JP5679852B2 - Weighing device - Google Patents

Weighing device Download PDF

Info

Publication number
JP5679852B2
JP5679852B2 JP2011026162A JP2011026162A JP5679852B2 JP 5679852 B2 JP5679852 B2 JP 5679852B2 JP 2011026162 A JP2011026162 A JP 2011026162A JP 2011026162 A JP2011026162 A JP 2011026162A JP 5679852 B2 JP5679852 B2 JP 5679852B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
span
value
evaluation coefficient
coordinate value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011026162A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012163530A (en
Inventor
孝橋 徹
孝橋  徹
宏 江向
宏 江向
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamato Scale Co Ltd
Original Assignee
Yamato Scale Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamato Scale Co Ltd filed Critical Yamato Scale Co Ltd
Priority to JP2011026162A priority Critical patent/JP5679852B2/en
Publication of JP2012163530A publication Critical patent/JP2012163530A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5679852B2 publication Critical patent/JP5679852B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Force In General (AREA)

Description

本発明は、計量台の四隅を支持する荷重センサのうち、いずれの荷重センサのスパンが異常であるかを検出するようにした計量装置に関するものである。   The present invention relates to a weighing apparatus that detects which of the load sensors that support the four corners of the weighing table has an abnormal span.

計量装置の機能を達成する最重要要素である荷重センサ(以下、「ロードセル」という。)が故障した場合に、その故障状態を容易、精確かつ速やかに判定することが必要である。故障の程度が小さいうちにその故障を精確に発見することができれば、新たなロードセルと交換するまで作業を中断せずに計量作業を継続することが可能である。ここで、ロードセルの故障には、零点変動量が異常に大きくなることと、スパンの変動量が異常に大きくなることとがある。これら零点変動量及びスパン変動量の異常については、通常の計量作業中に特別な操作を必要とせずに判定し、異常があれば警報を発するようにすることが求められる。   When a load sensor (hereinafter referred to as “load cell”), which is the most important element for achieving the function of the weighing device, breaks down, it is necessary to determine the failure state easily, accurately and quickly. If the failure can be detected accurately while the degree of the failure is small, the weighing operation can be continued without interrupting the operation until a new load cell is replaced. Here, in the failure of the load cell, the zero point fluctuation amount may be abnormally large and the span fluctuation amount may be abnormally large. It is required to determine these zero point fluctuation amount and span fluctuation amount without requiring a special operation during normal measurement work, and to issue an alarm if there is an abnormality.

故障要因のうち零点の変動については、計量作業中、作業者は計量台上に被計量物がないときの重量表示によって零点を確認し、もし零点がシフトしていれば、零点調整スイッチを操作し重量表示値を零点調整してから使用するので、ロードセルの使用範囲における直線性などとの関係で、零点調整が不可能なほど零点変動が大きい場合に、つまり変動量の絶対値が大きい場合に異常警報を発すれば良い。また、零点は、計量台への異物付着など、ロードセルが正常であってもたびたび変動する。   As for the fluctuation of the zero point among failure factors, the operator checks the zero point by the weight display when there is no object to be weighed on the weighing platform, and if the zero point is shifted, operates the zero adjustment switch. Since the weight display value is used after adjusting the zero point, when the zero point fluctuation is so large that the zero point adjustment is impossible due to the linearity in the load cell usage range, that is, the absolute value of the fluctuation amount is large. An abnormal alarm may be issued. The zero point often fluctuates even if the load cell is normal, such as foreign matter adhering to the weighing platform.

一方、スパンの異常は、通常の作業の中で修正する機能はない上に、変動量の絶対値が小さい場合でも異常が判定できなければならない。例えば、計量装置の精度が1/2000の仕様である場合、厳密にスパンの異常を判定するのであれば、被計量物がほぼ定格荷重に相当する荷重における被計量物の重量測定値として1/2000以上の変動量であればスパン異常を警報するような許容値が設定される。しかし、この値であっても零点変動量として判断すると小さいので単に重量測定値の変動量の大きさを判定して異常警報するようにすると、上述のように零点変動を要因とする不必要な異常警報が出力され、計量装置として使いにくいものとなる。また、反対に、小さい出力変動を無視する大きい許容値による判定であると、精確にスパン異常を検出・警報することができない。   On the other hand, the abnormality of the span has no function to be corrected in normal work, and the abnormality must be able to be determined even when the absolute value of the fluctuation amount is small. For example, if the accuracy of the weighing device is a specification of 1/2000, and if it is strictly determined that the span is abnormal, the weight measurement value of the object to be weighed at a load substantially corresponding to the rated load is 1 / If the fluctuation amount is 2000 or more, an allowable value is set so as to warn of a span abnormality. However, even if this value is judged as the zero point fluctuation amount, it is small. Therefore, if an abnormality alarm is made by simply judging the magnitude of the fluctuation amount of the weight measurement value, it is unnecessary as described above due to the zero point fluctuation. An abnormal alarm is output, making it difficult to use as a weighing device. On the other hand, if the determination is based on a large allowable value ignoring a small output fluctuation, a span abnormality cannot be accurately detected or alarmed.

従来、計量台の四隅をロードセルにて支持された計量装置の故障を診断する装置として、特許文献1,2に開示されるものがある。   Conventionally, there are devices disclosed in Patent Documents 1 and 2 as devices for diagnosing a failure of a weighing device in which four corners of a weighing table are supported by a load cell.

特開2006−162252号公報JP 2006-162252 A 特開2006−226961号公報JP 2006-226916 A

上記特許文献1,2に開示された故障診断装置においては、4個のロードセルの中で2個以上の異常品が同時に発生しないとの条件の下で、計量作業中に4個のロードセルのうちでいずれかのロードセルにスパンの異常が生じたことを容易にかつ速やかに判定するように構成されている。しかしながら、上述のようにスパンの異常は零点変動と区別してその異常状態を警報する必要があるものであるが、上記特許文献1,2のものでは、スパンの異常判定のために取り扱う個別のロードセルの出力信号の中に零点変動分が含まれた場合に、零点変動をスパンの異常として判定し、スパンの異常でないにもかかわらず異常判定したり、たびたび異常判定による警報が出力されてしまうという問題点がある。   In the failure diagnosis apparatus disclosed in Patent Documents 1 and 2, of the four load cells during the weighing operation under the condition that two or more abnormal products do not occur simultaneously in the four load cells. Thus, it is configured to easily and promptly determine that a span abnormality has occurred in any of the load cells. However, as described above, a span abnormality needs to be distinguished from a zero point fluctuation and an alarm for the abnormal state needs to be alarmed. However, in Patent Documents 1 and 2, individual load cells handled for determining a span abnormality are used. If the output signal contains zero fluctuation, the zero fluctuation is judged as a span abnormality, and it is judged that the abnormality is not a span abnormality. There is a problem.

また、各ロードセルの出力信号の中には個別に零点変動量成分が含まれるので、精確にスパン変動を評価するには個々のロードセルに零点移動量を除去する手段を備える必要があるが、上記特許文献1,2のものでは、通常の使用中に個別ロードセルの零点変動分に対する除去処理方法については何ら考慮されていない。   Further, since the output signal of each load cell includes the zero point fluctuation amount component individually, in order to accurately evaluate the span fluctuation, each load cell needs to be provided with means for removing the zero point movement amount. In Patent Documents 1 and 2, no consideration is given to the removal processing method for the zero point fluctuation of the individual load cell during normal use.

また、上述した問題点とは別に、仮にロードセルの出力信号の中から零点変動成分が除去されていたとしても、以下に述べるように、精確な異常判定ができないという問題点もある。   In addition to the above-described problems, there is a problem that accurate abnormality determination cannot be performed as described below even if the zero-point fluctuation component is removed from the output signal of the load cell.

図1(a)に示されるように、四辺形の形状をなす計量台5の四隅a,b,c,d点にそれぞれロードセル1A,1B,1C,1Dが設置されていれば、下記式(50)が成立する。しかしながら、実機においては計量台5を支持するロードセルを四辺形の四隅に精確に寸法通りに配置することは困難であり(設置寸法の精度を1/1000にするのも容易ではない。)、a,b,c,d点は極端に表現すれば図1(b)に示されるような配置になる。この場合、例えば被計量物の重心位置Gがy=B/2の線上をx軸に沿って移動するとき、重心位置Gにおける被計量物の荷重Wxのロードセル1A,1Bに分配される荷重の比率と、ロードセル1D,1Cに分配される荷重の比率は、x座標の値、すなわち被計量物の重心位置Gのx座標値によって異なる。したがって、比W1/W2及び比W4/W3はx座標の値、つまり被計量物の計量台5上での載置位置に応じて異なる。また、y軸方向への移動についても同様である。
W1={(A−x)・(B−y)/A・B}Wx
W2={x・(B−y)/A・B}Wx
W3={x・y/A・B}Wx
W4={(A−x)・y/A・B}Wx
W1/W2=W4/W3=(A−x)/x
W1/W4=W2/W3=(B−y)/y ・・・(50)
As shown in FIG. 1A, if load cells 1A, 1B, 1C, and 1D are respectively installed at four corners a, b, c, and d of a weighing platform 5 having a quadrilateral shape, the following formula ( 50) holds. However, in the actual machine, it is difficult to accurately arrange the load cells supporting the weighing platform 5 at the four corners of the quadrilateral according to the dimensions (it is not easy to reduce the installation dimension accuracy to 1/1000). , B, c, d points are arranged as shown in FIG. In this case, for example, when the gravity center position G of the object to be weighed moves along the x axis on the line y = B / 2, the load distributed to the load cells 1A and 1B of the load Wx of the object to be weighed at the gravity center position G The ratio and the ratio of the load distributed to the load cells 1D and 1C differ depending on the value of the x coordinate, that is, the x coordinate value of the gravity center position G of the object to be weighed. Therefore, the ratio W1 / W2 and the ratio W4 / W3 differ depending on the value of the x coordinate, that is, the placement position of the object to be weighed on the weighing platform 5. The same applies to the movement in the y-axis direction.
W1 = {(A−x) · (B−y) / A · B} Wx
W2 = {x · (B−y) / A · B} Wx
W3 = {x · y / A · B} Wx
W4 = {(A−x) · y / A · B} Wx
W1 / W2 = W4 / W3 = (A−x) / x
W1 / W4 = W2 / W3 = (B−y) / y (50)

したがって、特許文献1の段落〔0046〕以下に記載のように、調整時点で計量台上のある一点での被計量物の載置位置を基準に取って被計量物が計量台上の任意の位置に載置される通常の計量時にスパンの異常を評価するとき、R0の値は被計量物の計量台上の重心位置のx座標値又はx,y座標値によって異なるので、仮にロードセルのスパンが変動しなくても、被計量物の重心位置によって精確には(Rt−R0)/R0の値は種々の値を取る。毎回、被計量物の重心位置がほぼ同じ位置になるように載置すれば精確に成り立つが、毎回の通常の計量作業において精確に同じ位置へ載置するのは困難である。   Accordingly, as described below in paragraph [0046] of Patent Document 1, an object to be weighed is an arbitrary one on the weighing table with reference to the placement position of the object to be weighed at a certain point on the weighing table at the time of adjustment. When evaluating the abnormality of the span during normal weighing placed at the position, the value of R0 varies depending on the x-coordinate value or the x, y-coordinate value of the center of gravity position on the weighing table of the object to be measured. Even if does not fluctuate, the value of (Rt−R0) / R0 takes various values accurately depending on the position of the center of gravity of the object to be weighed. Each time the object to be weighed is placed so that the position of the center of gravity is substantially the same, it is accurate. However, it is difficult to place it accurately at the same position in each normal weighing operation.

