JPH0438450A - 脱ふ率センサの光量調節制御方式 - 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） この発明は、籾摺機や籾摺プラント等に利用できる脱■
率センサの光量調節制御方式に関するもので、脱■率セ
ンサにおける透過光量による適正な脱■率の検出のため
に、脱■率の光量調節を行うものである。

（従来の技術、及び発明が解決しようとする課題） 脱■率センサのセンサ投光域に籾摺装置による摺出米を
割込通過させながら、この脱■率センサによる透過光量
分布によって、籾と玄米との境界であるしきい値を求め
て脱■率を算出する脱■率センサにおいては、脱■率の
正確な検出を行うために、脱■率センサを構成する発光
素子の光量が、摺出米の籾、玄米の識別のために適正で
あるように調節する必要がある。

このような形態の脱■率センサにあって、光量調節のた
めに、摺出米である一定量のサンプリング粒の検出によ
る透過光量分布を、この脱■率センサの光量調節変更に
よって移動させながら、この透過光量分布の玄米相当部
分を予め設定した光量調節設定範囲へ誘導することによ
って、光量調節を完了したものとすると、この光量調節
が、サンプリング粒による透過光量分布を得ながら行わ
れ、光量調節完了後は、この得られた透過光量分布のも
とに適正な脱■率を算出することができて。

光量調節から脱■率算出に亘る一連の制御を円滑に行う
ことができる。

脱■率センサの光量調節は、脱桴率センサの投光域内に
摺出米が供給されたとき、この摺出米の粒割込を正確に
検出しうろこと、及び、この粒割込検出状態において一
定時間内に一定粒数の割込（バッチ処理）があることを
条件として、前記透過光量ｌ１ｌｆ＋分布の玄米相当部
分を、予め設定された適正な光量調節設定範囲内へ誘導
するように光量調節制御をして、このときの光量を基準
に出力して脱桴率検出制御を行わせる。

しかしながら、このような光量調節においては、摺出米
のサンプリングに詰りによる割込の粒信号がなくなった
ときは、適正光量乃至適正光量に近い状態にあることが
あるため、このような場合は、光量調節を始めからやり
直すと長時間を要し、脱桴率制御への移行が遅れ易いも
のである。

この発明は、脱桴率センサが異常であると判定しても、
それが適正、乃至適正に近い光量でありながら、サンプ
リング粒の詰りによって脱■率センサの投光域に供給さ
れない場合は、その異常判定時の光量で待機し、再びサ
ンプリング粒が流れてきたときは、その光量から以後の
光量調節、乃至脱■率制御に自動復帰させるものである
。

（課題を解決するための手段） この発明は、脱■率センサ１のセンサ投光域に籾摺装置
２による摺出米３を割込通過させながら、この脱■率セ
ンサ１による透過光量分布４によって、籾Ｍと玄米Ｇと
の境界であるしきい値Ｋを求めて脱■率を算出し、この
脱穀率によって一対の脱■ロール５，６間のロール間隙
を調節制御する脱■率制御において、該脱■率センサ１
の発光素子１６の光量を変化させて、一定粒数の透過光
量と粒数の関係である透過光量分布４を検出しながら、
この透過光量分布４の玄米相当の透過光量の平均値を、
予め設定している光量調節設定範囲りに入るように誘導
させて光量調節を終了すると共に、該摺出米３の一定時
間内における一定粒数の割込検出がなければ脱■率セン
サ１の異常と判定するとき、粒割込を検出する光量調節
のスタート処理中であれば、−旦説秤率センサ１の異常
を解除して、粒割込検出の光量調節制御に戻し、光量調
節処理中乃至脱稈率制御中であれば、その異常発生時の
光量を保持することを特徴とする脱■率センサの光量調
節制御方式の構成とする。

