JP2003035592A - 計量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のロードセルを使用している計量装置に
おいて、いずれのロードセルに異常が生じているか判定
できる。 【解決手段】 複数のロードセル４に、被計量物支持体
を介して被計量物の重量が印加される。これらロードセ
ル４からの荷重信号に基づいてＣＰＵ１４が前記被計量
物の重量を表す信号を出力する。初期荷重設定用無負荷
状態における前記各ロードセル４からの荷重信号に対応
するロードセル初期荷重値それぞれをＣＰＵ１４に付属
するロードセル初期荷重値メモリが記憶している。初期
荷重値設定用無負荷状態以外の無負荷状態での各ロード
セル４からの荷重信号にそれぞれ対応するロードセル無
負荷荷重値と、これらロードセル無負荷荷重値にそれぞ
れ対応する前記ロードセル初期荷重値との差の絶対値の
うち、予め定めた基準値以上のものが存在するとき、Ｃ
ＰＵ１４が出力信号を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のロードセル
によって荷重を測定する計量装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数のロードセルを使用した計量装置と
しては、例えばトラックスケールやホッパスケールがあ
る。この計量装置では、例えば１つの載台に対して複数
のロードセルを設けてある。載台に被計量物を載荷して
いない状態での各ロードセルからの荷重信号の合計値を
初期荷重値として予め記憶しておき、載台に被計量物を
載荷した状態での各ロードセルからの荷重信号の合計値
から初期荷重値を減算する。実際には、この他にスパン
調整を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ロードセルは、これが
備えている検出素子や、この検出素子の信号をデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器に異常が発生すると、出力
信号が変動する。変動量が小さい間、零点調整によって
カバーできる。しかし、変動量が大きくなると、故障状
態或いは故障しかかっていると判定して、警報する必要
がある。しかし、複数のロードセルの荷重信号を合計す
る計量装置の場合、各ロードセルの荷重信号の変動の極
性が様々な方向であると、変動が相殺されて、正確にい
ずれのロードセルで故障が生じようとしているのか判定
することができない。

【０００４】本発明は、複数のロードセルを使用してい
ても、いずれのロードセルに故障が生じようとしている
のか判定できる計量装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様の計量装
置は、被計量物支持体を介して被計量物の重量が印加さ
れる複数のロードセルを有している。被計量物支持体と
しては、種々のものがあるが、例えば載台またはホッパ
のような物品収容槽を使用することができる。これらロ
ードセルからの荷重信号に基づいて前記被計量物の重量
を表す信号を出力する秤演算手段が設けられている。秤
演算手段としては、例えば複数のロードセルからの荷重
信号の合計値から、初期荷重値（初期荷重設定用無負荷
状態における各ロードセルの荷重信号の合計値）を減算
する初期荷重値処理手段、初期荷重値処理された合計値
が、正しく被計量物の荷重値を表すように係数を乗算す
るスパン調整処理、初期荷重値の変動を補正する零点調
整処理等がある。初期荷重設定用無負荷状態における前
記各ロードセルからの荷重信号に対応するロードセル初
期荷重値のそれぞれは、ロードセル初期荷重値記憶手段
が記憶している。これらロードセル初期荷重値記憶手段
の記憶値を用いて、前記各ロードセルの初期荷重値を評
価する評価手段が設けられている。評価手段としては、
例えば、前記初期荷重値設定用無負荷状態以外の無負荷
状態での前記各ロードセルからの荷重信号にそれぞれ対
応するロードセル無負荷荷重値と、これらロードセル無
負荷荷重値にそれぞれ対応する前記ロードセル初期荷重
値との差の絶対値のうち、予め定めた基準値以上のもの
が存在するとき、出力信号を発生するものとすることが
できる。あるいは、前記各ロードセル初期荷重値と、こ
れらに対応する理論基準値との差の絶対値のうち予め定
めた基準値以上のものが存在するとき、出力信号を発生
するものとすることもできる。

【０００６】このように構成された計量装置では、計量
装置にロードセルを組込んで調整を開始する時点で、各
ロードセルごとの初期荷重値が得られ、かつそれらは、
ロードセル初期荷重値記憶手段に記憶される。そして、
評価手段が、各ロードセルの計重信号の初期荷重値を評
価している。例えば、評価手段では、ロードセル初期荷
重値記憶手段に初期荷重値を記憶させたとき以外の無負
荷状態において、各ロードセルごとに、そのときのロー
ドセル無負荷荷重値と、対応するロードセル初期荷重値
との差の絶対値が、予め定めた基準値と比較され、いず
れかが基準値以上のとき、異常のあるロードセルが存在
するとして、出力信号を発生する。或いは、計量装置の
載台を支持する各ロードセル初期荷重値は、予め載台の
設計構造による理論値から決まるので、これら理論値
と、これらに対応する初期荷重値との差の各絶対値が、
予め定めた基準値と比較され、いずれかが基準値以上の
とき、異常のあるロードセルが存在するとして、出力信
号を発生する。

【０００７】本発明の他の態様の計量装置は、上述した
態様と同様に、複数のロードセルと、秤演算手段とを有
している。さらに、各ロードセルの荷重信号の初期値の
変動分、即ち零点の変動分または初期荷重値設定用無負
荷状態における前記各ロードセルからの荷重信号に対す
る初期荷重値の変動分の累積値、即ち零点の瞬時変動分
の累積値を用いて、評価手段が、各ロードセルの初期荷
重値の変動の大きさを評価している。例えば評価手段
は、各初期荷重値変動分またはこれらの累積値のうち、
予め定めた基準値以上の値のものが存在するとき、出力
信号を発生する。これら初期荷重値の変動分またはこれ
らの累積値は、各ロードセルに対応して設けた記憶手段
に記憶されている。

