JPH10109068A - 籾摺選別機のセンサ異常判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】籾・玄米判別センサ３０の異常判定。 【解決手段】揺動選別板１５での選別作業時には、籾・
玄米判別センサ３０で籾・玄米の境界位置を検出して、
玄米仕切板１８の目標仕切位置を決定して、玄米仕切板
１８を目標仕切位置へ移動する。また、そのような玄米
仕切板制御中には、籾・玄米判別センサ３０の検出デ−
タのピ−ク電圧値を検出し記憶する。作業中止後に作業
を再開し玄米仕切板制御を開始すると、前回作業時の記
憶しているピ−ク電圧値を読み込み、作業再開後の籾・
玄米判別センサ３０のピ−ク電圧値ｂとから、基準値の
範囲内であるか否かにより、異常か否かを判定し、正常
の場合には玄米仕切板制御を継続し、異常の場合には、
異常報知あるいは主モ−タを停止する。 【効果】作業再開時に籾・玄米判別センサ３０の異常の
有無を判定できるので、玄米仕切板制御の精度が向上
し、作業の安全性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、籾摺選別機の籾・玄
米判別センサの異常判定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】揺動選別装置型の籾摺選別機において、
揺動選別板の選別穀粒について籾・玄米判別センサで、
籾・玄米の境界位置を検出し、当該籾・玄米の境界検出
位置に関連した仕切位置に玄米仕切板を移動し、玄米仕
切板で籾の混入しない玄米を自動的に仕切る装置は公知
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来装置に
あっては、籾・玄米判別センサが埃等により汚れ適正な
検出デ−タが得られず、玄米仕切板制御が適正に実行さ
れないことがある。そこで、この発明は、このような問
題点を解決し、センサの異常を適時報知し、従来装置の
欠点を解消し、玄米仕切板制御の選別精度向上を図ろう
とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、このような
従来技術のもつ問題点を解決するために、次の技術的手
段を講じた。即ち、この発明は、籾摺部１と、往復揺動
しながら混合米を選別する揺動選別板１５と、前記揺動
選別板１５の排出側１５ｂに対向配置されていて横方向
に往復移動して籾・玄米の境界位置を検出する籾・玄米
判別センサ３０と、前記籾・玄米判別センサ３０を揺上
側あるいは揺下側に移動させるセンサ移動手段と、前記
揺動選別板１５の排出側１５ｂの選別済み穀粒の流下排
出部に対向して横方向に移動調節できる玄米仕切板１８
と、前記籾・玄米判別センサ３０の籾・玄米の境界位置
検出に関連して前記玄米仕切板１８を移動調節する玄米
仕切板制御手段と、前記玄米仕切板制御手段の実行時に
籾・玄米判別センサ３０の検出したピ−ク電圧値を常時
検出し記憶するピ−ク電圧値検出・記憶手段と、籾摺作
業の終了を判定する作業終了判定手段と、作業再開を判
定する作業再開判定手段と、前記作業再開判定手段の作
業再開検出に関連して前回作業時の検出ピ−ク電圧値と
作業再開時の検出ピ−ク電圧値とを比較して異常か否か
を判定するセンサ異常判定手段と、からなる籾摺選別機
のセンサ異常判定装置の構成としたものである。

【０００５】

【作用】揺動選別板１５での選別作業時には、籾・玄米
判別センサ３０が揺下側あるいは揺上側に移動しながら
穀粒デ−タを検出し、例えば、所定時間における検出籾
粒数と基準値とを比較して、検出籾粒数が少ないときに
は、籾・玄米判別センサ３０を揺下側に移動し、また、
検出籾粒数が多いときには揺上側に移動しつつ籾・玄米
の境界位置検出を継続し、検出籾粒数が基準値の適正範
囲になる位置を、籾・玄米の境界検出位置と決定する。
次いで、境界検出位置に基づく玄米仕切板１８の目標仕
切位置を決定して、玄米仕切板１８を目標仕切位置へ移
動する。そして、そのような玄米仕切板制御中には、籾
・玄米判別センサ３０の検出デ−タのピ−ク電圧値を順
次検出し記憶する。

【０００６】次いで、作業中止後に作業を再開し、玄米
仕切板制御を開始すると、前回作業時の記憶しているピ
−ク電圧値を読み込み、作業再開後の籾・玄米判別セン
サ３０のピ−ク電圧値とを比較し、基準値の範囲内であ
るか否かにより異常か否かを判定し、正常の場合には玄
米仕切板制御を継続し、基準値の範囲外の異常の場合に
は、異常報知あるいは主モ−タを停止する。

