脱芒機及びそれを備えた穀物処理設備
【課題】電動機の負荷変動が短時間に頻繁に発生した場合にも、開閉圧力弁に作用する閉弁方向の押圧力を処理胴内の穀圧の変化に適切に即応させることができるようにすること。
【解決手段】撹拌兼移送手段を内蔵した処理胴の一側部から穀粒を供給して、処理胴の他側部に形成した放出口側に撹拌兼移送手段により穀粒を撹拌しながら移送させて、放出口を開閉自在に閉弁している開閉圧力弁を穀圧により開放することで処理胴内の穀粒を放出口から放出可能となした脱芒機において、前記撹拌兼移送手段に作用する負荷として、撹拌兼移送手段を駆動する電動機の電流値を検出し、この検出電流値が予め設定した目標負荷電流値を維持するように開閉圧力弁をアクチュエータにより閉弁方向に押圧する圧力を制御するようにした。
【解決手段】撹拌兼移送手段を内蔵した処理胴の一側部から穀粒を供給して、処理胴の他側部に形成した放出口側に撹拌兼移送手段により穀粒を撹拌しながら移送させて、放出口を開閉自在に閉弁している開閉圧力弁を穀圧により開放することで処理胴内の穀粒を放出口から放出可能となした脱芒機において、前記撹拌兼移送手段に作用する負荷として、撹拌兼移送手段を駆動する電動機の電流値を検出し、この検出電流値が予め設定した目標負荷電流値を維持するように開閉圧力弁をアクチュエータにより閉弁方向に押圧する圧力を制御するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枝梗粒（枝梗付き穀粒）を多く含む穀粒を処理胴内で撹拌しながら移送させて、処理胴内の移送側空間に穀圧を発生させることで穀粒同士の相互干渉を促進させて、枝梗の除去率を向上させるようにした脱芒機であって、穀圧を自動制御する機構を有する脱芒機と、それを備えた穀物処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、脱芒機の一形態として、特許文献１に開示されたものがある。かかる特許文献１に開示された脱芒機は、横長筒状に形成した処理胴内に回動支軸を横架し、回動支軸にその半径方向に伸延する多数の撹拌兼移送体を同軸的に突設している。そして、回動支軸は連動機構を介して電動機に連動連結している。また、処理胴の一側部に形成した供給口から穀粒を供給する一方、処理胴の他側部に形成した放出口から処理胴で処理した穀粒を放出させるようにしている。しかも、放出口には上端部を枢支した開閉圧力弁を開閉自在に取り付け、開閉圧力弁の下部には処理胴の軸線方向に伸延する棒状アームの基端部を連設している。棒状アームの先端部にはウエイトを棒状アームの軸線方向に摺動位置調節自在に取り付けている。
【０００３】
ここで、ウエイトは、棒状アームの軸線方向に摺動位置調節することで、開閉圧力弁をその枢支部を中心に閉塞方向に作用させるモーメント荷重を調節することができるようにしている。
【０００４】
このようにして、処理胴の供給口から供給した穀粒を、回動支軸を中心に回転する撹拌兼移送体により撹拌することで、穀粒を処理胴内で撹拌しながら放出口側に移送させるようにしている。そして、処理胴内の放出口側の空間に穀圧を発生させることで、穀粒同士の相互干渉を促進させて、枝梗粒の枝梗を除去するようにしている。
【０００５】
この際、穀圧が、ウエイトによる開閉圧力弁の閉塞荷重よりも大きい一定圧以上になると、開閉圧力弁が開放作動して放出口が開放され、放出口から処理胴で処理された穀粒が放出されるようにしている。そして、回動支軸に負荷が作用すると、回動支軸を駆動する電動機に負荷が作用して、電動機の消費電流値が増大することから、電動機負荷を電動機に供給される電流値の変化から回動支軸に作用している負荷を確認することができる。そこで、電流値の変化を確認しながらウエイトを手動で摺動位置調節することで、穀圧に適応するようにしている。すなわち、穀粒の良否等により電動機負荷としての電流値が設定値（目標負荷電流値）よりも大きくなった場合には、ウエイトによるモーメント荷重が小さくなる方向にウエイトを一時的に位置調節する。また、電流値が設定値（目標負荷電流値）よりも小さくなった場合には、ウエイトによるモーメント荷重が大きくなる方向にウエイトを一時的に位置調節する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２１６０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前記した脱芒機では、電動機の負荷変動が短時間に頻繁に発生した場合、電流値の変化を確認しながらウエイトを手動で摺動位置調節する作業が、作業者にとって非常に煩雑になっている。
【０００８】
そこで、本発明は、電動機に供給する電流値が設定値（目標負荷電流値）に維持されるように、開閉圧力弁に作用する閉弁方向の押圧力をフィードバック制御することで、処理胴内の穀圧の変化に適切に即応させて枝梗除去処理能率を高めることができる脱芒機及びそれを備えた穀物処理設備を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、次の構成を特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の発明に係る脱芒機は、撹拌兼移送手段を内蔵した処理胴の一側部から穀粒を供給して、処理胴の他側部に形成した放出口側に撹拌兼移送手段により穀粒を撹拌しながら移送させて、放出口を開閉自在に閉弁している開閉圧力弁を穀圧により開放することで処理胴内の穀粒を放出口から放出可能となした脱芒機において、前記撹拌兼移送手段に作用する負荷として、撹拌兼移送手段を駆動する電動機の電流値を検出し、この検出電流値が予め設定した目標負荷電流値を維持するように開閉圧力弁をアクチュエータにより閉弁方向に押圧する圧力を制御するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
かかる脱芒機では、開閉圧力弁への閉弁方向の押圧が自動的に制御されるため、電動機の負荷変動が短時間に頻繁に発生した場合にも、適切に即応することができる。その結果、処理胴内の穀圧の変化に適切に即応させることができて、枝梗除去処理能率（脱芒率）を高能率状態に安定させることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明に係る脱芒機は、請求項１記載の発明に係る脱芒機であって、前記開閉圧力弁を開閉作動させる前記アクチュエータとしてのエアシリンダに電空レギュレータを接続し、電空レギュレータに電動機の電流値検出手段を接続して、前記目標負荷電流値を維持するように電空レギュレータがエアシリンダにより開閉圧力弁を閉弁方向に押圧する圧力をフィードバック制御するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
かかる脱芒機では、電空レギュレータがエアシリンダにより開閉圧力弁を閉弁方向に押圧する圧力をフィードバック制御するようにしているため、構造簡易にして堅実に目標負荷電流値を維持することができる。その結果、開閉圧力弁への閉弁方向の押圧力を制御することで、処理胴内の穀圧の変化に適切に即応させることができて、枝梗除去処理能率（脱芒率）を高能率状態に安定させることができる。
【００１４】
請求項３記載の発明に係る脱芒機を備えた穀物処理設備は、請求項１又は２記載の脱芒機を、穀物処理設備の精選装置に設けたことを特徴とする。
【００１５】
