JP2023034341A - 計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送中の物品を計量する計量装置であって、計測部が計測する重量と実際の物品の重量とを補正するための補正値の算出に要する計量装置の運転時間は抑制しつつ、適切な補正値を算出可能な計量装置を提供する。【解決手段】計量装置は、第２コンベアと、ロードセルと、制御部と、を備える。第２コンベアは、物品を受け取り搬送する。ロードセルは、第２コンベアの重量、又は、第２コンベアが物品を搬送している場合には、第２コンベアの重量及び第２コンベア上の物品の重量、を検出して計量信号を出力する。制御部は、基準サンプル計量回数分の、第２コンベアで基準サンプルを搬送した際にロードセルが出力する計量信号に基づいて、ロードセルにより検出する物品の重量を補正するための補正値を算出する。制御部は、第２コンベアを駆動する際にロードセルが出力する計量信号に基づき、基準サンプル計量回数を算出する。【選択図】図８

Description

本発明は、計量装置に関する。

物品を搬送しながら、搬送中の物品の重量を計量する計量装置が知られている。このような計量装置では、搬送中に空気の流れ等で物品が浮き上がることで、実際の物品の重量と、計測される物品の重量との間に誤差が生じる場合がある。

これに対し、特許文献１（特開２０１３－７６６６１号公報）には、重量が既知のサンプル物品を搬送しながら計量した計量結果（動的計量値）を、外れ値は除いて、予め設定される設定数（製造メーカの推奨するテスト回数）だけ集め、集めた計量結果を用いて補正値を算出することが記載されている。そして、実際の物品の計量の場面では、動的計量値を、算出した補正値で補正することで、物品の重量値を得ることが記載されている。

ところで、計量装置において、重量の計量結果（動的計量値）がどの程度ばらつくかは、計量装置の設置される環境等によっても異なる。そのため、適切な補正値を得るためにサンプル物品の計量結果がどれだけ必要になるかは、計量装置により異なる。言い換えれば、特許文献１（特開２０１３－７６６６１号公報）におけるテスト回数の適正値は、計量装置によって異なる。

補正値の算出において、設定されているテスト回数が適正値に比べて少ない場合には、算出される補正値は適切な値とは言えない可能性がある。テスト回数を十分に多く設定しておけば、算出される補正値が適切な値ではない可能性は低減できる。しかし、この場合には、過剰な回数のテストが行われる可能性があり、補正値算出に要する作業時間が不必要に増大するおそれがある。

本発明の課題は、物品を搬送しながら搬送中の物品を計量する計量装置であって、計測部が計測する重量と実際の物品の重量とを補正するための補正値の算出に要する計量装置の運転時間は抑制しつつ、適切な補正値を算出可能な計量装置を提供することにある。

第１観点の計量装置は、搬送部と、検出部と、制御部と、を備える。搬送部は、物品を受け取り搬送する。検出部は、搬送部の重量、又は、搬送部が物品を搬送している場合には、搬送部の重量及び搬送部上の物品の重量、を検出して計量信号を出力する。制御部は、所定回数分の、搬送部で基準サンプルを搬送した際に検出部が出力する計量信号に基づいて、検出部により検出する物品の重量を補正するための補正値を算出する。制御部は、搬送部を駆動する際に検出部が出力する計量信号に基づき、所定回数を算出する。

第１観点の計量装置では、搬送部を駆動した際に検出部が出力する計量信号に基づいて、補正値を算出する上で基準サンプルを流すべき回数が算出されるので、適切な補正値を算出する上で基準サンプルの計量回数が少な過ぎたり、逆に、基準サンプルの計量回数が過剰になったりする事態の発生を抑制できる。その結果、第１観点の計量装置では、補正値の算出に要する計量装置の運転時間（補正値を算出に要する時間）は抑制しつつ、適切な補正値を算出できる。

第２観点の計量装置は、第１観点の計量装置であって、制御部は、搬送部を駆動して物品を搬送する際に検出部が出力する計量信号に基づき、所定回数を算出する。

第２観点の計量装置では、物品の搬送時に検出部が出力する計量信号に基づいて所定回数を算出するため、計量装置自体の特性や、設置環境の影響に加え、物品搬送の影響も踏まえて、補正値を算出する上で適切な所定回数を算出できる。

第３観点の計量装置は、第２観点の計量装置であって、制御部は、搬送部を駆動して基準サンプルを搬送する際に検出部が出力する計量信号に基づき、所定回数を算出する。

第３観点の計量装置では、補正値の算出に用いられる基準サンプルを搬送している際に検出部が出力する計量信号に基づいて所定回数が算出されるため、実際に計量装置が計量する基準サンプルの特性も踏まえ、補正値を算出する上で適切な所定回数を算出できる。

第４観点の計量装置は、第１観点の計量装置であって、制御部は、搬送部が駆動されており、かつ、搬送部が物品を搬送していない時に、検出部が出力する計量信号に基づき、所定回数を算出する。

第４観点の計量装置では、搬送部で物品を搬送することなく、短時間に、補正値を算出する上で適切な所定回数を算出できる。

第５観点の計量装置は、第１観点から第４観点のいずれかの計量装置であって、制御部が算出した所定回数を出力する出力部を更に備える。

第５観点の計量装置では、算出された所定回数が出力されるため、算出された回数が適切な値であるかを、計量装置を操作する作業者等が確認できる。

第６観点の計量装置は、第１観点から第５観点のいずれかの計量装置であって、所定回数を記憶する記憶部を更に備える。制御部は、算出した所定回数を記憶部に記憶させる。制御部は、記憶部に記憶されている所定回数分の、搬送部で基準サンプルを搬送した際に検出部が出力する計量信号に基づいて、検出部により検出する物品の重量を補正するための補正値を算出する。

