制粉用辊压机的控制方法及其装置与流程

本发明涉及制粉用辊压机的控制方法及其装置。

背景技术：

在对小麦等谷物进行制粉的制粉工厂中，大多设置有碾碎、碾磨谷物的制粉用辊压机。为了提高碾碎、碾磨后的产品的品质，在该制粉用辊压机设有控制机构，该控制机构对于产品或者原料的供给、微调值等附加既定的条件，在碾碎作业时、碾碎工序后，常时监视上述产品或者原料，当标准值产生差异时进行调整值的变更(例如专利文献1)。

例如，专利文献1中记载如下：“作为上述既定的条件，有非常多的影响要素、温度、湿度、投入时期以及机械整体的加热等。…中略…在较早的时期感觉上的试验方法被重新评估，并且部分被需求。这可能是多年来实际上无法实现想要自动化制粉全工序的众所周知的希望的主要理由之一。”。

而且，在该文献的实施例中记载如下：“至少在一根辊的单侧或者两侧安装感温器，以便能够根据温度的影响来修正尺寸偏差。在该感温器附设温度调节器。这样，仅根据一个温度因素来修正目标值。该工序也能够隔开间隔地实施。…中略…这样，最终可修正目标值。自动地修正温度的影响，并用现今公知的方法监视并测定其它所有的影响碾碎结果的要素，并能够手动地供给。”。

即，专利文献1中，在一组辊的一根或者两根辊的轴承外壳安装感温器，测定碾碎辊的温度且修正间隔目标值作为温度因素，当产生温度差时，进行基于反馈的修正控制，从而能够提高碾碎、碾磨后的产品的品质。

此外，除上述专利文献1以外，在非专利文献1中公开测定碾碎辊的温度、当产生温度差时进行基于反馈的修正控制的技术。

在非专利文献1的第16页至第17页中，以safetyconceptforrollermills.(用于辊磨机的安全设计)的标题有rolltemperaturemonitoring.(辊温度监视装置)的文章的记载。该辊温度监视装置在辊轴方向上设有多个温度传感器(多点式传感器)，并记载有“若超过所设定的最高温度，或者多个温度传感器中的至少两个温度传感器的温度差超过30℃，则发出警报。”、“在发出该警报的情况下，响起声音信号，并且停止主马达。”。

从上述专利文献1可知，制粉用辊压机的辊的表面温度的升温对碾碎、碾磨后的产品的品质产生较大的影响，因而公知扩大间隙来修正温度以便将辊温度保持为设定值、或者通过冷却来修正温度的基于反馈的修正控制。

并且，如非专利文献1那样，作为监视辊的表面温度的装置，公知有在辊轴方向上设有多个温度传感器(多点式传感器)的装置。

然而，在上述专利文献1中，由于在辊的轴承外壳安装有感温器，所以无法正确地检测辊的表面温度。并且，在上述非专利文献1中，由于以点的方式监视辊表面，所以在传感器间产生了高温异常的情况下，有漏过的担忧。并且，由于在辊轴方向上形成有多个多点式传感器，所以假设若一个传感器产生故障，则有无法监视辊表面温度的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭53-11757号公报

非专利文献

非专利文献1：thomasheierli，“advanced&newtechnologiesingrainmilling”，[online]，2014年10月13日，iaom2014kualalumpur，第16页至第17页，[2016年8月8日检索]，网址〈url：http://www.iaom.info/content/wp-content/uploads/05buhler.pdf〉

技术实现要素：

发明所要解决的课题

鉴于上述问题点，本发明的目的在于提供能够正确地监视辊的表面温度、并且即使在辊表面产生了高温异常的情况下也不会漏过异常的制粉用辊压机的控制方法及其装置。

用于解决课题的方案

本发明的制粉用辊压机的控制方法的一个实施方式采取如下技术方案，即，一种制粉用辊压机的控制方法，上述制粉用辊压机在框架内具有至少一对辊，以不同的周向速度驱动该一对辊的各个辊，并且具备调节该一对辊的辊间隙的辊间隙调节机构和呈薄层状地向上述一对辊间供给原料存货的存货供给机构，上述制粉用辊压机的控制方法的特征在于，

