JP4863822B2 - 組み合わせ秤 - Google Patents

Description

本発明は、組み合わせ秤に関し、より詳しくは組み合わせ計量すべき被計量物を順次手作業にて計量器の計量台上の被計量物収納位置に載置して重量値を測定し、重量値が測定された被計量物の複数個の中から所定量に対してあらかじめ定めた許容範囲内にある組み合わせ重量となる被計量物を選択し、組み合わせの成立した被計量物の載置された被計量物収納位置を表示する組み合わせ秤に関するものである。

従来、この種の組み合わせ秤では、計量台上に複数個設けられた被計量物収納位置のそれぞれに収納された被計量物の重量値をその被計量物収納位置と共に計量器の指示計に記憶させ、それらの間で組み合わせ演算を行い、組み合わせ演算の結果が許容範囲内であれば組み合わせが成立したとして、組み合わせに参加した被計量物収納位置を表示するように構成され、作業者は、組み合わせ成立が表示された被計量物収納位置にある被計量物を計量台上から除去するようにされている。

この組み合わせ秤において、上述の組み合わせ演算操作を可能にするには、被計量物の収納位置と重量値とを対応させて指示計のメモリに記憶させることができるようになっていなければならない。

そのための方法としては、
（１）指示計から被計量物の収納位置を指示した上で被計量物の重量を測定するようにする方法、
または
（２）被計量物をある収納位置に収納したとき、どの収納位置に被計量物を収納したかを指示計が認識できるようにした上で被計量物の重量を測定するようにする方法、
の２通りが考えられる。

これら方法に関して、特許文献１では、
（１）被計量物を収納すべき位置を指示する収納位置指示手段として、
（ａ）複数の収納位置のそれぞれに番号などを付し、被計量物を収納すべき位置の番号を計量器の指示計において表示し、作業者は指示計の表示数値を確認して該当位置に被計量物を収納するようにしたもの、
（ｂ）複数の収納位置のそれぞれに表示ランプを設け、被計量物を収納すべき位置の表示ランプを計量器の指示計からの指示によって点滅させ、作業者は点滅する表示ランプを確認して該当位置に被計量物を収納するようにしたもの、
が提案され、また、
（２）収納した被計量物の位置を自動的に認識させる手段として、
複数の収納位置のそれぞれに光センサなどを設け、作業者が収納位置に被計量物を収納すると光センサなどによって被計量物が収納されたことを読み取り、収納位置を指示計が認識するようにしたもの、
が提案されている。
さらに、
（３）組み合わせの決定した被計量物を作業者が収納位置から取り出すときの取り出し間違いの警報手段として、
計量部で測定される重量の変化量と組み合わせ重量値とが誤差の範囲で一致しなかった場合に取り出し間違いとして警報するようにしたもの、
が提案されている。

特開平９−７９８９２号公報

しかしながら、上記従来方法では、次のような問題点がある。すなわち、上記（１）の被計量物を収納すべき位置を指示する方法では、一つ一つ被計量物の収納位置の指示を計量器から受け、指示された位置に被計量物を収納する作業は、作業者にとって意志の拘束を受け極めて煩雑な作業である。たとえ計量器の指示計の数値表示や収納位置のランプの点滅によって収納位置が指示されたとしても、作業者が作業速度を上げた場合などに誤って別の収納位置に被計量物を収納する可能性があり、その場合に指示計は収納誤りを判別することができない。

一方、上記（２）の収納した被計量物の位置を自動的に認識させる方法では、組み合わせ計量を精度高く行わせるには、また組み合わせ個数を多くしたい場合には、計量台上に多くの数の収納位置を配置することになるが、それら収納位置の一つ一つに光センサを設ける際に、隣接する光センサ間に相互干渉が起きないように配置することは困難である。また、光センサへの配線の作業も増える。さらに、被計量物の収納位置付近に光センサを配置すると被計量物の載置・除去作業のじゃまになり、作業速度が落ちる。また、光センサを計量台上の収納位置の底部に設置すれば作業上の支障はなくなるが、被計量物の汚れや埃が光センサに付着し、誤動作を起こす確率が高まる。また、計量台上に設けると計量台への配線の必要があり、精度低下を招いてしまう。

また、上記（３）の取り出し間違いの警報手段について、被計量物の種類によってはほぼ同じ重量のものが多く集まるものがあり、作業者がほぼ同じ重量の被計量物を、または、２つの被計量物の間で合計重量値がほぼ等しい被計量物を間違った場所から取り除いても取り出し間違いの警報を出すことができない。その結果、取り出された組み合わせ品自体には問題はないが、組み合わせ秤側の記憶と被計量物の計量台上での実在との関係が、あるべき所に被計量物が無く、反対に、被計量物がないはずのところに存在するようになるので、次回から収納位置の指示や組み合わせ選択が正しく行われなくなる。

