回転式計重装置
【課題】 充分に安定した零点信号を頻繁に得る。
【解決手段】 複数台の計量器２−１乃至２−ｎを回転中心の回りに回転可能に設け、計量器２−１乃至２−ｎが所定の方向に回転することによって描く回転軌跡上に、計量器２−１乃至２−ｎに順次物品を搬入する搬入位置Ａと、計量器２−１乃至２−ｎから順次物品を搬出する搬出位置Ｂとを前記所定方向に間隔をおいて設けてある。各計量器２−１乃至２−ｎが搬出位置Ｂから搬入位置Ａまで複数回にわたって回転するごとに得た各計量器２−１乃至２−ｎが得た出力の偏差に基づいて零点重量信号を補正し、その補正は、偏差量を縮小して行う。
【解決手段】 複数台の計量器２−１乃至２−ｎを回転中心の回りに回転可能に設け、計量器２−１乃至２−ｎが所定の方向に回転することによって描く回転軌跡上に、計量器２−１乃至２−ｎに順次物品を搬入する搬入位置Ａと、計量器２−１乃至２−ｎから順次物品を搬出する搬出位置Ｂとを前記所定方向に間隔をおいて設けてある。各計量器２−１乃至２−ｎが搬出位置Ｂから搬入位置Ａまで複数回にわたって回転するごとに得た各計量器２−１乃至２−ｎが得た出力の偏差に基づいて零点重量信号を補正し、その補正は、偏差量を縮小して行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷重検出手段が回転しながら、載荷された物品を計重する回転式計重装置に関し、特に、零点調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転式計重装置における零点調整技術としては、例えば特許文献１、２に開示されているようなものがある。
【０００３】
特許文献１の技術は、複数台の荷重検出手段を回転中心の回りに回転可能に設け、各荷重検出手段が回転することによって描く回転軌跡上に各荷重検出手段に物品を順次搬入する搬入位置と、各荷重検出手段から物品を順次排出する搬出位置とを設け、物品が載荷されずに搬出位置から搬入位置まで荷重検出手段が通過するときの荷重検出手段の出力を零点信号として使用するものである。
【０００４】
特許文献２の技術は、回転体の円周方向に沿って荷重検出手段を設け、これら荷重検出手段全てに物品が載荷されていない状態のときの荷重検出手段の出力を零点信号として使用するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７５６８４９号
【特許文献２】特開２００４−１８９２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術では、各荷重検出手段が高速で回転する場合、搬出位置から搬入位置までを荷重検出手段が通過する時間が短いので、荷重検出手段の出力が充分に安定せず、零点信号がばらつく可能性がある。また、特許文献２の技術では、安定な零点信号を得ることは可能である。しかし、全荷重検出手段に物品が載荷されていない状態としては、例えば特許文献２の技術を用いた装置による物品の生産の開始前程度しかない。荷重検出手段は、周囲温度や湿度の変化を受けて零点信号がドリフトする。また、荷重検出手段に載荷される物品が濡れていたりすると、物品が載荷されるごとに水分が荷重検出手段に滞留し、やはり零点信号がドリフトする。従って、生産開始前に一度だけ零点信号を取得しただけで、その零点信号をそのまま使用し続けると、正確な重量測定を行うことができなくなる。生産の途中で全荷重検出手段を物品不載荷の状態にしようとすると、強制的に生産を中止しなければならず、生産能率が低下する。
【０００７】
本発明は、充分に安定した零点信号を頻繁に得られる回転式計重装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の回転式計重装置は、複数台の荷重検出手段を回転中心の回りに回転可能に設け、前記各荷重検出手段が所定の方向に回転することによって描く回転軌跡上に、前記各荷重検出手段に順次物品を搬入する搬入位置と、前記各荷重検出手段から順次前記物品を搬出する搬出位置とを前記所定方向に間隔をおいて設けてある。更に、前記各荷重検出手段が無負荷であるか否かを無負荷状態判定手段が判定する。回転中に前記無負荷状態判定手段によって無負荷であると判定された前記荷重検出手段に対して零点調整手段が零点調整を行う。前記零点調整手段は、前記無負荷状態判定手段によって無負荷と判定された前記荷重検出手段である無負荷荷重検出手段が前記搬入位置から前記搬出位置まで回転する間に前記無負荷荷重検出手段が発生する出力信号の少なくとも一部を零点重量信号とする。前記荷重検出手段が前記搬出位置から前記搬入位置まで無負荷で複数回にわたって回転するときに、異なる回に前記荷重検出手段から得られる荷重検出手段の出力の偏差に基づいて、対応する前記零点重量信号を零点重量信号補正手段が。補正する。この零点重量信号補正手段は、前記偏差を縮小して前記零点重量信号を補正する。
【０００９】
荷重検出手段に容器が積載されていない場合、荷重検出手段の出力によって零点重量値の記憶を更新すればよい。しかし、充填容器があると、これはできない。ところで、荷重検出手段は、搬出位置から搬入位置まで回転する間には無負荷である。この間には必ず充填ずみ容器は排出されている。この場合の荷重検出手段の信号を用いて、記憶されている零点信号の補正を行うことが考えられる。しかし、搬出位置から搬入位置までの区間は短いので、搬出位置から搬入位置まで１度回転する間の荷重検出手段の出力には、容器搬出による振動信号成分が含まれている。そこで、搬出位置から搬入位置までの回転が複数回にわたって行われたとき、この複数回において得た荷重検出手段の出力の偏差を求める。充填ずみ容器搬出による振動ノイズの量は同じであるので、この偏差は振動信号成分が相殺されて、温度変化や水滴付着による荷重検出手段の出力のドリフトのみを含んでいる。従って、この偏差に基づいて零点信号を補正し、ドリフトの影響を除去する。
【００１０】
搬出位置から搬入位置までの間に荷重検出手段の出力に含まれる振動信号成分は値のばらつく可能性があり、この間を荷重検出手段が複数回にわたって通過するごとに得た荷重検出手段の出力の偏差にも、ばらつきが生じている可能性がある。そこで、この偏差を縮小した値によって零点信号を補正することによって過度に零点信号が補正されることを防止している。
【００１１】
例えば、上記のようにして求めた偏差を予め定めた値と比較し、この値よりも偏差が小さい場合には、この偏差によって零点信号を補正し、偏差が上記予め定めた値よりも大きい場合には、上記予め定めた値によって零点信号を補正したり、求めた偏差に予め定めた１よりも小さい係数を乗算し、その乗算値によって零点信号を補正したりすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、頻繁に零点信号の調整を行うことができ、ドリフトの影響を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の１実施形態の回転式計重装置の概略平面図である。
