JPH0124579Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はベルトスケールの積算計に関する。

従来、この種積算計は、例えば第１図に示すよ
うに、被計量物１を搬送する計量コンベア２の一
定区間に掛る瞬間重量をロードセル等の圧力セン
サ３で検出し、荷重一電圧変換装置４から出力さ
れる瞬間重量に比例した（電圧又は電流の）アナ
ログ信号を受信すると同時に、計量コンベア２の
ベルト移動量に応じてパルス発生装置５から出力
されるパルス信号を受信して、アナログスイツチ
を利用した乗算回路６で瞬間搬送量を求めるよう
にしており、瞬間搬送量としての乗算結果は、時
間幅一定で高さの異なるパルス信号となり、内蔵
する積分回路で平滑した後、アナログ電圧に比例
した周波数のパルス信号に変換するＶ／Ｆ変換回
路７に入力してパルスとし、このパルスをカウン
タ回路８でカウントすることによつて積算値を求
めるようにしていた。

しかし、従来の積算計を構成する回路要素、た
とえば乗算回路６やＶ／Ｆ変換回路７等はアナロ
グ処理を中心としているため、外部環境条件とく
に温度変化の影響を受け、電圧や電流にドリフト
を生じその結果瞬間重量に誤差を生じさせてい
た。加えて、電源回路９への供給電源はベルトス
ケール装置が設置された環境の他の装置とも共用
されるのが通常で、電源回路９から各回路に供給
される電圧の変動もあつて、瞬間重量に誤差を生
じる結果カウンタ回路８で得られる積算値に相当
の誤差を生じることもあつた。

また、コンベア上の瞬間重量を正確に計量する
ために、分割数をあげて単位パルス当りの重量値
を小さくする即ちスケーラ回路１０の出力に基づ
いてＶ／Ｆ変換回路７における生成パルス数を多
くするとよいが、しかしスケールの変更ごとに重
量単位に応じてパルス高の補正が要求されるとと
もに、この微妙な補正の精度が直接積算値に影響
を及ぼすといつた問題もあつた。

このように、従来の積算計はアナログ処理に起
因する欠点並びに高精度化をめざすうえでの問題
点を多々内包するものであつた。そこで本考案者
は研究を重ね、従来のアナログ処理を中心とする
回路系からデイジタル処理中心の回路系に転換を
図り、第２にカウンタ回路によつて経時的にパル
スを計数することをやめ累算回路によつて瞬時に
積算値を求めるようにして、積算値が外部条件に
左右されずかつ計量を高精度に行なえるベルトス
ケール用積算計を創案した。その構成は、被計量
物を搬送する計量コンベアの一定区間に掛る瞬間
重量に比例して出力されるアナログ信号をデイジ
タル信号に変換するアナログ−デイジタル変換回
路と、このアナログ−デイジタル変換回路からの
出力と予め設定される流量の最大能力（スケー
ル）データとを乗算する乗算回路と、この乗算回
路の出力に対して予め決められる重みデータを付
与する重み付け回路と、計量コンベアのベルト移
動量に応じて発生されるパルス信号を起動信号と
して上記重み付け回路の出力を累算する累算回路
とを備えたことを特徴とするものである。

本考案は上記積算計を背景とするもので、狭義
にはこの積算計に適合するスパン調整装置を提供
すること、広義には適合するスパン調整装置を備
えるベルトスケール用積算計を提供することを目
的としている。

本考案を要約すると、ベルト整数回転で発信さ
れうるパルス信号の個数を設定してベルト空運転
時に入力されるパルス信号が上記パルス信号の個
数に達するまでを監視するベルト移動量監視手段
と、予め設定するベルト回転数とベルト周長と基
準重量とに基づいて較正の基準となる積算値を求
める基準積算値演算手段と、上記ベルト移動量監
視手段が監視完了信号を出力するまで上記パルス
信号を起動信号として上記アナログ−デイジタル
変換回路からの出力を累算する累算回路と、上記
監視完了信号が出力されると上記累算回路の累算
結果を上記基準積算値で除する除算回路とを有し
て新たなスパンフアクタを求めるスパンフアクタ
演算手段と、このスパンフアクタ演算手段の出力
に基づき上記アナログ−デイジタル変換回路から
の瞬間重量に上記新たなスパンフアクタを乗算す
るスパンフアクタ調整手段とを設けたことを特徴
とするスパン調整用装置を備えるベルトスケール
用積算計である。