また、特許文献1の段落〔0033〕以下に記載されている方法において、毎回の被計量物の計量台上の位置を精確にDの位置だけ移動させるのは、高い精度(例えば1/1000以上)でスパンの異常を検出しようとする場合には、Dに対してその精度が求められるので通常の作業においては困難であり、毎回の計量作業において同文献1に記載の式(10)のように表わすことができず、いずれかのロードセルのスパンが異常であることを精確に判定することはできない。   Further, in the method described in paragraph [0033] and below in Patent Document 1, it is highly accurate (for example, 1/1000 or more) that the position of the object to be weighed on the weighing platform is accurately moved only by the position D. )), It is difficult to perform normal operations because accuracy is required for D, and in each weighing operation, the equation (10) described in the same document 1 is used. It cannot be accurately determined that the span of any load cell is abnormal.

本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、四隅がロードセルにて支持された計量台を備える計量装置において、荷重センサの設置位置が四辺形の四隅位置からずれている場合でも、通常の計量作業を実施する中でいずれかの荷重センサのスパンが異常となったことを、容易にかつ精確に早期に検出することのできる計量装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and in a weighing device including a weighing platform whose four corners are supported by a load cell, the load sensor installation position is deviated from the four corner positions of the quadrilateral. However, it is intended to provide a weighing device that can easily and accurately detect at an early stage that the span of any load sensor has become abnormal during normal weighing work. is there.

前記目的を達成するために、第1発明による計量装置は、
四辺形の四隅が荷重センサにて支持される計量台上に被計量物を載置してその被計量物の重量を測定するようにし前記四辺形の一辺の両端に配される2個の荷重センサの出力信号に基づいて算出された荷重信号の比率と、前記一辺の対辺の両端に配される2個の荷重センサの出力信号に基づいて算出された荷重信号の比率との相対比率を求め、この相対比率に基づいて前記荷重センサのスパンの異常を検出するスパン異常検出手段を備える計量装置において、
前記四隅を支持する複数の荷重センサの出力信号のそれぞれに含まれる運転中に生じる零点変動成分を運転中に個別に除去した荷重信号を生成する零点変動成分除去手段を備え、該零点変動成分除去手段によって、前記四辺形の一辺の両端に配される2個の荷重センサの出力信号に基づいて算出された荷重信号、及び前記一辺の対辺の両端に配される2個の荷重センサの出力信号に基づいて算出された荷重信号のそれぞれに含まれる零点変動成分が除去されることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the weighing device according to the first invention comprises:
So as to measure the weight of the objects to be weighed four corners of the quadrilateral are placed the objects to be weighed on the weighing platform supported by load sensors, two being arranged at both ends of one side of the quadrilateral the ratio of the load signal calculated based on the output signal of the load sensor, the relative proportions of the ratio of the load signal calculated based on the output signals of the two load sensors which are arranged at both ends of opposite sides of the one side In a weighing device comprising a span abnormality detection means for detecting an abnormality of the span of the load sensor based on the relative ratio ,
Zero point fluctuation component removal means for generating a load signal obtained by individually removing the zero point fluctuation component generated during the operation included in each of the output signals of the plurality of load sensors supporting the four corners during the operation, and removing the zero point fluctuation component The load signals calculated based on the output signals of the two load sensors arranged at both ends of the one side of the quadrilateral by the means, and the output signals of the two load sensors arranged at both ends of the opposite side of the one side The zero point fluctuation component included in each of the load signals calculated based on the above is removed .

1発明において、前記零点変動成分除去手段は、前記四辺形の一辺の両端に配される2個の荷重センサの出力信号に基づいて算出された荷重信号、及び前記一辺の対辺の両端に配される2個の荷重センサの出力信号に基づいて算出された荷重信号のそれぞれに含まれる零点変動成分を運転中に個別に手動又は自動的に除去するものであるのが好ましい(第2発明)。 In the first invention, the zero point fluctuation component removing means is arranged at both ends of the opposite side of the one side and the load signal calculated based on the output signals of the two load sensors arranged at both ends of the one side of the quadrilateral. It is preferable that the zero point fluctuation component included in each of the load signals calculated based on the output signals of the two load sensors is manually or automatically removed during operation (second invention). .

また、第1発明において、前記零点変動成分除去手段は、前記荷重センサから出力される荷重信号の安定判別を行うとともに、前記荷重センサの安定重量値を生成する安定重量値生成手段と、前記安定重量値生成手段によって生成された最新の安定重量値と、この最新の安定重量値の一つ前のタイミングにおいて生成された安定重量値との差を安定荷重変化量として各荷重センサ毎に算出する荷重変化量算出手段であるのが好ましい(第3発明)。 In the first aspect of the invention, the zero point fluctuation component removing means determines the stability of the load signal output from the load sensor, and generates a stable weight value of the load sensor, and the stable weight value generating means. The difference between the latest stable weight value generated by the weight value generating means and the stable weight value generated at the timing immediately before the latest stable weight value is calculated for each load sensor as a stable load change amount. It is preferable that it is a load change amount calculation means (3rd invention).

また、第発明は、第1発明〜第発明のいずれかにおいて、前記計量台の被計量物の載置面がなす平面上の任意の位置に原点を定めるとともに、前記原点を通り前記平面上で互いに直交する二軸のいずれか一方の軸をx軸として定め、前記荷重センサの出力信号に基づいて前記x軸上の前記被計量物の重心位置をx座標値として定める被計量物重心位置算出手段と、全ての荷重センサの出力信号を演算することによって、前記計量台上に載置された前記被計量物の重心位置のx座標値に対する前記相対比率の関係を規定するスパン評価係数を算出するx座標値用スパン評価係数算出手段とを備えることを特徴とするものである。 In addition, a fourth invention is the method according to any one of the first to third inventions, wherein the origin is set at an arbitrary position on a plane formed by the placement surface of the object to be weighed of the weighing table, and the plane is passed through the origin. One of the two axes orthogonal to each other above is defined as the x-axis, and the center of gravity of the object to be weighed on the x-axis is determined as the x-coordinate value based on the output signal of the load sensor. A span evaluation coefficient that defines the relationship of the relative ratio to the x-coordinate value of the center of gravity position of the object to be weighed placed on the weighing table by calculating the output signals of the position calculating means and all load sensors And an x-coordinate value span evaluation coefficient calculating means.

また、第発明は、第発明において、当該計量装置の調整モードにおいて、当該計量装置の通常運転時における前記被計量物の重心位置のx座標値に基づいて前記x座標値に対応するスパン評価係数の基準値を算出するための算出式を決定するx座標値用スパン評価係数基準値算出式決定手段を備えることを特徴とするものである。 According to a fifth invention, in the fourth invention, in the adjustment mode of the weighing device, a span corresponding to the x coordinate value based on the x coordinate value of the center of gravity position of the object to be weighed during normal operation of the weighing device. An x-coordinate value span evaluation coefficient reference value calculation formula determining means for determining a calculation formula for calculating the reference value of the evaluation coefficient is provided.

また、第発明は、第発明において、当該計量装置の通常運転時における荷重センサに基づくx座標値を、前記x座標値用スパン評価係数基準値算出式決定手段により決定された算出式に適用することによって、被計量物の重心位置の前記x座標値に対応するスパン評価係数の基準値を算出することを特徴とするものである。 Further, a sixth invention is the calculation formula according to the fifth invention, wherein the x coordinate value based on the load sensor during normal operation of the weighing device is changed to the calculation formula determined by the x coordinate value span evaluation coefficient reference value calculation formula determining means. By applying, a reference value of a span evaluation coefficient corresponding to the x-coordinate value of the gravity center position of the object to be measured is calculated.

また、第発明は、第発明において、前記スパン異常検出手段は、当該計量装置の通常運転時において、前記x座標値用スパン評価係数算出手段によって算出されるスパン評価係数と、前記x座標値用スパン評価係数基準値算出式決定手段によって算出されるスパン評価係数の基準値とを比較することによっていずれかの荷重センサのスパンの異常を検出することを特徴とするものである。 According to a seventh aspect of the present invention based on the sixth aspect of the invention, the span abnormality detecting means includes the span evaluation coefficient calculated by the x coordinate value span evaluation coefficient calculating means and the x coordinate during normal operation of the measuring device. A span abnormality of any one of the load sensors is detected by comparing the reference value of the span evaluation coefficient calculated by the value span evaluation coefficient reference value calculation formula determining means.

また、第発明は、第1発明〜第発明のいずれかにおいて、前記計量台の被計量物の載置面がなす平面上の任意の位置に原点を定めるとともに、前記原点を通り前記平面上で互いに直交する二軸をそれぞれx軸、y軸として定め、前記荷重センサの出力信号に基づいて前記x軸上及びy軸上の前記被計量物の重心位置をそれぞれx座標値及びy座標値として定める被計量物重心位置算出手段と、全ての荷重センサの出力信号を演算することによって、前記計量台上に載置された前記被計量物の重心位置のx座標値及びy座標値に対する前記相対比率の関係を規定するスパン評価係数を算出するx,y座標値用スパン評価係数算出手段とを備えることを特徴とするものである。 In addition, in an eighth invention according to any one of the first invention to the third invention, the origin is set at an arbitrary position on a plane formed by the placement surface of the object to be weighed of the weighing table, and the plane is passed through the origin. Two axes orthogonal to each other are defined as an x-axis and a y-axis, respectively, and based on the output signal of the load sensor, the position of the center of gravity of the object to be measured on the x-axis and the y-axis is set to the x coordinate value and the y coordinate By calculating the gravity center position calculation means of the object to be weighed as a value and the output signals of all the load sensors, the x coordinate value and the y coordinate value of the gravity center position of the object to be weighed placed on the weighing table are calculated. It comprises x, y coordinate value span evaluation coefficient calculation means for calculating a span evaluation coefficient that defines the relationship of the relative ratios.

また、第発明は、第発明において、当該計量装置の調整モードにおいて、当該計量装置の通常運転時における前記被計量物の重心位置のx座標値及びy座標値に基づいて前記x座標値及びy座標値に対応するスパン評価係数の基準値を算出するための算出式を決定するx,y座標値用スパン評価係数基準値算出式決定手段を備えることを特徴とするものである。 According to a ninth aspect of the present invention based on the eighth aspect , in the adjustment mode of the weighing device, the x coordinate value is based on the x coordinate value and the y coordinate value of the center of gravity position of the weighing object during normal operation of the weighing device. And x, y coordinate value span evaluation coefficient reference value calculation formula determining means for determining a calculation formula for calculating the reference value of the span evaluation coefficient corresponding to the y coordinate value.

また、第10発明は、第発明において、当該計量装置の通常運転時における荷重センサに基づくx座標値及びy座標値を、前記x,y座標値用スパン評価係数基準値算出式決定手段により決定された算出式に適用することによって、被計量物の重心位置の前記x座標値及びy座標値に対応するスパン評価係数の基準値を算出することを特徴とするものである。 The tenth invention is the ninth invention, in which the x-coordinate value and the y-coordinate value based on the load sensor during the normal operation of the weighing device are determined by the span evaluation coefficient reference value calculation formula determining means for the x and y coordinate values. By applying to the determined calculation formula, the reference value of the span evaluation coefficient corresponding to the x-coordinate value and the y-coordinate value of the gravity center position of the object to be measured is calculated.