【図２】図１の回転式計重装置における計量器の回転状態の説明図である。
【図３】図１の回転式計重装置のブロック図である。
【図４】図１の回転式計重装置における零点調整のフローチャートである。
【図５】図１の回転式計重装置における零点補正のフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態の回転式計重装置における計量器の回転状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の１実施形態の回転式計重装置は、例えば重量式充填装置に実施されたもので、図１に示すように複数の計量装置２−１乃至２−ｎを有している。これら計量装置２−１乃至２−ｎは、物品が負荷される載台４−１乃至４−ｎを有し、さらに、これら載台４−１乃至４−ｎに負荷された物品を計重する荷重検出手段、例えばロードセル６−１乃至６−ｎを有している。これら計量装置２−１乃至２−ｎは、或る回転中心の回りに描くことができる円周上に所定角度ごとに配置され、上記回転中心の回りに回転するように配置されている。例えば図示しない円板状の回転体の円周に沿って配置されている。この回転体は、図示しない駆動手段、例えばモータによって、例えば等速度で駆動される。
【００１５】
上記円周上の１箇所には、各載台４−１乃至４−ｎがその位置に到達するごとに容器８を搬入する搬入位置Ａがある。この搬入位置には、搬入装置、例えばスターホイール１０が配置されている。また、上記搬入位置から上記円周に沿って計量装置２−１乃至２−ｎの回転方向と反対方向に所定角度だけ離れた位置に搬出位置Ｂがある。この搬出位置Ｂには、搬出装置例えばスターホイール１２が配置されている。
【００１６】
搬入位置Ａから載台４−１乃至４−ｎのいずれかに載荷された容器８は、図１に矢印で示す所定方向に回転しながら、容器８に物品が図示しない充填装置によって充填が行われ、その充填重量が予め定めた重量となると充填が終了し、搬出位置Ｂから搬出される。搬出位置Ｂから搬入位置まで各載台４−１乃至４−ｎが回転する間には、各載台４−１乃至４−ｎは無負荷の状態である。
【００１７】
具体的には、図２に示すように搬入位置Ａからの区間ｄ１は、容器８が載台４−１乃至４−８に乗り込んだ際にロードセル６−１乃至６−ｎの計量信号の過渡応答が収束するのを待つ時間ｔ１の間、容器８が移動する区間である。区間ｄ２は容器８の重量を求めるための容器重量計測時間ｔ２の間、容器８が移動する区間である。ｄ３は容器８に物品を充填しつつその重量を計測し、その重量が所定重量になったときに充填を終了する充填・重量計測時間ｔ３の間に容器８が移動する区間である。ｄ４は充填終了時に発生する各ロードセル６−１乃至６−ｎの計量信号の過渡応答が収束するのを待つ時間ｔ４の間に容器８が移動する距離である。ｄ５は充填済みの容器８の重量を計測する充填済み重量計測時間ｔ５の間に容器８が移動する区間である。ｄ６は充填済み容器が載台４−１乃至４−ｎから搬出されたときに各ロードセル６−１乃至６−ｎの計量信号に発生した過渡応答が収束するのを待つ時間ｔ６の間に、容器８が移動する区間である。ｄ７は無負荷時間ｔ７の間に容器８が移動する区間である。
【００１８】
図３に示すように、各ロードセル６−１乃至６−ｎの計量信号は、それぞれフィルタ手段、例えばローパスフィルタ１４−１乃至１４−ｎに供給され、増幅手段、例えば増幅器１６−１乃至１６−ｎを介してＡ／Ｄ変換手段、例えばＡ／Ｄ変換器１８−１乃至１８−ｎに供給されている。これらＡ／Ｄ変換器１８−１乃至１８−ｎのデジタル計量信号は、Ｉ／Ｏ回路２０を介して演算回路、例えばＣＰＵ２２に供給される。なお、上述した容器重量計測時間、充填・重量計測時間、充填済み重量計測時間それぞれにおいて、所定回数にわたってデジタル計量信号が得られるようにＡ／Ｄ変換器１８−１乃至１８−ｎは、所定サンプリング期間ごとにデジタル変換を継続して行っている。
【００１９】
ＣＰＵ２２は、ＲＯＭ２４に記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ２４をワーキングエリアとして使用しながら、各デジタル計量信号に基づいて各容器８の重量測定、各容器８への所定重量の物品の充填の開始及び終了の制御、充填完了後の容器の重量測定、零点調整を行う。
【００２０】
このような制御には、各計量器２−１乃至２−ｎの回転位置を知る必要があるので、所定の計量器、例えば計量器２−１が所定位置、例えば搬入位置Ａに到達するごとに初期パルス信号を発生し、かつ各計量器２−１乃至２−ｎが所定の位置、例えば搬入位置Ａに到達するごとに所定角度回転パルス信号を発生するパルス発生器２８が設けられている。これら初期パルス信号と所定角度回転パルス信号とは、Ｉ／Ｏ回路２０を介してＣＰＵ２２に供給され、ＣＰＵ２２は、プログラムによってカウンタを構成し、このカウンタは初期パルス信号が供給されるごとにリセットされながら、所定角度回転パルス信号をカウントする。このカウンタのカウント値を利用することによって各計量装置２−１乃至２−ｎの位置を取得する。
【００２１】
なお、以下の説明では、説明が錯綜することを避けるために、１台の計量器に注目して、ＣＰＵ２２が行う零点計測及び零点補正処理を説明するが、他の計量器に対しても同一の処理をＣＰＵ２２が行う。
【００２２】
零点の調整時点または生産運転の開始前の各計量器２−１乃至２−ｎが停止している状態において、調整対象とする計量器、例えば計量器２−１の載台４−１を無負荷にして、作業者が図示していない零点調整用の零点記憶キーを操作して、そのときのロードセル６−１の計量信号をデジタル化したデジタル計量信号を零点重量値ＷｚｉとしてＲＡＭ２６に記憶させる。或いは各計量器２−１乃至２−ｎが無負荷である状態において各計量器２−１乃至２−ｎを所定回数回転させ、各ロードセル６−１乃至６−ｎの計量信号をデジタル化したデジタル計量信号の平均値をそれぞれ求め、これら平均値を各計量器２−１乃至２−ｎの零点重量値とする。
【００２３】
各計量器２ー１乃至２−ｎを回転させて、生産運転している状態において、注目している計量器、例えば計量器２−１が容器重量計測時間ｔ２にある場合、そのときに計量器２−１に容器８が載荷されていると、計量器２−１から得られたデジタル計量信号Ｗｘ（これは、容器重量計測時間ｔ２において複数回にわたってＡ／Ｄ変換器１８−１から得られたデジタル計量信号をフィルタリング処理等を行って求めたものである）は、容器８の重量と零点重量値Ｗｚ（初期状態では上述したＷｚｉ）とを合わせた値である。従って、ＷｘからＷｚを減算することによって容器８の重量Ｗｎを求めることができる。
【００２４】
従って、容器重量計測時間ｔ２において求められたＷｎを使用して、計量器２−１が無負荷であるか否かを判定することができる。例えば、容器８の重量は予め判明しているので、その重量よりも小さく予め定めた無負荷判定基準値ＷｔとＷｎとを比較し、Ｗｎが無負荷判定基準値Ｗｔよりも小さいと、載台４−１上には容器８は存在せず、無負荷であると判定する。Ｗｎが無負荷判定基準値以上の時には容器８が載台４−１上に載荷されていると判定する。このようにして無負荷判定手段が実現されている。
