JPH04269630A - 計量装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロードセルにベルトコ
ンベアを負荷し、搬入用ベルトコンベアから被計量物を
受取り、これを搬出用ベルトコンベアに移送しながら被
計量物の重量を測定する計量装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被計量物、例えば予め計量梱包されたパ
ック商品の重量を検査する場合には、荷重検出手段であ
るロードセルにベルトコンベアを負荷してなる計量装置
を用い、一端側に搬入用ベルトコンベアを、また他端側
に搬出用ベルトコンベアを配置し、パック商品を搬入用
ベルトコンベアにより計量装置に送り込み、重量測定が
終了したものを搬出用ベルトコンベアにより排出し、必
要に応じて選別装置を作動させるように構成されている
。

【０００３】ところで、このような計量装置は、被計量
物を載荷していない時もコンベアの自重等の初期荷重に
相当する出力が存在するため、これを無載荷状態の時に
零点データとして記憶しておき、この値を被計量物を載
荷した時の値から減算することによって、被計量物の重
量を求めている。

【０００４】このため、無載荷状態の検出を行うことは
この種類の計量装置では極めて重要なファクターとなる
。

【０００５】荷重検出器からの信号波形を監視して無載
荷状態を検出したり、予めタイマーにより無載荷状態と
なる期間を設定する等の方法が採られていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前者の手法によれば、
無載荷状態を検出してから自動零点調整回路を作動させ
ることになるので、無載荷になった時点とそれを検出し
て零点調整を行う間に時間遅れが生じて稼働率の低下を
招くという問題があり、また後者の方法によれば被計量
物の長さや計量コンベアの速度等の変化に対応すること
ができず、そのため安全を見込んで長めの時間が設定さ
れているため、無駄時間を生じるという問題がある。

【０００７】いずれにしても零点調整が可能となった時
点から自動零点調整が行なわれるまでに時間遅れや遊び
時間が生じて、計量装置としての稼働率の低下を招くと
いう問題があった。

【０００８】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、計量すべき被
計量物の長さに対応した自動零点禁止時間を自動的に設
定して無用な遊び時間の発生を防止することができる計
量装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、被計量物を搬送する搬送ベ
ルトを重量検出手段に負荷した計量コンベアと、前記計
量コンベアの搬送速度及び被計量物の長さから最適なフ
ィルタリング条件を算出するデータ処理条件設定手段と
、該データ処理条件設定手段からの制御を受けて重量検
出手段からの重量信号をデジタル的に濾波するデイジタ
ルフィルタリング手段と、前記計量コンベアの長さと搬
送速度、被計量物の長さ及びフィルタリング条件から自
動零点禁止時間を算出する手段を備えるようにした。

【００１０】

【作用】設定された計量コンベアの移動速度、及び被計
量物の長さからデイジタルフィルタに最適なフィルタリ
ング条件が設定されて、これに基づいてデジタルフィル
タが作動するので、被計量物の長さや測定速度に対応し
た最も確からしい計量データを得ることができる。一方
、計量コンベアに被計量物が搬入された時点から、計量
コンベアの長さと被計量物の長さにより決る被計量物の
載荷時間とフィルタリング条件で決るフィルタ応答時間
との和に相当する時間の間、自動零点調整を禁止する。 これにより計量コンベアが無載荷状態で安定した時点で
直ちに零点調整に移ることができる。

【００１１】

【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例を示す
ものであって、図中符号１は、計量コンベアで、図示し
ないモータに接続されたローラ２とアイドルローラ３と
に搬送用ベルトを張設したベルトコンベア機構４をロー
ドセル５に支持させて構成されており、搬入端側には送
込ベルトコンベア６から搬入される被計量物を光学的に
検出する被計量物検出器７が配置されている。

【００１２】一方ロードセル５から出力されたアナログ
信号は、前置増幅器８を介してアナログーデイジタル変
換器９に入力され、さらにアナログーデイジタル変換器
９から出力されたデイジタル信号は、デイジタルフィル
タ１０に入力されて、重量信号としての直流成分を抽出
するように構成されている。

【００１３】被計量物検出器７は、発光素子と受光素子
を備えた透過型、或いは反射型の光センサーとして構成
され、発光素子から照射された検出光が被計量物Ｍで遮
断されると、検出信号を出力するように構成されている
。

