JP2794472B2

JP2794472B2 - 回転式計量方法

Info

Publication number: JP2794472B2
Application number: JP33409389A
Authority: JP
Inventors: 孝橋　　徹
Original assignee: YAMATO SEIKO KK
Current assignee: YAMATO SEIKO KK
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1998-09-03
Anticipated expiration: 2013-09-03
Also published as: JPH03191833A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、回転中心の回りを回転手段が回転する回転
式計量装置を用いた計量方法に関し、特に回転によって
生じる遠心力に関連して発生する誤差を補正するものに
関する。

［従来の技術］従来、回転式計量装置には、第12図に示すように回転
中心Ｏに結合された例えばロードセルのような計量手段
２に物品４を載荷し、計量手段２を回転させながら計量
するものがある。このような回転式計量装置では、物品
の重量によって計量手段２が角度θだけ撓んで回転する
場合、遠心力Ｆと均衡する力F₁が必要である。この力F₁
は計量手段２の水平梁８に平行に生じる力F₂の水平分力
として生じる。このような力F₂は、F₁とこれに直角な
力、即ち垂直分力F₃との合成力であるので、この垂直分
力F₃が計量手段２に上向きに印加され、計量手段２での
正確な計量を阻害していた。この垂直分力F₃は、第12図
から明らかなようにF_tanθの大きさである。また、Ｆ
は、回転中心Ｏから計量手段２までの距離をｒ、物品４
と計量手段２との合計質量をｍ、回転式計量装置の回転
速度をｖとすると、Ｆ＝mv²/rである。

このようなF₃の影響を除去するために、特開昭63−55
002号公報には、上記のF₃をF_tanθによって算出し、計
量手段２の出力に加算することが開示されている。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上記の公報では、単にF₃を求めて、計量手段
２の出力に加算することが記載されているだけであり、
どのようにしてF₃を除去するかについては具体的には記
載されていない。

［課題を解決するための手段］本発明の第１の方法は、所定の回転中心の回りを等速
回転する計量手段を有する回転式計量装置において、計
量手段に物品が載荷されていない初期状態であって、回
転式計量装置が非回転状態にあるときの計量手段の出力
である静止変動分を測定する段階と、上記初期状態であ
って回転式計量装置が所定の速度で回転している状態で
の計量手段の出力と上記静止変動分とに基づいて、回転
式計量装置の初期状態での回転時に発生する遠心力と均
衡するために発生する力の垂直分力である初期遠心力誤
差を測定する段階と、計量手段に基準物品が載荷された
状態であって回転式計量装置が所定の速度での回転状態
にあるときの計量手段の出力と上記静止変動分とに基づ
いて、回転式計量装置の基準物品載荷状態における回転
時に発生する遠心力と均衡するために発生する力の垂直
分力である基準物品載荷時遠心力誤差を求める段階と、
回転式計量装置の所定の速度での回転状態においてこれ
に基準物品の重量に近い重量を有する被計量物品が載荷
されているか否か判定する段階と、被計量物品が載荷さ
れていると判定されたとき、計量手段の出力と静止変動
分と基準物品載荷時遠心力誤差とに基づいて被計量物品
の重量を演算する段階と、被計量物品が載荷されていな
いと判定されたとき、計量手段の出力と初期遠心力誤差
とに基づいて静止変動分を補正する段階とを、具備する
ものである。

第２の発明は、計量手段に物品が載荷されていない初
期状態であって、回転式計量装置が非回転状態にあると
きの計量手段の出力である初期値変動分を測定する段階
と、計量手段自体の真の静止計量値を求める段階と、計
量手段に被計量物品が載荷されかつ回転式計量装置が回
転している測定状態における計量手段の出力と回転式計
量装置の回転速度と初期値変動分と計量手段の真の静止
計量値とに基づいて回転式計量装置の被計量物品載荷状
態における回転時に発生する遠心力と均衡するために発
生する力の垂直分力である遠心力誤差を算出する段階
と、測定状態における計量手段の出力と算出された遠心
力誤差とに基づいて被計量物品の重量を算出する段階と
を、有するものである。

第３の発明は、計量手段に物品が載荷されていない初
期状態であって、回転式計量装置が非回転状態にあると
きの計量手段の出力である静止変動分を測定する段階
と、基準物品の重量と回転式計量装置の回転速度と計量
手段の初期荷重とに基づいて、基準物品を計量手段に載
荷した状態での回転に基づいて発生する遠心力と均衡す
るために発生する力の垂直分力である基準物品載荷時遠
心力誤差を演算する段階と、計量手段に基準物品の重量
近傍の重量を有する被計量物品が載荷されかつ回転式計
量装置の回転状態において計量手段の出力と静止変動分
と基準物品載荷時遠心力誤差とに基づいて被計量物品の
重量を演算する段階とを、有するものである。

［作用］第１の発明によれば、基準物品を載荷した状態で計量
手段を回転させたときに発生する遠心力誤差が事前に測
定されており、基準物品の重量に近い重量を有する被計
量物品を載荷した状態で計量手段を回転させたときの計
量手段の出力は、基準物品を載荷したときの遠心力誤差
にほぼ等しい遠心力誤差と初期静止変動分とを含んでい
る。従って、この計量手段の出力と遠心力誤差と初期変
動分とに基づいて被計量物品の真の計量値を求める。ま
た、初期変動分は経時的に変化する。そこで、被計量物
品が載荷されていないときの計量手段の出力と初期遠心
力誤差とに基づいて初期静止変動分を補正している。即
ち、被計量物品が載荷されていないときの計量手段の出
力は、初期静止変動分と初期遠心力誤差とからなり、初
期遠心力誤差は一定値である。従って、被計量物品が載
荷されていないときの計量手段の出力と初期遠心力誤差
とを演算することによって初期変動分を現在の値に更新
することができる。