在上述一对辊附近设有非接触式的温度传感器，该非接触式的温度传感器监视该一对辊的表面温度和通过辊后的粉碎物的温度的双方，根据由该温度传感器检测到的辊的表面温度和通过辊后的粉碎物的温度来进行上述辊间隙的开闭控制或者上述原料存货的流量控制。

根据本发明的实施方式，由于在一对辊附近设有监视该一对辊的表面温度和通过辊后的粉碎物的温度的双方的非接触式的温度传感器，根据由该温度传感器检测到的辊的表面温度和通过辊后的粉碎物的温度来进行上述辊间隙的开闭控制或者上述原料存货的流量控制，所以利用非接触式的温度传感器，能够在较宽阔的区域内俯瞰地监视一对辊附近的温度，不仅能够监视辊的表面温度，还能够监视通过辊后的粉碎物的温度。也就是说，将辊的表面温度与通过辊后的粉碎物的温度关联地判断辊间隙或者流量的异常，由此进行辊间隙的开闭控制或者流量控制，因而具有如下的优点：能够正确地监视辊的表面温度、并且即使在辊表面产生了高温异常的情况下也不会漏过异常。

本发明的制粉用辊压机的控制方法的其它实施方式的特征在于，根据由上述温度传感器检测到的通过辊前的原料的温度来进行上述辊间隙的开闭控制或者上述原料存货的流量控制。

根据上述其它实施方式，由于根据由上述温度传感器检测到的通过辊前的原料的温度来进行上述辊间隙的开闭控制或者上述原料存货的流量控制，所以例如求解通过辊前的原料谷物的温度与通过辊后的粉碎物的温度差来控制辊间隙或者流量以使该温度差不上升至预定值以上。由此，能够防止因高温引起的产品的变质。

本发明的制粉用辊压机的控制装置的一个实施方式在框架内具有至少一对辊，以不同的周向速度驱动该一对辊的各个辊，并且具备调节该一对辊的辊间隙的辊间隙调节机构和呈薄层状地向上述一对辊间供给原料存货的存货供给机构，上述制粉用辊压机的控制装置的特征在于，

在上述一对辊附近设有非接触式的温度传感器，该非接触式的温度传感器监视该一对辊的表面温度和通过辊后的粉碎物的温度的双方，并且设有控制机构，该控制机构根据由该温度传感器检测到的辊的表面温度和通过辊后的粉碎物的温度来进行上述辊间隙的开闭控制或者上述原料存货的流量控制。

本发明的制粉用辊压机的控制装置的其它实施方式的特征在于，上述控制机构根据由上述温度传感器检测到的通过辊前的原料存货的温度来进行上述辊间隙的开闭控制或者上述原料存货的流量控制。

本发明的制粉用辊压机的控制装置的其它实施方式的特征在于，上述温度传感器是检测从检测对象物发出的红外线辐射能并能够使之可视的非接触式的热成像相机。

本发明的制粉用辊压机的控制装置的其它实施方式的特征在于，在上述一对辊的上方侧和下方侧设有多个上述热成像相机。

本发明的制粉用辊压机的控制装置的其它实施方式的特征在于，上述热成像相机由如下部件形成：由多个led灯构成的照明机构；检测从对象物发出的红外线辐射能的红外线区域传感器；使从对象物发出的光成像于拍摄元件的受光平面的ccd区域传感器；以及包覆在上述红外线区域传感器和上述ccd区域传感器的传感器上的鱼眼镜头。

本发明的制粉用辊压机的控制装置的其它实施方式的特征在于，上述热成像相机由如下部件形成：检测从对象物发出的红外线辐射能的红外线区域传感器；和包覆在该红外线区域传感器的传感器上的鱼眼镜头。

