JP5600057B2 - 計量装置 - Google Patents

Description

本発明は、被計量物を保持する保持手段が重量検出器に着脱自在に取り付けられた計量部を有する計量装置に関する。

計量装置では、定期的に感度調整であるスパン校正を行わなければならない。スパン校正は、秤の零点校正をおこなった後で基準分銅を載荷したときに、秤が基準分銅の重量値を示すようにするための校正である。ＣＰＵ制御されているデジタル表示の計量装置では、ロードセル等の荷重センサが用いられている。ロードセルは、弾性体に歪みゲージを貼り付けたものであり、荷重によって歪む弾性体の歪み具合を電気信号として出力するものであるが、経年変化や異常に大きな負荷等による電気出力の変化があるので、定期的なスパン校正を行う必要がある。

特許文献１には、組合せ秤において、運転中に、組合せに選択されない計量ホッパに適時に基準分銅を負荷し、基準分銅を負荷した時と負荷しない時との出力信号の差よりスパン係数を算出して自動スパン調整する技術が開示されている。この特許文献１の開示技術では、各計量ホッパに対して基準分銅を設けなければならず、また基準分銅を計量ホッパに負荷するための構成も必要となるため、部品点数が増加し、組合せ秤の装置構成が複雑になるとともに装置コストが上昇するという欠点がある。

また、特許文献２には、複数の荷重センサを有し、各荷重センサに均一な荷重が印加される計量装置において、正常であれば各荷重センサの出力が同一であることから、出力が同一でない荷重センサの異常を検出する技術が開示されている。この特許文献２の開示技術は、複数の荷重センサで１つの被計量物の重量を計量するという構成の計量装置にしか適用することができない。

特公平２−９６９７号公報 特開平５−２６４３７５号公報

特許文献１に開示された構成の組合せ秤では上述のような欠点があるため、現在の一般的な組合せ秤等の計量装置では、運転を停止した状態で、作業者が、被計量物保持手段（例えば、空の計量ホッパ）に基準分銅を載荷してスパンが正常であるか否かの検査を行うようにしている。しかしながら、このような検査は作業者にとって煩わしく、時間もかかる。特に、組合せ秤では、多数のロードセルを具備するため、検査に長い時間がかかることになる。そのため、検査する頻度が少なくなるというのが現状である。もしも長期間検査が行われないことがあれば、計量不良品（誤計量された物品）が発生することにもなる。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、基準分銅等を用いることなく、計量部の異常を容易に検出することができる計量装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の計量装置は、被計量物を保持する所定重量の保持手段と、前記保持手段を支持して前記保持手段の総重量に応じたアナログ信号を出力する重量検出器とを有し、前記保持手段が前記重量検出器に着脱自在に取り付けられた計量部と、前記重量検出器から出力されるアナログ信号をデジタル値に変換して出力するＡ/Ｄ変換部と、前記Ａ/Ｄ変換部の出力値に基づいて前記保持手段に保持されている被計量物の重量を算出する重量算出手段と、前記保持手段が前記重量検出器に取り付けられた状態から取り外された状態となったときに前記取り外された状態であるときの前記Ａ/Ｄ変換部の出力値である第１の出力値を取得するとともに、前記保持手段が前記重量検出器から取り外された状態から取り付けられた状態となったときに前記取り付けられた状態であるときの前記Ａ/Ｄ変換部の出力値である第２の出力値を取得し、直近に取得した前記第１の出力値と直近に取得した前記第２の出力値との差に基づいて前記計量部の異常の有無を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常が有ると判定されたときに前記異常が有ることを報知する報知手段とを備えている。

この構成によれば、異常判定手段では、保持手段が重量検出器から取り外された状態であるときのＡ/Ｄ変換部の出力値（第１の出力値）と、被計量物を保持していない保持手段が重量検出器に取り付けられた状態であるときのＡ/Ｄ変換部の出力値（第２の出力値）との差に基づいて計量部の異常の有無を判定するようにしているので、基準分銅等を用いることなく、計量部の異常を容易に検出することができる。

また、前記異常判定手段は、前記直近に取得した前記第１の出力値と前記直近に取得した前記第２の出力値との差の絶対値にスパン係数を乗算して算出される重量値が、所定の許容重量範囲内にあるか否かに基づいて前記計量部の異常の有無を判定するように構成されていてもよい。

また、前記異常判定手段は、さらに、前記第１の出力値が第１の所定範囲内にあるか否かに基づいて前記計量部の異常の有無を判定する第１の出力値判定処理と、前記第２の出力値が第２の所定範囲内にあるか否かに基づいて前記計量部の異常の有無を判定する第２の出力値判定処理とのうちの少なくとも一つの判定処理を行うように構成されていてもよい。

この構成によれば、保持手段が重量検出器から取り外された状態であるときのＡ/Ｄ変換部の出力値（第１の出力値）、あるいは、被計量物を保持していない保持手段が重量検出器に取り付けられた状態であるときのＡ/Ｄ変換部の出力値（第２の出力値）を判定することにより、例えば重量検出器に異常に大きな負荷が与えられて出力値が異常になったことを検出することができる。

