JPH01119348A - 穀粒の脱ふ率測定装置 - 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〕 本発明は、籾摺機や籾摺機構付きの選別装置において、
ｍ秤された後の摺落米の脱稈率を測定する装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

籾摺機において、その税稈ロールで脱稈した摺落米には
、玄米の他に青米と籾とが混入しており、摺落米の量を
１００としたときの玄米量の割合（説稈率）が低いと、
その後当該摺落米から玄米を選別する工程において種々
不都合が生じるので、摺落米の税稈率を税稈率センサー
で検出することが行われている。

この税稈率の測定装置として、例えば特開昭５８−１１
４７４１号公報等では、照射した光が穀粒を通過した透
過光の受光レベルが、玄米と青米と籾とにより相違する
ことに着目して、玄米と籾とを識別して脱稈率を測定す
る、いわゆる透過式ＪＩＫｆｆ率センサーが開示されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記透過式ａｆｆ率センサーにおいては、発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）等にて赤外線や赤色光を摺落米に照射し、
その光が穀粒を通過した透過光をフォトトランジスタ等
の受光器で受光し、その受光レベル（電圧値または電流
値）を測定し、脱秤率を検出測定するのである。

この受光レベルを、検討してみると、籾では光を殆ど通
さないので極端に低く、玄米では良く透過するので受光
レベルが高く、青米に対する光の透過は籾よりやや良い
ので受光レベルは玄米と籾との中間となり、透過式セン
サーでは、前記穀粒の種類による受光レベルが各々略一
定となってバラ付くことがなく安定しているという特徴
がある。

そして、玄米の受光レベルの玄米しきい値と、籾の受光
レベルの籾しきい値とを予め設定しておき、前記透過受
光器にて受信した受光レベルと前記各しきい値との大小
判別により、籾であるか玄米であるかを判別し、その結
果からｌｔ［率を測定するものである。

即ち、透過受光器にて受信しん透過検出値が、籾しきい
値より小さいときには、その穀粒が籾であると判別し、
透過検出値が玄米しきい値より大きいときには、その穀
粒が玄米であると判別するのである。

ところで、青米は脱枠されたものであり、従って玄米と
して演算すべきであるところ、青米である場合の透過検
出値は、玄米し、きい値と籾しきい値との中間で、且つ
、青米の種類や大きさによりその透過検出値がバラ付き
、籾しきい値に接近することがある。さらに、籾の場合
の透過検出値も、籾の大きさなどによりその検出値の大
きさにバラ付きが生じる。

従って、予め設定する籾しきい値を大きい値に設°定す
ると、青米であるにも拘わらず籾と判別することになり
、反対に籾しきい値を小さくすると、籾の検出も不可能
になる。

このような不都合を避けるため、籾しきい値を適当に設
定して、青米を籾として演算した場合、当該青米の量が
多い種類の摺落米の脱枠率は低い値として測定されるこ
とになり、脱枠率制御において、現実は目標脱枠率に達
しているに拘わらず達していないと判断され、目標脱枠
率に達するように一対の脱枠ロール間隔を狭くすると、
玄米が砕けて小米が多数発生するという不都合がある。

他方、特開昭６１−１０２８５６号公報等では、照射し
た光が穀粒に当たって反射した反射光の受光レベルが、
玄米と青米と籾とにより相違することに着目して、ａ１
１率を測定する、いわゆる反射式税稈率センサーが開示
されている。

この反射式脱枠率センサーにおいては、摺落米に赤色光
を照射すると、籾ではその籾殻のため光の反射が強く、
玄米では中程度の反射であり、青米は反射が少ないとい
う現象を利用して、その反射光をフォトトランジスタ等
の受光器で受光し、その受光レベル（電圧値または電流
値）を測定し、脱枠率を検出する。

しかしながら、この反射式脱枠率センサーでは、反射検
出値が玄米しきい値より小さいときには、必ず青米も玄
米として演算できるメリットがある一方、未熟籾や半脱
秤籾が混入していると、その受光レベルのバラ付きが大
きくなると云う問題があった。

