JP2009109399A - 調整用加重機、および調整用加重方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の荷重センサを備えた重量測定器において、各荷重センサについて適切な調整が可能な調整用加重機、および調整用加重方法を提供すること。
【解決手段】複数の荷重センサ部で載台を支持し、各荷重センサ部から検出される荷重値に基づいて当該載台に載せられた測定対象物の重量を測定する重量測定器を支持部で支持する。そして、加重部で、当該支持されている重量測定器の荷重センサ部のそれぞれに対して、所定の荷重を個別に加える。
【選択図】図８

Description

本発明は、重量測定器の調整に関し、より特定的には、複数の荷重センサを備えた重量測定器の調整を行う加重機、および調整を行う加重方法に関する。

体重計などに代表されるような、荷重センサを用いた重量測定器では、計測結果の精度を高めるために、荷重センサを組み込んだ完成品としての重量測定器に対して調整（キャリブレーション）が行われる。調整の方法としては、例えば、単一の荷重センサを用いる重量測定器では、載台上の中心位置に分銅などの特定荷重を置いて、そのときの荷重センサの出力を基にして調整を行う、という方法がある。また、重量測定器の中には、複数の荷重センサで単一の載台を支持し、各荷重センサの出力を合算して計重値とするものがある。このような複数の荷重センサを備えた重量測定器の調整方法としても、上記単一の荷重センサを用いる重量測定器と同様に、載台上の中心位置に分銅などの特定荷重を置いて、そのときの各荷重センサからの出力の合計値を基にして調整を行う、という方法がある。また、載台の４隅等、予め定めた載台上の位置に分銅などの特定荷重を置いて、そのときの各荷重センサの出力を元に調整を行うという方法もある（例えば、特許文献１）。

近年、健康器具分野やビデオゲーム分野などにおいて、例えば複数の荷重センサを備える重量測定器を用いる場合に、載台に乗せられた被計量物の重量を出力するだけでなく、載台に載っている人間の姿勢バランスなど、被計量物のバランス状態を把握したいという要請がある。そして、被計量物のバランス状態（例えば、人間が右足で片足立ちをしている場合で、載台の右側により多くの荷重がかかっているような状態）を把握するためには、上記複数の荷重センサのそれぞれにかかる荷重を個別に取得する必要がある。そして、各荷重センサ毎の計測結果の精度を高めるためには、上記のような各荷重センサからの出力の合計値を基にして調整を行うのではなく、荷重センサ毎に調整を行う必要がある。

このような複数の荷重センサが組み込まれた重量測定器について、荷重センサ毎に調整するための方法としては、上記特許文献１に示されるような、載台の４隅に分銅などの特定荷重を置いて、そのときの各荷重センサの出力（合計値ではない）を基にして、荷重センサ毎の調整を行うという方法が考えられる。
特開平３−２５３２５号公報

しかしながら、上述したような、載台の４隅に分銅等を置いて調整を行う方法では、載台に分銅を載せるため、鉛直方向にかかる分銅の荷重が、載台に載っていることで他の方向へと分散してしまうという問題がある。例えば、図１７に示すような、２つの荷重センサ９１および９２で載台を支持している重量計測器を例に取ると、右側に５０ｋｇの分銅を載せたとする。この場合、当該分銅の下にある荷重センサ９２では、例えば４０ｋｇという値が検出され、もう一方の荷重センサ９１では１０ｋｇという値が検出される。つまり、５０ｋｇの荷重が２つの荷重センサに分散してしまうことになる。更に、この図１７では説明の便宜のために４０ｋｇや１０ｋｇという数値を一例として挙げたが、実際には、５０ｋｇの荷重がどの方向にどのように分散するかを正確に把握することは困難である。そのため、このような調整方法では、各荷重センサを個別に調整する場合に、適切な調整を行うことが非常に困難であるという問題があった。

それ故に、本発明の目的は、複数の荷重センサを備えた重量測定器において、各荷重センサについて適切な調整が可能な調整用加重機、および調整用加重方法を提供することである。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明等は、本発明の理解を助けるために後述する実施形態との対応関係の一例を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。

