JPH0734869B2

JPH0734869B2 - 精米機の制御装置

Info

Publication number: JPH0734869B2
Application number: JP12463786A
Authority: JP
Inventors: 治親平野; 徹加納; 浩一浅野
Original assignee: マルマス機械株式会社
Priority date: 1986-05-31
Filing date: 1986-05-31
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: JPS6393356A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は精米機の制御装置、特にその精米圧力制御の改
良に関する。

〔従来の技術〕

一般に、循環式精米機において、精米スクリュウにより
精米機の圧力室に米を圧送し、その際、抵抗体を移動す
ることにより圧力室の精米圧力を調整する。従来、精米
圧力の調整、すなわち、抵抗体の移動は、オペレータの
感に依存し、この結果、特に、米質、水分、青米混入量
等の差により希望とする分搗米に仕上げることは困難で
あった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、精米圧力を自動的に制御する精米機の
制御装置を提供することにあり、その構成は第１図に示
される。

すなわち、圧力室に米を圧送する精米スクリュウを駆動
するための主モータと、この圧力室内の精白圧力を調整
する抵抗体を駆動するための補助モータとを備えた精米
機を制御する制御装置であって、上記補助モータをオン
にして、主モータの負荷が第１の所定値に到達するまで
抵抗体を移動させる補助モータオン手段と、この主モー
タの負荷が上記第１の所定値となったときに補助モータ
をオフにし、この主モータの負荷が第２の所定値に到達
するまでの間、抵抗体を固定させる補助モータオフ手段
とを備え、上記抵抗体を移動及び固定することで圧力室
内の精白圧力を調整する精米機の制御装置において、上記補助モータオフ手段が、上記第１の所定値に対応し
て上記第２の所定値を決定する機能と、上記主モータの
負荷が第２の所定値に到達したときに上記第１の所定値
を他の値に変更すると共に、変更された第１の所定値に
対応して更なる第２の所定値を決定する機能とを備えて
いることを特徴とする精米機の制御装置が提供される。

〔作用〕

上述の構成によれば、抵抗体の移動が適切に行われ、従
って、精米圧力は適切となる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の実施例を説明する。

第２図は本発明に係る精米機の全体構成図である。第２
図において、１は米２が張込められる精米タンクであっ
て、その底部３には精米スクリュウ４が連通して設けら
れている。このスクリュウ４は主モータ５によって駆動
される。６は除糖網、７は底部３の連通路を開閉する循
環シャッタである。また、８は底部３の連通路の出口の
圧力室９の圧力を調整するための抵抗体であって、補助
モータ10（第３図参照）によって進出または後退する。
すなわち、抵抗体８はその回転軸8aを中心として進出
（正転）または後退（逆転）する。さらに、11は白米排
出口、12は電装ボックスであって第３図の制御回路を内
蔵する。なお、この制御回路には、精米中を示すランプ
13、希望白度を表示する表示器14、種々の命令、データ
を入力するためのキー操作盤15（いずれも第５図参照）
等も接続されている。さらに、16は精米タンク１内の米
の張込量を検出するための張込量センサであって、たと
えば圧力センサ等により構成される。

第２図の精米機においては、主モータ５の駆動のもと
で、抵抗体８を調整することにより穀粒の流動抵抗を調
整し、これにより、精米が行われるが、このための主モ
ータ５および抵抗体８の調整用の補助モータ10の制御は
制御回路12によって行われる。

第２図の循環シャッタ７および抵抗体８の動作について
さらに第３図を参照して説明する。第３図においては、
循環シャッタ７は全開状態にあり、抵抗体８は後退終端
（第４図の点線図示参照）より少し進出して位置にあ
る。循環シャッタ７の開動終端にはストッパ21が固定さ
れ、従って、循環シャッタ７は図示の状態以上に開くこ
とはない。循環シャッタ７はその回転軸7aを中心として
回転可能であり、その一端にはリンクバー22の長穴22a
に臨むピン7bが設けられている。他方、抵抗体８の回転
軸8aの一端には、延長部8bが固定され、また、抵抗体進
出リンク24が回転可能に支持されている。この抵抗体進
出リンク24は支点軸によりリンクバー22に結合されてい
る。さらに、抵抗体進出リンク24のリンクピン24aには
補助モータ10のネジ10aが結合されている。従って、補
助モータ10により抵抗体進出リンク24を前後進運動させ
ることにより循環シャッタ７および抵抗体８を前進、後
退させることができる。

