JP6441245B2 - 計量装置 - Google Patents

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搬送しながら計量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。計量装置は、被計量物からの荷重を受けて秤量信号を出力する秤量部を備えており、秤量部は電磁平衡式の秤またはロードセル式（電気抵抗線式）の秤からなる。

従来のこの種の計量装置としては特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のものは、秤量部が電磁平衡式の秤から構成されており、秤量部の電磁コイルに印加された電圧が飽和（オーバーフロー）している場合に、秤量部からの秤量信号が異常であると判定するようになっている。この計量装置によれば、異常な秤量信号に基づいて被計量物が良品と誤って判定されることが防止される。また、秤量部のサーボ制御部のゲインを下げる必要が無いため、応答性が下がることを防止できる。

特開２０１２−１７３２４７号公報

ここで、電磁平衡式の秤において、異常な秤量信号が生成される原因は、例えば秤量部への過負荷である。秤量部への過負荷により電磁コイルに大きな電流が流れると、その電磁コイルが発熱してゼロ点や感度がドリフトしてしまう。

また、ロードセル式の秤において、異常な秤量信号が生成される原因は、例えば不適切な歪みゲージが誤って起歪体に装着されたことである。この場合、適切な歪みゲージに交換されるまで秤量信号の異常が続いてしまう。

したがって、異常な秤量信号を引き起こす原因を取り除かない限り、秤量信号が長期に渡って異常になる。

しかしながら、特許文献１に記載のものは、異常な秤量信号が生成される原因を取り除くものではないため、秤量信号が長期に渡って異常になってしまうおそれがあった。

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、秤量部を過電流から保護しつつ秤量部による計測を効率よく行う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、荷重の作用する大きさに応じた秤量信号を出力する秤量部（２１）を備えた計量装置（１）であって、前記秤量部に供給する電流が所定の許容範囲を超えた場合に、前記秤量部に供給する電流を所定の遮断時間だけ遮断し、該遮断時間の経過後に前記秤量部に電流を再供給する遮断部（１００）を備えたことを特徴とする。

この構成により、秤量部に不適切な電流を供給することが回避され、遮断時間の経過後に電流が再供給されて秤量部が計測を再開する。この結果、秤量部を過電流から保護しつつ秤量部による計測を効率よく行うことができる。

また、本発明に係る計量装置において、前記遮断部は、前記秤量部に前記荷重が作用する周期である荷重負荷周期を予め記憶し、前記遮断時間は、前記荷重負荷周期に基づいて設定されることを特徴とする。

この構成により、遮断時間を荷重負荷周期に基づいて設定しておくことで、複数の被計量物が所定の周期で秤量部に順次搬送されてくる場合に、ある被計量物の計量時に秤量部への電流が遮断されても、後続する次の被計量物に対しては電流の供給が再開されるため支障なく計量動作を行うことができる。

また、本発明に係る計量装置において、前記秤量部は、電磁コイル（８４）を有し、被計量物（Ｗ）による負荷と前記電磁コイルに流す電流で発生する力とを平衡させ、このとき前記電磁コイルに流れる電流値を測定して前記秤量信号として出力する電磁平衡式の秤であり、前記遮断部は、前記秤量信号が前記許容範囲に対応する動作範囲を超えた場合に、前記電磁コイルに供給する電流を所定の遮断時間だけ遮断することを特徴とする。

この構成により、秤量部が電磁平衡式の秤である場合、大きな荷重が秤量部に作用すると電磁コイルに流れる電流が増大して温度ドリフトが大きくなってしまうが、秤量部が計測すべき範囲を、この秤量部に供給される電流値で予め規定し、秤量信号の動作範囲として設定しておくことにより、秤量信号が所定の動作範囲を超えた場合に、電磁コイルに供給する電流を所定の遮断時間だけ遮断することができ、温度ドリフトが大きくなるのを防止できる。

また、本発明に係る計量装置において、前記動作範囲は、前記秤量部に作用する荷重の所定の基準範囲に基づいて設定されることを特徴とする。

この構成により、秤量部に作用する荷重の所定の基準範囲に基づいて秤量信号の動作範囲を設定するので、荷重の値として動作範囲を管理することができる。

また、本発明に係る計量装置において、前記秤量信号はアナログ信号であり、前記遮断部は、前記アナログ信号が前記動作範囲を超えた場合に前記秤量部に供給する電流を遮断するスイッチ（１０１）を含むことを特徴とする。

