JPS6214949A - 籾摺り機の脱ふ率制御装置 - 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、籾摺り機のロール間隙を調整して脱桴率を制
御する装置に関する。

（従来の技術） 籾摺りロールは長時間使甫すると、ロール表面が摩耗し
てロール間隙が拡大し脱桴率が下がる。

またロール間隙が同じでも穀粒の品種により粒径が異る
ので品種が違えば脱桴率も変わる。

従って一定の脱桴率で籾を摺り続けるには、籾摺りロー
ルの回転軸を適宜に移動してロール間隙を調整しなけれ
ばならない。

このため従来より、籾摺り作業中における実際の脱桴率
を検出し、これと目標の脱桴率を比較しながらその偏差
がゼロになるように、ロール間隙を自動的に調整する脱
桴率制御装置が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで脱桴率の検出は、籾摺りロールより排出した穀
粒をセンサまで取り出して行うから、ロール間隙を変更
した場合に脱桴率の変化は穀粒をセンサまで取り出すま
での時間だけ遅れて検出結果に現われる。

従って、ロール間隙を変更する場合、実際の脱桴率が目
標の脱桴率に達しているにもかかわらず検出の遅れが原
因して、従来の場合は、ロール間隙を過剰に変更してし
まいがちで、このような行き過ぎを修正しながら目標の
脱桴率に整定することになるから、ロール間隙が容易に
一定に定まらず、制御に無駄な時間がかかるという欠点
があった。

本発明はこのような従来の欠点を改良するもので、ロー
ル間隙を変更する際、過剰に変更しすぎないようにして
短時間でロール間隙を正しく制御することを目的とする
。

（問題点を理解するための手段） そのため本発明では、ロール間隙の変更中は検出に時間
の遅れが避られない脱桴率によらずに。

籾摺りロールの負荷にもとづいてロール間隙の変更を止
めるタイミングを決める。しかしロールの負荷は同じで
も穀粒の品種によっては脱桴率が違う可能性があり、両
者は必ずしも一致しないから、ロールの負荷にもとづき
一旦、ロールの移動を止めてロール間隙を固定しても、
その後一定時間経過したら再び脱桴率を検出し、そのと
き目標の脱桴率より逸脱していれば、再度ロール間隙を
変更する。

すなわち本発明は、脱桴率の検出結果にもとづいて籾摺
りロールの回転軸を移動し始め、ロール回転モータの負
荷の検出結果にもとづき籾摺りロールの回転軸の移動を
停止することを特徴とする。

これを第１〜３図に示す本発明の機能ブロック図につい
て説明する。

第１図は特許請求の範囲第１項に記載する第１の発明の
もので、１は籾摺り後の混合粒に含まれる籾と玄米を識
別して脱桴率を検出する脱桴率センサである。

２は、設定した目標脱■率帯の上限と下限に対応する信
号を出力する設定脱桴率出力手段で、これを脱桴率セン
サｌと共に脱桴率比較手段３に接続する。

そして籾摺りロールの回転軸を移動してロール間隙を調
節するロール移動モータｍを設け、このモータｍの停止
後一定の待機時間ｔの間、待機信号を出力するタイマ４
と前記比較手段３の出力側を、ロール移動モータ駆動手
段５に接続する。

この駆動手段５は、比較手段３の判定信号とタイマ４の
待機信号にもとづき、ロール移動モータｍが停止して一
定時間を経過した場合で、且つ脱桴率が目標脱■率帯を
逸脱している場合に、脱桴率が目標脱欅率帯に収まるよ
うに、ロール移動モータｍを正転または逆転するための
ロール移動モータ駆動信号を出力するものである。

次に籾摺りロールの負荷を籾摺りロールの回転モータＭ
の負荷電流より検出するロール負荷検出手段６を設ける
と共に、この検出手段６の検出信号にもとづき、ロール
負荷の変動が所定値を越えた場合に、ロール移動モータ
停止信号を出力するロール移動モータ停止手段７を設け
る。