本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、作業者の自由意志により空いている収納位置に被計量物を載置することができて作業性の向上が図れるとともに、光センサなど特別な被計量物認識装置を計量台上に設ける必要のない組み合わせ秤を提供することを目的とし、併せて、被計量物を作業者が収納部から取り出すときの取り出し間違いを確実に判定することのできる組み合わせ秤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、本発明による組み合わせ秤は、
複数の荷重センサにて支持される計量台上に設けた複数の被計量物収納部に載置される被計量物の重量を組み合わせて、それぞれの組み合わせの合計重量を算出し、これら合計重量の中から目標重量範囲を含む所定の選択規則に基づいて選択重量を求め、前記選択重量を与える被計量物収納部の組み合わせを表示する組み合わせ秤において、
前記複数の被計量物収納部にそれぞれ載置される被計量物の合計重量を一括して測定する計量手段と、
前記計量台上に被計量物が載置される度に前記複数の荷重センサ毎の重量測定値を記憶させた後に、前記複数の荷重センサ毎の重量測定値を零へ戻す演算を実施するとともに、前記記憶された複数の荷重センサのそれぞれの重量測定値に基づき前記計量台上に載置された被計量物の重心座標を求めることによって被計量物が載置された前記被計量物収納部の位置を算出する収納位置算出手段と、
前記計量手段にて測定される合計重量の変化量によって前記計量台上に載置された被計量物の重量値を求め、この求められた被計量物の重量値を前記収納位置算出手段によって算出された位置に対応させて順次記憶させる記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている重量値に対して前記所定の選択規則に基づいて選択重量を求める組み合わせ演算手段と、
前記組み合わせ演算手段により選択された重量の基をなす重量値に対応する前記被計量物収納部の位置を選択表示する表示手段
を備えることを特徴とするものである（第１発明）。

本発明において、前記表示手段によって選択表示された被計量物収納部にある被計量物のすべてを正しく除去した場合に発生する前記複数の荷重センサそれぞれの重量測定値の予測値と、前記被計量物収納部から被計量物を除去したとき実際に発生した前記複数の荷重センサそれぞれの重量測定値の実測値との比較によって、選択表示された通りの被計量物収納部から被計量物が除去されたか否かを判定する適正除去判定手段を備えるのが好ましい（第２発明）。

また、前記被計量物が前記計量台上の被計量物収納部に載置されたとき前記収納位置算出手段によって算出された被計量物の載置位置と、あらかじめ定められた被計量物の適正載置位置との比較によって前記被計量物が前記被計量物収納部の適正位置に載置されたか否かを判定する載置位置適正判定手段を備えるのが好ましい（第３発明）。

本発明によれば、被計量物が計量台上の複数の被計量物収納部のうちのいずれかに載置された際に、収納位置算出手段によって被計量物収納部の位置が算出され、この算出された位置に対応させて被計量物の重量値が記憶されるので、作業者の自由意志により空いている被計量物収納部に被計量物を載置することができる。この結果、作業者の負担を軽減することができて計量作業を能率的に行うことができる。また、光センサなどの特別な被計量物認識装置を計量台上に設けなくても、荷重センサの出力信号から生成される重量測定値を用いて、容易かつ確実に被計量物収納部の位置を算出することができ、作業上の支障や装置構成の複雑化を招くこともない。

また、第２発明の構成を採用することにより、計量台上から除去される被計量物の位置情報を判定要素に加え、複数の荷重センサの測定結果を用いて被計量物の除去判定がなされるので、より確実に取り除き間違いを判定することができる。

さらに、第３発明の構成によれば、被計量物が被計量物収納部への不適正な載置状態を確実に判定することができる。

次に、本発明による組み合わせ秤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。

図１には、本発明の一実施形態に係る組み合わせ秤の平面図（ａ）および正面図（ｂ）が示されている。

本実施形態の組み合わせ秤（計量器）１は、矩形平板状の計量台２を備えている。この計量台２は、四隅の下方に配された４個の荷重センサ（ロードセル）ＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４によって、それら荷重センサＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４上の点ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４において支持されている。この計量台２は、支持点間の横寸法がｐ１ｐ２＝ｐ３ｐ４＝Ａ、縦寸法がｐ１ｐ４＝ｐ２ｐ３＝Ｂになるように設計されている。

計量台２上は横寸法Ａを４等分、縦寸法Ｂを２等分して形成される８つの区分（被計量物収納部）Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８に分割されて、各区分Ｄ１〜Ｄ８が被計量物の収納位置とされ、これら各区分Ｄ１〜Ｄ８を識別するために区分間に境界線が記され、望ましい被計量物の載置位置として各区分Ｄ１〜Ｄ８の中央部に丸印が記され、作業者が被計量物を各区分の中に正しく置けるようにされている。

図２には、本実施形態に係る組み合わせ秤のシステム構成を示すブロック図が示されている。本実施形態の組み合わせ秤（計量器）１は、図示のように、４個の荷重センサＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４にて検出された歪み量に応じたアナログ荷重信号をそれぞれ増幅する演算増幅器Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４と、そのアナログ荷重信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）Ａ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２，Ａ／Ｄ３，Ａ／Ｄ４と、それらデジタル信号が入力される演算回路３とを備えている。

前記演算回路３は、前記デジタル信号を入力する入力回路４と、この入力回路４を介して入力されたデータに基づき、所定プログラムを実行して所要の演算処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ）５と、前記プログラムおよび各種データを記憶するＲＯＭ，ＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭ等からなるメモリ（記憶手段）６と、演算結果等を出力する出力回路７とを備えている。そして、入力回路４には、各種データの入力等を行うキースイッチ８が接続され、出力回路７には、各種のデータを表示する表示装置９が接続されている。

