JP2005221367A - 零点計測方法及び計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高精度な計量動作を維持することができる高い計量精度を保ちつつ高い計量処理能力を実現することができる零点計測方法、およびその方法を実施するための計量装置の提供。
【解決手段】 被計量物の重量を測定するための計量器の運転中に当該計量器の零点計測を繰り返し実行する零点計測方法において、前記計量器の零点重量値の変動量を算出するステップと、算出された前記計量器の零点重量値の変動量に基づいて、前記計量器の零点重量値の時間変化率を算出するステップと、算出された前記計量器の零点重量値の時間変化率の大，小に応じて、零点計測を実行する時間間隔を短，長とするステップとを有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、計量装置において繰り返し実行される零点計測を効率的に行うことができる零点計測方法、及びその方法を実施するための計量装置に関する。

計量装置において高精度な計量を維持するためには、計量器において零点計測を行い、その零点計測の結果に基づいて零点調整を行う必要がある。ここで、計量の精度を高めることを目的とした場合、できる限り高い頻度で零点計測を行うことが望ましい。しかしながら、計量器が零点計測を行っている間、その計量器にて被計量物の重量測定を行うことはできない。そのため、計量器の零点計測を高い頻度で行えば行うほど、被計量物の重量測定を行う回数が減少し、計量処理能力が低下することになる。そこで、計量処理能力が低下することなく高精度な計量を維持するためには、計量器の零点調整をどの程度の頻度、どのようなタイミングで行うのかが重要となる。

例えば、組合せ秤に備えられた複数台の計量器にて零点計測を行う方法として、特許文献１に開示されているものがある。特許文献１には、以下の２つのパターンの零点計測方法が開示されている。

第一の零点計測方法は、組合せに参加した計量器から被計量物が排出された直後に、組合せに参加した計量器の中から前回零点計測されてから被計量物の排出回数が最も多い計量器を特定し、その特定した計量器について零点計測を行うものである。

被計量物の排出回数が多い計量器ほど、その計量器に対する付着量が増え、その結果計量精度が低下することになる。そのため、この第一の零点計測方法においては、被計量物の排出回数が多い計量器について優先的に零点計測を行うこととしている。

また、第二の零点計測方法は、同じく被計量物が排出された直後に、組合せに参加した計量器の中から前回零点計測されてから最も経過時間が長い計量器を特定し、その特定した計量器について零点計測を行うものである。

この第二の零点計測方法においては、経過時間の長さに応じて計量器の零点の変動量が増えることに鑑みて、零点計測後の経過時間が最も長い計量器について優先的に零点計測を行うこととしている。

このように、特許文献１に開示されている零点計測方法では、零点の変動量が最も大きいと推測される計量器から順次的に零点計測を行う。これにより、零点計測が効率的に行われることになる。
特開昭５７−５３６２７号公報

しかしながら、被計量物の排出回数が少ない計量器における零点の変動量と比べて、被計量物の排出回数が多い計量器における零点の変動量の方が小さい場合がある。同様に、零点計測後の経過時間が短い計量器における零点の変動量と比べて、零点計測後の経過時間が長い計量器における零点の変動量の方が小さい場合がある。このような場合であっても、従来の零点計測方法の場合では、被計量物の排出回数または零点計測後の経過時間に応じて零点計測のタイミングを決定することになるため、不必要に多くの零点計測を行うことによって計量処理能力が低下する場合があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、計量器における零点の変動量に基づいて零点計測を行うタイミングを決定することにより、零点調整を効率良く行うことができる計量器の零点計測方法、およびその方法を実施するための計量装置を提供することにある。

前述した課題を解決するために、本発明に係る零点計測方法は、被計量物の重量を測定するための計量器の運転中に当該計量器の零点計測を繰り返し実行する零点計測方法において、前記計量器の零点重量値の変動量を算出するステップと、算出された前記計量器の零点重量値の変動量に基づいて、零点計測を実行する時間間隔を決定するステップとを有することを特徴とする。

前記発明に係る零点計測方法において、前記零点重量値の変動量に基づいて零点計測を実行する時間間隔を決定するステップは、算出された前記計量器の零点重量値の変動量の多，少に応じて、零点計測を実行する時間間隔を長，短とすることが好ましい。

また、前記発明に係る零点計測方法において、前記零点重量値の変動量に基づいて零点計測を実行する時間間隔を決定するステップは、前記算出された前記計量器の零点重量値の変動量に基づいて、前記計量器の零点重量値の時間変化率を算出するステップと、算出された前記計量器の零点重量値の時間変化率に基づいて、零点計測を実行する時間間隔を決定するステップとを有していることが好ましい。

