JPH0919640A - 籾摺機における脱ぷ率制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検出脱ぷ率の高・低と籾供給流量の大・小な
ど複数の条件を加味して脱ぷロールの間隙をきめ細かく
制御し、適性なロール間隙に到達する応答時間を短くす
る籾摺機における脱ぷ率制御装置を提供する。 【構成】 原料供給弁の開度を検出する開度検出センサ
ー１９と、脱ぷ後の摺米の脱ぷ率を検出する脱ぷ率セン
サー２０と、目標脱ぷ率を設定する脱ぷ率設定手段２５
と、前記脱ぷ率センサーにより検出した検出脱ぷ率が、
前記脱ぷ率設定手段により予め設定した前記目標脱ぷ率
となるように脱ぷロールの間隙を開閉調節するロール間
隙調節手段Ｍと、前記開度検出センサー１９と、前記検
出脱ぷ率もしくは前記目標脱ぷ率と、前記目標脱ぷ率と
前記検出脱ぷ率との差とに関連して前記ロール間隙調節
手段Ｍの１回の調節量を変化させる調節量制御手段２７
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、籾摺機における脱ぷ率
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の籾摺機における脱ぷ率制御装置は
特開平５ー２３６０２号公報により公知であり、籾を脱
ぷ処理する左右一対の脱ぷロールと、前記脱ぷロールで
脱ぷ処理後の混合米の脱ぷ率を検出する脱ぷ率センサー
と、脱ぷ率を設定する脱ぷ率設定手段と、前記脱ぷ率セ
ンサーの検出脱ぷ率と前記脱ぷ率設定手段で設定されて
いる設定値との偏差に応じて前記左右一対の脱ぷロール
の所定の開閉量を決定する開閉量決定手段と、該開閉量
決定手段で決定された開閉量に応じて前記左右一対の脱
ぷロールを開閉する脱ぷロール開閉調節手段と、前記脱
ぷ率センサーの検出脱ぷ率に基づいてその脱ぷ率が飽和
状態にあるか否かを検出する脱ぷ率飽和状態検出手段
と、該脱ぷ率飽和状態検出手段が脱ぷ率の飽和状態を検
出したときは、前記開閉量決定手段で決定した所定の開
量よりも大きな所定の開量に変更する開量変更手段とか
ら構成されている。

【０００３】上記構成の作用を述べると、前記開閉量決
定手段は、脱ぷ率センサーの検出脱ぷ率と、脱ぷ率設定
手段で設定された設定脱ぷ率との偏差に応じて、脱ぷロ
ールの所定の開閉量を決定し、脱ぷロール開閉調節手段
は、その決定された開閉量に応じて前記脱ぷロールを開
閉する。そして、脱ぷ率飽和状態検出手段が、脱ぷ率セ
ンサーの検出脱ぷ率に基づいて脱ぷ率が飽和状態にある
か否かを検出し、飽和状態を検出したときは、開量変更
手段が、前記開閉量決定手段で決定した脱ぷロールの開
量をそれよりも大きな所定の開量に変更する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような籾摺機に
おける脱ぷ率制御装置は、図１０に示す脱ぷロール間隙
と脱ぷ率との特性により、脱ぷ率が高くなればロール間
隙の開閉量に対して脱ぷ率の変化量が少なくなる領域
（図１０のＡ）において適性なロール間隙に短時間で制
御されるものである。

【０００５】ところで、図１１は、原料籾の供給流量と
脱ぷロールの間隙の変化量との関係を示すものである。
この関係から、原料籾の供給流量を変えて脱ぷ率の変化
量を一定（５％）に維持させるためには、原料籾の供給
流量を増加させるにつれて、脱ぷロールの間隙を狭めな
ければならないことが分かる。これにより、ロール間隙
の閉め込み量は、脱ぷ率の変化量に関係するだけでな
く、原料籾の供給流量にも関係することが分かる。

【０００６】つまり、従来の脱ぷ率制御装置は、図１０
のＡに示す脱ぷ率の高い領域において短時間で適性なロ
ール間隙制御が行われるが、図１１に示す籾供給流量の
条件を加味していなかった。このため、籾供給流量が変
化した場合には適性なロール間隙に到達するまでの応答
時間は長くかかり、その間、安定した選別が行えなかっ
た。

