本発明の一実施形態について、重量選別機10を例に挙げて説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る重量選別機10は、計量コンベヤ12と、この計量コンベヤ12の前段(図1における左側)に設けられた搬入用コンベヤ14と、当該計量コンベヤ12の後段(図1における右側)に設けられた搬出用コンベヤ16と、を備えている。そして、この重量選別機10による選別対象である被計量物18は、図1に矢印20で示すように、搬入用コンベヤ14から計量コンベヤ12へ搬送され、さらに当該計量コンベヤ12から搬出用コンベヤ16へと搬送される。この一連の搬送過程において、被計量物18が計量コンベヤ12上にあるときに、当該被計量物18の重量Woが求められ、厳密には後述する重量測定値Wo[i]が求められる。そして、この重量測定値Wo[i]に基づいて、被計量物18の重量Woの大小による良/否、或いは過量/適量/軽量等を選別するための後述する選別信号Soが作成される。この選別信号Soは、搬出用コンベヤ16に付属されている図示しない選別装置に送られ、選別装置は、当該選別信号Soに基づいて、これに対応する被計量物18を選別する。
ところで、計量コンベヤ12は、いわゆるベルト式のコンベヤ本体22を備えている。即ち、コンベヤ本体22は、無端帯状のコンベヤベルト24と、このコンベヤベルト22を走行させるための互いに同径(同外径)の一対のプーリ26および28と、を有している。そして、コンベヤ本体22は、荷重検出手段としてのロバーバル型のロードセル30によって支持されている。詳しくは、当該コンベヤ本体22は、適当な可動側支持部材32を介して、ロードセル30の可動端(図1における右側の端部)に結合されている。そして、ロードセル30の固定端(図1における左側の端部)は、適当な固定側支持部材34を介して、筐体のフレーム等の適当な基部36に固定されている。
さらに、コンベヤ本体22の一方のプーリ26は、駆動力伝達手段としてのタイミングベルト38を介して、当該コンベヤ本体22を駆動するための駆動源としてのモータ40に結合されている。そして、このモータ40もまた、ロードセル30によって支持されている。具体的には、モータ40は、可動側支持部材32の適当な箇所に固定されている。そして、このモータ40の回転軸42に、タイミングプーリ44が取り付けられており、これと同径(同歯数)のタイミングプーリ46が、当該一方のプーリ26の回転軸48にも取り付けられている。そして、これらのタイミングプーリ44および46間に、タイミングベルト38が掛合されている。
この構成によれば、モータ40が作動すると、その駆動力が、タイミングベルト38を介して、一方のプーリ26に伝達される。さらに、この一方の言わば駆動側プーリ26に伝達された駆動力は、コンベヤベルト24を介して、他方の言わば従動側プーリ28に伝達される。これによって、各プーリ26および28が回転し、コンベヤベルト24が走行する。そして、この走行中のコンベヤベルト24に被計量物18が載置されることによって、当該被計量物18の搬送が実現される。
このようにコンベヤベルト24を含む計量コンベヤ12によって被計量物18が搬送されているときに当該計量コンベヤ12を構成するロードセル30から出力されるアナログ荷重検出信号Wy(t)(t;時間)に基づいて、上述した重量測定値Wo[i]が求められ、ひいては選別信号Soが作成される。このため、アナログ荷重検出信号Wy(t)は、重量選別機10全体の制御を司る指示器100に送られる。
指示器100は、図2に示すように、増幅回路102を有しており、この増幅回路102に、アナログ荷重検出信号Wy(t)が入力される。増幅回路102は、入力されたアナログ荷重検出信号Wy(t)に増幅処理を施し、この増幅処理後のアナログ荷重検出信号Wy(t)は、ローパスフィルタ回路104に入力される。ローパスフィルタ回路104は、入力されたアナログ荷重検出信号Wy(t)に含まれる比較的に高い周波数帯域のノイズ成分、例えば100[Hz]以上の主に電気的な要因によるノイズ成分、を除去するためのものであり、このローパスフィルタ回路104によるアナログフィルタリング処理後のアナログ荷重検出信号Wy(t)は、A/D変換回路106に入力される。
A/D変換回路106は、入力されたアナログ荷重検出信号Wy(t)を、パルス生成手段としてのクロックパルス(CK)生成回路108から与えられるクロックパルスCKの立ち上がりに合わせて、サンプリングする。これによって、アナログ荷重検出信号Wy(t)は、ディジタル態様の荷重検出信号Wy[i](i;サンプリング番号)に変換される。なお、このA/D変換回路106によるサンプリング周期、つまりクロックパルスCKの周期ΔTは、例えば1[ms]である。
A/D変換回路106による変換後のディジタル荷重検出信号Wy[i]は、入出力インタフェース回路110を介して、CPU(Central
Processing Unit)112に入力される。CPU112は、入力されたディジタル荷重検出信号Wy[i]に基づいて、詳しくは後述するディジタルフィルタリング処理後のディジタル荷重検出信号Wy’[i]に基づいて、重量測定値Wo[i]を求める。さらに、CPU112は、この重量測定値Wo[i]に基づいて、選別信号Soを作成する。そして、この選別信号Soは、入出力インタフェース回路110を介して、上述した選別装置に送られる。
なお、CPU112には、記憶手段としてのメモリ回路114が接続されており、このメモリ回路114には、当該CPU112の動作を制御するための制御プログラムが記憶されている。また、CPU112には、これに各種命令を入力するための命令入力手段としての操作キー116や、当該CPU112の動作に応じて各種情報を出力する情報出力手段としての液晶型のディスプレイ118等が、入出力インタフェース回路110を介して、接続されている。これらの操作キー116およびディスプレイ118は、互いに一体化されたものでもよく、例えばタッチスクリーンでもよい。
ここで、本実施形態の重量選別機10が稼働しているとき、言い換えればモータ40ならびに各プーリ26および28という3つの回転体が回転しているときの、アナログ荷重検出信号Wy(t)に注目すると、このアナログ荷重検出信号Wy(t)には、図3に誇張して示すような3つの振動成分Wa(t),Wb(t)およびWc(t)が重畳される。このうちの(a)に示す振動成分Wa(t)は、モータ40が回転することに起因するものであり、特に当該モータ40の図示しない回転部材の偏芯荷重に起因するものである。従って、このモータ40に起因する振動成分Wa(t)の周期Taは、当該モータ40の回転周期と同じであり、これを周波数faに換算すると、数[Hz]〜十数[Hz]程度である。そして、図3(b)に示す振動成分Wb(t)は、駆動側プーリ26の偏芯荷重に起因するものであり、この駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb(t)の周期Tb(または周波数fb)は、モータ40に起因する振動成分Wa(t)の周期Ta(または周波数fa)と同じである。さらに、図3(c)に示す振動成分Wc(t)は、従動側プーリ28の偏芯荷重に起因するものであり、この従動側プーリ28に起因する振動成分Wc(t)の周期Tc(または周波数fc)もまた、基本的に、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb(t)の周期Tb(または周波数fb)と同じであり、即ち、モータ40に起因する振動成分Wa(t)の周期Ta(または周波数fa)と同じである。
ただし、厳密に言えば、従動側プーリ28に起因する振動成分Wc(t)の周期Tcは、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb(t)の周期Tb(またはモータ40に起因する振動成分Wa(t)の周期Ta)と、必ずしも同じであるとは限らない。これは、上述の如く各プーリ26および28の径が互いに同じであるとは言え、当該径に多少の誤差があり得るからである。また、このように各プーリ26および28の径が互いに異なると、それぞれの振動成分Wb(t)およびWc(t)の位相(初期位相)θbおよびθcの関係も変化し、要するに両者の位相差(θb−θc)が変化する。この位相差の変化は、各プーリ26および28がコンベヤベルト24との間でスリップすることによっても、生じる。
さらに、モータ40に起因する振動成分Wa(t)の位相θaと、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb(t)の位相θbと、の関係に注目すると、この関係もまた変化し得る。即ち、これらのモータ40と駆動側プーリ26とを繋ぐタイミングベルト38は、メンテナンス等の必要に応じて取り外されることがある。この場合、改めてタイミングベルト38が取り付けられるが、その際、当該タイミングベルト38が取り外される前と比較して、各位相θaおよびθbの関係に差異が生じ、つまり両者の位相差(θa−θb)が変化する。これに伴い、モータ40に起因する振動成分Wa(t)の位相θaと、従動側プーリ28に起因する振動成分Wc(t)の位相θcと、の関係(θa−θc)にも、差異が生じる。
