JP3525364B2 - 計量方法および装置 - Google Patents
計量方法および装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、計量セルによる計
量値から床振動成分による計量誤差を除去するようにし
た計量方法および装置に関するものである。
量値から床振動成分による計量誤差を除去するようにし
た計量方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、複数の計量セルで個々に計量し
た各被計量物を選択的に組み合わせて、目標重量の被計
量物を取り出すようにした組合せ計量装置においては、
計量結果から床振動による計量誤差を除去するために、
床振動検出専用の複数の振動検出セルを設置して、以下
のような計量値補正処理が行われている。すなわち、こ
の場合の補正処理は、振動検出セルから得られた振動に
起因する出力ｂに所定の係数κを乗算した値κ・ｂを、
計量セルの出力ａから差し引くものである。上記係数κ
は、計量セルと振動検出セルとの間の、感度や風袋重量
の違いによる出力誤差を補正するセル感度比であり、同
じ床振動が加わった時の計量セルの出力をａ0 ，振動検
出セルから得られた振動に起因する出力をｂ0 とする
と、前記セル感度比κはａ0 ／ｂ0 と表せる。このよう
な組合せ計量装置として、複数の計量セルに１対１に対
応させて複数の振動検出セルを設置するものと、計量セ
ルに１対１に対応しない複数（通常は計量セルよりも少
ない数）の振動検出セルを設置し、これら振動検出セル
の出力から床の振動モードを面計算し、その振動モード
から各計量セルの設置位置の振動成分を算出するものと
がある。
た各被計量物を選択的に組み合わせて、目標重量の被計
量物を取り出すようにした組合せ計量装置においては、
計量結果から床振動による計量誤差を除去するために、
床振動検出専用の複数の振動検出セルを設置して、以下
のような計量値補正処理が行われている。すなわち、こ
の場合の補正処理は、振動検出セルから得られた振動に
起因する出力ｂに所定の係数κを乗算した値κ・ｂを、
計量セルの出力ａから差し引くものである。上記係数κ
は、計量セルと振動検出セルとの間の、感度や風袋重量
の違いによる出力誤差を補正するセル感度比であり、同
じ床振動が加わった時の計量セルの出力をａ0 ，振動検
出セルから得られた振動に起因する出力をｂ0 とする
と、前記セル感度比κはａ0 ／ｂ0 と表せる。このよう
な組合せ計量装置として、複数の計量セルに１対１に対
応させて複数の振動検出セルを設置するものと、計量セ
ルに１対１に対応しない複数（通常は計量セルよりも少
ない数）の振動検出セルを設置し、これら振動検出セル
の出力から床の振動モードを面計算し、その振動モード
から各計量セルの設置位置の振動成分を算出するものと
がある。
【０００３】上記面計算方式では、図６に示すＸＹ平面
（水平面）において点Ｐの位置に固定されている計量セ
ル３あるいは振動検出セル４（以下ロードセルという）
の出力のうち、床の振動成分ＶP（ｔ）（ｔは時間）を ＶP（ｔ）＝Ａ（ｔ）・ｘ＋Ｂ（ｔ）・ｙ＋Ｃ（ｔ） ……（１） と表すことにより、各計量セル３または振動検出セル４
の設置位置での振動成分を算出する。この場合、ロード
セルは、ＸＹ平面の挙動のうち、Ｘ軸回りの回転運動で
生じる垂直（Ｚ軸）方向成分、Ｙ軸回りの回転運動で生
じる垂直（Ｚ軸）方向成分、およびＸＹ平面に垂直な軸
（Ｚ）方向の運動を検出し、それ以外の運動は検出しな
いので、Ｘ軸回りの回転運動で生じる垂直（Ｚ軸）方向
成分の運動をＢ（ｔ），Ｙ軸回りの回転運動で生じる垂
直（Ｚ軸）方向の運動をＡ（ｔ）、Ｚ軸方向の運動をＣ
（ｔ）として、これら運動の組合せで床振動を表してい
る。床の振動モードは、（１）式におけるＡ（ｔ），Ｂ
（ｔ），Ｃ（ｔ）を求めることにより得られる。すなわ
ち、Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の値を既知の値とし
た（１）式はＸＹ平面の任意の位置（ｘ，ｙ）の振動に
起因する出力を表す。Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の
値は、ＸＹ面上に固定されている３個のロードセルの出
力ＶP（ｔ）と各ロードセルの位置座標（ｘ，ｙ）を
（１）式に当てはめて、３元一次連立方程式を解くこと
によって求めることができるが、実際には、各ロードセ
ルの出力に誤差があるため、３点以上の位置のロードセ
ルにより、最小自乗法を用いて、上記Ａ（ｔ），Ｂ
（ｔ），Ｃ（ｔ）の値を求めるのがよい。 このよう
に、計量セルと感度の異なる振動検出セルを使って面計
算方式により床振動成分を求める場合は、（１）式の振
動モードから算出される振動成分ＶPにセル感度比κを
乗算したもの、すなわち、 ＶP’＝κ・｛Ａ（ｔ）・ｘ＋Ｂ（ｔ）・ｙ＋Ｃ（ｔ）｝ ……（２） を、セル感度補正した振動成分として用いることにより
計量セルの出力が補正される。
（水平面）において点Ｐの位置に固定されている計量セ
ル３あるいは振動検出セル４（以下ロードセルという）
の出力のうち、床の振動成分ＶP（ｔ）（ｔは時間）を ＶP（ｔ）＝Ａ（ｔ）・ｘ＋Ｂ（ｔ）・ｙ＋Ｃ（ｔ） ……（１） と表すことにより、各計量セル３または振動検出セル４
の設置位置での振動成分を算出する。この場合、ロード
セルは、ＸＹ平面の挙動のうち、Ｘ軸回りの回転運動で
生じる垂直（Ｚ軸）方向成分、Ｙ軸回りの回転運動で生
じる垂直（Ｚ軸）方向成分、およびＸＹ平面に垂直な軸
（Ｚ）方向の運動を検出し、それ以外の運動は検出しな
