JPS59200923A - スパン調整方法 - Google Patents

スパン調整方法

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JPS59200923A
JPS59200923A JP58075445A JP7544583A JPS59200923A JP S59200923 A JPS59200923 A JP S59200923A JP 58075445 A JP58075445 A JP 58075445A JP 7544583 A JP7544583 A JP 7544583A JP S59200923 A JPS59200923 A JP S59200923A
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JP58075445A
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Setsuo Haji
土師 節夫
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Ishida Scales Manufacturing Co Ltd
Ishida Co Ltd
Original Assignee
Ishida Scales Manufacturing Co Ltd
Ishida Co Ltd
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Publication date
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Priority to AU27524/84A priority patent/AU564404B2/en
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    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01G19/387Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for combinatorial weighing, i.e. selecting a combination of articles whose total weight or number is closest to a desired value
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    • GPHYSICS
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    • G01G23/00Auxiliary devices for weighing apparatus
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01G23/00Auxiliary devices for weighing apparatus
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    • G01G23/36Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)

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】 く技術分野〉 本発明は計量機に既知の荷重をかけ、該計量機の出力値
をアナログ−ディジタル変換器によりアナログ−ディジ
タル変換(以下AD変換という)し、該AD変換により
得られたディジタル値が荷重に応じたディジタル値とな
るように調整するスパン調整方法に関する。
〈背景技術〉 組合せ計量装置などに用いられている計lt機はロード
セルよりなる重量検出器と計量ホッパを有し、該M−1
量ホッパに投入された物品の重量は)i量( 検出器により計はされ、増幅器、AD変換器を介してコ
ンピューター14成の組合せ演算部に入力される。組合
せ6j、耳部は各計量機の重量値を組合せて、組合せ合
it a 鍬か目標ff1fi値に等しいかまたは設定
許容範囲円で目標重量値に最も近い値さなる組合せを求
め、求めた組合せの計−>f 機から物品を排出し、し
かる後物品が排出された計量機に新たに物品を投入して
