JP5961063B2

JP5961063B2 - 計量装置

Info

Publication number: JP5961063B2
Application number: JP2012166755A
Authority: JP
Inventors: 田村　淳一; 淳一田村; 孝治小泉
Original assignee: Anritsu Infivis Co Ltd
Current assignee: Anritsu Infivis Co Ltd
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-07-27
Also published as: JP2014025831A

Description

本発明は、例えば、肉、魚、加工食品、医薬品などの被計量物を計量して良否を判定する計量装置に関する。

従来より、食品等の生産ラインにおいては、生産ラインに組み込まれ、生産される物品が前段から順次搬入され、搬入された物品を搬送しながら計量し、後段に搬出または選別手段により生産ラインから排除する計量装置が用いられている。

この種の計量装置では、被計量物を搬送しながら計量を行うダイナミック計量を採用しているため、被計量物が助走コンベアから秤量コンベアに乗り移るときの衝撃や搬送時の空気抵抗などの要因により、計量値に誤差（偏り）が生じてしまうことがある。

ダイナミック計量を行う計量装置では、予めマスターとなる被計量物（マスターワーク）を複数回測定して、測定の際に算出した補正係数によりダイナミック計量における偏りを補正して被計量物の重量を求める手法がある（例えば、特許文献１参照）。

また、この種の計量装置では、被計量物の搬送間隔に応じて測定タイミングおよびフィルタ特性を変化させながら測定を行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許第２７０６８３８号公報特許第３６４４６８０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、計量に用いる秤量データが被計量物の搬送間隔によって異なるため、１つのダイナミック補正係数による補正では測定値がばらついてしまうという問題があった。

例えば、計量時の状態としては、２個乗りにならない間隔で被計量物が秤量コンベアに搬入されて計量を行う状態と、２個乗りになってしまう間隔で被計量物が秤量コンベアに搬入され、且つ、被計量物の乗り継ぎ衝撃による残振動を含む状態で計量を行う状態があるが、計量値の誤差（偏り）は、残振動の影響によって被計量物毎に異なることが多い。

ここで、乗り継ぎによる残振動の影響に着目すると、残振動の影響がない状態で測定をする手法もあるが、この場合、測定の遅延や精度の悪化に繋がってしまう恐れがある。例えば、残振動が収束した時間から測定を開始すると、ローパスフィルタ（低域通過フィルタ）による減衰帯域が狭くなり、精度悪化に繋がってしまう。

また、特定帯域除去フィルタにより残振動の成分を除去する手法もあるが、この場合、フィルタ遅延により測定に遅延が生じ、測定能力（時間毎の測定可能個数）の低下に繋がってしまう。

そこで、本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、被計量物の搬送間隔および搬送方向長さに応じてダイナミック計量時の偏りを補正することで、計量誤差を低減することができる計量装置を提供することを目的とする。

本発明に係る計量装置は、順次搬入される被計量物（Ｗ）を所定の搬送条件により搬送する搬送手段（３２）と、前記搬送手段を支持し、前記搬送手段で搬送中の前記被計量物の荷重に基づいて秤量信号を出力する秤量手段（２１）と、前記搬送手段への前記被計量物の搬入を検出するとともに、該被計量物の搬送方向長さ、該被計量物と後続する被計量物との搬送間隔を判定する搬送状況判定手段と、前記秤量信号を受け該秤量信号を所定の信号処理条件に基づいて信号処理した測定信号を出力する信号処理手段（７１）と、前記搬送状況判定手段が前記搬送手段への前記被計量物の搬入を検出してからの所定時間経過後の測定ポイントにおける前記測定信号の測定値と補正用のダイナミック補正係数に基づいて前記被計量物の計量値を算出する計量手段（７２）と、前記計量手段が算出した計量値と良否判定基準とを比較して被計量物の良否を判定する良否判定手段（７６）と、前記計量手段を制御する制御手段（７４）と、を備えた計量装置であって、前記計量手段が、前記測定ポイントおよび前記信号処理条件毎に設定されたダイナミック補正係数を予め複数記憶するダイナミック補正係数記憶手段（１１３）と、前記ダイナミック補正係数を用いて前記秤量信号を補正するダイナミック補正手段（１０３）と、を備え、前記制御手段が、前記ダイナミック補正手段に対して、前記搬送状況判定手段が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔と、前記信号処理手段が用いる信号処理条件と、に応じたダイナミック補正係数を前記ダイナミック補正係数記憶手段から読み出すとともに、該読み出したダイナミック補正係数を用いて前記秤量信号を補正するよう制御することを特徴とする。

この構成により、ダイナミック補正手段により、搬送状況判定手段が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔と、信号処理手段が用いる信号処理条件と、に応じたダイナミック補正係数がダイナミック補正係数記憶手段から読み出され、読み出されたダイナミック補正係数を用いて秤量信号が補正されるので、被計量物の搬送間隔および搬送方向長さに応じてダイナミック計量時の偏りを補正することで、計量誤差を低減することができる。

また、本発明に係る計量装置は、前記計量手段が、前記測定ポイントおよび前記信号処理条件の双方を変更しながら、前記測定ポイントおよび前記信号処理条件に応じたダイナミック補正係数を算出するダイナミック補正係数算出手段（１１２）を備え、前記ダイナミック補正係数記憶手段が、前記ダイナミック補正係数算出手段により算出されたダイナミック補正係数を予め複数記憶することを特徴とする。