また、前記発明に係る零点計測方法において、前記零点重量値の時間変化率に基づいて零点計測を実行する時間間隔を決定するステップは、前記算出された前記計量器の零点重量値の時間変化率の大，小に応じて、零点計測を実行する時間間隔を短，長とすることが好ましい。

また、前記発明に係る零点計測方法において、前記零点重量値の時間変化率に基づいて零点計測を実行する時間間隔を決定するステップは、所定の許容可能な零点重量値の変動量を、前記算出された前記計量器の零点重量値の時間変化率で除することによって前記零点計測を実行する時間間隔を算出することが好ましい。

さらに、前記発明に係る零点計測方法において、決定された零点計測を実行する時間間隔と零点計測を実行する時間間隔の所定の上限値とを比較するステップと、前記決定された零点計測を実行する時間間隔が前記所定の上限値よりも大きい場合、前記所定の上限値を、零点計測を実行する時間間隔とするステップとをさらに有することが好ましい。

また、本発明に係る計量装置は、被計量物の重量を測定するための計量器を備え、当該計量器の運転中に前記計量器の零点計測を繰り返し実行するように構成されている計量装置において、前記計量器の零点重量値の変動量を算出する変動量算出手段と、当該変動量算出手段によって算出された前記計量器の零点重量値の変動量に基づいて、零点計測を実行する時間間隔を決定する零点計測時間間隔決定手段とを備えることを特徴とする。

前記発明に係る計量装置において、前記零点計測時間間隔決定手段は、前記算出された前記計量器の零点重量値の変動量の多，少に応じて、零点計測を実行する時間間隔を長，短とするように構成されていることが好ましい。

また、前記発明に係る計量装置において、前記零点計測時間間隔決定手段は、前記算出された前記計量器の零点重量値の変動量に基づいて、前記計量器の零点重量値の時間変化率を算出し、算出した前記計量器の零点重量値の時間変化率に基づいて、零点計測を実行する時間間隔を決定するように構成されていることが好ましい。

また、前記発明に係る計量装置において、前記零点計測時間間隔決定手段は、前記算出した前記計量器の零点重量値の時間変化率の大，小に応じて、零点計測を実行する時間間隔を短，長とするように構成されていることが好ましい。

また、前記発明に係る計量装置において、前記零点計測時間間隔決定手段は、所定の許容可能な零点重量値の変動量を、前記算出された前記計量器の零点重量値の時間変化率で除することによって前記零点計測を実行する時間間隔を算出するように構成されていることが好ましい。

さらに、前記発明に係る計量装置において、決定した零点計測を実行する時間間隔と零点計測を実行する時間間隔の所定の上限値とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較の結果、前記決定した零点計測を実行する時間間隔が前記所定の上限値よりも大きい場合、前記所定の上限値を、零点計測を実行する時間間隔とする時間間隔決定手段とをさらに備えること好ましい。

本発明の零点計測方法およびその方法を実施するための計量装置は、高精度で、しかも十分な処理能力を維持することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

（実施の形態１）
実施の形態１では組合せ秤を例として本発明の計量装置を説明する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る計量装置である組合せ秤の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の組合せ秤は、組合せ秤の各操作部分の動作の制御および組合せ演算等を行う演算装置１を備えている。この演算装置１には、後述するように構成された被計量物の供給および計量を行うための複数の計量ユニット２，２…が接続されている。また、演算装置１は、通信用インタフェース（Ｉ／Ｆ）３０を介して、組合せ演算状態および組合せ結果等を表示するためのディスプレイ３と接続されている。さらに、演算装置１は、同じくＩ／Ｆ３０を介して、オペレータによる各種の指示を受け付けるための各種のキー等で構成される入力部４と接続されている。

演算装置１は、組合せ演算を行うための中央演算素子（ＣＰＵ）１０と、コンピュータプログラムの実行時において発生する一時的なデータ等を記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２と、ＣＰＵ１０が実行するコンピュータプログラムを記憶している（リードオンリーメモリ）ＲＯＭ１４と、ＣＰＵ１０と各計量ユニット２とを接続するための入出力ボード（Ｉ／Ｏ）１６とを具備している。

各計量ユニット２は、真下に被計量物を排出するためのゲート２４ａを備えた計量ホッパ２４を備えている。この計量ホッパ２４のゲート２４ａの駆動手段（例えば、電磁ソレノイド等）は、ドライバー２５を介して演算装置１と電気的に接続されている。