【０００７】

【発明の効果】この発明は、作業再開時に籾・玄米判別
センサ３０の異常の有無を判定できるので、玄米仕切板
制御の精度が向上し、作業の安全性を向上させる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に示すこの発明の実施
例について説明する。まず、図１に基づいて籾摺選別機
の全体構成について説明する。籾摺選別機は、籾摺をす
る籾摺部１，籾摺部１からの摺落米を風選する摺落米風
選部２，摺落米風選部２での風選後の混合米を分離選別
する揺動選別装置３，混合米揚穀機４，玄米揚穀機５等
により構成されている。

【０００９】籾摺部１は、籾ホッパ６，籾摺ロ−ル７，
７を内装している籾摺室８等で構成されている。摺落米
風選部２は、摺落米風選箱９，摺落米風選箱９内に斜設
されている摺落米風選路１０，粃受樋１１，摺落米受樋
１２，吸引フアン１３，排塵筒１４等で構成されてい
る。次に、図２に基づき揺動選別装置３について説明す
る。

【００１０】揺動選別板１５，１５，…の板面には選別
用の凹凸が形成されていて、縦方向一側が高い供給側１
５ａ、その反対の他側が低い排出側１５ｂとなり、縦方
向に対して直交する横方向の一方側を高い揺上側１５
ｃ、その反対側を低い揺下側１５ｄとして、揺動選別板
１５の縦方向及び横方向の２方向ともに傾斜した構成と
し、揺動選別板１５は揺動アーム・揺動装置により、横
方向斜め上下に往復揺動される構成である。

【００１１】この揺動選別板１５の供給側１５ａの供給
口に、分配供給樋１６及び分配ケース１７を経て、混合
米が供給される構成である。揺動選別板１５に供給され
た混合米は、粒形の大小，比重の大小，摩擦係数の大小
等により、比重の重い小形の玄米は揺上側１５ｃに偏流
分布し、また、玄米に比較して大きく比重の軽い籾は、
揺下側１５ｄに偏流分布し、また、その中間部には分離
されない籾・玄米の混合米が分布し、これらの穀粒は、
揺動選別板１５の排出側１５ｂに対向して設けられてい
る玄米仕切板１８及び籾仕切板１９で仕切られて取り出
される。

【００１２】また、取り出された玄米は、玄米取出樋２
０，玄米流路２１，玄米揚穀機５を経て機外に取り出さ
れ、また、混合米は混合米取出樋２２，混合米流路２
３，摺落米受樋１２，混合米揚穀機４，混合米ホッパ２
４，分配供給樋１６，分配ケース１７を経て、揺動選別
板１５に供給されて再選別される。また、籾は籾取出樋
２５，籾流路２６，籾揚穀機２７を経て籾摺部１に揚穀
還元されて、再度の籾摺がなされる構成である。

【００１３】玄米仕切板１８は、揺動選別板１５の横方
向中間部から揺上側１５ｃ端部よりもさらに揺上側１５
ｃに移動調節できる構成であり、また、玄米仕切板１８
の下部に横方向に回動する切替板１８ａ，１８ｂが取り
付けられていている。そして、この切替板１８ａ，１８
ｂは機体に支持されているストッパ（図示省略）により
回動されて、玄米仕切板１８が最揺上側１５ｃに移動す
ると、揺下側１５ｄの切替板１８ｂが玄米取出樋２０の
流下口を閉鎖して、揺動選別板１５の揺上側１５ｃから
流下した穀粒を混合米流路２３側に案内し、また、玄米
仕切板１８が図１に示す仕切位置に移動すると、玄米仕
切板１８の揺上側１５ｃに仕切られた穀粒を、揺上側１
５ｃの切替板１８ａにより玄米取出樋２０の流下口側に
案内する構成である。

【００１４】なお、玄米取出樋２０の流下口に玄米切替
弁３７を設けて、玄米取出樋２０に流下した穀粒を、機
内循環状態あるいは機外取出状態に切り替える構成と
し、玄米切替弁モ−タ３８の正逆転により切り替える構
成としてもよい。混合米流路２３には、取り出された穀
粒を機内循環状態、あるいは、籾摺部１への還元状態に
切り替える混合米切替弁３９を設けて、混合米切替弁モ
−タ４０の正逆転により、混合米切替弁３９を切り替え
る。