これらの振動成分Wa(t),Wb(t)およびWc(t)は、言うまでもなく計量精度の低下を招く。従って、これらの振動成分Wa(t),Wb(t)およびWc(t)を除去する必要がある。ただし、各振動成分Wa(t),Wb(t)およびWc(t)の態様、例えば図4に示す振幅Aa,AbおよびAcは、上述したように、それぞれに対応する回転体としてのモータ40,駆動側プーリ26および従動側プーリ28の各回転速度によって変わり、言い換えればコンベヤベルト24の走行速度(コンベヤ速度)によって変わる。また、当該振幅Aa,AbおよびAcは、被計量物18の有無を含む当該被計量物18の重量Woによっても変わる。さらに、図4において、破線で示される各曲線は、各振動成分Wa(t),Wb(t)およびWc(t)に対応する振動力を表すが、この振動力に対する当該各振動成分Wa(t),Wb(t)およびWc(t)の位相遅れ角φa,φbおよびφcもまた、コンベヤ速度と、被計量物18の重量Woと、によって変わる。このような性質を持つ各振動成分Wa(t),Wb(t)およびWc(t)を精確に除去するべく、本実施形態では、次のような工夫が成されている。
即ち、本実施形態に係る重量選別機10は、図5に示す2つの運転条件のいずれかに従って稼働される。例えば、運転条件1においては、K1という品種の被計量物18が選別対象とされ、V1というコンベヤ速度が自動的に設定される。なお、K1という品種の被計量物18は、概ね正規分布状の重量分布を示し、この重量分布上で、W1という標準的な重量(平均重量)を持つ。そして、運転条件2においては、K2という品種の被計量物18が選別対象とされ、V2というコンベヤ速度が自動的に設定される。このK2という品種の被計量物18もまた、概ね正規分布状の重量分布を示し、当該重量分布上で、W2という標準的な重量を持つ。
そして、これらの運転条件1および2のいずれにおいても、次の式2に基づいて、上述の重量測定値Wo[i]が求められる。
《式2》
Wo[i]
=α・{Wy[i]−Wh−Wz−(Wa[i]+Wb[i]+Wc[i])}
=α・{Wy[i]−We−(Wa[i]+Wb[i]+Wc[i])}
≒Wo
where We=Wh+Wz
なお、この式2において、αは、調整係数としてのスパン係数である。そして、Whは、当初からロードセル30に印加されている風袋成分である。この風袋成分Whには、ロードセル30や当該ロードセル30によって支持されているコンベヤ本体22等に付着した水滴やゴミ等の異物による荷重成分も含まれる。さらに、Wzは、増幅回路102等のオフセット成分のように必然的に存在するゼロシフト成分である。これらの風袋成分Whおよびゼロシフト成分Wzは、初期荷重成分Weとして、1つに纏められる。そして、Wa[i],Wb[i]およびWc[i]は、各振動成分Wa(t),Wb(t)およびWc(t)のディジタル態様である。
この式2から分かるように、スパン係数αと初期荷重成分Weと各振動成分Wa[i],Wb[i]およびWc[i]とが判明すれば、当該式2にディジタル荷重検出信号Wy[i]が代入されることで、重量測定値Wo[i]が求められ、つまり被計量物18の重量Woが求められる。ただし、各振動成分Wa[i],Wb[i]およびWc[i]の態様、特に図4に示した振幅Aa,AbおよびAc、ならびに位相遅れ角φa,φbおよびφcは、上述したように、コンベヤ速度と、被計量物18の有無を含む当該被計量物18の重量Woと、に依存する。要するに。各運転条件1および2のいずれが設定されているのかによって、決まる。また、図3に示した周期Ta,TbおよびTcは、それぞれに対応する回転体としてのモータ40,駆動側プーリ26および従動側プーリ28の回転周期と同じであり、位相θa,θbおよびθcは、当該モータ40,駆動側プーリ26および従動側プーリ28それぞれの回転角度に依存する。
そこで、まず、モータ40の回転角度を検出するべく、当該モータ40の回転軸42に、図6に示すような光学式のロータリ・エンコーダ200が取り付けられる。具体的には、当該ロータリ・エンコーダ200は、円板状の回転ディスク202と、2つの光センサ204および206と、を有している。このうち、回転ディスク202は、アルミニウム等の金属製であり、モータ40の回転軸42を中心として回転するように、当該モータ40の回転軸42に固定される。また、この回転ディスク202の周縁近傍には、その円周方向に沿って等間隔に、複数の貫通孔208,208,…が設けられている。さらに、回転ディスク202の周縁部分の1箇所に、当該貫通孔208よりも幅広の概略凹状の切欠210が設けられている。これに対して、各光センサ204および206は、例えば反射型のもの、いわゆるフォトリフレクタであり、一方の光センサ204によって各貫通孔208,208,…が検出され、他方の光センサ206によって切欠210が検出されるように、適当な固定部材210によって保持されている。つまり、一方の光センサ204からは、モータ40(回転軸42)が1回転するごとに各貫通孔208,208,…と同じ個数の矩形パルスが出力され、言わばモータ40の1回転分の回転角度(円周)を当該各貫通孔208,208,…の個数で分割したことを表す1回転分割信号Daが出力される。そして、他方の光センサ206からは、モータ40が1回転するごとに1個の矩形パルスが出力され、言わば当該モータ40が1回転したことを表す1回転検出信号Saが出力される。これらの信号DaおよびSaは、角度検出信号として、上述した指示器100に与えられ、詳しくは、入出力インタフェース回路110を介して、CPU112に与えられる。
また、図6を援用して示すように、駆動側プーリ26の回転軸48にも、同様のロータリ・エンコーダ300が取り付けられる。そして、このロータリ・エンコーダ300から出力される角度検出信号(1回転分割信号および1回転信号)DbおよびSbもまた、指示器100に与えられる。さらに、従動側プーリ28の回転軸50にも、同様のロータリ・エンコーダ400が取り付けられる。そして、このロータリ・エンコーダ400から出力される角度検出信号DcおよびSbもまた、指示器100に与えられる。
このように、回転体としてのモータ40ならびに各プーリ26および28にロータリ・エンコーダ200,300および400が取り付けられた上で、事前の調整作業が行われる。
即ち、図2に示した操作キー116の操作によって、調整モードが選択される。これにより、CPU112は、調整モードに入る。そして、タイミングベルト38が取り外される。取り外されたタイミングベルト38は、風袋の一構成要素として、コンベヤ本体22上の適当な場所に載置され、つまりロードセル30によって支持された状態とされる。なお、取り外されたタイミングベルト38に代えて、当該タイミングベルト38と同じ重量を持つ代替品が、コンベヤ本体22上に載置されてもよい。
ここで、モータ40が停止状態にあり、かつ、被計量物18がコンベヤ本体22上に載置されていない状態にあるとき、上述の式2は、次の式3のように表される。
《式3》
Wy[i]=We
∵ Wo=0,Wa[i]=0,Wb[i]=0,Wc[i]=0
この状態で、操作キー116の操作によって、ゼロ調整指令が入力される。すると、CPU112は、このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]を、初期荷重成分Weとして、メモリ回路114に記憶する。なお、厳密には、次に説明するディジタルフィルタリング処理後のディジタル荷重検出信号Wy’[i]が、当該初期荷重成分Weとして記憶される。
このディジタルフィルタリング処理を実現するべく、CPU114は、いわゆるソフトウェア的に、図7に示すゼロ調整回路500を構成する。このゼロ調整回路500は、ディジタルフィルタ回路502を有しており、このディジタルフィルタ回路502に、ディジタル荷重検出信号Wy[i]が入力される。ディジタルフィルタ回路502は、入力されたディジタル荷重検出信号Wy[i]に移動平均処理等の適宜のディジタルフィルタリング処理を施すことによって、当該ディジタル荷重検出信号Wy[i]に含まれる比較的に低い周波数帯域のノイズ成分、例えば商用交流電源の周波数帯域を含む50[Hz]〜100[Hz]のノイズ成分を除去する。そして、このディジタルフィルタ回路502によるディジタルフィルタリング処理後の信号Wy’[i]が、初期荷重成分Weとして、メモリ回路114に記憶される。
続いて、操作キー116の操作によって、運転条件1が設定され、その上で、モータ40が作動される。なお、上述したように、タイミングベルト38は取り外されているので、モータ40のみが、V1というコンベヤ速度に応じた速度で回転し、各プーリ26および28は、いずれも回転しない。従って、このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]は、初期荷重成分Weと、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、のみを含んだものとなる。そこで、このディジタル荷重検出信号Wy[i]から、先に記憶された初期荷重成分Weが、差し引かれる。これによって、モータ40に起因する振動成分Wa[i]が抽出される。そして、この抽出された振動成分Wa[i]に基づいて、当該振動成分Wa[i]を除去するための補正用信号Wa[pa]が生成される。