（作用） 一対の脱■ロール５，６間の間隙部で摺出される摺出米
３は、脱■率検出のためのサンプリング粒として、一部
脱■率センサ１の投光域に供給される。この脱■率セン
サ１の投光域に供給される摺出米３は一粒毎透過光量が
検出されて、透過光量分布４が作成される。この透過光
量分布４にもとづいて、籾Ｍと玄米Ｇとの境界であるし
きい値Ｋが演算されて、脱■率が算出される。この脱■
率が予め設定する基準脱■率になるように、脱■ロール
５，６間のロール間隙調節制御が行われる。

このような脱■率センサ１によるサンプリング粒の検出
において、発光素子１６から受光素子へ投光される光量
の光量調節制御が行われるが、この光量調節制御は、発
光素子１６へ出力電圧によって行われ、脱■率１による
摺出米の粒割込が正確に検出されるまで調節され、この
調節された光量でその粒割込が一定時間内に一定粒数で
あることを検出される。更に、この一定粒数の割込検出
によって光量調節制御がスタートさ、検出された透過光
量分布４が移動されて、この玄米Ｇ相当部分の受光レベ
ルが光量調節設定範囲りに入ると。

このときの光量が適正光量として以後の脱■率センサ１
の検出基準光量となる。

このような脱■率センサ１の光量調節において、何かの
原因によって脱桴率センサ１が異常を判定したときは、
この判定した時点が、透過光量分布４を現わす前の粒割
込を検出する処理行程、即ち、光量調節のためのスター
ト処理中であるときは、−旦脱稈率センサ１の異常を解
除して、粒割込検出の光量調節制御に戻す。又、透過光
量分布４が現わされて、既にこの透過光量分布４が移動
される状態の光量調節処理中乃至脱桴率センサであると
き（ステップ■）は、該異常発生時の光量を保持して待
機し、粒割込信号が入ることによって異常判定時以後の
制御処理に継続する。

（発明の効果） このように、脱桴率センサ１に異常が発生したときは、
この異常の判定が、透過光量分布４の検出前であるとき
は、粒割込検出のための光量調節に戻して再度やり直し
を行わせ、又、透過光量分布４の検出後であるときは、
その異常判定時の光量を一旦保持させるものであるから
、脱桴率センサ１の異常判定がセンサ自体の原因によら
ない単なるサンプリング粒の詰りによるような場合には
、このサンプリング粒の詰り解消によって、再びその保
持された光量位置から光量調節制御、又は脱桴率制御を
自動復帰させるもので、脱■率センサ１の異常処理制御
を無駄少くして速やかに行うことができ、正確な脱桴率
制御を維持できる。

（実施例） なお、回倒において、籾摺機は、第４図において、機体
の上部に、回転周速差を有する一対の脱■ロール５，６
からなる籾摺装置２．この籾摺装置２に籾を供給する籾
供給漏斗７．及び籾摺装置２で脱■された摺出米３を玄
米Ｇと籾Ｍとに選別する回転選別筒からなる選別装置８
等を有し、又、機体の下部には、該籾摺装置２による摺
出米を風選する風選装置９等を設けている。

又、機体の一側には、籾摺制御を行う脱■率制御装置１
０を設けると共に、摺出米の一部のサンプリング粒を流
下させながら、このサンプリング粒から脱■率を検出す
る脱■率センサ１を設けている。１１は摺出米揚穀機で
、籾摺装置２で摺出された摺出米や、選別装置８で選別
された戻り混合米等を受けて、この選別装置８へ揚穀す
る構成である。１２は、玄米揚穀機で、該選別装置２下
の玄米風選装置１３で風選された玄米を受けて取出す構
成である。１４は、排塵機で、各風選装置。

１３．９で風選した籾殻や、塵埃等を吸引排出するもの
である。

第１図において、マイクロコンピュータＣＰＵを有した
脱■率制御装置１０は、脱■率センサ１からの入力を受
けて、脱■ロール５，６のロール間隙を調節する間隙制
御モータ１５を出力制御する構成である。脱■率センサ
１は１発光素子１６から受光素子１７へ照射される発光
に、摺出米３のサンプリング粒を一粒毎横断通過させる
ことによって、このサンプリング粒を照射したときの受
光素子１７の受ける透過光量を検出して、脱■率制御装
置１０へ出力するものである。又、籾供給漏斗７には、
脱桴ロール５，６間へ籾や戻り混合米等の供給を止める
シャッターの開、閉を検出するシャッタセンサ２２、及
び、籾摺作業を停止する停止スイッチ２３を設けている
。

