JP2011051704A - コンベヤスケール - Google Patents

Abstract

【課題】 コンベヤスケール全体の低コスト化を図る。
【解決手段】 本発明に係るコンベヤスケール１０は、ベルトコンベヤ１２の近傍に配置されたスレーブコントローラ２００と、このスレーブコントローラ２００から離れた位置にあるマスタコントローラ３００と、を備えている。スレーブコントローラ２００は、ロードセル２６および２８から得られる荷重検出信号Ｗ１（ｔ）およびＷ２（ｔ）と、パルス発生器４２から得られるパルス信号Ｓｐと、に基づいて、被計量物１８の輸送量を求める。この輸送量は、スレーブコントローラ２００からマスタコントローラ３００へ無線で送られ、当該マスタコントローラ３００のディスプレイ３０４に表示される。このように、スレーブコントローラ２００とマスタコントローラ３００とは無線接続されているので、これら両者間２００および３００間を有線の信号線路で接続する必要はない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンベヤスケールに関し、特に、コンベヤベルトを介して印加される荷重を検出する荷重検出手段と、コンベヤベルトの走行距離を検出する走行距離検出手段と、これら荷重検出手段による荷重検出値および走行距離検出手段による走行距離検出値に基づいて求められた当該コンベヤベルトによる被計量物の輸送量を含む輸送情報を出力する情報出力手段と、を具備する、コンベヤスケールに関する。

この種のコンベヤスケールとして、従来、例えば特許文献１に開示されたものがある。この従来技術によれば、コンベヤベルト上の負荷荷重が、荷重検出手段としてのロードセルによって検出される。このロードセルから出力されるアナログ重量信号は、アナログ−デジタル変換器によってデジタル重量信号に変換される。また、精度向上のため、デジタル重量信号は、検量線補正を施される。併せて、コンベヤベルトのリターン側に、速度検出プーリを介して、走行距離検出手段に対応するパルスジェネレータが設けられている。このパルスジェネレータは、コンベヤベルトが単位移動量だけ進むたびにパルス信号を出力する。そして、このパルス信号に基づく単位移動量と、検量線補正後のデジタル重量信号に基づく補正重量と、が乗算されることで、当該単位移動量当たりの輸送量を表す単位測定輸送量が求められる。この単位測定輸送量は、さらに積算され、その積算値が、情報出力手段としての表示器に表示される。

ところで、この従来技術を含むコンベヤスケールにおいては、一般に、表示器は、コンベヤベルト（ベルトコンベヤ）から離れた位置に設置される。このため、コンベヤベルトに付随されているロードセルおよびパルスジェネレータから当該表示器に至る信号線路が、相当長くなり、例えば数十［ｍ］〜数百［ｍ］にも及ぶことがある。これは、言うまでもなく、この信号線路を含むコンベヤスケール全体の高コスト化を招く。また、ロードセルについては、信号線路のみならず、これに電源電圧（駆動電圧）を供給するための電源線路も必要になる。従って、この電源線路分のコスト高も加わる。さらに、パルスジェネレータについては、常套的に、光学式のロータリ・エンコーダが採用されるが、この場合、当該パルスジェネレータに電源電圧を供給するための電源線路も必要になる。ゆえに、このパルスジェネレータ用の電源線路分のコスト高も加わる。

なお、別の特許文献２には、コンベヤベルトに接するローラを介して回転駆動力を得る回転駆動力発生機構と、この回転駆動力発生機構によって回転駆動される発電機と、この発電機による発電電力を各電気機器に供給する配電手段と、を有する給電装置が、開示されている。従って、この特許文献２に開示された給電装置が、特許文献１に開示された従来技術に適用されることで、つまり、当該給電装置が、従来技術におけるコンベヤベルトに付随されると共に、この給電装置による給電が、従来技術におけるロードセルおよびパルスジェネレータに成されることで、これらロードセルおよびパルスジェネレータ用の電源線路が不要となり、当該電源線路分のコスト高が解消される。しかしながら、信号線路分のコスト高については、依然として解消されない。

特開昭６１−１６２７１６号公報 特開２００４−３４５７６６号公報

即ち、本発明が解決しようとする課題は、上述の従来技術では、コンベヤベルトに付随されているロードセルおよびパルスジェネレータから表示器に至る信号線路が長いために、当該信号線路を含むコンベヤスケール全体が高コスト化する、ということである。このことは、コンベヤベルトから表示器まで離れているほど、顕著になる。

そこで、本発明は、コンベヤスケール全体のさらなる低コスト化を図ることを、目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、コンベヤベルトを介して印加される荷重を検出する荷重検出手段と、コンベヤベルトの走行距離を検出する走行距離検出手段と、これら荷重検出手段による荷重検出値および走行距離検出手段による走行距離検出値に基づいて求められた当該コンベヤベルトによる被計量物の輸送量を表す輸送情報を出力する情報出力手段と、を具備するコンベヤスケールを、前提とする。この前提の下、荷重検出手段および走行距離検出手段は、測定装置に含まれており、情報出力手段は、当該測定装置から離れた位置にある監視装置に含まれている。そして、これら測定装置および監視装置は、互いに無線で接続されている。さらに、本発明は、コンベヤベルトが走行することによる駆動力を利用して発電する発電手段を、備える。そして、測定装置は、この発電手段による発電電力の供給を受けて動作し、監視装置は、当該発電手段による発電電力とは別の電源電力の供給を受けて動作することを、特徴とする。

この構成によれば、コンベヤベルトに付随されている荷重検出手段および走行距離検出手段を含む測定装置と、情報出力手段を含む監視装置とが、互いに無線接続されている。つまり、荷重検出手段および走行距離検出手段から情報出力手段に至る経路の一部が、無線接続されている。従って、この無線接続されている部分については、有線の信号線路が不要となる。併せて、コンベヤベルトには、発電手段が付随されており、この発電手段は、コンベヤベルトが走行することによる駆動力を利用して発電する。そして、この発電手段による発電電力は、測定装置を動作させるための電源電力として用いられる。要するに、測定装置用の電源電力は、当該測定装置の近傍にある発電手段によって賄われる。一方、測定装置から離れた位置にある監視装置は、別の電源電力、例えば商用電力、の供給を受けて動作する。ゆえに、監視装置から測定装置へ当該測定装置用の電源電力を供給するための電源線路も不要となる。

なお、本発明において、走行距離検出手段は、コンベヤベルトの走行距離に相関する特性を持つパルス信号を生成するパルス信号生成手段を、備えるものとしてもよい。この場合、当該パルス信号生成手段は、コンベヤベルトに接して回転するローラの回転部分に取り付けられた回転子と、この回転子と対峙するように設けられた固定子と、これら回転子および固定子の一方に付属されたパルス生成用界磁極としてのパルス生成用永久磁石と、当該回転子および固定子の他方に付属されておりパルス生成用永久磁石から発生されるパルス生成用磁束との相互作用によってパルス信号を誘起するパルス生成用電機子巻線と、を備えるものとしてもよい。この構成によれば、パルス信号生成手段は、発電機と同様の原理で、つまり電源電力の供給を受けることなく自発的に、パルス信号を生成する。そして、このパルス信号の特性は、コンベヤベルトの走行距離に相関し、例えば、当該コンベヤベルトが或る単位距離だけ走行するたびに、１周期（言わば１パルス）分のパルス信号が生成される。

また、このようなパルス信号生成手段が備えられる場合、発電手段は、次のように構成されてもよい。即ち、当該発電手段は、発電用界磁極としての発電用永久磁石と、この発電用永久磁石から発生される発電用磁束との相互作用によって発電電力を誘起する発電用電機子巻線と、を備える。そして、上述の回転子および固定子の一方に、発電用永久磁石が付属され、当該回転子および固定子の他方に、発電用電機子巻線が付属される。つまり、パルス信号生成手段と、発電手段とが、１組の回転子および固定子を共用する一体的な構成とされてもよい。