具体的には、モータ40に起因する振動成分Wa[i]を、当該モータ40についての上述した1回転検出信号Saと、1回転分割信号Daと、クロックパルスCKと、を絡めて図示すると、例えば図8のようになる。この図8に示すように、(a)の1回転検出信号Saは、図6に示した切欠210が当該切欠210検出用の光センサ206によって検出されたときにH(ハイ)レベルとなり、それ以外のときはL(ロー)レベルとなる、2値信号である。そして、(b)の1回転分割信号Daは、各貫通孔208,208,…が当該各貫通孔208,208,…検出用の光センサ204によって検出されるたびにHレベルとなり、それ以外のときはLレベルとなる、2値信号である。なお、1回転検出信号SaがHレベルとなる期間Tsaは、1回転分割信号Daの或るHレベル期間Tdaを含んでいる。また、当該1回転検出信号SaのHレベル期間Tsaは、1回転分割信号DaのHレベル期間Tdaよりも長い(Tsa>Tda)。そして、これらの信号SaおよびDaは、上述したようにCPU112に与えられる。さらに、(c)のクロックパルスCKは、その周期ΔTが1[ms]という短周期信号であるので、1回転検出信号Saおよび1回転分割信号Spそれぞれの1周期中に何度も現れ、それぞれのHレベル期間TsaおよびTda中にも何度も現れる。そして、(d)の振動成分Wa[i]は、上述したようにディジタル態様であるが、ここでは、説明の便宜上、アナログ態様で表現してある。
CPU112は、1回転検出信号SaのHレベル期間Taに含まれる1回転分割信号DaのHレベル期間Tdaにおいて、クロックパルスCKの立ち上がりが最初に到来した時点taから、当該1回転検出信号Saの次のHレベル期間Taに含まれる1回転分割信号DaのHレベル期間Tdaにおいて、クロックパルスCKの立ち上がりが最初に到来した時点ta’までの期間を、振動成分Wa[i]の周期Taとして認識する。さらに、CPU112は、1回転分割信号Daの個々のHレベル期間Tdaにおいて、クロックパルスCKの立ち上がりが最初に到来するたびに、当該周期Taを区切り、0〜Pa−1というPa個の区間paを設定する。なお、この区間paの個数Paは、各貫通孔208,208,…の個数と同じである。
そして、CPU112は、それぞれの区間paごとに、クロックパルスCKの立ち上がりに同期して振動成分Wa[i]を再サンプリングし、その平均値を、当該区間paにおける振動成分Wa[i]を除去するための補正用信号Wa[pa]とする。この補正用信号Wa[pa]は、モータ40に起因する振動成分Wa[i]を除去するための対モータ補正用信号、詳しくは、運転条件1において、被計量物18が載置されていない状態にあるとき用の対モータ補正用信号Wa01[pa]として、図9に示すように、メモリ回路114内の所定のレジスタ(記憶領域)600に記憶される。なお、複数周期にわたってこの対モータ補正用信号Wa10[pa]が生成され、これら複数周期にわたる対モータ補正用信号Wa01[pa]がそれぞれの区間paごとに平均されたものが当該レジスタ600に記憶されてもよい。
この対モータ補正用信号Wa01[pa]を生成するために、CPU112は、ソフトウェア的に、図10に示す対モータ補正用信号生成回路510を構成する。即ち、この対モータ補正用信号生成回路510は、図7に示したディジタルフィルタ回路502を利用しており、このディジタルフィルタ回路502に、ディジタル荷重検出信号Wy[i]が入力される。そして、このディジタルフィルタ回路502によるディジタルフィルタリング処理後の信号Wy’[i]は、加算回路512に入力される。加算回路512には、先に記憶された初期荷重成分Weが入力されており、当該加算回路512は、この初期荷重成分Weをディジタル荷重検出信号Wy’[i]から差し引く。これにより、モータ40に起因する振動成分Wa[i]が抽出される。さらに、この振動成分Wa[i]は、再サンプリング回路514に入力される。再サンプリング回路514には、これ以外にも、モータ40についての1回転検出信号Saと1回転分割信号DaとクロックパルスCKとが入力されており、当該再サンプリング回路514は、上述した要領で補正用信号Wa[pa]を生成する。そして、この補正用信号Wa[pa]は、図9に示した対モータ補正用信号Wa01[pa]として、メモリ回路114内のレジスタ600に記憶される。
続いて、操作キー116の操作によって、運転条件2が設定される。すると、モータ40が、V2というコンベヤ速度に応じた速度で回転する。なお、各プーリ26および28は、依然として回転しない。従って、このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]は、上述と同様、初期荷重成分Weと、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、のみを含んだものとなる。ただし、振動成分Wa[i]は、運転条件2において、被計量物18が載置されていない状態にあるときの態様となる。そこで、このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]が、図10に示した対モータ補正用信号生成回路510によって処理されることで、当該運転条件2において、被計量物18が載置されていない状態にあるとき用の対モータ補正用信号Wa02[pa]が生成される。そして、この対モータ補正用信号Wa02[pa]は、図11に示すように、メモリ回路114内の別のレジスタ602に記憶される。なお、この対モータ補正用信号Wa02[pa]についても、複数周期にわたってそれぞれの区間paごとに平均されたものが記憶されてもよい。このことは、後述する他の2種類の対モータ補正用信号Wa1[pa]およびWa2[pa]についても、同様である。
この後、一旦、モータ40が停止される。そして、コンベヤ本体22上の適当な場所に、被計量物18のダミーとして、運転条件1の品種K1と同じ品種であり、かつ、標準重量W1と同じ重量を持つ、図示しない物品が、載置される。その上で、操作キー116の操作によって、改めてゼロ調整指令が入力される。すると、CPU114は、図7に示したゼロ調整回路500を改めて構成する。そして、このゼロ調整回路500による処理後のディジタル荷重検出信号Wy’[i]が、初期荷重成分Weとして、メモリ回路114に記憶される。つまり、ダミー物品の重量W1を含む初期荷重成分Weが、改めて記憶される。
そして、操作キー116操作によって、運転条件1が設定され、モータ40が作動される。このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]もまた、初期荷重成分Weと、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、のみを含んだものとなるが、当該振動成分Wa[i]は、運転条件1において、標準的な重量Wo(=W1)を持つ被計量物18が載置されている状態にあるときの態様となる。そこで、このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]が、図10に示した対モータ補正用信号生成回路510によって処理される。これにより、当該運転条件1において、標準的な重量Woを持つ被計量物18が載置されているとき用の対モータ補正用信号Wa1[pa]が生成される。そして、この対モータ補正用信号Wa1[pa]は、図12に示すように、メモリ回路114内のさらに別のレジスタ604に記憶される。
この後、再度、モータ40が停止される。そして、コンベヤ本体22上に載置されている運転条件1用のダミー物品に代えて、運転条件2用のダミー物品、詳しくは、運転条件2の品種K2と同じ品種であり、かつ、標準重量W2と同じ重量を持つ、図示しない物品が、当該コンベヤ本体22上に載置される。その上で、操作キー116の操作によって、改めてゼロ調整指令が入力される。これにより、運転条件2用のダミー物品の重量W2を含む初期荷重成分Weが、改めて記憶される。
そして、操作キー116操作によって、運転条件2が設定され、モータ40が作動される。このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]もまた、初期荷重成分Weと、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、のみを含んだものとなるが、当該振動成分Wa[i]は、運転条件2において、標準的な重量Wo(=W2)を持つ被計量物18が載置されている状態にあるときの態様となる。そこで、このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]が、図10に示した対モータ補正用信号生成回路510によって処理されることで、当該運転条件2において、標準的な重量Woを持つ被計量物18が載置されているとき用の対モータ補正用信号Wa2[pa]が生成される。そして、この対モータ補正用信号Wa2[pa]は、図13に示すように、メモリ回路114内のさらに別のレジスタ606に記憶される。
このようにして4種類の対モータ補正用信号Wa01[pa],Wa02[pa],Wa1[pa]およびWa2[pa]が得られた後、モータ40が停止される。そして、コンベヤ本体22上に載置されている運転条件2用のダミー物品が、当該コンベヤ本体22上から取り除かれる。併せて、タイミングベルト38が取り付けられ、元の状態に戻される。そして、今度は、コンベヤベルト24が取り外される。取り外されたコンベヤベルト24は、風袋の一構成要素として、コンベヤ本体22上の適当な場所に載置される。なお、取り外されたコンベヤベルト24に代えて、当該コンベヤベルト24と同じ重量を持つ代替品が、コンベヤ本体22上に載置されてもよい。
この状態で、操作キー116の操作によって、改めてゼロ調整指令が入力される。これにより、改めて初期荷重成分Weが記憶される。つまり、コンベヤ本体22上に被計量物18(ダミー物品を含む)が載置されていない状態にあるときの初期荷重成分Weが、改めて記憶される。
