KR20190039945A - 제분용 롤기의 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

롤의 표면 온도를 정확하게 감시할 수 있음과 함께, 롤 표면에 고온 이상이 발생한 경우에도 이상을 놓치는 경우가 없는 제분용 롤기의 제어 방법 및 그 장치를 제공한다. 1 쌍의 롤 (4, 5) 근방에, 1 쌍의 롤 (4, 5) 의 표면 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도를 감시하는 온도 센서 S 를 형성하고, 온도 센서 S 에 의해 검지한 롤의 표면 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도에 따라 롤 (4, 5) 의 간극의 개폐 제어 또는 원료 스톡의 유량 제어를 실시한다.

Description

제분용 롤기의 제어 방법 및 그 장치

본 발명은, 제분용 롤기의 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

밀 등의 곡물을 제분하는 제분 공장에는, 곡물을 그라인딩하고, 분쇄를 실시하는 제분용 롤기가 다수 설치되어 있다. 이 제분용 롤기에는, 그라인딩하고, 분쇄한 제품의 품질을 높이기 위해서, 제품 또는 원료의 공급이나, 미세 조정값 등에 관해서 정해진 조건이 부여되어, 그라인딩 작업시나, 그라인딩 공정 후에, 상기 제품 또는 원료가 항상 감시되고, 표준값에 차이가 발생했을 때 조정값의 변경을 실시하는 제어 수단이 형성되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1).

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 「상기 정해진 조건으로서, 매우 많은 영향 요소, 온도, 습도, 투입 시기 및 기계 전체의 가열 등이 있다. …중략… 정말 빠른 시기에는 감각적인 시험 방법이 다시 평가되고, 부분적으로는 요망도 되었다. 그것은, 이미 오랫동안 제분 전체 공정을 자동화하고 싶다는 주지의 희망이 실제로는 실현될 수 없었던 것의 주요한 이유 중 하나일지도 모른다.」 라는 기재가 있다.

그리고, 동문헌의 실시예에는, 「치수 편차를 온도의 영향에 따라 수정할 수 있도록, 적어도 한 개의 롤에 편측 혹은 양측에 감온기를 장착한다. 그 감온기에는 온도 조절기가 부착된다. 이와 같이 하여 목표값이 1 온도 인자만 수정된다. 이 공정도 간격을 두고 실시할 수 있다. …중략… 이와 같이 하여, 역시 목표값이 수정된다. 온도의 영향은 자동적으로 수정되고, 그 밖의 모든, 그라인딩 결과에 영향을 미치는 요소를 종래 공지된 방법으로 감시하고 측정하여, 이를 손으로 공급할 수 있다.」 라는 기재가 있다.

즉, 특허문헌 1 에서는, 1 세트의 롤러 중 1 개 혹은 2 개의 롤러의 베어링 케이싱에 감온기를 장착하고, 그라인딩 롤러의 온도를 측정하고 또한 간격 목표값을 온도 인자로서 수정하는 것으로, 온도차가 발생했을 때 피드백에 의한 보정 제어를 실시함으로써, 그라인딩하고, 분쇄한 제품의 품질을 높일 수 있는 것이다.

또한, 그라인딩 롤의 온도를 측정하여, 온도차가 발생했을 때 피드백에 의한 보정 제어를 실시하는 것은, 상기 특허문헌 1 이외에 비특허문헌 1 에 개시된 것이 있다.

비특허문헌 1 의 제16페이지 내지 제17페이지에는, Safety Concept for Roller Mills. (롤러 밀을 위한 안전 컨셉) 라는 타이틀로, Roll temperature monitoring. (롤 온도 감시 장치) 의 기사의 기재가 있다. 이 롤 온도 감시 장치는, 롤 축 방향으로 복수의 온도 센서 (다점식 센서) 가 형성되어 있고, 「만약, 설정한 최고 온도를 초과하거나, 복수의 온도 센서 중 적어도 2 개의 온도 센서의 온도차가 30 ℃ 를 초과하면, 경보를 발한다.」, 「이 경보가 발해진 경우, 음성 신호를 울림과 함께, 주모터가 정지된다.」 라는 기재가 있다.

상기 특허문헌 1 에 보이는 바와 같이, 제분용 롤기에 있어서의 롤의 표면 온도의 승온은, 그라인딩, 분쇄한 제품의 품질에 큰 영향을 주는 것이 되기 때문에, 롤 온도를 설정값으로 유지하도록 간극을 넓혀 온도를 수정하거나, 냉각에 의해 온도를 수정하는 피드백에 의한 보정 제어는 공지가 되어 있다.

또, 비특허문헌 1 과 같이, 롤의 표면 온도를 감시하는 것으로서, 롤 축 방향으로 복수의 온도 센서 (다점식 센서) 를 형성한 것도 공지가 되어 있다.