図３には、本実施形態の組み合わせ秤における演算回路（制御部）等のブロック図が示されている。図示のように、演算回路（制御部）３は、荷重センサＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４よりなる計量手段１０にて測定された被計量物の重量値に基づき、被計量物が載置された区分Ｄ１〜Ｄ８を算出する収納位置算出手段１１と、前記被計量物の重量値を各区分Ｄ１〜Ｄ８に対応させて記憶する記憶手段（メモリ）６と、この記憶手段６に記憶されている重量値に対して所定の選択規則に基づいて選択重量を演算する組み合わせ演算手段１２と、この組み合わせ演算手段１２により選択された重量の基をなす重量値に対応する区分Ｄ１〜Ｄ８の位置を選択表示する表示手段１３と、被計量物を各区分Ｄ１〜Ｄ８から除去する場合に選択表示された区分から被計量物が適正に除去されたか否かを判定する適正除去判定手段１４と、被計量物が各区分Ｄ１〜Ｄ８の適正位置に載置されているか否かを判定する載置位置適正判定手段１５と、組み合わせが不成立の場合に計量のやり直しを判定する計量やり直し判定手段１６とを備えている。

また、前記表示装置９としては、前記表示手段１３からの指令信号によって組み合わせの成立した区分Ｄ１〜Ｄ８をランプ等で表示する区分表示部１７と、前記適正除去判定手段１４からの指令信号によって組み合わせ品不適正除去の警報を出力する組み合わせ品不適正除去警報部１８と、前記載置位置適正判定手段１５からの指令信号によって載置位置不適正の警報を出力する載置位置不適正警報部１９と、組み合わせが不成立の場合に計量のやり直しのための除去の警報を出力する計量やり直し除去警報部２０とを備えている。

ここで、前記荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４は、あらかじめ個別調整時に、既知の荷重値Ｍの負荷を与えたときの出力信号に対する荷重測定信号の大きさがＭとなるようにスパン係数ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４が決定されているものとする。

荷重センサＬＣ１からの出力信号をＷ１ｘとし、この荷重センサＬＣ１の荷重測定信号をＷ１とすると、この荷重測定信号Ｗ１は次式で表わされる。
Ｗ１＝ｋ１・（Ｗ１ｘ−Ｗ１ｉ）−Ｗ１ｚ−Ｗ１ｈ・・・（１）
ここで、Ｗ１ｘ、Ｗ１ｉ、Ｗ１ｚ、Ｗ１ｈは記憶用レジスタ名でもあり、そのレジスタ中に記憶させる記憶値でもある。

組み合わせ秤（計量器）１には、調整時にのみ作動させる初期荷重記憶キーが設けられ、荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４を計量台２へ組み込んだとき、計量台２上に被計量物のない初期状態における荷重センサＬＣ１の出力信号Ｗ１ｘを初期荷重記憶キーを押すことによってレジスタＷ１ｉへ入れ、初期荷重値として記憶させる。

また、通常の零点調整が施された場合に荷重測定信号を零点記憶値として記憶させるレジスタをＷ１ｚとし、計量台２上に被計量物が載置された場合に荷重センサＬＣ１の出力信号に対し、荷重測定信号の記憶指令が施された場合の荷重測定信号を記憶させるレジスタをＷ１ｈとする。

初期荷重記憶時点ではＷ１ｚ＝Ｗ１ｈ＝０とされていて、初期荷重記憶時点から計量器１に零点変動がなければ、初期荷重記憶キーを押すことによってＷ１ｘの値がレジスタＷ１ｉへ入力されているので荷重測定信号Ｗ１＝０である。

同様にして、荷重センサＬＣ２〜ＬＣ４の荷重測定信号Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４は次式で表われる。
Ｗ２＝ｋ２・（Ｗ２ｘ−Ｗ２ｉ）−Ｗ２ｚ−Ｗ２ｈ・・・（２）
Ｗ３＝ｋ３・（Ｗ３ｘ−Ｗ３ｉ）−Ｗ３ｚ−Ｗ３ｈ・・・（３）
Ｗ４＝ｋ４・（Ｗ４ｘ−Ｗ４ｉ）−Ｗ４ｚ−Ｗ４ｈ・・・（４）

また、計量台２上の被計量物の重量値は、４個の荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４の出力信号の合計値によって求められる。４個の荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４の出力信号の合計値をＷｔｘとし、計量台２上に被計量物のない初期状態における４個の荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４の出力信号の合計値をＷｔｘ、初期荷重値をＷｔｉとすると、計量器１としての荷重測定信号Ｗｎは次式で表される。
Ｗｎ＝Ｋ・{（Ｗｔｘ−Ｗｔｉ）}−Ｗｚ−Ｗｈ・・・（５）
ここで、Ｋは計量器１としてのスパン係数である。このスパン係数Ｋは調整時に、計量器１の計量台２上に既知の荷重値Ｌの分銅を置いたとき、荷重測定信号がＬとなるように決定される。なお、計量器１としての初期荷重の記憶方法は上述の荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４の場合と同じである。

初期荷重が記憶された後にそれぞれの荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４や計量器１の荷重測定信号が零点変動した場合は零点調整キーを押すことによって、荷重測定信号をそれぞれ０にする。すなわち、荷重センサＬＣ１の場合には、ｋ１・（Ｗ１ｘ−Ｗ１ｉ）の値をＷ１ｚのレジスタに入れることによって、また、計量器１の場合には、Ｋ・{（Ｗｔｘ−Ｗｔｉ）}の値をＷｚのレジスタに入れることによって、荷重測定信号をそれぞれ０にする。
最初はＷ１ｈと同様にＷ２ｈ＝Ｗ３ｈ＝Ｗ４ｈ＝０にリセットされ、Ｗｈ＝０にリセットされている。