【００１４】デイジタルフィルタ１０は、デイジタルシ
グナルプロセッサでもって構成され、ＦＩＲ型のローパ
スフィルタとして機能するようにプログラムされている
とともに、後述する制御装置２０によりそのフィルタ特
性を任意に設定できるようになっている。

【００１５】制御装置２０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２
、ＲＡＭ２３及びインターフェイス２４からマイクロコ
ンピュータで構成され、被計量物検出器７からの信号と
、各種データを入力するキーボード２６からのデータと
、デイジタルフィルタ１０からの重量信号とが入力して
、後述する各種の処理を実行するとともに、デイジタル
フィルタに対しては制御パラメータを、図示しない表示
装置に対しては表示データをそれぞれ出力するようにプ
ログラムされている。

【００１６】このような構成において、送り込みコンベ
ア６から計量コンベア１へ搬送されてきた被計量物Ｍは
、後述するタイミングで計量されて、目標重量に対する
測定重量の、正量、不良等が判定され、その判定結果が
不良の場合には下流側の図示しない振分け装置に振分け
信号を出力するように構成されている。また正量と判断
された被計量物は、振分け装置を通過して排出コンベア
１１により下流側に移送される。

【００１７】図２は、前述の制御装置を構成しているマ
イクロコンピュータが奏すべき機能を示したもので、Ｒ
ＡＭ２３には計量コンベア１と被計量物Ｍのそれぞれの
搬送方向の長さＬ、ｌ、並びにサンプリング可能時間Ｔ
３、計量コンベア１のベルト速度Ｖが格納されている。

【００１８】設定されたベルト速度Ｖと被計量物Ｍの搬
送方向長さｌとから、被計量物長さ分の搬送時間（Ｔ０
＝ｌ／Ｖ）を再検知禁止時間として算出する再検知禁止
時間演算手段３０と、被計量物検出器７から検出信号が
入力された時点で測定開始タイマ３１をスタートさせ、
その時点から再検知禁止時間Ｔ０が経過するまでの間は
、被計量物検出器７の信号がＯＮーＯＦＦを繰り返して
も、これを無視させる再検知禁止手段３０と、設定され
た計量コンベア１の長さＬとベルト速度Ｖとから計量コ
ンベア１における被計量物Ｍの搬送時間（Ｔ１＝Ｌ／Ｖ
）を算出する被計量物搬送時間演算手段３３と、算出さ
れた搬送時間Ｔ１と設定されたサンプリング可能時間Ｔ
３と再検知禁止時間Ｔ０とからデイジタルフィルタ１０
の応答時間（Ｔｎ＝Ｔ１ーＴ０ーＴ３）を算出するフィ
ルタ応答時間演算手段３４と、この応答時間Ｔｎに基づ
いてフィルタ定数を算出し、これをデジタルフィルタ１
０に出力してフィルタ特性を設定するフィルタ定数演算
手段３５と、応答時間Ｔｎと再検知禁止時間Ｔ０、また
は搬送時間Ｔ１とサンプリング可能時間Ｔ３とから被計
量物Ｍが計量コンベア１に乗り始めてから重量信号の取
込が開始されるまでの不安定時間（Ｔ２＝Ｔｎ＋Ｔ０）
、もしくは（Ｔ２＝Ｔ１ーＴ３）を算出する測定タイミ
ング演算手段３６と、不安定時間Ｔ２がセットされるこ
とにより、被計量物検出器７が被計量物Ｍの先端を検出
した時点からカウントを開始し、不安定時間Ｔ２が経過
した時点で停止して、その後にデイジタルフィルタ１０
から一定周期で出力される重量信号をＲＡＭ２３の所定
のエリアに形成されたメモリ３７に順次記憶させる測定
開始タイマ３１と、被計量物Ｍの計量コンベア１上の搬
送時間Ｔ１と不安定時間Ｔ２とから零点調整禁止時間（
Ｔ４＝Ｔ１＋Ｔ２）を算出し、これを零点入力禁止タイ
マ３８にセットする自動零点調整禁止時間演算手段３９
と、自動零点調整禁止時間Ｔ４のセットにより、被計量
物検出器７が被計量物Ｍの先端を検出した時点からカウ
ントを開始し、自動零点調整禁止時間Ｔ４が経過した時
点で停止して、その後にデイジタルフィルタ１０から一
定周期で出力される重量信号を零点記憶手段４０に記憶
させる零点入力禁止タイマ３８と、メモリ３７に記憶さ
れた重量データから零点記憶手段４０の零点を減算する
ことにより、被計量物Ｍの正味重量を算出する重量演算
手段４１と、設定されたベルト速度Ｖに基づいて、計量
コンベア１と送り込みコンベア６の搬送速度を、設定速
度に調整するベルト速度制御手段４２とを備えるように
ＲＯＭ２２にプログラムが格納されている。