第２の発明は、回転式計量装置が回転している際の計
量手段の出力から初期静止変動分を除去し、これと回転
速度とに基づいて遠心力誤差を求めようとするものであ
るが、初期静止変動分は、計量手段の計量値と零点の変
動分とを含むが、これらを測定した状態で既に誤差を含
んでいる可能性がある。そこで、計量手段自体の真の計
量値を別に求めておき、この計量手段自体の真の計量値
と計量手段の出力と初期変動分とに基づいて被計量物品
と計量手段自体との重量を求め、これと回転速度とに基
づいて遠心力誤差を求めている。なお、厳密に言えば、
被計量物品と計量手段自体との重量には遠心力誤差を含
んでいるが、その値は小さいので、大きな影響はない。

第３の発明では、基準物品の重量と初期変動分と計量
手段自体の重量とに基づいて基準物品載荷時の遠心力誤
差を算出し、これを利用して被計量物品の真の重量を測
定している。

［実施例］第１図乃至第９図に第１の実施例を示す。この実施例
は、例えば重量選別機のように、被計量物品の重量が基
準重量Ｍの近傍のものであり、この基準重量Ｍの近傍で
高精度に計量ができればよいような装置に使用する回転
式計量装置10に、本発明を実施したものである。

この回転式計量装置10は、第７図に示すように回転中
心Ｏの回りを回転するように設けられたｎ台の計量手段
12₁乃至12_nを有している。これら計量手段12₁乃至12
_nは、計量載台14₁乃至14_nと、これらにそれぞれ結合さ
れたロードセル16₁乃至16_nとを、有している。これら計
量手段12₁乃至12_nは、図示していない駆動源によって矢
印Ａ方向に所定の一定速度で回転させられるように構成
されている。これら計量手段12₁乃至12_nには、スターホ
イール18によって未計量の物品20が順次供給され、計量
済の物品20はスターホイール22によって搬送コンベヤ24
に搬出される。なお、スターホイール18に供給される未
計量の物品20も搬送コンベヤ24によって搬送されるが、
スターホイール18の回転に同期して未計量の物品20を送
り込むためにスクリューコンベヤ26が設けられている。
28は案内である。また、スターホイール18、回転式計量
装置10、スターホイール22の回転も、物品20の受け渡し
が正確に行われるように同期が取られている。

第８図に示すように各ロードセル16₁乃至16_nの出力で
あるアナログ計量信号は、増幅器30₁乃至30_nによって増
幅された後、アナログスイッチ32₁乃至32_nを介してA/D
変換器34に供給され、ここでディジタル計量信号に変換
され、インターフェース36を介してCPU38に供給され
る。CPU38は、メモリ40に記憶されているプログラムに
従って作動し、パルス発生器42からのパルス信号Ta、R
P、TPやキーボード44からの指令信号に基づいて各アナ
ログスイッチ32₁乃至32_nやA/D変換器34を制御すること
によって、各ロードセル16₁乃至16_nからの出力信号をデ
ィジタル化して入力し、これらから計量手段12₁乃至12_n
の重量（初期荷重）、零点の変動を除去し、さらに遠心
力誤差を除去して、物品20の真の計量値を求め、これと
基準重量とを比較して、選別を行うことを主に行う。な
お、これら選別結果は表示器46に表示される。

CPU38が物品20の真の計量値を求めるために行う演算
の概略を説明すると、次の通りである。例えば、計量手
段12₁が回転しながら、物品20の重量を測定していると
すると、そのときのロードセル16₁の出力Ｗは、Ｗ＝W_true＋W_tare＋W_z−W_error となる。但しW_trueは物品20の真の重量、W_tareは計量手
段12₁の重量、W_zは零点の変動、W_errorは、物品20の重
量、計量手段12₁の重量に基づいて発生する遠心力と均
衡するために発生した力の垂直分力（遠心力誤差と称す
る。）である。なお、W_errorが負であるのは、第12図か
ら明らかなように上向きに作用するからである。上式か
らW_trueを求めるには、ＷからW_tareとW_zとを減算し、W
_errorを加算すればよい。そこでW_trueとW_tareとを、計
量手段12₁が静止し、かつ物品20が非載荷の状態で計量
し、これら計量値（初期値変動分と称する）を記憶す
る。また同様にW_errorを記憶したいが、この値は厳密に
言えば、物品20の重量によって変動する。しかし、上述
したように、この実施例では、物品20は基準重量Ｍの近
傍の重量を有するものばかりであるので、基準重量Ｍを
有する物品を計量手段12₁に載荷したときの遠心力誤差
をW_errorとして用いても、大きな誤差は生じない。そこ
で、基準重量Ｍを有する物品を計量手段12₁に載荷した
ときの遠心力誤差（基準物品載荷時遠心力誤差）
W_error′を記憶する。そして、ＷからW_tare＋W_zを減算
し、W_error′を加算することによって、W_trueを求め
る。

ただし、W_tare＋W_zのうちW_zは、経時変化によって変
動する。従って、計量手段12₁に物品20が載荷されてい
ないときに、いわゆる零点調整をする必要がある。物品
20が載荷されていないで、回転しているときのロードセ
ル12₁の出力W_oは、 W_o＝W_tare＋W_z−W_error″ となる。但し、W_error″は計量手段12に物品20が載荷さ
れていないときに生じる遠心力誤差である。従って、W_o
からW_tareを減算し、W_error″を加算することによっ
て、新たな零点変動を求め、これを用いて、以後物品20
の真の重量W_trueを求める。そのため、計量手段12が静
止状態であって物品20が載荷されていない状態で、W
_tareとW_error″とを測定し、記憶してある。

