JP4859659B2

JP4859659B2 - マルチ計量槽の計量システム

Info

Publication number: JP4859659B2
Application number: JP2006349157A
Authority: JP
Inventors: 勝三川西; 正美山中
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2026-12-26
Also published as: JP2008157849A

Description

本発明は、複数の計量槽のそれぞれに収容される被計量物の重量を計測するマルチ計量槽の計量システムに関するものである。

従来、液体や粉体、スラリー状物を計量するものとして、例えば、図１４（ａ）の正面図および同図（ｂ）の平面図で示される計量装置１００、または同図（ｃ）の正面図および同図（ｄ）の平面図で示される計量装置１００′が実用に供されている。これら計量装置１００（１００′）においては、タンクまたはホッパを計量槽１０１（１０１′）として用い、この計量槽１０１（１０１′）を１つだけ支持枠１０２（１０２′）に組み付け、この支持枠１０２（１０２′）を３個（または４個）のロードセル１０３（１０３′）で支持し、これらロードセル１０３（１０３′）からの荷重信号の合計を計量槽１０１（１０１′）内の被計量物の重量として計測するようにされている。また、ホッパの内部を仕切壁で区画して二槽式とし、各槽内の貯留物の重量を個別に計測することができる二槽式ホッパの貯留量検出装置が、例えば特許文献１にて提案されている。

特許第３６３８４６４号公報

この特許文献１に係る二槽式ホッパの貯留量検出装置は、図１５（ａ）に示されるように、内部の貯留領域を仕切壁１１２によって二槽１１３，１１４に仕切られたホッパ１１１と、仕切壁１１２を隔てた対称の位置において各槽１１３，１１４に設けた一対のロードセル１１５ａ，１１５ｂ；１１６ａ，１１６ｂと、各ロードセル１１５ａ，１１５ｂ，１１６ａ，１１６ｂの出力に基づいて貯留物の重量を演算する演算装置（図示省略）とを備え、演算装置は、一方の槽１１３内における貯留物の推定重量をＷ_１、他方の槽１１４内における貯留物の推定重量をＷ_２、一方の槽１１３に設けたロードセル１１５ａ，１１５ｂで検出する荷重をＲ_１、他方の槽１１４に設けたロードセル１１６ａ，１１６ｂで検出する荷重をＲ_２、一方の槽１１３のロードセル１１５ａ，１１５ｂと他方の槽１１４のロードセル１１６ａ，１１６ｂとの間の距離をＬ、仕切壁１１２から一方の槽１１３内における貯留物の重心Ｇ_１までの距離をａ_１、仕切壁１１２から他方の槽１１４内における貯留物の重心Ｇ_２までの距離をａ_２として、次式：
Ｗ_１＝１／（ａ_１＋ａ_２）×
{Ｒ_１×（ａ_２＋Ｌ／２）＋Ｒ_２×（ａ_２−Ｌ／２）}
Ｗ_２＝１／（ａ_１＋ａ_２）×
{Ｒ_１×（ａ_１−Ｌ／２）＋Ｒ_２×（ａ_１＋Ｌ／２）}
により、一方の槽１１３内の貯留物の推定重量Ｗ_１と、他方の槽１１４内の貯留物の推定重量Ｗ_２とを求める機能回路を有する構成とされている。

ここで、重心Ｇ_１，Ｇ_２の位置は、内容量の変化によって鉛直方向に移動するものの、内容量の変化によって水平方向に大きく移動することはないので、予めその位置が算出されて既知の情報として取り扱われている。つまり、この二槽式ホッパの貯留量検出装置においては、一直線上に位置する２つの重心Ｇ_１，Ｇ_２の位置情報、言い換えれば一次元の重心位置情報と、複数のロードセル１１５ａ，１１５ｂ，１１６ａ，１１６ｂからの荷重信号とに基づいて連立方程式により数値演算して各槽１１３，１１４内の貯留物の重量を求めるようにされている。

ところで、産業分野では、複数の原料をある重量比率に基づいて配合するケースが多くある。このようなケースに対応するために、計量槽の数が１つである従来の計量装置１００，１００′を必要な数だけ配置したのでは、計量設備全体として広大な設置スペースが必要となり、また１つの計量槽に対し使用されるロードセルの数が３〜４個であることから計量設備全体で多数のロードセルが使用されることになり、計量設備全体のコストアップや故障率の増加を招くという問題点がある。そこで、この従来の計量装置に代えて図１５に示されるような二槽式ホッパの貯留量検出装置を採用することで、従来の計量装置１００，１００′を必要な数だけ配置した場合に比べて、必要設置スペースの抑制や使用ロードセル数の低減を一定程度図ることができる。しかし、この二槽式ホッパにおいても、その効果が十分でなく、必要設置スペースをより抑制することができるとともに、使用ロードセル数をより低減することのできる計量システムが望まれている。

なお、特許文献１に係る二槽式ホッパの貯留量検出装置において、ホッパ１１１内部の貯留領域を３槽以上に増設することで、１槽あたりの必要設置スペースを抑制したり、使用ロードセル数を低減したりすることも考えられるが、この二槽式ホッパの貯留量検出装置で取り扱われている重心位置情報は一次元であるために、ホッパ内部の貯留領域を３槽以上に増設したときに、各槽の重心がある平面上で点在した場合、各槽内の貯留物の重量を求めることができない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、２槽は言うに及ばず３槽以上の計量槽のそれぞれの内容重量を必要最小限の荷重検出器にて計量することができ、これによって計量設備全体のコンパクト化やコストダウンを図ることのできるマルチ計量槽の計量システムを提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、第１発明によるマルチ計量槽の計量システムは、
被計量物が収容される複数の計量槽と、これら計量槽を支持する支持枠と、この支持枠を支持する少なくとも計量槽の数と同数の荷重検出器と、前記各計量槽の二次元の重心位置情報を記憶する記憶部と、前記各計量槽の内容重量を演算する重量演算部と、前記各計量槽の重心位置座標を修正する重心位置座標修正演算部とを備え、
前記重心位置情報は、各計量槽に収容される被計量物の重量と各計量槽の重心位置座標との相対関係を示す相対関係式またはテーブルデータを含み、
前記重心位置座標修正演算部は、前記相対関係式またはテーブルデータと、前記重量演算部の演算結果とに基づいて各計量槽の重心位置座標を修正し、
前記重量演算部は、前記重心位置座標修正演算部により修正された各計量槽の重心位置座標と、前記荷重検出器からの荷重信号とに基づいて各計量槽の内容重量を演算する
ことを特徴とするものである。

第１発明において、前記重心位置座標修正演算部による演算と、前記重量演算部による演算とが複数回繰り返されるのが好ましい（第２発明）。

第１発明または第２発明において、前記相対関係式またはテーブルデータは被計量物の種類毎に用意され、被計量物の種類が変わる毎に、被計量物の種類に応じた相対関係式またはテーブルデータが選択されるのが好ましい（第３発明）。

第１発明乃至第３発明において、前記支持枠は、水平方向に延びる軸線を有する第１の枢支軸を介して前記各計量槽を揺動可能に支持する内枠と、前記第１の枢支軸の軸線方向に対し直角を成して水平方向に延びる軸線を有する第２の枢支軸を介して前記内枠を揺動可能に支持する外枠とよりなり、前記各計量槽が前記第１の枢支軸および第２の枢支軸のそれぞれの軸線回りに揺動するのを止める振れ止め手段が設けられるのが好ましい（第４発明）。

第１発明乃至第４発明において、前記支持枠は、両端部が前記荷重検出器によって支持される一対のビーム上に載置されるのが好ましい（第５発明）。

第１発明によれば、複数の計量槽が支持枠によって支持されるとともに、この支持枠が少なくとも計量槽の数と同数の荷重検出器によって支持され、これら荷重検出器からの荷重信号と、記憶部に記憶されている各計量槽の二次元の重心位置情報とに基づいて各計量槽に収容されている被計量物の重量が演算されるので、２槽は言うに及ばず３槽以上の計量槽のそれぞれの内容重量を必要最小限の荷重検出器にて計量することができる。したがって、必要とされる設置スペースを従来よりも抑制することができるとともに、使用される荷重検出器の数を従来よりも低減することができ、計量設備全体のコンパクト化やコストダウンを図ることができる。