そしてロール移動モータ駆動手段５とロール移動モータ
停止手段７とをロール移動モータ制御手段８に接続し、
これによりロール移動モータ駆動信号と同停止信号にも
とづいてロール移動モータｍを特徴する 特許請求の範囲第２項に記載する第２の発明は、第２図
に示すとおり、脱桴率センサとして。

籾摺り後の混合粒に含まれる籾と玄米を識別して、識別
した混合粒が規定数に達すると脱桴率の検出信号を出力
する規定粒数式の脱桴率センサ９を用いる。

そしてこのセンサ９に、センサ９の出力周期に比例する
待機時間の間、待機信号を出力するタイマ１０を接続し
、ロール間隙を変更しない待機時間を、センサ９の出力
周期に従い延長したり短縮する。

特許請求の範囲第３項に記載する第３の発明は、第１の
発明に加えて、目標脱伴率帯を切換える時のみ作動する
第２０−ル間隙調整機構を備える。

この第２調整機構は、第３図に示すように、設定脱桴率
出力手段２の出力信号にもとづき、目標脱■率帯をこれ
に対応するロール回転モータＭの負荷に変換する脱桴率
／ロール負荷変換手段１１と、この変換手段１１が出力
する変換ロール負荷を、ロール負荷検出手段６が出力す
る実際のロール負荷と、比較するロール負荷比較手段１
２と、さらに前記ロール負荷比較手段１２の判定信号に
もとづき、両ロール負荷が等しくなるようにロール移動
モータｍを正転または逆転するためのロール移動モータ
駆動信号を、前記目標脱桿率帯を設定してから一定時間
だけ出力するロール移動モータ第２駆動手段１３とから
成る。

（作用） 次に本発明による制御の手順を説明する。

籾摺り作業中に説？！率が増加または減少して目標説？
！率帯の外に逸脱した場合、脱桴率センサ１と設定脱桴
率出力手段２の出力を比較し、脱桴率比較手段３より判
定信号を出力する。

この判定信号にもとづきロール移動モータ駆動手段５よ
り駆動信号が出て、ロール移動モータ制御手段８を操作
してロール移動モータｍが回転し始め、ロール間隙が広
または狭に変更する。

ロール間隙が変更すると、これに伴いロール回転モータ
Ｍに流れる負荷電流が変る。そこでこのモータＭの負荷
の変化量よりロール負荷をロール負荷検出手段６で検出
し、前記変化量が規定値に達すると、ロール移動モータ
停止手段７よりロール移動モータ停止信号が出力してロ
ール移動モータｍを止め、ロール間隙を固定する。

このようにロール移動モータｍが止まると、停止後一定
の待機時間ｔの間だけタイマ４より待機信号が出力する
。

待機信号が出力している間は、脱桴率センサｌの脱桴率
が未だ目標脱伴率帯の外に逸脱したままであっても、ロ
ール移動モータ駆動手段５からロール移動モータ駆動信
号は出力しない。

待機時間ｔが過ぎて待機信号が消えると、脱桴率センサ
１と設定脱桴率出力手段２の再出力の比較結果に従って
前記と同様のロール間隙調整を行う。

以上が第１の発明で、これと第２の発明は待機時間ｔの
決め方が違う。

第２の発明では、脱桴率センサ９が規定粒数の混合粒ご
とに脱桴率の検出信号を出力し、その出力周期に比例し
て待機時間ｔを決める。

従って脱桴率センサ９が検出する混合粒の数が少ない場
合は、検出信号の出力周期が長いから待機時間ｔも長く
なる。

第３の発明は、目標脱伴率帯を切換えて変更する際の、
ロール間隙の調整の仕方が第１の発明と違う。

第３の発明では、目標脱伴率帯を切換えた直後だけは、
切換え後の目標脱伴率帯を、脱桴率／ロール負荷変換手
段１１により、ロール回転モータＭの負荷によるロール
負荷に変換し、変換したロール負荷とロール負荷検出手
段６による実際のロール負荷を比較しながら両者が一致
するように、ロール移動モータｍを駆動してロール間隙
を調整する。