上記のような処理を行うために、CPU38は、第４図に
示すように電源がオンとなったとき、初期化を行い、静
止計量指令を与えると共に、静止計量フラグSWFを１と
する（ステップS2）。そして、測定終了フラグWEGFが１
であるか判断し（ステップS4）、このステップS4がYES
になるまで、ステップS4を繰り返す。このとき、各計量
手段12₁乃至12_nは停止し、かつ物品20は非載荷であると
する。

一方、CPU38には、パルス発生器42がパルス信号Taを
発生するごとに割込がかかり、第２図及び第３図に示す
ような処理が行われる。即ち、第２図に示すように割込
がかかると、動的計量指令が与えられているか判断する
（ステップS6）が、この答はNOであるので、第３図に示
すように動的計量において使用するタイミングパルスカ
ウント制御用フラグTPFを０とし（ステップS8）、SWFが
１であるか判断する（ステップS10）。SWFは先に１とさ
れているので、ステップS10の答はYESとなる。次に、計
量対象となるロードセルが指定されているとき１とされ
るフラグSSFが１であるか判断する（ステップS12）。こ
の答がNOであると、フラグSSFを１とし（ステップS1
4）、各ロードセル16₁乃至16_nの指定を開始したときに
１とされるフラグRSFが１であるか判断する（ステップS
16）。この答がNOであると、フラグRSFを１とし（ステ
ップS18）、各アナログスイッチ32₁乃至32_nひいては各
ロードセル16₁乃至16_nを指定するためのカウンタSSCの
値を１とし（ステップS20）、カウンタSSCの値に対応す
るアナログスイッチ（この場合アナログスイッチ32₁）
を閉成する（ステップS22）。これによってロードセル1
6₁の出力がA/D変換器34に供給される。ステップS22に続
いて、アナログスイッチを閉成したときに１とされるフ
ラグWAITFを１とし、A/D変換タイミングとなったときに
１とされるフラグWEIGFを０とし（ステップS24）、この
割込ルーチンを終了する。

次にパルス信号Taが発生して、割込ルーチンが実行さ
れると、ステップS6、８、10を経て、ステップS12が実
行されるが、この答がYESであるので、フラグWEIGFが０
であるか判断する（ステップS26）。この答は、先にフ
ラグWEIGFを０としているのでNOとなり、次にフラグWAI
TFが１であるか判断する（ステップS28）。この答は先
にフラグWAITFを１としているのでYESとなり、時間計測
用カウンタWCの値を１進める（ステップS30）そして、
このカウンタWCの値が予め定めたq1に等しいか判断し
（ステップS32）、この答がNOであると、この割込ルー
チンを終了する。以下、パルス信号Taが発生するごと
に、ステップS6、８、10、12、26、28、30、32が、ステ
ップS32の答がYESになるまで繰り返される。そして、ス
テップS32の答がYESになると、カウンタWCの値を０と
し、フラグWEIGFを１とし、フラグWAITFを０とし（ステ
ップS34）、割込ルーチンを終了する。このようにアナ
ログスイッチを閉成してから一定時間をおいたのは、ア
ナログスイッチを閉成した直後にA/D変換すると、A/D変
換器34に供給されたロードセルの出力にアナログスイッ
チを閉成したときに生じたノイズ等が含まれ、正確にロ
ードセルの出力をA/D変換することができないからであ
る。

次に割込がかかったとき、上記と同様にステップS26
まで実行されるが、ステップS26の答は先にフラグWEIGF
を１としているのでYESとなる。従って、A/D変換器34に
A/D変換指令信号を与えて、ロードセル16₁の出力をディ
ジタル計量信号Wiに変換し、これを読みこむ（ステップ
S36）。なお、A/D変換器34は、パルス信号Taが発生して
から次のパルス信号Taが発生するまでの間にA/D変換を
終了することができるものである。読みこまれたディジ
タル計量信号Wi累積用のレジスタΣWiに累積され、その
累積数をカウントするカウンタWECの値を１進める（ス
テップS38、40）。そしてカウンタWECの値が予め定めた
数m1に等しいか判断し（ステップS42）、その答がNOで
あると、割込ルーチンを終了する。以下、同様にパルス
信号Taが発生するごとに、ディジタル計量信号Wiの読み
こみ、累積、累積数のカウントが行われ、そのカウント
値がm1に等しくなると（ステップS42の答がYES）、レジ
スタΣWiの値をレジスタWINTに移し、カウンタSSCの値
をレジスタＮに移し（ステップS44）、フラグWEGFを１
とし、レジスタΣWi、カウンタWEC、フラグSSFを０とし
（ステップS46）、割込ルーチンを終了する。

このようにフラグWEGFが１となったので、第４図に示
すステップS4の答がYESとなる。従って、レジスタWINT
の記憶値をm1で除算して、WI（この場合計量手段12₁の
重量）を算出する（ステップS48）。そして、フラグWEG
Fを０とし（ステップS50）、算出されたWIをレジスタＮ
の値で指定される初期荷重レジスタにセットする（ステ
ップS52）。そして、初期荷重がセットされた計量手段
の数をカウントするカウンタCACの値を１進め（ステッ
プS54）、その値が全計量手段の数ｎに等しいか判断し
（ステップS56）、その答がNOであると、ステップS4に
戻る。以下、同様にして他の計量手段の初期荷重をセッ
トする。そのため、第３図において、ステップS16の答
がYESの場合、即ちフラグRSFが１の場合、次のアナログ
スイッチを閉成するためにカウンタSSCの値を１進め
（ステップS58）、ステップS22を実行する。このように
して全ての計量手段の初期荷重のセットが終了すると、
ステップS56の答はYESとなり、カウンタCACの値を０と
し、フラグRSFを０とし（ステップS60）、この電源オン
時のルーチンを終了する。なお、ステップS10の答がNO
であると、レジスタΣWi、カウンタWEC、WC、SSCをそれ
ぞれ０とし（ステップS62）、フラグSSF、RSFを０と
し、同SWFを１とする（ステップS64）。

