JPH0643009A - 重量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】被測定物を搬送しながら重量測定が出来ると共
に、簡単な構成で、測定時間の短い重量測定装置を得
る。 【構成】搬送手段と固定側との間に配置され、搬送手段
に加わる荷重に応じた検出信号を出力する荷重検出セン
サ２４と、この検出信号を駆動ローラの回転数に対応し
た周波数を超える成分を遮断するローパスフィルタ３６
とを備えている。また、搬送手段への被測定物の搬入を
検出する搬入検出センサ６を備え、搬入を検出した後、
所定時間経過後に、積分型Ａ／Ｄ変換器による重量の算
出を指示し、積分型Ａ／Ｄ変換器３８が、ローラの回転
数の１周期に対応したローパスフィルタ３６からの信号
を積分して、被測定物の重量を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被測定物を搬送しなが
ら、被測定物の重量を測定する重量測定装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被測定物に加工等を施すため
に、自動化されたライン中に、被測定物の重量を測定す
る装置を介装している。このライン中に介装したものと
して、例えば、魚体のような略相似形で組成が略均一な
ものは、その重量から長さを推定することが出来ること
から、被測定物の大小にかかわらず、所定の重量の切り
身に切断するために、被測定物の重量を測定する装置が
知られている（特公平４−８１９５）。

【０００３】また、このような装置では、重量測定のた
めに、ロードセル等の上に被測定物を載置し、静止した
状態で重量を測定した後、コンベア等を駆動して、被測
定物を搬送していた。あるいは、コンベアで被測定物を
ロードセル上に搬送し、一旦コンベアを停止して、静止
した状態で重量を測定した後、被測定物を搬送してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来のものでは、被測定物の搬送を一旦停止させて、
静止状態で測定しなければならず、測定時間が長時間に
なる。また、搬送しながら測定しようとすると、コンベ
ア等の回転部分の不釣合いによる振動等の影響を受け
て、測定精度が低下する。その為、ロードセル等からの
検出信号をフィルタ処理し、振動の影響を除去する場合
も考えられるが、回転部分の回転数は小さく、従って、
振動の周波数も低い。これをフィルタ処理しようとする
と、その遮断周波数を低くする必要があり、低くすると
フィルタ処理の時定数が大きくなり、応答の遅れを伴う
ため、安定状態の信号を得るためには、フィルタ処理の
ための時間が長時間になってしまうという問題があっ
た。

【０００５】そこで本発明は上記の課題を解決すること
を目的とし、被測定物を搬送しながら重量測定が出来る
と共に、簡単な構成で、測定時間の短い重量測定装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、本発明は課題を解決するための手段として次の構成
を取った。即ち、第１図に例示する如く、回転駆動源に
より回転されるローラの回転で被測定物Ｍ１を搬送する
搬送手段Ｍ２により前記被測定物Ｍ１を搬送しながらそ
の重量を測定する重量測定装置において、前記搬送手段
Ｍ２と固定側との間に配置され、前記搬送手段Ｍ２に加
わる荷重に応じた検出信号を出力する荷重検出手段Ｍ３
と、前記荷重検出手段Ｍ３からの検出信号を前記ローラ
の回転数に対応した周波数を超える成分を遮断するロー
パスフィルタＭ４と、前記ローラの回転数の１周期に対
応した前記ローパスフィルタＭ４からの信号を積分し
て、前記搬送手段Ｍ２上の前記被測定物Ｍ１の重量を算
出する算出手段Ｍ５と、前記搬送手段Ｍ２への前記被測
定物Ｍ１の搬入を検出する搬入検出手段Ｍ６と、前記搬
入検出手段Ｍ６により搬入が検出された後、所定時間経
過後に、前記算出手段Ｍ５による重量の算出を指示する
測定指示手段Ｍ７と、を備えたことを特徴とする重量測
定装置の構成がそれである。

【０００７】

【作用】前記構成を有する重量測定装置は、搬送手段Ｍ
２が回転駆動源により回転されるローラの回転で被測定
物Ｍ１を搬送し、荷重検出手段Ｍ３が、搬送手段Ｍ２に
加わる荷重に応じた検出信号を出力する。また、ローパ
スフィルタＭ４が、検出信号をローラの回転数に対応し
た周波数を超える成分を遮断する。

【０００８】そして、搬入検出手段Ｍ６が、搬送手段Ｍ
２への被測定物Ｍ１の搬入を検出し、測定指示手段Ｍ７
が、搬入検出手段Ｍ６により搬入が検出された後、所定
時間経過後に、算出手段Ｍ５に重量の算出を指示する。
算出手段Ｍ５が、ローラの回転数の１周期に対応したロ
ーパスフィルタからの信号を積分して、搬送手段Ｍ２上
の被測定物Ｍ１の重量を算出する。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図２は本発明の一実施例である重量測定装置
を用いた切断ラインの全体配置図である。１は重量測定
装置で、この重量測定装置１の前方には、投入コンベア
２が配置されており、投入コンベア２は、投入コンベア
２上に載置された被測定物４、例えば、１個の魚体、あ
るいはこれの半身等を重量測定装置１に搬送するもので
ある。