いので、Ｘ軸回りの回転運動で生じる垂直（Ｚ軸）方向
成分の運動をＢ（ｔ），Ｙ軸回りの回転運動で生じる垂
直（Ｚ軸）方向の運動をＡ（ｔ）、Ｚ軸方向の運動をＣ
（ｔ）として、これら運動の組合せで床振動を表してい
る。床の振動モードは、（１）式におけるＡ（ｔ），Ｂ
（ｔ），Ｃ（ｔ）を求めることにより得られる。すなわ
ち、Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の値を既知の値とし
た（１）式はＸＹ平面の任意の位置（ｘ，ｙ）の振動に
起因する出力を表す。Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の
値は、ＸＹ面上に固定されている３個のロードセルの出
力ＶP（ｔ）と各ロードセルの位置座標（ｘ，ｙ）を
（１）式に当てはめて、３元一次連立方程式を解くこと
によって求めることができるが、実際には、各ロードセ
ルの出力に誤差があるため、３点以上の位置のロードセ
ルにより、最小自乗法を用いて、上記Ａ（ｔ），Ｂ
（ｔ），Ｃ（ｔ）の値を求めるのがよい。 このよう
に、計量セルと感度の異なる振動検出セルを使って面計
算方式により床振動成分を求める場合は、（１）式の振
動モードから算出される振動成分ＶPにセル感度比κを
乗算したもの、すなわち、 ＶP’＝κ・｛Ａ（ｔ）・ｘ＋Ｂ（ｔ）・ｙ＋Ｃ（ｔ）｝ ……（２） を、セル感度補正した振動成分として用いることにより
計量セルの出力が補正される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、組合せ計量装
置に使用する振動検出セルには、計量セルにおける風袋
重量に見合うものとして重りを使用しているため、その
振動の自由度が１であるのに対して、計量セルは、弾性
を有する計量ホッパーを介して被計量物が負荷されるの
で、その振動の自由度は２（またはそれ以上）となり、
両セルの床振動に対する出力の周波数特性が図７のよう
に異なる。同図において、Ａは計量セルの出力特性を、
Ｂは振動検出セルの出力特性を示す。また、仮に計量セ
ルと振動検出セルの自由度が同じであったとしても、計
量セルや振動検出セルが設置される機構部の固有振動数
に差があれば、やはり計量セルと振動検出セルの出力の
周波数特性は異なる。したがって、計量セルと振動検出
セルのセル感度比は、周波数によって微妙に異なること
になる。ここで、（１）式において、Ｙ軸回りの回転成
分Ａ（ｔ），Ｘ軸回りの回転成分Ｂ（ｔ）の回転周波数
や垂直成分Ｃ（ｔ）の振動周波数は、それぞれ機物に固
有の値を示すことが多く、これらは一致しないのが実情
である。したがって、上記（２）式のように振動モード
成分Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）に同じセル感度比κ
を乗算して振動成分を補正するのでは、成分ごとに補正
の不足や過剰が生じて十分な補正効果が得られず、それ
だけ計量精度が低下するという問題点があった。
置に使用する振動検出セルには、計量セルにおける風袋
重量に見合うものとして重りを使用しているため、その
振動の自由度が１であるのに対して、計量セルは、弾性
を有する計量ホッパーを介して被計量物が負荷されるの
で、その振動の自由度は２（またはそれ以上）となり、
両セルの床振動に対する出力の周波数特性が図７のよう
に異なる。同図において、Ａは計量セルの出力特性を、
Ｂは振動検出セルの出力特性を示す。また、仮に計量セ
ルと振動検出セルの自由度が同じであったとしても、計
量セルや振動検出セルが設置される機構部の固有振動数
に差があれば、やはり計量セルと振動検出セルの出力の
周波数特性は異なる。したがって、計量セルと振動検出
セルのセル感度比は、周波数によって微妙に異なること
になる。ここで、（１）式において、Ｙ軸回りの回転成
分Ａ（ｔ），Ｘ軸回りの回転成分Ｂ（ｔ）の回転周波数
や垂直成分Ｃ（ｔ）の振動周波数は、それぞれ機物に固
有の値を示すことが多く、これらは一致しないのが実情
である。したがって、上記（２）式のように振動モード
成分Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）に同じセル感度比κ
を乗算して振動成分を補正するのでは、成分ごとに補正
の不足や過剰が生じて十分な補正効果が得られず、それ
だけ計量精度が低下するという問題点があった。
【０００５】本発明は上述のような実情に鑑みてなされ
たもので、床振動の影響を十分に除去して高精度の計量
を行うことのできる計量方法および装置を提供すること
を目的とする。
たもので、床振動の影響を十分に除去して高精度の計量
を行うことのできる計量方法および装置を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の計量方法または計量装置は、計量セルによ
り被計量物を計量して、その重量に対応した計量信号を
出力するとともに、この計量セルと同一の床に設置され
た複数の振動検出セルから出力される振動検出信号に基
づいて床の振動モードを検出して上記計量セルが設置さ
れた位置の床の上下方向変位を算出し、上記算出された
変位により、上記計量信号から床の振動成分を除去した
振動補正済信号を生成する計量方法または計量装置であ
って、計量セルと振動検出セル間のセル感度比を、上記
振動モードを形成する振動モード成分に対応させて求め
てメモリに記憶しておき、振動モード成分に対応したセ
ル感度比を上記メモリから読み出し、このセル感度比に
より上記振動検出信号を補正してセル感度補正済信号を
生成するものである。