このように各計量手段12₁乃至12_nの初期荷重のセット
が終了した後、静止状態における零点調整の指示をキー
ボード44から与えると、第５図（ｂ）に示す零調処理ル
ーチンが実行される。このときも、パルス信号Taが発生
するごとに、割込ルーチンのうち第３図に示したものが
実行され、計量終了フラグWEGFが１になるごとに、レジ
スタWINTにはレジスタＮの値が指示するロードセルの出
力（計量手段の初期荷重と零点変動分とを併せた値）を
m1個累積した値が記憶されている。

このルーチンでは、まずフラグWEGFが１であるか判断
し（ステップS66）、この答がNOであると、このルーチ
ンを終了する。またステップS66の答がYESであると、そ
のときのレジスタWINTの記憶値をm1で除算して、レジス
タＮが指定する計量手段の初期荷重と零点変動分とを併
せた値の平均値W_GSNを求める（ステップS68）。そし
て、計量終了フラグWEGFを０とし（ステップS70）、レ
ジスタＮが指定する初期荷重レジスタの記憶値W_INをW
_GSNから減算して、零点変動分W_ZNを算出し（ステップS7
2）、この零点変動分W_ZNをレジスタＮで指定された零点
レジスタに記憶させ（ステップS74）、このルーチンを
終了する。以下、同様に零点調整指示が与えられている
限り、順次各計量手段に対する零点変動分が記憶され
る。

また、静止状態において、通常処理の指示がキーボー
ド44から与えられると、第５図（ａ）に示す通常処理ル
ーチンが実行される。この場合も、パルス信号Taが発生
するごとに割込ルーチンのうち第３図に示す部分が実行
され、計量終了フラグWEGFが１になるごとに、レジスタ
WINTにはレジスタＮの値が指示するロードセルの出力
（計量手段に物品20が載荷されていない場合には、計量
手段の初期荷重と零点変動分とを併せた値、計量手段に
物品20が載荷されている場合には、計量手段の初期荷重
と零点変動分と物品20の静止重量とを併せた値）をm1個
累積した値が記憶されている。このルーチンでは、まず
フラグWEGFが１であるか判断し（ステップS76）、その
答がNOであると、このルーチンを終了する。また、ステ
ップS76の答がYESであると、レジスタWINTの値をm1で除
算して、W_GSNを求め（ステップS78）、フラグWEGFを０
とする（ステップS80）。このときのW_GSNは、計量手段
に物品20が載荷されていないと、計量手段の初期荷重と
零点変動分との平均値であり、計量手段に物品20が載荷
されているときには、計量手段の初期荷重と零点変動分
と物品20の静止重量との平均値である。このW_GSNからレ
ジスタＮで指示された初期荷重W_INと零点変動分W_ZNとを
減算し、W_SNを算出する（ステップS82）。このW_SNは、
計量手段に物品20が載荷されていない状態では０であ
り、計量手段に物品20が載荷された状態では、物品20の
静止重量である。そして、このW_SNを表示する指示がキ
ーボード44から与えられているか判断し（ステップS8
4）、その答がNOであると、このルーチンを終了する。
またステップS84の答がYESであると、W_snを表示器46に
表示し、このルーチンを終了する。

回転式計量装置10が回転している状態での計量信号か
ら遠心力誤差の影響を除去しようとすると、上述したよ
うに基準重量Ｍの物品を各計量手段に載荷したときの基
準物品遠心力誤差を算出しなければならない。また零点
変動分を補正するためには、物品を載荷していない状態
での初期遠心力誤差を算出しなければならない。いずれ
にしても、各計量手段が回転している状態で各ロードセ
ルから計量信号をCPU38に供給しなければならない。し
かも、その場合、各計量信号は安定していることが望ま
しい。そこで、この実施例では、第７図に示すスターホ
イール22に近い点ａに各計量手段が到達したときに計量
を行うことにしている。そのため、各計量手段が点ａに
到達するごとにパルス発生器42が第９図に示すようにパ
ルス信号TPを発生するように構成されている。また、点
ａに到達した計量手段がいずれの計量手段であるか判別
するために、特定の計量手段、例えば12₁が点ａに到達
するごとに、パルス発生器42がパルス信号RPを発生する
ようにも構成されている。これらパルス信号TP、パルス
信号RPを用いて、パルス信号Taによる割込のうち第２図
に示す部分によって各計量手段の出力をｍだけ累積した
値が順次算出される。

即ち、割込がかかると、第２図に示すように動的計量
指令が与えられているかステップS6において判断し、そ
の答がYESであると、静的計量の際に１とされるフラグS
WFを０とし（ステップS62）、パルス信号TPが供給され
たときに１とされるフラグTPFが１であるか判断する
（ステップS64）。この答がNOであると、パルス信号TP
が発生しているか判断し（ステップS66）、この答がYES
であると、フラグTPFを１とし（ステップS68）、次にパ
ルス信号RPが発生しているか判断する（ステップS7
0）。この答がYESであると、点ａに到達している計量手
段は12₁であるので、各アナログスイッチひいては各ロ
ードセルを指定するカウンタSSCの値を１とする（ステ
ップS72）。そして、カウンタSSCが指定するアナログス
イッチ（この場合、アナログスイッチ32₁）を閉成し
（ステップS74）、フラグWAITFを１、同WEIGFを０、カ
ウンタWCを０とし（ステップS76）、カウンタVCの値を
レジスタCAUに移し、カウンタVCを０とし（ステップS7
8）、このルーチンを終了する。なお、カウンタVCは、
この回転式計量装置10の回転速度を測定するためのもの
であり、この実施例では使用しないが、後述する第３の
実施例で使用するものである。

