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JP3779185B2 - Rice milling machine whiteness detection device - Google Patents

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JP3779185B2
JP3779185B2 JP2001258135A JP2001258135A JP3779185B2 JP 3779185 B2 JP3779185 B2 JP 3779185B2 JP 2001258135 A JP2001258135 A JP 2001258135A JP 2001258135 A JP2001258135 A JP 2001258135A JP 3779185 B2 JP3779185 B2 JP 3779185B2
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JP
Japan
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rice
milling
degree
hopper
sensor
Prior art date
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JP2001258135A
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健治 芝
泰男 直井
丈郎 山本
忠司 野村
勝生 細川
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Zojirushi Corp
Original Assignee
Zojirushi Corp
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Publication date
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Publication of JP2003024806A5 publication Critical patent/JP2003024806A5/ja
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  • Adjustment And Processing Of Grains (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、精米機の精白度検知装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
循環式精米機において、精米中の米穀の精白度を検知し、その検知結果に応じて精米機を制御することが従来から行なわれている。精白度を検知する従来の方法として、精米機に投入した米穀の重量の減少量から、精米の歩留まりと併せて精白度を検知することが知られている(特許第2626924号公報参照)。また、精米モーターの負荷電流の減少割合により精白度を検出することも知られている(特公平7−32883号公報参照)。その他、回転式精米機において、米穀の重量に応じた精米時間の経過により精白度を推定することも知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ホッパーに投入した米穀の重量の減少量から精白度を検知する方法は、計量手段が必要となる不利があり、コスト高の原因になる。また、米穀の重量は含有する水分の量に応じて変化するので、米穀の重量の減少と精白度とは正確には一致しない問題もある。また、精米モーターの負荷電流の変化により精白度を検知する方法は、前述のように含有水分の量に応じて米穀の重量が変化した場合、その重量変化の影響を受けて負荷電流の大きさが変動する。したがって、負荷電流の変化と精白度は、この方法の場合も正確に一致しないという問題がある。
【0004】
このように、従来は、米穀の精白度を、精米時における米穀の重量変化、負荷電流の変動、時間の長短等に置き換えて間接的に検知するようにしていたので、誤差が入りこむ余地が大きかった。
【0005】
そこで、この発明は、精米中における米穀の外表面の白さを直接的に検知することにより、正確かつ簡単にその精白度を検知することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、精米ホッパーの排出口を精米室に連通し、その精米室の出口から戻通路を経て上記精米ホッパーに戻る循環通路を構成し、上記精米ホッパーに投入した米穀を上記循環通路で循環させながら精米を行なうようにした循環式の精米機の精白度検知装置において、上記循環通路の途中に光学式の精白度センサーを設けた構成とした。この構成によると、米穀で反射した検知光の反射率と基準値の比較により精白度を判定することができるので、米穀の含有水分等の影響を受けることなく、正確に精白度を検知することができる。
【0007】
上記精白度センサーは、循環通路の途中に設置すればよいが、米穀の流れが集中するホッパーの排出口又は戻通路に取り付けることが望ましい。排出口に取り付ける場合は、その排出口の中心線が上下方向となる筒形に形成することが、米穀の流れの均一化を図るうえで望ましい。
【0008】
また、精白度センサーを、透明の検出窓を介して上記の循環通路(排出口又は戻し通路)に臨ませた構成を採用することができる。この構成をとると、センサーが米穀に直接触れることがない。
【0009】
また、上記の精白度センサーの出力値から精白度を判定する場合の比較の基準値を、上記ホッパーに投入された玄米からの反射に基づく電圧の大きさをもって定めた構成をとることができる。さらに、上記精白度センサーの出力を一定時間サンプリングするとともに、そのサンプリング値の平均値を上記基準値と比較して精白度を判定するようにした回路構成をとることができる。
【0010】
上記精白度センサーの発光素子は、それから放射される検知光の波長として、400〜600nmであるものを使用することができ、例えば青色LED又は緑色LEDを用いることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図1に示した第1実施形態の精米機は、機台1上に設置された精米モーター2上に、ぬか受け室3を介して、精米室4が設けられる。精米室4には水平に片持ちされた精米ロール5が挿入される。精米ロール5は、ベルト6を介して精米モーター2により駆動される。