【００１０】重量測定装置１と投入コンベア２との間に
は、被測定物４を検出する光電センサを用いた搬入検出
手段Ｍ６としての搬入検出センサ６が設けられている。
また、重量測定装置１の後方には、切断装置８が配置さ
れており、切断装置８は、重量測定装置１により測定さ
れた重量に基づいて、被測定物４を一定重量の切り身
に、カッタ１０により切断するものである。

【００１１】重量測定装置１は、図３に示すように、フ
レーム１２の両端に回転可能に支承された駆動ローラ１
４と従動ローラ１６とを備え、両ローラ１４，１６間に
は、ベルト１８が張設されている。また、フレーム１２
には、減速機付モータを用いた回転駆動源２０が取り付
けられており、この回転駆動源２０の回転は、タイミン
グベルト２２により駆動ローラ１４に伝達されるように
構成されている。

【００１２】本実施例では、駆動ローラ１４の回転数ｎ
は、４８０ｒｐｍ（＝８ｒｐｓ）になるように構成され
ている。しかも、回転駆動源２０の出力軸の回転数と、
駆動ローラ１４の回転数ｎとの比が１対１となるよう
に、そして、減速機の減速比は整数に設定されており、
本実施例では、各回転部分の回転数は、駆動ローラ１４
の回転数ｎの整数倍となるように構成されている。これ
により、各回転部分の不釣合い量により、回転により発
生する振動数が整数倍になる。

【００１３】尚、本実施例では、フレーム１２、駆動ロ
ーラ１４、従動ローラ１６、ベルト１８、回転駆動源２
０、タイミングベルト２２により搬送手段Ｍ２が構成さ
れている。一方、フレーム１２は、ロードセルを用いた
荷重検出手段Ｍ３としての荷重検出センサ２４の一端に
固定されており、荷重検出センサ２４の他端はベース２
６に固定されている。本実施例のロードセルは、ひずみ
ゲージを用い、加わる荷重に応じた検出信号を出力する
ものである。

【００１４】尚、本実施例では、ベース２６に、支点ピ
ン２８により揺動可能にアーム３０が支承されており、
アーム３０の一端には、バランスウエイト３２が固定さ
れ、アーム３０の他端はフレーム１２に回転可能に係合
されている。このバランスウエイト３２は必要に応じて
設ければよく、バランスウエイト３２を設けなくても実
施可能である。

【００１５】前記荷重検出センサ２４は、図４に示すよ
うに、増幅器３４に接続され、検出信号が増幅されて、
ローパスフィルタ３６に入力されるように構成されてい
る。ローパスフィルタ３６は、前記駆動ローラ１４の回
転数に対応した周波数を超える成分を遮断するもので、
本実施例では、遮断周波数を７Ｈｚに設定している。

【００１６】駆動ローラ１４の回転数（８ｒｐｓ）より
も少し低く設定したのは、遮断周波数を７Ｈｚと設定し
ても、７Ｈｚ近傍では完全に遮断されないからであり、
８Ｈｚを超える周波数成分を遮断するものであればよ
い。そして、ローパスフィルタ３６は算出手段Ｍ５とし
ての積分型アナログ−デジタル変換器３８に接続されて
いる。この積分型アナログ−デジタル変換器３８は、図
５及び図８に示すように、ローパスフィルタ３６からの
信号ＶINを第１スイッチＳ１、抵抗Ｒを介して、及び、
信号ＶINとは逆極性の基準電圧Ｖref を第２スイッチＳ
２、抵抗Ｒを介して積分器４０に入力するように構成さ
れると共に、積分器４０にはコンデンサＣが並列に接続
されている。積分器４０は、また、比較器４２を介し
て、制御回路４４に接続されており、制御回路４４はカ
ウンタ４６に接続されている。

【００１７】第１スイッチＳ１を短絡させると、予め設
定された一定時間Ｔ１だけ、信号ＶINを積分する。この
ときの積分器４０の出力ＶOUT は下記（１）式になる。 ＶOUT ＝（ＶIN／Ｒ）×（Ｔ１／Ｃ） …（１） 次に、一定時間Ｔ１経過後、第１スイッチＳ１を開き、
第２スイッチＳ２を短絡させ、信号ＶINとは逆極性の基
準電圧Ｖref を印加する。そして、積分器４０が０Ｖと
なったことを比較器４２により検出し、その時間Ｔ２を
求める。この時間Ｔ２では下記（２）式が成り立つ。