この構成により、ダイナミック補正手段により、搬送状況判定手段が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔と、信号処理手段が用いる信号処理条件と、に応じてダイナミック補正係数算出手段で算出されたダイナミック補正係数がダイナミック補正係数記憶手段から読み出され、読み出されたダイナミック補正係数を用いて秤量信号が補正されるので、被計量物の搬送間隔および搬送方向長さに応じてダイナミック計量時の偏りを補正することで、計量誤差を低減することができる。

また、本発明に係る計量装置は、前記被計量物の良否を判定する運転モードと、前記ダイナミック補正係数記憶手段に前記複数のダイナミック補正係数を記憶する学習モードとの間で、動作モードを切り替えるモード切替手段（７７）を備え、前記制御手段は、前記モード切替手段により動作モードが前記運転モードに切り替えられているとき、前記ダイナミック補正手段に対して、前記搬送状況判定手段が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔と、前記信号処理手段が用いる信号処理条件と、に応じたダイナミック補正係数を前記ダイナミック補正係数記憶手段から読み出すとともに、該読み出したダイナミック補正係数を用いて前記秤量信号を補正するよう制御し、前記モード切替手段により動作モードが前記学習モードに切り替えられているとき、前記ダイナミック補正係数算出手段に対して、前記測定ポイントおよび前記信号処理条件の双方を変更しながら、前記測定ポイントおよび前記信号処理条件に応じたダイナミック補正係数を算出するよう制御するとともに、前記ダイナミック補正係数記憶手段に対して、前記ダイナミック補正係数算出手段により算出されたダイナミック補正係数を複数記憶するよう制御することを特徴とする。

この構成により、制御手段が、運転モード時に、前記ダイナミック補正手段に対して、前記搬送状況判定手段が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔と、前記信号処理手段が用いる信号処理条件と、に応じたダイナミック補正係数を前記ダイナミック補正係数記憶手段から読み出すとともに、該読み出したダイナミック補正係数を用いて前記秤量信号を補正するよう制御し、学習モード時に、前記ダイナミック補正係数算出手段に対して、前記測定ポイントおよび前記信号処理条件の双方を変更しながら、前記測定ポイントおよび前記信号処理条件に応じたダイナミック補正係数を算出するよう制御するとともに、前記ダイナミック補正係数記憶手段に対して、前記ダイナミック補正係数算出手段により算出されたダイナミック補正係数を複数記憶するよう制御するので、計量装置の個体毎にダイナミック補正係数を算出、記憶および利用することで、計量装置の個体差に基づく計量誤差を低減することができる。

また、本発明に係る計量装置は、前記信号処理手段が、複数のローパスフィルタ（ＬＰＦ１、ＬＰＦ２、ＬＰＦｎ）を有するとともに、該複数のローパスフィルタの中から前記搬送状況判定手段が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔に基づいて信号処理条件として選択したローパスフィルタにより信号処理を行うことを特徴とする。

この構成により、ダイナミック補正手段により、搬送状況判定手段が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔と、信号処理手段が信号処理条件として用いるローパスフィルタと、に応じたダイナミック補正係数がダイナミック補正係数記憶手段から読み出され、読み出されたダイナミック補正係数を用いて秤量信号が補正されるので、被計量物の搬送間隔および搬送方向長さに応じてダイナミック計量時の偏りを補正することで、計量誤差を低減することができる。

本発明は、被計量物の搬送間隔および搬送方向長さに応じてダイナミック計量時の偏りを補正することで、計量誤差を低減することができる計量装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る計量装置の概要を示す斜視図である。本発明の一実施の形態に係る計量装置の内部構成を示すブロック図である。本発明の一実施の形態に係る計量装置の信号処理手段および計量手段の詳細構成を示すブロック図である。本発明の一実施の形態に係る計量装置のダイナミック補正係数を示す図である。本発明の一実施の形態に係る計量装置の学習モードにおける動作に関わる構成要件を示すブロック図である。本発明の一実施の形態に係る計量装置の学習モードにおける動作を示すフロー図である。本発明の一実施の形態に係る計量装置の運転モードにおける動作に関わる構成要件を示すブロック図である。本発明の一実施の形態に係る計量装置の運転モードにおける動作を示すフロー図である。本発明の一実施の形態に係る計量装置の運転モードにおける動作を示すタイミングチャートである。

以下、本発明に係る計量装置の実施の形態について図面を参照して説明する。図１〜図９は、本発明に係る計量装置の一実施の形態を示している。

図１、図２に示すように、計量装置１は、装置本体部２と、搬送部３と、搬入検出センサ４とを備えて構成されている。また、計量装置１の後段には選別部５が接続されている。

計量装置１は、生産ラインの一部を構成するベルトコンベア１４の下流側に設置されており、所定の間隔で矢印Ａ方向に順次搬入されてくる肉、魚、加工食品、医薬品などの被計量物Ｗの重さを計量し、計量結果を出力するようになっている。

さらに、予め設定された重量の上限および下限の基準値とそれぞれ比較し、被計量物Ｗの重量として得られた計量値が基準値の範囲内にあるか否かを判定して範囲内のものを良品とし、範囲外のものを不良品として良否判定したり、複数の基準値に対応して重量ランク判定をするようになっていてもよい。

