JP6495725B2

JP6495725B2 - 計量装置

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Publication number: JP6495725B2
Application number: JP2015083929A
Authority: JP
Inventors: 田村　淳一; 淳一田村; 瑞貴大石
Original assignee: Anritsu Infivis Co Ltd
Current assignee: Anritsu Infivis Co Ltd
Priority date: 2015-04-16
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-04-16
Also published as: JP2016205846A

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部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。

このような計量装置では、先行する被計量物が秤量コンベアから後段のコンベアに乗り移る際に、秤量コンベアに残振動が発生する。この残振動は、後続する被計量物との間隔が狭い場合には後続する被計量物の秤量信号にも含まれてしまうため、計量誤差を発生させるという問題がある。

これに対し、従来の計量装置として、残振動を予めサンプリングしておき、この残振動を後続の被計量物の秤量信号から減算することで、残振動の影響による計量誤差を防止するものが知られている（特許文献１参照）。

特許第３７７９４４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものは、平均的な被計量物としてのサンプル物品を用いて残振動データをサンプリングして予め記憶しておき影響値を減算して補正する構成であり、サンプル物品の残振動と実計量中の残振動との差が補正精度の低下に直結するという問題があった。残振動は、非定常な過渡応答であるから、被計量物の搬送状態（例えば、搬送方向に対する被計量物の角度）の変動が残振動波形の変動としてあらわれてしまい、投入される被計量物の搬送状態がばらついたり、時間とともに変化するような場合には、これに伴い残振動の影響も変化して補正の効果が十分発揮できなかった。このため、特許文献１に記載の計量装置は、残振動の影響を安定して補正することが困難であり、実用的でなかった。

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、先行する被計量物の残振動があっても、計量精度が悪化しないようにし、残振動を加味した計量パラメータを設定でき、安定して精度のよい計量を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、前段から順次搬入される被計量物を受け、後段に搬出する搬送部と、前記搬送部への前記被計量物の搬入を検知して検知信号を出力する検知部と、前記搬送部に作用する荷重に応じて秤量信号を出力する秤量部と、前記秤量信号を所定の信号処理条件で信号処理し、計量信号および計量値を出力する計量部と、前記信号処理条件を設定する制御部と、を備えた計量装置において、前記計量部は、前記被計量物としての所定のサンプル品が投入されたときの前記秤量信号を受けて、該サンプル品の後端が前記搬送部の搬出端から離間したときに生じた振動成分を抽出する振動抽出部と、前記振動成分を前記秤量信号の所定の位置に重畳させた重畳秤量信号を生成する振動重畳部と、を含み、前記制御部は、前記重畳秤量信号が信号処理されて出力される前記計量信号に基づいて、前記被計量物が搬入されたときに前記計量部における前記信号処理条件を設定することを特徴とする。

この構成により、サンプル品の後端が搬送部の搬出端から離間したときに生じた振動成分（残振動）を所定の位置に重畳させた重畳秤量信号を用いて信号処理条件（計量パラメータ）を設定することができる。このため、１個乃至数個といった少ない数のサンプル品を用いることにより、実際には順次搬入される被計量物について、残振動を加味した信号処理条件を設定でき、残振動の影響を受けずに安定して精度のよい計量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、前記搬送部は、前記秤量部が接続される秤量コンベアと前記秤量コンベアに前記被計量物を搬入する助走コンベアとから構成され、前記制御部は、前記サンプル品が前記助走コンベアから前記秤量コンベアに乗り移った後に前記秤量コンベアを一時停止させ、前記秤量コンベアが一時停止している間に前記計量部から出力される計量値を前記サンプル品の実計量値として取得し、前記実計量値と前記重畳秤量信号が信号処理されて出力される前記計量信号とに基づいて前記信号処理条件を設定することを特徴とする。

この構成により、秤量コンベアが一時停止している間にサンプル品の実計量値を取得し、計量信号の収束値として安定性を判定することができるから、残振動に加えてサンプル品の真の計量値に対する偏りを加味した精度のよい計量を行える信号処理条件を設定できる。

また、本発明に係る計量装置において、前記振動重畳部は、互いに異なる複数のワークピッチに対応した位置に重畳させた前記重畳秤量信号をそれぞれ生成し、前記制御部は、複数の前記重畳秤量信号のそれぞれに対して複数の信号処理条件で算出される計量値に基づいて、前記被計量物が搬入されたときに前記計量部における前記信号処理条件を設定することを特徴とする。