【0012】
精米室4の入口には入口通路7が連通され、その入口通路7がホッパー8の排出口9に接続される。その排出口9と入口通路7との境界部分にシャッター11が、これに設けたラック12(図1(b)参照)とピニオン13とのかみ合いによりスライド自在に設けられる。ピニオン13はシャッターモーター14により駆動される。
【0013】
また、精米室4の出口に戻り通路15が連通され、その戻り通路15がホッパー8の戻り口16に接続される。戻り通路15の途中に抵抗部材17が出没自在に突き出して設けられる。また、戻り通路15の底部、即ち、精米室4の出口に臨んで精米済み米穀の排出シャッター18が設けられる。上記のように、ホッパー8、その排出口9、入口通路7、精米室4、戻り通路15及び戻り口16により、米穀の循環通路が構成される。
【0014】
上記の排出口9において、その一部の壁面に、図1(b)に示すように、透明樹脂板を嵌めて検出窓19を設け、その検出窓19の外面に不透明なケース21にカバーされた反射型の光センサー22が接着等により取り付けられる。光センサー22はこの発明でいう精白度センサーを構成するものであり、図2に示すように、検知光を放射する投光部22a(発光ダイオード)と、その反射光の受光部22b(フォトダイオード)とからなり、投光部22aは制御部23のサンプリング回路24を介してCPU25に接続される。また、受光部22bは、平均値演算回路26を介してCPU25に接続される。その平均値演算回路26と、比較回路27、精白度判定回路28を介してCPU25に接続される回路も形成される。また、比較回路27は基準値メモリ29を介してCPU25に接続される。さらに、前記の精米モーター2及びシャッターモーター14が適宜なインターフェース(図示省略)を介して接続される。
【0015】
上記の制御部23においては、精米機の精米プログラムに従い、ホッパー8に玄米が投入された段階でサンプリング回路24から、一定時間サンプリングパルスを出力して、その周期に応じたパルス状の検知光を投光部22aから米穀に投射する。受光部22bにおいてその反射光を受光し、これを電気信号に変換して平均値演算回路26に入力して反射率の平均値を演算する。その演算結果を、CPU25を通じて基準値メモリ29に電圧その他の形で基準値としてメモリする。
【0016】
精米が進行して精白度の検知段階になると、前記と同様に一定時間サンプリングを行ない、反射率の平均値を比較回路27に入力して、基準値メモリ29の基準値と比較する。基準値は玄米の状態の反射率であるので、相対的に低いレベルであるが、精米が進行するに従い米穀の表面が白くなり反射率のレベルが高くなる。そのレベル差を精白度判定回路28に入力し、所定の基準に従い、「3分つき」「5分つき」「7分つき」「白米」等の精白度の判定を行ないCPU25に入力する。CPU25は、これらの判定結果に基づいて精米モーター2及びシャッターモーター14を制御する。
【0017】
図3及び図4は、光センサー22の一層具体的な例を示す。図3(a)(b)に示したものは、発光ダイオードからなる投光部22aとフォトダイオードからなる受光部22bとを、それらの光軸が検知窓19上で交差するように相互に角度をつけてセンサーケース22cに取り付けたものである。そのセンサーケース22cをホッパー8の外面にビス20、20で固定する。投光部22aと受光部22bはそれぞれ指向角30°程度の特性を持ったものを用いる。検知窓19の検知範囲の直径Sは図示の場合12mmに設定される。図4(a)(b)の場合は、投光部22aと受光部22bに対向してそれぞれ凸レンズ30、30を設け、検知窓19の部分で焦点を結ぶように配置したものである。
【0018】
なお、上記の光センサー22は図5に示すように、戻り通路15の一部に設けることができる。戻り通路15内の米穀は、精白の程度がほぼ均一化されているので、その精白度を検知することにより、全体の平均的な精白度を正確に類推することができる。
【0019】
また、投光部22aとして用いられる発光ダイオードから放射される検知光の波長は、図6に示した実験結果から、400〜600nm程度のものが用いられる。具体的には、青色発光ダイオード、緑色発光ダイオードがこの範囲の光を放射することができる。図6の実験結果は、白米、7分つき米、5分つき米、3分つき米、玄米にそれぞれ検知光を当て、その検知光の波長に応じた反射率を測定したものである。その測定結果から分かるように、波長400〜600nmの範囲では、白米から玄米まで、反射率の違いが顕著に現れるため、前述のように、玄米を基準とした米穀の精白度を検知することができる。
【0020】
第1実施形態の精米機は以上のようなものであり、ホッパー8内に米穀(玄米)を投入し、操作盤(図示省略)において、精白度等の設定を行なった後、精米モーター2を駆動して精米を行なう。ホッパー8内の米穀はシャッター11が開放された排出口9から入口通路7を経て精米室4内に導入される。精米室4内において、精米ロール5により戻り通路15側に押し出されるが、戻り通路15内に突き出した抵抗体17により抵抗を受けるため、精米室4内の米穀相互の強い摩擦が発生し、これにより精白作用が行なわれる。このとき発生するぬかは、ぬか受け室3に排出される。
【0021】
戻り通路15を通過した米穀は戻り口16からホッパー8に戻り、以後前記の経路を循環通路として循環しながら精白作用を受ける。その間において、光センサー22は所定のプログラムに従い精白度を判別検知し、設定値に達するとCPU25からの指令により精米モーター2を停止させる。精米済みの米穀は排出シャッター18を開放し、精米モーター2を駆動して排出を行なう。
【0022】
次に、図7から図12に示した第2実施形態の精米機は、循環式である点で前記の第1実施形態のものと同一であるが、精米モータ−2及びそのモーター軸に連結された精米ロール5が約30度の傾斜角度をもって機台1に取り付けられる点で相違している。
【0023】
上記の精米ロール5は、モーター軸に近い側にピッチの細かい送り部5aが設けられ、その部分から先端までの間はピッチの粗い反送り部5bとなっている。この精米ロール5は斜めに設けた精米室4内に挿入されているが、精米室4の下端部の前記送り部5a側はホッパー8の排出口9に対向して開放されている。また、その開放部分の反対側に反円筒形のシャッター11が精米ロール5と平行なシャッター軸31により回動可能に設けられる(図9参照)。シャッター11の下方は精米済み米穀室32に連通される。シャッター11は、シャッター軸31に連結されたシャッターモーター14により駆動され開閉される。