また、計量ホッパ２４は、当該計量ホッパ２４に収容されている被計量物の重量を測定するための後述するように構成された計量器１００と接続されている。

計量ホッパ２４の上流側には、計量ホッパ２４に対して被計量物を供給するためのゲート２２ａを備えた供給ホッパ２２が配設されている。この供給ホッパ２２のゲート２２ａの駆動手段は、ドライバー２３を介して演算装置１と電気的に接続されている。

また、供給ホッパ２２の上流側には、振動コンベヤ型のリニアフィーダー２０が配設されている。このリニアフィーダー２０により被計量物が外部から搬送され、供給ホッパ２２に対して供給される。リニアフィーダー２０の駆動手段も同様にしてドライバー２１を介して演算装置１と電気的に接続されている。

図２は、本発明の実施の形態１に係る計量装置である組合せ秤の各計量ユニット２が備える計量器１００の構成を示すブロック図である。図２に示すように、計量器１００はＣＰＵ１０１を備えており、このＣＰＵ１０１は増幅器１０３及びＡ／Ｄ変換器１０４を介して、重量センサとして機能する起歪体を有するロードセル１０２と接続されている。また、ＣＰＵ１０１は、所定の記憶領域を有するメモリ１０５、および演算装置１と通信するための通信用Ｉ／Ｆ１０６と接続されている。

ロードセル１０２は、計量ホッパ２４と接続されており、この計量ホッパ２４に収容されている被計量物の重量に応じたアナログ計量信号を生成する。このようにして生成されたアナログ計量信号は増幅器１０３にて増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１０４に供給される。そして、Ａ／Ｄ変換器１０４にてアナログ計量信号がデジタル信号に変換され、その変換後のデジタル信号がＣＰＵ１０１に供給される。

ＣＰＵ１０１は、メモリ１０５に記憶されているコンピュータプログラムにしたがって動作する。これにより、ＣＰＵ１０１は、Ａ／Ｄ変換器１０４から受けたデジタル信号を重量測定値に変換する等の所定の処理を実行する。ＣＰＵ１０１は、通信用Ｉ／Ｆ１０６を介して、重量測定値を示す重量測定値信号を演算装置１に対して供給する。

演算装置１は、各計量器１００から供給された重量測定値信号に基づいて組合せ演算を実行し、合計重量が目標重量値に等しいまたは近い組合せが決定され選択される。このようにして選択された組合せに係る計量ホッパ２４のゲート２４ａが開くことによって、所望の重量の物品を得ることができる。

次に、以上のように構成された本発明の計量装置である組合せ秤の動作について説明する。

まず、本発明の組合せ秤に電源が投入された場合、各計量器１００のＡ／Ｄ変換器１０４にて、ロードセル１０１のアナログ計量信号に比例したＡ／Ｄカウント値が生成される。このＡ／Ｄカウント値はデジタルフィルタにより平滑されている。

オペレータは、最初に各計量器１００を調整する際に、入力部４を操作することによって、前述したＡ／Ｄカウント値を各計量器１００における初期荷重値とするように演算装置１に対して指示する。その結果、演算装置１は各計量器１００に対して前述したＡ／Ｄカウント値を初期荷重値として記憶するように命令する。この命令を受けて、各計量器１００のメモリ１０５に初期荷重値が記憶される。

このようにして各計量器１００のメモリ１０５に記憶されている初期荷重値Ｗｉと、初期荷重値Ｗｉが生成され記憶された後に各計量器１００のＡ／Ｄ変換器１０４にて生成されるＡ／Ｄカウント値Ｗａと、計量ホッパ２４に被計量物が収容されていない場合の重量測定値である零点重量値Ｗｚとに基づいて、以下の式１により計量器１００の重量測定値Ｗｎが算出される。

Ｗｎ＝ｋ（Ｗａ−Ｗｉ）−Ｗｚ … 式１
なお、式１において、ｋは所定のスパン係数を示している。このスパン係数ｋは、基準の重量を持つ分銅を計量ホッパ２４に載置したときに、式１により算出される重量測定値Ｗｎが当該分銅の重量となるように定められる。

ところで、計量装置において行われる零点補正、零点調整、または自動零補正と呼ばれる操作は、上記式１において、被計量物を載置するための計量載せ台上に被計量物が載置されていない期間におけるｋ（Ｗａ−Ｗｉ）の値を零点重量値Ｗｚへ移すことを意味している。

例えば、前述したようにして初期荷重値が設定された後に重量センサの零点が変動したこと等に起因してＡ／Ｄカウント値Ｗａが変化した場合、計量載せ台上に被計量物が載置されていない期間においてｋ（Ｗａ−Ｗｉ）≠０となり、その結果、Ｗｎ≠０となることがある。このような場合に前述したようｋ（Ｗａ−Ｗｉ）の値を零点重量値Ｗｚへ移すことによって、零点重量値Ｗｚの値がｋ（Ｗａ−Ｗｉ）に等しくなるのでＷｎ＝０となり、零点補正が達成される。

