JP2005069957A

JP2005069957A - 計量装置

Info

Publication number: JP2005069957A
Application number: JP2003302502A
Authority: JP
Inventors: Sachiko Tajiri; 祥子田尻
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-08-27
Also published as: JP4137745B2

Abstract

【課題】計量手段の計量信号に所定のタイミングで外乱が重畳される場合に、簡素化された構成で計量信号から外乱を除去することにより、計量精度と計量速度とを両立する計量装置を提供する。
【解決手段】計量ホッパのゲートが開き始めた時点ｔ３から所定範囲の期間内において該時点ｔ３から経過時間Ｔｗが異なる複数の時点ごとに、ゲート開閉に伴う風圧に起因する外乱信号の大きさΔｗを記録した外乱テーブルを備える。そして、計量信号のサンプリング時期を設定した上で、該サンプリング時期に相当する時点の外乱信号の大きさΔｗを外乱テーブルから読み出し、サンプリング時期にサンプリングした計量信号を前記外乱信号の大きさΔｗを補正値として補正することにより、計量信号から外乱信号を除去する。
【選択図】図５

Description

本発明は、物品の重量を計量する計量装置の改良に関し、物品計量の技術分野に属する。

各種物品の自動計量に用いられる組合せ計量装置には、例えば、加振式の分散テーブルと、該分散テーブルの周囲に放射状に配置された複数の放射トラフと、該放射トラフに対応して円形配置された上下一対のプールホッパと計量ホッパとを有し、それぞれ重量検出器に連結された複数の計量ホッパで供給される物品の重量を計量すると共にこれらの計量値に基づいて組合せ演算を行い、その結果、組合せ重量が所定の範囲内で目標重量に最も近い重量となる組合せを選択し、選択した計量ホッパのみから物品を排出することにより、目標重量に計量された物品を得るようにしたものがある。

このような組合せ計量装置では、計量ホッパに備えられて所定のタイミングで開閉することにより物品の排出と保持とを実行するゲートの開閉に伴い、該ゲートの周辺に風が発生する。その場合、発生した風による風圧が当該計量ホッパに隣接する計量ホッパに作用する結果、該計量ホッパに連結された重量検出器から出力される計量信号に、所定のタイミングで低周波の外乱信号が重畳されることがある。この外乱信号が計量信号に重畳されると計量値に誤差を招くことになり、計量精度が低下するようになる。

すなわち、図９に示すように、各計量ホッパに物品が保持された状態で、今回のサンプリング時ｔ１に各計量信号がサンプリングされ、これら計量信号に基づいて時刻ｔ２に今回の組合せ演算が行われる。そして、一例として第２計量ホッパが組合せに選択されると、時刻ｔ３に該計量ホッパのゲートが開き始めてゲートを開くための力が計量ホッパに加わるため計量信号は急激に減少したのち、時刻ｔ４にゲートが閉じ始めてゲートを閉じるための力が計量ホッパに加わるため計量信号は急激に増加する結果、この第２計量ホッパに係る計量信号は概ね図例の実線のように時間に対して変化することになる。

その場合、第２計量ホッパに隣接する第１及び第３計量ホッパの計量信号に、第２計量ホッパのゲート開閉に伴って発生した風圧の影響が符号Ａ，Ｂで示す外乱信号として重畳されることがある。そして、次回の計量信号のサンプリング時ｔ５に、大きさΔｗだけ外乱信号が重畳された計量信号をサンプリングすることがある。なお、前記外乱信号が重畳されない場合には、計量信号は図中二点鎖線で示すようになる。また、第２計量ホッパのゲート開閉の影響は両隣の第１及び第３計量ホッパに及ぶものの、第４計量ホッパには及ばず、第４計量ホッパの計量信号には前記風圧に起因する外乱信号は重畳されない。そして、前記外乱信号の発生タイミング、大きさ、及び変動周期は、再現性があることが確認されている。

したがって、次回の組合せ演算時ｔ６には、大きさΔｗだけ外乱信号が重畳された計量信号を含んで組合せ演算が行われるから、物品を精度よく目標重量に計量することができなくなることがある。特に組合せ演算で第１及び第３計量ホッパが選択された場合には、問題は顕著となる。

