WO1992008111A1 - Device for measurement - Google Patents

Description

明 細 書

計量装置

技術分野

こ の発明は、 ロー ドセルにベル ト コ ンベアを負荷し、 送込ベル ト コンベアから被計量物を受け取り、 これを排出ベル 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。 背景技術

たとえば計量梱包されたパッ ク商品のような被計量物の重量を検 查する場合には、 重量検出手段であるロー ドセルにベル トコ ンベア を負荷した計量コ ンベアを用いる。 計量コ ンベアの一端側には送込 ベル トコ ンベアを配置し、 パック商品を送込ベル トコ ンベアから計 量コ ンベアに送り込み、 重量測定が終了したものを排出ベル トコ ン ベアへ排出し、 必要に応じて選別装置を作動させる。

しかし、 この種の計量装置においては、 被計量物の搬送方向の長 さ （以下、 単に、 「被計量物の長さ」 という。 ） が変わると、 計量 に支障をきたすという問題があった。

以下、 この問題を以下の 3つの具体的な事項に分けて説明する。 まず、 第 1 に、 計量装置は前述のように重量検出手段にベル トコ ンベアを負荷していることから、 重量検出手段がベル トコ ンベアの 振動を受けて、 被計量物の重量にベル トコ ンベアの振動荷重が重畳 されるので、 そのまま計量したのでは正確な測定値が得られない。 そこで、 重量検出手段からの出力信号をローパスフィルタを通して、 上記振動に起因する比較的周波数の高い振動成分を取り除いて、 被 計量物の重量を測定している。

しかし、 口一パスフ ィ ルタは極めて大きな時定数をもっているの で、 計量コ ンベアに被計量物が搬入されてから一定の時間が経過し ないと、 定常的な出力が得られない。 したがって、 搬送方向に長い 被計量物の場合には、 被計量物が載っている時間が短いことから、 計量誤差を生じるという問題がある。

このような問題を解消するために、 計量コ ンベアに速度検出器を 設け、 この速度検出器からの速度信号に基づきローバスフ ィ ルタの 帯域周波数を変化させる計量装置が提案されている （特開昭 6 0 - 7 9 2 2 7号公報参照） 。 この先行技術の計量装置によれば、 計量 コ ンベアの速度に最適な帯域周波数を選択するこ とができる ものの、 被計量物の長さが変更された場合には、 計量誤差を生じるという問 題がある。

第 2に、 前述したよう に、 被計量物が長いと、 計量時に誤差が生 じるので、 計量コ ンベアに被計量物が到達した後、 ローパスフ ィ ル タから安定した計量データが出力されるまでの間は、 計量データの 取り込みを禁止する方法が採用されている。 つまり、 計量コ ンベア の搬入側に被計量物検出手段を設け、 これからの検出信号を基準と してデータの取り込みを行うようにしている。 この被計量物検出手 段は、 一般に、 計量コ ンベアの側方に発光素子と受光素子を配置し て、 被計量物からの反射光を検出したり、 被計量物による光の遮断 を検出するように構成されている関係上、 被計量物の上面に凹凸が 存在すると同一の被計量物であるにも関わらず、 光が遮断されて 2 つの被計量物が搬入されたのと同様の信号を出力してしまい、 デー タ処理の基準時間に狂いが生じて、 その結果、 計量ミ スを起こすと いう問題がある。

この問題を解消するために、 被計量物検出手段から検出信号が出 力された時点から一定時間は被計量物検出手段からの信号の受け付 けを禁止するための時間、 いわゆる再検知禁止時間をキーボー ドな どのデータ入力手段により設定するようにしていた。

しかし、 被計量物の長さゃコ ンベアの速度が変わると、 その都度 被計量物の長さを測定し、 これをベル ト速度で除して再検知禁止時 間を求め、 求めた時間を改めてキーボー ドから入力しなければなら ないという煩わしさがあった。

第 3 に、 この種の計量装置は、 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を検出するので、 無載荷状態の時に初期 荷重を零点データと して記憶しておき、 この値を被計量物を載荷し た時の値から减箕するこ とによって、 被計量物の重量を求めている。 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 は極めて重要な事項である。 したがって、 従来より、 重量検出手段 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 マに より無載荷状態となる期間を設定するなどの方法が採られていた。 前者の方法によれば、 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 という問題がある。 一方、 後者の方法によれば、 被計量物の長さや 計量コ ノベアのベル ト速度など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を設定する必要があるので、 無 駄時間を生じるという問題がある。

いずれにしても、 零点調整が可能となつた時点から自動零点調整 が行われるまでの時間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。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、 被計量物の長さが変わっても、 計量に支障をきたすおそれの少ない 計量装置を提供することを目的とする。 発明の開示

計量コ ンペャの速度や被計量物の長さに係わりな く 、 最適なフ ィ ルタ特性を自動的に設定して、 上記目的を達成するために、 この発 明の計量装置は、 被計量物を搬送するベル ト コ ンベアを重量検出手 段に負荷した計量コ ンベアと、 この計量コ ンベアのベル ト速度およ び被計量物の長さを入力するデータ入力手段と、 上記ベルト速度を 設定速度に調整するベル ト速度制御手段と、 データ処理条件設定手 段と、 ディ ジタルフィルタリ ング手段とを備えている。 データ処理 条件設定手段は、 上記ベルト速度および被計量物の長さに基づいて 最適なフィルタ リ ング条件を算出する。 ディ ジタルフィルタリ ング 手段は、 このデータ処理条件設定手段からの制御信号を受けて重量 検出手段からの重量信号をディジタル的に濾波する。