以下、本考案の実施例を、それを含む全体の構
成においてより具体的に説明する。

第２図において、一実施例の積算計２０には、
瞬間重量入力端子２１とベルト移動量パルス入力
端子２２を備え、入力端子２１は被計量物を搬送
する計量コンベアの一定区間に掛る瞬間重量に比
例したアナログ信号（例えば電圧信号）を受信
し、入力端子２２は計量コンベアのベルト移動量
に応じて発生されるパルス信号を受信する。

２３は瞬間重量入力端子２１からのアナログ信
号をデイジタル信号（例えば２進のコード信号）
に変換するアナログ−デイジタル変換回路、２４
はアナログ−デイジタル変換回路２３からのデイ
ジタル信号と、スイツチで構成されるスケールフ
アクタ設定器２５に設定された流量の最大能力デ
ータとを乗算する乗算回路で、スケールフアクタ
は本例ではスケールの１時間当りの能力（ｔ／ｈ
またはKg／ｈ）の上位２桁としている。

２６は、上記乗算回路２４の出力に対して以後
の演算が行ないやすいように予め決めた重みωを
付与する重み付け回路で、本例では乗算回路２４
の出力を定数Ｋで除算する除算回路としている。
したがつて定数Ｋは重みωとの関係でω＝１／Ｋに 相当する。

２７は上記重み付け回路２６の出力をパルス信
号Ｐ１を起動信号として累算する累算回路で、パ
ルス信号Ｐ１は上記ベルト移動量パルス入力端子
２２で受信したパルス信号である。２８は累算回
路２７の累算結果（２進コード形式）を10進数に
変換して表示する表示回路でコンベアによつて搬
送された被計量物の総重量が表示される。

２９，３０はいずれもアナログ−デイジタル変
換回路２３からのデイジタル信号の補正用回路
で、演算回路２９は計量した瞬間重量の零点をメ
モリ３１に予め記憶させた零点データで調整する
ためのもの、演算回路３０は瞬間重量のスパンを
予めメモリ３２に記憶させたスパンデータで調整
するためのものであり、これらの詳細については
後述する。また、３連・出力３端子のスイツチ３
３はモード切換用のスイツチで、通常の積算モー
ドのとき端子Ｍに切換え、零点調整モードのとき
端子Ｚに、スパン調整モードのとき端子Ｓに切換
える。

本積算計２０の基本的な積算動作を具体例によ
つて説明すると、前提条件として計量コンベアの
ベルト長が10ｍ、ベルト速度が10ｍ／min、ベル
ト全長でパルス信号が6000個発生するものとし、
零点調整用メモリ３１に2500が設定され、スパン
調整用メモリ３２にスパンフアクタ1.0000（基準
値）が設定されている。また、スケールの最大能
力を36t／ｈとしてスケールフアクタ設定器２５
に３６が設定され、重み付け回路２６のＫの値は
予め3600000が選ばれている。アナログ−デイジ
タル変換回路２３は、瞬間重量が零のとき2500を
出力し、最大のとき12500（いずれも２進コードで
あるが簡単のため10進形式で示す。）を出力し、
演算回路２９ではこの出力信号から一率に2500を
減算し出力の範囲は０〜10000となる。スパンフ
アクタは1.0000であるので乗算回路としての演算
回路３０の出力は０〜10000となり、この範囲の
出力信号が乗算回路２４に入力される。乗算回路
２４では演算回路３０の出力に３６を乗算し、出
力範囲は０〜360000となり、Ｋを3600000に選ん
だ重み付け回路２６の出力は０〜360000/3600000
から０〜0.1となる。