前記外乱信号を除去する方法として、重量検出器から出力される計量信号をローパスフィルタによってフィルタリング処理することが考えられる。その場合、ゲート開閉に伴って重畳するような低周波の外乱信号を除去するには、カットオフ周波数の低いフィルタを用いる必要がある。しかし、カットオフ周波数の低いフィルタを用いると、一方でフィルタリング時間が長くなって計量速度が低下することになり、計量精度と計量速度つまり生産速度とが両立しなくなるという問題が生じることがある。

この問題を解消する方法として、例えば特許文献１に記載のものがある。この方法は、重量検出器から出力される計量信号に、電源ノイズや機械振動等のような所定のタイミングでほぼ一定波形の外乱信号が重畳される場合に、計量信号からこの外乱信号を除去するものである。

すなわち、重量検出器から出力される計量信号に重畳される外乱信号が、予め１周期分サンプリングされると共に記憶手段に記憶される。その上で、外乱信号が重畳されて重量検出器から出力される計量信号がサンプリングされると、この計量信号から複数のサンプリング時期に対応して前記記憶手段から読み出された外乱信号が順次減算されることにより、計量信号から外乱信号が精度よく除去される結果、計量精度が向上することになる。

特公平１−３００８３号公報（第２頁）

ところで、前記特許文献１に記載の方法を適用して、前記組合せ計量装置における風圧に起因する外乱信号を計量信号から除去することが考えられるが、その場合には、計量信号と外乱信号との時間起点を合わせた上で、計量信号から複数のタイミングで外乱信号を順次減算する必要があるため、装置や演算処理が複雑化し、コストアップを招くという問題が生じることがある。

そこで、本発明は、以上の現状に鑑み、計量手段の計量信号に所定のタイミングで外乱が重畳される場合に、簡素化された構成で計量信号から外乱を除去することにより、計量精度と計量速度とが両立する計量装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明は、計量手段から出力される計量信号に、所定のタイミングで外乱が重畳される計量装置に関するもので、基準時点からの所定範囲の期間内において該基準時点からの経過時間が異なる複数の時点ごとに前記外乱の大きさを示すデータを記録した外乱テーブルが備えられていると共に、前記期間内で計量信号のサンプリング時期を設定するサンプリング時期設定手段と、該設定手段で設定されたサンプリング時期に相当する時点の外乱の大きさを示すデータを前記テーブルから読み出す外乱読出手段と、前記設定手段で設定したサンプリング時期にサンプリングした計量信号の値を前記読出手段で読み出した外乱の大きさを示すデータを補正量として補正する補正手段とを有することを特徴とする。

次に、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の計量装置において、計量信号に重畳する異種の複数の外乱ごとに外乱テーブルが備えられており、外乱読出手段は、サンプリング時期に相当する時点の各外乱の大きさを示すデータを各テーブルからそれぞれ読み出すと共に、補正手段は、各テーブルから読み出した各外乱信号の大きさを示すデータを補正量として計量信号を補正することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、同じく前記請求項１に記載の計量装置において、計量信号に重畳する異種の複数の外乱ごとに外乱テーブルが備えられていると共に、これらの外乱のいずれを補正の対象とするかを選択する外乱選択手段が備えられており、外乱読出手段は、前記選択手段で選択された外乱信号についてのテーブルからサンプリング時期に相当する時点の外乱の大きさを示すデータ読み出すと共に、補正手段は、該読出手段で読み出した外乱の大きさを示すデータを補正量として計量信号を補正することを特徴とする。

そして、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれかに記載の計量装置において、被計量物排出ゲートを備えたホッパがそれぞれ付設されている複数の計量手段が隣接して配置され、所定のタイミングでいずれかの計量ホッパのゲートが開閉されるように構成された計量装置であって、外乱テーブルは、隣接する計量手段に付設されたホッパのゲートが開閉するときの風圧による影響を外乱として、その各時点の大きさを示すデータを記録していると共に、補正手段は、隣接する計量手段のホッパのゲートが開閉されるときに、前記テーブルから読み出したサンプリング時期に相当する時点の外乱の大きさを示すデータを補正量として当該計量手段の計量信号を補正することを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明によれば、計量信号から外乱を除去する場合、外乱テーブルから計量信号のサンプリング時期に相当する時点の外乱の大きさを示すデータを一つ読み出し、この外乱の大きさを示すデータを補正量として計量信号を補正するだけであるから、従来のようにローパスフィルタを用いたり、あるいは装置や演算処理が複雑化することはなく、もって簡素化された構成で計量精度と計量速度とが両立する計量装置が実現される。