【００１５】この玄米仕切板１８は、図２に示すよう
に、仕切板移動調節手段２８で横方向に往復移動できる
構成であり、仕切板調節モ−タ２９を正逆転すると、玄
米仕切板１８は揺上側１５ｃあるいは揺下側１５ｄに移
動調節される。なお、玄米仕切板１８の揺上側の原点位
置への移動を検出する仕切板原点スイッチ（揺上側）３
３、及び、玄米仕切板１８の最揺下側の原点位置への移
動を検出する仕切板原点スイッチ（揺下側）３４が、設
けられている。

【００１６】揺動選別板１５の排出側１５ｂ上方には、
籾・玄米判別センサ３０が横方向に移動自在に設けられ
ている。籾・玄米判別センサ３０は、ねじ棒で構成され
ているセンサ移動調節手段３１により横方向に移動自在
に支持されていて、センサ調節モ−タ３２を正逆転する
ことにより、横方向方向に往復移動する構成である。な
お、籾・玄米判別センサ３０の揺上側の原点位置への移
動を検出するセンサ原点スイッチ（揺上側）３５、及
び、籾・玄米判別センサ３０の最揺下側の原点位置への
移動を検出するセンサ原点スイッチ（揺下側）３６が設
けられている。

【００１７】籾・玄米判別センサ３０は、この実施例で
は次のように構成されている。白熱ランプ・タングステ
ンランプ等で構成されている発光部３０ａから、１４５
０ｎｍ，１９００ｎｍ等の水分吸収波長帯及び水分に吸
収されない参照波長帯を含む電磁波を、測定面に分布し
ている穀粒に、例えば、約４５平方ミリメ−トルの円形
内に照射し、穀粒からの反射光（あるいは透過光）を水
分吸収波長帯用のバンドパスフィルタ３０ｂを経由し
て、検出素子３０ｃで受光し、受光量の多少に応じて大
小の電圧値に変換し、ＣＰＵ内臓の制御部４１に入力す
る。また、バンドパスフィルタで反射した参照波長帯
は、参照波長帯用のフィルタ３０ｄを経由して参照波長
帯用の検出素子部３０ｅに送られ、電圧値に変換して制
御部４１に送られる。しかして、両検出電圧値の比が制
御部４１で演算されて、所定の基準値に基づき、籾・玄
米の別を判定する構成である。

【００１８】次に、図４に基づき籾・玄米判別センサ３
０における照射部分に対する検出領域の設定について説
明する。発光部３０ａを例えば近赤外線領域の電磁波を
利用した小型白熱ランプ，タングステンランプ等で構成
すると、同じ取り付け状態でも、検出領域内に照度むら
が生じ、検出精度が低下するという問題がある。

【００１９】そこで、この実施例では、発光部３０ａの
照射領域には照度の高い部分が複数生じるところ、二つ
の照度の高い部分の中間位置の照度の低い部分を検出領
域として、検出照度の一定化により検出精度の向上を図
るものである。図４−（２）は発光部から検出面に電磁
波を照射した状態の平面図であり、照射面の中心部Ｐか
ら放射方向に偏位した部分には、中心部Ｐに近いところ
と、離れたところに照度の高い部分が現れる。しかし
て、これらの照度の高い部分の中間部の照射の低い部分
が検出領域となるように、発光部３０ａの発光軸と水分
吸収波長帯用のバンドパスフィルタ３０ｂの受光軸との
なす角度θを調節する。

【００２０】このように構成したので、照度の高い領域
の形状も種々あるが、その中間部を検出領域とすること
で、常に検出面の照度の低い部分の均一化したデ−タを
得ることができると共に、照度の高い領域のバラツキの
影響を少なくすることができて、検出精度が向上する。
また、混合米の籾一粒を検出領域とするものにあって
は、照度の高い領域はこれと同じ面積かあるいはそれよ
りも狭い面積のため、検出精度が不安定となるが、前記
構成とすることにより、このような不具合も解消でき
る。

【００２１】図３に示すように、ＣＰＵを内臓した制御
部４１には、籾・玄米判別センサ３０，仕切板原点スイ
ッチ（揺上側）３３，仕切板原点スイッチ（揺下側）３
４，センサ原点スイッチ（揺上側）３５，センサ原点ス
イッチ（揺下側）３６，主モ−タ４２の負荷電流値を検
出する負荷電流センサ４４が、入力インタ−フエイスを
介して接続されている。