【００２５】
計量器２−１が無負荷であると判定されると、搬入位置Ａから容器８は搬入されていないと判断できるので、時間ｔ２からｔ７までの間、所定サンプリング時間が経過するごとにデジタル計量信号をＲＡＭ２６に記憶させ、これらデジタル計量信号に基づいて新たな零点重量信号、例えば零点重量値Ｗｚを決定する。例えばこれら各デジタル計量信号の平均値を新たな零点重量値Ｗｚとする。これら時間ｔ２からｔ７までの期間は、各計量器２−１乃至２−ｎが必ず無負荷となる時間ｔ７の期間よりも充分に長いので、これら期間に得られた各デジタル計量信号の平均値を取ると、たとえ周期の長い振動が含まれていても、これら振動の影響を除去することができ、安定で正確な零点重量値Ｗｚを確定できる。なお、単なる平均ではなく、デジタルフィルタリングによってこれら振動成分を除去することもできる。
【００２６】
図４は、上述した処理（自動零点調整処理）をＣＰＵ２２が行う際の詳細なステップをフローチャートを示したもので、この処理は、いずれかの計量器が区間ｄ２に到達するごとに実行される。まず区間ｄ２に位置する計量器がいずれの計量器であるかを決定する（ステップＳ２）。今、この計量器が計量器２−１であるとする。次に、この計量器に対応するＡ／Ｄ変換器からのデジタル計量信号に基づいてこの計量器における上述したＷｘを取得する（ステップＳ４）。その後、Ｗｘからこの計量器におけるＷｚを減算して、Ｗｎを算出する（ステップＳ６）。ＷｎがＷｔよりも小さいか判断し（ステップＳ８）、その判断の答えがノーの場合には、容器８が計量器上に載荷されているので他の処理を行う。この判断の答えがイエスの場合には、容器８が計量器上に載荷されていないので、デジタル計量信号Ｗｘを取得し（ステップＳ１０）、この計量器が区間ｄ７の終点に到達したか判断する（ステップＳ１２）。この判断の答えがノーの場合には、判断の答えがイエスになるまでステップＳ１０、Ｓ１２を繰り返す。ステップＳ１２の判断の答えがイエスになると、今まで取得してきた各Ｗｘの値を用いてこの計量器用の新たなＷｚを決定する（ステップＳ１４）。
【００２７】
このように計量器２−１乃至２−ｎが回転している最中であっても、計量器２−１が無負荷で搬入位置Ａから搬出位置Ｂに向かって回転するときには、その間に新たな零点重量値Ｗｚが取得され、零点調整が行われる。生産中には、全計量器２−１乃至２−ｎが無負荷になる可能性よりも、計量器２−１乃至２−ｎが別々の機会に無負荷となる可能性の方がはるかに高い。従って、このような機会があるごとに、無負荷となった計量器について新たな零点重量値Ｗｚを取得して零点調整をすることによって、ドリフトの影響を除去することができる。
【００２８】
なお、上記の例では、区間ｄ２から区間ｄ７の間でのデジタル計量信号を用いて、零点重量値Ｗｚを決定したが、区間ｄ１におけるデジタル計量信号もＲＡＭ２６に予め記憶させておき、無負荷と判断されたときには、区間ｄ１におけるデジタル計量信号と区間ｄ２乃至ｄ７の間に得られた各デジタル計量信号とを用いて新たな零点重量値Ｗｚを決定することもできる。
【００２９】
生産過程では、なかなか無負荷状態とならない計量器が生じることがある。そこで、搬出位置Ｂから搬入位置Ａまでは各計量器２−１乃至２−ｎは確実に無負荷であるので、この区間に含まれる区間ｄ７で得たデジタル計量信号を用いて零点重量値を補正することが考えられる。
【００３０】
しかし、区間ｄ７は充填ずみ容器が搬出された直後であるので、振動信号成分が残っている。従って、区間ｄ２から区間ｄ７の間に求めた零点重量値と、区間ｄ７のみで求めた零点重量値とは異なっている。また、区間ｄ２から区間ｄ７の間に得られるデジタル計量信号のサンプル数よりも、区間ｄ７のみで得られたデジタル計量信号のサンプル数は格段に少ない。従って、区間ｄ７でのデジタル計量信号のみでは、各計量装置２−１乃至２−ｎを回転させる回転体の振動によるノイズ信号の影響も充分に除去できない可能性がある。従って、区間ｄ７のみのデジタル計量信号を用いて得た零点重量値で、区間ｄ２乃至ｄ７で求めた零点重量値を置換しても、却って零点の精度が低下する。
【００３１】
この対策として、区間ｄ７に至る前に容器に充填が行われたということを条件に、計量器が区間ｄ７を通過する際（このときは無負荷の状態で通過する）に、デジタル計重信号を取得して無負荷区間重量値Ｗｙ１を求め、別の機会、例えばＷｙ１を取得したときの次に、同じ計量器が区間ｄ７を通過する際に、デジタル計重信号を取得して無負荷区間重量値Ｗｙ２を求め、Ｗｙ１とＷｙ２との偏差を零点重量値の変化量として検出し、これによって区間ｄ２から区間ｄ７の間に求められたデジタル計量信号に基づく零点重量値Ｗｚを補正している。上記偏差は、同じ計量器が異なる時期に区間ｄ７を通過したとき、ほぼ同じ重量の被計量物が荷重検出手段から除去された直後の零点重量値の変化量を表しているので、この計量器においてこれとは別の要因にてドリフトが生じていれば、そのドリフトによる変化量を表している。従って、この計量器に搬入位置Ａで容器８が搬入されることが連続して生じていても、零点のドリフトの影響を除去することができる。
【００３２】
図５は、このような処理（自動零点補正）をＣＰＵ２２が行う際の各ステップをフローチャートで示したもので、この処理は、いずれかの計量器が区間ｄ７に到達するごとに実行される。まず、区間ｄ７に到達した計量器がいずれの計量器であるか確定する（ステップＳ１６）。そして、初期状態において０にセットされている、上記確定された計量器に対応するカウンタＣの値が０であるか１であるか判断する（ステップＳ１８）。カウンタＣの値が０であるなら、確定された計量器の無負荷区間重量値Ｗｙ１は未だ取得されていないので、無負荷区間重量値Ｗｙ１を取得する（ステップＳ２０）。そしてカウンタＣの値を１つ増加させて（ステップＳ２２）、この処理を終了する。
【００３３】
次に、再び同じ計量器が区間ｄ７に到達したとき、ステップＳ１８において先にＷｙ１が取得された計量器であると確定されると、ステップＳ１８においてカウンタＣの値が１であるか０であるか判断される。今回にはカウンタＣの値は１であるので、この計量器の無負荷区間重量値Ｗｙ２が取得され（ステップＳ２４）、カウンタＣが０とされる（ステップＳ２６）。
【００３４】
そして、Ｗｙ２とＷｙ１との偏差Ｗｄが算出され、この偏差Ｗｄで現在の零点重量値Ｗｚが補正される（ステップＳ２６）。例えばＷｚにＷｄが加算または減算される。
【００３５】
このようにして、区間ｄ２から区間ｄ７まで計量器が無負荷状態で回転しない場合でも、零点のドリフトの影響を除去することができる。
【００３６】
上記の例では、無負荷区間ｄ７を通過する時間ｔ７が短いので、Ｗｙ１やＷｙ２には、各種ノイズによるばらつきがある可能性がある。そこで、或る計量器が無負荷区間ｄ７を所定回数、例えばＭ回通過する間に得られたＭ個の無負荷区間重量値の平均値をＷｙａ１とし、その後Ｍ回にわたって同じ計量器が無負荷区間ｄ７を通過する間に得られたＭ個の無負荷区間重量値の平均値をＷｙａ２とし、これらの偏差Ｗｄａを求める。この偏差Ｗｄａは平均ドリフト量を表すので、これを用いて当該計量器の零点重量値Ｗｚを補正してもよい。
