(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の脱ぷロール（９，１０）によって脱ぷされた摺米の脱ぷ率を脱ぷ率センサー（２０）によって検出し、この脱ぷ率が設定ダイヤル（２５）により設定された目標脱ぷ率となるように前記一対の脱ぷロール（９，１０）のロール間隙（Ｓ）を開閉するように制御する籾摺機において、
前記左右一対の脱ぷロール（９，１０）に供給される原料籾の原料供給弁（８）の開度を検出する開度検出センサー（１９）と、
少なくとも前記脱ぷ率センサー（２０）によって検出される摺米の検出脱ぷ率（Ａ）及び前記開度検出センサー（１９）により算出される原料籾の供給流量（Ｂ）の値から、検出脱ぷ率と目標脱ぷ率との偏差（Ｃ）及び偏差の変化率（Ｄ）を算出するとともに、前記検出脱ぷ率(Ａ)、供給流量(Ｂ)、偏差（Ｃ）及び偏差の変化率（Ｄ）の各値の組み合わせによる関連付けを行い、前記検出脱ぷ率（Ａ）又は供給流量（Ｂ）のどちらを基準とすれば前記目標脱ぷ率に最短時間で到達するかを判断して前記ロール間隙（Ｓ）の１回の開閉制御量を決定する調節量制御手段（２７）と、
を設けたことを特徴とする籾摺機における脱ぷ率制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、籾摺機における脱ぷ率制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の籾摺機における脱ぷ率制御装置は特開平５ー２３６０２号公報により公知であり、籾を脱ぷ処理する左右一対の脱ぷロールと、前記脱ぷロールで脱ぷ処理後の混合米の脱ぷ率を検出する脱ぷ率センサーと、脱ぷ率を設定する脱ぷ率設定手段と、前記脱ぷ率センサーの検出脱ぷ率と前記脱ぷ率設定手段で設定されている設定値との偏差に応じて前記左右一対の脱ぷロールの所定の開閉量を決定する開閉量決定手段と、該開閉量決定手段で決定された開閉量に応じて前記左右一対の脱ぷロールを開閉する脱ぷロール開閉調節手段と、前記脱ぷ率センサーの検出脱ぷ率に基づいてその脱ぷ率が飽和状態にあるか否かを検出する脱ぷ率飽和状態検出手段と、該脱ぷ率飽和状態検出手段が脱ぷ率の飽和状態を検出したときは、前記開閉量決定手段で決定した所定の開量よりも大きな所定の開量に変更する開量変更手段とから構成されている。
【０００３】
上記構成の作用を述べると、前記開閉量決定手段は、脱ぷ率センサーの検出脱ぷ率と、脱ぷ率設定手段で設定された設定脱ぷ率との偏差に応じて、脱ぷロールの所定の開閉量を決定し、脱ぷロール開閉調節手段は、その決定された開閉量に応じて前記脱ぷロールを開閉する。そして、脱ぷ率飽和状態検出手段が、脱ぷ率センサーの検出脱ぷ率に基づいて脱ぷ率が飽和状態にあるか否かを検出し、飽和状態を検出したときは、開量変更手段が、前記開閉量決定手段で決定した脱ぷロールの開量をそれよりも大きな所定の開量に変更する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような籾摺機における脱ぷ率制御装置は、図１０に示す脱ぷロール間隙と脱ぷ率との特性により、脱ぷ率が高くなればロール間隙の開閉量に対して脱ぷ率の変化量が少なくなる領域（図１０のＡ）において適性なロール間隙に短時間で制御されるものである。
【０００５】