【0024】
精米室4内には、精米ロール5をカバーする筒状の精米スクリーン33が設けられ(図8参照)、その精米スクリーン33の網目を通過したぬかが、下方のぬか受け室3に落下するようになっている。精米室4の出口側に戻り通路部材15’が取り付けられ、これにより精米室4の出口とホッパー8の戻り口16との間に戻り通路15が形成される。戻り通路部材15’は、精米ロール5の軸線に対し、角度をもって立ち上がることにより、精米スクリーン33から排出される米穀に所要の抵抗を与える。
【0025】
この場合、ホッパー8から精米室4内に送り込まれた米穀は、精米ロール5の送り部5aにより送られる一方、逆送り部5bにより抵抗が与えられるとともに、前記の戻り通路部材15’による抵抗も加わって米穀相互の摩擦による精米作用を生じさせる。
【0026】
排出口9に精白度検知のための光センサー22(図8参照)が設けられる点、及びその制御部の構成は前述の第1実施形態の場合(図2参照)と同様である。また、光センサー22を戻り通路15に設ける場合(図7の2点鎖線参照)があることも同様である。
【0027】
なお、上記の光センサー22による精白度の検知に代えて、図10及び図11に示すような手段を採用することができる。
【0028】
即ち、ホッパー8の排出口9において対向する2箇所に電極34、34を絶縁部材35、35を介して埋め込み、両電極34、34間を過密状態で通過する米穀の流れの抵抗を測定する。その抵抗値を制御部23(図11参照)で読み込んで精白度を検知するものであり、制御部23に、電極34、34間の抵抗値を読み取る抵抗値読取り回路36を設け、その回路36に、読取値のサンプリング回路24、そのサンプリング値の平均値演算回路26、その他前述の場合と同様の回路(図2参照)を設ける。上記の電極34,34を戻り通路15に設けてもよい。
【0029】
上記のような電極34、34を設けた場合も、精米プログラムに従い、ホッパー8に玄米が投入された段階でCPU25からの指令により、電極34,34間の抵抗値を読み取り、サンプリング回路24でサンプリングして平均値演算回路26に入力し、平均値を演算する。その演算結果を、CPU25を通じて基準値メモリ29に基準値としてメモリする。
【0030】
精米が進行して、精白度の検知が必要になると、前記と同様に抵抗値を読み取り、その抵抗値に応じた平均値を比較回路27に入力して、基準値メモリ29の基準値と比較する。基準値は玄米の状態の抵抗値を基準としているので、相対的に低いレベルであるが、精米が進行するに従い米穀の表面の水分が減少するので、抵抗値が高いレベルとなる。そのレベル差を精白度判定回路28に入力し、所定の基準に従い、精白度の判定を行ないCPU25に入力する。CPU25は、これらの判定結果に基づいて精米モーター2及びシャッターモーター14を制御する。
【0031】
図12は、米穀の精白度と抵抗値の実測結果である。玄米の抵抗値を基準値として、「玄米」「5分つき」「7分つき」「白米」の精白度のレベル差は約100MΩであるので、このレベル差を精白度判別回路28で判別するようにする。
【0032】
前述の光センサー22(図8参照)、電極34,34(図10参照)等の精白度センサーを設けたホッパー8の排出口9は、その中心線が精米ロール5の軸線に対して直角である。このため、精米機の設置状態において、排出口9の中心軸線は鉛直方向に対して角度をもつため、ここを通過する米穀は排出口9の壁面に接触して移動するものと、その上に載り壁面に接触しないで移動するものとがある。その結果、移動時の摩擦抵抗の差により流速が不均一なり、精白度センサーによる精白度の検知作用が不安定になる。
【0033】
このため、上記の排出口9の形状は、図13に示すように、その軸線Yが精米ロール5の軸線Xに対し一定の鋭角θをもち、精米機の設置状態で上下方向(鉛直方向)となる四角筒形又は円筒形に形成するこが望ましい。このように形成すると、設置状態で排出口9を通過する米穀は、一様に鉛直方向に落下するので、移動速度が一定となる。そのため、精白度センサーによる検知作用が安定する。なお、排出口9の長さLは、25mm以上とすることが望ましい。
【0034】
次に、図14及び図15に示した他の実施形態は、回転式精米機に関するものである。回転式精米機は、精米機本体41上に円筒状の精米部42を設けており、その精米部42に駆動モーター43(図15参照)の駆動軸44が突き出している。精米部42の中心ボス部45がその駆動軸44の周りで立ち上がっており、その中心ボス部45に精米かご46の中心ボス部47が嵌合される。精米かご46の外周部上縁に外向きのつば部48が設けられ、そのつば部48が精米部42の上端に係合される。
【0035】
駆動軸44の上端に回転羽根部材49を取り付け、精米かご46の内部で回転するようにしている。また、精米部42の上端開口部に蓋50が着脱自在に嵌合される。回転羽根部材49は精米かご46に対して非接触の状態にある。
【0036】
なお、駆動モーター43は精米機本体41に対し、絶縁部材51を介して固定される。
【0037】
上記の精米機は、精米かご46に玄米を投入し、蓋50を被せて駆動を行なう。精米作用は、回転羽根部材49の回転に伴い周囲の精米かご46との間における米穀の相互摩擦により行なわれる。精白度の検知は、駆動モーター43のケーシングに取り付けた電極52と、精米かご46のつば部48と精米部42の上端縁との間に介在した他方の電極52’間の抵抗値を測定することにより行なう。即ち、駆動モーター43に取り付けた電極52は、駆動軸44及びこれに取り付けられた回転羽根部材49を介して内部の米穀に電気的に導通しており、また、他方の電極52は精米かご46を通じて電気的に米穀に導通している。
【0038】
したがって、両方の電極52、52’は米穀のみを挟んで電気的に対向しているので、その間の抵抗を測ることができる。その測定結果を用いて精米機を制御する制御部23の回路構成は図11と同じである。
【0039】
【発明の効果】
以上のように、この発明は、循環式精米機における循環通路の途中に光学式の精白度センサーを設けたことにより、米穀の含有水分等の影響を受けることなく直接的に米穀の精白度を検知するものであるので、精度よく精白度を検知することができる。精白度センサーの検知光の波長を400〜600nmに設定することにより、精白度の一層正確な検知を行なうことができる。また、精白度センサーを設けたホッパーの排出口を、その軸線が上下方向に向く筒形に形成することにより、米穀の流れが均一化され、精白度センサーによる精白度の検出作用が安定する。