そして、操作キー116操作によって、運転条件1が設定され、モータ40が作動される。すると、モータ40および駆動側プーリ26が、それぞれV1というコンベヤ速度に応じた速度で回転する。なお、従動側プーリ28は、回転しない。従って、このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]は、初期荷重成分Weと、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]と、を含んだものとなる。そこで、このディジタル荷重検出信号Wy[i]から、初期荷重成分Weと、モータ40に起因する振動成分Wa[i]とが、差し引かれる。これによって、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]が抽出される。そして、この抽出された振動成分Wb[i]に基づいて、当該振動成分Wb[i]を除去するための補正用信号Wb[pb]が生成される。
具体的には、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]を、当該駆動側プーリ26についての1回転検出信号Sbと、1回転分割信号Dbと、クロックパルスCKと、を絡めて図示すると、上述した図8と同様、例えば図14のようになる。CPU112は、当該図8を参照しながら説明したのと同じ要領で、それぞれの区間pbごとに、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]を除去するための補正用信号Wb[pb]を生成する。この補正用信号Wb[pb]は、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]を除去するための対駆動側プーリ補正用信号、詳しくは、運転条件1において、被計量物18が載置されていない状態にあるとき用の対駆動側プーリ補正用信号Wb01[pb]として、図15に示すように、メモリ回路114内のさらに別のレジスタ610に記憶される。なお、この対駆動側プーリ補正用信号Wb01[pb]についても、複数周期にわたってそれぞれの区間pbごとに平均されたものが、当該レジスタ610に記憶されてもよい。
この対駆動側プーリ補正用信号Wb01[pb]を生成するために、CPU112は、ソフトウェア的に、図16に示す対駆動側プーリ補正用信号生成回路520を構成する。即ち、この対駆動側プーリ補正用信号生成回路520もまた、図7に示したディジタルフィルタ回路502を利用しており、このディジタルフィルタ回路502に、ディジタル荷重検出信号Wy[i]が入力される。そして、このディジタルフィルタ回路502によるディジタルフィルタリング処理後の信号Wy’[i]は、図10に示したのと同じ加算回路512に入力される。加算回路512には、初期荷重成分Weが入力されており、当該加算回路512は、この初期荷重成分Weをディジタル荷重検出信号Wy’[i]から差し引く。これにより、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]と、から成る振動信号Wy”[i]が生成される。さらに、この振動信号Wy”[i]は、加算回路512の後段にある別の加算回路522に入力される。この後段の加算回路522には、当該振動信号Wy”[i]の他に、読み出し回路524から、今現在の状況に応じた対モータ補正用信号Wa[pa]、つまり、運転条件1において、被計量物18が載置されていない状態にあるとき用の対モータ補正用信号Wa01[pa]が、入力される。なお、読み出し回路524は、これに供給されるモータ40についての1回転検出信号Saと1回転分割信号DaとクロックパルスCKとの各タイミングに合わせて、図9に示したレジスタ600から、当該対モータ補正用信号Wa01[pa]を読み出す。そして、後段の加算回路522は、この対モータ補正用信号Wa01[pa]を振動信号Wy”[i]から差し引く。この結果、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]のみが抽出される。そしてさらに、この振動成分Wb[i]は、図10に示したのと同じ再サンプリング回路514に入力される。再サンプリング回路514には、振動成分Wb[i]以外にも、駆動側プーリ26についての1回転検出信号Sbと1回転分割信号DbとクロックパルスCKとが入力されており、当該再サンプリング回路514は、対モータ補正用信号Wa[pa]の生成時と同じ要領で、対駆動側プーリ補正用信号Wb[pb]を生成する。そして、この対駆動側プーリ補正用信号Wb[pb]は、図15に示したように、運転条件1において、被計量物18が載置されていない状態にあるとき用の補正用信号Wb01[pb]として、レジスタ610に記憶される。
続いて、操作キー116の操作によって、運転条件2が設定される。すると、モータ40および駆動側プーリ26が、それぞれV2というコンベヤ速度に応じた速度で回転する。なお、従動側プーリ28は、依然として回転しない。従って、このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]もまた、初期荷重成分Weと、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]と、を含んだものとなる。ただし、それぞれの振動成分Wa[i]およびWb[i]は、運転条件2において、被計量物18が載置されていない状態にあるときの態様となる。そこで、このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]が、図16に示した対駆動側プーリ補正用信号生成回路520によって処理されることで、当該運転条件2において、被計量物18が載置されていない状態にあるとき用の対駆動側プーリ補正用信号Wb02[pb]が生成される。ただし、この対駆動側プーリ補正用信号Wb02[pb]の生成に当たっては、読み出し回路524は、図11に示したレジスタ602から、対モータ補正用信号Wa02[pa]を読み出す。そして、生成された対駆動側プーリ補正用信号Wb02[pb]は、図17に示すように、メモリ回路114内のさらに別のレジスタ612に記憶される。なお、この対駆動側プーリ補正用信号Wb02[pb]についても、複数周期にわたってそれぞれの区間pbごとに平均されたものが記憶されてもよい。このことは、後述する他の2種類の対駆動側プーリ補正用信号Wb1[pb]およびWb2[pb]についても、同様である。
この後、再度、モータ40が停止される。そして、コンベヤ本体22上の適当な場所に、上述した運転条件1用のダミー物品が載置される。その上で、操作キー116の操作によって、改めてゼロ調整指令が入力される。これにより、当該運転条件1用のダミー物品の重量W1を含む初期荷重成分Weが、改めて記憶される。
そして、操作キー116操作によって、運転条件1が設定され、モータ40が作動される。このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]もまた、初期荷重成分Weと、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]と、を含んだものとなるが、それぞれの振動成分Wa[i]およびWb[i]は、運転条件1において、標準的な重量Woを持つ被計量物18が載置されている状態にあるときの態様となる。そして、このディジタル荷重検出信号Wy[i]は、図16に示した対駆動側プーリ補正用信号回路520によって処理される。これにより、当該運転条件1において、標準的な重量Woを持つ被計量物18が載置されているとき用の対駆動側プーリ補正用信号Wb1[pb]が生成される。なお、この対駆動側プーリ補正用信号Wb1[pb]の生成に当たっては、読み出し回路524は、図12に示したレジスタ604から、対モータ補正用信号Wa1[pa]を読み出す。そして、生成された対駆動側プーリ補正用信号Wb1[pb]は、図18に示すように、メモリ回路114内のさらに別のレジスタ614に記憶される。
この後、再度、モータ40が停止される。そして、コンベヤ本体22上に載置されている運転条件1用のダミー物品に代えて、上述した運転条件2用のダミー物品が、当該コンベヤ本体22上に載置される。その上で、操作キー116の操作によって、改めてゼロ調整指令が入力される。これにより、運転条件2用のダミー物品の重量W2を含む初期荷重成分Weが、改めて記憶される。
そして、操作キー116操作によって、運転条件2が設定され、モータ40が作動される。このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]もまた、初期荷重成分Weと、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]と、を含んだものとなるが、それぞれの振動成分Wa[i]およびWb[i]は、運転条件2において、標準的な重量Woを持つ被計量物18が載置されている状態にあるときの態様となる。このディジタル荷重検出信号Wy[i]は、図16に示した対駆動側プーリ補正用信号回路520によって処理される。これにより、当該運転条件2において、標準的な重量Woを持つ被計量物18が載置されているとき用の対駆動側プーリ補正用信号Wb2[pb]が生成される。なお、この対駆動側プーリ補正用信号Wb2[pb]の生成に当たっては、読み出し回路524は、図13に示したレジスタ606から、対モータ補正用信号Wa2[pa]を読み出す。そして、生成された対駆動側プーリ補正用信号Wb2[pb]は、図19に示すように、メモリ回路114内のさらに別のレジスタ616に記憶される。