この計量装置においては、 データ入力手段から計量コ ンベアのベ ル ト速度および被搬送物の長さを予め入力しておく と、 データ処理 条件設定手段によりディ ジタルフ ィ ルタ リ ング手段に最適なフ ィ ル タ リ ング条件が自動的に設定され、 これに基づいてディ ジタルフィ ルタ リ ング手段が作動する。 したがって、 被搬送物の長さに係わり な く、 信頼性の高い計量データを得ることができる。

この発明の好適な実施例においては、 上記データ処理条件設定手 段が、 ディ ジタルフィ ルダリ ング手段での重量信号の間引き数を演 箕する間引周期演算手段を備えている。

これにより、 重量信号の間引数に対応して、 ディ ジタルフ ィ ルタ リ ング手段が重量信号に含まれる高周波成分を除去するので、 重量 検出手段の測定周期に係わりなく、 信頼性の高い計量データを得る ことができる。

さらに、 他の好適な実施例においては、 被計量物が送込コ ンベア から計量コ ンベアに完全に乗り移るまでの再検知禁止時間と、 被計 量物が計量コ ンベアで移送されている被計量物搬送時間との差、 な らびに、 上記重量検出手段から出力される必要な計量データの数に 基づいて、 上記間引周期演箕手段が上記間引数を演算する。

これにより、 被計量物搬送時間と再検知禁止時間との差を求め、 つまり、 被計量物の全体が計量コ ンベア上に載っている時間を求め、 この時間と必要な計量データの数に基づいて間引数を演算するので、 設定しう る最大の間引数に対応して、 ディ ジタルフィルタ リ ング手 段が重量信号に舍まれる高周波成分を除去する。 したがって、 高周 波成分の除去が効率良く行われる。

また、 被計量物の長さの入力によって再検知禁止時間を自動的に 設定することにより、 上記目的を達成するために、 この発明の計量 装置は、 計量コ ンベアと、 この計量コ ンベアの送り込み側に設けら れた被計量物検出手段と、 被計量物の長さを入力するデータ入力手 段と、 再検知禁止時間演算手段と、 再検知禁止手段とを備えている。 再検知禁止時間演算手段は、 入力された被計量物の長さおよび設定 されたベルト速度に基づいて、 被計量物の長さに相当する搬送時間 を再検知禁止時間として算出する。 再検知禁止手段は、 上記被計量 物検出手段による被計量物の先端検出の時点から上記再検知禁止時 間が経過するまでは、 被計量物検出手段からの検出信号を無視する。

この計量装置においては、 データ入力手段により被計量物の長さ を設定すると、 予め設定されているベル ト速度および被計量物の長 さから、 被計量物の長さに相当する搬送時間が算出され、 これが再 検知禁止時間として設定される。 したがって、 被計量物検出手段の O N— O F Fに伴う疑似信号を無視するための再検知禁止時間が自 動的に設定される。 これにより、 被計量物の長さが変更される毎に 必要としていた再検知禁止時間の計算が不要となるから、 計量作業 の簡素化と、 再検知禁止時間の設定ミスを可及的に少な く して、 信 頼性の向上を図るこ とができる。

また、 被計量物の 1 回の搬送によつて再検知禁止時間を自動的に 設定することにより、 上記目的を達成するために、 この発明の計量 装置は、 計量コ ンペャと、 上記被計量物検出手段と、 被計量物を上 記計量コ ンベアに送り込んだ際に、 被計量物検出手段からの検出信 号の出力時間を測定して、 この出力時間を被計量物の長さに相当す る再検知禁止時間として記憶する手段と、 上記再検知禁止手段とを 備えている。

これにより、 登録モー ドにおいて、 被計量物を計量コ ンベアに送 り込むと、 被計量物検出手段が、 被計量物を検出し検出信号を出力 する。 この際、 検出信号の出力時間を測定することにより、 被計量 物の長さに相当する搬送時間が検出され、 これが再検知禁止時間と して自動的に設定される。 その後、 計量モー ドにおいて、 被計量物 検出手段から検出信号が出力されると、 その時点から上記再検知禁 止時間が経過するまでは、 被計量物検出信号を無視する。 これによ り被計量物の先端を確実に検出して以後、 高い信頼性で信号処理を 行う こ とができる。

また、 この実施例においては、 被計量物を搬送している間に被計 量物の長さを自動的に測定して、 再検知禁止時間を設定するように したので、 キーボー ドからデータの入力作業を不要にして、 長さが 頻繁に変わる被計量物の計量を高い信頼性でもって、 効率的に進め る こ とができる。

さらに、 計量すべき被計量物の長さに対応した自動零点調整禁止 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に より、 上記目的を達成するために、 この発明の計量装置は、 計量コ ンベアと、 この計量コ ンベアのベルト速度および被計量物の長さに 基づいて最適なフ ィ ルタ リ ング条件を箕出するデータ^理条件設定 手段と、 このデータ処理条件設定手段からの制御信号を受けて重量 検出手段からの重量信号をディ ジタル的に濾波するディ ジタルフ ィ ルタ リ ング手段と、 自動零点調整禁止時間演箕手段とを備えている。 この演算手段は、 上記計量コ ンベアの長さとベル ト速度、 被計量物 の搬送方向の長さおよびフィルタリ ング条件に基づいて零点調整禁 止時間を算出する。