また、前記計量部が複数設けられるとともに、前記重量算出手段は各々の前記計量部の前記保持手段に保持されている被計量物の重量を算出するように構成され、前記重量算出手段によって算出される被計量物の重量に基づいて合計重量が所定重量範囲内となる被計量物の組合せを求める組合せ手段と、稼働停止時において前記異常判定手段に各々の前記計量部に対する前記第１の出力値の取得を行わせるための操作が行われる第１の操作手段と、稼働停止時において前記異常判定手段に各々の前記計量部に対する前記第２の出力値の取得を行わせるための操作が行われる第２の操作手段とをさらに備えていてもよい。

この計量装置は組合せ秤であり、上記構成によれば、複数の計量部に対して、基準分銅等を用いることなく、計量部の異常を容易に検出することができる。

また、前記第１の操作手段及び前記第２の操作手段のいずれかの操作手段により最後の操作が行われたときから所定期間を経過したときに前記第１の操作手段及び前記第２の操作手段の操作を行うことを促す旨の警告を行う警告手段をさらに備えていてもよい。

この構成によれば、所定期間を適当な期間に設定することにより、作業者が長い間、異常判定操作を行わなかったことにより計量部の異常に気づかずに生じる計量不良品の発生を少なくすることができる。

また、前記計量部が複数設けられるとともに、前記重量算出手段は各々の前記計量部の前記保持手段に保持されている被計量物の重量を算出するように構成され、前記重量算出手段によって算出される被計量物の重量に基づいて合計重量が所定重量範囲内となる被計量物の組合せを求める組合せ手段と、稼働停止時において、前記Ａ/Ｄ変換部の出力値に基づいて、前記保持手段が前記重量検出器から取り外された状態と前記保持手段が前記重量検出器に取り付けられた状態とを判別する状態判別手段とをさらに備え、前記異常判定手段は、前記状態判別手段による判別結果に基づいて、各々の前記計量部に対する前記第１の出力値及び前記第２の出力値を取得するように構成されていてもよい。

この計量装置は組合せ秤であり、上記構成によれば、複数の計量部に対して、基準分銅等を用いることなく、計量部の異常を容易に検出することができる。また、状態判別手段を備え、異常判定手段は、状態判別手段による判別結果に基づいて、各々の計量部に対する第１の出力値及び第２の出力値を取得するため、作業者が何も操作を行わなくても計量部の異常の有無の判定が行われ、計量部の異常による計量不良品の発生を少なくすることができる。

また、本発明の計量装置は、被計量物を保持する所定重量の保持手段と、前記保持手段を支持して前記保持手段の総重量に応じたアナログ信号を出力する重量検出器とを有し、前記保持手段が前記重量検出器に着脱自在に取り付けられた計量部と、前記重量検出器から出力されるアナログ信号をデジタル値に変換して出力するＡ/Ｄ変換部と、前記Ａ/Ｄ変換部の出力値に基づいて前記保持手段に保持されている被計量物の重量を算出する重量算出手段と、前記保持手段が前記重量検出器に取り付けられた状態から取り外された状態となったときに前記取り外された状態であるときの前記Ａ/Ｄ変換部の出力値である第１の出力値を取得し、前記第１の出力値が第１の所定範囲内にあるか否かに基づいて前記計量部の異常の有無を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常が有ると判定されたときに前記異常が有ることを報知する報知手段とを備えている。

この構成によれば、基準分銅等を用いることなく、計量部の異常を容易に検出することができる。そして、保持手段が重量検出器から取り外された状態であるときのＡ/Ｄ変換部の出力値（第１の出力値）を判定することにより、例えば重量検出器に異常に大きな負荷が与えられて出力値が異常になったことを検出することができる。

本発明は、以上に説明した構成を有し、計量装置において、基準分銅等を用いることなく、計量部の異常を容易に検出することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態の計量装置の一例の構成を示す概略模式図である。 本発明の実施形態の計量装置の制御系統の概略を示すブロック図である。 本発明の実施形態における操作設定表示器に表示される清掃画面の一例を示す図である。 本発明の実施形態における操作設定表示器に表示される診断画面の一例を示す図である。 本発明の実施形態における操作設定表示器に表示される設定・来歴画面の一例を示す図である。 本発明の実施形態の計量装置の動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。

（実施形態）
図１は、本発明の実施形態の計量装置の一例の構成を示す概略模式図である。本実施形態の計量装置としてここでは組合せ秤を例に説明する。この組合せ秤は、その装置上部の中央に、外部の供給装置１０から供給される被計量物を振動によって放射状に分散させる円錐形の分散フィーダ１１が設けられている。分散フィーダ１１では、供給装置１０からその中央部に供給される被計量物を振動によってその周縁部方向へ送り出す。分散フィーダ１１の周囲には、分散フィーダ１１から送られてきた被計量物を振動によって各供給ホッパ１３に送りこむための複数の直進フィーダ１２が放射状に設けられている。各直進フィーダ１２の下方には、供給ホッパ１３及び計量ホッパ１４がそれぞれ対応して設けられている。これらの複数の供給ホッパ１３及び計量ホッパ１４はそれぞれ円状に配設されている。供給ホッパ１３は直進フィーダ１２から送りこまれた被計量物を受け取り、その下方に配置された計量ホッパ１４が空になるとゲートを開いて計量ホッパ１４へ被計量物を投入する。円状に列設された計量ホッパ１４の下方には集合シュート１６が設けられ、集合シュート１６の下部の排出口の下方に包装機（図示せず）が配置される。

