JP5048822B2

JP5048822B2 - 計量装置の異常検出方法及び計量装置

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Publication number: JP5048822B2
Application number: JP2010225003A
Authority: JP
Inventors: 孝橋　　徹; 年幸平田
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 2010-10-04
Filing date: 2010-10-04
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2023-11-18
Also published as: JP2011002471A

Description

本発明は、計量装置に関する異常状態を検出することができる計量装置の異常検出方法に関し、特に零点重量値に基づいて計量装置に関する異常状態を検出することができる計量装置の異常検出方法およびその方法を実施するための計量装置に関する。

従来から、計量載せ台に被計量物が載置されていない場合の重量測定値、すなわち被計量物を計量するための計量手段を構成する部品などにより初期荷重が負荷されたときの重量測定値である零点重量値に基づいて計量装置に関する異常状態を検出する計量装置が提案されている。

零点重量値に基づいて異常状態を検出する計量装置としては、例えば、所定の基準零点重量値を中心にして零点重量値が正常であると考えられる正常範囲を予め設定しておき、零点重量値を測定した場合にその零点重量値が設定されている正常範囲内にあるか否かを判定し、その正常範囲内にないと判定したときに異常であると判定するものがある（例えば、特許文献１を参照。）。

また、同様の計量装置として、被計量物が計量コンベヤ上にないと判定された場合に計量コンベヤの重量値に所定の正常範囲を超える変化があるか否かを判定することによって、計量装置の異常を判定するように構成されたものがある（例えば、特許文献２を参照。）。

また、零点重量値を用いるものではないが、同一の被計量物の重量を検出するために３個以上の重量センサを備え、これらの重量センサのうち特定の１個の重量センサが出力した計測値と、他の複数の重量センサが出力した計測値とが所定の値以上離れていた場合に、その１個の重量センサは故障していると判定する計量装置がある（例えば、特許文献３を参照。）。

特許文献３に開示されているような計量装置の場合、例えば、重量センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３それぞれの重量信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３が図１９Ａに示すような結果となった場合、重量信号Ｎ１が他の２つの重量信号Ｎ２，Ｎ３とかけ離れているため、重量センサＳ１が異常であると判定されることになる。一方、図１９Ｂに示すような結果が得られた場合、何れの重量信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３も同程度の大きさであるため、異常は発生していないと判定される。

特開平５−３２２６３７号公報特許第３３３２３６４号公報特開平５−２６４３７５号公報

ところで、計量装置およびその計量装置が設置されている環境に異常がない場合であっても、零点重量値は、計量手段が備える重量センサおよび測定回路の零点ドリフト、並びに計量載せ台に付着された被計量物およびごみなどの付着物によって時間の経過とともに変化する。このような零点重量値の変化は、比較的長い時間をかけて緩やかに起こるものであるため、以下ではこのような変化のことを緩やかな変化と呼ぶことにする。

また、重量センサを備える計量装置に関する異常状態には、床振動及び電気ノイズなどの計量装置の周囲の環境を要因とするものがある。これらの床振動及び電気ノイズなどによって振動信号が生じ、この振動信号が重量センサによって出力される重量信号に含まれることによって零点重量値がばらつくことになる。以下では、このような零点重量値の変化を振動信号による変化と呼ぶことにする。

例えば、重量センサがストレインゲージ式ロードセルである場合であって、そのロードセルの耐湿性が低下しているときには、ストレインゲージのベースが水分を吸収／放出する過程でブリッジ抵抗のバランスが変化することによって、重量信号が長い時間をかけて大きく一定の方向へ変化する一方で、短い時間の間に周期的に変化し振動信号が生じる。また、振動信号は重量測定装置が設置された床の振動によっても引き起こされる。重量センサの周囲の気温が短時間で急激に変化する場合も同様の現象が起きる。このような場合では、緩やかな零点重量値の変化と振動信号による零点重量値の変化の双方が発生することになる。

前述したような特許文献１および特許文献２に開示されているような従来の計量装置では、緩やかな零点重量値の変化分および振動信号による零点重量値の変化分を予め見込んで比較的大きな幅の正常範囲が固定値として設定されている。

しかしながら、正常範囲の幅が大きくなればなるほど、零点重量値の小さな変化を検出することができなくなり、計量中にも零点が変化して重量測定値に誤差を与えるなど、従来の計量装置では異常判定の精度が十分ではないという問題があった。

また、このように零点重量値の小さな変化を検出することができない場合、測定結果が繰り返し異常領域に近付いている等、計量装置に異常の兆候が生じたとしてもそのことを検出することはできない。通常、異常判定がなされた場合には計量装置を迅速に修理する必要があるが、突然異常判定信号が出力された場合は、交換部品が不足していたり保守要員が不在している等により迅速に対応することができず、長時間生産停止を強いられる事態を招いているという問題があった。

さらに、前述したように重量センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３を備える計量装置において、周囲環境の要因によってすべての重量センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３に対して共通の大きさの異常な信号が重量信号に含まれている場合、図１９Ｂに示すような結果が得られる。しかしながら、前述したように、この計量装置では、図１９Ｂに示すような結果が得られた場合、何れの重量信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３も同程度の大きさであるため、異常は発生していないと判定することになり、異常状態を検出することができないという問題があった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、零点重量値に基づいて、高い精度で装置の異常を判定することができる計量装置の異常検出方法およびその方法を実施するための計量装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、近い将来に異常が発生することを予測することができる計量装置の異常検出方法およびその方法を実施するための計量装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明の計量装置の異常検出方法は、被計量物を載置するための計量載せ台と、当該計量載せ台に載置された被計量物の重量を測定するための計量手段とを備える計量装置の異常状態を検知する計量装置の異常検出方法において、前記計量載せ台上に被計量物が載置されていない場合の重量値である零点重量値を、使用者による任意の時間間隔での手動零点計測操作が行われるたびに生成するステップと、前回の前記手動零点計測操作が行われてから今回の前記手動零点計測操作が行われるまでの時間を計測するステップと、前記計測された時間が規定時間以内であるときに、前回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値と今回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値との差である零点変動量を算出するステップと、前記算出された零点変動量が前記規定時間に対して予め定められた正常範囲内にあるか否かに基づいて、前記計量装置に異常状態が発生しているか否かを判定するステップとを有することを特徴とする。

また、本発明に係る計量装置の異常検出方法は、被計量物を載置するための計量載せ台と、当該計量載せ台に載置された被計量物の重量を測定するための計量手段とを備える計量装置の異常状態を検知する計量装置の異常検出方法において、前記計量載せ台上に被計量物が載置されていない場合の重量値である零点重量値を、使用者による任意の時間間隔での手動零点計測操作が行われるたびに生成するステップと、前回の前記手動零点計測操作が行われてから今回の前記手動零点計測操作が行われるまでの時間を計測するステップと、前回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値と今回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値との差である零点変動量を算出するステップと、前記算出された零点変動量を前記計測された時間で除することにより零点時間変化率を算出するステップと、前記算出された零点時間変化率が所定の範囲内にあるか否かに基づいて、前記計量装置に異常状態が発生しているか否かを判定するステップとを有することを特徴とする。

また、前記生成された零点重量値と正常な零点重量値である零点基準値との差である零点偏差量を算出するステップと、前記算出された零点偏差量の大きさに基づいて、零点異常が発生しているか否か、および零点異常の発生を予告するか否かを判定するステップとをさらに有してもよい。

また、前記生成された複数の零点重量値それぞれと正常な零点重量値である零点基準値との差である零点偏差量を算出するステップと、前記算出された複数の零点偏差量に対して統計処理を施すことによって、零点異常が発生しているか否か、および零点異常の発生を予告するか否かを判定するステップとをさらに有してもよい。

また、前記判定するステップは、所定の閾値を超える零点偏差量の数と所定の閾値を超えない零点偏差量の数との割合に基づいて、零点異常が発生しているか否か、および零点異常の発生を予告するか否かを判定することが好ましい。

また、本発明に係る計量装置は、被計量物を載置するための計量載せ台と、当該計量載せ台に載置された被計量物の重量を測定するための計量手段とを備える計量装置において、前記計量手段は、前記計量載せ台上に被計量物が載置されていない場合の重量値である零点重量値を、使用者による任意の時間間隔での手動零点計測操作が行われるたびに生成する零点重量値生成手段と、前回の前記手動零点計測操作が行われてから今回の前記手動零点計測操作が行われるまでの時間を計測する時間計測手段と、前記時間計測手段によって計測された時間が規定時間以内であるときに、前回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値と今回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値との差である零点変動量を算出する零点変動量算出手段とを備え、前記零点変動量算出手段によって算出された零点変動量が前記規定時間に対して予め定められた正常範囲内にあるか否かに基づいて、前記計量装置に異常状態が発生しているか否かを判定する異常判定手段を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る計量装置は、被計量物を載置するための計量載せ台と、当該計量載せ台に載置された被計量物の重量を測定するための計量手段とを備える計量装置において、前記計量手段は、前記計量載せ台上に被計量物が載置されていない場合の重量値である零点重量値を、使用者による任意の時間間隔での手動零点計測操作が行われるたびに生成する零点重量値生成手段と、前回の前記手動零点計測操作が行われてから今回の前記手動零点計測操作が行われるまでの時間を計測する時間計測手段と、前回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値と今回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値との差である零点変動量を算出する零点変動量算出手段と、前記零点変動量算出手段によって算出された零点変動量を前記計測された時間で除することにより零点時間変化率を算出する零点時間変化率算出手段とを備え、前記零点時間変化率算出手段によって算出された零点時間変化率が所定の範囲内にあるか否かに基づいて、前記計量装置に異常状態が発生しているか否かを判定する異常判定手段を備えることを特徴とする。

本発明の計量装置の異常検出方法およびその方法を実施するための計量装置は、零点重量値の変化に対応して零点が異常であるか否かを判定することによって、計量装置の異常状態を精度良く検出することができる。