そして、このようにして零点補正を行った後に計量載せ台上に被計量物が載置された場合、被計量物の重量分だけＡ／Ｄカウント値Ｗａが増加するため、上記式１におけるＷｎによって被計量物の重量測定値が表されることになる。

ところで、組合せ秤の場合、計量ホッパから被計量物が排出された後に供給ホッパから計量ホッパへ被計量物が供給されない期間を設けることによって、被計量物が計量ホッパに収容されていない期間を設けることができる。その期間において行われる重量測定は零点計測であり、そのときに生成される重量測定値は零点重量値となる。

本発明の組合せ秤の場合も同様にして計量ホッパから被計量物が排出された後に供給ホッパから計量ホッパへ被計量物が供給されない期間を設け、その期間において零点計測を行い、その零点計測によって得られた測定結果に応じて零点補正を行う。そして、この零点計測を行うタイミングは次のようにして決定される。

図３は、零点計測を実行するか否かを判定する場合における本発明の組合せ秤が備える各計量器１００のＣＰＵ１０１の処理手順を示すフローチャートである。なお、このフローチャートを参照しながら以下で説明する処理は、タイマー割り込みにより、例えば１ｍｓｅｃ毎に実行される。

各計量器１００のＣＰＵ１０１は、所定のタイミングで生じるタイマー割り込みがあったときに、メモリ１０５に記憶されている運転スタートフラグ値Ｆｓを参照し、その値が１であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。

なお、この運転スタートフラグ値Ｆｓのデフォルト値は０であり、オペレータからの指示によってその値が１となる。具体的には、オペレータは、入力部４を操作することによって演算装置１に対して各計量器１００の運転の開始を指示する。この指示を受けた演算装置１は、各計量ユニット２が備える計量器１００に対して運転スタートフラグ値Ｆｓに１をセットするように指示する。その結果、各計量器１００において、１がセットされた運転スタートフラグ値Ｆｓがメモリ１０５に記憶される。

ステップＳ１０１にて運転スタートフラグ値Ｆｓが１ではないと判定した場合（Ｓ１０１でＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、後述するステップＳ１０５へ進む。一方、運転スタートフラグＦｓが１であると判定した場合（Ｓ１０１でＹＥＳ）、タイマー比較値Ｔｘに初期零点計測実行間隔Ｔ１の値をセットする（Ｓ１０２）。

ここで、タイマー比較値Ｔｘとは、後述するように、前回零点計測を実行してからの経過時間（計量器１００の運転開始時においては零点計測がまだ実行されていないため、運転が開始してからの経過時間）を計測するためのカウント値Ｃｔと比較するための値であって、零点計測を実行するタイミングに達した否かを判定するためのものである。

前述したように、ステップＳ１０２において、零点計測を実行する間隔（零点計測時間間隔）の初期値である初期零点計測時間間隔Ｔ１の値をタイマー比較値Ｔｘにセットすることによって、ＣＰＵ１０１は次回の零点計測を初期零点計測時間間隔Ｔ１で実行することになる。

なお、初期零点補正実行間隔Ｔ１の値として、各計量器１００のメモリ１０５には所定値が記憶されている。

次に、ＣＰＵ１０１は、カウント値Ｃｔに０をセットし（Ｓ１０３）、運転スタートフラグ値Ｆｓに０をセットする（Ｓ１０４）。これにより、カウント値Ｃｔおよび運転スタートフラグ値Ｆｓがリセットされる。

次に、ＣＰＵ１０１は、メモリ１０５に記憶されている零点計測実行中フラグ値Ｆｚを参照し、その値が０であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。ここで、零点計測実行中フラグ値Ｆｚとは、計量器１００において零点計測実行中であるか否かを示すためのものであり、その値が０のときは零点計測実行中ではなく、１のときは零点計測実行中であることを示している。

ステップＳ１０５にて、零点計測実行中フラグ値Ｆｚが０ではない、すなわち零点計測実行中であると判定した場合（Ｓ１０５でＮＯ）、ＣＰＵ１０１は処理を終了する。一方、零点計測実行中フラグ値Ｆｚが０である、すなわち零点補正実行中ではないと判定した場合（Ｓ１０５でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、カウント値Ｃｔの値を１だけインクリメントする（Ｓ１０６）。このようにカウント値Ｃｔを増やすことにより、前回零点計測を実行してからの経過時間がカウントされることになる。