次に、請求項２及び請求項３に記載のいずれの発明によっても、計量信号に異種の複数の外乱が重畳する場合、外乱ごとに外乱テーブルを備えたから、計量信号から各外乱を容易に除去することができる汎用性のある計量装置が実現される。

特に請求項３に記載の発明によれば、複数の外乱のうちのいずれを補正の対象とするかを選択することにより、例えば要求される計量精度に応じて影響度の小さい外乱を省略することができ、もって外乱読出手段や補正手段の負荷が軽減されるようになる。

そして、請求項４に記載の発明によれば、計量ホッパのゲートの開閉に伴って発生する風圧が隣接する計量ホッパに作用し、該計量ホッパに係る計量手段から出力される計量信号に外乱として重畳されることがあるが、その場合にも前述した請求項１〜３に記載の発明の作用と同様の作用が得られることになる。

以下、本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置について説明する。

図１に示すように、この組合せ計量装置１は、上流側から供給されるキャンディ等の物品を目標重量に計量して下流側に排出するもので、複数の支持脚２…２で支持された本体ケース３と、物品を分散させる加振式の分散テーブル４と、該分散テーブル４の周囲に放射状に配置された１２個（図例では２個のみ図示）の加振式の放射トラフ５…５と、該放射トラフ５…５に対応して円形配置された１２組（図例では２組のみ図示）の上下一対のプールホッパ６…６及び計量ホッパ７…７と、計量ホッパ７…７の下方に配設された漏斗形状の集合シュート８とを有している。そして、分散テーブル４と放射トラフ５…５とプールホッパ６…６及び計量ホッパ７…７とは、本体ケース３に組み付けられている。

また、各プールホッパ６には下部開口を開閉するゲート６ａが備えられており、該ゲート６ａは本体ケース３内のゲート開閉駆動機構６ｂに連結されて矢印ａで示すように揺動する。一方、各計量ホッパ７には下部開口を開閉するゲート７ａが備えられており、該ゲート７ａは本体ケース３内のゲート開閉駆動機構７ｂに連結されて矢印ａで示すように揺動する。そして、各計量ホッパ７は本体ケース３内のロードセル等の重量検出器７ｃに連結されている。

これにより、分散テーブル４上に供給された物品は、放射トラフ５…５に分散供給されたのち、プールホッパ６…６を経由して計量ホッパ７…７に供給され、計量ホッパ７…７に連結された重量検出器７ｃ…７ｃによって各重量が計量されて組合せ演算が行われるようになる。そして、組合せ演算の結果、目標重量となる組合せに選択された計量ホッパ７…７から物品が排出され、該物品は集合シュート８で集合されて、下流側の例えば製袋包装機等に排出されることになる。

ところで、この組合せ計量装置１では、所定のタイミングで計量ホッパ７のゲート７ａが開閉して物品の排出と保持とを実行するとき、該ゲート７ａの周辺に風が発生する。その場合、発生した風による風圧が当該計量ホッパ７に隣接する２つの計量ホッパ７，７に作用し、これら計量ホッパ７，７に連結された重量検出器７ｃ，７ｃから出力される計量信号に、所定のタイミングで低周波の再現性のある外乱信号が重畳されるようになる。なお、前記風圧の作用は当該計量ホッパ７の両隣の計量ホッパ７，７以外には及ばないことが予め確認されている。

すなわち、図２に一部を抜粋して示すように、本体ケース３に円形配置するように組み付けられた第１〜第７計量ホッパ７_１〜７_７のうち、一例として第２計量ホッパ７_２のゲート７ａ_２がゲート開閉駆動機構７ｂ_２の駆動によって矢印ａで示すように揺動すると、発生した風による風圧は両隣の第１及び第３計量ホッパ７_１，７_３に作用し、これら第１及び第３計量ホッパ７_１，７_３に連結された第１及び第３重量検出器７ｃ_１，７ｃ_３が出力する計量信号に前記風圧に起因する外乱信号が重畳されるようになる。なお、説明を明快にするため、特に計量ホッパ７、ゲート７ａ、ゲート開閉駆動機構７ｂ、及び重量検出器７ｃの符号には、混乱を招かない限り適宜さらに添え字を付すことにする。