かかる脱芒機を備えた穀物処理設備では、枝梗除去処理能率（脱芒率）を高能率状態に安定させることができる脱芒処理を行う脱芒機を、穀物処理設備の精選装置に設けることで、脱芒処理に先行する処理と後続の処理との引き継ぎ作業が円滑になされて、全体的な穀物処理処理作業能率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、次のような効果を奏する。すなわち、電動機に供給する電流値が設定値（目標負荷電流値）に維持されるように、開閉圧力弁に作用する閉弁方向の押圧力をフィードバック制御することで、処理胴内の穀圧の変化に適切に即応させることができる。そのため、電動機の負荷変動が短時間に頻繁に発生した場合にも、適切に即応することができる。その結果、枝梗除去処理能率（脱芒率）を高能率状態に安定させることができる。したがって、かかる効果を奏する脱芒機を穀物処理設備の精選装置に設けた場合には、脱芒機による脱芒処理に先行する処理と後続の処理との引き継ぎ作業が円滑になされて、全体的な穀物処理作業能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】穀物処理設備の処理工程説明図。
【図２】精選装置の概念説明図（フロー図）。
【図３】脱芒機の正面説明図。
【図４】フィードバック制御のフローチャート（１）。
【図５】フィードバック制御のフローチャート（２）。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１に示すように、穀物処理設備（カントリーエレベータ；図示せず）の処理工程１０は、荷受工程１１→粗選別工程１２→第１計量工程１３→乾燥工程１４→一時貯留工程１５→精選別工程１６→第２計量工程１７→貯蔵工程１８→籾摺工程１９→袋詰め・出荷工程２０とからなる。
【００２０】
荷受工程１１は、搬入される原料である生籾を荷受けする工程であり、荷受ホッパー（図示せず）に生籾を荷受けするようにしている。
【００２１】
粗選別工程１２は、荷受ホッパーと揚穀機で接続した粗選機（これらは図示せず）を備えて、粗選機により生籾から夾雑物を選別して除去する工程である。
【００２２】
第１計量工程１３は、生籾の重量を測定する重量測定器と、生籾の水分を測定する水分測定器（これらは図示せず）を備えて、生籾の重量や水分を計量する工程である。第１計量工程１３では、自主検査装置で生籾の歩留まりや品位を自主的に検査する自主検査工程２１に移送することもある。
【００２３】
乾燥工程１４は、乾燥機（図示せず）を備えて、籾粒を揚穀機により循環させながら熱風を籾粒に接触させて乾燥させる工程である。
【００２４】
一時貯留工程１５は、複数の一時貯留サイロ（タンク）を備えて、乾燥工程１４で乾燥処理された籾粒を一時的に貯留する工程である。
【００２５】
精選別工程１６は、精選装置３０（図２参照）を備えて、籾粒（穀粒ともいう）からしいな（粃）や脱ぷ米（玄米）や枝梗粒（枝梗籾ともいう）を選別し、枝梗粒から枝梗を除去する工程である。
【００２６】
第２計量工程１７は、先の精選別工程１６で選別された籾粒の重量を測定する重量測定器を備えて、精選別処理後の籾粒の重量を計量する工程である。
【００２７】
貯蔵工程１８は、複数の貯蔵サイロ（タンク）を備えて、第２計量工程１７で計量処理された籾粒を貯蔵する工程である。貯蔵タンクに貯蔵されている籾粒は精籾として搬出することもできる。
【００２８】
籾摺工程１９は、籾摺装置（図示せず）を備えて、必要に応じてその都度籾粒を籾摺り処理して玄米にする工程である。
【００２９】
袋詰め・出荷工程２０は、先の籾摺工程１９で籾摺り処理された玄米を袋詰めして出荷する工程である。
【００３０】
精選装置３０は、図２に示すように、籾粒からしいな（粃）を風選別する風選機４０と、しいなを選別した籾粒から脱ぷ米や枝梗籾を選別する選別機５０と、枝梗籾から枝梗を除去する脱芒機８０を備えている。
【００３１】
風選機４０は、ホッパー４１に供給された籾粒に、吸引排塵ファン４２により生起させた選別風（吸引風）を作用させて、籾粒からしいなを吸引して選別するとともに、しいなを排出口４３から排出させるようにしている。４４はしいなが選別された籾粒を選別機５０の一次選別部５１に搬送する第１搬送流路である。
【００３２】
選別機５０は、一次選別部５１と脱ぷ米選別部５２と枝梗籾選別部５３とを具備している。一次選別部５１は、横長筒状に形成された一次選別胴５４をその軸線廻りに回転させるようにしている。一次選別胴５４の周面には多数のくぼみ部（図示せず）を設けている。一次選別胴５４内には一次選別受け樋５５を配設し、一次選別受け樋５５内には一次選別搬出コンベア５６を配設している。５７は第２搬送流路、５８は第３搬送流路である。
【００３３】
このようにして、まず、第１搬送流路４４を通して一次選別胴５４内に籾粒を搬入する。そして、一次選別胴５４を回転方向３１（図２において反時計廻り）に回転させると、その回転に伴ってくぼみ部が籾粒を持ち上げる。その持ち上げ作用により持ち上げられた各籾粒は放物線を描いて飛翔するが、その飛翔する距離は籾粒の重量の相違により異なる。つまり、比較的軽量物である小粒籾及び脱ぷ米は大きく持ち上げられて一次選別受け樋５５内に落下するが、比較的重量物である大粒籾及び枝梗籾は一次選別胴５４内に留まる。その結果、小粒籾及び脱ぷ米と大粒籾及び枝梗籾とに選別することができる。そして、小粒籾及び脱ぷ米は第２搬送流路５７を介して後述する脱ぷ米選別部５２に搬送する。一方、大粒籾及び枝梗籾は第３搬送流路５８を介して後述する枝梗籾選別部５３に搬送する。
【００３４】
脱ぷ米選別部５２は、基本的に一次選別部５１と同様に構成しており、横長筒状に形成された脱ぷ米選別胴６０をその軸線廻りに回転させるようにしている。脱ぷ米選別胴６０の周面には多数のくぼみ部（図示せず）を設けている。脱ぷ米選別胴６０内には脱ぷ米選別受け樋６１を配設し、脱ぷ米選別受け樋６１内には脱ぷ米選別搬出コンベア６２を配設している。６３は第４搬送流路、６４は第５搬送流路である。
【００３５】
このようにして、まず、第２搬送流路５７を通して脱ぷ米選別胴６０内に籾粒を搬入する。そして、脱ぷ米選別胴６０を回転（図２において反時計廻り）させると、その回転に伴ってくぼみ部が籾粒を持ち上げる。その持ち上げ作用により持ち上げられた各籾粒は放物線を描いて飛翔するが、その飛翔する距離は籾粒の重量の相違により異なる。つまり、比較的軽量物である脱ぷ米は大きく持ち上げられて脱ぷ米選別受け樋６１内に落下するが、比較的重量物である精選小粒籾は脱ぷ米選別胴６０内に留まる。その結果、脱ぷ米と精選小粒籾とに選別することができ。そして、脱ぷ米は第４搬送流路６３を介して籾摺工程１９に搬送する。一方、精選小粒籾は第５搬送流路６４を介して第２計量工程１７に搬送する。
【００３６】
枝梗籾選別部５３も、基本的に一次選別部５１と同様に構成しており、横長筒状に形成された枝梗選別胴７０をその軸線廻りに回転させるようにしている。枝梗選別胴７０の周面には多数のくぼみ部（図示せず）を設けている。枝梗選別胴７０内には枝梗選別受け樋７１を配設し、枝梗選別受け樋７１内には枝梗選別搬出コンベア７２を配設している。７３は第６搬送流路、７４は第７搬送流路である。
【００３７】
このようにして、まず、第３搬送流路５８を通して枝梗選別胴７０内に小粒籾及び脱ぷ米を搬入する。そして、枝梗選別胴７０を回転（図２において反時計廻り）させると、その回転に伴ってくぼみ部が籾粒を持ち上げる。その持ち上げ作用により持ち上げられた各籾粒は放物線を描いて飛翔するが、その飛翔する距離は籾粒の重量の相違により異なる。つまり、比較的軽量物である精選大粒籾は大きく持ち上げられて枝梗選別受け樋７１内に落下するが、比較的重量物である枝梗籾は枝梗選別胴７０内に留まる。その結果、精選大粒籾と枝梗籾とに選別することができて、精選大粒籾は第６搬送流路７３を介して第２計量工程１７に搬送する一方、枝梗籾は第７搬送流路７４を介して脱芒機８０に搬送する。