本発明は、これら両方式のセンサーの欠点を互いに補う
と共に長所を取り、従来の問題を解消し、脱枠率の測定
を安定して、且つ、正確にできるようにした脱枠率渕定
装置を提供することを目的とするものである。

〔問題を解決するための手段〕

このため本発明は、脱枠機構にて脱枠された後の摺落米
に光を照射して、脱枠率を測定する装置において、前記
摺落米に赤色光を照射し、その透過光を透過受光器にて
検出した透過検出値により、玄′米と籾とを判別する一
方、前記摺落米に光を照射し、その反射光を反射受光器
にて検出した反射検出値により、玄米と籾とを判別し、
前記両判別結果を併合して青米を玄米として演算するよ
うに判別する制御手段により、脱枠率を測定する構成に
したものである。

〔発明の作用・効果〕

このように構成すると、まず、透過検出値の大小判別に
より、玄米と籾とに判別する。この判別においては、青
米は籾として判別される可能性がある。

一方、反射検出値の大小判別では、玄米と籾との判別を
実行すると、青米は玄米として判別できる。

従って、前記両判別結果を併合して判別すると、透過光
による判別において籾として取り込まれた青米を、籾と
青米とに峻別することができる。

このように峻別された青米を、玄米の量として演算する
ことにより正確な脱枠率を測定することができる。

従って本発明によると、透過式と反射式の両センサーの
欠点を互いに補うと共に長所を取り、脱枠率の測定精度
を向上させることができ、脱枠率の検出・測定を安定し
て、且つ、正確にできるようにした脱枠率渕定装置を提
供することができるという効果を有するのである。

〔実施例〕

籾摺選別装置は、横に長い箱型の風選機構１、該風選機
構１の左上面に搭載した籾摺機構２、及び前記風選機構
１の右上面に搭載した回転式選別機構３によって全体が
構成されてい葛。

前記籾摺機構２は、籾供給ホッパー５付きケース４と、
該ケース４内に設けた左右一対の脱枠ロール６．７と、
手動開閉式のシャッター８と、籾供給量調節弁９と、リ
ードロール１０とを備えている。

前記両税稈ロール６．７は、風選機構１の内部に設けた
脱枠モータ１１にて回転駆動され、そのう・ち一方の脱
稈ロール６は、位置固定され、他方の脱枠ロール７は、
アクチエータ１２にて駆動される間隙調節機構１３によ
って前記一方の税秤ロール６に対して接近又は離れ移動
するように構成されており、また、前記籾供給量調節弁
９は、アクチエータ１４にて開閉作動するように構成さ
れている。

この場合、前記籾供給量調節弁９には、その開度位置を
検出するためのポテンシヨメータ１５が設けられている
。

前記風選機構１は、大気を吸引する圧風ファン１６と、
排塵ファン１７と、該両ファン１６，１７の間に設けた
摺落米用風選部１８及び玄米用風選部１９とから成り、
その摺落米用風選部１８は、前記籾摺機２の略真下に位
置して脱枠後の摺落米から籾殻を風選別するもので、風
選後の摺落米は、螺旋コンベヤ２１付き摺落米樋２０か
らパケットコンベヤ２２にて前記回転式選別機構３に送
られ、また、前記玄米用風選部１９は、前記回転式選別
機構３で選別された玄米を更に仕上げ風選するもので、
風選後の仕上げ玄米は、甥旋コンベヤ付き玄米樋２３か
らパケットコンベヤ２４にて機外に取り出される。

この場合、前記摺落米用風選部１８、又は当該摺落米用
風選部１８から回転式選別機構３への摺落米搬送経路の
途中、例えばパケットコンベヤ２２上端から選別胴２７
へのシュート３４には、摺落米の脱性率を検出するため
の脱性率センサー２５が設けられる。

この脱性率センサー２５は、着脱自在な蓋４０ａ付きの
ケース４０内に傾斜状に設けた検出極４１の中途部等に
設けられ、検出極４１の上端は、前記シュート３４から
の分岐されて摺落米を導く供給管４２に連通ずるホッパ
ー４３の下端放出口４４が臨み、検出極４１上で一列状
にて滑り落ちる摺落米は、検出極４１の下端放出口から
通路管４５を介して元のシュート３４に戻される構成で
ある。