（実施例） 次に本発明の詳細な説明する。

第４図は籾摺り機の要部正面図で、１対の籾摺りロール
２０．２１を左右平行に軸架し、そのうち一方のロール
２０の回転軸を旋回アーム２２に支承する。

そして旋回アーム２２に螺退するねじ杆２３をロール移
動モータｍにより正転または逆転することにより、旋回
アーム２２をその支点２４を中心に左右に旋回して、ロ
ール２０を他方のロール２１に向は接近したり遠ざけて
、両ロール間の間隙を調整する。

２５は穀粒をロール間隙に供給するホッパを示す。

第５図のブロック図の脱桴率センサｌは、籾摺り機より
排出する混合粒をサンプリングし、これをセンサに備え
るホトカプラ間に通過させ、籾より玄米が光を良く通す
性質を利用して籾と玄米に識別すると共に、サンプリン
グした全粒数から脱桴率を検出する。

設定脱桴率出力手段２はポリウムスイッチを有し、たと
えば目標の脱■率帯を８５％に設定する場合にはその上
限が８７．５％、下限が８２．５％になるように、それ
らの値に相当する電圧値を出力する。

ロール負荷検出手段６は、ロール２０．２１を回転する
ロール回転モータＭ（図示しない）の電源回路に電流ト
ランスを介装し、モータＭに流れる負荷電流よりロール
負荷を検出する。

これら脱桴率センサ１．設定脱伴率出力手段２、および
ロール負荷検出手段６を、入力インターフェース２６を
介してマイクロコンピュータ２７に接続し、その出力側
に出力インターフェース２８を介してロール移動モータ
ｍを接続する。

そして第１図の機能ブロック図に示すように、第１の発
明では、脱桴率センサ１と設定脱桴率出力手段２の出力
を、マイクロコンピュータ２７に内蔵する脱桴率比較手
段３により比較し、たとえば第６図に示すように、実際
の脱桴率が斜線で示す目標脱■率帯の上限値８７．５％
を越えると、その時点（時間ｔｌ）でロール移動モータ
駆動手段５よリモータ駆動信号が出力し、マイクロコン
ピュータ２７の出力側のリレースイッチのようなロール
移動モータ制御手段８を操作して、ロール移動モータｍ
を逆転する。

これによりロール２１．２２の間隙が拡大しロール回転
モータＭの負荷電流が減り、その結果、ロール負荷がα
だけ下降すると、これをロール負荷検出手段６が検出し
、マイクロコンピュータ２７に内蔵するロール移動モー
タ停止手段７より停止信号が出力してロール移動モータ
ｍの逆転が止まる。

ロール移動モータｍが止まると、その時点（時間ｔ２）
より一定の待機時間Ｔだけ、マイクロコンピュータ２７
に内蔵するタイマ４より待機信号が出力する。待機信号
が出力している限りは、脱桴率が目標脱桴率より逸脱し
ていても、ロール移動モータ駆動手段５より駆動信号は
出力しない。

待機時間Ｔが経過して待機時間が出力しなくなった時点
（時間ｔ３）で、依然として脱桴率が目標の８７，５％
を上回っている場合には、ロール移動モータ駆動手段５
より再び駆動信号が出力して、ロール負荷がαだけ減少
するまでロール移動モータｍを逆転し、ロール間隙をさ
らに拡大する。

これとは反対に、脱桴率が目標脱■率帯の下限値８２．
５％を下回ると、その時点（時間ｔｏで、ロール移動モ
ータ駆動手段５よりモータ駆動信号が出力し、ロール移
動モータｍを正転し、ロール２１．２２の間隙を狭くす
る。その結果、ロール負荷がαだけ上昇すると、逆転の
場合と同様に。