すなわち、図示の状態では、循環シャッタ７がちょうど
ストッパ21に当る程度の抵抗体進出リンク24の進出があ
るが、この場合、抵抗体８の進出による負荷の上昇はな
く、つまり、この進出は、米粒の流路を狭めて抵抗を増
大させる程度ではなく、従って、精米作用を高める程度
でない。この状態で、補助モータ10を正転させると、循
環シャッタ７はストッパ21に当っているのでリンクバー
22が前進しても、ピン7bはスプリング23の引張力に反し
リンクバー22の長穴22a内を移動するだけで循環シャッ
タ７は前進しないが、抵抗体８は前進して米粒の流路を
狭め、圧力室９の圧力を高めて精米作用を高める。逆
に、図示の状態で、補助モータ10を逆転させると、リン
クバー22は後退してピン7bはリンクバー22の長穴22aに
よって移動し、従って、循環シャッタ７は後退すると共
に、抵抗体８は後退可能となる。なお、抵抗体８は米の
圧力により後退する。すなわち、第４図の矢印に示すご
とく、米２が移動する圧力により抵抗体８は後退終端ま
で後退する。

第５図を参照すると、主モータ５の負荷電流Ilは電流検
出器1200を介してA/D変換器1201に供給され、張込量セ
ンサ16の出力はA/D変換器1202に供給され、電源17は変
圧器1203によって低電圧された後にA/D変換器1204に供
給される。なお、電源17の入力は、変圧器1203からの出
力波形のピーク−ピーク間の時間を計測することによ
り、電源17が50Hz電源か60Hz電源かを判別するためのも
のであり、これにより、ROM1211内の主モータ５の負荷
電流Ilの固定値、基準値等の固定データ（テーブル）の
切替もしくは補正を行うものであるが、手動スイッチを
設けて入出力インターフェイス1205に供給してもよい。
なお、後述の実施例では、50Hz、60Hzの切替の説明につ
いては省略してある。

また、入出力インターフェイス1205には、補助モータ10
を正転（進出）もしくは逆転（後退）させる駆動回路12
06、ランプ13を駆動させる駆動回路1207、表示器14を駆
動させる駆動回路1208、キー操作盤15の入力を制御する
キー制御回路1209等が接続されている。さらに、1210は
ROM1211内のプログラム、固定データのもとに制御回路1
2全体を制御するCPU、1212は一時的なデータを格納する
RAMである。

次に、第５図の制御回路の動作を説明する。

第６図（Ａ），（Ｂ）は第１の実施例を示すフローチャ
ートであり、第７図はその負荷特性図である。このルー
チンはたとえば図示しない精米スタートボタンのオンに
よりスタートする。ステップ601では、抵抗体８を固定
するための主モータ５の負荷電流値Ifおよび精米時間To
をたとえば張込量センサ16のA/D変換値である張込量デ
ータ、キー操作盤15より入力された希望精白度データ等
に応じてRAM1211に格納されたマップを用いて演算し、
また、タイマカウンタＴをリセットする。次いで、ステ
ップ602では、主モータ５をオンにして精米用スクリュ
ウ４を回転させる。これにより、米２は第２図（第３
図、第４図）の矢印に示すごとく移動することになる。
次いで、ステップ603では、補助モータ10を正転させて
抵抗体８を進出せしめ、圧力室９の圧力を上昇させる。
これは第７図における時刻toにおける動作に相当する。
なお、このとき、ランプ13がオンとされて精米中である
ことを表示するものとする。

次いで、ステップ604では、主モータ５の負荷電流値Il
を取込み、ステップ601にて演算された固定負荷値Ifに
到達するのを待つ。

主モータ５の負荷電流値Ilが固定負荷値Ifに到達する
と、ステップ605に進み、補助モータ10の正転を停止す
る（第７図の時刻t₁に相当）。

次いで、ステップ606にて、主モータ５の負荷電流値Il
の上限基準値I_Rを I_R←α・If ただし、α＞１により演算する。なお、I_RはIfより所定量だけ大きくし
てもよい。そして、ステップ607にて主モータ５の負荷
電流値Ilを取込み、ステップ606にて演算された上限基
準値I_Rに到達するのを待つ。

主モータ５の負荷電流値Ilが上限基準値I_Rに到達する
と、ステップ608に進み、補助モータ10を逆転させて抵
抗体８を後退させる（第７図の時刻t₂に相当）と共に、
ステップ609にて固定負荷値Ifを所定量βだけ低下させ
る。