【０００８】このように構成した計量装置では、各ロー
ドセルごとに零点の変動分（例えば零点調整を行うごと
の初期荷重値の変動分）を検出、記憶しており、これら
零点の変動分を元に各ロードセルを、評価手段が診断し
ている。例えば、評価手段は、零点の変動分または変動
分の累積値に、予め定めた基準値以上の値のものが存在
するとき、異常のあるロードセルが存在するとして、出
力信号を発生する。

【０００９】本発明の別の態様の計量装置は、上述した
態様と同様に、複数のロードセルと、秤演算手段を有し
ている。更に、前記各ロードセルごとに設けられ、荷重
信号のドリフト量を累積するドリフト量累積手段も有し
ている。また、この各ドリフト量の累積値に基づいて、
各ロードセルを評価手段が評価している。例えば、評価
手段は、初期荷重設定用無負荷状態における各ロードセ
ルからの荷重信号に対応するロードセル初期荷重値を記
憶するロードセル初期荷重値記憶手段と、零点調整時に
おける前記各ロードセルからの荷重信号にそれぞれ対応
するロードセル無負荷荷重値と、これらロードセル無負
荷荷重値にそれぞれ対応する初期荷重値との差である各
零点変動値を記憶する零点変動値記憶手段と、制御手段
と、比較手段とを含んでいる。制御手段は、前記初期荷
重設定用無負荷状態及び前記零点調整状態以外の無負荷
状態における前記各ロードセルからの荷重信号にそれぞ
れ対応するロードセル無負荷荷重値と、これらロードセ
ル無負荷荷重値にそれぞれ対応する初期荷重値、零点変
動値及びドリフト量累積手段からのドリフト量累積値と
の差の絶対値が、予め定めた第１基準値よりも大きいと
き、対応する前記ドリフト量累積手段に前記第１基準値
を累積させるか、或いは上記差を累積させる。比較手段
が、前記各ドリフト量累積手段の各累積値のうち、予め
定めた第２基準値以上になるものがあったとき、出力信
号を発生する。

【００１０】このように構成すると、各ロードセルごと
に、ドリフト量の累積値に基づいて、各ロードセルを評
価することができる。例えば、無負荷状態において、ロ
ードセルの荷重信号から、初期荷重値と、零点変動分
と、ドリフト分とを減算し、その減算値の絶対値が第１
の基準値よりも大きいとき、ドリフト量累積手段に第１
の基準値または上記減算値が累積される。従って、ドリ
フト量累積手段には、ドリフト量の累積値がほぼ記憶さ
れている。いずれかのロードセルにおいて、ドリフト量
の累積値が第２の基準値以上になったとき、異常のある
ロードセルが存在するとして、出力信号が発生される。

【００１１】なお、上記の各態様において、秤演算手段
を各ロードセルのうちいずれかに設けることもできる
し、各ロードセルに秤演算手段を設け、これら秤演算手
段のうちいずれかのみを作動させるように構成すること
もできる。この場合、各ロードセルを通信手段を介して
汎用情報機器に接続し、この汎用情報機器によっていず
れのロードセルに設けられた秤演算手段を作動させるか
を決定しても良い。また、特定の秤演算手段を特定のロ
ードセルに設ける場合、各態様におけるロードセル及び
秤演算手段以外の各手段をその秤演算手段と同様に特定
のロードセルにのみ設けてもよいし、各ロードセルに秤
演算手段を設ける場合、各ロードセルに各態様における
ロードセル及び秤演算手段以外の各手段を設けてもよ
い。この場合、汎用情報機器からの制御信号に基づい
て、或るロードセルに設けられた各手段を動作させる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の１実施の形態の重量測定
システムは、図１に示すように、複数、例えば４つのデ
ジタルロードセル２を有している。これらデジタルロー
ドセル２は、図示していないが、例えば矩形の載台の４
隅に配置され、載台上に載置された被計量物の重量を測
定する。

【００１３】これらデジタルロードセル２は、いずれも
同一の構成であって、アナログロードセル４を有してい
る。このアナログロードセル４は、図２（ａ）に示すよ
うに、起歪体６を備えている。これら起歪体６には、荷
重検出素子、例えばストレインゲージ８が、複数配置さ
れている。これらストレインゲージ８は、ブリッジ回路
を構成している。各起歪体６は、上述した載台や載台上
の被計量物品の重量を分散して支持する。ストレインゲ
ージ８からなるブリッジ回路は、印加された荷重に応じ
てアナログ荷重信号を発生する。

【００１４】この起歪体６には、プリント基板１０が取
り付けられている。このプリント基板１０上には、測定
演算回路が設けられている。即ち、図１に示すように、
測定演算回路は、アナログ荷重信号をデジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器１２を含み、更に、このデジタル信
号を演算処理する制御部、例えばＣＰＵ１４を有してい
る。このＣＰＵ１４が他のデジタルロードセル２や後述
する汎用情報機器１６と通信するための通信装置１８
と、通信用のシリアルインターフェース２０とが設けら
れている。なお、Ａ／Ｄ変換器１２とストレインゲージ
８のブリッジ回路との間には、図示していないが、アナ
ログ荷重信号を増幅するための増幅器が設けられてい
る。