本発明の実施の形態１に係る計量装置であるトラックスケールの構成を示すブロック図である。調整モードにおいて、零点基準値を設定する場合における、本発明の実施の形態１に係るトラックスケールが備える重量測定装置２の動作の流れを示すフローチャートである。調整モードにおいて、零点基準値を設定する場合における、本発明の実施の形態１に係るトラックスケールが備える重量測定装置２の動作の流れを示すフローチャートである。調整モードにおいて、零点変動量の正常範囲を設定する場合における、本発明の実施の形態１に係るトラックスケールが備える重量測定装置の動作の流れを示すフローチャートである。零点重量値の正常範囲Ｒおよび零点変動量の正常範囲ｒを説明するためのグラフである。本発明の実施の形態１に係る計量装置であるトラックスケールが備える重量測定装置２の通常運転モードにおける動作の流れを示すフローチャートである。計量載せ台上に載置された被計量物が降ろされた後、その計量載せ台上に新たな被計量物が載せられた場合の内部重量値の変化を示すグラフである。本発明の実施の形態１に係る計量装置であるトラックスケールが備える重量測定装置２の調整モードにおける動作の流れの他の例を示すフローチャートである。基準標準偏差を求める場合における、本発明の実施の形態１に係るトラックスケールが備える重量測定装置の動作の流れを示すフローチャートである。本発明の実施の形態１に係る計量装置であるトラックスケールが備える重量測定装置の通常運転モードにおける動作の流れの他の例を示すフローチャートである。異常発生の予告機能を備えた本発明の実施の形態１に係るトラックスケールが備える重量測定装置の通常運転モードにおける動作の流れの他の例を示すフローチャートである。複数の領域に区分けされた零点正常範囲を示す概念図である。本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置の構成を示す平面図である。計量載せ台上に載置された容器の重量を測定するための計量手段の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置の調整モードにおける動作の流れを示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置の調整モードにおける動作の流れを示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置の調整モードにおける動作の流れを示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置の通常運転モードにおける動作の流れを示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置の調整モードにおける動作の流れの他の例を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置の調整モードにおける動作の流れの他の例を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置の調整モードにおける動作の流れの他の例を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置の通常運転モードにおける動作の流れの他の例を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置の通常運転モードにおける異常判定処理の流れを示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置の通常運転モードにおける異常判定処理の流れを示すフローチャートである。従来の計量装置の異常状態の検出方法を説明するためのグラフである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

（実施の形態１）
実施の形態１では、計量装置としてトラックスケールを用いた場合について説明する。なお、実施の形態１に係る計量装置はトラックスケールに限定されるわけではなく、例えば台秤などの非自動はかりであればよい。

図１は、本発明の実施の形態１に係る計量装置であるトラックスケールの構成を示すブロック図である。図１に示すように、トラックスケール１は、計量載せ台（図示せず）の下方に配置されたロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４と、これらの各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４から出力される重量信号に基づいて被計量物の重量測定値を演算する重量測定装置２とを備えている。

重量測定装置２は、各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４とそれぞれ接続される演算増幅器Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４およびＡ／Ｄ変換器ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３，ＡＤ４を備えている。また、重量測定装置２は、入出力回路３を備えており、当該入出力回路３には、前述したＡ／Ｄ変換器ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３，ＡＤ４、ＣＰＵ４、入力器５、および表示器６が接続されている。ここで、入力器５は、零点調整およびスパン調整などの実施をＣＰＵ４に対して指示するための入力キー（後述する基準零点記憶キー、零調整キーを含む）などで構成されている。また、表示器６は、ＣＰＵ４によって演算された各種のデータを表示するための液晶表示ディスプレイなどで構成されている。

ＣＰＵ４はメモリ回路７とデータバスラインを介して接続されている。このメモリ回路７は、ＣＰＵ４によって実行されるプログラムおよび各種のデータを一時的または長期に記憶するためのＰＲＯＭ，ＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭなどで構成されている。

Ａ／Ｄ変換器ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３，ＡＤ４は、各ロードセルＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４から出力された後に各演算増幅器Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４にて増幅されたアナログ重量信号をデジタル重量信号へ変換し、変換後のデジタル重量信号をＣＰＵ４に対して出力する。ＣＰＵ４は入力されたデジタル重量信号に基づいて被計量物の重量を演算し、その演算した重量を示す情報を表示器６に対して出力する。表示器６は、ＣＰＵ４から入力された重量を示す情報にしたがって被計量物の重量を表示する。

重量測定装置２は、トラックスケール１及びトラックスケール１が設置されている環境が正常な場合であって、計量載せ台上に被計量物が載置されていないとき（計量載せ台に付着物がなく、しかも重量信号に振動信号が含まれていない等、零点重量値を正確に測定することができるとき）の重量測定値である零点重量値（以下、零点基準値という）を予め測定している。このようにして測定された零点基準値は、メモリ回路７に記憶されている。

以上のように構成されたトラックスケール１では、動作モードとして、（１）通常運転モードにおいて重量測定装置２または重量測定装置２の置かれた環境の正常・異常を判定するための条件を設定するための調整モードと、（２）重量測定装置２を運転しながら重量測定装置２または重量測定装置２の置かれた環境の正常・異常を判定するための通常運転モードとが用意されている。また、（Ａ）零点重量値が異常に大きく変動する現象が生じるか否かを未だ変動量が小さい時点で判定する処理と、（Ｂ）零点重量値によって異常な大きさの振動信号が存在するか否かを判定する処理とを実行する。

なお、重量測定装置２には、例えばトラックスケールのように、計量載せ台上に被計量物が置かれていないことを使用者が確認して零調整動作を行うことによって零点重量値を得る方式の計量器と、例えば組み合わせ秤、重量式充填機のように、計量載せ台上に被計量物が置かれていないことを自動的に認識して零点重量値を得る方式の計量器とがある。

以下では、前記（Ａ）及び（Ｂ）の場合それぞれについて、２つのモード別にトラックスケール１の動作を説明する。

（Ａ）零点重量値が異常に大きく変動する現象が生じるか否かを未だ変動量が小さい時点で判定する処理
零点重量値が、比較的長い時間をかけて、調整時に設定した零点基準値を中心に設定された零点変動量の正常範囲を超えると、重量測定装置２に異常が発生したと判定することになる。しかしながら、重量測定装置２が故障した場合または使用条件を超えるような環境の変化が生じた場合等においては、比較的短い期間で零点重量値が変動し正確な計量動作ができなくなることがある。したがって、このような場合でも重量測定装置２に異常が発生したと判定し、使用者に対して警告することが必要となる。

そこで、本発明においては、零点重量値の変動量が零点変動量の正常範囲内の大きさであっても、零点計測動作の間の零点変動量が許容限界零点変動量を超えているか否か、または零点変動量の時間変化率が許容限界の零点変動量の時間変化率を超えているか否かを判定する。

［調整モード］
非自動はかりの場合、調整モードおよび通常運転モードの何れにおいても、秤の使用者が、計量載せ台上に被計量物および付着物がない状態での重量値を零点と判断する。ここで非自動はかりとは、通常運転モードにおいて零点調整、すなわち零点計測および被計量物の重量測定が使用者によって人為的に行われる秤を意味している。

図２Ａは、調整モードにおいて、零点基準値を設定する場合における、本発明の実施の形態１に係るトラックスケール１が備える重量測定装置２の動作の流れを示すフローチャートである。

まず、重量測定装置２は、一定時間毎に、重量測定値を生成する（Ｓ１０１）。使用者は、計量載せ台上の状態を確認し、その結果重量測定装置２が零点計測状態にあると判断した場合、入力器５に設けられた基準零点記憶キーを押下する。重量測定装置２は、基準零点記憶キーが押下されたか否かを判定し（Ｓ１０２）、押下されていないと判定した場合（Ｓ１０２でＮＯ）は処理を終了する。一方、押下されたと判定した場合（Ｓ１０２でＹＥＳ）、重量測定装置２はその押下された時点での重量測定値を零点重量値と判断し、この零点重量値を零点基準値としてメモリ回路７に記憶する（Ｓ１０３）。

図２Ｂは、調整モードにおいて、零点重量値の正常範囲を設定する場合における、本発明の実施の形態１に係るトラックスケール１が備える重量測定装置２の動作の流れを示すフローチャートである。

使用者は、零点基準値に対する上下限値±Ｗｕ、すなわち零点重量値の正常範囲Ｒを入力器５を用いて入力する。重量測定装置２は、この入力を受け付け（Ｓ１０１'）、受け付けた零点重量値の正常範囲Ｒをメモリ回路７に記憶する（Ｓ１０２'）。

さらに、調整モードにおいては、次のような処理が実行される。図３は、調整モードにおいて、零点変動量の正常範囲を設定する場合における、本発明の実施の形態１に係るトラックスケール１が備える重量測定装置２の動作の流れを示すフローチャートである。

使用者は、２つの時点の零点重量値の差である零点重量値の変動量（以下、零点変動量という）に対する上下限値±ｗｕ、すなわち零点変動量の正常範囲ｒを入力器５を用いて入力する。重量測定装置２は、この入力を受け付け（Ｓ１０１''）、受け付けた零点重量値の正常範囲Ｒをメモリ回路７に記憶する（Ｓ１０２''）。

なお、重量選別機、組み合わせ秤、重量式充填機等の自動はかりの場合、計量器の零点が自動的に判断されるため、零点計測は自動的に実行される。ここで、自動はかりとは、通常運転モードにおいて零点計測、被計量物の重量測定を自動的に実行する秤を意味する。

しかしながら、本発明では、調整モードにおいて、自動はかりも非自動はかりと同様に重量測定動作を実行し、零点重量値の正常範囲Ｒおよび零点変動量の正常な範囲ｒが非自動はかりの場合と同様にして設定される。

図４は、以上のようにして設定された零点重量値の正常範囲Ｒおよび零点変動量の正常範囲ｒを説明するためのグラフである。図４において、Ｗｉは零点基準値を、±Ｗｕは零点重量値が零点基準値に対する正常範囲Ｒ内にあるか否かを判定するための上下限値をそれぞれ示している。

時間ｔ１において、使用者が重量測定装置２の入力機５に含まれる零調整キーを押下した場合、その押下されたときに生成された重量測定値である零点重量値Ｗｚｔ１と零点基準値Ｗｉとの差である零点偏差量ｗｚｔ１が算出される。ここで、零点偏差量ｗｚｔ１が零点重量値の正常範囲Ｒ内に入っていればｔ１の時点の零点重量値Ｗｚｔ１は正常であり、入っていない場合は異常であると判定されることになる。

同様にして、時間ｔ２において、使用者が重量測定装置２の入力機５に含まれる零調整キーを押下した場合、その押下されたときに生成された重量測定値である零点重量値Ｗｚｔ２と零点基準値Ｗｉとの差である零点偏差量ｗｚｔ２が算出される。ここで、零点偏差量ｗｚｔ２が零点重量値の正常範囲Ｒ内に入っていればｔ１の時点の零点重量値Ｗｚｔ２は正常と判定され、入っていない場合は異常であると判定されることになる。

また、零点重量値Ｗｚｔ１とＷｚｔ２との差ｗｚｅが零点変動量として以下の式１に基づいて算出される。

ｗｚｅ＝Ｗｚｔ２−Ｗｚｔ１ …式１
ここで、零点変動量ｗｚｅが零点変動量の正常範囲ｒ内に入っていれば零点変動量ｗｚｅは正常と判定され、入っていない場合は異常であると判定される。

零点変動量が正常であると判定される範囲は、正常な重量測定装置２において、一定時間以内に行われた零点計測により求められる零点変動量から導かれる許容最大零点変動量によって定められる。したがって、重量測定装置２は、時間ｔ１とｔ２との時間間隔を求め、求めた時間間隔が所定時間よりも長いと判断した場合には、時間ｔ１の時点の零点重量値は消去され、時間ｔ２の時点の零点重量値と次の時間ｔ３の時点の零点重量値との差を新たな零点変動量として異常判定が行われる。