【０００７】本発明は、上記問題点にかんがみ、検出脱
ぷ率の高・低及び籾供給流量の大・小などの複数の条件
を加味して脱ぷロールの間隙をきめ細かく制御し、適性
なロール間隙に到達する応答時間を短くすることができ
る籾摺機における脱ぷ率制御装置を提供することを技術
的課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は、一対の脱ぷロールに供給される原料籾の供給
流量を調節する原料供給弁と、該原料供給弁の開度を検
出する開度検出センサーと、脱ぷ後の摺米の脱ぷ率を検
出する脱ぷ率センサーと、目標脱ぷ率を設定する脱ぷ率
設定手段と、前記脱ぷ率センサーにより検出した検出脱
ぷ率が、前記脱ぷ率設定手段により予め設定した前記目
標脱ぷ率となるように脱ぷロールの間隙を開閉調節する
ロール間隙調節手段と、前記開度検出センサーの検出値
と、前記検出脱ぷ率もしくは前記目標脱ぷ率と、前記目
標脱ぷ率と前記検出脱ぷ率との差とに関連して前記ロー
ル間隙調節手段の１回の調節量を変化させる調節量制御
手段とを設ける、という技術的手段を講じた。

【０００９】

【作用】脱ぷ率設定手段により目標脱ぷ率を予め設定し
て、一対の脱ぷロールで籾摺作業を開始すると、原料供
給弁の開度が開度検出センサーにより検出されると共
に、脱ぷ後の摺米の脱ぷ率が脱ぷ率センサーにより検出
される。これら開度検出センサーの検出値、検出脱ぷ率
もしくは目標脱ぷ率及び目標脱ぷ率と検出脱ぷ率との差
はそれぞれ調節量制御手段に入力され、目標脱ぷ率、検
出脱ぷ率、原料供給流量及び目標脱ぷ率と検出脱ぷ率と
の偏差がそれぞれ算出される。そして、これらの各検出
値の組み合わせによる関連付けが行われ、検出脱ぷ率の
高・低及び原料供給量の大・小などの複数の条件を加味
したロール間隙の調節量が決定される。調節量制御手段
からは決定された調節量をロール間隙調節手段に出力
し、目標脱ぷ率に最短時間で到達できるようにロール間
隙が調節される。

【００１０】

【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において、籾摺選別機１は、横に長
い箱型の機枠２と、該機枠２の一方の右上部に設けた籾
摺部３と、機枠２の他方の左上部に設けた複数の選別板
からなる揺動式選別部４とから全体が構成されている。

【００１１】前記籾摺部３は、原料籾ホッパー５底部の
籾供給口６に、繰り込みロール７と供給弁８とを対向し
て設け、その下方に臨ませて２本の平行な籾摺り用の脱
ぷロール９，１０を間隙Ｓを隔てて横架する。そして、
一方のロール９の軸９Ａを機壁に支承すると共に、他方
のロール１０の軸１０Ａを、左右に旋回自在の調節棒１
１により支承する。

【００１２】そして、減速ギヤを内蔵した正転又は逆転
するモータＭを介して、その先端の螺子部を調節棒１１
に螺通し、ロール間隙調節手段を構成する。

【００１３】そして、主モータ１２によりロール９，１
０を互いに内方向に回転し、ホッパー５に供給した籾を
両ロール間の摩擦により籾摺りを行う。

【００１４】籾摺部３の次工程には、籾摺部３下方に設
けた振動板１３と、籾摺部３左上方に設けた排塵ファン
１４とからなる風選機構を設けている。そして、風選機
構を通過した籾と玄米との混合米は、機枠２中央下部に
横設したスクリューコンベア１５及び該スクリューコン
ベア１５に連絡し、且つ、機枠２中央に立設したバケッ
トコンベア１６により混合米タンク１７に送られる。該
混合米タンク１７に滞留した混合米は前記揺動選別部４
に供給されて玄米、籾及び混合米の３種類に選別され、
玄米だけが揺動選別部４近傍に立設した玄米スロワー１
８により機外へ排出される。揺動選別部４を通過した籾
は循環樋（図示せず）により籾摺部３に送られて籾摺り
と風選が行われ、更に、揺動選別部４を通過した混合米
は別の循環樋（図示せず）を介してスクリューコンベア
１５及びバケットエレベータ１６に送られ、混合米タン
ク１７に供給されて揺動選別部４により再度選別され
る。