【００１５】図２（ａ）に示すように、起歪体６及びプ
リント基板１０は、保護ケース２２によって包囲されて
いる。この保護ケース２２の外壁２２ａに、シリアルイ
ンターフェース２０の共通バスラインに接続された１対
のコネクタ２４ａ、２４ｂが設けられている。各コネク
タ２４ｂは、他のデジタルロードセル２の対応するコネ
クタ２４ａに、伝送線路２６ａを介してシリアル接続さ
れ、さらに、シリアル伝送線路２６を介して汎用情報機
器１６にもシリアル接続されている。汎用情報機器１６
としては、例えばパーソナルコンピュータまたはプログ
ラマブルロジックコントローラを使用することができ
る。

【００１６】このように通信装置１８、インターフェー
ス２０を介して各デジタルロードセル２は相互に通信可
能であり、かつ汎用情報機器１６とも通信可能である。

【００１７】各デジタルロードセル２のＣＰＵ１４は、
デジタル荷重変換手段及び秤機能演算手段として機能す
るようにプログラムされている。

【００１８】デジタル荷重変換手段とは、アナログロー
ドセル４が発生するアナログ荷重信号を、デジタル化し
たデジタル信号に対して、演算処理、例えばスパン調整
を行って、デジタル荷重信号に変換して出力するもので
ある。

【００１９】秤機能演算手段とは、各デジタルロードセ
ル２の使用者が、これらデジタルロードセル２を使用し
て秤を製造するときに、これらデジタルロードセル２か
らのデジタル荷重信号を統合して処理し、秤として機能
させるための演算手段である。秤機能演算としては、少
なくともイニシャル荷重処理、スパン調整及び零点調整
がある。

【００２０】イニシャル荷重処理は、デジタルロードセ
ル２が載台等に載置されたときに、各デジタルロードセ
ル２によって支持される載台の荷重等を、イニシャル荷
重として記憶しておき、載台上に被計量物品が載荷され
たときに、各デジタルロードセル２からのデジタル荷重
信号の合計値から、イニシャル荷重を減算するものであ
る。

【００２１】スパン調整は、各デジタルロードセル２か
らのデジタル荷重信号の合計値からイニシャル荷重を減
算した値が、被計量物品の重量を表すように、減算値に
所定の係数を乗算するものである。

【００２２】零点調整は、重量測定システムの使用中
に、アナログロードセル４に付属する電気回路における
ドリフトや、載台等への付着物によって生じるデジタル
荷重信号の変動分を記憶し、これを相殺するものであ
る。

【００２３】各デジタルロードセル２は、上述したデジ
タル荷重変換手段と、秤機能演算手段とを備えている。
しかし、汎用情報機器１６によって親ロードセルと指定
されたデジタルロードセル２のみがデジタル荷重変換手
段と秤機能演算手段を動作させる。他のデジタルロード
セル、即ち汎用情報機器１６によって子ロードセルと指
定されたデジタルロードセル２は、デジタル荷重変換手
段のみを動作させ、親ロードセルが秤機能演算を実行す
るために、デジタル荷重信号を親ロードセルに伝送す
る。また、親ロードセルは、秤機能演算手段によって各
デジタル荷重信号を処理した結果を、汎用情報機器１６
に伝送する。

【００２４】このようにいずれのデジタルロードセル２
を親ロードセルとして作動させるか、子ロードセルとし
て機能させるかの指定や、秤機能演算手段におけるイニ
シャル処理を開始させるための指示、スパン調整を行わ
せるための指示、零点調整を行わせるための指示等は、
汎用情報機器１６の使用者に対して、デジタルロードセ
ル２のメーカが、各指定や指示に対応させて予め公開し
ているコード信号を、使用者が汎用情報機器１６からデ
ジタルロードセル２に伝送することによって行われる。
従って、汎用情報機器１６の使用者は、どのように秤機
能演算手段を構築するかについての知識を持つ必要がな
い。

【００２５】デジタルロードセルのデジタル荷重変換手
段に対して行うスパン調整について説明する。アナログ
ロードセル４のアナログ荷重信号には、無負荷状態で
も、起歪体６に装着されたブリッジの不平衡分の電圧が
含まれている。この状態での出力信号を原点として規定
のフルスケール荷重負荷を起歪体６に印加したとき、無
負荷時とフルスケール荷重負荷時の電圧出力差を負荷荷
重のスパン電圧という。デジタルロードセル２におい
て、デジタルロードセル２の無負荷時に、デジタルロー
ドセル２から出力されるデジタル荷重信号と、ロードセ
ルの容量分の重量を持つ基準分銅をロードセル２に印加
したときに出力されるデジタル荷重信号との差が、常に
基準分銅に重量値に等しくなるように、デジタルロード
セル２は調整される。これが、デジタルロードセルのス
パン調整である。