【００３８】
脱芒機８０は、図２及び図３に示すように、基台８１上に左右一対の支持体８２を立設し、両支持体８１の上部間に横長筒状に形成した処理胴８３を横架している。処理胴８３内には撹拌兼移送手段８４を内蔵させている。処理胴８３の左右側端にはそれぞれ左右側壁体８５,８６を設け、処理胴８３の右側上部にはタンク状の枝梗籾供給部８７を連通連設している。枝梗籾供給部８７には、第７搬送流路７４を介して枝梗籾を供給するようにしている。処理胴８３の左側壁体８５には放出口８９を開口して、放出口８９を開閉圧力弁８８により開閉自在に閉弁している。１０１は開閉圧力弁８８の上端部を枢支する枢支部である。１０２は放出口８９を覆うフードである。１０３は枝梗籾供給部８７の上部に設けた籾検出センサであり、籾検出センサ１０３は枝梗籾供給部８７内に収容されている籾の有無を検出するようにしている。具体的にはタンクである枝梗籾供給部８７内の設定上限に籾が有るか無いかを検出する。
【００３９】
撹拌兼移送手段８４は、処理胴８３の軸芯部にその軸芯線に沿って（軸線方向に）伸延する回動支軸９１を左右側壁体８５,８６間に横架し、回動支軸９１にその半径方向に伸延する多数の撹拌兼移送体９２を同軸的に突設している。回動支軸９１の右側端部９３は右側壁体８６より外方に突出させて、右側端部９３に入力プーリ９４を取り付けている。一方、基台１上に電動機としての電動モータ９５を搭載し、電動モータ９５の出力軸９６に出力プーリ９７を取り付けている。そして、出力プーリ９７と入力プーリ９４に伝動ベルト９８を巻回して連動機構９９を形成している。電動モータ９５には電流値検出手段としての電流値検出センサ１００を設けて、電流値検出センサ１００により電動モータ９５の消費電流値を検出するようにしている。図２に示す１０４は脱芒処理籾搬送路であり、脱芒処理籾搬送路１０４は放出口８９とホッパー４１との間に介設している。
【００４０】
このようにして、処理胴８３に連通連設した枝梗籾供給部８７から供給した枝梗籾を、回動支軸９１を中心に回転する撹拌兼移送体９２により撹拌することで、枝梗籾を処理胴８３内で撹拌しながら放出口８９側に移送させるようにしている。そして、処理胴８３内の放出口８９側の空間に穀圧を発生させることで、枝梗籾同士の相互干渉を促進させて、枝梗籾から枝梗を除去するようにしている。
【００４１】
この際、穀圧が、開閉圧力弁８８の閉塞荷重よりも大きい一定圧以上になると、開閉圧力弁８８が開放作動して放出口８９が開放され、放出口８９から処理胴８３で処理された脱芒処理籾が放出されるとともに、脱芒処理籾搬送路１０４を介してホッパー４１に環流されるようにしている。そして、撹拌兼移送手段８４に負荷が作用すると、撹拌兼移送手段８４を駆動する電動モータ９５に負荷が作用して、電動モータ９５の消費電流値が増大することから、電動モータ９５の負荷を電動モータ９５に供給される電流値の変化から撹拌兼移送手段８４に作用している負荷を確認することができる。
【００４２】
上記のような構成において、本発明の要旨は、撹拌兼移送手段８４に作用する負荷として、撹拌兼移送手段８４を駆動する電動モータ９５の電流値を電流値検出センサ１００により検出し、この検出電流値が予め設定した目標負荷電流値を維持するように開閉圧力弁８８をアクチュエータとしての単動型のエアシリンダ１１０により開閉作動制御するようにしている。
【００４３】
すなわち、フード１０２の開閉圧力弁８８と対向する位置に取付体１１１を介してエアシリンダ１１０を横断貫通状に取り付けている。エアシリンダ１１０は開閉圧力弁８８にピストンロッド１１２の先端を連動連結している。エアシリンダ１１０のシリンダ本体１１３には電空レギュレータ１２０を流体接続している。電空レギュレータ１２０には電流値検出センサ１００を電気接続している。そして、電空レギュレータ１２０がエアシリンダ１１０により開閉圧力弁８８を閉弁方向に押圧する圧力をフィードバック制御して、電動モータ９５の負荷電流値が目標負荷電流値に維持されるようにしている。
【００４４】
ここで、目標負荷電流値は、脱芒率（％）が９０％以上で、かつ、脱ぷ発生率（％）が１％以下となる負荷電流値で、その付近における脱芒率（％）と脱ぷ発生率（％）が安定している負荷電流値を設定することができる。例えば、本実施形態では目標負荷電流値を３０Ａと設定している。
【００４５】
電空レギュレータ１２０は、図３に示すように、入力側に電流値検出センサ１００と籾検出センサ１０３を接続した制御部１２１と、制御部１２１の出力側に接続した給気用電磁弁１２２及び排気用電磁弁１２３と、両電磁弁１２２,１２３に接続したサーボチャンバー１２４と、サーボチャンバー１２４の下流側と制御部１２１の入力側とを接続するフィードバック回路１２５の中途部に設けた圧力センサ１２６とを備えている。そして、制御部１２１は圧力センサ１２６からフィードバック信号（圧力信号）を入力する。１２７は制御されたエア圧力を出力する出力ポート、１２８は排気ポート、１２９は供給圧力源である。
【００４６】
かかる電空レギュレータ１２０は、電流値検出センサ１００からの検出信号に応じて、エアシリンダ１１０に供給する圧力をリニアにコントロールするフィードバック制御形のリモートコントロールレギュレータである。内蔵する給気用電磁弁１２２及び排気用電磁弁１２３を作動させて、サーボチャンバー１２４により圧力をコントロールする。圧力センサ１２６が出力ポート１２７の圧力を検出し、制御部１２１にフィードバック信号を送る。出力ポート１２７の圧力が、電流値検出センサ１００からの検出信号（制御入力情報）による設定圧力と異なっていれば、制御部１２１は給気用電磁弁１２２及び排気用電磁弁１２３のいずれかに動作信号（制御出力情報）を送り、いずれかの電磁弁を作動させて、出力ポート１２７の圧力が設定圧力になるように圧力コントロールする。
【００４７】
給気用電磁弁１２２の一次側は、メインの供給圧力源１２９に流体接続されている。給気用電磁弁１２２が作動すると、サーボチャンバー１２４の上部の圧力が増加し、サーボチャンバー１２４を押し下げ、その結果出口側圧力が増加する。反対に、排気用電磁弁１２３の一次側はサーボチャンバー１２４の上部につながっている。排気用電磁弁１２３が作動すると、サーボチャンバー１２４の上部の圧力が減少し、サーボチャンバー１２４がスプリングで押し上がり、出口側の加圧流体がメインの排気ポート１２８から排気され、出口側圧力が低減する。いずれの場合にも、出口側圧力が設定圧力になると作動している電磁弁はストップして制御状態を保つ。
【００４８】
出力ポート１２７の圧力が、制御入力情報による設定圧力よりも低い場合には、制御部１２１が給気用電磁弁１２２を作動させる。
その結果、サーボチャンバー１２４の上部の圧力が増加し、サーボチャンバーを押し下げ、出力ポート１２７の圧力が上昇する。圧力センサ１２６は、常に出力ポート１２７の圧力を検出し、制御部１２１にフィードバックしているので、出力ポート１２７の圧力が上昇して設定圧力に近づくと、制御部１２１は給気用電磁弁１２２の駆動パルス幅を小さくして、圧力上昇率を少なくし、やがて設定圧力に達する。
【００４９】