第６観点の計量装置では、算出された所定回数が計量装置に自動で設定されるため、作業者が所定回数を手動で設定する手間を省くことができる。

本願発明の計量装置は、搬送部を駆動した際に検出部が出力する計量信号に基づいて、補正値を算出する上で基準サンプルを流すべき回数を算出するので、適切な補正値を算出する上で基準サンプルの計量回数が少な過ぎたり、逆に、基準サンプルの計量回数が過剰になったりする事態の発生を抑制できる。

本発明の計量装置の一実施形態に係る計量装置を正面から見た概略正面図である。 図１の計量装置のブロック図である。 図１の計量装置の主要部分を上方から見た概略平面図である。 図１の計量装置の、搬送装置の第２コンベア及び計量装置の概略構成図である。 図１の計量装置の制御装置の、重量算出処理のための構成のブロック図である。 図１の計量装置のロードセルの検出信号と、フィルタリング後の検出信号とを模式的に示す図である。 図１の計量装置における補正値の算出処理のフローチャートの例である。 補正値の算出処理における基準サンプル計量回数の算出処理の第１実施例のフローチャートである。 補正値の算出処理における基準サンプル計量回数の算出処理の第２実施例のフローチャートである。

本発明の計量装置の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施形態は実施例に過ぎず、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能である。

（１）全体構成
本発明の計量装置の第１実施形態に係る計量装置１００を、図１～図３を参照しながら説明する。図１は、計量装置１００を正面から見た概略正面図である。図２は、計量装置１００のブロック図である。図３は、計量装置１００の主要部分を上方から見た概略平面図である。

計量装置１００は、被計量物Ｐを搬送しながら、被計量物Ｐを計量する計量装置である。

計量装置１００は、図１のように、主に、搬送装置１０と、検出装置２０と、を有する。また、計量装置１００は、図２のように、搬送装置１０及び検出装置２０の動作を制御する制御装置８０を有する。

搬送装置１０は、図示しない上流側の工程（例えば被計量物Ｐの製造工程）から供給される被計量物Ｐを受けとり搬送する。具体的には、搬送装置１０は、被計量物Ｐを検出装置２０による重量の検出場所へ搬送する。

検出装置２０は、搬送装置１０の搬送する被計量物Ｐの重量を検出し、検出した重量に応じた計量信号を制御装置８０に対して出力する。制御装置８０は、検出装置２０が被計量物Ｐの重量検出時に出力した計量信号に基づいて、被計量物Ｐの重量Ｗを算出する。さらに、制御装置８０は、算出した被計量物Ｐの重量Ｗが、許容重量範囲内であるか否かを判断する。被計量物Ｐの重量Ｗが許容重量範囲内であるとは、被計量物Ｐの重量が、許容最小重量以上、かつ許容最大重量以下であることを意味する。

なお、計量装置１００の後段には、例えば図示しない振分装置が配置される。振分装置は、制御装置８０が算出する被計量物Ｐの重量Ｗに基づいて、被計量物Ｐを振り分ける。例えば、振分装置は、被計量物Ｐの重量Ｗが許容重量範囲外である場合、被計量物Ｐを被計量物Ｐの搬送ラインから除去する。

（２）詳細構成
以下に、計量装置１００の詳細について詳細に説明する。

なお、以下では、方向や位置関係を説明する際に「前」、「後」、「上」、「下」、「左」、「右」等の表現を用いる場合があるが、これらの表現は説明のための便宜上のものであり、本願発明の内容を限定するものではない。「前」、「後」、「上」、「下」、「左」、「右」等の表現は、特に断りのない限り、図中の矢印の示す向きに従う。

（２－１）搬送装置
搬送装置１０は、搬送方向Ａ（図１及び図３参照）に沿って被計量物Ｐを搬送する。

搬送装置１０は、第１コンベア１２及び第２コンベア１４と、第１駆動部１８ａ及び第２駆動部１８ｂを含む。第１駆動部１８ａ及び第２駆動部１８ｂは、例えばモータである。

搬送装置１０では、図１及び図３に示すように、被計量物Ｐの搬送方向Ａにおける上流側から順に、第１コンベア１２、第２コンベア１４、が配置される。

第１コンベア１２は、図３のように、第１コンベア１２及び第２コンベア１４の中で、搬送方向Ａにおける上流に配置されている。第１コンベア１２は、計量装置１００の上流側の工程から搬送されてくる被計量物Ｐを計量装置１００に取り込む取込コンベアとして機能する。第１コンベア１２は、被計量物Ｐを搬送方向Ａに搬送し、第２コンベア１４に被計量物Ｐを受け渡す。

第１コンベア１２は、第１コンベアベルト１２ａ（図１参照）を含む。第１駆動部１８ａが、第１コンベアベルト１２ａが巻き掛けられている駆動ローラ１２２ａ及び従動ローラ１２２ｂのうち、駆動ローラ１２２ａを駆動することで、第１コンベア１２は、第１コンベアベルト１２ａ上の被計量物Ｐを搬送方向Ａに搬送する。

第２コンベア１４は、図３のように、第１コンベア１２及び第２コンベア１４の中で、搬送方向Ａにおける下流に配置されている。第２コンベア１４は、第１コンベア１２が搬送してくる被計量物Ｐを受け取り搬送する。検出装置２０は、第２コンベア１４が搬送中の被計量物Ｐの重量を検出して、計量信号を出力する。第２コンベア１４は、被計量物Ｐを搬送方向Ａに搬送し、計量装置１００の後段の工程（例えば、図示しない振分装置）に被計量物Ｐを受け渡す。