また、計量結果、良否判定結果や重量ランク判定結果は、表示手段１０に表示されるとともに、計量装置１の後段に接続された選別部５に出力されるようになっている。選別部５では、計量装置１が出力した計量結果、良否判定結果や重量ランク判定結果に応じて被計量物Ｗを振り分けるようになっている。

装置本体部２は、秤量手段２１と、総合制御部７と、表示手段１０と、設定手段１１と、これらの各部を収納する収納筐体２ａとにより構成されている。

搬送部３は、ベルトコンベア１４から矢印Ａ方向に搬入されてくる被計量物Ｗを所定の搬送条件により搬送するようになっている。被計量物Ｗは、助走コンベア３１により測定するのに最適な速度になるよう加速または減速されて搬送され、秤量コンベア３２によりさらに搬送され、搬送されている間に重量が秤量手段２１により計量されるようになっている。秤量コンベア３２は、被計量物を所定の搬送条件により搬送するようになっている。また、被計量物Ｗは、計量の後にさらに後段の選別部５に搬送され、振り分けられるようになっている。

搬送部３は、助走コンベア３１および秤量コンベア３２により構成されている。助走コンベア３１は、前段のベルトコンベア１４から搬送されてきた被計量物Ｗが秤量コンベア３２に移動する前に、被計量物Ｗの助走を行うものであり、２つのローラ３１ａ、３１ｃと、これらのローラに巻き付けられている無端状の搬送ベルト３１ｂとにより構成されている。

秤量コンベア３２は、被計量物Ｗの計量を行う秤量手段２１の上部に支持されており、２つのローラ３２ａ、３２ｃとこれらのローラに巻き付けられている無端状の搬送ベルト３２ｂとにより構成されている。

搬入検出センサ４は、一対の投光部４ａおよび受光部４ｂからなる透過形光電センサで構成されており、助走コンベア３１と秤量コンベア３２との間に配置されている。具体的には、投光部４ａは、搬送ベルト３２ｂの装置本体部２側に配置され、受光部４ｂは、搬送ベルト３２ｂの他の側面側で投光部４ａに対向するように配置されており、被計量物Ｗが投光部４ａおよび受光部４ｂの間を通過すると被計量物Ｗにより受光部４ｂが遮光されるので被計量物Ｗの搬入が検出されるようになっている。

搬入検出センサ４は、この搬入検出センサ４を被計量物Ｗが通過するときの遮光または非遮光に対応する信号を搬入検出信号として、装置本体部２内の総合制御部７に出力するようになっている。

秤量手段２１は、秤量コンベア３２を支持し被計量物Ｗの荷重に基づいて秤量信号を出力する荷重センサであり、例えば、電磁平衡式秤の構成を有し、被計量物Ｗが秤量コンベア３２で搬送されている間に、秤量手段２１に加わる荷重を測定するようになっている。

秤量手段２１は、電磁平衡式秤として構成される場合、図示省略するが、秤量コンベア３２とともに上下する吊り板と、吊り板を懸架する平行バネと、一端が吊り板に固定されたさおと、さおを支持する支点と、さおの他端の位置を検出して変位検出信号を出力する位置センサと、さおの他端に力を作用させる磁石付きの電磁コイルと、電磁コイルを駆動するコイル印加部と、位置センサからの変位検出信号に基づいてさおが平衡を保つようコイル印加部を制御するサーボ制御部と、を備えている。

そして、電磁平衡式秤としての秤量手段２１は、無負荷時にさおの平衡をとっておき、被計量物Ｗが秤量コンベア３２に載ると支点回りのバランスが崩れて、さおが図中右上がりに傾こうとするが、この傾きを位置センサにより検出し、傾きをゼロとするように電磁コイルに電流を流すことにより、この電流は被計量物Ｗの重量に比例するので、重量値の瞬時値である秤量信号に換算することができるようになっている。

すなわち、被計量物Ｗの質量による負荷と、磁石と電磁コイルに流す電流で発生する力を平衡させ、このとき電磁コイルに流れる電流値を被検査物Ｗの重量として測定している。

総合制御部７は、信号処理手段７１、計量手段７２、記憶手段７３、制御手段７４、良否判定手段７６、モード切替手段７７を備えている。

信号処理手段７１は、秤量手段２１からの秤量信号を受け所定の信号処理条件に基づいて信号処理した信号処理済の測定信号を出力するようになっていて、アナログ信号をデジタル信号に変換する図示しないＡ／Ｄ変換器を備えている。

また、信号処理手段７１は、図３を参照して後述するように、種類や特性の異なる複数のローパスフィルタを備えており、これらのローパスフィルタにより、秤量信号の低周波成分のみを通過させて出力するようになっている。

なお、信号処理手段７１が選択するローパスフィルタは、１つの場合、または、複数を組み合わせたものの場合がある。

信号処理手段７１が備えるローパスフィルタとしては、ＦＩＲ（ＦｉｎｉｔｅＩｍｐｕｌｓｅＲｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタと、ＩＩＲ（ＩｎｆｉｎｉｔｅＩｍｐｕｌｓｅＲｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタとがある。

