JPH03259720A

JPH03259720A - 計量装置

Info

Publication number: JPH03259720A
Application number: JP5962290A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Higuchi; 浩樋口; Seiji Yamano; 山野　聖二
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 1990-03-09
Filing date: 1990-03-09
Publication date: 1991-11-19
Anticipated expiration: 2013-07-02
Also published as: JP2772700B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、計量装置に関し、特に計量信号を読み取るタ
イミングを決定するものに関する。

［従来の技術］ −・般に、計量装置に物品を供給すると、計量装置の計
量信号は、物品を供給した際の衝撃等により、その物品
の真の重量を表わす値よりも大きな値にまて一旦増加し
、その後に物品の真の重量を表わす値に収束する。従っ
て、この計量信号の読み取りは、計量信号が収束した後
に行なわなければならない。ところが、第１５図に示す
ように、供給される物品の重量か異なると、計量装置に
物品の供給か開始された時点から計量信号か収束するま
てに要する時間（計量時間）は異なる。即ち、物品の重
量が重いほど、計量時間は長くなる。また計量装置か計
量ホッパにロードセル等を設けたものてあって、その−
Ｌ方から粉粒体のような物品か供給されるような場合を
考えると、供給される粉粒体が同し重量であっても、見
掛は比重が異なっていると、第１６図に示すように粉粒
体か計量ホッパに入り始めてから全て計量ホッパに収容
されるまてに要する時間（供給時間）か異なり、この供
給時間の相違に基づいて計量信号か収束するのに要する
時間か異なってくる。即ち、見掛は比重か小さいほど供
給時間か長くなり、計量時間は長くなる。

従来、計量装置においては、計量信号の読み取りは、物
品の供給か開始された時点でタイマ等を作動させ、予め
定めた時間の経過後に計量信号を読み取ることによって
行なうことか多い。この場合、上記予め定めた時間とし
ては、その計量装置において計量されると予想される様
々な物品の重量や見掛は比重によって決定される様々な
計量時間のうち最も長くなるものを採用して、その計量
装置に供給されるどのような物品ても、精度良く計量て
きるようにしている。

［発明が解決しようとする課題］しかし、このようにすると、重量が小さかったり、見掛
は比重が大きかったりして、タイマに設定された時間が
経過するまてに、既に計量信号が収束している物品でも
、タイマに設定した時間になるまで計量信号を読み取る
ことがてきないという問題点かある。特に組合せ秤のよ
うに、複数の計量装置に物品を供給し、これら物品を計
量しこれら計量信号を種々に組合せ、これら組合せの中
から合計重量か予め定めた目標重量に等しいか近い組合
せを撰択する組合せ演算を行ない、選択された組合せを
構成している物品を収容している計量装置から物品を排
出し、物品を排出した計量装置に物品を供給し、以下、
計量、組合せ演算、排出を繰り返す装置では、計量、組
合せ演算、摺出を１サイクルとして繰り返すので、計量
時間か長くなることによりｌサイクルか長くなり、中位
時間当りに行なえるサイクル数か減少し、それたけ計ψ
能力か減少することになる。

従って、計量信号か収束するのを推定し、その推定時点
で計量信号を読み取ることによって、速やかに計量信号
を読み取れる計量装置の開発か望まれていた。計量信号
の収束値を推定できる計量装置としては、例えば特開昭
５９−１９３３２０号公報に開示されているようなもの
がある。しかし、これはバッカスケールのように、物品
を計量ホッパに継続的に供給し、その計量値が一定値に
なったときに、供給を停止させる装置において、計量ホ
ッパでの最終計量値を高精度にかつ短時間のうちにン短
剋するためのものである。そのため、この装置ては、供
給を停止した時点から予め定めた時点における非収束計
量信号と、完全に収束した時点ての収束計量信号とを、
何度か測定し、非収束計量信号の平均値と、収束計量信
号の平均値とを求め、さらに両者の偏差を求めて記憶し
ておく。そして実際に計量を行なうときに、予め定めた
定めた時点での非収束計量信号に」二記偏差を加減算し
て、非収束計量信号を収束計量信号に補正する。

従って、この装置では、常に計量信号の収束値かほぼ回
し値になることか条件てあり、供給される物品の重量が
常に一定てない場合には適用てきないという問題点があ
る。

［課題を解決するための手段］本発明は、物品の供給に応じて値が物品の重量に対応す
る値よりも大きな値まで増加し、やがて物品の重量に対
応する値に収束する計量信号を発生ずる計量手段と、計
量信号か最大値となる時点を検出する手段と、最大値と
なった時点から読み取り時間の経過を検出する読み取り
時間検出手段と、読み取り時間の経過時点において計量
信号を読み取る手段とを、具備するものである。