また、第11発明は、第10発明において、前記スパン異常検出手段は、当該計量装置の通常運転時において、前記x,y座標値用スパン評価係数算出手段によって算出されるスパン評価係数と、前記x,y座標値用スパン評価係数基準値算出式決定手段によって算出されるスパン評価係数の基準値とを比較することによっていずれかの荷重センサのスパンの異常を検出することを特徴とするものである。 The eleventh aspect of the invention is the tenth aspect of the invention, wherein the span abnormality detecting means includes a span evaluation coefficient calculated by the x, y coordinate value span evaluation coefficient calculating means during normal operation of the weighing device, An abnormality of the span of any load sensor is detected by comparing the reference value of the span evaluation coefficient calculated by the span evaluation coefficient reference value calculation formula determining means for the x and y coordinate values. is there.

前記各発明によれば、荷重センサの設置位置が四辺形の四隅位置から誤差があっても、取り扱う個別荷重センサの出力信号から零点変動分を運転中に確実に除去してスパン変動分のみを精確に検出することができ、いずれかの荷重センサのスパン異常であるかの判定を精確に行うことができる。しかも、このスパンの異常判定を特別な作業を要することなく、通常の計量作業を継続する中で容易に実施することができる。 According to each of the inventions described above, even if the load sensor installation position has an error from the four corners of the quadrilateral, the zero point fluctuation is reliably removed during operation from the output signal of the individual load sensor to be handled , and only the span fluctuation is obtained. It is possible to accurately detect, and it is possible to accurately determine whether any of the load sensors has a span abnormality. Moreover, it is possible to easily determine the abnormality of the span while continuing normal measurement work without requiring any special work.

本発明の一実施形態に係る計量装置における計量台の模式図Schematic diagram of a weighing platform in a weighing device according to an embodiment of the present invention. 本実施形態の計量装置の概略システム構成図Schematic system configuration diagram of the weighing device of the present embodiment x,y座標による比例配分によってスパン評価係数を求める方法を説明する図The figure explaining the method of calculating | requiring a span evaluation coefficient by proportional distribution by x, y coordinate

次に、本発明による計量装置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。   Next, specific embodiments of the weighing device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1(a)(b)には、本発明の一実施形態に係る計量装置における計量台の模式図が示されている。また、図2には、本実施形態の計量装置の概略システム構成図が示されている。   1A and 1B are schematic views of a weighing table in a weighing device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic system configuration diagram of the weighing device according to the present embodiment.

図1(a)に示されるように、計量台5は四辺形の形状をなし、四隅a,b,c,d点がそれぞれロードセル1A,1B,1C,1Dにて支持されている。この計量台5の物品載置面を含む平面に、a点を原点とし、a点とb点とを結ぶ直線の方向をx軸、a点とd点とを結ぶ直線の方向をy軸としてxy座標を設定する。また、計量台5上に載置された被計量物の重心位置Gの座標を(x,y)とし、被計量物の重心位置Gにおける荷重をWxとし、荷重Wxによる各ロードセル1A,1B,1C,1Dの出力信号をW1,W2,W3,W4とする。また、計量台5の寸法を、ab=A、ad=Bとする。
ところで、実際には、各ロードセル1A,1B,1C,1Dの設置位置を精確に四辺形の四隅に配置することは困難であり、その設置位置であるa,b,c,d点は極端に表現すれば図1(b)に示されるような配置になる。
As shown in FIG. 1A, the weighing platform 5 has a quadrilateral shape, and the four corners a, b, c, and d are supported by load cells 1A, 1B, 1C, and 1D, respectively. On the plane including the article placement surface of the weighing platform 5, the point a is the origin, the direction of the straight line connecting the points a and b is the x axis, and the direction of the straight line connecting the points a and d is the y axis. Set the xy coordinates. The coordinates of the center of gravity G of the object placed on the weighing platform 5 are (x, y), the load at the center of gravity G of the object to be weighed is Wx, and each load cell 1A, 1B, The output signals of 1C and 1D are W1, W2, W3, and W4. The dimensions of the weighing platform 5 are ab = A and ad = B.
Actually, it is difficult to accurately place the load cells 1A, 1B, 1C, and 1D at the four corners of the quadrilateral, and the points a, b, c, and d that are the positions of the load cells are extremely small. In other words, the arrangement is as shown in FIG.

図2に示されるように、各ロードセル1A,1B,1C,1D(LC1,LC2,LC3,LC4)は、個別に同じ負荷荷重に対して同じ大きさの出力信号を取り出すように調整される必要があるため、本実施形態の計量装置は、起歪部を含むロードセル本体に貼付されたストレインゲージ・ブリッジ回路の出力電圧を増幅し、A/D変換した上で、個別ロードセル出力W1〜W4を生成し重量測定装置へ出力する演算回路26を備えている。   As shown in FIG. 2, each of the load cells 1A, 1B, 1C, 1D (LC1, LC2, LC3, LC4) needs to be individually adjusted to take out an output signal of the same magnitude with respect to the same load load. Therefore, the weighing device of the present embodiment amplifies the output voltage of the strain gauge bridge circuit affixed to the load cell body including the strain generating part, A / D converts, and then outputs the individual load cell outputs W1 to W4. An arithmetic circuit 26 for generating and outputting to the weight measuring device is provided.

演算回路26は、入出力回路(I/O)51と、中央演算処理装置(CPU)52と、メモリブロック(MEM)53とを備えて構成されている。こうして、A/D変換器の出力信号は、入出力回路51から中央演算処理装置52を介してメモリブロック53に読み込まれる。ここで、メモリブロック53は、データを入力、出力、演算のために一次記憶するRAMや設定データを継続記憶するEEPROMや所定プログラムを継続記憶するPROMなどの記憶素子(半導体素子)から成るものである。また、演算回路26には、表示装置(DIS)54やキースイッチ(KEY)55などが付設されており、重量値等は表示装置54に表示され、初期荷重記憶操作や零点調整操作はキースイッチ55によって実施される。   The arithmetic circuit 26 includes an input / output circuit (I / O) 51, a central processing unit (CPU) 52, and a memory block (MEM) 53. Thus, the output signal of the A / D converter is read into the memory block 53 from the input / output circuit 51 via the central processing unit 52. Here, the memory block 53 is composed of a storage element (semiconductor element) such as a RAM that primarily stores data for input, output, and computation, an EEPROM that continuously stores setting data, and a PROM that continuously stores predetermined programs. is there. The arithmetic circuit 26 is provided with a display device (DIS) 54, a key switch (KEY) 55, and the like. The weight value and the like are displayed on the display device 54, and the initial load storage operation and zero point adjustment operation are performed by the key switch. 55.

(1)スパンの異常なロードセルの判定
(1.1)ロードセルの出力信号の零点変動処理
各ロードセル1A,1B,1C,1Dの出力にロードセル個別に零点調整、自動零点調整機能を付加する。例えばロードセル1A〜1Dの出力W1,W2,W3,W4について、次式で表す。
W1=K1・(Wa1−Wi1)−Wz1
W2=K2・(Wa2−Wi2)−Wz2
W3=K3・(Wa3−Wi3)−Wz3
W4=K4・(Wa4−Wi4)−Wz4 ・・・(1)
このように4個のロードセルでなる計量装置において、各ロードセルの初期重量、零点重量、スパン係数を独立に管理する。
(1) Determination of load cell with abnormal span (1.1) Zero point fluctuation processing of output signal of load cell A zero point adjustment and automatic zero point adjustment function is added to the output of each load cell 1A, 1B, 1C, 1D individually. For example, the outputs W1, W2, W3, and W4 of the load cells 1A to 1D are expressed by the following equations.
W1 = K1. (Wa1-Wi1) -Wz1
W2 = K2 · (Wa2-Wi2) -Wz2
W3 = K3. (Wa3-Wi3) -Wz3
W4 = K4. (Wa4-Wi4) -Wz4 (1)
As described above, in the weighing device including four load cells, the initial weight, zero point weight, and span coefficient of each load cell are managed independently.

ロードセル1A(LC1)の調整に関し、予め単体の調整時点では、式(1)において零点メモリWz1を0にリセットし、スパン係数K1=1にセットし、ロードセルを無負荷の状態にして読み取ったA/D変換荷重信号Wa1を初期荷重Wi1として初期荷重記憶メモリに入れる。なお、A/D変換荷重信号はフィルタによって十分安定なように平滑処理する。続いて、重量値が既知である基準負荷荷重(分銅など)をロードセルに負荷し、出力W1の値が基準負荷荷重の値に等しくなるようにスパン係数K1を調整する。   Regarding the adjustment of the load cell 1A (LC1), the zero point memory Wz1 is reset to 0 in the equation (1) and set to the span coefficient K1 = 1 in the single adjustment point in advance. The / D conversion load signal Wa1 is stored in the initial load storage memory as the initial load Wi1. The A / D conversion load signal is smoothed by a filter so as to be sufficiently stable. Subsequently, a reference load (such as a weight) whose weight value is known is applied to the load cell, and the span coefficient K1 is adjusted so that the value of the output W1 is equal to the value of the reference load.

次に、計量装置の計量台5に上述のように単体調整されたロードセルを組み込み、計量装置としての調整モードにて、零点メモリWz1を0にリセットし、初期荷重記憶スイッチを押すと、計量台の荷重のうちでロードセル1Aを支持する分がA/D変換荷重信号Wa1として入力されるので、これを読み取り初期荷重記憶メモリWi1に入り、単体調整時に記憶された初期荷重値を更新記憶させる。   Next, the load cell adjusted as described above is incorporated into the weighing table 5 of the weighing device, the zero point memory Wz1 is reset to 0 in the adjustment mode as the weighing device, and the initial load storage switch is pressed. Of this load, the portion that supports the load cell 1A is input as the A / D conversion load signal Wa1, and is read into the initial load storage memory Wi1 to update and store the initial load value stored at the time of single unit adjustment.

ロードセル1B〜1Dについても同様に行う。ロードセル1A〜1Dを計量台へ組み込んだ後は重量測定装置の初期荷重記憶スイッチをもって、初期荷重の記憶は全てのロードセルに共通に同時に行うようにすれば好適である。計量装置の使用中は、重量測定装置において零点調整スイッチを操作すれば、4個のロードセルは共通に同時に零点調整を実施するようにすれば好適である。   The same applies to the load cells 1B to 1D. After the load cells 1A to 1D are incorporated into the weighing platform, it is preferable to store the initial load in the load measuring device by using the initial load storage switch of the weight measuring device at the same time. During use of the weighing device, it is preferable to operate the zero point adjustment switch in the weight measuring device so that the four load cells simultaneously perform the zero point adjustment in common.

また、各ロードセル個別に零点重量付近での安定状態を判別し、出力が安定状態であって、重量表示値のカウントレベルでは0表示であるが、W1〜W4を表わすカウントレベルでは零から外れているときには、自動的に零点補正機能を各ロードセル毎に個別に実施する。この場合、W1〜W4を、被計量物の重量値としての最小単位の表示重量値の1カウントに対して少なくとも4倍以上大きいカウント数で表せるように高い分解能でもって処理する。   In addition, a stable state near the zero point weight is individually determined for each load cell, and the output is stable, and the weight display value count level is 0, but the count levels representing W1 to W4 deviate from zero. When it is, the zero correction function is automatically executed for each load cell. In this case, W1 to W4 are processed with a high resolution so that they can be represented by a count number that is at least four times larger than one count of the display weight value of the minimum unit as the weight value of the object to be weighed.