第２図及び第３図に示す脱性率センサー２５は、検出極
４１の底面に設けた透明板４６を挟んで、その上方に配
置して摺落米に向かって光を照射する投光器４７と、こ
の透明板４６上の摺落米を通した透過光を受信する透過
受光器４８と、摺落米の表面にて反射した反射光を受信
する反射受光器４９とからなり、投光器４７は、赤色ま
たは近赤外線を発する発光ダイオード、両受光器４８．
４９はホトトランジスタやホトダイオード等を使用する
。

符号５０は投光器４７に対する出力制御部、符号５１．
５２は前記各受光器４８．４９に対する入力制御部であ
り、符号５３は中央制御装置で、後述のフローチャート
に従って制御し、脱性率を検出・測定するものである。

また、前記各螺旋コンベヤ２１及びパケットコンベヤ２
２．２４並びに両ファン１６．１７には、前記脱性ロー
ル６．７から動力伝達されている。

一方、前記回転式選別機構３は、箱型ケース２６内に上
下二段に横設した回転式の選別胴２７を備え、該両選別
胴２７は、前記箱型ケース２６内のローラ２８にて各々
回転自在に支持され、無段変速機構付きモータ２９を介
して、回転駆動するように構成する。

この両選別胴２７は、前記籾摺機構２より遠い一端部が
供給側２７ａに、籾摺機構２に近い他端部が排出側２７
ｂに各々形成され、且つ、その各々の内面には、玄米が
嵌まる程度の大きさの凹所３１が多数個形成されている
。

更に、前記両選別胴２７内には、螺旋コンベヤ付き玄米
受樋３２が各々設けられていると共に、該玄米受樋３２
に隣接して螺旋コンベヤ付き摺落米受樋３３が並設され
ている。

前記パケットコンベヤ２２から送られて来る摺落米は、
シュート３４を介して前記両摺落米受樋３３に略等しい
量ずつ入り、該両摺落米受樋３３にて前記選別胴２７内
における供給側２７ａに供給される一方、両玄米受樋３
２内に入った玄米はシュート３５に合流したのち前記玄
米用風選部１９に落下するように構成されている。

また、前記両選別胴２７の排出側２７ｂには、その内面
に籾掻揚げ羽根３６を複数枚備えると共に、籾摺機２に
おける籾供給ホッパー５との間に、籾還元シュート３７
が装架され、籾を籾供給ホッパー５に還流するように構
成されている。

第５図は、前記脱性率センサー２５における透過受光器
４８にて検出された結果の一例を示し、その曲線は、摺
落米のうち籾Ｍと玄米Ｇと青米Ａとに対して各々同じレ
ベル（強さ）で光を照射したとき、透過受光器４８で受
光した透過検出値Ｔｋ（電圧で表示）を縦軸に取って示
したものである。

ＴＭＡＸは検出極４１に摺落米が無い状態、即ち、投光
器４７からの光を透明板４６に通過させてそのまま透過
受光器４８で受光した透過基準検出値であり、Ｔｇは玄
米透過しきい値、Ｔｍは籾透過しきい値で、Ｔ　ｇ　＞
Ｔｍとなるように両しきい値を中央制御装置５０にて予
め設定するものである。

第５図で理解できるように透過式のセンサーでは、籾Ｍ
の場合の最低レベルが最も低く、玄米Ｇ、の場合の最低
レベルは高く、青米Ａの場合の最低ルベルは、前記籾Ｍ
の場合の最低レベルより高いが、これに接近している。

第６図の曲線は、投光器４７にて籾Ｍと玄米Ｇと青米Ａ
とに対して各々同じレベル（強さ）で光を照射したとき
、反射受光器４９で受光した反射検出値Ｈｋ（電圧で表
示）を縦軸に取って示したものである。

この図において、ＨＭＩＮは検出極４１に摺落米が無い
状態、即ち、投光器４７からの光を検出極４１の表面等
で反射させたものをそのまま反射受光５４９で受光した
反射基準検出値であり、Ｈｇは玄米反射しきい値、Ｈｍ
は籾反射しきい値で、Ｈｇ＜Ｈｍとなるように両しきい
値を中央制御装置５０にて予め設定するものである。