読み取り時間検出手段は、計量信号が最大値となった時
間から読み取り時間の経過を検出するものであるが、読
み取り時間としては、一定時間を採用するもの、計量信
号の最大値と物品の供給開始時点から最大値となる迄の
時間とに基づいて決定したものや、計量信号の最大値以
後の計量信号の所定個数のサンプル値に基づいて決定す
るものかある。また、計量信号かその最大値に所定比率
を乗じた値になった時点から予め定めた一定時間の経過
を読み取り時間とするものもある。また、計量信号の最
大値の検出時点以後、計量信号を微分し、微分値が正の
値になった時点から予め定めた一定時間を読み取り時間
とするものもある。

また、読み取り時間検出手段として、計量信号を微分し
、その微分値の絶対値か予め定めた値より小さくなった
時点を読み取り時点とするものもある。

［作用］計量信号か最大値となる時点が判明すれば、その時点か
ら概ねどれぐらいの時間で計量信号か収束するかは、」
二連したような各技術によって決定てきる。

［実施例］第１の実施例を第１図乃至第５図に示す。この実施例は
、第３図及び第４図に示すような組合せ秤に本発明を実
施したものである。即ち、第３図に示すように、この実
施例は計量ホッパ２を有し、これには重量検出手段、例
えばロードセル４か設けられている。この計量ホッパ２
の上方には、供給ホッパ６か設けられている。また図示
していないが、供給ホッパ６の上方には直進フィーダか
設けられている。これら計量ホッパ２、供給ホッパ６及
び直進ツイータかｌユニットを構成し、このユニットか
集合シュート８の周囲に複数設けられている。

各供給ホッパ６及び各計量ホッパ２か空であるとすると
、第４図に示すＣＰ　Ｕ　１０は、制御部１２に信号を
送り、第５図に示すように直進フィーダを作動させて、
各供給ホッパ６に物品を投入する（ステップＳ２）。次
にＣＰＵｌ０は制御部１２に信号を送り、各供給ホッパ
６のゲート６ａを開いて、計量ホッパ２に物品を供給す
る（ステップＳ４）。

これによって各ロードセル４か発生したアナロク計量信
号は、第４図に示すようにローパスフィルタ１４、増幅
器１６を介してＡ／Ｄ変換器１８に供給され、ディジタ
ル計量信号に変換され、ＣＰＵ］、０に供給される。こ
れらディジタル計量信号を処理して各物品の重量を計測
を行なう（ステップＳ６．）。

この重量計測に本発明の特徴かあり、その詳細は後述す
る。これら重量計測値を種々に組合せ、これら組合せの
中から、合計値か設定部２０によって設定された目標重
量に等しいか近い組合せを選択する組合せ演算をＣＰＵ
ｌ０は行なう（ステップＳ８）。そして、集合シュート
８の下方に設けられている包装機（図示せず）から排出
ＯＫの信号か供給されているかＣＰＵｌ０は判断しくス
テップ５１０）、その答がＮｏであると、ＹＥＳになる
まてステップＳＩＯを繰り返し、ＹＥＳになると、ＣＰ
Ｕｌ０は制御部１２に信号を送り、上記選択された組合
せを構成する物品を収容している計量ホッパ２のゲート
２ａを開いて、集合シュート８に物品を排出する（ステ
ップ５１２）。以下、と述した動作を繰り返す。なお、
第４図に示す２２はＲＯＭ、２４はＲＡＭて、ＣＰＵ１
２か上述したような動作をするのを援助するためのもの
である。また２６は表示部て、例えば設定した目標重量
や、選択された組合せを構成する物品か収容されている
計量ホッパ２を表示したり、選択された組合せの合計重
量を表示したりするものである。

