JPH0368821A - ロードセル装置 - 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〕 本発明は複数個のロードセルセンサを共通の制御手段で
制御するようにしたロードセル装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

ロードセル装置は、抵抗線ひずみ検出素子であるロード
セルセンサと荷重を加えられる弾性材とを有しており、
ロードセルセンサによって弾性材のひずみを計測して荷
重を測定するものである。

従来のロードセル装置は１個のロードセルセンサに対し
てそれぞれ制御手段が設けられており、各ロードセルセ
ンサが出力するデータはそれぞれ専用の制御手段に直接
人力され、処理されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のロードセル装置によれば、各ロードセルセンサご
とに制御手段が設けられていたので、特に多チャンネル
化した場合には、パラメータの設定や調整を各装置ごと
に行なわなければならず、操作性がよくないという問題
があった。また、全体の構成が複雑化し、設備ｆ？が嵩
むという問題があった。さらに、従来の装置ではロード
セルセンサの出力データを制御手段に直接人力して処理
していたので、機械系振動等を原因として出力データに
あられれてくる突発的なノイズを除去することができず
、測定結果の信頼性が低下するという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、複
数のロードセルセンサをｗＵｔｌｊ−な構成で集中的に
操作・制御することができ、しかもロードセルセンサの
出力にあられれることがある突発的なノイズを除去でき
るロードセル装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のロードセル装置は、複数のロードセルセンサと
、各ロードセルセンサから送られてくるデータを記憶す
るデータ記憶手段と、前記データ配位手段のデータから
移動平均法によって平均値を算出する平均処理手段と、
前記平均処理手段が算出したｒｒ均値を記憶するととも
に前記平均処理手段による演算に必要なパラメータか記
憶されるデータ受渡し配色手段と、前記データ受渡し配
色手段との間で測定データやパラメータをやりとりして
演算を行なう制御手段とを（「シている。そして、この
制御手段は、基準値及びパラメータの設定を行なう人力
手段と、凰半値及びパラメータを、記憶する基準値等配
＋！！ｒ段と、前記データ受渡し記＋！！ｆ段から平均
値を随１１、￥に読出して前記基準値と比較演算すると
ともに前記Ｊ！準半値記憶手段のパラメータを前記デー
タ受渡し配位手段に転送する処理手段と、該演算結果を
出力する出力手段とを有している。

〔作　　用〕

制御手段においては、基準値と移動平均法のパラメータ
が人力ｆ段によって↓（準位等記憶手段に設定される。

そしてパラメータは、処理手段によってデータ受渡し配
色手段に転送される。

ロードセルセンサからのデータはデータ配位手段に一時
記憶される。そして、このデータは、データ受渡し記ｆ
ｆ１ｆ段のバラ、メータに基づき、平均処理手段によっ
て）Ｙ均処理されてデータ受渡し記憶手段に記憶される
。

制御手段の処理手段は、データ受渡し記＋！１手段の甲
二均値データを随時読み出して１工半値等記憶手段の」
工準埴と比較演算する。そして演算結果は出力手段によ
って出力される。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図によって説明する。

本実施例のロードセル装ｊｊ２１は、例えば紡織丁場等
においてケーキ状の糸をロビングにΔき換える作業を行
なう際に、巻き換え中の糸切れを監視したり残糸肴を管
理するための手段として、該ケーキの重壁変化を連続的
に測定するために用いられるものである。このような巻
き換え作業においては、糸の巻き換えが進むにつれて、
ケーキの噴量は徐々に減少していくはずであるから５所
定時間にわたってケーキの重置の変動が所定範囲を越え
ないことか検知されれば、糸切れ等の巻取り不良を検出
できる。また、ケーキの＋ｎ量の下限値を」ふ半値とし
て設定し、この基準値と７１ｊｌｌ定値を比較すること
で残糸１ｉｔの管理を行なうこともてきる。

図に示すように、ロードセルセンサ２．３はセンサの抵
抗の変化に比例した電ＬＥ　４Ｘ号を出力するブリッジ
回路で構成されている。この図ては、２個のロードセル
センサしか図示されていないが、実際には各ロードセル
センサ２，３がそれぞれ８個づつのロードセルセンサ２
ａ〜２ｈ、３ａ〜３ｈをあられしており、即ち合３１１
６個のロードセルセンサが用意されている。

８個１組で合計２組の各ロードセルセンサ２゜３は、２
系統用５色された８チヤンネルのプリアンプ部４．４及
びＡ／Ａ変換部５．５にそれぞれ接続されている。

まず、８個のロードセルセンサ２．３は、電源印加部６
とローパスフィルタ７．８とプリアンプ９とを備えた８
チャンネルのプリアンプ部４．４にそれぞれ接続されて
いる。そして、安定化電源に接続された電源印加部６が
各ロードセルセンサ２．３に基準電圧を与え、該ロード
セルセンサ２．３の出力はローパスフィルタ７．８とプ
リアンプ９を経て増幅して出力されるようになっている
。