ここで、ＦＩＲフィルタは、インパルス応答波形が入力された場合に、ある決まった時間（有限時間）だけ出力を出す有限インパルス応答フィルタであり、ＩＩＲフィルタは、無限にインパルス応答波形の減衰波形を出力する無限インパルス応答フィルタである。

具体的には、ＦＩＲフィルタは、Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換された秤量信号に対して、所定の低周波成分を通過するローパスフィルタを構成し、単純平均化処理や公知の窓関数を用いた重み付け平均化処理を行うものである。

ＩＩＲフィルタは、スイッチトキャパシタフィルタのように特性変更が可能なハードウェアを用いて秤量手段２１からの秤量信号（アナログ秤量信号）を直接受けてＡ／Ｄ変換器に出力するアナログフィルタで構成してもよいし、Ａ／Ｄ変換器からのデジタル秤量信号（図示せず）を受けるデジタルフィルタで構成してもよい。

計量手段７２は、信号処理手段７１が出力する秤量信号が信号処理された測定信号に基づいて被計量物Ｗの計量値を算出（重量に換算）するようになっている。また、計量手段７２においては、秤量手段２１から秤量信号が出力された被計量物Ｗに対して、搬入検出センサ４によって被計量物Ｗが秤量コンベア３２に搬入されたことが検知されてからの所定のタイミング（以下、測定ポイントともいう）で、被計量物Ｗの計量値を算出するようになっている。

本実施の形態において、被計量物Ｗの計量値を算出する測定ポイントは、被計量物Ｗの搬送間隔に応じて変動するようになっている。また、計量手段７２は、秤量コンベア３２上を移動中の被計量物Ｗに対して計量値を算出するため、測定信号に基づいて重量に換算し、さらにその換算値に最適なダイナミック補正係数を乗算することで重量に換算した換算値を補正して計量値を算出するようになっている。

計量手段７２により算出された個々の計量結果の重量は、記憶手段７３に算出データとして記憶されるようになっている。計量手段７２および信号処理手段７１については詳細な構成を後述する。

記憶手段７３は、記憶媒体などから構成されており、秤量コンベア３２による被計量物Ｗの所定の搬送条件、および信号処理手段７１における所定の信号処理条件を含む条件パラメータを被計量物Ｗの品種に対応させて記憶するようになっている。

記憶手段７３には、被計量物Ｗの品種毎に付された各品種番号に対応して、搬送速度、ＬＰＦ（ＬｏｗＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）特性が記憶されている。また、記憶手段７３には、被計量物Ｗの良否を判定するための良品範囲が記憶されている。

搬送速度は、被計量物Ｗを搬送する搬送部３の速度であり、ＬＰＦ特性は、どのような特性のローパスフィルタであるかを示すものであり、良品範囲とは、良品と判定される被計量物Ｗの重量の範囲である。

これらの記憶情報は、設定手段１１からの設定操作または外部機器との接続により予め記憶されるようになっている。記憶手段７３は、計量値、良品判定結果等の種々のデータを記憶するようになっている。

制御手段７４は、被計量物Ｗの品種に応じて記憶手段７３から所定の搬送条件および所定の信号処理条件を読み出して秤量コンベア３２および信号処理手段７１をそれぞれ制御するようになっている。

また、記憶手段７３に記憶している複数の品種に対応する条件パラメータを順次切り替えて搬送部３および信号処理手段７１を制御するようになっている。また、制御手段７４は、図示しないモータの回転速度（ｒｐｍ）を駆動制御して、搬送部３による被計量物Ｗの搬送速度を制御するようになっている。

良否判定手段７６は、被計量物Ｗの良否を判定するものであり、判定回路などから構成され、計量手段７２が算出した計量値と良否判定基準とを比較して被計量物Ｗの良否を判定するようになっている。

具体的には、良否判定手段７６は、計量手段７２から出力された被計量物Ｗの計量結果の重量信号を受けると、記憶手段７３に予め記憶されている重量の上限値Ｇａおよび下限値Ｇｂを読み出し、算出した被計量物Ｗの重量と上限値Ｇａおよび下限値Ｇｂとをそれぞれ比較し、上限値Ｇａおよび下限値Ｇｂで決定される重量の許容範囲内に被計量物Ｗの重量が入っているか否かを判定するようになっている。

良否判定手段７６において判定された判定結果は、表示手段１０に出力され、良品または不良品として表示されるようになっている。また、判定結果は、計量装置１の後段に接続された選別部５に出力され、被計量物Ｗが良品または不良品として選別されるようになっている。さらに、この判定結果は、記憶手段７３に出力され、各被計量物Ｗについての判定結果が記憶されるようになっている。

モード切替手段７７は、制御手段７４に指令を出し、計量装置１の動作モードを、運転モードと学習モードとの間で切り替えるものである。ここで、運転モードとは、計量装置１が被計量物Ｗの計量、重量の算出および良否判定を行う通常の動作モードのことであり、学習モードとは、運転モードの動作で計量手段７２が用いるダイナミック係数を算出および記憶しておくための動作モードである。

モード切替手段７７は、設定手段１１からの入力操作に応じて動作モードを運転モードまたは学習モードの何れかに切り替えるようになっている。

表示手段１０は、図１に示すように、装置本体部２の搬送部３側の上端部に設けられ、液晶ディスプレイなどの表示デバイスで構成される。表示手段１０は、計量装置１の動作モードが運転モードのときにおいては、計量装置１の動作状態、被計量物Ｗの計量値、良否判定結果を表示し、計量装置１の動作モードが設定モードのときにおいては、パラメータの設定や動作確認に関する表示をするようになっている。