第２コンベア１４は、第２コンベアベルト１４ａ（図１参照）を含む。第２駆動部１８ｂが、第２コンベアベルト１４ａが巻き掛けられているローラ１４４ａ，１４４ｂのうち、ローラ（駆動ローラ）１４４ａを駆動することで、第２コンベア１４は、第２コンベアベルト１４ａ上の被計量物Ｐを搬送方向Ａに搬送する。

（２－２）検出装置
検出装置２０について、図４を更に参照しながら説明する。図４は、搬送装置１０の第２コンベア１４及び検出装置２０の概略構成図である。

検出装置２０は、図３及び図４のように、センサ２５と、検出部の一例としてのロードセル２８を主に有する。

センサ２５は、第１コンベア１２が搬送してくる被計量物Ｐが、第２コンベア１４に到達したことを検知する。センサ２５は、例えば、光電センサである。ただし、センサ２５の種類は、光電センサに限定されるものではなく、被計量物Ｐの第２コンベア１４への到達を検知可能なセンサであれば、センサ２５の種類は問わない。

制御装置８０は、センサ２５の検知結果、搬送装置１０の搬送速度Ｖ、及び被計量物Ｐの搬送方向Ａにおける長さＬ１に基づき、被計量物Ｐの全体が第２コンベアベルト１４ａ上に存在するタイミングを検知する。制御装置８０は、被計量物Ｐの全体が第２コンベアベルト１４ａ上に存在する間にロードセル２８が出力する計量信号に基づき、被計量物Ｐの重量Ｗを算出する。

ロードセル２８は、作用する力に比例して歪む起歪体２８ａと、起歪体２８ａに貼り付けられてひずみを電気信号（この信号を計量信号と呼ぶ）に変換して出力するひずみゲージ（図示省略）と、を含む。要するに、ロードセル２８は、作用する力に応じた計量信号を送信する。ロードセル２８は、第２コンベア１４の下方に配されたケース２６の内部に収容されている（図４参照）。

ロードセル２８による重量の検出について説明する。ロードセル２８による重量の検出の説明にあたり、初めに搬送装置１０の第２コンベア１４の構造の詳細を説明する。

第２コンベア１４は、前述した第２コンベアベルト１４ａに加え、フレーム１４２と、駆動ローラ１４４ａ及び従動ローラ１４４ｂと、を主に有する（図４参照）。

第２コンベア１４のフレーム１４２は、ケース２６から上方に延びるブラケット２４により支持されている。ケース２６は、図４のように、計量装置１００のフレーム５０に固定されている。

駆動ローラ１４４ａ及び従動ローラ１４４ｂは、図４のように、フレーム１４２の両端に設けられている。駆動ローラ１４４ａ及び従動ローラ１４４ｂは、フレーム１４２に回転自在に支持されている。第２コンベアベルト１４ａは、駆動ローラ１４４ａ及び従動ローラ１４４ｂに巻き掛けられている。第２駆動部１８ｂが駆動ローラ１４４ａを駆動することで、第２コンベアベルト１４ａは回転し、第２コンベア１４は、第２コンベアベルト１４ａ上の被計量物Ｐを搬送方向Ａに搬送する。

上記構造を取るため、ロードセル２８は、第２コンベアベルト１４ａ上に被計量物Ｐが存在していない時には、搬送部としての第２コンベア１４の重量（第２コンベア１４がロードセル２８に作用させる力）を検出して、計量信号を出力する。なお、ここで第２コンベア１４の重量とは、概ね、フレーム１４２、駆動ローラ１４４ａ及び従動ローラ１４４ｂ、及び第２コンベアベルト１４ａの合計重量である。また、第２コンベアベルト１４ａが被計量物Ｐを搬送している時には、ロードセル２８は、第２コンベア１４の重量及び第２コンベア１４上の被計量物Ｐの重量を検出して、計量信号を出力する。

（２－３）制御装置
制御装置８０は、計量装置１００の各部の動作を制御する。また、制御装置８０は、検出装置２０が送信してくる計量信号に基づいて被計量物Ｐの重量Ｗを算出する処理を行う。

本実施形態の制御装置８０は、ＣＰＵと、ＲＯＮ、ＲＡＮ、補助記憶装置（例えばフラッシュメモリ）等からなるメモリ、各種の電子回路等を主に含む。制御装置８０は、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、計量装置１００の各部の動作を制御したり、各種処理を行ったりする。

なお、ここで説明する制御装置８０の構成は、制御装置８０の構成一例に過ぎず、本実施形態の制御装置８０と同様の機能を、論理回路等のハードウェアにより実現してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実現してもよい。また、制御装置８０は、１台の装置により実現されるものであっても、複数の装置により実現されるものであってもよい。

制御装置８０は、搬送装置１０の第１駆動部１８ａ及び第２駆動部１８ｂと、検出装置２０のセンサ２５及びロードセル２８と、電気的に接続されている。

また、制御装置８０は、入力装置６０及び出力装置７０に電気的に接続されている（図２参照）。入力装置６０は、計量装置１００のオペレータの入力する各種指令や、オペレータの入力する各種情報を受け付ける。例えば、入力装置６０は、タッチパネル式のディスプレイである。入力装置６０に入力される情報には、例えば、被計量物Ｐの規定重量Ｗｔ、被計量物Ｐの長さＬ１、及び搬送装置１０による被計量物Ｐの搬送速度Ｖを含む。入力装置６０に対する入力された指令や情報は、制御装置８０に対して送信される。出力装置７０は、制御装置８０により制御されて、各種情報を出力する。例えば、出力装置７０は、各種情報を表示するディスプレイである。つまり、本実施形態では、タッチパネル式のディスプレイが入力装置６０及び出力装置７０として機能する。