反対に、出力ポート１２７の圧力が制御入力情報による設定圧力よりも高い場合には、制御部１２１が排気用電磁弁１２３を作動させる。その結果、サーボチャンバー１２４の上部の圧力が減少し、サーボチャンバー１２４を押し上げ、出力ポート１２７の圧力が減少する。このとき、出力ポート１２７から排気ポート１２８へ流体（エア）が排気される。圧力センサ１２６は常に出力ポート１２７の圧力を検出し、制御部１２１にフィードバックしているので、出力ポート１２７の圧力が減少し設定圧力に近づくと、制御部１２１は排気用電磁弁１２３の駆動パルス幅を小さくして圧力減少率を少なくし、やがて設定圧力に達する。
【００５０】
次に、図４及び図５のフローチャートを参照しながら、電空レギュレータ１２０により目標負荷電流値を維持するフィードバック制御について説明する。
【００５１】
脱芒機８０に設けたセレクトＳＷ（スイッチ；図示せず）の「運転」をＯＮさせると（Ｓ２０１Yes）、電空レギュレータ１２０の電源がＯＮする（Ｓ２０２）。
【００５２】
電流値検出センサ１００により検出された検出情報（検出信号）が制御部１２１に入力されて、制御部１２１にて負荷電流値が３６Ａ以上と判断されることなく（Ｓ２０３No）、電空レギュレータ１２０の出力圧が上限圧力（Ｄ）かつ負荷電流値が２５Ａ未満で６０秒以上経過しておらず（Ｓ２０４No）、負荷電流値が１０Ａ未満でなく（Ｓ２０５No）、負荷電流値が２０Ａ未満でなく（Ｓ２０６No）、電空レギュレータ１２０のモニタ圧が（Ｃ）圧未満でなく（Ｓ２０７No）、電空レギュレータ１２０のモニタ圧が０．０１５ＭＰａ以上であって（Ｓ２０８Yes）、（Ｈ）時間が経過した後に（Ｓ２０９Yes）、負荷電流値が（Ａ）−（Ｂ）の値よりも小さくはなく、負荷電流値が（Ａ）＋（Ｂ）の値よりも大きくはない場合に、電空レギュレータ１２０の出力圧を保持する（Ｓ２１２）。ここで、上限圧力（Ｄ）は運転時の上限圧力であり、本実施形態では０.３ＭＰａに設定している。（Ｃ）圧は運転開始前の初期圧力であり、本実施形態では０.３ＭＰａに設定している。（Ａ）は目標負荷電流値（負荷電流の目標値）であり、本実施形態では３０Ａに設定している。（Ｂ）は許容目標電流偏差（目標負荷電流値と検出負荷電流値との許容偏差）であり、本実施形態では１Ａに設定している。（Ｈ）時間は制御間隔時間（制御圧力を変更する間隔の時間）であり、本実施形態では１０秒に設定している。
【００５３】
タンクである枝梗籾供給部８７内の設定上限において籾が籾検出センサ１０３により検出されない場合は（Ｓ２１３No）、ステップ２０３に戻される。
【００５４】
セレクトＳＷ（スイッチ；図示せず）の「運転」がＯＮされずに（Ｓ２０１No）、電空レギュレータ１２０の電源がＯＮされない場合には（Ｓ２１４Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を０.０００ＭＰａにする（Ｓ２１５）。そして、１秒経過後に（Ｓ２１６Yes）、電空レギュレータ１２０をＯＦＦにする（Ｓ２１７）。
【００５５】
制御部１２１にて負荷電流値が３６Ａ以上と判断された場合（Ｓ２０３Yes）や、制御部１２１にて電空レギュレータ１２０の出力圧が上限圧力（Ｄ）かつ負荷電流値が２５Ａ未満で６０秒以上経過したと判断された場合には（Ｓ２０４Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を１.５秒間だけ０.０００ＭＰａにする（Ｓ２１８）。
【００５６】
制御部１２１にて負荷電流値が１０Ａ未満と判断された場合には（Ｓ２０５Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を０.０００ＭＰａにする（Ｓ２１９）。
【００５７】
制御部１２１にて負荷電流値が２０Ａ未満と判断された場合には（Ｓ２０６Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を（Ｃ）圧にする（Ｓ２２０）。
【００５８】
制御部１２１にて電空レギュレータ１２０のモニタ圧が（Ｃ）圧未満と判断された場合には（Ｓ２０７Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を（Ｃ）圧にする（Ｓ２２１）。
【００５９】
制御部１２１にて電空レギュレータ１２０のモニタ圧が０．０１５ＭＰａ以上であると判断された場合には（Ｓ２０８Yes）、電空レギュレータ１２０の電源をＯＦＦにして「圧力低下」ランプ（図示せず）をＯＮさせ（Ｓ２２２）、運転を終了させる。この場合、セレクタＳＷ「停止」でリセットされる。
【００６０】
制御部１２１にて負荷電流値が（Ａ）−（Ｂ）の値よりも小さいと判断され（Ｓ２１０Yes）、負荷電流値／（Ａ）＞１００＋（Ｅ）％であると判断された場合には（Ｓ２２３Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を（Ｆ）圧だけ増大させる（Ｓ２２４）。この際、負荷電流値／（Ａ）＞１００＋（Ｅ）％であると判断されない場合には（Ｓ２２３No）、電空レギュレータ１２０の出力圧を（Ｇ）圧だけ増大させる（Ｓ２２５）。ここで、（Ｅ）圧は圧力ステップ切替割合（検出負荷電流値が目標負荷電流値の何％かで圧力ステップを変更する）であり、本実施形態では１０％に設定している。（Ｆ）圧は圧力ステップ１（検出負荷電流値が圧力ステップ切替割合未満時の圧力ステップ）であり、本実施形態では０.０１ＭＰａに設定している。（Ｇ）圧は圧力ステップ２（検出負荷電流値が圧力ステップ切替割合以上時の圧力ステップ）であり、本実施形態では０.０２ＭＰａに設定している。
【００６１】
制御部１２１にて負荷電流値が（Ａ）＋（Ｂ）の値よりも大きいと判断され（Ｓ２１１Yes）、負荷電流値／（Ａ）＜１００−（Ｅ）％であると判断された場合には（Ｓ２２６Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を（Ｆ）圧だけ減少させる（Ｓ２２７）。この際、負荷電流値／（Ａ）＜１００−（Ｅ）％であると判断されない場合には（Ｓ２２６No）、電空レギュレータ１２０の出力圧を（Ｇ）圧だけ減少させる（Ｓ２２８）。
【００６２】
タンクである枝梗籾供給部８７内の設定上限において籾が籾検出センサ１０３により検出された場合は（Ｓ２１３Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を（Ｉ）圧にする（Ｓ２２９）。ここで、（Ｉ）圧は、下限圧力（運転時の下限圧力）であり、本実施形態では０.１ＭＰａに設定している。
【００６３】
そして、制御部１２１にて負荷電流値が２７Ａ未満と判断された場合には（Ｓ２３０Yes）、ステップ２０３に戻される。
【００６４】
このようにして、本実施形態では、目標負荷電流値が３０Ａに維持されるように電空レギュレータ１２０によりフィードバック制御している。
【符号の説明】
【００６５】
８０ 脱芒機
８３ 処理胴
８８ 開閉圧力弁
８９ 放出口
１００ 電流値検出センサ
１１０ エアシリンダ
１２０ 電空レギュレータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枝梗粒（枝梗付き穀粒）を多く含む穀粒を処理胴内で撹拌しながら移送させて、処理胴内の移送側空間に穀圧を発生させることで穀粒同士の相互干渉を促進させて、枝梗の除去率を向上させるようにした脱芒機であって、穀圧を自動制御する機構を有する脱芒機と、それを備えた穀物処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、脱芒機の一形態として、特許文献１に開示されたものがある。かかる特許文献１に開示された脱芒機は、横長筒状に形成した処理胴内に回動支軸を横架し、回動支軸にその半径方向に伸延する多数の撹拌兼移送体を同軸的に突設している。そして、回動支軸は連動機構を介して電動機に連動連結している。また、処理胴の一側部に形成した供給口から穀粒を供給する一方、処理胴の他側部に形成した放出口から処理胴で処理した穀粒を放出させるようにしている。しかも、放出口には上端部を枢支した開閉圧力弁を開閉自在に取り付け、開閉圧力弁の下部には処理胴の軸線方向に伸延する棒状アームの基端部を連設している。棒状アームの先端部にはウエイトを棒状アームの軸線方向に摺動位置調節自在に取り付けている。