第１の発明は、複数の荷重センサ部で載台を支持し、各荷重センサ部から検出される荷重値に基づいて当該載台に載せられた測定対象物の重量を測定する重量測定器の調整に用いられる調整用加重機であって、支持部（５１）と、加重部（５３）とを備える。支持部は、重量測定器を支持する。加重部は、複数の荷重センサ部のそれぞれに対して所定の荷重を個別に加える。

第１の発明によれば、複数の荷重センサ部のそれぞれに完全に独立した荷重を加えることができる。

第２の発明は、第１の発明において、支持部は、重量測定器の載台面が水平になるように支持する。また、加重部は、載台面と垂直方向になるように所定の荷重を荷重センサ部に加える。

第２の発明によれば、垂直方向に荷重を加えるため、荷重の分散を防ぎ、容易にかつ確実に荷重を加えることができる。

第３の発明は、第２の発明において、支持部は、重量測定器の載台面が重力方向を向くように支持する。また、加重部は、鉛直方向に所定の荷重を加える。

第３の発明によれば、重力方向に荷重をかけるため、荷重を分散させずに、より確実に荷重を加えることができる。

第４の発明は、第１の発明において、加重部は、荷重センサ部それぞれに対して同じ値の荷重を加える。

第４の発明によれば、複数の荷重センサ部に同一の荷重を加えるため、各荷重センサ部を同一条件の下で調整を行うことが可能となる。

第５の発明は、第１乃至第４の発明において、調整用加重機は、重量測定器の載台面に所定の圧力を加えることによってたわみを発生させるためのたわみ発生部（６１）を更に備える。

第５の発明によれば、重量測定器が実際に使用される状況（たわみの発生）を想定して荷重を加えることができる。これにより、より適切な調整を行うことができる。

第６の発明は、第５の発明において、支持部は、重量測定器を載置するための載置テーブルを有する。また、重量測定器は、当該重量測定器の載台面と載置テーブルの載置面とが水平に向かい合うようにして載置テーブルに載置される。更に、たわみ発生部は、載置テーブルの載置面と重量測定器の載台面との間に挟まれるように設置される弾性体である。

第６の発明によれば、重量測定器が実際に使用される状況を容易に発生させることが可能となる。また、弾性体を用いるために、たわみ発生部の端部に応力が加わっても、重量測定器のたわみの発生が阻害されることを防ぐことができる。また、重量測定器の載台面を調整工程の取り回しで傷つけてしまうことを防ぐことができる。

第７の発明は、第６の発明において、たわみ発生部は、測定対象物が載台に接する領域を模した形状を有する弾性体である。

第８の発明は、第６の発明において、たわみ発生部は、ショア硬度がショアＡ７０の弾性体である。

第７乃至第８の発明によれば、より実際の使用状況に近いたわみを発生させることができる。

第９の発明は、第６の発明において、たわみ発生部は、エステル系ポリウレタンからなることを特徴とする。

第９の発明によれば、たわみ発生部の端部に応力が加わっても、重量測定器のたわみの発生が阻害されることを防ぐことができる。また、重量測定器の載台面を調整工程の取り回しで傷つけてしまうことを防ぐことができる。

第１０の発明は、第１の発明において、調整用加重機は、検出値取得部と設定部とを更に備える。検出値取得部は、加重部によって荷重が加えられた各荷重センサ部から出力される検出値を取得する。設定部は、検出値取得部が取得した検出値を当該検出値の出力元の荷重センサ部と対応づけて重量測定器に設定する。

第１１の発明は、第１０の発明において、加重部は、荷重センサ部に加える荷重値を調整可能であるよう調整される。また、設定部は、異なる値の荷重が加えられることで検知された複数の荷重値に基づくデータを重量測定器に設定する。

第１０乃至第１１の発明によれば、調整結果を重量測定器に記憶させることが可能となり、調整用加重機の利便性が向上する。

第１２の発明は、複数の荷重センサ部で載台を支持し、各荷重センサ部から検出される荷重値を計算処理して当該載台に載せられた測定対象物の重量を測定する重量測定器の調整に用いられる調整用加重方法であって、支持ステップ（ステップ１）と、加重ステップ（ステップ４，５）とを備える。支持ステップでは、重量測定器を支持する。加重ステップでは、支持ステップにおいて支持された重量測定器の荷重センサ部のそれぞれに対して所定の荷重を個別に加える。