次に割込がかかると、ステップS6、62、64を経て、カ
ウンタVCの値を１進める（ステップＳ）。以下、ステッ
プS26a、28a、30a、32a、34aを実行するが、これは第３
図におけるステップS26、28、30、32、34に対応するも
ので、第９図に示すようにアナログスイッチを閉成して
からパルス信号Taのｑ個分の時間待ちをしているもので
ある。これが終了して、割込がかかると、ステップS6、
62、64、80、26aを経て、ステップS36a、38a、40a、42
a、44a、46aを実行するが、これらも第３図に示したス
テップS36、38、40、42、44、46に対応するもので、第
９図に示すようにパルス信号Taのｑ個分の時間待ち後
に、或る計量手段からのｍ個分のディジタル計量信号Wi
の累積値（WINTの記憶値）と、その計量手段がどれであ
るかを表わすレジスタＮの値をえるものである。このよ
うな演算が動的計量指令が与えられている期間に行われ
る。なお、ステップS66の答がNOの場合には、フラグTPF
を０とし（ステップS82）、その後にステップS80を実行
する。

そして、このような演算が行われているとき、各計量
手段に物品20が載荷されずに回転式計量装置10が回転
し、初期遠心力誤差成分記憶指令がキーボード44から与
えられると、第６図（ａ）に示すように、フラグWEGFが
１であるか判断する（ステップS84）。この答がNOであ
ると、このルーチンを終了する。またステップS84の答
がYESであると、レジスタWINTの記憶値をｍで除算し
て、或る計量手段の初期荷重W_Iと零点変動分W_zと初期遠
心力誤差ΔW_Iとの合計値W_GSNを求め（ステップS86）、
フラグWEGFを０とする（ステップS88）。そして、レジ
スタＮの値に従って、この計量手段の初期荷重W_INと、
零点変動分W_ZNとを読出し、これらをW_GSNから減算し、
その絶対値ΔW_INを求め（ステップS90）、これを累積
し、累積用レジスタΣΔW_INに記憶させる（ステップS9
2）。そして、初期遠心力誤差を算出し終った計量手段
の数をカウントするカウンタCACの数を１進め（ステッ
プS94）、そのカウント値が全計量手段の数ｎに等しい
か判断し（ステップS96）、その答がNOであると、この
ルーチンを終る。以下、同様にして全計量手段の初期遠
心力誤差の累積値がレジスタΣΔW_INに記憶されたと
き、カウンタCACの値がｎとなり、ステップS96の答がYE
Sになる。このとき、全計量手段の初期遠心力誤差の累
積値であるレジスタΣΔW_INの値をｎで除算し、各計量
手段の平均初期遠心力誤差ΔW_Iを記憶させ（ステップS9
8）、カウンタCACを０として（ステップS100）、このル
ーチンを終了する。なお、このルーチンでは、各計量手
段の初期遠心力誤差の平均値を求め、これを各計量手段
の初期遠心力誤差として共通に使用しているが、これは
各計量手段の重量がほぼ均一であるからである。より高
精度に各計量手段の初期遠心力誤差を求める必要がある
場合には、各計量手段ごとに初期遠心力誤差を複数回測
定し、それを平均すればよい。

各計量手段に基準重量Ｍの物品を載荷させて、回転式
計量装置10を作動させている状態で、キーボード44から
基準物品載荷時の遠心力誤差成分記憶指令が与えられて
いると、第６図（ｂ）に示すように、フラグWEGFが１で
あるか判断し（ステップS100）、この答がNOであると、
このルーチンを終了する。ステップS100の答がYESであ
ると、レジスタWINTの記憶値をｍで除算し、或る計量手
段の初期荷重W_I、零点変動分W_Z、基準重量Ｍ、基準物品
載荷時遠心力誤差ΔW_XNを含むものの平均値W_GSNを求め
（ステップS102）、フラグWEGFを０とする（ステップS1
04）。そして、レジスタＮが指定している初期荷重W_IN
と零点変動分W_ZNとをW_GSNから減算した値が、基準重量
Ｍより小さく予め定めた閾値M1より大きいか判断する
（ステップS106）。この答がNOであると、計量手段には
基準物品を載荷するのを忘れているので、このルーチン
を終了する。またステップS106の答がYESであると、基
準物品が載荷されているので、基準重量ＭとレジスタＮ
が指定している初期荷重W_INと零点変動分W_ZNとをW_GSNか
ら減算し、その絶対値を基準物品載荷時遠心力誤差ΔW
_XNとして求め（ステップS108）、これを累積して、累積
用レジスタΣΔW_XNに記憶させる（ステップS110）。そ
して、基準物品載荷時の遠心力誤差を演算し終った計量
手段の数をカウントするカウンタCACの値を１進め（ス
テップS112）、このカウンタCACの値がｎに等しいか判
断する（ステップS114）。この答がNOであると、このル
ーチンを終了し、以下フラグWEGFが１になるごとに、上
述したような処理を行う。そして、ステップS114の答が
YESになると、レジスタΣΔW_XNには基準物品載荷時の遠
心力誤差のｎ個の累積値が記憶されているので、これを
ｍで除算して、基準物品載荷時の遠心力誤差の平均値Δ
W_Xを求めて、これを記憶し（ステップS116）、カウンタ
CACを０として（ステップS118）、このルーチンを終了
する。なお、この基準物品載荷時遠心力誤差もより高精
度に算出したい場合には、各計量手段ごとに個別に基準
物品載荷時遠心力誤差を複数測定し、これの平均値を求
めるようにしてもよい。