그러나, 상기 특허문헌 1 에 있어서는, 롤러의 베어링 케이싱에 감온기가 장착되어 있기 때문에, 롤의 표면 온도를 정확하게 검지할 수는 없었다. 또, 상기 비특허문헌 1 에 있어서는, 롤 표면을 점으로 감시하고 있기 때문에, 센서 사이에 있어서 고온 이상이 발생한 경우에는, 놓쳐버릴 염려가 있었다. 또, 롤 축 방향으로 복수의 다점식 센서를 형성하고 있기 때문에, 만일 하나의 센서가 고장나 버리면, 롤 표면 온도를 감시할 수 없다는 문제가 있었다.

일본 공개특허공보 소53-11757호

Thomas Heierli, 「Advanced & New Technologies in Grain Milling」,［online］, 2014년 10월 13일, IAOM 2014 Kuala Lumpur, 제16페이지 내지 제17페이지,［2016년 8월 8일 검색］, 인터넷 <URL:http://www.iaom.info/content/wp-content/uploads/05buhler.pdf>

본 발명의 목적은, 상기 문제점을 감안하여, 롤의 표면 온도를 정확하게 감시할 수 있음과 함께, 롤 표면에 고온 이상이 발생한 경우에도 이상을 놓치는 경우가 없는 제분용 롤기의 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 제분용 롤기의 제어 방법의 일 실시양태는, 프레임 내에 적어도 1 쌍의 롤을 갖고, 그 1 쌍의 롤의 각각을 상이한 주속도로 구동시킴과 함께, 그 1 쌍의 롤의 롤 간극을 조절하는 롤 간극 조절 수단과, 원료 스톡을 상기 1 쌍의 롤 사이에 박층으로 공급하는 스톡 공급 수단을 구비한 제분용 롤기의 제어 방법으로서,

상기 1 쌍의 롤 근방에, 당해 1 쌍의 롤의 표면 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도의 쌍방을 감시하는 비접촉식의 온도 센서를 형성하고, 그 온도 센서에 의해 검지한 롤의 표면 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도에 따라 상기 롤 간극의 개폐 제어 또는 상기 원료 스톡의 유량 제어를 실시한다는 기술적 방법을 강구하였다.

본 발명의 실시양태에 의하면, 1 쌍의 롤 근방에, 당해 1 쌍의 롤의 표면 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도의 쌍방을 감시하는 비접촉식의 온도 센서를 형성하고, 그 온도 센서에 의해 검지한 롤의 표면 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도에 따라 상기 롤 간극의 개폐 제어 또는 상기 원료 스톡의 유량 제어를 실시하는 것이기 때문에, 비접촉식의 온도 센서에 의해, 1 쌍의 롤 부근의 온도를 넓은 영역에 걸쳐 부감적으로 감시하여, 롤의 표면 온도뿐만 아니라, 롤 통과 후의 분쇄물의 온도도 감시할 수 있다. 요컨대, 롤의 표면 온도와 롤 통과 후의 분쇄물의 온도를 관련지어 롤 간극 또는 유량의 이상을 판단하고, 이로써, 롤 간극의 개폐 제어 또는 유량 제어를 실시하므로, 롤의 표면 온도를 정확하게 감시할 수 있음과 함께, 롤 표면에 고온 이상이 발생한 경우에도 이상을 놓치는 경우가 없다는 장점이 있다.

본 발명에 의한 제분용 롤기의 제어 방법의 다른 실시양태는, 상기 온도 센서에 의해 검지한 롤 통과 전의 원료의 온도에 따라 상기 롤 간극의 개폐 제어 또는 상기 원료 스톡의 유량 제어를 실시하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 실시양태에 의하면, 상기 온도 센서에 의해 검지한 롤 통과 전의 원료의 온도에 따라 상기 롤 간극의 개폐 제어 또는 상기 원료 스톡의 유량 제어를 실시하므로, 예를 들어, 롤 통과 전의 원료 곡물의 온도와, 롤 통과 후의 분쇄물의 온도차를 구하고, 이 온도차가 일정 이상으로 상승하지 않도록, 롤 간극 또는 유량을 제어하는 것이 가능해진다. 이로써, 고온에 의한 제품의 변질을 방지할 수 있다.

본 발명에 의한 제분용 롤기의 제어 장치의 일 실시양태는, 프레임 내에 적어도 1 쌍의 롤을 갖고, 그 1 쌍의 롤의 각각을 상이한 주속도로 구동시킴과 함께, 그 1 쌍의 롤의 롤 간극을 조절하는 롤 간극 조절 수단과, 원료 스톡을 상기 1 쌍의 롤 사이에 박층으로 공급하는 스톡 공급 수단을 구비한 것으로서,

