JPS63292024A - 計数はかり - 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〉 本発明は皿上の試料重量からその試料の個数を算出する
、計数はかりに関する。

〈従来の技術〉 計数はかりは、基本的には試料の単位重量（以下、単重
と称する）を記憶しておき、皿上の試料重量をその単重
で除すことによって試料の個数を算出して表示する装置
である。

従来、上述の単重を求める方法としては、測定に先立っ
て作業者が充分判別可能なＮ個（例えば１０個）の試料
を皿上に乗せ、そのときの重量ＷをＮで除して単重を算
出し、以降、もっばらこの単重を用いて未知個数を算出
する方法と、当初は先の方法と同様にして単重を求めた
後、計数作業の進行途上において例えば算出された個数
Ｎ′がより大きくなるごとに、そのときの重量Ｗ′を個
数Ｎ′で除して新たに単重を求めて更新してゆく方法が
ある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従来の単重を求める方法のうち、前者の方法では、最初
に作業者が判別する個数Ｎをむやみに大きくできないの
で、求められる単重の精度が悪（、計数すべき未知個数
がＮに比して大となるほど計数誤差が増大するという欠
点がある。

また、後者の方法によると、以上のような欠点はある程
度改善されるものの、次のような問題がある。すなわち
、一般に被測定物の単重は、ロフトごとにばらついてい
ることが多い。従って、今、あるロフトでこの後者の方
法により、当該ロットにおいてかなり信頼性の高い単重
が得られたとしても、その値が次のロフトの計数に際し
てやはり信頼性の高いものであるとは云えないことにな
り、結局、計数精度を高めるには、再び最初のうちは比
較的小数個の計数を行い、徐々にこのロットについて信
頼性の高い単重を得てゆくしかな（、ロフトが変わるご
とに同じようなことを操り返さなければならない。つま
り、この方法は、ロットが変わる等により単重が変わっ
たときに、これまでに求められてきた単重の価値を無視
することになる。実際には、被測定物の単重は“真の単
重”を中心としてばらついていると考えられるから、現
在測定中の試料に関しての“単重１を中心とじてばらつ
いていると見做すこの後者の方法では、ロットが変わる
ごとにそのロフトについての“単重”を求めるための前
述のような動作が必要となるわけである。

本発明の目的は、ロフトが変わる等により単重が変動し
ても計数精度が劣化しにり＜、かつ、計数動作を重ねる
ごとに確実に計数精度が向上し、しかも、単重の算出方
法が比較的容易な計数はかりを提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための構成を、第１図に示す基本
概念図を参照しつつ説明すると、本発明は、皿上荷重を
検出する荷重検出部ａからの重量データｙと、個数演算
用データ記憶手段すの内容に基づいて、個数演算手段Ｃ
により皿上の試料個数Ｘを算出するはかりにおいて、過
去に回の計数動作における各計数結果Ｘ。と重量データ
ｙ、の組み合わせ（Ｘ＋＋ｙ＋）＋　　（Ｘ２＋）’２
）＋’−”’＋（ｘｋ＋・・・、（ｘｋ、ｙｋ）を記憶
する個数−重量データ記憶手段ｄと、そのに組の個数−
重量データ（ｘｔ、ｙｔ）を用いて近似関数ｘ＝ｆｍ（
ｙ）を求める関数式演算手段ｅを備え、個数−重量デー
タ記憶手段ｄに上記の組み合わせ（ｘｔ、ｙｔ）を新た
に記憶するごとに近似関数ｘ　＝　ｆ　ｔ（ｙ）を求め
、その結果により個数演算用データ記憶手段すの内容を
更新するよう構成したことによって、特徴づけられる。

く作用〉 第２図は本発明の詳細な説明するための図で、縦軸に単
重、横軸に測定回数または試料のロフトをとって示すグ
ラフである。この図に示すように、試料の測定回数ごと
のまたはロフトごとの単重は真の単重を中心としてばら
つく。ここで、真の単重マとは、無限太細の試料を１度
に計数したときに得られる単重である。つまり、母集団
としては、今後生産される試料をも含むことになる。推
定単重ｗ、、、Ｗｌは、過去既に計数に供された試料の
単重の平均値、つまり現時点において最も真の単重に近
いと考えられる単重で、ｋ−１回目の計数終了時点では
Ｗｌ、−１、ｋ回目終了時点では７つとなる。とすれば
、ｋが充分に大きい場合、あるロット（ｋ）の測定時に
、そのロフトにおける単重がこれまでに得られている推
定単重Ｗｋ−。