【0040】
また、ホッパーの排出口に透明な検知窓を設け、その検知窓の外面に上記の精白度センサーを取り付けるようにしたので、センサーが米穀に直接触れることがなく、汚れや破損を受け難い利点がある。さらに、精白度センサーの出力を一定時間サンプリングするとともに、サンプリング値を平均化し、その平均値を基準値と比較判別するようにしたので、局部に片寄らず平均的な精白度を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)第1実施形態の一部省略断面図
(b)同上の一部拡大断面図
【図2】同上の制御部のブロック図
【図3】(a)同上の光センサー部の他の例の断面図
(b)(a)図の正面図
【図4】(a)同上の光センサー部の他の例の断面図
(b)(a)図の正面図
【図5】同上の光センサー取り付け部の他の例の断面図
【図6】同上の測定結果のグラフ
【図7】第2実施形態の断面図
【図8】同上の一部拡大断面図
【図9】同上の一部斜視図
【図10】同上の変形例の一部拡大断図
【図11】同上の制御部のブロック図
【図12】同上の精白度と絶縁抵抗値の関係の示す実測結果のグラフ
【図13】同上の排出口部分の変形例の断面図
【図14】他の実施形態の分解斜視図
【図15】同上の一部断面図
【符号の説明】
1 機台
2 精米モーター
3 ぬか受け室
4 精米室
5 精米ロール
6 ベルト
7 入口通路
8 ホッパー
9 排出口
11 シャッター
12 ラック
13 ピニオン
14 シャッターモーター
15 戻り通路
15’ 戻り通路部材
16 戻り口
17 抵抗部材
18 排出シャッター
19 検査窓
20 ビス
21 ケース
22 光センサー
22a 投光部
22b 受光部
22c センサーケース
23 制御部
24 サンプリング回路
25 CPU
26 平均値演算回路
27 比較回路
28 精白度判定回路
29 基準値メモリ
31 シャッター軸
32 精米済み米穀室
33 精米スクリーン
34 電極
35 絶縁部材
36 抵抗値読取り回路
41 精米機本体
42 精米部
43 駆動モーター
44 駆動軸
45 中心ボス部
46 精米かご
47 中心ボス部
48 つば部
49 回転羽根部材
50 蓋
51 絶縁部材
52,52’ 電極
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a milling degree detection device for a rice mill.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a circulation type rice mill, the degree of milling of rice grains in the milled rice is detected and the rice mill is controlled according to the detection result. As a conventional method for detecting the degree of milling, it is known to detect the degree of milling together with the yield of the milled rice from the amount of reduction in the weight of the rice grains put into the rice mill (see Japanese Patent No. 2626924). It is also known to detect the degree of milling based on the reduction rate of the load current of the rice milling motor (see Japanese Patent Publication No. 7-32883). In addition, in a rotary rice mill, it is also known that the degree of milling is estimated from the lapse of the milling time according to the weight of the rice grain.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method for detecting the degree of milling from the amount of reduced weight of the rice grains put into the hopper has a disadvantage that a measuring means is required, and causes a high cost. Moreover, since the weight of rice grains changes according to the amount of water contained, there is a problem that the reduction in the weight of rice grains and the degree of milling do not exactly match. In addition, the method of detecting the degree of milling based on the change in the load current of the rice milling motor is based on the magnitude of the load current affected by the weight change when the weight of the rice grain changes according to the amount of moisture contained as described above. Fluctuates. Therefore, there is a problem that the change in the load current and the degree of whitening do not exactly match even in this method.
