(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料を一時貯留するための原料タンクと、該原料タンクの原料の下限値を検知する下限センサと、一対の脱ぷロールからなる脱ぷ部と、該脱ぷ部又は脱ぷ部よりも後工程の穀粒の流れを検知する流れ検知センサと、
前記下限センサが穀粒無しの信号を検知し、かつ、前記流れ検知センサが穀粒流れ有りの信号を検知したときは、籾摺作業中の原料切れであると判断して、前記脱ぷ部での籾摺作業を停止させる制御部と、を設け、
前記流れ検知センサが、前記脱ぷ部の後工程に設けた風選部と混合米揚穀機との間を連絡する混合米排出流路に設けられていることを特徴とする籾摺機における脱ぷロールの焼損防止装置。
【請求項２】
前記流れ検知センサは、前記混合米排出流路を流下したときの穀粒を受け止めるゲート板と、該ゲート板が回動したときの変位を前記混合米排出流路の外側で検知する変位検知体と、該変位検知体の変位を検知するセンサ本体とにより形成されてなる請求項１記載の籾摺機における脱ぷロールの焼損防止装置。
【請求項３】
原料を一時貯留するための原料タンクと、該原料タンクの原料の下限値を検知する下限センサと、一対の脱ぷロールからなる脱ぷ部と、該脱ぷ部又は脱ぷ部よりも後工程の穀粒の流れを検知する流れ検知センサと、
前記下限センサが穀粒無しの信号を検知し、かつ、前記流れ検知センサが穀粒流れ有りの信号を検知したときは、籾摺作業中の原料切れであると判断して、前記脱ぷ部での籾摺作業を停止させる制御部と、を設け、
前記流れ検知センサは、前記脱ぷロールの回転軸の軸受に固設された振動検知センサであることを特徴とする籾摺機における脱ぷロールの焼損防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、籾摺機に設けられている一対の脱ぷロールの焼損を防止するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置は、一対の脱ぷロールの上部に原料タンクと、この原料タンク内の穀物の有無を光学的に検出するセンサとが設けられている。そして、このセンサは、原料タンク内の穀物が無くなったことを検出すると、制御部が籾摺作業が終了したものと判断して一対の脱ぷロールを非接触位置に展開し、脱ぷロールの焼損や変形の防止を図る制御を行っている。
【０００３】
しかし、上記センサは、原料タンク内の穀物の有無を光学的に検出するタイプであるため、センサのレンズ面の汚れや、センサへのごみの付着等によって、原料タンク内に穀物が無いにもかかわらず、原料が有るとの出力信号が発せられる場合があった。このような不具合は、上記光学センサに限らず、静電容量式のセンサや、超音波式のセンサであっても、信号検出箇所へのごみの付着等により誤動作が生じる場合がある。このような誤動作は、制御部が籾摺作業がまだ継続していると判断し、一対の脱ぷロールが空の状態（原料籾の供給が無い状態）で接触しながら回転するために、脱ぷロールの変形や焼損のおそれがあり大変危険であった。
【０００４】
上記問題に対処するため、特許文献１記載の発明では、穀物を脱ぷ処理する左右一対の脱ぷロールと、その脱ぷロールの下方に設けられる、脱ぷロールの摺出しの有無に感応する感圧素子からなる摺出し検出センサと、そのセンサの検出出力に基づき、脱ぷ作業終了後、前記左右一対の脱ぷロールを非接触まで展開する脱ぷロール展開手段とを備える、という技術的手段を講じたものである。これにより、一対の脱ぷロールによる摺出しの有無の検出により、籾摺作業の終了を確実に検出し、籾摺作業の終了の際、脱ぷロールを展開して非接触状態にし、脱ぷロールの焼損や変形の防止を確実に行うことができるといった作用・効果がある。
【０００５】
