JPS60211317A - 連続計量装置における計量値の算出方法 - 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】 この発明は被計量物を搬送しつつ計量する連続計量装置
における計量値の算出方法に関する。

連続計量装置は、被計量物を搬送する搬送コンベア（例
えばベルトコンベア）、この搬送コンベアを駆動するモ
ータ等が一体に構成された計量ユニットと、この計量ユ
ニットの全！！量をロードセルによって計食し、この計
量結果から被計量物の重量を算出する計量部とから構成
されるもので、被計量物の重責は被計量物を搬送しつつ
ある時の計量ユニットの全重量から、被計量物がない時
（無負荷時）の計量ユニットの全ｌｉｔを減算すること
によりめられる。

ところで、上記計量ユニットにおけるモータ、あるいは
コンベアベルトを駆動するローラ等は、軸の偏心等の原
因で、程度の差はあるが必ず回転周期に同期した固有の
振動を有してぷり、このため、無負荷時におけるロード
セルの出力が第１図に示すように変動する。この結果、
計量ユニットの無負荷時重量として、例えば第１図に示
す点Ｐｌあるいは点Ｐ２の値を用いた場合においては、
被計量物の計量値に大きな誤差が発生する。

この発明は上記事情に鑑み、計量ユニットの撮動に基づ
く誤差を補正し、もって高精度の計量を可能とする連続
計量装置における計量値の算出方法を提供するもので、
針量ユニットが有する固有振動の周期に基づいてサンプ
リング周期を決定し。

このサンプリング周期で無負荷時の計量ユニットの重量
を計量し、この無負荷時重量に基づいて被計量物の１１
″量値を算出することを特徴としている。

なお、この発明において計量ユニットが有する固有撮動
の周期とは、計量ユニット全体が、モータ。

プーリ、ローラ等の回転部分の回転により振動した場合
に、それらの振動の合成された振動の周期の意味で用い
ている。

以下、図面を参照しこの発明の詳細な説明する。

第２図はこの発明の一実施例による連続計量装置の構成
を示す概略図である。この図において、符号１は被計量
物りを搬送するコンベアベルト、２．３はベルトｌを駆
動するローラ、４はローラ２を駆動するモータ、５，６
はプーリ、７はＶベルトであり、これらｌこよって計量
ユニット８が構成されている。なお、プーリ５とプーリ
６の直径比は、この実施例においては１：２となってお
り。

したがって、モータ４の回転数とローラ２の回転数の比
は２：１となる。また、ローラ２とローラ３の直径は同
一である。符号９は計１ユニット８の全重量を計量する
ロードセルユニット９内リ、基台１０に固定されている
。１１は被計量物りがコンベアの入口部ｉこ到達したこ
とを検出する進入センサ、１２は被計量物りがコンベア
の出口部に、達したことを検出する排出センサであり、
各々光電検出器等により構成されている。

以上の構成による装置が稼動している場合、前述したよ
うにモータ４およびローラ２は各々固有振動を有し°て
いる。そして、モータ４とローラ２の回転数の比が２＝
１であることから、各々の固有振動の周期の比は１：２
となる。第３図（イ）、（に）は各々モータ４およびロ
ーラ２の振動波形の一例を示す図であり、この図におけ
る周期Ｔ２は、Ｔ２÷２Ｘ’ｌ’ｌ　・用旧・・１・・
・・　（１）である。そして、この図に示すような振動
がモータ４およびローラ２に発生すると、計量ユニット
８全体では第３図（イ）、（ロ）の各波形を合成した波
形。

すなわち、第３図（ハ）に示す波形の振動が発生する。

この合成波形の周期は第３図（イ）、　゛（ｄｉの各波
形の周期の最小公倍数（第３図の例の場合Ｔ２）となり
。

また、ロードセルユニット９内のロードセルには、無負
荷時において第３図（ハ）の波形と略相似の電圧波形が
発生する。

次に、第４図は上述した連続計量装置における計量値算
出部の構成を示すブロック図である。この図において、
１５は第２図におけるロードセルユニット９内ｌこ設け
られているロードセル、１６は演算制御部１７からのサ
ンプルホールド信号ＳＨに基づいてロードセル１５の出
力電圧をホールドし、ホールドした電圧をディジタルデ
ータ（以下、ロードセルデータＤＲと称す）に変換して
出力するＡ／Ｄ　（アナログ／ディジタル）変換器、１
７は被計量物りの重量を算出する演算制御部、１８はメ
モリ、１１．１２は各々ｊｆｆ！２図に示す進入センサ
および排出センサ、１９はローラ２が１回転する毎に１
度オン状態となる同期スイッチである。