この構成により、アナログ信号に基づいて動作するアナログ回路とスイッチとで遮断部を構成することができるため、遮断部がＡＤ変換器の性能に左右されることなく動作できる。

また、本発明に係る計量装置において、前記秤量信号は、アナログ信号から変換されたディジタル信号であり、前記遮断部は、前記ディジタル信号が前記動作範囲を超えた場合に前記秤量部に供給する電流を遮断するスイッチ（１０１）を含むことを特徴とする。

この構成により、ディジタル信号に基づいて動作するディジタル回路とスイッチとで遮断部を構成することができるため、遮断部をノイズに強く小型なものにできる。

また、本発明に係る計量装置において、前記秤量部は、起歪体（１２０）および該起歪体の応力集中部に貼り付けた電気抵抗線（１２３ａ〜１２３ｄ）を有し、前記電気抵抗線からなるブリッジ回路の抵抗値の変化を秤量信号として出力する電気抵抗線式の秤であり、前記遮断部は、前記ブリッジ回路に供給する電流を所定の遮断時間だけ遮断することを特徴とする。

この構成により、秤量部が電気抵抗線式の秤である場合、電気抵抗線に流れる電流が増大すると秤量信号が異常をきたしてしまうが、ブリッジ回路への供給電圧を検知して電気抵抗線に流れる電流が所定の許容範囲を超えた場合に、電気抵抗線に供給する電流を所定の遮断時間だけ遮断するようにしたため、秤量信号が異常をきたすのを防止できる。

本発明は、秤量部を過電流から保護しつつ秤量部による計測を効率よく行う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秤量部および遮断部の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る計量装置の計量部の計量動作を説明する図である。 本発明の一実施の形態に係る計量装置の、電気抵抗線式秤である場合の秤量部の機械的構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る計量装置の、電気抵抗式秤である場合の秤量部の回路構成を示す図である。

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６は、本発明に係る計量装置の一実施の形態を示している。

まず、計量装置１の概要を説明する。図１において、計量装置１は、装置本体部２と、搬送部３と、搬入センサ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の重量を測定し、得られた測定値（以下、計量値という）を計量結果として出力している。

また、計量装置１は、計量値が基準値の範囲内にあるか否か等により、被計量物Ｗを良品と不良品の何れかに判定している。さらに、計量装置１は、得られた計量値に基づいて、複数の基準値に対応して被計量物Ｗを重量ランク判定をしている。

また、測定結果、良否判定結果や重量ランク判定結果は、表示部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が出力した測定結果、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。

次に、計量装置１の詳細な構成を説明する。図１、図２に示すように、装置本体部２は、秤量部２１と、総合制御部７と、表示部１０と、設定部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している。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部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している。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の計量を行う秤量部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、ローラ３２ｃを駆動する図示しないモータとにより構成されている。ローラ３２ｃは、モータの駆動により回転駆動されるようになっている。

搬入センサ４は、助走コンベア３１と秤量コンベア３２との間に配置されており、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いる。投光部４ａは搬送ベルト３２ｂの装置本体部２側に配置されている。受光部４ｂは搬送ベルト３２ｂの他の側面側に、投光部４ａに対向するように配置されている。

搬入センサ４は、被計量物Ｗが投光部４ａおよび受光部４ｂの間を通過して被計量物Ｗにより受光部４ｂが遮光されることで、被計量物Ｗの搬入が開始されたことを検出するようになっている。搬入センサ４で検出された搬入開始の信号は、装置本体部２内の総合制御部７に出力されるようになっている。

秤量部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、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、秤量部２１に加わる荷重を測定するようになっている。

具体的には、秤量部２１は、図３に示すように、秤量コンベア３２とともに上下する吊り板８５と、吊り板８５を懸架する平行バネ８６と、一端が吊り板８５に固定されたさお８２と、さお８２を支持する支点８１と、さお８２の他端の位置を検出する位置センサ８３と、さお８２の他端に力を作用させる磁石８８付きの電磁コイル８４と、電磁コイル８４を駆動するコイル印加部９２と、位置センサ８３からの検出信号に基づいてＰＩＤ制御等のサーボ制御によりコイル印加部９２を制御するサーボ制御部９１と、を備えている。なお、平行バネ８６は、その一端側は吊り板８５に固定されているが、他端側は支点８１および電磁コイル８４との基台８７に固定されており、ロバーバル機構を構成している。