この構成により、想定されるワークピッチ（被計量物の搬入間隔）の変動範囲に対応した位置に重畳させた複数の重畳秤量信号のそれぞれに対して複数の信号処理条件で計量値が算出され、その計量値に基づいて、計量値を算出するための処理を施した信号処理条件の中から最適となる最適処理条件が選択されて信号処理条件を設定するので、最低精度を確保して安定した計量を行うことができる。

また、本発明に係る計量装置は、前記制御部が前記ワークピッチに対応した各位置において設定する前記信号処理条件を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記検知信号に基づいて得られる前記ワークピッチに対応する前記信号処理条件を前記記憶部から選択して、前記計量部に設定することを特徴とする。

この構成により、稼働時において、被計量物毎にワークピッチに対応した、残振動を加味した最適な計量パラメータを用いることができ、より安定して精度のよい計量を行うことができる。

本発明は、先行する被計量物の残振動を加味した計量パラメータを設定でき、安定して精度のよい計量を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計量部の構成を示す図である。秤量信号の時間変化を示す図である。（ａ）は残振動を含んだ秤量信号およびこの秤量信号から抽出した残振動波形を示す図であり、（ｂ）は重畳秤量信号を示す図である。本発明の一実施の形態に係る計量装置の制御部が参照する位置別フィルタ選択テーブルを示す図である。本発明の一実施の形態に係る計量装置の制御部が行うフィルタ条件の選択を説明する図である。

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７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る。秤量部２１は、電気抵抗線式秤（ロードセル）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。

秤量部２１は、図示しない金属性の起歪体と、この起歪体の応力集中部に貼り付けた電気抵抗線（ひずみゲージ）からなるブリッジ回路とを有している。秤量部２１は、荷重を受けて起歪体の応力集中部が変形することで、電気抵抗線が圧縮されて電気抵抗値が減少するとともに、電気抵抗線が伸張されて電気抵抗値が増加してブリッジ回路の抵抗値が変化するため、この抵抗値の変化を検出した検出信号を増幅し、フィルタ回路等を通して成形した信号を荷重測定した秤量信号として出力するようになっている。

起歪体は、固定端と自由端を有しており、固定端が固定ベースに固定される一方、その自由端には秤量コンベア３２の荷重を受ける支持部２１ａの下端部が連結されている。なお、秤量部２１としては、電磁平衡式秤（フォースバランス）、または差動トランス式秤を用いてもよい。

総合制御部７は、計量部７２、記憶部７３、制御部７４、良否判定部７６、モード切換部７７を備えている。

計量部７２は、図３に示すように、振動抽出部１２０、振動重畳部１２１、フィルタ処理部１２３、計量値算出部１２４を備えており、秤量部２１からの秤量信号を図示しないＡ／Ｄ変換器でデジタル変換し、デジタル化された秤量信号を、信号処理条件としての計量パラメータに従ってフィルタ処理部１２３でフィルタ処理した後、計量値算出部１２４で計量値を算出する。計量パラメータとしては、フィルタ処理部で使用するフィルタ条件と計量値算出部１２４で使用する計量条件等がある。なお、ここでは、フィルタ処理部１２３と計量値算出部１２４を説明し、振動抽出部１２０と振動重畳部１２１は後述する。

フィルタ処理部１２３は、種類や特性の異なる複数のローパスフィルタを帯域フィルタとして記憶しており、複数のローパスフィルタから選択したローパスフィルタを用いて、秤量部２１からの秤量信号に対してフィルタ処理を行い、秤量信号の低周波成分のみを信号処理済の秤量信号として通過させるようになっている。

なお、フィルタ処理部１２３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（ＦｉｎｉｔｅＩｍｐｕｌｓｅＲｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタと、ＩＩＲ（ＩｎｆｉｎｉｔｅＩｍｐｕｌｓｅＲｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタとがある。

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）だけ出力する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９６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９６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９６からのデジタル秤量信号を受けるデジタルフィルタで構成してもよい。

計量値算出部１２４は、フィルタ処理部１２３でフィルタ処理された秤量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。計量値算出部１２４により算出された個々の計量値は、記憶部７３に算出データとして記憶される。

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、図５（ｂ）に示すように所定の基準時間Ｔｋが経過した以降に秤量部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。

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である。

より詳しくは、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、図４に示すように、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、質量測定位置Ｐｓ以降に計量が行われる。

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（図４参照）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（ＬｏｗＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）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。

モード切換部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。

さらに、本実施形態の計量装置１は、図３に示すように、計量部７２には、振動抽出部１２０と振動重畳部１２１を備えており、動作モードが設定モードのときに残振動処理条件に従って動作する。また、動作モードが本稼働モードのときには、振動重畳部１２１では何もせず、秤量部２１からの秤量信号はフィルタ処理部１２３にそのまま通過する。