さらに、発電手段による発電電力は、コンベヤベルトの走行距離に相関する特性を持つ脈状成分を含む場合がある。例えば、コンベヤベルトが或る距離だけ走行するたびに、当該発電電力の電圧成分または電流成分が１つのピーク（極大値または極小値）を示す場合がある。このような場合、走行距離検出手段は、当該脈状の電圧成分または電流成分に基づいて、コンベヤベルトの走行距離を検出するものとしてもよい。これにより、上述のようなパルス信号生成手段が不要となる。言い換えれば、発電手段を、当該パルス信号生成手段として兼用することができる。

上述したように、本発明によれば、コンベヤベルトに付随されている荷重検出手段および走行距離検出手段から情報出力手段に至る経路の一部が無線接続されているので、この無線接続されている部分については有線の信号線路が不要となる。また、この無線接続されている部分に電源線路を敷設する必要もない。従って、荷重検出手段としてのロードセルおよび走行距離検出手段に対応するパルスジェネレータから情報出力手段としての表示器に至る長い信号線路を必要とする上述の従来技術に比べて、コンベヤスケール全体の低コスト化を図ることができる。

本発明の一実施形態の全体構成を示す概略図である。 同実施形態における測定装置を含む部分を拡大して示す概略斜視図である。 同実施形態におけるパルス発生器の内部構成を示す概略図である。 同実施形態における直流発電機の内部構成を示す概略図である。 同実施形態における瞬間輸送量を説明するための図解図である。 同実施形態におけるスレーブコントローラの電気的な構成を示すブロック図である。 同実施形態におけるマスタコントローラの電気的な構成を示すブロック図である。 同実施形態におけるマスタコントローラとスレーブコントローラとの間で成される調整モード時の通信手順を示す図解図である。 図８とは異なる通信手順を示す図解図である。 図９とはさらに異なる通信手順を示す図解図である。 図１０とはさらに異なる通信手順を示す図解図である。 同実施形態におけるマスタコントローラとスレーブコントローラとの間で成される稼働モード時の通信手順を示す図解図である。 同実施形態における別例としてのパルス発生器付き発電機の内部構成を示す概略図である。 図１３とは異なるパルス発生器付き発電機を内蔵したローラの内部構成を示す概略図である。 同実施形態における外部コントローラの電気的な構成を示すブロック図である。

本発明の一実施形態について、図１〜図１５を参照して説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るコンベヤスケール１０は、ベルトコンベヤ１２を備えている。このベルトコンベヤ１２は、屋外に設置されており、その一端側（図１における左側）には、ホッパ１４が配置されている。そして、このホッパ１４からベルトコンベヤ１２上に、厳密にはコンベヤベルト１６のキャリア側（図１における上方側）の上面に、コークスや石灰石等のバラ状の被計量物１８が略一定量ずつ連続的に供給される。ベルトコンベヤ１２は、図示しないモータやエンジン等の駆動力発生源からの駆動力を受けて、図１に矢印２０で示すように、当該被計量物１８を他端側に輸送する。そして、この他端側に輸送された被計量物１８は、当該他端側から排出され、図示しない収容先に収容される。

さらに、コンベヤベルト１６のキャリア側は、複数のローラ２２，２２，…によって支持されている。これらのローラ２２，２２，…は、コンベヤベルト１６のキャリア側との摩擦によって回転するいわゆる自由回転ローラであり、当該コンベヤベルト１６のキャリア側の走行方向（図１における矢印２０の方向）に沿って等間隔Ｌａ（図５参照）に並列配置されている。そして、これらのローラ２２，２２，…の１つは、計量ローラ２４であり、荷重検出手段としての２つのロードセル２６および２８によって支持されている。

具体的には、図２に示すように、計量ローラ２４の出力軸３０の両端に、１対の適当なジョイント３２および３４を介して、当該２つのロードセル２６および２８（厳密には図示しない起歪体）の負荷側着力部（図２における左斜め上方の部分）が結合されている。そして、各ロードセル２６および２８の固定側着力部（図２における右斜め下方の部分）は、１対の適当な固定部材３６および３８を介して、図示しない基部に固定されている。なお、各ロードセル２６および２８は、互いに同一規格のものである。また、当該各ロードセル２６および２８による計量ローラ２４の支持構造は、コンベヤベルト１６の中心線を含む垂直面に関して、略面対称である。

図１に戻って、各ロードセル２６および２８（厳密には図示しない歪ゲージを含むのホイートストンブリッジ回路）は、当該各ロードセル２６および２８と共に測定装置１００を構成するスレーブコントローラ２００に接続されている。そして、各ロードセル２６および２８は、このスレーブコントローラ２００から直流の駆動電圧Ｖｗ１およびＶｗ２が供給されることによって動作し、詳しくはそれぞれに印加される荷重に応じた電圧のアナログ荷重検出信号Ｗ１（ｔ）およびＷ２（ｔ）（ｔ；時間）を生成する。そして、これらのアナログ荷重検出信号Ｗ１（ｔ）およびＷ２（ｔ）は、スレーブコントローラ２００に入力される。なお、スレーブコントローラ２００は、ベルトコンベヤ１２の近傍に設けられており、例えば図２に示すように一方のロードセル２６の近傍に設けられている。

また、計量ローラ２４とは別のローラ２２、例えば当該計量ローラ２４に隣接する前段側（図１において左側）のローラ４０には、測定装置１００の一構成要素であるパルス信号生成手段としてのパルス発生器４２が取り付けられている。具体的には、上述の図２に示すように、当該ローラ４０の出力軸４４の一端、好ましくはスレーブコントローラ２００に近い側の一端に、適当なカップリング４６を介して、このパルス発生器４２が取り付けられている。

より具体的には、図３に示すように、パルス発生器４２は、図２に示したカップリング４６に結合される回転軸４８を備えており、この回転軸４８に、概略円筒状の回転子５０が固定されている。そして、この回転子５０の周壁部分に、当該周壁の円周方向に沿って等間隔に、パルス生成用界磁極としての複数個（好ましくは偶数個）のパルス生成用永久磁石５２，５２，…が埋め込まれている。さらに、回転子５０の周壁を取り囲むように、概略円筒状の固定子５４が、当該回転子５０の周壁との間に適当な隙間５６を置いて設けられている。この固定子５４は、１対のベアリング５８および６０を介して、回転子５０と結合されており、その一方で、円筒状の筐体６２を介して、図示しない固定部に固定されている。つまり、回転子５０が、各パルス生成用永久磁石５２，５２，…を伴って回転するのに対して、固定子５４は、常に固定された状態にある。そして、この固定子５４の内壁部分であって、各パルス生成用永久磁石５２，５２，…の回転軌道と対峙する部分の１箇所に、１つのパルス生成用電機子巻線６４が埋め込まれている。

このように構成されたパルス発生器４２によれば、回転子５０が回転すると、この回転子５０に付属された各パルス生成用磁石５２，５２，…から発生される磁束に対して、固定子５４側のパルス生成用電機子巻線６４が順次鎖交する。そして、このパルス生成用電機子巻線６４が各パルス生成用磁石５２，５２，…からの磁束と鎖交するたびに、当該パルス生成用電機子巻線６４に電流が流れ、この電流に基づくパルス信号Ｓｐが誘起される。つまり、パルス発生器４２は、インナロータ型の発電機と同様の原理で、言わば自発的に、パルス信号Ｓｐを生成する。そして、このパルス信号Ｓｐは、図１に示すように、スレーブコントローラ２００に入力される。なお、パルス信号Ｓｐの特性、例えばパルス数は、回転子５０の回転角度に比例し、つまりコンベヤベルト１６の走行距離に比例する。

加えて、計量ローラ２４に隣接する後段側（図１において右側）のローラ６６には、測定装置１００の一構成要素である発電手段としての直流発電機６８が取り付けられている。具体的には、上述の図２に示すように、当該ローラ６６の出力軸７０の一端、好ましくはスレーブコントローラ２００に近い側の一端に、適当なカップリング７２を介して、この直流発電機６８が取り付けられている。