第１２の発明によれば、第１の発明と同様の効果を得ることができる。

本発明によれば、複数の荷重センサ部のそれぞれに完全に独立した荷重を加えることができる。これにより、各荷重センサ部について、より適切な調整を行うことが可能となる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。尚、この実施例により本発明が限定されるものではない。

まず、第１の実施形態における加重・調整方法の原理について説明する。従来のように、重量測定器の荷重センサ（脚部）を下にした状態で載台に分銅などの錘を載せて加重・調整する方法では、図１に示すように、１つの荷重が各荷重センサに分散するため、適切な調整ができなかった。そこで、本発明では、載台に錘を載せて荷重センサに加重して調整するのではなく、荷重センサ部１２に直接加重して調整を行う。つまり、図２に示すように、確実に分散しない荷重を荷重センサに加えて、調整を行う。

以下、第１の実施形態における加重・調整方法の詳細を説明する。図３は、第１の実施形態に係る重量測定器１０（典型的には、体重計）の外観の一例を示す図である。図３（Ａ）は平面図、（Ｂ）は、左側面図、（Ｃ）は、右側面図、（Ｄ）は、正面図、（Ｅ）は、背面図、（Ｆ）は、底面図である。また、図３（Ｇ）は上からの斜視図、（Ｈ）は下からの斜視図である。重量測定器１０は、ユーザがその上に載る載台１１と、この載台１１の下方の四隅に設けられる計４個の荷重センサ部１２と、所定の外部機器と接続可能なコネクタ１３とを備える。

荷重センサ部１２は、載台１１にかかる荷重を検出する。図４は、荷重センサ部１２の構成の一例を示す図である。図４（Ａ）は分解図、（Ｂ）は斜視図、（Ｃ）は上面図、（Ｄ）は図（Ｃ）のＡ−Ａ線の断面図である。図４において、荷重センサ部１２は上部プレート２２、ロードセル２３、下部プレート２４、ねじ２１および２５、荷重受けプレート２６、ハウジング２７、およびゴム足２８から構成されている。図４（Ａ）に示すように、ロードセル２３は上部プレート２２と下部プレート２４で挟まれるように配置される。そして、上部プレート２２に設けられた孔と、この孔に対応するようロードセル２３に設けられた孔とを通るように、ねじ２１が嵌入される。また、下部プレート２４に設けられた孔と、当該孔に対応するようロードセル２３に設けられた孔とを通るように、ねじ２５が嵌入される。これにより、ロードセル２３が、上部プレート２２と下部プレート２４とで固定される。更に、ハウジング２７の内部の中央部に荷重受けプレート２６が配置され、その上方に上部プレート２２および下部プレート２４で固定されたロードセル２３が配置される。また、ハウジング２７の下面中央部分には、ゴム足２８が配置される。

ロードセル２３は、例えば歪ゲージ式ロードセルであり、入力された荷重を電気信号に変換する荷重変換器である。ロードセル２３では、荷重入力に応じて、起歪体２３ａが変形して歪が生じる。この歪みが起歪体２３ａに貼付けられた歪センサ２３ｂによって、電気抵抗の変化に変換され、さらに電圧変化に変換される。従って、ロードセル２３は、電源端子から電圧が与えられると、入力荷重を示す電圧信号を出力端子から出力する。

ハウジング２７は、例えばプラスチック成形によって略有底円筒状に形成されている。

図５は、重量測定器１０の内部を示す斜視図である。図５では、重量測定器１０の周縁部分に沿うようにフレーム１５が配置され、重量測定器１０の骨格としての役割を果たしている。また、重量測定器１０の内部には後述するマイコン３１を搭載しているマイコンボード１４が配置され、４隅の荷重センサ部１２（より正確には、ロードセル２３）およびコネクタ１３と電気的に接続されている。

図６は、重量測定器１０の電気的な構成の一例を示す図である。図６においては、信号および通信の流れは実線矢印で示される。破線矢印は、電源の供給を示している。

重量測定器１０は、その動作を制御するためのマイクロコンピュータ（以下、マイコンと呼ぶ）３１を含む。マイコン３１は、図示しないＲＯＭおよびＲＡＭ等を含み、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って重量測定器１０の動作を制御する。また、ＲＡＭは、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリが用いられる。