ロール移動モータｍが止まり待機信号が出力する。

これが第１の発明の実施例の制御手順で、これをフロー
チャートで示したのが第７図である。

第７図ではサンプル混合粒１００粒で脱桴率を算出する
場合を示す。

次に第２の発明では、脱桴率センサのホトカプラを通過
する混合粒の粒数が規定数（たとえば１００粒）に達す
るごとに検出信号を出力する、規定粒数式の脱桴率セン
サ９を用いる。このセンサの混合粒の通過流量（単位時
間当りの粒数）とセンサの応答時間（すなわち検出信号
の出力周期）との関係を、第８図に示す。

第８図から明らかなように、混合粒の通過流量が飽和値
未満の領域では、センサの応答時間は通過流量により大
巾に異なる。

そこで第２の発明の実施例においては、第２図のタイマ
１０により前記の待機時間Ｔを、脱桴率センサの応答時
間すなわちその出力周期に応じてｔａにしたりｔｂにす
る（ｔ　ａ＜ｔ　ｂ）　。

たとえば前記のように目標脱■率帯を８５％に設定した
場合において、脱Ｉ／！！−率センサの検出信号の出力
時点が、第９図にプロットしたように変化したとすると
、隣り合う出力時点の間隙が狭い場合つまりサンプの応
答時間が早い場合には、待機時間はｔａで短い、逆に出
力時点の間隙が広い場合には待機時間はｔｂで長くなる
。

第１０図は、この第２の発明の実施例のフローチャート
を示す。

次に第３の発明の実施例においては、第１１図に示すよ
うな、特定の脱桴率（たとえば８０％、８５％あるいは
９０％の脱桴率）のロール負荷の出現頻度のグラフから
、そのピークのロール負荷値（たとえば脱桴率８０％の
ときはロール負荷値ａ、８５％のときはｂ、９０％のと
きはＣ）を求めて、これをマイクロコンピュータ２７に
内蔵する第３図の脱桴率／ロール負荷変換手段１１に書
き込んでおく。

そして第１２図に示すように、斜線の目標説伴率帯を８
５％から９０％に切換える際、前記変換手段１１より切
換え後の脱桴率９０％に対応するロール負荷値Ｃを出力
し、この値Ｃとロール負荷検出手段６により検出した実
際のロール負荷とを、ロール負荷比較手段１２において
比較しながら両者の偏差がゼロになるように、つまり実
際のロール負荷が値Ｃになるように、ロール移動モータ
第２駆動手段より駆動信号を出力してロール間隙を調整
する。

実際のロール負荷が値Ｃになったら時間Ｔｍだけ待って
、その後は第１の発明と同様の手順でロール間隙を調整
する。

たとえば第１２図に示すように、実際の脱桴率が目標脱
伴率帯を下回った時点ｔ５において、ロール負荷がαだ
け増加するまでロール間隙を狭く調整し、その後、待機
時間Ｔだけロール間隙を固定する。

第１３図は第３の発明の実施例のフローチャートを示す
。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明では、ロール間隙を変更す
べきかどうかは、脱桴率センサの検出信号に従う、つま
り実際の脱Ｉｆ！率が目標の脱桿率帯の外に逸脱したら
これを脱桴率センサで検出してロール間隙を拡大または
縮小するように変更し始める。

しかしロール間隙変更のため移動中のロールを停止させ
るのは、脱桴率センサによらずロール回転モータの負荷
検出による。つまりロール間隙を変更した結果、ロール
回転モータの負荷が一定値αだけ増加または減少したら
、これを電流トランスのようなロール回転モータ負荷検
出器により検出し・てロールを一旦止め、ロール間隙を
固定する。そして待機時間Ｔが過ぎたら再び必要に応じ
てロール間隙をモータ負荷値αだけ変更し、これを繰り
返すのであるが、ロール回転モータの負荷の増減はロー
ル間隙の変更に連動して直ちに検出できるから、ロール
間隙の変更が中断しても、本発明によれば、制御結果の
検出遅れに起因する過剰制御を回避でき、従ってロール
間隙を変更するのに行き過ぎがないから、従来のように
行き過ぎを修正しながら目標に近づく制御にくらべ、結
果的に目標値に速かに整定でき、脱桴率を正確かつ高能
率に制御できるという効果を生ずる。