次に、２個のプリアンプ部４，４の出力信号は、８チヤ
ンネルの２個のＡ／Ｄ変換部５．５にそれぞれ人力され
ている。各Ａ／Ｄ変換部５は、８チヤンネルのマルチプ
レクサ１０とメインアンプ１１とサンプルホールド１２
とＡ／Ｄ変換器１３とを備えており、各チャンネルごと
にＡ／Ｄ変換するようになっている。

次に、Ａ／Ｄ変換された信号は、平均処理手段であるＣ
ＰＵ１４によって所定の手法で演算処理された後、すべ
てのロードセルセンサ２．３に共通の制御手段１８に送
られて基準値と比較されるようになっている。

まず、これら８チヤンネルのロードセルセンサ２．３ご
とに設けられたＣＰＵ１４，１４が行なう移動平均法に
ついて説明する。この演算手法は、時間的に連続して送
られてくる信号から機械系振動等による突発的なノイズ
を除去するために用いられるものであり、ある時点から
任意の時間さかのぼった範囲をサンプリング時間として
設定し、そのなかで信号の値を任意の回数サンプリング
しである時点での平均値を求めるものである。

平均演算処理をする前のデータはＣＰＵ１４を経てデー
タ記憶手段としてのＲＡＭ１５に格納されるようになっ
ているが、前述した手法でデータの平均処理を行なうた
めに、ＣＰＵ　１４はＲＡＭデータが格納されるように
構成されている。また、前記ＣＰＵ１４が移動平均法で
演算処理を行なうためのプログラムはＲＯＭ１６に記憶
されている。

次に、１７は前記ＣＰＵが算出した平均値データを記憶
しておくデータ受渡し記憶手段としてのデュアルポート
ＲＡＭである。後述するように、このデュアルポートＲ
ＡＭ１７には、前記ＣＰＵ１４による演算に必要なサン
プリング時間やサンプリング回数のようなパラメータも
記憶されるようになっている。

次に、本実施例のロードセル装置１は、複数のロードセ
ルセンサ２．３について共通の制御手段１８を有してい
る。

１９は人力手段としてのキーボードであり、ロードセル
センサ２．３が検出して前記ＣＰＵ１４が平均処理した
重量データを評価するための基準値や、前記ＣＰＬＩ　
１４が平均処理を行う際のパラメータを任意にすること
が設定できるようになっている。

２０は基準値等記憶手段としてのＲＡＭであり、前記キ
ーボード１９で人力された基準値やパラメータを記憶し
ておくためのものである。

２１は処理手段としてのＣＰＵであり、このＣＰＬ１２
１は前記ＲＡＭ２０にあるパラメータを前記デュアルポ
ートＲＡＭ１７に棲送して前記ＣＰＵ１４の演算に供し
たり、または前記ＣＰＵ１４がデュアルポートＲＡＭ１
７に格納した平均値データを制御手段１８側に読出して
前記ＲＡＭ２０の基準値と比較演算を行なうものである
。なお、ＣＰＵ２１による演算処理のプログラムはＲＯ
Ｍ２２に記憶されている。

２３は前記ＣＰＵ２１による演算処理の結果や、前記キ
ーボード１９等で入力したデータ等の表示を行なう出力
手段としての表示装置である。

２４．２５は入出力手段としてのマルチドロップインタ
ーフェイスであり、回線を介して図示しない外部のパソ
コンと接続すれば、外部のパソコンによってデータの人
出力を行なうことができる。

次に、２６は商用電源を用いた本ロードセル装置１の電
源装置である。前記プリアンプ部４、Ａ／Ｄ変換部５、
ＣＰＵ１４及び制御手段１８は、この電源装置２６から
電源を供給されてぃる。また、この電源装置２６は瞬間
停電の検知装置２７を備えており、瞬間停電を検知した
時には制御手段１８のバックアップバッテリ２８を始動
させ、ＲＡＭ２０に設定されたデータが消えないように
している。

次に、以りの構成におりる作用を説明する。

まず、ｊ＆１１御手段１８のキーボード１９で移動平均
法のパラメータ、例えばサンプリング時間やサンプリン
グ同数等を入力する。これらのデータはＲＡＭ２０に記
憶され、ＣＰＵ２１を介してデュアルポートＲＡＭ１７
に設定される。また、ロードセルセンサ２，３によって
検出される重量の基準値をキーボード１９で人力し、Ｒ
ＡＭ２０に記憶させておく。