より具体的には、図４に示すように、当該直流発電機６８は、カップリング７２に結合される回転軸７４を備えており、この回転軸７４に、概略円筒状の回転子７６が固定されている。そして、この回転子７６の周壁部分に、当該周壁の円周方向に沿って等間隔に、発電用界磁極としての偶数個の発電用永久磁石７８，７８，…が埋め込まれている。さらに、回転子７６の周壁を取り囲むように、概略円筒状の固定子８０が、当該回転子７６の周壁との間に適当な隙間８２を置いて設けられている。この固定子８０は、１対のベアリング８４および８６を介して、回転子７６と結合されており、その一方で、円筒状の筐体８８を介して、図示しない固定部に固定されている。つまり、回転子７６が、各発電用永久磁石７８，７８，…を伴って回転するのに対して、固定子８０は、常に固定された状態にある。そして、固定子８０の内壁部分であって、各発電用永久磁石７８，７８，…の回転軌道と対峙する部分に、当該固定子８０の内壁の円周方向に沿って等間隔に、発電用永久磁石７８，７８，…と同数の発電用電機子巻線９０，９０，…が埋め込まれている。

この構成から明らかなように、直流発電機６８は、インナロータ型であり、回転子７６の回転速度に応じた、言い換えればコンベヤベルト１６の走行速度に応じた、直流電圧Ｖｇを生成する。そして、この直流電圧Ｖｇは、図１に示すように、スレーブコントローラ２００に供給される。なお、厳密には、当該直流電圧Ｖｇは、図示しない整流器を介して、取り出される。

再び図２を参照して、コンベヤベルト１６の内面（各ローラ２２，２２，…と接触する側の面）には、当該コンベヤベルト１６の基準位置を表す２つのマークＭ１およびＭ２が付されている。具体的には、一方のマークＭ１は、コンベヤベルト１６の一側縁から当該コンベヤベルト１６の中心線に向かう途中にまで延伸するように付されている。そして、他方のマークＭ２は、コンベヤベルト１６の他側縁から当該コンベヤベルト１６の中心線に向かう途中にまで延伸するように付されている。なお、これらのマークＭ１およびＭ２は、コンベヤベルト１６の走行方向において互いに異なる位置に付されており、両者間Ｍ１およびＭ２間の距離Ｌｓは、後述する単位距離ΔＬよりも遙かに大きい。また、各マークＭ１およびＭ２は、次に説明する光センサ９２および９４によって検出され易い性質を持つ。

即ち、一方の光センサ９２は、一方のマークＭ１を検出するためのものであり、他方の光センサ９４は、他方のマークＭ２を検出するためのものである。このため、一方の光センサ９２は、一方のマークＭ１の移動軌跡と対峙するように、例えば計量ローラ２４とその前段のローラ４０との間に配置されている。そして、他方の光センサ９４は、他方のマークＭ２の移動軌跡と対峙するように、コンベヤベルト１６の走行方向において一方の光センサ９２と並べて配置されている。これらの光センサ９２および９４は、図１に示すように、スレーブコントローラ２００から直流の駆動電圧Ｖｓ１およびＶｓ２が供給されることによって動作し、詳しくはそれぞれに対応するマークＭ１およびＭ２を当該各マークＭ１およびＭ２間の距離Ｌｓに応じた時間差をもって検出する。そして、これらの光センサ９２および９４から出力されるマーク検出信号Ｓ１およびＳ２は、スレーブコントローラ２００に入力される。なお、このような光センサ９２および９４としては、例えば反射型のもの、いわゆるフォトリフレクタが、採用される。これらの光センサ９２および９４もまた、測定装置１００を成す。

スレーブコントローラ２００は、上述の直流発電機６８から供給される直流電圧Ｖｇを電源電圧として動作する。従って、各ロードセル２６および２８用の駆動電圧Ｖｗ１およびＶｗ２、ならびに各光センサ９２および９４用の駆動電圧Ｖｓ１およびＶｓ２もまた、この直流電圧Ｖｇを基に生成される。なお、パルス発生器４２については、上述の如く自発的にパルス信号Ｓｐを生成するので、これを駆動するための電圧の供給は必要ない。

そして、スレーブコントローラ２００は、各ロードセル２６および２８から得られるアナログ荷重検出信号Ｗ１（ｔ）およびＷ２（ｔ）と、パルス発生器４２から得られるパルス信号Ｓｐと、に基づいて、ベルトコンベヤ１２（コンベヤベルト１６）による被計量物１８の瞬間輸送量Ｑａを求める。この瞬間輸送量Ｑａとは、図５に示すように、計量ローラ２４とその前段のローラ４０との軸間中心Ｃ１と、当該計量ローラ２４とその後段のローラ６６との軸間中心Ｃ２と、の間の働長Ｌｄ（＝Ｌａ）上にある被計量物１８の重量を言う。つまり、瞬間輸送量Ｑａは、当該働長Ｌｄと、被計量物１８の平均幅寸法Ｂ，平均高さ寸法Ｈおよび平均密度ρと、によって、次の式１のように表される。

《式１》
Ｑａ＝Ｌｄ・Ｂ・Ｈ・ρ

ただし、実際には、上述したように、当該瞬間輸送量Ｑａは、各ローラ２６および２８から得られるアナログ荷重検出信号Ｗ１（ｔ）およびＷ２（ｔ）と、パルス発生器４２から得られるパルス信号Ｓｐと、に基づいて求められる。なお、この瞬間輸送量Ｑａの算出手順については、後で詳しく説明する。

また、この瞬間輸送量Ｑａを求めるための事前準備として、スレーブコントローラ２００は、パルス発生器４２から得られるパルス信号Ｓｐと、各光センサ９２および９４から得られるマーク検出信号Ｓ１およびＳ２と、に基づいて、単位距離ΔＬを求める。この単位距離ΔＬとは、パルス信号Ｓｐの１パルス当たりのコンベヤベルト１６の走行距離であり、厳密に言えば、当該パルス信号Ｓｐの或る立ち上がり（または立ち下がり）タイミングが到来してから次の立ち上がりタイミングが到来するまでの間にコンベヤベルト１６が走行する距離である。なお、この単位距離ΔＬの算出手順についても、後で詳しく説明する。

さらに、スレーブコントローラ２００は、瞬間輸送量Ｑａを積算することで、厳密には後述する期間輸送量Ｑｘを積算することで、積算輸送量Ｑｂを求める。この積算輸送量Ｑｂについても、後で詳しく説明する。

このスレーブコントローラ２００によって求められた瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂは、当該スレーブコントローラ２００から離れた位置、例えば管理室、に設置されている監視手段としてのマスタコントローラ３００に、無線で伝えられる。このため、スレーブコントローラ２００は、例えばホイップ型のアンテナ２０２を備えており、マスタコントローラ３００もまた、同様のアンテナ３０２を備えている。

マスタコントローラ３００は、情報出力手段としてのディスプレイ３０４を備えており、このディスプレイ３０４に、スレーブコントローラ２００からの瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂが表示される。これによって、作業者は、ベルトコンベヤ１２から離れた位置に居ながらにして、当該瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂを認識することができる。なお、マスタコントローラ３００は、スレーブコントローラ２００用の電源電圧Ｖｇとは別の電源電圧、例えば商用交流電圧ＡＣＶ、の供給を受けて動作する。

図６に、スレーブコントローラ２００の具体的な構成を示す。この図６に示すように、スレーブコントローラ２００は、上述した直流発電機６８からの直流電圧Ｖｇの供給を受ける平滑回路２０４を有しており、この平滑回路２０４によって平滑化された直流電圧Ｖｇは、充放電回路２０６を介して、電源回路２０８に供給される。電源回路２０８は、この直流電圧Ｖｇを基に、スレーブコントローラ２００を構成する各回路を動作させるための直流の電源電圧Ｖｃｃ１を生成する。なお、図６においては、この電源電圧Ｖｃｃ１が１種類であるように見受けられるが、実際には、複数種類の当該電源電圧Ｖｃｃ１が適宜に生成される。