【０００３】
ここで、ウエイトは、棒状アームの軸線方向に摺動位置調節することで、開閉圧力弁をその枢支部を中心に閉塞方向に作用させるモーメント荷重を調節することができるようにしている。
【０００４】
このようにして、処理胴の供給口から供給した穀粒を、回動支軸を中心に回転する撹拌兼移送体により撹拌することで、穀粒を処理胴内で撹拌しながら放出口側に移送させるようにしている。そして、処理胴内の放出口側の空間に穀圧を発生させることで、穀粒同士の相互干渉を促進させて、枝梗粒の枝梗を除去するようにしている。
【０００５】
この際、穀圧が、ウエイトによる開閉圧力弁の閉塞荷重よりも大きい一定圧以上になると、開閉圧力弁が開放作動して放出口が開放され、放出口から処理胴で処理された穀粒が放出されるようにしている。そして、回動支軸に負荷が作用すると、回動支軸を駆動する電動機に負荷が作用して、電動機の消費電流値が増大することから、電動機負荷を電動機に供給される電流値の変化から回動支軸に作用している負荷を確認することができる。そこで、電流値の変化を確認しながらウエイトを手動で摺動位置調節することで、穀圧に適応するようにしている。すなわち、穀粒の良否等により電動機負荷としての電流値が設定値（目標負荷電流値）よりも大きくなった場合には、ウエイトによるモーメント荷重が小さくなる方向にウエイトを一時的に位置調節する。また、電流値が設定値（目標負荷電流値）よりも小さくなった場合には、ウエイトによるモーメント荷重が大きくなる方向にウエイトを一時的に位置調節する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２１６０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前記した脱芒機では、電動機の負荷変動が短時間に頻繁に発生した場合、電流値の変化を確認しながらウエイトを手動で摺動位置調節する作業が、作業者にとって非常に煩雑になっている。
【０００８】
そこで、本発明は、電動機に供給する電流値が設定値（目標負荷電流値）に維持されるように、開閉圧力弁に作用する閉弁方向の押圧力をフィードバック制御することで、処理胴内の穀圧の変化に適切に即応させて枝梗除去処理能率を高めることができる脱芒機及びそれを備えた穀物処理設備を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、次の構成を特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の発明に係る脱芒機は、撹拌兼移送手段を内蔵した処理胴の一側部から穀粒を供給して、処理胴の他側部に形成した放出口側に撹拌兼移送手段により穀粒を撹拌しながら移送させて、放出口を開閉自在に閉弁している開閉圧力弁を穀圧により開放することで処理胴内の穀粒を放出口から放出可能となした脱芒機において、前記撹拌兼移送手段に作用する負荷として、撹拌兼移送手段を駆動する電動機の電流値を検出し、この検出電流値が予め設定した目標負荷電流値を維持するように開閉圧力弁をアクチュエータにより閉弁方向に押圧する圧力を制御するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
かかる脱芒機では、開閉圧力弁への閉弁方向の押圧が自動的に制御されるため、電動機の負荷変動が短時間に頻繁に発生した場合にも、適切に即応することができる。その結果、処理胴内の穀圧の変化に適切に即応させることができて、枝梗除去処理能率（脱芒率）を高能率状態に安定させることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明に係る脱芒機は、請求項１記載の発明に係る脱芒機であって、前記開閉圧力弁を開閉作動させる前記アクチュエータとしてのエアシリンダに電空レギュレータを接続し、電空レギュレータに電動機の電流値検出手段を接続して、前記目標負荷電流値を維持するように電空レギュレータがエアシリンダにより開閉圧力弁を閉弁方向に押圧する圧力をフィードバック制御するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
かかる脱芒機では、電空レギュレータがエアシリンダにより開閉圧力弁を閉弁方向に押圧する圧力をフィードバック制御するようにしているため、構造簡易にして堅実に目標負荷電流値を維持することができる。その結果、開閉圧力弁への閉弁方向の押圧力を制御することで、処理胴内の穀圧の変化に適切に即応させることができて、枝梗除去処理能率（脱芒率）を高能率状態に安定させることができる。
【００１４】
請求項３記載の発明に係る脱芒機を備えた穀物処理設備は、請求項１又は２記載の脱芒機を、穀物処理設備の精選装置に設けたことを特徴とする。
【００１５】
かかる脱芒機を備えた穀物処理設備では、枝梗除去処理能率（脱芒率）を高能率状態に安定させることができる脱芒処理を行う脱芒機を、穀物処理設備の精選装置に設けることで、脱芒処理に先行する処理と後続の処理との引き継ぎ作業が円滑になされて、全体的な穀物処理処理作業能率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、次のような効果を奏する。すなわち、電動機に供給する電流値が設定値（目標負荷電流値）に維持されるように、開閉圧力弁に作用する閉弁方向の押圧力をフィードバック制御することで、処理胴内の穀圧の変化に適切に即応させることができる。そのため、電動機の負荷変動が短時間に頻繁に発生した場合にも、適切に即応することができる。その結果、枝梗除去処理能率（脱芒率）を高能率状態に安定させることができる。したがって、かかる効果を奏する脱芒機を穀物処理設備の精選装置に設けた場合には、脱芒機による脱芒処理に先行する処理と後続の処理との引き継ぎ作業が円滑になされて、全体的な穀物処理作業能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】穀物処理設備の処理工程説明図。
【図２】精選装置の概念説明図（フロー図）。
【図３】脱芒機の正面説明図。
【図４】フィードバック制御のフローチャート（１）。
【図５】フィードバック制御のフローチャート（２）。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１に示すように、穀物処理設備（カントリーエレベータ；図示せず）の処理工程１０は、荷受工程１１→粗選別工程１２→第１計量工程１３→乾燥工程１４→一時貯留工程１５→精選別工程１６→第２計量工程１７→貯蔵工程１８→籾摺工程１９→袋詰め・出荷工程２０とからなる。
【００２０】
荷受工程１１は、搬入される原料である生籾を荷受けする工程であり、荷受ホッパー（図示せず）に生籾を荷受けするようにしている。
【００２１】
粗選別工程１２は、荷受ホッパーと揚穀機で接続した粗選機（これらは図示せず）を備えて、粗選機により生籾から夾雑物を選別して除去する工程である。
【００２２】