根据上述的其它实施方式，作为上述非接触式的温度传感器，最好是检测从检测对象物发出的红外线辐射能并能够使之可视的非接触式的热成像相机，尤其若以下部件构成，即、由多个led灯所构成的照明机构、检测从对象物发出的红外线辐射能的红外线区域传感器、使从对象物发出的光成像于拍摄元件的受光平面的ccd区域传感器、以及包覆在上述红外线区域传感器和上述ccd区域传感器的传感器上的鱼眼镜头，则能够由红外线区域传感器把握温度分布，并且能够由ccd区域传感器把握对象物的形状。而且，也能够由鱼眼镜头俯瞰地监视较宽广的区域。

发明的效果如下。

根据本发明，能够提供能够正确地监视辊的表面温度、并且即使在辊表面产生了高温异常的情况下也不会漏过异常的制粉用辊压机的控制方法及其装置。

附图说明

图1是本发明的复式制粉用辊压机的剖视图。

图2是图1的制粉用辊压机的主视图。

图3是示出同时进行辊的表面温度的监视和通过辊的谷物的温度的监视的传感器s的配置结构的示意图。

图4是同上的其它实施例的示意图。

图5a是热成像相机的侧面侧的简要结构图。

图5b是热成像相机的正面侧的简要结构图。

图6a是同上的其它实施例的热成像相机的侧面侧的简要结构图。

图6b是同上的其它实施例的热成像相机的正面侧的简要结构图。

图7是示出制粉用辊压机的控制结构的框图。

图8是进行热成像相机的图像的图像判定处理时的框图。

图9是以辊附近露出的方式将图2的一部分切开的说明图。

图10是示出上图的其它实施例的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。

图1是复式制粉用辊压机的剖视图，图2是图1的制粉用辊压机的主视图。图1、图2中，符号1是制粉用辊压机，将一个框架2由隔离板3等在中央分开，并分别对称地具备一对主辊4、5以及一对主辊6、7。一对主辊4、5以及主辊6、7成组地一体形成，在主辊4、5附设轴承、壳体、密封件、弹簧、辊间隙调节装置等，能够迅速地进行辊更换(例如参照日本专利第3562541号公报。)。

而且，靠框架2的隔离板3的主辊4、6分别由移动轴承以能够旋转的方式轴承支撑，靠框架2侧的主辊5、7分别由固定轴承以能够旋转的方式轴承支撑，并且为了以不同的周向速度驱动，最好将移动轴承侧的主辊4、6分别形成为低速用辊，将固定轴承侧的主辊5、7分别形成为高速用辊。并且，若将辊间隙调节装置(未图示)分别介于一对主辊4、5间以及一对主辊6、7间地设置，则能够通过转动手柄8(参照图2)来手动地对辊间隙进行微调节。

由主辊4、5下方的罩9包围的碾碎室10的下部成为流出料斗11，并使输送碾碎后的存货的输送用管12面向流出料斗11内。另外，在碾碎室10内分别设有将附着于一对主辊4、5的存货刮落的刮板13。该刮板13由支撑体14而抵接于主辊4、5的表面。在一对主辊6、7是修整辊的情况下，分别设置刷15来代替刮板。该刷15由支撑体16而抵接于主辊6、7表面。

在主辊4、5的倾斜上方侧设有前表面门17，在该前表面门17与隔离板3之间设有存货供给机构18。作为存货供给机构18，由如下部件构成：由存货供给筒19形成的存货供给室20；与该存货供给室20相连的供给料斗21；为了呈薄层状地向粉碎辊供给存货而设置的前后一对进料辊22、23；位于该一对进料辊22、23中的前侧进料辊22上的进料闸板24；设于上述供给料斗21侧方的导向板25；以及使从该一对进料辊22、23排出的薄层状的存货向粉碎用的主辊4、5流下的滑槽26。