また、各計量槽に収容される被計量物の重量と各計量槽の重心位置座標との相対関係を示す相対関係式またはテーブルデータと、重量演算部の演算結果とに基づいて各計量槽の重心位置座標が修正され、この修正された各計量槽の重心位置座標と、荷重検出器からの荷重信号とに基づいて各計量槽の内容重量が演算されるので、計量槽の形状や加工精度、組付精度などの要因で、各計量槽に収容される被計量物の重量と各計量槽の重心位置座標との相対関係が変化したとしても、各計量槽の内容重量を正確に求めることができる。

この場合、重心位置座標修正演算部による演算と重量演算部による演算とが複数回繰り返されるものとすることにより、かかる演算が繰り返されるたびに計測誤差が減じられ、各計量槽の内容重量をより正確に求めることができる。

さらに、前記相対関係式またはテーブルデータは被計量物の種類毎に用意され、被計量物の種類が変わる毎に、被計量物の種類に応じた相対関係式またはテーブルデータが選択されるものとすることにより、被計量物の種類が変わったとしても、各計量槽の内容重量を正確に求めることができる。

また、第４発明の構成を採用することにより、計量槽の形状や加工精度、組付精度、被計量物の比重やかさ密度、計量槽に対する被計量物の投入・排出状態などの要因で各計量槽の重心位置が変化したとしても、第１の枢支軸の軸線と第２の枢支軸の軸線とが平面視で交差する点を通る鉛直線上のある点に被計量物の正味重量が作用するものとすることができ、かかる鉛直線と任意の水平面との交点の平面座標を各計量槽の二次元の重心位置情報として記憶部に記憶させておくことで、各計量槽に収容されている被計量物の重量を正確に求めることができる。

今、仮に、剛性が強く歪みの少ない支持枠に４つの計量槽が配置されているものとし、その支持枠を４個の歪みの少ない荷重検出器で受けたとすると、支持枠の平面度の悪さや４個の荷重検出器の高低差などにより、極端な場合は３個の荷重検出器のみで支持枠を支えてしまうことになる。そこで、両端部が荷重検出器によって支持される一対のビーム上に支持枠を載置するという第５発明の構成を採用することにより、たとえ支持枠の平面度が悪かったり、荷重検出器の高さに相対誤差があったりしても、荷重検出器に理論通りの荷重がかかることになり、支持枠の平面度の良否や荷重検出器の高低差などに起因する計測誤差をなくすことができる。

次に、本発明によるマルチ計量槽の計量システムの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に述べる実施形態において、計量槽の鉛直方向の重心位置は重量計測上影響のない要素なので、以下の説明において、計量槽の重心位置は任意の水平面（ｘ−ｙ平面）上での二次元座標で取り扱うものとすることとする。

〔第１の実施形態〕
図１には、本発明の第１の実施形態に係るマルチ計量槽の計量システムにおいて用いられる計量装置の平面図（ａ）および（ａ）のＡ矢視図（ｂ）がそれぞれ示されている。

図１に示される計量装置１は、被計量物が収容される４つの計量槽１１，１２，１３，１４と、これら計量槽１１〜１４を支持する支持枠２を備えている。

前記支持枠２は、平面視四角形状の平板に各計量槽１１〜１４を組み込むための孔が形成されてなるものであり、図１において左右に配置される一対の支持台３，３′に跨るように設けられている。この支持枠２には、４つの計量槽１１〜１４のうちの３つ以上が一直線上に並ばないようにそれら４つの計量槽１１〜１４がそれぞれ異なった方向に離間して配置されている。この支持枠２の四隅と一対の支持台３，３′との間には、計量槽の数と同数の４つのロードセル（荷重検出器）２１，２２，２３，２４が介設されており、これらロードセル２１〜２４によって支持枠２が支持されるようになっている。

以下において、図１（ａ）に示される支持枠２の左手前側に組み付けられている計量槽１１を第１計量槽１１と称し、同支持枠２の左奥側に組み付けられている計量槽１２を第２計量槽１２と称し、同支持枠２の右奥側に組み付けられている計量槽１３を第３計量槽１３と称し、同支持枠２の右手前側に組み付けられている計量槽１４を第４計量槽１４と称することとする。また、図１（ａ）に示される支持枠２の左手前側コーナ部に位置するロードセル２１を第１ロードセル２１と称し、同支持枠２の左奥側コーナ部に位置するロードセル２２を第２ロードセル２２と称し、同支持枠２の右奥側コーナ部に位置するロードセル２３を第３ロードセル２３と称し、同支持枠２の右手前側コーナ部に位置するロードセル２４を第４ロードセル２４と称することとする。

図２には、第１の実施形態に係るマルチ計量槽の計量システムのベースとなる計量システムの概略構成を説明するブロック図が示されている。

図２に示されるように、前記第１ロードセル２１からの荷重信号ＷＡ、第２ロードセル２２からの荷重信号ＷＢ、第３ロードセル２３からの荷重信号ＷＣおよび第４ロードセル２４からの荷重信号ＷＤは、それぞれ演算装置３０に入力されるようになっている。この演算装置３０は、マイクロコンピュータを主体に構成されるものであって、各ロードセル２１，２２，２３，２４からのアナログ荷重信号をデジタル荷重信号に変換するＡ／Ｄ変換部３１と、各計量槽１１〜１４の二次元の重心位置情報などを記憶する記憶部３２と、Ａ／Ｄ変換部３１によってデジタル荷重信号に変換された各荷重信号ＷＡ，ＷＢ，ＷＣ，ＷＤと記憶部３２に記憶されている重心位置情報とに基づいて各計量槽１１〜１４の内容重量を演算する重量演算部３３と、この重量演算部３３の演算結果に応じた重量信号を生成する重量信号生成部３４とを備えて構成されている。そして、重量信号生成部３４によって生成された各重量信号は表示装置３５に向けて出力され、表示装置３５においては各重量信号に基づく重量値を表示するようにされている。

図３には、計量槽の内容重量の計測理論を説明するための図が示されている。

この図３においては、説明の都合上、第１ロードセル２１の中心を原点Ｏ：（０，０）とし、４つの計量槽１１〜１４の重心位置を支持枠２上の任意の４点の座標に配置した例が示されている。ここで、第１計量槽１１の重心Ｇ_１の二次元の重心位置座標を（ｘ_１，ｙ_１）とし、第２計量槽１２の重心Ｇ_２の二次元の重心位置座標を（ｘ_２，ｙ_２）とし、第３計量槽１３の重心Ｇ_３の二次元の重心位置座標を（ｘ_３，ｙ_３）とし、第４計量槽１４の重心Ｇ_４の二次元の重心位置座標を（ｘ_４，ｙ_４）とすることとする。これら重心位置座標Ｇ_１：（ｘ_１，ｙ_１），Ｇ_２：（ｘ_２，ｙ_２），Ｇ_３：（ｘ_３，ｙ_３），Ｇ_４：（ｘ_４，ｙ_４）は、各計量槽１１〜１４の二次元の重心位置情報として予め記憶部３２に登録される。また、第１ロードセル２１と第４ロードセル２４との中心間距離および第２ロードセル２２と第３ロードセル２３との中心間距離をそれぞれＲとし、第１ロードセル２１と第２ロードセル２２との中心間距離および第３ロードセル２３と第４ロードセル２４との中心間距離をそれぞれＳとすることとする。これら中心間距離Ｒ，Ｓは、基本情報として予め記憶部３２に登録される。

図３において、第１ロードセル２１に作用する荷重ＷＡ、第２ロードセル２２に作用する荷重ＷＢ、第３ロードセル２３に作用する荷重ＷＣおよび第４ロードセル２４に作用する荷重ＷＤは、第１計量槽１１の内容重量をｗ_１とし、第２計量槽１２の内容重量をｗ_２とし、第３計量槽１３の内容重量をｗ_３とし、第４計量槽１４の内容重量をｗ_４とした場合、次式（１）〜（４）で示される４連の連立方程式で表わされる。