[0004]
Thus, conventionally, the rice milling degree was indirectly detected by replacing the weight of rice grains during rice milling with changes in the weight of rice grains, fluctuations in load current, lengths of time, etc., so there was a lot of room for error. It was.
[0005]
Then, this invention makes it a subject to detect the whiteness degree correctly and easily by directly detecting the whiteness of the outer surface of the rice grain in polished rice.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is the outlet of rice hopper communicates with the rice chamber, through the return passage from the outlet of the rice chamber constitutes a circulation path to return to the rice hopper, said rice hoppers In the milling degree detection device of the circulation type rice mill that circulates the rice grains thrown into the circulation passage in the circulation passage, an optical whiteness sensor is provided in the middle of the circulation passage. According to this configuration, since the degree of whitening can be determined by comparing the reflectance of the detection light reflected from the rice grain and the reference value, the degree of whitening can be accurately detected without being affected by the moisture content of the rice grain. Can do.
[0007]
The milling degree sensor may be installed in the middle of the circulation passage, it is desirable to mount the discharge port or the return path of the hopper flows rice concentrates. When attaching to the discharge port, it is desirable to form a cylindrical shape in which the center line of the discharge port is the vertical direction in order to make the flow of rice grains uniform.
[0008]
Further, it is possible to employ a configuration in which the whiteness degree sensor faces the circulation passage (discharge port or return passage) through a transparent detection window. With this configuration, the sensor does not touch rice grains directly.
[0009]
In addition, it is possible to adopt a configuration in which the reference value for comparison when determining the degree of whitening from the output value of the whitening degree sensor is determined by the magnitude of the voltage based on the reflection from the brown rice put into the hopper. Further, it is possible to take a circuit configuration in which the output of the whiteness sensor is sampled for a predetermined time and the average value of the sampling values is compared with the reference value to determine the whiteness.
[0010]
As the light emitting element of the whiteness sensor, one having a wavelength of 400 to 600 nm as the wavelength of detection light emitted therefrom can be used, for example, a blue LED or a green LED can be used.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Rice mill according to the first embodiment shown in FIG. 1, on the seminal US motor Ta 2 installed on the machine base 1, through the bran receiving chamber 3, rice chamber 4 is provided. A milled rice roll 5 that is horizontally cantilevered is inserted into the milled rice chamber 4. The milled rice roll 5 is driven by a milled rice motor 2 through a belt 6.
[0012]
An entrance passage 7 communicates with the entrance of the rice mill 4 and the entrance passage 7 is connected to the discharge port 9 of the hopper 8. A shutter 11 is provided at a boundary portion between the discharge port 9 and the inlet passage 7 so as to be slidable by engagement between a rack 12 (see FIG. 1B) and a pinion 13 provided on the shutter 11. The pinion 13 is driven by a shutter motor 14.
[0013]
Further, a return passage 15 is communicated with the exit of the rice milling chamber 4, and the return passage 15 is connected to the return port 16 of the hopper 8. A resistance member 17 is provided in the middle of the return passage 15 so as to protrude and retract. Further, a rice mill discharge shutter 18 facing the bottom of the return passage 15, that is, the exit of the rice milling chamber 4 is provided. As described above, the hopper 8, its discharge port 9, the inlet passage 7, the rice milling chamber 4, the return passage 15, and the return port 16 constitute a rice grain circulation passage.
[0014]
As shown in FIG. 1 (b), a detection window 19 is provided by fitting a transparent resin plate on a part of the wall surface of the discharge port 9, and the detection window 19 is covered with an opaque case 21 on the outer surface. The reflective optical sensor 22 is attached by adhesion or the like. The optical sensor 22 constitutes a whiteness sensor referred to in the present invention. As shown in FIG. 2, a light projecting unit 22a (light emitting diode) that emits detection light and a light receiving unit 22b (photodiode) for the reflected light. The light projecting unit 22a is connected to the CPU 25 via the sampling circuit 24 of the control unit 23. The light receiving unit 22 b is connected to the CPU 25 via the average value calculation circuit 26. A circuit connected to the CPU 25 via the average value calculation circuit 26, the comparison circuit 27, and the whiteness determination circuit 28 is also formed. The comparison circuit 27 is connected to the CPU 25 via the reference value memory 29. Further, the rice milling motor 2 and the shutter motor 14 are connected via an appropriate interface (not shown).
[0015]
The control unit 23 outputs a sampling pulse for a predetermined time from the sampling circuit 24 when the brown rice is put into the hopper 8 according to the rice milling program of the rice milling machine, and generates a pulsed detection light corresponding to the cycle. The light is projected onto the rice grain from the light projecting unit 22a. The light receiving unit 22b receives the reflected light, converts it into an electric signal, and inputs it to the average value calculation circuit 26 to calculate the average value of the reflectance. The calculation result is stored as a reference value in the reference value memory 29 through the CPU 25 in a voltage or other form.