から大きくずれたとしても、次のロフト（ｋ＋１）では
再び推定単重、に近づくと考える。特に試料が何らかの
品質管理下において製造されたものであればなおさらで
ある。

本発明において過去に回の計数動作における個数と重量
データの組み合わせ（Ｘｔ、）’ｓ）からＸとｙとの関
係の近似式Ｘ＝ｆｋ（ｙ）を求め、それに基づいてに＋
１回目の個数ｘｋ＋１を算出するということは、とりも
なおさずマ、に基づいてＸｋｌ１を算出するということ
で、その時点において真の単重マに最も近いと考えられ
る単重に基づく個数が得られる。ちなみに、前述した従
来の前者および後者の方法によってに＋１回目の個数ｘ
ｋ＋１もしくはｙｋ＋１を算出する場合、それぞれに用
いられる単重はマ。

および５である。

〈実施例〉 本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。

第３図は本発明実施例の構成を示すブロック図である。

荷重検出部１は皿１ａ上の荷重に対応する信号を発生し
、そのデジタル変換データは制御部２に刻々と採り込ま
れる。

制御部２はマイクロコンピュータを主体として構成され
ており、プログラムの実行や各周辺機器の制御を行うＣ
ＰＵ２１．後述するプログラムが書き込まれたＲＯＭ２
２．荷重検出部１からのサンプリングデータを記憶する
エリアやワークエリアが設定されたＲＡＭ２３．および
後述する近似式や個数−重量データを記憶するための不
揮発性ＲＡＭ２４を備えている。そして、この制御部２
には、皿１ａ上の試料個数をデジタル表示するための表
示器３が接続されている。

第４図はＲＯＭ２２に書き込まれたプログラムを示すフ
ローチャートで、この図を参照しつつ以下に作用を述べ
る。

Ｓｒ３までは初めての試料を測定する場合の最初の単重
設定ルーチンである。すなわち、あらかじめ設定された
例えばｘ０＝１０個の試料を皿１ａ上に載せる。このと
きの試料重量ｙ０と既知個数Ｘ０とから、次の式を求め
て不揮発性ＲＡＭ２４に′記憶する。

ＸＯ その後、ＳＴ４以下の未知個数の測定に移行する。未知
個数の試料を皿１ａ上に載せると（Ｓｒ１）、そのとき
の試料重量）’　ｋ＋１　と不揮発性ＲＡＭ２４内の式
を用いてその試料個数Ｘ　ｋ＋１が算出される（Ｓｒ１
）。すなわち、 ｘｋ＋＋　＝　（ｒ　ｋ（３”ｋ＋１）に最も近い整数
）　　　−（２＋を演算する。そしてこのＸｋｌを表示
器３に表示する（Ｓｒ１）。第１回目の未知個数の測定
においては、未知個数Ｘ、は、 ＸＯ で求められる。

次に、Ｓｒ１で求められた個数ｘｋ＋１　と、そのとき
の試料重量）’　ｋ＋１の組み合わせデータ（Ｘア、Ｉ
。

）’　ｋ−＋）が不揮発性ＲＡＭ２４内に追加記憶され
、追加後のデータ群（ｘｉ、ｙｉ）を全て使用して、Ｘ
とｙとの関係の近似式、 Ｘ　＝　ｆ　１１＋ｌ　（ｙ、）　　　　　　　　　　
・−（３）が求められ、不揮発性ＲＡＭ２４内の式が更
新される　（Ｓｒ１）。

この近似式は、例えば最小二乗法によって求められ、原
点通過の１次式と見做すと、 である。第１回目の未知個数ｘ、の算出後においては、
データは（ｘｏ＋ｙｏ）＋（ｘ＋、ｙｉ）であるから、
Ｘ　＝（（ＸＯ”　＋　ＸＩ”）／　（ＸＯ”ＩＱ　十
ＸＩ・ｙｉＮｙとなる。

以下、同様に未知個数の測定を行うごとに、算出された
試料個数ｘｋ＋１　とそのときの試料型ａ　Ｙ　ｋ−＋
を不揮発性ＲＡＭ２４内に採り込んで、これらを含めた
近似式を作って更新する。