ＷＡ＝{ｗ_１・(Ｒ−ｘ_１)(Ｓ−ｙ_１)}／(Ｒ・Ｓ)＋
{ｗ_２・(Ｒ−ｘ_２)(Ｓ−ｙ_２)}／(Ｒ・Ｓ)＋
{ｗ_３・(Ｒ−ｘ_３)(Ｓ−ｙ_３)}／(Ｒ・Ｓ)＋
{ｗ_４・(Ｒ−ｘ_４)(Ｓ−ｙ_４)}／(Ｒ・Ｓ) ・・・・・（１）

ＷＢ＝{ｗ_１・(Ｒ−ｘ_１)・ｙ_１}／(Ｒ・Ｓ)＋
{ｗ_２・(Ｒ−ｘ_２)・ｙ_２}／(Ｒ・Ｓ)＋
{ｗ_３・(Ｒ−ｘ_３)・ｙ_３}／(Ｒ・Ｓ)＋
{ｗ_４・(Ｒ−ｘ_４)・ｙ_４}／(Ｒ・Ｓ) ・・・・・（２）

ＷＣ＝{ｗ_１・ｘ_１・ｙ_１}／(Ｒ・Ｓ)＋
{ｗ_２・ｘ_２・ｙ_２}／(Ｒ・Ｓ)＋
{ｗ_３・ｘ_３・ｙ_３}／(Ｒ・Ｓ)＋
{ｗ_４・ｘ_４・ｙ_４}／(Ｒ・Ｓ) ・・・・・（３）

ＷＤ＝{ｗ_１・ｘ_１・(Ｓ−ｙ_１)}／(Ｒ・Ｓ)＋
{ｗ_２・ｘ_２・(Ｓ−ｙ_２)}／(Ｒ・Ｓ)＋
{ｗ_３・ｘ_３・(Ｓ−ｙ_３)}／(Ｒ・Ｓ)＋
{ｗ_４・ｘ_４・(Ｓ−ｙ_４)}／(Ｒ・Ｓ) ・・・・・（４）

なお、これら式（１）〜（４）では、各計量槽１１〜１４を支える支持枠２の重量や各計量槽１１〜１４それ自体の重量などの風袋重量が含まれていないが、この風袋重量は装置設置後に変化しない要因であるので、装置設置初期における各ロードセル２１〜２４の荷重信号のリセットにより上記連立方程式に影響を及ぼさない重量項目となる。

上記式（１）〜（４）において、Ｒ，Ｓ，ｘ_１〜ｘ_４，ｙ_１〜ｙ_４は、既知の値であり、ｗ_１〜ｗ_４を求めればよいので、これを以下の式（５）で示される行列式で表わす。

上記式（５）において、

とおくと、方程式の解ｗ_１〜ｗ_４はＡの逆行列を用いて以下の式（６）で示されるように一意的に求めることができる。

以上に述べた計測理論に基づいて作成された重量演算プログラムは予め記憶部３２に格納され、この重量演算プログラムが演算装置３０において実行されると、重量演算部３３は、Ａ／Ｄ変換部３１によってデジタル荷重信号に変換された各荷重信号ＷＡ，ＷＢ，ＷＣ，ＷＤや、記憶部３２に記憶されている重心位置座標Ｇ_１：（ｘ_１，ｙ_１），Ｇ_２：（ｘ_２，ｙ_２），Ｇ_３：（ｘ_３，ｙ_３），Ｇ_４：（ｘ_４，ｙ_４）、中心間距離Ｒ，Ｓなどを入力し、前記式（６）に基づいた演算を行って、各計量槽１１〜１４の内容重量ｗ_１，ｗ_２，ｗ_３，ｗ_４を算出する。これら演算結果は重量信号生成部３４に向けて出力され、重量信号生成部３４はそれら演算結果に応じた重量信号を生成し、生成された各重量信号Ｗ_１，Ｗ_２，Ｗ_３，Ｗ_４は表示装置３５に向けて出力され、表示装置３５は各重量信号に基づく重量値を表示する。

上述の計量システムによれば、４つの計量槽１１〜１４を支持する支持枠２が計量槽の数と同数の４つのロードセル２１〜２４によって支持され、これらロードセル２１〜２４の荷重信号と、記憶部３２に記憶されている各計量槽１１〜１４の二次元の重心位置情報とに基づいて各計量槽１１〜１４に収容されている被計量物の重量が演算されるので、４つの計量槽１１〜１４のそれぞれの内容重量ｗ_１，ｗ_２，ｗ_３，ｗ_４を必要最小限のロードセルにて計量することができる。したがって、必要とされる設置スペースを従来よりも抑制することができるとともに、使用されるロードセルの数を従来よりも低減することができ、計量設備全体のコンパクト化やコストダウンを図ることができる。

図４には、第１の実施形態に係るマルチ計量槽の計量システムの概略構成を説明するブロック図が示されている。この図４に示される本実施形態の計量システムは、図２に示されるシステムに対し、重量演算部３３での処理内容や、後述する非線形方程式と重量演算部３３の演算結果とに基づいて各計量槽１１〜１４の重心位置座標を修正する重心位置座標修正演算部３６を備える点が異なるものである。したがって、以下においては図２に示されるシステムと異なる点を中心に説明することとする。

図２に示されるシステムにおいては、各計量槽１１〜１４の重心位置が設計上定められた重心位置座標Ｇ_１：（ｘ_１，ｙ_１），Ｇ_２：（ｘ_２，ｙ_２），Ｇ_３：（ｘ_３，ｙ_３），Ｇ_４：（ｘ_４，ｙ_４）から変化しないという条件の基で、式（１）〜（４）に示される４連の連立方程式を解くことにより、各計量槽１１〜１４の内容重量を求めるようにされている。ところが、計量槽の形状や加工精度、組付精度などの要因により、被計量物が増減するに伴い計量槽の重心位置が設計上定められた重心位置から変化する場合がある。重心位置が変化すると、重量計測値に誤差が発生してしまうことになる。図４に示される本実施形態は、計量槽の形状や加工精度、組付精度などの要因で、各計量槽１１〜１４に収容される被計量物の重量と各計量槽１１〜１４の重心位置座標との相対関係が変化したとしても、以下に述べる計測理論に基づいて重心位置座標を修正し、各計量槽１１〜１４の内容重量を正確に求めようとするものである。以下、その計測理論について説明する。

まず、図３に示される第１計量槽１１の重心位置計測方法を、この図３を簡素化した図５を用いて説明する。今、図５において、第１計量槽１１の内容重量はゼロとし、第２計量槽１２、第３計量槽１３および第４計量槽１４のそれぞれの内容重量の合計をｗ_０とし、その重心位置座標が（ｘ_０，ｙ_０）であるとすると、各ロードセル２１，２２，２３，２４に作用する荷重ＷＡ，ＷＢ，ＷＣ，ＷＤから次式（７）により、ｗ_０を求めることができる。

ｗ_０＝ＷＡ＋ＷＢ＋ＷＣ＋ＷＤ・・・・・（７）

また、各ロードセル２１〜２４の荷重分担比から次式（８），（９）が成り立つ。

(ＷＡ＋ＷＢ)／(ＷＣ＋ＷＤ)＝(Ｒ−ｘ_０)／ｘ_０・・・・・(８)
(ＷＡ＋ＷＤ)／(ＷＢ＋ＷＣ)＝(Ｓ−ｙ_０)／ｙ_０・・・・・(９)

上記式（８）からｘ_０を以下の式（１０）で示されるように求めることができるとともに、上記式（９）からｙ_０を以下の式（１１）で示されるように求めることができる。

次に、この状態から第１計量槽１１に被計量物が投入されて図６に示されるような状態になったとする。第１計量槽１１の内容重量ｗ_１は、次式（１２）で示されるように、被計量物投入後の各ロードセル２１，２２，２３，２４に作用する荷重ＷＡ，ＷＢ，ＷＣ，ＷＤの合計からｗ_０を減じた値となる。

ｗ_１＝ＷＡ＋ＷＢ＋ＷＣ＋ＷＤ−ｗ_０・・・・・(１２)

また、この状態で未知のものは第１計量槽１１の重心位置座標（ｘ_１，ｙ_１）のみである。そして、各ロードセル２１〜２４の荷重分担比から次式（１３），（１４）の連立方程式が成り立つ。