また第２の発明では待機時間Ｔを、脱桴率センサの検出
信号の出力周期つまりセンサ応答時間に比例して調節す
るから、センサの応答時間が早い場合は待機時間が短縮
することになり目標脱桴率に゛よりいっそう速く整定で
き、また応答時間が遅い場合は待機時間を延長するので
正しい脱桴率にもとづき正確に制御できるという効果も
生ずる。

さらに第３の発明では目標脱桴率の設定を切換える際、
あらかじめ脱桴率／ロール負荷変換手段に記憶させたロ
ール負荷値まで実際のロール負荷を一挙に変更するので
、設定脱桴率切換え時のロール間隙の調整時間を短縮で
き、いっそう能率の向上が計れるという効果も生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は特許請求の範囲第１項に記載する第１の発明の
機能ブロック図、第２図は同じくその第２項に記載する
第２の発明の機能ブロック図、第３図はその第３項に記
載する第３の発明の機能ブロック図、第４図は本発明実
施例の籾摺り機の要部正面図、第５図はそのブロック回
路図、第６図は第１の発明の実施例における脱桴率とロ
ール負荷の関係を示すグラフ、第７図は第１の発明の実
施例の制御手順を示すフローチャート、第８図は第２の
発明の実施例に用いる脱桴率センサにおける、混合粒の
流量とセンサの応答時間の関係を示すグラフ、第９図は
第２の発明の実施例における脱桴率とロール負荷の関係
を示すグラフ、第１Ｏ図は第２の発明の実施例の制御手
順を示すフローチャート、第１１図は脱桴率をパラメー
タとするロール負荷の出現頻度のグラフ、第１２図は第
３の発明の実施例における脱桴率とロール負荷の関係を
示すグラフ、第１３図は第３の発明の実施例の制御手順
を示すフローチャート。 ｌおよび９は脱桴率センサ、２は設定脱桴率出力手段、
３は脱桴率比較手段、４および１０はタイマ、５はロー
ル移動モータ駆動手段、６はロール負荷検出手段、７は
ロール移動モータ停止手段、８はロール移動モータ制御
手段、１１は脱桴率／ロール負荷変換手段、１２はロー
ル負荷変換手段、１３はロール移動モータ第２駆動手段
である。 特許出願人　　井関農機株式会社 代理人　　　　牧　舌部（ほか２名） 第７図 第１０図 手続補正書（自船 昭和６０年８月８日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）籾摺りロールの回転軸を移動してロール間隙を調
   節する正逆転自在なロール移動モータと、 籾摺り後の混合粒に含まれる籾と玄米を識別して脱■率
   を検出する脱■率センサと、 設定した目標脱■率帯の上限と下限に対応する信号を出
   力する設定脱■率出力手段と、 前記脱■率センサと前記設定脱■率出力手段の両出力信
   号を比較する脱■率比較手段と、前記ロール移動モータ
   の停止後、一定の待機時間の間、待機信号を出力するタ
   イマと、 前記比較手段の判定信号及び前記タイマの待機信号にも
   とづき、ロール移動モータが停止して一定時間を経過し
   た場合で、且つ脱■率が目標脱■率帯を逸脱している場
   合に、脱■率が目標脱■率帯に収まるように、ロール移
   動モータを正転または逆転するためのロール移動モータ
   駆動信号を出力するロール移動モータ駆動手段と、 籾摺りロールの負荷を籾摺りロールの回転 モータの負荷電流より検出するロール負荷検出手段と、 前記ロール負荷検出手段の検出信号にもとづき、ロール
   負荷の変動が所定値を越えた場合、ロール移動モータ停
   止信号を出力するロール移動モータ停止手段と、 前記ロール移動モータ駆動信号及び同停止信号を入力信