特に、ロードセル駆動回路２１０は、電源電圧Ｖｃｃ１を基に、上述した各ロードセル２６および２８用の駆動電圧Ｖｗ１およびＶｗ２を生成する。そして、この駆動電圧Ｖｗ１およびＶｗ２は、ロードセル駆動回路２１０から各ロードセル２６および２８に供給される。これと同様に、光センサ駆動回路２１２もまた、電源電圧Ｖｃｃ１を基に、各光センサ９２および９４用の駆動電圧Ｖｓ１およびＶｓ２を生成する。そして、この駆動電圧Ｖｓ１およびＶｓ２は、光センサ駆動回路２１２から各光センサ９２および９４に供給される。

なお、上述の充放電回路２０６は、直流電圧Ｖｇを利用してバッテリ２１４を充電する。このバッテリ２１４は、ベルトコンベヤ１２が停止しているときの当該スレーブコントローラ２００の電源手段となる。即ち、ベルトコンベヤ１２が停止しているときには、直流発電機６８からの直流電圧Ｖｇの供給がないので、放電回路２０６は、バッテリ２１４を放電させて、その放電電圧を電源回路２０８に供給する。これによって、当該バッテリ２１４が、スレーブコントローラ２００の電源手段となる。

さらに、上述した各ロードセル２６および２８からのアナログ荷重検出信号Ｗ１（ｔ）およびＷ２（ｔ）は、加算回路２１６に入力され、ここで、互いに加算される。そして、この加算回路２１６による加算後のアナログ荷重検出信号Ｗ（ｔ）は、増幅回路２１８を経て、Ａ／Ｄ変換回路２２０に入力される。なお、図には示さないが、増幅回路２１８の前段または後段には、当該アナログ荷重検出信号Ｗ（ｔ）に含まれる比較的に高い周波数帯域のノイズ成分、主に電気的な要因によるノイズ成分、を除去するためのローパスフィルタ回路が設けられている。

Ａ／Ｄ変換回路２２０は、増幅回路２１８経由で入力されたアナログ荷重検出信号Ｗ（ｔ）を、パルス生成手段としてのクロックパルス生成回路２２２から与えられるクロックパルスＣＬＫの立ち上がり（または立ち下がり）に合わせてサンプリングする。これによって、アナログ荷重検出信号Ｗ（ｔ）は、デジタル態様の信号Ｗ［ｋ］（ｋ；サンプリング番号）に変換される。なお、このＡ／Ｄ変換回路２２０によるサンプリング周期、つまりクロックパルスＣＬＫの周期ΔＴは、上述したパルス信号Ｓｐの１パルス当たりの周期よりも遙かに短く、例えば１［ｍｓ］である。

このＡ／Ｄ変換回路２２０による変換後のデジタル荷重検出信号Ｗ［ｋ］は、入出力インタフェース回路２２４を介して、演算手段としてのＣＰＵ（Central
Processing Unit）２２６に入力される。また、ＣＰＵ２２６には、入出力インタフェース回路２２４を介して、クロックパルスＣＬＫも入力される。さらに、ＣＰＵ２２６には、入出力インタフェース回路２２４を介して、上述したパルス発生器４２からのパルス信号Ｓｐが入力されると共に、各光センサ９２および９４からのマーク検出信号Ｓ１およびＳ２が入力される。ただし、パルス信号Ｓｐについては、その態様、特に電圧が、ＣＰＵ２２６の入力仕様に即さないため、パルス整形回路２２８によって、当該ＣＰＵ２２６の入力仕様に即するように整形されてから、ＣＰＵ２２６に入力される。

併せて、ＣＰＵ２２６には、記憶手段としてのメモリ回路２３０が接続されており、ＣＰＵ２２６は、このメモリ回路２３０に記憶されている制御プログラム、言わばスレーブプログラム、に従って、上述した瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂの算出を含む適宜の処理を実行する。そして、このＣＰＵ２２６によって求められた瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂ（厳密には瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂを含む信号）は、入出力インタフェース回路２２４を介して、送受信回路２３２に入力され、ここで、適当な変調処理を施され、例えばＦＳＫ（Frequency Shift Keying）信号に変換される。さらに、このＦＳＫ信号は、アンテナ２０２に入力され、当該アンテナ２０２から自由空間に発射され、ひいてはマスタコントローラ３００に送られる。

なお、後述するが、スレーブコントローラ２００からマスタコントローラ３００へは、上述の瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂ以外の各種の情報も送られる。また、これらスレーブコントローラ２００とマスタコントローラ３００との間では、双方向通信が行われる。つまり、マスタコントローラ３００からスレーブコントローラ２００へも、各種情報が送られる。このため、スレーブコントローラ２００側のアンテナ２０２は、マスタコントローラ３００から送られてくる当該各種情報を含むＦＳＫ信号を受信する受信アンテナとしても機能する。そして、このアンテナ２０２によって受信されたＦＳＫ信号は、送受信回路２３２によって復調処理を施され、この復調処理によって再現された各種情報は、入出力インタフェース回路２２４を介して、ＣＰＵ２２６に入力される。

さらに、スレーブコントローラ２００は、後述する外部装置としての外部コントローラ４００との間で、有線による双方向通信が可能とされている。このため、スレーブコントローラ２００は、当該外部コントローラ４００が接続可能な外部通信端子２３４を有しており、この外部通信端子２３４は、入出力インタフェース回路２２４を介して、ＣＰＵ２２６に接続されている。また、外部コントローラ４００は、スレーブコントローラ２００から電源電圧Ｖｃｃ１の供給を受けて動作する。このため、スレーブコントローラ２００は、外部通信端子２３４と対を成す外部電源端子２３６を有しており、この外部電源端子２３６に、電源回路２０８から当該電源電圧Ｖｃｃ１が供給されている。

このように構成されたスレーブコントローラ２００に対して、マスタコントローラ３００は、図７に示すように構成されている。即ち、マスタコントローラ３００もまた、スレーブコントローラ２００との双方向通信を実現するべく、送受信回路３０６を有している。そして、この送受信回路３０６に、アンテナ３０２が接続されている。その一方で、送受信回路３０６は、入出力インタフェース回路３０８を介して、演算手段としてのＣＰＵ３１０に接続されている。また、ＣＰＵ３１０には、入出力インタフェース回路３０８を介して、上述したディスプレイ３０４が接続されている。併せて、ＣＰＵ３１０には、入出力インタフェース回路３０８を介して、当該ＣＰＵ３１０に各種命令を入力するための命令入力手段としての操作キー３１２も接続されている。なお、操作キー３１２は、ディスプレイ３０４と一体化されたものでもよく、例えばタッチスクリーンによって実現されてもよい。

さらに、ＣＰＵ３１０には、記憶手段としてのメモリ回路３１４が接続されている。ＣＰＵ３１０は、このメモリ回路３１４に記憶されている制御プログラム、言わばマスタプログラム、に従って、上述したディスプレイ３０４への瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂの表示を含む適宜の処理を実行する。

そして、上述したように、マスタコントローラ３００は、商用交流電圧ＡＣＶの供給を受けて動作し、詳しくは、当該商用交流電圧ＡＣＶの供給を受ける電源回路３１６を有している。この電源回路３１６は、商用交流電圧ＡＣＶを基に、マスタコントローラ３００を構成する各回路を動作させるための直流の電源電圧Ｖｃｃ２を生成する。なお、図７においても、この電源電圧Ｖｃｃ２が１種類であるように見受けられるが、実際には、複数種類の当該電源電圧Ｖｃｃ２が適宜に生成される。