光量制御装置１８は、脱■率制御装置１０の一部として
設けられ、出力電圧を反転して発光素子１６の光量を自
動調節制御する光量調節出力の出力回路１９を有し、又
、受光素子１７が検出する一粒毎の透過光量を入力回路
２０．及び−粒毎の信号を検出する粒信号検出回路２１
を設け、発光素子１６による光量が予め設定された基準
電圧による光量調節設定範囲り内に入るように自動的に
調節制御される構成である。

脱■率制御装置１０における脱■率の演算処理制御につ
いて、第３図は、脱■率センサ１によって検出される所
定粒数のサンプリング粒の一粒毎の透過光量の透過率を
度数分布としてグラフィック化してデイスプレィに現わ
された透過率粒数分布曲線（以下透過光量分布と云う）
４の一般的な形態を示すものである。この脱■率制御装
置１゜における脱■率の算出処理は、 （１）このような透過光量分布４のグラフィック処理制
御を行う。

（２）この透過光量分布４を作成しながら、玄米平均ブ
ロック値ＫＧを光量調節設定範囲りに入るように光量調
節を行う。

（３）この透過光量分布４から玄米平均ブロック値ＫＧ
と籾平均ブロック値ＫＭとを算出処理制御する。

（４）透過光量分布４における玄米Ｇと、籾Ｍとの境界
位置である境界ブロック値をしきい値にとして算出処理
制御する。

（５）このしきい値Ｋを境として、玄米Ｇ側のサンプリ
ング粒数と、籾Ｍ側のサンプリング粒数とによって脱穀
率を算出処理制御する。

の各行程によって行われる このしきい値算出制御を更に詳細に説明すると、透過光
量の透過率は、第３図に示すように最大から最小透過率
までの間を１からＮまでの各ブロックにＮ区分している
。そこで−回のサンプリング粒の粒数を、例えば２００
０粒、脱■率センサ１によって検出する時間を２０秒、
ブロック数Ｎを６３ブロツクとしている。又、全ブロッ
ク数Ｎ間の各平均透過光量に相当する出力電圧を一粒信
号電圧として、０〜１０ｖ（ボルト）として出力するよ
うに設定している。

玄米平均ブロック値ＫＧは、玄米の平均値であって、こ
の算出は、玄米粒数が第３図のピーク値のときの粒数を
基準として、この基準粒数から一定値（例えば２５粒）
の範囲内にある粒数のブロック光量積算の加算値を、粒
数の加算値で割った値とする。即ち、玄米ピーク値部分
の一粒当りの平均透過光量を求める。この場合、ピーク
粒数２５粒以上のブロックが例えば１０ブロック未満の
ときは、上位１０ブロツクとして上記と同様に計算を行
うように制御する。

籾平均ブロック値ＫＭは、籾の平均値であって。

この算出は、総サンプリング粒数（２０００粒）の籾側
から例えば５粒をカットしたブロックを最大ブロックと
し、この籾側から一定ブロック（例えば１０ブロツク）
の光量積算の加算値を粒数の加算値で割った値とする。

即ち、籾Ｍピーク値部分の一粒当りの平均透過光量を求
める。

このようにして、玄米平均ブロック値ＫＧと籾平均ブロ
ック値ＫＭとが求められると、これら各平均ブロック値
ＫＯ，ＫＭによって、境界ブロック値であるしきい値Ｋ
を次式によって算出する。

