JPH11295136A

JPH11295136A - 計量方法及び計量装置

Info

Publication number: JPH11295136A
Application number: JP9616898A
Authority: JP
Inventors: Kenshin Son; 建新孫
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 1998-04-08
Filing date: 1998-04-08
Publication date: 1999-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】床振動に基づく計量誤差を排除する計量装置
において、比較的少ない台数のダミーセルを使用して計
量セルとダミーセルの設置位置の自由度を広げること。【解決手段】床に設置されダミー信号ＣＤを生成する
複数のダミーセル、及び被計量物の計量信号Ｗを生成す
る計量セルと、Ｘ軸回りの回転運動で生じるＺ軸方向の
加速度Ｂ(t) 、Ｙ軸回りの回転運動で生じるＺ軸方向の
加速度Ａ(t) 、及びＺ軸方向の直線運動の加速度Ｃ(t)
をダミー信号ＣＤを使用して算出する床振動モード算出
手段１３と、風袋重量の計量信号、Ａ(t) 、Ｂ(t) 、及
びＣ(t) を使用して、Ｂ(t) と同方向の速度ｂ(t) 、Ａ
(t) と同方向の速度ａ(t) を算出する速度算出手段１４
と、Ａ(t) 、Ｂ(t) 、Ｃ(t) 、ａ(t) 、及びｂ(t) を床
振動モードとして計量信号Ｗ中の振動成分Ｖを算出する
床振動算出手段１７と、計量信号Ｗから振動成分Ｖを除
去する床振動補正手段２０と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、計量用荷重変換
手段と補正用荷重変換手段を備える計量方法及び計量装
置に関し、詳しくは、例えば船上のように振動する床に
設置されても正確な重量又は質量の計量を可能にする計
量方法及び計量装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記従来の計量装置として特開平６−３
１７４５７号公報に開示されているものがある。その計
量装置は、図８に示すように、複数の計量セル３_１〜
３_ｍと複数のダミーセル４_１〜４_ｎを備えており、
これら計量セル３_１〜３_ｍとダミーセル４_１〜４
_ｎは同一のフレームＦＲに床Ｆから同一の所定高さ位
置に設けられており、このフレームＦＲは床Ｆに設置さ
れている。そして、これら複数のダミーセル４_１〜４
_ｎから出力されるダミー信号Ｄ_１〜Ｄ_ｎの振動成
分に基づいて床Ｆの振動モードを検出して各計量セル３
_１〜３_ｍが設置されている夫々の位置における上下
方向の振動を算出し、その算出した振動に基づく計量誤
差を各計量セル３_１〜３_ｍから出力される計量信号
Ｗ_１〜Ｗ_ｍから除去する。これによって、床Ｆの振
動に基づく計量誤差を除去した補正済み計量信号を出力
することができる。

【０００３】次に、これを理論的に説明すると、図７に
示すように、ＸＹ平面上の点Ｐ（ｘ_ａ１、ｙ_ａ１、０）
の位置に１台のダミーセル４_１が固定されているとす
る。ＸＹ平面の挙動は、Ｘ軸回りの回転、Ｙ軸回りの回
転、及びＸＹ平面に垂直なＺ軸方向の運動から成る。そ
れ以外の運動は、このダミーセルでは検出しないので、
ここでは論じない。ここで、Ｘ軸回りの回転運動で生じ
るＺ軸方向成分の運動をＢ(t) 、Ｙ軸回りの回転運動で
生じるＺ軸方向成分の運動をＡ(t) 、Ｚ軸方向の運動を
Ｃ(t) とすると、点Ｐ（ｘ_ａ１、ｙ_ａ１、０）の位置で
のダミーセル４_１の出力するダミー信号Ｄ_１のう
ち、床Ｆの振動成分Ｖ_ｐａ１(t) は、

【０００４】Ｖ_ｐａ１(t) ＝ｘ_ａ１・Ａ(t) ＋ｙ_ａ１・Ｂ(t) ＋Ｃ(t) ・・・・（１）

【０００５】となる。この式（１）におけるＡ(t) 、Ｂ
(t) 、Ｃ(t) を求めることにより床Ｆの振動モードを求
めることができる。これを求めるためには、一直線上に
ない３点に設置された少なくとも３台のダミーセル４
_１〜４_３によって床Ｆの運動を検出して、この３台
のダミーセル４_１〜４_３の出力する各ダミー信号Ｄ
_１〜Ｄ_３に基づいて３元１次連立方程式を解けばよ
い。そして、このようにして求めた振動モードを表すＡ
(t) 、Ｂ(t) 、Ｃ(t) を式（１）に代入し、この式
（１）に各計量セル３_１〜３_ｍが設けられている夫
々の位置のｘ、ｙ座標を順次代入することにより、各計
量セル３_１〜３_ｍが設置されている位置における床
Ｆの振動に基づく夫々の振動成分を算出する。次に、各
計量セルの計量信号Ｗ_１〜Ｗ_ｍから対応する振動成
分を除去することにより振動成分の影響が除去された補
正済み計量信号を得ることができる。

【０００６】このように、上記計量装置によると、複数
の計量セル３_１〜３_ｍ及び複数のダミーセル４_１
〜４_ｎを、図７に示す同一のＸＹ平面内に設置する必
要があるが、複数のダミーセル４_１〜４_ｎをこれら
複数の計量セル３_１〜３_ｍに近づけて設置する必要
がなく、互いに離れた位置に設置することができる。な
お、このＸＹ平面は、各計量セルの計量信号から除去し
ようとしている振動成分の振動方向に対して略直角をな
す平面をいう。また、ダミーセル４の台数を３台以上設
けて、各ダミーセル４のダミー信号Ｄに基づいて求めた
Ａ(t) 、Ｂ(t) 、Ｃ(t) を平均化することにより、精度
のよいＡ(t) 、Ｂ(t) 、Ｃ(t) を算出することができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の計
量装置では、複数のダミーセル４_１〜４_ｎ、及び複
数の計量セル３_１〜３_ｍを全て同一の平面内に設置
する必要があり、従って、これらダミーセル４_１〜４
_ｎ及び計量セル３_１〜３_ｍを設置するために広い
床面積を必要とするという問題がある。これによって、
計量装置は、設置面積において大型化するという問題が
ある。よって、床面積が狭い場合は、この計量装置を設
置することができないことがあり、重要な問題となって
いる。また、高さの異なる複数の各床面に計量セルを設
置して使用する場合には、各床面が同一の振動モードで
振動している場合でも計量セルが設置されている各床面
ごとにダミーセルを３台以上ずつ夫々設置する必要があ
り、これによってダミーセルの台数が多くなるし、コス
トも嵩むという問題もある。