상기 1 쌍의 롤 근방에는, 당해 1 쌍의 롤의 표면 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도의 쌍방을 감시하는 비접촉식의 온도 센서를 형성하고, 그 온도 센서에 의해 검지한 롤의 표면 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도에 따라 상기 롤 간극의 개폐 제어 또는 상기 원료 스톡의 유량 제어를 실시하는 제어 수단을 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 제분용 롤기의 제어 장치의 다른 실시양태는, 상기 제어 수단이, 상기 온도 센서에 의해 검지한 롤 통과 전의 원료 스톡의 온도에 따라 상기 롤 간극의 개폐 제어 또는 상기 원료 스톡의 유량 제어를 실시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 제분용 롤기의 제어 장치의 다른 실시양태는, 상기 온도 센서가, 검출 대상물로부터 나오고 있는 적외선 방사 에너지를 검출하고, 가시화가 가능한 비접촉식의 서모그래피 카메라인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 제분용 롤기의 제어 장치의 다른 실시양태는, 상기 서모그래피 카메라가, 상기 1 쌍의 롤의 상방측과 하방측에 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 제분용 롤기의 제어 장치의 다른 실시양태는, 상기 서모그래피 카메라가, 복수의 LED 램프로 이루어지는 조명 수단과, 대상물로부터 나오고 있는 적외선 방사 에너지를 검출하는 적외선 에어리어 센서와, 대상물로부터 발해진 광을 촬상 소자의 수광 평면에 결상시키는 CCD 에어리어 센서와, 상기 적외선 에어리어 센서 및 상기 CCD 에어리어 센서의 센서 상에 피복된 어안 렌즈에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 제분용 롤기의 제어 장치의 다른 실시양태는, 상기 서모그래피 카메라가, 대상물로부터 나오고 있는 적외선 방사 에너지를 검출하는 적외선 에어리어 센서와, 그 적외선 에어리어 센서의 센서 상에 피복된 어안 렌즈에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기의 다른 실시양태에 의하면, 상기 비접촉식의 온도 센서로는, 검출 대상물로부터 나오고 있는 적외선 방사 에너지를 검출하고, 가시화가 가능한 비접촉식의 서모그래피 카메라로 하는 것이 좋고, 특히, 복수의 LED 램프로 이루어지는 조명 수단과, 대상물로부터 나오고 있는 적외선 방사 에너지를 검출하는 적외선 에어리어 센서와, 대상물로부터 발해진 광을 촬상 소자의 수광 평면에 결상시키는 CCD 에어리어 센서와, 상기 적외선 에어리어 센서 및 상기 CCD 에어리어 센서의 센서 상에 피복된 어안 렌즈에 의해 형성하면, 적외선 에어리어 센서에 의해 온도 분포를 파악할 수 있음과 함께, CCD 에어리어 센서에 의해 대상물의 형상을 파악할 수 있다. 그리고, 어안 렌즈에 의해 넓은 영역을 부감적으로 감시하는 것도 가능해진다.

본 발명에 의해, 롤의 표면 온도를 정확하게 감시할 수 있음과 함께, 롤 표면에 고온 이상이 발생한 경우에도 이상을 놓치는 경우가 없는 제분용 롤기의 제어 방법 및 그 장치를 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 복식의 제분용 롤기의 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 제분용 롤기의 정면도이다.
도 3 은 롤의 표면 온도의 감시와, 롤을 통과하는 곡물의 온도의 감시를 동시에 실시하는 센서 S 의 배치 구성을 나타내는 모식도이다.
도 4 는 상동의 다른 실시예의 모식도이다.
도 5A 는 서모그래피 카메라의 측면측의 개략 구성도이다.
도 5B 는 서모그래피 카메라의 정면측의 개략 구성도이다.
도 6A 는 상동의 다른 실시예를 나타내는 서모그래피 카메라의 측면측의 개략 구성도이다.
도 6B 는 상동의 다른 실시예를 나타내는 서모그래피 카메라의 정면측의 개략 구성도이다.
도 7 은 제분용 롤기의 제어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8 은 서모그래피 카메라의 화상의 화상 판정 처리를 실시할 때의 블록도이다.
도 9 는 롤 부근이 노출되도록 도 2 의 일부를 파단한 설명도이다.
도 10 은 상동의 다른 실시예를 나타내는 설명도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 은 복식의 제분용 롤기의 단면도이고, 도 2 는 도 1 의 제분용 롤기의 정면도이다. 도 1 및 도 2 에 있어서, 부호 1 은 제분용 롤기이고, 1 개의 프레임 (2) 을 칸막이판 (3) 등에 의해 중앙에서 구분하고, 각각 1 쌍의 메인 롤 (4, 5), 및 1 쌍의 메인 롤 (6, 7) 을 대칭적으로 구비한 것이다. 1 쌍의 메인 롤 (4, 5) 및 메인 롤 (6, 7) 은 팩으로서 일체적으로 형성되어 있고, 메인 롤 (4, 5) 에 베어링, 하우징, 시일, 스프링, 롤 간극 조절 장치 등을 부속하여 롤 교환을 신속하게 실시할 수 있는 것이다 (예를 들어, 일본 특허 공보 제3562541호 참조).