【００３７】
この零点重量値Ｗｚの補正は、当該計量器がＭ回回転するごとに、今回のＭ回で求めた平均値をＷｙａ２とし、前回のＭ回に求めた平均値をＷｙａ１として、零点補正を行ってもよい。
【００３８】
なお、このようにＭ回の平均値同士の偏差を用いて零点重量値を補正しても、無負荷区間ｄ７を計量器が通過する時間ｔ７は短いので、回転体の回転によるノイズを充分に減衰することができない場合もある。この場合には、Ｗｄａによって直接に零点重量値Ｗｚを補正するのではなく、補正の最大量を予め定めた値Ｗｄとし、Ｗｄａの絶対値がＷｄよりも大きい場合には零点補正量ＷｆをＷｄに制限し、Ｗｄａの絶対値がＷｄ以下の場合には、Ｗｄａを零点補正量Ｗｆとして、零点重量値Ｗｚを零点補正量Ｗｆで補正してもよい。例えばＷｚ−Ｗｆ＝ＷｘまたはＷｚ＋Ｗｆ＝Ｗｚの演算を行えばよい。
【００３９】
このように補正量を縮小する方法としては、この他にＷｄａの値に１よりも小さい係数ｒを乗算してＷｆ＝ｒ＊Ｗｄａとすることも考えられる。係数ｒとしては、例えば得られたＷｄａのうちの１σがドリフト成分であると見なし、ｒ＝０．６５と設定することができる。
【００４０】
上記の例では、Ｍ回ずつ合計２回に分けて求めた平均値Ｗａｙ１、Ｗａｙ２に基づいてＷｄａを求め、Ｗｄａまたはこれを修正した零点補正量Ｗｆによって、零点重量値Ｗｚを補正した。しかし、例えば３回目もＭ個の無負荷区間重量値を求めて無負荷区間重量Ｗａｙ３を求め、Ｗｙａ１にＷｆまたはＷｄａを加算して、縮小された縮小無負荷区間重量Ｗｙａ２’を求め、Ｗｙａ３−Ｗｙａ２’の演算を行って偏差量Ｗｄａ’を求め、この偏差量Ｗｄａ’によって、零点重量値Ｗｚを補正してもよい。
【００４１】
これらいずれも、算出された偏差の全量で零点重量値Ｗｚを補正するのではなく、補正量を縮小しているので、過補償を可能な限り避けることができる。
【００４２】
なお、Ｍ回にわたって無負荷区間重量値を求めている途中に、当該計量器に容器８が搬入されない場合が生じると、零点補正は中止し、上述したように区間ｄ２から区間ｄ７の間でのデジタル計量信号に基づく最新の零点重量値によって零点調整を行う。
【００４３】
以上のように、この実施形態によれば、生産ラインにおいて生産中であっても、各計量器２−１乃至２−ｎのいずれかに生じるｄ２区間からｄ７区間までの長い区間の無負荷状態において得られる当該計量器の複数のデジタル計量信号に基づいて安定した零点重量値を求めて、零点を自動調整し、さらに長期にわたって無負荷状態にならない計量器が出現することに備えて、無負荷区間ｄ７におけるデジタル計量信号に基づいて零点のドリフト補正を過補償とならないように行っているので、常に正確で安定した零点重量値が得られる。
【００４４】
上記の実施の形態では、上述したように零点調整を行う場合について説明したが、生産を開始する前に予め零点を上述したように決定した後、零点調整を行わずに、上述したように零点補正のみを行うようにすることもできる。この場合、零点のドリフトを補正することができる。
【００４５】
上記の実施の形態では、容器を搬入し、その容器に物品を充填する重量式充填装置に本発明を実施したが、これに限ったものではなく、搬入位置から物品を搬入し、回転しながらその重量を測定し、その重量に基づいて物品を選別する回転式重量選別機にも本発明を実施することができる。
【００４６】
この場合、図６に示すように搬入位置Ａから始まる区間Ｄ１を物品が通過する間に、搬入位置Ａで物品が搬入されたことによりロードセルの計量信号に生じた振動が収束する。区間Ｄ１に続く区間Ｄ２を物品が通過している間に物品の重量が計測される。これに続く区間Ｄ３（搬出位置Ｂから始まる区間）では物品が搬出位置Ｂから搬出されたときにロードセルの計量信号に生じた振動が収束する。これに続く区間Ｄ４がロードセルの計量信号がほぼ安定した上に無負荷である無負荷区間である。Ｄ１に対応する時間Ｔ１が過渡応答収束時間、Ｄ２に対応する時間が物品計測時間、Ｄ３に対応する時間Ｔ３が過渡応答収束時間、Ｄ４に対応する時間Ｔ４が無負荷時間である。そして上述した零点調整は、区間Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を計量器が通過している間の各デジタル計量信号に基づいて行われる。無論、予め記憶させておけば区間Ｄ１のデジタル計量信号も零点調整に使用することができる。
【００４７】
上記の実施の形態では、計量器が無負荷であるか否かを判定するために、区間ｄ２における計量値Ｗｎと無負荷判定基準値Ｗｔとの比較を行ったが、これに限ったものではなく、例えば搬入位置Ａにセンサを設けて、このセンサが容器を検出するか否かによって無負荷か否かを判定することもできる。
【符号の説明】
【００４８】
２−１乃至２−ｎ 計量装置
４−１乃至４−ｎ 載台
６−１乃至６−ｎ ロードセル（荷重検出手段）
２２ ＣＰＵ（零点調整手段、零点補正手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷重検出手段が回転しながら、載荷された物品を計重する回転式計重装置に関し、特に、零点調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転式計重装置における零点調整技術としては、例えば特許文献１、２に開示されているようなものがある。
【０００３】
特許文献１の技術は、複数台の荷重検出手段を回転中心の回りに回転可能に設け、各荷重検出手段が回転することによって描く回転軌跡上に各荷重検出手段に物品を順次搬入する搬入位置と、各荷重検出手段から物品を順次排出する搬出位置とを設け、物品が載荷されずに搬出位置から搬入位置まで荷重検出手段が通過するときの荷重検出手段の出力を零点信号として使用するものである。
【０００４】
特許文献２の技術は、回転体の円周方向に沿って荷重検出手段を設け、これら荷重検出手段全てに物品が載荷されていない状態のときの荷重検出手段の出力を零点信号として使用するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７５６８４９号
【特許文献２】特開２００４−１８９２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術では、各荷重検出手段が高速で回転する場合、搬出位置から搬入位置までを荷重検出手段が通過する時間が短いので、荷重検出手段の出力が充分に安定せず、零点信号がばらつく可能性がある。また、特許文献２の技術では、安定な零点信号を得ることは可能である。しかし、全荷重検出手段に物品が載荷されていない状態としては、例えば特許文献２の技術を用いた装置による物品の生産の開始前程度しかない。荷重検出手段は、周囲温度や湿度の変化を受けて零点信号がドリフトする。また、荷重検出手段に載荷される物品が濡れていたりすると、物品が載荷されるごとに水分が荷重検出手段に滞留し、やはり零点信号がドリフトする。従って、生産開始前に一度だけ零点信号を取得しただけで、その零点信号をそのまま使用し続けると、正確な重量測定を行うことができなくなる。生産の途中で全荷重検出手段を物品不載荷の状態にしようとすると、強制的に生産を中止しなければならず、生産能率が低下する。