【０００８】本発明は、所定方向の床振動に基づく計量
誤差を排除する計量装置において、従来の計量装置のダ
ミーセルの台数を実質的に増加させることなく、計量セ
ルとダミーセルを、その床振動方向に対して互いに離れ
た位置に設置できる計量装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る計量方
法は、物体上に設置されている複数の補正用荷重変換手
段が上記物体の振動によって補正信号を出力する段階
と、上記物体に定めた夫々が互いに直交するＸ軸、Ｙ軸
及びＺ軸を座標軸としてＸ軸回りの回転運動の加速度Ｂ
(t) 、Ｙ軸回りの回転運動の加速度Ａ(t) 、及びＺ軸方
向の直線運動の加速度Ｃ(t) を、上記複数の補正信号を
使用して算出する段階と、上記物体上に設置されている
被計量物を計量するための計量用荷重変換手段の出力す
る既知重量の計量信号、上記加速度Ａ(t) 、Ｂ(t) 、及
びＣ(t) を使用してＸ軸回りの回転運動の速度ｂ(t) と
Ｙ軸回りの回転運動の速度ａ(t) を算出する段階と、こ
れら求めた加速度Ａ(t) 、加速度Ｂ(t) 、加速度Ｃ(t)
、速度ａ(t) 、及び速度ｂ(t) を上記物体の振動モー
ドとして、上記計量用荷重変換手段の設置されている位
置における上記Ｚ軸方向の振動成分を算出する段階と、
上記計量用荷重変換手段の出力する被計量物の計量信号
からその計量用荷重変換手段に対して算出された上記物
体の振動に基づく上記Ｚ軸方向の振動成分を除去する段
階と、を備えるものである。

【００１０】第２の発明に係る計量装置は、物体上に設
置され既知の補正用質量に基づく重量を受けてこの重量
に対応する補正信号を生成する複数の補正用荷重変換手
段と、上記物体上に設置され被計量物の重量を計量する
ためのものであり計量信号を生成する計量用荷重変換手
段と、上記物体に定めた夫々が互いに直交するＸ軸、Ｙ
軸及びＺ軸を座標軸としてＸ軸回りの回転運動の加速度
Ｂ(t) 、Ｙ軸回りの回転運動の加速度Ａ(t) 、及びＺ軸
方向の直線運動の加速度Ｃ(t) を、上記複数の補正信号
を使用して算出する振動モード算出手段と、既知重量の
計量信号、上記加速度Ａ(t) 、Ｂ(t) 、及びＣ(t) を使
用してＸ軸回りの回転運動の速度ｂ(t)とＹ軸回りの回
転運動の速度ａ(t) を算出する速度算出手段と、これら
算出した加速度Ａ(t) 、加速度Ｂ(t) 、加速度Ｃ(t) 、
速度ａ(t) 、及び速度ｂ(t) を上記物体の振動モードと
して、上記計量用荷重変換手段の設置されている位置に
おける上記Ｚ軸方向の振動成分を算出する振動算出手段
と、上記計量用荷重変換手段の出力する被計量物の計量
信号から上記振動算出手段により当該計量用荷重変換手
段に対して算出された上記Ｚ軸方向の振動成分を除去す
る振動補正手段と、を備えるものである。

【００１１】第３の発明に係る計量装置は、第２の発明
において、上記速度算出手段は、上記既知重量の計量信
号、上記加速度Ａ(t) 、Ｂ(t) 、及びＣ(t) を使用して
Ｘ軸回りの回転運動の初期速度ｂ(0) とＹ軸回りの回転
運動の初期速度ａ(0) を算出する初期速度算出手段と、
初期速度をａ(0) として加速度Ａ(t) を積分して速度ａ
(t) を算出し、初期速度をｂ(0) として加速度Ｂ(t) を
積分して速度ｂ(t) を算出する現速度算出手段と、を備
えることを特徴とするものである。

【００１２】第４の発明に係る計量装置は、第２又は第
３の発明において、上記補正用荷重変換手段が３台以上
設けられていることを特徴とするものである。

【００１３】本発明に係る計量方法及び計量装置は、計
量の前段階で、振動する物体上に設置されている複数の
補正用荷重変換手段から出力される補正信号を使用して
物体の振動モードの加速度（角加速度）Ａ(t) 、加速度
（角加速度）Ｂ(t) 、及び加速度Ｃ(t) を算出し（計量
装置の振動モード算出手段が算出し）、そして、既知重
量の計量信号、Ａ(t) 、Ｂ(t) 、及びＣ(t) を使用して
Ｘ軸回りの回転運動の速度（角速度）ｂ(t) とＹ軸回り
の回転運動の速度（角速度）ａ(t) を算出する（計量装
置の速度算出手段が算出する）。このＡ(t) 、Ｂ(t) 、
及びＣ(t) は、補正用荷重変換手段が設置されている面
の振動モードであり、ａ(t) とｂ(t) は、補正用荷重変
換手段が設置されている面に対してＺ軸方向に離れた位
置（計量用荷重変換手段の設置されている位置）におけ
るＺ軸方向の振動成分を算出するために必要とする振動
モードである。次に、計量段階で、Ａ(t) 、Ｂ(t) 、Ｃ
(t) 、ａ(t) 、及びｂ(t) を物体の振動モードとして、
計量用荷重変換手段が設置されている物体上の位置にお
けるＺ軸方向の振動成分を算出して（計量装置の振動算
出手段が算出して）、計量用荷重変換手段の出力する被
計量物の計量信号からその計量用荷重変換手段に対して
算出された物体の振動に基づくＺ軸方向の振動成分を除
去することができる（計量装置の振動補正手段が除去す
ることができる）。

【００１４】第３の発明に係る計量装置によると、既知
重量の計量信号、加速度Ａ(t) 、加速度Ｂ(t) 、及びＣ
(t) を使用してＸ軸回りの回転運動の初期速度ｂ(0) と
Ｙ軸回りの回転運動の初期速度ａ(0) を初期速度算出手
段が算出し、そして、初期速度をａ(0) として加速度Ａ
(t) を積分して速度ａ(t) 、及び初期速度をｂ(0) とし
て加速度Ｂ(t) を積分して速度ｂ(t) を現速度算出手段
が夫々算出することができる。

【００１５】第４の発明に係る計量装置によると、未知
の振動モードの加速度Ａ(t) 、Ｂ(t) 、Ｃ(t) 、速度ａ
(t) 、及び速度ｂ(t) を、３台の補正用荷重変換手段に
より算出することができ、補正用荷重変換手段を４台以
上とすることにより、加速度Ａ(t) 、Ｂ(t) 、Ｃ(t) 、
速度ａ(t) 、及び速度ｂ(t) を精度良く算出することが
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を各図を参照
して説明する。この実施形態は、本発明に係る計量方法
を使用する計量装置を組合せ秤に適用したものであり、
図２は、この実施形態に係る組合せ秤の信号処理系の概
略構成を示すブロック図である。同図において、１_１
〜１_ｍは計量器であり、４_１〜４_ｎは補正用荷重
変換手段（以下、「ダミーセル」という。）である。計
量器１_１〜１_ｍは、重量検出部（計量用荷重変換手
段であり、以下、「計量セル」という。）３_１〜３
_ｍを有している。これら各計量セル３_１〜３_ｍは、
図２に示すように、一方の端部が床Ｆに設置されている
この組合せ秤のフレームＦＲに固定され、他方の端部に
は被計量物Ｘが投入される計量ホッパ２_１〜２_ｍが取
り付けられており、各計量ホッパ２_１〜２_ｍに投入
された被計量物Ｘの重量を計量して、その重量に応じた
アナログ計量信号Ｗ_１〜Ｗ_ｍを出力する。

【００１７】ダミーセル４_１〜４_ｎは、フレームＦ
Ｒを介して伝わってくる床Ｆの振動を検出するためのも
のであり、一方の端部が計量セル３_１〜３_ｍと同等
の床振動を受けるように計量セル３_１〜３_ｍが取り
付けられている同一のフレームＦＲに固定され、他方の
端部には既知質量ｍ_２の分銅（補正用質量）３３を取
り付けて自由端としてある。各ダミーセル４_１〜４
_ｎは、床Ｆからの振動を受ける状態で分銅３３の既知
質量ｍ_２に基づく重量を受けてこの重量と対応するア
ナログ補正信号（ダミー信号）Ｄ_１〜Ｄ_ｎを出力す
る。質量ｍ_２は、各ダミーセル４_１〜４_ｎの風袋質
量を含むものとする。