振動抽出部１２０は、本稼働前に１つのサンプル品を被計量物Ｗとして助走コンベア３１および秤量コンベア３２に搬送されて得られるデジタル化された秤量信号から、そのサンプル品の搬出端から離間したときに生じた振動成分（残振動）を抽出するようになっている。

ここで、残振動は、秤量コンベア３２から後段のコンベアに乗り移る際に発生するので、残振動処理条件の中の抽出条件（搬入センサ４の検出タイミング、搬入センサ４から秤量コンベア３２の後端までの距離、秤量コンベア３２の搬送速度）に従って残振動を抽出する。例えば、図５（ａ）に示すように、サンプル品の残振動Ｓ２は、サンプル品の秤量信号Ｓ１の振動波形に対し、搬入センサ４によってサンプル品の搬入を検知したタイミング位置から所定区間離れた位置に発生するので、残振動の発生開始位置から残振動が収束する位置までを抽出する。なお、サンプル品の秤量信号及び抽出した残振動は、図示しないメモリに一時記憶される。

振動重畳部１２１は、残振動処理条件の中の重畳条件（重畳位置）に従って重畳秤量信号を生成する。例えば、図５（ｂ）に示すように、サンプル品の秤量信号Ｓ１にサンプル品の残振動Ｓ２を所定の位置で重畳させたＳ３のような重畳秤量信号を生成する。

振動重畳部１２１は、複数のワークピッチ（被計量物Ｗの搬入間隔）に対応するように、重畳させる重畳位置を異ならせた複数の重畳秤量信号を生成する。重畳位置の範囲は、残振動が計量値に影響を与えるような位置であり、例えば、図４の測定期間Ｔｓの開始点Ｃの近傍区間を重畳位置とすると、測定期間Ｔｓの始まり付近で残振動が重畳されるようになる。

また、制御部７４は、本稼働で計量値を算出するのに最適な計量パラメータを設定するために、重畳位置の範囲内の複数のワークピッチに対応する重畳秤量信号に対して、計量パラメータを変化させながら計量値を取得し、取得した計量値に基づいて計量パラメータの最適条件を導き出し、本稼働で計量値を算出するのに最適な計量パラメータを設定する。

具体的には、制御部７４は、図６に示す位置別フィルタ選択テーブルを作成する。この位置別フィルタ選択テーブルでは、ワークピッチごと、フィルタの種類別に、図４の秤量信号のタイミングＤから時間軸左側への前進量（Ｄ−１またはＤ−２）での測定ポイントとフィルタタップ数とを変化させて取得した計量値について、サンプル品の計量値との比較値（例えば、差分値、割合等）をテーブル化したものである。なお、サンプル品の計量値は、サンプル品の秤量信号について所定のフィルタ処理条件（例えば、比較的タップ数が大きく測定ポイントがＤの計量値、またはその測定ポイントにおける計量値の平均等）で得られる計量値をサンプル品の計量値とすることができる。また、サンプル品の計量値は予め設定部から設定するようにしてもよい。

制御部７４は、作成した位置別フィルタ選択テーブルをワークピッチ方向に串刺しするように、フィルタ処理条件（フィルタ種別、測定ポイント、フィルタタップ数）毎に複数のワークピッチの比較値の中の最大値をそのフィルタ処理条件において許容される範囲の限度を示す許容比較値として求め、それらの複数のフィルタ処理条件の許容比較値の中で最小の許容比較値を持つフィルタ処理条件を最適な計量パラメータとして設定する。ここで、許容比較値を求めるためにフィルタ処理条件を基準にして比較値をテーブル化すると、例えば、図７に示すようなテーブルになる。

図７の位置別フィルタ選択テーブルは、例えばフィルタ１について、測定ポイントＤのタップ数１、３、５をそれぞれフィルタ処理条件１０１、フィルタ処理条件１０３、フィルタ処理条件１０５とし、測定ポイントＤ−１のタップ数１、３、５をそれぞれフィルタ処理条件１１１、フィルタ処理条件１１３、フィルタ処理条件１１５、...として縦方向に並べ、横方向にワークピッチＷＰ１、ＷＰ２、ＷＰ３を配列したテーブルとなっている。