この組合せ秤の中央部には、例えば４本の脚（図示せず）によって支持されたセンター基体１７（筐体）が配設されている。このセンター基体１７は、実質的に円柱あるいは正多角柱の外観形状をしており、その上面には分散フィーダ１１及び直進フィーダ１２が配置され、その側面の周囲には供給ホッパ１３及び計量ホッパ１４が配置されている。供給ホッパ１３はセンター基体１７の側面に設けられた取付け部に着脱自在に取り付けられている。計量ホッパ１４は重量検出器１５に着脱自在に取り付けられている。

重量検出器１５は、センター基体１７内部に固定されたロードセル１５ａと、一端がロードセル１５ａに固定されて他端に計量ホッパの取付け部１５ｓが設けられた連結部材１５ｂとで構成されている。連結部材１５ｂはセンター基体１７の側面を貫通して計量ホッパの取付け部１５ｓがセンター基体１７の外側に設けられている。計量ホッパ１４は、連結部材１５ｂの他端の取付け部１５ｓに着脱自在に取り付けられている。すなわち、計量ホッパ１４は連結部材１５ｂを介してセンター基体１７内部に固定されたロードセル１５ａに支持されている。なお、計量ホッパ１４を取り付ける取付け部１５ｓなどの供給ホッパ１３及び計量ホッパ１４の各取付構造については周知の構造を用いることができるので、ここではその詳細を省略する。各重量検出器１５から出力される計量信号（ロードセル１５ａの計量信号）は制御装置２１へ入力される。

操作設定表示器１９は、例えばタッチパネル等を用いて構成され、組合せ秤の操作およびその動作パラメータの設定・更新等を行うための入力手段と、運転速度、組合せ計量値等を画面に表示する表示手段とを備えている。

図２は本実施形態における組合せ秤の制御系統の概略を示すブロック図である。

図２に示すように、制御装置２１は、制御部２２と、振動駆動回路２６、２７と、ゲート駆動回路２８、２９と、増幅部を含むＡ／Ｄ変換回路３０と、例えばリアルタイムクロックからなる時計３１とを有している。この組合せ秤では、直進フィーダ１２、供給ホッパ１３、計量ホッパ１４及び重量検出器１５をそれぞれ１０個ずつ備えており、対応するものには同一の番号が付与され、１〜１０までの番号が付与されている。

制御部２２は、ＣＰＵ２３、メモリ２４及びＩ／Ｏ部２５を有しており、ＣＰＵ２３がメモリ２４に記憶されている動作プログラムを実行することにより、組合せ秤全体の動作を制御する。すなわち、振動駆動回路２６、２７は、制御部２２からの制御信号に基づいて、分散フィーダ１１及び各直進フィーダ１２のそれぞれの振動動作を制御する。ゲート駆動回路２８、２９は、制御部２２からの制御信号に基づいて、供給ホッパ１３および計量ホッパ１４のそれぞれのゲートの開閉動作を制御する。Ａ／Ｄ変換回路３０は、各重量検出器１５からのアナログ信号を増幅し、デジタル信号に変換して制御部２２へ出力する。また、制御部２２には、時計３１から日時情報（年月日、曜日及び時刻）等が提供される。また、制御部２２は、操作設定表示器１９と相互に通信できるように接続され、操作設定表示器１９からの信号を入力するとともに、操作設定表示器１９へ表示するデータ等の信号を出力する。また、制御部２２は、図示されない包装機とも通信可能に接続されている。なお、制御部２２は、例えばマイクロコントローラ等によって構成されるが、必ずしも単独の制御装置で構成される必要はなく、互いに協働して分散制御する複数の制御装置によって構成されていてもよい。

制御装置２１では、組合せ秤の全体の動作制御を行うとともに、被計量物を排出すべき計量ホッパ１４の組合せを求める組合せ処理を行う。制御部２２では、組合せ秤の運転中に、各重量検出器１５の出力値（ロードセル１５ａのアナログ出力信号）がＡ／Ｄ変換回路３０によって増幅されてＡ／Ｄ変換されたデジタル値（以下、「センサ出力値」という）を読込み、このセンサ出力値を計量ホッパ１４内の被計量物の重量値に換算し、組合せ処理を行う。この組合せ処理では、各計量ホッパ１４内の被計量物の重量値に基づいて組合せ演算を行い、合計重量が目標重量に対する許容範囲（所定重量範囲）内の値であり、かつ、目標重量との差の絶対値が最小となる被計量物の組合せを１つ選択し、その組合せの被計量物を保持している計量ホッパ１４の組合せを、被計量物を排出すべき計量ホッパの組合せ（以下、「排出組合せ」という）とする。制御部２２は、重量算出手段及び組合せ手段として機能する他、異常判定手段等として機能する。

以上のように構成された本実施の形態における組合せ秤の動作について、まずその概略を説明する。組合せ秤の動作は前述のように制御装置２１（制御部２２）の制御によって実現される。