【００１８】なお、計量セル３_１〜３_ｍは、床Ｆか
ら所定の異なる高さＨ_１〜Ｈ_ｍであって、所定の直径
Ｄ_１の円周上に沿って設置してある。そして、ダミー
セル４_１〜４_ｎは、床Ｆから所定の同一の高さＨ_２
であって、所定の直径Ｄ_２の円周上に沿って設置して
ある。ここで、計量セル３の設置位置とは、計量ホッパ
２に投入されている被計量物Ｘの質量Ｍ_ｉと計量セル
３の風袋質量ｍ_１との合成質点をいう。ダミーセル４
の設置位置とは、ダミーセル４に設けられている分銅３
３の質量ｍ_２（この質量ｍ_２は、ダミーセル４の風
袋質量を含む質量である。）の質点をいう。ただし、所
定の複数の計量セルを使用して１つの被計量物を計量す
る場合は、これら所定の複数の計量セルによって計量さ
れる被計量物の質量Ｍ、及びこれら複数の計量セルの風
袋質量ｍ_１、ｍ_１、・・・・の合成質点をこれら複
数の計量セルの設置位置という。また、この実施形態で
は、計量セル３_１〜３_ｍを、床Ｆから所定の異なる
高さＨ_１〜Ｈ_ｍに設置してあるが、異なる高さＨ
_１〜Ｈ_ｍに設置する必要がなく、それぞれの計量セ
ル３_１〜３_ｍを所望の同一の高さに設置してもよ
い。

【００１９】５はマルチプレクサである。マルチプレク
サ５は、各計量セル３_１〜３_ｍから出力される計量信
号Ｗ_１〜Ｗ_ｍが増幅器６_１〜６_ｍで増幅されて
入力されると共に、ダミーセル４_１〜４_ｎから出力
されるダミー信号Ｄ_１〜Ｄ_ｎが、増幅器７_１〜７
_ｎで増幅されて入力される。マルチプレクサ５は、後
述する中央演算処理装置（ＣＰＵ）９からの切り換え信
号Ｃにより計量信号Ｗ_１〜Ｗ_ｍ及びダミー信号Ｄ
_１〜Ｄ_ｎを選択的に出力してＡ／Ｄ変換器（アナロ
グ・デジタル変換器）８に供給する。Ａ／Ｄ変換器８
は、マルチプレクサ５から選択的に供給されるアナログ
計量信号Ｗ_１〜Ｗ_ｍ及びアナログダミー信号Ｄ_１
〜Ｄ_ｎをデジタル計量信号及びデジタルダミー信号に
変換するものである。

【００２０】図１は、ＣＰＵ９の内部構造を示すブロッ
ク図であり、ＣＰＵ９は、デジタルフィルタ（ローパス
フィルタ）１０_１〜１０_ｍ及び１１_１〜１
１_ｎ、切換回路１２、床振動モード算出手段１３、速
度算出手段１４、床振動算出手段１７等を備えている。
図２に示すマルチプレクサ５から選択的に出力されてＡ
／Ｄ変換器８によってデジタル信号に変換された計量信
号Ｗ_１〜Ｗ_ｍ及びダミー信号Ｄ_１〜Ｄ_ｎは、図１
に示す切換回路１２を経て夫々と対応するデジタルフィ
ルタ１０_１〜１０_ｍ、１１_１〜１１_ｎを通過する
ように構成されており、各デジタルフィルタは、主とし
て被計量物Ｘを計量ホッパ２_１〜２_ｍに投入された
際に生じる比較的高周波数の振動成分を除去するもので
ある。更に、各デジタルフィルタ１１_１〜１１_ｎは、
各ダミー信号Ｄ_１〜Ｄ_ｎから対応する各ダミーセル
４_１〜４ _ｎに設けられている分銅３３の質量ｍ_２
に基づく直流成分を差し引いて得られる振動成分のみか
らなるダミー信号ＣＤ_１〜ＣＤ_ｎを出力するように
なっている。

【００２１】床振動モード算出手段１３は、デジタルフ
ィルタ１１_１〜１１_ｎを通過したデジタルダミー信
号ＣＤ_１〜ＣＤ_ｎの振動成分に基づいて、ダミーセ
ル４_１〜４_ｎが設置されている平面、即ち、床Ｆから高
さＨ_２のＸＹ平面における振動モードＡ(j) 、Ｂ(j)
、及びＣ(j) を算出する手段である。なお、ダミーセ
ル４_１〜４_ｎは、互いに直交するＸ軸とＹ軸で形成
される所定のＸＹ平面に設置されており、このＸＹ平面
に垂直な軸がＺ軸であり、Ａ(j) は、床振動によりＹ軸
回りの回転運動で生じるＺ軸方向の加速度（角加速
度）、Ｂ(j) は、床振動によりＸ軸回りの回転運動で生
じるＺ軸方向の加速度（角加速度）、Ｃ(j) は、床振動
によりＺ軸方向の直線運動の加速度である。そして、ｊ
は、ＣＰＵ９がデジタル処理を行うので、時間ｔをｊ
（ｊ＝１、２、３、・・・・）に置き換えている。

【００２２】速度算出手段１４は、初期速度算出手段１
５と現速度算出手段１６とから成っている。初期速度算
出手段１５は、各計量セル３_１〜３_ｍの計量ホッパ
２_１〜２ _ｍに被計量物Ｘが投入されていない状態
（風袋重量ｍ_１のみが掛かっている状態）で生成され
るデジタル計量信号Ｗ_１〜Ｗ_ｍ、加速度（角加速
度）Ａ(j) 、加速度（角加速度）Ｂ(j) 、及び加速度Ｃ
(j) を使用してＸ軸回りの回転運動で生じるＺ軸方向の
初期速度（初期角速度）ｂ(0) とＹ軸回りの回転運動で
生じるＺ軸方向の初期速度（初期角速度）ａ(0) を算出
する手段である。なお、計量信号Ｗ_１〜Ｗ_ｍは、い
ずれか１つの計量信号Ｗを使用して初期速度ａ(0) とｂ
(0) を算出することができるが、この実施形態では、複
数の計量信号Ｗ_１〜Ｗ_ｍを使用して初期速度ａ(0)
とｂ(0) を複数回算出し、これら複数の初期速度ａ_１
(0) 〜ａ_ｍ(0)とｂ_１(0) 〜ｂ_ｍ(0) を夫々平均し
て精度の良い初期速度ａ_ｈ(0) とｂ_ｈ (0) を算出する
こととしている。現速度算出手段１６は、初期速度をａ
(0) として加速度Ａ(j) を積分して速度（角速度）ａ
(j) を算出し、初期速度をｂ(0) として加速度Ｂ(j) を
積分して速度（角速度）ｂ(j) を算出して、速度ａ(j)
、ｂ(j) を出力する手段である。

【００２３】床振動算出手段１７は、加速度Ａ(j) 、加
速度Ｂ(j) 、加速度Ｃ(j) 、速度ａ(j) 、及び速度ｂ
(j) を床Ｆの振動モードとして、各計量セル３_１〜３
_ｍが設置されている位置における上下方向（Ｚ軸方
向）の振動成分Ｖ_１(j) 〜Ｖ_ｍ(j) を算出する手段
である。

