JP2741251B2

JP2741251B2 - 計量装置

Info

Publication number: JP2741251B2
Application number: JP15754389A
Authority: JP
Inventors: 元之安達; 孝橋　　徹
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1989-06-19
Publication date: 1998-04-15
Anticipated expiration: 2013-04-15
Also published as: JPH0321826A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、計量装置に関し、特に計量信号に含まれる
ノイズを除去するディジタルフィルタを備えたものに関
する。

［従来の技術］従来、計量信号に含まれるノイズを減少させるように
した計量装置としては、例えば第13図に示すようなもの
がある（特開昭62−238423号公報）。同図において、１
は重量検出器、２は増幅器、３はノッチフィルタを構成
しているスイッチトキャパシタフィルタ、４は外部振動
に起因するノイズ等を減衰させるローパスフィルタ、５
はローパスフィルタ４の出力側に接続されて、無載荷状
態の時の重量検出器１の初期荷重出力をほぼ零レベルに
設定するレベルシフト回路、６はA/D変換器、７はマイ
クロコンピュータ、８、９はスイッチトキャパシタフィ
ルタ３のカットオフ周波数をレベルシフト回路５の出力
に応じて変更するためのV/F変換器である。

このような計量装置では、無載荷状態ではレベルシフ
ト回路５の出力に応じてV/F変換器８、９がスイッチト
キャパシタフィルタ３のカットオフ周波数を、その無載
荷状態における重量検出器１の固有振動周波数とほぼ一
致するように設定されており、被測定物が重量検出器１
に載荷されると、そのときのレベルシフト回路５の出力
に応じてV/F変換器８、９がスイッチトキャパシタ３の
カットオフ周波数を変更させ、そのときの重量検出器１
の固有振動周波数を除去しようとするものである。

［発明が解決しようとする課題］この計量装置は、レベルシフト回路５の出力を知るこ
とによって重量値の概略が分かるので重量検出器１の固
有振動周波数も分かり、この周波数がスイッチトキャパ
シタフィルタ３のカットオフ周波数となるようにスイッ
チトキャパシタフィルタ３を制御しようとするものであ
るが、この計量装置を例えば被測定物がコンベヤによっ
て搬送される重量選別機等に用いた場合に問題が生じ
る。即ち、このような場合、重量検出器１は計量コンベ
ヤに設けられるが、この計量コンベヤにコンベヤによっ
て搬送されてきた被測定物が乗り込む際に生じる衝撃に
よって、重量検出器１の出力は、非常に大きな値とな
り、これがレベルシフト回路５の出力にも生じ、これに
よってスイッチトキャパシタフィルタ３のカットオフ周
波数が制御されることになり、実際に重量検出器１の出
力に生じている固有振動周波数とは懸け離れた値に、ス
イッチトキャパシタフィルタ３のカットオフ周波数がな
り、重量検出器１の固有振動を有効に除去できない。こ
れは、ローパスフィルタ４の時定数をかなり大きくする
ことによって、衝撃による大きな値を除去してからレベ
ルシフト回路５に重量検出部１の出力を供給するように
すれば、解決することができるが、ローパスフィルタ４
の時定数を大きくしたことにより応答遅れが生じるとい
う別の問題が生じる。

本発明は、重量選別機等では、（１）計量すべき物品
の重量値は、或る基準重量から一定の範囲内に収まり、
この範囲内及び近傍の重量を持つ物品に対しては精密な
計量が必要であるが、この範囲の近傍からはずれた重量
の物品を計量する場合には、この範囲外であることさえ
分かればよく、精密な計量をする必要がないこと、
（２）また上記の範囲内及び近傍の重量の物品を計量す
る場合でも、その範囲内及び近傍に計量信号がなるまで
の間の精密な測定は不要であること、（３）精密な計測
をするためには被測定物の非載荷状態においても固有振
動を除去し、被測定物を載荷している状態でも固有振動
を除去する必要があるが、被測定物の載荷状態であるか
否かを比較的容易に検出することができることを、利用
して、上記の問題点を解決した計量装置を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］上記の目的を達成するため、本発明による計量装置で
は、主に計量する物品の重量が予め定めた基準重量に近
い計量手段と、この計量手段からの計量信号が供給さ
れ、入力された特性定数に応じた帯域除去特性を呈する
ディジタル可変帯域除去フィルタと、計量手段の初期荷
重と上記基準重量とに基づいて定めた計測用特性定数が
設定されている第１の定数設定手段と、初期荷重に基づ
いて定めた零点計測用特性定数が設定されている第２の
定数設定手段と、計量手段に物品が完全に載荷されてい
ることまたはこれから物品が載荷されることを検出した
とき第１の定数設定手段から計測用特性定数を入力した
フィルタで計量信号を濾波させ、計量手段に物品が載荷
されていないことを検出したとき第２の定数設定手段か
ら零点計測用特性定数を入力したフィルタで計量信号を
濾波させる制御手段とを、具備するものである。