このようにして4種類の対駆動側プーリ補正用信号Wb01[pb],Wb02[pb],Wb1[pb]およびWb2[pb]が得られた後、改めてモータ40が停止される。そして、コンベヤ本体22上に載置されている運転条件2用のダミー物品が、当該コンベヤ本体22上から取り除かれる。併せて、コンベヤベルト24が取り付けられ、元の状態に戻される。
この状態で、操作キー116の操作によって、改めてゼロ調整指令が入力される。これにより、初期荷重成分Weが、改めて記憶される。
そして、操作キー116操作によって、運転条件1が設定され、モータ40が作動される。すると、モータ40ならびに各プーリ26および28という全ての回転体が、それぞれV1というコンベヤ速度に応じた速度で回転する。従って、このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]は、初期荷重成分Weと、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]と、従動側プーリ28に起因する振動成分Wc[i]と、を含んだものとなる。そこで、このディジタル荷重検出信号Wy[i]から、初期荷重成分Weと、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]とが、差し引かれる。これによって、従動側プーリ28に起因する振動成分Wc[i]が抽出される。そして、この抽出された振動成分Wb[i]に基づいて、当該振動成分Wb[i]を除去するための補正用信号Wb[pb]が生成される。
具体的には、従動側プーリ28に起因する振動成分Wc[i]を、当該従動側プーリ28についての1回転検出信号Scと、1回転分割信号Dcと、クロックパルスCKと、を絡めて図示すると、上述した図8と同様、例えば図20のようになる。CPU112は、当該図8を参照しながら説明したのと同じ要領で、それぞれの区間pcごとに、従動側プーリ28に起因する振動成分Wc[i]を除去するための補正用信号Wc[pc]を生成する。そして、この補正用信号Wc[pc]は、従動側プーリ28cに起因する振動成分Wc[i]を除去するための対従動側プーリ補正用信号、詳しくは、運転条件1において、被計量物18が載置されていない状態にあるとき用の対従動側プーリ補正用信号Wc01[pc]として、図21に示すように、メモリ回路114内のさらに別のレジスタ620に記憶される。なお、この対従動側プーリ補正用信号Wc01[pc]についても、複数周期にわたってそれぞれの区間pcごとに平均されたものが、当該レジスタ620に記憶されてもよい。
この対従動側プーリ補正用信号Wc01[pc]を生成するために、CPU112は、ソフトウェア的に、図22に示す対従動側プーリ補正用信号生成回路530を構成する。即ち、この対従動側プーリ補正用信号生成回路530もまた、図7に示したディジタルフィルタ回路502を利用しており、このディジタルフィルタ回路502に、ディジタル荷重検出信号Wy[i]が入力される。そして、このディジタルフィルタ回路502によるディジタルフィルタリング処理後の信号Wy’[i]は、図10に示したのと同じ加算回路512に入力される。加算回路512には、初期荷重成分Weが入力されており、当該加算回路512は、この初期荷重成分Weをディジタル荷重検出信号Wy’[i]から差し引く。これにより、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]と、従動側プーリ28に起因する振動成分Wc[i]と、から成る振動信号Wy”[i]が生成される。さらに、この振動信号Wy”[i]は、図16に示したのと同じ後段の加算回路522に入力される。この後段の加算回路522には、図16に示したのと同じ読み出し回路524から、今現在の状況に応じた対モータ補正用信号Wa[pa]、つまり、運転条件1において、被計量物18が載置されていない状態にあるときの対モータ補正用信号Wa01[pa]が、入力される。併せて、当該加算回路522には、別の読み出し回路532から、今現在の状況に応じた対駆動側プーリ補正用信号Wb01[pb]が、入力される。なお、当該別の読み出し回路532は、読み出し回路524と同様、これに供給される駆動側プーリ26についての1回転検出信号Sbと1回転分割信号DbとクロックパルスCKとの各タイミングに合わせて、図15に示したレジスタ610から、当該対駆動側プーリ補正用信号Wb01[pb]を読み出す。そして、後段の加算回路522は、当該対モータ補正用信号Wa01[pa]および対駆動側プーリ補正用信号Wb01[pb]を振動信号Wy”[i]から差し引く。この結果、従動側プーリ28に起因する振動成分Wc[i]のみが抽出される。そしてさらに、この振動成分Wc[i]は、図10に示したのと同じ再サンプリング回路514に入力される。再サンプリング回路514には、振動成分Wc[i]以外にも、従動側プーリ28についての1回転検出信号Scと1回転分割信号DcとクロックパルスCKとが入力されており、当該再サンプリング回路514は、対モータ補正用信号Wa[pa]の生成時と同じ要領で、対従動側プーリ補正用信号Wc[pc]を生成する。そして、この対従動側プーリ補正用信号Wc[pc]は、図21に示したように、運転条件1において、被計量物18が載置されていない状態にあるとき用の補正用信号Wc01[pc]として、レジスタ620に記憶される。
続いて、操作キー116の操作によって、運転条件2が設定される。すると、モータ40ならびに各プーリ26および28が、それぞれV2というコンベヤ速度に応じた速度で回転する。従って、このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]もまた、初期荷重成分Weと、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]と、従動側プーリ28に起因する振動成分Wc[i]と、を含んだものとなる。ただし、それぞれの振動成分Wa[i],Wb[i]およびWc[i]は、運転条件2において、被計量物18が載置されていない状態にあるときの、態様となる。そこで、このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]が、図22に示した対従動側プーリ補正用信号生成回路530によって処理されることで、当該運転条件2において、被計量物18が載置されていない状態にあるとき用の対従動側プーリ補正用信号Wc02[pc]が生成される。ただし、この対従動側プーリ補正用信号Wc02[pc]の生成に当たっては、読み出し回路524は、図11に示したレジスタ602から、対モータ補正用信号Wa02[pa]を読み出す。併せて、別の読み出し回路532は、図17に示したレジスタ612から、対駆動側プーリ補正用信号Wb02[pb]を読み出す。そして、生成された対従動側プーリ補正用信号Wc02[pc]は、図23に示すように、メモリ回路114内のさらに別のレジスタ622に記憶される。なお、この対従動側プーリ補正用信号Wc02[pc]についても、複数周期にわたってそれぞれの区間pcごとに平均されたものが記憶されてもよい。このことは、後述する他の2種類の対従動側プーリ補正用信号Wc1[pc]およびWc2[pc]についても、同様である。
この後、再度、モータ40が停止される。そして、コンベヤ本体22上の適当な場所に、上述した運転条件1用のダミー物品が載置される。その上で、操作キー116の操作によって、改めてゼロ調整指令が入力される。これにより、当該運転条件1用のダミー物品の重量W1を含む初期荷重成分Weが、改めて記憶される。
そして、操作キー116操作によって、運転条件1が設定され、モータ40が作動される。このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]もまた、初期荷重成分Weと、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]と、従動側プーリ28に起因する振動成分Wc[i]と、を含んだものとなるが、それぞれの振動成分Wa[i],Wb[i]およびWc[i]は、運転条件1において、標準的な重量Woを持つ被計量物18が載置されている状態にあるときの態様となる。そして、このディジタル荷重検出信号Wy[i]は、図22に示した対従動側プーリ補正用信号回路530によって処理される。これにより、当該運転条件1において、標準的な重量Woを持つ被計量物18が載置されているとき用の対従動側プーリ補正用信号Wc1[pc]が生成される。なお、この対従動側プーリ補正用信号Wc1[pc]の生成に当たっては、読み出し回路524は、図12に示したレジスタ604から、対モータ補正用信号Wa1[pa]を読み出す。併せて、別の読み出し回路532は、図18に示したレジスタ614から、対駆動側プーリ補正用信号Wb1[pb]を読み出す。そして、生成された対従動側プーリ補正用信号Wc1[pc]は、図24に示すように、メモリ回路114内のさらに別のレジスタ624に記憶される。
この後、再度、モータ40が停止される。そして、コンベヤ本体22上に載置されている運転条件1用のダミー物品に代えて、上述した運転条件2用のダミー物品が、当該コンベヤ本体22上に載置される。その上で、操作キー116の操作によって、改めてゼロ調整指令が入力される。これにより、運転条件2用のダミー物品の重量W2を含む初期荷重成分Weが、改めて記憶される。