しかし、特許文献１記載の発明は、感圧素子からなる摺出し検出センサが脱ぷロールの直下に設けられているから、籾殻を含む摺落米が直接センサに衝突して、早期に摩耗するおそれがあり、耐久性において実用に適さないといった問題がある。すなわち、籾摺の際に生じる籾殻は玄米を包む殻であって、成分は食物繊維であるが、ガラスの原料であるケイ酸を含む硬質物質であるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−１５１９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題点にかんがみ、耐久性を向上して実用に適した脱ぷロールの焼損防止装置を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明は、原料を一時貯留するための原料タンクと、該原料タンクの原料の下限値を検知する下限センサと、一対の脱ぷロールからなる脱ぷ部と、該脱ぷ部又は脱ぷ部よりも後工程の穀粒の流れを検知する流れ検知センサと、前記下限センサが穀粒無しの信号を検知し、かつ、前記流れ検知センサが穀粒流れ有りの信号を検知したときは、籾摺作業中の原料切れであると判断して、前記脱ぷ部での籾摺作業を停止させる制御部とを設け、前記流れ検知センサを、前記脱ぷ部の後工程に設けた風選部と混合米揚穀機との間を連絡する混合米排出流路に設ける、という技術的手段を講じた。
【０００９】
【００１０】
さらに、請求項２記載の発明は、前記流れ検知センサが、混合米排出流路を穀粒が流下したときに穀粒を受け止めるゲート板と、該ゲート板が回動したときの変位を前記混合米排出流路の外側で検知する変位検知体と、該変位検知体の変位を前記混合米排出流路の外側で検知するセンサ本体とにより形成されることを特徴とする。
【００１１】
そして、請求項３記載の発明は、原料を一時貯留するための原料タンクと、該原料タンクの原料の下限値を検知する下限センサと、一対の脱ぷロールからなる脱ぷ部と、該脱ぷ部又は脱ぷ部よりも後工程の穀粒の流れを検知する流れ検知センサと、前記下限センサが穀粒無しの信号を検知し、かつ、前記流れ検知センサが穀粒流れ有りの信号を検知したときは、籾摺作業中の原料切れであると判断して、前記脱ぷ部での籾摺作業を停止させる制御部とを設け、前記流れ検知センサが、前記脱ぷロールの回転軸の軸受に固設された振動検知センサであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、原料を一時貯留するための原料タンクと、該原料タンクの原料の下限値を検知する下限センサと、一対の脱ぷロールからなる脱ぷ部と、該脱ぷ部又は脱ぷ部よりも後工程の穀粒の流れを検知する流れ検知センサと、前記下限センサが穀粒無しの信号を検知し、かつ、前記流れ検知センサが穀粒流れ有りの信号を検知したときは、籾摺作業中の原料切れであると判断して、前記脱ぷ部での籾摺作業を停止させる制御部とを設けたので、制御部は、下限センサと、流れ検知センサとのダブルチェックにより籾摺作業中の原料切れを判断するので、下限センサのみを設置した場合と比較すれば、籾摺作業を確実に停止し、もって、脱ぷロールの変形や焼損を確実に防止することができる。また、センサ自体を脱ぷ部又は脱ぷ部よりも後工程の穀粒の流れを検知する流れ検知センサとしたため耐久性も向上する。特に、籾摺作業中に下限センサが穀粒無しの信号を検知し、かつ、前記流れ検知センサが穀粒流れ有りの信号を検知したときに、制御部が籾摺作業中の原料切れであると確定的に判断するので、籾摺機の自動停止の信頼性が向上し、実用に適した脱ぷロールの焼損防止装置の提供が可能となる。
【００１３】
そして、前記流れ検知センサを、前記脱ぷ部の後工程に設けた風選部と混合米揚穀機との間を連絡する混合米排出流路に設けることで、脱ぷ部の後工程の風選部と混合米揚穀機との間は、風選部において籾殻が除去された、籾と玄米とからなる混合米が混合米排出路から排出されることになる。したがって、硬質物質である籾殻を含んでいない混合米の流れを流れ検知センサにより検知するので、従来の感圧素子によるセンサに比較して耐久性（耐摩耗性）が向上する。