次回の粗合せにのぞみ、以後同様な動作を繰り返して自
動計量を継続する。
さて、計縫鎗を植成するロードセルや増幅器の特性は温
度等により変化する。このため、何等かの手段を阿じな
いと零点やスパンが変化して計量機から出力される重量
値が変動し、精度の高い計量ができなくなる。そして、
従来は零点調整、スパン調整用の可変抵抗器を各計量磯
舟に設け、該可変抵抗器を手動により操作してロードセ
ルや増幅器などの特性変動による零点やスパンの変化を
補償していた。しかし、か\る従来の零点調整及びスパ
ン調整は手動で可変抵抗器を操作して行なうものである
ため調整に相当の時間と手間を要し、特に計量様台数が
多い程か\る欠点が顕著になっている。このため、本願
出願人は+i珊嫡烏自動的に零点調整が行なえる自動零
点調整方法を提案している。
〈発明の目的〉 本発明の目的は自動的にスパン調整が行なえるスパン−
J 4方法を提供することである。
本発明の別の目的は短時間でスパン調整が行なえ、しか
も高精度の計量が行なえるスパン調整方法を提供するこ
とである。尚、スパン調整とはある既知の荷重を計量機
に載荷すると共に計量機から得られる重量値(アナログ
)をAD変換し、該重量値に応じたディジタル値が既知
の重量に対応するディジタル値となるよう調整すること
である。
たとえば、1oo(rニゲラム)の荷重に応じたディジ
タル値が” 1000 ”であるとし、実際に100(
r)の荷重を計量機に載荷して該計量機から得られる重
量値をAD変換し、該AD変換出力が“1010”であ
るとすれは、AD変換出力が1010から1000にな
るよう調整する必要があるが、か\る調整を子パン調整
きいう。
〈発明の開示〉 本発明は計量機に既知の荷重を載荷して、該計量機の出
力値をAD変換器によりAD変換し、該AD変換により
得られたディジタル値が前記荷重に応じたディジタル値
となるように調整するスパン調整方法であって、スパン
調整値をディジタルで出力し、該スパンL’4 M イ
直をディジタル−アナログ変模(以下DA変換という)
し、咳変換により得られたアナログ値により前記AD変
換器の特性を変え、特性変更後AD変換器の出力である
ディジタル値と前記荷重に応じたディジタル値とを比較
し、その大小関係に応じて前記スパン調整値を変更し、
以後上記制御を繰返えしてAD変換器から出力されるデ
ィジクル値を前記荷重に応じた値となるようにするスパ
ン調整方法である。
〈発明を実施するための最良の形態〉 第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図は第
1図におけるAD変換器の出力値(ディジタル値)と重
量(2)との対応関係図、第3図は第1図における零点
調整用DA変換器の入力値(ディジタル値)と出力電圧
の対応関係図、第4図は第1図におけるスパノルM整用
のDA変換器の入力値(ディジタル値)と出力電圧の対
応関係図である。
第1図において、101−1.・・・・・・・・・10
1−nはそれぞれ重量検出器と計量ホッパよりなるn台
の計量機、102−1.・・・・・・・・・102−n
は対応する計量機の出力端子に接続されたn個の増幅部
であり、それぞれ差動増幅器DAMP 、抵抗R1可変
抵抗器VRを有している。尚、可変抵抗器VRの調整法
については後述する。103は各増幅部を介して入力さ
れた計量様出力(重量値) Wi(+=1.2.・・・
n)を後述する重量値読取信号WR5によって順次1つ
づつ出力するマルチプレクサであり、例えばアナログス
イッチにより初成されている。104はマルチプレクサ
103から出力される重量値Wiと後述する分圧器から
出力される零点補正電圧Vzrとの差分を演ル値Wdに
変換する逐次比較型のAD変換器である。尚、差分Ws
は0ボルト乃至約11(ボルト)の値をとり、又ディジ
タル値Wdは0〜40”95の値をとる。そして、第2
図に示すようにAD変換器105の出力であるディジタ
ル値直Wdの1デイジツトは0.1tに相当し、ディジ
タル値0が−5(f)に、ディジタル値50が0(2)
に、ディジタル値4095が404.5 (f)にそれ
ぞれ対応するようになっている。
106は設定値Wrと減算器104から出力された差分
Wsとの大小を判別する比較器であり、W s )W 
rのとき論理“’ 1”(ハイレベル)の信号CR5;
@出力する。尚、設定値Wrは例えばQ、12(ボルト
)(AD変換器105の出力値約50に相当する)に設