【００２４】感度算出手段１８は、計量セル３の感度Ｅ
_１とダミーセル４との感度Ｅ_２との間の感度比と、計
量セル３に被計量物Ｘの重量が掛かることによって計量
セル３の感度がどれだけ変化したか、つまり計量セル３
とダミーセル４との間の質量感度比と、の積である感度
補正係数Ｋ_１(j) 〜Ｋ_ｍ(j) を算出する手段であ
る。感度補正手段１９は、床振動算出手段１７が算出し
た各振動成分Ｖ_１(j) 〜Ｖ_ｍ(j) に対して感度算出
手段１８が算出した対応する各感度補正係数Ｋ_１(j)
〜Ｋ_ｍ(j) を夫々掛け合わせて、感度補正済み振動成
分Ｋ_１(j) ・Ｖ_１(j)〜Ｋ_ｍ(j) ・Ｖ_ｍ(j) を算
出して出力する手段である。

【００２５】各床振動補正手段２０_１〜２０_ｍは、
感度補正手段１９により算出された各計量セル３_１〜
３_ｍが設置されている位置における上下方向の感度補
正済み振動成分Ｋ_１(j) ・Ｖ_１(j) 〜Ｋ_ｍ(j) ・
Ｖ_ｍ(j) を使用して、デジタルフィルタ１０_１〜１
０_ｍを通過してきた対応するデジタル計量信号Ｗ_１
(j) 〜Ｗ_ｍ(j) を夫々別個に補正する演算を行い、振
動成分の影響が除去された補正済み計量信号Ｍ_１ (j) 〜
Ｍ_ｍ(j) を出力する手段である。このように、低周波
数の床振動成分を除去する補正により、フィルタ１０
_１〜１０_ｍのカットオフ周波数を高く設定すること
を可能にして、高速計量を実現することができる。これ
ら各振動補正済み計量信号Ｍ_１(j) 〜Ｍ_ｍ(j) は、
組合せ演算手段２０に入力する。計量信号Ｍ _１(j) 〜
Ｍ_ｍ(j) は、被計量物の質量を表している。

【００２６】組合せ演算手段２１は、補正済み計量信号
Ｍ_１〜Ｍ_ｍのうちから、合計質量値が予め設定され
ている目標質量値に等しいか若しくは最も近い予め定め
た条件を満足する組合せを構成するものを選択し、その
選択した補正済み計量信号Ｍと対応する被計量物Ｘが投
入されている計量ホッパ２の排出ゲートを開放するため
の選択信号ＯＳを出力する手段である。

【００２７】上記のように、床Ｆに据え付けられている
組合せ秤の同一のフレームＦＲに各計量セル３_１〜３
_ｍ、及び各ダミーセル４_１〜４_ｎが設けられてい
る構成において、各ダミーセル４_１〜４_ｎから出力
されるダミー信号Ｄ_１〜Ｄ_ｎの振動成分ＣＤ_１〜
ＣＤ_ｎに基づいて、フレームＦＲにおけるダミーセル
４_１〜４_ｎ− _１が設置されている水平面（高さＨ
_２）の振動モードＡ(j) 、Ｂ(j) 、Ｃ’(j) を算出し
て、ダミーセル４_１〜４_ｎ−１が設置されている水
平面と高さが異なる計量セル３_１〜３_ｍの設置位置
における振動モードＡ(j) 、Ｂ(j) 、Ｃ’(j) 、ａ
(j)、及びｂ(j) を算出し、しかる後に、各計量セル３
_１〜３_ｍの各々の設置位置における上下方向（Ｚ軸
方向）の振動成分Ｖ_ｉ(j) を算出し、その算出した各
振動成分Ｖ_ｉ(j) を対応する各計量信号Ｗ_１(j) 〜
Ｗ_ｍ(j) から除去することによって床振動による影響
を除去した補正済み計量信号Ｍ_１(j) 〜Ｍ_ｍ(j) を
出力することができる。

【００２８】次に、ダミーセル４_１〜４_ｎの必要な
台数と設置位置を説明する。ここで、図２に示すよう
に、床Ｆに対して鉛直方向をＺ軸方向とし、床Ｆと平行
する方向をＹ軸方向及びＸ軸方向とし、Ｚ軸は、ＸＹ平
面に対して直角をなす方向とする。ダミーセル４_１〜
４_ｎは、少なくとも３台設置する必要があり、３台設
置する場合は、ＸＹ平面上で同一直線上にないようにす
る必要がある。

【００２９】次に、上記組合せ秤に設けられているＣＰ
Ｕ９が、各計量信号Ｗ_１〜Ｗ_ｍから対応する振動成分
を除去した補正済み計量信号Ｍ_１〜Ｍ_ｍを出力する
理論について説明する。上記組合せ秤において使用する
計量セル３_１〜３_ｍ及びダミーセル４_１〜４_ｎ（以
下、「ロードセル」という。）を図３に示す。このタイ
プのロードセル３（４）は、４箇所のノッチ部３１の夫
々の外側表面に張り付けられた歪ゲージ３２によって、
ロードセル３（４）の変形状態を歪み量として検出する
ものである。更に、これら４枚の歪ゲージ３２はホイー
トストンブリッジを構成しており、ロードセル３（４）
が破線で示すようにロバーバル（平行四辺形）状態に変
形した場合のみ出力が変化し、それ以外の変形状態で
は、出力は変化しないようになっている。従って、ロー
ドセル３（４）の固定（フレームＦＲ）側３ａ（４ａ）
と荷重（分銅３３）側３ｂ（４ｂ）の相対変位のうち、
変形の成分のみが検出されるから、床振動に対して垂直
方向成分（Ｚ軸方向成分）のみを考慮すればよいことが
わかる。

【００３０】今、図４に示すように、ＸＹ平面上の点Ｐ
_ｄ（ｘ_ｄ、ｙ_ｄ、ｚ_ｄ）の座標位置にダミーセ
ル４が固定され、ＸＹ平面よりもＺ軸方向にＨ_ｉ（＝
（Ｈ_１〜Ｈ _ｍ）−Ｈ_２）だけ離れた高さにある
Ｘ’Ｙ’平面上の点Ｐ_ｋ（ｘ_ｋ、ｙ_ｋ、ｚ_ｋ）
の座標位置に計量セル３が固定されているとする。この
ＸＹ平面とＸ’Ｙ’平面との間には相対的な変位はない
とする。ＸＹ平面の挙動は、Ｘ軸回りの回転θ_ｘ(t) 、
Ｙ軸回りの回転θ_ｙ(t) 、及びＸＹ平面に垂直なＺ軸
方向の運動ｄ_ｚ(t) から成る。それ以外の運動は、こ
こで使用するロードセル３（４）では検出しないので、
ここでは論じない。従って、図４に示すＸ’Ｙ’平面上
の点Ｐ_ｋ（ｘ_ｋ、ｙ_ｋ、ｚ_ｋ）の位置に設置され
ている計量セル３の計量信号Ｗ中に含まれている床振動
による振動成分Ｖ_ｋ(t) は、