【００１４】
さらに、請求項２記載の発明によれば、前記流れ検知センサを、前記混合米排出流路を穀粒が流下したときに穀粒を受け止めるゲート板と、該ゲート板が回動したときの変位を前記混合米排出流路の外側で検知する変位検知体と、該変位検知体の変位を検知するセンサ本体とにより形成しているから、ゲート板が回動したときの変異を検知する変位検知体及びセンサ本体が流路外に設置されることで、センサ本体が穀粒の衝突を受けることがなくなるため、耐久性（耐摩耗性）が向上することとなる。
【００１５】
そして、請求項３記載の発明によれば、前記流れ検知センサが、前記脱ぷロールの回転軸の軸受に固設された振動検知センサであるから、振動検知信号を解析すれば、脱ぷ部に原料籾が供給されていない籾摺前又は籾摺終了と、脱ぷ部に原料籾が供給されている籾摺作業中とを、穀粒が脱ぷ部を通過していないときの振動と通過しているときの振動とから容易に識別することができる。これにより、この振動検知センサと、下限センサとのダブルチェックにより、籾摺作業中の原料切れを確実に検知し、籾摺作業の停止を行って、脱ぷロールの変形や焼損を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】籾摺機の各工程の流れを示すフロー図である。
【図２】籾摺機の外観を示す正面図である。
【図３】混合米排出流路と、この流路内に配設した流れ検知センサとの概略構造を示す一部破断面図である。
【図４】センサと制御部と駆動部との電気的な接続関係を示すブロック図である。
【図５】本発明実施形態の構成における動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】原料切れの場合の一例を示すフローチャートである。
【図７】制御部のタッチパネル上に示すエラーメッセージである。
【図８】振動解析により籾摺作業中か否かを識別するパワースペクトル強度の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は籾摺機の各工程の流れを示すフロー図であり、図２は籾摺機の外観を示す正面図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、本発明の籾摺機１は、一対の脱ぷロール２ａ，２ｂからなる脱ぷ部２と、脱ぷ後の摺米から籾殻やしいなや軽い夾雑物を風選別する風選部３と、風選された混合米を揺動選別作用によって籾、玄米及び混合米のそれぞれに選別する揺動選別部４と、選別された玄米のうち、粒が充実した整粒と未熟粒との篩分けを行う粒選別部５とを主要部としている。
【００１９】
前記脱ぷ部２と風選部３とは重設して一体構造となし、風選部３と揺動選別部４との間は、混合米揚穀機６及び混合米タンク７を介して連絡している。また、前記揺動選別部４と粒選別部５との間は、玄米揚穀機８を介して連絡している。
【００２０】
符号９は籾返還用揚穀機であり、揺動選別部４での選別籾や脱ぷ部２で籾摺処理できなかったオーバーフロー籾などを揚穀して前記脱ぷ部２へ再供給するための役目を果たす。符号１０は各部を制御するための制御部である。符号１１は吸引ファンであり、風選部３で分離された籾殻や夾雑物を機外に排出するための役目を果たす。符号１２は脱ぷ部２の原料タンクである。符号１３（図１参照）は脱ぷ部２への籾の戻りタンクである。符号９ａは揚穀機９で揚穀された籾を原料タンク１２に供給するか機外排出とするかを切り換える切り換え弁である。符号８ａは揚穀機８で揚穀された玄米を粒選別機５に供給するか機外排出とするかを切り換える切り換え弁である。
【００２１】