定すしている。107はマイクロコンピュータ材成の処
理部であり、プロセッサ107aと、スパン調整、自動
零点副食、及び組合せ演算処理のための処理プログラム
を記憶するROM(リード・オンリー・メモリー) 1
07bと、RAM(ランダム・アクセス・メモリ)10
7Cf有している。108は処理部107から出力され
た零点補正値Wz(10ビットのディジタル値)をアナ
ログの零点補正値Wz’に変換する零点補正用のDA変
換器であり、WzとWz’との対応関係は第3図に示す
ようになっている。即ち、ディジタル値1025が10
(V)に、 ディジタル値0が0(v)になるように、
しかもその間が比例するようにDA変換される。109
はレベル調整用の分圧器であり、DA変換器108の出
力電圧を1/11に分圧して零点補正′低圧Vzrを発
生する。110は処理部107から出力されたスパン調
整値Wsp(10ビツトのディジタル値)をアナログの
スパン調整値Wsp’に変換するスパン調整用のDA変
換器であり、WspとWsp’との対応関係は第4図に
示すようにディジタル値1026が10(V)に、ディ
ジタル値0が0(V)になるように、しかもその間が比
例するようにDA変換される。111は分圧・シフト器
であり、DA変換器110の出力電圧Wsp’を6/1
0に分圧し、該分圧出力に8(v)を加えてスパン調整
電圧Vspを出力する。112は操作盤であり、零点d
・91 ’+K /スパン調整の実行を要求するスイッ
チ112aと、目標重量値Waを設定する重量設定゛ 
部112bと、上限設定部112Cと、下限設定部11
2dと、表示部112eを有している。上限設定部11
2C,下限設定部112dは組合せ合計重量の好ましい
設定許容範囲(上限値Ma及び下限値Mt)を設冗する
ものである。116は排出制御部である。
次に第1図による自動スパン調整動作を第5図(A+、
 (B)の流れ図に従って説明する。尚、組合せ計量装
置の現地据付時、各計量機101−1〜101−nlこ
対応する増幅部102−1〜102−Hの可変抵抗VR
を調整し、無負荷のとき各計量機の零点補正値Wz(1
0ビツトのディジタル値)が512(分圧器109の出
力電圧Vzrが0.45ボルト)となるようζこ表示を
みながら調整してどく。これは、零点がプラス、又はマ
イナスどちらの方向にずれた場合Oこもディジタル値に
して511のずれに対して零点調整を可能にするためで
ある。
(1)  さて、無負イhiの状態でまず操作盤112
上のスイッチ112aを押圧して自動零点調整/ス、N
6ンhi4整を要求する。
(2)  スイッチ112aが押圧されると、プロセッ
サ107aはマルチプレクサ106に重量値読取信号W
R5を出力する。これによりマルチプレクサ106は順
次増幅部102−i (i=1.2・・・n)を介して
入力されている各計量機の空重量値W1. W2 +・
・・Wn  を出力する。尚、以後は空重量値W+がマ
ルチプレクサ103から出力されているものとして説明
する。
(3)一方、プロセッサ107aはROM107bに記
憶されている零点調整処理プログラムの制御によりまず
零点補正値(10ビツトの2進数値)として512(第
10ビツトのみit 1 #で0〜9ビツトは“0”)
を出力し、且つ該零点補正値をWZiとしてRAM10
7Cの計量機101−iに対応する記憶域MEM iに
記憶する。この初期零点補正値(第1デイジタル値) 
512 (−100・・・0)はDA変換器108によ
りDA変換され、分圧器109により分圧され減算器1
04の一方の入力端子に印加される。
(4)  減算器104の他方の入力端子には計Me1
01−i  の無負荷時における重量値Wiが入力され
ているから、減U器104は W+ −Vz r−+Ws         (1)の
演算を行なって差分Wsを出力する。
(5)  差分WsはADi換器1051こよりディジ
タル値Wdに変換されてプロセッサ107aに取込まれ
、V/diとしてRAM107cの記憶域MEMtに記
憶されると共に比軟器106に印加される。
(6)比較器106は正分Wsと設定値Wrの大小を判
別し、Ws)Wrのときlこは1″′を出力し、Ws≦
Wrのときには“0”を出力する。
(7)  プロセッサ107aは比較器106がら出力
される信号CR5の論理を判別し ulmであれば(W
 s )W rであれは)第1デイジタル1直の第9ビ
ツトを“1″に変更しく1000・・・0→1’100