次に、ＣＰＵ１０１は、零点計測を実行するタイミングに達した否かを判定するために、カウント値Ｃｔとタイマー比較値Ｔｘとが等しいか否かを判定する（Ｓ１０７）。ここで、カウンタＣｔの値とタイマー比較値Ｔｘとが等しくないと判定した場合（Ｓ１０７でＮＯ）、ＣＰＵ１０１は処理を終了する。一方、カウント値Ｃｔとタイマー比較値Ｔｘとが等しいと判定した場合（Ｓ１０７でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、零点計測実行指令フラグ値Ｆｉに１をセットする（Ｓ１０８）。

ここで、零点計測実行指令フラグ値Ｆｉとは、零点計測を実行するか否かを判定するためのものであり、その値が０のときは零点計測を実行しないことを示し、１のときは零点計測を実行することを示している。

以上の処理の結果、零点計測実行指令フラグ値Ｆｉは、零点計測を実行する必要があると判定された場合には１となり、その必要がないと判定された場合は０となる。

図４は、零点計測及び零点補正を実行すると共に、零点計測を実行する時間間隔を決定する場合における、本発明の組合せ秤が備える各計量器１００のＣＰＵ１０１の処理手順を示すフローチャートである。なお、このフローチャートを参照しながら以下で説明する処理は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。

前述したように、Ａ／Ｄ変換器１０４にて、ロードセル１０２のアナログ計量信号に比例したＡ／Ｄカウント値が生成され、そのＡ／Ｄカウント値を示すデジタル信号が生成される。そして、そのようにしてＡ／Ｄ変換器１０４にて生成されたデジタル信号がＣＰＵ１０１に対して供給される。

ＣＰＵ１０１は、Ａ／Ｄ変換器１０４から受けたデジタル信号を重量測定値に変換することによって、重量測定値を生成する（Ｓ２０１）。

次に、ＣＰＵ１０１は、メモリ１０５に記憶されている零点計測実行指令フラグ値Ｆｉを参照し、その値が１であるか否かを判定する（Ｓ２０２）。ここで、零点計測実行指令フラグ値Ｆｉが１ではない、すなわち零点計測を実行するタイミングではないと判定した場合（Ｓ２０２でＮＯ）、ＣＰＵ１０１は処理を終了する。このように、零点計測実行指令フラグ値Ｆｉが１になるまでは零点計測および零点補正は実行されない。

一方、ステップＳ２０２において、零点計測実行指令フラグ値Ｆｉが１である、すなわち零点計測を実行するタイミングであると判定した場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、零点計測の実行が可能であるか否かを判定する（Ｓ２０３）。

ステップＳ２０３における判定は、計量ホッパ２４から被計量物が排出された後、安定な零点重量値が測定できるか否かを判定することによって行われる。より具体的には、次のようにして行われる。計量ホッパ２４の動作・状態を管理するための計量ホッパ管理ルーチンが予め用意されており、その計量ホッパ管理ルーチンは組合せ秤が運転している間は常時実行状態にある。そして、その計量ホッパ管理ルーチンからＣＰＵ１０１に対して、計量ホッパ２４が振動等のノイズの影響を受けていないため安定な零点重量値を測定することができることを示す零点計測可能情報が供給される。ステップＳ２０３において、ＣＰＵ１０１は、計量ホッパ管理ルーチンから零点計測可能情報が供給されている場合は零点計測可能であると判定し、零点計測可能情報が供給されていない場合は零点計測不可能であると判定する。

ステップＳ２０３において、零点計測は不可能であると判定した場合（Ｓ２０３でＮＯ）、ＣＰＵ１０１は処理を終了する。これにより、安定した零点重量値を測定することができるまでは零点計測が実行されないことになるため、高精度な零点計測および零点補正を実行することができるようになる。

一方、ステップＳ２０３において、零点計測は可能であると判定した場合（Ｓ２０３でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、零点計測実行中フラグ値Ｆｚに１をセットする（Ｓ２０４）。これにより、零点計測処理が実行中であることが分かる。

次に、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２０１にて生成された重量測定値を今回の零点計測により得られた零点重量値ｗｚｍ２とし、その今回の零点重量値ｗｚｍ２と前回の零点計測により得られた零点重量値ｗｚｍ１との差を求めることによって零点重量値の変動量ｗｅの絶対値｜Ｗｅ｜を算出する（Ｓ２０５）。

そして、ＣＰＵ１０１は、前回の零点重量値ｗｚｍ１の代わりに今回の零点重量値ｗｚｍ２を、前述した式１における零点重量値Ｗｚにセットすることによって、零点補正を実行する（Ｓ２０６）。