그리고, 프레임 (2) 의 칸막이판 (3) 근처의 메인 롤 (4, 6) 을 이동 베어링에, 프레임 (2) 측 근처의 메인 롤 (5, 7) 을 고정 베어링으로 각각 회전 가능하게 베어링하고, 상이한 주속도로 구동시키기 위해서, 이동 베어링측의 메인 롤 (4, 6) 을 저속용 롤, 고정 베어링측의 메인 롤 (5, 7) 을 고속용 롤로 각각 형성하면 된다. 또, 1 쌍의 메인 롤 (4, 5) 사이, 및 1 쌍의 메인 롤 (6, 7) 사이에는, 각각 롤 간극 조절 장치 (도시 생략) 를 개재 형성하면, 핸들 (8) (도 2 참조) 의 회동에 의해 수동으로 롤 간극을 미세 조절할 수 있다.

메인 롤 (4, 5) 하방의 커버 (9) 로 둘러싸인 그라인딩실 (10) 은, 그 하부를 유출 호퍼 (11) 로 이루고, 유출 호퍼 (11) 내에는 그라인딩 후의 스톡을 수송하는 수송용 파이프 (12) 를 면하게 하고 있다. 또한, 그라인딩실 (10) 내에는, 1 쌍의 메인 롤 (4, 5) 에 부착되는 스톡을 긁어 떨어뜨리는 스크레이퍼 (13) 가 각각 형성되어 있다. 그 스크레이퍼 (13) 는, 지지체 (14) 에 의해 메인 롤 (4, 5) 의 표면에 맞닿아 있다. 1 쌍의 메인 롤 (6, 7) 이 드레싱 롤이었던 경우, 스크레이퍼 대신에 브러쉬 (15) 가 각각 형성된다. 이 브러쉬 (15) 는, 지지체 (16) 에 의해 메인 롤 (6, 7) 표면에 맞닿게 된다.

메인 롤 (4, 5) 의 경사 상방측에는, 전면 도어 (17) 가 형성되고, 그 전면 도어 (17) 와 칸막이판 (3) 사이에, 스톡 공급 수단 (18) 이 형성되어 있다. 스톡 공급 수단 (18) 으로는, 스톡 공급통 (19) 으로 형성되는 스톡 공급실 (20) 과, 그 스톡 공급실 (20) 과 연락하는 공급 호퍼 (21) 와, 스톡을 분쇄 롤에 박층으로 공급하기 위해서 형성된 전후 1 쌍의 피드 롤 (22, 23) 과, 그 1 쌍의 피드 롤 (22, 23) 중, 전측 피드 롤 (22) 상에 있는 피더 게이트판 (24) 과, 상기 공급 호퍼 (21) 측방에 형성한 가이드 플레이트 (25) 와, 그 1 쌍의 피드 롤 (22, 23) 로부터 배출된 박층의 스톡을 분쇄용의 메인 롤 (4, 5) 에 흘려보내는 안내 슈트 (26) 로 구성된다.

상기 1 쌍의 메인 롤 (4, 5) 의 외주는, 복수의 롤 커버에 의해 덮여 있다. 요컨대, 메인 롤 (4, 5) 은 상부 커버 (27), 외측 커버 (28) 에 의해 덮여 있다. 그리고, 스톡 공급통 (19) 정상부에는, 제분용 롤기 (1) 의 그라인딩 후의 스톡을 다음 공정으로 수송하는 뉴매틱 배관 (29) 이 배치 형성되어 있다.

그리고, 메인 롤 (4, 5) 에는, 메인 롤 (4, 5) 의 표면 온도를 감시하거나, 메인 롤 (4, 5) 에 통과하는 분쇄물 (곡물) 의 온도를 감시하거나 하는 센서 S 가 배치 형성된다. 이 센서 S 는, 메인 롤 (5) 측을 감시하는 것으로서, 외측 커버 (28) 와 프레임 (2) 의 간극에 센서 S1 을 배치 형성하고, 메인 롤 (4) 측을 감시하는 것으로서 칸막이판 (3) 근방에 센서 S2 를 배치 형성하고, 메인 롤 (6) 측을 감시하는 것으로서 칸막이판 (3) 근방에 센서 S3 을 배치 형성하고, 메인 롤 (7) 측을 감시하는 것으로서, 외측 커버와 프레임 (2) 의 간극에 센서 S4 를 배치 형성하면 된다.

상기 롤의 표면 온도를 감시하거나, 롤을 통과하는 분쇄물의 온도를 감시하는 센서 S 는, 예를 들어, 서모그래피 카메라를 사용하는 것이 바람직하다. 서모그래피 카메라란, 검출 대상물로부터 나오고 있는 적외선 방사 에너지를 검출하고, 가시화를 가능하게 하여, 온도 측정·온도 계측·온도 분포의 화상 표시를 실시하는 장치이다. 그리고, 감시 영역이 광범위한 점, 위험한 장소에서도 안전하게 측정할 수 있는 점, 열전쌍 등의 접촉식의 온도계를 사용할 수 없는 지점에서도 측정할 수 있는 점, 어두운 곳에서도 측정 가능한 점 등 다양한 이점이 있다.