次いで、ステップ610では、主モータ５の負荷電流値Il
を取込み、ステップ609にて演算された新しい固定負荷
値If（第７図のIf′に相当）に到達するを待つ。

主モータ５の負荷電流値Ilが当該固定負荷値に到達する
と、ステップ605に戻り、補助モータ10の逆転を停止す
る（第７図の時刻t₃に相当）。

以下、ステップ605〜610のフローが繰返され、従って、
抵抗体８の固定、後退が繰返される。すなわち、主モー
タ５の負荷電流値Ilがある上限値I_Rに到達すると、抵抗
体８の固定負荷値Ifは下げられるようにしたものであ
る。

このように第６図（Ａ）のルーチンによれば、糠の剥離
しやすい軟質米であっても、高い圧力のまま精米がおこ
なわれるということがなく、仕上り米の品質は高く、精
米効率もよくなる。また、少量精米の場合には、高い負
荷となる現象が生じるが、従って、１回循環する時間が
短いために重量あたりの精米作用が高く、仕上り米の品
質低下が大きくなるが、このような場合でも、精米圧力
を低下できるので仕上り米の品質低下を最小限にでき
る。

精米停止は第６図（Ｂ）に示す所定時間毎に実行される
タイマルーチンにより行われる。ステップ611では、、
タイマカウンタＴを＋１歩進させる。次いで、ステップ
612にてタイマＴが精米時間Toに到達したか否かを判定
する。この結果、Ｔ≦Toであればステップ614に進んで
このルーチンは終了する。他方、Ｔ＞Toとなると、ステ
ップ613に進み、精米終了処理、すなわち、補助モータ1
0がオンしていればオフにし、次いで、主モータ５をオ
フにし、また、表示ランプ13をオフにする。さらに、第
６図（Ａ）のルーチンを終了させるためのフラグをセッ
トする。そして、スッテプ614にてこのルーチンは終了
する。

なお、第６図（Ａ）のステップ605〜610の随所には、上
述の第６図（Ａ）のルーチンを終了させるフラグが“1"
か否かを判別するステップが設けてあり、これにより、
第６図（Ｂ）のタイマールーチンにより精米終了処理が
行われると、第６図（Ａ）のルーチンも自動的に終了す
るようにしてある。

また、硬質米で精白に高い動力を要する場合、すなわ
ち、糠の発生が少なく、そのため主モータ５の負荷電流
Ilの上昇現象が生じない場合には、第１の実施例におい
ては、ステップ608を省略して抵抗体８の後退は行わな
いようにしてもよい。このような硬質米の場合には、第
８図に示すように、所定時間T₁たとえば５分内に主モー
タ５の負荷電流Ilの上昇がないときに固定負荷値IfをI
f′に上げて抵抗体８をさらに前進させることを行って
もよく、あるいは上、下限値を定め、これ以上または以
下のときに抵抗体８を後退進出させてもよい。

なお、第６図（Ａ）においては、主モータ５の負荷電流
Ilの絶対値により種々の判別を行っているが、第９図に
示すごとく、所定時間Δｔ毎の深電流Ilの相対的変化Δ
Ilにより上記判別を行ってもよい。

第10図は第２の実施例を示すフローチャートであり、第
11図はその負荷特性図である。このルーチンは第６図
（Ａ）に相当する。すなわち、ステップ1001では、主モ
ータ５の２つの固定負荷値If₁,If₂、上限負荷値I_R1、下
限負荷値I_R2,Ifおよび精米時間Toをたとえば張込量セン
サ16のA/D変換値である張込量データ、キー操作盤15よ
り入力された希望精白度テータ等に応じてROM1211に格
納されたマップを用いて演算し、また、タイマカウンタ
Ｔをリセットする。なお、各値If₁,If₂,I_R1,I_R2は、別
個にマップにより準備をしてもよく、あるいは、１つの
値のみをマップにより準備し、他の値は、ある関数関係
（等差、等比関係）等で求めてもよい。たとえば、値I
_R2のみをマップにより求め、他の値If₂,If₁,I_R1を、 If₂←I_R2＋δ If₁←I_R2＋２δ I_R1←I_R2＋３δ により求めてもよい。いずれにしても、 I_R2＜If₂＜If₁＜I_R1 なる関係を有する。

次いで、ステップ1002では、主モータ５をオンにして精
米用スクリュウ４を回転させ、ステップ1003では、補助
モータ10を正転させて抵抗体８を進出せしめ、圧力室９
の圧力を上昇させる。これは第11図における時刻toにお
ける動作に相当する。なお、このときも、ランプ13がオ
ンとされて精米中であることを表示するものとする。