これらのマスタコントローラ３００およびスレーブコントローラ２００を含む本実施形態のコンベヤスケール１０は、次のようにして運用される。

まず、図８に示すように、マスタコントローラ３００側において、調整モードを設定するための操作が成される。この操作は、操作キー３１２によって成され、この操作によって、マスタコントローラ３００が調整モードに設定され、詳しくはＣＰＵ３１０が当該調整モードに入る。すると、スレーブコントローラ２００についても調整モードに設定するべく、マスタコントローラ３００からスレーブコントローラ２００へ調整モード設定指令が送られる。なお、この調整モード設定指令を含め、マスタコントローラ３００からスレーブコントローラ２００へ送られる各種情報は、上述の如くＦＳＫ信号に変換され、無線によって送られる。

スレーブコントローラ２００は、マスタコントローラ３００から調整モード設定指令を受信することで、調整モードに設定される。そして、この調整モードに設定されたことを表す応答信号が、スレーブコントローラ２００からマスタコントローラ３００へ送られる。なお、この応答信号を含め、スレーブコントローラ２００からマスタコントローラ３００へ送られる各種情報もまた、ＦＳＫ信号に変換され、無線によって送られる。

マスタコントローラ３００は、スレーブコントローラ２００から応答信号を受信すると、そのことを表すメッセージをディスプレイ３０４に表示する。これによって、作業者は、スレーブコントローラ２００についても調整モードに設定されたことを認識することができる。なお、この応答受信メッセージの表示は、一定期間（例えば数秒程度）にわたって行われ、その後、終了する。

続いて、マスタコントローラ３００側において、動作確認のための操作が成される。すると、マスタコントローラ３００からスレーブコントローラ２００へ動作確認指令が送られる。

スレーブコントローラ２００は、この動作確認指令を受信すると、所定期間（例えば数秒〜数十秒程度）Ｔａにわたって、上述したデジタル荷重検出信号Ｗ［ｋ］を取得する。そして、この所定期間Ｔａにわたるデジタル荷重検出信号Ｗ［ｋ］の平均値Ｗａを求め、これをマスタコントローラ３００へ送る。

マスタコントローラ３００は、スレーブコントローラ２００から送られてきた平均値Ｗａを受信すると、これをディスプレイ３０４に表示する。このディスプレイ３０４に表示された平均値Ｗａを見ることで、作業者は、スレーブコントローラ２００を含む測定装置１００が正常に動作しているか否か、特に各ロードセル２６および２８が正常に動作しているか否かを、確認することができる。なお、この平均値Ｗａの表示も、一定期間（例えば数秒程度）にわたって行われ、その後、終了する。

この動作確認においては、ベルトコンベヤ１２が駆動していてもよいし、そうでなくてもよい。ただし、ベルトコンベヤ１２が駆動していないときは、上述したようにマスタコントローラ３００はバッテリ２１４を電源手段とする。また、当該動作確認においては、ベルトコンベヤ１２上に被計量物１８が供給されていないことが、望ましい。そして、次に説明する単位距離ΔＬの測定の際には、被計量物１８が供給されていない状態で、ベルトコンベヤ１２が駆動され、言わば空駆動される。

即ち、上述の如くベルトコンベヤ１２が空駆動されている状態で、図９に示すように、マスタコントローラ３００側において、単位距離ΔＬを測定するための操作が成される。すると、マスタコントローラ３００からスレーブコントローラ２００へ単位距離測定指令が送られる。

スレーブコントローラ２００は、マスタコントローラ３００から単位距離測定指令を受信すると、単位距離ΔＬを測定するための処理に入る。具体的には、上述した一方の光センサ９２によって一方のマークＭ１が検出されるのを待つ。そして、この一方の光センサ９２によって一方のマークＭ１が検出されると、厳密には当該一方の光センサ９２から得られるマーク検出信号Ｓ１の立ち上がり（または立ち下がり）が上述したクロックパルスＣＬＫの立ち上がり（または立ち下がり）に同期して検出されると、スレーブコントローラ２００は、パルス発生器４２から得られるパルス信号Ｓｐのパルス数をカウントし始める。詳しくは、当該パルス信号Ｓｐの立ち上がりをクロックパルスＣＬＫの立ち上がりに同期して検出すると共に、このパルス信号Ｓｐの立ち上がりの検出回数をカウントする。

これと並行して、スレーブコントローラ２００は、他方の光センサ９４によって他方のマークＭ２が検出されるのを待つ。そして、この他方の光センサ９４によって他方のマークＭ２が検出されると、厳密には当該他方の光センサ９４から得られるマーク検出信号Ｓ２の立ち上がり（または立ち下がり）がクロックパルスＣＬＫの立ち上がりに同期して検出されると、その時点で、パルス信号Ｓｐのパルス数のカウント動作を終了する。そして、この間にカウントされたパルス数Ｎｓによって各マークＭ１およびＭ２間の距離Ｌｓを除することで、単位距離ΔＬを求める。つまり、次の式２に基づいて、当該単位距離ΔＬを求める。なお、各マークＭ１およびＭ２間の距離Ｌｓは、既知であり、予めメモリ回路２３０に記憶されている。

《式２》
ΔＬ＝Ｌｓ／Ｎｓ

そして、スレーブコントローラ２００は、この式２によって求められた単位距離ΔＬを、メモリ回路２３０に記憶する。併せて、当該単位距離ΔＬを、マスタコントローラ３００へ送る。

マスタコントローラ３００は、スレーブコントローラ２００から送られてきた単位距離ΔＬを受信すると、これをメモリ回路３１４に記憶する。そして、この単位距離ΔＬの測定が終了したことを表すメッセージをディスプレイ３０４に表示する。なお、このメッセージの表示も、一定期間（例えば数秒程度）にわたって行われ、その後、終了する。

次に、零点調整が行われる。即ち、引き続きベルトコンベヤ１２が空駆動されている状態で、図１０に示すように、マスタコントローラ３００側において、零点調整を行うための操作が成される。すると、マスタコントローラ３００からスレーブコントローラ２００へ零点調整指令が送られる。

スレーブコントローラ２００は、この零点調整指令を受信すると、当該零点調整を開始する。即ち、パルス信号Ｓｐが１パルス入力されるたびに、厳密には当該パルス信号Ｓｐの立ち上がりを１回検出するたびに、上述したデジタル荷重検出信号Ｗ［ｋ］を取得し、これをＷ［ｉ］（ｉ；パルス信号Ｓｐのパルス番号）という荷重値として捉える。そして、この荷重値Ｗ［ｉ］をＮｚという所定のパルス数分だけ取得し、それらの平均値を零点荷重値Ｗｚとする。つまり、次の式３に基づいて、当該零点荷重値Ｗｚを求める。

《式３》
Ｗｚ＝ΣＷ［ｉ］／Ｎｚ ｗｈｅｒｅ ｉ＝１〜Ｎｚ

スレーブコントローラ２００は、この式３によって求められた零点荷重値Ｗｚを、メモリ回路２３０に記憶する。併せて、当該零点荷重値Ｗｚを、マスタコントローラ３００へ送る。

マスタコントローラ３００は、スレーブコントローラ２００から送られてきた零点荷重値Ｗｚを受信すると、これをメモリ回路３１４に記憶する。そして、零点調整が終了したことを表すメッセージをディスプレイ３０４に表示する。なお、このメッセージの表示も、一定期間（例えば数秒程度）にわたって行われ、その後、終了する。

さらに続いて、キャリブレーションが行われる。このキャリブレーションにおいては、単位長さ当たりの重量が既知Ｗｃ［ｋｇ／ｍ］の図示しないテストチェーンがベルトコンベヤ１２上に供給される。そして、このテストチェーンがベルトコンベヤ１２によって輸送されている状態で、図１１に示すように、マスタコントローラ３００側において、当該キャリブレーションを行うための操作が成される。すると、マスタコントローラ３００からスレーブコントローラ２００へキャリブレーション指令が送られる。