図７では、フィルタ処理条件１０１のワークピッチＷＰ１の比較値が０．３、ワークピッチＷＰ２の比較値が０．２、ワークピッチＷＰ３の比較値が０．２であり、比較値の最大値は、ワークピッチＷＰ１の０．３であるからフィルタ処理条件１０１の許容比較値は０．３となる。同様にフィルタ処理条件ごとに許容比較値を求めると、フィルタ処理条件１０３の許容比較値は０．５、フィルタ処理条件１０５の許容比較値は０．４、フィルタ処理条件１１１の許容比較値は０．４、フィルタ処理条件１１３の許容比較値は０．５、フィルタ処理条件１１５の許容比較値は０．６となる。そして、各フィルタ処理条件の許容比較値が最小値となるフィルタ処理条件（ここでは許容比較値が０．３であるフィルタ処理条件１０１）を選択して最適な計量パラメータとして設定する。

このようにすることは、すなわち、複数のワークピッチに対応する重畳秤量信号から得られる計量値とサンプル品の計量値とを比較した比較値の最大値である許容比較値が、想定されるワークピッチの変動範囲内で残振動が重畳した重畳秤量信号をフィルタ処理して得られる計量値のそのフィルタ処理条件における計量誤差範囲となるので、計量誤差範囲が最も小さくなるフィルタ処理条件を選択することで計量誤差を最小限に抑えることができるようになる。

なお、制御部７４は、図６に示す位置別フィルタ選択テーブルにおいて、ワークピッチ毎の比較値が最小となるフィルタ処理条件を選択してワークピッチ毎に最適な計量パラメータとして記憶部に記憶し、稼働時には、搬入センサ４を用いてワークピッチを取得し、取得したワークピッチに対応する最適な計量パラメータを記憶部から読み出して計量パラメータを設定して計量値を算出させるのがより好ましい。

このようにすれば、稼働時において、被計量物Ｗ毎にワークピッチに対応した、残振動を加味した最適な計量パラメータを用いることができ、より安定して精度良く被計量物Ｗの計量値を算出することが可能となる。

また、秤量コンベア３２は、サンプル品が助走コンベア３１から秤量コンベア３２に乗り移った後に一時停止し、秤量コンベア３２が一時停止している間に、サンプル品の秤量信号を一旦取得する。その後、秤量コンベア３２が逆搬送して、サンプル品を助走コンベア３１に戻し、再度、サンプル品を助走コンベア３１および秤量コンベア３２に搬送させて、振動抽出部１２０が残振動を取得するようにするのが好ましい。

すなわち、被計量物Ｗを搬送しながら計量を行うダイナミック計測では、同じ被計量物Ｗを複数回計測しても計量値が等しくならず、偏りが生じることがある。しかし、秤量コンベア３２を一時停止させて計量を行うことで、この偏りを回避し、例えば、サンプル品の正確な実計量値を取得することができる。

また、秤量コンベア３２が、１つの被計量物Ｗを複数回搬送し、振動抽出部１２０が、１つのサンプル品を秤量コンベア３２に複数回搬送されたときの秤量部２１からそれぞれ出力される秤量信号を取得しても良い。例えば、秤量コンベア３２から搬出されたサンプル品をユーザが助走コンベア３１上に戻すことで、所望の回数の計量が行われ、位置別選択テーブルにおける比較値の精度を高めることができる。

本実施形態では、複数の重畳秤量信号から最適な計量パラメータを設定するように説明したが、前段に被計量物Ｗを定間隔にさせる装置があって、被計量物Ｗのワークピッチが一定になるような場合には、１つの重畳秤量信号において最適処理条件となる計量パラメータを設定するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施の形態に係る計量装置１において、計量部７２は、被計量物Ｗとしての所定のサンプル品が投入されたときの秤量信号を受けて、該サンプル品の後端が搬送部３の搬出端から離間したときに生じた振動成分を抽出する振動抽出部１２０と、振動成分を秤量信号の所定の位置に重畳させた重畳秤量信号を生成する振動重畳部１２１と、を含み、制御部７４は、重畳秤量信号が信号処理されて出力される計量信号に基づいて、被計量物Ｗが搬入されたときに計量部７２における信号処理条件を設定することを特徴とする。

この構成により、サンプル品の後端が搬送部３の搬出端から離間したときに生じた振動成分（残振動）を所定の位置に重畳させた重畳秤量信号を用いて信号処理条件（計量パラメータ）を設定することができる。このため、１個乃至数個といった少ない数のサンプル品を用いることにより、実際には順次搬入される被計量物について、残振動を加味した信号処理条件を設定でき、残振動の影響を受けずに安定して精度のよい計量を行うことができる。

また、本実施の形態に係る計量装置１において、搬送部３は、秤量部２１が接続される秤量コンベア３２と秤量コンベア３２に被計量物Ｗを搬入する助走コンベア３１とから構成され、制御部７４は、サンプル品が助走コンベア３１から秤量コンベア３２に乗り移った後に秤量コンベア３２を一時停止させ、秤量コンベア３２が一時停止している間に計量部７２から出力される計量値をサンプル品の実計量値として取得し、実計量値と重畳秤量信号が信号処理されて出力される計量信号とに基づいて信号処理条件を設定することを特徴とする。