第５図に以上の動作を説明するグラフを示す。

このグラフにおいて、黒丸は過去に回の測定における個
数−重量データをプロットしたもので、直線はこれらの
データから最小二乗法で求めた近似式ｘ　＝　ｆ　ｍ（
ｙ）を示している。ここで、Ｘ軸は整数値しかとらない
ので、Ｙｋ＋＋が得られれば（２）式によってｘ３．１
が求められるわけであるが、（２）式は具体的には、例
えば −０，５＜ε≦０．５　　　として、 Ｘ　ｋ＋ｌ　＝　ｆ　ｋ（Ｙ　ｋ＋＋）　＋　ｔ　　　
　　　　　　−（５）で表わされる。このとき、ｌε１
が例えば０，２５以上なら、今回の試料サンプル集団は
それまでに得られている近似式を導いたに個の（ｘ、　
　ｙ）集団とは少し性質が違う（単重値が異なるまたは
単重値がずれすぎている）と考えることもできるので、
この場合、近似式決定のためのデータに（Ｘ１１＊１＋
３’　ｋ＋＋）を加えないように構成することもできる
。

また、計数された個数Ｘｋ、Ｉが小さければ、その試料
についての（ｘ、　　ｙ）データは、母集団の単重値と
かけ離れやすい（その程度は、個数の１７２乗に反比例
する）うえに、測定された試料型’ｌ　ｙｉ＋＋＋も小
さいことになって荷重検出部１の分解能の関係で誤差が
生じやすいので、この場合にもやはり近似式決定のため
のデータとして採用しないよう構成することがむしろ望
ましい。

ところで、近似式を前述のように原点通過の１次式とす
れば、更新前の弐 ＝　（Ａ／Ｂ）ｙ　　　　　　　　　　　　−−・（６
）とおくと、更新後は、 ＝　（（Ａ　＋　ｘ”＊、＋）／　（Ｂ　＋　Ｘｋ、醒
ｙｋ＋＋））　ｙ−（’７１となるので、不揮発性ＲＡ
Ｍ２４内には、過去に回の個数−重量データとして（ｘ
ｉ、Ｙ　ｉ）　＋　　１　＝０　＋１　、　２　、−、
　　ｋを記憶しておく必要はなく、実質的に（６）式の
ＡとＢを更新しつつ記憶しておけばよいことになり、ま
た、近似式の更新は（７）式に基づいて行うことができ
、プログラムおよびメモリ容量を節約できる。

ただし、近似式は、ｙ切片を持つ一次関数であってもよ
いし、高次関数であってもよいことは勿論で、例えば近
似式として３次関数を採用すれば、荷重検出部１のリニ
アリティ誤差を補償できることもあり得るという効果が
期待できる。また、ｙ切片を持つ１次関数を採用すれば
、わずかなゼロ点のずれによるみかけ上の試料重量のず
れを補償することも可能である。

なお、試料個数ｘｋや、の求め方および近似式の求め方
として、上述の手法のほか、以下に示すような手法を採
用することができ、この場合、第４図に示すフローチャ
ートのうち、Ｓｒ５乃至Ｓｒ７は第６図に示すＳｒ１１
乃至５Ｔ６４に置喚される。

すなわち、この例では、ｋ＋１回目の測定において得ら
れた試料型５１Ｙｋ、＋　と、不揮発性ＲＡＭ２４内の
近似式ｘ＝ｆｌ（ｙ）とから、まず仮の試料個数Ｘ′イ
＋＋　　（整数）を算出する（Ｓｒ６１）。

次に、得られたＸ’に＋１　と’ｆ　ｋ＋１　との組み
合わせを仮の新たなデータとして、既に記憶されている
に組のデータと併わせで、仮の近似式ｘ　＝　ｆ　’　
ｋ＋Ｉ　Ｃｙ）を求め、その弐に基づいて試料個数ｘｋ
＋１を算出して表示する（Ｓｒ６２，５Ｔ６３）。これ
によって得られた試料個数Ｘ　ｋ＋＋　は、実質的にに
千１回目の個数−重量データをも含めた近似式に基づく
ものとなり、先の例よりも精度の向上が見込まれる。こ
のＸ　、ｌｅ＋　の算出後は、先の例と同様に試料型Ｎ
Ｙｋ＋＋　とともに実際に不揮発性ＲＡＭ２４内に追加
し、そのデータも含めたデータから新たに近似式ｘ”　
「ｉ＋＋＋（ｙ）を求めて更新する（Ｓｒ６４）。

