JP3732823B2 - 計量器の自動検査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル式計量器である電子天秤、個数計、体重計等の計量器の温度特性検査または製造工程における合否判定に使用される計量器の自動検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近のデジタル式秤は、高精度高分解能であるため温度による影響が問題となる。
【０００３】
例えば、汎用電子天秤でも、分解能が1/500,000〜1/1,000,000程度で、秤量値１ｋｇの天秤であれば１ｍｇの変化まで測定できる。この様な高分解能の天秤は、使用環境の温度が２５℃±１０℃で使用されても性能を保証しなければならない。よって、この性能が満足されているかどうか、部屋内を温度変化させて検査を行っている。
【０００４】
従来は、温度制御された部屋に複数の計量器を設置し、例えば部屋の室温を４０℃に設定し、計量器が十分にその室温に馴染んだ頃（４〜８時間）に作業者がその部屋に入り、計量器に合わせた基準分銅（以下、単に分銅という。）を人手で加除し、計量器の温度特性を計量していた。
【０００５】
この時、計量器に温調器（エアコン）の風が当たると計量値が不安定になり、正しい測定が出来ないので、温調器を停止させ、室温が上がらないうちに素早く計量を行わなければならない。
【０００６】
それから、部屋の温度を０℃及び２０℃に設定し、計量器が十分にその温度に馴染んだ頃に同様に計量する。
【０００７】
この様に、温度設定及び計量は、人手を介して行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の計量器の検査においては、室温に計量器が馴染むのに４時間から８時間くらいかかり、室温を常温から高温、低温、常温のように変化させ計量器の測定を行うと１２時間から２４時間程度かかる。
【０００９】
これを、人手を介して行っていると、室温に計量器が馴染むまで、作業者が待機していなければならない。また、せっかく温度を一定に保っていても、作業者が測定のため室内に入り、温調器を停止させて作業を行うことにより、室温が変化をしてしまい、計量値に多少ではあるが誤差を生じさせてしまう。
【００１０】
この様に、人手による計量器の検査は、精密な計量器にとって好ましくないという問題があった。
【００１１】
本発明は、前記問題を解決しようとするものであり、第一の課題は、計量器に対して、機種に合わせて適当な分銅を人手を介さずに自動的に加除して検査を行える計量器の自動検査装置を提供し、第二の課題は、第一の課題と合わせ、複数の計量器を人手を介さずに自動的に検査を行える計量器の自動検査装置を提供し、第三の課題は、第一の課題又は第二の課題と合わせ、プログラムにより低温から高温までの複数温度を時系列に設定し、その設定に合わせて計量器を設置した部屋の温度を制御し、温度調整及び計量を人手を介さずに行える自動検査装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記第一の課題を解決するため、請求項１に係る発明の自動検査装置では、縦列に分銅を接続した分銅群と、該分銅群を下降、停止、上昇させる分銅昇降手段と、測定する計量器の機種を特定する機種判定手段と、機種により搭載する分銅を選択する分銅選択手段と、該分銅選択手段で選択した分銅を計量器上に搭載するように前記分銅昇降手段を制御する分銅制御手段と、選択した分銅が計量器に搭載されたときの計量値を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶した計量値から計量器の合否判定をする合否判定手段とを備え、計量器をセットした後は人の作業を不要としたことを特徴とする。
（作用）この自動検査装置は、これまで人間が確認していた計量器の機種判定、所定の分銅の搭載、所定の分銅搭載時の計量値の確認、計量器が良品であるか不良品であるかの判定などを、全て自動的に行う各種の手段を有しており、これらを全て自動的に行う。
【００１３】
前記第二の課題を解決するため、請求項２に係る発明の自動検査装置では、請求項１に記載された計量器の自動検査装置と、複数台の計量器を載せる水平台と、分銅群を水平方向に移動させる水平移動手段と、該水平移動手段を制御する水平移動制御手段とを備え、複数台の計量器を自動的に検査できるようにしたことを特徴とする。