第１計量工程１３は、生籾の重量を測定する重量測定器と、生籾の水分を測定する水分測定器（これらは図示せず）を備えて、生籾の重量や水分を計量する工程である。第１計量工程１３では、自主検査装置で生籾の歩留まりや品位を自主的に検査する自主検査工程２１に移送することもある。
【００２３】
乾燥工程１４は、乾燥機（図示せず）を備えて、籾粒を揚穀機により循環させながら熱風を籾粒に接触させて乾燥させる工程である。
【００２４】
一時貯留工程１５は、複数の一時貯留サイロ（タンク）を備えて、乾燥工程１４で乾燥処理された籾粒を一時的に貯留する工程である。
【００２５】
精選別工程１６は、精選装置３０（図２参照）を備えて、籾粒（穀粒ともいう）からしいな（粃）や脱ぷ米（玄米）や枝梗粒（枝梗籾ともいう）を選別し、枝梗粒から枝梗を除去する工程である。
【００２６】
第２計量工程１７は、先の精選別工程１６で選別された籾粒の重量を測定する重量測定器を備えて、精選別処理後の籾粒の重量を計量する工程である。
【００２７】
貯蔵工程１８は、複数の貯蔵サイロ（タンク）を備えて、第２計量工程１７で計量処理された籾粒を貯蔵する工程である。貯蔵タンクに貯蔵されている籾粒は精籾として搬出することもできる。
【００２８】
籾摺工程１９は、籾摺装置（図示せず）を備えて、必要に応じてその都度籾粒を籾摺り処理して玄米にする工程である。
【００２９】
袋詰め・出荷工程２０は、先の籾摺工程１９で籾摺り処理された玄米を袋詰めして出荷する工程である。
【００３０】
精選装置３０は、図２に示すように、籾粒からしいな（粃）を風選別する風選機４０と、しいなを選別した籾粒から脱ぷ米や枝梗籾を選別する選別機５０と、枝梗籾から枝梗を除去する脱芒機８０を備えている。
【００３１】
風選機４０は、ホッパー４１に供給された籾粒に、吸引排塵ファン４２により生起させた選別風（吸引風）を作用させて、籾粒からしいなを吸引して選別するとともに、しいなを排出口４３から排出させるようにしている。４４はしいなが選別された籾粒を選別機５０の一次選別部５１に搬送する第１搬送流路である。
【００３２】
選別機５０は、一次選別部５１と脱ぷ米選別部５２と枝梗籾選別部５３とを具備している。一次選別部５１は、横長筒状に形成された一次選別胴５４をその軸線廻りに回転させるようにしている。一次選別胴５４の周面には多数のくぼみ部（図示せず）を設けている。一次選別胴５４内には一次選別受け樋５５を配設し、一次選別受け樋５５内には一次選別搬出コンベア５６を配設している。５７は第２搬送流路、５８は第３搬送流路である。
【００３３】
このようにして、まず、第１搬送流路４４を通して一次選別胴５４内に籾粒を搬入する。そして、一次選別胴５４を回転方向３１（図２において反時計廻り）に回転させると、その回転に伴ってくぼみ部が籾粒を持ち上げる。その持ち上げ作用により持ち上げられた各籾粒は放物線を描いて飛翔するが、その飛翔する距離は籾粒の重量の相違により異なる。つまり、比較的軽量物である小粒籾及び脱ぷ米は大きく持ち上げられて一次選別受け樋５５内に落下するが、比較的重量物である大粒籾及び枝梗籾は一次選別胴５４内に留まる。その結果、小粒籾及び脱ぷ米と大粒籾及び枝梗籾とに選別することができる。そして、小粒籾及び脱ぷ米は第２搬送流路５７を介して後述する脱ぷ米選別部５２に搬送する。一方、大粒籾及び枝梗籾は第３搬送流路５８を介して後述する枝梗籾選別部５３に搬送する。
【００３４】
脱ぷ米選別部５２は、基本的に一次選別部５１と同様に構成しており、横長筒状に形成された脱ぷ米選別胴６０をその軸線廻りに回転させるようにしている。脱ぷ米選別胴６０の周面には多数のくぼみ部（図示せず）を設けている。脱ぷ米選別胴６０内には脱ぷ米選別受け樋６１を配設し、脱ぷ米選別受け樋６１内には脱ぷ米選別搬出コンベア６２を配設している。６３は第４搬送流路、６４は第５搬送流路である。
【００３５】
このようにして、まず、第２搬送流路５７を通して脱ぷ米選別胴６０内に籾粒を搬入する。そして、脱ぷ米選別胴６０を回転（図２において反時計廻り）させると、その回転に伴ってくぼみ部が籾粒を持ち上げる。その持ち上げ作用により持ち上げられた各籾粒は放物線を描いて飛翔するが、その飛翔する距離は籾粒の重量の相違により異なる。つまり、比較的軽量物である脱ぷ米は大きく持ち上げられて脱ぷ米選別受け樋６１内に落下するが、比較的重量物である精選小粒籾は脱ぷ米選別胴６０内に留まる。その結果、脱ぷ米と精選小粒籾とに選別することができ。そして、脱ぷ米は第４搬送流路６３を介して籾摺工程１９に搬送する。一方、精選小粒籾は第５搬送流路６４を介して第２計量工程１７に搬送する。
【００３６】
枝梗籾選別部５３も、基本的に一次選別部５１と同様に構成しており、横長筒状に形成された枝梗選別胴７０をその軸線廻りに回転させるようにしている。枝梗選別胴７０の周面には多数のくぼみ部（図示せず）を設けている。枝梗選別胴７０内には枝梗選別受け樋７１を配設し、枝梗選別受け樋７１内には枝梗選別搬出コンベア７２を配設している。７３は第６搬送流路、７４は第７搬送流路である。
【００３７】
このようにして、まず、第３搬送流路５８を通して枝梗選別胴７０内に小粒籾及び脱ぷ米を搬入する。そして、枝梗選別胴７０を回転（図２において反時計廻り）させると、その回転に伴ってくぼみ部が籾粒を持ち上げる。その持ち上げ作用により持ち上げられた各籾粒は放物線を描いて飛翔するが、その飛翔する距離は籾粒の重量の相違により異なる。つまり、比較的軽量物である精選大粒籾は大きく持ち上げられて枝梗選別受け樋７１内に落下するが、比較的重量物である枝梗籾は枝梗選別胴７０内に留まる。その結果、精選大粒籾と枝梗籾とに選別することができて、精選大粒籾は第６搬送流路７３を介して第２計量工程１７に搬送する一方、枝梗籾は第７搬送流路７４を介して脱芒機８０に搬送する。
【００３８】
脱芒機８０は、図２及び図３に示すように、基台８１上に左右一対の支持体８２を立設し、両支持体８１の上部間に横長筒状に形成した処理胴８３を横架している。処理胴８３内には撹拌兼移送手段８４を内蔵させている。処理胴８３の左右側端にはそれぞれ左右側壁体８５,８６を設け、処理胴８３の右側上部にはタンク状の枝梗籾供給部８７を連通連設している。枝梗籾供給部８７には、第７搬送流路７４を介して枝梗籾を供給するようにしている。処理胴８３の左側壁体８５には放出口８９を開口して、放出口８９を開閉圧力弁８８により開閉自在に閉弁している。１０１は開閉圧力弁８８の上端部を枢支する枢支部である。１０２は放出口８９を覆うフードである。１０３は枝梗籾供給部８７の上部に設けた籾検出センサであり、籾検出センサ１０３は枝梗籾供給部８７内に収容されている籾の有無を検出するようにしている。具体的にはタンクである枝梗籾供給部８７内の設定上限に籾が有るか無いかを検出する。
【００３９】
撹拌兼移送手段８４は、処理胴８３の軸芯部にその軸芯線に沿って（軸線方向に）伸延する回動支軸９１を左右側壁体８５,８６間に横架し、回動支軸９１にその半径方向に伸延する多数の撹拌兼移送体９２を同軸的に突設している。回動支軸９１の右側端部９３は右側壁体８６より外方に突出させて、右側端部９３に入力プーリ９４を取り付けている。一方、基台１上に電動機としての電動モータ９５を搭載し、電動モータ９５の出力軸９６に出力プーリ９７を取り付けている。そして、出力プーリ９７と入力プーリ９４に伝動ベルト９８を巻回して連動機構９９を形成している。電動モータ９５には電流値検出手段としての電流値検出センサ１００を設けて、電流値検出センサ１００により電動モータ９５の消費電流値を検出するようにしている。図２に示す１０４は脱芒処理籾搬送路であり、脱芒処理籾搬送路１０４は放出口８９とホッパー４１との間に介設している。
【００４０】