このように処理することによって、通常の計量作業の時点の各ロードセルの出力信号として零点変動分が除去され、負荷荷重の大きさに精確に対応するものが得られるので、スパン異常の検出に対応させることが可能になる。なお、ロードセルの零点の手動調整又は自動調整は、中央演算処理装置52の中の荷重センサ個別零点調整手段において実行される。   By processing in this way, the zero point fluctuation is removed as the output signal of each load cell at the time of normal weighing work, and what accurately corresponds to the magnitude of the load load can be obtained, so it can handle the detection of span abnormalities It becomes possible to make it. The manual adjustment or automatic adjustment of the load cell zero point is executed by the load sensor individual zero adjustment unit in the central processing unit 52.

(1.2)確実なスパン異常の判定処理
以下に示すロードセルのスパンの異常検出は、中央演算処理装置52の中のスパン異常検出手段において実行される。
被計量物の重量値WTは、4個のロードセル1A〜1Dの出力でもって、次式で表される。
WT=W1+W2+W3+W4 ・・・(2)
計量装置の重量表示は、計量台5上の被計量物の重量測定値であるWTの値が表示レベルのカウント数に換算されて表示される。この表示値を見ながら作業者は計量作業を行う。したがって、例えばロードセル1Aとロードセル1Bの零点が正負方向にそれぞれ同じ大きな値で変動していても、加算値WTとしての零点は0になるから表示値は0になり、零点調整スイッチは押されない。
(1.2) Reliable Span Abnormality Determination Processing The following load cell span abnormality detection is executed by the span abnormality detection means in the central processing unit 52.
The weight value WT of the object to be weighed is expressed by the following equation with the outputs of the four load cells 1A to 1D.
WT = W1 + W2 + W3 + W4 (2)
The weight display of the weighing device is displayed by converting the value of WT, which is the weight measurement value of the object to be weighed on the weighing platform 5, into the count number of the display level. The operator performs the weighing work while looking at the displayed value. Therefore, for example, even if the zero points of the load cell 1A and the load cell 1B fluctuate by the same large value in the positive and negative directions, the zero point as the added value WT becomes 0, so the display value becomes 0, and the zero point adjustment switch is not pressed.

W1、W2が上述のように変動している場合には、特開2006−162252号公報(特許文献1)に記載された方法では、零点変動を誤ってスパン変動量として計算し、スパン異常として警報を発することになる。この点に鑑み、精確にスパン異常を検出するには、各ロードセル1A〜1Dの零点が個別に調整されていることを認識できる手段又は個別に零点変動を認識できる手段(中央演算処理装置52中に設けられる零点変動識別手段)を設けることが必要である。   When W1 and W2 fluctuate as described above, according to the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-162252 (Patent Document 1), zero fluctuation is erroneously calculated as a span fluctuation amount, An alarm will be issued. In view of this point, in order to accurately detect the span abnormality, means capable of recognizing that the zeros of the load cells 1A to 1D are individually adjusted or means capable of individually recognizing the zero fluctuation (in the central processing unit 52) It is necessary to provide a zero point variation identification means provided in

このため本実施形態では、作業者の零点調整スイッチ操作に頼る場合には、各ロードセル1A〜1Dの値も個別に、被計量物の重量表示値と同じ分解能レベルに換算して、計量装置としての被計量物の重量とともに重量測定装置に表示させるようにするか、または、いずれかのロードセルの零点が変動している場合に、すなわち、いずれかのロードセルの出力が零点付近の領域にあることを判別する境界重量値として下限値Wzl、上限値Wzuを定め、いずれかのロードセルの出力W1〜W4が定められた零点近傍領域内にある場合に、その旨のサイン(零点変動サイン)を表示装置54に表示させ、作業者に零点調整スイッチを押す必要性の有無を認識させるようにするか、あるいはいずれかのロードセルが定められた零点近傍領域の範囲外にある場合に、零点調整スイッチを押すのを促すようにされる。この場合、上限値Wzu、下限値Wzlとしては、上記WTから換算された被計量物の重量値表示の最小表示量(最小目盛り値)の値が表示される手前の大きさの値が設定されるのが好ましい。   For this reason, in this embodiment, when relying on an operator's zero point adjustment switch operation, the value of each load cell 1A-1D is also individually converted into the same resolution level as the weight display value of a to-be-measured object, and is used as a measuring device. Display on the weighing device together with the weight of the object to be weighed, or when the zero point of any load cell is fluctuating, that is, the output of any load cell is in the region near the zero point The lower limit value Wzl and the upper limit value Wzu are defined as the boundary weight values for determining whether or not the output W1 to W4 of any of the load cells is within the determined zero point region, and a sign indicating that is displayed (zero point fluctuation sign) Display on the device 54 to allow the operator to recognize the necessity of pressing the zero adjustment switch, or the range of the zero vicinity region where any load cell is defined. If outside, it is to urge the push the zero point adjustment switch. In this case, the upper limit value Wzu and the lower limit value Wzl are set to values in front of which the value of the minimum display amount (minimum scale value) of the weight value display of the object to be measured converted from the WT is displayed. It is preferable.

次に、作業者の零点調整操作に頼れない計量装置の場合、あるいは作業者が零点調整操作を忘れる場合の対策について述べる。この対策としては、各ロードセルの出力信号W1〜W4に対して次のように負荷荷重による変動量のみを算出する荷重変動量検出手段を中央演算処理装置52中に設けることにより、自動的に精確にスパン異常を検出できるようにする。   Next, countermeasures will be described in the case of a weighing device that cannot rely on the operator's zero adjustment operation or when the operator forgets the zero adjustment operation. As a countermeasure against this, a load fluctuation amount detecting means for calculating only the fluctuation amount due to the load load is provided in the central processing unit 52 for the output signals W1 to W4 of each load cell as follows, thereby automatically and accurately. So that a span error can be detected.

例えばロードセル1Aの出力W1について、このW1は、A/D変換器から読み込まれる荷重信号を平滑処理した後、例えばTa=数100msecの時間間隔で生成されるものとし、この生成順に常に最新のM個のW1が用意されたM個のシフトレジスタに記憶されるようにし、記憶されたM個のW1における最大値−最小値が予め設定された安定限界の許容値以内であれば安定状態にあると判定する。こうして、シフトレジスタの平均値を算出して現在の重量測定用のW1、すなわちロードセルの安定重量値とする。この演算処理は、中央演算処理装置52の中の安定重量値生成手段において実行される。   For example, for the output W1 of the load cell 1A, this W1 is generated at a time interval of, for example, Ta = several 100 msec after smoothing the load signal read from the A / D converter. The number W1 is stored in the prepared M shift registers, and if the maximum value-minimum value in the stored number W1 is within an allowable value of a preset stability limit, the state is in a stable state. Is determined. In this way, the average value of the shift register is calculated and used as the current weight measurement W1, that is, the stable weight value of the load cell. This arithmetic processing is executed in the stable weight value generating means in the central processing unit 52.

計量台5に被計量物を載置したとすると、あるタイミングで読み取ったW1の値によってシフトレジスタデータが許容値を外れ安定条件が成立しなくなることがある。しかし、安定条件を外れる1つ手前のタイミングでシフトレジスタに入った最新の値は、大抵は許容範囲の限界値である場合が想定されるので、安定重量値としてW1の値を算出するには、最も新しく入った値を除外し、M−1個でもって平均値を求めるのが適切である。   If an object to be weighed is placed on the weighing platform 5, the shift register data may deviate from the allowable value due to the value of W1 read at a certain timing, and the stable condition may not be satisfied. However, since the most recent value that entered the shift register at the timing just before the stability condition is assumed to be the limit value of the allowable range, it is necessary to calculate the value of W1 as the stable weight value. It is appropriate to exclude the most recently entered value and obtain the average value with M-1.

不安定になる直前の安定重量値(最新の安定重量値)を記憶するための安定重量値記憶レジスタを1個用意し、時間間隔Ta毎に連続的に安定重量値が生成されれば、安定重量値が生成されるたびに最新の安定重量値W1を前回安定重量値W1uとして安定重量値記憶レジスタの内容を更新する。こうして、全てのロードセル1A〜1Dの荷重信号に対して、常に最新の安定重量値を安定重量値記憶レジスタに記憶させて最新の値に更新するようにし、それぞれの値を、W1u,W2u,W3u,W4uとする。そして、最新の値の次に各ロードセル1A〜1DにW1〜W4の安定重量値が揃って生成されたとき、全てのロードセルの安定重量値と現在記憶している安定重量値とより次の荷重変化量W1p〜W4pを算出する。この演算処理は、中央演算処理装置52の中の荷重変化量算出手段において実行される。
W1p=|W1−W1u|
W2p=|W2−W2u|
W3p=|W3−W3u|
W4p=|W4−W4u| ・・・(3)
If one stable weight value storage register for storing the stable weight value immediately before becoming unstable (latest stable weight value) is prepared and stable weight values are continuously generated at every time interval Ta, the stable Every time a weight value is generated, the contents of the stable weight value storage register are updated with the latest stable weight value W1 as the previous stable weight value W1u. Thus, the latest stable weight value is always stored in the stable weight value storage register and updated to the latest value with respect to the load signals of all the load cells 1A to 1D, and the respective values are changed to W1u, W2u, W3u. , W4u. Then, when the stable weight values of W1 to W4 are generated for each of the load cells 1A to 1D next to the latest value, the stable load value of all the load cells and the currently stored stable weight value are further loaded. Change amounts W1p to W4p are calculated. This calculation process is executed by the load change amount calculation means in the central processing unit 52.
W1p = | W1-W1u |
W2p = | W2-W2u |
W3p = | W3-W3u |
W4p = | W4-W4u | (3)

予め安定重量値の変化幅Whを定め、全てのロードセル1A〜1Dの荷重信号において荷重変化量が変化幅Whを超える大きさであるとき、すなわち次式が同時に成立するときには、各ロードセルにスパン異常を判定するに十分大きい荷重変化量W1p〜W4pであるとして、各ロードセルのスパン異常を判定する。ここで、Whの値としては、計量装置の定格荷重Wsに対して各ロードセルには標準的に最大Ws/4の荷重が負荷されるので、その値の1/4として、Wh=Ws/16等の値が設定される。
W1p〜W4p>Wh ・・・(4)
When the change width Wh of the stable weight value is determined in advance and the load change amount exceeds the change width Wh in the load signals of all the load cells 1A to 1D, that is, when the following equation is satisfied simultaneously, each load cell has a span error. Assuming that the load change amounts W1p to W4p are large enough to determine the load, the span abnormality of each load cell is determined. Here, as the value of Wh, a load of maximum Ws / 4 is normally applied to each load cell with respect to the rated load Ws of the weighing device, so that Wh = Ws / 16 as 1/4 of the value. Etc. are set.
W1p to W4p> Wh (4)

以下に説明するように、各ロードセルの出力信号W1〜W4の代わりに、ここで求めたW1p〜W4pを用いることによって、新たに計量台上に載置した被計量物の重心の座標値、座標値に対応するスパン評価係数の基準値、現在のスパン評価係数を算出する。W1〜W4は上述の判定を行った後、W1u〜W4uとして安定重量値記憶レジスタに記憶して更新させる。なお、スパンの異常を判定するには十分に大きい荷重変化量である必要がある。この荷重変化量が小さければ、所謂S/N比が小さくなり精確な判定ができない。   As described below, by using W1p to W4p obtained here instead of the output signals W1 to W4 of each load cell, the coordinate value and coordinates of the center of gravity of the object to be weighed newly placed on the weighing table The reference value of the span evaluation coefficient corresponding to the value and the current span evaluation coefficient are calculated. After W1 to W4 make the above-mentioned determination, they are stored and updated in the stable weight value storage registers as W1u to W4u. It should be noted that the load change amount must be sufficiently large in order to determine a span abnormality. If this amount of change in load is small, the so-called S / N ratio becomes small and accurate determination cannot be made.