なお、入力装置及び出力装置は、上記の機器に限定されるものではない。例えば、入力装置は、外部機器９０（例えば、計量装置１００のオペレータ等が操作する携帯端末や、計量装置１００の上位の中央制御装置）から送信されてくる指令や情報を受け付ける通信部８６であってもよい。また、出力装置は、例えば、外部機器９０（例えば、計量装置１００のオペレータ等が保持する携帯端末や、計量装置１００の上位の中央制御装置）に対して各種情報を出力（送信）する通信部８６であってもよい。図２では、外部機器９０及び通信部８６を破線で示している。

制御装置８０のメモリは、各種情報を記憶する記憶部８２を含む。記憶部８２に記憶される情報の例については後述する。

制御装置８０のＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御部８４として機能する。

（２－４－１）制御部
制御部８４は、入力装置６０に対して入力される指令や、入力装置６０に対して入力される、被計量物Ｐの規定重量Ｗｔ、搬送装置１０により搬送方向Ａに搬送される被計量物Ｐの、搬送方向Ａにおける被計量物Ｐの長さＬ１、及び搬送装置１０による被計量物Ｐの搬送速度Ｖ等の情報に基づいて、計量装置１００の動作を制御する。

例えば、制御部８４は、入力装置６０に対して運転指令が入力されると、第１コンベア１２及び第２コンベア１４による被計量物Ｐの搬送速度が、搬送速度Ｖになるように、第１駆動部１８ａ及び第２駆動部１８ｂの動作を制御する。

また、例えば、制御部８４は、ある被計量物Ｐが第２コンベア１４により搬送されている際にロードセル２８の出力する計量信号に基づいて、その被計量物Ｐの重量Ｗを算出する。具体的には、制御部８４は、センサ２５の検知結果、搬送速度Ｖ、被計量物Ｐの長さＬ１に基づいて、被計量物Ｐの全体が第２コンベアベルト１４ａ上に存在しているタイミングを検知する。制御部８４は、被計量物Ｐの全体が第２コンベアベルト１４ａ上に存在する間にロードセル２８が出力する計量信号に基づき、被計量物Ｐの重量Ｗを算出する。制御部８４による被計量物Ｐの重量Ｗの算出については後述する。

また、例えば、制御部８４は、算出した被計量物Ｐの重量が、許容重量範囲内であるかを判断する。例えば、制御部８４は、算出した被計量物Ｐの重量Ｗが、許容最小重量（物品の規定重量Ｗｔ－α）と、許容最大重量（物品の規定重量Ｗｔ＋β）と、の間の値であるかを判断する（α及びβは、設定済みの数値）。制御部８４は、算出した被計量物Ｐの重量Ｗが許容重量範囲内であればその被計量物Ｐを合格品と判断し、算出した被計量物Ｐの重量Ｗが許容重量範囲外であればその被計量物Ｐを不合格品と判断する。

（Ａ）物品の重量の算出処理
制御部８４による被計量物Ｐの重量Ｗの算出処理について説明する。まず、制御装置８０の重量算出処理のための構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、制御装置８０の重量算出処理のための構成のブロック図である。

制御装置８０は、アンプ１８２と、アナログフィルタ１８４と、Ａ／Ｄ変換器１８６と、を含む。また、制御部８４は、被計量物Ｐの重量の算出処理のための機能部として、信号処理部１８８を含む。

アンプ１８２は、ロードセル２８から入力された計量信号を増幅し、増幅信号としてアナログフィルタ１８４に出力する。アナログフィルタ１８４は、増幅信号から不要な高域成分を除去してアナログ信号として出力する。Ａ／Ｄ変換器１８６は、アナログフィルタ１８４から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して信号処理部１８８に出力する。信号処理部１８８は、フィルタの種類を限定するものではないが、所定の有限インパルス応答（ＦＩＲ）型のフィルタ（以後、単にフィルタと呼ぶ）を用いて、デジタル信号をフィルタリングする。要するに、信号処理部１８８は、所定のフィルタを用いて、アンプ１８２、アナログフィルタ１８４、及びＡ／Ｄ変換器１８６により前処理をした計量信号（以後、前処理後の計量信号をロードセル２８の計量信号と呼ぶ）をフィルタリングする。制御部８４は、信号処理部１８８によりフィルタリングされたロードセル２８の計量信号に基づいて被計量物Ｐの重量Ｗを算出する。具体的には、制御部８４は、信号処理部１８８によりフィルタリングされたロードセル２８の計量信号に基づいて被計量物Ｐの動的重量を算出する。制御部８４は、動的重量に補正値を乗じることで、被計量物Ｐの重量Ｗを算出する。なお、動的重量及び補正値については後述する。

なお、前述のように、ロードセル２８は、第２コンベアベルト１４ａが被計量物Ｐを搬送している場合には、第２コンベア１４の重量及び第２コンベア１４上の被計量物Ｐの重量、を検出して計量信号を出力している。そのため、制御部８４が、第２コンベアベルト１４ａが被計量物Ｐを搬送している場合に、ロードセル２８からの計量信号に基づいてそのまま重量を算出すると、制御部８４は、第２コンベア１４と被計量物Ｐとの合計重量を算出することになる。そこで、制御部８４は、実際に被計量物Ｐの重量の計量を開始する前に、第２コンベアベルト１４ａ上に被計量物Ｐが存在しない状態でロードセル２８が出力する計量信号に基づいて、ゼロ点を導出する処理を実施している。言い換えれば、制御部８４は、実際に被計量物Ｐの重量の計量を開始する前に、第２コンベア１４と第２コンベア１４上の被計量物Ｐとの合計重量から、減じるべき第２コンベア１４の重量を算出する処理を予め実施している。