このように構成した計量装置では、物品が載荷されて
いない状態を制御手段が検出したとき、第２の定数設定
手段からフィルタに零点計測用特性定数が供給される。
従って、フィルタからは物品の非載荷の状態における固
有振動を除去した計量信号が得られる。また、物品が載
荷されたかまたはこれから載荷される状態を制御手段が
検出すると、即ち、重量選別機等に物品が乗り込む状態
において、第１の定数設定手段から計測用の特性定数
（基準重量と初期荷重とに基づいて定めた特性定数）が
フィルタに供給される。このとき、計測タイミングが基
準重量の物品が載荷された状態なら、この状態における
固有振動を完全に除去できる。このとき、載荷された物
品が基準重量からの一定範囲内の値なら、フィルタがデ
ィジタル帯域除去フィルタであるので、充分に実用とな
る精度で固有振動を除去できる。さらに、基準重量から
の一定範囲内及び近傍からはずれた重量の物品が載荷さ
れた場合なら、範囲外であることが分かればよいので、
高精度で固有振動を除去できなくてもよい。なお、非載
荷状態でのディジタルフィルタの出力を基準重量から一
定範囲内及び近傍にある重量の物品の載荷状態でのディ
ジタルフィルタの出力から減算することにより、載荷さ
れた物品の重量を高精度に測定することができる。

上記の発明では、計測用特性定数は常に一定である
が、実際に計量している物品の重量が一定範囲の中で例
えば偏るようなことが生じた場合、より高精度の計測を
行なうため、フィルタから出力された複数の物品の濾波
済の計量信号の平均値を算出する手段と、この平均値と
上記初期荷重とに基づいて上記計測用定数を修正する手
段とを、設けることもできる。このようにすると、計測
用特性定数を実際に計量している物品の重量に応じて修
正しているので、より高精度の計量を行なえる。

さらに、フィルタから出力された１個の物品の濾波済
の計量信号と初期荷重とに基づいて計測用特性定数を修
正する手段と、この修正された計測用特性定数をフィル
タに供給し、フィルタに上記１個の物品の未濾波計量信
号を再度濾波させる手段とを、設けることもできる。こ
のようにすると、計測用特性定数が一度計量された物品
の重量によって修正され、その修正された定数が供給さ
れたディジタルフィルタによって再度濾波が行なわれる
ので、非常に高精度の計量が行なわれる。

さらに、この発明は、例えば定量充填機のように、充
填量を切り換える切換重量さえ精密に測定できればよい
場合にも適用できる。この場合には、計量手段は、載荷
されている物品の重量が時間変化と共に変化するものと
なり、第１の定数設定手段に設定されている計測用特性
定数を少なくとも１つとすることができる。この少なく
とも１つの計測用特性定数は、少なくとも１つの切換重
量と初期荷重とによって決定される。

この場合、無論、切換重量が複数ある場合には、第１
の定数測定は、値が互いに異なる複数の基準重量と上記
初期荷重とに基づいてそれぞれ定めた複数の計測用特性
定数を有し、前記制御手段が、上記計量信号に応じた計
測用特性定数を上記フィルタに供給するようにすること
もできる。

［実施例］第１図乃至第４図に第１の実施例を示す。この実施例
は、第２図に示すように自動重量選別機に本発明を実施
したもので、10は計量部で、その下部に計量手段、例え
ばロードセル12が結合されている。14は送りこみコンベ
ヤ、16は送り出しコンベヤ、18はこれらコンベヤを構成
しているチェンである。20は、被測定物である物品22が
計量部10の直前に到達したことを検出するセンサであ
る。