本実施形態のスパン異常判定法によれば、荷重信号があるタイミングでの安定から次のタイミングでの安定までの間の荷重変化量によってスパン異常を判定することができる。また、計量台上に被計量物がない場合だけでなく、被計量物が載置されていて荷重信号が安定しているところへ新たな被計量物を載置しても、零点の変動を含まないロードセル毎の荷重変化量を使用してスパンの異常を検出、判定することができる。したがって、作業者が零点操作を忘れていても、零点変動分をスパン変動分として異常判定することを防止できる。   According to the span abnormality determination method of the present embodiment, it is possible to determine a span abnormality based on the load change amount from the stability at a certain timing to the stability at the next timing. In addition, not only when there is no object to be weighed on the weighing platform, but also when a new object to be weighed is placed where the object to be weighed is placed and the load signal is stable, the zero point will fluctuate. It is possible to detect and determine a span abnormality using the load change amount for each load cell not included. Therefore, even if the operator forgets the zero point operation, it is possible to prevent the zero point fluctuation portion from being abnormally determined as the span fluctuation portion.

(2)計量台上の任意の位置における各ロードセル出力を関係づける係数について(図1(b)参照)
(2.1)x軸上の任意の位置
以下に述べるロードセル1A〜1Dの出力信号には上記で算出した荷重変化量W1=W1p,W2=W2p,W3=W3p,W4=W4pを用いるのが好ましい。なお、人為的に零点調整された出力を用いても良い。
ロードセルが精確に四辺形の四隅に配置されていなければ、全てのロードセルの出力信号が正常であってもW1/W2の値とW4/W3の値とは等しくない上に、計量台5上での被計量物の重心位置Gの変化に応じて徐々に変化する。トラックスケールのように被計量物(貨物自動車)が、図1に示されるように、計量台5上のほぼ中央のセンターライン(C.L)上付近で重量測定される場合であれば、W1/W2とW4/W3との関係を、次式
W1/W2=r・(W4/W3) ・・・(5)
と置いて、計量台5上に載置された被計量物の重心位置Gのx座標によってr(「スパン評価係数」と呼ぶ。)の値が変化すると考えることができる。ただし、W1/W4=r・(W2/W3)としても良い。そこで、rをxの関数である、
r=f(x) ・・・(6)
で表し、次式の関係に置く。
r=f(x)=(W1/W2)/(W4/W3) ・・・(7)
(2) Regarding a coefficient relating each load cell output at an arbitrary position on the weighing platform (see FIG. 1B)
(2.1) Arbitrary position on the x-axis The load change amounts W1 = W1p, W2 = W2p, W3 = W3p, W4 = W4p calculated above are used for the output signals of the load cells 1A to 1D described below. preferable. An artificially zero-adjusted output may be used.
If the load cells are not accurately arranged at the four corners of the quadrilateral, the values of W1 / W2 and W4 / W3 are not equal even if the output signals of all the load cells are normal, and It changes gradually according to the change of the center of gravity position G of the object to be weighed. If the object to be weighed (lorry vehicle) is to be weighed near the center line (CL) at the center of the weighing platform 5 as shown in FIG. / W2 and W4 / W3 are expressed as follows: W1 / W2 = r · (W4 / W3) (5)
Thus, it can be considered that the value of r (referred to as “span evaluation coefficient”) changes depending on the x coordinate of the gravity center position G of the object to be weighed placed on the weighing table 5. However, it is good also as W1 / W4 = r * (W2 / W3). So r is a function of x,
r = f (x) (6)
It is expressed by the following formula.
r = f (x) = (W1 / W2) / (W4 / W3) (7)

<調整モード>
調整モードにて、全てのロードセルのスパンが正常な場合のr(スパン評価係数)とxとを関係づける関数r=f(x)を求める。
<Adjustment mode>
In the adjustment mode, a function r = f (x) relating r (span evaluation coefficient) and x when all the load cells have normal spans is obtained.

ロードセルの出力信号から求める被計量物のx,y座標の位置は図1から次式のようになる。
x=[{W2/(W1+W2)}+{W3/(W3+W4)}]・A/2
y=[{W3/(W2+W3)}+{W4/(W1+W4)}]・B/2
・・・(8)
The position of the x, y coordinates of the object to be weighed obtained from the output signal of the load cell is as shown in the following equation from FIG.
x = [{W2 / (W1 + W2)} + {W3 / (W3 + W4)}] · A / 2
y = [{W3 / (W2 + W3)} + {W4 / (W1 + W4)}] · B / 2
... (8)

計量台5上に先に何らかの被計量物があって、新たに被計量物を追加的に載置する場合には、上述のように荷重変化量W1p〜W4pを算出してW1〜W4に置き換え計算するので、追加した被計量物の重心位置を求めることになる。
これら被計量物の位置x,y及び各ロードセルの荷重変化量は重量測定装置の表示器に表示させる。
When there is some object to be weighed on the weighing platform 5 and a new object to be weighed is additionally placed, the load change amounts W1p to W4p are calculated and replaced with W1 to W4 as described above. Since the calculation is performed, the position of the center of gravity of the added object to be weighed is obtained.
The positions x and y of the objects to be weighed and the load change amount of each load cell are displayed on the display of the weight measuring device.

重量測定装置の調整モードにて、分銅又はトラックスケールの場合には貨物自動車などのテストサンプルとなる被計量物を、計量台5の中央付近をxがx<(1/2)・Aにある場合からx>(1/2)・Aにある場合の間で、x座標の表示を確認しながらx=(1/2)・Aを中心に少しの距離ずつ移動させる。   In the adjustment mode of the weight measuring device, in the case of a weight or truck scale, an object to be weighed as a test sample such as a freight car is located near the center of the weighing platform 5 where x is x <(1/2) · A Between the cases where x> (1/2) · A, the display is moved by a small distance around x = (1/2) · A while confirming the display of the x coordinate.

ここで、テストサンプルの荷重としては、任意のものを用いることができるが、計量装置の定格荷重以下の荷重で大きい値のものを用いるのが好ましい。また、x座標の表示値としては、x=A/4〜(3/4)・Aの間で変化するように移動させるのが好ましい。また、テストサンプルはできるだけ図1(a)のy=B/2で表されるセンターラインに沿って移動させながら測定するのが好ましい。つまり、y座標はできるだけy=B/2と表示されるように移動させるのが好ましい。   Here, an arbitrary load can be used as the load of the test sample, but it is preferable to use a load having a large value below the rated load of the weighing device. The display value of the x coordinate is preferably moved so as to change between x = A / 4 to (3/4) · A. Further, it is preferable to measure the test sample while moving it as much as possible along the center line represented by y = B / 2 in FIG. That is, it is preferable to move the y-coordinate so that y = B / 2 is displayed as much as possible.

x=(1/2)・Aを中心に左右に何箇所かにテストサンプルを移動させ、x座標値を適切な間隔に変更し、テストサンプルの位置を変更する度に安定重量値が求まる。各ロードセル1A〜1Dの荷重変化量が求まると、この荷重変化量の表示値を確認して重量測定装置に設けた測定データ記憶スイッチを押す。そうすると、測定データ記憶スイッチが押される度に、各ロードセル1A〜1Dの荷重変化量から式(7)によってスパン評価係数rが算出され、x座標値と共に重量測定装置の演算回路26のメモリブロック53に記憶される。   Each time the test sample is moved to several places around x = (1/2) · A, the x coordinate value is changed to an appropriate interval, and the stable weight value is obtained each time the position of the test sample is changed. When the load change amount of each of the load cells 1A to 1D is obtained, the display value of the load change amount is confirmed, and the measurement data storage switch provided in the weight measuring device is pushed. Then, each time the measurement data storage switch is pressed, the span evaluation coefficient r is calculated from the load change amount of each of the load cells 1A to 1D by the equation (7), and the memory block 53 of the arithmetic circuit 26 of the weight measuring device together with the x coordinate value. Is remembered.

x=(1/2)・Aを中心にその両側で複数個のx座標に対応するスパン評価係数が求まると、重量測定装置に設けられたスパン評価係数の基準値設定スイッチを押すと、xをx<(1/2)・Aの範囲と、x≧(1/2)・Aの範囲とに分け、最小自乗法等の方法により、rについて、xに関するスパン評価係数の基準値を求める関数fa(x)とfb(x)として、それぞれの範囲別に一次式又は多次式を決定(x座標値用スパン評価係数基準値算出式決定手段)して次式の形で表し、これをスパン評価係数基準値のx座標値に関する関数として演算回路26のメモリブロック53に記憶させる。
ra=fa(x) (x<(1/2)・Aについて)
rb=fb(x) (x≧(1/2)・Aについて) ・・・(9)
When span evaluation coefficients corresponding to a plurality of x coordinates are obtained on both sides of x = (1/2) · A as a center, when a span evaluation coefficient reference value setting switch provided in the weight measuring device is pressed, x Is divided into a range of x <(1/2) · A and a range of x ≧ (1/2) · A, and a reference value of a span evaluation coefficient for x is obtained for r by a method such as a method of least squares. As the functions fa (x) and fb (x), a linear expression or a multi-order expression is determined for each range (span evaluation coefficient reference value calculation expression determining means for x coordinate value) and expressed in the form of the following expression, The data is stored in the memory block 53 of the arithmetic circuit 26 as a function related to the x coordinate value of the span evaluation coefficient reference value.
ra = fa (x) (x <(1/2) · A)
rb = fb (x) (x ≧ (1/2) · A) (9)

いずれか1個のロードセルのスパンがある比率だけ変動すると、4個のロードセルの出力から直接求めるスパン評価係数もロードセルのスパンの変動量と同じ割合で変化する。しかし、ロードセルの四辺形の四隅位置からのズレが小さい場合は、この小さく変化したロードセルの出力から求めたx座標(x座標もロードセル出力の変化割合と同じだけ変化する。)を使用して求められるスパン評価係数の変化量は小さいので(ズレの量が0である場合は被計量物のx座標値が如何に変化しようともスパン評価係数は全く変化しない。)、通常運転時にロードセル出力から求めたx座標によって算出されるスパン評価係数の基準値と、そのときのロードセルの出力から直接求められるスパン評価係数とを比較することによって、4個の中のある1個のロードセル出力のスパンの変動率を求めることができる。   If any one of the load cell spans changes by a certain ratio, the span evaluation coefficient obtained directly from the outputs of the four load cells also changes at the same rate as the variation amount of the load cell span. However, when the deviation from the four corner positions of the quadrilateral of the load cell is small, the x coordinate obtained from the output of the load cell that has changed slightly (the x coordinate also changes as much as the change rate of the load cell output) is obtained. Since the amount of change in the span evaluation coefficient is small (if the amount of deviation is 0, the span evaluation coefficient does not change at all no matter how the x-coordinate value of the object to be measured changes), it is obtained from the load cell output during normal operation. By comparing the reference value of the span evaluation coefficient calculated by the x-coordinate and the span evaluation coefficient obtained directly from the output of the load cell at that time, the fluctuation of the span of one load cell output among the four The rate can be determined.