に、本発明の計量方法または計量装置は、計量セルによ
り被計量物を計量して、その重量に対応した計量信号を
出力するとともに、この計量セルと同一の床に設置され
た複数の振動検出セルから出力される振動検出信号に基
づいて床の振動モードを検出して上記計量セルが設置さ
れた位置の床の上下方向変位を算出し、上記算出された
変位により、上記計量信号から床の振動成分を除去した
振動補正済信号を生成する計量方法または計量装置であ
って、計量セルと振動検出セル間のセル感度比を、上記
振動モードを形成する振動モード成分に対応させて求め
てメモリに記憶しておき、振動モード成分に対応したセ
ル感度比を上記メモリから読み出し、このセル感度比に
より上記振動検出信号を補正してセル感度補正済信号を
生成するものである。
【０００７】上記構成によれば、振動モード成分ごとに
振動周波数が異なる場合でも、各振動モード成分に最適
なセル感度比セル感度補正を行うことができ、床振動の
影響を十分に除去して高精度の計量を行うことができ
る。
振動周波数が異なる場合でも、各振動モード成分に最適
なセル感度比セル感度補正を行うことができ、床振動の
影響を十分に除去して高精度の計量を行うことができ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態であ
る組合せ計量装置の信号処理系の概略構成を示すブロッ
ク図である。同図において、１1 〜１n は計量器で、被
計量物の載置部であるｎ個の計量ホッパー２1 〜２n と
重量検出部である計量セル３1 〜３nとからなり、上記
計量ホッパー２1 〜２n に載置された被計量物Ｘ１〜Ｘ
ｎの重量を計量セル３1 〜３n で計量し、その重量に対
応したアナログ計量信号ａ1 〜ａn を出力する。４1 〜
４m はｍ個（ｍ≧３）の振動検出セルで、フレームＦＲ
を介して上記各計量セル３1 〜３n と同一の床Ｆに複数
設置されており、床振動に起因してアナログ振動検出信
号ｄ1 〜ｄm を出力する。５はマルチプレクサであり、
上記各計量セル３1 〜３n から出力される計量信号ａ1
〜ａn が増幅器６1 〜６n で増幅されて入力されるとと
もに、上記各振動検出セル４1 〜４m から出力される振
動検出信号ｄ1 〜ｄm が増幅器７1 〜７mで増幅されて
入力される。８はＡ／Ｄ変換器で、後述するＣＰＵ９か
らの切換え信号ｃによって、上記マルチプレクサ５から
選択的に出力される上記アナログ計量信号ａ1 〜ａn お
よびアナログ振動検出信号ｄ1 〜ｄm を、ディジタル信
号に変換する。
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態であ
る組合せ計量装置の信号処理系の概略構成を示すブロッ
ク図である。同図において、１1 〜１n は計量器で、被
計量物の載置部であるｎ個の計量ホッパー２1 〜２n と
重量検出部である計量セル３1 〜３nとからなり、上記
計量ホッパー２1 〜２n に載置された被計量物Ｘ１〜Ｘ
ｎの重量を計量セル３1 〜３n で計量し、その重量に対
応したアナログ計量信号ａ1 〜ａn を出力する。４1 〜
４m はｍ個（ｍ≧３）の振動検出セルで、フレームＦＲ
を介して上記各計量セル３1 〜３n と同一の床Ｆに複数
設置されており、床振動に起因してアナログ振動検出信
号ｄ1 〜ｄm を出力する。５はマルチプレクサであり、
上記各計量セル３1 〜３n から出力される計量信号ａ1
〜ａn が増幅器６1 〜６n で増幅されて入力されるとと
もに、上記各振動検出セル４1 〜４m から出力される振
動検出信号ｄ1 〜ｄm が増幅器７1 〜７mで増幅されて
入力される。８はＡ／Ｄ変換器で、後述するＣＰＵ９か
らの切換え信号ｃによって、上記マルチプレクサ５から
選択的に出力される上記アナログ計量信号ａ1 〜ａn お
よびアナログ振動検出信号ｄ1 〜ｄm を、ディジタル信
号に変換する。
【０００９】９は演算装置を構成するＣＰＵで、上記Ａ
／Ｄ変換器８を通して入力される計量信号ａ1 〜ａn お
よび振動検出信号ｄ1 〜ｄm に基づき所定の床振動補正
および組合せ演算を実行して、組合せ重量が一定の許容
範囲内で、かつ目標重量に近い組合せとなるように計量
セル３1 〜３n に対応する計量ホッパー２1 〜２n を選
択的に開放するための開放信号ＯＳを出力する。
／Ｄ変換器８を通して入力される計量信号ａ1 〜ａn お
よび振動検出信号ｄ1 〜ｄm に基づき所定の床振動補正
および組合せ演算を実行して、組合せ重量が一定の許容
範囲内で、かつ目標重量に近い組合せとなるように計量
セル３1 〜３n に対応する計量ホッパー２1 〜２n を選
択的に開放するための開放信号ＯＳを出力する。
【００１０】図２は、前記組合せ計量装置の概略構成を
示す正面図である。同図において、分散フィーダ１０
は、上方から投下される被計量物を周縁に分散供給する
手段であり、その周縁には複数個の振動フィーダ１１1
〜１１n が設けられている。この振動フィーダ１１1 〜
１１n によって、分散フィーダ１０上の被計量物がｎ個
のプールホッパー１２1 〜１２n に送出される。各々の
プールホッパー１２1 〜１２n にはゲートが設けられて
おり、また、その下方には先述した計量ホッパー２1 〜
２n が設けられている。各計量ホッパー２1 〜２n は、
計量セル３1 〜３n を介してフレームＦＲに支持され、
先述した開放信号ＯＳにより計量ホッパー２1 〜２n の
ゲートが選択的に開放される。計量ホッパー２1 〜２n
の下方には大きな集合排出シュート１３が設けられてい
る。前記フレームＦＲには、各計量セル３1 〜３n とは