なお、表示手段１０は、表示された数字、文字などがタッチ操作により入力されるタッチパネルとして構成し、設定手段１１と一体化した構成にしてもよい。

選別部５は、計量装置１の後段に接続されており、選別機構部５ａおよび搬送ベルト５ｂにより構成されている。選別機構部５ａは、例えば、押し出し型の選別機構により構成されている。選別機構部５ａは、良品と不良品とを選別できるものであればよく、フリッパ機構、ドロップアウト機構、エアジェット機構などの選別機構で構成してもよい。

選別機構部５ａは、上流の秤量コンベア３２から搬送される被計量物Ｗが搬送ベルト５ｂで矢印Ｂ方向に搬送されている間に、不良品と判定された被計量物Ｗに対して搬送ベルト５ｂの側面方向への押し出しやジェットエアの吹き付けを行うようになっており、不良の被計量物Ｗを搬送ベルト５ｂ上から排出し、良品の被計量物Ｗと区別することにより選別を行っている。

また、搬送ベルト５ｂは、ローラ５ｃおよびローラ５ｃに対向して配置されるローラ（不図示）と、これらのローラに巻き付けられている無端状の搬送ベルトとして構成されており、測定を終了した被計量物Ｗを所定の速度で下流側に搬送するようになっている。

つぎに、計量手段７２および信号処理手段７１の詳細な構成を説明する。

図３に示すように、信号処理手段７１は、複数のローパスフィルタとしての、第１のローパスフィルタＬＰＦ１、第２のローパスフィルタＬＰＦ２、第ｎのローパスフィルタＬＰＦｎを備えている。なお、ｎは正の整数である。

この複数のローパスフィルタは、秤量手段２１に対して互いに並列に接続されており、秤量手段２１からの秤量信号は、これら複数のローパスフィルタの全てに入力される。

計量手段７２は、計量装置１の動作モードが運転モードのときに用いられる構成要件として、フィルタ選択手段１０１と、測定ポイント選択手段１０２と、ダイナミック補正手段１０３と、搬送状況判定手段１０４とを備えている。

また、計量手段７２は、計量装置１の動作モードが学習モードのときに用いられる構成要件として、測定値取得手段１１１と、ダイナミック補正係数算出手段１１２と、ダイナミック補正係数記憶手段１１３とを備えている。

フィルタ選択手段１０１は、信号処理手段７１の複数のローパルフィルタから入力された信号のうち、何れか１つの信号を後段に出力することにより、信号処理手段７１の複数のローパルフィルタのうち何れのローパスフィルタを用いるかを実質的に選択するようになっている。

測定ポイント選択手段１０２は、秤量手段２１から秤量信号が出力された被計量物Ｗに対して、搬入検出センサ４によって被計量物Ｗが秤量コンベア３２に搬入されたことが検知されてから被計量物Ｗの計量値の算出を行うタイミングである測定ポイントを選択するようになっている。

ダイナミック補正手段１０３は、ダイナミック補正係数記憶手段１１３から読み出したダイナミック補正係数を適用して、測定値のダイナミック補正を行うようになっている。

測定値取得手段１１１は、互いに異なる複数の測定ポイントとして、第１の測定ポイント、第２の測定ポイント、第ｎの測定ポイントで測定値を取得するようになっている。すなわち、測定値取得手段１１１は、信号処理手段７１の複数のローパスフィルタからそれぞれ出力された測定値に対して、互いに異なる複数の測定ポイントで測定値を取得するようになっている。測定値取得手段１１１により取得されたローパスフィルタ毎および測定ポイント毎の複数の測定値は、ダイナミック補正係数算出手段１１２に出力される。

ダイナミック補正係数算出手段１１２は、測定値取得手段１１１により取得された複数のローパスフィルタ毎および複数の測定ポイント毎の測定値に基づいて、ダイナミック補正係数を算出するようになっている。

ダイナミック補正係数算出手段１１２により算出されたダイナミック補正係数は、図４に示すように、複数のローパスフィルタ毎および複数の測定ポイント毎のマトリックス状のデータとなり、これらのダイナミック補正係数は、ダイナミック補正係数記憶手段１１３に記憶されるようになっている。

搬送状況判定手段１０４は、搬入検出センサ４からの搬入検出信号に基づいて、先行する被計量物Ｗと後続する被計量物Ｗの搬送間隔を判定するとともに、被計量物Ｗの搬送方向の長さを判定するようになっている。

本実施の形態の計量装置１は、被計量物Ｗの搬送間隔および搬送方向の長さに応じて、減衰帯域の異なる複数のローパスフィルタから最適なローパスフィルタを選択し、予め算出された複数のダイナミック計量誤差（偏り）を補正するためのダイナミック補正係数により補正して計量値を算出するようになっている。

ここで、ダイナミック補正係数は、被計量物Ｗの搬送間隔や測定ポイント毎にダイナミック補正係数算出手段１１２により予め学習モードにおいて算出されるようになっている。なお、全ての搬送間隔毎ではなく、複数の測定ポイントの補正係数から全ての搬送間隔毎のダイナミック補正係数を算出するようにしてもよい。