【０００７】
本発明は、充分に安定した零点信号を頻繁に得られる回転式計重装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の回転式計重装置は、複数台の荷重検出手段を回転中心の回りに回転可能に設け、前記各荷重検出手段が所定の方向に回転することによって描く回転軌跡上に、前記各荷重検出手段に順次物品を搬入する搬入位置と、前記各荷重検出手段から順次前記物品を搬出する搬出位置とを前記所定方向に間隔をおいて設けてある。更に、前記各荷重検出手段が無負荷であるか否かを無負荷状態判定手段が判定する。回転中に前記無負荷状態判定手段によって無負荷であると判定された前記荷重検出手段に対して零点調整手段が零点調整を行う。前記零点調整手段は、前記無負荷状態判定手段によって無負荷と判定された前記荷重検出手段である無負荷荷重検出手段が前記搬入位置から前記搬出位置まで回転する間に前記無負荷荷重検出手段が発生する出力信号の少なくとも一部を零点重量信号とする。前記荷重検出手段が前記搬出位置から前記搬入位置まで無負荷で複数回にわたって回転するときに、異なる回に前記荷重検出手段から得られる荷重検出手段の出力の偏差に基づいて、対応する前記零点重量信号を零点重量信号補正手段が。補正する。この零点重量信号補正手段は、前記偏差を縮小して前記零点重量信号を補正する。
【０００９】
荷重検出手段に容器が積載されていない場合、荷重検出手段の出力によって零点重量値の記憶を更新すればよい。しかし、充填容器があると、これはできない。ところで、荷重検出手段は、搬出位置から搬入位置まで回転する間には無負荷である。この間には必ず充填ずみ容器は排出されている。この場合の荷重検出手段の信号を用いて、記憶されている零点信号の補正を行うことが考えられる。しかし、搬出位置から搬入位置までの区間は短いので、搬出位置から搬入位置まで１度回転する間の荷重検出手段の出力には、容器搬出による振動信号成分が含まれている。そこで、搬出位置から搬入位置までの回転が複数回にわたって行われたとき、この複数回において得た荷重検出手段の出力の偏差を求める。充填ずみ容器搬出による振動ノイズの量は同じであるので、この偏差は振動信号成分が相殺されて、温度変化や水滴付着による荷重検出手段の出力のドリフトのみを含んでいる。従って、この偏差に基づいて零点信号を補正し、ドリフトの影響を除去する。
【００１０】
搬出位置から搬入位置までの間に荷重検出手段の出力に含まれる振動信号成分は値のばらつく可能性があり、この間を荷重検出手段が複数回にわたって通過するごとに得た荷重検出手段の出力の偏差にも、ばらつきが生じている可能性がある。そこで、この偏差を縮小した値によって零点信号を補正することによって過度に零点信号が補正されることを防止している。
【００１１】
例えば、上記のようにして求めた偏差を予め定めた値と比較し、この値よりも偏差が小さい場合には、この偏差によって零点信号を補正し、偏差が上記予め定めた値よりも大きい場合には、上記予め定めた値によって零点信号を補正したり、求めた偏差に予め定めた１よりも小さい係数を乗算し、その乗算値によって零点信号を補正したりすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、頻繁に零点信号の調整を行うことができ、ドリフトの影響を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の１実施形態の回転式計重装置の概略平面図である。
【図２】図１の回転式計重装置における計量器の回転状態の説明図である。
【図３】図１の回転式計重装置のブロック図である。
【図４】図１の回転式計重装置における零点調整のフローチャートである。
【図５】図１の回転式計重装置における零点補正のフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態の回転式計重装置における計量器の回転状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の１実施形態の回転式計重装置は、例えば重量式充填装置に実施されたもので、図１に示すように複数の計量装置２−１乃至２−ｎを有している。これら計量装置２−１乃至２−ｎは、物品が負荷される載台４−１乃至４−ｎを有し、さらに、これら載台４−１乃至４−ｎに負荷された物品を計重する荷重検出手段、例えばロードセル６−１乃至６−ｎを有している。これら計量装置２−１乃至２−ｎは、或る回転中心の回りに描くことができる円周上に所定角度ごとに配置され、上記回転中心の回りに回転するように配置されている。例えば図示しない円板状の回転体の円周に沿って配置されている。この回転体は、図示しない駆動手段、例えばモータによって、例えば等速度で駆動される。
【００１５】
上記円周上の１箇所には、各載台４−１乃至４−ｎがその位置に到達するごとに容器８を搬入する搬入位置Ａがある。この搬入位置には、搬入装置、例えばスターホイール１０が配置されている。また、上記搬入位置から上記円周に沿って計量装置２−１乃至２−ｎの回転方向と反対方向に所定角度だけ離れた位置に搬出位置Ｂがある。この搬出位置Ｂには、搬出装置例えばスターホイール１２が配置されている。
【００１６】
搬入位置Ａから載台４−１乃至４−ｎのいずれかに載荷された容器８は、図１に矢印で示す所定方向に回転しながら、容器８に物品が図示しない充填装置によって充填が行われ、その充填重量が予め定めた重量となると充填が終了し、搬出位置Ｂから搬出される。搬出位置Ｂから搬入位置まで各載台４−１乃至４−ｎが回転する間には、各載台４−１乃至４−ｎは無負荷の状態である。
【００１７】
具体的には、図２に示すように搬入位置Ａからの区間ｄ１は、容器８が載台４−１乃至４−８に乗り込んだ際にロードセル６−１乃至６−ｎの計量信号の過渡応答が収束するのを待つ時間ｔ１の間、容器８が移動する区間である。区間ｄ２は容器８の重量を求めるための容器重量計測時間ｔ２の間、容器８が移動する区間である。ｄ３は容器８に物品を充填しつつその重量を計測し、その重量が所定重量になったときに充填を終了する充填・重量計測時間ｔ３の間に容器８が移動する区間である。ｄ４は充填終了時に発生する各ロードセル６−１乃至６−ｎの計量信号の過渡応答が収束するのを待つ時間ｔ４の間に容器８が移動する距離である。ｄ５は充填済みの容器８の重量を計測する充填済み重量計測時間ｔ５の間に容器８が移動する区間である。ｄ６は充填済み容器が載台４−１乃至４−ｎから搬出されたときに各ロードセル６−１乃至６−ｎの計量信号に発生した過渡応答が収束するのを待つ時間ｔ６の間に、容器８が移動する区間である。ｄ７は無負荷時間ｔ７の間に容器８が移動する区間である。