対応しないｍ個の振動検出セル４1 〜４m が設けられて
いる。１４は包装機であり、架台Ｇに支持された組合せ
計量装置の下方で床Ｆに載置されており、上記集合排出
シュート１３から送られてくる被計量物を袋詰めする。
示す正面図である。同図において、分散フィーダ１０
は、上方から投下される被計量物を周縁に分散供給する
手段であり、その周縁には複数個の振動フィーダ１１1
〜１１n が設けられている。この振動フィーダ１１1 〜
１１n によって、分散フィーダ１０上の被計量物がｎ個
のプールホッパー１２1 〜１２n に送出される。各々の
プールホッパー１２1 〜１２n にはゲートが設けられて
おり、また、その下方には先述した計量ホッパー２1 〜
２n が設けられている。各計量ホッパー２1 〜２n は、
計量セル３1 〜３n を介してフレームＦＲに支持され、
先述した開放信号ＯＳにより計量ホッパー２1 〜２n の
ゲートが選択的に開放される。計量ホッパー２1 〜２n
の下方には大きな集合排出シュート１３が設けられてい
る。前記フレームＦＲには、各計量セル３1 〜３n とは
対応しないｍ個の振動検出セル４1 〜４m が設けられて
いる。１４は包装機であり、架台Ｇに支持された組合せ
計量装置の下方で床Ｆに載置されており、上記集合排出
シュート１３から送られてくる被計量物を袋詰めする。
【００１１】図３は、前記フレームＦＲに設けられた各
計量セル３1 〜３n と、これらの配置面上に位置するよ
うに同じフレームＦＲに設けられた各振動検出セル４1
〜４m との配置例を概略的に示す平面図である。各振動
検出セル４1 〜４m は各計量セル３1 〜３n と１対１に
対応しておらず、個数も異なる。
計量セル３1 〜３n と、これらの配置面上に位置するよ
うに同じフレームＦＲに設けられた各振動検出セル４1
〜４m との配置例を概略的に示す平面図である。各振動
検出セル４1 〜４m は各計量セル３1 〜３n と１対１に
対応しておらず、個数も異なる。
【００１２】上記組合せ計量装置で使用する計量セル３
1 〜３n および振動検出セル４1 〜４m （以下、ロード
セルという）を図４に示す。このタイプのロードセル
は、４箇所のノッチ部３１のそれぞれに張り付けられた
歪ゲージ３２によって、ロードセル３（４）の変形状態
を歪量として検出するものである。さらに、これら４枚
の歪ゲージ３２はホイートストンブリッジを構成してお
り、ロードセル３（４）が破線で示すように、ロバーバ
ル（平行四辺形）状態に変形した場合のみ出力が変化
し、それ以外の変形状態では、出力は変化しないように
なっている。したがって、ロードセル３（４）の固定
（床）側３ａ（４ａ）と荷重（重り）側３ｂ（４ｂ）の
相対変位のうち、ロバーバル変形の成分のみが検出され
るから、各モードの床振動状態に対しては、上記相対変
位の垂直方向成分のみを考慮すればよい。
1 〜３n および振動検出セル４1 〜４m （以下、ロード
セルという）を図４に示す。このタイプのロードセル
は、４箇所のノッチ部３１のそれぞれに張り付けられた
歪ゲージ３２によって、ロードセル３（４）の変形状態
を歪量として検出するものである。さらに、これら４枚
の歪ゲージ３２はホイートストンブリッジを構成してお
り、ロードセル３（４）が破線で示すように、ロバーバ
ル（平行四辺形）状態に変形した場合のみ出力が変化
し、それ以外の変形状態では、出力は変化しないように
なっている。したがって、ロードセル３（４）の固定
（床）側３ａ（４ａ）と荷重（重り）側３ｂ（４ｂ）の
相対変位のうち、ロバーバル変形の成分のみが検出され
るから、各モードの床振動状態に対しては、上記相対変
位の垂直方向成分のみを考慮すればよい。
【００１３】図５は、前記ＣＰＵ９の内部の構成を示す
ブロック図である。同図において、１５1 〜１５n およ
び１６1 〜１６m はそれぞれディジタルフィルタであ
り、図１のマルチプレクサ５から選択的に出力され、か
つ、Ａ／Ｄ変換器８によってディジタル信号に変換され
た計量信号ａ1 〜ａn および振動検出信号ｄ1 〜ｄ
m を、切換回路１７を経て、それぞれ対応するディジタ
ルフィルタ１５1 〜１５n および１６1 〜１６m に入力
することにより、主として、被計量物Ｘ１〜Ｘｎを計量
ホッパー２1 〜２n に乗せたときの機械振動に起因する
比較的高周波の振動成分を除去した信号を得る。
ブロック図である。同図において、１５1 〜１５n およ
び１６1 〜１６m はそれぞれディジタルフィルタであ
り、図１のマルチプレクサ５から選択的に出力され、か
つ、Ａ／Ｄ変換器８によってディジタル信号に変換され
た計量信号ａ1 〜ａn および振動検出信号ｄ1 〜ｄ
m を、切換回路１７を経て、それぞれ対応するディジタ
ルフィルタ１５1 〜１５n および１６1 〜１６m に入力
することにより、主として、被計量物Ｘ１〜Ｘｎを計量
ホッパー２1 〜２n に乗せたときの機械振動に起因する
比較的高周波の振動成分を除去した信号を得る。
【００１４】１８は第１の床振動算出手段であり、以下
のような演算処理により各計量セル３1 〜３n の設置位
置（ｘi ，ｙi ）（ただしｉ＝１，２，…，ｎ）での床
振動成分ｂ1 〜ｂn を算出する。すなわち、先ず各振動
検出セル４1 〜４m から出力される振動検出信号ｄ
j と、各振動検出セル４1 〜４m の位置座標（ｘj ，ｙ
j）（ただしｊ＝１，２，…，ｍ）を先の（１）式に代
入して、ｍ個の一次式 ｄj ＝Ａ（ｔ）・ｘj ＋Ｂ（ｔ）・ｙj ＋Ｃ（ｔ） ……（３） を得る。次に、これらの式に最小自乗法を適用して、Ａ