まず、被計量物は、供給装置１０から分散フィーダ１１の中央部に供給される。制御装置２１は、所定の動作時間および振幅強度で分散フィーダ１１を振動させ、分散フィーダ１１上の被計量物を直進フィーダ１２に供給する。さらに制御装置２１は、各直進フィーダ１２に対応する供給ホッパ１３が空の場合に、各直進フィーダ１２に設定されている所定の動作時間および振幅強度で直進フィーダ１２を振動させ、直進フィーダ１２上の被計量物を供給ホッパ１３に供給する。また、制御装置２１は、各供給ホッパ１３の下方に位置する計量ホッパ１４が空の場合に、供給ホッパ１３のゲートを開き、被計量物を計量ホッパ１４に供給する。そして、前述のように計量ホッパ１４内の被計量物の重量を算出し、組合せ処理によって排出組合せを求め、例えば包装機からの排出要求信号を入力すると、排出組合せに選択されている計量ホッパ１４のゲートを開閉させ、被計量物を集合シュート１６上へ排出させる。この排出された被計量物は、集合シュート１６を滑り落ちて包装機へ投入される。以上の一連の動作が繰り返される。

作業者は、組合せ秤の運転を終了する際あるいは被計量物の品種を変更する際には、供給ホッパ１３及び計量ホッパ１４等を洗浄するために、組合せ秤内の被計量物を全て排出させる。この際、作業者は、操作設定表示器１９を操作して、組合せ秤の運転を停止させた後、操作設定表示器１９のディスプレイ画面に例えば清掃画面を表示させる。図３は、操作設定表示器１９に表示される清掃画面の一例を示す図である。

この清掃画面５１には、タッチキーとして、開始キー５２、停止キー５３、診断キー５４及び復帰キー５５が表示されている。組合せ秤の運転中は、通常、自動運転画面（図示せず）が表示されており、この画面において自動運転の開始及び停止等の操作を行うことができる。例えば、この自動運転画面上の所定のタッチキー（例えば「清掃」と表示されたタッチキー）をタッチすることにより清掃画面５１を呼び出すことができる。また、清掃画面５１上の復帰キー５５をタッチすると清掃画面５１を呼び出した画面（例えば自動運転画面）に戻る。

ここでは、組合せ秤及びその前後の装置（供給装置１０及び包装機）の運転を停止した後で、清掃画面５１が呼び出されているものとする。この清掃画面５１上の開始キー５２をタッチすると、分散フィーダ１１及び全ての直進フィーダ１２が駆動されるとともに、全ての供給ホッパ１３及び計量ホッパ１４のゲートの開閉動作が繰り返し行われる。そして、全ての計量ホッパ１４内の被計量物が排出され、全ての計量ホッパ１４に被計量物が供給されることが無くなると各動作が停止される。このようにして組合せ秤内の被計量物が全て排出される。なお、停止キー５３をタッチすると排出中であっても上記の各動作を停止させることができる。

以上のようにして、組合せ秤内の被計量物を全て排出させた後、作業者は供給ホッパ１３及び計量ホッパ１４等を取り外して洗浄する。

操作者が清掃画面５１上の診断キー５４をタッチすると、例えば図４に示す診断画面６１が呼び出される。この診断画面６１の左側領域の大きな円内は、各計量部の計量値表示領域６２となっている。ここで、計量部とは、互いに連結された計量ホッパ１４及び重量検出器１５からなる。各計量部には予め番号が付されており、計量値表示領域６２内の小さな円内の１〜１０の番号が計量部に付されている番号を示す。この組合せ秤では、１０個の計量部すなわち１０個の計量ホッパ１４及び重量検出器１５を備えている。また、計量値表示領域６２に隣接して全計量部選択キー６３とセンサ出力値選択キー６４と重量値選択キー６５とが設けられている。また、診断画面６１の右側領域には、ホッパ非載荷状態記憶キー（第１の操作手段）６６と、ホッパ載荷状態記憶キー（第２の操作手段）６７と、異常表示領域６８とが設けられている。また、下欄の設定・来歴タッチキー６９をタッチすると、図５に示す設定・来歴画面８１を呼び出すことができる。また、復帰キー７０をタッチすると診断画面６１を呼び出した画面（ここでは、清掃画面５１）に戻る。

図４では、全計量部選択キー６３とセンサ出力値選択キー６４とがタッチされ、さらにホッパ非載荷状態記憶キー６６がタッチされたときの表示状態を示している。この場合、制御部２２は、ホッパ非載荷状態記憶キー６６がタッチされたときに、各重量検出器１５の出力値（ロードセル１５ａのアナログ出力信号）がＡ／Ｄ変換回路３０によって増幅されてＡ／Ｄ変換されたデジタル値（センサ出力値）を読込み、この読み込んだ各センサ出力値が操作設定表示器１９へ送信され、計量値表示領域６２に表示される。図４の計量値表示領域６２に表示されているセンサ出力値は１６進数で表記されている。また、ホッパ載荷状態記憶キー６７がタッチされたときにも同様にして、各センサ出力値が計量値表示領域６２に表示される。