例えば、物品を保持していない第１計量ホッパ７_１の第１重量検出器７ｃ_１から出力される計量信号つまりこの場合外乱信号の時間変化は、図３に示すようになる。すなわち、第２計量ホッパ７_２のゲート７ａ_２が開き始めた時点を基準時点ｔ３とすると、外乱信号は矢印Ａで示すように０から一旦減少して極小を示したのち０に戻り、次いでゲート７ａ_２が閉じ始めると、矢印Ｂで示すように増加して極大を示したのち０に戻る。一例として基準時点ｔ３からの経過時間が時間Ｔｗのときには、この第１計量ホッパ７_１の第１重量検出器７ｃ_１から大きさΔｗだけ外乱信号が出力されるようになる。なお、この場合、外乱信号の減少あるいは増加は重量値の減少あるいは増加に対応する。また、図例の外乱信号の１周期Ｔｈは概ね４００ｍｓｅｃである。

したがって、この外乱信号が計量信号に重畳されると、生産効率の点から、外乱信号が重畳された計量信号をサンプリングするようにサンプリング時期が設定されている場合には、計量値に誤差を招くことになり、計量精度が低下するようになる。その結果、物品を精度よく目標重量に計量することができなくなることがある。

次に、組合せ計量装置１の制御システムについて説明する。

図４に示すように、この組合せ計量装置１を総括的に制御するコントロールユニット１０には、各種設定や入力を行うために作業者が操作する操作部１１が接続されている。

また、コントロールユニット１０は、プールホッパ６…６のゲート開閉駆動機構６ｂ…６ｂ及び計量ホッパ７…７のゲート開閉駆動機構７ｂ…７ｂに、物品を排出あるいは保持するための制御信号を出力する。なお、コントロールユニット１０は分散テーブル４、放射トラフ５…５等の駆動も制御するが、説明の複雑化を避けるため、図４ではこれらの記載を省略している。

また、コントロールユニット１０は、計量ホッパ７…７に連結された重量検出器７ｃ…７ｃから出力される計量信号を入力すると共にこれら計量信号に基づいて組合せ演算し、目標重量となる組合せを選択する。

また、コントロールユニット１０は、前述した図３に基づいて作成された表１に示すような外乱テーブルを記憶するメモリ１０ａを有している。この場合の外乱テーブルは、計量ホッパ７のゲート７ａが開き始めた時点を基準時点ｔ３とし、この基準時点ｔ３からの所定範囲の期間内つまりこの場合外乱信号が極大を示す時点から０を示す時点までの期間内に計量信号のサンプリング時期が設定されることから、この期間内において、前記基準時点ｔ３からの経過時間Ｔｗが異なる複数の時点ｔｗ１〜ｔｗ８ごとに外乱信号の大きさΔｗを記録している。例えば、経過時間Ｔｗが３６０ｍｓｅｃの時点ｔｗ５における外乱信号の大きさΔｗは０．５ｇと例示される。また、経過時間Ｔｗが３２０ｍｓｅｃの時点ｔｗ１における外乱信号の大きさΔｗは０．７５ｇであり、これは図３における極大値に相当する。

また、例えば作業者がこの組合せ計量装置１で生産する商品の商品コードを操作部１１を介して入力すると、コントロールユニット１０は入力した商品コードに応じてサンプリング時期を設定する。この場合、サンプリング時期は、当該組合せ計量装置１の生産能力に基づいて設定されているのが通例である。

また、コントロールユニット１０は、計量信号に外乱信号が重畳されると判断した場合に、メモリ１０ａに記憶された外乱テーブルからサンプリング時期に相当する時点の外乱信号の大きさΔｗを読み出すと共に、サンプリング時期にサンプリングした計量信号の値を読み出した外乱信号の大きさΔｗを補正量として補正する。

次に、コントロールユニット１０が実行する制御例について説明する。

一例として、特定の計量ホッパ７に対する制御に着目すると、図５に示すように、この計量ホッパ７では、隣接する計量ホッパ７のゲート７ａの開閉に伴い、基準時点ｔ３でゲート７ａが開き始めると符号Ａで示すように、一方、ゲート７ａが閉じ始めると符号Ｂで示すように、計量信号に概ね１周期Ｔｈを４００ｍｓｅｃと例示することができる外乱信号が重畳される。