次いで、ステップ1004では、主モータ５の負荷電流値1l
を取込み、ステップ1001にて演算された第１の固定負荷
値If₁に到達するのを待つ。

主モータ５の負荷電流値Ilが第１の固定負荷値If₁に到
達すると、ステップ1005に進み、補助モータ10の正転を
停止する（第11図の時刻t₁に相当）。

次いで、ステップ1006にて主モータ５の負荷電流値Ilを
取込み、上限基準値I_R1に到達したか否かを判別し、他
方、ステップ1009にて下限基準値I_R2に到達したか否か
を判別する。

この結果、主モータ５の負荷電流値Ilが上限基準値I_R1
に到達したときには、ステップ1007に進み、補助モータ
10を逆転させて抵抗体８を後退させ（第11図の時刻t₂に
相当）、次いで、ステップ1008では、主モータ５の負荷
電流値Ilを取込み、第１の固定負荷値If₁に到達するの
を待つ。そして、主モータ５の負荷電流値Ilが第１の固
定負荷値If₁に到達すると、ステップ1005に戻り、補助
モータ10の逆転を停止する（第11図の時刻t₃に相当）。
主モータ５の負荷電流値Ilが下限基準値I_R2に到達した
ときには、ステップ1010に進み、補助モータ10を正転さ
せて抵抗体８を前進させ、次いで、ステップ1011では、
主モータ５の負荷電流値Ilを取込み、第２の固定負荷値
If₂に到達するのを待つ。そして、主モータ５ほ負荷電
流値Ilが第２の固定負荷値If₂に到達すると、ステップ1
005に戻り、補助モータ10の正転を停止することにな
る。

以下、ステップ1005〜1011のフローが繰返され、従っ
て、抵抗体８の固定、後退（あるいは前進）が繰返され
ることになる。

なお、第10図のルーチンのステップ1005〜1011の随所に
も、上述の第６図（Ｂ）の精米終了処理が行われたとき
にセットされるフラグを判別するステップが設けられて
おり、従って、第６図（Ｂ）のルーチンにより精米終了
処理が行われた後には、第10図のルーチンも自動的に終
了することになる。

また、第10図のルーチンにおいては、抵抗体８を固定す
るために２つの負荷値If₁,If₂を設けたが、第12図に示
すように、If（＝If₁＝If₂）としても同様の動作が期待
できる。

また、精米時間もしくは精米終了タイミングは、第９図
に示す負荷電流値Ilの相対的変化量（ΔIl₁−ΔIl₀）、
あるいは第11図に示す時間の相対変化値（T₂−T₁）を制
御パラメータとして用いることもでき、また、第11図に
示す抵抗体移動、固定の繰返し回数を制御パラメータと
して用いることもできる。

さらに、上述の米の張込量を検出する手段として圧力セ
ンサを用いたが、精米開始後の主モータ５の負荷が最大
負荷または所定負荷に到達するまでの時間、抵抗体８の
進出距離、進出角度等により間接的に検出するもでき
る。これは、所定の負荷に制御するとき、張込量が少な
いと、米の自重やタンク内滑り抵抗が少なく、抵抗体の
進出量を大きくしなければならばという現象を利用して
いる。なお、このためには、たとえば、抵抗体８の位置
検出のためのマイクロスイッチ、抵抗体８の角度検出の
ためのロータリエンコーダ等を設けることが必要とな
る。

さらにまた、精米終了処理は、米の精白度を間接的もし
くは直接的に検出し、これにもとづいて精米を終了する
こともできる。

さらに、籾精白の場合、循環シャッタの開度を玄米の場
合以上に広く開けなくては詰まりの原因・となるが、こ
れを防止するために自動により判別制御を行うものもで
きる。すなわち、始動後、固定負荷（最大値でなくとも
よい）にて精米制御を行い、そのときの負荷変動が籾の
場合、玄米の負荷変動に比べ最大、最小といった負荷の
振れ幅が大きいためこれを玄米の場合の振れ幅（それぞ
れの振れ幅はデータとしてRAMで保有する）と比較し大
きければ籾と判別する。これにより、モータやソレノイ
ドを動力として籾の場合の循環シャッタ開度（大きい開
度）や玄米の場合のその開度（中程度の開度）を選択
し、制御することもできる。また、精米始めは全開でお
こない籾、玄米の判別により玄米なら、開度を中開程度
に、籾ならばそのままの全開として精米を続ける制御と
することもできる。籾と玄米の判別は設定負荷に至った
後の固定抵抗体状態での負荷の低下は、籾の場合が玄米
の場合に比べて大きいことに着目して比較、判別しても
よいし、また、使用者がスイッチにより選択入力しても
よい。