【００１８】 ＶOUT ＝−（−Ｖref ／Ｒ）×（Ｔ２／Ｃ） …（２） 上記（１）式、及び（２）式より、下記（３）式が成り
立つ。 （ＶIN／Ｒ）×（Ｔ１／Ｃ）＝（−Ｖref ／Ｒ）×（Ｔ２／Ｃ） ＶIN＝−（Ｔ１／Ｔ２）×Ｖref …（３） 従って、信号ＶINは、時間Ｔ１，Ｔ２の時間比と、基準
電圧Ｖref とにより決まり、また、積分定数Ｒ，Ｃの誤
差は精度に影響しなくなる。

【００１９】このように、積分型アナログ−デジタル変
換器３８は、制御回路４４に指示信号が入力されると、
予め設定された一定時間Ｔ１の間、ローパスフィルタ３
６を通過した信号ＶINを積分し、制御回路４４、カウン
タ４６により、デジタル信号に変換して出力する構成の
ものである。

【００２０】この予め設定された一定時間Ｔ１は、駆動
ローラ１４の回転数ｎの１周期に対応しており、一定時
間Ｔ１＝１／ｎである。この積分型アナログ−デジタル
変換器３８は、電子制御回路５０に接続されており、電
子制御回路５０は、周知のＣＰＵ５２、制御用のプログ
ラムやデータを予め格納するＲＯＭ５４、読み書き可能
なＲＡＭ５６を中心に論理演算回路として構成され、入
出力回路５８、駆動回路６０がコモンバス６２を介して
相互に接続されて、外部との入出力を行うよう構成され
ている。

【００２１】そして、ＣＰＵ５２は、入出力回路５８を
介して、積分型アナログ−デジタル変換器３８、搬入検
出センサ６から信号を入力し、また、これらの信号、Ｒ
ＯＭ５４、ＲＡＭ５６内のプログラムやデータ等に基づ
いてＣＰＵ５２は、入出力回路５８を介して積分型アナ
ログ−デジタル変換器３８に、駆動回路６０を介して回
転駆動源２０に信号を出力するようにされている。

【００２２】次に、本実施例の重量測定装置の作動につ
いて、図６のフローチャートによって説明する。まず、
駆動回路６０を介して、回転駆動源２０に信号が出力さ
れて、回転駆動源２０が回転駆動される。それに伴っ
て、タイミングベルト２２を介して、駆動ローラ１４が
回転されて、ベルト１８が駆動される。

【００２３】また、投入コンベア２には、被測定物４が
載置されて、投入コンベア２上を搬送されて、投入コン
ベア２から重量測定装置１のベルト１８に移される。そ
して、ベルト１８により被測定物４が搬送される。この
被測定物４の搬送と共に、図６に示す測定制御処理が実
行され、被測定物４の搬送により、被測定物４が搬入検
出センサ６を通過したことが検出された否かが判断され
る（ステップ１００）。搬入検出センサ６により被測定
物４の通過が判断されるまで、本制御処理を繰り返し実
行し、搬入検出センサ６により通過が検出されると、通
過した後、所定時間ｔ経過したか否かが判断される（ス
テップ１１０）。

【００２４】この所定時間ｔは、予め設定された、前記
ローパスフィルタ３６の時定数に応じた時間等を見込ん
だ時間であり、所定時間ｔ経過後は、ローパスフィルタ
３６のフィルタ処理が定常状態になっていると判断す
る。所定時間ｔ経過するまでは、本制御処理を繰り返し
実行し、所定時間ｔ経過したときには、前記積分型アナ
ログ−デジタル変換器３８に入出力回路５８を介して測
定開始の指示信号を出力する（ステップ１２０）。

【００２５】尚、本実施例では、測定制御処理の実行が
測定指示手段Ｍ７として働く。荷重検出センサ２４から
の検出信号は、図７（イ）に示すように、被測定物４が
ベルト１８に載るにしたがって、レベルが上がり、ま
た、この検出信号には、駆動ローラ１４や従動ローラ１
６の不釣合い量による振動の影響を受けて、本実施例で
は、８Ｈｚの周波数成分や、その他の成分の信号が重畳
している。

【００２６】駆動ローラ１４や従動ローラ１６は、最も
その回転数が低く、かつその重量が大きく、その回転不
釣合い量により大きな振幅の振動を発生する。荷重検出
センサ２４がこの振動を検出し、それがノイズとして重
畳した検出信号を出力する。そして、この振動に基づく
周波数成分が、この検出信号に重畳している成分の内、
最も周波数が低く、本実施例では、８Ｈｚである。