なお、上述の説明では、x=(1/2)・Aを境に2種類の関数を設定するものとしたが、xの値に範囲を設けず、1種類の関数を設定するようにしても良い。さらに、x座標の範囲を細分化して、それぞれの範囲においてスパン評価係数の関数を設定するようにしても良い。   In the above description, two types of functions are set with x = (1/2) · A as a boundary. However, no range is provided for the value of x, and one type of function is set. Also good. Further, the range of the x coordinate may be subdivided, and the function of the span evaluation coefficient may be set in each range.

以上は、四隅の各ロードセル出力のスパンが全て正常な場合において、被計量物の重心が任意のx座標位置にある場合のスパン評価係数をスパン評価係数の基準値として求める方法である。   The above is a method for obtaining the span evaluation coefficient as the reference value of the span evaluation coefficient when the load cell output spans at the four corners are all normal and the center of gravity of the object to be measured is at an arbitrary x coordinate position.

<通常運転時>
通常運転時(通常の計量作業中)には、計量台5に被計量物を載置すると、全てのロードセルについて、荷重変化量W1p〜W4pを揃って取得できた時点で、これらを荷重変化量W1〜W4として、W1/W2とW4/W3とを算出し、被計量物の現在の載置位置でのスパン評価係数rxを、次式にて算出する(x座標値用スパン評価係数算出手段)。
rx=(W1/W2)/(W4/W3) ・・・(10)
<During normal operation>
During normal operation (during normal weighing work), when the objects to be weighed are placed on the weighing platform 5, the load change amounts W1p to W4p can be obtained for all the load cells at the same time. W1 / W2 and W4 / W3 are calculated as W1 to W4, and a span evaluation coefficient rx at the current placement position of the object to be measured is calculated by the following formula (span evaluation coefficient calculation means for x coordinate value) ).
rx = (W1 / W2) / (W4 / W3) (10)

通常運転時において、いずれのロードセルも出力のスパンが正常であれば、(W1/W2)/(W4/W3)によって求まるスパン評価係数rxは、そのときの被計量物の重心位置のx座標をロードセル出力から求め(被計量物重心位置算出手段)、求めたx座標から上式によって算出されるスパン評価係数の基準値と略等しい。もしいずれかのロードセルの出力のスパンに異常があれば、スパン評価係数rxは全てのロードセルが正常な場合に比べ、当該ロードセルのスパンの変化率と同じ変化率でもって算出される。   If the output span is normal in any load cell during normal operation, the span evaluation coefficient rx obtained by (W1 / W2) / (W4 / W3) is the x coordinate of the center of gravity position of the object to be weighed at that time. It is approximately equal to the reference value of the span evaluation coefficient calculated from the load cell output (measurement object gravity center position calculation means) and calculated from the calculated x coordinate by the above equation. If there is an abnormality in the output span of any of the load cells, the span evaluation coefficient rx is calculated with the same rate of change as the rate of change of the span of the load cell, compared to when all the load cells are normal.

一方、いずれのロードセルのスパンも正常である場合の被計量物の現在の載置位置でのスパン評価係数基準値としては、荷重変化量W1〜W4によって被計量物の重心位置のx座標を求め(被計量物重心位置算出手段)、式(9)に示されるようにxの座標値の範囲に応じてfa(x)またはfb(x)のいずれかに代入して求める。   On the other hand, as the span evaluation coefficient reference value at the current placement position of the object to be weighed when the span of any load cell is normal, the x coordinate of the gravity center position of the object to be weighed is obtained from the load change amounts W1 to W4. (Weighing object center-of-gravity position calculation means) Substituted into either fa (x) or fb (x) according to the range of the coordinate value of x as shown in equation (9).

ロードセルの設置位置の四辺形の四隅位置からのズレが小さいときは、上記で定義したスパン評価係数が、計量台上における被計量物の重心位置の変化に応じて変化する割合は小さいので、ロードセルのスパンの変動があれば同じ割合でx座標が変化しても、x座標値に基づいて算出したスパン評価係数の基準値はロードセルのスパン変動がない場合に算出されるスパン評価係数の基準値にほぼ等しい。したがって、下記のようにしていずれか1個のロードセルのスパン変化率を算出することができる。
例えばx座標値が、x<(1/2)・Aであれば、ra=fa(x)にx座標値を代入して、現在のx座標値に対するスパン評価係数基準値raを算出する。これによって、スパンの基準値からの変化率Sxは、rxとraとを比較し、次式によって算出される。
Sx=|rx−ra|/ra ・・・(11)
When the displacement of the load cell installation position from the four corners of the quadrilateral is small, the rate of change of the span evaluation coefficient defined above according to the change in the center of gravity of the object to be weighed on the weighing table is small. Even if the x-coordinate changes at the same rate, the span evaluation coefficient reference value calculated based on the x-coordinate value is the reference value of the span evaluation coefficient calculated when there is no load cell span fluctuation. Is almost equal to Therefore, the span change rate of any one load cell can be calculated as follows.
For example, if the x coordinate value is x <(1/2) · A, the x coordinate value is substituted into ra = fa (x), and the span evaluation coefficient reference value ra for the current x coordinate value is calculated. As a result, the rate of change Sx from the span reference value is calculated by comparing rx and ra and using the following equation.
Sx = | rx−ra | / ra (11)

スパン変化率Sxに対する許容値Rhを予め設定しておくと、スパン変化率Sxを許容値Rhとを大小比較し、次式が成立すれば計量装置はいずれかのロードセルのスパン係数が異常であると判定し、表示器や、ブザー、外部出力などに、種々の方法で警報信号を出力する。
Sx>Rh ・・・(12)
If the permissible value Rh for the span change rate Sx is set in advance, the span change rate Sx is compared with the permissible value Rh, and if the following formula is satisfied, the weighing device has an abnormal span coefficient for one of the load cells. The alarm signal is output to the display, buzzer, external output, etc. by various methods.
Sx> Rh (12)

(2.2)x,y軸上の任意の位置
(2.2.1)x,y座標によってスパン評価係数を求める方法
より精確性を得るために、x,y座標をx,yの値によって4象限に分け、それぞれの象限においてx,y座標に応じたスパン評価係数の基準値を求める関数を決定する(x,y座標値用スパン評価係数基準値算出式決定手段)。この方式は、計量台5上の任意の位置に被計量物が載置される計量装置に適用することができる。
(2.2) Arbitrary position on the x and y axes (2.2.1) Method of obtaining the span evaluation coefficient from the x and y coordinates In order to obtain more accuracy, the x and y coordinates are the values of x and y. Are divided into four quadrants, and a function for determining the reference value of the span evaluation coefficient corresponding to the x and y coordinates in each quadrant is determined (x, y coordinate value span evaluation coefficient reference value calculation formula determining means). This method can be applied to a weighing device in which an object to be weighed is placed at an arbitrary position on the weighing table 5.

<調整モード>
調整モードにてx=(1/2)・Aとy=(1/2)・Bを結ぶ直線で計量台面を4等分して、それぞれ第1象限〜第4象限とし、テストサンプルの重心座標をそれぞれの象限に位置させ、象限別にx,y座標値に対応するスパン評価係数の基準値を求める。テストサンプルの計量台上のx,y座標値は各ロードセルの出力信号を測定することによって式(8)により算出し、重量測定装置に表示させる。また、同時に荷重変化量も表示させる。
<Adjustment mode>
In the adjustment mode, the weighing table surface is divided into four equal parts by a straight line connecting x = (1/2) · A and y = (1/2) · B, and the center of gravity of the test sample is set to the first quadrant to the fourth quadrant, respectively. The coordinates are positioned in each quadrant, and the span evaluation coefficient reference value corresponding to the x and y coordinate values is obtained for each quadrant. The x and y coordinate values on the weighing platform of the test sample are calculated by the equation (8) by measuring the output signal of each load cell and displayed on the weight measuring device. At the same time, the load change amount is displayed.

まず、第1象限用:x<(1/2)・A、y<(1/2)・Bの範囲内でテストサンプルの載置位置を変え、スパン評価係数の基準値r1を、次式
r1=(W1/W2)/(W4/W3) ・・・(13)
を用い、x,y座標値と共に、複数箇所でロードセル1A〜1Dの出力信号を測定することによって算出する。こうして、第1象限内での複数個の測定点での座標値(x,y)に対応するr1を求める。
First, for the first quadrant: the test sample placement position is changed within the range of x <(1/2) · A, y <(1/2) · B, and the span evaluation coefficient reference value r1 is expressed by the following equation: r1 = (W1 / W2) / (W4 / W3) (13)
And the output signals of the load cells 1A to 1D are measured at a plurality of locations together with the x and y coordinate values. Thus, r1 corresponding to the coordinate values (x, y) at a plurality of measurement points in the first quadrant is obtained.

次に、第1象限のスパン評価係数基準値算出式を、次式
r1=a1・x+b1・y+c1 ・・・(14)
と定め、やはり最小自乗法などの手法でa1,b1,c1の値を求め、第1象限内の任意の重心位置(x,y)に対するスパン評価係数基準値r1の算出式を定める。
Next, a span evaluation coefficient reference value calculation formula for the first quadrant is expressed as follows: r1 = a1 · x + b1 · y + c1 (14)
Then, the values of a1, b1, and c1 are obtained by a method such as the least square method, and a calculation formula for the span evaluation coefficient reference value r1 for an arbitrary center of gravity (x, y) in the first quadrant is determined.

同様に、第2象限用:x≧(1/2)・A、y<(1/2)・Bの範囲内の任意の重心位置(x,y)に対するスパン評価係数基準値r2の算出式を定め、第3象限用:x≧(1/2)・A、y≧(1/2)・Bの範囲内の任意の重心位置(x,y)に対するスパン評価係数基準値r3の算出式を定め、第4象限用:x<(1/2)・A、y≧(1/2)・Bの範囲内の任意の重心位置(x,y)に対するスパン評価係数基準値r4の算出式を定める。こうして定められたi象限(i=1,2,3,4)におけるスパン評価係数基準値riの算出式は象限別に演算回路26のメモリブロック53に記憶させる。   Similarly, for the second quadrant: Formula for calculating the span evaluation coefficient reference value r2 for an arbitrary barycentric position (x, y) within the range of x ≧ (1/2) · A, y <(1/2) · B For the third quadrant: Formula for calculating the span evaluation coefficient reference value r3 for an arbitrary barycentric position (x, y) within the range of x ≧ (1/2) · A, y ≧ (1/2) · B For the fourth quadrant: x <(1/2) · A, y ≧ (1/2) · Calculation formula of span evaluation coefficient reference value r4 for an arbitrary center of gravity (x, y) within the range of B Determine. The formula for calculating the span evaluation coefficient reference value ri in the i quadrant (i = 1, 2, 3, 4) thus determined is stored in the memory block 53 of the arithmetic circuit 26 for each quadrant.