次に、ＣＰＵ１０１は、単位時間当たりの零点重量値の変動量を示す零点重量値の時間変化率を算出する（Ｓ２０７）。ここで、零点重量値の時間変化率は、ステップＳ２０５で算出した零点変動量の絶対値｜Ｗｅ｜をカウント値Ｃｔで除することによって算出される。

次に、ＣＰＵ１０１は、予め定められた許容可能な零点重量値の変動量を示す許容最大零点変動量｜Ｗｅ｜ｍａｘを、ステップＳ２０７にて算出された零点重量値の時間変化率で除することによって、零点計測を実行する時間間隔を示す零点計測時間間隔Ｔｙを算出する（Ｓ２０８）。この零点計測時間間隔Ｔｙは、許容最大零点変動量だけ零点重量値が変動するために要する時間を示していることになる。

その後、ＣＰＵ１０１は、カウント値Ｃｔに０をセットする（Ｓ２０９）。これにより、カウント値Ｃｔがリセットされる。

次に、ＣＰＵ１０１は、タイマー比較値Ｔｘに零点計測時間間隔Ｔｙをセットする（Ｓ２１０）。これにより、次回は少なくともステップＳ２０８で算出された零点計測時間間隔Ｔｙの後に零点計測が実行されることになる。

そして、ＣＰＵ１０１は、零点計測実行中フラグ値Ｆｚ及び零点計測実行指令フラグＦｉに０をセットする（Ｓ２１１）。これにより、零点計測実行中フラグＦｚ及び零点計測実行指令フラグＦｉがリセットされる。

以上のように、零点計測および零点補正が実行された後に零点計測時間間隔Ｔｙが定められ、次回はその零点計測時間間隔Ｔｙで零点計測が実行されることになる。そして、その零点計測時間間隔Ｔｙは、許容最大零点変動量｜Ｗｅ｜ｍａｘを零点重量値の時間変化率で除することによって算出される。したがって、今回の零点計測における零点重量値の時間変化率が小さければ小さいほど零点計測時間間隔Ｔｙは長くなる。このように、零点重量値の変動量が少ない場合は、零点計測時間間隔Ｔｙを長くして通常の計量処理をより多く実行することによって計量処理能力を向上させる。一方、今回の零点計測における零点重量値の時間変化率が大きければ大きいほど零点計測時間間隔Ｔｙは短くなる。このように、零点重量値の変動量が多い場合には、零点計測時間間隔Ｔｙを短くして零点計測および零点補正をより多く実行することによって高い計量精度を維持することが可能となる。

前述したように、ステップＳ２０８にて算出される零点計測時間間隔Ｔｙは、許容最大零点変動量だけ零点重量値が変動するために要する時間を示している。したがって、この零点計測時間間隔Ｔｙで零点計測を実行することによって、零点変動量が許容最大零点変動量を超える前に零点計測を行い、零点補正を行うことできる。

ところで、ステップＳ２０８にて算出された零点計測時間間隔Ｔｙの値が大きくなりすぎる場合には、零点計測が長期間に亘って行われなくなるため、短期的に零点重量値が変動するような事態が起きた場合に不都合が生じるおそれがある。そのため、零点計測時間間隔Ｔｙに予め所定の上限値を設けておいて、ステップＳ２０８にて算出される零点計測時間間隔Ｔｙの値がその上限値より大きくなる場合は、その上限値を零点計測時間間隔Ｔｙの値とすることが望ましい。

なお、図１の符号２２を被計量物の貯槽、２４を計量器とし、ゲート２２ａの動作を制御することによって貯槽２２内の被計量物を所定重量ずつ計量器２４へ投入する形式の重量式充填機がある。この重量式充填機は、上述した場合と異なり、次のように動作する場合がある。まず、充填計量動作が開始されるとゲート２２ａを所定の開口度で開き、計量器２４によって粉粒体等の被計量物の重量を測定しながら計量器２４内に所定の重量分だけ被計量物を充填し、ゲート２２ａを閉じる。次に、計量器２４が安定するのを待って計量器２４内の被計量物の重量を高精度に測定した後、計量器２４のゲート２４ａを開いて被計量物を容器内へ充填する。このようにして充填計量動作が完了する。

ところで、以上の充填計量動作を繰り返す間に計量器２４の零点が変化すると、実際に充填される被計量物の重量及び計量器２４の安定時の重量測定値に誤差が生じることになる。