脱ぷ部２の原料タンク１２には、穀粒の下限値を検知する下限センサ１２ａが設けられており（図１参照）、下限センサ１２ａがオンした場合（つまり、原料が溜まっている状態）に、すぐに、脱ぷ部２を起動するか否かの時間をユーザが設定することができる。一方、下限センサ１２ａがオフした場合（つまり、原料がなくなった状態）に、すぐに、脱ぷ部２を停止するか否かの時間をユーザが設定することができる。
【００２２】
脱ぷ部２の戻りタンク１３には、穀粒の上限値を検知する上限センサ１３ａも設けられている（図１参照）。この上限センサ１３ａは、戻り籾のオーバーフローを検知するものであり、上限センサ１３ａがオンした場合（つまり、戻り籾が多くなり、戻りタンクから溢れ出る直前の状態）に、すぐに、揺動選別部４を停止するか否かの時間をユーザが設定することができる。一方、上限センサ１３ａがオフした場合（つまり、戻り籾が少なくなった状態）に、すぐに、揺動選別部４を起動するか否かの時間をユーザが設定することができる。さらに、上限センサ１３ａがオンした場合（つまり、戻り籾が多くなり、戻りタンクから溢れ出る状態）に、すぐに、警報を発するか否かの時間をユーザが設定することもできる。
【００２３】
符号１４は、前記風選部３と混合米揚穀機６との間を連絡する混合米排出流路であり、該混合米排出流路１４には、混合米の流れを検知するための流れ検知センサ１５が設けられる。
【００２４】
この流れ検知センサ１５の構成について図３を参照して詳細に説明する。図３は混合米排出流路１４と、この流路１４内に配設した流れ検知センサ１５との概略構造を示す一部破断面図である。図３（a）は流路１４内に穀粒（混合米）が流れている状態で流れ検知センサ１５が作動しない（オン信号を発信しない）様子を示すものであり、図３(b)は流路１４内に穀粒（混合米）が流れていない状態で流れ検知センサ１５が作動する（オン信号を発信する）様子を示すものである。
【００２５】
図３に示すように、混合米排出流路１４は角型パイプなど樋状シュートで形成してあり、この樋状シュート１４の底面１４ａを混合米が滑流するようになる。そして、樋状シュート１４内には、混合米が流下したときの米を受け止め、この際、米が流下するときの圧力によって回動軸１６を中心に回動されるゲート板１７が設けられる。そして、このゲート板１７が回動したときの変位を検知可能となるよう、樋状シュート１４外側には、変位検知体１８が設けられる。該変位検知体１８が回動軸１６に軸着していることにより、ゲート板１７が回動したときの変位の検知が可能となる。前記ゲート板１７は、常時は流路１４が閉鎖され、混合米が流下したときに流路１４が開放されるように固定部材１９と前記変位検知体１８との間につるまきバネ２０を付設している。また、樋状シュート１４外側には、変位検知体１８の変位を検知することのできるセンサ本体２１（例えば、マグネットセンサ、磁気型近接スイッチ等）を付設している。
【００２６】
図４はセンサと制御部と駆動部との電気的な接続関係を示すブロック図である。図４において、符号１０は各部を制御する制御部であり、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、該ＣＰＵの作業領域としてデータの読み書きのできる第１記憶媒体（ＲＡＭ）、前記ＣＰＵで実行される基本的なプログラムを記録する読み出し専用の第２記憶媒体（ＲＯＭ）、ハードディスク装置や不揮発性のフラッシュメモリ装置からなる第３の記憶媒体、及びタッチパネル等の入力装置兼表示装置等を備えて構成される。
【００２７】
そして、原料タンク１２の下限値を検知する下限センサ１２ａ、及び混合米の流れを検知するための流れ検知センサ１５が入力インターフェース２２を介して制御部１０と接続される。このようなセンサのほかに、脱ぷ部２の脱ぷロールを駆動する脱ぷロール駆動モータ２６の負荷電流を検出する負荷電流検知センサ２３や、さらには、加速度センサなどの脱ぷ部２の脱ぷロールが回転する際の回転軸の振動状態を検出する振動検知センサ２４を入力インターフェース２２を介して制御部１０と接続することができる。