第６図で理解できるように、反射式のセンサーによると
、籾Ｍの場合の最高レベルが最も高く、玄米Ｇの場合の
最高レベルは中程度であり、青米Ａの場合の最高レベル
は、玄米Ｇのそれよりも低いことが判る。

これらの検出値から、第７図に示すフローチャートに従
って、中央制御装置５０により脱枠率を測定する。

以下これを詳しく説明すると、第７図のフローチャート
のスタートに続くステップＳ１において、検出極４１に
摺落米が流れているか否かを判別し、ｙｅｓのときには
、摺落米の個数をカウントするサンプリング回数（ＳＵ
ＭＰ）及び透過基準検出値（ＴＭＡＸ）の初期値を零と
するようにステップＳ２で初期化し、ステップＳ３で前
記脱性率センサーでの透過検出値Ｔｋ及び反射検出値Ｈ
ｋを各々読み込む。

次にステップＳ４において前記透過受光器４８による透
過検出値Ｔｋと籾透過しきい値Ｔｍとを比較し、Ｔｋ＜
Ｔｍでないときには、即ち、透過検出値Ｔｋが籾透過し
きい値Ｔｍより大きい値であるときには、次のステップ
Ｓ５において、透過検出値Ｔｋと玄米透過しきい値Ｔｇ
とを比較し、Ｔｋ＜Ｔｇであるときには、透過受光器４
８による検出で確実に玄米であることを判別できたので
あるから、玄米が一粒検出されるごとに玄米粒数Ｇ、を
一つ増して計数する。

前記ステップＳ５において、Ｔｋ＞Ｔｇであるときには
、次のステップＳ７にて、透過検出値Ｔｋと透過基準検
出値（ＴＭＡＸ）とを比較する。このとき、初回では（
ＴＭＡＸ）は零であるから、必ずＴｋ　＞ＴＭＡＸとな
り、従って、ステップＳ８にてこの（ＴＭＡＸ）に前記
検出値ＴｋＯ値をいれて、透過基準検出値（ＴＭＡＸ）
を更新する。

それ以後では、複数回のサンプリングにおいて、透過検
出値Ｔｋと前記更新された後の透過基準検出値（ＴＭＡ
Ｘ）と過検出値Ｔｋとを比較して、これより透過検出値
Ｔｋが大きい場合のみ透過基準検出値（ＴＭＡＸ）を更
新することになる。

前記ステップＳ７にてＴ　ｋ　＞ＴＭＡＸでないときに
はそのままステップＳｌｌに移行する。前記ステップＳ
７及びステップＳ８は後述の処理■を実行すべく準備す
るためのものである。

前記ステップＳ４において、Ｔｋ＜Ｔｍであるときには
、透過受光器４８による検出で籾であることが判別でき
るが、予め設定した透過籾しきい値Ｔｍの値が大きいと
、その判別の中には青米Ａである場合も含む可能性があ
る。

そこで、前記透過式のセンサーによる判別の不十分さを
補うため、前記透過受光器４８と同時に反射受光器４９
の検出結果による判別を併合させるのである。一方、前
記Ｔ　ｋ　＞　Ｔ　ｍの判別にて既に玄米である場合を
除いているから、その残りの部分の判別をステップ５１
０において実行するのである。

即ち、ステップＳＩＯにおいて、反射検出値Ｈｋと切戻
射しきい値１（ｍとを比較し、Ｈｋ＞Ｈｍであるときに
は、この反射式センサーの検出で確実に籾であることが
判別できたのであるから、籾粒数Ｍ、として計数するた
め、籾が一粒検出されるごとに籾粒数Ｍ、を一つ増して
計数する。

反対に、Ｈｋ≦Ｈｍであるときには、青米Ａの粒数を玄
米粒数Ｇ、として計数するため、前記ステップＳ６にお
いて、青米が一粒検出されるごとに玄米粒数０１を一つ
増して計数する。