この計量装置においては、 ベルト速度および被計量物の長さから ディ 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 の条件に基づいてディ ジタルフィルタが作動するので、 被計量物の 長さやベル ト速度に対応した最も確かであろう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、 ベル ト速 度、 計量コ ンベアの長さおよび被計量物の長さにより決まる被計量 物の載荷時間と、 フ ィ ルタ リ ング条件で決まるフ 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。 そのため、 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。 したがって、 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るので、 零点 調整を実行する機会が多く なるから、 被計量物の長さが変化しても、 計量装置の経時変化に対応して補正を行う こ とで、 精度の高い計量 を行う こ とができる。

図面の簡単な説明

第 1図はこの発明の第 1実施例を示す計量装置の概略構成図、 第 2図はディ ジタルフ ィ ルタの構成を示すブロ ッ ク図、 第 3図は第 1 図における制御装置の機能を示すプロ ック図、 第 4図は被計量物搬 送時間などを距離に換算して示す側面図、 第 5図はディ ジタルフ ィ ルタの動作を模式的に示す模式図、 第 6図はこの発明の第 2実施例 を示す計量装置の概略構成図、 第 7図は制御装置の機能を示すブロ ック図、 第 8図は、 再検知禁止時間、 零点調整禁止時間などを距離 に換箕して示す側面図、 第 9図は第 3実施例の要部を示すプロ ッ ク 図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 この発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第 1図ないし第 5図はこの発明の第 1実施例を示す。

計量コ ンペャ 1 は、 図示しないモータに接続された駆動ローラ 2 とアイ ドルローラ 3 とに搬送べル トを張設したベル ト コ ンベア 4力く、 ロー ドセル （重量検出手段） 5 に支持されている。

送込ベルトコ ンべャ 6から計量コ ンべャ 1 へ搬送された被計量物 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 量が、 正量であるか不良であるか判定される。 その判定の結果、 不 良であると判定された被計量物 Mは、 下流側の図示しない振分け装 置で振り分けられ、 一方、 正量であると判定された被計量物 Mは、 振分け装置を通過して排出コ ンベア 1 1 により下流側に移送される。 計量コ ンペャ 1 の搬入端側には、 送込ベル トコ ンペャ 6から搬入 される被計量物 Mを光学的に検出する被計量物検出器 Ίが配置され ている。 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 または反射型の光センサで構成され、 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。

上記ロードセル 5 は、 計量値をアナログ信号として出力する。 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—デイ ジ タル変換器 9 に入力される。 アナログ一ディ ジタル変換器 9から出 力されたディ ジタル信号は、 デイ ジタルフ ィ ルタ 1 0 Aに入力され る。 ディ ジタルフ ィ ルタ 1 0 Aは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。

ディ ジタルフ ィ ルタ 1 0 Aは、 第 2図に示すように、 その制御ュ ニッ ト 1 9およびプログラムメ モ リ 1 2力く、 プログラムバス 1 3 に より接続されており、 また、 レジスタ 1 4、 データメ モ リ 1 5、 算 術論理演算ュニッ ト 1 6および乗箕ュニッ ト 1 7が、 データバス 18 により接続されて構成されており、 後述する制御装置 2 0 により フ ィ ルタ定数や重量信号の取り込み時期を任意に設定できるようにな つている。 再び第 1図に戻って、 前述の制御装置 2 0 は、 C P U 2 1、 ROM 2 2、 R A M 2 3およびィ ンターフ ェ イ ス 2 4からなるマイ ク ロコ ン ピュータで構成されている。 こ の制御装置 2 0 は、 被計量物検出 器 7 と、 各種定数を入力するキーボー ド （データ入力手段） 2 6力、 らのデータと、 後述する計量データ記憶回路 6 0からの計量データ とを入力とする。 一方、 この制御装置 2 0 は、 ディ ジタルフ ィルタ 1 O Aにフ ィ ルタ定数を出力したり、 1 つの被計量物の重量の測定 が終了した後に最も確かであろう と予想される計量データを出力す るようにプログラムされている。 計量記憶データ回路 6 0 は、 ディ ジタルフィルタ 1 0 Aから出力された計量データを複数個格納する。 第 3図は、 前述の制御装置 2 0を構成しているマイ ク ロ コ ンピュ 一夕が有する機能を示す。 制御装置 2 0 は、 以下のようにプロダラ ムされている。

設定値記憶手段 2 3 3 は 1^八1^ 2 3 (第 1図） の一部で構成され ており、 キーボー ド 2 6から入力されたベル ト速度 Vおよび被計量 物の長さ L mを格納する。 ベル ト速度制御手段 7 1 は、 設定値記憶 手段 2 3 a のデータに基づいて、 計量コ ンべャ 1 が設定したベル ト 速度 Vとなるように速度制御する。

再検知禁止時間演箕手段 Ί 2 は、 被計量物検出器 Ίから検出信号 が出力された後、 被計量物が完全に計量コ ンペャ 1 に乗り移るまで の再検知禁止時間 T O 1 (第 4図参照） を、 ベル ト速度 Vと被計量 物の長さ L mに基づいて、 下記の （ 1 ) 式により算出する。

TOl + L mZV +^L m/送込ベル ト コ ンベア 6 の速度 ·'·（1) 被計量物搬送時間演箕手段 7 3 は、 被計量物 Μが被計量物検出器 7 に到達してから、 被計量物 Μの先端が計量コ ンペャ 1 の排出端に 到達するまでの時間、 つまり第 4図の被計量物搬送時間 Τ 1 1 を、 ベル ト速度 Vと被計量物の長さ L mに基づいて、 下記の （ 2 ) 式に より算出する。 T l l = { ( L c - L m) /V } +T 0 1 "' ( 2 ) 伹し、 L c ： 計量コ ンベア 1の長さ