次に、図５〜図７に示されるフローチャートを参照しつつ、本実施形態の組み合わせ秤（計量器）１における具体的な処理手順について説明する。ここで、Ｓ１〜Ｓ２８は各ステップを示す。なお、本実施形態の計量器１では、被計量物をいずれかの区分Ｄ１〜Ｄ８に１個ずつ順番に置いて計量するものとし、１個の被計量物の荷重測定信号が安定したと判定された後に次の１個を置くようにされる。また、本実施形態では、図４に示されるように、図１の荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４の配置に応じて、荷重センサＬＣ１の計量台支持点ｐ１を座標の原点においてｘ−ｙ座標を設定するものとする。

作業者が８個の区分Ｄ１〜Ｄ８のうちのある区分に被計量物を置き、荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４の出力信号Ｗ１ｘ〜Ｗ４ｘを読み込む（Ｓ１）。次いで、荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４の荷重測定信号Ｗ１〜Ｗ４および計量器信号Ｗｎが安定するまで待機し（Ｓ２）、荷重測定信号Ｗ１〜Ｗ４および計量器信号Ｗｎが安定であると判定されたとき、被計量物の計量は完了したと判断し、計量器１は荷重測定信号を確定する。例えば区分Ｄ１の上に被計量物を置いて安定判別が揃い、ＬＣ１〜ＬＣ４の荷重測定信号Ｗ１＝ｍ１１、Ｗ２＝ｍ２１、Ｗ３＝ｍ３１、Ｗ４＝ｍ４１が得られ、計量器１としての荷重測定信号Ｗｎ＝Ｍ１が得られたとする。ここで、上記安定判別は荷重測定信号のちらつきの程度を判定して行うものとするが、手動方式として、作業者自身の目視で判断して安定判断のキースイッチを押すようにしてもよい。

計量器１の演算回路３のメモリ６内には表１に示されるような記憶エリアが設けられている。計量完了によって、上述の荷重測定信号ｍ１１、ｍ２１、ｍ３１、ｍ４１およびＭ１は、一旦メモリ６内の一時記憶メモリに記憶される（Ｓ４）。

次に、Ｗｒを計量器１の最小表示量に係る荷重測定信号として、荷重測定信号Ｍｑ（ｑ：区分）が−Ｗｒ以上である（Ｍｑ≧−Ｗｒ）か否かを判定することによって、被計量物が除去された直後であるか否かを判定する（Ｓ５）。被計量物が除去された直後である場合には、荷重測定信号Ｍｑは負値で、かつＭｑ＜−Ｗｒが成り立つから、被計量物の除去処理ルーチン（ステップＳ１９以降）へ進む。一方、Ｍｑ≧−Ｗｒが成り立つ場合には、被計量物の除去直後でないと判断されるので、次に、被計量物が載置されているか否かをＭｑ＞Ｗｒが成り立つか否かによって判定する（Ｓ６）。そして、この判定の結果、Ｍｑ≦Ｗｒの場合には、荷重測定信号Ｍｑが０近傍にあるということになるので、被計量物が載置されていないと判断し、このフローを終了する。

一方、Ｍｑ＞Ｗｒが成り立つ場合には、被計量物が載置されていると判断されるので、次に、載置区分を算出するために、載置された被計量物の荷重測定信号ｍ１ｑ〜ｍ４ｑより被計量物の重心位置のｘ，ｙ座標を演算する（Ｓ７）。
ここで、各荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４の荷重測定信号から計量台２上に置かれた被計量物の重心座標（ｘ、ｙ）は、次式
ｘ＝{Ｗ２／（Ｗ１＋Ｗ２）}・Ａ・・・（６）
ｙ＝{Ｗ４／（Ｗ１＋Ｗ４）}・Ｂ・・・（６′）
または
ｘ＝{Ｗ３／（Ｗ３＋Ｗ４）}・Ａ・・・（７）
ｙ＝{Ｗ３／（Ｗ２＋Ｗ３）}・Ｂ・・・（７′）
のいずれかで表される。なお、ｘ、ｙ座標ともにそれぞれの式より得られる値の平均値を求めても良い。

次に、このようにして荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４の出力によって演算された重心座標から、前記収納位置算出手段１１によって被計量物がどの区分に置かれたかを判断する。その際、作業上で、不適切な置き方の発生する場合が起こりえるので、正しく区分位置に置かれたことを判定するために、載置位置適正判定手段１５により載置位置が許容範囲内にあるか否かが判定される（Ｓ８）。