なお、信号処理部１８８が、ロードセル２８の計量信号のフィルタリングを行う理由は、ロードセル２８の計量信号に、計量装置１００の固有振動や、計量装置１００が使用しているモータ（例えば第２駆動部１８ｂとして用いられるモータ）やローラ（例えば第２コンベア１４の駆動ローラ１４４ａ及び従動ローラ１４４ｂ）の回転振動などを原因とするノイズが含まれるためである。

図６を参照して説明すると、ロードセル２８の計量信号は、図６に破線で示すように、振幅の比較的大きな振動成分（ノイズ）を含む信号である。被計量物Ｐの重量は、このような振動成分を含む計量信号からは精度良く算出できない。そこで、信号処理部１８８は、所定のフィルタを用いて、ロードセル２８の計量信号をフィルタリングして（ノイズを低減して）、図６に実線で示すような、ノイズの少ない信号（概ね、被計量物Ｐがロードセル２８に作用させる力だけを示す信号）を取り出している。

制御部８４は、信号処理部１８８によるフィルタリング後の（ノイズの低減された）計量信号とゼロ点との差の値に基づいて、被計量物Ｐの動的重量を算出している。具体的には、制御部８４は、被計量物Ｐの全体が第２コンベアベルト１４ａ上に存在している期間の計量信号（図６における実線の台地部分の計量信号）と、被計量物Ｐが第２コンベアベルト１４ａ上に存在していない期間の計量信号との差の値（図６中のＤＷで示される値）に基づいて、被計量物Ｐの動的重量を算出している。

（Ｂ）動的重量及び補正値
搬送中の物品の重量を計量する場合、搬送中の物品は、空気抵抗で物品が浮き上がる等の事象が生じる場合がある。そのため、制御部８４が、信号処理部１８８によりフィルタリングされたロードセル２８の計量信号に基づいて算出する被計量物Ｐの動的重量は、実際の物品の重量とは異なる可能性がある。そこで、制御部８４は、動的重量が実際の物品の重量に換算されるよう、動的重量に補正値を乗じて被計量物Ｐの重量Ｗを算出する。

補正値の算出方法の例を、図７の補正値の算出処理のフローチャートの例を参照しながら説明する。なお、ここで説明する算出方法は一例に過ぎず、算出方法を限定するものではない。例えば、フローチャートの処理の順序は、矛盾の無い範囲で適宜変更されてもよい。

補正値の算出の前提として、補正値の算出の際には、正確な重量が分かっている基準サンプルＳが存在しているものとする。基準サンプルＳは、限定するものではないが、好ましくは、計量装置１００で実際に計量を行おうとしている被計量物Ｐと同一種類の物品である。

なお、基準サンプルＳの正確な重量とは、例えば、搬送装置１０は停止させた状態で、第２コンベアベルト１４ａ上に基準サンプルＳを載せた時にロードセル２８が出力する検量信号に基づいて算出される重量（静的重量）ＳＷである。なお、搬送装置１０を停止させた状態では、基準サンプルＳの重量の検出に空気抵抗の影響はないため、基準サンプルＳの重量ＳＷの算出に、補正値は不要である。なお、基準サンプルＳの重量ＳＷは、計量装置１００とは別の計量装置において計量されてもよい。

基準サンプルＳが存在している前提で、補正値の算出をしようとする作業者は、例えば入力装置６０を操作して、計量装置１００を補正値算出モードで動作させる（ステップＳ１）。

なお、計量装置１００を補正値算出モードで動作させる際には、作業者は、入力装置６０に、基準サンプルＳの重量ＳＷの値も情報として入力する。入力装置６０に入力された基準サンプルＳの重量ＳＷは、記憶部８２に記憶される。なお、基準サンプルＳの重量が計量装置１００で測定される場合には、作業者が入力装置６０に入力する基準サンプルＳの重量ＳＷではなく、制御部８４が算出した重量が、そのまま重量ＳＷとして記憶部８２に記憶されてもよい。

補正値算出モードでは、制御装置８０は、搬送装置１０及び検出装置２０を動作させる。好ましくは、補正値算出モードでは、制御装置８０は、実際に計量装置１００で被計量物Ｐ（実際の計量対象の物品）の計量を行うときの搬送速度（前述の搬送速度Ｖ）で基準サンプルＳが搬送されるよう、搬送装置１０の動作を制御する。この状態で、搬送装置１０の第１コンベア１２に基準サンプルＳが載置されると、第１コンベア１２は、基準サンプルＳを第２コンベア１４に搬送し、制御部８４は、第２コンベア１４で基準サンプルＳが搬送されている時に検出装置２０のロードセル２８が出力する計量信号に基づいて、動的重量を算出する（ステップＳ２）。制御部８４は、算出した動的重量を、記憶部８２に記憶する（ステップＳ３）。なお、制御装置８０は、記憶部８２に記憶される動的重量のデータ数が所定数（後述する基準サンプル計量回数Ｎ分）になるまで、搬送装置１０と検出装置２０の運転を継続する（ステップＳ４）。言い換えれば、補正値の算出をしようとする作業者は、搬送装置１０の第１コンベア１２に、基準サンプル計量回数Ｎ回、基準サンプルＳを載置し、これにより、制御部８４に基準サンプルＳの動的重量を基準サンプル計量回数Ｎ回分算出させる。