マイコン３１には、ＡＤコンバータ３２、コネクタ１３およびＤＣ−ＤＣコンバータ３３が接続される。各荷重センサ部１２に含まれるロードセル２３のそれぞれは、それぞれの増幅器３４を介してＡＤコンバータ３２に接続される。

コネクタ１３は、重量測定器１０が所定の外部機器、例えば、パーソナルコンピュータやゲーム装置等と通信するために設けられている。

また、重量測定器１０には電源供給のために電池３５が収容されている。本実施形態では、マイコン３１への電源供給は、コネクタ１３を用いて接続された外部機器から制御される。一方、ロードセル２３、増幅器３４およびＡＤコンバータ３２への電源供給は、マイコン３１から制御される。ロードセル２３、増幅器３４、マイコン３１およびＡＤコンバータ３２には、電池３５からの電源がＤＣ−ＤＣコンバータ３３を介して供給される。ＤＣ−ＤＣコンバータ３３は、電池３５からの直流電流の電圧値を異なる電圧値に変換して、ロードセル２３、増幅器３４、マイコン３１およびＡＤコンバータ３２に与える。

電源が供給されると、各ロードセル２３は、入力された荷重を示す信号を出力する。当該信号は各増幅器３４で増幅され、ＡＤコンバータ３２でアナログ信号からデジタル信号に変換されてマイコン３１に入力される。各ロードセル２３の検出値には各ロードセル２３の識別情報が付与されて、いずれのロードセル２３の検出値であるかが識別可能にされる。このようにして、マイコン３１は、同一時刻における４つのロードセル２３のそれぞれの荷重検出値を示すデータを取得できる。そして、ロードセル２３からの検出値を示すデータは、マイコン３１からコネクタ１３を介して外部機器に送信される。

次に、第１の実施形態で用いられる加重機について説明する。当該加重機は、上記荷重センサ部１２に加重するためのものである。図７は、当該加重機５０を模式的に示す図である。図７（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は左側面図である。

図７において、加重機５０は、載置テーブル５１と、当該載置テーブル５１を支持するための脚部５２と、載置テーブル５１を上下に貫通して設置されている４つのフック部５３ａ〜５３ｄと、各フック部５３に脱着可能な複数の錘５４ａ〜５４ｄと、各フック部５３に対応する位置に配置されている４つの昇降機構５５ａ〜５５ｄとから構成されている。

また、載置テーブル５１には、図７（Ｂ）に示されるように、４つの貫通孔５６ａ〜５６ｄが設けられている。当該貫通孔５６は、重量測定器１０が載置テーブル５１に載置された重量測定器１０の４隅に対応する位置、すなわち各荷重センサ部１２の位置に対応する位置に設けられる。

４つのフック部５３はそれぞれ、円形形状の荷重付加プレート５３１ａ〜５３１ｄと錘５４を取り付けるための取り付け部５３２ａ〜５３２ｄとを有している。そして、フック部５３は、図７（Ａ）等に示すように、載置テーブル５１の上方に荷重付加プレート５３１が位置し、載置テーブル５１の下方に取り付け部５３２が位置するように、貫通孔５６を通して配置されている。つまり、取り付け部５３２に錘５４が取り付けられると、その錘５４の重さでフック部５３全体が鉛直に下がるように構成されている。

錘５４はそれぞれ、取り付け部５３２に脱着可能に構成されている。また、１つの錘５４は複数の錘パーツ（図７では、５４１〜５４４）から構成されており、取り付け部に取り付ける錘パーツの数によって、フック部５３にかける重量の調節が可能である。

昇降機構５５は、錘５４を取り付け部５３２に取り付ける作業が行われる際に、錘５４を上下方向に搬送するために用いられる。

次に、第１の実施形態における加重・調整方法について説明する。第１の実施形態では、上記のように各荷重センサ部１２にダイレクトに荷重を加え、それぞれの荷重センサ部１２から出力される値を重量測定器１０のマイコン３１に記憶させることで調整を行う。