また、センサ出力値選択キー６４に代えて重量値選択キー６５がタッチされている場合には、制御部２２は、センサ出力値を重量値に換算し、その換算した重量値が操作設定表示器１９へ送信され、計量値表示領域６２に表示される。制御部２２は、センサ出力値を重量値に換算する場合、
重量値＝（センサ出力値−ゼロオフセット値）×スパン係数
の式に基づいて重量値を算出する。この算出方法は、計量ホッパ１４に保持されている被計量物の重量値を算出する場合と同じであり、連結部材１５ｂの取付け部１５ｓから計量ホッパ１４が取り外されている場合には、上記重量値は負の値になる。ゼロオフセット値は、連結部材１５ｂの取付け部１５ｓに取り付けられている計量ホッパ１４に被計量物が保持されていない空の状態のときのセンサ出力値として予め設定されている値であり、スパン係数は、センサ出力値を重量値に換算するために予め設定されている定数（換算係数）である。

本実施形態では、作業者は、計量ホッパ１４等を取り外して洗浄する際、全ての計量ホッパ１４を取り外した状態で、診断画面６１上のホッパ非載荷状態記憶キー６６をタッチし、洗浄後に、全ての計量ホッパ１４を取り付けた状態で、診断画面６１上のホッパ載荷状態記憶キー６７をタッチするように作業マニュアルが決められているものとする。

作業者がホッパ非載荷状態記憶キー６６をタッチすると、制御部２２は、そのときの各センサ出力値を読込み、各センサ出力値が所定のホッパ非載荷状態許容範囲内にあるか否かを判定し、同許容範囲内にある場合にはそのセンサ出力値を、時計３１から提供される年月日とともにメモリ２４に記憶する。また、センサ出力値がホッパ非載荷状態許容範囲内にない場合には、そのセンサ出力値の計量部が異常であることを操作設定表示器１９に報知させる。図４では、異常表示領域６８に「Ｎｏ．４ 計量部異常！」と表示することにより、４番（Ｎｏ．４）の計量部が異常であることを作業者に報知するようにしている。

また、洗浄後に、全ての計量ホッパ１４を取り付けた状態で、作業者がホッパ載荷状態記憶キー６７をタッチすると、制御部２２は、そのときの各センサ出力値を読込み、各センサ出力値が所定のホッパ載荷状態許容範囲内にあるか否かを判定し、同許容範囲内にある場合にはそのセンサ出力値を、時計３１から提供される年月日とともにメモリ２４に記憶する。また、センサ出力値がホッパ載荷状態許容範囲内にない場合には、そのセンサ出力値の計量部が異常であることを操作設定表示器１９に報知させる。この場合も、前述のホッパ非載荷状態記憶キー６６をタッチした場合と同様にして、異常表示領域６８に異常である計量部を表示する。

さらに、制御部２２は、各計量部について、ホッパ載荷状態のセンサ出力値から、直近に記憶されているホッパ非載荷状態のセンサ出力値を減算し、その減算した値にスパン係数を乗算した値（計量ホッパ１４自体の重量に相当）を算出する。そして、この値が所定の計量ホッパ設定重量範囲内にあるか否かを判定し、同範囲内にない場合には、その計量部が異常であることを操作設定表示器１９に報知させる。この場合も、前述のホッパ非載荷状態記憶キー６６をタッチした場合と同様にして、異常表示領域６８に異常である計量部を表示する。なお、本組合せ秤に用いられている各計量ホッパ１４は、同一規格の部品として製造されており、全ての計量ホッパ１４において、計量ホッパ１４自体の重量は略同一の重量（所定重量）である。

図５は、図４に示す診断画面６１において、設定・来歴キー６９がタッチされて呼び出される設定・来歴画面の一例を示す図である。この設定・来歴画面８１の左側上部には、この画面８１に表示される情報に該当する計量部を選択する計量部選択キー８２が設けられており、ここでは、同選択キー８２に表示された４番の計量部が選択されている。計量部選択キー８２をタッチするたびに例えば選択（表示）される計量部の番号が１つずつ増加する。そして、本実施形態のように１０個の計量部を備えている場合には、「１０」の次に例えば「全」が表示され、「全」の次は「１」に戻る。「全」が表示された場合、１番から１０番までの全ての計量部が選択される。

計量部選択キー８２の下方には、スパン係数、ホッパ非載荷状態許容範囲、ホッパ載荷状態許容範囲及び計量ホッパ設定重量範囲が表示されている。この例では、スパン係数、ホッパ非載荷状態許容範囲及びホッパ載荷状態許容範囲は１６進数で表記され、計量ホッパ設定重量範囲は１０進数で表記されている。各タッチキー８３〜８８をタッチすると、設定・来歴画面８１上に英数字等の入力キーが小ウインドウによって表示され、その入力キーをタッチ操作することにより各タッチキー８３〜８８に表示される値を設定及び変更することができる。これにより、ホッパ非載荷状態許容範囲、ホッパ載荷状態許容範囲及び計量ホッパ設定重量範囲を設定及び変更することができる。ここで、計量部選択キー８２で「全」が選択されていれば、全ての計量部について共通に設定及び変更することができる。

また、計量ホッパ設定重量範囲の下には、非診断許容期間が表示されている。タッチキー９２をタッチすると、設定・来歴画面８１上に数字等の入力キーが小ウインドウによって表示され、その入力キーをタッチ操作することによりタッチキー９２に表示される非診断許容期間の日数を設定及び変更することができる。非診断許容期間については後述する。