【００３１】

【数１】

【００３２】と表すことができる。ここで、

【００３３】

【数２】

【００３４】と置くと、（２）式をＶ_ｋ(t) ＝ｘ・Ａ(t) ＋ｙ・Ｂ(t) ＋Ｃ(t) ＋ｚ｛ａ^２(t) ＋ｂ^２(t) ｝・・・・（４）

【００３５】と書き直すことができる。この式（４）の
振動成分Ｖ_ｋ(t) を算出するためには、Ａ(t) 、Ｂ
(t) 、Ｃ(t) 、ａ(t) 、及びｂ(t) を求めることが必要
である。そこで、上記Ａ(t) 、Ｂ(t) 、Ｃ(t) 、ａ(t)
、及びｂ(t) を、３台のダミーセルの４_１〜４_３
の出力するダミー信号Ｄ_１〜Ｄ_３の振動成分ＣＤ_１
〜ＣＤ_３を使用して算出する方法を説明する。Ａ(t)
とａ(t) 、及びＢ(t) とｂ(t) の間の微分関係を離散時
間系で表現すると、

【００３６】Ａ(j) ＝｛ａ(j) −ａ(j-1) ｝／Ｔ・・・・（５）Ｂ(j) ＝｛ｂ(j) −ｂ(j-1) ｝／Ｔ・・・・（６）

【００３７】となる。ただし、Ａ(j) 、Ｂ(j) 、ａ(j)
、及びｂ(j) は、Ａ(t) 、Ｂ(t) 、ａ(t) 、及びｂ(t)
のｊ（＝１、２、３、・・・）サンプル時点でのサン
プル値、Ｔはサンプリング時間間隔である。ここで、ａ
(j) 、ｂ(j) の初期値をａ(0) 、ｂ(0) とすると、ａ
(j) 、ｂ(j)は、

【００３８】ａ(j) ＝Ｔ・Ａ(j) ＋ａ(j-1) ・・・・（７）ｂ(j) ＝Ｔ・Ｂ(j) ＋ｂ(j-1) ・・・・（８）

【００３９】によって算出することができる。このよう
に、３台のダミーセルの４_１〜４_３の出力する振動
成分ＣＤ_１〜ＣＤ_３を使用して床Ｆと結合するＸＹ平
面の振動モードＡ(j) 、Ｂ(j) 、Ｃ(j) を算出すれば、
ａ(j) とｂ(j) を算出することができる。ここで、
（ｘ、ｙ、ｚ）の各座標位置に設置されている各計量セ
ル３の振動成分Ｖ_ｋ(t) を算出する式（４）にこれら
振動モードＡ(j) 、Ｂ(j) 、Ｃ(j) 、ａ(j) とｂ(j) を
代入することにより、各計量セル３の計量信号Ｗに含ま
れている振動成分Ｖ_ｋ(t) を算出することができ、従
って、計量信号Ｗから振動成分Ｖ_ｋ(t) を除去する演
算を行うことにより、被計量物Ｘの重量又は質量Ｍを高
精度に計量することができる。

【００４０】次に、本発明の特徴とするａ(j) 、ｂ(j)
の初期値ａ(0) 、ｂ(0) を算出する方法、及びこの初期
値ａ(0) 、ｂ(0) を使用して計量信号Ｗを補正して、被
計量物Ｘの質量Ｍを算出する方法を説明する。なお、ａ
(j) はＹ軸回りの回転運動で生じるＺ軸方向の速度、ａ
(0) はａ(j) の初期速度、ｂ(j) はＸ軸回りの回転運動
で生じるＺ軸方向の速度、ｂ(0) はｂ(j) の初期速度で
ある。まず、計量器１に被計量物Ｘを載せていない状態
での計量セル３の出力する計量信号Ｗ(j) 、及びダミー
セル４のダミー信号Ｄ_ｉ(j) は、

【００４１】Ｗ(j) ＝Ｅ_１・ｍ_１｛ｇ’(j) ＋ｘ_ｋ・Ａ(j) ＋ｙ_ｋ・Ｂ(j) ＋Ｃ(j ) ＋ｚ_ｋ ( ａ^２(j) ＋ｂ^２(j) ）｝・・・・（９）Ｄ_ｉ(j) ＝Ｅ_２・ｍ_２｛ｇ’(j) ＋ｘ_ｄｉ・Ａ(j) ＋ｙ_ｄｉ・Ｂ(j) ＋Ｃ(j) ｝・・・・（１０）

【００４２】となる。ただし、ｉはダミーセル４の番号
であり１〜３、Ｅ_１、Ｅ_２は計量セル３、ダミーセ
ル４の夫々の感度、ｍ_１は計量セル３の風袋質量、ｍ
_２はダミーセル４の風袋と分銅３３の合計質量、ｇ’
(j) は重力加速度ｇのＸＹ平面の垂直成分である。そし
て、（ｘ_ｋ、ｙ_ｋ、ｚ_ｋ）は計量セル３は座標位
置、（ｘ _ｄｉ、ｙ_ｄｉ、ｚ_ｄｉ）はダミーセル４の座標
位置である。式（９）、（１０）は、

【００４３】ｇ’(j) ＝ｇ＋δ(j) ・・・・（１１ａ）Ｃ’(j) ＝δ(j) ＋Ｃ(j) ・・・・（１１ｂ）とおくと、Ｗ(j) ＝Ｅ_１・ｍ_１｛ｇ＋ｘ_ｋ・Ａ(j) ＋ｙ_ｋ・Ｂ(j) ＋Ｃ’(j) ＋ｚ_ｋ( ａ^２ (j) ＋ｂ^２(j) ）｝・・・・（１２ａ）Ｄ_ｉ(j) ＝Ｅ_２・ｍ_２｛ｇ＋ｘ_ｄｉ・Ａ(j) ＋ｙ_ｄｉ・Ｂ(j) ＋Ｃ’(j ) ｝・・・・（１２ｂ）

【００４４】となる。Ｗ(j) 、Ｄ_ｉ(j) から夫々風袋
質量ｍ_１、風袋と分銅３３の合計質量ｍ_２に基づく直
流成分を差し引くと、式（１２ａ）、（１２ｂ）は、

【００４５】ＣＷ(j) ＝Ｅ_１・ｍ_１｛ｘ_ｋ・Ａ(j) ＋ｙ_ｋ・Ｂ(j) ＋Ｃ’(j) ＋ｚ _ｋ ( ａ^２ (j) ＋ｂ^２(j) ）｝・・・・（１３ａ）ＣＤ_ｉ(j) ＝Ｅ_２・ｍ_２｛ｘ_ｄｉ・Ａ(j) ＋ｙ_ｄｉ・Ｂ(j) ＋Ｃ’(j) ｝・・・・（１３ｂ）

【００４６】となる。この式（１３ｂ）に、ダミーセル
４から出力されたＣＤ_ｉ(j) 、３台のダミーセル４の
設置座標（ｘ_ｄｉ、ｙ_ｄｉ、ｚ_ｄｉ）を代入して３元１
次連立方程式を解けば、ＸＹ平面の床振動モードＡ(j)
、Ｂ(j) 、Ｃ’(j) を算出することができる（図１の
床振動モード算出手段１３）。そして、この床振動モー
ドＡ(j) 、Ｂ(j)、Ｃ’(j) を式（１３ａ）に代入する
と、