まず、重量測定器１０の載台面を下にして（つまり、裏返して）、載置テーブル５１に重量測定器１０を載置する（ステップ１）。このとき、荷重センサ部１２がそれぞれ貫通孔５６ａ〜５６ｄの設けられている位置に来るように載置する。換言すると、フック部５３の荷重付加プレート５３１ａ〜５３１ｄに下方に荷重センサ部１２ａ〜１２ｄが位置するように載置する。図８は、重量測定器１０を載置テーブル１１に載置した状態を示す図であり、図８（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。

次に、コネクタ１３に外部機器を接続する（ステップ２）。当該外部機器は、重量測定器１０から出力される荷重値をモニタし、マイコン３１に書き込ませるため等に用いられる。

次に、各荷重センサ部１２に荷重がかかっていない状態（０ｋｇの状態）における各荷重センサ部１２の検出値を取得する。そして、上記外部機器を用いて、当該検出値を各荷重センサ部１２に対応付けて、マイコン３１のＲＡＭに記憶させる（ステップ３）。

次に、昇降機構５５を用いて錘５４を持ち上げ、所望の重さ、例えば１７ｋｇの分だけの錘５４を４つのフック部５３の取り付け部５３２にそれぞれ取り付ける（ステップ４）。この状態では、錘５４は、昇降機構５５に支えられている状態となっている。なお、各フック部５３に取り付ける錘５４については、それぞれ同じ重さとなるように取り付けることが好ましい。

次に、錘５４を各フック部５３に取り付けた後、昇降機構５５を用いて４カ所の錘５４を同時に下げる（ステップ５）。すると、各フック部５３に取り付けた錘５４は、昇降機構５５で支えられていない状態となる。その結果、錘５４自体の重さによって各フック部５３が下に下がる。その結果、各荷重付加プレート５３１がそれぞれ対向する位置にある各荷重センサ部１２に接触し、押圧することになる。これによって、各フック部５３に取り付けられた錘５４の重さに応じた荷重を荷重センサ部１２にダイレクトに加えることができる。

次に、外部機器において各荷重センサ部１２から出力された検出値を取得する。そして、現在取り付けられている錘５４の重さの情報、すなわち１７ｋｇの荷重が加えられたときの検出値として、各荷重センサに対応づけてマイコン３１に記憶する（ステップ６）。

このような、所望の荷重を加えて、そのときの検出値をマイコン３１に記憶させる作業（上記ステップ４〜ステップ６）を、所望の値を有する荷重を用いて繰り返す。例えば、３４ｋｇ、６８ｋｇ、１０２ｋｇというような荷重を順次加えて、それぞれで検出された検出値をマイコン３１に記憶させる。図９に、このような作業の結果、マイコン３１のＲＡＭに記憶されるデータの一例を示す。図９では、荷重センサ毎に、それぞれ所定の荷重が加えられた際のロードセル２３からの検出値を示すデータが記憶されている。なお、図９では、ロードセル２３からの検出値を示すデータをＡＤ変換値で示している。以上で、第１の実施形態にかかる調整が終了する。

このようにして調整された重量測定器１０が実際に使用される際は、各荷重センサ部１２で検出される値と上記図９で示したようなデータとが用いられる。例えば、重量測定器１０に繋がれた外部機器（例えばゲーム装置）において、各荷重センサ部１２の検出値と上記図９で示したデータとが重量測定器１０から取得される。そして、これらのデータに基づいて所定の演算処理を行われ、重量が算出されることになる。

このように、本実施形態では、４つの荷重センサ部１２のそれぞれに完全に独立した荷重を加えることができる。これにより、各荷重センサ部１２についてより適切な調整が可能となり、重量測定器１０の計測精度をより高めることが可能となる。その結果、例えば、荷重センサ毎の出力値を基に測定対象物のバランス状態などを検出するような場合に、より正確に測定対象物のバランス状態を把握することが可能となる。