   号としてロール移動モータを制御するロール移動モータ
   制御手段と、 を備えることを特徴とする籾摺り機の脱■率制御装置。
2. （２）籾摺りロールの回転軸を移動してロール間隙を調
   節する正逆転自在なロール移動モータと、 籾摺り後の混合粒に含まれる籾と玄米を識別して規定粒
   数の混合粒ごとに脱■率を検出する脱■率センサと、 設定した目標脱■率帯の上限と下限に対応する信号を出
   力する設定脱■率出力手段と、 前記脱■率センサと前記設定脱■率出力手段の両出力信
   号を比較する脱■率比較手段と、前記ロール移動モータ
   の停止後、前記脱■率センサの出力信号の出力周期に比
   例する待機時間の間、待機信号を出力するタイマと、 前記比較手段の判定信号及び前記タイマの待機信号にも
   とづき、ロール移動モータが停止して一定時間を経過し
   た場合で、且つ脱■率が目標脱■率帯を逸脱している場
   合に、脱■率が目標脱■率帯に収まるように、ロール移
   動モータを正転または逆転するためのロール移動モータ
   駆動信号を出力するロール移動モータ駆動手段と、 籾摺りロールの負荷を籾摺りロールの回転 モータの負荷電流より検出するロール負荷検出手段と、 前記ロール負荷検出手段の検出信号にもとづき、ロール
   負荷の変動が所定値を越えた場合、ロール移動モータ停
   止信号を出力するロール移動モータ停止手段と、 前記ロール移動モータ駆動信号及び同停止信号を入力信
   号としてロール移動モータを制御するロール移動モータ
   制御手段と、 を備えることを特徴とする籾摺り機の脱■率制御装置。
3. （３）籾摺りロールの回転軸を移動してロール間隙を調
   節する正逆転自在なロール移動モータと、 籾摺り後の混合粒に含まれる籾と玄米を識別して脱■率
   を検出する脱■率センサと、 設定した目標脱■率帯の上限と下限に対応する信号を出
   力する設定脱■率出力手段と、 前記脱■率センサと前記設定脱■率出力手段の両出力信
   号を比較する脱■率比較手段と、前記ロール移動モータ
   の停止後、一定の待機時間の間、待機信号を出力するタ
   イマと、 前記比較手段の判定信号及び前記タイマの待機信号にも
   とづき、ロール移動モータが停止して一定時間を経過し
   た場合で、且つ脱■率が目標脱■率帯を逸脱している場
   合に、脱■率が目標脱■率帯に収まるように、ロール移
   動モータを正転または逆転するためのロール移動モータ
   駆動信号を出力するロール移動モータ駆動手段と、 籾摺りロールの負荷を籾摺りロールの回転 モータの負荷電流より検出するロール負荷検出手段と、 前記ロール負荷検出手段の検出信号にもとづき、ロール
   負荷の変動が所定値を越えた場合、ロール移動モータ停
   止信号を出力するロール移動モータ停止手段と、 前記ロール移動モータ駆動信号及び同停止信号を入力信
   号としてロール移動モータを制御するロール移動モータ
   制御手段とを備えるものにおいて、 前記設定脱■率出力手段の出力信号にもとづき、目標脱
   ■率帯を、これに対応するロール回転モータの負荷に変
   換する脱■率／ロール負荷変換手段と、 前記変換手段が出力する変換ロール負荷と前記ロール負
   荷検出手段が出力する実際のロール負荷とを比較するロ
   ール負荷比較手段と、 前記ロール負荷比較手段の判定信号にもとづき、両ロー
   ル負荷が等しくなるように、ロール移動モータを正転ま
   たは逆転するためのロール移動モータ駆動信号を、前記
   目標脱■率帯を設定してから一定時間だけ出力するロー
   ル移動モータ第２駆動手段と、 を備えることを特徴とする籾摺り機の脱■率制御装置。