上述一对主辊4、5的外周由多个辊罩覆盖。也就是说，主辊4、5由上部罩27、外侧罩28覆盖。而且，在存货供给筒19的顶部，配设有将制粉用辊压机1的碾碎后的存货输送至下个工序的气动配管29。

而且，在主辊4、5配设有传感器s，传感器s监视主辊4、5的表面温度或者监视通过主辊4、5的粉碎物(谷物)的温度。该传感器s最好如下配设，即、在外侧罩28与框架2之间的间隙配设传感器s1来作为监视主辊5侧的传感器，在隔离板3附近配设传感器s2来作为监视主辊4侧的传感器，在隔离板3附近配设传感器s3作为监视主辊6侧的传感器，在外侧罩与框架2之间的间隙配设传感器s4作为监视主辊7侧的传感器。

监视上述辊的表面温度或者监视通过辊的粉碎物的温度的传感器s例如优选使用热成像相机。热成像相机是如下装置：检测从检测对象物发出的红外线辐射能，能够使之可视，进行温度测定、温度计测、温度分布的图像显示。而且，具有监视区域为宽广范围的优点、在危险的场所也能够安全地测定的优点、在不能使用热电偶等接触式温度计的部位也能够测定的优点、在暗处也能够测定的优点等多种多样优点。

在本实施方式中，在应用于制粉用辊压机1时，即使是长度为1000mm～1500mm左右的长条状辊，也能够进行轴向的整个区域的温度分布的图像显示。并且，与辊的表面温度的监视同时地也能够同时地图像显示位于辊上方且通过辊前的原料谷物的温度、离辊最近且通过辊时的粉碎物的温度、位于辊下方且通过辊后的粉碎物的温度以及辊的表面温度这四个的温度分布。由此，在产品的品质管理上起到较大的作用。

图3、图4是示出与辊的表面温度的监视同时地监视通过辊的谷物的温度时的传感器s的配置结构的示意图。

当参照图3时，在主辊4、5的侧部(正旁边)配置传感器s，并且该传感器s的视场角约为70～80°，从而能够获取辊表面的温度、原料谷物的温度、正辊通过时的粉碎物的温度、通过辊后的粉碎物的温度这四个温度。配置于一对辊4、5的传感器为一个就够了，从而能够使制造成本变得廉价。

当参照图4时，在主辊4、5的斜上方配置有传感器s-up，另一方面，在主辊4、5的斜下方配置有传感器s-low。由此，传感器s-up分担辊表面的上部侧的温度以及原料谷物的温度的区域的监视，传感器s-low分担辊表面的下部侧的温度以及通过辊后的粉碎物的温度的区域的监视。由此，由两个传感器s-up、s-low分担区域地监视温度，因而能够获得精度更高的详细的温度分布。

图5a、5b以及图6a、6b是应用于本发明的制粉用辊压机1的热成像相机的简要结构图。尤其，图5a、5b是装备有红外线区域传感器、ccd区域传感器以及光源用led灯的高功能型的结构图，图6a、6b是仅装备有红外线区域传感器的廉价型的结构图。

图5a是热成像相机的侧面侧的简要结构图，图5b是正面侧的简要结构图。当参照图5a、5b时，热成像相机30构成为，在内装于相机外壳31内的相机驱动器基板32上具备：成为照明机构的多个led灯33a～33d；检测从对象物发出的红外线辐射能的红外线区域传感器34；使从对象物发出的光成像于拍摄元件的受光平面的ccd区域传感器35；以及包覆在上述红外线区域传感器34和ccd区域传感器35的传感器上的鱼眼镜头36。

如图5a、5b所示，装备有红外线区域传感器34和ccd区域传感器35以及led灯33的高功能型的热成像相机30能够由红外线区域传感器34来把握温度分布，并且能够由ccd区域传感器35来把握对象物的形状，因而若利用图像合成技术，则能够一瞬间把握对象物的哪个区域温度较高或较低。

