものは、米粒の通過速さが変化
すると判定精度が低下するという問題がある。

【０００５】これらに対し、図８で示すように、穀粒を
移送方向へ前後して一粒ずつ縦長方向へ流す流路と、こ
の流路の流れ方向に沿って複数連設された検出装置、す
なわち、投光素子１３３、光学繊維１３５ａ〜１３５ｄ
及び受光素子１３４ａ〜１３４ｄを有し、穀粒がこれら
の検出装置と干渉する数によって穀粒の長さを検出する
ようにした穀粒の長さ検出装置が提案されている（特開
昭６０−１０６５７６）。

【０００６】このものは、前記もち米や酒米などの籾・
玄米判定は行えるものの、次の問題がある。穀粒の長
さをある程度の精度で測定するためには、光学繊維３５
及び受光素子３４を多数連設する必要があり、製造コス
ト高になる、また、図８のＶ−Ｖ断面図で示すよう
に、細い光学繊維を多数配線するのにもコストがかかる
とともに断線しやすい、という問題がある。

【０００７】なお、前記受光素子３４ａ〜３４ｄに代え
てＣＣＤ（charge coupled device)を用いることもでき
るが、信号処理装置が複雑となり、よりコスト高とな
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点に
かんがみ、製造コストが安価で、しかも、正確に米粒の
長さを測定することができ、高精度に籾・玄米の判別が
行える脱ぷ率検出装置を提供することを技術的課題とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明の脱ぷ率検出装置は、 イ．籾・玄米の混合米をその長さ方向に一粒ずつ搬送さ
せる搬送手段の流下下端部に、第１検出手段と第２検出
手段とを所定距離Ｌをもち、かつ、該第１，第２検出手
段の間隔距離を玄米の長さよりも小さく配置し、 ロ．この第１，第２検出手段からの出力をパルス信号に
整形するパルス整形器と、 ハ．該パルス信号から、二つのパルス信号の立上がり時
間差を取り出した第１パルス又は二つのパルス信号の立
下がり時間差を取り出した第３パルス、及び両パルス信
号の重合部を取り出した第２パルスを得る第１の演算手
段と、 ニ．クロック発生手段により、これら二つのパルスの時
間Ｔ１又はＴ２とＴ３とをカウントする第２の演算手段
と、 ホ．更に、この演算結果と前記第１，第２検出手段の所
定距離Ｌとにより当該米粒の速度を求めるとともに長さ
を算出して籾と玄米とを判別する中央演算処理装置と、
を設ける。 という技術的手段を講じたものである。

【００１０】また、上記第１の演算手段により、二つの
パルス信号の立上がり時間差を取り出した第１パルス、
二つのパルス信号の立下がり時間差を取り出した第３パ
ルス、及び両パルス信号の重合部を取り出した第３パル
スを得、クロック手段によりこれら三つのパルスの時間
Ｔ１，Ｔ３，Ｔ２をカウントする第２の演算手段と、更
に、この演算結果と前記第１，第２検出手段の所定距離
Ｌとにより当該米粒の速度を求めるとともに長さを算出
し、上記二つのパルス信号の立上がり時間差を取り出し
たパルスの時間Ｔ１と、二つのパルスの立上がり時間差
を取り出したパルスの時間Ｔ３との差に基づいて補正値
を算出し、この補正値により前記米粒の長さを補正する
中央演算処理装置と、を設ける構成としてもよい。

【００１１】

【作用】搬送手段によってその長さ方向に一粒ずつ搬送
される米粒は、第１検出手段と第２検出手段とにより時
間差を置いて検出され、この検出信号はパルス整形器に
よって各々パルス信号に整形させる。そして、第１の演
算手段において、前記パルス信号から、二つのパルス信
号の立上がり時間差を取り出した第１パルスか又は二つ
のパルス信号の立下がり時間差を取り出した第３パルス
と、両パルス信号の重合部を取り出した第２パルスとを
得、この二つのパルスは次に、第２の演算手段におい
て、クロック発生手段により発生するクロックによって
時間がカウントされる。これにより、中央演算処理装置
において、二つのパルス信号の立上がり時間差を取り出
した第１パルスの時間Ｔ１又は二つのパルス信号の立下
がり時間差を取り出した第３パルスの時間Ｔ３と、前記
第１検出手段と第２検出手段の所定距離Ｌとから当該米
粒が第１，第２検出手段を通過する速さを求めるととも
に長さを算出し、この長さの分布から玄米と籾とを判別
するとともにその比率を求め、脱ぷ率として表示器など
に出力する。