スレーブコントローラ２００は、マスタコントローラ３００からのキャリブレーション指令を受信すると、当該キャリブレーションを行うための処理に入る。具体的には、まず、Ｎｃという所定のパルス数分だけ上述した荷重値Ｗ［ｉ］を取得する。ここで、テストチェーンの単位長さ当たりの重量がＷｃ［ｋｇ／ｍ］であり、パルス信号Ｓｐの１パルス当たりのコンベヤベルト１６の走行距離（単位距離）がΔＬ［ｍ／パルス］であることを鑑みると、当該１パルス相当分のテストチェーンの重量は、Ｗｃ・ΔＬ［ｋｇ／パルス］となる。そうすると、Ｎｃパルス分のテストチェーンの重量は、これをＱｃという符号で表すと、次の式４のようになる。

《式４》
Ｑｃ＝Ｗｃ・ΔＬ・Ｎｃ

一方、Ｎｃパルス分の荷重値Ｗ［ｉ］から上述した零点荷重値Ｗｚを差し引いた値の合計Ｑｃ’は、次の式５によって表される。

《式５》
Ｑｃ’＝Σ｛Ｗ［ｉ］−Ｗｚ｝ ｗｈｅｒｅ ｉ＝１〜Ｎｃ

この式５によって表される合計値Ｑｃ’は、式４によって表されるテストチェーンの重量（言わば真の輸送量）Ｑｃと相関する。従って、例えばαという変換係数を用いると、これら両者ＱｃおよびＱｃ’の関係は、次の式６のように表される。

《式６》
Ｑｃ＝α・Ｑｃ’＝α・Σ｛Ｗ［ｉ］−Ｗｚ｝ ｗｈｅｒｅ ｉ＝１〜Ｎｃ

スレーブコントローラ２００は、この式６が満足されるように、変換係数αを求める。この変換係数αを求めることが、本実施形態におけるキャリブレーションである。そして、スレーブコントローラ２００は、このキャリブレーションによって求められた変換係数αを、メモリ回路２３０に記憶する。併せて、当該変換係数αを、マスタコントローラ３００へ送る。

マスタコントローラ３００は、スレーブコントローラ２００から送られてきた変換係数αを受信すると、これをメモリ回路３１４に記憶する。そして、キャリブレーションが終了したことを表すメッセージをディスプレイ３０４に表示する。なお、このメッセージの表示も、一定期間（例えば数秒程度）にわたって行われ、その後、終了する。また、このキャリブレーションの終了後は、ベルトコンベヤ１２上からテストチェーンが取り除かれる。

これをもって、調整モードによる一連の調整作業が終了する。そして、実際の稼働運転が可能となる。

実際の稼働運転においては、上述したように、ホッパ１４からベルトコンベヤ１２上に被計量物１８が供給される。そして、この被計量物１８は、ベルトコンベヤ１２によって、当該ベルトコンベヤ１２の一端側から他端側へ輸送される。

この状態で、図１２に示すように、マスタコントローラ３００側において、稼働モードを設定するための操作が成される。これにより、マスタコントローラ３００が稼働モードに設定され、詳しくはＣＰＵ３１０が当該稼働モードに入る。そして、スレーブコントローラ２００についても調整モードに設定するべく、マスタコントローラ３００からスレーブコントローラ２００へ稼働モード設定指令が送られる。

スレーブコントローラ２００は、マスタコントローラ３００から稼働モード設定指令を受信することで、稼働モードに設定される。そして、このスレーブコントローラ２００が稼働モードに設定されたことを表す応答信号が、当該スレーブコントローラ２００からマスタコントローラ３００へ送られる。

マスタコントローラ３００は、スレーブコントローラ２００からの応答信号を受信すると、そのことを表すメッセージをディスプレイ３０４に表示する。これによって、作業者は、スレーブコントローラ２００についても稼働モードに設定されたことを認識することができる。なお、この応答受信メッセージの表示は、一定期間（例えば数秒程度）にわたって行われ、その後、終了する。

続いて、マスタコントローラ３００側において、稼働開始のための操作が成される。すると、マスタコントローラ３００からスレーブコントローラ２００へ稼働開始指令が送られる。

スレーブコントローラ２００は、この稼働開始指令を受信すると、上述した積算輸送量Ｑｂを求めるために用意された図示しないレジスタをリセット（Ｑｂ＝０）する。併せて、上述した期間輸送量Ｑｘを求めるために用意された図示しない別のレジスタをリセット（Ｑｘ＝０）する。そして、パルス信号Ｓｐが１パルス入力されるたびに上述した荷重値Ｗ［ｉ］を取得し、この荷重値Ｗ［ｉ］をＮｘという所定のパルス数分だけ取得した時点で、当該Ｎｘというパルス数分に相当する期間の輸送量Ｑｘを、上述した式６に準拠する次の式７に基づいて求める。

《式７》
Ｑｘ＝α・Σ｛Ｗ［ｉ］−Ｗｚ｝ ｗｈｅｒｅ ｉ＝１〜Ｎｘ

さらに、スレーブコントローラ２００は、この式７によって求められた期間輸送量Ｑｘを次の式８に代入することで、瞬間輸送量Ｑａを求める。

《式８》
Ｑａ＝Ｑｘ・｛Ｎｄ／Ｎｘ｝

なお、この式８におけるＮｄは、働長Ｌｄに相当するパルス数であり、次の式９によって求められる。このパルス数Ｎｄは、上述した調整モードにおいて単位距離ΔＬが求められたときに併せて求められ、メモリ回路２３０に記憶されるものとする。

《式９》
Ｎｄ＝Ｌｄ／ΔＬ

そしてさらに、スレーブコントローラ２００は、期間輸送量Ｑｘを積算することで積算輸送量Ｑｂを求める。つまり、次の式１０に基づいて、当該積算輸送量Ｑｂを求める。

《式１０》
Ｑｂ＋Ｑｘ→Ｑｂ

スレーブコントローラ２００は、この式１０によって求められた積算輸送量Ｑｂと、上述の式８によって求められた瞬間輸送量Ｑａとを、マスタコントローラ３００へ送る。そして、これ以降、期間輸送量Ｑｘをリセットするところから繰り返す。なお、厳密には、スレーブコントローラ２００は、マスタコントローラ３００から定期的または不定期的（任意）に送られてくる読み取り指令に応答して、その時点での瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂを当該マスタコントローラ３００に送る。

マスタコントローラ３００は、スレーブコントローラ２００から送られてきた瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂを受信すると、これらをディスプレイ３０４に表示する。そして、スレーブコントローラ２００から新たな瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂが送られてくるたびに、当該ディスプレイ３０４の表示を更新する。

なお、マスタコントローラ３００側において、所定のリセット操作が成されると、当該マスタコントローラ３００からスレーブコントローラ２００へリセット指令が送られる。この場合、スレーブコントローラ２００は、稼働運転開始時と同じ状態に戻る。つまり、スレーブコントローラ２００は、マスタコントローラ３００から稼働開始指令が送られてきたときと同様に、積算輸送量Ｑｂをリセットするところから実行する。

また、図示しないが、マスタコントローラ３００側において、所定の終了操作が成されると、当該マスタコントローラ３００からスレーブコントローラ２００へ終了指令が送られる。すると、スレーブコントローラ２００は、瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂを算出するための処理を停止し、稼働運転開始前の状態に戻る。そして、マスタコントローラ３００へ終了信号を送る。マスタコントローラ３００もまた、このスレーブコントローラ２００からの終了信号を受けて、稼働運転開始前の状態に戻る。