图8是进行图5a、5b所示的高功能型的热成像相机的图像判定处理时的框图。当参照图8时，红外线区域传感器34和ccd区域传感器35分别与中央运算控制装置50内的平面图像变换部61、62电连接。即，上述传感器因包覆鱼眼镜头36而成为获得较宽广的视场角的等距投影图像，上述平面图像变换部61、62为了将其变换成平面图像。而且，来自红外线区域传感器34侧的平面图像变换部61的电信号被输入至异常判定解析部63，并且被输入至图像合成处理部64，另一方面，来自ccd区域传感器35侧的平面图像变换部62的电信号仅被输入至图像合成处理部64。此处，在异常判定解析部63中，如在下文中说明那样，能够根据对象物的区域的温度分布、温度差等来判定辊间隙、流量的异常。并且，在图像合成处理部64中，在由ccd区域传感器35把握对象物的形状的同时，能够由红外线区域传感器34把握对象物的哪个区域温度较高或较低。而且，来自异常判定解析部63的电信号向后述的各种促动器进行输出控制，来自图像合成处理部64的电信号向后述的具备液晶画面的操作部兼显示部40输出。

另一方面，图6a是仅装备有红外线区域传感器的热成像相机的侧面侧的简要结构图，图6b是正面侧的简要结构图。当参照图6a、6b时，热成像相机30构成为，在内装于相机外壳31内的相机驱动器基板32上具备红外线区域传感器34和包覆在该红外线区域传感器34的传感器上的鱼眼镜头36。

如图6a、6b所示，仅装备有红外线区域传感器34的廉价型的热成像相机30若预先规定对象物的形状进行传感检测，则能够一瞬间把握对象物的哪个区域温度较高或较低，并且能够廉价地提供。

图7是示出本发明的具备热成像相机的制粉用辊压机的控制结构的框图。

作为制粉用辊压机的控制结构，如图1、图2及图7所示，组装于制粉用辊压机的框架2且能够直接触摸液晶画面进行操作的操作部兼显示部40和热成像相机30成为主要的输入部，并分别与中央运算控制装置50电连接。作为其它输入部，料位传感器41、进料辊旋转传感器42以及主马达负载电流传感器43分别与中央运算控制装置50电连接。

另一方面，在输出部，自动地进行主辊4、5的一端侧的间隙调节的右端辊间隙马达44、自动地进行主辊4、5的另一端侧的间隙调节的左端辊间隙马达45、进料辊马达46、主马达47以及警报蜂鸣器48分别与中央运算控制装置50电连接。由此进行各种促动器的工作。

以下，参照附图对上述结构的作用进行说明。

图9、图10是以图2的主视图中的主辊4、5附近露出的方式将一部分切开的说明图。

图9中，将热成像相机30的观察区域表示为r，热成像相机30获取主辊4、5的表面温度、正通过辊时的粉碎物的温度、通过辊后的粉碎物的温度这三个温度。而且，由热成像相机30检测到主辊4、5的特定部位t的表面温度比周边的温度低并且主辊4、5下方的粉碎物f的温度也比周边的温度低这一状况。在该情况下，把握到原料在主辊4、5的轴向上并未均衡地流动。即，推测到仅在特定部位t原料没有流动，成为偏向流动。此时，作为辊间隙(间隔)异常使警报蜂鸣器48响起，并且在操作部兼显示部40的液晶画面显示异常原因即可。辊间隙(间隔)的异常例如是主辊4、5不平行且右端或者左端打开成“八字”状的状态。由于制粉用的辊是长度为1000mm～1500mm左右的长条状辊，所以即使右端或者左端的间隙产生微小的差，也会产生原料的偏流。

因此，中央运算控制装置50使右端辊间隙马达44或者左端辊间隙马达45驱动进行自动控制以使辊间隙(间隔)变得适当。并且，并不限定于这样的自动控制，也可以是作业者判断显示于液晶画面的异常原因，操作手柄8、8等手动地进行调节以使辊间隙(间隔)变得适当。