各計量手段が回転している状態での各物品20の重量
は、キーボード44から動的通常計量指令が与えられてい
るとき、第１図に示すようにして行われる。即ち、フラ
グWEGFが１であるか判断し（ステップS120）、この答が
NOであると、このルーチンを終了する。また、この判断
がYESであると、レジスタWINTの記憶値をｍで除算し、
或る計量手段の初期荷重W_INと零点変動分W_ZNと物品20の
重量と計測時の遠心力誤差との平均値W_GSNを算出し（ス
テップS122）、フラグWEGFを０とする（ステップS12
4）。そして、レジスタＮが指定するこの計量手段に対
応する初期荷重W_INと零点変動分W_ZNとをW_GSNから減算し
て、W_dmNを求め（ステップS126）、このW_dmNが閾値M1よ
り大きいか判断する（ステップS128）。この答がYESで
あると、この計量手段には物品20が載荷されているの
で、初期荷重W_INと零点変動分W_ZNとをW_GSNから減算し
て、これに基準物品載荷時遠心力誤差ΔW_Xを加算して、
物品20の真の重量W_dMNを算出する（ステップS130）。そ
して、この重量W_dMNを用いて、この物品20が良品か、不
良品か選別処理を行い（ステップS132）、このルーチン
を終了する。

また、ステップS128の答がNOであると、計量手段には
物品20が載荷されていないので、W_GSNは初期荷重W_INと
零点変動分W_ZNと初期遠心力誤差ΔW_Iとを含むものであ
る。従って、W_GSNから初期荷重W_INを減算し、これに初
期遠心力誤差ΔW_Iを加算することによって、この計量手
段の最新の零点変動分W_ZNを求め（ステップS134）、こ
れをレジスタＮが指定する零点レジスタに記憶させ（ス
テップS136）、このルーチンを終了する。従って、以後
のステップS126の零点変動分W_ZNは、この最新の零点変
動分W_ZNが使用される。

第１の実施例は、回転式計量装置10の使用場所におい
て、初期遠心力誤差及び基準物品載荷時遠心力誤差を測
定し、これらを記憶させるものであったが、第２の実施
例は、これらを工場等において事前に記憶させておくも
のである。即ち、初期遠心力誤差ΔW_Iは、 ΔW_I＝ｍ・V²・tanθ/r で算出される。ｍは初期荷重で、一定値をとり、tan θ
もｍが一定値であるので一定値となり、ｒも一定値であ
る。従って、ΔW_Iは ΔW_I＝ｋ・V² と表わされる。但し、ｋは比例定数である。一般に作業
者が使用する速度値は単位時間当りの移動距離Ｖ（m/
s）よりも単位時間当りの回転数Ｒ（ｒ・ｐ・ｍ）であ
るので、ΔW_Iは ΔW_I＝Ｋ・R² と表わせる。但しＫは比例定数である。よって、比例定
数Ｋは、Ｋ＝ΔW_I／R² となる。予め定めた回転速度Ｒで回転式計量装置10を回
転させ、第１の実施例と同様にして初期遠心力誤差ΔW_I
を測定し、上記式に基づいて比例定数Ｋを求める。これ
を様々なＲに対して行い、Ｒと対応させて、記憶させて
おき、Ｒを設定することによって、これに対応するＫを
読出して、初期荷重遠心力誤差ΔW_Iを演算する。また
は、各Ｒに対応させて、初期荷重遠心力誤差ΔW_Iを記憶
させ、Ｒを設定することによって初期荷重遠心力誤差Δ
W_Iを読出すようにしてもよい。また、Ｒに対応させてコ
ードとΔW_Iとを記憶させ、コードを設定することによっ
てΔW_IまたはＫを読出すようにしてもよい。

基準物品載荷時遠心力誤差ΔW_Xの場合も同様である。
ΔW_Xは ΔW_X＝k1(W_I+M)²・V² ＝K1(W_I+M)²・R² と表わされるから、基準重量Ｍと回転数Ｒとを設定し、
第１の実施例と同様にして、基準物品載荷時遠心力誤差
ΔW_Xを求め、 K1＝(W_I+M)²・R²／ΔW_X としてK1を求める。これを様々なＲとＭとについて求め
て、記憶させ、使用時にＲとＭとを設定して、K1を読出
し、このK1に基づいてΔW_Xを算出する。またはK1を記憶
させる代りに、ＲとＭに対応させて様々なΔW_Xを記憶さ
せておき、ＲとＭとを設定することによって、それに対
応するΔW_Xを読出すようにしてもよい。なお、ＲとＭと
の様々な組ごとにコードを付して、このコードを設定す
ることによってΔW_Xを読出すようにしてもよい。このよ
うにすれば、使用者が一々初期荷重遠心力誤差や基準物
品載荷時誤差の測定、記憶をする必要がなくなる。しか
も、基準重量載荷時遠心力誤差や初期荷重遠心力誤差
は、通常使用している回転数Ｒによって読出せるので便
利である。第１及び第２の実施例では、基準重量Ｍを有
する基準物品を用いて、基準物品載荷時遠心力誤差ΔW
_XNを求めたが、必ずしも基準物品としては基準重量Ｍを
有するものでなくてもよく、例えば被計量物品群の中か
ら適切と思われるものを選び、これを回転式計量装置10
を停止させた状態で、そのうちの１つの計量手段に載荷
して、静止重量Ｍ′を測定して、このＭ′を記憶し、次
に回転式計量装置10を回転させて、W_GSNを求め、これと
Ｍ′とからΔW_XNを得てもよい。但し、サンプルが１個
であるので、信頼性を向上させるため、複数回上述した
ように行なってΔW_XNを複数求め、その平均値を正式の
ΔW_XNとするのがよい。