[0016]
When the milling progresses and the whitening degree is detected, sampling is performed for a certain time in the same manner as described above, and the average value of the reflectance is input to the comparison circuit 27 and compared with the reference value in the reference value memory 29. Since the reference value is the reflectance of the brown rice state, it is at a relatively low level. However, as the milling progresses, the surface of the rice grain becomes white and the reflectance level increases. The level difference is input to the milling degree determination circuit 28, and the milling degree determination such as “3 minutes”, “5 minutes”, “7 minutes”, “white rice” is performed according to a predetermined standard, and is input to the CPU 25. The CPU 25 controls the rice milling motor 2 and the shutter motor 14 based on these determination results.
[0017]
3 and 4 show a more specific example of the optical sensor 22. 3 (a) and 3 (b) show an angle between the light projecting unit 22a made of a light emitting diode and the light receiving unit 22b made of a photodiode so that their optical axes intersect on the detection window 19. And attached to the sensor case 22c. The sensor case 22 c is fixed to the outer surface of the hopper 8 with screws 20 and 20. The light projecting unit 22a and the light receiving unit 22b each have a characteristic with a directivity angle of about 30 °. In the illustrated case, the diameter S of the detection range of the detection window 19 is set to 12 mm. In the case of FIGS. 4A and 4B, convex lenses 30 and 30 are provided to face the light projecting portion 22a and the light receiving portion 22b, respectively, and are arranged so as to be focused at the detection window 19.
[0018]
The optical sensor 22 can be provided in a part of the return passage 15 as shown in FIG. Since the degree of whitening of the rice grains in the return passage 15 is substantially uniform, the average average whitening degree can be accurately estimated by detecting the whitening degree.
[0019]
Moreover, the wavelength of the detection light radiated | emitted from the light emitting diode used as the light projection part 22a uses a thing of about 400-600 nm from the experimental result shown in FIG. Specifically, blue light emitting diodes and green light emitting diodes can emit light in this range. The experimental results in FIG. 6 are obtained by irradiating white rice, rice with 7 minutes, rice with 5 minutes, rice with 3 minutes, and brown rice, and measuring reflectance according to the wavelength of the detected light. As can be seen from the measurement results, in the wavelength range of 400 to 600 nm, the difference in reflectance from white rice to brown rice appears remarkably, so as described above, the degree of whiteness of rice grains based on brown rice can be detected. it can.
[0020]
The rice milling machine of the first embodiment is as described above. After the rice grains (brown rice) are put into the hopper 8 and the milling degree is set on the operation panel (not shown), the rice milling motor 2 is turned on. Drive to perform rice milling. The rice grains in the hopper 8 are introduced into the milled rice chamber 4 through the inlet passage 7 from the discharge port 9 where the shutter 11 is opened. In the milling chamber 4, it is pushed out to the return passage 15 side by the milling roll 5, but resistance is received by the resistor 17 protruding into the return passage 15, so that strong friction between the rice grains in the milling chamber 4 occurs. The whitening action is performed by this. The bran generated at this time is discharged into the bran receiving chamber 3.
[0021]
The rice grains that have passed through the return passage 15 return to the hopper 8 from the return port 16, and thereafter undergo a whitening action while circulating as the circulation passage. In the meantime, the optical sensor 22 discriminates and detects the degree of whitening according to a predetermined program, and stops the rice milling motor 2 by a command from the CPU 25 when the set value is reached. The polished rice grains are discharged by opening the discharge shutter 18 and driving the milled rice motor 2.
[0022]
Next, the rice mill of the second embodiment shown in FIGS. 7 to 12 is the same as that of the first embodiment in that it is a circulation type, but is connected to the rice mill motor-2 and its motor shaft. The difference is that the polished rice roll 5 is attached to the machine base 1 with an inclination angle of about 30 degrees.
[0023]
The rice mill roll 5 is provided with a feed portion 5a with a fine pitch on the side close to the motor shaft, and a repetitive feed portion 5b with a rough pitch from that portion to the tip. This rice milling roll 5 is inserted into a rice milling chamber 4 provided obliquely, but the lower end portion of the rice milling chamber 4 is opened facing the discharge port 9 of the hopper 8 on the side of the feeding unit 5a. Further, an anti-cylindrical shutter 11 is provided on the opposite side of the open portion so as to be rotatable by a shutter shaft 31 parallel to the milled rice roll 5 (see FIG. 9). The lower part of the shutter 11 communicates with a polished rice grain chamber 32. The shutter 11 is driven and opened / closed by a shutter motor 14 connected to a shutter shaft 31.
[0024]
A cylindrical rice milling screen 33 is provided in the rice milling chamber 4 so as to cover the rice milling roll 5 (see FIG. 8), and the braid that has passed through the mesh of the rice milling screen 33 falls into the bran receiving chamber 3 below. It has become. A return passage member 15 ′ is attached to the exit side of the rice milling chamber 4, whereby a return passage 15 is formed between the exit of the rice milling chamber 4 and the return port 16 of the hopper 8. The return passage member 15 ′ rises at an angle with respect to the axis of the milled rice roll 5, thereby giving the necessary resistance to the rice grains discharged from the milled rice screen 33.
[0025]
In this case, the rice grains fed into the milling chamber 4 from the hopper 8 are fed by the feed section 5a of the milled rice roll 5, while resistance is given by the reverse feed section 5b, and resistance by the return passage member 15 'is also given. In addition, the rice milling effect is caused by friction between rice grains.