ＷＣ＋ＷＤ＝ｗ_０・(ｘ_０／Ｒ)＋ｗ_１・(ｘ_１／Ｒ) ・・・・（１３）
ＷＢ＋ＷＣ＝ｗ_０・(ｙ_０／Ｓ)＋ｗ_１・(ｙ_１／Ｓ) ・・・・（１４）

上記式（１３）からｘ_１を以下の式（１５）で示されるように求めることができるとともに、上記式（１４）からｙ_１を以下の式（１６）で示されるように求めることができる。

ｘ_１＝(Ｒ／ｗ_１)・{ＷＣ＋ＷＤ−ｗ_０・(ｘ_０／Ｒ)} ・・・（１５）
ｙ_１＝(Ｓ／ｗ_１)・{ＷＢ＋ＷＣ−ｗ_０・(ｙ_０／Ｓ)} ・・・（１６）

これまでは第１計量槽１１の重心位置計測方法について述べたが、その他の計量槽１２〜１４についても同じで、ある計量槽以外の槽の内容重量を変化させずに、ある計量槽の内容重量のみを変えれば、投入される被計量物の重量と重心位置座標との関係を知ることができる。なお、各計量槽１１〜１４に収容される被計量物の材質や形態（液体、粉体、スラリー状物等）、見掛け比重、かさ密度などが異なると、各計量槽１１〜１４に収容される被計量物の重量と各計量槽１１〜１４の重心位置座標との相対関係も異なることになるので、各計量槽１１〜１４に対して投入する被計量物の種類を変えて前述の重心位置計測方法を行い、投入される被計量物の重量と重心位置座標との関係を被計量物の種類毎に求めておく。

ところで、例えば、第１計量槽１１が図７に示されるように図の左右に対称でない形状である場合にその第１計量槽１１に液体状の被計量物が投入されたときには、液面の高さ位置の変化に対し、言い換えれば内容重量の変化に対し、重心Ｇの位置が図中点線で示されるように変化し、内容重量の変化と重心Ｇの位置の変化は非線形となるが、第１計量槽１１に収容される被計量物の重量と第１計量槽１１の重心位置座標との相対関係を示す相対関係式は以下に述べる手法にて得ることができる。

まず、図６において第１計量槽１１の内容重量ｗ_１を例えばｗ_１１からｗ_１２，ｗ_１３，ｗ_１４を経てｗ_１５に至るまでの５段階に分けて増加させる。そして、前記式（１５），（１６）におけるｗ_１にｗ_１１を代入すれば、内容重量ｗ_１１に対応する重心位置座標を求めることができ、その結果得られた重心位置座標を（ｘ_１１，ｙ_１１）とする。以下、内容重量ｗ_１２，ｗ_１３，ｗ_１４，ｗ_１５についても同様にして、表１に示されるようなテーブルデータを得ることができる。

第２計量槽１２、第３計量槽１３および第４計量槽１４のそれぞれについても、内容重量を段階的に増加させ、前記式（１５），（１６）と同趣旨の計算式に基づいて、内容重量と重心位置座標との関係を示す以下の表２〜４に示されるようなデーブルデータを得ることができる。

表１〜４に示されるそれぞれのテーブルデータを基にして回帰分析を行うことにより、各計量槽１１〜１４に収容される被計量物の重量と各計量槽１１〜１４の重心位置座標との相対関係を示す次式（１７）〜（２４）の非線形方程式を得ることができる。

ｘ_１＝ｆ_１(ｗ_１) ・・・（１７）
ｙ_１＝ｈ_１(ｗ_１) ・・・（１８）

ｘ_２＝ｆ_２(ｗ_２) ・・・（１９）
ｙ_２＝ｈ_２(ｗ_２) ・・・（２０）

ｘ_３＝ｆ_３(ｗ_３) ・・・（２１）
ｙ_３＝ｈ_３(ｗ_３) ・・・（２２）

ｘ_４＝ｆ_４(ｗ_４) ・・・（２３）
ｙ_４＝ｈ_４(ｗ_４) ・・・（２４）

各計量槽１１〜１４に対して投入する可能性のある、材質、形態（液体、粉体、スラリー状物等）、比重、かさ密度などが異なる４種類の被計量物ＭＡ，ＭＢ，ＭＣ，ＭＤのそれぞれについて、前記式（１７）〜（２４）と同趣旨の非線形方程式（２５）〜（５６）を表５に示されるように求めておき、これら非線形方程式（２５）〜（５６）を各計量槽１１〜１４の二次元の重心位置情報として予め記憶部３２に登録しておく。

例えば、図４のブロック図において、入力装置３７の操作により、第１計量槽１１に投入される被計量物の種類を識別する信号としてＭＡが、第２計量槽１２に投入される被計量物の種類を識別する信号としてＭＢが、第３計量槽１３に投入される被計量物の種類を識別する信号としてＭＣが、第４計量槽１４に投入される被計量物の種類を識別する信号としてＭＤがそれぞれ重心位置座標修正演算部３６に入力されると、重心位置座標修正演算部３６は、表５における、式（２５），（２６）；式（３５），（３６）；式（４５），（４６）および式（５５），（５６）のそれぞれの非線形方程式を選択し、これら非線形方程式と重量演算部３３の演算結果とに基づいて各計量槽１１〜１４の重心位置座標を修正する。また、例えば、図４のブロック図において、入力装置３７の操作により、第１計量槽１１に投入される被計量物の種類を識別する信号としてＭＢが、第２計量槽１２に投入される被計量物の種類を識別する信号としてＭＣが、第３計量槽１３に投入される被計量物の種類を識別する信号としてＭＤが、第４計量槽１４に投入される被計量物の種類を識別する信号としてＭＡがそれぞれ重心位置座標修正演算部３６に入力されると、重心位置座標修正演算部３６は、表５における、式（２７），（２８）；式（３７），（３８）；式（４７），（４８）および式（４９），（５０）のそれぞれの非線形方程式を選択し、これら非線形方程式と重量演算部３３の演算結果とに基づいて各計量槽１１〜１４の重心位置座標を修正する。このように、重心位置座標修正演算部３６は、被計量物の種類が変わる毎に、被計量物の種類毎に用意された表５に示される非線形方程式の中から、計量物の種類に応じた非線形方程式を選択するようにされている。

次に、一例として、第１計量槽１１に投入される被計量物がＭＡ、第２計量槽１２に投入される被計量物がＭＢ、第３計量槽１３に投入される被計量物がＭＣ、第４計量槽１４に投入される被計量物がＭＤである場合の演算装置３０Ａの演算処理内容について以下に説明する。

この場合、入力装置３７の操作により、第１計量槽１１に投入される被計量物の種類を識別する信号としてＭＡが、第２計量槽１２に投入される被計量物の種類を識別する信号としてＭＢが、第３計量槽１３に投入される被計量物の種類を識別する信号としてＭＣが、第４計量槽１４に投入される被計量物の種類を識別する信号としてＭＤがそれぞれ重心位置座標修正演算部３６に入力される。これら入力信号に基づいて、重心位置座標修正演算部３６は、表５における、式（２５），（２６）；式（３５），（３６）；式（４５），（４６）および式（５５），（５６）のそれぞれの非線形方程式を選択する。

記憶部３２に格納されている重量演算プログラムが演算装置３０Ａにおいて実行されると、重量演算部３３は、Ａ／Ｄ変換部３１によってデジタル荷重信号に変換された各荷重信号ＷＡ，ＷＢ，ＷＣ，ＷＤや、記憶部３２に記憶されている設計上定められた各計量槽１１〜１４の重心位置座標Ｇ_１ ^（１）：（ｘ_１ ^（１），ｙ_１ ^（１）），Ｇ_２ ^（１）：（ｘ_２ ^（１），ｙ_２ ^（１）），Ｇ_３ ^（１）：（ｘ_３ ^（１），ｙ_３ ^（１）），Ｇ_４ ^（１）：（ｘ_４ ^（１），ｙ_４ ^（１））、中心間距離Ｒ，Ｓなどを入力し、前記式（６）に基づいた演算を行って、各計量槽１１〜１４の内容重量ｗ_１ ^（１），ｗ_２ ^（１），ｗ_３ ^（１），ｗ_４ ^（１）を算出する。これら演算結果ｗ_１ ^（１），ｗ_２ ^（１），ｗ_３ ^（１），ｗ_４ ^（１）は重心位置座標修正演算部３６に向けて出力され、重心位置座標修正演算部３６はそれら演算結果と表５における式（２５），（２６）；式（３５），（３６）；式（４５），（４６）および式（５５），（５６）とに基づいて、以下の式（６０）〜（６７）に示されるように各計量槽１１〜１４の重心位置座標Ｇ_１ ^（２）：（ｘ_１ ^（２），ｙ_１ ^（２）），Ｇ_２ ^（２）：（ｘ_２ ^（２），ｙ_２ ^（２）），Ｇ_３ ^（２）：（ｘ_３ ^（２），ｙ_３ ^（２）），Ｇ_４ ^（２）：（ｘ_４ ^（２），ｙ_４ ^（２））を求める。