ロードセル12の出力信号は、第３図に示すように増幅
器24で増幅された後、A/D変換器26でディジタル変換さ
れ、インターフェース28を介してCPU30に供給される。
同様に、センサ20の出力信号もインターフェース28を介
してCPU30に供給される。CPU30には、この他にキーボー
ド32を操作することによって発生させた基準重量、例え
ば計量部10に順次供給させてくる各物品の標準的な重量
を表わす信号もインターフェース28を介して供給され
る。CPU30は、例えばRAM、ROMからなるメモリ34に記憶
されている制御プログラムに従って、ディジタル変換さ
れた計量信号をセンサ20の出力信号や初期荷重を表わす
信号等に基づいて処理し、請求の範囲でいうディジタル
可変帯域除去フィルタ、第１及び第２の定数設定手段及
び制御手段として機能し、さらに本発明とは直接関連し
ないが、本発明によって固有振動が除去された計量信号
が許容範囲内にあるか否かの選別手段としても機能す
る。なお、36は表示部で、固有振動が除去された計量信
号の値や選別結果を表示するものである。

第１図は、CPU30の制御プログラムのうち本発明に関
連するルーチンを示したものであるが、このルーチン
は、主にディジタル帯域除去フィルタとして機能するも
のであり、その帯域除去フィルタは、特公昭63−52684
号公報に開示されているように、固有信号周波数成分を
含んでいる計量信号を少なくとも固有振動の１周期分サ
ンプリングし、これらサンプリング値の平均値を求める
ことにより、固有振動周波数成分を除去するものであ
る。この固有振動周波数成分の除去は、第２図に示すよ
うに物品22がセンサ20の位置を通過してからT_I時間経過
したとき、即ち計量部10上に物品22がある状態と、物品
22がセンサ20の位置を通過してからT_Z時間経過したと
き、即ち計量部10上を物品22が通過し終った状態とで行
なわれる。前者の場合、基準重量WTの物品が載荷された
状態における固有振動周波数成分f_TNを除去した計量値
が得られ、後者の場合、物品が載荷されていない状態に
おける固有振動周波数成分f₀を除去した零点の計量値が
得られる。そのため、まずキーボード32を操作すること
によって計量部10に順次送りこまれてくる各物品の基準
重量WTを設定する（ステップS2）。そして、この基準重
量WTと、予めメモリ34に記憶させてある初期荷重、例え
ば計量部10の重量WIとに基づいて、基準重量WTの物品が
計量部10に載荷されている状態での固有振動周波数であ
る計測用固有振動周波数f_TNを算出する（ステップS
4）。この算出は、によって行なわれる。但し、ｇは重力加速度、Ｋはロー
ドセル12のばね定数である。

この計測用固有振動周波数f_TNとA/D変換器26のサンプ
リング周期Ｔ（ｍ秒）とより、基準重量WTの物品が載荷
されている状態での固有振動周波数成分f_TNを除去する
ために必要な固有振動周波数成分f_TNの整数倍の周期に
相当するサンプリング個数N_nを算出し、メモリ34に記憶
する（ステップS6）。この算出は、によって行なえる。このN_nが請求の範囲でいう計測用特
性定数に相当する。

次に、初期荷重WIの場合、即ち物品が非載荷の状態に
おける固有振動周波数である零点計測用固有振動周波数
f_IをステップS4と同様にして算出し（ステップS8）、さ
らに零点計測用固有振動周波数f_IとA/D変換器26のサン
プリング周期Ｔとより、物品が非載荷の状態において固
有振動周波数f_I成分を除去するために必要な固有振動周
波数f_I成分の整数倍の周期に相当するサンプリング個数
N₀をステップS6と同様にして算出し、メモリ34に記憶さ
せる（ステップS10）。このN₀が請求の範囲でいう零点
計測用特性定数に相当する。ここまでのステップS2乃至
10が、いわゆる初期設定に相当する。なお、フローチャ
ートとしては示していないが、各物品を良、不良に選別
するための許容上下限重量も設定されている。

次にセンサ20がオフか、即ち物品22が第２図に示すセ
ンサ20の設置位置に到達しているか判別する（ステップ
S11）。この答がYESであると、図示していない零計測タ
イマをリセットすると共に、起動させ、併せて計測タイ
マも起動させる（ステップS12）。そしてF1フラグを１
とし、計測タイマが起動していることを記憶する（ステ
ップS13）。そして、計測タイマがタイマアップしたか
判断し（ステップS14）、この答がNOであると、ステッ
プS11に戻る。ステップS11の答は、今回は既に物品が計
量部10上に載っているのでNOとなり、F1フラグが１であ
るか判断する（ステップS15）。その答はYESであるの
で、ステップS14を実行する。以下ステップS14の答が、
YESになるまで、すなわち計測タイマがカウントを開始
し、T_I時間が経過して、物品22は第２図に符号22aで示
すように計量部10上に到達するまで、ステップS14、1
1、15のループを繰返す。