【００１２】また、第１〜第３の三つのパルスの時間Ｔ
１〜Ｔ３を算出し、第１パルスの時間Ｔ１と第３パルス
の時間Ｔ３とが相違するときは、米粒が第１，第２検出
手段を曲がりながら通過したとみなし、この時間差に基
づいて補正値を算出し、この補正値により当該米粒の長
さを補正する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好適な一実施例を図面を参照
して説明する。図１乃至図３において、もみすり機１の
混合米タンク２にサンプルリングパイプ３の上端を臨ま
せ、該サンプリングパイプ３の下端をサンプリングボッ
クス４上端の取り入れ口５に接続する。サンプリングボ
ックス４内には前記取り入れ口５下方に違い棚状の第１
シュート６を配設するとともに、該第１シュート６の下
端に接続して反対方向に傾斜した第２シュート７を設け
る。該第２シュート７は傾斜上端にホッパー部８を設
け、ホッパー部８から米粒が１粒ずつ流下する溝９を形
成するとともに、第２シュート７下端にはフォトダイオ
ードなどからなる第１発光素子１０と第２発光素子１１
とを所定距離Ｌ、例えば０．５ｍｍをもち、かつ、間隔
距離を０．００５ｍｍとして埋設してなるセンサー台１
２を配設する。該センサー台１２の上面はガラス面１３
となすとともに、該センサー台１２は前記第２シュート
７と同傾斜状に、前記第２シュート７の下端部に固着し
て設ける。また、センサー台１２の上方には発光ダイオ
ードなどからなる発光素子１４を臨ませるとともに、第
２シュート７は固定具１５を介し、サンプリングボック
ス４内壁面に固設した基板ケース１６により固定され
る。サンプリングボックス４内壁面に固設した基板ケー
ス１６により固定される。サンプリングボックス４の底
部はホッパー状となすとともに、もみすり機１の揚穀機
１７内に測定済み米粒を返還する戻し口１８を設ける。

【００１４】次に、図４を参照して本実施例の制御部の
構成について説明する。第１受光素子１０は増幅器１９
を介して第１パルス整形器２１に接続され、第２受光素
子１１は増幅器２０を介して第２パルス整形器２２に接
続される。そして、前記パルス整形器２１，２２は、第
１〜第３アンド回路２３〜２５及び第１，第２反転器２
６，２７によって構成される第１演算回路２８に接続さ
れる。すなわち、第１パルス整形器２１は第１，第２ア
ンド回路２３，２４の各一方の入力端子に接続されると
ともに、第２反転器２７を介して第３アンド回路２５の
一方の入力端子に接続され、第２パルス整形器２２は第
２，第３アンド回路２４，２５の他方の入力端子に接続
されるとともに、第１反転器２６を介して第１アンド回
路２３の他方の入力端子に接続される。

【００１５】前記第１，第２，第３アンド回路２３〜２
５は、第４，第５，第６アンド回路２９〜３１，クロッ
ク発生器３２及び第１，第２，第３カウンタ３３〜３５
によって構成される第２演算回路３６に接続される。す
なわち、前記第１，第２，第３アンド回路２３〜２５出
力側は第４，第５，第６アンド回路２９〜３１の一方の
入力端子に接続されるとともに、該第４，第５，第６ア
ンド回路２９〜３１の他方の入力端子にはクロック発生
器３２が接続される。

【００１６】更に、前記第１，第２，第３カウンタ３３
〜３５はワンチップマイコンからなる中央演算処理装置
３６に接続されるともに、該中央演算処理装置４０は表
示器３７と、脱ぷロールのロール開閉モータ３８を駆動
させるモータ駆動回路３９とに接続される。