ｘ_１ ^（２）＝ｆ_１ａ(ｗ_１ ^（１）) ・・・（６０）
ｙ_１ ^（２）＝ｈ_１ａ(ｗ_１ ^（１）) ・・・（６１）

ｘ_２ ^（２）＝ｆ_２ｂ(ｗ_２ ^（１）) ・・・（６２）
ｙ_２ ^（２）＝ｈ_２ｂ(ｗ_２ ^（１）) ・・・（６３）

ｘ_３ ^（２）＝ｆ_３ｃ(ｗ_３ ^（１）) ・・・（６４）
ｙ_３ ^（２）＝ｈ_３ｃ(ｗ_３ ^（１）) ・・・（６５）

ｘ_４ ^（２）＝ｆ_４ｄ(ｗ_４ ^（１）) ・・・（６６）
ｙ_４ ^（２）＝ｈ_４ｄ(ｗ_４ ^（１）) ・・・（６７）

次いで、重量演算部３３は、各荷重信号ＷＡ，ＷＢ，ＷＣ，ＷＤと、先の重心位置座標修正演算部３６により得られた各計量槽１１〜１４の重心位置座標Ｇ_１ ^（２）：（ｘ_１ ^（２），ｙ_１ ^（２）），Ｇ_２ ^（２）：（ｘ_２ ^（２），ｙ_２ ^（２）），Ｇ_３ ^（２）：（ｘ_３ ^（２），ｙ_３ ^（２）），Ｇ_４ ^（２）：（ｘ_４ ^（２），ｙ_４ ^（２））とから前記式（６）に基づいた演算を行って、各計量槽１１〜１４の内容重量ｗ_１ ^（２），ｗ_２ ^（２），ｗ_３ ^（２），ｗ_４ ^（２）を算出する。これら演算結果ｗ_１ ^（２），ｗ_２ ^（２），ｗ_３ ^（２），ｗ_４ ^（２）は重心位置座標修正演算部３６に向けて出力され、重心位置座標修正演算部３６はそれら演算結果と表５における式（２５），（２６）；式（３５），（３６）；式（４５），（４６）および式（５５），（５６）とに基づいて、以下の式（７０）〜（７７）に示されるように各計量槽１１〜１４の重心位置座標Ｇ_１ ^（３）：（ｘ_１ ^（３），ｙ_１ ^（３）），Ｇ_２ ^（３）：（ｘ_２ ^（３），ｙ_２ ^（３）），Ｇ_３ ^（３）：（ｘ_３ ^（３），ｙ_３ ^（３）），Ｇ_４ ^（３）：（ｘ_４ ^（３），ｙ_４ ^（３））を求める。

ｘ_１ ^（３）＝ｆ_１ａ(ｗ_１ ^（２）) ・・・（７０）
ｙ_１ ^（３）＝ｈ_１ａ(ｗ_１ ^（２）) ・・・（７１）

ｘ_２ ^（３）＝ｆ_２ｂ(ｗ_２ ^（２）) ・・・（７２）
ｙ_２ ^（３）＝ｈ_２ｂ(ｗ_２ ^（２）) ・・・（７３）

ｘ_３ ^（３）＝ｆ_３ｃ(ｗ_３ ^（２）) ・・・（７４）
ｙ_３ ^（３）＝ｈ_３ｃ(ｗ_３ ^（２）) ・・・（７５）

ｘ_４ ^（３）＝ｆ_４ｄ(ｗ_４ ^（２）) ・・・（７６）
ｙ_４ ^（３）＝ｈ_４ｄ(ｗ_４ ^（２）) ・・・（７７）

さらに、重量演算部３３は、各荷重信号ＷＡ，ＷＢ，ＷＣ，ＷＤと、先の重心位置座標修正演算部３６により得られた各計量槽１１〜１４の重心位置座標Ｇ_１ ^（３）：（ｘ_１ ^（３），ｙ_１ ^（３）），Ｇ_２ ^（３）：（ｘ_２ ^（３），ｙ_２ ^（３）），Ｇ_３ ^（３）：（ｘ_３ ^（３），ｙ_３ ^（３）），Ｇ_４ ^（３）：（ｘ_４ ^（３），ｙ_４ ^（３））とから前記式（６）に基づいた演算を行って、各計量槽１１〜１４の内容重量ｗ_１ ^（３），ｗ_２ ^（３），ｗ_３ ^（３），ｗ_４ ^（３）を算出する。これら演算結果ｗ_１ ^（３），ｗ_２ ^（３），ｗ_３ ^（３），ｗ_４ ^（３）は重量信号生成部３４に向けて出力され、重量信号生成部３４はそれら演算結果に応じた重量信号を生成し、生成された各重量信号Ｗ_１ ^（３），Ｗ_２ ^（３），Ｗ_３ ^（３），Ｗ_４ ^（３）は表示装置３５に向けて出力され、表示装置３５は各重量信号に基づく重量値を表示する。

つまり、ここでの演算処理においては、最初は式（６）に、設計上定められた各計量槽１１〜１４の重心位置座標Ｇ_１ ^（１）：（ｘ_１ ^（１），ｙ_１ ^（１）），Ｇ_２ ^（１）：（ｘ_２ ^（１），ｙ_２ ^（１）），Ｇ_３ ^（１）：（ｘ_３ ^（１），ｙ_３ ^（１）），Ｇ_４ ^（１）：（ｘ_４ ^（１），ｙ_４ ^（１））を代入して解き、これによって得られた内容重量ｗ_１ ^（１），ｗ_２ ^（１），ｗ_３ ^（１），ｗ_４ ^（１）から表５における式（２５），（２６）；式（３５），（３６）；式（４５），（４６）および式（５５），（５６）による重心位置座標を求めて、得られた重心位置座標Ｇ_１ ^（２）：（ｘ_１ ^（２），ｙ_１ ^（２）），Ｇ_２ ^（２）：（ｘ_２ ^（２），ｙ_２ ^（２）），Ｇ_３ ^（２）：（ｘ_３ ^（２），ｙ_３ ^（２）），Ｇ_４ ^（２）：（ｘ_４ ^（２），ｙ_４ ^（２））で式（６）を解いてより正確な内容重量ｗ_１ ^（２），ｗ_２ ^（２），ｗ_３ ^（２），ｗ_４ ^（２）を知り、その内容重量ｗ_１ ^（２），ｗ_２ ^（２），ｗ_３ ^（２），ｗ_４ ^（２）からもっと正確な重心位置座標Ｇ_１ ^（３）：（ｘ_１ ^（３），ｙ_１ ^（３）），Ｇ_２ ^（３）：（ｘ_２ ^（３），ｙ_２ ^（３）），Ｇ_３ ^（３）：（ｘ_３ ^（３），ｙ_３ ^（３）），Ｇ_４ ^（３）：（ｘ_４ ^（３），ｙ_４ ^（３））を知り、といった具合に逐次代入法による繰り返し計算で、計測誤差を極めて小さくするようにされている。