ステップＳ６の重量計測は、第２図において計量信号か
最大値Ｗ□、となった時点を測定し、この時点から計量
信号が収束値Ｗ５に収束するまでの時間ＴＲを事前に実
験等によって決定しておき、実際に計量する際には、最
大値Ｗ　ｍ　ａ　ｘとなった時点から上記の時間ＴＲの
経過後のディジタル計量信号を、測定値としてＲＡ　Ｍ
　２４に記憶させる。なお、第２図において、ｔｈは、
供給ホッパ６のゲー１−６８か開き始めた時点から最初
の物品か計量ホッパ２の到達する時間、ｔｂは計量ホッ
パ２に最初の物品か供給されてから最後の物品か供給さ
れるまでの時間、Ｔ　ｍａｘは、供給ホッパ６のゲート
６ａが開くのを開始した時点から計量信号が最大値Ｗ　
ｍａイになった時点まての時間である。

上記のようにして重量計測するために、アナロク計量信
号をＡ／Ｄ変換器１８によって一定時間（サンプリング
時間）経過ごとにディジタル計重信号に変換して、ＣＰ
Ｕｌ０に供給する。ＣＰＵ１．０はこれらディジタル計
量信号の中から最大値を検出し、この最大値となった時
点を決定するくステップＳ　１４）。この最大値の検出
技法は公知であるのて詳細な説明を省略する。そして、
最大値となった時点から予め定めた読み取り時間ＴＲの
経過を待ち（ステップ５１６）、読み取り時間ＴＲか経
過した時点てのディジタル計量信号を収束したディジタ
ル計量信号としてＲＡ　Ｍ　２４に記憶する。

第２の実施例は、最大値Ｗ０、となった時点を求める点
は第１の実施例と同様であるが、その後の読み取り時間
ＴＲを一定時間とせずに、最大値Ｗ　ｍ　ａ　ｘの関数
と供給ホッパ６のゲート６ａか開くの１を開始した時点から計量信号か最大値となった時点まて
の時間Ｔ、、、ａＸの関数として、読み取り時間を決定
するものである。これら関数は実験的に求め、ＲＯＭ　
２２に記憶させておく。なお、Ｗ□８の関数、時間Ｔ□
ゆの関数のいずれかの値が極端に小さい場合には、それ
を省略することがてきる。

そのため、第６図に示すように順次供給される各ディジ
タル計量信号から最大値Ｗ□８を求め、供給ホッパ６の
ゲート６ａが開くのを開始した時点から最大値Ｗ　ｍ　
ａ　ｘとなるまての時間Ｔ□、も測定する（ステップ５
２０）。そして、最大値Ｗ□えの関数と時間Ｔ□８Ｘの
関数との和として読み取り時間ＴＲを決定しくステップ
５２２）、最大値Ｗ□、となった時点から読み取り時間
ＴＲの経過を待ち（ステップ５２４）、その経過時点で
のディジタル計量信号を重量値としてＲＡ　Ｍ　２４に
記憶させる。

第３の実施例を第７図及び第８図に示す。この実施例は
第８図に示すように計量信号の最大値Ｗ　ｆｆ　ａ　Ｍ
を求め、計量信号かこの最大値Ｗ　＋＋＋　ａ　ｘのｎ
（ｎは予め定めた値）分の−となる時点を求め、　２この時点からΔｔｎ時間経過後のディジタル計量信号を
収束した計量信号とするものである。この場合、ｎとΔ
１．との関係は実験式によって予め決定しておく。

そのため、第７図に示すように、入力されてくる各ディ
ジタル計量信号の中から最大値Ｗ　Ｉｌｌ　ａ　Ｘを決
定する（ステップ５２８）。そして、それ以後の各ディ
ジタル計量信号の中から、Ｗｍａｘ　／　ｎとなるディ
ジタル計量信号を選択し、その発生時点を決定する（ス
テップ５３０）。そして、この時点からΔ１ｏの時間待
ちを行ない（ステップ５３２）、Δｔｎの経過後のディ
ジタル計量信号を収束したディジタル計量信号としてＲ
Ａ　Ｍ　２４に記憶させる（ステップ５３４）。

第４の実施例を８９図及び第１０図に示す。この実施例
は、第１０図に示すように、計量信号の最大値Ｗ□８を
求め、それ以後、所定時間間隔Ｔごとの計量信号を複数
個、この実施例ては３つ求め、これらの値を予め実験に
よって求めた関数式に代入し、読み取り時間ＴＲを決定
するものである。