（作用）この自動検査装置は、１つの計量器の検査が終了すると、水平移動制御手段により制御される水平移動手段によって分銅群が次の計量器の上に移動し、複数台の計量器を順次自動的に検査する。
【００１４】
前記第三の課題を解決するため、請求項３に係る発明の自動検査装置では、請求項１又は２に記載された計量器自動検査装置と、該自動検査装置を外気から遮断する部屋と、該部屋の温度を調節する温調器と、該部屋の温度を低温から高温までの複数温度を時系列に設定し、その設定に合わせて前記温調器を制御する温度制御手段とを備え、温度の変化による計量値の変化を自動測定することを特徴とする。
（作用）この自動検査装置は、温度制御手段によって制御される温調器によって室温が調節された部屋内で計量器の検査が行われ、温度や風による悪影響を受けることなく、計量器を自動的に検査する。
【００１５】
【発明の実体の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１から図３に基づいて説明する。図１は、この自動検査装置の要部を示すブロック図であり、図２は、図１に示した機械的構成の詳細を示す図であり、図３は、この自動検査装置の動作を示すフローチャートである。
【００１６】
この自動検査装置は、水平台１６、分銅群Ｂの水平移動手段Ｆ、分銅昇降手段Ｇなどを含む機械的構成１５と、これらを制御し、計量器１８の合否判定に供するパソコン（ＣＰＵ）２０とに大別され、計量器１８を水平台１６へ載置した後、全自動で計量作業するものである。
【００１７】
まず、この機械的構成１５を図１と図２により説明する。
【００１８】
水平台１６は、左右の支柱５６、５６に支持され、計量器１８の機種、大小を問わずに横一列に載置される。水平台１６上には載置位置を示すマーク（図示しない）が一定間隔に設けられており、このマーク上に計量器１８を載置すると、適宜センサ（図示しない）で検出してランプ（図示しない）が点灯するようになっている。作業者は計量器１８載置するだけで良く、その他の作業は不要である。なお、図２では計量器１８を水平台１６上に６台を載置しているが、これは、夜間の不就労時間と自動検査装置による検査の所要時間を考慮したことによる。
【００１９】
分銅群Ｂは、検査重量に合う複数の基準分銅（以下、単に分銅という。）３０を連結したものであり、例えば、秤量が４０ｋｇの計量器１８に対して、検査重量が１０ｋｇ、２０ｋｇ、４０ｋｇと決められている場合、下から１０ｋｇ、１０ｋｇ、２０ｋｇの分銅３０が連結される。分銅群Ｂは、後述する分銅昇降手段Ｇの作動により支持部材３４を下降、停止、上昇させることにより、３個の分銅３０から選択された分銅３０のみが、順々に計量器１８上に搭載される。
【００２０】
この分銅３０の連結手段は、図２に示すように、各分銅３０の下面に設けられた「逆台形」の凹部３１と、その上面に固定された突起３２とからなり、突起３２が凹部３１内に係止されるものである。
【００２１】
水平移動手段Ｆは、後述する水平移動制御手段２６の指令により分銅群Ｂを計量器１８上まで移動させて停止させるものである。図２で示す水平移動手段Ｆは、スライダ６２と密着して、これをリードするガイド５８と、外周がスライダ６２の一部に螺合し、回転によりスライダ６２を移動させる駆動軸６４と、駆動軸６４の回転源となるモータ６６とから構成され、分銅群Ｂはモータ６６の回転により左右方向に移動し、回転の停止により移動を停止する。モータ６６の回転と停止は、記憶手段２５に記憶された計量器１８の載置位置や、分銅群Ｂの位置確認手段、例えば位置センサ又はパソコン２０に入力された設定位置など、各種手段により計量器１８の位置を検出することにより制御される。スライダ６２の移動に伴い、分銅群Ｂは左端のスタート位置から左端の計量器１８上へ、次いで右隣の計量器１８上へ、最後に右端の計量器１８の検査後にはスタート位置へと自動的に移動することになる。
【００２２】
分銅昇降手段Ｇは、後述する分銅制御手段２４の指令により分銅群Ｂを下降、停止、上昇せしめ、かつ検査重量に応じた分銅３０を計量器１８に搭載する。図２で示す分銅昇降手段Ｇは、支持部材３４に固定された昇降用の駆動軸３６と、駆動軸３６を昇降させる昇降用モータ４０と、昇降用モータ４０の回転を前記駆動軸３６に伝達する変換機３８とから構成される。昇降用モータ４０の駆動により、スライダ６０に支持された分銅群Ｂが昇降する。