【００２７】この低周波数のノイズを確実にフィルタ処
理して、除去しようとすると、その時定数は非常に大き
なものとなり、フィルタ処理して、被測定物４の重量を
測定しようとすると測定に長時間を要する。ローパスフ
ィルタ３６は、この周波数を超える成分を遮断し、ロー
パスフィルタ３６を通過した信号は、図７（ロ）に示す
ように、駆動ローラ１４や従動ローラ１６の不釣合い量
による振動の影響を受けた、８Ｈｚの周波数成分が重畳
した信号ＶINとなる。また、それより低い周波数成分
は、遮断しないので、時定数は小さくなり、そのフィル
タ処理時間は短い。

【００２８】そして、積分型アナログ−デジタル変換器
３８では、図７（ハ）に示すように、被測定物４の通過
検出後、かつ、所定時間ｔ経過した後、一定時間Ｔ１の
間、信号ＶINを積分し、デジタル信号に変換して、被測
定物４の重量に応じた信号を出力する。

【００２９】この一定時間Ｔ１は、駆動ローラ１４や従
動ローラ１６の不釣合い量による振動の周波数に対応し
ており、その振動の１周期分に相当する。よって、積分
開始の時間がどのタイミングで開始されようと、１周期
分に相当する信号ＶINを積分し、その平均値に相当する
被測定物の重量に応じた値を測定する。

【００３０】従って、本実施例の重量測定装置による
と、駆動ローラ１４や従動ローラ１６により低い周波数
成分のノイズが、荷重検出センサ２４の検出信号に重畳
しても、ローパスフィルタ３６は、この周波数を超える
成分を遮断する。そして、積分型アナログ−デジタル変
換器３８が、被測定物４の通過検出後、かつ、所定時間
ｔ経過した後、一定時間Ｔ１の間、信号ＶINを積分し、
デジタル信号に変換して、被測定物４の重量に応じた信
号を出力する。

【００３１】よって、被測定物４を搬送しながらその重
量の測定を行っても、駆動ローラ１４や従動ローラ１６
による低い振動に影響されることなく、また、ローパス
フィルタ３６の時定数は小さくなり、そのフィルタ処理
時間は短い。しかも、一定時間Ｔ１の間、信号ＶINを積
分すればよく、その構成は簡単であっても、短時間で正
確な値を検出することが出来る。

【００３２】以上本発明はこの様な実施例に何等限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の重量測定装
置は、被測定物の搬送を行いながらでも、低い振動に影
響されることなく、また、フィルタ処理時間が短く、し
かも一定時間の間、信号を積分する簡単な構成で、短時
間で被測定物の重量を測定することができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の重量測定装置の基本的構成を例示する
ブロック図である。

【図２】本発明の重量測定装置を用いた切断ラインの全
体配置図である。

【図３】本発明の一実施例としての重量測定装置の概略
構成図である。

【図４】本実施例の電気系統の構成を示すブロック図で
ある。

【図５】本実施例の積分型アナログ−デジタル変換器の
構成を示すブロック図である。

【図６】本実施例の電子制御回路において行われる計測
制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図７】本実施例の荷重検出センサ及びローパスフィル
タからの信号を示すグラフである。

【図８】本実施例の積分型アナログ−デジタル変換器の
積分処理を説明するグラフである。

【符号の説明】

Ｍ１，４…被測定物 Ｍ２…搬送手段
Ｍ３…荷重検出手段 Ｍ４…ローパスフィルタ Ｍ５…算出手段
Ｍ６…搬入検出手段 Ｍ７…測定指示手段 １…重量測定装置
２…投入コンベア ６…搬入検出センサ ８…切断装置
１４…駆動ローラ １６…従動ローラ ２０…回転駆動源
２４…荷重検出センサ ３６…ローパスフィルタ ３８…積分型アナログ−デ
ジタル変換器 ５０…電子制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動源により回転されるローラの回
   転で被測定物を搬送する搬送手段により前記被測定物を
   搬送しながらその重量を測定する重量測定装置におい
   て、 前記搬送手段と固定側との間に配置され、前記搬送手段
   に加わる荷重に応じた検出信号を出力する荷重検出手段
   と、 前記荷重検出手段からの検出信号を前記ローラの回転数
   に対応した周波数を超える成分を遮断するローパスフィ
   ルタと、 前記ローラの回転数の１周期に対応した前記ローパスフ
   ィルタからの信号を積分して、前記搬送手段上の前記被
   測定物の重量を算出する算出手段と、 前記搬送手段への前記被測定物の搬入を検出する搬入検
   出手段と、 前記搬入検出手段により搬入が検出された後、所定時間
   経過後に、前記算出手段による重量の算出を指示する測
   定指示手段と、 を備えたことを特徴とする重量測定装置。