【００２６】このスパン調整は、例えば図３に示すよう
に行われる。デジタルロードセル２が無負荷時のＡ／Ｄ
変換器１２のデジタル信号の大きさをｗｉ、フルスケー
ル時のデジタル信号の大きさをｗｆとする。まず、デジ
タルロードセル２を無負荷状態とし、ＣＰＵ１４に外部
から命令を与えて、ｗｉを記憶させる（ステップＳ
２）。このデジタルロードセル２の使用に規定された容
量分の基準分銅をデジタルロードセル２に載荷する（ス
テップＳ４）。このとき、Ａ／Ｄ変換器１２のデジタル
信号がｗｆとなる。スパン係数記憶命令を外部からＣＰ
Ｕ１４に与えると、ＣＰＵ１４は、ｗｆからｗｉを減算
して、その減算値を記憶し（ステップＳ６）、基準分銅
の重量ｗｓを（ｗｆ−ｗｉ）で除算し、ロードセルスパ
ン係数ｋｏを算出し、これを記憶しておく（ステップＳ
８）。

【００２７】Ａ／Ｄ変換器１２の出力をｗａｄとする
と、任意のロードセル負荷荷重に対するデジタル荷重出
力値ｗｅは、上記のように決めたロードセルスパン係数
ｋｏを用いて、 ｗｅ＝ｋｏ（ｗａｄ−ｗｉ） と表される。ｗｉはデジタルロードセル２のスパン調整
時には記憶する必要があるが、スパン調整後には必ずし
も記憶させる必要はない。これは、デジタルロードセル
２単体では計量装置ではないので、デジタルロードセル
２単体のイニシャル荷重を記憶させてもあまり意味がな
いからである。そこで、デジタルロードセル２から出力
されるデジタル荷重信号には、ブリッジ回路の不平衡電
圧成分などロードセルの負荷荷重に直接に関係のない荷
重相当分の電気信号も加わった総合のデジタル荷重信号
を出力するように、図４に示すように、ｋｏ・ｗａｄの
演算を行ったＷｅ’を出力する（ステップＳ１０）。こ
れを上述した親ロードセルに送信する（ステップＳ１
２）。

【００２８】秤機能演算について、まず１台のデジタル
ロードセル２からなる計量装置を例に説明する。ロード
セルを載台に接続したとき、被計量物が載台上にないと
きでも、ロードセルの無負荷調整時点の荷重信号ｗｉ
に、載台の重量成分や、載台への付着物、ロードセル調
整時点から変動した増幅器のオフセットドリフト成分、
ブリッジ回路の不平衡成分が加わり、これがＡ／Ｄ変換
器１２によってデジタル信号に変換される。ロードセル
調整時点の無負荷荷重信号ｗｉ以外に加わる荷重成分を
ｗｉｏと置くと、載台に被計量物が存在しない場合のＡ
／Ｄ変換器１２の出力ｗａｄは、 ｗａｄ＝ｗｉ＋ｗｉｏ である。従って、デジタル荷重信号Ｗｅ’は、 Ｗｅ’＝ｋｏ・ｗａｄ＝ｋｏ・（ｗｉ＋ｗｉｏ） となる。ここで、はかりの調整時点における載台に被計
量物が乗っていない状態でのデジタル荷重信号の大きさ
をイニシャル値Ｗｉと定義すると、Ｗｉは、 Ｗｅ’＝ｋｏ・（ｗｉ＋ｗｉｏ）＝Ｗｉ となる。重量測定システムは、被計量物の重量のみを表
示することが要求されるので、はかりの調整時点におい
てイニシャル値記憶命令によってＣＰＵ１４のイニシャ
ル値記憶用メモリにＷｉを記憶させ、被計量物を載台上
に置くことによってロードセルから出力される荷重Ｗｅ
２＝ｋｏ・ｗａｄから、はかりの無負荷時のイニシャル
荷重Ｗｉを減算することによって被計量物の荷重が求め
られるようにする。例えば、被計量物の重量をＷｐとす
ると、Ｗｐは、 Ｗｐ＝ｋｏ・ｗａｄ−Ｗｉ として算出される。

【００２９】この実施の形態のように４台のデジタルロ
ードセル２によって載台を指示する場合、４台のデジタ
ルロードセル２の合計出力によって被計量物の負荷荷重
が得られる。各デジタルロードセル２におけるデジタル
荷重信号を Ｗｅｎ’＝ｋｏｎ・ｗａｄｎ 但し、ｎ＝１，２、３、
４ としたとき、複数のデジタルロードセル２によって荷重
支持された従来の荷重演算方式に倣うと、子ロードセル
のデジタル荷重信号は伝送路２６を介して親ロードセル
に伝送され、親ロードセルにおけるデジタル荷重信号も
含めて、４台のデジタルロードセル２からのデジタル荷
重信号が親ロードセルによって合計され、計量装置とし
ての荷重信号に表される。

【００３０】各デジタルロードセル２のデジタル荷重信
号の合計値をＷｅｔとすると、 Ｗｅｔ＝Ｗｅ１’＋Ｗｅ２’＋Ｗｅ３’＋Ｗｅ４’ ＝ｋｏ１・ｗａｄ１＋・・・・ｋｏ４・ｗａｄ４ と親ロードセルのＣＰＵ１４において演算処理する。

【００３１】デジタルロードセル４台分の調整時点にお
けるイニシャル重量の合計値Ｗｉｔは、載台上に被計量
物が存在しないときの４台のデジタルロードセル２のデ
ジタル荷重信号Ｗｅ１’、Ｗｅ２’ Ｗｅ３’ Ｗｅ４’
の合計値Ｗｅｔの値である。この値を外部情報機器１６
からのイニシャル値記憶命令によって、親ロードセルの
ＣＰＵ１４のイニシャル値記憶用メモリに記憶させ、被
計量物の重量を Ｗｅｔ−Ｗｉｔ として演算する。