次に、本実施の形態に係る計量装置１の学習モードおよび運転モードのときの動作を説明する。

［学習モードにおける動作］
動作モードが学習モードのときの動作について、図５を参照し、図６のフローチャートに基づき説明する。なお、図５は、図３の構成図から学習モードのときに用いられる構成要件のみを表したものである。

図６に示すように、まず、ユーザにより、動作モードが学習モードに設定され（ステップＳ１１）、設定手段１１の操作入力によりマスターワーク質量が入力され（ステップＳ１２）、マスターワークをベルトコンベア１４または助走コンベア３１に載置して秤量コンベア３２に搬送および計量を行う（ステップＳ１３）。

ここで、ステップＳ１３で用いるマスターワークとは、事前の計測により正確な質量が判明している物品であり、ダイナミック補正係数の算出用の被計量物Ｗのことである。そして、ステップＳ１２では、予め判明しているマスターワークの質量が入力される。

ついで、ステップＳ１４では、信号処理手段７１が複数のローパスフィルタで信号処理を行うとともに、測定値取得手段１１１が複数の測定ポイントで測定値の取り込み（取得）を行う。

ついで、ステップＳ１５では、各測定値が予め定められた許容範囲内であるか否かを判別する。この判別が"ＮＯ"（許容範囲内ではない）のときは、ステップＳ１６に移行して測定が成り立つ条件か否かを判別する。このステップＳ１６の判別が"ＹＥＳ"（測定が成り立つ条件である）のときは、ステップＳ１３で再度マスターワークを流し、判別が"ＮＯ"（測定が成り立つ条件ではない）のときはステップＳ１９に移行してエラー処理を行う。なお、ステップＳ１６の判別が"ＹＥＳ"となりステップＳ１３で再度マスターワークを流す際には、"もう一度マスターワークを流してください"等のメッセージが表示手段に表示される。ステップＳ１５の判別が"ＹＥＳ"（許容範囲内である）のときは、ステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７では、ダイナミック補正係数算出手段１１２が、マスターワーク質量と各測定値から、ローパスフィルタ毎および測定ポイント毎のダイナミック補正係数Ａｋ（ｎ）を算出する。

ステップＳ１８では、ダイナミック補正係数記憶手段１１３が、算出済のダイナミック補正係数の係数Ａが許容範囲内であるか否かを判別する。

ステップＳ１８の判別が"ＮＯ"（許容範囲ないではない）のときは、ステップＳ１９に移行してエラー処理が行われ、判別が"ＹＥＳ"（許容範囲内である）のときは、ステップＳ２０に移行し、算出された各ダイナミック補正係数を記憶する。

ダイナミック補正係数記憶手段１１３で記憶されたダイナミック補正係数は、図４に示すように複数のローパスフィルタと複数の測定ポイントのそれぞれに対応するマトリックス状の値となる。

ステップＳ２０でダイナミック補正係数が記憶されると、ステップＳ２１で、学習モードを抜け、これらの処理を終了する。

［運転モードにおける動作］
動作モードが運転モードのときの動作について、図７および図９を参照し、図８のフローチャートに基づき説明する。なお、図７は、図３の構成図から運転モードのときに用いられる構成要件のみを表したものである。

図８に示すように、まず、搬入検出センサ４により、助走コンベア３１から秤量コンベア３２に乗り移る被計量物Ｗを検出する（ステップＳ３１）。

ステップＳ３２では、測定遅延時間Ｔａのタイマを起動し、測定可能時間Ｔａが終了したか否かを判別する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３の判別が"ＹＥＳ"（測定可能時間Ｔａが終了した）のときは、測定可能時間Ｔｂのタイマを起動する（ステップＳ３４）。

ついで、測定可能時間Ｔｂの期間の終了前に搬入検出センサ４により次の被計量物Ｗを検出したか否かを判別し（ステップＳ３５）、この判別が"ＹＥＳ"（次の被計量物Ｗを検出した）のときは、測定可能時間Ｔｂの計時を打ち切って（ステップＳ３６）、ステップＳ３８に移行し、ステップＳ３５の判別が"ＮＯ"（次の被計量物Ｗを検出していない）のときは、測定可能時間Ｔｂの計時を終了して（ステップＳ３７）、ステップＳ３８に移行する。

ステップＳ３８では、フィルタ選択手段１０１が、測定可能時間Ｔｂに応じたローパスフィルタを選択する。ついで、ステップＳ３９では、測定ポイント選択手段１０２が、測定可能時間Ｔｂの終了時間を測定ポイントとして選択する。

ついで、ステップＳ４０では、ステップＳ３８で選択されたローパスフィルタとステップＳ３９で選択された測定ポイントにおける重量換算値を出力する。

ついで、ステップＳ４１では、ステップＳ３８で選択されたローパスフィルタとステップＳ３９で選択された測定ポイントにおけるダイナミック補正係数をダイナミック補正係数記憶手段１１３から読み出す。

ついで、ステップＳ４２では、重量換算値とステップＳ４１で読み出したダイナミック補正係数とから計量値を算出する。ステップＳ４３では、ステップＳ４２で算出された計量値を出力する。