【００１５】前記籾摺部３の供給弁８には開度検出セン
サー１９を設けて、脱ぷロール９，１０への原料供給流
量を検出できる構成とし、また、籾摺部３と揺動選別部
４との間の任意位置には、脱ぷ後の摺米の脱ぷ率を検出
する脱ぷ率センサー２０を設ける。本実施例において
は、図２に示すように混合米タンク１７にサンプリング
パイプ２１の上端を臨ませ、該サンプリングパイプ２１
の下端を脱ぷ率センサー２０に接続する。この構成によ
り、混合米タンク１７に溜まった混合米の脱ぷ率が測定
され、脱ぷ率の測定が終了した混合米はバケットエレベ
ータ１６に返流されることになる。符号２２は振動板１
３とスクリューコンベア１５とを連絡する混合米樋であ
り、符号２３は、メインスイッチ２４、目標脱ぷ率を設
定するダイヤル２５及び表示器２６等を備えた制御盤で
ある。

【００１６】前記開度検出センサー１９及び脱ぷ率セン
サー２０の制御部について図３を参照しながら説明す
る。図３は調節量制御手段２７を示すブロック図であ
り、前記開度検出センサー１９、脱ぷ率センサー２０及
び脱ぷ率設定ダイヤル２５は、調節量制御手段２７に接
続し、調節量制御手段２７からはモータＭに接続する。
そして、モータＭは決められた調節量に基づいてロール
９，１０の間隙Ｓを開閉制御する。

【００１７】次に、上記構成における作用を図１、図３
及び図４のフローチャートを参照しながら説明する。ホ
ッパー５から原料籾を供給し、供給弁８を開くと、原料
籾が籾供給口６から脱ぷロール９，１０に供給される。
このとき、開度検出センサー１９により供給弁８の開度
が検出される。脱ぷロール９，１０により原料籾は脱ぷ
され、脱ぷロール９，１０からの摺米は振動板１３に落
下し、混合米と籾殻とに篩い分けられる。そして、籾殻
は排塵ファン１４の吸引風によって機外に排出され、混
合米は混合米樋２２を介してスクリューコンベア１５に
供給され、該スクリューコンベア１５及びバケットエレ
ベータ１６に搬送されて混合米タンク１７に供給され
る。混合米タンク１７に供給された混合米は、揺動選別
部４に供給されて籾、玄米、混合米の３種類に選別され
ると共に、混合米タンク１７に供給された一部の混合米
はサンプリングパイプ２１を介して脱ぷ率センサー２０
に供給されて混合米の脱ぷ率が測定される。

【００１８】前記開度検出センサー１９、脱ぷ率センサ
ー２０及び脱ぷ率設定ダイヤル２５の各検出信号は調節
量制御手段２７に入力され（図３参照）、該調節量制御
手段２７によりモータＭの制御量の決定が行われる。こ
れを、図４及び図５のフローチャート、並びに図６のメ
ンバーシップ関数に従って詳述する。

【００１９】ステップ１０１では、前記開度検出センサ
ー１９により籾の供給流量を算出してこれを記憶すると
共に、脱ぷ率センサー２０により検出した検出脱ぷ率及
び設定ダイヤル２５による目標脱ぷ率を読み込んでそれ
ぞれ記憶する。そして、ステップ１０２では、原料供給
流量と検出脱ぷ率とに基づいてファジー推論によるモー
タＭの制御量が決定される。

【００２０】図５のフローチャートは図４のステップ１
０２の詳細な流れを示すもので、ステップ１０３では、
検出脱ぷ率Ａ、原料供給流量Ｂ、検出脱ぷ率Ａと目標脱
ぷ率との偏差Ｄ、偏差Ｄの変化率Ｃの各入力データが調
節量制御手段２７によりファジー化される。例えば、入
力された検出脱ぷ率Ａが９２％であったとき、 ＮＢ：低い ＺＯ：ふつう ＰＢ：高い の３つのラベルに分けてファジー化すると、「ＰＢ：高
い」というラベルが５０％存在し、「ＺＯ：ふつう」と
いうラベルが５０％存在していると定義づけられる（図
６の（Ａ）参照）。同様にして、原料供給流量Ｂ（図６
の（Ｂ））及び偏差の変化率Ｄ（図６の（Ｄ））を上記
の３つのラベルに分けてファジー化し、目標脱ぷ率と検
出脱ぷ率Ａとの偏差Ｃ（図６（Ｃ））を５つのラベルに
分けてファジー化する。