なお、上述した実施形態では、荷重センサ部１２に荷重を加える仕組みとして、重量測定器１０を裏向けにして載置テーブル５１に載せ、フック部５３に錘５４を取り付けて荷重センサ部１２に荷重を加えていた。このような仕組みに限らず、荷重センサ部１２に直接荷重を加えるものであれば、他の仕組みであってもよい。例えば、重量測定器１０を裏返さずに上記載置テーブル５１に載置して、貫通孔５６を通して、下方から押し上げるようにして荷重を加えるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、外部機器を用いてロードセル２３からの検出値を示すデータをマイコン３１に記憶させていたが、当該外部機器に相当する機能を加重機５０に内蔵させてもよい。例えば、重量測定器１０のコネクタ１３と電気的に接続可能な接続部と、ＣＰＵ等の演算制御機能を有する制御部と、当該制御部に命令を指示するための操作部とを荷重機５０に実装してもよい。そして、当該制御部を用いて上記ステップ６に示したような処理を行うようにしてもよい。このようにすれば、別途外部機器を準備する必要がなくなる。

（第２の実施形態）
次に、図１０から図１６を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。上述の第１の実施形態では、荷重センサ部１２に個別に錘５４の荷重を加えて調整を行っており、このようにして調整を行った場合でも従来の調整方法と比べるとかなりの計測誤差を抑えることができた。しかし、実際の使用に際して、重量測定器１０を使用場所へ据付け、例えば人が載台１１に載った場合、図１０に示すように、その重みで載台１１に少なからずたわみが発生する。すなわち、人の重みで重量測定器１０を構成しているフレーム１５に歪みが生じてしまい、その影響で荷重センサ部１２そのものが全体的に少し傾いた状態となってしまう。その結果、図１１に示すように、ロードセル２３自体も全体的に少し傾いた状態となってしまう。そして、この状態で計測が行われる結果、第１の実施形態のように調整したとしても測定誤差が少なからず発生する。

つまり、第１の実施形態における調整は、荷重センサ部１２（ロードセル２３）が水平な状態で計測されることを前提としていた。しかし、実際の使用時は、上記のようなたわみによってロードセル２３が全体的に傾いた状態で計測が行われる。よって、荷重センサ部１２は、上記のような水平状態を前提とした調整が行われているため、実際の重さと検出値との計測誤差が発生してしまうことになる。そのため、第２の実施形態では、上記のようなたわみを考慮した状態、換言すれば、ロードセル２３が全体的に傾いているという、実際の使用時の状況に近い状態にして調整が行えるようにする。

次に、第２の実施形態における加重・調整方法の原理について説明する。なお、当該実施形態に係る加重機５０は、以下に述べるたわみ発生部材６１を除いては、上述した第１の実施形態と同様であるため、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。第２の実施形態では、上述のように載置テーブル５１に重量測定器１０を載置するときに、たわみ発生部材６１（詳細は後述）を載置テーブル５１と重量測定器１０の間に挟んで載置する。図１２は、たわみ発生部材６１を挟んで重量測定器１０を載置テーブル５１に載置した状態を示す模式図である。この状態で、第１の実施形態と同様にフック部５３に錘５４を取り付けて加重する。すると、図１３に示すように、重量測定器１０に上述したようなたわみが発生した状態にすることができる。これにより、実際の使用状況で発生するたわみを考慮した適切な調整が可能となる。

以下、たわみ発生部材６１の詳細を説明する。図１４は、上述したたわみ発生部材６１の一例の外観である。図１４（Ａ）は平面図、（Ｂ）は、左側面図、（Ｃ）は、右側面図、（Ｄ）は、正面図、（Ｅ）は、背面図、（Ｆ）は、底面図である。また、図１４（Ｇ）は斜視図である。図１４で示されるように、たわみ発生部材６１は、長方形の板状の形状を有している。この形状は、重量計測対象物が載台に接触する領域、すなわち、荷重のかかる領域を模した形状となっている。本実施形態では、人間の足の裏を想定している。そのため、足の裏の大きさの個人差等を考慮し、また、加重が一点に集中しないようにするため、ある程度の面積を有する長方形の形状としている。そして、１つを片足分と想定し、両足分として計２つのたわみ発生部材を用いる。

次に、上記たわみ発生部材６１の材質について説明する。たわみ発生部材６１に用いられる材質は、ある程度弾性を有するものが好ましい。これは、重量測定器１０に荷重がかけられ、たわみが発生した状態で、たわみ発生部材６１の端部に応力が加わっても、たわみ発生部材６１に弾性があれば分散され、重量測定器１０のたわみを阻害しないためである。また、弾性を有することで、重量測定器１０の載台面を調整工程の取り回しで傷つけてしまうことを防ぐことができるためである。当該たわみ発生部材６１の一例として、本実施形態では、エステル系ポリウレタンから構成されたものを使用している。具体的には、比重が１．２０、ショア硬度がショアＡ７０（野球の軟球程度の硬さ）、引張り強さが３１．３ＭＰａ、伸びが６５０％、耐熱性が７０℃、耐寒性が−２０℃のようなエステル系ポリウレタンとなる。