【００１８】
図３に示すように、各ロードセル６−１乃至６−ｎの計量信号は、それぞれフィルタ手段、例えばローパスフィルタ１４−１乃至１４−ｎに供給され、増幅手段、例えば増幅器１６−１乃至１６−ｎを介してＡ／Ｄ変換手段、例えばＡ／Ｄ変換器１８−１乃至１８−ｎに供給されている。これらＡ／Ｄ変換器１８−１乃至１８−ｎのデジタル計量信号は、Ｉ／Ｏ回路２０を介して演算回路、例えばＣＰＵ２２に供給される。なお、上述した容器重量計測時間、充填・重量計測時間、充填済み重量計測時間それぞれにおいて、所定回数にわたってデジタル計量信号が得られるようにＡ／Ｄ変換器１８−１乃至１８−ｎは、所定サンプリング期間ごとにデジタル変換を継続して行っている。
【００１９】
ＣＰＵ２２は、ＲＯＭ２４に記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ２４をワーキングエリアとして使用しながら、各デジタル計量信号に基づいて各容器８の重量測定、各容器８への所定重量の物品の充填の開始及び終了の制御、充填完了後の容器の重量測定、零点調整を行う。
【００２０】
このような制御には、各計量器２−１乃至２−ｎの回転位置を知る必要があるので、所定の計量器、例えば計量器２−１が所定位置、例えば搬入位置Ａに到達するごとに初期パルス信号を発生し、かつ各計量器２−１乃至２−ｎが所定の位置、例えば搬入位置Ａに到達するごとに所定角度回転パルス信号を発生するパルス発生器２８が設けられている。これら初期パルス信号と所定角度回転パルス信号とは、Ｉ／Ｏ回路２０を介してＣＰＵ２２に供給され、ＣＰＵ２２は、プログラムによってカウンタを構成し、このカウンタは初期パルス信号が供給されるごとにリセットされながら、所定角度回転パルス信号をカウントする。このカウンタのカウント値を利用することによって各計量装置２−１乃至２−ｎの位置を取得する。
【００２１】
なお、以下の説明では、説明が錯綜することを避けるために、１台の計量器に注目して、ＣＰＵ２２が行う零点計測及び零点補正処理を説明するが、他の計量器に対しても同一の処理をＣＰＵ２２が行う。
【００２２】
零点の調整時点または生産運転の開始前の各計量器２−１乃至２−ｎが停止している状態において、調整対象とする計量器、例えば計量器２−１の載台４−１を無負荷にして、作業者が図示していない零点調整用の零点記憶キーを操作して、そのときのロードセル６−１の計量信号をデジタル化したデジタル計量信号を零点重量値ＷｚｉとしてＲＡＭ２６に記憶させる。或いは各計量器２−１乃至２−ｎが無負荷である状態において各計量器２−１乃至２−ｎを所定回数回転させ、各ロードセル６−１乃至６−ｎの計量信号をデジタル化したデジタル計量信号の平均値をそれぞれ求め、これら平均値を各計量器２−１乃至２−ｎの零点重量値とする。
【００２３】
各計量器２ー１乃至２−ｎを回転させて、生産運転している状態において、注目している計量器、例えば計量器２−１が容器重量計測時間ｔ２にある場合、そのときに計量器２−１に容器８が載荷されていると、計量器２−１から得られたデジタル計量信号Ｗｘ（これは、容器重量計測時間ｔ２において複数回にわたってＡ／Ｄ変換器１８−１から得られたデジタル計量信号をフィルタリング処理等を行って求めたものである）は、容器８の重量と零点重量値Ｗｚ（初期状態では上述したＷｚｉ）とを合わせた値である。従って、ＷｘからＷｚを減算することによって容器８の重量Ｗｎを求めることができる。
【００２４】
従って、容器重量計測時間ｔ２において求められたＷｎを使用して、計量器２−１が無負荷であるか否かを判定することができる。例えば、容器８の重量は予め判明しているので、その重量よりも小さく予め定めた無負荷判定基準値ＷｔとＷｎとを比較し、Ｗｎが無負荷判定基準値Ｗｔよりも小さいと、載台４−１上には容器８は存在せず、無負荷であると判定する。Ｗｎが無負荷判定基準値以上の時には容器８が載台４−１上に載荷されていると判定する。このようにして無負荷判定手段が実現されている。
【００２５】
計量器２−１が無負荷であると判定されると、搬入位置Ａから容器８は搬入されていないと判断できるので、時間ｔ２からｔ７までの間、所定サンプリング時間が経過するごとにデジタル計量信号をＲＡＭ２６に記憶させ、これらデジタル計量信号に基づいて新たな零点重量信号、例えば零点重量値Ｗｚを決定する。例えばこれら各デジタル計量信号の平均値を新たな零点重量値Ｗｚとする。これら時間ｔ２からｔ７までの期間は、各計量器２−１乃至２−ｎが必ず無負荷となる時間ｔ７の期間よりも充分に長いので、これら期間に得られた各デジタル計量信号の平均値を取ると、たとえ周期の長い振動が含まれていても、これら振動の影響を除去することができ、安定で正確な零点重量値Ｗｚを確定できる。なお、単なる平均ではなく、デジタルフィルタリングによってこれら振動成分を除去することもできる。
【００２６】
図４は、上述した処理（自動零点調整処理）をＣＰＵ２２が行う際の詳細なステップをフローチャートを示したもので、この処理は、いずれかの計量器が区間ｄ２に到達するごとに実行される。まず区間ｄ２に位置する計量器がいずれの計量器であるかを決定する（ステップＳ２）。今、この計量器が計量器２−１であるとする。次に、この計量器に対応するＡ／Ｄ変換器からのデジタル計量信号に基づいてこの計量器における上述したＷｘを取得する（ステップＳ４）。その後、Ｗｘからこの計量器におけるＷｚを減算して、Ｗｎを算出する（ステップＳ６）。ＷｎがＷｔよりも小さいか判断し（ステップＳ８）、その判断の答えがノーの場合には、容器８が計量器上に載荷されているので他の処理を行う。この判断の答えがイエスの場合には、容器８が計量器上に載荷されていないので、デジタル計量信号Ｗｘを取得し（ステップＳ１０）、この計量器が区間ｄ７の終点に到達したか判断する（ステップＳ１２）。この判断の答えがノーの場合には、判断の答えがイエスになるまでステップＳ１０、Ｓ１２を繰り返す。ステップＳ１２の判断の答えがイエスになると、今まで取得してきた各Ｗｘの値を用いてこの計量器用の新たなＷｚを決定する（ステップＳ１４）。
【００２７】
このように計量器２−１乃至２−ｎが回転している最中であっても、計量器２−１が無負荷で搬入位置Ａから搬出位置Ｂに向かって回転するときには、その間に新たな零点重量値Ｗｚが取得され、零点調整が行われる。生産中には、全計量器２−１乃至２−ｎが無負荷になる可能性よりも、計量器２−１乃至２−ｎが別々の機会に無負荷となる可能性の方がはるかに高い。従って、このような機会があるごとに、無負荷となった計量器について新たな零点重量値Ｗｚを取得して零点調整をすることによって、ドリフトの影響を除去することができる。
【００２８】
なお、上記の例では、区間ｄ２から区間ｄ７の間でのデジタル計量信号を用いて、零点重量値Ｗｚを決定したが、区間ｄ１におけるデジタル計量信号もＲＡＭ２６に予め記憶させておき、無負荷と判断されたときには、区間ｄ１におけるデジタル計量信号と区間ｄ２乃至ｄ７の間に得られた各デジタル計量信号とを用いて新たな零点重量値Ｗｚを決定することもできる。