すなわち、基準時点ｔ３以前に空であるこの計量ホッパ７に物品が供給されて符号Ｃで示すように計量信号が急激に増加し、基準時点ｔ３で隣接する計量ホッパ７のゲート７ａが開き始めると計量信号に外乱信号が重畳され、符号Ａで示すように一旦減少して極小を示し、次いでゲート７ａが閉じ始めると符号Ｂで示すように増加して極大を示したのち、当該計量ホッパ７のゲート７ａが開いて物品が排出されると符号Ｄで示すように計量信号が急激に減少する。なお、外乱信号が重畳されない場合の計量信号は、符号Ｅで示す二点鎖線のように略一定値を示す。そして、図例では、基準時点ｔ３からの経過時間が時間Ｔｗのときには、計量信号に大きさΔｗだけ外乱信号が重畳されている。

そこで、図６に示すように、この組合せ計量装置１の運転開始に際し、コントロールユニット１０は、まずステップＳ１で、補正フラグＦを０にセットする。この補正フラグＦは、風圧に起因する外乱信号が計量信号に重畳されなく計量信号に対する補正処理を実行しない場合に０にセットされる一方、風圧に起因する外乱信号が計量信号に重畳されて補正処理を実行する場合に１にセットされる。

次いで、ステップＳ２で、この計量ホッパ７に物品を供給させる。つまり、上流側の対応するプールホッパ６のゲート６ａを開き、保持した物品を当該計量ホッパ７に向けて排出させる。

そして、ステップＳ３で、この計量ホッパ７が保持した物品に係る計量信号のサンプリング時期が来るのを待ち、ステップＳ４で、計量信号を入力する。

そして、ステップＳ５で、補正フラグＦが１か否かを判定し、ＮＯと判定すれば計量信号に対する補正処理を実行しないからステップＳ６に進み、この計量ホッパ７の計量信号を含めて組合せ演算を行う。

そして、ステップＳ７で、この計量ホッパ７が組合せに選択されたか否かを判定し、ＹＥＳと判定すればステップＳ８に進み、ゲート７ａを開くようにゲート開閉駆動機構７ｂを駆動して物品を排出したのち、ステップＳ９で、ゲート７ａを閉じるようにゲート開閉駆動機構７ｂを駆動する。

そして、ステップＳ１０で、今回の生産における全ての組合せ計量が終了したか否かを判定し、ＮＯと判定すれば再びステップＳ２に戻る一方、ＹＥＳと判定すればこの組合せ計量装置１の運転を停止する。

ところで、前記ステップＳ７でＮＯと判定すれば物品を保持したまま次回の組合せ演算に臨むべくステップＳ１１に進み、この計量ホッパ７に隣接する計量ホッパ７，７が組合せに選択されたか否かを判定する。

そして、ステップＳ１１でＮＯと判定すれば、その場合にはこの計量ホッパ７に隣接する計量ホッパ７，７のゲート７ａ，７ａの開閉に伴う風圧は発生しなく、この風圧に起因する外乱信号は次回のサンプリング時期にサンプリングする計量信号に重畳しない。したがって、この場合にはステップＳ３に戻り、次回の計量信号のサンプリング時期が来てステップＳ４で計量信号を入力すると、補正フラグＦは０のままであるから、ステップＳ５でＮＯと判定し、次いでステップＳ６で組合せ演算を行うことになる。

一方、ステップＳ１１でＹＥＳと判定すれば、その場合にはこの計量ホッパ７に隣接する計量ホッパ７，７のゲート７ａ，７ａの開閉に伴う風圧が発生し、この風圧に起因する外乱信号は次回のサンプリング時期にサンプリングする計量信号に重畳するようになる。したがって、この場合にはステップＳ１２に進み、メモリ１０ａに記憶されている外乱テーブルにおける所定のサンプリング時期に相当する時点ｔｗ１〜ｔｗ８の外乱信号の大きさΔｗを読み出し、ステップＳ１３で、補正フラグＦを１にセットした上で、ステップＳ３に戻る。

そして、前述したステップＳ３及びステップＳ４を実行したのち、ステップＳ５では、前記ステップＳ１３で補正フラグＦを１にセットしているからＹＥＳと判定する。

そして、ステップＳ１４で、計量信号を読み出した外乱信号の大きさΔｗを補正量とする補正処理つまりこの場合には減算処理を行ったのち、ステップＳ１５で、補正フラグＦを０にセットした上で、ステップＳ６以降の制御を実行する。なお、前記ステップＳ１１でこの計量ホッパ７に隣接する２つの計量ホッパ７，７が組合せに選択された場合には、これら計量ホッパ７，７に挟まれた当該計量ホッパ７に作用する風圧の影響は２倍になるため、ステップＳ１４では、読み出した外乱信号の大きさΔｗを２倍にした上で、補正処理を行う。