ところで、図１１は、原料籾の供給流量と脱ぷロールの間隙の変化量との関係を示すものである。この関係から、原料籾の供給流量を変えて脱ぷ率の変化量を一定（５％）に維持させるためには、原料籾の供給流量を増加させるにつれて、脱ぷロールの間隙を狭めなければならないことが分かる。これにより、ロール間隙の閉め込み量は、脱ぷ率の変化量に関係するだけでなく、原料籾の供給流量にも関係することが分かる。
【０００６】
つまり、従来の脱ぷ率制御装置は、図１０のＡに示す脱ぷ率の高い領域において短時間で適性なロール間隙制御が行われるが、図１１に示す籾供給流量の条件を加味していなかった。このため、籾供給流量が変化した場合には適性なロール間隙に到達するまでの応答時間は長くかかり、その間、安定した選別が行えなかった。
【０００７】
本発明は、上記問題点にかんがみ、検出脱ぷ率の高・低及び籾供給流量の大・小などの複数の条件を加味して脱ぷロールの間隙をきめ細かく制御し、適性なロール間隙に到達する応答時間を短くすることができる籾摺機における脱ぷ率制御装置を提供することを技術的課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明は、左右一対の脱ぷロール（９，１０）によって脱ぷされた摺米の脱ぷ率を脱ぷ率センサー（２０）によって検出し、この脱ぷ率が設定ダイヤル（２５）により設定された目標脱ぷ率となるように前記一対の脱ぷロール（９，１０）のロール間隙（Ｓ）を開閉するように制御する籾摺機において、前記左右一対の脱ぷロール（９，１０）に供給される原料籾の原料供給弁（８）の開度を検出する開度検出センサー（１９）と、少なくとも前記脱ぷ率センサー（２０）によって検出される摺米の検出脱ぷ率（Ａ）及び前記開度検出センサー（１９）により算出される原料籾の供給流量（Ｂ）の値から、検出脱ぷ率と目標脱ぷ率との偏差（Ｃ）及び偏差の変化率（Ｄ）を算出するとともに、前記検出脱ぷ率(Ａ)、供給流量(Ｂ)、偏差（Ｃ）及び偏差の変化率（Ｄ）の各値の組み合わせによる関連付けを行い、前記検出脱ぷ率（Ａ）又は供給流量（Ｂ）のどちらを基準とすれば前記目標脱ぷ率に最短時間で到達するかを判断して前記ロール間隙（Ｓ）の１回の開閉制御量を決定する調節量制御手段（２７）と、を設ける、という技術的手段を講じた。
【０００９】
【作用】
目標脱ぷ率を予め設定して、一対の脱ぷロール（９，１０）で籾摺作業を開始すると、原料供給弁の開度が開度検出センサー（１９）により検出されると共に、脱ぷ後の摺米の脱ぷ率が脱ぷ率センサー（２０）により検出される。これら開度検出センサー（１９）及び脱ぷ率センサー（２０）の検出値から検出脱ぷ率（Ａ）及び前記原料籾の供給流量（Ｂ）が算出される。そして、検出脱ぷ率（Ａ）及び供給流量（Ｂ）はそれぞれ調節量制御手段（２７）に入力され、検出脱ぷ率と目標脱ぷ率との偏差（Ｃ）及び偏差の変化率（Ｄ）がそれぞれ算出される。そして、これらの各検出値の組み合わせによる関連付けにより、前記検出脱ぷ率（Ａ）又は供給流量（Ｂ）を基準とするか決定がされる。つまり、検出脱ぷ率（Ａ）の高・低及び供給流量（Ｂ）の大・小などの複数の条件を加味し、目標脱ぷ率に最短時間で到達するには、前記検出脱ぷ率（Ａ）又は供給流量（Ｂ）のどちらを基準にするのがよいか決定してロール間隙（Ｓ）の調節量が決定される。調節量制御手段（２７）からは決定された調節量をロール間隙調節手段に出力してロール間隙（Ｓ）が調節される。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の好適な一実施例を図面を参照して説明する。図１において、籾摺選別機１は、横に長い箱型の機枠２と、該機枠２の一方の右上部に設けた籾摺部３と、機枠２の他方の左上部に設けた複数の選別板からなる揺動式選別部４とから全体が構成されている。