（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の各値を求める。これらの
各値Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）を（１）式に当ては
めて得られる床の振動モードに、さらに各計量セル３1
〜３n の位置座標（ｘi ，ｙi ）を当てはめることによ
り、各計量セル３1 〜３n の設置位置での床振動成分 ｂi ＝Ａ（ｔ）・ｘi ＋Ｂ（ｔ）・ｙi ＋Ｃ（ｔ） ……（４） を算出する。
のような演算処理により各計量セル３1 〜３n の設置位
置（ｘi ，ｙi ）（ただしｉ＝１，２，…，ｎ）での床
振動成分ｂ1 〜ｂn を算出する。すなわち、先ず各振動
検出セル４1 〜４m から出力される振動検出信号ｄ
j と、各振動検出セル４1 〜４m の位置座標（ｘj ，ｙ
j）（ただしｊ＝１，２，…，ｍ）を先の（１）式に代
入して、ｍ個の一次式 ｄj ＝Ａ（ｔ）・ｘj ＋Ｂ（ｔ）・ｙj ＋Ｃ（ｔ） ……（３） を得る。次に、これらの式に最小自乗法を適用して、Ａ
（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の各値を求める。これらの
各値Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）を（１）式に当ては
めて得られる床の振動モードに、さらに各計量セル３1
〜３n の位置座標（ｘi ，ｙi ）を当てはめることによ
り、各計量セル３1 〜３n の設置位置での床振動成分 ｂi ＝Ａ（ｔ）・ｘi ＋Ｂ（ｔ）・ｙi ＋Ｃ（ｔ） ……（４） を算出する。
【００１５】１９はセル感度補正手段であり、上記第１
の床振動算出手段１８で算出された各床振動成分ｂ
i を、後述するセル感度比算出手段２３で算出されるセ
ル感度比κa ，κb ，κc を用いて補正するものであ
る。すなわち、（４）式の振動モードの右辺の各振動モ
ード成分に、対応するセル感度比κa ，κb ，κc をそ
れぞれ乗算して、各床振動成分ｂi を ｓi ＝κa ・Ａ（ｔ）・ｘi ＋κb ・Ｂ（ｔ）・ｙi ＋κc ・Ｃ（ｔ） ……（５） のようにセル感度補正する。
の床振動算出手段１８で算出された各床振動成分ｂ
i を、後述するセル感度比算出手段２３で算出されるセ
ル感度比κa ，κb ，κc を用いて補正するものであ
る。すなわち、（４）式の振動モードの右辺の各振動モ
ード成分に、対応するセル感度比κa ，κb ，κc をそ
れぞれ乗算して、各床振動成分ｂi を ｓi ＝κa ・Ａ（ｔ）・ｘi ＋κb ・Ｂ（ｔ）・ｙi ＋κc ・Ｃ（ｔ） ……（５） のようにセル感度補正する。
【００１６】２０1 〜２０n は床振動補正手段であり、
上記ディジタルフィルタ１５1 〜１５n を通過した計量
信号ａ1 〜ａn を、上記セル感度補正手段１９で補正さ
れた床振動成分ｓ1 〜ｓn により個別に補正する。すな
わち、上記各計量セル３1 〜３n の計量値ａ1 〜ａn か
らセル感度補正した床振動成分ｓ1 〜ｓn を減算するこ
とで、各計量セル３1 〜３n の計量値ａ1 〜ａn から、
床の振動成分を除去した振動補正済信号ｂｓ1 〜ｂｓn
を生成して出力する。
上記ディジタルフィルタ１５1 〜１５n を通過した計量
信号ａ1 〜ａn を、上記セル感度補正手段１９で補正さ
れた床振動成分ｓ1 〜ｓn により個別に補正する。すな
わち、上記各計量セル３1 〜３n の計量値ａ1 〜ａn か
らセル感度補正した床振動成分ｓ1 〜ｓn を減算するこ
とで、各計量セル３1 〜３n の計量値ａ1 〜ａn から、
床の振動成分を除去した振動補正済信号ｂｓ1 〜ｂｓn
を生成して出力する。
【００１７】２１は組合せ演算手段であり、上記床振動
補正手段２０1 〜２０n から出力される振動補正済信号
ｂｓ1 〜ｂｓn を入力させて組合せ演算を行うことによ
り、一定の許容範囲で、かつ目標重量に近い複数の振動
補正済信号ｂｓ1 〜ｂｓn を選択し、その信号ｂｓ1 〜
ｂｓn に対応する計量ホッパー２1 〜２n を開放するた
めの開放信号ＯＳを出力する。
補正手段２０1 〜２０n から出力される振動補正済信号
ｂｓ1 〜ｂｓn を入力させて組合せ演算を行うことによ
り、一定の許容範囲で、かつ目標重量に近い複数の振動
補正済信号ｂｓ1 〜ｂｓn を選択し、その信号ｂｓ1 〜
ｂｓn に対応する計量ホッパー２1 〜２n を開放するた
めの開放信号ＯＳを出力する。
【００１８】２２は第２の床振動算出手段であり、各計
量セル３1 〜３n から出力される計量信号ａ1 〜ａn を
用いて、上記第１の床振動算出手段１８と同様に床の振
動モードを算出するものである。感度比の算出のため
に、３つ以上の計量セルの計量ホッパーが開放され、被
計量物が排出されて無負荷状態となる。この無負荷状態
では、計量信号ａ1 〜ａn は振動成分のみとなる。そこ
で、先ず計量セル３1 〜３n から出力される３つ以上の
計量信号ａi と、対応する計量セル３i の位置座標（ｘ
i ，ｙi ）とを先の（１）式に代入して、３つ以上の一
次式 ａi ＝Ａ（ｔ）・ｘi ＋Ｂ（ｔ）・ｙi ＋Ｃ（ｔ） ……（６） を得る。次に、これらの式に最小自乗法を適用して、Ａ
（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の各値を求める。これらの
各値Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）を（１）式に当ては
めることにより、計量信号ａ1 〜ａn から床の振動モー
ドを算出する。
