JPS59190628A - 重量検出装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、重量検出装置に関し、特にコンピュータ計量
装置に・用いて好適な重量検出装置に関する。

（従来技術とその問題点） 近年、秤は機械的に計量するものから電子回路を用いて
計量する方式のものに移行しつつある。

この種の電子回路を用いた計量装置は、被計量物の荷重
による歪によって抵抗値が変化するスＩ・レンゲージを
起歪体に貼付けたロードセルを使用している。そして該
ロードセルから出力されるアナログの計量信号を増幅し
、アナログ−デジタル変換器（以下ＡＤ変換器と略記す
る）でこれをデジタル値に変換し、このデジタル値を表
示装置に表示せしめるような構成を有する。このような
一般の計量装置は、オペレータが計量皿に被計量物を載
置したときの衝撃などにより、計量皿、ロードセルなど
の計量部分がほぼ数十Ｈｚの振動数で減衰振動し、ロー
ドセルがこの振動を拾ってノイズを発し、表示装置の数
値表示がなかなかおさまらない（以下この振動を計量系
振動という）。このためオペレータは、この振動が落ち
付くのを待ってから表示を読み取らねばならない。

このような計量系振動は、ロードセルから出力される計
量信号を増幅するアンプ回路に周波数的５Ｈｚ〜１０Ｈ
ｚという極めて低い遮断周波数を持ったローパスフィル
タを挿入することによって低減することができ、オペレ
ータが計量皿に被計量物を載置して一息の後、表示装置
の数値表示を読み取ることができる程度にまで遮断可能
である。ところか」二記のような計量装置はまた、計量
装置設置場所の環境振動即ち、計量装置を直接、間接に
支持している地盤、建物、床、架台等の振動によっても
ロードセルを支える固定装置や計量装置そのものが振動
して、この振動をロードセルが拾う（以下この振動を床
振動という）、そしてこの床振動に起因する電気振動に
ついて前記ローパスフィルタが除去できるのは１０Ｈｚ
程度以上の振動であり、これより櫃周波域のものが重量
信号に加わる。これを低減するため、遮断周波数のさら
に低いローパス２イルタを挿入すると、今度は表示装置
の数値表示か計量値に達するまでに時間がＤ）りすぎて
し・まい、計量速度に問題を、生じ、高速計量はとても
期待することができない。

ところで最近、複数の計量ホッパから得られた複数の計
量値を、コンピュータを用いて組合せ、所定の目標重量
値に等しいかあるいはこれに最も近い合計重量値の組合
せを得るコンピュータ計量装置が開発されている。この
コンピュータ計量装置は高速計量が特徴”であるので、
計量ホッパ内に被計量物を投入した後、直ちに計量値を
コンピュータに入力したい。しかしながらコンピュータ
計量装置にあっては工場設備のため一般の計量装置より
環境条件が悪く、付帯設備の稼働等による架台振動も加
わった床振動が発生するので、計量ホンバに被計量物を
投入した後、直ちに計量値を入力することができず、こ
れか高速計量の妨げになっていた。そして設置場所によ
って異る床振動の特性を現地で測定し、そのデータによ
りローパスフィルタの遮断周波数を設定しなおすという
面倒な作業か必要であった。

（発明の目的） 本発明の目的は、電子回路による重量検出装置において
、簡単な構成でしかも安価な部品を使用して重量検出信
号の中から床振動に起因するノイズ電圧を除去せんとす
るものである。

（発明の概要） 本発明は被計量物の計量値を出力するロードセルの近傍
に床振動を検出する振動検出体を設けるとともに、該振
動検出体の出力を増幅する増幅器を設けておき、計量動
作中に床振動が発生して上記ロードセルを含む重量検出
系が加振された場合その床振動に起因するノイズ電圧を
振動検出体が検出し、該振動検出体からの出力信号を該
増幅器により所定の大きさまで増幅ルてロードセルの中
に含まれる床振動に起因するノイズ電圧の振幅と揃えた
後、これの逆相信号をロードセルの出力信号に加算し、
ロードセルから出力される出カイ言号の中に含まれる床
振動に起因するノイズ電圧を消去せしめて計量動作の高
速化と計量精度向上を図るもので、ある。