ここで、図７を用いてさらに具体的に説明する。

まず、図例の第１〜第７計量ホッパ７_１〜７_７に物品が保持された状態で、今回のサンプリング時ｔ１に各計量信号がサンプリングされ、これら計量信号に基づいて時刻ｔ２に今回の組合せ演算が行われる。

そして、一例として第２計量ホッパ７_２と第４計量ホッパ７_４とが組合せに選択されると、時刻ｔ３に該計量ホッパ７_２，７_４のゲート７ａ_２，７ａ_４が開き始めて物品が排出されたのち、時刻ｔ４にゲート７ａ_２，７ａ_４が閉じ始めて新たに供給される物品が保持されるため、該計量ホッパ７_２，７_４に係る計量信号は概ね図例のように変化することになる。

その場合、第２計量ホッパ７_２に隣接する第１及び第３計量ホッパ７_１，７_３に係る計量信号に、第２計量ホッパ７_２のゲート７ａ_２の開閉に伴って発生した風圧の影響が、また、第４計量ホッパ７_４に隣接する第３及び第５計量ホッパ７_３，７_５に係る計量信号に、第４計量ホッパ７_４のゲート７ａ_４の開閉に伴って発生した風圧の影響が、外乱信号として重畳される。つまり、第１及び第５計量ホッパ７_１，７_５では計量信号に符号Ａ，Ｂで示す外乱信号が、また、第３計量ホッパ７_３では両隣の第２及び第４計量ホッパ７_２，７_４からの影響を受けるため計量信号に前記符号Ａ，Ｂで示す外乱信号の大きさの２倍の大きさの符号Ａ′，Ｂ′で示す外乱信号が、それぞれ重畳されることになる。なお、第２計量ホッパ７_２のゲート７ａ_２の開閉の影響は両隣の第１及び第３計量ホッパ７_１，７_３以外には及ばなく、また、第４計量ホッパ７_４のゲート７ａ_４の開閉の影響は両隣の第３及び第５計量ホッパ７_３，７_５以外には及ばない。

そして、次回のサンプリング時ｔ５には、大きさΔｗだけ外乱信号が重畳された第１及び第５計量ホッパ７_１，７_５に係る計量信号や前記大きさΔｗの２倍の大きさΔｗ′だけ外乱信号が重畳された第３計量ホッパ７_３に係る計量信号等がサンプリングされることになる。その場合、前述したように、表１に示す外乱テーブルに基づき、基準時点ｔ３からサンプリング時ｔ５までの経過時間Ｔｗに相当する時点ｔｗ１〜ｔｗ８の外乱信号の大きさΔｗあるいはその２倍の大きさΔｗ′を補正量として補正処理つまり除算処理が行われることになる。例えば、サンプリング時ｔ５までの経過時間Ｔｗが３６０ｍｓｅｃの場合、第１及び第５計量ホッパ７_１，７_５に係る計量信号については、この経過時間Ｔｗに相当する時点ｔｗ５の外乱信号の大きさΔｗである０．５ｇを補正量とすればよいし、一方、第３計量ホッパ７_３に係る計量信号については、同じく時点ｔｗ５の外乱信号の大きさΔｗである０．５ｇの２倍を補正量とすればよい。その結果、次回の組合せ演算時ｔ６には、外乱信号が補正つまり除去された計量信号に基づいて組合せ演算が行われるようになる。

このように、計量信号から外乱信号を除去する場合、外乱テーブルから計量信号のサンプリング時期に相当する時点の外乱信号の大きさΔｗを一つ読み出し、この外乱信号の大きさΔｗを補正量として計量信号を補正するだけであるから、従来のようにローパスフィルタを用いたり、あるいは装置や演算処理が複雑化することはなく、もって簡素化された構成で計量精度と計量速度とが両立する組合せ計量装置１が実現される。

次に、計量信号に前記風圧に起因する外乱信号のほかに複数の外乱信号が重畳される場合に、コントロールユニット１０が実行する制御例について説明する。

その場合、風圧に起因する外乱信号以外の外乱信号としては、例えば、上流側の放射トラフ５…５の起動時に発生する外乱信号や、下流側に製袋包装機が配置されている場合にはその製袋包装機がこの組合せ計量装置１に連動して動作するときの外乱信号のような、発生タイミングや重量検出器７ｃ…７ｃから出力される計量信号への影響度合い等を予め見積もることができ、かつ再現性のある外乱信号が例示される。