そして、操作キー116操作によって、運転条件2が設定され、モータ40が作動される。このときのディジタル荷重検出信号Wy[i]もまた、初期荷重成分Weと、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]と、従動側プーリ28に起因する振動成分Wc[i]と、を含んだものとなるが、それぞれの振動成分Wa[i],Wb[i]およびWc[i]は、運転条件2において、標準的な重量Woを持つ被計量物18が載置されている状態にあるときの態様となる。このディジタル荷重検出信号Wy[i]は、図22に示した対従動側プーリ補正用信号回路530によって処理される。これにより、当該運転条件2において、標準的な重量Woを持つ被計量物18が載置されているとき用の対従動側プーリ補正用信号Wc2[pc]が生成される。なお、この対従動側プーリ補正用信号Wc2[pc]の生成に当たっては、読み出し回路524は、図13に示したレジスタ606から、対モータ補正用信号Wa2[pa]を読み出す。併せて、別の読み出し回路532は、図19に示したレジスタ616から、対駆動側プーリ補正用信号Wb2[pb]を読み出す。そして、生成された対従動側プーリ補正用信号Wc2[pc]は、図25に示すように、メモリ回路114内のさらに別のレジスタ626に記憶される。
このようにして従動側プーリ28についての4種類の補正用信号Wc01[pc],Wc02[pc],Wc1[pc]およびWc2[pc]が得られた後、改めてモータ40が停止される。そして、コンベヤ本体22上に載置されている運転条件2用のダミー物品が、当該コンベヤ本体22上から取り除かれる。
以上の要領で得られた4種類の対モータ補正用信号Wa01[pa],Wa02[pa],Wa1[pa]およびWa2[pa]と、4種類の対駆動側プーリ補正用信号Wb01[pb],Wb02[pb],Wb1[pb]およびWb2[pb]と、4種類の対従動側プーリ補正用信号Wc01[pc],Wc02[pc],Wc1[pc]およびWc2[pc]とは、図26に示すような補正用信号リスト700に纏められた状態で、メモリ回路114に記憶される。即ち、運転条件1において、被計量物18が載置されていないとき用の各補正用信号Wa01[pa],Wb01[pb]およびWc01[pc]は、G01というグループに纏められる。そして、運転条件1において、被計量物18が載置されているとき用の各補正用信号Wa1[pa],Wb1[pb]およびWc1[pc]は、G1というグループに纏められる。さらに、運転条件2において、被計量物18が載置されていないとき用の各補正用信号Wa02[pa],Wb02[pb]およびWc02[pc]は、G02というグループに纏められる。そして、運転条件2において、被計量物18が載置されているとき用の各補正用信号Wa2[pa],Wb2[pb]およびWc2[pc]は、G2というグループに纏められる。
次に、モータ40が停止されたままの状態で、重量Woが既知の被計量物18、例えば分銅が、コンベヤ本体22上に載置される。このとき、上述の式2は、次の式4のように表される。
《式4》
Wo=α・{Wy[i]−We}
∵ Wo[i]=Wo,Wa[i]=0,Wb[i]=0,Wc[i]=0
この状態で、操作キー116の操作によって、スパン調整命令が入力される。すると、CPU112は、この式4が満足されるように、スパン係数αを求める。つまり、スパン調整を行う。なお、このスパン調整においても、ディジタル荷重検出信号Wy[i]に代えて、図7に示したディジタルフィルタ回路502によるディジタルフィルタリング処理後の信号Wy’[i]が用いられる。そして、このスパン調整によって求められたスパン係数αもまた、メモリ回路114に記憶される。
これをもって、調整モードによる事前の調整作業が終了する。そして、操作キー116の操作によって、稼働モードが選択される。すると、CPU112は、稼働モードに入る。そして、この稼働モードによる実際の稼働運転が行われる。
この稼働運転時には、上述したように、式2に基づいて、重量測定値Wo[i]が求められる。そのために、CPU112は、ソフトウェア的に、図27に示す振動成分除去回路800を構成する。
即ち、この振動成分除去回路800もまた、図7に示したディジタルフィルタ回路502を利用しており、このディジタルフィルタ回路502に、ディジタル荷重検出信号Wy[i]が入力される。そして、このディジタルフィルタ回路502によるディジタルフィルタリング処理後の信号Wy’[i]は、図10に示したのと同じ加算回路512に入力される。加算回路512は、当該ディジタル荷重検出信号Wy’[i]から初期荷重成分Wiを差し引くことで、モータ40に起因する振動成分Wa[i]と、駆動側プーリ26に起因する振動成分Wb[i]と、従動側プーリ28に起因する振動成分Wc[i]と、を含む振動信号Wy”[i]を生成する。さらに、この振動成分は、図16に示したのと同じ後段の加算回路522に入力される。この後段の加算回路522には、図16に示したのと同じ読み出し回路524から、今現在の状況に応じた対モータ補正用信号Wa[pa]が入力される。併せて、図22に示したのと同じ読み出し回路532から、今現在の状況に応じた対駆動側プーリ補正用信号Wb[pb]が入力される。さらに、別の読み出し回路802から、今現在の状況に応じた対従動側プーリ補正用信号Wc[pc]が入力される。なお、当該別の読み出し回路802は、これに供給される従動側プーリ28についての1回転検出信号Scと1回転分割信号DcとクロックパルスCKとの各タイミングに合わせて、今現在の状況に応じた対プーリ補正用信号Wc[pc]を読み出す。また、ここで言う今現在の状況については、後で詳しく説明する。後段の加算回路522は、これらの補正用信号Wa[pa],Wb[pb]およびWc[pc]を振動信号Wy”[i]から差し引く。これによって、全ての振動成分Wa[i],Wb[i]およびWc[i]が除去された信号、つまり被計量物18の重量Woのみに対応する重量信号Wo’[i]が、生成される。そして、この重量信号Wo’[i]は、乗算回路804に入力され、ここで、上述したスパン係数αを乗ぜられる。この結果、被計量物18の重量Woを表す重量測定値Wo[i]が生成される。
さて、ここで言う今現在の状況とは、当該今現在、上述した4つのグループG01,G1,G02およびG2のいずれが選択されているのかを言う。そして、この判断は、上述した各設定条件1および2のいずれが設定されているのか、ならびに、コンベヤ本体22上に被計量物18が載置されているのか否か、に基づく。さらに、被計量物18が載置されているのか否かの判断は、図28に示す仮重量測定回路900によって求められる仮重量測定値Wo”[i]と、所定の閾値Wtと、の比較結果に基づく。詳しくは、仮重量測定回路900は、図27の振動成分除去回路800から加算回路522と各読み出し回路524,532および802とが省かれた構成をしており、この仮重量測定回路900によれば、各振動成分Wa[i],Wb[i]およびWc[i]を含んだままの当該仮重量測定値Wo”[i]が求められる。つまり、次の式5に基づいて、当該仮重量測定値Wo”[i]が求められる。
《式5》
Wo”[i]=α・{Wy’[i]−We}
そして、この仮重量測定値Wo”[i]が閾値Wtよりも小さい(Wo”[i]<Wt)ときは、被計量物18が載置されていない、と判断される。一方、当該仮重量測定値Wo”[i]が閾値Wt以上(Wo”[i]≧Wt)であるときは、被計量物18が載置されている、と判断される。なお、閾値Wtは、0(ゼロ)よりも大きく、かつ、各運転条件1および2それぞれの標準重量W1およびW2よりも十分に小さい値(0<Wt<W1,0<Wt<W2)とされる。
ここで、例えば、運転条件1が設定されており、かつ、被計量物18が載置されていない、と仮定する。この場合、G01というグループが選択される。すると、各読み出し回路524,532および802は、このG01というグループに属する各補正用信号Wa01[pa],Wb01[pb]およびWc01[pc]を、それぞれの記憶場所である各レジスタ600,610および620から読み出す。そして、この読み出された各補正用信号Wa01[pa],Wb01[pb]およびWc01[pc]が、今現在の状況に応じたものとして、後段の加算回路522に入力される。
また、例えば、運転条件1が設定されており、かつ、被計量物18が載置されている場合は、G1というグループが選択される。この場合、各読み出し回路524,532および802は、このG1というグループに属する各補正用信号Wa1[pa],Wb1[pb]およびWc1[pc]を、それぞれの記憶場所である各レジスタ604,614および624から読み出す。そして、この読み出された各補正用信号Wa1[pa],Wb1[pb]およびWc1[pc]が、今現在の状況に応じたものとして、後段の加算回路522に入力される。
さらに、例えば、運転条件2が設定されており、かつ、被計量物18が載置されていない場合は、G02というグループが選択される。この場合、各読み出し回路524,532および802は、このG02というグループに属する各補正用信号Wa02[pa],Wb02[pb]およびWc02[pc]を、それぞれの記憶場所である各レジスタ602,612および622から読み出す。そして、この読み出された各補正用信号Wa02[pa],Wb02[pb]およびWc02[pc]が、今現在の状況に応じたものとして、後段の加算回路522に入力される。
そして、運転条件2が設定されており、かつ、被計量物18が載置されている場合は、G2というグループが選択される。この場合、各読み出し回路524,532および802は、このG2というグループに属する各補正用信号Wa2[pa],Wb2[pb]およびWc2[pc]を、それぞれの記憶場所である各レジスタ606,616および626から読み出す。そして、この読み出された各補正用信号Wa2[pa],Wb2[pb]およびWc2[pc]が、今現在の状況に応じたものとして、後段の加算回路522に入力される。