今、最大の瞬間重量でかつ最大のベルト速度で
搬送しているとすると、ベルト単位長さ当りの移
動量パルス信号は１秒当り100個出力され、入力
端子２２に受信され切換スイツチ３３のＭ端子を
介して累算回路２７に入力される。重み付け回路
２６からは0.1が出力され、累算回路２７にパル
ス信号Ｐ１が入力される毎にその0.1が前の累算
値に加算される。１時間では100パルス／秒×
3600秒から0.1を360000回累算することとなり、
その累算結果は36000で、表示回路２８には搬送
量36000Kg（36t）が表示される。

上記実施例では、１回の累算は1/100秒である
から積算はほとんど瞬時に達成でき、しかも累算
回路２７の処理時間との兼合いで重み付け回路２
６の重みω（＝１／Ｋ）の値を十分に小さくすると （分割数を大きく、即ちパルス信号１個当りの瞬
間重量を小さくすると）、この小ささに応じて積
算精度を大きく上げることができる。

次に、予め零点調整回路について説明してお
く。

零点調整回路は、瞬間重量の検出部または被計
量物のベルトへの付着等でスケールの零点に誤差
が生じると、アナログ−デイジタル変換回路２３
の出力が正しい計量値とならずこのまま積算する
と積算値に誤差を生じるので、これを防止するた
めに設けられている。以下に説明される零点調整
回路は、別体をなす回路手順で零点データを求め
る形式を採らず、本実施例の積算計に比較的簡単
な形で内蔵され、しかも上記実施例に係る累算回
路２７と同様な累算回路３９を備えて零点調整
（以下「零調」と記す）のデータを高精度に得る
ようにしている。

即ち、計量コンベアを空で運転するように装置
し、零調を行うためのベルト回転数（整数）をベ
ルト回転数設定器３３にセツトするとともにベル
ト１周の発信パルス数をベルトパルス設定器３４
にセツトする。データがセツトされると、演算回
路３５は零調の対象となるベルト長さに対応する
パルス数を算出する。モード切換スイツチ３３を
Ｚ端子側に切換えて較正押釦３６をオンすると、
ゲート回路３７が開き、パルス入力端子２２に入
力されるベルト移動量の単位長さ当りのパルス信
号がカウンタ３８で計数される。と同時に、ゲー
ト回路３７を通過したパルス信号は３段目のモー
ド切換スイツチ３３−３のＺ端子を介して累算回
路３９に与えられ、アナログ−デイジタル変換回
路２３から１段目のスイツチ３３−１のＺ端子を
介して累算回路３９に入力される瞬間空重量を累
算する。

カウンタ３８の内容は比較回路４０において演
算回路３５の出力と逐一比較され、一致すると比
較回路４０からゲート回路３７に一致信号が出力
され、ゲート回路３７が閉じられる。カウンタ３
８の計数と、累算回路３９の処理が停止する。累
算回路３９には、設定されたベルト長に対応する
パルス信号数に相当する瞬間重量の零点出力の積
算値がつくられている。この積算値を除算回路４
１において演算回路３５の出力（ベルト長に対応
するパルス信号数）で除することにより、パルス
信号１個当りの零点出力を得る。この零点出力値
は表示器４２に表示され、手動零調（Manual；
ML）のときはゼロフアクタの指標となり、読み
取つてスイツチで構成されるゼロフアクタ設定器
４３に設定することで零調切換スイツチ４４を介
してメモリ３１に与えられる。自動零調
（Auto；Ａ）の場合には、除算回路４１の出力を
零調切換スイツチ４４のＡ端子を介してメモリ３
１を直接書換え、以降の積算処理の零調の零点デ
ータとする。

具体例を示すと、ベルト一周のパルス数が
6000、ベルト３回転で零調するとすれば、ベルト
パルス設定器３３に6000をベルト回転数設定器３
４に３を設定する。演算回路３５の出力は18000
となり、モード切換スイツチ３３をＺ端子側に切
換えて較正押釦３６をオンすると、ゲート回路３
７が開きカウンタ３８が計数を開始する。と同時
に累算回路３９がアナログ−デイジタル変換器２
３の出力を累算する（もちろん累算の開始前に累
算内容はクリアされている）。カウンタ３８が
18000に達するとゲート回路３７が閉じ、計数と
累算が停止される。このときの累算回路３９の内
容が45018000とすると、演算回路４１は4501800
０／１８０００を実行し、2501を出力する。この零点デ
ータ2501をメモリ３１に記憶させることで零調す
なわち、積算モードＭのときアナログ−デイジタ
ル変換回路２３からの出力を減算回路２９におい
てメモリ内容の2501を減ずることにより、正確な
瞬間重量とするものである。