そして、コントロールユニット１０のメモリ１０ａに、これら異種の複数の外乱信号ごとに外乱テーブルが記憶されている。その場合の各外乱テーブルは、計量ホッパ７のゲート７ａが開き始めた時点のような基準時点からの所定範囲の期間内において該基準時点からの経過時間が異なる複数の時点ごとに外乱信号の大きさを記録したものである。

一例として、特定の計量ホッパ７に対してコントロールユニット１０が行う制御に着目すると、図８に示すように、まずステップＳ２１で、この組合せ計量装置１の運転開始に際し、作業者が該組合せ計量装置１で生産する商品の商品コードを操作部１１を介して入力すると、コントロールユニット１０は入力した商品コードに応じて補正の対象とする外乱信号を選択した上で、ステップＳ２２で、補正フラグＦを０にセットする。この補正フラグＦは、補正対象の外乱信号が計量信号に重畳されなく計量信号に対する補正処理を実行しない場合に０にセットされる一方、補正対象の外乱信号が計量信号に重畳されて補正処理を実行する場合に１にセットされる。

次いで、ステップＳ２３で、供給されてこの計量ホッパ７が保持した物品に係る計量信号のサンプリング時期が来るのを待ち、ステップＳ２４で、計量信号を入力する。

そして、ステップＳ２５で、補正フラグＦが１か否かを判定し、ＮＯと判定すれば計量信号に対する補正処理を実行しないからステップＳ２６に進み、この計量ホッパ７の計量信号を含めて組合せ演算を行う。

そして、ステップＳ２７で、この計量ホッパ７が組合せに選択されたか否かを判定し、ＹＥＳと判定すればステップＳ２８に進み、ゲート７ａを開くようにゲート開閉駆動機構７ｂを駆動して物品を排出したのち、ステップＳ２９で、ゲート７ａを閉じるようにゲート開閉駆動機構７ｂを駆動する。

そして、ステップＳ３０で、今回の生産における全ての組合せ計量が終了したか否かを判定し、ＮＯと判定すれば再びステップＳ２３に戻る一方、ＹＥＳと判定すればこの組合せ計量装置１の運転を停止する。

ところで、前記ステップＳ２７でＮＯと判定すれば物品を保持したまま次回の組合せ演算に臨むべくステップＳ３１に進み、この計量ホッパ７に係る計量信号に外乱信号が重畳されるか否かを判定する。なお、外乱信号が重畳されるか否かは、例えば隣接する計量ホッパ７，７が組合せに選択されたか否か、対応する放射トラフ５を起動する制御信号が出力されたか否か、あるいは下流側に製袋包装機が配設されている場合には該包装機を動作させる制御信号が出力されたか否か等に基づいて判定する。

そして、ステップＳ３１でＮＯと判定すれば、その場合にはこの計量ホッパ７の重量検出器７ｃから出力される計量信号に外乱信号が重畳されず、外乱信号は次回のサンプリング時期にサンプリングする計量信号に重畳しない。したがって、この場合にはステップＳ２３に戻り、次回の計量信号のサンプリング時期が来てステップＳ２４で計量信号を入力すると、補正フラグＦは０のままであるから、ステップＳ２５でＮＯと判定し、次いでステップＳ２６で組合せ演算することになる。

一方、ステップＳ３１でＹＥＳと判定すれば、その場合にはこの計量ホッパ７の重量検出器７ｃから出力される計量信号に外乱信号が重畳することが予測され、この外乱信号は次回のサンプリング時期にサンプリングする計量信号に重畳するようになる。したがって、この場合にはステップＳ３２に進み、メモリ１０ａに記憶された複数の外乱テーブルのうち、前述したステップＳ２１で選択された補正対象の外乱信号に対応する各外乱テーブルにおける所定のサンプリング時期に相当する時点の外乱信号の大きさをそれぞれ読み出し、ステップＳ３３で、補正フラグＦを１にセットした上で、ステップＳ２３に戻る。