【００４７】ｚ_ｋ( ａ^２(j) ＋ｂ^２(j) ）＝ＣＷ’(j) ・・・・（１４）が得られる。ただし、ＣＷ’(j) ＝Ｒ・ＣＷ(j) −｛ｘ_ｋ・Ａ(j) ＋ｙ_ｋ・Ｂ(j) ＋Ｃ’(j) ｝・・・・（１５ａ）Ｒ＝１／（Ｅ_１・ｍ_１）・・・・（１５ｂ）式（１４）の両辺を夫々微分して整理すると、ａ(j) ・Ａ(j) ＋ｂ(j) ・Ｂ(j) ＝Ｕ(j) ／（２ｚ_ｋ）・・・・（１６）が得られる。ただし、Ｕ(j) はＣＷ’(j) の時間に関す
る１階微分を表す。式（１６）を式（７）、（８）を用
いて整理すると、（ａ’(j) ＋ａ(0) ）Ａ(j) ＋（ｂ’(j) ＋ｂ(0) ）Ｂ(j) ＝Ｕ(j) ／（２ｚ_ｋ）・・・・（１７）が得られる。ただし、

【００４８】

【数３】

【００４９】Ｕ(j) ＝（ＣＷ’(j) −ＣＷ’(j-1) ）／Ｔ・・・・（２０）である。更に、式（１７）をａ(0) ・Ａ(j) ＋ｂ(0) ・Ｂ(j) ＝Ｕ’(j) ・・・・（２１）と変形することができる。ただし、Ｕ’(j) ＝｛Ｕ(j) ／（２ｚ_ｋ）｝−（ａ’(j) ・Ａ(j) ＋ｂ’(j) ・Ｂ(j) ）・・・・（２２）である。式（２１）において、２つ以上の時刻のＡ(j)
、Ｂ(j) 、Ｕ’(j) の値に基づいて、２元１次連立方
程式を解けばａ(0) 、ｂ(0) を算出することができる
（初期速度算出手段１５）。このａ(0) 、ｂ(0) は、計
量器１に被計量物Ｘを載せない計量の前段階で算出す
る。しかる後に被計量物Ｘの計量を行うことができる。

【００５０】次に、被計量物Ｘを計量する計量段階を説
明する。３台又はそれ以上の台数のダミーセル４から出
力されたダミー信号ＣＤ_ｉ(j)に基づいてＡ(j) 、Ｂ
(j) 、Ｃ’(j) を算出し、更に、式（７）、（８）より
ａ(j) 、ｂ(j) を算出する（現速度算出手段１６）。計
量器１に被計量物Ｘが投入された状態で計量セル３が出
力する計量信号Ｗ_ｉ(j) は、Ｗ_ｉ(j) ＝Ｅ_１（ｍ_１＋Ｍ_ｉ）｛ｇ＋ｘ_ｋｉ・Ａ(j) ＋ｙ_ｋｉ・Ｂ(j ) ＋Ｃ’(j) ＋ｚ_ｋｉ( ａ^２(j) ＋ｂ^２(j) ）｝・・・・（２３）となる。ただし、Ｍ_ｉは各計量器１に投入されている
被計量物Ｘの質量、ｉは各計量器１に付されている番号
であり１〜ｍである。例えばＷ_１(j) は第１番目の計
量器１_１が出力した計量信号、Ｍ_１は計量器１_１
に投入された被計量物Ｘの質量である。

【００５１】ここで、感度補正係数Ｋ_ｉ(j) をＫ_ｉ(j) ＝Ｅ_１（ｍ_１＋Ｍ_ｉ(j-1) ）／（Ｅ_２・ｍ_２）・・・・（２４）とおくと（感度算出手段１８が算出する）、Ｍ_ｉ(j) ＝｛Ｗ_ｉ(j) −Ｋ_ｉ(j) ・Ｖ_ｉ(j) ／（Ｅ_１・ｇ）｝−１・・・・（２５）により被計量物Ｘの質量Ｍ_ｉ(j) を算出することがで
きる。式（２５）に含まれている振動成分Ｖ_ｉ(j) 、
即ち、計量信号Ｗ_ｉ(j) 中に含まれている振動成分Ｖ
_ｉ(j) は、Ｖ_ｉ(j) ＝ｘ_ｋｉ・Ａ(j) ＋ｙ_ｋｉ・Ｂ(j) ＋Ｃ’(j) ＋ｚ_ｋｉ( ａ^２(j ) ＋ｂ^２(j ) ）・・・・（２６）である。

【００５２】次に、上記理論に基づいて構成されたこの
実施形態の組合せ秤が被計量物Ｘの質量Ｍ_ｉ(j) を計
量する動作手順を図５及び図６に示すフローチャートに
従って説明する。図５は、計量の前段階でａ(0) 、ｂ
(0) 、ａ(j) 、及びｂ(j) を算出する動作手順を示し、
図６は、計量段階で被計量物Ｘの質量Ｍ_ｉ(j) を算出
して出力する動作手順を示す。ただし、ＣＰＵ９の各種
演算に必要なパラメータ、例えば各計量器１の風袋質量
ｍ_１、ダミーセル４の風袋と分銅３３の合計質量ｍ
_２、計量セル３及びダミーセル４の感度Ｅ_１及びＥ
_２、各計量セル３_１〜３_ｍの設置高さとＸＹ平面
との距離Ｈ_ｉ（＝（Ｈ_１〜Ｈ_ｍ）−Ｈ_２）、各
計量セル３の設置位置（ｘ_ｋ１、ｙ_ｋ１、ｚ_ｋ１）〜
（ｘ_ｋｍ、ｙ_ｋｍ、ｚ_ｋｍ）、各ダミーセル４の設置位
置（ｘ_ｄ１、ｙ _ｄ１、ｚ_ｄ１）〜（ｘ_ｄｎ、ｙ_ｄｎ、ｚ
_ｄｎ）、重力加速度ｇ、サンプリング時間Ｔ等は入力さ
れている。この実施形態では、ｚ_ｋ１〜ｚ_ｋｍが
Ｈ_ｉ、ｚ_ｄ１〜ｚ_ｄｎが０である。

【００５３】まず、各計量器１に被計量物Ｘが投入され
ていない計量の前段階において、図５に示すように、離
散時間がｊ＝０でスタートし（Ｓ１００）、各計量セル
３及び各ダミーセル４から出力される計量信号Ｗ及びダ
ミー信号Ｄをデジタルフィルタ１０_１〜１０_ｍ、１
１_１〜１１_ｎを通過させて、フィルタ済信号Ｗ
_１ (j) 〜Ｗ_ｍ(j) 、ＣＤ_１(j) 〜ＣＤ_ｎ(j) を入
力させて記憶部（図示せず）に記憶する（Ｓ１０２）。
床振動モード算出手段１３は、ＣＤ_１(j) 〜ＣＤ_ｎ
(j) を使用して式（１３ｂ）よりＸＹ平面の振動モード
Ａ(j) 、Ｂ(j) 、Ｃ’(j) を算出して記憶部に記憶する
（Ｓ１０４）。そして、ｊが１以上であるか否かを判定
し（Ｓ１０６）、ｊが０でありＮＯと判定したときは、
ｊに１を加算して（Ｓ１１６）、ステップＳ１０６でｊ
が１以上でありＹＥＳと判定するまでステップＳ１０２
に戻ってＷ_１(j) 〜Ｗ_ｍ(j) 、ＣＤ_１(j) 〜ＣＤ
_ｎ(j) を入力すると共に、Ａ(j)、Ｂ(j) 、Ｃ’(j)
を算出する。そして、ステップＳ１０６でｊが１以上で
ありＹＥＳと判定すると、初期速度算出手段１５が式
（１８）〜（２０）および式（２２）によりＵ’(j) を
算出する（Ｓ１０８）。次に、ｊが２以上であるか否か
を判定し（Ｓ１１０）、ｊが１以下でありＮＯと判定し
たときは、ｊに１を加算して（Ｓ１１６）、ステップＳ
１１０でｊが２以上でありＹＥＳと判定するまでステッ
プＳ１０２に戻って上記各処理を行う。そして、ステッ
プＳ１１０でｊが２以上でありＹＥＳと判定すると、式
（２１）において２つ以上の時刻のＡ(j)、Ｂ(j) 、
Ｕ’(j) を使用して初期速度算出手段１５が初期速度
（初期回転角速度）ａ(0) 、ｂ(0) を算出し（Ｓ１１
２）、更に、式（７）、（８）を使用して速度（回転角
速度）ａ(j) 、ｂ(j) を算出する（Ｓ１１４）。これ
で、初期速度ａ(0) 、ｂ(0) の算出が終了し、次に図６
に示す処理を自動的に行い、被計量物Ｘの質量Ｍ
_ｉ(j) を計量することができる状態となる。