一方、ステップＳ３１で被計量物Ｗを検出した後、２個乗り監視時間Ｔｃのタイマがすでに起動中であるか否か判別する（ステップＳ４４）。すなわち、２個乗り監視時間Ｔｃの期間中に後続する次の被計量物Ｗを検出したか否かを判別し、この判別が"ＹＥＳ"のときは、２個乗り判定を出力する（ステップＳ４５）。「２個乗り」とは、搬送方向に前後する被計量物Ｗの搬送間隔が短いために秤量コンベア３２上に同時に２つの被計量物Ｗが乗っている状態のことである。

ステップＳ４５の判別が"ＮＯ"（２個乗りでない）のときは、２個乗り監視時間Ｔｃのタイマを起動し（ステップＳ４６）、２個乗りを監視する（ステップＳ４７）。

以上説明したように、本実施の形態に係る計量装置１は、計量手段７２が、測定ポイントおよび信号処理条件毎に設定されたダイナミック補正係数を予め複数記憶するダイナミック補正係数記憶手段１１３と、ダイナミック補正係数を用いて秤量信号を補正するダイナミック補正手段１０３と、を備え、制御手段７４が、ダイナミック補正手段１０３に対して、搬送状況判定手段１０４が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔と、信号処理手段７１が用いる信号処理条件と、に応じたダイナミック補正係数をダイナミック補正係数記憶手段１１３から読み出すとともに、該読み出したダイナミック補正係数を用いて秤量信号を補正するよう制御することを特徴とする。

この構成により、ダイナミック補正手段１０３により、搬送状況判定手段１０４が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔と、信号処理手段７１が用いる信号処理条件と、に応じたダイナミック補正係数がダイナミック補正係数記憶手段１１３から読み出され、読み出されたダイナミック補正係数を用いて秤量信号が補正されるので、被計量物Ｗの搬送間隔および搬送方向長さに応じてダイナミック計量時の偏りを補正することで、計量誤差を低減することができる。

また、本実施の形態に係る計量装置１は、計量手段７２が、測定ポイントおよび信号処理条件の双方を変更しながら、測定ポイントおよび信号処理条件に応じたダイナミック補正係数を算出するダイナミック補正係数算出手段１１２を備え、ダイナミック補正係数記憶手段１１３が、ダイナミック補正係数算出手段１１２により算出されたダイナミック補正係数を予め複数記憶することを特徴とする。

この構成により、ダイナミック補正手段１０３により、搬送状況判定手段１０４が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔と、信号処理手段７１が用いる信号処理条件と、に応じてダイナミック補正係数算出手段１１２で算出されたダイナミック補正係数がダイナミック補正係数記憶手段１１３から読み出され、読み出されたダイナミック補正係数を用いて秤量信号が補正されるので、被計量物Ｗの搬送間隔および搬送方向長さに応じてダイナミック計量時の偏りを補正することで、計量誤差を低減することができる。

また、本実施の形態に係る計量装置１は、被計量物Ｗの良否を判定する運転モードと、ダイナミック補正係数記憶手段１１３に複数のダイナミック補正係数を記憶する学習モードとの間で、動作モードを切り替えるモード切替手段７７を備え、制御手段７４は、モード切替手段７７により動作モードが運転モードに切り替えられているとき、ダイナミック補正手段１０３に対して、搬送状況判定手段１０４が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔と、信号処理手段７１が用いる信号処理条件と、に応じたダイナミック補正係数をダイナミック補正係数記憶手段１１３から読み出すとともに、読み出したダイナミック補正係数を用いて秤量信号を補正するよう制御し、モード切替手段７７により動作モードが学習モードに切り替えられているとき、ダイナミック補正係数算出手段１１２に対して、測定ポイントおよび信号処理条件の双方を変更しながら、測定ポイントおよび信号処理条件に応じたダイナミック補正係数を算出するよう制御するとともに、ダイナミック補正係数記憶手段１１３に対して、ダイナミック補正係数算出手段１１２により算出されたダイナミック補正係数を複数記憶するよう制御することを特徴とする。

この構成により、制御手段７４が、運転モード時に、ダイナミック補正手段１０３に対して、搬送状況判定手段１０４が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔と、信号処理手段７１が用いる信号処理条件と、に応じたダイナミック補正係数をダイナミック補正係数記憶手段１１３から読み出すとともに、読み出したダイナミック補正係数を用いて秤量信号を補正するよう制御し、学習モード時に、ダイナミック補正係数算出手段１１２に対して、測定ポイントおよび信号処理条件の双方を変更しながら、測定ポイントおよび信号処理条件に応じたダイナミック補正係数を算出するよう制御するとともに、ダイナミック補正係数記憶手段１１３に対して、ダイナミック補正係数算出手段１１２により算出されたダイナミック補正係数を複数記憶するよう制御するので、計量装置１の個体毎にダイナミック補正係数を算出、記憶および利用することで、計量装置１の個体差に基づく計量誤差を低減することができる。

また、本実施の形態に係る計量装置１は、信号処理手段７１が、複数のローパスフィルタＬＰＦ１、ＬＰＦ２、ＬＰＦｎを有するとともに、複数のローパスフィルタＬＰＦ１、ＬＰＦ２、ＬＰＦｎの中から搬送状況判定手段１０４が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔に基づいて信号処理条件として選択したローパスフィルタにより信号処理を行うことを特徴とする。