본 실시형태에 있어서는, 제분용 롤기 (1) 에 채용할 때에는, 길이가 1000 ㎜ ∼ 1500 ㎜ 정도인 장척상 롤이어도, 축 방향의 영역의 모든 온도 분포의 화상 표시가 가능하다. 또, 롤의 표면 온도의 감시와 동시에, 롤 상방에 있어서 롤을 통과하기 전의 원료 곡물의 온도와, 롤의 바로 옆에 있어서 롤을 통과할 때의 분쇄물의 온도와, 롤 하방에 있어서 롤을 통과 후의 분쇄물의 온도의 4 개의 온도 분포를 동시에 화상 표시하는 것도 가능하다. 이로써, 제품의 품질 관리상에서 많이 도움이 되는 것이 된다.

도 3 및 도 4 는, 롤의 표면 온도의 감시와 동시에, 롤을 통과하는 곡물의 온도를 감시할 때의 센서 S 의 배치 구성을 나타내는 모식도이다.

도 3 을 참조하면, 메인 롤 (4, 5) 의 측부 (바로 옆) 에 센서 S 를 배치하는 것과, 이 센서 S 의 시야각이 대략 70 ∼ 80°인 것에 의해, 롤 표면의 온도, 원료 곡물의 온도, 롤 통과 중의 분쇄물의 온도, 롤 통과 후의 분쇄물의 온도의 4 개를 취득할 수 있는 것이다. 1 쌍의 롤 (4, 5) 에 배치하는 센서는 하나이면 되기 때문에 제조 비용을 염가로 할 수 있다.

도 4 를 참조하면, 메인 롤 (4, 5) 의 비스듬한 상방에 센서 S-Up 을 배치하는 한편, 메인 롤 (4, 5) 의 비스듬한 하방에 센서 S-Low 를 배치하고 있다. 이로써, 센서 S-Up 은 롤 표면의 상부측의 온도 및 원료 곡물의 온도 영역의 감시를 분담하고, 센서 S-Low 는 롤 표면의 하부측의 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도 영역의 감시를 분담하고 있다. 이로써, 2 개의 센서 S-Up, S-Low 에 의해 영역을 분담하여 온도를 감시하고 있기 때문에, 보다 정밀도가 높은 상세한 온도 분포를 얻을 수 있다.

도 5A, 5B 및 도 6A, 6B 는, 본 발명의 제분용 롤기 (1) 에 적용되는 서모그래피 카메라의 개략 구성도이다. 특히, 도 5A, 5B 는 적외선 에어리어 센서와 CCD 에어리어 센서와 광원용 LED 램프를 장비한 고기능형의 구성도이고, 도 6A, 6B 는 적외선 에어리어 센서만을 장비한 염가형의 구성도이다.

도 5A 는 서모그래피 카메라의 측면측의 개략 구성도이고, 도 5B 는 정면측의 개략 구성도이다. 도 5A, 5B 를 참조하면, 서모그래피 카메라 (30) 는, 카메라 케이스 (31) 내에 내장된 카메라 드라이브 기판 (32) 상에, 조명 수단이 되는 복수의 LED 램프 (33a ∼ 33d) 와, 대상물로부터 나오고 있는 적외선 방사 에너지를 검출하는 적외선 에어리어 센서 (34) 와, 대상물로부터 발해진 광을 촬상 소자의 수광 평면에 결상시키는 CCD 에어리어 센서 (35) 와, 상기 적외선 에어리어 센서 (34) 및 CCD 에어리어 센서 (35) 의 센서 상에 피복된 어안 렌즈 (36) 를 구비하여 구성되어 있다.

도 5A, 5B 에 나타내는 바와 같이, 적외선 에어리어 센서 (34) 와 CCD 에어리어 센서 (35) 와 LED 램프 (33) 를 장비한 고기능형의 서모그래피 카메라 (30) 는, 적외선 에어리어 센서 (34) 에 의해 온도 분포를 파악할 수 있음과 함께, CCD 에어리어 센서 (35) 에 의해 대상물의 형상을 파악할 수 있기 때문에, 화상 합성 기술을 이용하면, 대상물의 어느 영역이 온도가 높은지 낮은지를 한순간에 파악할 수 있다.

도 8 은, 도 5A, 5B 에 나타내는 고기능형의 서모그래피 카메라의 화상 판정 처리를 실시할 때의 블록도이다. 도 8 을 참조하면, 적외선 에어리어 센서 (34) 와 CCD 에어리어 센서 (35) 는, 각각 중앙 연산 제어 장치 (50) 내의 평면 화상 변환부 (61, 62) 에 전기적으로 접속된다. 즉, 이들 센서는 어안 렌즈 (36) 를 피복함으로써 시야각을 넓게 취한 등거리 사영 화상으로 되어 있기 때문에, 이것을 평면 화상으로 변환하기 위해서이다. 그리고, 적외선 에어리어 센서 (34) 측의 평면 화상 변환부 (61) 로부터의 전기 신호는, 이상 판정 해석부 (63) 에 입력됨과 함께, 화상 합성 처리부 (64) 에 입력되는 한편, CCD 에어리어 센서 (35) 측의 평면 화상 변환부 (62) 로부터의 전기 신호는 화상 합성 처리부 (64) 에만 입력된다. 여기서, 이상 판정 해석부 (63) 에서는, 후술하는 바와 같이 대상물의 영역의 온도 분포, 온도차 등에 의해, 롤 간극이나 유량의 이상이 판정가능해진다. 또, 화상 합성 처리부 (64) 에서는, CCD 에어리어 센서 (35) 에 의해 대상물의 형상을 파악함과 동시에, 적외선 에어리어 센서 (34) 에 의해 대상물의 어느 영역이 온도가 높은지 낮은지를 파악할 수 있다. 그리고, 이상 판정 해석부 (63) 로부터의 전기 신호는, 후술하는 각종 액추에이터에 출력 제어되고, 화상 합성 처리부 (64) 로부터의 전기 신호는, 후술하는 액정 화면을 구비한 조작부 겸 표시부 (40) 에 출력된다.