【００１９】ＲＡＭ２３に記憶されるベルト速度Ｖ、コ
ンベア長さＬ、被計量物長さｌ、サンプリング可能時間
Ｔ３などは、データ入力手段としてのキーボード２６に
より入力されるが、被計量物Ｍの長さはその寸法が変る
度に設定する必要があるので、計量コンベア１の搬送方
向に沿って設けられたカバー等にスケールを貼着して、
被計量物Ｍをこのスケールに当てることによりおおよそ
の寸法をその場で測定できるように構成されている。

【００２０】また、被計量物Ｍの長さｌについては、こ
れらを被計量物の種類毎に予めメモリに登録しておき、
被計量物の長さに変更が生じた場合には呼出番号をキー
ボード２６から入力して、メモリから呼出すようにして
もよい。またベルト速度Ｖは、所定値に固定しておいて
もよいし、或いは速度検出器で検出して登録するように
してもよい。

【００２１】図３に示す実施例は、被計量物Ｍを登録モ
ードで搬送させることにより再検知禁止時間Ｔ０を自動
的に設定させるようにしたものであって、被計量物搬送
時間測定手段５０は、被計量物検出器７の検出信号の出
力時間を測定することによって、被計量物長さｌ分の搬
送時間を再検知禁止時間Ｔ０として記憶するもので、特
に被計量物検出器７からの号の出力時間を測定している
期間は、短時間のＯＦＦ状態が発生してもこれを無視す
ることにより被計量物Ｍの形状に関わりなく正確に再検
知禁止時間を設定できるようになっている。

【００２２】なお、この実施例においても寸法の異なる
被計量物毎に、事前にそれぞれの被計量物の再検知禁止
時間を測定して登録しておき、被計量物に対応する再検
知禁止時間を呼出番号で呼出すようにしてもよい。

【００２３】次にこのように構成した装置の動作を図４
に基づいて説明する。キーボード２６により登録モード
に設定し、計量コンベア１の長さＬと、被計量物の長さ
ｌと、サンプリング可能時間Ｔ３と、必要に応じてベル
ト速度Ｖとを入力する。これらのデータは、制御装置２
０によりＲＡＭ２３の所定のエリアに登録され、制御装
置２０はこれらのデータにより所定の演算を行う。

【００２４】すなわち、再検知禁止時間演算手段３０は
、ベルト速度Ｖと被計量物長さｌとによりＴ０＝ｌ／Ｖ を演算し、再検知禁止時間Ｔ０を算出する。被計量物搬
送時間演算手段３３は、計量コンベア長さＬとベルト速
度Ｖとにより　　　　　　Ｔ１＝Ｌ／Ｖを演算し、被計
量物Ｍの計量コンベア１上での搬送時間Ｔ１を算出する
。フィルタ応答時間演算手段３４は、搬送時間Ｔ１とサ
ンプリング可能時間Ｔ３と再検知禁止時間Ｔ０とにより Ｔｎ＝Ｔ１ーＴ０ーＴ３ の演算を実行してデジタルフィルタ１０の応答時間Ｔｎ
を算出する。ただし、フィルタ時間に余裕がある場合に
は、求めた応答時間Ｔｎより短く設定することができる
。