なお、重量測定装置２が自動はかりの場合は自動的に零点計測が行われて零点重量値が得られる。一定の時間間隔で零点計測が行われる場合であれば、その時間間隔で前述したような異常判定が行われることになる。

［通常運転モード］
通常運転モードにおいては、後述するように、零点調整キーが押下されたときに得られる零点重量値が正常範囲Ｒ内にあるか否か、さらに零点変動量が正常範囲ｒ内にあるか否かを判定する。

なお、図示していないが、重量測定装置２は、零点調整キーが押下されてから次に同じく押下されるまでの時間を、数ｍｓｅｃ単位の一定の時間間隔でカウントする零点調整時間間隔カウンタが設けられている。

図５は、本発明の実施の形態１に係る計量装置であるトラックスケール１が備える重量測定装置２の通常運転モードにおける動作の流れを示すフローチャートである。

重量測定装置２は、重量測定値を一定の時間間隔で生成し（Ｓ１１１）、使用者によって零点調整キーが押下されたか否かを判定する（Ｓ１１２）。ここで、零点調整キーが押下されていないと判定した場合（Ｓ１１２でＮＯ）、重量測定装置２は処理は終了する。零点調整キーが押下されていなければ、重量測定値は被計量物の重量の測定結果である可能性があるので、以下のような異常判定処理は実行されない。

一方、ステップＳ１１２にて零点調整キーが押下されたと判定した場合（Ｓ１１２でＹＥＳ）、重量測定装置２は、その押下されたときの重量測定値である零点重量値が正常範囲Ｒ内にあるか否かを判定する（Ｓ１１３）。ここで、零点重量値が正常範囲Ｒ内にないと判定した場合（Ｓ１１３でＮＯ）、重量測定装置２は零点重量値が異常であることを示す零点異常警報を表示器６に表示する（Ｓ１１４）。これに対して零点重量値が正常範囲Ｒ内にあると判定した場合（Ｓ１１３でＹＥＳ）、零点調整時間間隔カウンタの値を読み取り、前回零点調整キーが押下されたときと今回零点調整キーが押下されたときとの間の時間間隔が規定値以内である否かを判定する（Ｓ１１５）。

ステップＳ１１５にて時間間隔が規定値を超えていると判定した場合（Ｓ１１５でＮＯ）、重量測定装置２は、以下の零点変動量の異常判定を実行せず次回に行うために今回の零点重量値をメモリ回路７に記憶し（Ｓ１１９）、零点調整時間隔カウンタの値をクリアすることによりリセットする（Ｓ１２０）。一方、時間間隔が規定値以内であると判定した場合（Ｓ１１５でＹＥＳ）、重量測定装置２は、今回の零点重量値とメモリ回路７に記憶されている前回の零点重量値との差から零点変動量ｗｚｅを求める（Ｓ１１６）。

次に、重量測定装置２は、零点変動量ｗｚｅの絶対値｜ｗｚｅ｜と正常な零点変動量の許容最大値である｜ｗｕ｜との大きさを比較し（Ｓ１１７）、｜ｗｚｅ｜が｜ｗｕ｜を超える場合は零点変動量に異常があると判定し零点変動量が異常であることを示す零点変動量異常警報を表示器６に表示する（Ｓ１１８）。その後、重量測定装置２は、前述したステップＳ１１９およびＳ１２０を実行する。

以上のように重量測定装置２が動作することによって、零点重量値が長期的に正常範囲Ｒ内に含まれていたとしても、規定時間間隔内における零点変動量が正常範囲ｒ内にない場合は零点変動量が異常であると判定することができるため、零点の異常を正確に検出することができる。

なお、本実施の形態ではある零点調整から次の零点調整までの間の時間を測定しているので、この零点調整時間間隔をＴｚとすると、ステップＳ１１６で求めた零点変動量ｗｚｅをＴｚで除することによって零点時間変化率｜ｗｚｅ｜／Ｔｚを導くことができる。そこで、予め調整モードにて正常な零点変動量の許容最大値である｜ｗｕ｜の代わりに零点変動量の許容限界時間変化率Ａｔを設定しておき、通常運転モードにて零点調整が行われる都度、時間測定値と零点変動量とから零点時間変化率｜ｗｚｅ｜／Ｔｚを算出して許容限界時間変化率Ａｔと大小比較することにより異常判定を行うようにしてもよい。

このように、所定時間当たりの零点重量値の変化量が所定の範囲内にあるか否かによって異常判定を行うことが可能である。

（Ｂ）零点重量値に基づいて異常な大きさの振動信号が存在するか否かを判定する処理
重量測定装置２の置かれた環境または重量センサの特性が悪化した場合、例えば床振動が増えたような場合であって、重量測定値が正確に測定できなくなったときは、できる限り早い時期に使用者に対して異常を知らせる必要がある。

ところで、計量装置において実際に使用者に利用される重量測定値は、表示器６に表示される重量値（以下、表示重量値という）である。通常、計量装置において、重量測定値は表示重量値よりも高い分解能でもって測定される（以下、このように測定される重量測定値を内部重量値という）。例えば、内部重量値の５カウントが表示重量値の１カウントとされる。したがって、振動信号の振幅が増えたために内部重量値のばらつきが増えたとしても、表示重量値のばらつきとして現れにくい。

非自動はかりの場合、使用者が表示重量値のちらつきを目視によって確認することができるが、表示重量値の最小表示量に影響が出る程度しか表示重量値のばらつきがないときでは、表示重量値のちらつきを発見することは難しい。その結果、誤計量を継続するおそれがある。

一方、自動はかりの場合、通常運転中は被計量物の重量を測定する毎に表示重量値が固定されるため、使用者は表示重量値のばらつきを目視によって確認することができない。

使用者にとっては、非自動はかり、自動はかりの別に関わらず、できる限り早い時期に重量信号のばらつきを感度良く自動的に検出し、フィルタを再調整したり、振動発生源を突き止めて環境改善を行う等して、高精度な重量測定を維持させる必要がある。

重量測定装置によって出力される重量信号のばらつきを感度よく判定するためには、表示重量値よりも分解能が高い内部重量値に基づいて重量信号のばらつき度を判定することが望ましい。

自動はかりの場合、計量載せ台上に被計量物が載置されている時間が極めて短いため、その時間内に重量信号のばらつきを測定して評価することは困難である。したがって、零点計測中に重量信号のばらつきの測定・評価を行う。

一方、非自動はかりの場合、計量載せ台上に被計量物が載置されている時間が比較的長いときは重量信号のばらつきの測定・評価を行うことが可能であるが、被計量物の負荷によって引き起こされる計量装置の固有振動が続くようなときは重量信号のばらつきに影響があるので、自動はかりの場合と同様に零点計測中に重量信号のばらつきの測定・評価を行うことが望ましい。

自動はかりの場合は零点計測のタイミングを計量装置自身が把握するので、計量装置が零点計測中であると判断したときの重量測定値は零点重量値であり、零点重量値のばらつき度によって重量信号のばらつきの測定・評価を行う。

これに対して、非自動はかりの場合、通常では計量装置が零点計測を行っていると判定できるのは使用者が零点調整キーを押下した場合のみである。したがって、重量測定値が零点重量値であると自動的に判定することはできない。そこで、本実施の形態では、使用者によって入力された零点重量値を基準値として、その基準値に対して所定の上下限値を設定し、重量測定値がその上下限値の範囲内に入った場合にその重量測定値を零点重量値と判定するようにすれば、非自動はかりの場合であっても、重量測定値が零点重量値であるか否かを自動的に判定することができる。この上下限値の範囲（以下、零点判定範囲という）を広く設定しすぎると零点重量値であるか否かを正確に判定することができなくなる。したがって、零点判定範囲をあまり広く設定することはできないが、その代わり非自動はかりの場合はこの零点判定範囲を超えるような振動があれば容易に目視でばらつきを確認することができる。

非自動はかりの零点計測は、使用者が零点調整キーを押下することによって行われ、その押下のときに生成された重量測定値が零点重量値としてメモリに記憶される。ここで、重量測定装置は時間間隔ｔにて内部重量値を繰り返し生成しているものとする。重量測定装置は、記憶された零点重量値に対して上下限値±ｗｕ'を設定し、ｔ毎に生成される内部重量値が記憶された零点重量値から±ｗｕ'の範囲ｒ'内にあれば、その内部重量値は計量載せ台上に被計量物が存在しない状態で測定されたものとを判断する。以下、範囲ｒ'を仮の零点計測範囲という。

図６は、計量載せ台上に載置された被計量物が降ろされた後、その計量載せ台上に新たな被計量物が載せられた場合の内部重量値の変化を示すグラフである。なお、図６において、Ｗｚｔは時点ｔにおいて使用者が零点調整キーを押下したときに得られた零点重量値を、±ｗｕ'はその零点計測値Ｗｚｔを中心にして設定された仮の零点計測範囲ｒ'の上下限値をそれぞれ示している。

内部重量値が時間Ｔ毎にサンプリングされるものとすると、図６に示すとおり、内部重量値は振動するように変化する。ここで、順次サンプリングされる内部重量値のうち、Ｗｚｔ±ｗｕ'の仮の零点計測範囲ｒ'内に初めて入るものをＷ₁とし、その後連続して零点計測範囲ｒ'内にｐ個の内部重量値が入るとき、Ｗ₁からＷ_pの内部重量値を評価対象の内部重量値とし、その標準偏差を算出して許容値と比較する。ここで許容値以上である場合は警報を表示する。

その後、仮の零点計測が継続すれば新たにｐ個の内部重量値が記憶される毎に標準偏差を算出する。内部重量値の記憶個数がｐ個に到達するまでに被計量物が計量載せ台上に載置される等に起因して内部重量値が仮の零点計測範囲ｒ'を超えれば、次の仮の零点計測が成立したときから新たにｐ個の内部重量値を記憶させて標準偏差を再計算させる。

［調整モード］
調整モードにて、重量測定装置が置かれた環境が正常である場合の内部重量値の標準的なばらつきを記憶させ、この値を基にして、内部重量値のばらつきが異常であるか否かを判定するための範囲を設定する。

図７Ａは、本発明の実施の形態１に係る計量装置であるトラックスケール１が備える重量測定装置２の調整モードにおける動作の流れの他の例を示すフローチャートである。

まず、重量測定装置２は、前記（Ａ）で図２Ｂに示すフローチャートのように零点正常範囲Ｒの入力を受け付ける（Ｓ２０１）。

次に、重量測定装置２は、計量載せ台上に被計量物が載置されているか否かを判定するための仮の零点計測範囲ｒ'の入力を使用者から受け付ける（Ｓ２０２）。

次に、重量測定装置２は、重量測定装置が置かれている環境が正常である場合の零点重量値のばらつきを表す標準偏差を算出するためのサンプル数Ｎの入力を使用者から受け付ける（Ｓ２０３）。ここで、高精度に零点重量値のばらつきの判定を行うために、Ｎは十分に大きい値に設定される。