한편, 도 6A 는 적외선 에어리어 센서만을 장비한 서모그래피 카메라의 측면측의 개략 구성도이고, 도 6B 는 정면측의 개략 구성도이다. 도 5A, 5B 를 참조하면, 서모그래피 카메라 (30) 는, 카메라 케이스 (31) 내에 내장된 카메라 드라이브 기판 (32) 상에, 적외선 에어리어 센서 (34) 와, 그 적외선 에어리어 센서 (34) 의 센서 상에 피복된 어안 렌즈 (36) 를 구비하여 구성된다.

도 6A, 6B 에 나타내는 바와 같이, 적외선 에어리어 센서 (34) 만을 장비한 염가형의 서모그래피 카메라 (30) 는, 미리 대상물의 형상을 규정해 두고 센싱을 실시하면, 대상물의 어느 영역이 온도가 높은지 낮은지를 한순간에 파악하는 것이 가능함과 함께, 염가로 제공할 수 있다.

도 7 은, 본 발명의 서모그래피 카메라를 구비한 제분용 롤기의 제어 구성을 나타내는 블록도이다.

제분용 롤기의 제어 구성으로는, 도 1, 도 2 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제분용 롤기의 프레임 (2) 에 장착되어, 액정 화면을 직접 터치하여 조작이 가능한 조작부 겸 표시부 (40) 와, 서모그래피 카메라 (30) 가 주요한 입력부가 되어, 중앙 연산 제어 장치 (50) 에 각각 전기적으로 연락되어 있다. 그 밖의 입력부로서, 스톡 레벨 센서 (41), 피드 롤 회전 센서 (42) 및 메인 모터 부하 전류 센서 (43) 가 중앙 연산 제어 장치 (50) 에 각각 전기적으로 접속된다.

한편, 출력부에는, 메인 롤 (4, 5) 의 일단측의 간극 조절을 자동적으로 실시하는 우단 롤 간극 모터 (44), 메인 롤 (4, 5) 의 타단측의 간극 조절을 자동적으로 실시하는 좌단 롤 간극 모터 (45), 피드 롤 모터 (46), 메인 모터 (47) 및 경보 버저 (48) 가 중앙 연산 제어 장치 (50) 에 각각 전기적으로 접속된다. 이로써, 각종 액추에이터의 작동이 실시되게 된다.

이하, 상기 구성에 있어서의 작용을 도면을 참조하면서 설명한다.

도 9, 도 10 은, 도 2 의 정면도에 있어서 메인 롤 (4, 5) 부근이 노출되도록 일부를 파단한 설명도이다.

도 9 에 있어서, 서모그래피 카메라 (30) 에 의한 관찰 영역을 R 로서 나타내고, 서모그래피 카메라 (30) 는, 메인 롤 (4, 5) 의 표면 온도, 롤 통과 중의 분쇄물의 온도, 롤 통과 후의 분쇄물의 온도의 3 개를 취득한다. 그리고, 서모그래피 카메라 (30) 에 의해, 메인 롤 (4, 5) 의 특정 지점 T 의 표면 온도가 주변의 온도보다 낮고, 또한, 메인 롤 (4, 5) 하방의 분쇄물 F 의 온도도 주변의 온도보다 낮다는 상황이 검출된 것으로 한다. 이 경우, 원료가 메인 롤 (4, 5) 의 축 방향에서 균등하게 흐르지 않은 것이 파악된다. 즉, 특정 지점 T 에만 원료가 흐르고 있지 않아, 치우친 흐름이 되어 있는 것이 추측되는 것이다. 이 때, 롤 간극 (갭) 이상이라고 하여 경보 버저 (48) 를 울리게 함과 함께, 이상 원인을 조작부 겸 표시부 (40) 의 액정 화면에 표시하는 것으로 하면 된다. 롤 간극 (갭) 의 이상이란, 예를 들어, 메인 롤 (4, 5) 이 평행하지 않고, 우단 또는 좌단이 「ハ 자」상으로 벌어져 있는 상태이다. 제분용의 롤은 길이가 1000 ㎜ ∼ 1500 ㎜ 정도인 장척상 롤이기 때문에, 우단 또는 좌단의 간극에 약간의 차가 발생했다고 하더라도, 원료의 편류가 발생하는 것이다.