ここで、図４に示されるように、各区分Ｄ１〜Ｄ８の中心座標は、
Ｄ１：ｘ＝（１／８）・Ａ、ｙ＝（１／４）・Ｂ
Ｄ２：ｘ＝（３／８）・Ａ、ｙ＝（１／４）・Ｂ
Ｄ３：ｘ＝（５／８）・Ａ、ｙ＝（１／４）・Ｂ
Ｄ４：ｘ＝（７／８）・Ａ、ｙ＝（１／４）・Ｂ
Ｄ５：ｘ＝（１／８）・Ａ、ｙ＝（３／４）・Ｂ
Ｄ６：ｘ＝（３／８）・Ａ、ｙ＝（３／４）・Ｂ
Ｄ７：ｘ＝（５／８）・Ａ、ｙ＝（３／４）・Ｂ
Ｄ８：ｘ＝（７／８）・Ａ、ｙ＝（３／４）・Ｂ・・・（８）
であるので、各区分Ｄ１〜Ｄ８に被計量物が正しく置かれていることを判定するための条件として、これらの中心座標を中心にｘ軸方向に±（１／１６）・Ａ、ｙ軸方向に±（１／８）・Ｂの許容エリア（図４にてハッチングを施した部分）を設定し、計量台２上に被計量物が載置されたときのｘ、ｙの値が、いずれの区分Ｄ１〜Ｄ８の許容エリアの範囲内にもない場合には、載置位置が適正であるか否かを判定するフラグ（載置位置判定フラグ）Ｆ２を０にリセットして（Ｓ９）、載置位置不適正の警報を出力する（Ｓ１０）。一方、載置位置が許容範囲内にある場合には、載置位置判定フラグＦ２を立てて（Ｓ１１）、次のステップＳ１２へ進む。

より具体的には、例えば区分Ｄ１の許容エリアは、この区分Ｄ１の中心がｘ＝（１／８）・Ａ、ｙ＝（１／４）・Ｂであるから、次式で与えられる。
（１／１６）・Ａ≦ｘ≦（３／１６）・Ａ ・・・（９）
（１／８）・Ｂ≦ｙ≦（７／８）・Ｂ ・・・（９′）
同様にして区分Ｄ２〜Ｄ８の許容エリアが決定され、ｘ、ｙの値の所属が判断される。そして、一時記憶されたｘ、ｙの値が区分Ｄ１〜Ｄ８の許容エリアのいずれに属するかが検出される。いずれにも属さない場合は置き方が不適切であると判定され、被計量物を除去して再計量すべき旨の警報がなされる。

もし今回の載置の結果、ｘ、ｙの値が（９）（９′）式を満足したとすると、被計量物ははじめて計量台２上に置かれるので論理的不適はなく、区分Ｄ１に置かれたものと判断される。そして、被計量物の「あり／なし」は、表１における区分Ｄ１の計量済みの欄のエリアに「あり／なし」に対応させて「１／０」が設定される。すなわち、「１」が立っている区分には被計量物が存在していることを意味する。

区分Ｄ１に被計量物を置くことによって上記のｘ、ｙの値が（９）（９′）式を満足すると、一時メモリに記憶されていた荷重測定信号値は、表１（ｂ）のごとく登録・記憶され、被計量物は区分Ｄ１に置かれたとして、区分Ｄ１の計量済み区分の箇所に１が設定される。そして、計量済み区分に１が設定された箇所の被計量物重量と、そのほかの計量済み区分の被計量物重量値とでもって組み合わせ演算が行われる。なお、本実施形態においては、３個の被計量物の重量値でもって組み合わせ演算が行われる。

また、次の計量に備えるため、各荷重測定信号は、次式、
Ｗ１＋Ｗ１ｈ＝Ｗ１ｈ
Ｗ２＋Ｗ２ｈ＝Ｗ２ｈ
Ｗ３＋Ｗ３ｈ＝Ｗ３ｈ
Ｗ４＋Ｗ４ｈ＝Ｗ４ｈ
Ｗｎ＋Ｗｈ＝Ｗｈ
にて演算され、その演算結果がそれぞれＷ１ｈ〜Ｗ４ｈ、Ｗｈへ格納される（Ｓ１２）。また、Ｗ１〜Ｗ４、Ｗｎの各値は０へ戻る。この後、ブザーを鳴らすなどして次の被計量物の載置ＯＫを知らせる。

この載置ＯＫの報知信号によって、作業者は次の被計量物を計量台２上の区分Ｄ１以外の任意の区分に置く。仮に区分Ｄ２に置いたとする。
２回目の被計量物載置によるＷ１〜Ｗ４の値の、それぞれ０からの増加分は、この被計量物が計量台２上に載置されることによる各荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４への分布荷重を示すので、２回目の被計量物の重心座標を１回目と同様にして求める。
各荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４の荷重信号が安定判別にて安定と判別され、
各荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４の出力による荷重測定信号値がＷ１＝ｍ１２、Ｗ２＝ｍ２２、Ｗ３＝ｍ３２、Ｗ４＝ｍ４２となり、計量器の荷重信号値がＷｎ＝Ｍ２になったとする。これらの値は一時メモリに記憶される。

前述と同様にして荷重測定信号値Ｗ１〜Ｗ４から２回目に置かれた被計量物の載置区分が求められる。
上記のように判定計算して区分の許容エリア判定の基、区分Ｄ２に置かれていると判定されたとする。一時メモリに記憶されていた測定値は、表１へ登録され表１（ｃ）のごとく登録・記憶される（Ｓ１３）。こうして、計量済みの区分はＤ１とＤ２の２個となる。

この後、次の計量に備えるため、各荷重測定信号は、次式
Ｗ１＋Ｗ１ｈ＝Ｗ１ｈ
Ｗ２＋Ｗ２ｈ＝Ｗ２ｈ
Ｗ３＋Ｗ３ｈ＝Ｗ３ｈ
Ｗ４＋Ｗ４ｈ＝Ｗ４ｈ
Ｗｎ＋Ｗｈ＝Ｗｈ
にて演算され、演算結果はそれぞれＷ１ｈ〜Ｗ４ｈ、Ｗｈへ格納される。また、重量信号測定値Ｗ１〜Ｗ４、Ｗｎの各値は０へ戻る。この後、ブザーを鳴らすなどして次の被計量物の載置ＯＫを知らせる。