さらに、重量測定装置２は、通常運転モードにおいて零点重量値をサンプリングし、零点重量値のばらつきを評価するために標準偏差を算出するのに必要なサンプリング数Ｐの入力を使用者から受け付ける（Ｓ２０４）。ここで、Ｐの値は、Ｐ＜Ｎが成立するように設定される。

次に、前述したような重量測定装置が置かれた環境が正常である場合の内部重量値の標準的なばらつきを表す基準標準偏差を求める手順を説明する。図７Ｂは、基準標準偏差を求める場合における、本発明の実施の形態１に係るトラックスケール１が備える重量測定装置２の動作の流れを示すフローチャートである。

なお、調整作業において、零点重量値は零点正常範囲Ｒ内に含まれることを使用者が予め確認して行うため、後述する調整モードの許容最大標準偏差を求める手順においては、零点重量値が零点正常範囲Ｒ内にあるか否かの判定を省略している。

重量測定装置２は、重量測定値であって、表示重量値よりも分解能の高い内部重量値をサンプリング時間間隔Ｔ毎に生成する（Ｓ２０１'）。次に、その内部重量値が仮の零点計測範囲ｒ'内に含まれるか否かを判定する（Ｓ２０２'）。ここで、重量測定装置２は、内部重量値が仮の零点計測範囲ｒ'内に含まれないと判定した場合（Ｓ２０２'でＮＯ）には処理を終了し、含まれると判定した場合（Ｓ２０２'でＹＥＳ）にはその内部重量値をメモリ回路７に記憶する（Ｓ２０３'）。

重量測定装置２は、メモリ回路７に記憶された内部重量値がＮ個に到達するか否かを判定する（Ｓ２０４'）。ここで、重量測定装置２は、メモリ回路７に記憶された内部重量値がＮ個に到達していないと判定した場合（Ｓ２０４'でＮＯ）にはステップＳ２０１'に戻り、到達したと判定した場合（Ｓ２０３'でＹＥＳ）にはそれらのＮ個の内部重量値を用いて基準標準偏差Ｓｓを算出する（Ｓ２０５'）。そして、重量測定装置２は、後述するようにして許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓを設定する（Ｓ２０６'）。

なお、本実施の形態では、仮の零点計測による内部重量値のばらつき量を示す指標として内部重量値の標準偏差を用いているが、この方法に限られるわけではなく、例えば、仮の零点計測範囲ｒ'の中にこの範囲ｒ'よりも狭い範囲±ｗｕ''を設け（ｗｕ''＜ｗｕ'）、一定個数Ｍの内部重量値を取得する毎に±ｗｕ''以内に含まれる内部重量値の数のＭに対する比率と、＋ｗｕ'から＋ｗｕ''まで、または−ｗｕ''から−ｗｕ'までの範囲内に含まれる内部重量値の数のＭに対する比率とを求め、それらの比率の大きさをを比較し、ある範囲に係る比率が一定以上であれば内部重量値のばらつき量が大きいと判定する等、統計的な種々の手法を用いることができる。

前述したように、計量装置において実際に使用者に利用される重量測定値は表示重量値である。通常、計量装置において、内部重量値は表示重量値よりも高い分解能でもって測定される。また、表示重量値は、ちらつき防止などのため、ばらつきが少なくなるように処理されていることが一般的である。

内部重量値のばらつき量が一定以上大きくなると表示重量値に影響が出るため、予め内部重量値のばらつき量と表示重量値のばらつき量とを比較し、内部重量値のばらつき量の限界を定めるための係数ｋの値を求めておく。そして、Ｍ個の内部重量値に係る標準偏差がｋ・Ｓｓ以上であれば、表示重量値にばらつきが生じるため計量装置では使用することができないものと考える。そこで、重量測定装置２は、このｋ・Ｓｓを許容最大標準偏差に設定する。

［通常運転モード］
図８は、本発明の実施の形態１に係る計量装置であるトラックスケール１が備える重量測定装置２の通常運転モードにおける動作の流れの他の例を示すフローチャートである。

まず、重量測定装置２は、表示重量値より分解能が高い重量測定値である内部重量値を時間Ｔ毎に生成する（Ｓ２１１）。次に、この生成した内部重量値が零点正常範囲Ｒ内に含まれているか否かを判定する（Ｓ２１２）。ここで、内部重量値が零点正常範囲Ｒ内に含まれていないと判定した場合（Ｓ２１２でＮＯ）、重量測定装置２は、零点が異常であることを示す零点異常警報を表示器６にて表示し（Ｓ２２０）、後述するステップＳ２２１に進む。一方、内部重量値が零点正常範囲Ｒ内に含まれていると判定した場合（Ｓ２１２でＹＥＳ）、重量測定装置２は、その内部重量値が仮の零点計測範囲ｒ'内に含まれるか否かを判定し（Ｓ２１３）、仮の零点計測範囲ｒ'内に含まれていない場合（Ｓ２１３でＮＯ）は後述するステップＳ２２１に進む。また、仮の零点計測範囲ｒ'内に含まれている場合（Ｓ２１３でＹＥＳ）、重量測定値である内部重量値は零点重量値であると判定し、その内部重量値をメモリ回路７に記憶させる（Ｓ２１４）。そして、重量測定装置２は、メモリ回路７に記憶されている内部重量値の個数を示すカウンタＣｐを１だけインクリメントする（Ｓ２１４）。

なお、メモリ回路７の所定の領域には、後に標準偏差を算出するために必要な個数の内部重量値を記憶するための記憶領域が確保されている。

次に、重量測定装置２は、メモリ回路７に記憶されている内部重量値の数が所定値ｐに達したか否かを判定し（Ｓ２１６）、達していないと判定した場合（Ｓ２１６でＮＯ）、処理は終了する。一方、達したと判定した場合（Ｓ２１７でＹＥＳ）、ｐ個の内部重量値を用いて標準偏差Ｓｓｉを算出する（Ｓ２１７）。そして、重量測定装置２は、算出した標準偏差Ｓｓｉが予め設定記憶されている許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓ以上であるか否かを判定し（Ｓ２１８）、標準偏差Ｓｓｉが許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓ以上であると判定した場合（Ｓ２１８でＹＥＳ）、振動信号が異常に大きいことを示す振動異常警報を表示器６に表示させる（Ｓ２１９）。一方、標準偏差Ｓｓｉが許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓより小さいと判定した場合（Ｓ２１８でＮＯ）、カウンタＣｐの値を０にセットすることによってリセットし（Ｓ２２１）、またメモリ回路７に記憶されている内部重量値の値をクリアする（Ｓ２２２）。

［異常発生の予告機能について］
前述したように、本実施の形態の計量装置では、通常運転モードにおいて算出された零点偏差量が零点正常範囲Ｒ内にあるか否かによって異常の発生の有無を判定している。ここで、この零点正常範囲Ｒを複数の領域に区分けして利用することによって、以下のように計量装置の異常発生の予告を行うようにすることが可能である。

図１０は、複数の領域に区分けされた零点正常範囲Ｒを示す概念図である。図１０に示すとおり、零点正常範囲Ｒは、零点基準値Ｗｉを中心にして設定された上下限値±Ｗｕにより規定されている。ここで、さらに、Ｗｕよりも小さい値である零点基準値Ｗｉを中心にして上下限値±Ｗｕ１（｜Ｗｕ１｜＜｜Ｗｕ｜）を設定し、この上下限値±Ｗｕ１により規定される領域を領域Ａとし、上下限値±Ｗｕにより規定される領域であって、領域Ａを除いたものを領域Ｂとする。また、説明の便宜上、零点正常範囲Ｒ外の領域を領域Ｃとする。

なお、以上で示した±Ｗｕおよび±Ｗｕ１の値は重量測定装置２のメモリ回路７に記憶されている。

図９は、異常発生の予告機能を備えた本発明の実施の形態１に係るトラックスケール１が備える重量測定装置２の通常運転モードにおける動作の流れの他の例を示すフローチャートである。

なお、調整モードにおいては図２に示すフローチャートと同様にして零点基準値が記憶され、零点重量値の正常範囲Ｒを表す±Ｗｕが設定される。また、同様に零点異常注意範囲を表す±Ｗｕ１が設定される。

通常運転モードにおいては図９に示すフローチャートにしたがって計量動作が実施される。まず、重流測定装置２は、重量測定値を生成し（Ｓ２３１）、使用者によって零点調整キーが押下されたか否かを判定する（Ｓ２３２）。ここで零点調整キーが押下されなかったと判定された場合（Ｓ２３２でＮＯ）、処理を終了する。一方、零点調整キーが押下されたと判定した場合（Ｓ２３２でＹＥＳ）、重量測定装置２は、ステップＳ２３１にて生成した重量測定値を零点重量値として扱い、その零点重量値と零点基準値Ｗｉとの差である零点偏差量を算出する（Ｓ２３３）。

次に、重量測定装置２は、ステップＳ２３３にて算出された零点偏差量が上述した領域Ｃに属するか否かを判定する（Ｓ２３４）。ここで、零点偏差量が領域Ｃに属すると判定した場合（Ｓ２３４でＹＥＳ）、零点異常情報を表示器６に表示させる（Ｓ２３５）。一方、零点偏差量が領域Ｃに属さないと判定した場合（Ｓ２３４でＮＯ）、重量測定装置２は、零点偏差量が領域Ｂに属するか否かを判定する（Ｓ２３６）。ここで、零点偏差量が領域Ｂに属さないと判定した場合（Ｓ２３６でＮＯ）、処理を終了し、領域Ｂに属すると判定した場合（Ｓ２３６でＹＥＳ）、近い将来に零点異常が発生する可能性があることを示す零点異常注意情報を表示器６に表示させる（Ｓ２３７）。

従来の重量測定装置の場合、領域Ｒのみが設けられ、零点重量値がその領域Ｒを超えたときに異常情報を出力していた。しかしながら、通常運転中に異常情報が出力されると作業を中断して修理を行う必要がある。そこで、上述したように、本発明の場合は、正常範囲内ではあるが、正常範囲の限界近くに所定の閾値を設けることによって新しい領域Ｂを設定しておき、零点重量値が異常ではないものの近い将来異常になる可能性の高い領域Ｂに属していると判定した場合には零点異常注意情報を出力することによって、使用者に対して修理点検のタイミングに余裕を与え、生産中断というリスクを回避することができる。また、異常が発生する前に、交換部品を用意しておく等の対応を行うことができる。

以上のように、本実施の形態では、図１０における領域Ａを正常レベル、領域Ｂを異常予知レベル、領域Ｃを異常レベルとしている。ここで、領域Ｂを細分化することによって、異常予知レベルを段階的に設けるようにしてもよい。

しかしながら、領域Ｂは正常であるとも異常であるとも言えない境界の領域であるため、複数の零点重量値に係る零点偏差量を用いて確率的な概念を導入することによって処理することが望ましい。