【００２３】
この機械的構成１５は、断熱壁から構成され、エアコン（温調器）６０で温度調節される部屋１４内に設置される。この部屋１４内の温度設定は、部屋１４の外に設置されたパソコン２０からなされる。
【００２４】
次に、パソコン２０が有する各種の指令、動作について説明する。
【００２５】
図１に示す入出力手段２１は、計量器１８からの各種信号ｂが入力され、これを必要な部署へ転送するものであり、作業順に説明すると、機種を特定するための信号ｃを機種判定手段２２へ、分銅３０を搭載中の計量信号ｇを分銅制御手段２４へ出力する。また、入出力手段２１は、後述する機種判定手段２２から機種問い合わせ信号ａを計量器１８への転送もする。
【００２６】
機種判定手段２２は、検査する計量器１８の機種を自動的に判定し、この判定結果ｅを分銅選択手段２３へ出力するものであり、計量器１８に設けられた識別手段（図示しない）からの信号ｂを入出力手段２１で取り込み、入出力手段２１から転送される識別信号ｃと、検査対象となる計量器１８の機種を記憶した記憶手段２５からの機種判定用データｄとを照合し、機種を特定する。なお、前記識別手段は、他の機種と区別できるパルス信号を出力するものであり、前記記憶手段２５は、検査される全部の機種と合否判定用の許容値を記憶している。
【００２７】
分銅選択手段２３は、記憶手段２５の中から設定された検査重量を選択するものであり、前記機種判定手段２２からの識別信号ｅと記憶手段２５に記憶されている分銅選択データｆに基づいて、検査重量すなわち搭載すべき分銅３０が決定される。例えば、検査重量が２０ｋｇ、１０ｋｇ、４０ｋｇの順に設定された機種では、最初の検査重量が２０ｋｇと決定され、この検査重量を得るために、下から１０ｋｇ、１０ｋｇ、２０ｋｇの分銅３０が連結された分銅群Ｂでは、下から２つの１０ｋｇの分銅が選択されなければならない。こうして、計量器１８に搭載する分銅が選択されると、分銅選択データｆには機種に応じて選択された分銅３０を計量器１８に搭載するための分銅群Ｂ（支持部材３４）の高さｈに関するデータも含まれているので、識別信号ｅと分銅選択データｆに基づいて、分銅群Ｂの高さｈが決定され、この高さｈが制御手段２４に送られる。
【００２８】
分銅制御手段２４は、図示しない分銅群位置検出用センサからの信号と、分銅選択手段２３から送られてきた高さｈとを比較しながら分銅昇降手段Ｇを駆動させ、分銅群Ｂを指示された高さｈに下降させる。それから、選択された分銅３０が計量器１８に搭載されたときの計量値ｉを記憶手段２５へ転送する。計量終了後の制御は、分銅群Ｂを上昇させて元位置に停止させる。
【００２９】
水平移動制御手段２６は、計量器１８上に分銅群Ｂが位置するように、スライダ６２を移動させるための指令信号をモータ６６に送るものである。本実施例では、モータ６６にステッピングモータを使用しているので、計量器１８の載置位置に応じた駆動パルスをモータ６６に送るだけでよい。
【００３０】
温度制御手段２８は、図２に示すように部屋１４内の機械的構成１５を、所定の温度下で作動させるため、計量作業の開始から終了まで室内温度を、例えば０℃、２０℃、４０℃に時系列制御をするためにエアコン６０を作動させるものである。一定温度無風下での計量は、温度変化の影響を受ける精密な計量器１８において必須であるから、計量の際にはエアコン６０を停止して、迅速、適確に検査しなければならない。
【００３１】
記憶手段２５は、上記した機種判定用データｄ、機種に応じた分銅選択データｆ、合否判定用の計量値ｉ、部屋１４内の室温ｊの設定値、計量器１８の載置位置などを記憶しているほか、自動検査に必要な各種のプログラム、判定の方法と表示方法についても記憶している。
【００３２】
合否判定手段２７は、パソコン２０のキー操作により作動し、表示装置４２に合否判定用の計量値ｉや対応する許容値、あるいは計量器１８の合否判定を行い、その判定結果などを表示するものである。この合否判定手段により、従来のように作業者の記憶に頼らず、正確に判定できる利点がある。またこの判定結果を統計処理すれば、品質管理に役立つ利点がある。
【００３３】