Ｋ＝　（ＫＭ−ＫＧ）Ｘｋ十ＫＧ ｋ；定数 この定数ｋについては、籾平均ブロック値ＫＭの算出を
行った上位１０ブロツクの粒数により、次のように設定
する。

１００　　粒未満　　・・・ｋ＝０．５５１００〜１４
９粒　・・・ｋ＝０．４７１５０粒以上　　　・・・ｋ
＝０．４０摺出米サンプリング粒の分布により、脱■率
を算出するとき、脱■率センサ１の発光の透過率に対す
る分布は、玄米Ｇと籾Ｍが完全に分かれた分布形態では
なく１両者が相重合した部分をしきい値に近くにもつ分
布となり、しきい値Ｋにより計算脱■率の精度が決まる
。実脱■率の高低によって、籾側上位ブロックの粒数が
変ることを利用して、その粒数により境界ブロック位置
を調整することにより、実脱■率に対する計算脱■率の
精度を高めることができる。

このようにして、しきい値Ｋが決ると９例えば。

次式のようにサンプリング全粒数（２０００粒）に対す
るしきい値Ｋから玄米側にある玄米Ｇの総粒数の比を求
めて脱■率とする。

脱■率＝（（サンプリング全粒数−しきい値に以上のブ
ロックにある総粒数）／サンプリング全粒数）　Ｘ１０
０　（％） このようにして脱■率が算出されると、この算出脱■率
が設定脱■率になるように間隙制御モータ１５を出力し
て、ロール間隙を調整する。

第２図を参照して光量調節制御を説明する。透過光量分
布４は、脱■率センサ１の発光素子１６の光量を変更す
ることによって、水平方向へ移動される。玄米Ｇと籾Ｍ
との判別に適する光量調節設定範囲りを予め決めておき
、透過率分布４の玄米平均ブロックのピーク値である玄
米平均ブロック値ＫＧが、この光量調節設定範囲りに入
ったとき、脱■率センサ１の光量調節制御を終るように
制御構成する。

実際に通過する摺出米３のサンプリング粒の信号により
、脱■率センサ１のセンサ光量を適正光量に調節する。

サンプリング粒の信号を信号電圧（０〜１０ｖ）として
Ｎ区分し、各区分のブロック毎の度数を算出して度数分
布で表し、最大度数である透過光量分布４の玄米平均ブ
ロック値ＫＯの電圧を玄米の平均信号電圧とみなす。こ
の玄米電圧を適正な範囲り内に入るようにセンサ光量を
前記脱■率制御装置１０内の光量制御装置１８により光
量調節出力して行う。光量調節出力によって、センサ光
量を大きくして明るくする（光量ダラーではＦＦ→００
）と、透過光量分布４は低信号電圧側へ移動し、又、セ
ンサ光量を小さくして暗くする（００゛→ＦＦ）と高信
号電圧側へ移動する。初期設定では、光量データがクリ
アされているために、最も暗い側の信号電圧１０Ｖ　（
ＦＦ）でスタートし、その後の分布状態を見ながらΔＢ
移動させて、光量の適正範囲り内に位置させる。

この光量調節制御は、光量調節設定範囲りの中央位置の
ブロック値ＮＣと、調節前の透過光量分布４曲線の玄米
平均ブロック値ＮＢとの差ΔＢを演算させて、この差Δ
Ｂを一定の変更光量のもとに出力回路１９からの出力調
節をすることによって、透過光量分布４曲線の玄米平均
ブロック値ＫＧをＮＢからＮＣへ移動させて、この玄米
平均ブロック値ＫＯが光量調節設定範囲りに入ったとき
、発光素子１６から受光素子１７へ投光する光量として
決定される。

第５図において、最低光量からスタートする初期光量調
節処理において、最初の粒割り込みが検出されるまでは
、光量の変更を短時間Ｔ１にて行い、割り込みが検出さ
れてからは、このＴ１よりも長い一定時間Ｔ２内に一定
粒数が検出されるまで光量の変更を行い、一定光量変更
してもこの検出ができないときは脱■率センサの異常と
判定制御するように構成すると、光量調節を短時間に。