また、秤量部２１は、電磁コイル８４に流れる電流を検出するために電磁コイル８４に直列に接続された電流検出抵抗９３と、検出された信号を増幅する増幅器９４と、増幅された信号をフィルタ処理するアナログフィルタ９５と、を備えている。

秤量部２１としての電磁平衡式秤においては、無負荷時にさお８２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８１回りのバランスが崩れて、さお８２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８３により検出し、傾きをゼロとするように電磁コイル８４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、重量値にグラム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８８と電磁コイル８４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８４に流れる電流値を被計量物Ｗの重量として測定している。

総合制御部７は、信号処理部７１、計量部７２、記憶部７３、制御部７４、良否判定部７６、モード切替部７７を備えている。

信号処理部７１は、秤量部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て信号処理済信号を出力するようになっていて、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を備えている。具体的には、信号処理部７１は、秤量部２１からの秤量信号に対して、種類や特性の異なる複数のローパスフィルタから選択したフィルタを用いて、秤量信号の低周波成分のみを信号処理済信号として通過させるようになっている。なお、信号処理部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。このローパスフィルタとしては、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタと、ＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）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。

ここで、ＦＩＲフィルタは、Ａ／Ｄ変換器によりディ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ようになっている。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部２１からの秤量信号（アナログ秤量信号）を直接受けて処理済信号を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変換器からのディジタル秤量信号（図示せず）を受けるディジタルフィルタで構成してもよい。

信号処理部７１は、具体的には、図３に示すように、アナログフィルタ９５でフィルタ処理された信号をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器９６と、ディジタル変換された信号をフィルタ処理するフィルタ９７と、を備えている。

計量部７２は、信号処理部７１が出力する信号処理済信号に基づいて被計量物Ｗの計量値を算出（グラム換算）するようになっている。また、計量部７２においては、搬入センサ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所定の基準時間Ｔｋが経過し、秤量部２１から秤量信号が出力された被計量物Ｗに対して、計量値を算出するようになっている。計量部７２により算出された個々の重量は、記憶部７３に算出データとして記憶されるようになっている。

計量部７２は、図４に示すように、搬入センサ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予め設定された基準時間Ｔｋが経過したときに計量を行うようになっている。ここで、基準時間Ｔｋは、搬入センサ４で被計量物Ｗが秤量コンベア３２に搬入を開始したことを検出してから、被計量物Ｗが秤量コンベア３２に完全に乗り移り、さらに秤量部２１から出力された秤量信号が安定するまでに必要な時間を意味する。具体的には、基準時間Ｔｋは、秤量コンベア３２の速度（ｍ／ｍｉｎ）、秤量コンベア３２の矢印Ｂ方向の長さ（ｍｍ）および被計量物Ｗの搬送方向である矢印Ｂ方向の長さ（ｍｍ）、被計量物Ｗのサイズやラインの処理能力、その他の条件などに基づいて設定される。また、基準時間Ｔｋが経過すると、被計量物Ｗは、搬入開始検出位置ＰｏからＬ１だけ移動して質量測定位置Ｐｓに到達し、計量が行われる。

また、計量値の算出は、基準時間Ｔｋが経過した以降、被計量物Ｗが秤量コンベア３２から搬出されるまでの測定時間Ｔｓにおいて行われる。

なお、計量部７２においては、被計量物Ｗの品種（特に、サイズ）に応じて、その測定範囲、測定能力および検査精度などの検査条件（パラメータ）が選択されるようになっており、被計量物Ｗの品種に応じて、例えば、測定範囲が６ｇ〜６００ｇ、測定能力が最大１５０個／ｍｉｎで選択されるようになっている。

この場合、被計量物Ｗの１個当たりの基準時間Ｔｋは、最小４００ｍｓｅｃに設定されていることになり、基準時間Ｔｋは４００ｍｓｅｃ以上であればよいが、被計量物Ｗのサイズ、ラインの処理能力、生産その他の条件により設定されるようになっている。

記憶部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、および計量部７２で使用する計量パラメータ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。

記憶部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（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）特性が記憶されている。また、記憶部７３には、被計量物Ｗの良否を判定するための良品範囲として、上限および下限の基準値が記憶されている。

ここで、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の計量値の範囲である。

これらの記憶情報は、設定部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。記憶部７３は、計量値、良否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。

制御部７４は、被計量物Ｗの品種に応じて記憶部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をそれぞれ制御するようになっている。