ステップS14の答がYESになると、F1フラグが０とされ
（ステップS16）、その後にA/D変換器26によって周期Ｔ
ごと増幅器24の出力をディジタル変換して得たディジタ
ル計量信号をN_n個入力し、それらの平均値W_nを求める
（ステップS17）。なお、N_n個のデータはステップS12が
開始された時点から増幅器24の出力をディジタル変換し
て求めてもよい。これによって基準重量WTの物品が載荷
された状態における固有振動周波数成分f_Tnを除去した
物品の計量値が得られる。第４図は周期Ｔを6.7m秒、基
準重量WTに等しい重さの物品が載荷された状態での固有
振動周波数f_Tnを18.6Hzとし、そのときのサンプリング
個数を1000/（18.6×6.7）≒８としたときの周波数に対
する減衰量を示したもので、これから明らかなように−
40dB以上の減衰量が18.6Hzを中心として±0.5Hzの範囲
内で得られる。即ち、送りこまれてくる物品の重量が基
準重量WTから変動したものであっても、固有振動周波数
の変動が±0.5Hz範囲内のものであれば、約40dBの減衰
量が得られる。重量選別機に順次送りこまれてくる物品
の重量は、基準重量WTから大幅に変動しているものは極
めて稀であるから、これで充分に実用となる。たとえ、
基準重量WTから大幅に変動したものが送りこまれて、充
分に固有振動周波数成分を除去できなかったとしても、
後述する選別の際に、これらは不良品として判別される
ことは確実であるので、精密にその計量値が測定できて
いなくても支障はない。

このようにして固有振動周波数成分が除去された計量
信号W_nから先に求めた零点での計量信号W₀が減算され
て、物品の正味重量が算出され（ステップS18）、この
正味重量が許容重量範囲内にあるか判別される（ステッ
プS19）。その後、計測タイマをリセットし（ステップS
20）、その後にステップS11に戻る。ここで、センサ20
が新たな物品を検出していると、ステップS11の答はYES
となり、計測を継続していた零計測タイマはリセットさ
れ、新たに０から計測を行ない、以下、上述したように
動作する。一方、ステップS11の答がNOであると、ステ
ップS15を実行するのが、このときに重量計測が終了し
ているので、F1フラグは０とされている。従って、ステ
ップS15の答はNOとなり、零計測タイマがタイマアップ
しているか判断する（ステップS21）。この答がNOであ
ると、ステップS21の答がYESになるまで、すなわち物品
22がセンサ20の位置を通過してからT_Z時間経過して、物
品22が第２図に符号22bで示す位置に到達し、計量部10
上に物品22がない状態となるまで、ステップS21、11、1
5のループを繰返す。ステップS21の答がYESになると、A
/D変換器26によって周期Ｔごとに増幅器24の出力をディ
ジタル変換して得たディジタル計量信号をN₀個入力し、
それらの平均値W₀を求め、メモリ34に記憶する（ステッ
プS22）。これによって物品が非載荷の状態における固
有振動成分f₀を除去した零点の計量値が得られる。

なお、上記の実施例では、物品22の検出は、計量部10
上に物品22が載る直前に行なったが、物品が計量部10上
に完全に載った状態を検出し、その後にN_n個のディジタ
ル重量値の平均値を求めてもよい。

第２の実施例を第５図及び第６図に示す。この実施例
では、零点計測用サンプリング個数N₀及び計測用サンプ
リング個数N_nを固定し、その代わりにサンプリング周期
Ｔを計測用固有振動周波数f_Tn及び零点計測用固有振動
周波数f_Iに応じて変更させるものである。そのため、第
５図に示すようにCPU30によって制御されるプログラマ
ブルタイマ38を設け、これによってA/D変換器26にA/D変
換指令を与えるように構成してある。