量セル３1 〜３n から出力される計量信号ａ1 〜ａn を
用いて、上記第１の床振動算出手段１８と同様に床の振
動モードを算出するものである。感度比の算出のため
に、３つ以上の計量セルの計量ホッパーが開放され、被
計量物が排出されて無負荷状態となる。この無負荷状態
では、計量信号ａ1 〜ａn は振動成分のみとなる。そこ
で、先ず計量セル３1 〜３n から出力される３つ以上の
計量信号ａi と、対応する計量セル３i の位置座標（ｘ
i ，ｙi ）とを先の（１）式に代入して、３つ以上の一
次式 ａi ＝Ａ（ｔ）・ｘi ＋Ｂ（ｔ）・ｙi ＋Ｃ（ｔ） ……（６） を得る。次に、これらの式に最小自乗法を適用して、Ａ
（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の各値を求める。これらの
各値Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）を（１）式に当ては
めることにより、計量信号ａ1 〜ａn から床の振動モー
ドを算出する。
【００１９】２３はセル感度比算出手段であり、上記第
１の床振動算出手段１８により各振動検出セル４1 〜４
m の振動検出信号ｄ1 〜ｄm から算出される床の振動モ
ードと、同一時刻において上記第２の床振動算出手段２
２により各計量セル３1 〜３n の計量信号ａ1 〜ａn か
ら算出される床の振動モードとを用いて、上記セル感度
補正手段１９で使用するセル感度比κa ，κb ，κc を
以下のように算出する。すなわち、セル感度比κa は、 κa ＝｛Ａ（ｔ）2 ｝／｛Ａ（ｔ）1 ｝ ……（７） セル感度比κb は、 κb ＝｛Ｂ（ｔ）2 ｝／｛Ｂ（ｔ）1 ｝ ……（８） セル感度比κc は、 κc ＝｛Ｃ（ｔ）2 ｝／｛Ｃ（ｔ）1 ｝ ……（９） として算出する。
１の床振動算出手段１８により各振動検出セル４1 〜４
m の振動検出信号ｄ1 〜ｄm から算出される床の振動モ
ードと、同一時刻において上記第２の床振動算出手段２
２により各計量セル３1 〜３n の計量信号ａ1 〜ａn か
ら算出される床の振動モードとを用いて、上記セル感度
補正手段１９で使用するセル感度比κa ，κb ，κc を
以下のように算出する。すなわち、セル感度比κa は、 κa ＝｛Ａ（ｔ）2 ｝／｛Ａ（ｔ）1 ｝ ……（７） セル感度比κb は、 κb ＝｛Ｂ（ｔ）2 ｝／｛Ｂ（ｔ）1 ｝ ……（８） セル感度比κc は、 κc ＝｛Ｃ（ｔ）2 ｝／｛Ｃ（ｔ）1 ｝ ……（９） として算出する。
【００２０】（７），（８），（９）の各式において、
Ａ（ｔ）2 ，Ｂ（ｔ）2 ，Ｃ（ｔ）2 は、上記第２の床
振動算出手段２２により算出される床の振動モードでの
各振動モード成分Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の値を
示し、Ａ（ｔ）1 ，Ｂ（ｔ）1 ，Ｃ（ｔ）1 は、上記第
１の床振動算出手段１８により算出される床の振動モー
ドでの各振動成分Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の値を
示す。
Ａ（ｔ）2 ，Ｂ（ｔ）2 ，Ｃ（ｔ）2 は、上記第２の床
振動算出手段２２により算出される床の振動モードでの
各振動モード成分Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の値を
示し、Ａ（ｔ）1 ，Ｂ（ｔ）1 ，Ｃ（ｔ）1 は、上記第
１の床振動算出手段１８により算出される床の振動モー
ドでの各振動成分Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の値を
示す。
【００２１】２４はメモリであり、上記セル感度比算出
手段２３で算出される各セル感度比κa ，κb ，κc を
記憶し、必要に応じて上記セル感度補正手段１９に読み
出させる。
手段２３で算出される各セル感度比κa ，κb ，κc を
記憶し、必要に応じて上記セル感度補正手段１９に読み
出させる。
【００２２】上記のように構成された組合せ計量装置に
おいては、各計量セル３1 〜３n から出力され、かつデ
ィジタルフィルタ１５1 〜１５n を通過した計量信号ａ
1 〜ａn が床振動補正手段２０1 〜２０n に入力される
とともに、振動検出セル４1〜４m から出力される振動
検出信号ｄ1 〜ｄm に基づき、第１の床振動算出手段１
８によって床の振動モードが算出され、この床の振動モ
ードから求められる各計量セル３1 〜３n の設置位置
（ｘi ，ｙi ）での床振動成分ｂi （（４）式）がセル
感度補正手段１９に入力される。それらの床振動成分ｂ
i は、メモリ２４から読み出されるセル感度比κa ，κ
b ，κc を用いてセル感度補正手段１９によりセル感度
補正されて感度補正済の床振動成分ｓi （（５）式）と
なり、それぞれ対応する床振動補正手段２０1 〜２０n
に入力される。各床振動補正手段２０1 〜２０n では、
計量信号ａ1 〜ａn からセル感度補正済の対応する床振
動成分ｓ1 〜ｓn が減算されて、振動補正済信号ｂｓ1
〜ｂｓn が出力され、組合せ演算手段２１に入力され
る。
おいては、各計量セル３1 〜３n から出力され、かつデ
ィジタルフィルタ１５1 〜１５n を通過した計量信号ａ
1 〜ａn が床振動補正手段２０1 〜２０n に入力される
とともに、振動検出セル４1〜４m から出力される振動
検出信号ｄ1 〜ｄm に基づき、第１の床振動算出手段１
８によって床の振動モードが算出され、この床の振動モ
ードから求められる各計量セル３1 〜３n の設置位置