記憶部８２に、基準サンプル計量回数Ｎ分の動的重量ＤＷ_１，ＤＷ_２，・・・ＤＷ_Ｎが集まると、制御部８４は、搬送装置１０の運転を停止する（ステップＳ５）。

そして、制御部８４は、以下の数式１で、補正値ｋを算出する（ステップＳ６）。

制御部８４は、実際に被計量物Ｐの重量Ｗを算出する際には、信号処理部１８８によりフィルタリングされたロードセル２８の計量信号に基づいて算出する被計量物Ｐの動的重量に補正値ｋを乗ずることで、重量Ｗを算出する。要するに、制御部８４は、所定の基準サンプル計量回数Ｎ分の、第２コンベア１４で基準サンプルＳを搬送した際にロードセル２８が出力する計量信号に基づいて、ロードセル２８により検出する被計量物Ｐの重量を補正するための補正値ｋを算出する。

なお、制御部８４により算出される動的重量の値のばらつき（言い換えれば、フィルタリング後の計量信号に残るノイズの影響）は、計量装置１００自体の特性の他、計量装置１００の設置される現場の環境等によって異なる。例えば、計量装置１００の設置される場所の周辺に振動を生じさせる装置が存在したり、計量装置１００の設置される場所が、空気調和装置の生成する風の影響を受けやすい場所であったりする場合には、制御部８４により算出される動的重量の値のばらつきは大きくなりやすい。

基準サンプル計量回数Ｎを一定値とし、かつ、基準サンプル計量回数Ｎを小さく設定した場合、このような環境に設置された計量装置１００において算出される補正値ｋは適切な値とは言えない可能性がある。逆に、このような環境に計量装置１００が設置される可能性があることを見越して、基準サンプル計量回数Ｎを多く設定しておけば、算出される補正値ｋが適切な値ではない可能性は低減できる。しかし、この場合には、過剰な回数のテストが行われる可能性があり、補正値算出に要する作業時間が不必要に増大するおそれがある。

そこで、制御部８４は、例えば以下に例示するような方法で、搬送装置１０（特には第２コンベア１４）を駆動する際にロードセル２８が出力する計量信号に基づき、各計量装置１００に適した基準サンプル計量回数Ｎを算出する。

（Ｃ）基準サンプル計量回数の算出処理
＜第１実施例＞
図８のフローチャートを参照しながら、補正値の算出処理における基準サンプル計量回数Ｎの算出処理の第１実施例について説明する。

第１実施例では、制御部８４は、搬送装置１０を駆動して、物品を搬送する際にロードセル２８が出力する計量信号に基づき、基準サンプル計量回数Ｎを算出する。なお、基準サンプル計量回数Ｎの算出の際に搬送装置１０を搬送させる物品は、任意に選択されてもよいが、好ましくは、基準サンプルＳである。ここでは、基準サンプル計量回数Ｎの算出の際に搬送装置１０を搬送させる物品が、重量が既知の基準サンプルＳであるという前提で説明を進める。

基準サンプル計量回数Ｎの算出をしようとする作業者は、例えば、入力装置６０を操作して、計量装置１００を計測回数算出モードで動作させる（ステップＳ１１）。

なお、計量装置１００を計測回数算出モードで動作させる際には、作業者は、入力装置６０に、基準サンプルＳの重量ＳＷの値も情報として入力する。入力装置６０に入力された基準サンプルＳの重量ＳＷは、記憶部８２に記憶される。なお、基準サンプルＳの重量が計量装置１００で測定される場合には、作業者が入力装置６０に入力する基準サンプルＳの重量ＳＷではなく、制御部８４が算出した重量が自動で重量ＳＷとして記憶部８２に記憶されてもよい。

計測回数算出モードでは、制御装置８０は、補正値算出モードと同様に、搬送装置１０と検出装置２０とを動作させる。好ましくは、計測回数算出モードでは、制御装置８０は、実際に計量装置１００で被計量物Ｐ（実際の計量対象の物品）の計量を行うときの搬送速度（前述の搬送速度Ｖ）で基準サンプルＳが搬送されるよう、搬送装置１０の動作を制御する。この状態で、搬送装置１０の第１コンベア１２に基準サンプルＳが載置されると、第１コンベア１２は基準サンプルＳを第２コンベア１４に搬送し、制御部８４は、第２コンベア１４で基準サンプルＳが搬送されている時に検出装置２０のロードセル２８が出力する計量信号に基づいて、動的重量を算出する（ステップＳ１２）。制御部８４は、算出した動的重量を、記憶部８２に記憶する（ステップＳ１３）。なお、制御装置８０は、記憶部８２に記憶される動的重量のデータ数が、予め定められた数Ｂ個（例えば５個）になるまで搬送装置１０と検出装置２０の運転を継続する（ステップＳ１４）。言い換えれば、基準サンプル計量回数の算出をしようとする作業者は、搬送装置１０の第１コンベア１２に、Ｂ回、基準サンプルＳを載置し、これにより、制御部８４に、基準サンプルＳの動的重量をＢ回算出させる。なお、Ｂの値には、ステップＳ１６において、動的重量の分散を算出可能な数であって、できるだけ小さな値が選択される。

記憶部８２に、Ｂ個の動的重量ＤＷ_１，ＤＷ_２，・・・ＤＷ_Ｂが集まると、制御部８４は、搬送装置１０の動作を停止する（ステップＳ１５）。

制御部８４は、以下の式で、ノイズによる分散

を算出する（ステップＳ１６）。

なお、基準サンプル計量回数をＭ回とした時の、標本平均

は、ノイズによる分散

が既知であれば、数式３及び数式４で表される正規分布に従う。

したがって、例えば９５％信頼区間で、μを目量±ｅ以内に収めたい場合には、標準正規分布を用いて、区間推定を行うと、

となるので、数式６を満たすようにＭを決定すれば、補正値ｋを精度良く算出できる。

そこで、制御部８４は、数式６を用いて算出したＭの値より大きな最小の整数を、基準サンプル計量回数Ｎと決定する（ステップＳ１７）。

なお、制御部８４は、制御部８４が算出した基準サンプル計量回数Ｎを、出力装置７０に出力してもよい（ステップＳ１８）。具体的には、制御部８４は、例えば、基準サンプル計量回数Ｎを出力装置７０の一例としてのディスプレイに表示する。