このような要領で重量測定値Wo[i]が求められることで、各運転条件1および2のいずれが設定されているのかに拘らず、また、被計量物18の有無を含む当該被計量物18の重量Woに拘らず、モータ40ならびに各プーリ26および28という全ての回転体に起因する振動成分Wa[i],Wb[i]およびWc[i]が除去された精確な当該重量測定値Wo[i]が求められる。つまり、精確な誤差補正が実現される。そして、この精確な誤差補正を実現するために、CPU112は、上述した制御プログラムに従って、図29に示す振動成分補正タスクを、図30〜図33に示す各サブルーチンと共に、実行する。なお、この各サブルーチンを含む振動成分補正タスクの実行に当たっては、図26に示した補正用信号リスト700が既に用意されているものとする。
即ち、CPU112は、クロックパルスCKの立ち上がりを受けると、図29のステップS1に進む。そして、このステップS1において、ディジタル荷重検出信号Wy[i]を取得する。さらに、CPU112は、ステップS3に進み、当該ディジタル荷重検出信号Wy[i]に対してディジタルフィルタリング処理を施す。これによって、当該ディジタルフィルタリング処理後のディジタル荷重検出信号Wy’[i]を得る。そして、CPU112は、ステップS5に進み、上述した各グループG01,G02,G1およびG2のいずれかを選択するためのグループ選択処理を行う。なお、このステップS5については、後で図30を参照しながら詳しく説明する。
ステップS5の実行後、CPU112は、ステップS7に進み、モータ40が作動しているか否かを判定する。ここで、例えば、モータ40が作動していない場合、CPU112は、ステップS9に進み、初期設定を行う。具体的には、後述するFa,FbおよびFcという3つのフラグのそれぞれに“0”を設定する。そして、このステップS9の実行後、CPU112は、一旦、当該振動成分補正タスクを終了する。
一方、ステップS7において、モータ40が作動している場合、CPU112は、ステップS11に進む。そして、このステップS11において、今現在の状況に応じた対モータ補正用信号Wa[pa]を準備するための対モータ補正準備処理を行う。なお、このステップS11については、後で図31を参照しながら詳しく説明する。
ステップS11の実行後、CPU112は、ステップS13に進む。そして、このステップS13において、今現在の状況に応じた対駆動側プーリ補正用信号Wb[pb]を準備するための対駆動側プーリ補正準備処理を行う。なお、このステップS13についても、後で図32を参照しながら説明する。
さらに、CPU112は、ステップS15に進む。そして、このステップS15において、今現在の状況に応じた対従動側プーリ補正用信号Wc[pc]を準備するための対従動側プーリ補正準備処理を行う。なお、このステップS15についても、後で図33を参照しながら説明する。
そして、CPU17は、ステップS17に進み、上述のステップS11,S13およびS15で準備された各補正用信号Wa[pa],Wb[pb]およびWc[pc]を式2に代入することによって、つまり図27に示した振動成分除去回路800によって、重量測定値Wo[i]を求める。この重量測定値Wo[i]は、各振動成分Wa[i],Wb[i]およびWc[i]の影響が排除された、被計量物18の精確な重量Woを表す。
さらに、CPU112は、ステップS19に進み、当該重量測定値Wo[i]に基づいて、上述した選別信号Soを作成する。詳しくは、重量測定値Wo[i]と予め設定された選別基準値とを比較して、その比較結果を表す当該選別信号Soを作成する。そして、CPU112は、ステップS21に進み、この選別信号Soを選別装置に送信し、これをもって、振動成分補正タスクを終了する。
さて、上述のステップS5においては、CPU112は、図30に示すサブルーチンとしてのグループ選択処理を実行する。
即ち、CPU112は、ステップS51に進み、上述した式5に基づいて、つまり図28に示した仮重量測定回路900によって、仮重量測定値Wo”[i]を求める。そして、ステップS53に進み、この仮重量測定値Wo”[i]と、上述した閾値Wtと、を比較する。ここで、例えば、仮重量測定値Wo”[i]が閾値Wtよりも小さい(Wo”[i]<Wt)とき、CPU112は、ステップS55に進む。そして、このステップS55において、CPU112は、さらに運転条件1が設定されているか否か、要するに2つの運転条件1および2のいずれが設定されているかを、判定する。
このステップS55において、例えば運転条件1が設定されているとき、CPU112は、ステップS57に進み、G01というグループを選択する。そして、このステップS57の実行をもって、グループ選択処理を終了する。一方、運転条件2が設定されているときは、CPU112は、ステップS55からステップS59に進む。そして、このステップS59において、G02というグループを選択して、当該グループ選択処理を終了する。
なお、上述のステップS53において、仮重量測定値Wo”[i]が閾値Wt以上(Wo”[i]≧Wt)であるときは、CPU112は、ステップS61に進む。そして、このステップS61において、CPU112は、さらに運転条件1が設定されているか否か、要するに2つの運転条件1および2のいずれが設定されているかを、判定する。
このステップS61において、例えば運転条件1が設定されているとき、CPU112は、ステップS63に進み、G1というグループを選択する。そして、このステップS63の実行をもって、グループ選択処理を終了する。一方、運転条件2が設定されているときは、CPU112は、ステップS61からステップS65に進む。そして、このステップS65において、G2というグループを選択して、当該グループ選択処理を終了する。
次に、図29に示した振動成分補正タスクのステップS11においては、CPU112は、図31に示すサブルーチンとしての対モータ補正準備処理を実行する。
即ち、CPU112は、ステップS101に進み、モータ40についての上述した1回転検出信号Saの信号レベルがHレベルであるか否かを判定する。ここで、例えば、当該1回転検出信号Saの信号レベルがHレベルである場合、CPU112は、ステップS103に進む。そして、このステップS103において、さらに、1回転分割信号Daの信号レベルがHレベルであるか否かを判定する。そして、例えば、当該1回転分割信号Daの信号レベルがHレベルである場合は、ステップS105に進む。
ステップS105において、CPU112は、上述のフラグFaに“0”が設定されているか否かを判定する。このフラグFaは、1回転分割信号Daの立ち上がりが検出されたか否かを表す指標であり、当該フラグFaが“0”である場合、1回転分割信号Daの立ち上がりが検出されていないことを表し、言い換えれば当該1回転分割信号Daの立ち上がりが到来するのを待っている状態にあることを表す。そして、このフラグFaが“1”である場合は、1回転分割信号Daの立ち上がりが検出されたことを表し、厳密には当該1回転分割信号Daの立ち上がりが検出された直後であることを表す。ここで、このフラグFaが“0”である場合、つまり1回転分割信号Daの立ち上がりが到来するのを待っている状態にある場合は、CPU112は、ステップS107に進む。そして、このステップS107において、当該フラグFaに“1”を設定した後、ステップS109に進む。
ステップS109において、CPU112は、上述した区間paをカウントするためのカウンタのカウント値paに“0”をセットする(つまりリセットする)。そして、ステップS111に進み、クロックパルスCKの立ち上がりをカウントするためのカウンタのカウント値Caにも“0”をセットする。その上で、ステップS113に進み、今現在の状況に応じた対モータ補正用信号Wa[pa]を読み出す。詳しくは、例えば、当該今現在、G01というグループが選択されている場合には、図9に示したレジスタ600から対モータ補正用信号Wa01[pa]を読み出す。これとは別に、G02というグループが選択されている場合には、図11に示したレジスタ602から対モータ補正用信号Wa02[pa]を読み出す。さらに、G1というグループが選択されている場合は、図12に示したレジスタ604から対モータ補正用信号Wa1[pa]を読み出す。そして、G2というグループが選択されている場合は、図13に示したレジスタ606から対モータ補正用信号Wa2[pa]を読み出す。
このステップS113の実行後、CPU112は、ステップS115に進む。そして、このステップS115において、区間paをカウントするためのカウンタのカウント値paを更新する。つまり、当該カウント値paを“1”だけインクリメントする。そして、ステップS117に進む。
なお、上述のステップS103において、1回転分割信号Daの信号レベルがHレベルでない場合、つまり当該1回転分割信号Daの信号レベルがLレベルである場合は、CPU112は、ステップS105〜ステップS115をスキップして、直接、ステップS117に進む。また、ステップS105において、フラグFaに“1”が設定されている場合、つまり1回転分割信号Daの立ち上がりが検出された直後である場合も、直接、ステップS117に進む。