[0026]
The optical sensor 22 (see FIG. 8) for detecting the degree of whiteness is provided at the discharge port 9, and the configuration of the control unit is the same as in the case of the first embodiment (see FIG. 2). Similarly, the optical sensor 22 may be provided in the return passage 15 (see the two-dot chain line in FIG. 7).
[0027]
It should be noted that means as shown in FIGS. 10 and 11 can be employed instead of the detection of the degree of whitening by the optical sensor 22 described above.
[0028]
That is, the electrodes 34 and 34 are embedded through the insulating members 35 and 35 at two opposing positions in the discharge port 9 of the hopper 8, and the resistance of the flow of rice grains that pass between the electrodes 34 and 34 in a dense state is measured. The resistance value is read by the control unit 23 (see FIG. 11) and the degree of whiteness is detected. The control unit 23 is provided with a resistance value reading circuit 36 for reading the resistance value between the electrodes 34, 34. In addition, a reading value sampling circuit 24, an average value calculation circuit 26 of the sampling values, and other circuits similar to those described above (see FIG. 2) are provided. The electrodes 34, 34 may be provided in the return passage 15.
[0029]
Even when the electrodes 34 and 34 as described above are provided, the resistance value between the electrodes 34 and 34 is read in accordance with a command from the CPU 25 when the brown rice is put into the hopper 8 according to the rice milling program, and is sampled by the sampling circuit 24. And input to the average value calculation circuit 26 to calculate the average value. The calculation result is stored as a reference value in the reference value memory 29 through the CPU 25.
[0030]
When rice milling progresses and it is necessary to detect the degree of milling, the resistance value is read in the same manner as described above, and an average value corresponding to the resistance value is input to the comparison circuit 27 and compared with the reference value in the reference value memory 29. To do. Since the reference value is based on the resistance value in the state of brown rice, the level is relatively low, but the moisture content on the surface of the rice grain decreases as the polished rice progresses, so the resistance value becomes a high level. The level difference is input to the whiteness determination circuit 28, and the whiteness is determined according to a predetermined standard and input to the CPU 25. The CPU 25 controls the rice milling motor 2 and the shutter motor 14 based on these determination results.
[0031]
FIG. 12 shows actual measurement results of the degree of whiteness and resistance of rice grains. With the resistance value of brown rice as a reference value, the level difference in the degree of whitening of “brown rice”, “with 5 minutes”, “with 7 minutes”, and “white rice” is about 100 MΩ, and this level difference is discriminated by the milling degree discriminating circuit 28. Like that.
[0032]
The discharge port 9 of the hopper 8 provided with the milling degree sensor such as the optical sensor 22 (see FIG. 8) and the electrodes 34 and 34 (see FIG. 10) has a center line perpendicular to the axis of the milling roll 5. is there. For this reason, in the installed state of the rice mill, the central axis of the discharge port 9 has an angle with respect to the vertical direction, so that the rice grains passing here move in contact with the wall surface of the discharge port 9, Some of them move without touching the wall surface. As a result, the flow velocity becomes non-uniform due to the difference in frictional resistance during movement, and the whitening degree detection function by the whiteness sensor becomes unstable.
[0033]
For this reason, as shown in FIG. 13, the shape of the discharge port 9 is such that its axis Y has a constant acute angle θ with respect to the axis X of the rice mill roll 5, and the vertical direction (vertical direction) when the rice mill is installed. It is desirable to form in the shape of a square cylinder or a cylinder. If formed in this way, rice grains that pass through the outlet 9 in the installed state fall uniformly in the vertical direction, so that the moving speed is constant. Therefore, the detection effect by the whiteness sensor is stabilized. The length L of the discharge port 9 is desirably 25 mm or more.
[0034]
Next, another embodiment shown in FIGS. 14 and 15 relates to a rotary rice mill. In the rotary rice mill, a cylindrical rice milling part 42 is provided on a rice milling machine main body 41, and a drive shaft 44 of a drive motor 43 (see FIG. 15) projects from the rice milling part 42. A central boss portion 45 of the milled rice portion 42 rises around the drive shaft 44, and the central boss portion 47 of the polished rice basket 46 is fitted to the central boss portion 45. An outwardly extending collar portion 48 is provided on the upper edge of the outer peripheral portion of the polished rice basket 46, and the collar portion 48 is engaged with the upper end of the polished rice portion 42.
[0035]
A rotary blade member 49 is attached to the upper end of the drive shaft 44 so as to rotate inside the polished rice basket 46. Further, the lid 50 is detachably fitted to the upper end opening of the milled rice part 42. The rotary blade member 49 is not in contact with the polished rice basket 46.
[0036]
The drive motor 43 is fixed to the rice mill main body 41 via an insulating member 51.