第３の実施例は、回転式計量装置10の回転速度と、そ
のときの計量値とに基づいて物品載荷時の遠心力誤差を
算出するものである。即ち、物品載荷時の遠心力誤差Δ
W_XI、 ΔW_XI＝k2・W²／C² である。但し、Ｗは物品の重量W_Xと計量手段の初期荷重
W_Iとの合計値、Ｃは計量手段が所定距離を移動する間に
発生するパルス信号の数、即ち速度Ｖに反比例した値、
k2は比例定数である。従って、上式は ΔW_XI＝k2(W_X＋W_I)²／C² と表わせる。W_Iは第１の実施例と同様にして測定・記憶
が可能であり、Ｃは第１の実施例に用いたパルス信号T
P、またはパルス信号RPを用いて測定可能である。しか
し、W_Xは測定不能である。このときの計量信号ΔW
_GSNは、W_XとW_Iの他に、零点変動分W_ZとΔW_XIとを含んで
いるが、これからW_IとW_Zを減算したもの、即ちW_Xの他に
ΔW_XIを含んでいるものをW_Xの代りに使用して、ΔW_XIを
求めても、ΔW_XI自体余り大きな値でないので、大きな
誤差は生じない。そこで、によってΔW_XIを求める。なお、W_Iを各計量手段を用い
て計量した場合、各ロードセルの零点の狂いや計測回路
の零ドリフト等により、その測定値が正確でない可能性
がある。そこで、この初期荷重に相当する部品を別の計
量手段で測定するか、論理的に算出して、初期荷重W_IA
を求め、ΔW_XIをによって求めれば、より高精度にΔW_XIを求められる。
このようにして、ΔW_XIを求めると、物品20の重量W_Xを W_X＝W_GSN−W_I−W_Z＋ΔW_XI によって求める。

上記のようにしてΔW_XIを求めるのには、k2を決定す
る必要があるが、k2は数値計算によって求めてもよい
が、最も現実的な方法としては次のようにしてもよい。

即ち、第１の実施例と同様にして、初期荷重遠心力誤
差ΔW_Iを求める。同時に、TPパルス信号またはRPパルス
信号をカウントして、速度に比例するカウント数C_aを求
める。このときの初期荷重遠心力誤差ΔW_Iは、 ΔW_I＝k2・W_IA ²／C_a ² であるから、k2は、 k2＝ΔW_I・C_a ²／W_IA ² によって求められる。

このようにしてk2を求めるためのフローチャートを第
10図に示す。なお、この場合も、第２図及び第３図に示
した割込ルーチンがパルス信号Taが発生するごとに行わ
れている。そして、物品を各計量手段に載荷しないで、
回転させているとすると、フラグWEGFが１になるごと
に、各計量手段の初期荷重と零点変動分と初期荷重遠心
力誤差とを含む計量値のｍ個の累積値がレジスタWINTに
得られる。従って、まずフラグWEGFが１であるか判断し
（ステップS150）、その答がNOであると、このルーチン
を終了する。ステップS150の答がYESであると、WEGFの
値をｍで除算して、各計量手段の初期荷重と零点変動分
と初期荷重遠心力誤差とを含む計量値のｍ個の平均値W
_GSNを求め（ステップS152）、フラグWEGFを０とする
（ステップS154）。そして、レジスタCAUの値をＣと
し、これを累積し、累積用レジスタΣＣに記憶させる
（ステップS156）。ここでレジスタCAUの値は第２図の
ステップS78に示すようにカウンタVCの値を転送したも
のであり、このVCはステップS80に示すようにパルス信
号Taをカウントしたもので、このカウントは或るアナロ
グスイッチが閉成されてから次のアナログスイッチが閉
成されるまでの期間、行われている。即ち、或る計量手
段が第７図に示す位置ａに到達してから次の計量手段が
位置ａに到達するまでの時間を計測している。即ち、計
量手段の速度に比例したものである。

ステップS156に続いて、初期荷重W_Iと、この計量手段
の零点変動分W_Zとの和を、W_GSNから減算して、その絶対
値を初期遠心力誤差ΔW_INとして記憶する（ステップS15
8）。そして、これを累積し、その累積値をレジスタΣ
ΔW_INに記憶させ（ステップS160）、初期遠心力誤差ΔW
_INを測定した計量手段の数をカウントするカウンタCAC
の値を１進め（ステップS162）、このカウンタCACの値
が全計量手段の数ｎに等しいか判断する（ステップS16
4）。この答がNOであると、このルーチンを終る。以
下、同様にして各計量手段の初期遠心力誤差ΔW_INが累
積され、その数がｎとなると、ステップS164の答がYES
となり、レジスタΣΔW_INの記憶値をｎで除算し、初期
遠心力誤差ΔW_Iを求めると共に、レジスタΣＣの値をｎ
で除算して、平均速度Caを求める（ステップS166）。そ
して、ΔW_I・C_a ²／W_IA ²の演算を行って、k2を求め（ス
テップS168）、カウンタCACを０とし（ステップS17
0）、このルーチンを終る。

このようにしてk2を設定した後、各計量手段に物品20
を載荷した状態で、第11図にフローチャートで示す処理
を行う。この場合も第２図及び第３図に示す割込ルーチ
ンが実行されており、フラグWEGFが１になるごとに、点
ａに到達した計量手段の計量値をｍ個累積した値がレジ
スタWINTに記憶される。従って、まずフラグWEGFが１で
あるか判断し（ステップS172）、答がNOであると、この
ルーチンを終る。ステップS172の答がYESであると、レ
ジスタWINTの値をｍで除算し、物品20の重量と、初期荷
重と、零点変動分との和から遠心力誤差を減算したもの
の平均値W_GSNを算出し（ステップS174）、フラグWEGFを
０とする（ステップS176）。そして、レジスタCAUの値
をＣとする（ステップS178）。これは点ａにある計量手
段の速度を表わしている。そして、k2｛W_IAN＋W_GSN−
（W_IN＋W_ZN）｝／C²の演算を行って、遠心力誤差ΔW_IX
を算出する（ステップS180）。そして、W_GSNからW_INとW
_ZNとを減算し、これに遠心力誤差ΔW_IXを加算し、計量
手段からの計量真値W_dNを求める（ステップS182）。そ
して、W_dNが閾値W_aより大きいか判断し（ステップS18
4）、この答がYESであると、計量手段上に物品が載荷さ
れているので、W_dNを用いて、選別処理を行い（ステッ
プS186）、このルーチンを終了する。