第 3図の間引周期演算手段 7 4は、 再検知禁止時間 T 0 1 と被計 量物搬送時間 T 1 1 と必要な計量データの数 P (たとえば、 P 4 ) とから、 ディ ジタルフィルタ 1 0 Aでの応答を規定する間引き数 N、 つまりサンプリ ングされた重量信号の出力間隔をサンブリ ング周期 Δ Tの倍数で表した間引き数 Nを箕出する。

フ ィ ルタ リ ング時間算出手段 7 5は、 間引き数 Nからディ ジタル フィルタの応答時間 T n lを算出する。 サンプリ ング時間演算手段 7 6は、 第 4図の再検知禁止時間 T 0 1、 被計量物搬送時間 T 1 1 およびデイ ジタルフ ィ ルタの応答時間 T n 1に基づいて、 計量デ一 タを取り込むことが可能なサンプリ ング可能時間 T 3 1を下記の (3) 式により算出する。

T 3 1 =T 1 1 - Τ 0 1 —Τ η 1 *·· ( 3 )

なお、 第 3図の上記再検知禁止時間演箕手段 7 2、 被計量物搬送 時間演算手段 7 3および間引周期演箕手段 7 4によって、 この発明 のデータ処理条件設定手段 7 0が構成されている。

計量データ出力手段 7 7は、 計量データ記憶面路 6 0に格納され ている複数の計量データから最も確かであろうデータを出力する。

自動零点禁止時間演算手段 7 8は、 ベル ト速度 V、 被計量物の長 さ L mおよびディ ジタルフ ィ ルタの応答時間 Τ η 1に基づいて、 零 点調整禁止時間 Τ 4 1を下記の （ 4 ) 式により算出する。

T 4 1 = ( L m/V ) ^ T n l ." ( 4 )

つぎに、 上記構成の動作について説明する。

第 5図は、 上述のディ ジタルフ ィ ルタ 1 0 Aのフ ィ ルタ リ ング動 作、 つまり、 ディ ジタルフ ィ ルタ 1 ひ Aの内部の動作の一例を模式 的に示したものである。

ディ ジタルフ ィ ルタ 1 0 Aは、 サンプリ ング周期厶 T ( I ) に基 づいて、 ロー ドセル 5からの重量信号を取り込み （ Π ) 、 設定され たタ ップ数 （この実施例では 3 2 タ ツプに相当する個数） の重量信 号を取り込んだ時点で、 つまり第 3 2番目のサンプリ ング周期のと きに、 第 1番目から第 3 2番目のサンプリ ング周期で、 取り込まれ 重量信号の演算結果が出力される （ DI ) 。 第 2段目の入力として 第 1段目の出力を 1 サンプリ ング周期飛びで、 重量信号として取り 込み （ IV ) 、 第 9 4 サンプリ ング周期まで進むと、 第 2段目の第 1 から第 3 2 サンプリ ング周期で取り込まれた重量信号による演算結 果が出力されて く る （ V ) 。 さ らに、 第 3段目の入力として第 2段 目の出力をサンプリ ング周期の N回飛び （第 5図では間引き数 N = 7 の場合を示す） に取り込む （VI ) 。 第 3段目の入力が 3 2 タ ップ 分取り込まれると、 第 3段目の最初の演算結果が出力される （VI ) 。 つまり、 この演算結果を得るためには、 通常 9 4 + N X 3 2周期の サンプリ ング周期を必要とする。

これにより、 出力側からみた場合のサンプリ ング周期は、 間引き 数 Nが多く なるにつれて長く なるので、 ディ ジタルフィルタ 1 O A を通過する信号の周波数の下限値が低く なる。 したがって、 高周波 成分を発生させる計量コ ンペャ 1 や被計量物 Mの振動荷重が除去さ れる。

さて、 計量に先だって、 第 3図のキーボー ド 2 6からベル ト速度 Vおよび計量すべき被計量物の長さ L mを入力する。 この入力で、 制御装置 2 0 は入力されたデータに基づいて計量コ ンペャ 1 を駆動 させ、 一方、 再検知禁止時間演算手段 7 2および被計量物搬送時間 演箕手段 7 3 は、 それぞれ、 再検知禁止時間 T 0 1 および被計量物 搬送時間 T l 1 を算出し、 その信号を間引周期演箕手段 7 4 に出力 する。 この間引周期演算手段 7 4 は、 再検知禁止時間 T 0 1 と被計 量物搬送時間 T 1 1 と、 予め設定されている取り込みを必要とする 計量データの数 P (たとえば P = 4 ) に基づいて、 ディ ジタルフ ィ ルタ 1 0 Aの基本サンプリ ング周期 Δ T (たとえば Δ T = 0. 5 ミ リ秒） から間引き数 Nを演箕して、 この間引き数 Nに相当する信号 をディ ジタルフィルタ 1 0 Aに出力する。 なお、 間引き数 Nの演算 方法は、 たとえば、

{ ( 9 4 + 3 2 X N ) 十 N X P } Χ Δ Τ = 1 8 Χ Ν + 4 7 が （ T 1 1 — T O 1 ) 等しいことから、

Ν = ( Τ 1 1 - Τ 0 1 - 4 7 ) / 1 8

として算出する。 つまり、 間引周期演算手段 7 4 は、 フ ィ ルタ リ ング動作が許容されるサンプリ ング可能時間 T 3 1内で必要な計量 データ数 Pを得ることができる最大の間引き数 Nに相当する信号を， ディ ジタルフ ィ ルタ 1 0 Aに出力する。