°・・o)、”o”であれば(W s≦Wrであれば)
第1デ仁ジタル値の第10ビツトをtr Onに、且つ
第9ビツトをtEnlこ変更しく1ooo・・・0→0
1 DO・・・o)、変更して得られた第2デイジタル
値76B(=1100・・・0)又は256(=010
0・・・0)を零点補正値Wzとして出方すると共に、
この第2デイジタル値でRAM107Gの記憶域MEM
目こ記憶されている零点補正値Wz7を更新する。この
新たな零点補正値WzはDA変換器10日、分圧器10
9を介して減算器104に入力 される。
(8)以後、前述の(4)〜(6)のステップにより差
分Wsの演算、差分WsのAD変換、RAM107Cの
記憶v、MEMiに記憶されているディジタル値Wdi
の更新、差分Wsと設定値Wrの大小比較処理を行なう
(9)  そして、比較器106より出力される信号C
R5が“1”であれは(Ws>Wrであれば)第2デイ
ジタル値の第8ビツトを1#に変更し aonであれば
(Ws<Wrであれば)第2デイジタル値の第9ビツト
を0”に、且つ第8ビツトを“1#に変更し、変更して
得られ定第5ディジタル値を新たな零点補正値Wzとし
て出力すると共にこの第3デイジタル値でRAM107
Cの記憶域MEM +に記憶されている零点補正値Wz
Hを更新する。
以後、前述と同様に差分Wsの演算、差分WSのAD変
換、差分Wsと設定値Wrの大小比較処理、比較結果に
基づく零点補正値WzIの変更処理(逐次形AD変7%
器のAD変換処理と同様な変更処理である)を談零点補
正(fCの第1ビツトが特定される迄繰返えぜばJQ終
的に零点補正値’NzHが決定される。そして、この零
点補正値WzIがプロセッサ107aから出力されてい
る時点において、減算器104の出力である差分Wsは
設定値Wrに等しいか略等しくなっている。尚、最終的
に決定された零点補正値(Wzi)と、該零点補正値(
Wz H)が出力されているときのAD変換器105の
出力値(Wd j )はRAM107Cの記憶域MEM
 +に記憶される。
(10)  以後、同様の処理により全計量機1[11
−1〜101−Hに対する零点補正値Wz t (i 
=1.2−n )とAD変換器出力Wd r (+=1
.2−n)を求め、RAM107Cに記憶すれば零点調
整処理が終了する。
(ロ)零点調整処理が終了すればプロセッサ107aは
分銅加除信号WAS(−“1”)を各計量機101−1
〜1oi−nに出力し、各計量機に付帯されている図示
しないアクチュエータを駆動して各計量性にたとえば1
00(t)の荷重をかける。尚、分銅加除信号WASが
ハイレベル(“1”)になると1o o(r)の荷重が
計量機にかけられ、ローレベル(“D″)になると1o
o(r)の荷重が除去される。
(6) プロセッサ107aはマルチプレクサ106に
重量値読取信号WR5を出力する。マルチプレクサ10
6は重量値読取信号WR5が入力されると、まず計ff
fl101=1  から出力されている重量値W1を出
力する。
(至)ついで、プロセッサ107aはRAM1(17G
の記憶域MEM1 より(11〜(10)のステップで
得られた計量機101−1の零点補正値Wl工を読み出
して零点調整用のDA変換器108に出力し、又計量機
101−1のスパン調整値WSps  (前回のスパン
′tA整により得られたスパン1m整値である)をRA
M107cから読み出してスパン調整用のDA変換器1
10に出力する。
α→ 減算器104は分圧器109から出力されている
アナログの零点補正電圧VzrとWlとを用いてWl 
−V z r −+Ws        (2)の演算
を実行して差分Wsを発生する。
(至) 一方、スパン調整値WSpはスパン調整用のD
A変換器110によりアナログ電圧に変換され、しかる
後分圧・シフト器111により分圧・シフトされてスパ
ン調整電圧(基準電圧)VspとなってAD変換器10
5に入力され、該AD変換器の特性を変化させる。
(ト) AD変換器105はスパン調整電圧Vspが印
加された状態で(2)式の結果である差分WsをAD変
換する。AD変換により得られたディジタル値Wdはプ
ロセッサ107aに取込まれる。
αη プロセッサ107aは、このディジタル値Wdと
ステップ(1)〜(11の零点調整により得られて記憶
域MEM1に記憶されているWdlとを用いて。
次式 %式%(3) により前回のスパン調整値でスパン調整したときの重量
Wl′を求める。