なお、ここではアナログ−デイジタル変換回路
２３からの正しい零点出力を2500としているが、
零点出力を０と決めた場合も、累算回路３９と演
算回路４１とを正負の符号を含めて動作させるこ
とにより、同様な零調を実行可能である。

次に、本考案の特徴をなすスパン調整装置につ
いて説明する。

スパン調整装置は、瞬間重量検出部のスパンに
誤差が生じるとアナログ−デイジタル変換回路２
３の出力が所定の正しい計量値とならず、このま
ま積算すれば積算値に誤差を生じるので、これを
防止するために設けられるものであり、以下に説
明されるスパン調整装置は、別体をなす回路手段
で修正すべきスパンフアクタのデータを求める形
式を採らず、本実施例の積算計に比較的簡単な形
で内蔵され、しかも前述の実施例に係る累算回路
２７と同様な累算回路５０を備えてスパン調整の
修正データを高精度に得られるようにしている。

このスパン調整装置は、ベルト移動量監視手段
と、較正の基準となる積算値を求める基準積算
値演算手段と、新たなスパンフアクタを求める
スパンフアクタ演算手段と、瞬間重量に新たな
スパンフアクタを乗算するスパンフアクタ調整手
段とから構成されている。

ベルト移動量監視手段は、ベルト１周のパル
ス数を設定するベルトパルス設定器３３と、ベル
トを何回転させるかその整数値を設定するベルト
回転数設定器３４と、これら両設定器３３，３４
出力を乗算して較正ベルト長に対して発信されう
るパルス信号の個数を求めるパルス数演算回路３
５と、較正押釦３６のオンによつて能動化され端
子２２に入力されるパルス信号の通過を制御する
ゲート回路３７と、ゲート回路からのパルス信号
を計数するカウンタ３８と、カウンタ３８の出力
と上記パルス数演算回路３５の出力を比較し一致
すると上記ゲート回路３７に監視完了信号を与え
る比較回路４０とを備える。

基準積算値演算手段は、較正のための基準重
量を設定する基準重量設定器４５と、ベルト１周
の長さを設定するベルト周長設定器４６と、これ
ら両設定器４５，４６の出力を乗算してベルト１
周における積算値を求めるベルト１周積算値演算
回路４７と、この演算回路４７の出力と上記ベル
ト回転数設定器３４からの整数回転数データとに
より較正の対象となる基準積算値を求める基準積
算値演算回路４８とを備える。

スパンフアクタ演算手段は、上記ベルト移動
量監視手段において監視完了信号が出力される
まで上記パルス信号を起動信号としてアナログ−
デイジタル変換回路２３からの出力を累算する累
算回路５０と、上記監視完了信号が出力された時
点で累算回路５０の累算（積算）結果を上記基準
積算値演算回路４８の出力で除する除算回路４９
とを備える。

スパンフアクタ調整手段は、上記除算回路４
９で求めたスパンフアクタを記憶させるメモリ３
２と、アナログ−デイジタル変換回路２３からの
瞬間重量にスパンフアクタを掛ける乗算回路３０
とを備えている。

しかしてその作用は、スパン調整を行うための
ベルト回転数をベルト回転数設定器３４に設定す
るとともに、ベルト１周の発信パルス数をベルト
パルス設定器３３に設定すると、演算回路３５は
スパン調整の対象となるベルト長さに対応する総
パルス数を算出する。他方、予め基準となる瞬間
重量を設定するために、ベルト上へテストチエー
ンを載せるか又は瞬間重量検出部へ直接テストウ
エイトで瞬間重量を加え、これによつて得られる
基準瞬間重量を基準重量設定器４５に設定すると
ともに、ベルト１周の長さをベルト周長設定器４
６に設定する。夫々のデータを設定すると、演算
回路４７は基準瞬間重量データとベルト１周長デ
ータとを乗算してベルト１周長の積算値を求め
る。次の演算回路４８では、この積算値に対して
ベルト回転数設定器３４からのベルト回転数デー
タが乗算される。この乗算結果はスパン調整のた
めの基準演算値となり、スパンフアクタ演算回路
４９に与えられる。