また、制御部７４は、記憶部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換えて搬送部３を制御するようになっている。また、制御部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。

良否判定部７６は、判定回路などから構成されており、計量部７２が算出した計量値と良否判定基準値との比較に基づく良否判定結果を判定して出力するようになっている。

具体的には、良否判定部７６は、計量部７２から出力された被計量物Ｗの計量値を受けると、記憶部７３に予め記憶されている上限値および下限値を読み出し、算出した被計量物Ｗの計量値と上限値および下限値とをそれぞれ比較し、上限値および下限値で決定される許容範囲内に被計量物Ｗの計量値が入っているか否かを判定するようになっている。

良否判定部７６において判定された判定結果は、表示部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、記憶部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。

モード切替部７７は、制御部７４に指令を出し、計量装置１の動作モードを、本稼働モードと設定モードとの間で切り換えるものである。ここで、本稼働モードとは、計量装置１が被計量物Ｗの計量値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、設定モードとは、各種パラメータの設定をしたり、本稼働モードの動作を正常に行うことができるか否かの動作確認のための動作モードである。

表示部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。表示部１０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たり、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、表示部１０と設定部１１とを一体化してタッチパネルとして構成し、表示部１０に表示された数字、文字などが設定部１１からタッチ操作で入力される構成にしてもよい。

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。

本実施形態では、総合制御部７は、遮断部１００を更に備えている。遮断部１００には、秤量部２１のアナログフィルタ９５から出力されたアナログ信号の秤量信号、または信号処理部７１からのディジタル信号の秤量信号が入力される。遮断部１００は、秤量部２１に供給する電流の所定の許容範囲に対応する秤量信号の動作範囲を秤量信号が超えた場合に、秤量部２１に供給する電流を所定の遮断時間だけ遮断するようになっている。

遮断部１００は、秤量部２１に荷重が作用する周期である荷重負荷周期を予め記憶し、遮断時間は、荷重負荷周期に基づいて設定されるようになっている。すなわち、被計量物Ｗは一定周期で順次搬送されてくるため、被計量物Ｗの搬送周期が秤量部２１への荷重負荷周期となる。この場合、遮断時間は、１つの被計量物Ｗの荷重が秤量部２１に作用している時間と等しい長さに設定される。これにより、ある被計量物Ｗの検査時に秤量部２１への電流が遮断された場合、後続する被計量物Ｗの検査時は、秤量部２１への電流供給が復帰する。

また、動作範囲は、秤量部２１に作用する荷重の所定の基準範囲に基づいて設定されるようになっている。すなわち、秤量部２１が支障なく計測できる範囲を、この秤量部２１に供給される電流値で予め規定し、この電流値を秤量信号の動作範囲として設定しておくが、この動作範囲は、許容荷重値としての基準範囲に基づいて設定される。言い換えると、遮断部１００が電流供給を遮断する閾値は、電流値として規定するか、または荷重値として規定され、その規定に対応する秤量信号の信号レベルに対して設定される。

この遮断部１００は、具体的には、出力切替部１０１、リミット判定部１０２、コイル電流リミット設定部１０３、リミット切替部１０４を備えている。

出力切替部１０１は、スイッチからなり、サーボ制御部９１からコイル印加部９２への電流を通電または遮断するようになっている。

リミット判定部１０２は、秤量部２１のアナログフィルタ９５から出力された秤量信号を受けて、この秤量信号の信号レベルが所定の動作範囲を超えたか否かを判定する。そして、リミット判定部１０２は、秤量信号が動作範囲を超えた場合に、出力切替部１０１を通電状態から遮断状態に所定の遮断時間だけ切替える。これにより、コイル印加部９２に供給する電流が所定の遮断時間だけ遮断される。

コイル電流リミット設定部１０３は、動作範囲をリミット判定部１０２に設定するようになっている。リミット切替部１０４は、リミット判定部１０２に設定する動作範囲を切替えるようになっている。

なお、秤量部２１は、電気抵抗線式秤（ロードセル）であってもよい。秤量部２１が電気抵抗線式秤からなる場合にも本発明を適用することができる。秤量部２１が電気抵抗線式秤からなる場合、秤量部２１は、図５、図６に示すように、金属性の起歪体１２０と、この起歪体１２０の応力集中部に貼り付けた電気抵抗線（ひずみゲージ）１２３ａ〜１２３ｄとを含んで構成される。起歪体１２０は、その固定端１２１が基台８７に固定される一方、その自由端１２２には秤量コンベア３２の荷重を受ける支持部２１ａの下端部が連結されている。電気抵抗線（ひずみゲージ）１２３ａ〜１２３ｄはブリッジ回路１２３を構成している。