次に、上記回路の動作を説明する。まず、予め演算制御
部１７内に次の関係を有するサンプルホールド信号８Ｈ
の周期（サンプル周期）Ｔ８を設定しておく（第３図に
）参照）。

但し％Ｎは正の整数 なお、周期Ｔ８はＡ／Ｄ変換器１６におけるＡ／Ｄ変換
の時間より大となるように設定することが必要である。

次に、装置に電源が投入され、モータ４の回転が定常状
態になると（この時、被計量物りはまだコンベアに到達
していない）、演算制御部１７は同期スイッゝチ１９が
オンとなった時点以後、サンプルホールド信号８Ｈ（周
期’Ｉ’８）を順次出力してＮ個のロードセルデータＤ
Ｒを順次取込み、第５図に示すメモリ１８の領域１８ａ
内にサンプル番号と共に書込む。

ここで、サンプル番号とは、同期スイッチ１９がオンと
なった時点以後最初に取込まれたロードセルデータＤＢ
のサンプル番号を１とし、以後、ロードセルデータＤＢ
をサンプルする毎に８才で順次増加する番号である。ま
た、上記サンプル動作により第３図（ハ）に示す振動波
形の１周期分の無負荷時ロードセルデータ（以下、ゼロ
点データと呼ぶ）がサンプルされたことになる。

以後、演算制御部１７は上記と同様にして、連続的にロ
ードセルデータＤＲのサンプルを行うが、被計量物りが
コンベアに到達する以前においては次の処理を行う。す
なわち、まずサンプル番号１のロードセルデータＤ几を
取込んだ場合は、メモリ１８から対応するサンプル番号
１のロードセルデータを続出し、続出したデータとサン
プルしたデータとを比較する。そして、両者の差が一定
値以下の場合は新たにサンプルしたロードセルデータを
メモリ１８のサンプル番号１のエリアに臀込み、一定値
以上の場合は上記書込みを行わない。

これは、一定値以上の大幅な変化は、ゼロ点データの通
常の状態における変化きは考えられず、外部からの振動
等の外乱が加わった結果であり、この値をゼロ点データ
として計量値の算出を行なうと大きな誤差が生じるから
である。以下、サンプル番号２，３．・・・の各ロード
セルデータＤＢをサ　−ンプルする毎ζこ上記処理を行
う。以上の処理により、メモリ１８内のゼロ点データが
常時更新される。

次に、被計量物りが進入センサ１１の位置に到達すると
、以後演算制御部１７は以下処理を行う。

すなわち、例えば進入センサ１１からの検出信号が演算
制御部１７へ供給された時点においてサンプルされたロ
ードセルデータＤＲのサンプル番号が「５」であったと
する。この場合、演算制御部１７は、次のサンプル番号
「６」のロードセルデータＤＲをサンプルすると、まず
、メモリ１８の領域１８ａからサンプル番号「６」のゼ
ロ点データを読み出し、次いでサンプルしたロードセル
データＤＲから上記ゼロ点データを減算し、この減算結
果を第６図に示すメモリ１８の領域１８ｂのエリア１８
ｂ−１内に臀込む。この場合それまでエリア１８ｂ−１
に記憶されていたデータはエリア１８ｂ’−２へ、エリ
ア１８ｂ−２４こ記憶されていたデー夕はエリア１８ｂ
−３へ、エリア１８ｂ−３に記憶さｎていたデータはエ
リア１８ｂ−４へそれぞれ書込まれ、記憶される。次に
サンプル番号「７」のロードセルデータＤＢをサンプル
すると、上記と同様にメモリ１８からサンプル番号「７
」のゼロ点データを読出し、サンプルしたデータＤ几か
らこのゼロ点データを減算し、この減算結果を領域１８
ｂのエリア１８ｂ−１へ書き込むとともに、上記の場合
と同様にエリア１８ｂ−２，１８ｂ−３および１８ｂ−
４の書き替えを行なう。以下同様の過程を繰返し、メモ
リ１８の領域１８ｂに常に最新の減算結果を４つ記憶し
ておく。そして、排出センサ１２の検出信号が出力され
ると、演算制御部１２は領域１８ｂ内の各データを読出
し、平均し、この平均によって得られたデータを被計量
物りの計量値として表示部等の各部へ出力する。なお、
上記処理過程から明らかなように、８ｇ２図および第４
図に示す実施例においては、被計量物りがコンベアから
排出される直前の４サンプルデータに基づいて計量値を
算′出するようになっているが、４つに限定されるもの
ではなく、最終的に平均するサンプルの数は任意である
。