そして、第６図に示すように、まず基準重量WT、零点
計測用サンプリング個数N₀及び計測用サンプリング個数
N_nを設定する（ステップS24）。なお、N₀、N_nは予めメ
モリ34に記憶させておいてもよく、両者を同じ個数とし
てもよい。次に、第１の実施例と同様にして零点計測用
固有振動周波数f_I、計測用固有振動周波数f_Tnを算出す
る（ステップS26）。そして、計測用サンプリング周期T
_n及び零点計測用サンプリング周期T_Iを算出する（ステ
ップS28）。この算出は、例えばT_nの場合、によって行なわれる。T_Iの場合も同様である。以下、第
１の実施例と同様に処理が行なわれるが、ステップS17
を実行する場合、CPU30はプログラマブルタイマ38に周
期T_Iを設定する。プログラマブルタイマ38は周期T_Iが経
過するごとにA/D変換器26に変換指令信号を発生し、同
時にCPU30にA/D変換が開始されたことを表わす信号を供
給する。ステップ22の場合も同様にCPU30はプログラマ
ブルタイマ38に周期T_nを設定し、プログラマブルタイマ
38は、周期T_nが経過するごとにA/D変換器26に変換指令
信号を供給し、同時にCPU30にA/D変換が開始されたこと
を表わす信号を供給する。このようにサンプリング周期
を変更する方が容易に固有振動周波数の整数周期分のサ
ンプリング値が得られる。即ち、サンプリング周期を固
定して、サンプリング個数を変更して固有振動周波数の
整数周期分のサンプリング値を得ようとすると、固有振
動周波数がサンプリング周期の整数倍であることが条件
になり、必ずしもこれを満足させることはできない。例
えば第４図に示した例でも、サンプリング個数は、本来
1000/（18.6×6.7）＝8.02‥‥となり、８ではない。従
って、サンプリング個数を８とした場合、除去されてい
る周波数成分は18.6Hzから若干ずれている。ところが、
サンプリング個数を８と固定しておけば、サンプリング
周期を6.72m秒とすることによって18.6Hzの固有振動を
除去することができる。しかも、サンプリング周期を6.
72m秒とすることは、プログラマブルタイマ38を制御す
ることによって容易に行なうことができる。

第３の実施例を第７図に示す。この実施例は、零点計
測を行なう時期の決定方法が第１の実施例と異なる。即
ち、第１の実施例では、センサ20が物品を検出していな
い状態が予め定めた時間以上継続すると、零点計測を行
なったが、この実施例では物品を検出していないとき、
予め定めたしきい値Th以下に連続して計量信号の値が予
め定めた個数、例えば零点計測用サンプリング個数N₀だ
けなったときに零点計測を行なうものである。即ち、ス
テップS15の答がNOとなったとき、ディジタル計量信号
がしきい値Th以下であるか判断し（ステップS30）、そ
の答がYESであると、しきい値Th以下の計量信号の個数
をカウントするソフトウエアカウンタの値ｎを１つ増加
させ（ステップS32）、N₀段に構成したシフトレジスタ
に計量信号を入力する（ステップS34）。そして、ソフ
トウエアカウンタの値ｎがN₀に等しいか判断し（ステッ
プS36）、その答がNOであると、ステップS30に戻る。以
下、ステップS30乃至36を繰返すが、その途中で物品が
計量部10に載荷された等により計量信号がしきい値Thよ
りも大きくなると、ステップS30の答がNOとなる。よっ
てソフトウエアカウンタの値ｎを０とすると共にシフト
レジスタをクリヤし（ステップS38）、ステップS11に戻
る。従って、連続してN₀個の計量信号がしきい値Th以下
になった場合にのみステップS36の答がYESになる。そし
て、このとき、シフトレジスタの各段には、N₀個のしき
い値Th以下の計量信号が記憶されているので、これらを
加算して、N₀で除算することによって平均値を求め、固
有振動周波数成分の除去された零点重量を得る（ステッ
プS40）。