【００２５】フィルタ定数演算手段３５は、この応答時
間Ｔｎに基づいてフィルタ定数を算出し、これをデイジ
タルフィルタ１０に出力してフィルタ特性を設定する。 これにより、被計量物Ｍの長さｌが短い場合には応答時
間Ｔｎを長く採ってフィルタ１０をより効果的に効かせ
ることができ、また被計量物の長さｌが長い場合には応
答時間Ｔｎを短くして計量能力が低下するのを避けるこ
とができる。この場合には、応答時間Ｔｎを短くするこ
とによって外乱の影響が残る可能性があるが、計量値に
移動平均するなどの処理を施すことにより実用上、充分
な精度の計量データを得ることができる。

【００２６】測定タイミング演算手段３６は、応答時間
Ｔｎと再検知禁止時間Ｔ０とから、 Ｔ２＝Ｔｎ＋Ｔ０ の演算を実行して、被計量物Ｍが計量コンベア１に乗り
始めてから重量測定が開始されるまでの不安定時間Ｔ２
を演算する。もとよりこの不安定時間Ｔ２は、再検知禁
止時間Ｔ１とサンプリング可能時間Ｔ３とからも演算す
ることは可能である。

【００２７】このようにして算出された不安定時間Ｔ２
は、測定開始タイマ３１にセットされ、またベルト速度
制御手段４２は、設定されたベルト速度Ｖに基づいて各
コンベア１、６、１１の搬送速度が設定速度Ｖとなるよ
うに調整する。なお、ベルト速度Ｖの変更を必要としな
い場合にはこの制御手段４２が不要となることは明らか
である。

【００２８】被計量物を搬送することによって再検知禁
止時間Ｔ０を自動設定する場合は、登録モードの下で被
計量物Ｍを送り込みベルト６により計量コンベア１に送
り込む。被計量物検出器７は、被計量物Ｍを検出してい
る間、検出信号を出力する。この検出信号の出力時間を
被計量物搬送時間測定手段５０により測定することによ
り、被計量物Ｍの長さｌを知ることができ、この長さｌ
が再検知禁止時間として再検知禁止手段３２に設定され
る。

【００２９】このような登録作業が終了した段階で、キ
ーボード２６をにより計量モードに切り替える。送り込
みコンベア６に被計量物を搭載すると、被計量物Ｍは、
被計量物検出器７に到達して検出器７から信号を出力さ
せる。この信号が制御装置２０に入力すると、再検知禁
止手段３２は測定開始タイマ３１を起動させ、以後再検
知禁止時間Ｔ０が経過、つまり被計量物Ｍ全体が被計量
物検出器７を検出位置を通過するまでは、被計量物検出
器７からの信号変化を無視する。これにより被計量物Ｍ
の先端が被計量物検出器７に到達して出力された信号に
よるタイミングだけが、それ以後のデータ処理の基準時
間として確立される。

【００３０】一方、デジタルフィルタ１０は、アナログ
ーデイジタル変換器９と同期を取りながら一定周期で変
換器９からの数値データを順次取込み、入力した新たな
数値データと過去の数値データ列とから所定の演算式に
よりフィルタリングし、その結果を制御装置２０に出力
する。測定開始タイマ３１は、被計量物Ｍが検出された
時点からカウントを開始し、図４に示す不安定時間Ｔ２
が経過した時点で、カウントを終了してデイジタルフィ
ルタ１０から出力される重量データをメモリ３６に格納
する。重量演算手段４１はメモリ３７に格納されている
重量データから零点記憶手段４０に格納されている零点
を減算して被計量物Ｍの正味重量を算出し、これを図示
しない表示装置に出力する。この表示が行われている時
点では被計量物は既に計量コンベア１から排出されつつ
ある。

【００３１】ところで、被計量物Ｍが計量コンベア１か
ら完全に排出されると、計量コンベア１は無載荷状態と
なるが、被計量物Ｍの排出完了時点から前述の不安定時
間Ｔ２が経過するまでの期間は、被計量物の排出による
急激な荷重変化に起因して計量コンベア１に振動等が生
じていて完全な荷重ゼロの状態とは言えないので、この
期間中のロードセル５からの信号は荷重ゼロを表すこと
にはならない。自動零点禁止時間演算手段３９は、被計
量物Ｍの計量コンベア１上の搬送時間Ｔ１と不安定時間
Ｔ２とから、 Ｔ４＝Ｔ１＋Ｔ２ を演算して零点調整禁止時間Ｔ４を算出し、これを零点
入力禁止タイマ３８にセットする。タイマ３８は、測定
開始タイマ３１と同期して被計量物Ｍの先端検出タイミ
ングでカウントを開始し、零点調整禁止時間Ｔ４が経過
した時点でカウントを停止し、それ以後にデイジタルフ
ィルタ１０から出力される重量信号を零点記憶手段に格
納する。これにより、計量コンベア１の振動が停止して
安定状態と看做せる荷重ゼロの重量信号を零点記憶手段
４０に格納することが可能となり、正確な計量値を得る
ことができる。