以上のように、本実施形態によれば、ベルトコンベヤ１２の近傍に設置されているスレーブコントローラ２００と、当該ベルトコンベヤ１２から離れた位置にあるマスタコントローラ３００と、の間で無線通信によって各種情報が送受信されるので、これら両者２００および３００間に有線の信号線路を敷設する必要がない。また、スレーブコントローラ２００用の電源電圧Ｖｇは、各ロードセル２６および２８用の駆動電圧Ｖｗ１およびＶｗ２，ならびに各光センサ９２および９４用の駆動電圧Ｖｓ１およびＶｓ２を含め、当該スレーブコントローラ２００の近傍にある直流発電機６８によって賄われるので、当該両者２００および３００間に電源線路を敷設する必要もない。従って、ロードセルおよびパルスジェネレータから表示器に至る長い信号線路を少なくとも必要とする上述の従来技術に比べて、コンベヤスケール１０全体の低コスト化を図ることができる。このことは、スレーブコントローラ２００からマスタコントローラ３００までの距離が長いほど、顕著である。

なお、本実施形態においては、計量ローラ２４の前段のローラ４０にパルス発生器４２が取り付けられ、当該計量ローラ２４の後段のローラ６６に直流発電機６８が取り付けられたが、これに限らない。例えば、これらパルス発生器４２および直流発電機６８の位置関係が、互いに入れ替えられてもよいし、別のローラ２２，２２，…のいずれかに、当該パルス発生器４２および直流発電機６８が取り付けられてもよい。また、１つのローラ２２に、これらパルス発生器４２および直流発電機６８が取り付けられてもよい。つまり、当該１つのローラ２２の一端側に、パルス発生器４２および直流発電機６８の一方が取り付けられ、当該ローラ２２の他端側に、パルス発生器４２および直流発電機６８の他方が取り付けられてもよい。さらに、コンベヤベルト１６のリターン側（例えば図１における下方側）に図示しない別のローラを介して、これらパルス発生器４２および直流発電機６８が取り付けられてもよい。

そしてさらに、パルス発生器４２および直流発電機６８は、互いに一体化されてもよい。例えば、図１３に示すように、図３に示したパルス発生器４２が図４に示した直流発電機６８に組み込まれる構成とされてもよい。即ち、直流発電機６８を構成する回転子７６の周壁部分に、当該周壁の円周方向に沿って等間隔に、パルス生成用永久磁石５２，５２，…が埋め込まれる。なお、このパルス生成用永久磁石５２，５２，…は、発電用永久磁石７８，７８，…から離して設けられる。また、当該パルス生成用永久磁石５２，５２，…は、発電用永久磁石７８，７８，…よりも小さくてもよく、要するにパルス信号Ｓｐを発生し得る大きさであれば足りる。そして、固定子８０の内壁部分であって、各パルス生成用永久磁石５２，５２，…の回転軌道と対峙する部分に、１つのパルス生成用電機子巻線６４が埋め込まれる。このパルス生成用電機子巻線６４もまた、発電用電機子巻線９０，９０，…から離れた位置に設けられ、当該発電用電機子巻線９０，９０，…よりも小さくてもよい。

また、パルス発生器４２および直流発電機６８は、例えば図１４に示すように、アウタロータ型に一体形成されてもよい。即ち、任意のローラ２２について、その出力軸５００が固定軸とされる。そして、この出力軸５００に、概略円筒状の固定子５０２が固定される。加えて、この固定子５０２の周縁部分に、発電用電機子巻線９０，９０，…とパルス生成用電機子巻線６４とが埋め込まれる。具体的には、固定子５０２の周縁部分に、当該周縁の円周方向に沿って等間隔に、発電用電機子巻線９０，９０，…が埋め込まれる。そして、この発電用永久磁石７８，７８，…から出力軸５００の軸方向に沿って少し離れた位置に、パルス生成用電機子巻線６４が埋め込まれる。そしてさらに、固定子５０２の周囲を取り囲むように、概略円筒状の回転子５０４が、当該固定子５０２の周壁との間に適当な隙間５０６を置いて設けられる。この回転子５０４は、ベアリング５０８を介して、出力軸５００（固定子５０２）と結合されており、その一方で、ローラ２２の円筒状の筐体５１０に固定される。つまり、固定子５０２が、常に固定された状態にあるのに対して、回転子５０４は、ローラ２２の筐体５１０と共に回転する。そして、この回転子５０４の内壁部分に、発電用永久磁石７８，７８，…とパルス生成用永久磁石５２，５２，…とが埋め込まれる。このうち、発電用永久磁石７８，７８，…は、回転子５０４に伴って回転したときに、固定子５０２側の各発電用電機子巻線９０，９０，…と順次対峙するように設けられる。そして、パルス生成用永久磁石５２，５２，…は、回転子５０４に伴って回転したときに、固定子５０２側のパルス生成用電機子巻線６４と順次対峙するように設けられる。

このように一体形成されたアウタロータ型のパルス発生器４２および直流発電機６８によっても、上述したのと同様のパルス信号Ｓｐおよび直流電圧Ｖｇが生成される。なお、出力軸５００には、これらパルス信号Ｓｐおよび直流電圧Ｖｇを外部に取り出すための配線孔５１２と配線路５１４とが設けられている。また、図には示さないが、パルス発生器４２および直流発電機６８は、それぞれ単独でアウタロータ型に形成されてもよい。この場合も、１つのローラ２２に、これらパルス発生器４２および直流発電機６８が形成されてもよい。つまり、当該１つのローラ２２の一端側に、パルス発生器４２および直流発電機６８の一方が形成され、当該ローラ２２の他端側に、パルス発生器４２および直流発電機６８の他方が形成されてもよい。

さらに、パルス発生器４２については、自発的にパルス信号Ｓｐを生成するもの、言い換えれば電源電圧の供給が不要なもの、が採用されたが、これに限らない。例えば、一般に知られている光学式のロータリ・エンコーダのように、電源電圧の供給が必要なものが、採用されてもよい。この場合は、言うまでもなく、当該パルス発生器４２用の電源電圧は、スレーブコントローラ２００から供給される。

また、図４に示した構成の直流発電機６８によれば、厳密に言えば、直流電圧Ｖｇではなく、上述した整流器によって整流された脈状の電圧が、生成される。そして、この脈状電圧Ｖｇのピークの数は、コンベヤベルト１６の走行距離に相関し、詳しくは比例する。従って、この脈状電圧Ｖｇのピーク数を検出することによって、コンベヤベルト１６の走行距離を求めることができ、とりわけ単位距離ΔＬを求めることができる。そうすると、パルス発生器４２が不要になり、言い換えれば、直流発電機６８を当該パルス発生器４２として兼用することができる。これは、コンベヤスケール１０全体の構成のさらなる簡素化および低コスト化に、大きく貢献する。なお、直流発電機６８が上述したアウタロータ型の場合も、同様である。

さらにまた、直流発電機６８に代えて、交流発電機が採用されてもよい。この場合、当該交流発電機によって生成された交流電圧は、直流電圧に変換された上でスレーブコントローラ２００に入力され、または、当該スレーブコントローラ２００内で直流電圧に変換される。なお、このように交流発電機が採用される場合も、上述の如く当該交流発電機をパルス発生器４２として兼用してもよい。

そして、各マークＭ１およびＭ２を検出するための光センサ９２および９４は、フォトリフレクタに限らず、透過型のフォトインタラプタであってもよい。また、光センサ９２および９４に代えて、磁気センサや接触センサ等の他のセンサが、採用されてもよい。さらに、各マークＭ１およびＭ２の態様、例えば幅や本数が、相違するように工夫されることで、当該各マークＭ１およびＭ２が、互いに共通の１つのセンサによって検出されるようにしてもよい。

加えて、各マークＭ１およびＭ２は、目視で検出されるようにしてもよい。即ち、図９に示した要領で単位距離ΔＬが測定される際、当該各マークＭ１およびＭ２が目視で検出され、それぞれの検出時点が操作キー３１２の操作によってスレーブコントローラ２００に伝えられ、ひいては単位距離ΔＬが求められるようにしてもよい。このようにすれば、光センサ９２および９４等の各マークＭ１およびＭ２を検出するための手段が不要となる。また、この場合、各マークＭ１およびＭ２は、目視によって検出され易い態様であるのが望ましい。