第８図及び第９図に第４の実施例を示す。この実施例
は、計量された物品が多少基準重量WTから離れていて、
固有振動周波数がf_Tnから離れていても充分に固有振動
周波数成分を除去できるようにディジタル帯域除去フィ
ルタを、第１乃至第３の実施例のように単に平均値を求
めるものではなく、例えば特開昭62−280625号に開示さ
れているような多重移動平均値を求めるものとしてあ
る。即ち、第１の実施例または第２の実施例と同様にし
て定めたサンプリング個数N_nが、仮に４であるとする
と、第９図に示すようにまず、（N_n−１）である３個づ
つの計量信号で第１回目の移動平均値W1、W2、W3、W4、
‥‥‥W8を求める（ステップS42）。そして、これら移
動平均値W1、W2、W3、W4、‥‥‥W8に対してN_nである４
個づつで第２回目の移動平均値W1′、W2′、W3′、W
4′、W5′を求め（ステップS44）、これら移動平均値に
対して（N_n＋１）である５個で第３回目の移動平均値
Ｗ″を求める（ステップS46）ものである。この実施例
では第２回目の移動平均値を求める際に、N_n個づつで移
動平均値を求めたが、第１回目の移動平均値の際にN_n個
づつ移動平均値を求めてもよい。その場合に、第２回目
の移動平均はN_n＋１個づつで移動平均を取り、第３回目
の移動平均はN_n＋２個づつで移動平均を取ればよい。第
３回目の移動平均をN_n個で取る場合、第１回目はN_n−２
個づつで移動平均を取り、第２回目はN_n−１個づつで移
動平均を取ればよい。なお、この実施例では３重の移動
平均を取ったが、２重の移動平均を取ったもよいし、４
重、５重の移動平均を取ってもよい。また、零点計測に
おいても上記と同様に多重の移動平均を取ってもよい。

第10図に第５の実施例を示す。上記の各実施例では、
サンプリング個数N_nやサンプリング周期f_Tnは、初期設
定時に決定されたものが、それ以後も継続されるが、こ
の実施例では何個かの物品の計量値に応じてN_nまたはf
_Tnを修正しようとするものである。即ち、まず初期設定
を行なう（ステップS48）。これは、第１図のステップS
2乃至10に相当するものである。これに続いて物品計測
か判断する（ステップS50）。これは例えば第１図のス
テップS11、12、13、14、15、16、21に相当するもので
ある。そして物品計測でないと、零点計測を行なう（ス
テップS52）。これは例えば第１図のステップS22に相当
するものである。

物品計測の場合、その物品重量を計測する（ステップ
S54）。これは例えば第１若しくは第２の実施例のステ
ップS17または第４の実施例のステップS42乃至46に相当
するものである。以下、第１の実施例と同様に正味重量
を算出し（ステップS18）、判定を行なう（ステップS1
9）。そして、判定良となった物品の重量を記憶し、こ
の判定良の物品の重量が予め定めたｍ個集まったとき、
その平均値を求め、この平均値と初期荷重とによりf_Tn
を再計算し、これに基づいてサンプリング個数N_nまたは
サンプリング周期T_nを修正し（ステップS56）、ステッ
プS50に戻る。

第11図に第６の実施例を示す。この実施例は、物品の
重量が標準重量WTを中心として少し幅広く分布している
場合に適用するもので、まず第１または第４の実施例と
同様に計量信号から固有振動周波数成分を除去するが。
上述したように物品の重量が基準重量WTから少し幅広く
分布している場合には、充分に固有振動周波数成分が除
去できていない可能性があるので、その固有振動周波数
成分を除去した計量信号と初期荷重とに基づいて固有振
動周波数成分を除去するのに必要なサンプリング個数を
再計算し、その再計算したサンプリング個数によって再
度固有振動周波数成分を除去しようとするものである。
即ち、まず第６の実施例と同様に初期設定を行なう（ス
テップS48）。そして、第６の実施例と同様に物品計測
か判断し（ステップS50）、この判断の答がYESであるな
ら、A/D変換データを順次入力して、記憶させていく
（ステップS60）。ステップS50の答がNOならステップS5
2で零点計測を行なう。ただし、ステップS60において入
力する個数は、初期設定で決定したサンプリング個数よ
りも予め多くしておく。これは再計算したサンプリング
個数が初期設定で決定したサンプリング個数よりも多く
なる可能性を考慮したものである。そして、第１または
第４の実施例と同様に固有振動周波数成分を除去した計
量値W_nを得る（ステップS62）。なお、ステップS60と62
とは、平行させて行なってもよい。

次に、このW_nと初期荷重W_Iとに基づいて固有振動周波
数f_Tn1を再計算し（ステップS64）、このf_Tn1とサンプ
リング周期Ｔとの基づいてサンプリング個数N_n1を再計
算し（ステップS66）、このサンプリング個数N_n1に基づ
いて先にステップS60で記憶させた計量信号を処理し
て、固有振動周波数成分を除去した計量値W_n1を算出す
る（ステップS68）。以下、第１の実施例と同様に動作
する。この実施例によれば、２回演算を行なって固有振
動周波数成分を除去しているので、高精度に計量値が得
られる。ただし、２回演算を行なっている分だけ、演算
時間は長くなるが、先に各A/D変換データを記憶させて
いるので、２回目の演算を物品が計量部10上に載ってい
る間に行なう必要はなく、また最適な計測タイミングを
逸することもないので、コンベヤの速度を落とす必要は
ない。