【００５４】次に、計量段階における計量補正処理を図
６を参照して説明する。まず、計量段階の最初のサンプ
ル数ｊを、計量の前段階における最終のサンプル数ｊに
１を加算した値ｊｓとし（Ｓ２００）、このｊｓから１
ずつ累加していく。例えば、計量の前段階が終了するス
テップＳ１１４でｊ＝２とすると、計量段階の最初のサ
ンプル数ｊｓが２＋１＝３となる。そして、感度算出手
段１８が前のサンプル数（ｊ−１）における演算により
得られたＭ_ｉ(j-1) を式（２４）に代入して感度補正
係数Ｋ_ｉ(j) を算出する（Ｓ２０２）。ただし、最初
のＭ _ｉ(j-1) が得られていない時は、予め記憶部に設定
されている初期質量Ｍ_ｉを代入する。初期質量Ｍ_ｉ
は、被計量物Ｘの略平均的質量としてある。そして、ス
テップＳ１０２と同様に、フィルタ済信号Ｗ_１(j) 〜
Ｗ_ｍ(j) 、ＣＤ_１(j) 〜ＣＤ_ｎ(j) を入力させて記
憶部（図示せず）に記憶する（Ｓ２０４）。そして、現
速度算出手段１６が、ＣＤ_１(j) 〜ＣＤ_ｎ(j) を使
用して式（１３ｂ）よりＸＹ平面の振動モードＡ(j) 、
Ｂ(j) 、Ｃ’(j) を算出して記憶部に記憶し（Ｓ２０
６）、更に、式（７）、（８）を使用して速度（回転角
速度）ａ(j) 、ｂ(j) を算出する（Ｓ２０８）。次に、
これら振動モードＡ(j) 、Ｂ(j) 、Ｃ’(j) 、ａ(j)、
ｂ(j) と計量器１の各設置位置を示す座標（ｘ_ｋｉ、ｙ
_ｋｉ、ｚ_ｋｉ）を式（２６）に代入して、各設置位置に
おける床振動に基づく振動成分Ｖ_ｉ(j) を算出する
（Ｓ２１０）。そして、感度補正手段１９が振動成分Ｖ
_ｉ(j) に感度補正係数Ｋ _ｉ(j) を乗算して感度補正済
み振動成分Ｋ_ｉ(j) ・Ｖ_ｉ(j) を出力する。次に、
各床振動補正手段２０_１〜２０_ｍが、式（２５）に
示すように、対応する各デジタルフィルタ１０_１〜１
０_ｍより出力された計量信号Ｗ_１(j) 〜Ｗ_ｍ(j)
からＫ_１(j) ・Ｖ_１(j) 〜Ｋ_ｍ(j) ・Ｖ_ｍ(j) を
夫々除去する等の処理を行いＷ_１ (j) 〜Ｗ_ｍ(j) を補
正して（Ｓ２１２）、補正済み質量Ｍ_１(j) 〜Ｍ_ｍ
(j) を出力する（Ｓ２１４）。しかる後に、ｊに１を加
算して（Ｓ２１６）、ステップＳ２０２に戻り、上記ス
テップＳ２０２〜Ｓ２１６の処理を実行して補正済み質
量Ｍ_１(j）〜Ｍ_ｍ(j) を出力する。

【００５５】この補正済み質量Ｍ_１(j) 〜Ｍ_ｍ(j)
は、組合せ演算手段２１により、合計質量値が予め設定
されている目標質量値に等しいか若しくは最も近い予め
定めた条件を満足する組合せを構成するものが選択さ
れ、その選択された補正済み質量Ｍと対応する被計量物
Ｘが計量ホッパ２から排出される。

【００５６】上記実施形態の組合せ秤によると、ダミー
セル４と計量セル３を、図８に示す従来の計量装置と同
様に、ダミーセル４が設置されているＸＹ平面のＸ軸方
向、又はＹ軸方向に対して互いに離れた位置に設けた場
合であっても、計量信号を正確に補正して精度の高い計
量が可能である上に、Ｚ軸方向に対して互いに離れた位
置に設けた場合であっても、計量信号を正確に補正して
精度の高い計量が可能である。従って、計量セル３に対
するダミーセル４の設置場所の自由度を、従来よりもＺ
軸方向の分だけ増大させることができる。また、複数の
計量セル３がＸＹ平面と平行し、Ｚ軸方向に対して互い
に離れた複数の各平面に設けられている場合でも、各平
面ごとにダミーセル４を設ける必要がなく、１組のダミ
ーセル４を使用して各平面に設置されている計量セル３
の計量信号を補正することができ、これにより、ダミー
セル４の台数が従来よりも少なくて済む。そして、ダミ
ーセル４が設置されている面に対して垂直なＺ軸方向に
離れた位置におけるＺ軸方向の振動成分を算出するため
に必要とする振動モードａ(j) とｂ(j) を、計量器１の
風袋重量（既知重量）ｍ_１の計量信号Ｗ(j) 、加速度
Ａ(j) 、Ｂ(j) 、及びＣ(j) を使用して算出する構成で
ある。従って、図８に示す従来の計量装置が必要とする
最低３台のダミーセル４の台数を増加させることなく同
等の台数で、ダミーセル４が設置されている面に対して
垂直なＺ軸方向に離れた位置に設置されている計量セル
３のＺ軸方向の振動成分Ｖ_ｉ(j) を算出することがで
き、経済的である。勿論、ダミーセル４の台数を４台以
上とすることにより、加速度Ａ(j) 、Ｂ(j) 、Ｃ(j) 、
速度ａ(j) 、及びｂ(j) を精度良く算出することができ
る。

【００５７】ただし、上記実施形態では、デジタルフィ
ルタ１０_１〜１０_ｍ、１１_１〜１１_ｎを使用する
構成としたが、デジタルフィルタ１０_１〜１０_ｍ、
１１_１〜１１_ｎの代わりに、アナログフィルタを使用す
る構成としてもよく、その場合、図２の二点鎖線で示す
位置にアナログフィルタ２２を接続する。

【００５８】そして、上記実施形態において、床振動補
正手段２０_１〜２０_ｍが出力する振動補正済み計量
信号Ｍ_１(j) 〜Ｍ_ｍ(j) は被計量物の質量であり、
それら質量を組合せ演算手段２１に入力させる構成とし
たが、これら質量に重力加速度ｇを乗算して重量を求
め、これら重量を組合せ演算手段２１に入力させる構成
としてもよい。