さらに、スレーブコントローラ２００とマスタコントローラ３００との間で送受信される信号は、ＦＳＫ信号に限らない。例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）信号やＰＳＫ（Phase
Shift Keying）信号等の他のデジタル変調信号、或いはＦＭ（Frequency Modulation）信号やＡＭ（Amplitude Modulation）信号等のアナログ変調信号、さらにはＰＣＭ（Pulse Code Modulation）等のパルス変調等、適宜の無線通信信号が採用されてもよい。また、電波ではなく、赤外線等の適宜の光が通信媒体とされてもよい。

そして、本実施形態においては、スレーブコントローラ２００側で瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂが求められ、これらが当該スレーブコントローラ２００からマスタコントローラ３００へ送られることとしたが、これに限らない。例えば、スレーブコントローラ２００からマスタコントローラ３００へデジタル荷重検出信号Ｗ［ｋ］または荷重値Ｗ［ｉ］が送られ、マスタコントローラ３００側で当該デジタル荷重検出信号Ｗ［ｋ］または荷重値Ｗ［ｉ］に基づいて瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂが求められてもよい。つまり、各ロードセル２６および２８，ならびにパルス発生器４２を含む言わば入力側から、ディスプレイ３０４を含む出力側まで、の経路の一部、特に長距離部分が、無線接続されることが、肝要である。

また、各ロードセル２６および２８は、いわゆるアナログ式のものではなく、デジタル式のものであってもよい。この場合、当該デジタル式の各ロードセル２６および２８から直接、それぞれのデジタル荷重検出信号Ｗ１［ｋ］およびＷ１［ｋ］が出力されるので、例えばスレーブコントローラ２００内の増幅回路２１８やＡ／Ｄ変換回路２２０等が不要となり、当該スレーブコントローラ２００の構成が簡素化される。

さらに、図１１に示した要領でキャリブレーションが行われる際には、ベルトコンベヤ１２上にテストチェーンを載置する必要があるので、マスタコントローラ３００側で成される操作を当該ベルトコンベヤ１２の近傍で行うことができれば、好都合である。そこで、上述した外部コントローラ４００が登場する。

即ち、外部コントローラ４００は、マスタコントローラ３００の言わば簡易的な代替装置であり、図１５に示すように、当該マスタコントローラ３００（図７参照）に倣って、操作キー４０２およびディスプレイ４０４を有している。これらの操作キー４０２およびディスプレイ４０４は、入出力インタフェース回路４０６を介して、ＣＰＵ４０８に接続されている。また、ＣＰＵ４０８は、入出力インタフェース回路４０６を介して、通信端子４１０に接続されている。この通信端子４１０は、図示しない専用信号線路によって、スレーブコントローラ２００（図６参照）の外部信号端子２３４に接続可能とされている。併せて、外部コントローラ４００は、当該通信端子４１０と対を成す電源端子４１２を有している。そして、この電源端子４１２は、図示しない専用電源線路によって、スレーブコントローラ２００の外部電源端子２３６に接続可能とされている。つまり、この電源端子４１２を介して、スレーブコントローラ２００（電源回路２０８）から当該外部コントローラ２００に電源電圧Ｖｃｃ１が供給さる。この電源電圧Ｖｃｃ１の供給を受けて、外部コントローラ４００は動作し、詳しくは当該外部コントローラを構成する各回路が動作する。さらに、ＣＰＵ４０８には、当該ＣＰＵ４０８用の制御プログラムが記憶されたメモリ回路４１４が接続されている。

このように構成された外部コントローラ４００は、スレーブコントローラ２００に接続されることで、マスタコントローラ３００と同様の機能を発揮する。特に、上述のキャリブレーションの際には、その操作をベルトコンベヤ１２の近傍で行うことができるので、極めて好都合である。

なお、この外部コントローラ４００と同様の機能（要するに操作キー４０２およびディスプレイ４０４）が、スレーブコントローラ２００に設けられてもよい。ただし、この場合は、スレーブコントローラ２００の構成が大規模になる。

また、本実施形態においては、瞬間輸送量Ｑａおよび積算輸送量Ｑｂが求められ、ひいてはマスタコントローラ３００のディスプレイ３０４に表示されるようにしたが、これに限らない。例えば、期間輸送量Ｑｘや、これ以外の輸送量、とりわけ単位時間当たりの輸送量Ｑａ’、が求められ、ひいてはディスプレイ３０４に表示されるようにしてもよい。ここで、単位時間当たりの輸送量Ｑａ’は、上述したＮｘというパルス数に相当する時間Ｔｘにより期間輸送量Ｑｘが除されることで、つまり次の式１１に基づいて、求められる。なお、時間Ｔｘは、クロックパルスＣＬＫの周期ΔＴに合わせてカウントされる。勿論、この式１１以外によって、当該単位時間当たりの輸送量Ｑａ’が求められてもよい。

《式１１》
Ｑａ’＝Ｑｘ／Ｔｘ

さらに、マスタコントローラ３００については、ディスプレイ３０４に代えて、或いはこれに加えて、スピーカやプリンタ等の別の情報出力手段が設けられてもよい。

１０ コンベヤスケール
１２ ベルトコンベヤ
１６ コンベヤベルト
１８ 被計量物
２２ ローラ
２６，２８ ロードセル
４２ パルス発生器
６８ 直流発電機
１００ 測定装置
２００ スレーブコントローラ
２０２ アンテナ
３００ マスタコントローラ
３０２ アンテナ
３０４ ディスプレイ

Claims (4)

1. コンベヤベルトを介して印加される荷重を検出する荷重検出手段と、該コンベヤベルトの走行距離を検出する走行距離検出手段と、該荷重検出手段による荷重検出値および該走行距離検出手段による走行距離検出値に基づいて求められた該コンベヤベルトによる被計量物の輸送量を表す輸送情報を出力する情報出力手段と、を具備するコンベヤスケールにおいて、
   上記荷重検出手段および上記走行距離検出手段は測定装置に含まれており、
   上記情報出力手段は上記測定装置から離れた位置にある監視装置に含まれており、
   上記測定装置および上記監視装置は互いに無線で接続されており、
   上記コンベヤベルトが走行することによる駆動力を利用して発電する発電手段をさらに備え、
   上記測定装置は上記発電手段による発電電力の供給を受けて動作し、
   上記監視装置は上記発電電力とは別の電源電力の供給を受けて動作すること、
   を特徴とする、コンベヤスケール。
2. 上記走行距離検出手段は上記コンベヤベルトの走行距離に相関する特性を持つパルス信号を生成するパルス信号生成手段を備え、
   上記パルス信号生成手段は、上記コンベヤベルトに接して回転するローラの回転部分に取り付けられた回転子と、該回転子と対峙するように設けられた固定子と、該回転子および該固定子の一方に付属されたパルス生成用界磁極としてのパルス生成用永久磁石と、該回転子および該固定子の他方に付属されており該パルス生成用永久磁石から発生されるパルス生成用磁束との相互作用によって上記パルス信号を誘起するパルス生成用電機子巻線と、を備える、
   請求項１に記載のコンベヤスケール。
3. 上記発電手段は、発電用界磁極としての発電用永久磁石と、該発電用永久磁石から発生される発電用磁束との相互作用によって上記発電電力を誘起する発電用電機子巻線と、を備え、
   上記回転子および上記固定子の一方に上記発電用永久磁石が付属され、該回転子および該固定子の他方に上記発電用電機子巻線が付属された、
   請求項２に記載のコンベヤスケール。
4. 上記発電電力は上記コンベヤベルトの走行距離に相関する特性を持つ脈状成分を含み、
   上記走行距離検出手段は上記脈状成分に基づいて上記コンベヤベルトの走行距離を検出する、
   請求項１に記載のコンベヤスケール。

Images