モード切換スイツチ３３をＳ端子側に切換え、
較正押釦３６をオンすると、ゲート回路３７が開
き、パルス入力端子２２に入力されるベルト移動
量のパルス信号がカウンタ３８によつて計数され
る。これと同時にゲート回路３７を通過したパル
ス信号は、３段目のモード切換スイツチ３３−３
のＳ端子を介して累算回路５０に与えられ、重み
付け回路２６からの基準瞬間重量を累算する。

カウンタ３８の内容は比較回路４０において演
算回路３５の出力と逐一比較され、一致すると比
較回路４０からゲート回路３７に一致信号が出力
され、ゲート回路３７は閉じられる。カウンタ３
８の計数と累算回路５０の処理が停止する。累算
回路５０には、較正時におけるスパンフアクタsp
（メモリ３２に設定されている）に影響された積
算値がつくられている。この積算値SWIはスパン
モードのときこのデータの通過を許容するゲート
回路５１を介して表示回路２８で表示させること
もできる。

累算回路５０の積算値SWIは、演算回路４９に
おいて、演算回路４８からの基準積算値WSTお
よび較正時のスパンフアクタspとによつてsp・
WST／SWIの演算が行なわれ新たなスパンフア
クタが算出される。算出結果は表示回路４２に表
示される。手動スパン調整のときに、表示内容が
スパンフアクタの指標となりスイツチから構成さ
れるスパンフアクタ設定器５２に設定することに
より、スパン切換スイツチ５３を介してメモリ３
２に与えられる。自動的にスパン調整データを設
定する場合は、演算回路４９の出力をスパン切換
スイツチ５３のＡ端子を介してメモリ３２を直
接、新たなスパンデータに書換える。

具体例を示すと、ベルト１周のパルス数が
6000、ベルト３回転でスパン調整するものとし、
ベルト１周長が10ｍ、基準瞬間重量が60Kg／ｍ、
スケールの能力を36t／ｈとする。ベルトパルス
設定器３３に6000を、ベルト回転数設定器３４に
３を、ベルト１周長設定器４６に10を、そして基
準重量設定器４５に60を設定する。メモリ３２に
は1.0を設定する。

演算回路３５の出力は6000×３＝18000となる。
他方、演算回路４７の出力は60×10＝600となり、
演算回路４８の出力は600×３＝1800（Kg）（ベル
トパルス100Hz、演算回路３５の出力18000から18
０００／１００×60＝３（分）から能力36t／ｈに対し
て
３分間の基準積算値）となる。

モード切換スイツチ３３をＳにして較正押釦３
６をオンにするとゲート回路３７が開き、カウン
タ３８が計数を始め同時に累算回路５０が瞬間重
量を累算する（もちろん累算前には前の内容はク
リアされている）。カウンタ３８が18000に達する
とゲート回路３７が閉じ計数と累算を停止し、こ
のときの累算回路５０の内容が1800なら演算回路
４９は1.0×1800/1800から1.0を出力するが、そ
の内容が1900であると、1.0×1800/1900から
0.9473…が出力され、この値をメモリ３２に記憶
させることにより以降のスパン調整を行う。