（実施例） 次に図面を用いて本発明の一実施例を詳細シこ説明する
。

第１図は本発明に係る重量検出装置を適用した組合せ計
量装置を示す機構概略図である。同図中１１は被計量物
を放射状に分散させ、放射状【こ配設されている複数の
計量セクションに被計量物を分散投入する分散テーブル
である。この分散テーブル１１は振動搬送タイプの構成
を有し、所定時間振動させることにより被計量物を各計
量セクションに加振供給することができる。１．１．１
゜−・−１は分散テーブル１１の回り番こ放射状（こ配
置されたｎ個の計量セクションであり、それぞれ分散供
給装装置１ａ、プールホツノ＜ｔｂ、ブールホッパゲー
）１ｃ、計量ホ・ンパｌｄ、重量検出器１ｅ、計量ホッ
パゲート１ｆ、ホツノク駆動部１ｇを有している。なお
、計量ホｙ　／＜　ｌ　ｄと重量検出器１ｅとで計量機
が構成されている。各分散供給装置１ａは支持台ｌｈ上
に分散テーブル１１を囲むように放射状に配設され、電
磁振動部１ａ−１とトラフ１ａ−２を有している。分散
テーブル１１よりトラフ１ａ−２に供給された被計量物
１１電磁振動部１ａ−１の直線往復運動によりその先端
部から各プールホッパ１ｂに投入される。各プールホッ
パｌｂにはプールホッパゲー）１ｃがそれぞれ設けられ
ており該プールホッパゲー）１ｃがホッパ駆動部１ｇの
制御で開くとプールホッパ１ｂに収容されている被計量
物が計量ホッパ１ｄに投入される。各計量ホンパ１ｄに
は重量検出器１ｅがそれぞれ付帯されており、各計量ホ
ッパ１ｄに投入された被計量物の重量はこの重量検出器
１ｅにより測定されて組合せ処理部（図示せず）に入力
される。組合せ処理部は組合せ計量或いは組合せ計数処
理を行って最適組合せを求める。ホッパ駆動部１ｇは最
適組合せを与える計量機に設けられた計量ホッパゲート
のみを開放し、中の被計量物を排出する。ｌｊは各計量
ホッパｌｄから排出された被計量物を下方中央部に集め
るように働く集合シュートであり、円錐、又は多角型の
ジョーゴ型をなし、被計量物の自重により或いは強制的
なかき落し装置（図示せず）等により円周外周部に排出
された被計量物を下方中央部に集める。２は基台であり
、図示しない架台で支持されている第２図は、本発明に
係る重量検出装置の回路を示す回路構成図である。第２
図において、４は重量検出器１ｅの内部に設けられたロ
ードセルである。ロードセル４は、細長状で中央部に空
間４０ａを設けた鉄系あるいは非鉄系合金からなる起歪
体４０ｂを持ち、該起歪体４０ｂ周囲の一部には歪によ
り抵抗値が変化するス）・レインゲージ４０Ｃを含むブ
リッジ回路からなる周知の重量検知部が設けられており
、起歪体４０ｂの一端は支柱３に固着され、他方端には
計量ホッパ１ｄが取り付けられている。このロードセル
４は、計量ホッパｌｄの中に被計量物が投入されたとき
、その重量に比例したアナログ電圧を出力する。４ａは
ロードセル４の出力信号を増幅する増幅器である。５は
ロードセルの近傍に設けられた振動検出体であり、本実
施例ではロードセル４とは異種構造のロードセルが用い
られており、その一端は支柱・３に固定され、他方端に
は、計量ホッパｌｄの重量に相関する重量のおもり５ａ
が風袋重量として取り伺けられている。この振動検出体
５は、床振動を検知するだけのものであるから、ロード
セル４とは構造もセンス出力も異ったたとえば安価なロ
ードセルでもよいし、また振動検知コイルの中に永久磁
石からなる振動体を配設し、床振動により振動体が振動
したとき、振動検知コイルから床振動に起因するノイズ
電圧を出力するようなものでもよいし、この外法振動を
検出してこれに起因するノイズ電圧を出力するようなも
のであれば何でもよい。５ｂは増幅器である。この増幅
器５ｂは振動検出体５の出力を増幅し、そのレベルを増
幅器４ａの出力信号の中に含まれるロードセル４が拾っ
た床振動に起因するノイズ電圧のレベルと同一に揃える
。６は加算器であり、プラス入力端子にはロードセル４
からの出力信号が入力されている。また、マイナス入力
端子には振動検出体５からの出力信号が入力されている
。７はローパスフィルタであり、計量系振動を除去する
ためのものである。８はローろくスフイルタフから出力
されるアナログ値の重量検出信号をデジタル値に変換す
るＡＤ変換器である。

次に上記実施例の動作を説明する。

計量ホッパ１ｄの中に計量しようとする被計量物が無い
場合には、ロードセル４、振動検出体５とも出力は零で
あるため、加算器６の出力は零である。

計量を行うため、計量ホッパ１ｄの中に被計量物を投入
する。そして、投入された被計量物の重量に比例したア
ナログ電圧がロードセル４から出力され、その出力信号
は増幅器４ａにて増幅されて加算器６のプラス入力端に
入力される。このとき、支柱３、ロードセル４、計量ホ
ッパ１　ｄハ／ｌｅえず床振動の影響を受けており、さ
らに、計量ホッパｌｄへの被計量物の投入により計量系
振動を生ずる（なお、この計量系振動によるノイズはロ
ーパスフィルタ７により除去されるので、これについて
の説明は省略する）。このため、ロードセル４はこの振
動に感応し、その振動も出力される。すなわち、第３図
の曲線（イ）に示すように、時間１＝０の時点において
被計量物を投入すると増幅器４ａの出力はまず被計量物
の重量値Ｗｔに向って上昇するとともに、床振動による
出力が加わって時間ｔ１においては重量値Ｗｔよりも小
さくなり、時間ｔ２には重量値Ｗｔよりも大きくなると
いうように、重量値Ｗｔを中心として床振動に起因する
出力変動が生じる。したがって床振動が発生すればロー
ドセル出力は重量値Ｗｔに安定せず、コンピュータには
変動中の重量信号が入力することになり、高精度の計量
が阻害される。