本実施形態のマルチ計量槽の計量システムによれば、前述した本実施形態のベースとなす計量システムと同様の作用効果を得ることができるのは言うまでもない。さらに、各計量槽１１〜１４に収容される被計量物の重量と各計量槽１１〜１４の重心位置座標との相対関係を示す非線形方程式（表５参照）と、重量演算部３３の演算結果とに基づいて各計量槽１１〜１４の重心位置座標が修正され、この修正された各計量槽１１〜１４の重心位置座標と、各ロードセル２１〜２４からの荷重信号とに基づいて各計量槽１１〜１４の内容重量が演算されるので、計量槽の形状や加工精度、組付精度などの要因で、各計量槽１１〜１４に収容される被計量物の重量と各計量槽１１〜１４の重心位置座標との相対関係が変化したとしても、各計量槽１１〜１４の内容重量を正確に求めることができる。しかも、重心位置座標修正演算部３６による演算と重量演算部３３による演算とが複数回（本例では２回程度）繰り返されるので、かかる演算が繰り返されるたびに計測誤差が減じられ、各計量槽１１〜１４の内容重量をより正確に求めることができる。また、非線形方程式は表５に示されるように被計量物の種類毎に用意され、被計量物の種類が変わる毎に、被計量物の種類に応じた非線形方程式が選択されるので、被計量物の種類が変わったとしても各計量槽１１〜１４の内容重量を正確に求めることができる。

〔第２の実施形態〕
本実施形態では、計量装置として前記第１の実施形態における計量装置１と基本的に同一のものが用いられる。本実施形態は、前記第１の実施形態に対し、図４のブロック図における重心位置座標修正演算部３６での処理内容が異なるものである。したがって、以下においては前記第１の実施形態と異なる点を中心に説明することとする。

前記第１の実施形態に係るマルチ計量槽の計量システムにおいては、各計量槽１１〜１４の二次元の重心位置情報として各計量槽１１〜１４に収容される被計量物の重量と各計量槽１１〜１４の重心位置座標との相対関係を示す非線形方程式（表５参照）を含み、この非線形方程式と、重量演算部３３の演算結果とに基づいて重心位置座標修正演算部３６により各計量槽１１〜１４の重心位置座標を修正し、修正された各計量槽１１〜１４の重心位置座標と、各ロードセル２１〜２４の荷重信号とに基づいて重量演算部３３により各計量槽１１〜１４の内容重量を演算するようにされているが、本実施形態におけるマルチ計量槽の計量システムにおいては、各計量槽１１〜１４の二次元の重心位置情報として各計量槽１１〜１４に収容される被計量物の重量と各計量槽１１〜１４の重心位置座標との相対関係を示すテーブルデータを含み、このテーブルデータと、重量演算部３３の演算結果とに基づいて重心位置座標修正演算部３６により各計量槽１１〜１４の重心位置座標を修正し、修正された各計量槽１１〜１４の重心位置座標と、各ロードセル２１〜２４の荷重信号とに基づいて重量演算部３３により各計量槽１１〜１４の内容重量を演算するようにされている。

すなわち、前記表１〜４に示されるデーブルデータと同趣旨のデーブルデータを被計量物の種類毎に作成して予め記憶部３２に登録しておく。そして、重量演算プログラムの実行により、重量演算部３３は、Ａ／Ｄ変換部３１によってデジタル荷重信号に変換された各荷重信号ＷＡ，ＷＢ，ＷＣ，ＷＤや、記憶部３２に記憶されている設計上定められた各計量槽１１〜１４の重心位置座標Ｇ_１ ^（１）：（ｘ_１ ^（１），ｙ_１ ^（１）），Ｇ_２ ^（１）：（ｘ_２ ^（１），ｙ_２ ^（１）），Ｇ_３ ^（１）：（ｘ_３ ^（１），ｙ_３ ^（１）），Ｇ_４ ^（１）：（ｘ_４ ^（１），ｙ_４ ^（１））、中心間距離Ｒ，Ｓなどを入力し、前記式（６）に基づいた演算を行って、各計量槽１１〜１４の内容重量ｗ_１ ^（１），ｗ_２ ^（１），ｗ_３ ^（１），ｗ_４ ^（１）を算出する。これら演算結果ｗ_１ ^（１），ｗ_２ ^（１），ｗ_３ ^（１），ｗ_４ ^（１）は重心位置座標修正演算部３６に向けて出力され、重心位置座標修正演算部３６はそれら演算結果と記憶部３２に登録されているデーブルデータとに基づいて直線補間または円弧補間により、各計量槽１１〜１４の重心位置座標Ｇ_１ ^（２）：（ｘ_１ ^（２），ｙ_１ ^（２）），Ｇ_２ ^（２）：（ｘ_２ ^（２），ｙ_２ ^（２）），Ｇ_３ ^（２）：（ｘ_３ ^（２），ｙ_３ ^（２）），Ｇ_４ ^（２）：（ｘ_４ ^（２），ｙ_４ ^（２））を求める。次いで、重量演算部３３は、各荷重信号ＷＡ，ＷＢ，ＷＣ，ＷＤと、先の重心位置座標修正演算部３６により得られた各計量槽１１〜１４の重心位置座標Ｇ_１ ^（２）：（ｘ_１ ^（２），ｙ_１ ^（２）），Ｇ_２ ^（２）：（ｘ_２ ^（２），ｙ_２ ^（２）），Ｇ_３ ^（２）：（ｘ_３ ^（２），ｙ_３ ^（２）），Ｇ_４ ^（２）：（ｘ_４ ^（２），ｙ_４ ^（２））とから前記式（６）に基づいた演算を行って、各計量槽１１〜１４の内容重量ｗ_１ ^（２），ｗ_２ ^（２），ｗ_３ ^（２），ｗ_４ ^（２）を算出する。これら演算結果ｗ_１ ^（２），ｗ_２ ^（２），ｗ_３ ^（２），ｗ_４ ^（２）は重心位置座標修正演算部３６に向けて出力され、重心位置座標修正演算部３６はそれら演算結果と記憶部３２に登録されているデーブルデータとに基づいて直線補間または円弧補間により、各計量槽１１〜１４の重心位置座標Ｇ_１ ^（３）：（ｘ_１ ^（３），ｙ_１ ^（３）），Ｇ_２ ^（３）：（ｘ_２ ^（３），ｙ_２ ^（３）），Ｇ_３ ^（３）：（ｘ_３ ^（３），ｙ_３ ^（３）），Ｇ_４ ^（３）：（ｘ_４ ^（３），ｙ_４ ^（３））を求める。さらに、重量演算部３３は、各荷重信号ＷＡ，ＷＢ，ＷＣ，ＷＤと、先の重心位置座標修正演算部３６により得られた各計量槽１１〜１４の重心位置座標Ｇ_１ ^（３）：（ｘ_１ ^（３），ｙ_１ ^（３）），Ｇ_２ ^（３）：（ｘ_２ ^（３），ｙ_２ ^（３）），Ｇ_３ ^（３）：（ｘ_３ ^（３），ｙ_３ ^（３）），Ｇ_４ ^（３）：（ｘ_４ ^（３），ｙ_４ ^（３））とから前記式（６）に基づいた演算を行って、各計量槽１１〜１４の内容重量ｗ_１ ^（３），ｗ_２ ^（３），ｗ_３ ^（３），ｗ_４ ^（３）を算出する。これら演算結果ｗ_１ ^（３），ｗ_２ ^（３），ｗ_３ ^（３），ｗ_４ ^（３）は重量信号生成部３４に向けて出力され、重量信号生成部３４はそれら演算結果に応じた重量信号を生成し、生成された各重量信号Ｗ_１ ^（３），Ｗ_２ ^（３），Ｗ_３ ^（３），Ｗ_４ ^（３）は表示装置３５に向けて出力され、表示装置３５は各重量信号に基づく重量値を表示する。

したがって、本実施形態のマルチ計量槽の計量システムによっても前記第１の実施形態のマルチ計量槽の計量システムと同様の作用効果を得ることができる。

〔第３の実施形態〕
図８には、第３の実施形態に係るマルチ計量槽の計量システムにおいて用いられる計量装置の平面図（ａ）および（ａ）のＢ矢視図（ｂ）がそれぞれ示されている。なお、本実施形態においては、前記第１〜第２の実施形態で説明した演算装置３０，３０Ａのいずれかの演算装置が用いられるため、演算装置に関する説明は省略する。また、本実施形態における計量装置において、前記第１の実施形態における計量装置１と同一または同様のものについては図に同一符号を付すに止めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては前記第１の実施形態における計量装置１と異なる点を中心に説明することとする。