【００３２】なお、この零点調整禁止時間Ｔ４が経過す
るまでに次の被計量物Ｍが検出されると、その時点で零
点入力禁止タイマ３８はリセットされて再びカウントを
開始する。これにより零点調整禁止時間Ｔ４より長い時
間間隔で被計量物が搬送された場合に限り零点データが
更新され、またそれよりも短い場合には前回の零点を保
存して、稼働率の低下を招くことなく、計量装置の経時
変化に起因する零点変動を補正することができる。

【００３３】ところで、計量すべき被計量物のサイズ、
もしくは計量コンベア１の速度を変更する場合には、キ
ーボード２６から被計量物の長さｌや、計量コンベアの
速度Ｖを入力する。制御装置２０は、入力された被計量
物の長さｌや計量コンベアの速度Ｖに基づいて再検知禁
止時間Ｔ０、被計量物搬送時間Ｔ、フィルタ応答時間Ｔ
ｎを算出し、これらのデータに基づいてデジタルフィル
タ１０のフィルタ定数を変更する。これにより、デジタ
ルフィルタ１０は、変更された計量コンベア１の搬送速
度Ｖ、及び被計量物のｌに最適な条件でフィルタリング
動作を行なうとともに、自動零点禁止時間Ｔ４を変更す
る。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
被計量物を搬送する搬送ベルトを重量検出手段に負荷し
た計量コンベアと、計量コンベアの搬送速度及び被計量
物の長さから最適なフィルタリング条件を算出するデー
タ処理条件設定手段と、データ処理条件設定手段からの
制御を受けて重量検出手段からの重量信号をデジタル的
に濾波するデイジタルフィルタリング手段と、計量コン
ベアの長さと搬送速度、被計量物の長さ及びフィルタリ
ング条件から自動零点禁止時間を算出する手段を備えた
ので、計量コンベアの長さと被計量物の長さにより決る
被計量物の載荷時間とフィルタリング条件で決るフィル
タ応答時間との和に相当する時間の間、零点調整を自動
的に禁止し、計量コンベアが無載荷状態でかつ安定した
時点で直ちに零点調整を実行させることが可能となる。 これにより無載荷状態でかつ安定した時点から遊び時間
を生じさせることなく効率的に零点調整を行えて零点調
整を実行する機会が多くなるから、装置の経時変化に対
応して補正を行なって精度の高い計量を行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す装置の構成図である。

【図２】図１における制御装置の構成を、これを構成す
るマイクロコンピュータが奏すべき機能でもって示すブ
ロック図である。

【図３】再検知禁止動作を行なわせるための他の実施例
を示すブロック図である。

【図４】同上装置における制御装置に設定する定数と、
この定数により算出されるパラメータの関係を示す説明
図

【符号の説明】

１　　計量コンベア ４　　ベルトコンベア機構 ５　　ロードセル ５ａ　　歪ゲージ ７　　被計量物検出器 ９　　　　アナログーデイジタル変換器１０　　デイジ
タルフィルタ ２０　　制御装置 ２６　　キーボード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被計量物を搬送する搬送ベルトを重量
   検出手段に負荷した計量コンベアと、前記計量コンベア
   の搬送速度及び被計量物の長さから最適なフィルタリン
   グ条件を算出するデータ処理条件設定手段と、該データ
   処理条件設定手段からの制御を受けて重量検出手段から
   の重量信号をデジタル的に濾波するデイジタルフィルタ
   リング手段と、前記計量コンベアの長さと搬送速度、被
   計量物の長さ及びフィルタリング条件から自動零点禁止
   時間を算出する手段を備えてなる計量装置。