さらに、著しく低い負荷すなわち主モータの軽負荷レベ
ル（たとえば循環シャッタ部に詰りが発生して米の循環
がなくなり、精米スクリュウが空回転するときの負荷に
近い負荷レベル）を検出したときは抵抗体の著しい前進
をさせない制御たとえば抵抗体移動用モータを停止する
ように制御が必要であるか、たとえば始動後５分間など
は設定負荷基準値を変更しないこととすることにより不
安定な抵抗体移動制御を防止することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、主モータの負荷が
自動的に制御されるので、従来、特に籾からの精米（通
常は玄米からの精米である）の場合は始動後、数分間は
米糠または籾ガラの発生により精米タンク内の循環流が
不安定となり、たとえば、循環シャッタ付近に詰りを生
じた場合、主モータの負荷が一時的に著しく低く空転に
近い軽負荷状態となることがありこれを受けて自動制御
の作用で抵抗体が進出することとなり、その後、再び正
常な循環流となったとき抵抗体が進出しているため、著
しい過負荷となり、過負荷停止装置（サーマル、ブレー
カーなど）が作用して主モータを停止してしまうことと
なったが、本発明によれば、このような著しい過負荷で
主モータが停止する事態を防止することができる。

また、従来、精米開始時に精白圧力を主モータの負荷に
対応させて設定し、このように設定した設定値を通して
精米制御を実行する精米機においては、実際に精米され
る米の含水率や米質等の要因により、精米開示時に設定
した設定値と、実際に精米される米に適した最適値との
間にズレが生じるという不都合があったが、本発明によ
れば、精米開始時に設定される固定負荷値がその限度値
を越える場合、その固定負荷値自身が自動的に変更され
るように構成しているので、同じ種類の米でもその含水
率の違いにより微妙に異なる最適な精白圧力を自動的に
適応させることが可能となり、実際に精米される米に応
じた希望精白度が保障され、精白米の仕上りや歩留り等
が大幅に改善され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発明に係る精米機の全体構成図、第３図は第２図の部分詳細図、第４図は第２図の抵抗体の動作を説明する図、第５図は第２図の制御回路の詳細なブロック回路図、第６図（Ａ），（Ｂ）は本発明の第１の実施例としての
制御回路の動作を示すフローチャート、第７図は第６図（Ａ），（Ｂ）の動作を補足説明する負
荷特性図、第８図、第９図は第７図の変更例を説明するための負荷
特性図、第10図は本発明の第２の実施例としての制御回路の動作
を示すフローチャート、第11図は第10図の動作を補足説明する負荷特性図、第12図は第11図の変更例を説明する負荷特性図である。１……精米タンク、２……米、４……精米スクリュウ、５……主モータ、８……抵抗体、９……圧力室、 10……補助モータ、16……張込量センサ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力室に米を圧送する精米スクリュウを駆
動するための主モータと、前記圧力室内の精白圧力を調
整する抵抗体を駆動するための補助モータとを備えた精
米機を制御する制御装置であって、前記補助モータをオンにして、前記主モータの負荷が第
１の所定値（If,If₁,If₂）に到達するまで前記抵抗体を
移動させる補助モータオン手段と、前記主モータの負荷
が前記第１の所定値となったときに前記補助モータをオ
フにし、前記主モータの負荷が第２の所定値（I_R,I_R1,I
_R2）に到達するまでの間、前記抵抗体を固定させる補助
モータオフ手段とを備え、前記抵抗体を移動及び固定す
ることで前記圧力室内の精白圧力を調整する精米機の制
御装置において、前記補助モータオフ手段が、前記第１の所定値に対応し
て前記第２の所定値を決定する機能と、前記主モータの
負荷が第２の所定値に到達したときに前記第１の所定値
を他の値に変更すると共に、該変更された第１の所定値
に対応して更なる第２の所定値を決定する機能とを備え
ていることを特徴とする精米機の制御装置。
【請求項２】前記第２の所定値（I_R）が前記第１の所定
値（If）よりも所定比率（α）又は所定量だけ大きく設
定され、前記モータの負荷が前記第２の所定値に到達したときに
前記第１の所定値を減少せしめる特許請求の範囲第１項
に記載の制御装置。
【請求項３】前記第２の所定値（I_R）が前記第１の所定
値（If）よりも所定比率（α）又は所定量だけ小さく設
定され、前記モータの負荷が前記第２の所定値に到達したときに
前記第１の所定値を増大せしめる特許請求の範囲第１項
に記載の制御装置。