さらに、図８のフローチャートでは図示を省略するが、例えば、制御部８４は、出力装置７０の一例としてのディスプレイに、入力装置６０に対する基準サンプル計量回数Ｎを採用するか否かの入力を促す表示を表示させてもよい。そして、入力装置６０に基準サンプル計量回数Ｎを採用する旨の入力がある場合に、処理をステップＳ１９に進め、入力装置６０に基準サンプル計量回数Ｎを採用しない旨の入力があった場合には、ステップＳ１１からの一連の処理を再実施してもよい。このように構成することで、例えば基準サンプル計量回数Ｎが何らかの理由で明らかに異常な数値であれば、この値が基準サンプル計量回数Ｎとして利用される事態の発生を抑制できる。

なお、ステップＳ１８の処理、出力装置７０に入力装置６０に対する基準サンプル計量回数Ｎを採用するか否かの入力を促すステップ、及び入力装置６０に基準サンプル計量回数Ｎを採用する旨の入力するステップ、については省略されてもよい。

次に、制御部８４は、算出した基準サンプル計量回数Ｎを、記憶部８２に記憶させる（ステップＳ１９）。制御部８４は、図７に示したフローシートに基づいて補正値ｋを算出する際には、記憶部８２に記憶されている基準サンプル計量回数Ｎ分の、第２コンベア１４で基準サンプルＳを搬送した際にロードセル２８が出力する計量信号に基づいて、ロードセル２８により検出する被計量物Ｐの動的重量を補正するための補正値ｋを算出する。

なお、基準サンプル計量回数Ｎの算出の際に得られた基準サンプルＳの動的重量ＤＷ_１，ＤＷ_２，・・・ＤＷ_Ｂは、補正値ｋの算出のための基準サンプルＳの動的重量のデータに流用されてもよい。基準サンプル計量回数Ｎの算出の際に得られた基準サンプルＳの動的重量ＤＷ_１，ＤＷ_２，・・・ＤＷ_Ｂを補正値ｋの算出のための基準サンプルＳの動的重量のデータに流用することで、補正値ｋの算出に要する時間を短縮できる。

＜第２実施例＞
図９のフローチャートを参照しながら、補正値の算出処理における基準サンプル計量回数の算出処理の第２実施例について説明する。

第２実施例では、制御部８４は、搬送装置１０が駆動されており、第２コンベア１４が物品を搬送していない時に（何も搬送していない時に）、ロードセル２８が出力する計量信号に基づき、基準サンプル計量回数Ｎを算出する。

ここでは、基準サンプル計量回数Ｎの算出には、基準サンプルＳ等の物品は不要である。

基準サンプル計量回数Ｎの算出をしようとする作業者は、例えば、入力装置６０を操作して、計量装置１００を計測回数算出モードで動作させる（ステップＳ１１ａ）。

第２実施例の計測回数算出モードでは、制御装置８０は、第１実施例と同様に、搬送装置１０と検出装置２０とを動作させる。好ましくは、計測回数算出モードでは、制御装置８０は、実際に計量装置１００で被計量物Ｐ（実際の計量対象の物品）の計量を行うときの搬送速度Ｖが実現される回転数に、第１駆動部１８ａ及び第２駆動部１８ｂのモータの回転数を制御する。この状態で、制御部８４は、第２コンベア１４を動作させている時にロードセル２８が出力する計量信号を取得し（ステップＳ１２ａ）、計量信号を記憶部８２に記憶する（ステップＳ１３ａ）。制御装置８０は、所定時間が経過するまで搬送装置１０と検出装置２０の運転を継続し、ロードセル２８が出力する計量信号の取得と、計量信号の記憶部８２への記憶を継続する（ステップＳ１４ａ）。

記憶部８２に、所定時間分の計量信号が記憶されると、制御部８４は、搬送装置１０の
動作を停止する（ステップＳ１５ａ）。

そして、制御部８４は、記憶部８２に記憶された計量信号のノイズの分散

を算出する（ステップＳ１６ａ）。

ステップＳ１７からステップＳ１９の処理は、第１実施例のステップＳ１７～ステップＳ１９の処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。

（３）特徴
（３－１）
計量装置の一例に係る計量装置１００は、搬送部の一例としての第２コンベア１４と、検出部の一例としてのロードセル２８と、制御部８４と、を備える。第２コンベア１４は、物品を受け取り搬送する。ロードセル２８は、第２コンベア１４の重量、又は、第２コンベア１４が物品を搬送している場合には、第２コンベア１４の重量及び第２コンベア１４上の物品の重量、を検出して計量信号を出力する。制御部８４は、基準サンプル計量回数Ｎ分の、第２コンベア１４で基準サンプルＳを搬送した際にロードセル２８が出力する計量信号に基づいて、ロードセル２８により検出する物品の重量（動的重量）を補正するための補正値ｋを算出する。制御部８４は、第２コンベア１４を駆動する際にロードセル２８が出力する計量信号に基づき、基準サンプル計量回数Ｎを算出する。

計量装置１００では、第２コンベア１４を駆動した際にロードセル２８が出力する計量信号に基づいて、補正値ｋを算出する上で基準サンプルＳを流すべき回数が算出されるので、適切な補正値ｋを算出する上で基準サンプルＳの計量回数が少な過ぎたり、逆に、基準サンプルＳの計量回数が過剰になったりする事態の発生を抑制できる。その結果、計量装置１００では、補正値ｋの算出に要する計量装置１００の運転時間（補正値ｋを算出に要する時間）は抑制しつつ、適切な補正値ｋを算出できる。