<通常運転時>
通常運転時(通常の計量作業中)には、計量台5に被計量物を載置すると、全てのロードセルについて、全てのロードセルの荷重変化量W1p〜W4pを揃って取得できた時点で、これらをW1〜W4として、被計量物の重心位置のx,y座標を算出し(被計量物重心位置算出手段)、被計量物の載値位置が第何象限であるかを定めるとともに、定めた象限に対応する関数をr1〜r4の中から選択し、この選択した関数にx,y座標値を代入して被計量物の載値位置に対応するスパン評価係数基準値を算出する(x,y座標値用スパン評価係数算出手段)。続いて、W1〜W4の値から現在の被計量物のスパン評価係数を算出し、式(11)でもっていずれかのロードセルのスパンが異常であるか否かを判定する。
<During normal operation>
During normal operation (during normal weighing work), when an object to be weighed is placed on the weighing platform 5, when the load change amounts W1p to W4p of all the load cells are obtained for all the load cells, these are obtained. Is set to W1 to W4, and the x and y coordinates of the center of gravity position of the object to be weighed are calculated (the object to be weighed center of gravity position calculating means), and the quadrant of which the loading position of the object to be weighed is defined. A function corresponding to the quadrant is selected from r1 to r4, and x and y coordinate values are substituted into the selected function to calculate a span evaluation coefficient reference value corresponding to the placement position of the object to be measured (x, y-coordinate value span evaluation coefficient calculation means). Subsequently, the span evaluation coefficient of the current object to be weighed is calculated from the values of W1 to W4, and it is determined whether or not the span of any load cell is abnormal by the equation (11).

(2.2.2)x,y座標による比例配分によってスパン評価係数を求める方法
計量台がトラックスケールなどに比べて小型の場合に、調整モードにおいて、図3(a)に示されるe,f,g,h,p点の付近に分銅を置いて四隅誤差の検証を行い、この四隅検証の計量結果を用いて任意の位置におけるスパン評価係数の基準値を定める方法である。
(2.2.2) Method for obtaining span evaluation coefficient by proportional distribution with x, y coordinates When the weighing platform is smaller than a track scale or the like, e, f shown in FIG. , G, h, and p are placed in the vicinity of a point, and a four-corner error is verified. A measurement result of the four-corner verification is used to determine a reference value for a span evaluation coefficient at an arbitrary position.

<調整モード>
調整モードにおいて、四隅調整の機会を利用し、調整時点で特定の1個のロードセルのフルブリッジ出力と他の3個のロードセルのフルブリッジ出力の組み合わせ値によって四隅座標e点(A/4,B/2)、f点((3/4)・A,B/2)、g点(A/2,(3/4)・B)、h点(A/2,B/4)及び中央のp点(A/2,B/2)に対応するスパン評価係数の基準点として、それぞれの点に既知の重量の被計量物を載値したときの各ロードセルの出力より、係数re,rf,rg,rh,rpを求め、演算回路26のメモリブロック53に記憶させる。
<Adjustment mode>
In the adjustment mode, the four-corner adjustment opportunity is used, and at the time of adjustment, the four-corner coordinate e point (A / 4, B) is determined by the combined value of the full-bridge output of one specific load cell and the full-bridge outputs of the other three load cells. / 2), f point ((3/4) · A, B / 2), g point (A / 2, (3/4) · B), h point (A / 2, B / 4) and the center As reference points for the span evaluation coefficients corresponding to the p points (A / 2, B / 2), the coefficients re, rf, rg, rh, and rp are obtained and stored in the memory block 53 of the arithmetic circuit 26.

例えばreについて、図3(a)のe点付近に被計量物の重心が来るように分銅を置いたとき、つまり調整モードにてx,y座標表示値が、x≒A/4、y≒B/2を表示する付近において、係数記憶スイッチを押して、ロードセル1A〜1Dの荷重変化量W1〜W4を測定し、次式によりreを求める。
re=(W1/W2)/(W4/W3) ・・・(15)
e点以外のf点、g点、h点、p点についても同様にして、それぞれrf,rg,rh,rpを求める。そして、これら基準座標値におけるスパン評価係数の基準値を重量測定装置のメモリに記憶させる。
For example, with respect to re, when a weight is placed so that the center of gravity of the object to be weighed is near the point e in FIG. 3A, that is, in the adjustment mode, the x and y coordinate display values are x≈A / 4, y≈ In the vicinity of displaying B / 2, the coefficient storage switch is pressed to measure the load changes W1 to W4 of the load cells 1A to 1D, and re is obtained by the following equation.
re = (W1 / W2) / (W4 / W3) (15)
Similarly, rf, rg, rh, and rp are obtained for the f point, the g point, the h point, and the p point other than the e point. Then, the reference value of the span evaluation coefficient at these reference coordinate values is stored in the memory of the weight measuring device.

<通常運転時>
通常運転時に、被計量物の重心のx,y座標を、上記のように荷重変化量W1〜W4を揃って取得できた時点で式(8)により算出する。いま、計量台5上の被計量物の重心位置mの座標が図3(a)においてm(x,y)であったとすると、算出したx,y座標値と、x=A/2、y=B/2との大小比較によってm点が座標の上で第何象限にあるかを決定する。そして、m点の所属する象限によって基準位置の座標と、それに対応する評価係数の基準値を選択する。
<During normal operation>
At the time of normal operation, the x and y coordinates of the center of gravity of the object to be weighed are calculated by the equation (8) when the load change amounts W1 to W4 can be obtained together as described above. Now, assuming that the coordinates of the center of gravity m of the object to be weighed on the weighing platform 5 are m (x, y) in FIG. 3A, the calculated x, y coordinate values and x = A / 2, y = The quadrant in which the m point is in the coordinates is determined by a comparison with B / 2. Then, the coordinates of the reference position and the corresponding reference value of the evaluation coefficient are selected according to the quadrant to which the m point belongs.

例えば、図3(b)に示されるように、m点が第4象限にある場合には、p点、g点、e点のスパン評価係数基準値に基づいてm点のスパン評価係数基準値を定めるものとする(他の象限についても同様)。
このとき、まずk1,k2,q1,q2の値を求める。e´点の基準値は、e点、p点の基準値をk1とk2との比率によって、次式にて求める。
re´=(k1・rp+k2・re)/(k1+k2) ・・・(16)
同様に、g´点の基準値は、g点、p点の基準値をq1とq2との比率によって、次式にて求める。
rg´=(q2・rp+q1・rg)/(q1+q2) ・・・(17)
m点のスパン評価係数の基準値rmは、k2とq1の比率によって、次式となる。
rm=(q1・rg´+k2・re´)/(k2+q1) ・・・(18)
そして、一方でW1〜W4によって現在の被計量物によるスパン評価係数を算出し、上記式(11)(12)に基づいてスパンの異常があれば警報信号を出力する。
For example, as shown in FIG. 3B, when the m point is in the fourth quadrant, the m point span evaluation coefficient reference value is based on the p point, g point, and e point span evaluation coefficient reference values. (Same for other quadrants).
At this time, first, values of k1, k2, q1, and q2 are obtained. The reference value for the e ′ point is obtained from the following equation by using the ratio between k1 and k2 as the reference value for the e and p points.
re ′ = (k1 · rp + k2 · re) / (k1 + k2) (16)
Similarly, the reference value of the point g ′ is obtained by the following equation by using the ratio of q1 and q2 as the reference value of the point g and the point p.
rg ′ = (q2 · rp + q1 · rg) / (q1 + q2) (17)
The reference value rm of the m-point span evaluation coefficient is expressed by the following equation depending on the ratio of k2 and q1.
rm = (q1 · rg ′ + k2 · re ′) / (k2 + q1) (18)
And on the other hand, the span evaluation coefficient by the present to-be-measured object is calculated by W1-W4, and a warning signal will be output if there is a span abnormality based on the above equations (11) and (12).

以上のように、本実施形態の計量装置によれば、零点の変動に影響されず、また被計量物の計量台上での載置位置に影響されず、通常の計量作業の継続中に特別の操作を必要とせず、いずれかのロードセルのスパンに異常が生じた場合に精確に警報することができる。また、荷重信号変化量を用いれば、荷重信号が零点に戻らなくても、計量台上に追加した被計量物によって警報することができる。異常判定がなされると、重量測定装置によっていずれかのロードセルのスパンが異常である旨のサインが、作業者に識別できる表示内容でなされ、且つスパンの変化率も表示される。警報信号としては、ランプ表示、文字表示、音声などの手段を用いることができる。   As described above, according to the weighing device of the present embodiment, it is not affected by the fluctuation of the zero point, and is not affected by the placement position of the object to be weighed on the weighing table, and is special during normal measurement work. Thus, it is possible to accurately warn when any of the load cell spans is abnormal. Further, if the load signal change amount is used, even if the load signal does not return to the zero point, an alarm can be given by an object to be weighed added on the weighing table. When the abnormality determination is made, a sign that the span of one of the load cells is abnormal is made by the weight measuring device with display contents that can be identified to the operator, and the rate of change of the span is also displayed. As the alarm signal, means such as lamp display, character display, and voice can be used.

本発明の計量装置は、コンベヤスケールやホッパスケール、トラックスケール、台秤、料金秤などの計量器で使用されるストレインゲージ式ロードセルに生じるスパンの異常を検出する用途に好適に用いることができる。   The weighing device of the present invention can be suitably used for detecting an abnormality of a span generated in a strain gauge type load cell used in a weighing instrument such as a conveyor scale, a hopper scale, a track scale, a platform scale, a fee scale, or the like.

1A,1B,1C,1D ロードセル
5 計量台
26 演算回路
52 中央演算処理装置
53 メモリブロック
54 表示装置
1A, 1B, 1C, 1D Load cell 5 Weighing table 26 Arithmetic circuit 52 Central processing unit 53 Memory block 54 Display device

Claims (11)