【００２１】そして、ステップ１０４に至りファジー化
した各入力値からファジー推論を行い、本実施例では、
検出脱ぷ率Ａ、籾供給流量Ｂ、目標脱ぷ率と検出脱ぷ率
Ａとの偏差Ｃ、偏差の変化率Ｄの４入力により５８通り
の制御規則が決められ、この中で代表的な７つの制御規
則を抽出すると以下のようになる。 ＩＦ Ａ＝ＰＢ，Ｂ＝ＰＢ，Ｃ＝ＮＳ，Ｄ＝ＺＯ ＴＨＥＮ Ｒ＝ＮＢ ＩＦ Ａ＝ＮＢ，Ｂ＝ＺＯ，Ｃ＝ＮＳ，Ｄ＝ＰＢ ＴＨＥＮ Ｒ＝ＮＭ ＩＦ Ａ＝ＺＯ，Ｂ＝ＮＢ，Ｃ＝ＮＳ，Ｄ＝ＮＢ ＴＨＥＮ Ｒ＝ＮＳ ＩＦ Ａ＝−−，Ｂ＝−−，Ｃ＝ＺＯ，Ｄ＝−− ＴＨＥＮ Ｒ＝ＺＯ ＩＦ Ａ＝ＺＯ，Ｂ＝ＰＢ，Ｃ＝ＰＳ，Ｄ＝ＮＢ ＴＨＥＮ Ｒ＝ＰＳ ＩＦ Ａ＝ＮＢ，Ｂ＝ＮＢ，Ｃ＝ＰＳ，Ｄ＝ＰＢ ＴＨＥＮ Ｒ＝ＰＭ ＩＦ Ａ＝−−，Ｂ＝−−，Ｃ＝ＰＢ，Ｄ＝−− ＴＨＥＮ Ｒ＝ＰＢ また、ステップ１０５では、上記制御規則の非ファジー
化を行いモータＭの制御量Ｒのラベルが以下のように決
定される。 ＮＢ：閉じる ＮＭ：少し閉じる ＮＳ：わずかに閉じる ＺＯ：制御なし ＰＳ：わずかに開く ＰＭ：少し開く ＰＢ：開く また、図６の（Ｒ）のように上記各ラベルの制御量を４
等分に分割し、制御量を更に細かく決定することもでき
る。

【００２２】そして、ステップ１０６では、上記の制御
量Ｒに従ってモータＭを駆動し、脱ぷロール９，１０の
間隙Ｓをきめ細かく制御する。これにより、適性なロー
ル間隙に短時間で到達することができる。

【００２３】前記調節量制御手段２７は、ファジー推論
を用いないで制御する場合もある。この実施例を以下に
説明する。図７は原料供給流量の大・小によりロール間
隙の制御量を変化させるフローチャートを示す。これを
流れに従って説明する。ステップ１１０からステップ１
１３までは原料供給流量が一定であるとき、ロール間隙
調節手段により検出脱ぷ率が目標脱ぷ率となるようにロ
ール間隙を調節する流れを示す。次のステップ１１４で
は、前記ロール間隙調節を行っても検出脱ぷ率が目標脱
ぷ率と等しくならないときに、原料供給流量が適当かど
うか判断してロール間隙調節を行うものである。そし
て、原料供給流量が大のとき、ステップ１１５でモータ
Ｍの１回の制御量を大きくし、原料供給流量が小のと
き、ステップ１１７でモータＭの１回の制御量を小さく
する。また、原料供給流量が適当であるときは、ステッ
プ１１６でモータＭの制御をしない。そして、ステップ
１１８では原料供給流量に変化があるか否かを判断し、
変化がない場合、ステップ１１０に戻る。

【００２４】図８は検出脱ぷ率の高・低によりロール間
隙の制御量を変化させるフローチャートを示す。これを
流れに従って説明する。ステップ１２０で検出脱ぷ率を
読み込み、次のステップ１２１からステップ１２３で
は、設定ダイヤル２５による目標脱ぷ率を選択する。例
えば、設定ダイヤル２５により目標脱ぷ率を７５％に設
定していた場合、ステップ１２１からステップ１２４に
至り、目標脱ぷ率と検出脱ぷ率とを比較する。そして、
偏差があればステップ１２５に至り、ロール間隙調節を
する。ロール間隙調節は図９のロール制御テーブルから
検出脱ぷ率と目標脱ぷ率とを読み出すと、そのときの制
御量が選択されることになる。このロール制御テーブル
を詳細に説明すると、検出脱ぷ率と目標脱ぷ率との差が
一定（例えば３％）であっても、現在の検出脱ぷ率が高
脱ぷ率であればモータＭの１回の制御量を大きくしてい
ることが分かる。そして、ロール間隙の変化量は、次の
式により決定される。