かつ確実に行うことができる。

光量調節制御装置１８からの出力信号により。

脱■率センサ１の発光素子１６の発光量をＷ＠節して透
過光量分布４を第２図のように移動させて光量調節制御
されるとき、この透過光量分布４を求めるための一定粒
数が検出できておればよいが、センサ感度のばらつきを
考慮して最低光量からスタートするときは、まず確実に
一定時間内に一定粒数が検出できる光量とする必要があ
る。第５図のステップＩでは、短時間Ｔ１で粒割込が検
出できる光量に１とする。ステップ■では、一定時間Ｔ
２内に一定粒数を検出できる光量に２とする。

ステップ■では、適正な光量調節設定範囲りとなる光量
とする。

光量調節を最低光量からスタートするとき、粒割込が検
出でき始めた光量でも、まだ光量が少なく、一定時間内
に一定粒数の検出を行うことができないおそれがあるた
めに、一定時間内に一定粒数が検出できる光量まで変更
してから、透過光量分布の分布波形検出を行うようにす
る。これによって、光量変更の途中で、摺出米が正常に
流れているとき脱■率センサの異常の誤判定を行うこと
がなく、確実な光量調節が可能である。

このような脱桴率センサ１の光量調節において、何らか
の原因によって脱揮率センサ１が異常を判定したときは
（第６図）、この判定した時点が、透過光量分布４を現
わす前の粒割込を検出する処理行程、即ち、光量調節の
ためのスタート処理中であるとき（第５図のステップＩ
、■）は、−旦籾摺停止や、籾供給漏斗７のシャッター
を閉じることによって説程ロール５，６への供給を停止
すると共に、これによって脱揮率センサ１の異常が解除
されて、粒割込検出の光量調節制御に戻す。

又、透過光量分布４が現わされて、既にこの透過光量分
布４が移動される状態の光量調節処理中乃至脱桴率セン
サであるときは、該異常発生時の光量を保持して待機し
、粒割込信号が入ることによって異常判定時以後の制御
処理である透過光量分布４による光量調節、又は脱揮率
制御に継続する。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示すもので、第１図は制御ブロ
ック図、第２図、第３図は脱■率センサにおける透過光
量分布グラフ、第４図は籾摺機の斜面図、第５図、第６
図は透過光量調節制御及び異常判定制御のフローチャー
トである。 （符号の説明） １　脱■率センサ　　　２　籾摺装置 ３　摺出米　　　　　　４　透過光量分布５．６　脱■
ロール　１６　発光素子 １８　光量制御装置　　　１９　出力回路Ｇ　玄米　　
　　　　　Ｍ　籾 Ｋ　しきい値 ｋＧ　　玄米平均ブロック値 Ｌ　光量調節設定範囲

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　脱■率センサ１のセンサ投光域に籾摺装置２による摺
   出米３を割込通過させながら、この脱■率センサ１によ
   る透過光量分布４によって、籾Ｍと玄米Ｇ′との境界で
   あるしきい値Ｋを求めて脱■率を算出し、この脱穀率に
   よって一対の脱■ロール５、６間のロール間隙を調節制
   御する脱■率制御において、該脱■率センサ１の発光素
   子１６の光量を変化させて、一定粒数の透過光量と粒数
   の関係である透過光量分布４を検出しながら、この透過
   光量分布４の玄米相当の透過光量の平均値を、予め設定
   している光量調節設定範囲Ｌに入るように誘導させて光
   量調節を終了すると共に、該摺出米３の一定時間内にお
   ける一定粒数の割込検出がなければ脱■率センサ１の異
   常と判定するとき、粒割込を検出する光量調節のスター
   ト処理中であれば、一旦脱■率センサ１の異常を解除し
   て、粒割込検出の光量調節制御に戻し、光量調節処理中
   乃至脱■率制御中であれば、その異常発生時の光量を保
   持することを特徴とする脱■率センサの光量調節制御方
   式。