以上のごとく作業者が順次、次の被計量物の載置ＯＫの報知信号に応じて計量台２上の未だ被計量物を載置していない区分の正しい位置に被計量物を置いてゆけば、どの区分に重量測定値いくらの重量のものが置かれたか判定される。そしてその被計量物による各荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４の荷重測定信号の変化量が表１に記憶され、組み合わせ演算が行われる（Ｓ１４）。

ここで、組み合わせ演算は、メモリ６内の記憶エリア（記憶手段）に記憶された区分Ｄ１〜Ｄ８に対応する重量値の全ての組み合わせの中から目標重量範囲を含む所定の選択規則に基づいて選択重量を計算し、この選択重量を与える被計量物収納部である区分Ｄ１〜Ｄ８の組み合わせを確定するために、前記組み合わせ演算手段１２によって行われる。なお、本実施形態では、３個の被計量物の重量値でもって組み合わせ演算が行われる。

そして、組み合わせが成立するか否かを判定し（Ｓ１５）、組み合わせが成立した場合には、次に、組み合わせ品除去後の各荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４の荷重測定信号Ｗ１ｐ〜Ｗ４ｐを算出する（Ｓ１６）。すなわち、いま仮に表２のごとく被計量物を区分Ｄ１〜Ｄ６に被計量物を載置し、荷重測定信号が安定した時点で初めて許容内組み合わせ演算が成立するとすれば、組み合わせが成立した区分Ｄ１、Ｄ２、Ｄ６の３個の被計量物が作業者によって正しく計量台２上から除去され、荷重測定信号が安定すると各荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４それぞれの荷重測定信号におけるＷ１ｈ〜Ｗ４ｈの内容は次式で与えられるはずである。
Ｗ１ｈの内容＝ｍ１３＋ｍ１４＋ｍ１５＝Ｗ１ｐ
Ｗ２ｈの内容＝ｍ２３＋ｍ２４＋ｍ２５＝Ｗ２ｐ
Ｗ３ｈの内容＝ｍ３３＋ｍ４４＋ｍ５５＝Ｗ３ｐ
Ｗ４ｈの内容＝ｍ４３＋ｍ４４＋ｍ４５＝Ｗ４ｐ
これらの値は、組み合わせ演算が成立したとき、組み合わせ済み被計量物の除去判定用データとして一時メモリに記憶される。

その後、表示手段１３からの指令信号に基づき区分表示部１７により、組み合わせの成立した区分（例えば区分Ｄ１、Ｄ２、Ｄ６）の組み合わせ成立を表示する（Ｓ１７）。そして、組み合わせ成立判定フラグＦ１を立てて（Ｓ１８）、フローを終了する。

次に、被計量物の除去処理ルーチン（Ｓ１９以降）について説明する。ステップＳ５の判定において、被計量物が除去された直後である場合には、荷重測定信号Ｍｑは負値で、かつＭｑ＜−Ｗｒが成り立つのでステップＳ１９へ進む。ここで、１個ずつ順番に計量台２上の区分から取り除かれた後、荷重測定信号が安定するたびに、現在のレジスタＷ１ｈ〜Ｗ４ｈの内容がそれぞれ判定用データＷ１ｐ〜Ｗ４ｐと比較される。

例えば区分Ｄ１の被計量物が除去されて安定の判定が成立すると、各荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４の荷重測定信号はＷ１＝−ｍ１１、Ｗ２＝−ｍ２１、Ｗ３＝−ｍ３１、Ｗ４＝−ｍ４１、計量器としての荷重測定信号はＷｎ＝−Ｍ１となり、
Ｗ１＋Ｗ１ｈ＝Ｗ１ｈ
Ｗ２＋Ｗ２ｈ＝Ｗ２ｈ
Ｗ３＋Ｗ３ｈ＝Ｗ３ｈ
Ｗ４＋Ｗ４ｈ＝Ｗ４ｈ
Ｗｎ＋Ｗｈ＝Ｗｈ
と演算され、その演算結果がそれぞれレジスタＷ１ｈ〜Ｗ４ｈ、Ｗｈへ格納される（Ｓ１９）。そして、荷重信号測定値Ｗ１〜Ｗ４、Ｗｎの各値は０へ戻る。なお、この後、載置位置判定フラグＦ２が立っている（＝１）か否かを判定し（Ｓ２０）、Ｆ２＝０のときには、載置位置不適正警報部１９にて載置位置不適正の警報を出力する（Ｓ２１）。一方、載置位置が許容範囲内にある場合には、次に組み合わせ成立判定フラグＦ１が立っている（＝１）か否かを判定し（Ｓ２２）、Ｆ１＝０のときには、計量やり直し除去警報部２０にて計量のやり直しのための除去の警報を出力する（Ｓ２３）。一方、ステップＳ２２の判定において、Ｆ１＝１のときには、組み合わせが成立している場合であるので、組み合わせ成立品除去のステップＳ２４に進む。