そして、前述したステップＳ２３及びステップＳ２４を実行したのち、ステップＳ２５では、前記ステップＳ３３で補正フラグＦを１にセットしているからＹＥＳと判定する。

そして、ステップＳ３４で、計量信号を読み出した各外乱信号の大きさを補正量とする補正処理を行ったのち、ステップＳ３５で、補正フラグＦを０にセットした上で、ステップＳ２６以降の制御を実行する。

これにより、計量信号に異種の複数の外乱信号が重畳する場合、外乱信号ごとに外乱テーブルを備えたから、計量信号から各外乱信号を容易に除去することができる汎用性のある組合せ計量装置１が実現される。

また、複数の外乱信号のうちのいずれを補正の対象とするかを選択するから、例えば要求される計量精度に応じて影響の小さい外乱信号を省略することができ、もってコントロールユニット１０の負荷が軽減されるようになる。

なお、前記実施の形態では、本発明を複数の計量ホッパ７…７が円形配置された組合せ計量装置１に適用したが、複数の計量ホッパが横方向に配置された組合せ計量装置に適用してもよい。また、本発明は、物品の重量を計量し、計量結果に基づいて物品を各重量ランクに選別する重量選別機等にも適用可能である。

以上説明したように、本発明によれば、計量手段の計量信号に所定のタイミングで外乱が重畳される場合に、簡素化された構成で計量信号から外乱を除去することにより、計量精度と計量速度とが両立する計量装置が提供される。すなわち、本発明は、物品の重量を計量する計量装置の改良に関し、物品計量の技術分野に広く好適である。

本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置の概略側面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線による一部抜粋断面図である。外乱信号の大きさの時間変化を示す図である。制御システムのブロック図である。計量信号にゲート開閉時の風圧に起因する外乱信号が重畳された場合の計量信号の時間変化を示す図である。制御例を説明するためのフローチャートである。風圧に起因する外乱信号の影響及び計量信号の補正処理を説明するためのタイムチャートである。別なる制御例を説明するためのフローチャートである。従来の組合せ計量装置において、ゲート開閉時の風圧に起因して計量信号に重畳される外乱信号の影響を説明するためのタイムチャートである。

符号の説明

１組合せ計量装置（計量装置）
７計量ホッパ（ホッパ）
７ａゲート
７ｃ重量検出器（計量手段）
１０コントロールユニット（サンプリング時期設定手段、外乱読出手段、補正手段、外乱選定手段）

Claims

計量手段から出力される計量信号に、所定のタイミングで外乱が重畳される計量装置であって、基準時点からの所定範囲の期間内において該基準時点からの経過時間が異なる複数の時点ごとに前記外乱の大きさを示すデータを記録した外乱テーブルが備えられていると共に、前記期間内で計量信号のサンプリング時期を設定するサンプリング時期設定手段と、該設定手段で設定されたサンプリング時期に相当する時点の外乱の大きさを示すデータを前記テーブルから読み出す外乱読出手段と、前記設定手段で設定したサンプリング時期にサンプリングした計量信号の値を前記読出手段で読み出した外乱の大きさを示すデータを補正量として補正する補正手段とを有することを特徴とする計量装置。
計量信号に重畳する異種の複数の外乱ごとに外乱テーブルが備えられており、外乱読出手段は、サンプリング時期に相当する時点の各外乱の大きさを示すデータを各テーブルからそれぞれ読み出すと共に、補正手段は、各テーブルから読み出した各外乱信号の大きさを示すデータを補正量として計量信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
計量信号に重畳する異種の複数の外乱ごとに外乱テーブルが備えられていると共に、これらの外乱のいずれを補正の対象とするかを選択する外乱選択手段が備えられており、外乱読出手段は、前記選択手段で選択された外乱信号についてのテーブルからサンプリング時期に相当する時点の外乱の大きさを示すデータ読み出すと共に、補正手段は、該読出手段で読み出した外乱の大きさを示すデータを補正量として計量信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
被計量物排出ゲートを備えたホッパがそれぞれ付設されている複数の計量手段が隣接して配置され、所定のタイミングでいずれかの計量ホッパのゲートが開閉されるように構成された計量装置であって、外乱テーブルは、隣接する計量手段に付設されたホッパのゲートが開閉するときの風圧による影響を外乱として、その各時点の大きさを示すデータを記録していると共に、補正手段は、隣接する計量手段のホッパのゲートが開閉されるときに、前記テーブルから読み出したサンプリング時期に相当する時点の外乱の大きさを示すデータを補正量として当該計量手段の計量信号を補正することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の計量装置。