（なお、第３図における床振動に起因する出力波形は説
明の便宜上誇張して描かれている。）一方、振動検出体
５は風袋重量のみで被計量物が負荷されてはいないか、
ロードセル４と同様床振動に感応するため、その出力端
には床振動による振動波形が現れ、この振動波形は増幅
器５ｂにより増幅されてロードセル４の振動分と同じ振
動で同じレベルの出力信号が出力される。そしてその出
力は加算器６のマイナス端子に入力、される。

この結果、加算器６においては、第３図の曲線（イ）と
曲線（ロ）の反転曲線との合成がなされる。このため、
加算器６において、ロードセル４から出力されるアナロ
グ信号のうち、床振動によるノイズ分が打ち消され、こ
れからは第３図において太線にて示す曲線（ハ）のよう
な信号が出力される。すなわち加算器６の出力は被計量
物を計量ホッパｌｄに投入した後、時間１１にて被計量
物の計量値Ｗｔを出力することになる。第３図において
点線で示す曲線（ニ）はこのような床振動に起因するノ
イズを除去するため、ローパスフィルタを挿入した従来
装置の出力信号を示すものであり、これに比べてかなり
早く重量値Ｗｔに漸近するとともに、ローパスフィルタ
では除去しきれない低周波ノイズをもほとんど打消して
いることが分る。

上記実施例は、組合せ計量を行うコンピュータ計量装置
に本発明を適用したものであるが、これに限るものでは
なく、１個のロードセルを用いて品物を計量する電子秤
と呼ばれる電子回路を用いた計量装置に適用することも
できることは言うまでもないことである。

また、コンピュータ計量装置においても、上記実施例の
ごとくロードセル々同数の振動検出体を設置する以外に
、単一の、あるいは少数の振動検出体で、全ロードセル
に対応することも可能である。

（効果） 以上詳細に説明したように、本発明は、計量用ロードセ
ルの近傍に床振動を検出する振動検出体を設けるととも
に、該振動検出体の出方を増幅する増幅器を設け、振動
検出体が検出した床振動に起因するノイズ電圧を、該増
幅器によりロードセルの出力信号中に含まれる床振動に
起因するノイズ電圧と同等の大きさにまで増幅した信号
の逆相信号をロードセルの出力信号に加算し、床振動成
分を打ち消すように構成したので、従来装置の床振動に
よるノイズを低減するため非常に遮断周波数の低いロー
パスフィルタを重量検出回路に挿入したものに比べ、ノ
イズ除去効果が優れ、計量信号安定時間が短いので計量
の高精度高速化が計れる。このため組合せ計量を行うコ
ンピュータ計量装置においては、被計量物を計量ホッパ
に投入したすぐ後に計量信号を入力することができるの
で、従来の装置に比べて計量動作が極めて迅速にかつ計
量精度の高い計量が行える。また１個のロードセルを用
いて品物を計量する電子秤と呼ばれる電子回路を用いた
計量装置においても、オペレータが計量皿に被計量物を
載置したと同時に表示装置に計量値が表示されるように
なるため、計量動作が極めて迅速に行えるようになる。

また、振動検出体はロードセルと比較して安価なもので
良く、このため組合せ計量を行うコンピュータ計量装置
のように、ロードセンサを多く使用するものにとって、
振動検出体が安価なことはすなわち装置全体の製造費を
低く出来ることであり、また、従来では、計量困難とさ
れていた振動環境条件でも充分な精度を有する計量を可
能にし、計量装置設置場所でのローパスフィルタの遮断
周波数を調整する必要がなくなるなど多くの優れた効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は組合せ計量装置を示す側面図、第２図は本発明
に係る重量検出装置の回路を示す回路図、第３図は本発
明実施例の動作を説明するための曲線図である・ ｌ・・・計量セクション　１ｄ・・計量ホッパｌｅ・・
重量検出器　　　２・・・基台３・・−支柱　　　　　
　４・拳拳ロードセル５・・・振動検出体　　　５ａ、
５ｂ・・増幅器７・ａｒ：ｌ−パスフィルタ　６Φ・奉
加算器出願人　　株式会社　石田衡器製作所 代理人　　弁理士　　　辻　　　實 （外１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被計量物の計量値を出力するロードセルの近傍に床振動
   を検出する振動検出体を設けるとともに、該振動検出体
   の出力を増幅する増幅器を設け、振動検出体が検出した
   床振動に起因するノイズ電圧を、該増幅器によりロード
   セルの出力信号中に含まれる床振動に起因するノイズ電
   圧と同等の大きさにまで増幅した信号の逆相信号をロー
   ドセルの出力信号に加算し、ロードセルから出力される
   出力信号の中に含まれる床振動に起因するノイズ電圧を
   消去せしめることを特徴とする重量検出装置。