次に、自動検査前に行う作業者の行為について説明する。確認事項には、計量器１８が記憶手段２５に機種登録してあること、計量器１８が所定位置にあり、ＯＫのランプが点灯していること、計量器１８のコード１９をパソコン２０と接続しておくことなどがある。またパソコン２０の設定には部屋１４内の室温、スタ−ト時間、計量判定の方法などを選択しておき、分銅群Ｂは検査重量に合う複数の分銅３０を連結しておくことが必要である。
【００３４】
次に無人で行われる自動検査装置の動作を、図３に示すフローチャートにより説明する。
【００３５】
パソコン２０のプログラムをスタートすると、機種判定手段Ｃ２が作動して機種問合わせ信号ａを計量器１８に送り（ステップＳ１）、計量器１８から識別信号ｂが返信される。機種判定手段Ｃ２は識別信号ｂにより記憶手段２５の中から該当する機種を選択して特定する（ステップＳ２）。機種識別信号ｂが返信されないか、記憶手段２５に該当する機種がない場合、機種の判定ができず、その旨が記憶手段２５に記憶され、隣の計量器１８を検査するように決定をする（ステップＳ２０）。
【００３６】
全ての計量器１８の機種が特定されると、温度制御手段２８により、記憶手段２５の中から設定温度４０℃が選択され、部屋１４の室温が４０℃で一定になるまでエアコン（温調器）６０を作動させ、さらに、設定時間（４−８時間）室温を一定に保った後、計量開始時にエアコン６０を停止させる（ステップＳ３）。エアコン６０を停止するのは、エアコン６０から風が出ないようにし、計量を安定して行えるようにするためである。
【００３７】
また、計量開始時に至ると、分銅群Ｂが、水平移動制御手段２６からモータ６６への指令により、スライダ６２ともにスタート位置から右方向に移動し、直近の計量器１８上で停止する。この移動制御は記憶手段２５に記憶された計量器１８の載置位置との距離がゼロとなるまでモータ６６を駆動するものである（ステップＳ４）。
【００３８】
計量器１８の分銅選択は、 分銅選択手段２３によって、記憶手段２５に記憶された機種毎の分銅選択データｆと、機種判定手段２２で特定した機種ｅとを照合して選択される（ステップＳ５）。例えば、検査重量として２０ｋｇ、１０ｋｇ、４０ｋｇが記憶手段２５に記憶されていたとすると、最初の検査重量として２０ｋｇを選択する。この検査重量を得るために下から２つの１０ｋｇの分銅３０のみが計量器１８に搭載されるようにする。これには、分銅群位置センサ（図示省略）等により分銅群Ｂの高さを検出し、分銅制御手段２４により昇降用モータ４０を駆動制御し、分銅群Ｂを分銅選択データｆで指示された高さにして、昇降用モータ４０を停止させる（ステップＳ６）。これで、選択された分銅３０のみが搭載される。
【００３９】
選択された分銅３０の搭載が終了すると、このときの計量器１８からの計量値ｉと、部屋１４の室温等とともに記憶手段２５に記憶され、この後、分銅３０を上昇させ計量器１８から分銅３０を取り除き最初の計量が終了する（ステップＳ７）。
【００４０】
次に同じ室温で、検査重量１０ｋｇでの検査を行う。これには、検査重量２０ｋｇに対し、過分の１０ｋｇの分銅３０を取り除くだけで、その他はステップＳ６及びＳ７と同様である。次に、検査重量４０ｋｇでの検査を実行する。これには、検査重量１０ｋｇに対し、不足分の３０ｋｇ分の分銅３０を追加するだけで、その他はステップＳ６及びＳ７と同様である（ステップＳ８）。
【００４１】
次は、分銅郡Ｂを隣の計量器１８の上へ移動させて、この計量器１８について、前記ステップＳ５−Ｓ８と同様に検査を行う。そして、分銅群Ｂを順次隣の計量器１８上に移動させ、水平台１６上の全部の計量器１８の検査を行う。この後、分銅群Ｂは、スタート位置に戻る（ステップＳ９）。
【００４２】
前記したステップＳ５からステップＳ９は室温が４０℃下での検査である。４０℃下での検査が終了すると、室温が０℃になるようにエアコン６０を作動させる。その後、前記ステップＳ４−Ｓ９と同様に検査行い、さらに、次の設定室温２０℃の検査に移行し、前記ステップＳ４−Ｓ９と同様に検査を行う（ステップＳ１０）。
【００４３】
全ての計量検査が終了すると、パソコン２０の設定に従い、記憶した計量データの印刷、計量データの分析などを行う。これで無人による自動温度特性測定の動作が終了する（ステップＳ１１）。
【００４４】