そこで、従来の場合、計量器２４内の被計量物が排出された後に計量器２４が安定するのを待って計量器２４の零点重量を測定し、零点補正を行うことにより上記の問題を解消していた。しかし、被計量物排出後の計量器２４の安定待ちにはある程度の時間を要するため、充填計量サイクル中に毎回零点補正動作を組み入れると充填処理能力が低下することになる。

そこで、本発明のように零点計測を零点変化率に応じた時間間隔で行うことにより、零点変化が激しいときには高い頻度で零点計測を実行し、零点変化率の小さい場合は頻度が低くなる。したがって、充填処理能力を低下させる事態を回避することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２ではコンベヤ式重量選別機を例として本発明の計量装置を説明する。

図５は、本発明の実施の形態２に係る計量装置であるコンベヤ式重量選別機の構成を示すブロック図である。図５に示すように、本発明のコンベヤ式重量選別機は、缶等の被計量物５０を外部から搬送するためのラインコンベヤ（搬送コンベヤ）４１を備えている。このラインコンベヤ４１の両側には、被計量物５０の移動方向を規制するためのガイド４２が設けられている。

また、本発明のコンベヤ式重量選別機は、スターホイール形状のストッパ４３を介してラインコンベヤ４１から供給された被計量物５０間の間隔を広げるためにラインコンベヤ４１よりも搬送速度が大きく設定されている加速コンベヤ４５と、加速コンベヤ４５から搬送されてくる被計量物５０間の間隔を計量可能な程度に調節する送り込みコンベヤ４６と、送り込みコンベヤ４６から搬送されてくる被計量物５０の重量を測定するための計量コンベヤ４７と、計量コンベヤ４７にて重量の測定が行われた被計量物５０を外部へ搬送するための送り出しコンベヤ４８とを備えている。また、計量コンベヤ４７の入り口付近には、送り込みコンベヤ４６から被計量物５０が搬送されてくるか否かを判別するための物品センサ４４が設けられている。

本発明のコンベヤ式重量選別機は、実施の形態１の組合せ秤の場合と同様の要素により構成された演算装置１、並びに通信用インタフェース３０を介して演算装置１と接続されているディスプレイ３及び入力部４を備えている。

演算装置１が備えるＩ／Ｏ１６には、計量コンベヤ４７、ストッパ４３及び物品センサ４４が接続されている。これにより、演算装置１は、ストッパ４３をＯＮ／ＯＦＦ制御し、ラインコンベヤ４１から加速コンベヤ４５へ搬送される被計量物５０の量を調整することができる。また、演算装置１は、計量コンベヤ４７から出力された重量測定値を示す信号及び物品センサ４４から出力された被計量物の存在を示す信号等を受け取ることができる。

ところで、このようなコンベヤ式重量選別機の場合、従来では、物品センサ４４から出力された信号に基づいて一定時間以上被計量物５０の流れが途切れていると演算装置１において判定された場合に自動的に零点計測を行うようにしていた。しかし、通常の場合、計量処理能力を向上させるために被計量物間５０の間隔は計量コンベヤ４７が被計量物５０の重量測定を行うことができる限界近くまで短縮され且つ連続的に被計量物が供給されているため、自然に被計量物５０の流れが一定時間以上途切れるようなことはない。そこで、周期的にストッパ４３を動作させることにより計量コンベヤ４７への被計量物５０の送り込みを強制的に停止し、計量コンベヤ４７の零点計測及び零点補正を実施する機会を設けることが多い。しかしながら、そのように周期的に計量コンベヤ４７の零点計測及び零点補正を実施する場合、その実施の時間間隔を、稼働運転中に最も零点変化率が大きい状態になっても十分な計量精度を維持できる程度に設定しなければならず、その結果計量処理能力が低下することになる。

そこで、以上のように構成されたコンベヤ式重量選別機において、実施の形態１の場合と同様に零点計測を行う。より具体的には、計量コンベヤ４７の零点変化率の大きさに応じて零点計測実行間隔を変化させることができるように、演算装置１がストッパ４３をＯＮ／ＯＦＦ制御する。これにより、計量処理能力を低下させることなく、高い計量精度を維持することができる。