次に、たわみ発生部材６１を用いて調整した場合と、たわみ発生部材６１を用いずに調整した場合との効果の差を、図１５および図１６を用いて説明する。図１５は、たわみ発生部材を用いずに（つまり、第１の実施形態の方法で）調整を行った重量測定器１０を、別の検査機を用いて３４ｋｇ、６８ｋｇ、１０２ｋｇ、１３６ｋｇの錘を載台に載せたときに検出された結果を示す表である。また、図１６は、たわみ発生部材を用いて（つまり、第２の実施形態の方法で）調整を行った重量測定器１０を、別の検査機を用いて３４ｋｇ、６８ｋｇ、１０２ｋｇ、１３６ｋｇの錘を載台に載せたときに検出された結果を示す表である。双方とも、各荷重について１０回ずつ計測したもの（図１５および図１６では”サンプルＮｏ”として表記）であり、１０回の内の最大値をＭＡＸ、最小値をＭＩＮ、１０回の平均値をＡＶＧとして表している。そして、この平均値ＡＶＧと、実際載せた錘の重さ（基準値）との差を、「基準との差」として表している。

例えば、図１５では、３４ｋｇの錘を載せたときの検出値の「基準との差」が”−０．１９１”となっているのに対し、図１６では、”−０．０２７”という値となっている。つまり、たわみ発生部材６１を用いて調整を行った重量測定器１０のほうが、実際の計測物の重さと検出された値との誤差が小さくなっている。

また、図１５では、３４ｋｇのときの「基準との差」が”−０．１９１”であるのに対して、１３６ｋｇのときの「基準との差」は”−０．５０４”となっている。そして、両値の差は”０．３１３”である。これに対し、図１６では、両値が”−０．０２７”と”０．１３３”となっている。そして、両値の差は”０．１０６”であり、図１５の場合に比べて小さい値となっている。つまり、図１５、図１６のいずれの場合も、測定対象物の重さが増えて行くにつれ、「基準との差」が大きくなっていく傾向があるが、図１６の場合の方が、その変動が小さい。すなわち、たわみ発生部材６１を用いて調整した重量測定器１０のほうが、より精度の高い計測が可能であることが示されている。

このように、本実施形態では、たわみ発生部材６１を用いて調整を行うことで、実際の使用時により近い状態を作り出して調整を行うことができる。これにより、適切な調整を行うことができ、重量測定器１０の計測精度をより高めることが可能となる。

なお、第２の実施形態では、たわみを発生させるために弾力のある部材（ウレタン製のたわみ発生部材）を挟むことで上述のようなたわみを発生させていた。しかし、たわみを発生させることができれば、このような部材を挟むという形態に限らない。例えば、載置テーブル５１上の上記たわみ発生部材６１が設置される位置に貫通孔を開け、当該貫通孔を通して下方から機械的に圧力を加えるような仕組みを設けても良い。

本発明にかかる加重機および加重方法は、複数の荷重センサ部のそれぞれに完全に独立した荷重を加えることができ、体重計等の重量測定器の調整に用いられる検査機や加重機等に有用である。

本発明における加重・調整方法の原理を説明するための図 本発明における加重・調整方法の原理を説明するための図 本実施形態に係る重量測定器１０の外観の一例を示す図 荷重センサ部１２の構成の一例を示す図 本実施形態に係る重量測定器１０の内部の一例を示す図 本実施形態に係る重量測定器１０の電気的な構成の一例を示す図 本実施形態に係る加重機５０の一例を模式的に示した図 重量測定器１０を載置テーブル５１に載置した状態を示す図 マイコン３１に記憶されるデータの一例 重量測定器１０の実際の使用状態を模式的に示した図 実際の使用状態におけるロードセルの状態を模式的に示した図 たわみ発生部材６１を挟んで重量測定器１０を載置テーブル５１に載置した状態を示す模式図 たわみ発生部材６１を挟んだ状態で加重したときの状態を示す模式図 たわみ発生部材６１の一例を示す図 第１の実施形態の方法で調整を行った重量測定器１０を用いた計測結果を示す表 第２の実施形態の方法で調整を行った重量測定器１０を用いた計測結果を示す表 載台に分銅を載せたときに荷重センサで検出される値の一例を示す図