그래서, 중앙 연산 제어 장치 (50) 는, 우단 롤 간극 모터 (44) 또는 좌단 롤 간극 모터 (45) 를 구동시켜, 롤 간극 (갭) 이 적정해지도록 자동 제어를 실시하는 것이다. 또, 이와 같은 자동 제어에 한정되지 않고, 작업자가 액정 화면에 표시된 이상 원인을 판단하고, 핸들 (8, 8) 을 조작하거나 하여 수동으로 롤 간극 (갭) 이 적정해지도록 조절해도 된다.

또, 도 10 에 있어서, 서모그래피 카메라 (30) 에 의해, 메인 롤 (4, 5) 의 좌단에 있는 특정 지점 T 의 표면 온도가 주변의 온도보다 높고, 또한, 메인 롤 (4, 5) 하방의 분쇄물 F 의 온도도 주변의 온도보다 높다는 상황이 검출된 것으로 한다. 이 경우에는, 특정 지점 T 에서의 롤 간극 (갭) 이 좁고, 메인 롤 (4, 5) 의 우단의 롤 간극 (갭) 이 넓어지고 있어 (전술한 바와 동일하게 「ハ 자」상), 원료가 메인 롤 (4, 5) 의 축 방향에서 균등하게 흐르고 있지 않은 것이 추측된다. 이 때, 롤 간극 (갭) 이상이라고 하여 경보 버저 (48) 를 울리도록 함과 함께, 이상 원인을 조작부 겸 표시부 (40) 의 액정 화면에 표시한다. 이로써, 중앙 연산 제어 장치 (50) 는, 우단 롤 간극 모터 (44) 또는 좌단 롤 간극 모터 (45) 를 구동시켜, 롤 간극 (갭) 이 적정해지도록 자동 제어가 실시된다. 이것에 한정되지 않고, 작업자가 액정 화면에 표시된 이상 원인을 판단하고, 핸들 (8, 8) 을 조작하거나 하여 수동으로 롤 간극 (갭) 이 적정해지도록 조절해도 된다.

이 외에, 서모그래피 카메라 (30) 에 의한 관찰 영역 R 중, 롤 통과 후의 분쇄물의 온도만을 감시하는 것도 생각할 수 있다. 즉, 롤 통과 후의 분쇄물의 온도가 균일해지도록, 또한, 분쇄물의 온도가 지나치게 높아지지 않도록 롤 간극 (갭) 또는 유량을 제어하는 것으로 하면 된다. 예를 들어, 서모그래피 카메라 (30) 에 의해 분쇄물의 온도가 50 ℃ 이상을 검지하면, 롤 간극 (갭) 을 적정값으로 조절하거나 또는 유량을 억제하는 제어를 하면 된다. 유량 제어는 피드 롤 모터 (46) 의 회전 제어를 실시함으로써 가능해진다. 이로써, 고온에 의한 제품의 변질을 방지함과 함께, 원료를 균일하게 분쇄한 제품을 얻을 수 있다. 또, 후공정에서의 수율도 향상되어, 제분 효율이 향상되기 때문에 에너지 절약으로도 연결된다.

또한, 서모그래피 카메라 (30) 에 의한 관찰 영역 R 중, 롤 상방에 있어서 롤을 통과하기 전의 원료 곡물의 온도와, 롤 하방에 있어서 롤을 통과 후의 분쇄물의 온도를 감시하는 것도 생각할 수 있다. 즉, 롤 통과 전의 원료 곡물의 온도와, 롤 통과 후의 분쇄물의 온도차를 구하고, 이 온도차가 일정 이상으로 상승하지 않도록, 롤 간극 (갭) 또는 유량을 제어하는 것으로 하면 된다. 이로써, 고온에 의한 제품의 변질을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 1 쌍의 메인 롤 (4, 5) 근방에, 1 쌍의 메인 롤 (4, 5) 의 표면 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도의 쌍방을 감시하는 비접촉식의 온도 센서 S 를 형성하고, 그 온도 센서 S 에 의해 검지한 롤의 표면 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도에 따라 롤 간극의 개폐 제어 또는 상기 원료 스톡의 유량 제어를 실시하는 것이기 때문에, 비접촉식의 온도 센서 S 에 의해, 1 쌍의 롤 부근의 온도를 넓은 영역에 걸쳐 부감적으로 감시하여, 롤의 표면 온도뿐만 아니라, 롤 통과 후의 분쇄물의 온도도 감시할 수 있다. 요컨대, 롤의 표면 온도와 롤 통과 후의 분쇄물의 온도를 관련지어 롤 간극 또는 유량의 이상을 판단하고, 이로써, 롤 간극의 개폐 제어 또는 유량 제어를 실시하므로, 롤의 표면 온도를 정확하게 감시할 수 있음과 함께, 롤 표면에 고온 이상이 발생한 경우에도 이상을 놓치는 경우가 없다는 장점이 있다.

산업상 이용가능성

본 발명은, 제분용 롤기에 적용할 수 있다.