ところで、区分Ｄ１の被計量物が除去された場合、各荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４それぞれの荷重測定信号におけるＷ１ｈ〜Ｗ４ｈの内容は、次式のようになる。
Ｗ１ｈの内容＝ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４＋ｍ１５＋ｍ１６
Ｗ２ｈの内容＝ｍ２２＋ｍ２３＋ｍ２４＋ｍ２５＋ｍ２６
Ｗ３ｈの内容＝ｍ３２＋ｍ３３＋ｍ４４＋ｍ５５＋ｍ３６
Ｗ４ｈの内容＝ｍ４２＋ｍ４３＋ｍ４４＋ｍ４５＋ｍ４６
この状態ではＷ１ｈの内容≠Ｗ１ｐであり、Ｗ２ｈの内容≠Ｗ２ｐ、Ｗ３ｈの内容≠Ｗ３ｐ、Ｗ４ｈの内容≠Ｗ４ｐであり、組み合わせの成立通りの区分から被計量物が除去されたとの信号は出ない。

被計量物を一つ一つ、計量値を安定判別させては除去すると３個除かれるまではこれらの一致は成立しないが、順番に３個除去した時点で、あるいは計量値が安定判定されないうちに連続的に区分Ｄ１、Ｄ２、Ｄ６の３個を除去して安定判別された時点で比較判定演算させると、Ｗ１ｈの内容〜Ｗ４ｈの内容のすべてについて判定用データＷ１ｐ〜Ｗ４ｐと荷重測定信号の小さいばらつきの範囲（例えば最小表示量の±１目量以内）内で一致する。

ところが、３個除去したときに誤って区分Ｄ２の代わりに区分Ｄ５の被計量物を除去してしまい、区分Ｄ１、Ｄ５、Ｄ６を除去したとすると、３個除去した後のＷ１ｈ〜Ｗ４ｈの内容は次式となる。
Ｗ１ｈの内容＝ｍ１２＋ｍ１３＋ｍ１４
Ｗ２ｈの内容＝ｍ２２＋ｍ２３＋ｍ２４
Ｗ３ｈの内容＝ｍ３２＋ｍ３３＋ｍ３４
Ｗ４ｈの内容＝ｍ４２＋ｍ４３＋ｍ４４
このときには、Ｗ１ｈの内容〜Ｗ４ｈの内容は判定用データＷ１ｐ〜Ｗ４ｐと異なり一致が成立しない。

一致、不一致の判定に際して同じ重量の被計量物でも区分が異なれば４個の荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４へ配分される荷重が大きく異なるので、間違った区分から除去すれば差が大きく現れることになる。そこで、組み合わせが成立した区分の被計量物が正しく除去されたか否かを判定するために、ｗｅを十分大きい値にして、次式
｜Ｗ１ｐ−Ｗ１ｈの内容｜＜ｗｅ
｜Ｗ２ｐ−Ｗ２ｈの内容｜＜ｗｅ
｜Ｗ３ｐ−Ｗ３ｈの内容｜＜ｗｅ
｜Ｗ４ｐ−Ｗ４ｈの内容｜＜ｗｅ ・・・（１０）
が同時に成立するか否かを判定し（Ｓ２４）、成立しないときには、組み合わせ品が不適正であるとして、組み合わせ品不適正除去警報部１８にて組み合わせ品不適正除去の警報を出力し（Ｓ２５）、組み合わせ成立判定フラグＦ１をリセット（＝０）する（Ｓ２６）。一方、上記式（１０）が同時に成立するときには、組み合わせ成立判定フラグＦ１をリセット（＝０）し（Ｓ２７）、いずれの場合にも、表２のデータエリアから除去された被計量物のデータを０にリセットして（Ｓ２８）、フローを終了する。

ここで、組み合わせの成立した被計量物を除去したとき、除去した区分の正否を判定するために、従来方法では計量台上の合計重量の変化量と比べるようにしていた。次に、この従来方法と上述した本実施形態の判定方法との違いについて検討する。

いま、例えば、計量器の最小表示量を０．２ｇ、目標組み合わせ重量を３００ｇとし、区分Ｄ１に１０１．４ｇ、区分Ｄ２に１０２．２ｇ、区分Ｄ３に１０２．４ｇ、・・・区分Ｄ６に９６．６ｇの被計量物が載置された場合、区分Ｄ１、Ｄ２、Ｄ６の３個の合計重量は３００．２となり、３００ｇに十分近いので組み合わせが成立したものとする。

この場合、組み合わせ品の除去に際して、作業者があわてて区分Ｄ１、Ｄ３、Ｄ６で組み合わせが成立したものと思い込み、これらの区分上の３個を計量台上から除去したとすると、３００．４ｇだけ合計重量が減少し、正しい値である３００．２ｇとは異なることになる。しかし、計量器には外乱振動などによる荷重測定信号のちらつきがあるので、組み合わせ重量値と計量台上の合計重量変化量との間に０．２ｇの違いがあるからと言って誤操作であると判定できない。
したがって、一致不一致を定義する許容値ｗｅの値を最小表示量より大きな値を設定しなければならないが、そうすると誤判定の確率は一段と増えることになってしまう。