ステップS117において、CPU112は、クロックパルスCKの立ち上がりをカウントするためのカウンタのカウント値Caを更新し、つまり当該カウント値Caを“1”だけインクリメントする。そして、ステップS119に進み、このインクリメント後のカウント値Xaと、予め設定された基準値Qaと、を比較する。なお、この基準値Qaは、1回転分割信号Daの立ち上がりが検出されてから当該1回転分割信号DaのHレベル期間Tdaが経過したか否かを判断するための判断基準となるものであり、これを期間Tqaに換算すると、上述の図8に示すように、当該1回転分割信号DaのHレベル期間Tdaよりも少し長めになるように設定されている。このステップS119において、例えば、今現在のカウント値Caが当該基準値Qa以上(Ca≧Qa)である場合、CPU112は、1回転分割信号Daの立ち上がりが検出されてから当該1回転分割信号DaのHレベル期間Tdaが経過したものと判断して、ステップS121に進む。そして、このステップS121において、フラグFaに“0”を設定して、当該対モータ補正準備処理を終了する。一方、今現在のカウント値Caが基準値Qaに満たない(Ca<Qa)場合は、CPU112は、ステップS119からステップS121に進むことなく、そのまま、当該対モータ補正準備処理を終了する。
このようにステップS119およびステップS121が設けられているのは、1回転分割信号Daの立ち上がりが検出された直後に到来するクロックパルスCKの立ち上がりによって、改めて当該1回転分割信号Daの立ち上がりが到来したものとして検出されること、言わば誤検出されること、を防止するためである。即ち、1回転分割信号Daの立ち上がりが真に検出された直後から一定期間Tqaにわたって、当該1回転分割信号Daの立ち上がりの検出が不許可とされる。この不許可期間Tqaが設けられることによって、1回転分割信号Daの立ち上がりの誤検出が防止される。
さらに、上述のステップS101において、1回転検出信号Saの信号レベルがHレベルでない場合、つまり当該1回転検出信号Saの信号レベルがLレベルである場合、CPU112は、ステップS123に進む。そして、このステップS123において、上述のステップS103と同様、1回転分割信号Daの信号レベルがHレベルであるか否かを判定する。
ステップS123において、例えば、1回転分割信号Daの信号レベルがHレベルである場合、CPU112は、ステップS125に進む。そして、このステップS125において、上述のステップS105と同様、フラグFaに“0”が設定されているか否かを判定する。ここで、当該フラグFaに“0”が設定されている場合、CPU112は、ステップS127に進む。そして、このステップS127において、当該フラグFaに“1”を設定した後、上述のステップS111に進む。
一方、ステップS123において、1回転分割信号Daの信号レベルがLレベルである場合、CPU112は、上述のステップS117に進む。また、ステップS125において、フラグFaに“1”が設定されている場合も、直接、ステップS117に進む。
そして、図29に示した振動成分補正タスクのステップS13においては、CPU112は、図32に示すサブルーチンとしての対駆動側プーリ補正準備処理を実行する。なお、この図32に示す対駆動側プーリ補正準備処理の各ステップS201〜ステップS227は、図31に示した対モータ補正準備処理の各ステップS101〜ステップS127に対応する。つまり、当該図32は、図31におけるSa,Da,Fa,pa,Ca,Wa[pa](Wa01[pa],Wa02[pa],Wa1[pa],Wa2[pa])およびQaが、それぞれSb,Db,Fb,pb,Cb,Wb[pb](Wb01[pb],Wb02[pb],Wb1[pb],Wb2[pb])およびQb(図14参照)に置き換えられたものである。従って、この図32についての詳しい説明は省略する。
また、図29に示した振動成分補正タスクのステップS15においては、CPU112は、図33に示すサブルーチンとしての対従動側プーリ補正準備処理を実行する。なお、この図33に示す対従動側プーリ補正準備処理の各ステップS301〜ステップS327もまた、図31に示した対モータ補正準備処理の各ステップS101〜ステップS127に対応する。つまり、当該図33は、図31におけるSa,Da,Fa,pa,Ca,Wa[pa](Wa01[pa],Wa02[pa],Wa1[pa],Wa2[pa])およびQaが、それぞれSc,Dc,Fc,pc,Cc,Wc[pc](Wc01[pc],Wc02[pc],Wc1[pc],Wc2[pc])およびQc(図20参照)に置き換えられたものである。従って、この図33についての詳しい説明も省略する。
以上のように、本実施形態によれば、各運転条件1および2のいずれが設定されているのか、ならびに、被計量物18の有無を含む当該被計量物18の重量Woに応じて、常に適切な補正用信号Wa[pa],Wb[pb]およびWc[pc]によって、各振動成分Wa[i],Wb[i]およびWc[i]が相殺補正される。従って、1種類の補正用信号によって振動成分を相殺補正しようとする上述した従来技術に比べて、常に精確な誤差補正を実現することができる。
また、本実施形態によれば、各振動成分Wa[i],Wb[i]およびWc[i]が、個別の補正用信号Wa[pa],Wb[pb]およびWc[pc]によって、互いに独立して補正される。従って、各振動成分Wa[i],Wb[i]およびWc[i]の発生源であるモータ40ならびに各プーリ26および28という各回転体の回転状況によって、当該各振動成分Wa[i],Wb[i]およびWc[i]の態様、特に位相θa,θbおよびθcや周期Ta,TbおよびTc、が変化しても、この変化に追随して、当該各振動成分Wa[i],Wb[i]およびWc[i]を精確に補正することができる。これに対して、従来技術では、モータという1つの回転体に起因する振動成分のみに基づいて生成された補正用信号によって、当該モータ以外の回転体に起因する振動成分をも一括して補正しようとするため、精確さに欠ける。このことからも、本実施形態によれば、従来技術に比べて、精確な誤差補正を実現することができる。
なお、本実施形態においては、重量選別機10用の計量コンベヤ12に本発明を適用する場合について説明したが、これに限らない。例えば、計量コンベヤ12は、ベルト式に限らず、ローラ式やチェーン式のものであってもよい。また、それぞれのプーリ26および28自体がモータを内蔵するものであってもよい。つまり、モータ40や各プーリ26および28等の回転体がロードセル30等の荷重検出手段によって支持されている構成の計量装置であれば、本発明は有効に機能する。さらに、ベルトコンベヤによって連続的に輸送されるバラ状の被計量物の重量(輸送量)を求めるコンベヤスケールや、小分け可能な被計量物が収容された貯槽から当該被計量物を一定量ずつ排出させるロスインウェイト式定量供給装置等の他の計量装置においても、モータ等の回転体が荷重検出手段によって支持されているが、これらにも当然に本発明を適用することができる。
また、ロードセル30(起歪体)として、ロバーバル型のものを例に挙げたが、これ以外のもの、例えばコラム型やリング型のものを、採用してもよい。そして、ロードセル30以外の荷重検出手段、例えば電磁平衡式や静電容量式の荷重検出手段を、採用してもよい。
さらに、図6に示した光センサ204および206として、反射型のものを例に挙げたが、透過型のいわゆるフォトインタラプタを採用してもよい。そして、これらの光センサ204および206に代えて、磁気センサやカラーセンサ等の他のセンサを採用してもよい。ただし、この場合、当該センサの種類に応じて、回転円板202の態様(各貫通孔208,208,…や切欠210)を適宜に決定する必要があることは、言うまでもない。
また、極端には、モータ40ならびに各プーリ26および28というそれぞれの回転体について、1回転検出信号Sa,SbおよびScのみを捉えることとし、この1回転検出信号Sa,SbおよびScの周期Ta,TbおよびTcを、それぞれクロックパルスCK等の短周期信号によって分割することで、それぞれの回転体の回転角度を検出するようにしてもよい。つまり、1回転分割信号Da,DbおよびDcを不要としてもよい。
そして、本実施形態においては、被計量物18の有無を検出するために、上述の式5に基づいて仮重量測定値Wo”[i]を求めた、言い換えれば図28に示した仮重量測定回路900を用いたが、これに代えて、当該被計量物18の有無を検出するためだけの専用のセンサ、例えば光センサ等の適当なセンサを、設けてもよい。
また、極端には、被計量物18の有無を検出しなくてもよい。この場合は、それぞれの運転条件1および2について、被計量物18が存在する(載置されている)ときのみの補正用信号Wa[pa](Wa1[pa]およびWa2[pa]),Wb[pb](Wb1[pb]とWb2[pb]),Wc[pc](Wc1[pc]およびWc2[pc])を用意しておき、当該被計量物18の有無に拘らず、いずれの運転条件1および2が設定されているのかのみに基づいて、適宜の補正用信号Wa[pa],Wb[pb],Wc[pc]が適用されるようにする。つまり、被計量物18が存在するときにのみ、精確な誤差補正を行うこととし、当該被計量物18が存在しないときには、精確さを不問としてもよい。
さらに、いずれの運転条件1および2が設定されているのかについては、常套的には、操作キー26の操作内容から判断されるが、これに限らず、例えば、コンベヤ速度を実測し、この実測結果から判断してもよい。また、上述の仮重量測定値Wo”[i]から当該判断を行ってもよい。
そして、2つの運転条件1および2に限らず、3つ以上の運転条件が想定されている場合にも、勿論、本発明を適用することができる。