【００１１】
前記籾摺部３は、原料籾ホッパー５底部の籾供給口６に、繰り込みロール７と供給弁８とを対向して設け、その下方に臨ませて２本の平行な籾摺り用の脱ぷロール９，１０を間隙Ｓを隔てて横架する。そして、一方のロール９の軸９Ａを機壁に支承すると共に、他方のロール１０の軸１０Ａを、左右に旋回自在の調節棒１１により支承する。
【００１２】
そして、減速ギヤを内蔵した正転又は逆転するモータＭを介して、その先端の螺子部を調節棒１１に螺通し、ロール間隙調節手段を構成する。
【００１３】
そして、主モータ１２によりロール９，１０を互いに内方向に回転し、ホッパー５に供給した籾を両ロール間の摩擦により籾摺りを行う。
【００１４】
籾摺部３の次工程には、籾摺部３下方に設けた振動板１３と、籾摺部３左上方に設けた排塵ファン１４とからなる風選機構を設けている。そして、風選機構を通過した籾と玄米との混合米は、機枠２中央下部に横設したスクリューコンベア１５及び該スクリューコンベア１５に連絡し、且つ、機枠２中央に立設したバケットコンベア１６により混合米タンク１７に送られる。該混合米タンク１７に滞留した混合米は前記揺動選別部４に供給されて玄米、籾及び混合米の３種類に選別され、玄米だけが揺動選別部４近傍に立設した玄米スロワー１８により機外へ排出される。揺動選別部４を通過した籾は循環樋（図示せず）により籾摺部３に送られて籾摺りと風選が行われ、さらに、揺動選別部４を通過した混合米は別の循環樋（図示せず）を介してスクリューコンベア１５及びバケットエレベータ１６に送られ、混合米タンク１７に供給されて揺動選別部４により再度選別される。
【００１５】
前記籾摺部３の供給弁８には開度検出センサー１９を設けて、脱ぷロール９，１０への原料供給流量を検出できる構成とし、また、籾摺部３と揺動選別部４との間の任意位置には、脱ぷ後の摺米の脱ぷ率を検出する脱ぷ率センサー２０を設ける。本実施例においては、図２に示すように混合米タンク１７にサンプリングパイプ２１の上端を臨ませ、該サンプリングパイプ２１の下端を脱ぷ率センサー２０に接続する。この構成により、混合米タンク１７に溜まった混合米の脱ぷ率が測定され、脱ぷ率の測定が終了した混合米はバケットエレベータ１６に返流されることになる。符号２２は振動板１３とスクリューコンベア１５とを連絡する混合米樋であり、符号２３は、メインスイッチ２４、目標脱ぷ率を設定するダイヤル２５及び表示器２６等を備えた制御盤である。
【００１６】
前記開度検出センサー１９及び脱ぷ率センサー２０の制御部について図３を参照しながら説明する。図３は調節量制御手段２７を示すブロック図であり、前記開度検出センサー１９、脱ぷ率センサー２０及び脱ぷ率設定ダイヤル２５は、調節量制御手段２７に接続し、調節量制御手段２７からはモータＭに接続する。そして、モータＭは決められた調節量に基づいてロール９，１０の間隙Ｓを開閉制御する。
【００１７】