符号の説明

１０ 重量測定器
１１ 載台
１２ 荷重センサ部
１３ コネクタ
１４ マイコンボード
１５ フレーム
２１ ねじ
２２ 上部プレート
２３ ロードセル
２４ 下部プレート
２５ ねじ
２６ 荷重受けプレート
２７ ハウジング
２８ ゴム足
３１ マイコン
３２ ＡＤコンバータ
３３ ＤＣ−ＤＣコンバータ
３４ 増幅器
３５ 電池
５０ 加重機
５１ 載置テーブル
５２ 脚部
５３ フック部
５４ 錘
５５ 昇降機構
５６ 貫通孔
６１ たわみ発生部材
５３１ 荷重付加プレート
５３２ 取り付け部

Claims (12)

1. 複数の荷重センサ部で載台を支持し、各荷重センサ部から検出される荷重値に基づいて当該載台に載せられた測定対象物の重量を測定する重量測定器の調整に用いられる調整用加重機であって、
   前記重量測定器を支持するための支持部と、
   前記複数の荷重センサ部のそれぞれに対して所定の荷重を個別に加えるための加重部とを備える、調整用加重機。
2. 前記支持部は、前記重量測定器の載台面が水平になるように支持し、
   前記加重部は、前記載台面と垂直方向になるように前記所定の荷重を前記荷重センサ部に加える、請求項１に記載の調整用加重機。
3. 前記支持部は、前記重量測定器の載台面が重力方向を向くように当該重量測定器を支持し、
   前記加重部は、鉛直方向に前記所定の荷重を加える、請求項２に記載の調整用加重機。
4. 前記加重部は、前記荷重センサ部それぞれに対して同じ値の荷重を加える、請求項１に記載の調整用加重機。
5. 前記調整用加重機は、前記重量測定器の載台面に所定の圧力を加えることによってたわみを発生させるためのたわみ発生部を更に備える、請求項１乃至４に記載の調整用加重機。
6. 前記支持部は、前記重量測定器を載置するための載置テーブルを有し、
   前記重量測定器は、当該重量測定器の載台面と前記載置テーブルの載置面とが水平に向かい合うようにして前記載置テーブルに載置され、
   前記たわみ発生部は、前記載置テーブルの載置面と前記重量測定器の載台面との間に挟まれるように設置される弾性体である、請求項５に記載の調整用加重機。
7. 前記たわみ発生部は、前記測定対象物が前記載台に接する領域を模した形状を有する弾性体である、請求項６に記載の調整用加重機。
8. 前記たわみ発生部は、ショア硬度がショアＡ７０の弾性体である、請求項６に記載の調整用加重機。
9. 前記たわみ発生部は、エステル系ポリウレタンからなることを特徴とする、請求項６に記載の調整用加重機。
10. 前記調整用加重機は、
    前記加重部によって荷重が加えられた各荷重センサ部から出力される検出値を取得する検出値取得部と、
    前記検出値取得部が取得した検出値を当該検出値の出力元の荷重センサ部と対応づけて前記重量測定器に設定するための設定部とを更に備える、請求項１に記載の調整用加重機。
11. 前記加重部は、前記荷重センサ部に加える荷重値を調整可能であり、
    前記設定部は、異なる値の荷重が加えられることで検知された複数の荷重値に基づくデータを前記重量測定器に設定する、請求項１０に記載の調整用加重機。
12. 複数の荷重センサ部で載台を支持し、各荷重センサ部から検出される荷重値を計算処理して当該載台に載せられた測定対象物の重量を測定する重量測定器の調整に用いられる調整用加重方法であって、
    前記重量測定器を支持する支持ステップと、
    前記支持ステップにおいて支持された重量測定器の前記荷重センサ部のそれぞれに対して所定の荷重を個別に加える加重ステップとを備える、調整用加重方法。

Images