電気抵抗式秤からなる秤量部２１においては、秤量コンベア３２に作用する荷重を受けて起歪体１２０の応力集中部が変形すると、電気抵抗線１２３ａ、１２３ｄが伸張されて電気抵抗値が増加する一方、電気抵抗線１２３ｂ、１２３ｃが圧縮されて電気抵抗値が減少し、ブリッジ回路１２３の抵抗値が変化する。秤量部２１は、ブリッジ回路１２３の抵抗値の変化を秤量信号として測定するようになっている。

このような電気抵抗式秤では、検査対象の被計量物Ｗの品種を変更する際に、被計量物Ｗの重量レンジ等に応じた最適な抵抗値の電気抵抗線１２３ａ〜１２３ｄが起歪体に装着されて用いられる。このため、オペレータが不適切な抵抗値の電気抵抗線１２３ａ〜１２３ｄを誤って装着することもあり得る。電気抵抗線１２３ａ〜１２３ｄの抵抗値が不適切な場合、電気抵抗線１２３ａ〜１２３ｄに流れる電流が大きくなって装置に異常をきたすおそれがある。

そこで、電流検出抵抗１２４ａ、１２４ｂを用いてブリッジ回路１２３から電流を取出し、この電流をＡ／Ｄ変換器１２６でディジタル信号に変換し、この信号が所定値を超えた場合に、スイッチ１２５を遮断状態（開放状態）にすることで、電源（図中Ｖｃと記す）から秤量部２１への電流の供給を遮断できる。

以上説明したように、本実施形態に係る計量装置１は、秤量部２１に供給する電流が所定の許容範囲を超えた場合に、秤量部２１に供給する電流を所定の遮断時間だけ遮断し、この遮断時間の経過後に前記秤量部に電流を再供給する遮断部１００を備えている。

この構成により、秤量部２１に不適切な電流を供給することが回避され、遮断時間の経過後に電流が再供給されて秤量部２１が計測を再開する。この結果、秤量部２１を過電流から保護しつつ秤量部２１による計測を効率よく行うことができる。

なお、秤量部２１による計測を効率よく行うことができる、とは、遮断時間が経過すると電流の供給が自動的に再開されるのでオペレータが電流の供給を再開する操作をする必要がないことを表す。

また、本実施形態に係る計量装置１において、遮断部１００は、秤量部２１に荷重が作用する周期である荷重負荷周期を予め記憶している。そして、遮断時間は、荷重負荷周期に基づいて設定される。

この構成により、遮断時間を荷重負荷周期に基づいて設定しておくことで、複数の被計量物が所定の周期で秤量部２１に順次搬送されてくる場合に、ある被計量物の計量時に秤量部２１への電流が遮断されても、後続する次の被計量物に対しては電流の供給が再開されるため支障なく計量動作を行うことができる。

また、本実施形態に係る計量装置１において、秤量部２１は、電磁コイル８４を有し、被計量物Ｗによる負荷と電磁コイル８４に流す電流で発生する力とを平衡させ、このとき電磁コイル８４に流れる電流値を測定して秤量信号として出力する電磁平衡式の秤である。そして、遮断部１００は、秤量信号が許容範囲に対応する動作範囲を超えた場合に、電磁コイル８４に供給する電流を所定の遮断時間だけ遮断する。

この構成により、秤量部２１が電磁平衡式の秤である場合、大きな荷重が秤量部２１に作用すると電磁コイルに流れる電流が増大して温度ドリフトが大きくなってしまうが、秤量部２１が計測すべき範囲を、この秤量部２１に供給される電流値で予め規定し、秤量信号の動作範囲として設定しておくことにより、秤量信号が所定の動作範囲を超えた場合に、電磁コイル８４に供給する電流を所定の遮断時間だけ遮断することができ、温度ドリフトが大きくなるのを防止できる。

また、本実施形態に係る計量装置１において、動作範囲は、秤量部２１に作用する荷重の所定の基準範囲に基づいて設定される。

この構成により、秤量部２１に作用する荷重の所定の基準範囲に基づいて秤量信号の動作範囲を設定するので、荷重の値として動作範囲を管理することができる。

また、本実施形態に係る計量装置１において、秤量信号はアナログ信号である。そして、遮断部１００は、アナログ信号が動作範囲を超えた場合に秤量部に供給する電流を遮断するスイッチを含んでいる。