次に、上記構成における作用を図１、図３及び図４のフローチャートを参照しながら説明する。ホッパー５から原料籾を供給し、供給弁８を開くと、原料籾が籾供給口６から脱ぷロール９，１０に供給される。このとき、開度検出センサー１９により供給弁８の開度が検出される。脱ぷロール９，１０により原料籾は脱ぷされ、脱ぷロール９，１０からの摺米は振動板１３に落下し、混合米と籾殻とに篩い分けられる。そして、籾殻は排塵ファン１４の吸引風によって機外に排出され、混合米は混合米樋２２を介してスクリューコンベア１５に供給され、該スクリューコンベア１５及びバケットエレベータ１６に搬送されて混合米タンク１７に供給される。混合米タンク１７に供給された混合米は、揺動選別部４に供給されて籾、玄米、混合米の３種類に選別されると共に、混合米タンク１７に供給された一部の混合米はサンプリングパイプ２１を介して脱ぷ率センサー２０に供給されて混合米の脱ぷ率が測定される。
【００１８】
前記開度検出センサー１９、脱ぷ率センサー２０及び脱ぷ率設定ダイヤル２５の各検出信号は調節量制御手段２７に入力され（図３参照）、該調節量制御手段２７によりモータＭの制御量の決定が行われる。これを、図４及び図５のフローチャート、並びに図６のメンバーシップ関数に従って詳述する。
【００１９】
ステップ１０１では、前記開度検出センサー１９により籾の供給流量を算出してこれを記憶すると共に、脱ぷ率センサー２０により検出した検出脱ぷ率及び設定ダイヤル２５による目標脱ぷ率を読み込んでそれぞれ記憶する。そして、ステップ１０２では、原料供給流量と検出脱ぷ率とに基づいてファジー推論によるモータＭの制御量が決定される。
【００２０】
図５のフローチャートは図４のステップ１０２の詳細な流れを示すもので、ステップ１０３では、検出脱ぷ率Ａ、原料供給流量Ｂ、検出脱ぷ率Ａと目標脱ぷ率との偏差Ｃ、偏差Ｃの変化率Ｄの各入力データが調節量制御手段２７によりファジー化される。例えば、入力された検出脱ぷ率Ａが９２％であったとき、
ＮＢ：低い
ＺＯ：ふつう
ＰＢ：高い
の３つのラベルに分けてファジー化すると、「ＰＢ：高い」というラベルが５０％存在し、「ＺＯ：ふつう」というラベルが５０％存在していると定義づけられる（図６の（Ａ）参照）。同様にして、原料供給流量Ｂ（図６の（Ｂ））及び偏差の変化率Ｄ（図６の（Ｄ））を上記の３つのラベルに分けてファジー化し、目標脱ぷ率と検出脱ぷ率Ａとの偏差Ｃ（図６（Ｃ））を５つのラベルに分けてファジー化する。
【００２１】
そして、ステップ１０４に至りファジー化した各入力値からファジー推論を行い、本実施例では、検出脱ぷ率Ａ、籾供給流量Ｂ、目標脱ぷ率と検出脱ぷ率Ａとの偏差Ｃ、偏差の変化率Ｄの４入力により制御規則が決められ、この中で代表的な７つの制御規則を抽出すると以下のようになる。
ＩＦ  Ａ＝ＰＢ，Ｂ＝ＰＢ，Ｃ＝ＮＳ，Ｄ＝ＺＯ  ＴＨＥＮ  Ｒ＝ＮＢ
ＩＦ  Ａ＝ＮＢ，Ｂ＝ＺＯ，Ｃ＝ＮＳ，Ｄ＝ＰＢ  ＴＨＥＮ  Ｒ＝ＮＭ
ＩＦ  Ａ＝ＺＯ，Ｂ＝ＮＢ，Ｃ＝ＮＳ，Ｄ＝ＮＢ  ＴＨＥＮ  Ｒ＝ＮＳ
ＩＦ  Ａ＝−−，Ｂ＝−−，Ｃ＝ＺＯ，Ｄ＝−−  ＴＨＥＮ  Ｒ＝ＺＯ
ＩＦ  Ａ＝ＺＯ，Ｂ＝ＰＢ，Ｃ＝ＰＳ，Ｄ＝ＮＢ  ＴＨＥＮ  Ｒ＝ＰＳ
ＩＦ  Ａ＝ＮＢ，Ｂ＝ＮＢ，Ｃ＝ＰＳ，Ｄ＝ＰＢ  ＴＨＥＮ  Ｒ＝ＰＭ
ＩＦ  Ａ＝−−，Ｂ＝−−，Ｃ＝ＰＢ，Ｄ＝−−  ＴＨＥＮ  Ｒ＝ＰＢ
また、ステップ１０５では、上記制御規則の非ファジー化を行いモータＭの制御量Ｒのラベルが以下のように決定される。
ＮＢ：閉じる
ＮＭ：少し閉じる
ＮＳ：わずかに閉じる