【００３２】この差の値は、被計量物の計量値を表現す
るデータ（表示計量値）を得るための基本データとな
る。

【００３３】物体の重量を正しく表すには、基準をなす
重量を持つ基準分銅を載台に乗せたとき、基準分銅の重
量が、基準分銅によるＷｅｔ−Ｗｉｔによって表される
ようにしなければならない。基準分銅の重量値Ｗｓと、
Ｗｅｔ−Ｗｉｔの間に変換係数Ｋｔを設けて、 Ｗｓ＝Ｋｔ・（Ｗｅｔ−Ｗｉｔ） が成立するように変換係数Ｋｔを定める。このＫｔを秤
機能演算手段において決定する動作がスパン調整であ
る。

【００３４】変換係数Ｋｔを決定した後に、計量装置と
しての計量値Ｗｑｔを、 Ｗｑｔ＝Ｋｔ・（Ｗｅｔ−Ｗｉｔ） と表す。しかし、デジタル指示計を計量器国際基準に準
拠させるためには、上述した表示計量値よりも、同じ重
量に対してＷｑｔが４倍以上高い分解能を持つようにし
なければならない。そのため、Ａ／Ｄ変換器１２からの
デジタル信号が、この基準に対応できるように、表示計
量値に対して充分に分解能が高いデジタル荷重値が得ら
れるように、Ａ／Ｄ変換器１２及びアナログロードセル
４を構成しておく。

【００３５】スパンの調整後にも、デジタル荷重信号は
電気的、機械的要因によってドリフトするので、無負荷
時にＷｑｔ≠０になることがある。従って、計量装置と
して使用できるようにするためには、スパン調整完了後
の無負荷状態において零点調整する必要がある。即ち、
無負荷状態においてＷｑｔを元にした計量表示値が０に
なるように調整する。

【００３６】この調整は、次のように行う。即ち、親ロ
ードセルに汎用情報機器１６から零点調整命令が与えら
れたとき、その時点でのＷｑｔの値を親ロードセルのＣ
ＰＵ１４に付属する零点メモリ回路に記憶させる。零点
処理を含んだ内部計量値をＷｒｔ、零点メモリに記憶さ
れている荷重値をＷｚｔとすると、Ｗｒｔは Ｗｒｔ＝Ｋｔ・（Ｗｅｔ−Ｗｉｔ）−Ｗｚｔ によって求められる。零点調整命令を受けると、親ロー
ドセルのＣＰＵ１４は、そのときのＷｒｔの値をＷｚｔ
に記憶させる。これによってＷｒｔの値は、０となる。

【００３７】零点処理機能を含んだ内部計量値Ｗｒｔ
は、それよりも分解能の低い表示計量値へ次のような演
算によって変換される。重量測定システムの最小表示量
は、０、１、２・・・か、０、２、４、６・・・か、
０、５、０，５・・・または、これらの数値に１０
^ｍ（ｍは整数）を乗算した値で増減する。これら最小表
示量をＣ、最小表示量当たりのカウント数（Ｗｒｔの
値）Ｄが与えられると、重力測定システムの表示計量値
Ｗｄｔは、 Ｗｄｔ＝Ｗｒｔ・Ｃ／Ｄ によって算出される。

【００３８】このような秤機能演算手段を、各デジタル
ロードセル２が有し、汎用情報機器１６によって指定さ
れたデジタルロードセル２が親ロードセルとして、秤機
能演算手段を動作させる。

【００３９】このような演算や操作を汎用情報機器１６
から行う場合、図５に示すように、各デジタルロードセ
ル２に公開コードによる命令を送信して、親子ロードセ
ルの設定を行う（ステップＳ１４）。汎用情報機器１６
において、上述したＣ、Ｄ及び計量装置のスパン調整に
使用する基準分銅荷重Ｗｓ’を設定する（ステップＳ１
６）。汎用情報機器１６から親ロードセルに、公開コー
ドを付して、Ｃ、Ｄ、Ｗｓ’を送信する（ステップＳ１
８）。ここで、公開コードは、どの値がＣ、Ｄ、Ｗｓ’
であるかを、親ロードセルが識別できるように付されて
いる。親ロードセルでは、Ｃ、Ｄ、Ｗｓ’が記憶される
（ステップＳ２０）。親ロードセルでは、ＣＰＵ１４
が、Ｗｓ’の値をスパン算出計算に備えて、 Ｗｓ＝Ｗｓ’・（Ｄ／Ｃ） と演算し、ＣＰＵ１４に付属するメモリに記憶する（ス
テップＳ２２）。

【００４０】スパン調整を行う場合、図６に示すように
スパン調整モード命令の公開されたコード信号を汎用情
報機器１６から親ロードセルに送信する（ステップＳ２
４）。親ロードセルは、スパン調整モードで動作を開始
する。調整作業者が、載台に何も乗っていないことを確
認して、イニシャル記憶命令を表す予め公開されたコー
ド信号を送信する（ステップＳ２６）。親ロードセル
は、この命令を受けると、ＷｅｔをＣＰＵ１４に付属す
るイニシャル値メモリに記憶する（ステップＳ２８）。
この記憶によってＷｅｔ−Ｗｉｔが０になったことを確
認して、載台上に基準分銅を載荷する（ステップＳ３
０）。なお、Ｗｅｔ−Ｗｉｔが０になったことを汎用情
報機器１６において確認するために、親ロードセルは、
汎用情報機器１６に対して、Ｗｅｔ−Ｗｉｔを識別コー
ドを付して送信している。この他に、Ａ／Ｄ変換器１２
のデジタル信号ｗａｄ、デジタル荷重信号Ｗｅｎ’もそ
れぞれ識別コードを付して、送信している。