この状態で、 第 4図の被計量物 Mが送込べルトコ ンべャ 6 -に送り 込まれ、 計量コ ンペャ 1 の先端近傍に到達すると、 被計量物検出器 7から検出信号が出力される。 制御装置 2 0 は、 この検出信号が入 力された時点から、 再検知禁止時間 T O 1 の間、 被計量物 Mの検出 を禁止する。 これは被計量物 Mが送込ベルトコ ンべャ 6から送り込 まれて計量コ ンべャ 1 に乗り移る途中で被計量物 Mの形状により被 計量物検出器 7が 1つの被計量物 Mを複数の被計量物 Mとして検出 しないようにするための処置である。 このようにして、 再検知禁止 時間 T 0 1 が経過して、 被計量物 Mが完全に計量コ ンべャ 1 に乗り 移った時点で、 第 3図の制御装置 2 0 はディ ジタルフィルタ 10 Aに 動作指令を出力して、 ロードセル 5からの重量信号を一定周期厶 T ( 0. 5 ミ リ秒） でサンプリ ングさせる。

一方、 ディ ジタルフ ィ ルタ 1 0 Aは、 一定周期△ Tで取り込んだ 重量信号を制御装置 2 0 により指令された間引き数 Nに一致させて 順次間引いて、 重量信号に舍まれている高周波成分を除去する。

第 4図のディ ジタルフ ィ ルタの応答時間 T n 1が経過し、 ディ ジ タルフ ィ ルタ 1 0 Aからデータが出力され始める時点になると、 第 3図の制御装置 2 0 は、 この計量データを計量データ記憶回路 6 0 に送り出して格納させる。 制御装置 2 0 は、 予め演算により求めた サンプリ ング可能時間 T 3 1 (第 4図） が経過した時点でディ ジタ ルフ ィルタ 1 0 Aのサンプリ ング動作を停止させ、 信頼性の低い計 量データの取り込みを防止する。

制御装置 2 0 の計量データ出力手段 7 7 は、 計量データ記憶回路 6 0 に格納されている複数の計量データを読出し、 サンプリ ング可 能時間 T 3 1 内に得られた複数の計量データの中から最も確かであ ろうデータ、 たとえば最高値、 平均値または多頻度値などのいずれ かを選択して出力する。

1 つの被計量物 Mが計量コ ンペャ 1 から排出されると、 零点調整 禁止時間 T 4 1時間の経過後、 計量コ ンペャ 1 は、 自動零点調節が 可能となっているから、 この時点で自動零点調節機能を作動させる。 一方、 自動零点調整に移行する時点で、 送込ベル ト コ ンペャ 6から 次の被搬送物 Mが計量コ ンべャ 1 に送り込まれて く る と、 自動零点 調整は行われず、 制御装置 2 0 は、 前述した工程と同様の工程によ り、 この被計量物 Mの重量を測定し、 確かであろう計量データを出 力する。

ところで、 計量すべき被計量物の長さ L mまたは計量コ ンペャ 1 のベルト速度 Vを変更する場合には、 キーボー ド 2 6から被計量物 の長さ L mやベル ト速度 Vを入力する。 制御装置 2 0 ほ、 入力され た被計量物の長さ L mやベル ト速度 Vに基づいて、 再検知禁止時間 T O 1 、 被計量物搬送時間 T 1 1 、 サンプリ ング可能時間 T 3 1 、 間引き数 N、 ディ ジタルフ ィルタの応答時間 T n 1 および零点調整 禁止時間 T 4 1 を算出する。 データ処理条件設定手段 7 0 は、 再検 知禁止時間 T O 1 、 被計量物搬送時間 T l 1 および間引数 Nに基づ いて、 ディ ジタルフ ィ ルタ 1 O Aのフ ィ ルタ定数を変更する。 これ によ り、 ディ ジタルフ ィ ルタ 1 0 Aは、 変更された計量コ ンペャ 1 のベル ト速度 Vおよび被計量物の長さ L mに最適な条件でフ ィ ルタ リ ング動作を行う。

なお、 計量コ ンペャ 1 のベル ト速度 Vが既知であるから、 被計量 物 Mが通過するまでの時間を計測することにより、 自動的に被計量 物 長さ L mに関するデータを得ることもできる。

つぎに、 この発明の第 2実施例を第 6図ないし第 8図に基づいて 説明する。

第 6図において、 この実施例の場合、 ディ ジタルフィルタ 1 0力、 らの重量信号は、 制御装置 2 0に出力される。 なお、 この第 6図に おいて、 計量コ ンべャ 1 などは第 1図の実施例と同一のものであり、 第 1図の実施例で説明した部分と同一または相当部分には、 同一符 号を付しており、 その詳しい説明を省略する。

ディ ジタルフ ィ ルタ 1 0 は、 ディ ジタルシグナルプロセ ッサで構 成され、 F I R型の口一バスフ ィ ルタ として機能するようにプログ ラムされている。 制御装置 2 0 は、 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 （データ入力手段） 2 6からのデ ータと、 ディ ジタルフ ィ ルタ 1 0からの重量信号とを入力とし、 後 述する各種の処理を実行するとともに、 ディ ジタルフ ィ ルタ 1 0 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。