図８に示される計量装置１Ａは、一端部が第１ロードセル２１によって支持されるとともに他端部が第２ロードセル２２によって支持される第１ビーム４１と、一端部が第４ロードセル２４によって支持されるとともに他端部が第３ロードセル２３によって支持される第２ビーム４２と、第１計量槽１１および第４計量槽１４を支持する第１支持枠４３と、第２計量槽１２と第３計量槽１３を支持する第２支持枠４４とを備えて構成されている。なお、第１支持枠４３および第２支持枠４４を含む構成が本発明における「支持枠」に相当する。

前記第１支持枠４３の本体部分から図８において左側に突設される横梁部材４５は第１ビーム４１の一端部寄りの上面に定置されるとともに、同支持枠４３の本体部分から図８において右側に突設される横梁部材４６は第２ビーム４２の一端部寄りの上面に定置されている。一方、第２支持枠４４の本体部分から図８において左側に突設される横梁部材４７は第１ビーム４１の他端部寄りの上面に定置されるとともに、同支持枠４４の本体部分から図８において右側に突設される横梁部材４８は第２ビーム４２の他端部寄りの上面に定置されている。こうして、両端部がロードセル２１，２２；２３，２４によって支持される一対のビーム４１；４２上に第１支持枠４３および第２支持枠４４が載置されるので、たとえそれら支持枠４３，４４の平面度が悪かったり、ロードセル２１〜２４の高さに相対誤差があったりしても、ロードセル２１〜２４に理論通りの荷重がかかることになり、支持枠４３，４４の平面度の良否やロードセル２１〜２４の高低差などに起因する計測誤差をなくすことができる。

なお、ここで、各横梁部材４５，４７；４６，４８と各ビーム４１；４２との間に、図９（ａ）に示されるような受支装置５０、もしくは同図（ｂ）に示されるような受支装置５５が介設されるのが好ましい。図９（ａ）に示される受支装置５０は、各横梁部材４５，４７；４６，４８の下面に固着され、各ビーム４１；４２と直交するように水平方向に延びるナイフエッジ５１と、このナイフエッジ５１と対向するように各ビーム４１；４２の上面に固着され、そのナイフエッジ５１と係合するＶ字状の溝を有する刃受５２とよりなるものである。一方、図９（ｂ）に示される受支装置５５は、各横梁部材４５，４７；４６，４８の下面に固着され、鉛直下方に向けて延びるピボット５６と、このピボット５６と対向するように各ビーム４１；４２の上面に固着され、そのピボット５６と係合する窪みを有するピボット軸受５７とよりなるものである。これらの受支装置５０，５５のいずれかを設ける構成を採用することにより、各支持枠４３，４４や各ビーム４１，４２が若干撓んだとしても、各支持枠４３，４４と各ビーム４１，４２の相対変位が極めて低い摩擦抵抗にて許容されて偏荷重の作用が低く抑えられ、より正確な重量計測を行うことができるという効果がある。

〔第４の実施形態〕
図１０には、第４の実施形態に係るマルチ計量槽の計量システムにおいて用いられる計量装置の平面図が示されている。また、図１１には、図１０のＣ矢視図で要部のみを表わす図（ａ）および同図のＤ−Ｄ線断面図（ｂ）がそれぞれ示されている。なお、本実施形態における計量装置１Ｂにおいて、前記第１の実施形態における計量装置１と同一または同様のものについては図に同一符号を付すに止めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては前記第１の実施形態における計量装置と異なる点を中心に説明することとする。

図１０に示される計量装置１Ｂは、第１計量槽１１、第２計量槽１２、第３計量槽１３および第４計量槽１４のそれぞれに対応して配設されて各計量槽を囲繞する円筒状の第１内枠６１、第２内枠６２、第３内枠６３および第４内枠６４と、各内枠６１〜６４を受け入れ可能な開口部を有する格子状の外枠６５を備えている。

第１計量槽１１は、第１ロードセル２１および第２ロードセル２２のそれぞれの中心を結ぶ線分と平面視において平行でかつ水平方向に延びる軸線Ｏ_１を有する第１の枢支軸６６を介して第１内枠６１に揺動可能に支持されている。なお、第２計量槽１２、第３計量槽１３および第４計量槽１４についても同様にして第２内枠６２、第３内枠６３および第４内枠６４にそれぞれ揺動可能に支持されている。

第１内枠６１は、第１の枢支軸６６の軸線方向に対し直角を成して水平方向に延びる軸線Ｏ_２を有する第２の枢支軸６７を介して外枠６５に揺動可能に支持されている。なお、第２内枠６２、第３内枠６３および第４内枠６４についても同様にして外枠６５に揺動可能に支持されている。

第１計量槽１１の下部には、図１１（ａ）に示されるように、第１の枢支軸６６の軸線Ｏ_１を含む鉛直面においてその軸線Ｏ_１と平行な軸線を有する第１ピン６８が固着されている。そして、第１計量槽１１は、この第１ピン６８、第１タイロッド６９、第２ピン７０およびブラケット７１を介して支持台３に結合されている。ここで、第１ピン６８と第２ピン７０は同一水平面上で平行配置されている。こうして、第１の枢支軸６６の軸線Ｏ_１回りに作用するモーメントを第１タイロッド６９にて打ち消すようにされ、第１計量槽１１が第１の枢支軸６６の軸線Ｏ_１回りに揺動するのを止めるようにされている。なお、第１タイロッド６９の両端部に配される第１ピン６８および第２ピン７０は同一水平面上で互いに平行になるようにされているから、第１の枢支軸６６の軸線Ｏ_１回りに作用するモーメントを第１タイロッド６９にて打ち消す際の反力の一部が鉛直方向に分力するのを確実に防止することができ、重量計測の際の誤差要因とならないようにされている。

さらに、第１計量槽１１の下部には、図１１（ｂ）に示されるように、第２の枢支軸６７の軸線Ｏ_２を含む鉛直面においてその軸線Ｏ_２と平行な軸線を有する第３ピン７２が固着されている。そして、第１計量槽１１は、この第３ピン７２、第２タイロッド７３、第４ピン７４およびブラケット７５を介して外枠６５に結合されている。ここで、第３ピン７２と第４ピン７４は同一水平面上で平行配置されている。こうして、第２の枢支軸６７の軸線Ｏ_２回りに作用するモーメントを第２タイロッド７３にて打ち消すようにされ、第１計量槽１１が第２の枢支軸６７の軸線Ｏ_２回りに揺動するのを止めるようにされている。なお、第２タイロッド７３の両端部に配される第３ピン７２および第４ピン７４は同一水平面上で互いに平行になるようにされているから、第２の枢支軸６７の軸線Ｏ_２回りに作用するモーメントを第２タイロッド７３にて打ち消す際の反力の一部が鉛直方向に分力するのを確実に防止することができ、重量計測の際の誤差要因とならないようにされている。

なお、第２計量槽１２、第３計量槽１３および第４計量槽１４のそれぞれに対しても第１タイロッド６９および第２タイロッド７３を含む同様の振れ止め手段が講じられ、第１の枢支軸６６および第２の枢支軸６７のそれぞれ軸線Ｏ_１，Ｏ_２回りに揺動するのを止めるようにされている。

このように、各計量槽１１〜１４を第１の枢支軸６６および第２の枢支軸６７のそれぞれの軸線Ｏ_１，Ｏ_２回りに揺動可能とし、かつ各計量槽１１〜１４がそれら軸線Ｏ_１，Ｏ_２回りに揺動するのを止める振れ止め手段としての第１タイロッド６９および第２タイロッド７３を設ける構成を採用することにより、計量槽の形状や加工精度、組付精度、被計量物の比重やかさ密度、計量槽に対する被計量物の投入・排出状態などの要因で各計量槽１１〜１４の重心位置が変化したとしても、第１の枢支軸６６の軸線Ｏ_１と第２の枢支軸６７の軸線Ｏ_２とが平面視で交差する点を通る鉛直線上のある点に被計量物の正味重量が作用するものとすることができ、かかる鉛直線と任意の水平面との交点の平面座標を各計量槽１１〜１４の二次元の重心位置情報として記憶部３２に記憶させておくことで、各計量槽１１〜１４に収容されている被計量物の重量を正確に求めることができる。したがって、重心位置座標修正機能を持たない演算装置３０（図２参照）を用いたとしても、正確な重量計測を行うことができる。なお、各計量槽１１〜１４をナイフエッジと刃受とよりなる受支装置を介して各内枠６１〜６４に揺動可能に支持させる態様もあり得る。また、同様に、各内枠６１〜６４をナイフエッジと刃受とよりなる受支装置を介して外枠６５に揺動可能に支持させる態様もあり得る。