【００４１】分銅が載せられたことを確認した上で、汎
用情報機器１６からスパン調整命令を表す公開されたコ
ード信号が親ロードセルに送信される（ステップＳ３
２）。親ロードセルは、この命令を受けると、Ｋｔ＝Ｗ
ｓ／（Ｗｅｔ−Ｗｉｔ）の演算を行い、スパン係数Ｋｔ
を算出し、親ロードセルのＣＰＵ１４に付属するメモリ
に記憶し（ステップＳ３４）、予め公開されたスパン係
数を表す識別コードを付して汎用情報機器１６に送信す
る（ステップＳ３６）。汎用情報機器１６では、送信さ
れたＫｔを不揮発性メモリに記憶し（ステップＳ３
８）、親ロードセルを故障等によって交換する際、汎用
情報機器１６からＫｔを送信して、再度スパン調整を行
う手間を省いている。

【００４２】このようにしてイニシャル荷重の調整、ス
パン調整が行われた後、図７に示すように、公開された
コード信号によって表される稼働モード命令を汎用情報
機器１６から親ロードセルに伝送する（ステップＳ４
０）。親ロードセルは、上述したようにＷｒｔ、Ｗｄｔ
を算出し、これらに識別コードを付して、汎用情報機器
１６に伝送する（ステップＳ４２）。

【００４３】図８に示すように、汎用情報機器１６から
公開されたコード信号による零点調整命令が親ロードセ
ルに与えられると（ステップＳ４４）、親ロードセルに
おいてそのときのＷｒｔをＷｚｔとして記憶させられる
（ステップＳ４６）。以後、Ｗｒｔ及びＷｄｔの値は共
に零となる。

【００４４】上記のように親ロードセルにおいて子ロー
ドセルからの荷重信号の合計値によって零点調整を行っ
ていると、各デジタルロードセル２において個別に異な
る極性でデジタル荷重信号の変動が生じた場合、相殺し
て変動量が少なくなり、特定のデジタルロードセルにお
いて故障が生じていたり、故障が生じかけていたりして
も、それを零点の変動から判別することができない。

【００４５】そこで、親ロードセルにおいて、トータル
のイニシャル値Ｗｉｔ以外に、各デジタルロードセル２
に対応させて、ロードセルイニシャル値記憶用のメモリ
ｗｉ１、ｗｉ２、ｗｉ３、ｗｉ４を設ける。そして、計
量装置としてスパンを調整するときに、イニシャル値記
憶命令によって、各デジタルロードセルのイニシャル値
の合計値と共に、その時点での各ロードセルからの荷重
信号Ｗｅｎ’を、ロードセルイニシャル値として、対応
するロードセルイニシャル値記憶用のメモリに記憶させ
る。

【００４６】この計量装置に電源が供給されるごとに、
そのときの各デジタルロードセル２のデジタル荷重信号
Ｗｅ１、Ｗｅ２、Ｗｅ３、Ｗｅ４と、これらに対応する
ロードセルイニシャル値ｗｉ１、ｗｉ２、ｗｉ３、ｗｉ
４との差の絶対値を算出し、これら絶対値と、予め設定
された基準値、例えばイニシャル基準値よりも大きい値
のものが存在する場合、そのデジタルロードセル２に故
障があるか電源投入時に載台上に物品が存在する旨を表
すコード信号を汎用情報機器１６に出力する。

【００４７】零点調整についても、同様な処理が行われ
ている。使用中のデジタルロードセルに異常が発生する
と、計量装置の零点が変動するので、使用者は零点調整
を行う。しかし、この零点の調整量が大きいときには、
デジタルロードセル２のいずれかに異常があるとみな
す。

【００４８】即ち、イニシャル値と同様に、デジタルロ
ードセル２ごとに、零点の移動量を記憶するロードセル
零点移動量メモリを設け、デジタルロードセル２ごとに
内部計量値を求める演算式を、 ｗｒｎ＝kｏｎ・（ｗｅｎ’−ｗｉｎ）−ｗｚｎ とすると（但し、ｗｒｎ＝内部計量値、ｋｏｎ＝スパン
係数、ｗｅｎ’＝デジタルロードセル２からのデジタル
荷重信号、ｗｉｎ＝デジタルロードセル２ごとのイニシ
ャル値、ｗｚｎ＝デジタルロードセルごとの零点変動
量、ｎは１乃至４）、秤機能演算手段が、零点調整の命
令を汎用情報機器１６から受けたとき、ｗｒｎは零点変
動分を意味する。ｗｒｎの値が基準値と比べて大きい場
合には、零点調整は無効として警報を出力する。小さい
場合には、デジタルロードセル２ごとに零点調整を行う
前のｗｒｎの値をｗｚｎとして記憶させる。そして、こ
れらｗｚｎの絶対値を、予め定めた基準値、即ち零点変
動基準値と比較し、ｗｚｎの中に基準値以上のものが存
在する場合、零点変動基準値以上の変動を生じているデ
ジタルロードセルを特定して、このデジタルロードセル
に零点の異常がある旨のコード信号を汎用情報機器１６
に報知する。このように、１回の零点変動及び累積の零
点変動分のそれぞれに警報機能を備える。