図示しない被測定対象が稼動し、各ロードセルセンサ２
．３が出力を始める。各ロードセルセンサ２，３からの
出力は、プリアンプ部４で増幅され、Ａ／Ｄ変換部５で
Ａ／Ｄ変換される。そして、前記パラメータに応じた最
新のデータが各チャンネルごとにＣＰＵ１４によってＲ
ＡＭ１５に取込まれる。

ＲＯＭ１６のプログラムに基づき、ＣＰＵ１４はＲＡＭ
１５のデータをバッファリングしながら指定されたパラ
メータで移動平均処理を行なっていく。そして、ＣＰＵ
１４による移動平均処理の結果はデュアルポートＲＡＭ
１７に配位される。

制御手段１８のＣＰＵ２１は、両デュアルポートＲＡＭ
１７．１７に次々と取込まれてくる１６チヤンネル分の
平均値データを随時読み出し、ＲＡＭ２０の設定値と比
較する。ロードセルセンサ２．３による測定値が基準値
との比較によって所定の範囲にあることが検出されると
、ＣＰＵ２１は表示装置２３等の出力手段を用いてその
台表示する。例えば前述Ｌ７た糸の巻き換え作業におい
て、ケーキ又はロビングの重量のし限や下限を管理し、
必要に応じて警報を発するようにてきる。なお、ロード
セル装置１の使用中、電源装置ｄ２６に瞬間停電が発生
しても、バックアップバッテリ２８か働くので制御手段
１８のＲＡＭ２０に設定されたデータが消えてしまうこ
とはない。

以上説明したように、本実施例のロードセル装置Ｉによ
れば、８チャンネル分のロードセルセンサ２又は３ごと
に、平均処理専用のＣＰＵ１４を１個設け、これによっ
てデータの高速処理を達成して計算回数の多い移動平均
法を実施できるようにした。また、これらの複数のＣＰ
Ｕ１４．１４と、制御手段１８のＣＰＵ２１とのデータ
の受渡しをデュアルポートＲＡＭ１７．１７で簡略化す
ることにより、移動平均法のパラメータのダウンロード
と平均値データのアップロードを可能にし、操作性の簡
略化とともに省配線化を実現することができた。

以上説明した一実施例では、１６個のロードセルセンサ
２．３からのデータを２個のＣＰＵ１４．１４で移動平
均処理し、処理済みの平均値データは２個のデュアルポ
ートＲＡＭ１７．１７を介して単一−の制御手段１８に
送っている。しかしながら、手内処理を行なうためのＣ
ＰＵ１４やデュアルポートＲＡＭ１７等はチャンネル数
に合せてこれより多くしてもよいし、場合によってはロ
ードセルセンサ１個ごとに設けるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明のロードセルｔユ潔装置によれば、複数のロード
セルセンサからの信号を移動平均法で処理する平均処理
手段と、基準値やパラメータを設定できる制御手段とを
、データ受渡し配位手段を介して接続している。従って
、専用の平均処理手段でデータを高速に処理できるので
計算量の多い移動平均法によるデータ処理が実施できる
。また、多数のロードセルセンサに対する基準値やパラ
メータの設定を単一の制御手段において簡単に行なうこ
とができ、各ロードセルセンサからの信号の監視・警報
の発生・解除も同制御手段で集中的に行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例の構成を示す機能ブロック図であ
る。 １・・・ロードセル装置、 ２．２ａ〜２ｈ、３．３ａ　〜３ｈ−・ｏ−ドセルセン
サ、 １４−・・平均処理手段としてのＣＰＵ、１５−・・デ
ータ記憶手段としてのＲＡＭ、１７・・・データ受渡し
配位手段としてのデュアルポートＲＡＭ。 １９・−人力手段としてのキーボード、２０・・・基準
値等記憶手段としてのＲＡＭ、２１−・・処理手段とし
てのＣＰＵ、 ２３−・・出力手段としてのＣＰＵ、 ２４．２５−・・入出力手段としてのマルチドロップイ
ンターフェイス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のロードセルセンサと、 各ロードセルセンサから送られてくるデータを記憶する
   データ記憶手段と、 前記データ記憶手段のデータから移動平均法によって平
   均値を算出する平均処理手段と、 前記平均処理手段が算出した平均値を記憶するとともに
   前記平均処理手口による演算に必要なパラメータが記憶
   されるデータ受渡し記憶手段と、 基準値及びパラメータの設定を行なう入力手段と、基準
   値及びパラメータを記憶する基準値等記憶手段と、前記
   データ受渡し記憶手段から平均値を随時に読出して前記
   基準値と比較演算するとともに前記基準値等記憶手段の
   パラメータを前記データ受渡し記憶手段に転送する処理
   手段と、該演算結果を出力する出力手段とを有する制御
   手段とを具備することを特徴とするロードセル装置。