そこで、例えばＭ個の零点重量値に係る零点偏差量を用いて次のようなルールにしたがって、異常に至る状態をより確率的に判断し易くするように、異常判定を行うことが考えられる。
（１）Ｍ個の零点重量値に係る零点偏差量のうち、９０％以上が領域Ａ内にあり、残りが領域Ｂ内にある場合、正常レベルであると判定する。
（２）Ｍ個の零点重量値に係る零点偏差量のうち、１０％以上５０％未満が領域Ｂ内にあり、残りが領域Ａ内にある場合、異常予知レベル１であると判定する。
（３）Ｍ個の零点重量値に係る零点偏差量のうち、５０％以上が領域Ｂ内にあり、残りが領域Ａ内にある場合、異常予知レベル２であると判定する。
（４）Ｍ個の零点重量値に係る零点偏差量のうち、９０％以上が領域Ｂ内にあり、残りが領域Ａ内にある場合、異常予知レベル３であると判定する。
（５）Ｍ個の零点重量値に係る零点偏差量のうち１個でも領域Ｃ内のものがある場合、異常レベルであると判定する。

ここで、複数の異常予知レベルのうち、異常予知レベル１は正常レベルに近いものであり、異常予知レベル３は異常レベルに近いものであるため、この判定されたレベルを示す情報を表示器６に表示させることによって、異常は発生してないとしても、異常に近づいているなどの傾向を使用者が容易に把握することができるようになる。

使用者は、異常予知レベル１乃至３に応じて、定期点検の予約をしたり、交換部品の用意をしたり、清算終了後の点検を行うなどの対処をとることができるため、突然の故障により計量装置を停止させるような事態を回避することができる。

なお、Ｍの値によって前述したようなある領域に属する零点偏差量と他の領域に属する零点偏差量との割合、および判定論理を変更するようにしてもよい。例えば、Ｍ＝４の場合であれば、
（１）３個以上の零点計測値に係る零点偏差量が領域Ａ内にあり、残りが領域Ｂ内にある場合、正常レベルであると判定する。
（２）２個以上の零点計測値に係る零点偏差量が領域Ｂ内にあり、残りが領域Ａ内にある場合、異常予知レベルであると判定する。
（３）４個の零点計測値に係る零点偏差量のうち１個でも領域Ｃ内のものがある場合、異常レベルであると判定する。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る計量装置は、複数の被計量物を同時に計量するために、複数の計量手段を備えるものである。このように複数の被計量物を同時に計量するために複数の計量手段を備える計量装置としては、回転式重量充填装置および回転式重量選別装置などがあるが、以下では回転式重量充填装置を例にして説明する。

図１１は、本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置の構成を示す平面図である。図１１に示すように、本発明の回転式重量充填装置１０１は、図示しない駆動源によって所定の一定速度で回転駆動される回転体１０２を備えている。この回転体１０２の円周方向には、容器１４を載置するための複数の計量載せ台１２，１２…が配置されており、これら計量載せ台１２，１２…は回転体１０２とともに回転されるように構成されている。

また、回転体１０２の回転位置（計量載せ台１２，１２…の位置）を検出するために、回転体１０２の回転軸には位置検出手段１１が設けられている。この位置検出手段１１は、回転体０１２の１回転のスタートを示す位置でパルスを１個発信する原点用パルス発信器（図示せず）と、回転体１０２が１回転する間に複数個のパルスを発信する複数パルス発信器（図示せず）とを備えている。また、位置検出手段１１は、制御装置１０と通信可能に接続されており、原点用パルス発信器及び複数パルス発信器によって発信されたパルスを制御装置１０に対して出力する。制御装置１０は、原点用パルス発信器にてパルスが発信された時点から現時点までに複数パルス発信器にて発信されたパルス数に基づいて、回転体１０２の回転位置を検出する。

前述した複数の計量載せ台１２，１２…には、当該計量載せ台１２，１２…上に載置された容器１４の重量を検出するためのロードセル１３，１３…がそれぞれ接続されている。また、これらの計量載せ台１２，１２…の上方には、当該計量載せ台１２，１２…上に載置された容器１４に液体などの充填物を充填するための充填バルブ（図示せず）がそれぞれ設けられている。

計量載せ台１２，１２…には、搬送コンベヤ１６によって搬送された未計量の容器１４が、スターホイール１５によって順次供給される。一方、後述するような計量処理が行われた後、計量載せ台上１２，１２…上にある計量済みの容器１４はスターホイール１７によって順次回収され、搬送コンベヤ１８によって搬送される。なお、スターホイール１５及び１７と計量載せ台１２，１２…との間で正確に容器１４の受け渡しを行うようにするために、回転体１０２，スターホイール１５および１７の回転は同期が取られる。

図１２は、計量載せ台１２，１２…上に載置された容器１４の重量を測定するための計量手段の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、計量手段１０３はＣＰＵ２３を備えており、このＣＰＵ２３は増幅器２１及びＡ／Ｄ変換器２２を介して前述したロードセル１３と接続されている。また、ＣＰＵ２３は、入出力装置２６を介して前述した充填バルブ２７と接続されている。さらに、ＣＰＵ２３は、所定の記憶領域を有するメモリ２４、及び制御装置１０と通信するための通信インタフェース２５と接続されている。

以上のように構成された計量手段１０３において、ロードセル１３から出力されるアナログ計量信号は増幅器２１によって増幅された後、Ａ／Ｄ変換器２２に供給される。そして、Ａ／Ｄ変換器２２にてアナログ計量信号がデジタル信号に変換され、その変換後のデジタル信号がＣＰＵ２３に供給される。

ＣＰＵ２３は、メモリ２４に記憶されているコンピュータプログラムにしたがって動作する。これにより、ＣＰＵ２３は、Ａ／Ｄ変換器２２から受けたデジタル信号を重量値に変換したり、重量値と予め設定された基準値とを比較し、その結果に応じて充填バルブ２７の動作の制御を行う。

また、ＣＰＵ２３は、通信インタフェース２５を介して、後述する零計測位置，風袋計測位置，小投位置，及びエンド位置を示す情報を制御装置１０から受け取る。ＣＰＵ２３は、これらの情報により、ロードセル１３と接続されている載せ台１２の位置を知ることができ、その位置に応じて以下のような処理を実行することになる。

また、図示していないが、回転式重量充填装置１０１は、各種の情報を表示するための表示器を有している。

なお、計量手段１０３は、回転式重量充填装置１０１および回転式重量充填装置１０１が設置されている環境が正常な場合であって、計量載せ台１２上に被計量物が載置されていないとき（計量載せ台に付着物がなく、しかも重量信号に振動信号が含まれていない等、零点重量値を正確に測定することができるとき）の重量測定値である零点重量値を予め複数回測定している。そして、計量手段１０３は、このようにして測定された複数の零点計測値の算術平均を求め、その結果得られた平均値を零点基準値としてメモリ２４に記憶する。

［零点計測処理］
図１１において、ａは零点計測位置を示しており、この零点計測位置ａから始まるＴ１は零点計測区間を示している。計量手段１０３が備えるＣＰＵ２３は、制御装置１０から出力された信号に基づいて、計量載せ台１２が零点計測位置ａに到達したと判定した場合、その計量載せ台１２上には容器１４が載っていないものと判断し、零点計測処理を開始する。

ＣＰＵ２３は、計量載せ台１２が零点計測区間Ｔ１にある間、後述するような処理を実行することによって、零点重量値の異常を検出する。

なお、零点重量値が異常であると判定された場合、制御装置１０は、その零点重量値を測定した計量手段３に係る充填バルブ２７からは充填が行われないようにその動作を制御する。

［風袋計測処理］
図１１において、ｂは風袋計測位置を示しており、この風袋計測位置ｂから始まるＴ２は風袋計測区間を示している。計量手段１０３が備えるＣＰＵ２３は、制御装置１０から出力された信号に基づいて、計量載せ台１２が風袋測位置ｂに到達したと判定した場合、その計量載せ台１２上に容器１４が載ったものと判断し、風袋計測処理を開始する。

ＣＰＵ２３は、計量載せ台１２が風袋計測区間Ｔ２にある間、ロードセル１３からの出力信号に基づいて複数回重量値を演算し、その平均値を算出する。そして、ＣＰＵ２３は、その算出された平均値から零点を差し引いた値を風袋値としてメモリ２４に記憶させる。

なお、計量載せ台１２上に容器が載せられているか否かを判断するための容器有無設定値を予め用意しておき、その容器有無設定値とメモリ２４に記憶されている風袋値とを比較することによって、容器が載せられているか否かを判断することができる。

［充填処理］
図１１において、Ｔ３は充填物の予備小投を行う予備小投区間を、Ｔ４は充填物の大投入を行う大投入区間を、Ｔ５は小投位置待ち区間をそれぞれ示している。また、ｃは小投位置を示しており、この小投位置ｃから始まるＴ６は充填物の小投入を行う小投入区間を示している。

計量手段１０３が備えるＣＰＵ２３は、ロードセル１３からの出力信号に基づいて、容器１４の重量値を繰り返し演算する。そして、その重量値が所定値に達した場合に、予備小投、大投入、小投位置待ち、小投、及び全閉の順に、充填バルブ２７の動作を制御する。

［安定待ち処理］
図１１において、Ｔ７は計量手段３を安定させるための安定待ち区間を、Ｔ８は容器１４の重量を計測するための安定計測区間をそれぞれ示している。

計量手段１０３が備えるＣＰＵ２３は、前述したように充填バルブ２７を全閉とした後、安定待ち区間Ｔ７にいる間（所定の安定待ち時間の間）、計量手段３を安定させるために待機する。そして、この安定待ち時間が経過したとき、すなわち安定待ち区間Ｔ７が終了したとき、計量手段３は安定計測区間Ｔ８に入る。

安定計測区間Ｔ８において、ＣＰＵ２３はロードセル１３からの出力信号に基づいて複数回重量値を演算し、その平均値を算出する。そして、ＣＰＵ２３は、その算出された平均値から零点及び風袋値を差し引いた値を容器１４の重量値としてメモリ２４に記憶させる。ここで、容器１４の重量値が、所定の許容範囲の上限以上又は下限以下であると判定した場合、ＣＰＵ２３はその充填済みの容器１４には過不足があると判断し、その容器１４を不良側に排出するように所定の処理を実行する。

［エンド位置］
図１１において、ｄはエンド位置を示している。計量手段１０３が備えるＣＰＵ２３は、制御装置１０から出力された信号に基づいて、計量載せ台１２がエンド位置ｄに到達したと判定した場合、仮にその計量載せ台１２上の容器１４に対して充填バルブ２７による充填処理が施されていたとしても、充填バルブ２７の充填動作を終了させる。