【００４９】また、秤演算機能の中には、自動零点調整
機能を有するものがある。この機能は、Ｗｒｔ＝Ｋｔ・
（Ｗｅｔ−Ｗｉｔ）−Ｗｚｔに対して新たにドリフト量
メモリの値Ｗｆｔを加えて、 ｜Ｗｒｔ｜＝｜Ｋｔ・（Ｗｅｔ−Ｗｉｔ）−Ｗｚｔ−Ｗ
ｆｔ｜≧ｄ の条件が成立するなら、｜Ｗｒｔ｜＝０になる方向に自
動的に、第１の基準値であるｄをＷｆｔに加算または減
算するものである。

【００５０】例えば内部計量値４カウントで最小表示量
の数値を出力する表示計量値演算の場合、内部計量値が
＋０、−０、＋１、−１の場合、表示計量値は０である
が、表示計量値が０であっても、内部計量値が＋１か−
１の場合、内部計量値が０になる方向に、ｄ（＝１）を
Ｗｆｔに加算（−１の場合）、または減算（＋１の場
合）を行う。或いは、ｄを加算または減算するのに代え
て、Ｋｔ・（Ｗｅｔ−Ｗｉｔ）−Ｗｚｔの値をＷｆｔに
加減算して、ドリフト量メモリに記憶させる。いずれの
場合も、以後、 Ｗｒｔ＝Ｋｔ・（Ｗｅｔ−Ｗｉｔ）−Ｗｚｔ−Ｗｆｔ の演算を行う。

【００５１】計量装置では、被計量物からの落下物や載
台への付着物等で零点が移動するが、この零点の移動は
比較的大きい値であるので、ドリフト量メモリにＷｆｔ
として累積せずに、人為的に零調整しなければならな
い。一方、デジタルロードセル２における温度や時間ド
リフトは徐々に零点を移動させる。その移動量はわずか
であるので、自動零補正の機能があれば、ドリフトによ
る零点移動量はドリフト量メモリにＷｆｔとして累積さ
れる。Ｗｆｔの値は、ロードセルの温度、経時特性診断
を行うのに好都合であり、例えばＷｆｔが、第２の基準
値、例えば予め定めた一定値以上に大きくなるときに
は、いずれかのロードセルに異常が発生していると判定
される。

【００５２】そこで、デジタルロードセル２ごとに、ド
リフト量メモリＷｆ１、Ｗｆ２、Ｗｆ３、Ｗｆ４を設
け、デジタルロードセルごとに、 ｜ｗｒｎ｜＝｜ｋｏｎ・（ｗｅｎ’−ｗｉｎ）−ｗｚｎ
−ｗｆｎ｜≧ｄ （但し、ｗｒｎ＝内部計量値、ｋｏｎ＝スパン係数、ｗ
ｅｎ’＝デジタルロードセル２からのデジタル荷重信
号、ｗｉｎ＝デジタルロードセル２ごとのイニシャル
値、ｗｚｎ＝デジタルロードセルごとの零点変動量、ｗ
ｆｎ＝デジタルロードセル２ごとのドリフト量、ｎは１
乃至４、ｄは第１の基準値）が満たされるか判断し、満
たされたときには、ｗｆｎの値にｄを、ｗｆｎの値が零
に近づくように加算または減算するか、ｗｆｎの値にｋ
ｏｎ・（ｗｅｎ’−ｗｉｎ）−ｗｚｎの値を、ｗｆｎの
値が零に近づくように加算または減算する。

【００５３】そして、各ｗｆｎの値のうち予め定めた第
２の基準値以上となるものが発生すると、当該デジタル
ロードセル２が異常である旨を表すコード信号を、汎用
情報機器１６に送信する。

【００５４】上述したように、１台のロードセルで１つ
の載台を支持する場合、ｗｉはｋｏ・（ｗｉ＋ｗｉｏ）
によって表わされる。４台のロードセルで１つの載台を
支持する場合、ｗｉｎ（ｎは１、２、３、４）は、ｋｏ
ｎ（ｗｉｎ＋ｗｉｏｎ）であり、各ロードセルの初期荷
重値を表わす。ロードセル２を計量装置に組込んだ調整
開始時点では、ｗｉｏｎは、載台の重量であり、この調
整時点での無負荷荷重信号ｗｉｎの値は小さいので、調
整開始時点のｗｉｎの大きさと、載台の荷重のうち１台
のロードセルが負担すると計算上導かれた計算重量値と
の差の絶対値が予め定めた値よりも大きいか比較するこ
とによって、調整時点での各ロードセルの良、不良やロ
ードセルの組込み状態の良、不良を評価できる。

【００５５】なお、上述したような各デジタルロードセ
ル２でのイニシャル値の変動、零点の変動、ドリフト量
の変動の演算を親ロードセルで行う場合、安定したデジ
タル計重信号を使用する必要があるので、各デジタルロ
ードセルでの固有振動数を考慮した時定数を持つデジタ
ルフィルタを通過させた後に、上記演算を行う。一方、
計量装置としての計量値を得るためには、計量装置の据
え付け場所の床振動等を考慮したデジタルフィルタを通
過させてから、計量値を得るための演算を行う。これら
デジタルフィルタの選択も、汎用情報機器１６から行う
ことができる。このように秤機能演算手段が、評価手段
として機能している。