この構成により、ダイナミック補正手段１０３により、搬送状況判定手段１０４が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔と、信号処理手段７１が信号処理条件として用いるローパスフィルタと、に応じたダイナミック補正係数がダイナミック補正係数記憶手段１１３から読み出され、読み出されたダイナミック補正係数を用いて秤量信号が補正されるので、被計量物Ｗの搬送間隔および搬送方向長さに応じてダイナミック計量時の偏りを補正することで、計量誤差を低減することができる。

以上のように、本発明に係る計量装置は、被計量物の搬送間隔および搬送方向長さに応じてダイナミック計量時の偏りを補正することで、計量誤差を低減することができるという効果を有し、肉、魚、加工食品、医薬品などの被計量物を計量して良否を判定する計量装置として有用である。

１計量装置
３搬送部
４搬入検出センサ
５選別部
７総合制御部
１０表示手段
１１設定手段
１４ベルトコンベア
２１秤量手段
３１助走コンベア
３２秤量コンベア（搬送手段）
７１信号処理手段
７２計量手段
７３記憶手段
７４制御手段
７６良否判定手段
７７モード切替手段
１０１フィルタ選択手段
１０２測定ポイント選択手段
１０３ダイナミック補正手段
１０４搬送状況判定手段
１１１測定値取得手段
１１２ダイナミック補正係数算出手段
１１３ダイナミック補正係数記憶手段
ＬＰＦ１第１のローパスフィルタ
ＬＰＦ２第２のローパスフィルタ
ＬＰＦｎ第ｎのローパスフィルタ
Ｗ被計量物

Claims

順次搬入される被計量物（Ｗ）を所定の搬送条件により搬送する搬送手段（３２）と、
前記搬送手段を支持し、前記搬送手段で搬送中の前記被計量物の荷重に基づいて秤量信号を出力する秤量手段（２１）と、
前記搬送手段への前記被計量物の搬入を検出するとともに、該被計量物の搬送方向長さ、該被計量物と後続する被計量物との搬送間隔を判定する搬送状況判定手段と、
前記秤量信号を受け該秤量信号を所定の信号処理条件に基づいて信号処理した測定信号を出力する信号処理手段（７１）と、
前記搬送状況判定手段が前記搬送手段への前記被計量物の搬入を検出してからの所定時間経過後の測定ポイントにおける前記測定信号の測定値と補正用のダイナミック補正係数に基づいて前記被計量物の計量値を算出する計量手段（７２）と、
前記計量手段が算出した計量値と良否判定基準とを比較して被計量物の良否を判定する良否判定手段（７６）と、
前記計量手段を制御する制御手段（７４）と、を備えた計量装置であって、
前記計量手段が、前記測定ポイントおよび前記信号処理条件毎に設定されたダイナミック補正係数を予め複数記憶するダイナミック補正係数記憶手段（１１３）と、前記ダイナミック補正係数を用いて前記秤量信号を補正するダイナミック補正手段（１０３）と、を備え、
前記制御手段が、前記ダイナミック補正手段に対して、前記搬送状況判定手段が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔と、前記信号処理手段が用いる信号処理条件と、に応じたダイナミック補正係数を前記ダイナミック補正係数記憶手段から読み出すとともに、該読み出したダイナミック補正係数を用いて前記秤量信号を補正するよう制御することを特徴とする計量装置。
前記計量手段が、前記測定ポイントおよび前記信号処理条件の双方を変更しながら、前記測定ポイントおよび前記信号処理条件に応じたダイナミック補正係数を算出するダイナミック補正係数算出手段（１１２）を備え、
前記ダイナミック補正係数記憶手段が、前記ダイナミック補正係数算出手段により算出されたダイナミック補正係数を予め複数記憶することを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
前記被計量物の良否を判定する運転モードと、前記ダイナミック補正係数記憶手段に前記複数のダイナミック補正係数を記憶する学習モードとの間で、動作モードを切り替えるモード切替手段（７７）を備え、
前記制御手段は、
前記モード切替手段により動作モードが前記運転モードに切り替えられているとき、前記ダイナミック補正手段に対して、前記搬送状況判定手段が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔と、前記信号処理手段が用いる信号処理条件と、に応じたダイナミック補正係数を前記ダイナミック補正係数記憶手段から読み出すとともに、該読み出したダイナミック補正係数を用いて前記秤量信号を補正するよう制御し、
前記モード切替手段により動作モードが前記学習モードに切り替えられているとき、前記ダイナミック補正係数算出手段に対して、前記測定ポイントおよび前記信号処理条件の双方を変更しながら、前記測定ポイントおよび前記信号処理条件に応じたダイナミック補正係数を算出するよう制御するとともに、前記ダイナミック補正係数記憶手段に対して、前記ダイナミック補正係数算出手段により算出されたダイナミック補正係数を複数記憶するよう制御することを特徴とする請求項２に記載の計量装置。
前記信号処理手段が、複数のローパスフィルタ（ＬＰＦ１、ＬＰＦ２、ＬＰＦｎ）を有するとともに、該複数のローパスフィルタの中から前記搬送状況判定手段が判定した搬送方向長さおよび搬送間隔に基づいて信号処理条件として選択したローパスフィルタにより信号処理を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の計量装置。