【００２８】
出力インターフェース２５の出力側には、脱ぷ部２の脱ぷロール駆動モータ２６、風選部３の吸引ファン１１を駆動する吸引ファンモータ２７、各種揚穀機を駆動する揚穀機モータ２８ａ〜２８c、揺動選別部４の選別板を揺動させる揺動選別モータ２９、及び粒選別部５の選別筒体を回転駆動する粒選別機モータ３０が接続される。
【００２９】
次に、上記構成における動作の一例について図５のフローチャートに基づき説明する。図５は籾摺を開始する際の制御フローチャートである。
【００３０】
まず、籾摺作業の開始に先立って籾摺機１内に穀粒が流れていないことを検知する（ステップＳ１のＹｅｓ）。混合米排出路１４には、図３の（ｂ）ように、作業前は穀粒が流れていないので、流れ検知センサ１５のバネ２０により変位検知体１８がセンサ本体２１側に引き寄せられ、流れ検知センサ１５はオン状態となる。流れ検知センサ１５がオフ検知の場合は（ステップＳ１のＮｏ）、後述のステップＳ７に至る。
【００３１】
次に、脱ぷ部２の原料タンク１２に穀粒を供給する（ステップＳ２）。このとき下限センサ１２ａからは、原料タンク１２内に「穀粒有り」とするオンの信号が発信される（ステップＳ３のＹｅｓ）。すなわち、流れ検知センサ１５がオン、かつ、下限センサ１２ａがオンのとき、脱ぷ部２での籾摺作業が可能となるので、操作者は制御部１０を操作して、ロール間隙を閉じるとともに、シャッタを開成して籾摺作業を行う（ステップＳ４）。
【００３２】
脱ぷ部２を通過した摺落米は、次に、風選部３を通過する。風選部３では吸引ファン１１の吸引風によって籾殻が除去され、籾と玄米とからなる混合米が混合米排出路１４から排出されることになる。籾摺作業を継続すれば、図３の（ａ）ように、混合米排出流路１４に穀粒が流れるので、流れ検知センサ１５のバネ２０に抗してゲート板１７が回動し、これに伴い変位検知体１８がセンサ本体２１から離れて流れ検知センサ１５が「穀粒流れ有り」とするオフの信号が発信される（ステップＳ５のＹｅｓ）。オフ信号が検知されると、正常な籾摺作業であると判断し、所定時間籾摺作業が継続される（ステップＳ６）。
【００３３】
一方、籾摺作業を開始したにもかかわらず、流れ検知センサ１５が「穀粒流れ無し」とのオンの信号が検知されると（ステップＳ５のＮｏ）、一定時間タイマを作動させ（ステップＳ７）、籾摺作業を一時停止させる（ステップＳ８）。籾摺作業を一時停止した後は、制御部１０に設けられたタッチパネル１０ａ上にエラーメッセージが表示される。つまり、籾摺作業を開始したにもかかわらず、混合米排出流路１４への穀粒の検知がないために、原料タンク１２内に原料籾が無い、原料タンク１２の下限センサ１２ａの異常、又は流れ検知センサ１５の異常などの異常が考えられる。このため、制御部１０のタッチパネル１０ａ上には、「各部を点検してください。」とのメッセージが表示されることになる（図７）。
【００３４】
タッチパネル１０ａ上にエラーメッセージが表示された後は、各部を点検し、異常がなければ、操作者は警報解除ボタン１０ｂ（図７）を押下してエラーメッセージを解除し（図５のステップＳ１０）、ステップＳ４に戻って籾摺作業を再開することになる。
【００３５】
次に、原料切れの場合について説明する。図６は原料切れの場合の制御フローチャートである。図５のステップＳ６の所定時間籾摺作業を継続している最中に、原料切れが生じた場合、下限センサ１２ａがオフ信号を検知する（図６のステップＳ１１のＹｅｓ）。このとき、籾摺作業は一時停止される（ステップＳ１２）。次に、流れ検知センサ１５が「穀粒流れ有り」とするオフ信号を検知すると（図６のステップＳ１３のＹｅｓ）、制御部１０は確定的に原料切れであると判断し、操作者に籾摺作業を継続するか否かの判断を促す（図６のステップＳ１４）。操作者が籾摺作業の終了を選択した場合（ステップＳ１４のＮｏ）は、作業を終了し、操作者が籾摺作業の継続を選択した場合（ステップＳ１４のＹｅｓ）は、図５の（１）へ至り、籾摺作業を再開する。