また上記実施例装置においては、メモリ１８の領域１８
ａ内にサンプル番号に対応するゼロ点データを各々最新
の１つだけ記憶させておき、この記憶された１つのデー
タに基づいて、ゼロ点データの書き替え、および計量値
の算出を行なう構成であったが、これに限定されない。

例えば、第７図に示す様に、メモリ１ｈの領域１８ａＪ
こエリア１８ａ−１，１８８−２，１８８−３，１８！
Ｉ−４を設定し、このエリアにサンプル番号に対応する
ゼロ点データを各々最新の複数個（例えば４個）を記憶
してあき、これらの平均値に基づいて今回のゼロ点デー
タの書き替えを１行なうか否か（すなわち、今回のゼロ
点データと平均値との差が一定値以下の場合ｌこは、今
回サンプリングしたデータの書き込みを行ない、一定値
以上の場合に１才前回のゼロ点データを今回のゼロ点デ
ータとして書き込みを行なう）、および計量値の算出を
行なわせることも考えられる。このように、各サンプル
番号に対応して記憶するゼロ点データを複数個とするこ
とで計量の精度をますます高くすることが可能となる。

なお、上述した実施例においては、計量ユニット８にお
ける固有振動を有する部分がモータ４とローラ２，３の
３箇所であり、ローラ２．３の直径が同一でかつモータ
が２回転した時ローラ２が１回転する場合であったが、
これに限定されない。

例えば、・ローラ２，３の回転同期がモータ４の回転同
期の整数倍に設定されていない場合、あるいは、ローラ
２，３の直径が同一でない場合、または、振動数の異な
る固有振動を有する部分が３箇所以上ある場合には、各
部の振動周期の最小公倍数をめ、このめられた値をＮで
割ることによりサンプル周期Ｔ８をめればよい。

さらに、上記実施例の場合の様に■ベルトによる駆動力
の伝達では、計量ユニットの固有振動数が変化してしま
うような場合には、タイミングベルトあるいはギヤによ
り駆動力を伝達し、モータも同期モータを使用するよう
に構成することで計量ユニットの固有振動数を正確に規
定することが可能となり、より高精度の計量が行なえる
。才た、上記実施例においては無負荷時ロードセルデー
タのサンプル周期と、負荷時ロードセルデータのサンプ
ル周期を同一周期Ｔ８としたが、負荷時ロードセルデー
タのサンプル周期を無阜荷時サンプル周期Ｔ８と異なら
讐てもよい。この場合、計量値算出の際におけるメモリ
１８内の無負荷時ロードセルデータは、負荷時のサンプ
リング点に最も近いデータを用いればよい。

以上説明したように、この発明によれば計量ユニットが
有する固有振動の周期に基づいてサンプリング周期を決
定し、決定されたサンプリング周期で無負荷時の前記計
量ユニットの重量を計量し。

この無負荷時型ｔξと基づいて前記被計量物の計量値を
算出するようにしたので、計量値の算出を極めて高Ｎ度
に行い得る利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続計量装置における無負荷時のロードセルの
出力電圧の変化を示す図、第２図はこの発明の一実施例
による連続計量装置の概略構成図。 第３図（イ）〜（ハ）は各々同連続計量装置におけるモ
ータ４．ローラ２．計量ユニット８の振動波形を示す図
、に）はサンプルタイミングを示す図、第４図は同連続
計量装置における計量値算出部の構成を示すブロック図
、第５図、第６図は各々第４図に詔けるメモリ１８内に
設けられている記憶領域を示す図、第７図はゼロ点デー
タを複数個記憶する場合に壜けるメモリ１８の領域１８
ａ内の記憶状態を示す図である。 １・・・・・・コンベアベルト、２，３・・山・ローラ
％　４・・・・・・モータ、１５・・・・・・ロードセ
ル、１６・・・・・・人／Ｄ変換器、１７・・・・・・
演算制御部、１８・・・・・・メモリ。 出願人株式会社寺岡精工

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被ｔｉｔ′を物を連続的に搬送する搬送手段を有する計
   量ユニットと、前記計量ユニットの全重量を計量する計
   量手段とを具備し、前記被計量物を搬送しつつその重量
   を計量する連続計量装置に招いて、前記計量ユニットが
   有する固有振動の周期に基づいてサンプリング周期を決
   定し、決定されたサンプリング周期で無負荷時の前記計
   量ユニットの重賞を計量し、この無負荷時重量に基づい
   て前記被計量物の計量値を算出することを特徴とする。 連続計量装置における計量値の算出方法。