ところで、第２図に示した実施例において、較
正時（零調、スパン調整）に較正に必要なデータ
すなわちベルト１周長のベルス数、ベルト回転数
（整数）、ベルト１周の長さ及びテストチエーンや
テストウエイトの基準瞬間重量をそれぞれ独立に
設定するベルトパルス設定器３３、ベルト回転数
設定器３４、ベルト１周長設定器４６及び基準重
量設定器４５を設けた。これは、従来、零点、ス
パン等の較正に必要なデータはベルト１周のパル
ス数とベルト回転数とから較正動作を停止させる
ためのベルト全長（パルス数）を、またテストチ
エーン又はテストウエイトによる基準瞬間重量と
ベルト１周長及びベルト回転数とから基準積算値
を各々手計算で求めて設定データとしていたが、
１個のパラメータが変更されると再度の手計算が
必要となる不便さを解消するとともに、内部演算
によつてそのデータ設定を自動化したものであ
る。また、この実施例のように、各データを独立
に設定可能とすることで、その計量コンベア専用
の積算計とすることなく計量コンベア側の条件た
とえばベルト長やパルス発生器の仕様に左右され
ない汎用性を備えたものとなつている。

上記第２図に示した実施例においてはまた、あ
るブロツクは演算、累算等の機能的回路としてハ
ードウエアとして説明したが、このように機能的
回路ブロツクを１ないし数チツプの電子制御手段
（たとえばマイクロコンピユータ）のソフトウエ
ア（プログラム）で代替することももちろん可能
である。具体的なプログラムの開示は割愛する
が、この種プログラムは本発明の開示によつて当
業者なら比較的容易に構築できる。

なおまた、上記実施例に関しアナログデイジタ
ル変換回路２３の出力信号において、前回の出力
値を記憶しておきこれと今回の出力値を比較し
て、その差が予め定める値より大きいとき（変動
が大きすぎるようなとき）はその差に応じて警告
を発する回路又は補正を行う回路を設けるように
してもよい。補正回路としては補間演算回路、例
えば（前回の出力値＋今回の出力値）／２を演算
し演算結果を最大能力データの乗算回路２４側へ
出力する回路などを設ける。

以上詳細に説明したように、本考案によれば、
デイジタル処理中心の回路系に構成するとともに
ベルト移動のパルス信号を起動信号として細分化
した瞬間重量を積算する高精度の積算計に適合す
るスパン調整用装置を組込むようにしてスパンの
変化による積算値の誤差を有効に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のブロツク図、第２図は本考案
の一実施例を示すブロツク図である。 １……被計量物、２……計量コンベア、４……
荷重−電圧変換装置、５……パルス発生装置、２
３……アナログ−デイジタル変換回路、２４……
最大能力データの乗算回路、２６……重み付け回
路、２７……累算回路、Ｐ１，Ｐ３……累算の起
動信号となるパルス信号、……ベルト移動量監
視手段、……基準積算値演算手段、……スパ
ンフアクタ演算手段、……スパンフアクタ調整
手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベルト搬送装置によつて搬送される被計量物の
   瞬間重量に比例するアナログ信号を受信してアナ
   ログ−デイジタル変換回路でデイジタル信号に変
   換すると同時に、上記ベルト搬送装置のベルト移
   動量に応じて発信されるパルス信号を受信し該パ
   ルス信号を起動信号として上記アナログ−デイジ
   タル変換回路からの出力を累算回路で累算して搬
   送量に対する総重量を求めるようにしたベルトス
   ケール用積算計において、ベルト整数回転で発信
   されうるパルス信号の個数を設定してベルト運転
   時に入力されるパルス信号が上記パルス信号の個
   数に達するまでを監視するベルト移動量監視手段
   と、予め設定するベルト回転数とベルト周長と基
   準重量とに基づいて較正の基準となる積算値を求
   める基準積算値演算手段と、上記ベルト移動量監
   視手段が監視完了信号を出力するまで上記パルス
   信号を起動信号として上記アナログ−デイジタル
   変換回路からの出力を累算する累算回路と、上記
   監視完了信号が出力されると上記累算回路の累算
   結果を上記基準積算値で除する除算回路とを有し
   て新たなスパンフアクタを求めるスパンフアクタ
   演算手段と、このスパンフアクタ演算手段の出力
   に基づき上記アナログ−デイジタル変換回路から
   の瞬間重量に上記新たなスパンフアクタを乗算す
   るスパンフアクタ調整手段とを設けたことを特徴
   とするスパン調整用装置を備えるベルトスケール
   用積算計。