ところで、以上の各実施例においては、未知個数の測定
ごとに原則として近似式を更新する場合の例を示したが
、本発明はこれに限定されることなく、所定の測定回数
ごとに、あるいは指令を与えるごとに、近似式を更新す
るよう構成することもできる。すなわち、過去に回の個
数−重量デー夕の組み合わせは、必らずしも連続するデ
ータである必要はなく、間欠的に採取する等の不連続の
データであってもよい。また、Ｘとｙの二つの量からこ
れらＸとｙの関係の近似式を求める方法としては、最小
二乗法に限らず、他の方法を用い得ることは云うまでも
ない。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、過去に回の計数
動作における計数結果Ｘｉと重量データｙ、を記憶し、
そ（７）ｋＭｌのデータ（Ｘｉ、）’ｉ）を用いてＸと
ｙの関係の近似式ｘ＝ｆｋ（ｙ）を求め、この近似式を
用いてに＋１回目の測定において得られた重量データｙ
ｋ＋＋からその個数ｘｋ、、をｘｋや＋　＝　ｆ　ｍＯ
’＋＋＋）により算出するとともに、新たに個数−重量
データ（ｘ、　　ｙ）を記憶するごとに近似式を更新す
るよう構成したから、計数を重ねれば重ねるほど、近似
式は試料母集団のＸとｙとの関係をあられす式に近づき
、換言すれば母集団の真の単重により近い推定単重が得
られることになり、特に試料が工業製品のように何らか
の品質管理を施されているものであれば、製造ヨツトに
よる計数誤差が生じにり＜、従来のようにロフトが変わ
るごとに初期化をする必要がない。その結果、作業者は
同じ製品を測定する限りにおいて、単に計数作業のみに
専念できることになる。

例えばねじ等のように、毎日同一の試料を計数する場合
、計数作業を重ねるにつれて、つまり長ｊｔＪ］に亘っ
て使用すればするほど、突極的には真の単重を用いて計
数することになり、計数精度は向上してゆくことになる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す基本概念図、第２図は本発
明の原理説明図、 第３図は本発明実施例の構成を示すブロック図、第４図
はそのＲＯＭ２２に書き込まれたプログラムを示すフロ
ーチャート、 第５図はその作用説明図、 第６図は本発明の他の実施例のプログラムの要部を示す
フローチャートである。 １・・・荷重検出部 １ａ・・・皿 ２・・・制御部 ２１・・・ＣＰＵ ２２・・・ＲＯＭ ２３・・・ＲＡＭ ２４・・・不揮発性ＲＡＭ ３・・・表示器 特許出願人　　　　株式会社島津製作所代　理　人　　
　　　弁理士　西１）新第１図 第２図 第３図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）皿上荷重を検出する荷重検出部からの重量データ
   と、個数演算用データ記憶手段の内容に基づいて、個数
   演算手段により皿上試料個数を算出するはかりにおいて
   、過去ｋ回の計数動作における各計数結果ｘ＿ｉと重量
   データｙ＿ｉの組み合わせ（ｘ＿１、ｙ＿１）、（ｘ＿
   ２、ｙ＿２）、・・・、（ｘ＿ｋ、ｙ＿ｋ）を記憶する
   個数−重量データ記憶手段と、そのｋ組の個数−重量デ
   ータ（ｘ＿ｉ、ｙ＿ｉ）を用いて近似関数ｘ＝ｆ＿ｋ（
   ｙ）を求める関数式演算手段を備え、上記個数−重量デ
   ータ記憶手段に上記組み合わせを新たに記憶するごとに
   上記近似関数を求め、その結果により上記個数演算用デ
   ータ記憶手段の内容を更新するよう構成したことを特徴
   とする計数はかり。
2. （２）上記個数−重量データ記憶手段に新たな組み合わ
   せ（ｘ＿ｋ＿＋＿１、ｙ＿ｋ＿＋＿１）を記憶するのは
   、上記個数演算用データ記憶手段の内容に基づいて算出
   されたｘ＿ｋ＿＋＿１を整数化する際に丸められる部分
   の大きさが、あらかじめ設定された所定値以下であるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の計数はか
   り。
3. （３）上記個数−重量データ記憶手段に新たな組み合わ
   せ（ｘ＿ｋ＿＋＿１、ｙ＿ｋ＿＋＿１）を記憶するのは
   、上記ｘ＿ｋ＿＋＿１もしくはｙ＿ｋ＿＋＿１があらか
   じめ設定された所定値以上であるときに限るよう構成し
   たことを特徴とする、特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の計数はかり。
4. （４）上記近似関数ｘ＝ｆ＿ｋ（ｙ）は１次関数である
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項、第２項また
   は第３項記載の計数はかり。
5. （５）上記近似関数ｘ＝ｆ＿ｋ（ｙ）はｘ＝０およびｙ
   ＝０を通る関数であることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項、第２項、第３項または第４項記載の計数はか
   り。