【００２２】また、制御部４１には、出力インタ−フエ
イス（図示省略），駆動回路を経由して、仕切板調節モ
−タ２９，センサ調節モ−タ３２，玄米切替弁モ−タ３
８，混合米切替弁モ−タ４０及び主モ−タ４２が、夫れ
夫れ接続されている。次に、制御部４１の制御内容につ
いて説明する。まず、籾・玄米判別センサ３０を玄米仕
切板制御に応用した制御例について説明する。

【００２３】玄米仕切板の制御が開始されると、籾・玄
米判別センサ３０に移動指令が出される。すると、揺上
側１５ｃに位置している籾・玄米判別センサ３０は、所
定距離揺下側１５ｄに移動しつつ停止して、所定時間に
わたり選別中の穀粒の電圧値を検出する。次いで、所定
時間の検出籾粒数を基準値と比較して、検出籾粒数が多
い（あるいは少ない）ときには、籾・玄米判別センサ３
０を揺上側１５ｃ（あるいは揺下側１５ｄ）へ所定距離
移動しつつ、境界検出作業を継続する。

【００２４】しかして、検出籾粒数が基準値になつた位
置を、籾・玄米の境界検出位置とし、当該籾・玄米の境
界検出位置に基づき、玄米仕切板４の目標仕切位置を算
出して、玄米仕切板１８を目標仕切位置へ移動する。す
ると、玄米仕切板１８は籾の混入しない位置で玄米を仕
切り機外に取り出す。次に、図５に基づき、籾・玄米判
別センサ３０の異常判定制御について説明する。

【００２５】前記の玄米仕切板制御中には、籾・玄米判
別センサ３０のピ−ク電圧値を常時検出し、最も高いピ
−ク電圧値ａを記憶部の所定のアドレスに順次記憶して
いく。次いで、中断していた作業を開始すると、前回作
業時の記憶しているピ−ク電圧値ａを読み込むと共に、
作業再開後の玄米仕切板制御時の籾・玄米判別センサ３
０のピ−ク電圧値ｂを検出する。次いで、両ピ−ク電圧
値の差であるｂ−ａを算出し基準値と比較する、しかし
て、α≦ｂ−ａ≧βの範囲内の場合には、正常と判定し
て、玄米仕切板制御を継続し、この範囲外の場合には、
異常と判定して、異常報知あるいは主モ−タ４２を停止
する。

【００２６】なお、作業開始，作業終了及び作業再開
は、例えば次のようにして判定する。負荷電流センサ４
４が所定基準値以上の負荷電流値を検出すると作業開始
と判定し、また、所定基準値以下の負荷電流値を検出す
ると作業停止と判定したり、あるいは、籾ホッパ６の穀
粒センサか穀粒あり検出で、且つ、籾供給調節弁センサ
の籾供給調節弁の開検出で作業中と判定し、穀粒センサ
の穀粒有り検出で、且つ、籾供給調節弁センサの閉検出
で作業中断と判定する構成である。

【００２７】なお、この実施例では籾・玄米判別センサ
３０の異常を判定しているが、他のセンサにも応用でき
る。また、この異常判定方法を、籾・玄米判別センサ３
０に対して所定距離揺上側にずらせて玄米仕切板１８を
一体的に取り付けて、玄米仕切板１８を自動的に仕切り
位置に移動制御する装置に応用してもよい。前記のよう
に籾・玄米判別センサ３０の異常を検出報知できるの
で、作業の安全性が向上する。

【００２８】次に、図６に示す実施例に基づき、例え
ば、籾・玄米判別センサ３０をコンバイン等の野外作業
機の検出部に応用した場合のデ−タの検出処理方法につ
いて説明する。例えば、前記籾・玄米判別センサ３０を
コンバインの刈取穀稈の濡れ具合や水分の多少による成
熟度を検出し、走行速度を制御して刈取穀稈量を調節
し、脱穀装置の負荷を適正化する制御に応用する場合で
ある。

【００２９】図６−（１）に示すブロック図について説
明する。籾・玄米判別センサ３０の検出電圧値はローパ
スフィルタ４６を経由して、太陽光の光量による検出電
圧値だけ低くした低検出電圧値として、制御部４１のＡ
／Ｄ入力部にて測定する。また、籾・玄米判別センサ３
０の検出電圧値を減算回路４７に入力すると共に、制御
部４１のＤ／Ａ出力部から減算回路４７に減算電圧値を
入力し、太陽光線に基づく検出電圧値を減算することに
より、太陽光線の影響のない検出デ−タを得る構成であ
る。