このエンド位置ｄを超えた後、計量載せ台１２上に載置された容器１４は、スターホイール１７によって回収され、搬送コンベヤ１８によって搬送される。

次に、実施の形態１の場合と同様に、（Ａ）前回の計量と今回の計量との間隔が比較的長いために、今回の計量動作が前回の計量動作の影響を受けない場合、および（Ｂ）前回の計量と今回の計量との間隔が比較的短いために、今回の計量動作が前回の計量動作の影響を受ける場合それぞれについて、調整モードおよび通常運転モードにおける回転式重量充填装置１０１の動作を説明する。

なお、以下では、図１１に示すように、回転式重量充填装置１０１が３６個の計量手段１０３を有していることとして説明するが、これは例示であって、計量手段１０３の数は複数であればいくつであっても構わない。

（Ａ）零点重量値が異常に大きく変動する現象を未だ変動量が小さい時点で判定する場合の処理
［調整モード］
図１３Ａ〜図１３Ｃは本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置１０１の調整モードにおける動作の流れを示すフローチャートである。

まず、図１３Ａに示すフローチャートが実行される前に、回転式重量充填装置１０１は、各計量手段１０３それぞれは、回転式重量充填装置１０１が正常に動作し、設置されている環境も正常である状態において、計量載せ台１２上に被計量物が載置されていないときの重量測定値である零点重量値を取得し、その零点重量値に基づいて各計量手段１０３の零点基準値Ｗｉを前述した場合と同様にして求めてメモリ２４に記憶する。

回転式重量充填装置１０１は、一定の時間間隔で重量測定値を連続的に計量手段１０３に生成させる（Ｓ３０１）。そして、回転式重量充填装置１０１は、計量手段１０３が零点計測過程のタイミングにあるか否か、すなわち計量手段１０３が図１１に示す零点計測位置ａから始まる零点計測区間Ｔ１にあるか否かを判定し（Ｓ３０２）、零点計測過程のタイミングにはないと判定した場合（Ｓ３０２でＮＯ）、処理を終了する。一方、計量手段１０３が零点計測過程のタイミングにあると判定した場合（Ｓ３０２でＹＥＳ）、このタイミングで生成された重量測定値を零点重量値としてメモリ２４が有するメモリＤ（図示せず）に加算する（Ｓ３０３）。そして、回転式重量充填装置１０１は、メモリ２４が有するカウンタＣ１を１だけインクリメントする（Ｓ３０４）。

次に、回転式重量充填装置１０１は、カウンタＣ１の値が所定の回数ｑに到達したか否かを判定し（Ｓ３０５）、到達していない場合（Ｓ３０５でＮＯ）は処理を終了する。一方、到達している場合（Ｓ３０５でＹＥＳ）、回転式重量充填装置１０１は、メモリＤの加算結果をカウンタＣ１の値で除することにより平均零点重量値を求め、この値を表示器等に出力する（Ｓ３０６）。その後、回転式重量充填装置１０１は、メモリＤおよびカウンタＣ１の値をクリアする（Ｓ３０７）。

回転式重量充填装置１０１のような自動はかりの場合、零点計測区間Ｔ１を十分長く確保することができないので、安定した零点重量値を出力するために、上述したようにして平均値を求めている。

各計量手段１０３の零点基準値を回転式重量充填装置１０１に記憶させたい場合、使用者は、基準零点記憶キーを押下する。図１３Ｂに示すように、回転式重量充填装置１０１は、使用者によって基準零点記憶キーが押下されたことを検出した場合（Ｓ３０１'）、その押下されたタイミングで出力されている各計量手段１０３の零点基準値をメモリ２４に記憶する（Ｓ３０２'）。

図１３Ｃに示すように、回転式重量充填装置１０１は、各計量手段１０３に対して、零点基準値Ｗｉ±Ｗｕ（所定値）である零点重量値の正常範囲Ｒを設定し（Ｓ３０１''）、また零点変動量±ｗｕ（所定値）である零点変動量の正常範囲ｒを設定する（Ｓ３０２''）。

以上のようにして、各計量手段１０３それぞれについて、零点基準値Ｗｉ１〜Ｗｉ３６、零点重量値の正常範囲Ｒ、零点変動量の正常範囲ｒが求められ、これらの値がメモリ２４に記憶される。

なお、Ｗｕの値としては、回転式重量充填装置１０１の零点重量値が長期的に変動した場合において回転式重量充填装置１０１が正常に動作する変動量の限界値が用いられる。また、回転式重量充填装置１０１は１回転毎に充填に先立って被計量物の計量における零調整に相当する風袋計測による風袋引きが行われる。そこで、ｗｕの値としては、充填精度の観点から、回転式重量充填装置１０１が１回の回転の間に許容可能な零点変動量が用いられる。

［通常運転モード］
本発明においては、零点重量値として安定な値を得るため、Ｃ２個の移動平均値を求める。そのために、計量手段１０３のメモリ２４の中に移動平均個数である所定のＣ２に相当する個数の零点重量値を記憶するためのエリア（以下、零点重量値記憶用エリアという）を予め確保しておく。

図１４は、本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置１０１の通常運転モードにおける動作の流れを示すフローチャートである。

回転式重量充填装置１０１は、一定の時間間隔で重量測定値を連続的に計量手段１０３に生成させる（Ｓ３１１）。そして、計量手段１０３が零点計測のタイミングにあるか否か、すなわち計量手段１０３が図１１に示す零点計測位置ａから始まる零点計測区間Ｔ１にあるか否かを判定し（Ｓ３１２）、零点計測のタイミングにはないと判定した場合（Ｓ３１２でＮＯ）、処理を終了する。一方、計量手段１０３が零点計測のタイミングにあると判定した場合（Ｓ３１２でＹＥＳ）、零点重量値記憶用エリアに最も以前に記憶されている値を削除するとともに前記タイミングで生成された重量測定値を零点重量値として零点重量値記憶用エリアに記憶し、既に零点重量値記憶用エリアに記憶されている零点重量値と併せてＣ２個の零点重量値の平均値を求める（Ｓ３１３）。

次に、回転式重量充填装置１０１は、ステップＳ３１３にて求められた平均値（平均零点重量値）が正常範囲Ｒ以内であるか否かを判定する（Ｓ３１４）。ここで、平均零点重量値が正常範囲Ｒ以内ではないと判定した場合（Ｓ３１４でＮＯ）、回転式重量充填装置１０１は、零点異常警報を表示器に表示する（Ｓ３１５）。一方、平均零点重量値が正常範囲Ｒ以内であると判定した場合（Ｓ３１４でＹＥＳ）、回転式重量充填装置１０１は、今回の平均零点重量値から前回の平均零点重量値を減ずることによって零点変動量ｗｚｅを求め（Ｓ３１６）、その零点変動量ｗｚｅが正常範囲ｒ内にあるか否かを判定する（Ｓ３１７）。

ステップＳ３１７にて零点変動量ｗｚｅが正常範囲ｒ内にあると判定した場合（Ｓ３１７でＮＯ）、回転式重量充填装置１０１は、今回の平均零点重量値を次回の零点計測におけるステップＳ３１６の実行時に前回の平均零点重量値として用いるためにメモリ２４に記憶する（Ｓ３１９）。一方、零点変動量ｗｚｅが正常範囲ｒ内にないと判定した場合（Ｓ３１７でＹＥＳ）、回転式重量充填装置１０１は零点変動量異常警報を表示器に表示し（Ｓ３１８）、前述したステップＳ３１９を実行する。

なお、回転式重量充填装置１０１が、各計量手段１０３の一回転の時間Ｔｚを測定する手段を設け、その手段により通常運転モードにおいて零点計測から次の零点計測までの時間Ｔｚを測定し、零点変動量｜ｗｚｅ｜を零点計測間隔時間Ｔｚで除することにより零点時間変化率｜ｗｚｅ｜／Ｔｚを導き、通常運転モードにて零点調整が行われる都度、時間測定値と零点変動量とから｜ｗｚｅ｜／Ｔｚを算出し、その算出した値と予め調整モードにて正常な零点変動量の許容最大値｜ｗｕ｜の代わりに設定された零点変動量の許容限界時間変化率Ａｚとの大小比較を行うにしてもよい。

（Ｂ）零点重量値によって異常な大きさの振動信号の存在を判定する処理
回転式重量充填装置１０１の場合、図１１に示す零点計測位置ａに計量載せ台１０３があるときにその計量載せ台１０３上に被計量物が載置されていないことを認識することができるため、零点計測位置ａにいる時点から零点計測区間Ｔ１を過ぎる時点の重量測定値は零点計測によるものとし、この重量測定値を零点重量値とする。したがって、非自動はかりの場合のように、零点重量値を得るために仮の零点計測範囲ｒ'を設ける必要はない。

しかし、回転式重量充填装置１０１において床振動の影響を検知しその大きさを判定する場合に、その判定を重量測定値によって行うこととすると、毎回被計量物の重量が異なり、しかも被計量物の重量測定時間が短いために、特定の被計量物に対して多くの重量測定値を得ることができないといった不都合が生じる。したがって、零点重量値を使用することが望ましく、しかも零点重量値の場合も零点計測が可能な時間は短いため、複数回の零点計測によって得られる零点重量値を使用することが望ましい。

［調整モード］
以下の処理は回転式重量充填装置１０１がおよび回転式重量充填装置１０１が設置されている環境が正常な状態であることが確認された上で行われる。

図１５Ａ、図１５Ｂ、および図１５Ｃは、本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置１０１の調整モードにおける動作の流れの他の例を示すフローチャートである。

まず、回転式重量充填装置１０１は、計量手段１０３の零点基準値を中心に±Ｗｕの幅を持たせた零点重量値の正常範囲Ｒを設定する（Ｓ４０１）。次に、回転式重量充填装置１０１および回転式重量充填装置１０１が設置されている環境が正常である場合の零点重量値のばらつきを表す標準偏差（以下、基準標準偏差という）を算出するためのサンプル数Ｎを設定する（Ｓ４０２）。ここでＮは十分安定した標準偏差を得るために十分に大きな値（例えば２０等）に設定される。

回転式重量充填装置１０１は、通常運転モードにおいて零点重量値をサンプリングし、基準標準偏差を算出するために必要なサンプリング数Ｍを設定する（Ｓ４０３）。このＭも上述したＮと同数に設定される。

以上の設定は、３６個の計量手段１０３のそれぞれに対して行われる。以下では、各計量手段１０３の零点重量値の正常範囲Ｒを区別するため、零点重量値の正常範囲Ｒ１〜Ｒ３６と表す。

次に、回転式重量充填装置１０１は、通常運転モードの場合と同様に回転体１０２を回転させ、各計量手段１０３の基準標準偏差Ｓｓ１〜Ｓｓ３６を求め、これらの基準標準偏差Ｓｓ１〜Ｓｓ３６の平均値である平均基準標準偏差Ｓｓａおよびこの平均標準偏差Ｓｓａから許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａを求める。ここで、ｋは零点重量値のばらつき量の限界を定めるための定数である。