第12図に第７の実施例を示す。この実施例は、定量充
填機に本発明を実施したもので、大投入から中投入に切
り換える切換重量W₁、中投入から小投入に切り換える切
換重量W₂、小投入から投入停止に切り換える切換重量W₃
にそれぞれ計量信号がなったか否かを高精度に検出しよ
うとするものである。まず、各切換重量W₁、W₂、W₃を設
定する（ステップS70）。次に予めメモリ34に記憶され
ている初期荷重に基づいて零点における固有振動周波数
f_TOを算出し、さらにこの初期荷重と切換重量W₁とに基
づいて物品が切換重量W₁だけ計量されているときの固有
振動周波数f_T1を算出し、以下同様に切換重量W₂、切換
重量W₃のときの固有振動周波数f_T2、f_T3をそれぞれ算出
する（ステップS72）。そして、これら固有振動周波数f
_T0、f_T1、f_T2、f_T3とA/D変換周期Ｔとに基づいてサンプ
リング個数N₀、N₁、N₂、N₃を算出する（ステップS7
4）。

そして、投入開始か判断し（ステップS76）、答がNO
であるとN₀個のA/Dデータを入力し、平均値W_AV0を算出
し、これを記憶する（ステップS78）。

ステップS76の答がYESであると、即ち投入開始である
と、大投入が開始され（ステップS80）、N₁段に構成さ
れたシフトレジスタにA/Dデータを入力し、その各段の
記憶値の平均値W_AV1を算出する（ステップS82）。次
に、この平均値W_AV1からW_AV0を減算し、そのときの充填
重量W_Sを算出し（ステップS84）、この充填重量W_Sが切
換重量W₁以上であるか判断し（ステップS86）、答がNO
であるとステップS80に戻る。従って、A/Dデータが入力
されるごとに平均値W_AV1が算出される。ステップS86の
答がYESであると中投入に切り換えられる（ステップS8
8）。なお、充填重量W_Sが切換重量W₁と懸け離れている
状態では、固有振動周波数成分は充分に除去できていな
いが、充填重量W_Sが切換重量W₁に近づくにつれて固有振
動周波数成分が除去され始め、切換重量W₁に等しくなっ
たときには完全に除去される。

中投入が開始されると、N₂段のシフトレジスタにA/D
データが入力され、このシフトレジスタの各段の記憶値
の平均値W_AV2が算出され（ステップS90）、平均値W_AV2
からW_AV0が減算されて正味重量W_Mが算出される（ステッ
プS92）。そして、正味重量W_Mが切換重量W₂以上である
か判断され（ステップS94）、その答がNOであるとステ
ップS88に戻り、答がYESであると、小投入に切換られる
（ステップS96）。

小投入に切換られると、N₃段のシフトレジスタにA/D
データを入力し、各段の記憶値の平均値W_AV3が算出され
（ステップS98）、この平均値W_AV3からW_AV0が減算され
て正味重量W_Lが算出される（ステップS100）。そして、
この正味重量W_Lが切換重量W₃以上であるか判断され（ス
テップS102）、答がNOであるとステップS96の戻り、答
がYESであると投入停止する（ステップS104）。

この実施例では、大投入、中投入、小投入の３段階の
投入を行なったが、大投入と小投入の２段階投入、大投
入のみの１段階投入にも本発明を実施することができ
る。また、この実施例では、物品の充填に応じて計量信
号が増加する場合に、本発明を実施したが、物品の充填
に応じて計量信号が減少していく、いわゆる残査計量の
場合にも本発明を実施することができる。

［発明の効果］以上のように、請求項１記載の発明によれば、物品が
非載荷の状態における固有振動周波数を除去できる特性
をディジタル帯域除去フィルタに与える零点計測用特性
定数と、基準重量に物品が載荷されている状態における
固有振動周波数を除去できる特性をディジタル帯域除去
フィルタに与える計測用特性定数とを準備し、物品が計
量手段に完全に載荷され、乗り込みの際の衝撃の影響を
受けていない状態において、計測用特性定数が入力され
たディジタル帯域除去フィルタによって計量信号を濾波
しているので、ローパスフィルタを設けて衝撃の影響を
除去する必要がなく、応答の遅れが生じることはない。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と
同様にして基準重量にほぼ等しい重量の物品が載荷され
ている状態での固有振動周波数成分を除去した複数の物
品の重量に基づいて計測用特性定数を修正しているの
で、高精度に計量することができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明と
同様にして固有振動周波数成分を除去した物品の重量値
に基づいて計測用特性定数を修正し、再び同じ物品の重
量値から固有振動周波数成分を除去しているので、高精
度に計量することができる。