このような判別を適宜回数繰り返し、ステップＳｌｌに
おいて、サンプリング回数（ＳＵＭＰ）を順次カウント
し、ステップＳ１２においてこのサンプリング回数（Ｓ
ＵＭＰ）が規定サンプリング回数（ＳＵＭＴ）に達する
（ｙｅｓ）と、処理■に移行し、ｎｏのときは、ステッ
プＳ３に戻して前記の判別制御を繰り返すのである。

処理■では、ステップＳ１３において、前記透過基準値
（ＴＭＡＸ）を予め設定した汚れしきい値（ＯＫＭＡＸ
　）と比較し、（ＴＭＡＸ）が（ＯＫＭＡＸ　）より小
さいときには、投光器４７または受光器４８もしくは透
過検出部に設けた透明板４６が汚れていると判断し、検
出出力が低下しているからステップＳ１４において警報
を出すか、警報に加えて制御を一時中断したり、脱性作
業を中止する制御に移しても良いのである。

なお、前記の汚れ等による出力低下時には、籾透過しき
い値Ｔｍや玄米透過しきい値Ｔｇを、その低下の程度に
応じて適宜量だけ低下させるようにしても良いのである
。

（ＴＭＡＸ）が（ＯＫＭＡＸ　）より大きいときには、
ステップＳ１５において、前記ステップＳ６及びステッ
プＳＩＯにてカウントされた籾粒数Ｍ、と玄米粒数０１
とから、膜性率りを演算する。ここで説秤率Ｄ±（Ｇｌ
／Ｇ、＋Ｍ、）　Ｘ１００である。

このように検出測定された脱枠率を、中央制御装置５３
に入力し、目標税稈率と比較して、それに近付くように
膜性機構２の間隙調節機構１２を制御することができる
。

なお、前記ステップＳ１にて、ステップＳの流れがない
ときには、ステップＳ１６にて透過検出値Ｔｋを読み込
むことで、検出部分の汚れ等による出力の低下を記憶し
、この記憶値を基準にして関数の演算を実行し、籾透過
しきい値Ｔｍや玄米透過しきい値Ｔｇを前記低下の程度
に応じて適宜量だけ低下させるように補正し、その補正
された各しきい値をもってステップ８４等の判別を実行
するいわゆる学習制御を行うことにより、脱稈率の測定
精度を一層向上させることもできるのである。

本発明において、前記脱枠率の検出に際して、所定のサ
ンプリング回数（ＳＬＩＭＰ）だけ繰り返す形式に替え
て、一定のサンプリング時間中の脱枠率測定を繰り返す
方式を採用しても良いことは云うまでもなく、また、脱
枠率センサー２５における投光器４７を透過受光器に対
するものと、反射受光器に対するものとに個別に対応さ
せるように２個設けても良いのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は籾摺選別装置の
縦断正面図、第２図は脱枠率センサーの正面図、第３図
は第２図のｍ−ｍ視測断面図、第４図は籾摺機構の拡大
縦断正面図、第５図は透過検出値を示す図、第６図は反
射検出値を示す図、第７図は膜性率制御のフローチャー
トである。 ２・・・・籾摺機構、５・・・・籾供給ホッパー、６゜
７・・・・脱性ロール、１１・・・・脱稈モータ、１２
・・・・アクチエータ、１３・・・・間隙調節機構、２
５・・・・膜性率センサー、４１・・・・検出極、４３
・・・・ホッパー、４６・・・・透明板、４７・・・・
投光器、４８・・・・透過受光器、４９・・・・反射受
光器、５３・・・・中央制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、脱■機構にて脱■された後の摺落米に光を照射
   して、脱■率を測定する装置において、前記摺落米に赤
   色光を照射し、その透過光を透過受光器にて検出した透
   過検出値により、玄米と籾とを判別する一方、前記摺落
   米に光を照射し、その反射光を反射受光器にて検出した
   反射検出値により、玄米と籾とを判別し、前記両判別結
   果を併合して青米を玄米として演算するように判別する
   制御手段により、脱■率を測定することを特徴とする穀
   粒の脱■率測定装置。