そのため、第９図に示すように、供給ホッパ６のケート
６ａか開放を開始した時点から、ディジタル計量信号か
最大値Ｗ□、となるまての時間Ｔ　ｍａｘを決定する（
ステップ５３６）。そして、とのＴ□。に予め定めたサ
ンブリンク時間Ｔ、これの２倍の２Ｔ、３倍の３Ｔをそ
れぞれ加算してサンブリンクする時点ＴＰ１、Ｔ　Ｐ２
、ＴＰ３を決定する（ステップ８３８）。そして、Ｔｐ
ｌ、ＴＰ２、ＴＰ３になるごとに、ディジタル計量信号
Ｗｐ□、ＷＰ２、ＷＰ３を測定しくステップ５４０）、
予め定めた関係式にＷＦＩ、ＷＰ２、ＷＰ：ｌを代入し
、読み取り時間ＴＲを決定する（ステップ５４２）。そ
して、Ｔ　ｍａｗの時点から読み取り時間ＴＲの経過を
待ち（ステップ５４４）、その後のディジタル計量信号
を収束したディジタル計量信号としてＲＡ　Ｍ　２４に
記憶させる（ステップ５４６）。

第５の実施例を第１１図及び第１２図に示す。この実施
例は、第１２図に示すように供給ホッパ６のゲ−ｌ”６
ａか開放を開始した時点から計量時間の限界値として予
め定めた時間Ｔ１．か経過しても、」−述　５した第１乃至第４の実施例ては収束した計量信号か得ら
れなかった場合に行なうもので、時間Ｔ。

か経過した時点より一定時間Δを経過ごとに、ディジタ
ル計量信号Ｗ、、Ｗ２、Ｗ３・・・・・を入力し、（Ｗ
、−Ｗ２　）／Δｔ　　、（Ｗ２−Ｗ３）／Δｔ・・・
・・・・・等の演算を行なって、即ち各ディジタル計量
信号の微分値を求め、この微分値が予め定めた一定値よ
りも小さくなった時点を計量信号の収束した時点と見な
し、この時点のディジタル計量信号を読み取るものであ
る。なお、この一定値は実験によって決定する。

そのため、第１１図に示すように、供給ホッパ６のケー
ト６ａか開放を開始した時点から予め定めた時間Ｔ１．
の経過を待ち（ステップ３４８）、そのときのディジタ
ル計量信号Ｗ、を入力しくステップ５５０）、そのディ
ジタル計量信号Ｗ、と、その一つ前のディジタル計量信
号Ｗ、−７との差を求め、これをΔｔ　て除算し、微分
値に、を求める（ステップ５５２）。そして、この微分
値に、の絶対値が予め定めた一定値よりも小さいか判断
しくステ　６ツブ５５４）、その答かＮＯであると、ｉを−っ進め（
ステップ５５６）、ステップＳ５０に戻る。このように
して順次微分値を求め、微分値の絶対値か一定値よりも
小さくなったとき（ステップＳ５４がＹＥＳ）、そのと
きのディジタル計量信号Ｗ、を収束重量としてＲＡ　Ｍ
　２４に記憶させる（ステップ５５８）。

第６の実施例を第１３図及び第１４図に示す。この実施
例は、第１４図に示すように、計量信号か最大値Ｗ□ａ
つどなった時点から、一定時間Δｔの経過毎にディジタ
ル計量信号を入力し、第５の実施例と同様に微分値を求
める。最大値の経過後に微分値を求めているのて、本来
なら微分値は負の値にならなければならない。ずっと負
の値なら第５の実施例と同様に微分値の絶対値が一定値
より小さくなった時点のディジタル計量信号を収束重量
とする。ところが、最大値となった以後に計量ホッパ２
内において、物品か荷崩れを起したりすると、第１４図
に示すように計量信号か上昇する。この場合、微分値は
正の値となる。このように微分値か正の値となると、そ
の時点から予め定めた時間ＴＦの経過後のディジタル計
重信号を収束値とする。この時間ＴＦも実験式によって
決定する。

このようにするために、第１３図に示すように、計量信
号の最大値を決定する（ステップ５６０）。

その後、第５の実施例と同様にディジタル計量信号を入
力し、微分値に、を求める（ステップＳ６２．６４）。

そして、微分値に、か負であるか判断しくステップ３６
６）、その答かＹＥＳであると、微分値に□の絶対値か
予め定めた一定値よりも小さいか判断しくステップ５６
８）、その答かＮｏであるとｉを１進め（ステップ５７
０）、ステップＳ６２に戻る。以下、同様に繰り返す。