[0037]
The above-described rice milling machine is driven by putting brown rice into the rice mill 46 and covering it with a lid 50. The rice milling action is performed by the mutual friction of rice grains with the surrounding rice basket 46 as the rotary blade member 49 rotates. The degree of milling is measured by measuring the resistance value between the electrode 52 attached to the casing of the drive motor 43 and the other electrode 52 ′ interposed between the collar portion 48 of the polished rice basket 46 and the upper edge of the polished rice portion 42. By doing. That is, the electrode 52 attached to the drive motor 43 is electrically connected to the internal rice grain through the drive shaft 44 and the rotary blade member 49 attached thereto, and the other electrode 52 is connected to the rice basket 46. Is electrically connected to rice grains through.
[0038]
Therefore, since both electrodes 52 and 52 'are electrically facing each other only with rice grains, the resistance between them can be measured. The circuit configuration of the control unit 23 that controls the rice mill using the measurement result is the same as that shown in FIG.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by providing an optical milling degree sensor in the middle of a circulation path in a circulating rice mill, the milling degree of rice grains can be directly adjusted without being affected by moisture contained in the rice grains. Since it is detected, the degree of whitening can be detected with high accuracy. By setting the wavelength of the detection light of the whiteness sensor to 400 to 600 nm, the whiteness can be detected more accurately. Further, by forming the discharge port of the hopper provided with the milling degree sensor into a cylindrical shape whose axis is directed in the vertical direction, the flow of rice grains is made uniform, and the function of detecting the milling degree by the milling degree sensor is stabilized.
[0040]
In addition, a transparent detection window is provided at the outlet of the hopper, and the above-mentioned milling degree sensor is attached to the outer surface of the detection window, so that the sensor does not directly touch the rice grains and is not easily damaged or damaged. is there. In addition, the output of the whiteness sensor is sampled for a certain period of time, the sampling values are averaged, and the average value is compared and discriminated with the reference value, so that the average whitening degree can be detected without being shifted to the local area. .
[Brief description of the drawings]
1A is a partially omitted cross-sectional view of the first embodiment; FIG. 1B is a partially enlarged cross-sectional view of the same; FIG. 2 is a block diagram of a control unit of the same; Cross-sectional view of another example (b) Front view of FIG. 4 (a) FIG. 4 (a) Cross-sectional view of another example of the optical sensor unit same as above (b) Front view of FIG. Cross-sectional view of another example of the optical sensor mounting portion same as above. [Fig. 6] Graph of the measurement result as above. [Fig. 7] Cross-sectional view of the second embodiment. FIG. 10 is a partially enlarged sectional view of a modification of the above. FIG. 11 is a block diagram of the control unit. FIG. 12 is a graph of an actual measurement result showing the relationship between the degree of whitening and the insulation resistance value. 13 is a cross-sectional view of a modified example of the discharge port portion of the same. FIG. 14 is an exploded perspective view of another embodiment. FIG. 15 is a partial cross-sectional view of the same embodiment.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Machine 2 Rice milling motor 3 Rice bran receiving chamber 4 Rice milling chamber 5 Rice milling roll 6 Belt 7 Entrance passage 8 Hopper 9 Discharge port 11 Shutter 12 Rack 13 Pinion 14 Shutter motor 15 Return passage 15 'Return passage member 16 Return port 17 Resistance member 18 Discharge shutter 19 Inspection window 20 Screw 21 Case 22 Optical sensor 22a Light projecting unit 22b Light receiving unit 22c Sensor case 23 Control unit 24 Sampling circuit 25 CPU
26 Average value calculation circuit 27 Comparison circuit 28 Milling degree determination circuit 29 Reference value memory 31 Shutter shaft 32 Rice milling chamber 33 Rice milling screen 34 Electrode 35 Insulating member 36 Resistance reading circuit 41 Rice mill main body 42 Rice milling section 43 Drive motor 44 Drive Shaft 45 Center boss 46 Rice mill 47 Central boss 48 Brim 49 Rotary blade member 50 Lid 51 Insulating member 52, 52 'Electrode

Claims (2)

精米ホッパーの排出口を精米室に連通し、その精米室の出口から戻り通路を経て上記精米ホッパーに戻る循環通路を構成し、上記循環通路の途中に光学式の精白度センサーを設け、上記精米ホッパーに投入した米穀を上記循環通路で循環させ精米を行いながら精白度を検知するようにした循環式の精米機の精白度検知装置において、上記精米ホッパーの排出口を鉛直方向に中心線をもつ筒状に形成し、該排出口に上記の精白度センサーを取り付けたことを特徴とする精米機の精白度検知装置。The milling hopper discharge port is connected to the milling chamber, a circulation path is formed from the exit of the milling chamber to the milling hopper via a return path, and an optical milling degree sensor is provided in the middle of the circulation path. in milling degree detecting apparatus of the circulation type rice milling machine so as to rice was put into the hopper to detect the milling degree while fine rice is circulated in the circulating passage, the centerline of the outlet of the milled rice hopper vertically A milling degree detecting device for a rice mill, wherein the milling degree sensor is attached to the outlet . 上記精白度センサーの発光素子が青色LEDであり、その素子から放射される検知光の波長が、400〜600nmであることを特徴とする請求項1に記載の精米機の精白度検知装置。 2. The milling degree detecting device for a rice mill according to claim 1, wherein the light emitting element of the milling degree sensor is a blue LED, and the wavelength of the detection light emitted from the element is 400 to 600 nm .
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