この設定・来歴画面８１の右側上部には、その時点での計量部の異常を表示する異常表示領域８９が設けられ、その下方に今までに記憶されているセンサ出力値を表示する来歴表示領域９０が設けられている。異常表示領域８９及び来歴表示領域９０は、それぞれの領域内に全てのデータを表示できない場合は、領域内のデータを上下にスクロールして全てのデータを見ることができる。来歴表示領域９０に表示されたセンサ出力値の履歴からその計量部のロードセル１５ａの劣化具合を知ることができ、ロードセル１５ａの交換時期の目安を把握することが可能になる。

図６（ａ）、（ｂ）は、本実施形態において、計量部の異常の判定等を行う場合の制御部２２の処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、計量部の総数（計量ホッパ１４の総数）がｎ個であり、計量部には１番〜ｎ番の番号が付されているものとして説明する。なお、図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、割込み処理によって所定時間間隔で実施されるプログラムの処理の概略を示したものである。

制御部２２は、図６（ａ）に示すように、ステップＳ１において、作業者の操作によって清掃画面５１が呼び出されると、ステップＳ２へ進み、非診断期間が非診断許容期間を超えているか否かを判定する。非診断許容期間は、前述のタッチキー９２の操作によって予め設定されている所定期間であり、例えば、７日、３０日、９０日等、日単位で設定及び変更が可能である。そして、非診断期間が非診断許容期間を超えている場合には、ステップＳ３へ進み、例えば、「計量部の診断が長期間実施されていません。計量部の診断を実施してください。」という警告を清掃画面５１に表示させる。ここで、非診断期間とは、直近の診断が実施された日から、次に清掃画面５１が呼び出された日までの期間である。ここで、直近の診断が実施された日とは、ホッパ非載荷状態記憶キー６６またはホッパ載荷状態記憶キー６７が直近にタッチされた日としてもよいし、あるいは、後述のステップＳ１４またはステップＳ２３によってセンサ出力値が直近に記憶された日としてもよい。

次に、制御部２２は、図６（ｂ）に示すように、ステップＳ１１において、診断画面６１が呼び出されると、ステップＳ１２へ進み、ホッパ非載荷状態記憶キー６６がタッチされたか否かを判定する。ホッパ非載荷状態記憶キー６６がタッチされると、ステップＳ１３へ進み、タッチされないと、ステップＳ２１へ進み、ホッパ載荷状態記憶キー６７がタッチされたか否かを判定する。ホッパ載荷状態記憶キー６７がタッチされると、ステップＳ２２へ進み、タッチされないと本プログラムの処理を終了する。

ホッパ非載荷状態記憶キー６６がタッチされた場合、制御部２２は、繰り返し変数ｋに１をセットし（ステップＳ１３）、ｋ番の計量部のセンサ出力値を読込み、そのセンサ出力値を時計３１から提供される年月日とともにメモリ２４に記憶する（ステップＳ１４）。

次に、直前のステップＳ１４で取得したセンサ出力値が所定のホッパ非載荷状態許容範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ１５）、同許容範囲内にある場合にはステップＳ１８へ進み、同許容範囲内にない場合には、ｋ番の計量部が異常であることを操作設定表示器１９に表示させる（ステップＳ１６）。

次に、繰り返し変数ｋの値を１つ増加し（ステップＳ１８）、その増加したｋの値がｎ＋１と等しいか否かを判定し（ステップＳ１９）、等しくなるまで、ステップＳ１４からの処理を繰り返し行う。これにより、１番〜ｎ番の全ての計量部についての診断処理（Ｓ１４〜Ｓ１６）を行うことができる。

また、ホッパ載荷状態記憶キー６７がタッチされた場合、制御部２２は、繰り返し変数ｋに１をセットし（ステップＳ２２）、ｋ番の計量部のセンサ出力値を読込み、そのセンサ出力値を時計３１から提供される年月日とともにメモリ２４に記憶する（ステップＳ２３）。

次に、直前のステップＳ２３で取得したセンサ出力値が所定のホッパ載荷状態許容範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ２３）、同許容範囲内にある場合にはステップＳ２７へ進み、同許容範囲内にない場合には、ｋ番の計量部が異常であることを操作設定表示器１９に表示させる（ステップＳ２５）。

次に、ｋ番の計量部について、ステップＳ２３で取得したホッパ載荷状態のセンサ出力値から、メモリ２４に直近に記憶されているホッパ非載荷状態のセンサ出力値を減算し、その減算した値にスパン係数を乗算した値（ｋ番の計量ホッパ１４の重量に相当）を算出する（ステップＳ２７）。そして、この値が所定の計量ホッパ設定重量範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ２８）、同範囲内にない場合には、ｋ番の計量部が異常であることを操作設定表示器１９に表示させる（ステップＳ２９）。

次に、繰り返し変数ｋの値を１つ増加し（ステップＳ３０）、その増加したｋの値がｎ＋１と等しいか否かを判定し（ステップＳ３１）、等しくなるまで、ステップＳ２３からの処理を繰り返し行う。これにより、１番〜ｎ番の全ての計量部についての診断処理（Ｓ２３〜Ｓ２９）を行うことができる。