(ト)重量Wl′が求まれば、プロセ・ンサ107aは
重量Wl′が荷重(分銅重量)10(lに相当するディ
ジタル直(=1000)に等しいかどうかを判別する。
等しければ、現スパン調整値を記憶域MEM1にWsp
l として記憶する。
(L’J  Wt’が分銅重量1000 #こ等しくな
ければ、′これらの大小を判別する。
(イ)逐次比較型のAD変換器はその基準電圧を高くす
るとその出力(ディジタル値)は小さくなるので、W、
’)1000であれば、現スパン調整値を次式 %式% により更新し、Wi’(1000であれば、現スパン調
整値を次式 %式% により更新する。
Q◇ スパン調整値の更新が終了すれはプロセ・ンサ1
07aはk + 1’−+k (k(7)初期値は1)
の演算を行なう。しかる後、プロセッサは更新されたス
パン調整値WsplをDA変換器110に出力する。
(イ) 以後、W1’=1000となる迄(wl’と1
000の大小関係が逆転する迄としてもよい)、或いは
に=1024となる迄ステップ(ロ)〜Qpを繰返えし
、W1’=1000となれば、計量機101−2に対し
て同様のスパン調整処理を行なう。以後同様に全計量機
のスパン調整値Wspt(+=1.2・・・n)が求ま
る迄@〜Q])のスパン調整処理を行なう。尚、各計量
機のスパン調整値を求める過程においてに=j024と
なっても、Vt’1’ = 10013とならなければ
ブザー或いはランプによりスパン不良表示をして停止す
る。
←) 全計量機のスパン調整値、Wspl(+=1.2
・・・n)が求まれば分銅加除信号WASを“0”にし
て、各計量イ幾に対する100(r)の分銅荷重を除去
する。
(財) しかる、後、プロセッサ107aは、再度(2
)〜aωのステップにより全計量機に対して零点調整を
行ない、零点/スパンの調整処理が終了する。
零点jJMj整処理終了後、計量機101−1〜101
−Hに物品が投入され、図示しない包装機よりスタート
信号(タイミング信号) STSが発生すれば処理部1
07は物品の重量測定処理を第6図のフローチャートに
従って実行する。すなわち、 (イ) スタート信号STSが発生するとプロセッサ1
07aは、マルチプレクサ106に重量値読取信号WR
3を出力する。
マルチプレクサ103は重量値読取信号WR5が入力さ
れると、まず計量機101−1から出力されている重量
値W1を出力する。
仲)ついで、プロセッサ107aはRAM107Cの記
憶域MEM、より計量機101−1の零点補正値Wzl
とスパン調整値Wspl fそれぞれ読み出し、 Wz
lを零点調整用DA変換器108に出力すると共に、W
splをスパン調整用のDA変換器110に出力する。
(ハ)減算器104は分圧器109から出力されている
アナログの零点補正電圧VzrとWlとを用いて、(2
)式、すなわち Wl −Vz r −+ Ws の演算を実行して差分Wsを発生する。AD変換器10
5はスパン調整値Wsplに応じたスパン調整電圧(基
準電圧) Vspが印加された状態で差分WsをAD変
換し%AD変換により得られたディジタル値Wdfプロ
セッサ107aに入力する。
に) プロセッサ107aは、このディジタル値Wdと
前述の零点調整処理によりMEMlに記憶されているデ
ィジタル値Wdiを用いて、(3)式すなわちWd −
Wdl−+ W1’ の演算を行ない計量61o1−1に投入されている物品
の真の重量値W1′を演算し、これをRAM107cに
記憶する。
ホ) 計量機101−1に投入されて6’+る物品の重
量W1′の演算か終了すれば、マルチプレクサ103は
増幅部102−2を介して計fj(機101−2から出
力されている重量値W2を出力し、プロセッサ107a
はRAM107 c O)記憶域MEM2より計1t4
ja101−2の零点補正値Wz2とスパン調整値Ws
p、をそれぞれ読み出し、Wz2;l!1−DA変換器
108に出方し、Wsp2をDA変換器11o!こ出力
する。
以後eう、に)のステップにより計量機101−2 に
投入されている物品のm 量Ws+’を演算し、これを
RAM107Cに記憶する。
以後、全計量・)残に投入されている物品の重量W+ 
’ (i=1.2.・・・n)を演算し、演算終了後公
知の組合せ演算処理を行ない、組合せ合計重量が目標型
qWaに等しいか設定許容範囲内(M i −M a 
)で目標重量に最も近い組合せを求め、得られた組の計
量機から物品を排出する。
また、例えばテンキーなどで計量機の番号を指定し、指