【００５６】上記の実施の形態では、４台のデジタルフ
ィルタを使用したが、これに限ったものではなく、２台
以上のデジタルフィルタを使用することができる。ま
た、上記の実施の形態では、各デジタルフィルタ２によ
って載台を支持したが、載台に限ったものではなく、例
えばホッパ等の物品収容槽を支持するように構成するこ
ともできる。また、上記の実施の形態では、親ロードセ
ルにおいて、各デジタルロードセル２でのイニシャル値
の変動、零点の変動、ドリフト量の変動の演算を行った
が、例えば各子ロードセルにおいて個別に行うこともで
きるし、秤演算手段が、例えばデジタル指示計に組み込
まれ、各デジタルロードセルからはデジタル荷重信号が
出力されるだけの場合には、デジタル指示計において、
各デジタルロードセル２でのイニシャル値の変動、零点
の変動、ドリフト量の変動等の評価手段としての演算を
行っても良い。

【００５７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数の
ロードセルを使用していても、各ロードセルを評価する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態の重量測定システムのブロ
ック図である。

【図２】図１の重量測定システムで使用しているデジタ
ルロードセル及びそれの変形例を示す図である。

【図３】図１の重量測定システムにおけるデジタルロー
ドセルでのスパン調整のフローチャートである。

【図４】図１の重量測定システムにおけるデジタルロー
ドセルでのデジタル荷重信号の出力のフローチャートで
ある。

【図５】図１の重量測定システムにおける初期設定のフ
ローチャートである。

【図６】図１の重量測定システムにおけるスパン調整の
フローチャートである。

【図７】図１の重量測定システムにおける重量測定のフ
ローチャートである。

【図８】図１の重量測定システムにおける零点調整のフ
ローチャートである。

【符号の説明】

２ デジタルロードセル ４ アナログロードセル ６ 起歪体 ８ ストレインゲージ １２ Ａ／Ｄ変換器 １４ ＣＰＵ １６ 通信装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被計量物支持体を介して被計量物の重量
   が印加される複数のロードセルと、 これらロードセルからの荷重信号に基づいて前記被計量
   物の重量を表す信号を出力する秤演算手段と、 初期荷重設定用無負荷状態における前記各ロードセルか
   らの荷重信号に対応するロードセル初期荷重値を用い
   て、前記各ロードセルの初期荷重値を評価する評価手段
   とを、具備する計量装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の計量装置において、前記
   評価手段は、 前記各ロードセル初期荷重値と予め定めた理論基準値と
   の差の絶対値のうち、または前記初期荷重値設定用無負
   荷状態以外の無負荷状態での前記各ロードセルからの荷
   重信号にそれぞれ対応するロードセル無負荷荷重値と、
   これらロードセル無負荷荷重値にそれぞれ対応する前記
   ロードセル初期荷重値との差の絶対値のうち、予め定め
   た基準値以上のものが存在するとき、出力信号を発生す
   る計量装置。
3. 【請求項３】 被計量物支持体を介して被計量物の重量
   が印加される複数のロードセルと、 これらロードセルからの荷重信号に基づいて前記被計量
   物の重量を表す信号を出力する秤演算手段と、 前記各ロードセルからの荷重信号初期荷重値の変動分ま
   たは初期荷重値設定用無負荷状態における前記各ロード
   セルの荷重信号に対する初期荷重値の変動分である初期
   荷重値の変動分の累積値を用いて、前記各ロードセルの
   初期荷重値の変動を評価する評価手段とを、具備する計
   量装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の計量装置において、前記
   評価手段は、各初期荷重値の変動分中に、または各初期
   値の変動分の累積値中に予め定めた基準値以上のものが
   存在するとき、出力信号を発生する計量装置。
5. 【請求項５】 被計量物支持体を介して被計量物の重量
   が印加される複数のロードセルと、 これらロードセルからの荷重信号に基づいて前記被計量
   物の重量を表す信号を出力する秤演算手段と、 前記各ロードセルごとに設けられ、前記各荷重信号のド
   リフト量がそれぞれ累積されるドリフト量累積手段と、 これらドリフト量累積値を用いて、前記各ロードセルの
   荷重信号のドリフト量を評価する評価手段とを、具備す
   る計量装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の計量装置において、前記
   評価手段は、 初期荷重設定用無負荷状態における前記各ロードセルか
   らの荷重信号に対応するロードセル初期荷重値それぞれ
   を記憶しているロードセル初期荷重値記憶手段と、 前零点調整時における前記各ロードセルからの荷重信号
   にそれぞれ対応するロードセル無負荷荷重値と、これら
   ロードセル無負荷荷重値にそれぞれ対応する初期荷重値
   との差である各零点変動値を記憶する零点変動値記憶手
   段と、 前記初期荷重設定用無負荷状態及び前記零点調整状態以
   外の無負荷状態における前記各ロードセルからの荷重信
   号にそれぞれ対応するロードセル無負荷荷重値と、これ
   らロードセル無負荷荷重値にそれぞれ対応する初期荷重
   値、零点変動値及び前記ドリフト量累積手段からのドリ
   フト量累積値との差の絶対値が、予め定めた第１基準値
   よりも大きいとき、対応する前記ドリフト量累積手段に
   前記第１基準値または前記差を累積させる制御手段と、 前記各ドリフト量累積手段の各累積値のうち、予め定め
   た第２基準値以上になるものがあったとき、出力信号を
   発生する比較手段とを、具備する計量装置。