并且，图10中，由热成像相机30检测到位于主辊4、5的左端的特定部位t的表面温度比周边的温度高并且主辊4、5下方的粉碎物f的温度也比周边的温度高这一状况。在该情况下，推测到特定部位t处的辊间隙(间隔)变窄，主辊4、5的右端的辊间隙(间隔)变宽(与上述相同地呈“八字”状)，原料在主辊4、5的轴向上并未均衡地流动。此时，作为辊间隙(间隔)异常使警报蜂鸣器48响起，并且在操作部兼显示部40的液晶画面显示异常原因。由此，中央运算控制装置50使右端辊间隙马达44或者左端辊间隙马达45驱动进行自动控制以使辊间隙(间隔)变得适当。但并不限定于此，也可以是作业者判断显示于液晶画面的异常原因，操作手柄8、8等来手动地进行调节以使辊间隙(间隔)变得适当。

除此之外，也考虑仅监视热成像相机30的观察区域r中的通过辊后的粉碎物的温度。即，可以以使通过辊后的粉碎物的温度变得均匀并且粉碎物的温度不会变得过高的方式控制辊间隙(间隔)或者流量。例如，若由热成像相机30检测到粉碎物的温度为50℃以上，则最好进行将辊间隙(间隔)调节至适当值或者抑制流量的控制。流量控制能够通过进行进料辊马达46的旋转控制来进行。由此能够防止因高温引起的产品的变质，并且能够获得均匀地粉碎了原料的产品。并且，后工序中的合格率也变高，制粉效率变高，从而也能够节能。

另外，也考虑监视热成像相机30的观察区域r中的位于辊上方且通过辊前的原料谷物的温度和位于辊下方且通过辊后的粉碎物的温度。即，最好是求解通过辊前的原料谷物的温度与通过辊后的粉碎物的温度差，并以使该温度差不上升至预定值以上的方式控制辊间隙(间隔)或者流量。由此能够防止因高温引起的产品的变质。

综上所述，根据本实施方式，在一对主辊4、5附近，设有监视一对主辊4、5的表面温度和通过辊后的粉碎物的温度的双方的非接触式的温度传感器s，根据由该温度传感器s检测到的辊的表面温度和通过辊后的粉碎物的温度来进行辊间隙的开闭控制或者上述原料存货的流量控制，因而利用非接触式的温度传感器s，能够在较宽广的区域内俯瞰地监视一对辊附近的温度，不仅能够监视辊的表面温度，还能够监视通过辊后的粉碎物的温度。也就是说，将辊的表面温度与通过辊后的粉碎物的温度关联地判断辊间隙或者流量的异常，由此进行辊间隙的开闭控制或者流量控制，因而有能够正确地监视辊的表面温度，并且即使在辊表面产生了高温异常的情况下也不会漏过异常的优点。

工业上的可利用性

本发明能够应用于制粉用辊压机。

符号的说明

1—制粉用辊压机，2—框架，3—隔离板，4—主辊，5—主辊，6—主辊，7—主辊，8—手柄，9—罩，10—碾碎室，11—流出料斗，12—输送用管，13—刮板，14—支撑体，15—刷，16—支撑体，17—前表面门，18—存货供给机构，19—存货供给筒，20—存货供给室，21—供给料斗，22—进料辊，23—进料辊，24—进料闸板，25—导向板，26—滑槽，27—上部罩，28—外侧罩，29—气动配管，30—热成像相机，31—相机外壳，32—相机驱动器基板，33—led灯，34—红外线区域传感器，35—ccd区域传感器，36—鱼眼镜头，40—操作部兼显示部，41—料位传感器，42—进料辊旋转传感器，43—主马达负载电流传感器，44—右端辊间隙马达，45—左端辊间隙马达，46—进料辊马达，47—主马达，48—警报蜂鸣器，50—中央运算控制装置，61—平面图像变换部，62—平面图像变换部，63—异常判定解析部，64—图像合成处理部。