このようにして、処理胴８３に連通連設した枝梗籾供給部８７から供給した枝梗籾を、回動支軸９１を中心に回転する撹拌兼移送体９２により撹拌することで、枝梗籾を処理胴８３内で撹拌しながら放出口８９側に移送させるようにしている。そして、処理胴８３内の放出口８９側の空間に穀圧を発生させることで、枝梗籾同士の相互干渉を促進させて、枝梗籾から枝梗を除去するようにしている。
【００４１】
この際、穀圧が、開閉圧力弁８８の閉塞荷重よりも大きい一定圧以上になると、開閉圧力弁８８が開放作動して放出口８９が開放され、放出口８９から処理胴８３で処理された脱芒処理籾が放出されるとともに、脱芒処理籾搬送路１０４を介してホッパー４１に環流されるようにしている。そして、撹拌兼移送手段８４に負荷が作用すると、撹拌兼移送手段８４を駆動する電動モータ９５に負荷が作用して、電動モータ９５の消費電流値が増大することから、電動モータ９５の負荷を電動モータ９５に供給される電流値の変化から撹拌兼移送手段８４に作用している負荷を確認することができる。
【００４２】
上記のような構成において、本発明の要旨は、撹拌兼移送手段８４に作用する負荷として、撹拌兼移送手段８４を駆動する電動モータ９５の電流値を電流値検出センサ１００により検出し、この検出電流値が予め設定した目標負荷電流値を維持するように開閉圧力弁８８をアクチュエータとしての単動型のエアシリンダ１１０により開閉作動制御するようにしている。
【００４３】
すなわち、フード１０２の開閉圧力弁８８と対向する位置に取付体１１１を介してエアシリンダ１１０を横断貫通状に取り付けている。エアシリンダ１１０は開閉圧力弁８８にピストンロッド１１２の先端を連動連結している。エアシリンダ１１０のシリンダ本体１１３には電空レギュレータ１２０を流体接続している。電空レギュレータ１２０には電流値検出センサ１００を電気接続している。そして、電空レギュレータ１２０がエアシリンダ１１０により開閉圧力弁８８を閉弁方向に押圧する圧力をフィードバック制御して、電動モータ９５の負荷電流値が目標負荷電流値に維持されるようにしている。
【００４４】
ここで、目標負荷電流値は、脱芒率（％）が９０％以上で、かつ、脱ぷ発生率（％）が１％以下となる負荷電流値で、その付近における脱芒率（％）と脱ぷ発生率（％）が安定している負荷電流値を設定することができる。例えば、本実施形態では目標負荷電流値を３０Ａと設定している。
【００４５】
電空レギュレータ１２０は、図３に示すように、入力側に電流値検出センサ１００と籾検出センサ１０３を接続した制御部１２１と、制御部１２１の出力側に接続した給気用電磁弁１２２及び排気用電磁弁１２３と、両電磁弁１２２,１２３に接続したサーボチャンバー１２４と、サーボチャンバー１２４の下流側と制御部１２１の入力側とを接続するフィードバック回路１２５の中途部に設けた圧力センサ１２６とを備えている。そして、制御部１２１は圧力センサ１２６からフィードバック信号（圧力信号）を入力する。１２７は制御されたエア圧力を出力する出力ポート、１２８は排気ポート、１２９は供給圧力源である。
【００４６】
かかる電空レギュレータ１２０は、電流値検出センサ１００からの検出信号に応じて、エアシリンダ１１０に供給する圧力をリニアにコントロールするフィードバック制御形のリモートコントロールレギュレータである。内蔵する給気用電磁弁１２２及び排気用電磁弁１２３を作動させて、サーボチャンバー１２４により圧力をコントロールする。圧力センサ１２６が出力ポート１２７の圧力を検出し、制御部１２１にフィードバック信号を送る。出力ポート１２７の圧力が、電流値検出センサ１００からの検出信号（制御入力情報）による設定圧力と異なっていれば、制御部１２１は給気用電磁弁１２２及び排気用電磁弁１２３のいずれかに動作信号（制御出力情報）を送り、いずれかの電磁弁を作動させて、出力ポート１２７の圧力が設定圧力になるように圧力コントロールする。
【００４７】
給気用電磁弁１２２の一次側は、メインの供給圧力源１２９に流体接続されている。給気用電磁弁１２２が作動すると、サーボチャンバー１２４の上部の圧力が増加し、サーボチャンバー１２４を押し下げ、その結果出口側圧力が増加する。反対に、排気用電磁弁１２３の一次側はサーボチャンバー１２４の上部につながっている。排気用電磁弁１２３が作動すると、サーボチャンバー１２４の上部の圧力が減少し、サーボチャンバー１２４がスプリングで押し上がり、出口側の加圧流体がメインの排気ポート１２８から排気され、出口側圧力が低減する。いずれの場合にも、出口側圧力が設定圧力になると作動している電磁弁はストップして制御状態を保つ。
【００４８】
出力ポート１２７の圧力が、制御入力情報による設定圧力よりも低い場合には、制御部１２１が給気用電磁弁１２２を作動させる。
その結果、サーボチャンバー１２４の上部の圧力が増加し、サーボチャンバーを押し下げ、出力ポート１２７の圧力が上昇する。圧力センサ１２６は、常に出力ポート１２７の圧力を検出し、制御部１２１にフィードバックしているので、出力ポート１２７の圧力が上昇して設定圧力に近づくと、制御部１２１は給気用電磁弁１２２の駆動パルス幅を小さくして、圧力上昇率を少なくし、やがて設定圧力に達する。
【００４９】
反対に、出力ポート１２７の圧力が制御入力情報による設定圧力よりも高い場合には、制御部１２１が排気用電磁弁１２３を作動させる。その結果、サーボチャンバー１２４の上部の圧力が減少し、サーボチャンバー１２４を押し上げ、出力ポート１２７の圧力が減少する。このとき、出力ポート１２７から排気ポート１２８へ流体（エア）が排気される。圧力センサ１２６は常に出力ポート１２７の圧力を検出し、制御部１２１にフィードバックしているので、出力ポート１２７の圧力が減少し設定圧力に近づくと、制御部１２１は排気用電磁弁１２３の駆動パルス幅を小さくして圧力減少率を少なくし、やがて設定圧力に達する。
【００５０】
次に、図４及び図５のフローチャートを参照しながら、電空レギュレータ１２０により目標負荷電流値を維持するフィードバック制御について説明する。
【００５１】
脱芒機８０に設けたセレクトＳＷ（スイッチ；図示せず）の「運転」をＯＮさせると（Ｓ２０１Yes）、電空レギュレータ１２０の電源がＯＮする（Ｓ２０２）。
【００５２】
電流値検出センサ１００により検出された検出情報（検出信号）が制御部１２１に入力されて、制御部１２１にて負荷電流値が３６Ａ以上と判断されることなく（Ｓ２０３No）、電空レギュレータ１２０の出力圧が上限圧力（Ｄ）かつ負荷電流値が２５Ａ未満で６０秒以上経過しておらず（Ｓ２０４No）、負荷電流値が１０Ａ未満でなく（Ｓ２０５No）、負荷電流値が２０Ａ未満でなく（Ｓ２０６No）、電空レギュレータ１２０のモニタ圧が（Ｃ）圧未満でなく（Ｓ２０７No）、電空レギュレータ１２０のモニタ圧が０．０１５ＭＰａ以上であって（Ｓ２０８Yes）、（Ｈ）時間が経過した後に（Ｓ２０９Yes）、負荷電流値が（Ａ）−（Ｂ）の値よりも小さくはなく、負荷電流値が（Ａ）＋（Ｂ）の値よりも大きくはない場合に、電空レギュレータ１２０の出力圧を保持する（Ｓ２１２）。ここで、上限圧力（Ｄ）は運転時の上限圧力であり、本実施形態では０.３ＭＰａに設定している。（Ｃ）圧は運転開始前の初期圧力であり、本実施形態では０.３ＭＰａに設定している。（Ａ）は目標負荷電流値（負荷電流の目標値）であり、本実施形態では３０Ａに設定している。（Ｂ）は許容目標電流偏差（目標負荷電流値と検出負荷電流値との許容偏差）であり、本実施形態では１Ａに設定している。（Ｈ）時間は制御間隔時間（制御圧力を変更する間隔の時間）であり、本実施形態では１０秒に設定している。
【００５３】