〔第５の実施形態〕
図１２には、第５の実施形態に係るマルチ計量槽の計量システムにおいて用いられる計量装置の平面図が示されている。また、図１３には、図１２のＥ矢視図が示されている。なお、本実施形態における計量装置１Ｃにおいて、前記第４の実施形態における計量装置１Ｂと同一または同様のものについては図に同一符号を付すに止めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては前記第４の実施形態における計量装置１Ｂと異なる点を中心に説明することとする。

図１２に示される計量装置１Ｃは、一端部が第１ロードセル２１によって支持されるとともに他端部が第２ロードセル２２によって支持される第１ビーム８１と、一端部が第４ロードセル２４によって支持されるとともに他端部が第３ロードセル２３によって支持される第２ビーム８２と、第１計量槽１１および第４計量槽１４を支持する第１支持枠８３と、第２計量槽１２と第３計量槽１３を支持する第２支持枠８４とを備えて構成されている。なお、第１支持枠８３および第２支持枠８４を含む構成が本発明における「支持枠」に相当する。

前記第１支持枠８３は、第１計量槽１１および第４計量槽１４のそれぞれに対応して配設されて各計量槽を囲繞する円筒状の第１内枠６１および第４内枠６４と、各内枠６１，６４を受け入れ可能な開口部を有する格子状の外枠８５とよりなり、第１計量槽１１および第４計量槽１４はそれぞれ第１内枠６１および第４内枠６４に第１の枢支軸６６を介して揺動可能に支持され、第１内枠６１および第４内枠６４はそれぞれ外枠８５に第２の枢支軸６７を介して揺動可能に支持されている。一方、前記第２支持枠８４は、第２計量槽１２および第３計量槽１３のそれぞれに対応して配設されて各計量槽を囲繞する円筒状の第２内枠６２および第３内枠６３と、各内枠６２，６３を受け入れ可能な開口部を有する格子状の外枠８６とよりなり、第２計量槽１２および第３計量槽１３はそれぞれ第２内枠６２および第３内枠６３に第１の枢支軸６６を介して揺動可能に支持され、第２内枠６２および第３内枠６３はそれぞれ外枠８６に第２の枢支軸６７を介して揺動可能に支持されている。

前記第１支持枠８３における外枠８５から図１２において左側に突設される横梁部材８７は第１ビーム８１の一端部寄りの上面に定置されるとともに、同外枠８５から図１２において右側に突設される横梁部材８８は第２ビーム８２の一端部寄りの上面に定置されている。一方、第２支持枠８４における外枠８６から図１２において左側に突設される横梁部材８９は第１ビーム８１の他端部寄りの上面に定置されるとともに、同外枠８６から図１２において右側に突設される横梁部材９０は第２ビーム８２の他端部寄りの上面に定置されている。

また、本実施形態における計量装置１Ｃにおいても、図１３に示されるように、第１計量槽１１および第４計量槽１４の各計量槽が第１の枢支軸６６および第２の枢支軸６７のそれぞれの軸線Ｏ_１，Ｏ_２回りに揺動するのを止める振れ止め手段としての第１タイロッド６９および第２タイロッド７３が設けられている（第２計量槽１２および第３計量槽１３についても同様。）。

本実施形態によれば、前記第４の実施形態と同様の作用効果を得ることができるのは勿論のこと、両端部がロードセル２１，２２；２３，２４によって支持される一対のビーム８１；８２上に第１支持枠８３および第２支持枠８４が載置されるので、たとえ支持枠８３，８４の平面度が悪かったり、ロードセル２１〜２４の高さに相対誤差があったりしても、ロードセル２１〜２４に理論通りの荷重がかかることになり、支持枠８３，８４の平面度の良否やロードセル２１〜２４の高低差などに起因する計測誤差をなくすことができるという効果がある。

なお、本実施形態においても、各横梁部材８７，８９；８８，９０と各ビーム８１；８２との間に、図９（ａ）に示される受支装置５０と同様の受支装置、もしくは同図（ｂ）に示される受支装置５５と同様の受支装置を介設するのが好ましいのは言うまでもない。

前記各実施形態においては、支持枠を所要個数のロードセルで下側から支える態様例を示したが、これに限定されることはなく、支持枠を所要個数のロードセルを介して吊り下げ支持する態様もあり得る。

本発明の第１の実施形態に係るマルチ計量槽の計量システムにおいて用いられる計量装置の平面図（ａ）および（ａ）のＡ矢視図（ｂ）第１の実施形態に係るマルチ計量槽の計量システムのベースとなる計量システムの概略構成を説明するブロック図計量槽の内容重量の計測理論を説明するための図第１の実施形態に係るマルチ計量槽の計量システムの概略構成を説明するブロック図重心位置計測方法の説明図（１）重心位置計測方法の説明図（２）非対称形状の計量槽に液体を投入したときの液面と重心位置の関係を視覚的に表わした図第３の実施形態に係るマルチ計量槽の計量システムにおいて用いられる計量装置の平面図（ａ）および（ａ）のＢ矢視図（ｂ）受支装置の説明図第４の実施形態に係るマルチ計量槽の計量システムにおいて用いられる計量装置の平面図図１０のＣ矢視図で要部のみを表わす図（ａ）および同図のＤ−Ｄ線断面図（ｂ）第５の実施形態に係るマルチ計量槽の計量システムにおいて用いられる計量装置の平面図図１２のＥ矢視図従来の計量装置の説明図特許文献１に係る二槽式ホッパの貯留量検出装置の説明図

符号の説明

１，１Ａ〜１Ｃ計量装置
２支持枠
１１〜１４計量槽
２１〜２４ロードセル
３０，３０Ａ演算装置
３２記憶部
３３重量演算部
３６重心位置座標修正演算部
４１，８１第１ビーム
４２，８２第２ビーム
４３，８３第１支持枠
４４，８４第２支持枠
６６第１の枢支軸
６７第２の枢支軸
６１〜６４内枠
６５，８５，８６外枠
６９，７３タイロッド（振れ止め手段）

Claims

被計量物が収容される複数の計量槽と、これら計量槽を支持する支持枠と、この支持枠を支持する少なくとも計量槽の数と同数の荷重検出器と、前記各計量槽の二次元の重心位置情報を記憶する記憶部と、前記各計量槽の内容重量を演算する重量演算部と、前記各計量槽の重心位置座標を修正する重心位置座標修正演算部とを備え、
前記重心位置情報は、各計量槽に収容される被計量物の重量と各計量槽の重心位置座標との相対関係を示す相対関係式またはテーブルデータを含み、
前記重心位置座標修正演算部は、前記相対関係式またはテーブルデータと、前記重量演算部の演算結果とに基づいて各計量槽の重心位置座標を修正し、
前記重量演算部は、前記重心位置座標修正演算部により修正された各計量槽の重心位置座標と、前記荷重検出器からの荷重信号とに基づいて各計量槽の内容重量を演算する
ことを特徴とするマルチ計量槽の計量システム。
前記重心位置座標修正演算部による演算と、前記重量演算部による演算とが複数回繰り返される請求項１に記載のマルチ計量槽の計量システム。
前記相対関係式またはテーブルデータは被計量物の種類毎に用意され、被計量物の種類が変わる毎に、被計量物の種類に応じた相対関係式またはテーブルデータが選択される請求項１または２に記載のマルチ計量槽の計量システム。
前記支持枠は、水平方向に延びる軸線を有する第１の枢支軸を介して前記各計量槽を揺動可能に支持する内枠と、前記第１の枢支軸の軸線方向に対し直角を成して水平方向に延びる軸線を有する第２の枢支軸を介して前記内枠を揺動可能に支持する外枠とよりなり、
前記各計量槽が前記第１の枢支軸および第２の枢支軸のそれぞれの軸線回りに揺動するのを止める振れ止め手段が設けられる請求項１〜３のいずれかに記載のマルチ計量槽の計量システム。
前記支持枠は、両端部が前記荷重検出器によって支持される一対のビーム上に載置される請求項１〜４のいずれかに記載のマルチ計量槽の計量システム。