（ｘi ，ｙi ）での床振動成分ｂi （（４）式）がセル
感度補正手段１９に入力される。それらの床振動成分ｂ
i は、メモリ２４から読み出されるセル感度比κa ，κ
b ，κc を用いてセル感度補正手段１９によりセル感度
補正されて感度補正済の床振動成分ｓi （（５）式）と
なり、それぞれ対応する床振動補正手段２０1 〜２０n
に入力される。各床振動補正手段２０1 〜２０n では、
計量信号ａ1 〜ａn からセル感度補正済の対応する床振
動成分ｓ1 〜ｓn が減算されて、振動補正済信号ｂｓ1
〜ｂｓn が出力され、組合せ演算手段２１に入力され
る。
【００２３】上記のように、この組合せ計量装置では、
（４）式で示す床振動成分ｂi を、その各振動モード成
分Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）に対応する個別のセル
感度比κa ，κb ，κc を乗算してセル感度補正するの
で、振動モード成分ごとに振動周波数が異なる場合で
も、各振動モード成分に最適なセル感度比κa ，κb ，
κc でセル感度補正を行うことができる。また、各セル
感度比κa ，κb ，κc は、第１および第２の各床振動
補正手段１８，２２と、セル感度比算出手段２３により
自動的に算出できるので、組合せ計量装置を据え付けた
現場の環境変化により床振動の条件が変わった場合で
も、その床振動に合ったセル感度比κa ，κb ，κc で
セル感度補正を行うことができる。
（４）式で示す床振動成分ｂi を、その各振動モード成
分Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）に対応する個別のセル
感度比κa ，κb ，κc を乗算してセル感度補正するの
で、振動モード成分ごとに振動周波数が異なる場合で
も、各振動モード成分に最適なセル感度比κa ，κb ，
κc でセル感度補正を行うことができる。また、各セル
感度比κa ，κb ，κc は、第１および第２の各床振動
補正手段１８，２２と、セル感度比算出手段２３により
自動的に算出できるので、組合せ計量装置を据え付けた
現場の環境変化により床振動の条件が変わった場合で
も、その床振動に合ったセル感度比κa ，κb ，κc で
セル感度補正を行うことができる。
【００２４】なお、この組合せ計量装置を稼動現場での
１日の運動開始前又は計量装置の製造工場での出荷前の
調整段階において、上記セル感度比κa ，κb ，κc を
求める場合、模擬の床振動を起こす手段として加振機を
使用せずに、以下のような操作で振動を起こすようにし
てもよい。すなわち、全計量セル３1 〜３n のうち、選
択した所定個数（例えば４個）の計量セル３i に対応す
る計量ホッパー２i を開閉駆動するという模擬運転を無
負荷状態のもとで行い、このとき開閉駆動されない計量
ホッパー２i に対応する計量セル３i から出力される計
量信号ａi に基づき第２の床振動算出手段２２で床の振
動モードを算出し、別に振動検出セル４j から出力され
る振動検出信号ｄjに基づき第１の床振動算出手段１８
で床の振動モードを算出し、これらの床の振動モードに
基づきセル感度比算出手段２３で上記各セル感度比
κa ，κb ，κcを算出する。
１日の運動開始前又は計量装置の製造工場での出荷前の
調整段階において、上記セル感度比κa ，κb ，κc を
求める場合、模擬の床振動を起こす手段として加振機を
使用せずに、以下のような操作で振動を起こすようにし
てもよい。すなわち、全計量セル３1 〜３n のうち、選
択した所定個数（例えば４個）の計量セル３i に対応す
る計量ホッパー２i を開閉駆動するという模擬運転を無
負荷状態のもとで行い、このとき開閉駆動されない計量
ホッパー２i に対応する計量セル３i から出力される計
量信号ａi に基づき第２の床振動算出手段２２で床の振
動モードを算出し、別に振動検出セル４j から出力され
る振動検出信号ｄjに基づき第１の床振動算出手段１８
で床の振動モードを算出し、これらの床の振動モードに
基づきセル感度比算出手段２３で上記各セル感度比
κa ，κb ，κcを算出する。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、振動モ
ードを形成する振動モード成分に対応させて求めてメモ
リに記憶しておき、振動モード成分に対応したセル感度
比を上記メモリから読み出し、このセル感度比により上
記振動検出信号を補正してセル感度補正済信号を生成す
るので、振動モード成分ごとに振動周波数が異なる場合
でも、各振動モード成分に最適なセル感度比セル感度補
正を行うことができ、床振動の影響を十分に除去して高
精度の計量を行うことができる。
ードを形成する振動モード成分に対応させて求めてメモ
リに記憶しておき、振動モード成分に対応したセル感度
比を上記メモリから読み出し、このセル感度比により上
記振動検出信号を補正してセル感度補正済信号を生成す
るので、振動モード成分ごとに振動周波数が異なる場合
でも、各振動モード成分に最適なセル感度比セル感度補
正を行うことができ、床振動の影響を十分に除去して高
精度の計量を行うことができる。
【図１】本発明の一実施形態による組合せ計量装置の信
号処理系の概略構成を示すブロック図である。
号処理系の概略構成を示すブロック図である。
【図２】同組合せ計量装置の正面図である。
【図３】同組合せ計量装置におけるフレームでの計量セ
ルおよび振動検出セルの配置構成を示す平面図である。
ルおよび振動検出セルの配置構成を示す平面図である。
【図４】同組合せ計量装置に使用するロードセルの説明