そして、ステップ３６８の答がＹＥＳになると、そのと
きのディジタル計量信号Ｗ、を収束重量としてＲＡＭ２
４に記憶させる（ステップ５７２）。一方、ステップＳ
６６の答かＮｏになると、即ち微分値に、か正になると
、予め定めたＴＦ待時間経過を待ち（ステップ５７４）
、その経過後のディジタル計重信号を収束重量値として
ＲＡ　Ｍ　２４に記憶させる（ステップＳ７６）。

上記の実施例では、この発明を組合せ秤に実施したが、
これに限ったものてはなく、他の計量装置にも実施する
ことかできる。

［発明の効果］以上のように、本発明では計量信号の収束する時点を推
定し、その時点て計量信号を読み取るようにしているの
て、計量精度を落とすことなく、計量時間を短縮するこ
とがてきる。このように計量時間を短縮することかてき
るのて、上記の各実施例て示したような組合せ秤に本発
明を実施した場合には、１サイクル時間を短縮すること
かてき、計量能力を高めることかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による計量装置を実施した組合せ秤の第
１の実施例の主要部のフローチャー１へ、第２図は同第
１の実施例の動作説明図、第３図は同第１の実施例の概
略構成図、第４図は同第１の実施例のブロック図、第５
図は同第１の実施例のジェネラルフローチャート、第６
図は同第２の実施例の主要部のフローチャート、第７図
は同第３の実施例の主要部のフローチャート、第８図は
同第３の実施例の動作説明図、第９図は同第４の実施例
の主要部のフローチャート、第１０図は同第４の実施例
の動作説明図、第１１図は同第５の実施例の主要部のフ
ローチャート、第１２図は同第５の実施例の動作説明図
、第１３図は同第６の実施例の主要部のフローチャート
、第１４図は同第６の実施例の動作説明図、第１５図は
計量装置において供給された物品の重湯に応して計量時
間か変動する状態を示す図、第１６図は計量装置におい
て供給される物品の供給状態に応じて計量時間か変化す
る状態を示す図である。４・・・・ロードセル（計量手段）、１０・・・・ＣＰ
Ｕ（最大値検出手段、読み取り時間検出手段、読み取り
手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）物品の供給に応じて値が上記物品の重量に対応す
る値よりも大きな値まで増加しやがて上記物品の重量に
対応する値に収束する計量信号を発生する計量手段と、
上記計量信号が最大値となる時点を検出する手段と、上
記最大値となった時点から読み取り時間の経過を検出す
る読み取り時間検出手段と、上記読み取り時間の経過時
点において上記計量信号を読み取る手段とを、具備する
計量装置。
（２）請求項１記載の計量装置において、上記読み取り
時間検出手段が、上記最大値となった時点から予め定め
た一定時間である読み取り時間の経過を検出する計時手
段であることを特徴とする計量装置。
（３）請求項１記載の計量装置において、上記読み取り
時間検出手段が、上記最大値と上記物品の供給開始時点
から上記最大値となる迄の時間とに基づいて上記読み取
り時間を決定する読み取り時間決定手段と、上記最大値
となった時点から上記決定された読み取り時間の経過を
検出する計時手段とを、具備することを特徴とする計量
装置。
（４）請求項１記載の計量装置において、上記読み取り
時間検出手段が、上記最大値以後の上記計量信号の所定
個数のサンプル値に基づいて上記読み取り時間を決定す
る読み取り時間決定手段と、上記最大値となった時点か
ら上記決定された読み取り時間の経過を検出する計時手
段とを、具備することを特徴とする計量装置。
（５）請求項１記載の計量装置において、上記読み取り
時間検出手段が、上記計量信号の最大値を検出する手段
と、上記計量信号が上記最大値に所定比率を乗じた値に
なった時点を検出する手段と、上記最大値に所定比率を
乗じた値になった時点から予め定めた一定時間の経過を
検出する計時手段とを、具備することを特徴とする計量
装置。
（６）請求項１記載の計量装置において、上記読み取り
時間検出手段が、最大値の検出時点以後上記計量信号を
微分する微分手段と、この微分手段によって得た微分値
が正の値になった時点を検出する手段と、上記微分値が
正になった時点から予め定めた一定時間の経過を検出す
る計時手段とを、具備する計量装置。
（７）物品の供給に応じて値が増加し、やがて上記物品
の重量に対応する値に収束する計量信号を発生する計量
手段と、上記計量信号を微分する微分手段と、上記計量
信号の微分値の絶対値が予め定めた値より小さくなった
時点を検出する手段と、上記時点に上記計量信号を読み
取る読み取り手段とを、具備する計量装置。