計量部のロードセル１５ａに異常に大きな負荷がかかることにより、計量部のセンサ出力値がステップＳ１４においてホッパ非載荷状態許容範囲の範囲外となる場合や、計量部のセンサ出力値がステップＳ２４においてホッパ載荷状態許容範囲の範囲外となる場合が生じることもある。

なお、ステップＳ２５においては、ｋ番の計量部の零点が異常であることを報知（操作設定表示器１９に表示）するようにしてもよい。

また、ステップＳ２９においては、ｋ番の計量部のスパンが異常であることを報知（操作設定表示器１９に表示）するようにしてもよい。

また、ステップＳ２７〜Ｓ２９と同等の処理を、ステップＳ１５，Ｓ１６とステップＳ１８との間に行うようにしてもよい。この場合、ｋ番の計量ホッパ１４の重量の算出処理（ステップＳ２７に相当）は、メモリ２４に直近に記憶されているホッパ載荷状態のセンサ出力値から、ステップＳ１４で取得したホッパ非載荷状態のセンサ出力値を減算し、その減算した値にスパン係数を乗算することにより行う。

本実施形態では、計量ホッパ１４等を洗浄する際に、全ての計量ホッパ１４を取り外した後で、診断画面６１のホッパ非載荷状態記憶キー６６をタッチするだけで、その状態のときのセンサ出力値が異常である計量部を報知（ステップＳ１６）することができる。また、その後、全ての計量ホッパ１４を取り付けて、診断画面６１のホッパ載荷状態記憶キー６７をタッチするだけで、その状態のときのセンサ出力値が異常である計量部を報知（ステップＳ２５）することができるとともに、スパンが異常である計量部を報知（ステップＳ２９）することができる。計量ホッパ１４等の洗浄は、日常的に行われている作業であり、その際に作業者は上記のタッチキー（６６，６７）をタッチするという簡単な操作を行うだけで、基準分銅等を用いることなく、計量部の異常を検出することができる。

また、本実施形態において、計量部の異常の検出（ステップＳ１５、Ｓ２４、Ｓ２８においてＮｏの判定）は、計量誤差が所望の許容範囲内の間（言い換えれば誤計量が生じる以前）に行われるように、ホッパ非載荷状態許容範囲、ホッパ載荷状態許容範囲及び計量ホッパ設定重量範囲等を決めておくことが好ましい。これにより、計量部が異常である旨の報知（ステップＳ１６、Ｓ２５、Ｓ２９）が有った場合に、適切な処置（例えばスパン校正、ロードセルの交換等）を行うことにより、計量不良品の発生を防止することが可能になる。

なお、本実施形態では、診断画面６１を清掃画面５１とは別に設けたが、診断画面６１のタッチキーを含む表示情報を全て清掃画面５１内に表示させることにより、診断画面６１を設けなくてもよい。この場合、清掃画面５１において、診断キー５４に代えて、設定・来歴画面８１を呼び出すための設定・来歴キー６９（図４参照）を設ければよい。

また、本実施形態では、診断画面６１に表示されたホッパ非載荷状態記憶キー６６がタッチされるとステップＳ１３〜Ｓ１９の処理を行い、ホッパ載荷状態記憶キー６７がタッチされるとステップＳ２２〜Ｓ３１の処理を行うようにしたが、次のように構成してもよい。例えば、清掃画面５１を表示した状態のときに、制御部２２は、各センサ出力値を所定時間間隔で随時読込み、各センサ出力値を所定値（Ａ）と比較し、全てのセンサ出力値が所定値Ａ未満になったときに、ステップＳ１３〜ステップＳ１９の処理を行い、その後で、全てのセンサ出力値が所定値Ａ以上になったときに、ステップＳ２２〜Ｓ３１の処理を行うようにしてもよい。この場合、ｋ番の計量部が異常である旨の表示（ステップＳ１６、Ｓ２５、Ｓ２９）は清掃画面５１上に行うようにする。なお、所定値Ａは、ホッパ非載荷状態許容範囲の上限値とホッパ載荷状態許容範囲の下限値との間の値、例えば、ホッパ非載荷状態許容範囲の上限値とホッパ載荷状態許容範囲の下限値とを加算して２で割った値に、予め設定されている。すなわち、制御部２２は、各センサ出力値を所定値Ａと比較することにより、計量ホッパ１４が取り外された状態であること、及び計量ホッパ１４が取り外された後、計量ホッパ１４が取り付けられた状態であることを判定するように構成される。これにより、ホッパ非載荷状態記憶キー６６及びホッパ載荷状態記憶キー６７をタッチする必要が無いので、作業者が上記キー６６、６７をタッチ操作する手間をなくすことができるとともに、計量部の診断を計量ホッパの洗浄時に必ず実施することができる。また、この場合、診断画面６１を設けずに、清掃画面５１において、診断キー５４に代えて、設定・来歴キー６９（図４参照）を設けてもよい。この場合、図４の診断画面６１の左側領域に表示される計量値等を含む情報は、清掃画面５１内に表示されるように構成してもよい。