この構成により、秤量コンベア３２が一時停止している間にサンプル品の実計量値を取得し、計量信号の収束値として安定性を判定することができるから、残振動に加えてサンプル品の真の計量値に対する偏りを加味した精度のよい計量を行える信号処理条件を設定できる。

また、本実施の形態に係る計量装置１は、振動重畳部１２１は、互いに異なる複数のワークピッチに対応した位置に重畳させた重畳秤量信号をそれぞれ生成し、制御部７４は、複数の重畳秤量信号のそれぞれに対して複数の信号処理条件で算出される計量値に基づいて、被計量物Ｗが搬入されたときに計量部７２における信号処理条件を設定することを特徴とする。

この構成により、想定されるワークピッチ（被計量物Ｗの搬入間隔）の変動範囲に対応した位置に重畳させた複数の重畳秤量信号のそれぞれに対して複数の信号処理条件で計量値が算出され、その計量値から計量値を算出するための処理を施した信号処理条件の中から最適となる最適処理条件が選択されて信号処理条件を設定するので、最低精度を確保して安定した計量を行うことができる。

また、本実施の形態に係る計量装置１は、制御部７４が算出した重畳させる各位置における最適処理条件を記憶する記憶部７３を備え、制御部７４は、記憶部７３から最適処理条件を選択して、信号処理条件を設定することを特徴とする。

この構成により、記憶部７３から最適処理条件を選択して信号処理条件を設定できるので、例えば、被計量物Ｗの搬入を検知したときに、先行する被計量物Ｗとのワークピッチを取得するようにすれば、常に、最適処理条件を信号処理条件として設定して計量を行うことができ、より安定して精度のよい計量を行うことができる。

以上のように、本発明に係る計量装置は、先行する被計量物の残振動を加味した最適な検査条件を設定し、計量値を精度良く算出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
３搬送部
２１秤量部
３１助走コンベア
３２秤量コンベア
７２計量部
７３記憶部
７４制御部
１２０振動抽出部
１２１振動重畳部
Ｗ被計量物

Claims

前段から順次搬入される被計量物（Ｗ）を受け、後段に搬出する搬送部（３）と、
前記搬送部への前記被計量物の搬入を検知して検知信号を出力する検知部（４）と、
前記搬送部に作用する荷重に応じて秤量信号を出力する秤量部（２１）と、
前記秤量信号を所定の信号処理条件で信号処理し、計量信号および計量値を出力する計量部（７２）と、
前記信号処理条件を設定する制御部（７４）と、
を備えた計量装置において、
前記計量部は、前記被計量物としての所定のサンプル品が投入されたときの前記秤量信号を受けて、該サンプル品の後端が前記搬送部の搬出端から離間したときに生じた振動成分を抽出する振動抽出部（１２０）と、前記振動成分を前記秤量信号の所定の位置に重畳させた重畳秤量信号を生成する振動重畳部（１２１）と、を含み、
前記制御部は、前記重畳秤量信号が信号処理されて出力される前記計量信号に基づいて、前記被計量物が搬入されたときに前記計量部における前記信号処理条件を設定することを特徴とする計量装置。
前記搬送部は、前記秤量部が接続される秤量コンベア（３２）と前記秤量コンベアに前記被計量物を搬入する助走コンベア（３１）とから構成され、
前記制御部は、前記サンプル品が前記助走コンベアから前記秤量コンベアに乗り移った後に前記秤量コンベアを一時停止させ、前記秤量コンベアが一時停止している間に前記計量部から出力される計量値を前記サンプル品の実計量値として取得し、前記実計量値と前記重畳秤量信号が信号処理されて出力される前記計量信号とに基づいて前記信号処理条件を設定することを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
前記振動重畳部は、互いに異なる複数のワークピッチに対応した位置に重畳させた前記重畳秤量信号をそれぞれ生成し、
前記制御部は、複数の前記重畳秤量信号のそれぞれに対して複数の信号処理条件で算出される計量値に基づいて、前記被計量物が搬入されたときに前記計量部における前記信号処理条件を設定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。
前記制御部が前記ワークピッチに対応した各位置において設定する前記信号処理条件を記憶する記憶部（７３）を備え、
前記制御部は、前記検知信号に基づいて得られる前記ワークピッチに対応する前記信号処理条件を前記記憶部から選択して、前記計量部に設定することを特徴とする請求項３に記載の計量装置。