この構成により、アナログ信号に基づいて動作するアナログ回路とスイッチとで遮断部１００を構成することができるため、遮断部１００がＡＤ変換器の性能に左右されることなく動作できる。

また、本実施形態に係る計量装置１において、秤量信号は、アナログ信号から変換されたディジタル信号である。そして、遮断部１００は、ディジタル信号が動作範囲を超えた場合に秤量部２１に供給する電流を遮断するスイッチを含んでいる。

この構成により、ディジタル信号に基づいて動作するディジタル回路とスイッチとで遮断部１００を構成することができるため、遮断部１００をノイズに強く小型なものにできる。

また、本実施形態に係る計量装置において、秤量部２１は、起歪体１２０およびこの起歪体１２０の応力集中部に貼り付けた電気抵抗線１２３ａ〜１２３ｄを有し、電気抵抗線１２３ａ〜１２３ｄからなるブリッジ回路１２３の抵抗値の変化を秤量信号として出力する電気抵抗線式の秤であり、遮断部１００は、ブリッジ回路１２３に供給する電流を所定の遮断時間だけ遮断する。

この構成により、秤量部２１が電気抵抗線式の秤である場合、電気抵抗線１２３ａ〜１２３ｄに流れる電流が増大すると発熱が大きくなって秤量信号が異常をきたしてしまうが、ブリッジ回路１２３への供給電圧を検知して電気抵抗線１２３ａ〜１２３ｄに流れる電流が所定の許容範囲を超えた場合に、電気抵抗線１２３ａ〜１２３ｄに供給する電流を所定の遮断時間だけ遮断するようにしたため、発熱が大きくなって秤量信号が異常をきたすのを防止できる。

以上のように、本発明に係る計量装置は、秤量部を過電流から保護しつつ秤量部による計測を効率よく行う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搬送しながら計量する計量装置として有用である。

１ 計量装置
２１ 秤量部
１００ 遮断部
１０１ 出力切替部（スイッチ）
Ｗ 被計量物

Claims (7)

1. 荷重の作用する大きさに応じた秤量信号を出力する秤量部（２１）を備えた計量装置（１）であって、
   前記秤量部に供給する電流が所定の許容範囲を超えた場合に、前記秤量部に供給する電流を所定の遮断時間だけ遮断し、該遮断時間の経過後に前記秤量部に電流を再供給する遮断部（１００）を備えたことを特徴とする計量装置。
2. 前記遮断部は、前記秤量部に前記荷重が作用する周期である荷重負荷周期を予め記憶し、
   前記遮断時間は、前記荷重負荷周期に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
3. 前記秤量部は、電磁コイル（８４）を有し、被計量物（Ｗ）による負荷と前記電磁コイルに流す電流で発生する力とを平衡させ、このとき前記電磁コイルに流れる電流値を測定して前記秤量信号として出力する電磁平衡式の秤であり、
   前記遮断部は、前記秤量信号が前記許容範囲に対応する動作範囲を超えた場合に、前記電磁コイルに供給する電流を所定の遮断時間だけ遮断することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の計量装置。
4. 前記動作範囲は、前記秤量部に作用する荷重の所定の基準範囲に基づいて設定されることを特徴とする請求項３に記載の計量装置。
5. 前記秤量信号はアナログ信号であり、
   前記遮断部は、前記アナログ信号が前記動作範囲を超えた場合に前記秤量部に供給する電流を遮断するスイッチ（１０１）を含むことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の計量装置。
6. 前記秤量信号は、アナログ信号から変換されたディジタル信号であり、
   前記遮断部は、前記ディジタル信号が前記動作範囲を超えた場合に前記秤量部に供給する電流を遮断するスイッチ（１０１）を含むことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の計量装置。
7. 前記秤量部は、起歪体（１２０）および該起歪体の応力集中部に貼り付けた電気抵抗線（１２３ａ〜１２３ｄ）を有し、前記電気抵抗線からなるブリッジ回路の抵抗値の変化を秤量信号として出力する電気抵抗線式の秤であり、
   前記遮断部は、前記ブリッジ回路に供給する電流を所定の遮断時間だけ遮断することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の計量装置。

Images