以下、図１５Ｂおよび図１５Ｃのフローチャートを参照して回転式重量充填装置１０１の動作を説明する。なお、これらのフローチャートではある１台の計量手段１０３に対する処理のみを示しているが、実際にはすべての計量手段１０３に対して同じ処理が並列に行われる。また、調査作業において、零点重量値は零点基準値に対して正常な範囲Ｒに含まれることを使用者が予め確認して行うため、後述する調整モードの許容最大標準偏差を求める過程では、零点重量値が正常範囲Ｒに含まれるか否かの判定は省略されている。

回転式重量充填装置１０１は、重量測定値であり、表示重量値よりも分解能が高い内部重量値をサンプリング時間間隔Ｔ毎に生成する（Ｓ４０１'）。次に、回転式重量充填装置１０１は、計量手段１０３が零点計測区間Ｔ１にあるか否かを判定し（Ｓ４０２'）、零点計測区間Ｔ１にはないと判定した場合（Ｓ４０２'でＮＯ）、処理を終了する。一方、計量手段１０３が零点計測区間Ｔ１にあると判定した場合（Ｓ４０２'でＹＥＳ）、回転式重量充填装置１０１は、その計量手段１０３の内部重量値を零点重量値としてメモリに記憶させる（Ｓ４０３'）。

回転式重量充填装置１０１は、記憶された内部重量値の個数が所定のＮ個に到達したか否かを判定し（Ｓ４０４'）、Ｎ個に到達していないと判定した場合（Ｓ４０４'でＮＯ）、ステップＳ４０１'に戻る。一方、Ｎ個に到達したと判定した場合（Ｓ４０４'でＹＥＳ）、回転式重量充填装置１０１は、Ｎ個の内部重量値を用いて基準標準偏差Ｓｓを算出する（Ｓ４０５'）。

以上の処理がすべての計量手段１０３について並列に行われた結果、基準標準偏差Ｓｓ１〜Ｓｓ３６が求められる。次に、図１５Ｃのフローチャートに移る。

回転式重量充填装置１０１は、全ての計量手段１０３において基準標準偏差Ｓｓの算出が完了したか否かを判定し（Ｓ４０１''）、完了していないと判定した場合（Ｓ４０１''でＮＯ）、処理を終了する。一方、全ての計量手段１０３において基準標準偏差Ｓｓの算出が完了したと判定した場合（Ｓ４０１''でＹＥＳ）、基準標準偏差Ｓｓ１〜Ｓｓ３６の平均値である平均基準標準偏差Ｓｓａを以下の式２にしたがって求める（Ｓ４０２''）。

Ｓｓａ＝（Ｓｓ１＋Ｓｓ２＋…＋Ｓｓ３６）／３６ …式２
次に、回転式重量充填装置１０１は、実施の形態１の場合と同様に、平基準基準標準偏差Ｓｓａに予め用意した零点重量値のばらつき量の限界を定めるための定数ｋを乗じることにより、許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａを求める（Ｓ４０３''）。

［通常運転モード］
図１６は、本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置１０１の通常運転モードにおける動作の流れの他の例を示すフローチャートである。

まず、回転式重量充填装置１０１は、各計量手段１０３において、重量測定値であり、表示重量値より分解能が高い内部重量値をサンプリング時間間隔Ｔ毎に生成する（Ｓ４１１）。次に、回転式重量充填装置１０１は、計量手段１０３が零点計測区間Ｔ１にあるか否かを判定し（Ｓ４１２）、零点計測区間Ｔ１にはないと判定した場合（Ｓ４１２でＮＯ）、処理を終了する。一方、計量手段１０３が零点計測区間Ｔ１にあると判定した場合（Ｓ４１２でＹＥＳ）、回転式重量充填装置１０１は、各計量手段１０３の零点重量値が正常範囲Ｒ１〜Ｒ３６内に含まれるか否かを判定する（Ｓ４１３）。ここで、いずれかの零点重量値が正常範囲Ｒの範囲内にないと判定した場合（Ｓ４１３でＮＯ）、回転式重量充填装置１０１は、正常範囲Ｒの範囲内にないと判定された零点重量値に係る計量手段１０３に零点異常が発生していることを示す零点異常情報を表示器に表示する（Ｓ４１９）。

一方、ステップＳ４１３おいて、すべての零点計測量が零点正常範囲Ｒ１〜Ｒ３６内にあると判定された場合（Ｓ４１３でＹＥＳ）、回転式重量充填装置１０１は、ステップＳ４１１にて測定された零点重量値のすべてをそれぞれの計量手段１０３のメモリ３４に記憶させる（Ｓ４１４）。

回転式重量充填装置１０１は、各計量手段１０３について、有効な零点重量値がそれぞれＭ個得られたか否かを調整モードの場合と同様にして判定する（Ｓ４１５）。ここで、少なくとも１つの計量手段１０３について有効な零点計測値がＭ個得られていないと判定された場合（Ｓ４１５でＮＯ）、回転式重量充填装置１０１は、ステップＳ４１２に戻って以降の処理を繰り返す。一方、各計量手段１０３すべてについて有効な零点計測値がＭ個得られたと判定された場合（Ｓ４１５でＹＥＳ）、回転式重量充填装置１０１は、各計量手段１０３について、Ｍ個の有効な零点重量値のばらつき量を示す指標として標準偏差Ｓｓｉ１〜Ｓｓｉ３６を算出する（Ｓ４１６）。

次に、回転式重量充填装置１０１は、ステップＳ４１６にて算出された標準偏差Ｓｓｉ１〜Ｓｓｉ３６の平均値Ｓｓｇａを算出し（Ｓ４１７）、後述する異常判定処理を実行する（Ｓ４１８）。

回転式重量充填装置１０１は、ステップＳ４１８の異常判定処理後、各計量手段１０３のメモリ２４に記憶されている零点重量値をクリアさせる（Ｓ４１１０）。これにより次回の判定処理の際の零点重量値のサンプリングに備える。

以上のように、後述する異常判定処理は、各計量手段１０３が正常範囲Ｒ内にあるＭ個の零点重量値を生成する都度繰り返し実行される。

図１７及び図１８は、本発明の実施の形態２に係る計量装置である回転式重量充填装置１０１の通常運転モードにおける異常判定処理の流れを示すフローチャートである。

回転式重量充填装置１０１は、ステップＳ４１７にて算出された平均標準偏差Ｓｓｇａが調整モードにおいて算出された許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａよりも小さいか否かを判定する（Ｓ５０１）。

ところで、多くの同型式の計量手段で構成されている１台の計量装置の場合、これらの計量手段のすべてが同時に異常状態となって振動信号を発生させる確率は極めて小さく、通常であればこれらの計量手段のうちの少数のもののみが同時に異常状態となる。そのため、標準偏差Ｓｓｇａの値は、各計量手段に共通の要因（例えば、電気ノイズ、床振動、風、気温の急変などの環境条件）による振動信号によって発生したばらつきの標準偏差に等しいとみなすことができる。

以上より、本実施の形態では、Ｓｓｇａ＜ｋ・Ｓｓａが成立する場合、各計量手段１０３に共通の要因による振動信号は許容範囲を超えていないものと考えることができる。一方、Ｓｓｇａ＜ｋ・Ｓｓａが成立しない場合、各計量手段１０３に共通の要因による振動信号は許容範囲を超えているものと考えることができる。

また、各計量手段１０３に共通の要因による振動信号は許容範囲を超えていないとしても、各計量手段１０３に特有の要因による振動信号が許容範囲を超えている場合があり得る。そのため、各計量手段１０３に係る標準偏差Ｓｓｉ１〜Ｓｓｉ３６のうち許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａと同じかまたは超えているものがある場合は、その同じかまたは超えている標準偏差に係る計量手段１０３に特有の要因による振動信号が許容範囲を超えているものと考えることができる。一方、すべての標準偏差Ｓｓｉ１〜Ｓｓｉ３６が許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａよりも小さい場合は、各計量手段１０３に特有の要因による振動信号が許容範囲を超えていないものと考えることができる。

そこで、ステップＳ５０１において、標準偏差Ｓｓｇａが許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａ以上であると判定した場合（Ｓ５０１でＮＯ）、回転式重量充填装置１０１は、各計量手段１０３に共通の要因による振動信号は許容範囲を超えていると判断し、後述するステップＳ６０１に進む。一方、標準偏差Ｓｓｇａが許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａより小さいと判定された場合（Ｓ５０１でＹＥＳ）、各計量手段１０３に共通の要因による振動信号は許容範囲を超えていないと判断し、回転式重量充填装置１０１は、各標準偏差Ｓｓｉ１〜Ｓｓｉ３６がそれぞれ許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａ以上であるか否かを判定する（Ｓ５０２）。ここで、各標準偏差Ｓｓｉ１〜Ｓｓｉ３６のすべてが許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａよりも小さいと判定された場合（Ｓ５０２でＮＯ）、回転式重量充填装置１０１は、各計量手段１０３に特有の要因による振動信号は許容範囲を超えていないために零点計測値は正常であると判断し、回転式重量充填装置１０１に関する異常は発生していないことを示す零点正常情報を図示しない表示器に表示する（Ｓ５０３）。

一方、ステップＳ５０２において、標準偏差Ｓｓｉ１〜Ｓｓｉ３６のうち少なくとも１つが許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａ以上であると判定された場合（Ｓ５０２でＹＥＳ）、回転式重量充填装置１０１は、後述する標準偏差Ｓｓｍ（ｍは１の計量手段を特定するための識別子であり、ここでは許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａ以上であると判定された標準偏差に係る計量手段を特定している。）を以下のようにして算出する（Ｓ５０４）。

例えば、計量手段ｍにおいてＳｓｉｍ≧ｋ・Ｓｓａが成立している場合、前述したように、「計量手段ｍに異常が発生しており、その異常は計量手段ｍに特有な要因による振動信号が関与している」と考えられる。そこで、この場合は計量手段ｍの異常の内容についてさらに調べる必要がある。

計量手段ｍに特有な要因による振動信号によって生じた零点偏差量のばらつきの標準偏差をＳｓｍとし、各計量手段１０３に共通の要因による振動信号によって生じた計量手段ｍにおける零点偏差量のばらつきの標準偏差をＳｓｍｇとする。ここで、各計量手段１０３は同一条件で影響を受けているので、標準偏差Ｓｓｍｇはすべての計量手段１０３に共通の要因により生じた零点偏差量のばらつきの平均値Ｓｓｇａにほぼ等しいと考えることができる。したがって、以下の式３が成立する。

Ｓｓｉｍ²＝Ｓｓｍ²＋Ｓｓｍｇ²≒Ｓｓｍ²＋Ｓｓｇａ² …式３
この式３から導かれる以下の式４にしたがって、回転式重量充填装置１０１は、標準偏差Ｓｓｍを算出する（Ｓ５０４）。