【００２９】
生産過程では、なかなか無負荷状態とならない計量器が生じることがある。そこで、搬出位置Ｂから搬入位置Ａまでは各計量器２−１乃至２−ｎは確実に無負荷であるので、この区間に含まれる区間ｄ７で得たデジタル計量信号を用いて零点重量値を補正することが考えられる。
【００３０】
しかし、区間ｄ７は充填ずみ容器が搬出された直後であるので、振動信号成分が残っている。従って、区間ｄ２から区間ｄ７の間に求めた零点重量値と、区間ｄ７のみで求めた零点重量値とは異なっている。また、区間ｄ２から区間ｄ７の間に得られるデジタル計量信号のサンプル数よりも、区間ｄ７のみで得られたデジタル計量信号のサンプル数は格段に少ない。従って、区間ｄ７でのデジタル計量信号のみでは、各計量装置２−１乃至２−ｎを回転させる回転体の振動によるノイズ信号の影響も充分に除去できない可能性がある。従って、区間ｄ７のみのデジタル計量信号を用いて得た零点重量値で、区間ｄ２乃至ｄ７で求めた零点重量値を置換しても、却って零点の精度が低下する。
【００３１】
この対策として、区間ｄ７に至る前に容器に充填が行われたということを条件に、計量器が区間ｄ７を通過する際（このときは無負荷の状態で通過する）に、デジタル計重信号を取得して無負荷区間重量値Ｗｙ１を求め、別の機会、例えばＷｙ１を取得したときの次に、同じ計量器が区間ｄ７を通過する際に、デジタル計重信号を取得して無負荷区間重量値Ｗｙ２を求め、Ｗｙ１とＷｙ２との偏差を零点重量値の変化量として検出し、これによって区間ｄ２から区間ｄ７の間に求められたデジタル計量信号に基づく零点重量値Ｗｚを補正している。上記偏差は、同じ計量器が異なる時期に区間ｄ７を通過したとき、ほぼ同じ重量の被計量物が荷重検出手段から除去された直後の零点重量値の変化量を表しているので、この計量器においてこれとは別の要因にてドリフトが生じていれば、そのドリフトによる変化量を表している。従って、この計量器に搬入位置Ａで容器８が搬入されることが連続して生じていても、零点のドリフトの影響を除去することができる。
【００３２】
図５は、このような処理（自動零点補正）をＣＰＵ２２が行う際の各ステップをフローチャートで示したもので、この処理は、いずれかの計量器が区間ｄ７に到達するごとに実行される。まず、区間ｄ７に到達した計量器がいずれの計量器であるか確定する（ステップＳ１６）。そして、初期状態において０にセットされている、上記確定された計量器に対応するカウンタＣの値が０であるか１であるか判断する（ステップＳ１８）。カウンタＣの値が０であるなら、確定された計量器の無負荷区間重量値Ｗｙ１は未だ取得されていないので、無負荷区間重量値Ｗｙ１を取得する（ステップＳ２０）。そしてカウンタＣの値を１つ増加させて（ステップＳ２２）、この処理を終了する。
【００３３】
次に、再び同じ計量器が区間ｄ７に到達したとき、ステップＳ１８において先にＷｙ１が取得された計量器であると確定されると、ステップＳ１８においてカウンタＣの値が１であるか０であるか判断される。今回にはカウンタＣの値は１であるので、この計量器の無負荷区間重量値Ｗｙ２が取得され（ステップＳ２４）、カウンタＣが０とされる（ステップＳ２６）。
【００３４】
そして、Ｗｙ２とＷｙ１との偏差Ｗｄが算出され、この偏差Ｗｄで現在の零点重量値Ｗｚが補正される（ステップＳ２６）。例えばＷｚにＷｄが加算または減算される。
【００３５】
このようにして、区間ｄ２から区間ｄ７まで計量器が無負荷状態で回転しない場合でも、零点のドリフトの影響を除去することができる。
【００３６】
上記の例では、無負荷区間ｄ７を通過する時間ｔ７が短いので、Ｗｙ１やＷｙ２には、各種ノイズによるばらつきがある可能性がある。そこで、或る計量器が無負荷区間ｄ７を所定回数、例えばＭ回通過する間に得られたＭ個の無負荷区間重量値の平均値をＷｙａ１とし、その後Ｍ回にわたって同じ計量器が無負荷区間ｄ７を通過する間に得られたＭ個の無負荷区間重量値の平均値をＷｙａ２とし、これらの偏差Ｗｄａを求める。この偏差Ｗｄａは平均ドリフト量を表すので、これを用いて当該計量器の零点重量値Ｗｚを補正してもよい。
【００３７】
この零点重量値Ｗｚの補正は、当該計量器がＭ回回転するごとに、今回のＭ回で求めた平均値をＷｙａ２とし、前回のＭ回に求めた平均値をＷｙａ１として、零点補正を行ってもよい。
【００３８】
なお、このようにＭ回の平均値同士の偏差を用いて零点重量値を補正しても、無負荷区間ｄ７を計量器が通過する時間ｔ７は短いので、回転体の回転によるノイズを充分に減衰することができない場合もある。この場合には、Ｗｄａによって直接に零点重量値Ｗｚを補正するのではなく、補正の最大量を予め定めた値Ｗｄとし、Ｗｄａの絶対値がＷｄよりも大きい場合には零点補正量ＷｆをＷｄに制限し、Ｗｄａの絶対値がＷｄ以下の場合には、Ｗｄａを零点補正量Ｗｆとして、零点重量値Ｗｚを零点補正量Ｗｆで補正してもよい。例えばＷｚ−Ｗｆ＝ＷｘまたはＷｚ＋Ｗｆ＝Ｗｚの演算を行えばよい。
【００３９】
このように補正量を縮小する方法としては、この他にＷｄａの値に１よりも小さい係数ｒを乗算してＷｆ＝ｒ＊Ｗｄａとすることも考えられる。係数ｒとしては、例えば得られたＷｄａのうちの１σがドリフト成分であると見なし、ｒ＝０．６５と設定することができる。
【００４０】
上記の例では、Ｍ回ずつ合計２回に分けて求めた平均値Ｗａｙ１、Ｗａｙ２に基づいてＷｄａを求め、Ｗｄａまたはこれを修正した零点補正量Ｗｆによって、零点重量値Ｗｚを補正した。しかし、例えば３回目もＭ個の無負荷区間重量値を求めて無負荷区間重量Ｗａｙ３を求め、Ｗｙａ１にＷｆまたはＷｄａを加算して、縮小された縮小無負荷区間重量Ｗｙａ２’を求め、Ｗｙａ３−Ｗｙａ２’の演算を行って偏差量Ｗｄａ’を求め、この偏差量Ｗｄａ’によって、零点重量値Ｗｚを補正してもよい。
【００４１】
これらいずれも、算出された偏差の全量で零点重量値Ｗｚを補正するのではなく、補正量を縮小しているので、過補償を可能な限り避けることができる。
【００４２】
なお、Ｍ回にわたって無負荷区間重量値を求めている途中に、当該計量器に容器８が搬入されない場合が生じると、零点補正は中止し、上述したように区間ｄ２から区間ｄ７の間でのデジタル計量信号に基づく最新の零点重量値によって零点調整を行う。
【００４３】
以上のように、この実施形態によれば、生産ラインにおいて生産中であっても、各計量器２−１乃至２−ｎのいずれかに生じるｄ２区間からｄ７区間までの長い区間の無負荷状態において得られる当該計量器の複数のデジタル計量信号に基づいて安定した零点重量値を求めて、零点を自動調整し、さらに長期にわたって無負荷状態にならない計量器が出現することに備えて、無負荷区間ｄ７におけるデジタル計量信号に基づいて零点のドリフト補正を過補償とならないように行っているので、常に正確で安定した零点重量値が得られる。
【００４４】
上記の実施の形態では、上述したように零点調整を行う場合について説明したが、生産を開始する前に予め零点を上述したように決定した後、零点調整を行わずに、上述したように零点補正のみを行うようにすることもできる。この場合、零点のドリフトを補正することができる。