本発明に係る零点計測方法及び計量装置は、効率良く零点補正を行うことができ、特に高精度で高い計量処理能力が必要となる計量装置等に有用である。

本発明の実施の形態１に係る計量装置である組合せ秤の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る計量装置である組合せ秤の各計量ユニットが備える計量器の構成を示すブロック図である。 零点計測を実行するか否かを判定する場合における本発明の組合せ秤が備える各計量器のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 零点計測及び零点補正を実行すると共に、零点計測を実行する時間間隔を決定する場合における、本発明の組合せ秤が備える各計量器のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る計量装置であるコンベヤ式重量選別機の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 演算装置
２ 計量ユニット
３ ディスプレイ
４ 入力部
１０ ＣＰＵ
１２ ＲＡＭ
１４ ＲＯＭ
１６ 入出力ボード
２０ ラインフィーダ
２１ ドライバー
２２ 供給ホッパ
２２ａ ゲート
２３ ドライバー
２４ 計量ホッパ
２４ａ ゲート
２５ ドライバー
３０ 通信用インタフェース
１００ 計量器
１０１ ＣＰＵ
１０２ ロードセル
１０３ 増幅器
１０４ Ａ／Ｄ変換器
１０５ メモリ
１０６ 通信用インタフェース

Claims (12)

1. 被計量物の重量を測定するための計量器の運転中に当該計量器の零点計測を繰り返し実行する零点計測方法において、
   前記計量器の零点重量値の変動量を算出するステップと、
   算出された前記計量器の零点重量値の変動量に基づいて、零点計測を実行する時間間隔を決定するステップと
   を有することを特徴とする零点計測方法。
2. 前記零点重量値の変動量に基づいて零点計測を実行する時間間隔を決定するステップは、
   算出された前記計量器の零点重量値の変動量の多，少に応じて、零点計測を実行する時間間隔を長，短とする、請求項１に記載の零点計測方法。
3. 前記零点重量値の変動量に基づいて零点計測を実行する時間間隔を決定するステップは、
   前記算出された前記計量器の零点重量値の変動量に基づいて、前記計量器の零点重量値の時間変化率を算出するステップと、
   算出された前記計量器の零点重量値の時間変化率に基づいて、零点計測を実行する時間間隔を決定するステップと
   を有している、請求項１に記載の零点計測方法。
4. 前記零点重量値の時間変化率に基づいて零点計測を実行する時間間隔を決定するステップは、
   前記算出された前記計量器の零点重量値の時間変化率の大，小に応じて、零点計測を実行する時間間隔を短，長とする、請求項３に記載の零点計測方法。
5. 前記零点重量値の時間変化率に基づいて零点計測を実行する時間間隔を決定するステップは、
   所定の許容可能な零点重量値の変動量を、前記算出された前記計量器の零点重量値の時間変化率で除することによって前記零点計測を実行する時間間隔を算出する、請求項４に記載の零点計測方法。
6. 決定された零点計測を実行する時間間隔と零点計測を実行する時間間隔の所定の上限値とを比較するステップと、
   前記決定された零点計測を実行する時間間隔が前記所定の上限値よりも大きい場合、前記所定の上限値を、零点計測を実行する時間間隔とするステップと
   をさらに有する、請求項１乃至５の何れかに記載の零点計測方法。
7. 被計量物の重量を測定するための計量器を備え、当該計量器の運転中に前記計量器の零点計測を繰り返し実行するように構成されている計量装置において、
   前記計量器の零点重量値の変動量を算出する変動量算出手段と、
   当該変動量算出手段によって算出された前記計量器の零点重量値の変動量に基づいて、零点計測を実行する時間間隔を決定する零点計測時間間隔決定手段と
   を備えることを特徴とする計量装置。
8. 前記零点計測時間間隔決定手段は、
   前記算出された前記計量器の零点重量値の変動量の多，少に応じて、零点計測を実行する時間間隔を長，短とするように構成されている、請求項７に記載の計量装置。
9. 前記零点計測時間間隔決定手段は、
   前記算出された前記計量器の零点重量値の変動量に基づいて、前記計量器の零点重量値の時間変化率を算出し、算出した前記計量器の零点重量値の時間変化率に基づいて、零点計測を実行する時間間隔を決定するように構成されている、請求項７に記載の計量装置。
10. 前記零点計測時間間隔決定手段は、
    前記算出した前記計量器の零点重量値の時間変化率の大，小に応じて、零点計測を実行する時間間隔を短，長とするように構成されている、請求項９に記載の計量装置。
11. 前記零点計測時間間隔決定手段は、
    所定の許容可能な零点重量値の変動量を、前記算出された前記計量器の零点重量値の時間変化率で除することによって前記零点計測を実行する時間間隔を算出するように構成されている、請求項１０に記載の計量装置。
12. 決定した零点計測を実行する時間間隔と零点計測を実行する時間間隔の所定の上限値とを比較する比較手段と、
    前記比較手段による比較の結果、前記決定した零点計測を実行する時間間隔が前記所定の上限値よりも大きい場合、前記所定の上限値を、零点計測を実行する時間間隔とする時間間隔決定手段と
    をさらに備える、請求項７乃至１１の何れかに記載の計量装置。

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