一方、ステップS184の答がNOであると、計量手段上に
は、物品20が載荷されていないので、W_GSN−W_dN−W_IN＋
ΔW_IXの演算を行い、新たな零点変動分W_ZNを求め（ステ
ップS188）、これをカウンタＮが指定する零点レジスタ
に記憶させ（ステップS190）、このルーチンを終了す
る。

［発明の効果］以上のように、本発明によれば、遠心力誤差を補正す
ることができ、非常に高精度に計量することができる。
特に第１の発明によれば、零点の変動も随時補正するこ
とができるので、高精度に計量できる。また第１の発明
によれば、特定の基準重量近辺の重量の物品しか高精度
に計量できないが、第２の発明によれば、任意の重量の
物品であっても遠心力誤差を補正することができる。ま
た第３の発明によれば、回転速度と基準重量さえ設定す
れば、遠心力誤差を自動的に補正することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による回転式計量装置の第１の実施例
の動的通常計量のフローチャート、第２図は同第１の実
施例の割込ルーチンの一部のフローチャート、第３図は
同第１の実施例の割込ルーチンの残りのフローチャー
ト、第４図は同第１の実施例の電源オン時のフローチャ
ート、第５図は同第１の実施例の静止状態のフローチャ
ート、第６図は同第１の実施例の回転時のフローチャー
ト、第７図は同第１の実施例の機械的構成図、第８図は
同第１の実施例のブロック図、第９図は同第１の実施例
のタイミング図、第10図は同第３の実施例の比例定数決
定のフローチャート、第11図は同第３の実施例の動的計
量のフローチャート、第12図は遠心力誤差の説明図であ
る。 10……回転式計量装置、16₁乃至16_n……計量手段、38…
…CPU。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の回転中心の回りを等速回転する計量
手段を有する回転式計量装置において、上記計量手段に物品が載荷されていない初期状態であっ
て上記回転式計量装置が非回転状態にあるときの上記計
量手段の出力である静止変動分を測定する段階と、上記
初期状態であって上記回転式計量装置が所定の速度で回
転している状態のときの上記計量手段の出力と上記静止
変動分とに基づいて上記回転式計量装置の初期状態にお
ける回転に基づいて発生する遠心力と均衡するために発
生する力の垂直分力である初期遠心力誤差を測定する段
階と、上記計量手段に基準物品が載荷された状態であっ
て上記回転式計量装置が上記所定の速度での回転状態に
あるときの上記計量手段の出力と上記静止変動分とに基
づいて上記回転式計量装置の上記基準物品載荷状態にお
ける回転に基づいて発生する遠心力と均衡するために発
生する力の垂直分力である基準物品載荷時遠心力誤差を
求める段階と、上記回転式計量装置の上記所定の速度で
の回転状態においてこれに上記基準物品の重量に近い重
量を有する被計量物品が載荷されているか否か判定する
段階と、上記被計量物品が載荷されていると判定された
とき上記計量手段の出力と上記静止変動分と上記基準物
品載荷時遠心力誤差とに基づいて上記被計量物品の重量
を演算する段階と、上記被計量物品が載荷されていない
と判定されたとき上記計量手段の出力と上記初期遠心力
誤差とに基づいて上記静止変動分を補正する段階とを、
具備する回転式計量方法。
【請求項２】所定の回転中心の回りを等速回転する計量
手段を有する回転式計量装置において、上記計量手段に物品が載荷されていない初期状態であっ
て上記回転式計量装置が非回転状態にあるときの上記計
量手段の出力である初期値変動分を測定する段階と、上
記計量手段自体の真の静止計量値を求める段階と、上記
計量手段に被計量物品が載荷されかつ上記回転式計量装
置が回転している測定状態における上記計量手段の出力
と上記回転式計量装置の回転速度と上記初期値変動分と
上記計量手段の真の静止計量値とに基づいて上記回転式
計量装置の被計量物品載荷状態における回転時に発生す
る遠心力と均衡するために発生する力の垂直分力である
遠心力誤差を算出する段階と、上記測定状態における上
記計量手段の出力と上記算出された遠心力誤差とに基づ
いて上記被計量物品の重量を算出する段階とを、有する
回転式計量方法。
【請求項３】所定の回転中心の回りを等速回転する計量
手段を有する回転式計量装置において、上記計量手段に物品が載荷されていない初期状態であっ
て上記回転式計量装置が非回転状態にあるときの上記計
量手段の出力である静止変動分を測定する段階と、基準
物品の重量と上記回転式計量装置の回転速度と上記計量
手段の初期荷重とに基づいて上記回転速度における上記
基準物品を上記計量手段に載荷した状態における上記回
転に基づいて発生する遠心力と均衡するために発生する
力の垂直分力である基準物品載荷時遠心力誤差を演算す
る段階と、上記計量手段に基準物品の重量近傍の重量を
有する被計量物品が載荷されかつ上記回転式計量装置の
回転状態において上記計量手段の出力と上記静止変動分
と上記基準物品載荷時遠心力誤差とに基づいて上記被計
量物品の重量を演算する段階とを、有する回転式計量方
法。