【００５９】

【発明の効果】本発明に係る計量方法及び計量装置によ
ると、補正用荷重変換手段と計量用荷重変換手段を、従
来の計量装置と同様に、補正用荷重変換手段が設置され
ているＸＹ平面のＸ軸方向、又はＹ軸方向に対して互い
に離れた位置に設けた場合であっても、計量信号を正確
に補正して精度の高い計量が可能である上に、Ｚ軸方向
に対して互いに離れた位置に設けた場合であっても、計
量信号を正確に補正して精度の高い計量が可能である。
従って、計量用荷重変換手段に対する補正用荷重変換手
段の設置場所の自由度を、従来よりもＺ軸方向の分だけ
増大させることができるという効果がある。また、複数
の計量用荷重変換手段がＸＹ平面と平行し、Ｚ軸方向に
対して互いに離れた複数の各平面に設けられている場合
でも、各平面ごとに補正用荷重変換手段を設ける必要が
なく、１組の補正用荷重変換手段を使用して各平面に設
置されている計量用荷重変換手段の計量信号を補正する
ことができる。これにより、補正用荷重変換手段の台数
が従来よりも少なくて済むという効果がある。

【００６０】そして、補正用荷重変換手段が設置されて
いる面に対して垂直なＺ軸方向に離れた位置におけるＺ
軸方向の振動成分を算出するために必要とする振動モー
ドａ(t) とｂ(t) を、既知重量の計量信号、加速度Ａ
(t) 、Ｂ(t) 、及びＣ(t) を使用して算出する構成であ
る。従って、図８に示す従来の計量装置が必要とする最
低３台の補正用荷重変換手段の台数を増加させることな
く同等の台数で、補正用荷重変換手段が設置されている
面に対して垂直なＺ軸方向に離れた位置に設置されてい
る計量用荷重変換手段のＺ軸方向の振動成分を算出する
ことができ、この点でも、上記効果を経済的に奏するこ
とができる。

【００６１】第４の発明に係る計量装置によると、ＸＹ
平面に設置されている３台の補正用荷重変換手段を使用
して、Ｚ軸方向に離れた位置に設けられている計量用荷
重変換手段の生成する被計量物の計量信号を正確に補正
して精度の高い計量が可能である。補正用荷重変換手段
を４台以上設けて、加速度Ａ(t) 、Ｂ(t) 、Ｃ(t) 、速
度ａ(t) 、及び速度ｂ(t) を精度良く算出することによ
り、計量精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る組合せ秤に設けら
れているＣＰＵの内部構成を示すブロック図である。

【図２】同実施形態に係る組合せ秤の信号処理系の概略
構成を示すブロック図である。

【図３】同実施形態のロードセルのモデルを示す図であ
る。

【図４】同実施形態のロードセルの配置を示す図であ
る。

【図５】同実施形態の計量の前段階における床振動モー
ド算出手段と初期速度算出手段の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図６】同実施形態の計量段階における現速度算出手段
と床振動算出手段の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図７】従来のロードセルの配置を示す図である。

【図８】従来の計量装置の信号処理系の概略構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

３、３_１〜３_ｍ計量セル４、４_１〜４_ｎダミーセル９ＣＰＵ１３床振動モード算出手段１４速度算出手段１５初期速度算出手段１６現速度算出手段１７床振動算出手段１８感度算出手段１９感度補正手段２０_１〜２０_ｍ床振動補正手段Ｗ_１〜Ｗ_ｍ計量信号Ｄ_１〜Ｄ_ｎ、ＣＤ_１〜ＣＤ_ｎダミー信号Ｍ_１〜Ｍ_ｍ振動補正済み計量信号Ｖ_１〜Ｖ_ｍ振動成分信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体上に設置されている複数の補正用荷
重変換手段が上記物体の振動によって補正信号を出力す
る段階と、上記物体に定めた夫々が互いに直交するＸ
軸、Ｙ軸及びＺ軸を座標軸としてＸ軸回りの回転運動の
加速度Ｂ(t) 、Ｙ軸回りの回転運動の加速度Ａ(t) 、及
びＺ軸方向の直線運動の加速度Ｃ(t) を、上記複数の補
正信号を使用して算出する段階と、上記物体上に設置さ
れている被計量物を計量するための計量用荷重変換手段
の出力する既知重量の計量信号、上記加速度Ａ(t) 、Ｂ
(t) 、及びＣ(t) を使用してＸ軸回りの回転運動の速度
ｂ(t) とＹ軸回りの回転運動の速度ａ(t) を算出する段
階と、これら求めた加速度Ａ(t) 、加速度Ｂ(t) 、加速
度Ｃ(t) 、速度ａ(t) 、及び速度ｂ(t) を上記物体の振
動モードとして、上記計量用荷重変換手段の設置されて
いる位置における上記Ｚ軸方向の振動成分を算出する段
階と、上記計量用荷重変換手段の出力する被計量物の計
量信号からその計量用荷重変換手段に対して算出された
上記物体の振動に基づく上記Ｚ軸方向の振動成分を除去
する段階と、を備える計量方法。
【請求項２】物体上に設置され既知の補正用質量に基
づく重量を受けてこの重量に対応する補正信号を生成す
る複数の補正用荷重変換手段と、上記物体上に設置され
被計量物の重量を計量するためのものであり計量信号を
生成する計量用荷重変換手段と、上記物体に定めた夫々
が互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を座標軸としてＸ
軸回りの回転運動の加速度Ｂ(t) 、Ｙ軸回りの回転運動
の加速度Ａ(t) 、及びＺ軸方向の直線運動の加速度Ｃ
(t) を、上記複数の補正信号を使用して算出する振動モ
ード算出手段と、既知重量の計量信号、上記加速度Ａ
(t)、Ｂ(t) 、及びＣ(t) を使用してＸ軸回りの回転運
動の速度ｂ(t) とＹ軸回りの回転運動の速度ａ(t) を算
出する速度算出手段と、これら算出した加速度Ａ(t)、
加速度Ｂ(t) 、加速度Ｃ(t) 、速度ａ(t) 、及び速度ｂ
(t) を上記物体の振動モードとして、上記計量用荷重変
換手段の設置されている位置における上記Ｚ軸方向の振
動成分を算出する振動算出手段と、上記計量用荷重変換
手段の出力する被計量物の計量信号から上記振動算出手
段により当該計量用荷重変換手段に対して算出された上
記Ｚ軸方向の振動成分を除去する振動補正手段と、を備
える計量装置。
【請求項３】請求項２に記載の計量装置において、上
記速度算出手段は、上記既知重量の計量信号、上記加速
度Ａ(t) 、Ｂ(t) 、及びＣ(t) を使用してＸ軸回りの回
転運動の初期速度ｂ(0) とＹ軸回りの回転運動の初期速
度ａ(0) を算出する初期速度算出手段と、初期速度をａ
(0) として加速度Ａ(t) を積分して速度ａ(t) を算出
し、初期速度をｂ(0) として加速度Ｂ(t) を積分して速
度ｂ(t)を算出する現速度算出手段と、を備えることを
特徴とする計量装置。
【請求項４】請求項２又は３に記載の計量装置におい
て、上記補正用荷重変換手段が３台以上設けられている
ことを特徴とする計量装置。