Ｓｓｍ＝（Ｓｓｉｍ²−Ｓｓｇａ²）^1/2 …式４
次に、回転式重量充填装置１０１は、ステップＳ５０４にて算出された標準偏差Ｓｓｍが許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａ以上であるか否かを判定する（Ｓ５０５）。ここで、標準偏差Ｓｓｍが許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａ以上であると判定された場合（Ｓ５０５でＹＥＳ）、回転式重量充填装置１０１は、計量手段ｍに特有な要因により生じた振動信号により当該計量手段ｍが異常状態になっていることを示す第１零点異常情報を、図示しない表示器に表示する（Ｓ５０６）。

一方、ステップＳ５０５において、標準偏差Ｓｓｍが許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａより小さいと判定された場合（Ｓ５０５でＮＯ）、回転式重量充填装置１０１は、第２零点異常情報を図示しない表示器に表示する（Ｓ５０７）。ここで、第２零点異常情報は、計量手段ｍに特有な要因による振動信号および各計量手段１０３に共通の要因による振動信号の何れも単独では許容範囲を超えてはいないが、これら振動信号の合成が許容範囲を超えているため、計量手段ｍが異常状態になっていることを示す情報である。

なお、床振動などの各計量手段１０３に共通な要因による振動信号により生じた零点偏差量のばらつきの標準偏差Ｓｓ１ｇ〜Ｓｓｎｇとし、計量手段ｍにのみ当該計量手段ｍに特有の要因による振動信号により生じた零点偏差量のばらつきの標準偏差Ｓｓｍが含まれていたとすると、各計量手段１０３における零点偏差量のばらつきの標準偏差Ｓｓｉ１，Ｓｓｉ２，…，Ｓｓｉｍ，…，ＳｓｉｎはそれぞれＳｓ１ｇ，Ｓｓ２ｇ，…，（Ｓｓｍ²＋Ｓｓｍｇ²）^1/2，…，Ｓｓｎｇとなる。この場合、すべての計量手段１０３の標準偏差の平均値Ｓｓｇａは以下の式５により算出される。

Ｓｓｇａ
＝｛Ｓｓ１ｇ＋Ｓｓ２ｇ＋…＋（Ｓｓｍ²＋Ｓｓｍｇ²）^1/2＋…＋Ｓｓｎｇ｝／ｎ
…式５
ここで、各計量手段１０３は同型式であって同条件により周囲環境から影響を受けているので、各計量手段１０３に共通な要因による振動信号によって生じたばらつきの標準偏差は各計量手段１０３において等しいとみなすことができる。そこで、この値をＳｓｇとすると、以下の式６が成り立つ。

Ｓｓｇ＝Ｓｓ１ｇ≒Ｓｓ２ｇ≒…≒Ｓｓｍｇ≒…≒Ｓｓｎｇ …式６
また、計量手段の数が比較的多いため、１台の計量手段１０３にのみ存在する振動信号によって生じたばらつきの標準偏差Ｓｓｍについて以下の式７が成り立つ。

Ｓｓｍ≪Ｓｓ１ｇ＋Ｓｓ２ｇ＋…＋Ｓｓｎｇ＝ｎ・Ｓｓｇ …式７
したがって、すべての計量手段１０３の標準偏差の平均値Ｓｓｇａは以下の式８により算出される。

Ｓｓｇａ＝ｎ・Ｓｓｇ／ｎ＝Ｓｓｇ …式８
以上より、１台程度の計量手段１０３に特有な要因による振動信号を重量信号が含んでいたとしても、すべての計量手段１０３に係る標準偏差の平均値をとれば、すべての計量手段１０３に共通な要因による振動信号によって生じた零点偏差量のばらつきの標準偏差に等しくなる。ここで、ｎの値が大きくなる場合は複数の計量手段の重量信号に異常な振動信号が含まれる確率が高まってくるが、その一方でｎが大きくなるのでＳｓｇａ≒Ｓｓｇは成立する。

図１７に示すフローチャートに戻り、ステップＳ５０１において、標準偏差Ｓｓｇａが許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａ以上であると判定された場合（Ｓ５０１でＮＯ）、回転式重量充填装置１０１は、（Ｓｓｉ１²−Ｓｓｇａ²）^1/2〜（Ｓｓｉ３６²−Ｓｓｇａ²）^1/2が許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａ以上であるか否かを判定する（Ｓ６０１）。ここで、（Ｓｓｉ１²−Ｓｓｇａ²）^1/2〜（Ｓｓｉ３６²−Ｓｓｇａ²）^1/2のすべてが許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａよりも小さいと判定された場合（Ｓ６０１でＮＯ）、回転式重量充填装置１０１は、各計量手段１０３に共通な要因による振動信号によってすべての計量手段１０３が異常状態にあることを示す第３零点異常情報を図示しない表示器に表示する（Ｓ６０２）。

一方、ステップＳ６０１において、（Ｓｓｉ１²−Ｓｓｇａ²）^1/2〜（Ｓｓｉ３６²−Ｓｓｇａ²）^1/2のうち少なくとも１つが許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａ以上であると判定された場合（Ｓ６０１でＹＥＳ）、回転式重量充填装置１０１は、その許容最大標準偏差ｋ・Ｓｓａ以上であると判定された標準偏差に係る計量手段１０３に特有な要因による振動信号および各計量手段１０３に共通な要因による振動信号の双方が許容範囲を超えているため、当該計量手段１０３が異常状態であることを示す第４零点異常情報を図示しない表示器に表示する（Ｓ６０３）。

以上のように、本実施の形態に係る計量装置では、各計量手段に共通な要因および特定の計量手段に特有な要因の双方の影響を受けているのか、何れか一方のみの影響を受けているのかなどが明りょうになるため、適切な対応策を講じることが可能になる。

なお、実施の形態２においても、実施の形態１の場合と同様に異常発生の予告機能を設けるようにしてもよい。

１計量装置
２重量測定装置
３入出力回路
４ＣＰＵ
５入力器
６表示器
７メモリ回路
１０制御装置
１１位置検出手段
１２載せ台
１３ロードセル
１４容器
１５スターホイール
１６搬送コンベヤ
１７スターホイール
１８搬送コンベヤ
２１増幅器
２２Ａ／Ｄ変換器
２３ＣＰＵ
２４メモリ
２５通信インタフェース
２６入出力装置
２７充填バルブ
１０１回転式重量充填装置
１０２回転体
１０３計量手段
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４演算増幅器
ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３，ＡＤ４Ａ／Ｄ変換器
ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４ロードセル

Claims

被計量物を載置するための計量載せ台と、当該計量載せ台に載置された被計量物の重量を測定するための計量手段とを備える計量装置の異常状態を検知する計量装置の異常検出方法において、
前記計量載せ台上に被計量物が載置されていない場合の重量値である零点重量値を、使用者による任意の時間間隔での手動零点計測操作が行われるたびに生成するステップと、
前回の前記手動零点計測操作が行われてから今回の前記手動零点計測操作が行われるまでの時間を計測するステップと、
前記計測された時間が規定時間以内であるときに、前回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値と今回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値との差である零点変動量を算出するステップと、
前記算出された零点変動量が前記規定時間に対して予め定められた正常範囲内にあるか否かに基づいて、前記計量装置に異常状態が発生しているか否かを判定するステップと
を有することを特徴とする計量装置の異常検出方法。
被計量物を載置するための計量載せ台と、当該計量載せ台に載置された被計量物の重量を測定するための計量手段とを備える計量装置の異常状態を検知する計量装置の異常検出方法において、
前記計量載せ台上に被計量物が載置されていない場合の重量値である零点重量値を、使用者による任意の時間間隔での手動零点計測操作が行われるたびに生成するステップと、
前回の前記手動零点計測操作が行われてから今回の前記手動零点計測操作が行われるまでの時間を計測するステップと、
前回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値と今回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値との差である零点変動量を算出するステップと、
前記算出された零点変動量を前記計測された時間で除することにより零点時間変化率を算出するステップと、
前記算出された零点時間変化率が所定の範囲内にあるか否かに基づいて、前記計量装置に異常状態が発生しているか否かを判定するステップと
を有することを特徴とする計量装置の異常検出方法。
前記生成された零点重量値と正常な零点重量値である零点基準値との差である零点偏差量を算出するステップと、
前記算出された零点偏差量の大きさに基づいて、零点異常が発生しているか否か、および零点異常の発生を予告するか否かを判定するステップと
をさらに有する請求項１または請求項２に記載の計量装置の異常検出方法。
前記生成された複数の零点重量値それぞれと正常な零点重量値である零点基準値との差である零点偏差量を算出するステップと、
前記算出された複数の零点偏差量に対して統計処理を施すことによって、零点異常が発生しているか否か、および零点異常の発生を予告するか否かを判定するステップと
をさらに有する請求項１または請求項２に記載の計量装置の異常検出方法。
前記判定するステップは、
所定の閾値を超える零点偏差量の数と所定の閾値を超えない零点偏差量の数との割合に基づいて、零点異常が発生しているか否か、および零点異常の発生を予告するか否かを判定する、請求項４に記載の計量装置の異常検出方法。
被計量物を載置するための計量載せ台と、当該計量載せ台に載置された被計量物の重量を測定するための計量手段とを備える計量装置において、
前記計量手段は、
前記計量載せ台上に被計量物が載置されていない場合の重量値である零点重量値を、使用者による任意の時間間隔での手動零点計測操作が行われるたびに生成する零点重量値生成手段と、
前回の前記手動零点計測操作が行われてから今回の前記手動零点計測操作が行われるまでの時間を計測する時間計測手段と、
前記時間計測手段によって計測された時間が規定時間以内であるときに、前回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値と今回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値との差である零点変動量を算出する零点変動量算出手段とを備え、
前記零点変動量算出手段によって算出された零点変動量が前記規定時間に対して予め定められた正常範囲内にあるか否かに基づいて、前記計量装置に異常状態が発生しているか否かを判定する異常判定手段
を備えることを特徴とする計量装置。
被計量物を載置するための計量載せ台と、当該計量載せ台に載置された被計量物の重量を測定するための計量手段とを備える計量装置において、
前記計量手段は、
前記計量載せ台上に被計量物が載置されていない場合の重量値である零点重量値を、使用者による任意の時間間隔での手動零点計測操作が行われるたびに生成する零点重量値生成手段と、
前回の前記手動零点計測操作が行われてから今回の前記手動零点計測操作が行われるまでの時間を計測する時間計測手段と、
前回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値と今回の前記手動零点計測操作が行われたときに前記生成された零点重量値との差である零点変動量を算出する零点変動量算出手段と、
前記零点変動量算出手段によって算出された零点変動量を前記計測された時間で除することにより零点時間変化率を算出する零点時間変化率算出手段とを備え、
前記零点時間変化率算出手段によって算出された零点時間変化率が所定の範囲内にあるか否かに基づいて、前記計量装置に異常状態が発生しているか否かを判定する異常判定手段を備えることを特徴とする計量装置。