【００３０】しかして、籾・玄米判別センサ３０の野外
作業において、穀稈デ−タを検出すると、図６−（２）
に示すように、籾・玄米判別センサ３０では太陽光線も
含んだ検出電圧値が、実線グラフに示すような検出値で
検出され、飽和してしまう。そこで、ローパスフィルタ
４６を経由し、この検出電圧値を減算すると、点線グラ
フで示すように、元の検出電圧値に対して、太陽光の影
響のない検出デ−タを得ることができ、検出デ−タが飽
和することはない。この点線の検出デ−タについて、検
出対象により増減変化している波形部分（例えば、検出
対象である穀稈の移動による変化）を除くと、太陽光線
による加算電圧値が判明する。

【００３１】しかして、制御部４１から太陽光線の加算
電圧値に相当する電圧値を減算回路４７に入力し、籾・
玄米判別センサ３０の元の検出電圧値から減算すると、
図６−（３）に示すように、検出対象の太陽光線の影響
を受けない、検出電圧値を得ることができる。次いで、
この検出電圧値と基準値とを比較することにより、水分
の多少を判別でき、穀稈の濡れ具合あるいは成熟度合い
を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体の切断側面図

【図２】要部の斜視図

【図３】ブロック図、側面図

【図４】側面図、検出領域を示す図面

【図５】フロ−チャ−ト、グラフ

【図６】ブロック図、グラフ

【符号の説明】 １…籾摺部，２…摺落米風選部，３…揺動選別装置，４
…混合米揚穀機，５…玄米揚穀機，６…籾ホッパ，７…
籾摺ロール，８…籾摺室，９…摺落米風選箱，１０…摺
落米風選路，１１…粃受樋，１２…摺落米受樋，１３…
吸引フアン，１４…排塵筒，１５…揺動選別板，１６…
分配供給樋，１７…分配ケース，１８…玄米仕切板，１
９…籾仕切板，２０…玄米取出樋，２１…玄米流路，２
２…混合米取出樋，２３…混合米流路，２４…混合米ホ
ッパ，２５…籾取出樋，２６…籾流路，２７…籾揚穀
機，２８…仕切板移動調節手段，２９…仕切板調節モ−
タ，３０…籾・玄米判別センサ，３１…センサ移動調節
手段，３２…センサ調節モ−タ，３３…仕切板原点スイ
ッチ（揺上側），３４…仕切板原点スイッチ（揺下
側），３５…センサ原点スイッチ（揺上側），３６…セ
ンサ原点スイッチ（揺下側），３７…玄米切替弁，３８
…玄米切替弁モ−タ，３９…混合米切替弁，４０…混合
米切替弁モ−タ，４１…制御部，４２…主モ−タ，４４
…負荷電流センサ，４５…運転スイッチ ４６…ローパスフィルタ，４７…減算回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｎ 33/10 Ｇ０１Ｎ 33/10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】籾摺部１と、往復揺動しながら混合米を選
   別する揺動選別板１５と、前記揺動選別板１５の排出側
   １５ｂに対向配置されていて横方向に往復移動して籾・
   玄米の境界位置を検出する籾・玄米判別センサ３０と、
   前記籾・玄米判別センサ３０を揺上側あるいは揺下側に
   移動させるセンサ移動手段と、前記揺動選別板１５の排
   出側１５ｂの選別済み穀粒の流下排出部に対向して横方
   向に移動調節できる玄米仕切板１８と、前記籾・玄米判
   別センサ３０の籾・玄米の境界位置検出に関連して前記
   玄米仕切板１８を移動調節する玄米仕切板制御手段と、
   前記玄米仕切板制御手段の実行時に籾・玄米判別センサ
   ３０の検出したピ−ク電圧値を常時検出し記憶するピ−
   ク電圧値検出・記憶手段と、籾摺作業の終了を判定する
   作業終了判定手段と、作業再開を判定する作業再開判定
   手段と、前記作業再開判定手段の作業再開検出に関連し
   て前回作業時の検出ピ−ク電圧値と作業再開時の検出ピ
   −ク電圧値とを比較して異常か否かを判定するセンサ異
   常判定手段と、からなる籾摺選別機のセンサ異常判定装
   置。