第 7図は、 前述の制御装置 2 0を構成しているマイ ^ロコ ンビュ ータが有する機能を示す。 R A M 2 3 には、 計量コ ンペャの長さ Lc と、 被計量物の長さ L mと、 サンプリ ング可能時間 T 3 と、 ベル ト 速度 Vが格納されている。 制御装置 2 0 は、 以下の機能を有するよ う に、 R 0 M 2 2 にプログラムが格納されている。

再検知禁止時間演算手段 3 0 は、 ベルト速度 Vと被計量物の長さ とから、 被計量物の長さ Lmに柑当する搬送時間 （ T 0 = L_m V ) を再検知禁止時間 T 0 として算出し、 このデータを信号として再検 知禁止手段 3 2に出力する。

再検知禁止手段 3 2は、 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 3 1をスター トさせ、 その時点から再検 知禁止時間 T 0が経過するまでの間は、 被計量物検出器 7の信号が O N— O F Fを橾り返しても、 これを無視させるものである。

被計量物搬送時間演箕手段 3 3は、 設定された計量コ ンペャの長 さ L c とベル ト速度 Vとから、 計量コ ンべャ 1 における被計量物 M の被計量物搬送時間 T l (T 1 = L c / V ) を算出する。

フィルタ応答時間演算手段 3 4は、 箕出された被計量物搬送時間 T 1 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 T 0 とから、 第 8図に示すディ ジタルフ ィ ルタの応答時間 T n ( T n = T 1 - T 0 - T 3 ) を算出する。

第 7図のフ ィ ルタ定数演算手段 3 5は、 このディ ジタルフ ィ ルタ の応答時間 Τ ηに基づいてフ ィ ルタ定数を箕出し、 これを信号とし てディ 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。

なお、 被計量物搬送時間演算手段 3 3、 フ ィ ルタ応答時間演算手 段 3 4およびフ ィ ルタ定数演算手段 3 5により、 この発明のデータ 処理条件設定手段が構成されている。

測定タイ ミ ング演箕手段 3 6は、 第 8図のディ ジタルフ ィ ルタの 応答時間 Τ ηと再検知禁止時間 Τ 0 とから、 あるいは被計量物搬送 時間 Τ 1 とサンプリ ング可能時間 Τ 3 とから、 被計量物 Μが計量コ ンべャ 1に乗り始めてから重量信号の取り込みが開始されるまでの 不安定時間 Τ 2 (Τ 2 = Τ η + Τ 0または Τ 2 =Τ 1 — Τ 3 ) を算 出する。

, 第 Ί図の測定開始タイ マ 3 1 は、 不安定時間 Τ 2がセ ッ 卜される ことにより、 被計量物検出器 7が被計量物 Μ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 Τ 2が経過した時点で停止して、 その後にディ ジタルフ ィ ルタ 1 0から一定周期で出力される重量信 号を、 R AM 2 3 の所定のェリ ァに形成されたメモリ 3 7 に順次記 憶させる。

自動零点禁止時間演算手段 3 9 は、 被計量物 M0計量コ ンべャ 1 上の被計量物搬送時間 T 1 と不安定時間 T 2 とから、 第 8図の零点 調整禁止時間 T 4 ( T 4 = T 1 + T 2 ) を算出し、 これを第 7図の 零点入力禁止タイマ 3 8にセッ トする。

零点入力禁止タイ マ 3 8 は、 零点調整禁止時間 Τ 4のセ ッ トによ り、 被計量物検出器 Ίが被計量物 Μの先端を検出した時点からカウ ン トを開始し、 零点調整禁止時間 Τ 4が経過した時点で停止して、 その後にディ ジタルフ ィルタ 1 0から一定周期で出力される重量信 号を零点記憶手段 4 0に記憶させる。

重量演算手段 4 1 は、 メ モ リ 3 7に記億されたデータから零点記 憶手段 4 0 の零点を減算する こ とにより、 被計量物 Μの正味重量を 算出する。

ベル ト速度制御手段 4 2 は、 設定されたベルト速度 Vに基づいて、 計量コ ンべャ 1 と送込ベル ト コ ンべャ 6の搬送速度を、 設定速度に 調整する。

つぎに、 上記構成の動作を説明する。

キーボード 2 6により登録モードに設定し、 計量コ ンべャの長さ じ と、 被計量物の長さ L mと、 サンプリ ング可能時間 T 3 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 R AM 2 3 の所定のェリ アに登録され、 制御装置 2 0 はこれらのデータにより所定の演箕を行う。

すなわち、 再検知禁止時間演算手段 3 0 は、 ベル ト速度 Vおよび 被計量物の長さ L mから

T 0 = L m/ V

を演算し、 再検知禁止時間 T 0を算出する。 なお、 再検知禁止時間 Tひは、 前述の （ 1 ) 式により第 1実施例の再検知禁止時間 T 0 1 と同様にして求めてもよい。

被計量物搬送時間演算手段 3 3 は、 計量コ ンペャの長さ L c とべ ル ト速度 Vから

T 1 = L c / V

を演算し、 被計量物搬送時間 T 1 を算出する。 なお、 被計量物搬 送時間 T 1 は、 前述の （ 2 ) 式により第 1実施例の被計量物搬送時 間 T 1 1 と同様にして求めてもよい。

フィルタ応答時間演算手段 3 は、 被計量物搬送時間 T 1 および サンプリ ング可能時間 T 3 と再検知禁止時間 T 0 とにより

Τ η = Τ 1 T O — T 3

の演箕を実行してディ ジタルフ ィ ルタの応答時間 T nを算出する。 ただし、 フ ィ ルタ時間に余裕がある場合には、 求めたディ ジ -タルフ ィルタの応答時間 T nより短く設定することができる。