タンクである枝梗籾供給部８７内の設定上限において籾が籾検出センサ１０３により検出されない場合は（Ｓ２１３No）、ステップ２０３に戻される。
【００５４】
セレクトＳＷ（スイッチ；図示せず）の「運転」がＯＮされずに（Ｓ２０１No）、電空レギュレータ１２０の電源がＯＮされない場合には（Ｓ２１４Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を０.０００ＭＰａにする（Ｓ２１５）。そして、１秒経過後に（Ｓ２１６Yes）、電空レギュレータ１２０をＯＦＦにする（Ｓ２１７）。
【００５５】
制御部１２１にて負荷電流値が３６Ａ以上と判断された場合（Ｓ２０３Yes）や、制御部１２１にて電空レギュレータ１２０の出力圧が上限圧力（Ｄ）かつ負荷電流値が２５Ａ未満で６０秒以上経過したと判断された場合には（Ｓ２０４Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を１.５秒間だけ０.０００ＭＰａにする（Ｓ２１８）。
【００５６】
制御部１２１にて負荷電流値が１０Ａ未満と判断された場合には（Ｓ２０５Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を０.０００ＭＰａにする（Ｓ２１９）。
【００５７】
制御部１２１にて負荷電流値が２０Ａ未満と判断された場合には（Ｓ２０６Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を（Ｃ）圧にする（Ｓ２２０）。
【００５８】
制御部１２１にて電空レギュレータ１２０のモニタ圧が（Ｃ）圧未満と判断された場合には（Ｓ２０７Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を（Ｃ）圧にする（Ｓ２２１）。
【００５９】
制御部１２１にて電空レギュレータ１２０のモニタ圧が０．０１５ＭＰａ以上であると判断された場合には（Ｓ２０８Yes）、電空レギュレータ１２０の電源をＯＦＦにして「圧力低下」ランプ（図示せず）をＯＮさせ（Ｓ２２２）、運転を終了させる。この場合、セレクタＳＷ「停止」でリセットされる。
【００６０】
制御部１２１にて負荷電流値が（Ａ）−（Ｂ）の値よりも小さいと判断され（Ｓ２１０Yes）、負荷電流値／（Ａ）＞１００＋（Ｅ）％であると判断された場合には（Ｓ２２３Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を（Ｆ）圧だけ増大させる（Ｓ２２４）。この際、負荷電流値／（Ａ）＞１００＋（Ｅ）％であると判断されない場合には（Ｓ２２３No）、電空レギュレータ１２０の出力圧を（Ｇ）圧だけ増大させる（Ｓ２２５）。ここで、（Ｅ）圧は圧力ステップ切替割合（検出負荷電流値が目標負荷電流値の何％かで圧力ステップを変更する）であり、本実施形態では１０％に設定している。（Ｆ）圧は圧力ステップ１（検出負荷電流値が圧力ステップ切替割合未満時の圧力ステップ）であり、本実施形態では０.０１ＭＰａに設定している。（Ｇ）圧は圧力ステップ２（検出負荷電流値が圧力ステップ切替割合以上時の圧力ステップ）であり、本実施形態では０.０２ＭＰａに設定している。
【００６１】
制御部１２１にて負荷電流値が（Ａ）＋（Ｂ）の値よりも大きいと判断され（Ｓ２１１Yes）、負荷電流値／（Ａ）＜１００−（Ｅ）％であると判断された場合には（Ｓ２２６Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を（Ｆ）圧だけ減少させる（Ｓ２２７）。この際、負荷電流値／（Ａ）＜１００−（Ｅ）％であると判断されない場合には（Ｓ２２６No）、電空レギュレータ１２０の出力圧を（Ｇ）圧だけ減少させる（Ｓ２２８）。
【００６２】
タンクである枝梗籾供給部８７内の設定上限において籾が籾検出センサ１０３により検出された場合は（Ｓ２１３Yes）、電空レギュレータ１２０の出力圧を（Ｉ）圧にする（Ｓ２２９）。ここで、（Ｉ）圧は、下限圧力（運転時の下限圧力）であり、本実施形態では０.１ＭＰａに設定している。
【００６３】
そして、制御部１２１にて負荷電流値が２７Ａ未満と判断された場合には（Ｓ２３０Yes）、ステップ２０３に戻される。
【００６４】
このようにして、本実施形態では、目標負荷電流値が３０Ａに維持されるように電空レギュレータ１２０によりフィードバック制御している。
【符号の説明】
【００６５】
８０ 脱芒機
８３ 処理胴
８８ 開閉圧力弁
８９ 放出口
１００ 電流値検出センサ
１１０ エアシリンダ
１２０ 電空レギュレータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撹拌兼移送手段を内蔵した処理胴の一側部から穀粒を供給して、処理胴の他側部に形成した放出口側に撹拌兼移送手段により穀粒を撹拌しながら移送させて、放出口を開閉自在に閉弁している開閉圧力弁を穀圧により開放することで処理胴内の穀粒を放出口から放出可能となした脱芒機において、
前記撹拌兼移送手段に作用する負荷として、撹拌兼移送手段を駆動する電動機の電流値を検出し、この検出電流値が予め設定した目標負荷電流値を維持するように開閉圧力弁をアクチュエータにより閉弁方向に押圧する圧力を制御するようにしたことを特徴とする脱芒機。
【請求項２】
前記開閉圧力弁を開閉作動させる前記アクチュエータとしてのエアシリンダに電空レギュレータを接続し、電空レギュレータに電動機の電流値検出手段を接続して、前記目標負荷電流値を維持するように電空レギュレータがエアシリンダにより開閉圧力弁を閉弁方向に押圧する圧力をフィードバック制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の脱芒機。
【請求項３】
請求項１又は２記載の脱芒機は、穀物処理設備の精選装置に設けたことを特徴とする脱芒機を備えた穀物処理設備。
【請求項１】
撹拌兼移送手段を内蔵した処理胴の一側部から穀粒を供給して、処理胴の他側部に形成した放出口側に撹拌兼移送手段により穀粒を撹拌しながら移送させて、放出口を開閉自在に閉弁している開閉圧力弁を穀圧により開放することで処理胴内の穀粒を放出口から放出可能となした脱芒機において、
前記撹拌兼移送手段に作用する負荷として、撹拌兼移送手段を駆動する電動機の電流値を検出し、この検出電流値が予め設定した目標負荷電流値を維持するように開閉圧力弁をアクチュエータにより閉弁方向に押圧する圧力を制御するようにしたことを特徴とする脱芒機。
【請求項２】
前記開閉圧力弁を開閉作動させる前記アクチュエータとしてのエアシリンダに電空レギュレータを接続し、電空レギュレータに電動機の電流値検出手段を接続して、前記目標負荷電流値を維持するように電空レギュレータがエアシリンダにより開閉圧力弁を閉弁方向に押圧する圧力をフィードバック制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の脱芒機。
【請求項３】
請求項１又は２記載の脱芒機は、穀物処理設備の精選装置に設けたことを特徴とする脱芒機を備えた穀物処理設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２５５２８０（Ｐ２０１１−２５５２８０Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３０３９８（Ｐ２０１０−１３０３９８）
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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