【００１７】次に、図５，図６を参照しながら、上記実
施例における具体的作動について説明する。一対の脱ぷ
ロール（図示せず）によって８０〜９０％の原料籾が脱
ぷされ、混合米となって揚穀機１７により混合米タンク
２内に投入されるが、この混合米の一部は案内樋等によ
ってサンプリングパイプ３に取り込まれ、取り入れ口５
から第１シュート６上に落下し、減速しながら第２シュ
ート７のホッパー部８に供給される。

【００１８】前記ホッパー部８内の混合米は、順次、溝
９内を自重により長さ方向に、かつ縦列状に滑流してセ
ンサー台１２に至り、第１，第２受光素子１０，１１を
米粒が通過することに伴って、この第１の第２受光素子
１０，１１の出力が各々変化する。この出力変化は第１
パルス整形器２１及び第２パルス整形器２２により各々
パルス信号となり、第１演算回路２８では、第１アンド
回路２３により、前記二つのパルス信号の立上がり時間
差を取り出した第１パルス（Ｔ１参照）を、第２アンド
回路２４により、前記二つのパルス信号の重合部を取り
出した第２パルス（Ｔ２参照）を、そして、第３アンド
回路２５により、前記二つのパルス信号の立下がり時間
差を取り出した第３パルス（Ｔ３参照）を、それぞれ取
り出し、これらのパルスは第２演算回路３６の第４，第
５，第６アンド回路２９，３０，３１の一方の入力端子
に対して出力される。

【００１９】このとき、前記各アンド回路２９，３０，
３１の他方の入力端子にはクロック発生器３２によるク
ロック信号が入力されているので、前記各パルスはクロ
ック状に出力され、第１，第２，第３カウンタ３３，３
４，３５ではこれをカウントし、中央演算処理装置４０
に対して出力する。中央演算処理装置４０では、それぞ
れのカウント値と１クロック時間（例えば１０万分の１
秒）とから前記各パルスの時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を読み
取る。

【００２０】このように、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が求め
られると、次に、当該米粒の長さを演算する。すなわ
ち、第１受光素子１０と第２受光素子１１との所定距離
Ｌとこの距離Ｌを米粒が通過する時間Ｔ１（又はＴ３）
とにより当該米粒の速さを求め、この速さと前記時間Ｔ
２とにより当該米粒の長さを算出する。なお、この際、
第１，第２受光素子１０，１１の間隔距離０．００５ｍ
ｍは微少であるので加算しなかったが、これを加えたも
のを長さとしてもよい。

【００２１】また、前記時間Ｔ１とＴ３とが相違してい
るときは、当該米粒が回動しながら第１，第２受光素子
１０，１１を通過したものとみなし、時間Ｔ１とＴ３の
差を求め、この差と、実験的に求めた係数Ｃ（例えば、
０．０７）との積で補正値となし、この補正値を全長さ
に加えて補正した長さとすると、米粒が回動しながら検
出された場合であっても比較的正確な米粒長さを求める
ことができる。

【００２２】こうして、第２シュート７を流下する混合
米粒の長さを逐一求め、この長さデータが中央演算処理
装置４０に一定量、例えば２００粒分取り込まれた時点
で、各長さの分布状態をヒストグラムなどにより把握し
（図７参照）、長さの短い方の山のピーク値をもって玄
米の長さとし（脱ぷ率が変わってもほとんど変わらな
い）、この玄米の長さを１．４倍（多数のサンプリング
により求めた値）したものを籾の平均長さ、また、１．
２倍したものを籾と玄米とのしきい値とする。そして、
前記ヒストグラムにおける玄米の山と籾の山との面積比
を求めて脱ぷ率となし、この脱ぷ率を表示器３７に表示
するとともに、これをあらかじめ入力された設定脱ぷ率
と比較し、測定脱ぷ率が設定脱ぷ率に近づくように中央
演算処理装置４０からモータ駆動回路３９に駆動信号を
出力し、ロール開閉モータ３８を正又は逆方向に回転駆
動させる。以後、一定量の長さデータが蓄積されるごと
に脱ぷ率が算出されて表示されるとともに、しきい値も
補正される。