フ ィ ルタ定数演算手段 3 5 は、 このディ ジタルフ ィ ルタの応答時 間 T nに基づいてフ ィ ルタ定数を算出し、' これをディ ジタルフ ィ ル タ 1 0 に信号として出力して、 フィルタ特性を設定する。 これによ り、 第 8図の被計量物の長さ L mが短い場合には、 ディ ジタルフ ィ ルタの応答時間 T nを長く採って、 ディ ジタルフ ィルタ 1 0をより 効果的に効かせるこ とができる。 また、 被計量物の長さ L mが長い 場合には、 デイ ジタルフ ィルタの応答時間 T n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、'ディ ジタル フ ィ ルタの応答時間 T n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、 十分な精度の計量データを得ることができる。

測定タ ィ ミ ング演算手段 3 6 (第 7図） は、 デイ ジタルフ ィ ルタ の応答時間 T n と再検知禁止時間 T 0 とから、

T 2 = T n + T 0

の演箕を実行して、 不安定時間 Τ 2を演算する。 なお、 この不安定 時間 T 2 は、 被計量物搬送時間 Τ 1 とサンプリ ング可能時間 Τ 3 と からも演算することができる。

このようにして箕出された不安定時間 Τ 2 は、 第 7図の測定開始 タイ マ 3 1 にセ ッ トされる。 一方、 またベル ト速度制御手段 4 2は、 設定されたベル ト速度 Vに基づいて各コ ンベア 1 , 6 , 1 1 の搬送 速度がベル ト速度 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、 ベル ト速度制御手段 4 2が不要とな る。

このような登録作業が終了した段階で、 キーボ一 ド 2 6 により計 量モー ドに切り替える。 送込ベルトコ ンべャ 6 に被計量物 Μを載せ、 被計量物 Μが被計量物検出器 7 に到達すると、 被計量物検出器 7か ら検出信号が出力される。 この検出信号が制御装置 2 0 に入力され ると、 再検知禁止手段 3 2 は測定開始タイ マ 3 1 を起動させ、 それ 以後において再検知禁止時間 Τ 0が経過するまでは、 つまり、 被計 量物 Μの全体が被計量物検出器 7 に対応する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 Μ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 ィ ミ ングだけが、 それ以後のデータ処理の基準時間として用いられ る。

一方、 ディ ジタルフ ィ ルタ 1 0 は、 アナログ—ディ ジタル変換器 9 と同期を取りながら、 一定周期でアナログ一ディ ジタル変換器 9 からの数値データを順次取り込み、 入力され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 2 0 に出力する。 測定開始タイ マ 3 1 は、 被計 量物 Μが検岀された時点からカウ ン トを開始し、 第 8図に示す不安 定時間 Τ 2が経過した時点で力ゥ ン トを終了して、 第 7図のディ ジ タルフ ィ ルタ 1 0から出力される計量データをメ モ リ 3 7 に格納す る。 重量演箕手段 4 1 は、 メ モ リ 3 7 に格納されている計量データ から、 零点記憶手段 4 0 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 ンペャ 1 から排出されつつある。

ところで、 被計量物 Mが計量コ ンべャ 1 から完全に排出されると、 計量コ ンペャ 1 は無載荷状態となる。 しかし、 被計量物 Mの排出完 了時点から前述の不安定時間 T 2が経過するまでの振動が十分に減 衰していないなど、 完全な荷重ゼロの状態とはいえないので、 この 口一 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。 こ こ で、 自動零点禁止時間演算手段 3 9 は、 被計量物搬送時間 T 1 と不 安定時間 T 2 とから、

T 4 = T 1 十 T 2

を演算して、 零点調整禁止時間 T 4を算出し、 これを零点入力禁止 タ イ マ 3 8 にセ ッ トする。 零点入力禁止タイ マ 3 8 は、 測定開始タ イ マ 3 1 と同期して、 被計量物 Mの先端を検出したタイ ミ ングで力 ゥ ン トを開始し、 零点調整禁止時間 T 4が経過した時点で力ゥ ン ト を停止し、 それ以後にディ ジタルフ ィ ルタ 1 0から出力される重量 信号を零点記憶手段 4 0 に格納する。 これにより、 計量コ ンべャ 1 の振動が十分減衰して安定状態とみなせる荷重ゼロの重量信号を、 零点記憶手段 4 0 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。

なお、 この零点調整禁止時間 T 4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 3 8 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 T 4 より長い時間間隔で被計量物 M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。 ところで、 計量すべき被計量物の長さ L mまたはベル ト速度 Vを 変更する場合には、 キ一ボ一ド 2 6から被計量物の長さ L inやベル ト速度 Vを入力する。 制御装置 2 0 は、 入力された被計量物の長さ L mやベル ト速度 Vに基づいて、 再検知禁止時間 T 0、 被計量物搬 送時間 Τ 1 およびディ ジタルフ ィ ルタの応答時間 Τ ηを算出し、 こ れらのデータに基づいてディ ジタルフ ィ ルタ 1 0 のフ イ ノレタ定数を 変更する。 これにより、 ディ ジタルフ ィ ルタ 1 0 は、 変更されたベ ル ト速度 Vおよび被計量物の長さ L mに最適な条件でフィ ルタ リ ン グ動作を行う とともに、 零点調整禁止時間 T 4を変更する。