また、本実施形態において、ステップＳ２７〜Ｓ２９の処理に代えて、ｋ番の計量部について、メモリ２４に直近に記憶されているホッパ載荷状態のセンサ出力値から、メモリ２４に直近に記憶されているホッパ非載荷状態のセンサ出力値を減算し、その減算した値が予め設定されている所定の範囲（Ｂ）内にあるか否かを判定し、この判定結果が同範囲（Ｂ）内にない場合には、ｋ番の計量部が異常であることを操作設定表示器１９に表示させる処理を行うようにしてもよい。これと同様の処理を、ステップＳ１５，Ｓ１６とステップＳ１８との間に行うようにしてもよい。

なお、本実施形態では、被計量物が組合せ秤に自動的に供給され、ホッパから被計量物を自動的に排出する組合せ秤を用いて説明したが、被計量物を組合せ秤に手動で供給し、ホッパから被計量物を自動的に排出する半自動式の組合せ秤であってもよいし、被計量物を例えば計量皿に手動で供給し、計量皿から被計量物を手動で取り除く手動式の組合せ秤であってもよい。

また、上記の組合せ秤には複数の計量部が設けられているが、計量部が１個だけ設けられている計量装置、例えば、上皿秤や、粒状の原料や製品の被計量物を計量して所定重量の被計量物を袋に充填するための定量充填装置であってもよい。

要するに、計量ホッパあるいは計量皿等の被計量物を保持する保持手段が重量検出器に着脱自在に取り付けられた計量部を有する計量装置であれば、本発明を適用することができる。

本発明は、基準分銅等を用いることなく、計量部の異常を容易に検出することができる計量装置等として有用である。

１４ 計量ホッパ
１５ 重量検出器
１５ａ ロードセル
１５ｂ 連結部材
２２ 制御部
３０ Ａ／Ｄ変換回路

Claims (6)

1. 被計量物を保持する所定重量の保持手段と、前記保持手段を支持して前記保持手段の総重量に応じたアナログ信号を出力する重量検出器とを有し、前記保持手段が前記重量検出器に着脱自在に取り付けられた計量部と、
   前記重量検出器から出力されるアナログ信号をデジタル値に変換して出力するＡ/Ｄ変換部と、
   前記Ａ/Ｄ変換部の出力値に基づいて前記保持手段に保持されている被計量物の重量を算出する重量算出手段と、
   前記保持手段が前記重量検出器に取り付けられた状態から取り外された状態となったときに前記取り外された状態であるときの前記Ａ/Ｄ変換部の出力値である第１の出力値を取得するとともに、前記保持手段が前記重量検出器から取り外された状態から取り付けられた状態となったときに前記取り付けられた状態であるときの前記Ａ/Ｄ変換部の出力値である第２の出力値を取得し、直近に取得した前記第１の出力値と直近に取得した前記第２の出力値との差に基づいて前記計量部の異常の有無を判定する異常判定手段と、
   前記異常判定手段で異常が有ると判定されたときに前記異常が有ることを報知する報知手段とを備えた計量装置。
2. 前記異常判定手段は、前記直近に取得した前記第１の出力値と前記直近に取得した前記第２の出力値との差の絶対値にスパン係数を乗算して算出される重量値が、所定の許容重量範囲内にあるか否かに基づいて前記計量部の異常の有無を判定するように構成された、請求項１に記載の計量装置。
3. 前記異常判定手段は、さらに、
   前記第１の出力値が第１の所定範囲内にあるか否かに基づいて前記計量部の異常の有無を判定する第１の出力値判定処理と、
   前記第２の出力値が第２の所定範囲内にあるか否かに基づいて前記計量部の異常の有無を判定する第２の出力値判定処理と
   のうちの少なくとも一つの判定処理を行うように構成された、請求項１または２に記載の計量装置。
4. 前記計量部が複数設けられるとともに、前記重量算出手段は各々の前記計量部の前記保持手段に保持されている被計量物の重量を算出するように構成され、
   前記重量算出手段によって算出される被計量物の重量に基づいて合計重量が所定重量範囲内となる被計量物の組合せを求める組合せ手段と、
   稼働停止時において前記異常判定手段に各々の前記計量部に対する前記第１の出力値の取得を行わせるための操作が行われる第１の操作手段と、
   稼働停止時において前記異常判定手段に各々の前記計量部に対する前記第２の出力値の取得を行わせるための操作が行われる第２の操作手段とをさらに備えた、請求項１〜３のいずれかに記載の計量装置。
5. 前記第１の操作手段及び前記第２の操作手段のいずれかの操作手段により最後の操作が行われたときから所定期間を経過したときに前記第１の操作手段及び前記第２の操作手段の操作を行うことを促す旨の警告を行う警告手段をさらに備えた、請求項４に記載の計量装置。
6. 前記計量部が複数設けられるとともに、前記重量算出手段は各々の前記計量部の前記保持手段に保持されている被計量物の重量を算出するように構成され、
   前記重量算出手段によって算出される被計量物の重量に基づいて合計重量が所定重量範囲内となる被計量物の組合せを求める組合せ手段と、
   稼働停止時において、前記Ａ/Ｄ変換部の出力値に基づいて、前記保持手段が前記重量検出器から取り外された状態と前記保持手段が前記重量検出器に取り付けられた状態とを判別する状態判別手段とをさらに備え、
   前記異常判定手段は、前記状態判別手段による判別結果に基づいて、各々の前記計量部に対する前記第１の出力値及び前記第２の出力値を取得するように構成された、請求項１〜３のいずれかに記載の計量装置。

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