（３－２）
上記の第１実施例では、制御部８４は、第２コンベア１４を駆動して物品を搬送する際にロードセル２８が出力する計量信号に基づき、基準サンプル計量回数Ｎを算出する。

ここでは、物品の搬送時にロードセル２８が出力する計量信号に基づいて基準サンプル計量回数Ｎを算出するため、計量装置１００自体の特性や、設置環境の影響に加え、物品搬送の影響も踏まえて、補正値ｋを算出する上で適切な基準サンプル計量回数Ｎを算出できる。

好ましくは、制御部８４は、第２コンベア１４を駆動して基準サンプルＳを搬送する際にロードセル２８が出力する計量信号に基づき、基準サンプル計量回数Ｎを算出する。

このように構成される計量装置１００では、補正値ｋの算出に用いられる基準サンプルＳを搬送している際にロードセル２８が出力する計量信号に基づいて基準サンプル計量回数Ｎが算出されるため、実際に計量装置１００が計量する基準サンプルＳの特性も踏まえ、補正値ｋを算出する上で適切な基準サンプル計量回数Ｎを算出できる。

（３－３）
上記の第２実施例では、制御部８４は、第２コンベア１４が駆動されており、かつ、第２コンベア１４が物品を搬送していない時に、ロードセル２８が出力する計量信号に基づき、基準サンプル計量回数Ｎを算出する。

ここでは、第２コンベア１４で物品を搬送することなく、短時間に、補正値ｋを算出する上で適切な基準サンプル計量回数Ｎを算出できる。

（３－４）
計量装置１００は、好ましくは、制御部８４が算出した基準サンプル計量回数Ｎを出力する出力装置７０を備える。

計量装置１００では、算出された基準サンプル計量回数Ｎが出力されるため、算出された回数が適切な値であるか（技術的に見て、明らかに小さ過ぎる値であったり、明らかに大き過ぎる値であったりすることが無いか）を、計量装置１００を操作する作業者等が確認できる。

（３－５）
計量装置１００は、基準サンプル計量回数Ｎを記憶する記憶部８２を備える。制御部８４は、算出した基準サンプル計量回数Ｎを記憶部８２に記憶させる。制御部８４は、記憶部８２に記憶されている基準サンプル計量回数Ｎ分の、第２コンベア１４で基準サンプルを搬送した際にロードセル２８が出力する計量信号に基づいて、ロードセル２８により検出する物品の重量（動的重量）を補正するための補正値ｋを算出する。

計量装置１００では、算出された基準サンプル計量回数Ｎが計量装置１００に自動で設定されるため、作業者が基準サンプル計量回数Ｎを手動で設定する手間を省くことができる。

ただし、これに限定されるものではなく、作業者は、算出された基準サンプル計量回数Ｎを（例えば、出力装置７０が出力する基準サンプル計量回数Ｎを）、入力装置６０を介して手動で入力してもよい。

（４）変形例
以下に本実施形態の変形例を示す。なお、以下で示す変形例は、互いに矛盾しない範囲で適宜組み合わされてもよい。

（４－１）変形例Ａ
計量装置１００は、搬送装置１０と、検出装置２０と、制御装置８０とからなるが、計量装置１００は、これら以外の構成を有する装置であってもよい。例えば、上記実施形態では、計量装置１００の後段に、計量装置１００とは別の振分装置が配置される例を説明しているが、計量装置１００は、被計量物Ｐの計量結果に基づいて被計量物Ｐの振り分けを行う振分機構を有するものであってもよい。

本発明は、搬送中の物品を計量する計量装置に広く適用でき有用である。

１４ 第２コンベア（搬送部）
２８ ロードセル（検出部）
７０ 出力装置（出力部）
８２ 記憶部
８４ 制御部
８６ 通信部（出力部）
１００ 計量装置
Ｓ 基準サンプル

特開２０１３－７６６６１号公報

Claims (6)

1. 物品を受け取り搬送する搬送部と、
   前記搬送部の重量、又は、前記搬送部が前記物品を搬送している場合には、前記搬送部の重量及び前記搬送部上の前記物品の重量、を検出して計量信号を出力する検出部と、
   所定回数分の、前記搬送部で基準サンプルを搬送した際に前記検出部が出力する前記計量信号に基づいて、前記検出部により検出する物品の重量を補正するための補正値を算出する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記搬送部を駆動する際に前記検出部が出力する前記計量信号に基づき、前記所定回数を算出する、
   計量装置。
2. 前記制御部は、前記搬送部を駆動して物品を搬送する際に前記検出部が出力する前記計量信号に基づき、前記所定回数を算出する、
   請求項１に記載の計量装置。
3. 前記制御部は、前記搬送部を駆動して前記基準サンプルを搬送する際に、前記検出部が出力する前記計量信号に基づき、前記所定回数を算出する、
   請求項２に記載の計量装置。
4. 前記制御部は、前記搬送部が駆動されており、かつ、前記搬送部が物品を搬送していない時に、前記検出部が出力する前記計量信号に基づき、前記所定回数を算出する、
   請求項１に記載の計量装置。
5. 前記制御部が算出した前記所定回数を出力する出力部を更に備える、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の計量装置。
6. 前記所定回数を記憶する記憶部を更に備え、
   前記制御部は、算出した前記所定回数を前記記憶部に記憶させ、
   前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記所定回数分の、前記搬送部で基準サンプルを搬送した際に前記検出部が出力する前記計量信号に基づいて、前記検出部により検出する物品の重量を補正するための前記補正値を算出する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の計量装置。

Images