図である。
図である。
【図５】同組合せ計量装置におけるＣＰＵの内部構造を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図６】床の振動モードを算出する面計算の原理を示す
説明図である。
説明図である。
【図７】計量セルおよび振動検出セルの出力の周波数特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
３1 〜３n …計量セル、４1 〜４m …振動検出セル、１
８…第１の床振動算出手段、１９…セル感度補正手段、
２０1 〜２０n …床振動補正手段、２２…第２の床振動
算出手段、２３…セル感度比算出手段、２４…メモリ、
Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）…振動モード成分、Ｘ１
〜Ｘｎ…被計量物、ａ1 〜ａn …計量信号、ｄ1 〜ｄm
…振動検出信号、ｓ1 〜ｓn …セル感度補正済信号、ｂ
ｓ1 〜ｂｓn …振動補正済信号
８…第１の床振動算出手段、１９…セル感度補正手段、
２０1 〜２０n …床振動補正手段、２２…第２の床振動
算出手段、２３…セル感度比算出手段、２４…メモリ、
Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）…振動モード成分、Ｘ１
〜Ｘｎ…被計量物、ａ1 〜ａn …計量信号、ｄ1 〜ｄm
…振動検出信号、ｓ1 〜ｓn …セル感度補正済信号、ｂ
ｓ1 〜ｂｓn …振動補正済信号
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−209066（ＪＰ，Ａ)
特許3251706（ＪＰ，Ｂ２)
特許3251707（ＪＰ，Ｂ２)
特許3251754（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01G 23/01
G01G 19/387
Claims (2)
- 【請求項１】 計量セルにより被計量物を計量して、そ
の重量に対応した計量信号を出力するとともに、この計
量セルと同一の床に設置された複数の振動検出セルから
出力される振動検出信号に基づいて床の振動モードを検
出して上記計量セルが設置された位置の床の上下方向変
位を算出し、上記算出された変位により、上記計量信号
から床の振動成分を除去した振動補正済信号を生成する
計量方法であって、 計量セルと振動検出セル間のセル感度比を、上記振動モ
ードを形成する振動モード成分に対応させて求めてメモ
リに記憶しておき、振動モード成分に対応したセル感度
比を上記メモリから読み出し、このセル感度比により上
記振動検出信号を補正してセル感度補正済信号を生成す
る計量方法。 - 【請求項２】 被計量物を計量して、その重量に対応し
た計量信号を出力する計量セルと、この計量セルと同一
の床に設置された複数の振動検出セルと、上記振動検出
セルから出力される振動検出信号に基づいて床の振動モ
ードを検出して上記計量セルが設置された位置の床の上
下方向変位を算出する床振動算出手段と、上記算出され
た変位により、上記計量信号から床の振動成分を除去し
た振動補正済信号を生成する床振動補正手段とを備えた
計量装置であって、 計量セルと振動検出セル間のセル感度比を、上記振動モ
ードを形成する振動モード成分に対応させて求めるセル
感度比算出手段と、 求められたセル感度比を記憶するメモリと、 振動モード成分に対応したセル感度比を上記メモリから
読み出し、このセル感度比により上記振動検出信号を補
正してセル感度補正済信号を生成するセル感度補正手段
とを有する計量装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29338595A JP3525364B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 計量方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29338595A JP3525364B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 計量方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09113345A JPH09113345A (ja) | 1997-05-02 |
| JP3525364B2 true JP3525364B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=17794091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29338595A Expired - Fee Related JP3525364B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 計量方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3525364B2 (ja) |
-
1995
- 1995-10-16 JP JP29338595A patent/JP3525364B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09113345A (ja) | 1997-05-02 |
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