定した番号の計量機についてのみ上記スパン調整を行な
うこともできる。
尚、本発明を組合せ計量装置の計量様のスパン調整に適
用した場合について詳述したが、本発明はこれに限るも
のではなく、特許請求の範囲に記載した趣旨の範囲で変
形が可能であることは勿論である。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば計量機に既知の荷
重を載荷し、該計量機の出力値を変換器によりAD変換
し、該AD変換により得られたディジタル値が前記荷重
に応じたディジタル値となるように調整するスパン調整
方法であって、スパン調整値をディジタルで出力し、該
スパン調整値をDA変換し、該変換により得られたアナ
ログ値により前記AD変換器の特性を変え、特性変更後
AD変換器の出力であるディジタル値と前記荷重に応じ
たディジタル値(!:を比較し、その大小関係に応じて
前記スパン調整値を変更し、以後上記制御を繰返えして
AD変換器から出力されるディジタル値を前記荷重に応
じた値となるようにしたから、自動的にスパン調整が行
なえ、しかもスパン調整時間合魚縮できる。又、本発明
によればスパン調整要求により組合せ計量装置を栴成す
る全計量機のスパン調整を行ない、得られたスパン調整
値を記憶し、各計量≧・機から重量値を読みとる際、該
計量機に対応するスパン調整値により前記AD変換器の
特性を変更するようにしたから、高精度の計量が行なえ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図は第
1図に旧けるAD変換器出力(ディジタル値)と重量(
り)との対応関係図、第3図は第1図における零点調整
用のDA変換器の入力値(ディジタル値)(l!:出力
tヱ圧の対応関係図、第4図は第1図に8けるスパン調
整用のDA変換器の入出力し1」検図、第5図(A)、
 (B)は零点/スパン調整の流れ図、第6図は重量測
定の流れ図である。 101−1〜101−n・・・計量機、102−1〜1
02−n・・・増幅部、103・・・マルチプレクサ、
1o4・・・減算器、105・・・AD変換器、106
・・・比較器、107・・・処理部、107a・・・プ
ロセッサ、、  1107b−RO,1D7c・・・R
AM、  108・・・零点調整用のDA変換器、10
9・・・分圧器% 110・・・スパン調整用のDA鋭
撲器。 111・・・分圧・シフト器、112・・・操作盤特許
出願人  株式会社石田衡器製作所代理人 弁理士  
辻     買 (外1名) 85図CB) 第6図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)計量機に既知の荷重を載荷し、該計量機の出力値
    をアナログ−ディジタル変換器によりAD変換し、該A
    D変換により得られたディジタル値が前記荷重に応じた
    ディジタル値となるように調整するスパンMLJ 4に
    方法であって、スパン調整値をディジタルで出力し、該
    スパン調整値をディジタル−アナロク変換し、該変換に
    よりイ5られたアナログ値により前記アナログ−ディジ
    タル変換器の特性を変え、特性変更後アナログ−ディジ
    タル変換器の出力であるディジタル値と前記荷重に応じ
    たディジタル値とを比較し、その大小関係lこ応じて前
    記スパン調整値を変更し、以後上記制御を緑返えしてア
    ナログ−ディジタル変換器から出力されるディジタル値
    を前記荷重に応じた値となるようにすることを特徴とす
    るスパン調整方法。
  2. (2)最終的決定されたスパン調整値を記憶しておき、
    該記憶したスパン調整値を次回のスパン調整時における
    初期スパン調整値とすることを特徴とする特許請求の範
    囲第(1)項記載のスパン調整方法。
  3. (3)スパン調整要求により組合せ計量装置を構成する
    計量機の内の少なくとも一台の計量機のスパン調整を行
    ない、得られたスパン調整値を記憶し。 計量・束から重量値を読みとる際、該計量機に対応する
    スパン調整値により前記アナログ−ディジタル変換器の
    特性を変更するこさを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )項記載のスパン調整方法。
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