なお、 この実施例において、 被計量物の長さ L m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 L mが変更された場合には、 呼出番号をキーボード 2 6から入 力して、 メ モ リ から呼び出すよう 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、 あるいは、 速度検出器で 検出して登録するようにしてもよい。

第 9図に示す実施例は、 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 T 0を自動的に設定させるようにしたもの である。 搬送時間測定手段 5 0 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、 被計量物の長さ L mに相当する 搬送時間を再検知禁止時間 T 0 として記憶するもので、 特に被計量 物検出器 7からの信号の出力時間を測定している期間ば、 所定時間 より も短い 0 F F状態 （被検出状態） が発生しても、 これを無視す ることにより、 被計量物 Mの形状に係わりなく正確に苒検知禁止時 間 T 0 を設定できるよう になつている。

なお、 この実施例においても寸法の異なる被計量物 M毎に、 予め、 それぞれの被計量物 Mの再検知禁止時間 T 0を測定して登録してお き、 被計量物 Mに対応する再検知禁止時間 T 0を呼出番号で呼び出 すよう にしてもよい _n 被計量物 Mを搬送する ことによって再検知禁止時間 T 0 を自動設 定する場合は、 登録モー ドの下で、 被計量物 Mを送込ベル ト コ ンペ ャ 6から計量コ ンべャ 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 時間を搬送時間測定手段 5 0 により測定することにより、 被計量物 の長さ L mを知るこ とができ、 この被計量物の長さ L mが再検知禁 止時間 T O と して再検知禁止手段 3 2 に設定される。

なお、 上記各実施例において、 第 6図の R A M 2 3 に記憶される ベル ト速度 V、 計量コ ンべャの長さ L c、 被計量物の長さ L m、 サ ンプリ ング可能時間 T 3 などは、 データ入力手段としてのキ一ボー ド 2 6 により入力される。 こ こで、 被計量物の長さ L mはその寸法 が変わる度に設定する必要があるので、 計量コ ンペャ 1 の搬送方向 に沿って設けられたカバ一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 にしてもよい。 産業上の利用可能性

この発明は、 計量梱包されたパック商品のような被計量物を連続 的に計量する計量装置として用いられる。

Claims

請求 の 範画

1 . 被計量物を搬送するベル ト コ ンベアを重量検出手段に負荷した 計量コ ンベアと、 この計量コ ンベアのベル ト速度および被計量物の 搬送方向の長さを入力するデータ入力手段と、 上記ベルト速度を設 定速度に調整するベル ト速度制御手段と、 上記ベル ト速度および被 計量物の搬送方向の長さに基づいて最適なフィ ルタ リ ング条件を箕 出するデータ処理条件設定手段と、 このデータ処理条件設定手段か らの制御信号を受けて重量検出手段からの重量信号をディ ジタル的 に濾波するディ ジタルフィルタリ ング手段とを備えてなる計量装置。

2 . 上記データ処理条件設定手段は、 ディ ジタルフィルタ リ ング手 段での重量信号の間引数を演算する間引周期演箕手段を備えてなる 請求の範囲第 1項記載の計量装置。

3 . 上記間引周期演算.手段は、 被計量物が送込コ ンベアから計量コ ンベアに完全に乗り移るまでの再検知禁止時間と、 被計量物が計量 コ ンベアで移送されている被計量物搬送時間との差、 ならびに、 上 記重量検出手段から出力される必要な計量データの数に基づいて、 上記間引数を演箕する請求の範囲第 2項記載の計量装置。

4 . 被計量物を搬送するベルトコ ンベアを重量検出手段に負荷した 計量コ ンベアと、 この計量コ ンベアの送り込み側に設けられた被計 量物検出手段と、 被計量物の搬送方向の長さを入力する'データ入力 手段と、 入力された被計量物の長さおよび設定されたベル ト速度に 基づいて被計量物の長さに相当する搬送時間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と、 上記被計量物検出手段によ る被計量物の先端検出の時点から上記再検知禁止時間が経過するま では、 被計量物検出手段からの検出信号を無視する再検知禁止手段 とを備えてなる計量装置。

5 . 被計量物を搬送するベルトコ ンベアを重量検出手段に負荷した 計量コ ンベアと、 この計量コ ンベアの送り込み側に設けられた被計 量物検出手段と、 被計量物を上記計量コ ンベアに送り込んだ際に、 被計量物検出手段からの検出信号の出力時間を測定して、 この出力 時間を被計量物の長さに相当する再検知禁止時間として記憶する手 段と、 上記被計量物検出手段による被計量物の先端検出の時点から 上記再検知禁止時間が経過するまでは、 被計量物検出手段からの検 出信号を無視する再検知禁止手段とを備えてなる計量装置。

6 . 被計量物を搬送するベル ト コ ンベアを重量検出手段に負荷した 計量コ ンベアと、 この計量コ ンベアのベル ト速度および被計量物の 搬送方向の長さに基づいて最適なフ ィルタ リ ング条件を箕出するデ ータ処理条件設定手段と、 このデータ処理条件設定手段からの制御 ί言号を受けて重量検出手段からの重量信号をディ ジタル的に濾波す るディ ジタルフ ィ ルタ リ ング手段と、 上記計量コ ンベアの長さ とベ ル ト速度、 被計量物の搬送方向の長さおよびフ ィ ルタ リ ング条件に 基づいて零点調整禁止時間を算出する自動零点調整禁止時間演算手 段を備えてなる計量装置。