ＺＯ：制御なし
ＰＳ：わずかに開く
ＰＭ：少し開く
ＰＢ：開く
また、図６の（Ｒ）のように上記各ラベルの制御量を４等分に分割し、制御量をさらに細かく決定することもできる。
【００２２】
そして、ステップ１０６では、上記の制御量Ｒに従ってモータＭを駆動し、脱ぷロール９，１０の間隙Ｓをきめ細かく制御する。これにより、適性なロール間隙に短時間で到達することができる。
【００２３】
前記調節量制御手段２７は、ファジー推論を用いないで検出脱ぷ率（Ａ）又は供給流量（Ｂ）を基準として前記ロール間隙（Ｓ）の１回の開閉制御量を決定する場合もある。この実施例を以下に説明する。図７は原料供給流量の大・小によりロール間隙の制御量を変化させるフローチャートを示す。これを流れに従って説明する。ステップ１１０からステップ１１３までは原料供給流量が一定であるとき、ロール間隙調節手段により検出脱ぷ率が目標脱ぷ率となるようにロール間隙を調節する流れを示す。次のステップ１１４では、前記ロール間隙調節を行っても検出脱ぷ率が目標脱ぷ率と等しくならないときに、原料供給流量が適当かどうか判断してロール間隙調節を行うものである。そして、原料供給流量が大のとき、ステップ１１５でモータＭの１回の制御量を大きくし、原料供給流量が小のとき、ステップ１１７でモータＭの１回の制御量を小さくする。また、原料供給流量が適当であるときは、ステップ１１６でモータＭの制御をしない。そして、ステップ１１８では原料供給流量に変化があるか否かを判断し、変化がない場合、ステップ１１０に戻る。
【００２４】
図８は検出脱ぷ率の高・低によりロール間隙の制御量を変化させるフローチャートを示す。これを流れに従って説明する。ステップ１２０で検出脱ぷ率を読み込み、次のステップ１２１からステップ１２３では、設定ダイヤル２５による目標脱ぷ率を選択する。例えば、設定ダイヤル２５により目標脱ぷ率を７５％に設定していた場合、ステップ１２１からステップ１２４に至り、目標脱ぷ率と検出脱ぷ率とを比較する。そして、偏差があればステップ１２５に至り、ロール間隙調節をする。ロール間隙調節は図９のロール制御テーブルから検出脱ぷ率と目標脱ぷ率とを読み出すと、そのときの制御量が選択されることになる。このロール制御テーブルを詳細に説明すると、検出脱ぷ率と目標脱ぷ率との差が一定（例えば３％）であっても、現在の検出脱ぷ率が高脱ぷ率であればモータＭの１回の制御量を大きくしていることが分かる。そして、ロール間隙の変化量は、次の式により決定される。
【００２５】
ｈ＝０．１６５ｔ
ただし
ｈ：ロール間隙変化量（ｍｍ）
ｔ：モータＭ制御時間（ｍｓ）
以上のように、原料籾が籾摺選別機１に供給されると、開度検出センサー１９と脱ぷ率センサー２０との２つの検出値が調節量制御手段２７に入力され、検出脱ぷ率Ａ、籾供給流量Ｂ、目標脱ぷ率と検出脱ぷ率との偏差Ｃ、及び偏差の変化率Ｄの各検出値の組み合わせによる関連付けによって、目標脱ぷ率に最短時間で到達するには、検出脱ぷ率の高・低及び籾供給流量の大・小などの複数の条件を加味して、検出脱ぷ率Ａ又は供給流量Ｂを基準とするかが決定され、ロール間隙Ｓの調節量Ｒが決定される。これにより、脱ぷロールの間隙をきめ細かく制御し、適性なロール間隙に到達する応答時間を短くすることが可能となった。