四辺形の四隅が荷重センサにて支持される計量台上に被計量物を載置してその被計量物の重量を測定するようにし前記四辺形の一辺の両端に配される2個の荷重センサの出力信号に基づいて算出された荷重信号の比率と、前記一辺の対辺の両端に配される2個の荷重センサの出力信号に基づいて算出された荷重信号の比率との相対比率を求め、この相対比率に基づいて前記荷重センサのスパンの異常を検出するスパン異常検出手段を備える計量装置において、
前記四隅を支持する複数の荷重センサの出力信号のそれぞれに含まれる運転中に生じる零点変動成分を運転中に個別に除去した荷重信号を生成する零点変動成分除去手段を備え、該零点変動成分除去手段によって、前記四辺形の一辺の両端に配される2個の荷重センサの出力信号に基づいて算出された荷重信号、及び前記一辺の対辺の両端に配される2個の荷重センサの出力信号に基づいて算出された荷重信号のそれぞれに含まれる零点変動成分が除去されることを特徴とする計量装置。
So as to measure the weight of the objects to be weighed four corners of the quadrilateral are placed the objects to be weighed on the weighing platform supported by load sensors, two being arranged at both ends of one side of the quadrilateral the ratio of the load signal calculated based on the output signal of the load sensor, the relative proportions of the ratio of the load signal calculated based on the output signals of the two load sensors which are arranged at both ends of opposite sides of the one side In a weighing device comprising a span abnormality detection means for detecting an abnormality of the span of the load sensor based on the relative ratio ,
Zero point fluctuation component removal means for generating a load signal obtained by individually removing the zero point fluctuation component generated during the operation included in each of the output signals of the plurality of load sensors supporting the four corners during the operation, and removing the zero point fluctuation component The load signals calculated based on the output signals of the two load sensors arranged at both ends of the one side of the quadrilateral by the means, and the output signals of the two load sensors arranged at both ends of the opposite side of the one side A zeroing component included in each of the load signals calculated based on the above is removed .
前記零点変動成分除去手段は、前記四辺形の一辺の両端に配される2個の荷重センサの出力信号に基づいて算出された荷重信号、及び前記一辺の対辺の両端に配される2個の荷重センサの出力信号に基づいて算出された荷重信号のそれぞれに含まれる零点変動成分を運転中に個別に手動又は自動的に除去するものである請求項1に記載の計量装置。 The zero point fluctuation component removing means includes a load signal calculated based on output signals of two load sensors arranged at both ends of one side of the quadrilateral, and two pieces arranged at both ends of the opposite side of the one side. The weighing apparatus according to claim 1, wherein the zero point fluctuation component included in each of the load signals calculated based on the output signal of the load sensor is individually or automatically removed during operation . 前記零点変動成分除去手段は、前記荷重センサから出力される荷重信号の安定判別を行うとともに、前記荷重センサの安定重量値を生成する安定重量値生成手段と、前記安定重量値生成手段によって生成された最新の安定重量値と、この最新の安定重量値の一つ前のタイミングにおいて生成された安定重量値との差を安定荷重変化量として各荷重センサ毎に算出する荷重変化量算出手段である請求項に記載の計量装置。 The zero point fluctuation component removing means is generated by the stable weight value generating means for generating the stable weight value of the load sensor and the stable weight value generating means while performing stability determination of the load signal output from the load sensor. A load change amount calculating means for calculating, for each load sensor, a difference between the latest stable weight value and the stable weight value generated at a timing immediately before the latest stable weight value as a stable load change amount. The weighing device according to claim 1 . 前記計量台の被計量物の載置面がなす平面上の任意の位置に原点を定めるとともに、前記原点を通り前記平面上で互いに直交する二軸のいずれか一方の軸をx軸として定め、前記荷重センサの出力信号に基づいて前記x軸上の前記被計量物の重心位置をx座標値として定める被計量物重心位置算出手段と、全ての荷重センサの出力信号を演算することによって、前記計量台上に載置された前記被計量物の重心位置のx座標値に対する前記相対比率の関係を規定するスパン評価係数を算出するx座標値用スパン評価係数算出手段とを備えることを特徴とする請求項1〜のうちのいずれかに記載の計量装置。 The origin is determined at an arbitrary position on a plane formed by the placement surface of the object to be weighed on the weighing table, and one of two axes passing through the origin and orthogonal to each other on the plane is defined as an x axis, By calculating the gravity center position calculation means for measuring the gravity center position of the measurement object on the x-axis as the x coordinate value based on the output signal of the load sensor, and calculating the output signals of all the load sensors, X-coordinate value span evaluation coefficient calculating means for calculating a span evaluation coefficient that defines the relationship of the relative ratio to the x-coordinate value of the gravity center position of the object to be weighed placed on a weighing table. The measuring device according to any one of claims 1 to 3 . 当該計量装置の調整モードにおいて、当該計量装置の通常運転時における前記被計量物の重心位置のx座標値に基づいて前記x座標値に対応するスパン評価係数の基準値を算出するための算出式を決定するx座標値用スパン評価係数基準値算出式決定手段を備えることを特徴とする請求項に記載の計量装置。 Calculation formula for calculating a reference value of a span evaluation coefficient corresponding to the x-coordinate value based on the x-coordinate value of the center of gravity position of the weighing object during normal operation of the weighing device in the adjustment mode of the weighing device The weighing apparatus according to claim 4 , further comprising: an x-coordinate value span evaluation coefficient reference value calculation formula determining means for determining 当該計量装置の通常運転時における荷重センサに基づくx座標値を、前記x座標値用スパン評価係数基準値算出式決定手段により決定された算出式に適用することによって、被計量物の重心位置の前記x座標値に対応するスパン評価係数の基準値を算出することを特徴とする請求項に記載の計量装置。 By applying the x coordinate value based on the load sensor during normal operation of the weighing device to the calculation formula determined by the span evaluation coefficient reference value calculation formula determination means for the x coordinate value, The weighing apparatus according to claim 5 , wherein a reference value of a span evaluation coefficient corresponding to the x coordinate value is calculated. 前記スパン異常検出手段は、当該計量装置の通常運転時において、前記x座標値用スパン評価係数算出手段によって算出されるスパン評価係数と、前記x座標値用スパン評価係数基準値算出式決定手段によって算出されるスパン評価係数の基準値とを比較することによっていずれかの荷重センサのスパンの異常を検出することを特徴とする請求項に記載の計量装置。 The span abnormality detection means includes a span evaluation coefficient calculated by the x coordinate value span evaluation coefficient calculation means and an x coordinate value span evaluation coefficient reference value calculation formula determination means during normal operation of the weighing device. 7. The weighing apparatus according to claim 6 , wherein an abnormality of the span of any one of the load sensors is detected by comparing with a calculated reference value of the span evaluation coefficient. 前記計量台の被計量物の載置面がなす平面上の任意の位置に原点を定めるとともに、前記原点を通り前記平面上で互いに直交する二軸をそれぞれx軸、y軸として定め、前記荷重センサの出力信号に基づいて前記x軸上及びy軸上の前記被計量物の重心位置をそれぞれx座標値及びy座標値として定める被計量物重心位置算出手段と、全ての荷重センサの出力信号を演算することによって、前記計量台上に載置された前記被計量物の重心位置のx座標値及びy座標値に対する前記相対比率の関係を規定するスパン評価係数を算出するx,y座標値用スパン評価係数算出手段とを備えることを特徴とする請求項1〜のうちのいずれかに記載の計量装置。 The origin is determined at an arbitrary position on a plane formed by the placement surface of the object to be weighed on the weighing platform, and two axes passing through the origin and orthogonal to each other on the plane are defined as an x-axis and a y-axis, respectively, and the load A to-be-measured object center-of-gravity position calculating means for determining the center-of-gravity position of the object to be measured on the x-axis and the y-axis as an x-coordinate value and a y-coordinate value based on sensor output signals, and output signals of all load sensors X and y coordinate values for calculating a span evaluation coefficient that defines the relationship of the relative ratio to the x-coordinate value and the y-coordinate value of the center of gravity position of the object to be weighed placed on the weighing table. weighing device according to any of claims 1-3, characterized in that it comprises a use span evaluation coefficient calculating means. 当該計量装置の調整モードにおいて、当該計量装置の通常運転時における前記被計量物の重心位置のx座標値及びy座標値に基づいて前記x座標値及びy座標値に対応するスパン評価係数の基準値を算出するための算出式を決定するx,y座標値用スパン評価係数基準値算出式決定手段を備えることを特徴とする請求項に記載の計量装置。 In the adjustment mode of the weighing device, the span evaluation coefficient reference corresponding to the x-coordinate value and the y-coordinate value based on the x-coordinate value and the y-coordinate value of the center of gravity position of the weighing object during normal operation of the weighing device 9. The measuring apparatus according to claim 8 , further comprising: x, y coordinate value span evaluation coefficient reference value calculation formula determining means for determining a calculation formula for calculating a value. 当該計量装置の通常運転時における荷重センサに基づくx座標値及びy座標値を、前記x,y座標値用スパン評価係数基準値算出式決定手段により決定された算出式に適用することによって、被計量物の重心位置の前記x座標値及びy座標値に対応するスパン評価係数の基準値を算出することを特徴とする請求項に記載の計量装置。 By applying the x-coordinate value and the y-coordinate value based on the load sensor during normal operation of the weighing device to the calculation formula determined by the span evaluation coefficient reference value calculation formula determination means for the x and y coordinate values, The weighing apparatus according to claim 9 , wherein a reference value of a span evaluation coefficient corresponding to the x-coordinate value and the y-coordinate value of the gravity center position of the weighing object is calculated. 前記スパン異常検出手段は、当該計量装置の通常運転時において、前記x,y座標値用スパン評価係数算出手段によって算出されるスパン評価係数と、前記x,y座標値用スパン評価係数基準値算出式決定手段によって算出されるスパン評価係数の基準値とを比較することによっていずれかの荷重センサのスパンの異常を検出することを特徴とする請求項10に記載の計量装置。 The span abnormality detecting means calculates the span evaluation coefficient calculated by the x, y coordinate value span evaluation coefficient calculating means and the x, y coordinate value span evaluation coefficient reference value during normal operation of the weighing device. 11. The weighing apparatus according to claim 10 , wherein an abnormality of the span of any load sensor is detected by comparing with a reference value of a span evaluation coefficient calculated by the formula determining means.
JP2011026162A 2011-02-09 2011-02-09 Weighing device Active JP5679852B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011026162A JP5679852B2 (en) 2011-02-09 2011-02-09 Weighing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011026162A JP5679852B2 (en) 2011-02-09 2011-02-09 Weighing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012163530A JP2012163530A (en) 2012-08-30
JP5679852B2 true JP5679852B2 (en) 2015-03-04

Family

ID=46843046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011026162A Active JP5679852B2 (en) 2011-02-09 2011-02-09 Weighing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5679852B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024083243A1 (en) * 2022-10-21 2024-04-25 Mettler-Toledo (Changzhou) Precision Instruments Ltd. A method for level correction of a load cell in a weighing system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4012469B2 (en) * 2003-01-24 2007-11-21 大和製衡株式会社 Weighing device
JP5219328B2 (en) * 2004-12-02 2013-06-26 大和製衡株式会社 Weight measuring device
JP4642504B2 (en) * 2005-02-21 2011-03-02 大和製衡株式会社 Weight measuring device
JP2007303984A (en) * 2006-05-12 2007-11-22 Yamato Scale Co Ltd Weighing device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024083243A1 (en) * 2022-10-21 2024-04-25 Mettler-Toledo (Changzhou) Precision Instruments Ltd. A method for level correction of a load cell in a weighing system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012163530A (en) 2012-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4642504B2 (en) Weight measuring device
CN100595530C (en) Weighing device, in particular multiple-track weighing device
US8921717B2 (en) Weight magnitude and weight position indication systems and methods
JP5679704B2 (en) Strain gauge type load cell fault diagnosis device
US8258415B2 (en) Method of monitoring the free mobility of a force-measuring device and force-measuring module for applying method
US7378950B2 (en) Overload warning means for excavators
JP5704982B2 (en) Hopper type weighing device
JP2015222180A (en) Vehicle weight scale
KR20130141744A (en) Individual error correction type portable axle-load weighting machine
JP5679852B2 (en) Weighing device
JP5219328B2 (en) Weight measuring device
JP2010210296A (en) Vehicle-weighing apparatus
JP5191520B2 (en) Weight measuring device
RU2401994C1 (en) Method of continuous weighing of materials carried by belt conveyors, system to this end and belt conveyor roller support
JP4012469B2 (en) Weighing device
JPH05322637A (en) Failure diagnosis system for truck scale
JP5730650B2 (en) Conveyor scale load cell
JP5679837B2 (en) Weighing device
CN107621322B (en) Sensor device
CN216695231U (en) Vehicle weighing device
JP4801020B2 (en) Weight measuring device
JP2012127721A (en) Failure diagnostic device for load cell
KR20110062833A (en) Apparatus and method for measuring load weight according to pressure compensation in accordance with temperature variation of driving oil
RU90552U1 (en) SYSTEM OF CONTINUOUS MEASUREMENT OF WEIGHT OF MOVABLE MATERIALS ON TAPE CONVEYORS AND WEIGHTED ROLLER SUPPORT OF TAPE CONVEYOR
JP4814005B2 (en) Weighing device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140121

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140815

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140902

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150106

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5679852

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250