次に、作業者による計量器１８の合否判定について説明する。パソコン２０を操作して合否判定手段２７を作動させ、表示装置４２に記憶手段２５に記憶されている計量データを表示させるか、または、印刷された計量データを見る。計量データには検査重量、この検査重量に分銅を搭載したときの計量値、誤差の許容範囲、室温、合否の判定結果などがあり、これらが機種毎に一覧表になって表示される。作業者は記憶に頼らず、この一覧表を見ただけで煩雑な判定作業をすることなく正確に合否判定できる。
【００４５】
上記した実施の形態は、分銅３０を自動的に搭載すること、計量値を記憶することなどの基本動作を除き、これに限定するものでない。例えば、計量器１８の機種や検査重量はパソコン２０を操作して選択決定できるようにようにしても良く、その他は室温を任意に設定したり、分銅昇降手段Ｇ及び水平移動手段Ｆの駆動源をエアーにしたりなど同様に作用する各種の手段が採用される。
【００４６】
またパソコン２０は、機種判定、温度制御、分銅群Ｂの移動、の順で指令したが、温度制御が先に動作するように指令しても良い。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明したように、請求項１に係る発明によれば、自動検査装置は、機種を確認する手段を有しており、面倒な機種の確認、機種に応じた検査重量の分銅搭載時の計量値の記録などの面倒な人間の作業を省略でき、機種により適正な分銅を計量器に自動的に搭載して、その計量値を記憶するため、計量器のセットした後は無人にて自動的に検査される。またこの計量検査は作業者のくせによる誤差や誤判断がなく、正確な合否判定に利用できる利点がある。
【００４８】
請求項２に係る計量器の自動検査装置によれば、分銅群の昇降手段に加えて、分銅群の水平移動手段を備えており、隣接した複数の計量器を自動的に検査でき、夜間時の利用など、検査時間として２４時間を有効に利用でき、検査能率を向上できる。
【００４９】
請求項３に係る計量器の自動検査装置によれば、請求項１又２に記載された自動検査装置に加えて、この自動検査装置を温度制御できる部屋内に設置したことにより、使用環境に合った検査が可能となるばかりか、時間がかる温度制御が自動的に行われるので、２４時間の検査が可能となり、検査能率が著しく向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である計量器の自動検査装置の要部を示すブロック図である。
【図２】図１に示す自動検査装置の全体の正面図である。
【図３】図１に示す自動検査装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１４ 部屋
１６ 水平台
１８ 計量器
２０ パソコン
２２ 機種判定手段
２３ 分銅選択手段
２４ 分銅制御手段
２５ 記憶手段
２６ 水平移動制御手段
２７ 合否判定手段
２８ 温度制御手段
３０ 基準分銅
６０ エアコン（温調器）
Ｂ 分銅群
Ｆ 水平移動手段
Ｇ 分銅昇降手段

Claims (3)

1. 縦列に分銅を接続した分銅群と、該分銅群を下降、停止、上昇させる分銅昇降手段と、測定する計量器の機種を特定する機種判定手段と、該機種判定手段で特定された機種により搭載する分銅を選択する分銅選択手段と、該分銅選択手段で選択した分銅を計量器上に搭載するように前記分銅昇降手段を制御する分銅制御手段と、選択した分銅が計量器に搭載されたときの計量値を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された計量値から計量器の合否判定をする合否判定手段とを備え、
   計量器のセット後人手を介さず自動的に検査を行うことを特徴とする計量器の自動検査装置。
2. 請求項１に記載された計量器の自動検査装置と、複数台の計量器を載せる水平台と、分銅群を水平方向に移動させる水平移動手段と、該水平移動手段を制御する水平移動制御手段とを備え、
   複数台の計量器を自動的に検査できるようにしたことを特徴とする計量器の自動検査装置。
3. 請求項１又２に記載された計量器の自動検査装置と、該自動検査装置を外気から遮断する部屋と、該部屋の温度を調節する温調器と、該部屋の温度を低温から高温までの複数温度を時系列に設定し、その設定に合わせて前記温調器を制御する温度制御手段とを備え、
   温度の変化による計量値の変化を自動測定することを特徴とする計量器の自動検査装置。

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