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、左右一対の脱ぷロール（９，１０）によって脱ぷされた摺米の脱ぷ率を脱ぷ率センサー（２０）によって検出し、この脱ぷ率が設定ダイヤル（２５）により設定された目標脱ぷ率となるように前記一対の脱ぷロール（９，１０）のロール間隙（Ｓ）を開閉するように制御する籾摺機において、前記左右一対の脱ぷロール（９，１０）に供給される原料籾の原料供給弁（８）の開度を検出する開度検出センサー（１９）と、少なくとも前記脱ぷ率センサー（２０）によって検出される摺米の検出脱ぷ率（Ａ）及び前記開度検出センサー（１９）により算出される原料籾の供給流量（Ｂ）の値から、検出脱ぷ率と目標脱ぷ率との偏差（Ｃ）及び偏差の変化率（Ｄ）を算出するとともに、前記検出脱ぷ率(Ａ)、供給流量(Ｂ)、偏差（Ｃ）及び偏差の変化率（Ｄ）の各値の組み合わせによる関連付けを行い、前記検出脱ぷ率（Ａ）又は供給流量（Ｂ）のどちらを基準とすれば前記目標脱ぷ率に最短時間で到達するかを判断して前記ロール間隙（Ｓ）の１回の開閉制御量を決定する調節量制御手段（２７）と、を設けたので、検出脱ぷ率（Ａ）の高・低及び供給流量（Ｂ）の大・小などの複数の条件を加味し、前記検出脱ぷ率（Ａ）又は供給流量（Ｂ）を基準にロール間隙（Ｓ）の調節量が決定されるので、脱ぷロールの間隙をきめ細かく制御し、適正なロール間隙に到達する応答時間を短くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明実施例の籾摺機を示す一部破断側面図である。
【図２】  脱ぷ率センサーを装着した籾摺機を示す斜視図である。
【図３】  本発明実施例の調節量制御手段を示すブロック図である。
【図４】  同上のフローチャートである。
【図５】  図４の詳細を示すフローチャートである。
【図６】  検出脱ぷ率、籾供給流量、目標脱ぷ率と検出脱ぷ率との偏差、偏差の変化率の各入力値をファジー化したときのメンバーシップ関数及びモータ制御量を示す図である。
【図７】  原料供給流量の大・小によりロール間隙の制御量を変化させるフローチャートである。
【図８】  検出脱ぷ率の高・低によりロール間隙の制御量を変化させるフローチャートである。
【図９】  ロール制御テーブルの一例を示す図である。
【図１０】  脱ぷロールの間隙と脱ぷ率との関係を示す特性図である。
【図１１】  原料籾の供給流量と脱ぷロールの間隙の変化量との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１  籾摺選別機
２  機枠
３  籾摺部
４  揺動選別部
５  原料籾ホッパー
６  籾供給口
７  繰り込みロール
８  供給弁
９  脱ぷロール
９Ａ  ロール軸
１０  脱ぷロール
１０Ａ  ロール軸
１１  調節棒
１２  主モータ
１３  振動板
１４  排塵ファン
１５  スクリューコンベア
１６  バケットコンベア
１７  混合米タンク
１８  玄米スロワー
１９  開度検出センサー
２０  脱ぷ率センサー
２１  サンプリングパイプ
２２  混合米樋
２３  制御盤
２４  メインスイッチ
２５  脱ぷ率設定ダイヤル
２６  表示器
２７  調節量制御手段
Ｍ    モータ
【図１】
0003823342.tif 000002
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003823342.tif 000012