請求項４及び５記載の発明によれば、定量充填機にお
いても、請求項１記載の発明と同様に応答遅れのない高
精度の計量をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のブロック図、第２図は
同第１の実施例の概略構成図、第３図は同第１の実施例
のブロック図、第４図は同第１の実施例に用いられてい
るディジタル帯域除去フィルタの周波数特性図、第５図
は同第２の実施例の一部分のブロック図、第６図は同第
２の実施例の一部のフローチャート、第７図は同第３の
実施例の一部のフローチャート、第８図は第４の実施例
の一部のフローチャート、第９図は同第４の実施例のデ
ィジタル帯域除去フィルタの基本原理を示す図、第10図
は同第５の実施例のフローチャート、第11図は同第６の
実施例の一部のフローチャート、第12図は同第７の実施
例のフローチャート、第13図は従来の計量装置の一例の
ブロック図である。 12……ロードセル（計量手段）、30……CPU（定数設定
手段、ディジタル帯域除去フィルタ、制御手段）。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−100020（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−119416（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−156528（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−238423（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−280625（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−78023（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】主に計量する物品の重量が予め定めた基準
重量に近い計量手段と、この計量手段からの計量信号が
供給され入力された特性定数に応じた帯域除去特性を呈
するディジタル可変帯域除去フィルタと、上記計量手段
の初期荷重と上記基準重量とに基づいて定めた計測用特
性定数が設定されている第１の定数設定手段と、上記初
期荷重に基づいて定めた零点計測用特性定数が設定され
ている第２の定数設定手段と、上記計量手段に物品が完
全に載荷されていることを検出したときまたは載荷され
つつあるとき第１の定数設定手段からの上記計測用特性
定数を入力した上記フィルタで上記計量信号を濾波させ
上記計量手段に物品が載荷されていないことを検出した
とき第２の定数設定手段からの上記零点計測用特性定数
を入力した上記フィルタで上記計量信号を濾波させる制
御手段とを、具備する計量装置。
【請求項２】請求項１記載の計量装置において、上記フ
ィルタから出力された複数の物品の濾波済の計量信号の
平均値を算出する手段と、この平均値と上記初期荷重と
に基づいて上記計測用特性定数を修正する手段とを、設
けてなる計量装置。
【請求項３】請求項１記載の計量装置において、上記フ
ィルタから出力された１個の物品の濾波済の計量信号と
上記初期荷重とに基づいて上記計測用特性定数を修正す
る手段と、この修正された上記計測用特性定数を上記フ
ィルタに供給し上記フィルタに上記１個の物品の未濾波
計量信号を再度濾波させる手段とを、具備する計量装
置。
【請求項４】載荷されている物品の重量が時間変化と共
に変化する計量手段と、この計量手段からの計量信号が
供給され入力された特性定数に応じた帯域除去特性を呈
するディジタル可変帯域除去フィルタと、上記計量手段
の初期荷重と予め定めた少なくとも１つの基準重量とに
基づいて定めた計測用特性定数が設定されている第１の
定数設定手段と、上記初期荷重に基づいて定めた零点計
測用特性定数が設定されている第２の定数設定手段と、
上記計量手段に物品が載荷されていることを検出したと
きまたはこれから載荷されようとするとき第１の定数設
定手段からの上記計測用特性定数を入力した上記フィル
タで上記計量信号を濾波させ上記計量手段に物品が載荷
されていないことを検出したとき第２の定数設定手段か
らの前記零点計測用特性定数を入力した上記フィルタで
上記計量信号を濾波させる制御手段とを、具備する計量
装置。
【請求項５】請求項４記載の計量装置において、第１の
定数設定手段が、値が互いに異なる複数の基準重量と上
記初期荷重とに基づいてそれぞれ定めた複数の計測用特
性定数を有し、上記制御手段が、上記計量信号に応じた
計測用特性定数を上記フィルタに供給する計量装置。