【００４５】
上記の実施の形態では、容器を搬入し、その容器に物品を充填する重量式充填装置に本発明を実施したが、これに限ったものではなく、搬入位置から物品を搬入し、回転しながらその重量を測定し、その重量に基づいて物品を選別する回転式重量選別機にも本発明を実施することができる。
【００４６】
この場合、図６に示すように搬入位置Ａから始まる区間Ｄ１を物品が通過する間に、搬入位置Ａで物品が搬入されたことによりロードセルの計量信号に生じた振動が収束する。区間Ｄ１に続く区間Ｄ２を物品が通過している間に物品の重量が計測される。これに続く区間Ｄ３（搬出位置Ｂから始まる区間）では物品が搬出位置Ｂから搬出されたときにロードセルの計量信号に生じた振動が収束する。これに続く区間Ｄ４がロードセルの計量信号がほぼ安定した上に無負荷である無負荷区間である。Ｄ１に対応する時間Ｔ１が過渡応答収束時間、Ｄ２に対応する時間が物品計測時間、Ｄ３に対応する時間Ｔ３が過渡応答収束時間、Ｄ４に対応する時間Ｔ４が無負荷時間である。そして上述した零点調整は、区間Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を計量器が通過している間の各デジタル計量信号に基づいて行われる。無論、予め記憶させておけば区間Ｄ１のデジタル計量信号も零点調整に使用することができる。
【００４７】
上記の実施の形態では、計量器が無負荷であるか否かを判定するために、区間ｄ２における計量値Ｗｎと無負荷判定基準値Ｗｔとの比較を行ったが、これに限ったものではなく、例えば搬入位置Ａにセンサを設けて、このセンサが容器を検出するか否かによって無負荷か否かを判定することもできる。
【符号の説明】
【００４８】
２−１乃至２−ｎ 計量装置
４−１乃至４−ｎ 載台
６−１乃至６−ｎ ロードセル（荷重検出手段）
２２ ＣＰＵ（零点調整手段、零点補正手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台の荷重検出手段を回転中心の回りに回転可能に設け、前記各荷重検出手段が所定の方向に回転することによって描く回転軌跡上に、前記各荷重検出手段に順次物品を搬入する搬入位置と、前記各荷重検出手段から順次前記物品を搬出する搬出位置とを前記所定方向に間隔をおいて設けた回転式計重装置において、
前記各荷重検出手段が無負荷であるか否かを判定する無負荷状態判定手段と、
回転中に前記無負荷状態判定手段によって無負荷であると判定された前記荷重検出手段に対して零点調整を行う零点調整手段とを、
具備し、
前記零点調整手段は、前記無負荷状態判定手段によって無負荷と判定された前記荷重検出手段である無負荷荷重検出手段が前記搬入位置から前記搬出位置まで回転する間に前記無負荷荷重検出手段が発生する出力信号の少なくとも一部を零点重量信号とし、
前記荷重検出手段が前記搬出位置から前記搬入位置まで無負荷で複数回にわたって回転するときに、異なる回に前記荷重検出手段から得られる荷重検出手段の出力の偏差に基づいて、対応する前記零点重量信号を補正する零点重量信号補正手段を有し、
前記零点重量信号補正手段は、前記偏差を縮小して前記零点重量信号を補正する回転式計重装置。
【請求項２】
複数台の荷重検出手段を回転中心の回りに回転可能に設け、前記各荷重検出手段が所定の方向に回転することによって描く回転軌跡上に、前記各荷重検出手段に順次物品を搬入する搬入位置と、前記各荷重検出手段から順次前記物品を搬出する搬出位置とを前記所定方向に間隔をおいて設けた回転式計重装置において、
前記荷重検出手段が前記搬出位置から前記搬入位置まで無負荷で複数回にわたって回転したとき、異なる回に前記荷重検出手段から得られる荷重検出手段の出力の偏差に基づいて、対応する零点重量信号を補正する零点重量信号補正手段を設け、
前記零点重量信号補正手段は、前記偏差量を縮小して前記零点重量信号を補正する回転式計重装置。
【請求項１】
複数台の荷重検出手段を回転中心の回りに回転可能に設け、前記各荷重検出手段が所定の方向に回転することによって描く回転軌跡上に、前記各荷重検出手段に順次物品を搬入する搬入位置と、前記各荷重検出手段から順次前記物品を搬出する搬出位置とを前記所定方向に間隔をおいて設けた回転式計重装置において、
前記各荷重検出手段が無負荷であるか否かを判定する無負荷状態判定手段と、
回転中に前記無負荷状態判定手段によって無負荷であると判定された前記荷重検出手段に対して零点調整を行う零点調整手段とを、
具備し、
前記零点調整手段は、前記無負荷状態判定手段によって無負荷と判定された前記荷重検出手段である無負荷荷重検出手段が前記搬入位置から前記搬出位置まで回転する間に前記無負荷荷重検出手段が発生する出力信号の少なくとも一部を零点重量信号とし、
前記荷重検出手段が前記搬出位置から前記搬入位置まで無負荷で複数回にわたって回転するときに、異なる回に前記荷重検出手段から得られる荷重検出手段の出力の偏差に基づいて、対応する前記零点重量信号を補正する零点重量信号補正手段を有し、
前記零点重量信号補正手段は、前記偏差を縮小して前記零点重量信号を補正する回転式計重装置。
【請求項２】
複数台の荷重検出手段を回転中心の回りに回転可能に設け、前記各荷重検出手段が所定の方向に回転することによって描く回転軌跡上に、前記各荷重検出手段に順次物品を搬入する搬入位置と、前記各荷重検出手段から順次前記物品を搬出する搬出位置とを前記所定方向に間隔をおいて設けた回転式計重装置において、
前記荷重検出手段が前記搬出位置から前記搬入位置まで無負荷で複数回にわたって回転したとき、異なる回に前記荷重検出手段から得られる荷重検出手段の出力の偏差に基づいて、対応する零点重量信号を補正する零点重量信号補正手段を設け、
前記零点重量信号補正手段は、前記偏差量を縮小して前記零点重量信号を補正する回転式計重装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１３３４８５（Ｐ２０１１−１３３４８５Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２９５８６（Ｐ２０１１−２９５８６）
【出願日】平成２３年２月１５日（２０１１．２．１５）
【分割の表示】特願２００４−３６４６６４（Ｐ２００４−３６４６６４）の分割
【原出願日】平成１６年１２月１６日（２００４．１２．１６）
【出願人】（０００２０８４４４）大和製衡株式会社 (535)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１５日（２０１１．２．１５）
【分割の表示】特願２００４−３６４６６４（Ｐ２００４−３６４６６４）の分割
【原出願日】平成１６年１２月１６日（２００４．１２．１６）
【出願人】（０００２０８４４４）大和製衡株式会社 (535)
【Ｆターム（参考）】
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