これに対して、本実施形態のように、判定用データとの一致・不一致の判定条件として上記式（１０）を用いた場合について、より詳細に検証すると、
図４に示されるように、計量台２上の座標（ｘ、ｙ）に重心のある荷重Ｗの被計量物が各荷重センサＬＣ１〜ＬＣ４へ配分される荷重は次式で表される。
Ｗ１＝{（Ａ−ｘ）・（Ｂ−ｙ）／Ａ・Ｂ}・Ｗ
Ｗ２＝{ｘ・（Ｂ−ｙ）／Ａ・Ｂ}・Ｗ
Ｗ３＝{ｘ・ｙ／Ａ・Ｂ}・Ｗ
Ｗ４＝{（Ａ−ｘ）・ｙ／Ａ・Ｂ}・Ｗ
また、区分Ｄ２の座標値は、ｘ＝（３／８）・Ａ、ｙ＝（１／４）・Ｂ、
区分Ｄ３の座標値は、ｘ＝（５／８）・Ａ、ｙ＝（１／４）・Ｂである。

荷重センサＬＣ１の荷重測定信号値Ｗ１で比較すると、
区分Ｄ２にある荷重Ｗの被計量物によって
Ｗ１＝（１５／３２）・Ｗ
区分Ｄ３にある荷重Ｗ′の被計量物によって
Ｗ１＝（９／３２）・Ｗ′
のごとく、区分Ｄ２とＤ３が同じ重量（Ｗ＝Ｗ′）であっても荷重測定信号値Ｗ１への配分荷重には大きな差が出ることになる。

万一、区分Ｄ２の被計量物の荷重Ｗと、区分Ｄ３の被計量物の荷重Ｗ′との関係がＷ＝（９／１５）・Ｗ′であれば、両方の場合の荷重センサＬＣ１への配分荷重Ｗ１は等しくなって識別できないが、荷重センサＬＣ２の荷重測定信号値Ｗ２で比較すると
区分Ｄ２にある荷重Ｗの被計量物によって
Ｗ２＝（９／３２）・Ｗ
区分Ｄ３にある荷重Ｗの被計量物によって
Ｗ２＝（１５／３２）・Ｗ′
であるから、ＷとＷ′とに上記のような関係があっても荷重センサＬＣ２の荷重測定信号値の比較では差が拡大し明らかな違いを判定することができる。

本発明の一実施形態に係る組み合わせ秤の平面図（ａ）および正面図（ｂ） 本発明の一実施形態に係る組み合わせ秤のシステム構成を示すブロック図 本発明の一実施形態に係る組み合わせ秤における演算回路等のブロック図 本発明の一実施形態に係る組み合わせ秤における被計量物の適正載置位置説明図 本発明の一実施形態の組み合わせ秤における処理手順を示すフローチャート（１） 本発明の一実施形態の組み合わせ秤における処理手順を示すフローチャート（２） 本発明の一実施形態の組み合わせ秤における処理手順を示すフローチャート（３）

符号の説明

１ 組み合わせ秤（計量器）
２ 計量台
３ 演算回路
４ 入力回路
５ 制御部
６ メモリ（記憶手段）
７ 出力回路
８ キースイッチ
９ 表示装置
１０ 計量手段
１１ 収納位置算出手段
１２ 組み合わせ演算手段
１３ 表示手段
１４ 適正除去判定手段
１５ 載置位置適正判定手段
１６ 計量やり直し判定手段
１７ 区分表示部
１８ 組み合わせ品不適正除去警報部
１９ 載置位置不適正警報部
２０ 計量やり直し除去警報部

Claims (3)

1. 複数の荷重センサにて支持される計量台上に設けた複数の被計量物収納部に載置される被計量物の重量を組み合わせて、それぞれの組み合わせの合計重量を算出し、これら合計重量の中から目標重量範囲を含む所定の選択規則に基づいて選択重量を求め、前記選択重量を与える被計量物収納部の組み合わせを表示する組み合わせ秤において、
   前記複数の被計量物収納部にそれぞれ載置される被計量物の合計重量を一括して測定する計量手段と、
   前記計量台上に被計量物が載置される度に前記複数の荷重センサ毎の重量測定値を記憶させた後に、前記複数の荷重センサ毎の重量測定値を零へ戻す演算を実施するとともに、前記記憶された複数の荷重センサのそれぞれの重量測定値に基づき前記計量台上に載置された被計量物の重心座標を求めることによって被計量物が載置された前記被計量物収納部の位置を算出する収納位置算出手段と、
   前記計量手段にて測定される合計重量の変化量によって前記計量台上に載置された被計量物の重量値を求め、この求められた被計量物の重量値を前記収納位置算出手段によって算出された位置に対応させて順次記憶させる記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶されている重量値に対して前記所定の選択規則に基づいて選択重量を求める組み合わせ演算手段と、
   前記組み合わせ演算手段により選択された重量の基をなす重量値に対応する前記被計量物収納部の位置を選択表示する表示手段
   を備えることを特徴とする組み合わせ秤。
2. 前記表示手段によって選択表示された被計量物収納部にある被計量物のすべてを正しく除去した場合に発生する前記複数の荷重センサそれぞれの重量測定値の予測値と、前記被計量物収納部から被計量物を除去したとき実際に発生した前記複数の荷重センサそれぞれの重量測定値の実測値との比較によって、選択表示された通りの被計量物収納部から被計量物が除去されたか否かを判定する適正除去判定手段を備える請求項１に記載の組み合わせ秤。
3. 前記被計量物が前記計量台上の被計量物収納部に載置されたとき前記収納位置算出手段によって算出された被計量物の載置位置と、あらかじめ定められた被計量物の適正載置位置との比較によって前記被計量物が前記被計量物収納部の適正位置に載置されたか否かを判定する載置位置適正判定手段を備える請求項１または２に記載の組み合わせ秤。

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