【００２５】ｈ＝０．１６５ｔ ただし ｈ：ロール間隙変化量（ｍｍ） ｔ：モータＭ制御時間（ｍｓ） 以上のように、原料籾が籾摺選別機１に供給されると、
開度検出センサー１９と脱ぷ率センサー２０との２つの
検出値が調節量制御手段２７に入力され、検出脱ぷ率
Ａ、籾供給流量Ｂ、目標脱ぷ率と検出脱ぷ率との偏差
Ｃ、及び偏差の変化率Ｄの各検出値の組み合わせによる
関連付けによってロール間隙Ｓの制御量Ｒが決定される
ので、検出脱ぷ率の高・低及び籾供給流量の大・小など
の複数の条件を加味して脱ぷロールの間隙をきめ細かく
制御し、適性なロール間隙に到達する応答時間を短くす
ることが可能となった。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
対の脱ぷロールに供給される原料籾の供給流量を調節す
る原料供給弁と、該原料供給弁の開度を検出する開度検
出センサーと、脱ぷ後の摺米の脱ぷ率を検出する脱ぷ率
センサーと、目標脱ぷ率を設定する脱ぷ率設定手段と、
前記脱ぷ率センサーにより検出した検出脱ぷ率が、前記
脱ぷ率設定手段により予め設定した前記目標脱ぷ率とな
るように脱ぷロールの間隙を開閉調節するロール間隙調
節手段と、前記開度検出センサーの検出値と、前記検出
脱ぷ率もしくは前記目標脱ぷ率と、前記目標脱ぷ率と前
記検出脱ぷ率との差とに関連して前記ロール間隙調節手
段の１回の調節量を変化させる調節量制御手段とを設け
たので、検出脱ぷ率の高・低と籾供給流量の大・小など
の複数の条件を加味して脱ぷロールの間隙をきめ細かく
制御し、適性なロール間隙に到達する応答時間を短くす
ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の籾摺機を示す一部破断側面図で
ある。

【図２】脱ぷ率センサーを装着した籾摺機を示す斜視図
である。

【図３】本発明実施例の調節量制御手段を示すブロック
図である。

【図４】同上のフローチャートである。

【図５】図４の詳細を示すフローチャートである。

【図６】検出脱ぷ率、籾供給流量、目標脱ぷ率と検出脱
ぷ率との偏差、偏差の変化率の各入力値をファジー化し
たときのメンバーシップ関数及びモータ制御量を示す図
である。

【図７】原料供給流量の大・小によりロール間隙の制御
量を変化させるフローチャートである。

【図８】検出脱ぷ率の高・低によりロール間隙の制御量
を変化させるフローチャートである。

【図９】ロール制御テーブルの一例を示す図である。

【図１０】脱ぷロールの間隙と脱ぷ率との関係を示す特
性図である。

【図１１】原料籾の供給流量と脱ぷロールの間隙の変化
量との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 籾摺選別機 ２ 機枠 ３ 籾摺部 ４ 揺動選別部 ５ 原料籾ホッパー ６ 籾供給口 ７ 繰り込みロール ８ 供給弁 ９ 脱ぷロール ９Ａ ロール軸 １０ 脱ぷロール １０Ａ ロール軸 １１ 調節棒 １２ 主モータ １３ 振動板 １４ 排塵ファン １５ スクリューコンベア １６ バケットコンベア １７ 混合米タンク １８ 玄米スロワー １９ 開度検出センサー ２０ 脱ぷ率センサー ２１ サンプリングパイプ ２２ 混合米樋 ２３ 制御盤 ２４ メインスイッチ ２５ 脱ぷ率設定ダイヤル ２６ 表示器 ２７ 調節量制御手段 Ｍ モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の脱ぷロールに供給される原料籾の
   供給流量を調節する原料供給弁と、該原料供給弁の開度
   を検出する開度検出センサーと、脱ぷ後の摺米の脱ぷ率
   を検出する脱ぷ率センサーと、目標脱ぷ率を設定する脱
   ぷ率設定手段と、前記脱ぷ率センサーにより検出した検
   出脱ぷ率が、前記脱ぷ率設定手段により予め設定した前
   記目標脱ぷ率となるように脱ぷロールの間隙を開閉調節
   するロール間隙調節手段と、前記開度検出センサーの検
   出値と、前記検出脱ぷ率もしくは前記目標脱ぷ率と、前
   記目標脱ぷ率と前記検出脱ぷ率との差とに関連して前記
   ロール間隙調節手段の１回の調節量を変化させる調節量
   制御手段と、を設けたことを特徴とする籾摺機における
   脱ぷ率制御装置。