【００２３】上記実施例は長さの補正を行う場合につい
てであるが、長さの補正を行わない場合は、時間Ｔ１又
は時間Ｔ３のいずれかと時間Ｔ２を求めればよく、時間
Ｔ１又は時間Ｔ３を用いて米粒の速さを算出し、この速
さと前記時間Ｔ２とにより米粒長さを求めるように形成
される。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、光量
による籾・玄米の判定ではなく、二つの近接した検出手
段を米粒が通過する際の検出信号のずれを利用して籾玄
米の長さを検出するようにしたので、米粒が通過する
時間が変わっても判定精度が下がらない。米粒の色や
光透過性の強弱により精度が影響されることがなく、し
たがって、もち米や酒米などでも籾・玄米の判別ができ
るとともに、麦などの長さの異なる異種穀粒を判別する
ことも可能である。発光手段や受光手段のよごれなど
により光量が減衰しても判定精度が下がらない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の脱ぷ率検出装置の要部斜視図で
ある。

【図２】本発明実施例の脱ぷ率検出装置をもみすり機に
装着した場合を示す斜視図である。

【図３】同上の要部縦断面図である。

【図４】同上の制御ブロック図である。

【図５】同上の制御フローチャートである。

【図６】検出動作を説明するためのタイミングチャート
図である。

【図７】脱ぷ率８０％における米粒長さのヒストグラム
である。

【図８】従来の穀粒大きさ検出装置を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ もみすり機 ２ 混合米タンク ３ サンプリングパイプ ４ サンプリングボックス ５ 取り入れ口 ６ 第１シュート ７ 第２シュート ８ ホッパー部 ９ 溝 １０ 第１受光素子 １１ 第２受光素子 １２ センサー台 １３ ガラス面 １４ 発光素子 １５ 固定具 １６ 基板ケース １７ 揚穀機 １８ 戻し口 １９ 増幅器 ２０ 増幅器 ２１ 第１パルス整形器 ２２ 第２パルス整形器 ２３ 第１アンド回路 ２４ 第２アンド回路 ２５ 第３アンド回路 ２６ 第１反転器 ２７ 第２反転器 ２８ 第１演算回路 ２９ 第４アンド回路 ３０ 第５アンド回路 ３１ 第６アンド回路 ３２ クロック発生器 ３３ 第１カウンタ ３４ 第２カウンタ ３５ 第３カウンタ ３６ 第２演算回路 ３７ 表示器 ３８ ロール開閉モータ ３９ モータ駆動回路 ４０ 中央演算処理装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 籾・玄米の混合米をその長さ方向に一粒
   ずつ搬送させる搬送手段の流下下端部に、第１検出手段
   と第２検出手段とを所定距離Ｌをもち、かつ、該第１，
   第２検出手段の間隔距離を玄米の長さよりも小さく配置
   し、この第１，第２検出手段からの出力をパルス信号に
   整形するパルス整形器と、該パルス信号から、二つのパ
   ルス信号の立上がり時間差を取り出した第１パルス又は
   二つのパルス信号の立下がり時間差を取り出した第３パ
   ルス、及び両パルス信号の重合部を取り出した第２パル
   スを得る第１の演算手段と、クロック発生手段によりこ
   れら二つのパルスの時間Ｔ１又はＴ３とＴ２とをカウン
   トする第２の演算手段と、更に、この演算結果と前記第
   １，第２検出手段の所定距離Ｌとにより当該米粒の速度
   を求めるとともに長さを算出して籾と玄米とを判別する
   中央演算処理装置と、を設けたことを特徴とする脱ぷ率
   検出装置。
2. 【請求項２】 上記第１の演算手段により、二つのパル
   ス信号の立上がり時間差を取り出した第１パルス、二つ
   のパルス信号の立下がり時間差を取り出した第３パル
   ス、及び両パルス信号の重合部を取り出した第３パルス
   を得、クロック発生手段によりこれら三つのパルスの時
   間Ｔ１，Ｔ３，Ｔ２をカウントする第２の演算手段と、
   更に、この演算結果と前記第１，第２検出手段の所定距
   離Ｌとにより当該米粒の速度を求めるとともに長さを算
   出し、上記二つのパルス信号の立上がり時間差を取り出
   したパルスの時間Ｔ１と、二つのパルスの立下がり時間
   差を取り出したパルスの時間Ｔ３との差に基づいて補正
   値を算出し、この補正値により前記米粒の長さを補正す
   る中央演算処理装置と、を設けてなる請求項１の脱ぷ率
   検出装置。