1 : 제분용 롤기
2 : 프레임
3 : 칸막이판
4 : 메인 롤
5 : 메인 롤
6 : 메인 롤
7 : 메인 롤
8 : 핸들
9 : 커버
10 : 그라인딩실
11 : 유출 호퍼
12 : 수송용 파이프
13 : 스크레이퍼
14 : 지지체
15 : 브러쉬
16 : 지지체
17 : 전면 도어
18 : 스톡 공급 수단
19 : 스톡 공급통
20 : 스톡 공급실
21 : 공급 호퍼
22 : 피드 롤
23 : 피드 롤
24 : 피더 게이트판
25 : 가이드 플레이트
26 : 안내 슈트
27 : 상부 커버
28 : 외측 커버
29 : 뉴매틱 배관
30 : 서모그래피 카메라
31 : 카메라 케이스
32 : 카메라 드라이브 기판
33 : LED 램프
34 : 적외선 에어리어 센서
35 : CCD 에어리어 센서
36 : 어안 렌즈
40 : 조작부 겸 표시부
41 : 스톡 레벨 센서
42 : 피드 롤 회전 센서
43 : 메인 모터 부하 전류 센서
44 : 우단 롤 간극 모터
45 : 좌단 롤 간극 모터
46 : 피드 롤 모터
47 : 메인 모터
48 : 경보 버저
50 : 중앙 연산 제어 장치
61 : 평면 화상 변환부
62 : 평면 화상 변환부
63 : 이상 판정 해석부
64 : 화상 합성 처리부

Claims (8)

1. 프레임 내에 적어도 1 쌍의 롤을 갖고, 그 1 쌍의 롤의 각각을 상이한 주속도로 구동시킴과 함께, 그 1 쌍의 롤의 롤 간극을 조절하는 롤 간극 조절 수단과, 원료 스톡을 상기 1 쌍의 롤 사이에 박층으로 공급하는 스톡 공급 수단을 구비한 제분용 롤기의 제어 방법으로서,
   상기 1 쌍의 롤 근방에, 당해 1 쌍의 롤의 표면 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도의 쌍방을 감시하는 비접촉식의 온도 센서를 형성하고, 그 온도 센서에 의해 검지한 롤의 표면 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도에 따라 상기 롤 간극의 개폐 제어 또는 상기 원료 스톡의 유량 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 제분용 롤기의 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 온도 센서에 의해 검지한 롤 통과 전의 원료의 온도에 따라 상기 롤 간극의 개폐 제어 또는 상기 원료 스톡의 유량 제어를 실시하여 이루어지는, 제분용 롤기의 제어 방법.
3. 프레임 내에 적어도 1 쌍의 롤을 갖고, 그 1 쌍의 롤의 각각을 상이한 주속도로 구동시킴과 함께, 그 1 쌍의 롤의 롤 간극을 조절하는 롤 간극 조절 수단과, 원료 스톡을 상기 1 쌍의 롤 사이에 박층으로 공급하는 스톡 공급 수단을 구비한 제분용 롤기의 제어 장치로서,
   상기 1 쌍의 롤 근방에는, 당해 1 쌍의 롤의 표면 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도의 쌍방을 감시하는 비접촉식의 온도 센서를 형성하고, 그 온도 센서에 의해 검지한 롤의 표면 온도 및 롤 통과 후의 분쇄물의 온도에 따라 상기 롤 간극의 개폐 제어 또는 상기 원료 스톡의 유량 제어를 실시하는 제어 수단을 형성한 것을 특징으로 하는 제분용 롤기의 제어 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어 수단은, 상기 온도 센서에 의해 검지한 롤 통과 전의 원료 스톡의 온도에 따라 상기 롤 간극의 개폐 제어 또는 상기 원료 스톡의 유량 제어를 실시하여 이루어지는, 제분용 롤기의 제어 장치.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 온도 센서는, 검출 대상물로부터 나오고 있는 적외선 방사 에너지를 검출하고, 가시화가 가능한 비접촉식의 서모그래피 카메라인, 제분용 롤기의 제어 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 서모그래피 카메라는, 상기 1 쌍의 롤의 상방측과 하방측에 복수 형성되어 있는, 제분용 롤기의 제어 장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 서모그래피 카메라는, 복수의 LED 램프로 이루어지는 조명 수단과, 대상물로부터 나오고 있는 적외선 방사 에너지를 검출하는 적외선 에어리어 센서와, 대상물로부터 발해진 광을 촬상 소자의 수광 평면에 결상시키는 CCD 에어리어 센서와, 상기 적외선 에어리어 센서 및 상기 CCD 에어리어 센서의 센서 상에 피복된 어안 렌즈에 의해 형성되어 있는, 제분용 롤기의 제어 장치.
8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 서모그래피 카메라는, 대상물로부터 나오고 있는 적외선 방사 에너지를 검출하는 적외선 에어리어 센서와, 그 적외선 에어리어 센서의 센서 상에 피복된 어안 렌즈에 의해 형성되어 있는, 제분용 롤기의 제어 장치.

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