【００３６】
次に、流れ検知センサとして振動検知センサ２４を用いた実施例について説明する。この振動検知センサ２４は、加速度センサなどを内装した検知部が脱ぷ部２の脱ぷロールの回転軸の軸受に固設されている。そして、制御部１０には振動検知センサ２４からの振動検知信号を解析するための高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）を備えている。これにより、図８に示すように、振動解析によって、脱ぷ部２に原料籾が供給されていない籾摺前信号又は籾摺終了信号と、脱ぷ部２に原料籾が供給されている籾摺作業中信号とに容易に識別することができる。
【００３７】
振動検知センサ２４を用いた場合の動作の一例は、図５のステップＳ１及びステップＳ５、図６のステップＳ１３の流れ検知センサ１５を振動検知センサ２４に置き換えたのみであるので、説明は省略する。
【００３８】
以上のように本実施形態によれば、原料を一時貯留するための原料タンク１２と、原料タンク１２の原料の下限値を検知する下限センサ１２ａと、一対の脱ぷロールからなる脱ぷ部２と、脱ぷ部２又は脱ぷ部２よりも後工程の穀粒の流れを検知する流れ検知センサ１５（又は振動検知センサ２４）と、下限センサ１２ａが穀粒無しの信号を検知し、かつ、流れ検知センサ１５（又は振動検知センサ２４）が穀粒流れ有りの信号を検知したときは、籾摺作業中の原料切れであると判断して、脱ぷ部２での籾摺作業を停止させる制御部１０とを設けているので、制御部１０は、下限センサ１２ａと、流れ検知センサ１５（又は振動検知センサ２４）とのダブルチェックにより籾摺作業中の原料切れを判断するので、下限センサのみを設置した従来の技術と比較すれば、籾摺作業を確実に停止し、もって、脱ぷロールの変形や焼損を確実に防止することができる。また、センサ自体を脱ぷ部又は脱ぷ部よりも後工程の穀粒の流れを検知する流れ検知センサ１５（又は振動検知センサ２４）としたため耐久性も向上する。特に、籾摺作業中に下限センサ１２ａが穀粒無しの信号を検知し、かつ、流れ検知センサ１５（又は振動検知センサ２４）が穀粒流れ有りの信号を検知したときに、制御部１０が籾摺作業中の原料切れであると確定的に判断するので、籾摺機の自動停止の信頼性が向上し、実用に適した脱ぷロールの焼損防止装置の提供が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明はミニライスセンターなどコンパクトに配置構成した籾摺機の分野で適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１    穀物調製設備
２    籾摺部
３    風選部
４    揺動選別部
５    粒選別部
６    混合米揚穀機
７    混合米タンク
８    玄米揚穀機
９    籾返還用揚穀機
１０    制御部
１１    吸引ファン
１２    原料タンク
１２ａ    下限センサ
１３    戻りタンク
１３ａ    上限センサ
１４    混合米排出流路
１４ａ    底面
１５    流れ検知センサ
１６    回動軸
１７    ゲート板
１８    変位検知体
１９    固定部材
２０    つるまきバネ
２１    センサ本体
２２    入力インターフェース
２３    負荷電流検知センサ
２４    振動検知センサ
２５    出力インターフェース
２６    脱ぷロール駆動モータ
２７    吸引ファンモータ
２８    揚穀機モータ
２９    揺動選別モータ
３０    粒選別機モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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