JPH085444A - ロードセル秤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大秤量用の第一のロードセルと小秤量用の第
二のロードセルとを設け、本体ベースに連結した第一の
ロードセルに可動フレームを連結し、この可動フレーム
に連結した第二のロードセルに受皿を連結したロードセ
ル秤において、重い重量が作用した場合に各部の変形や
当接のために第二のロードセルが軽い重量を出力するこ
とを防止する。 【構成】 第一のロードセル４の出力値と予め設定され
た基準値とを比較し、基準値より第一のロードセル４の
出力値が大きい場合には第一のロードセル４の出力値に
基づいて重量を算定し、基準値より第一のロードセル４
の出力値が小さい場合には第二のロードセル８の出力値
に基づいて重量を算定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二個のロードセルで計
量精度を低下させることなく計量範囲を拡大したロード
セル秤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、物品の重量を電気的なデータとし
て算出するロードセル秤が実用化されている。このロー
ドセル秤は、ブリッジ接続されたストレンゲージが起歪
部に貼付されたロードセルの固定端を本体ベースに連結
すると共に可動端に受皿を連結したもので、この受皿上
に積載した物品の重量によってロードセルに生じる歪量
をストレンゲージで電気的に計測して計量を実行するよ
うになっている。

【０００３】そして、上述のようなロードセル秤におい
て、近年は計量精度を低下させることなく計量範囲を拡
大させることが要望されているので、これに対処するた
めに本出願人が提案したロードセル秤が、特開昭61−24
6631号公報や特開昭61−260124号公報等に開示されてい
る。

【０００４】このロードセル秤は、大秤量用の第一のロ
ードセルと小秤量用の第二のロードセルとを設け、本体
ベースに固定端を連結した第一のロードセルの可動端に
可動フレームを連結し、この可動フレームに固定端を連
結した第二のロードセルの可動端に支持フレームを連結
し、この支持フレームの端部で受皿を支持した構造とな
っている。そして、このようなロードセル秤では、第二
のロードセルの出力値と予め設定された基準値とを比較
し、基準値より第二のロードセルの出力値が大きい場合
は第一のロードセルの出力値に基づいて重量を算定し、
基準値より第二のロードセルの出力値が小さい場合は第
二のロードセルの出力値に基づいて重量を算定するよう
になっている。

【０００５】このようにすることで、重い重量は第一の
ロードセルで計測し、軽い重量は第二のロードセルで計
測することになるので、計量精度を低下させることなく
計量範囲を拡大することができる。なお、このようなロ
ードセル秤では、大秤量用の第一のロードセルよりも、
小秤量用の第二のロードセルの方が計量範囲が狭いため
に単位重量当たりの出力が大きいので、この第二のロー
ドセルを基準として第一のロードセルと第二のロードセ
ルとを切替えている。

【０００６】なお、このようなロードセル秤では、上下
方向で対向する第一の四隅ストッパを本体ベースの上面
と可動フレームの下面との少なくとも一方の四隅に突設
することで、過大な荷重による第一のロードセルの破壊
を第一の四隅ストッパで防止し、上下方向で対向する第
二の四隅ストッパを可動フレームの上面と支持フレーム
の下面との少なくとも一方の四隅に突設することで、過
大な荷重による第二のロードセルの破壊を第二の四隅ス
トッパで防止するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したロードセル秤
では、第一のロードセルと第二のロードセルとで重い重
量と軽い重量とを分担して計測することで、良好な精度
で広範囲の重量を計測するようになっている。ここで、
このようなロードセル秤は、大きい荷重が受皿に作用す
る場合には、受皿と共に降下する支持フレームを第二の
四隅ストッパが可動フレーム上に支持し、この可動フレ
ームの降下と共に変形する第一のロードセルにより重量
が計測される。

【０００８】しかし、上述のように大きい荷重で第二の
四隅ストッパが当接した状態で、例えば、支持フレーム
の変形のために第二のロードセルに曲げモーメントが作
用し、この第二のロードセルが軽い重量を出力すること
がある。このような場合、第一のロードセルが正確な重
量を出力していても、第二のロードセルの出力に基づい
て間違った重量が算定されることになる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】大秤量用の第一のロード
セルと小秤量用の第二のロードセルとを設け、本体ベー
スに固定端を連結した前記第一のロードセルの可動端に
可動フレームを連結し、この可動フレームに固定端を連
結した前記第二のロードセルの可動端に受皿を連結し、
前記第一のロードセルの出力値と予め設定された基準値
とを比較する出力比較手段を設け、この出力比較手段が
基準値より前記第一のロードセルの出力値が大きいこと
を検出すると前記第一のロードセルの出力値に基づいて
重量を算定する第一の重量算定手段を設け、前記出力比
較手段が基準値より前記第一のロードセルの出力値が小
さいことを検出すると前記第二のロードセルの出力値に
基づいて重量を算定する第二の重量算定手段を設けた。

【００１０】

【作用】第一のロードセルの出力値と予め設定された基
準値とを出力比較手段が比較すると、基準値より第一の
ロードセルの出力値が大きい場合には第一の重量算定手
段が第一のロードセルの出力値に基づいて重量を算定
し、基準値より第一のロードセルの出力値が小さい場合
には第二の重量算定手段が第二のロードセルの出力値に
基づいて重量を算定する。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて以下に説
明する。まず、このロードセル秤である電子料金秤１で
は、図１及び図２に例示するように、平板状の本体ベー
ス２に固定端３が連結された第一のロードセル４の可動
端５にボックス状の可動フレーム６が連結されており、
この可動フレーム６に固定端７が連結された第二のロー
ドセル８の可動端９にＸ字形状の支持フレーム１０が連
結されている。

【００１２】より詳細には、前記本体ベース２の上面に
固定された前記第一のロードセル４の固定端３は、前記
可動フレーム６の底板１１に形成された開口孔１２を貫
通しており、前記第一のロードセル４の可動端５は、前
記可動フレーム６の天板１３の下面に固定されている。
前記第二のロードセル８の固定端３は、前記可動フレー
ム６の底板１１の上面に固定されており、前記第二のロ
ードセル８の可動端９は、前記可動フレーム６の天板１
３に形成された開口孔１４を貫通している。この可動フ
レーム６の天板１３の開口孔１４を貫通した前記第二の
ロードセル８の可動端９に支持フレーム１０が固定され
ており、この支持フレーム１０で受皿１５が支持されて
いる。

【００１３】そして、この電子料金秤１では、前記本体
ベース２の上面の四隅にはボルトナット等からなる支持
柱１６が突設されており、これらの支持柱１６が、前記
可動フレーム６の四隅に装着されたボルトナット等から
なる支持部材１７に真下から対向することで、この支持
部材１７と前記支持柱１６とで第一の四隅ストッパ１８
が形成されている。また、前記支持フレーム１０の下面
の四隅には支持ピン１９が突設されており、これら支持
ピン１９が、前記可動フレーム６の支持部材１７に真上
から対向することで、この支持部材１７と前記支持ピン
１９とで第二の四隅ストッパ２０が形成されている。

【００１４】このようにすることで、この電子料金秤１
では、前記支持柱１６と前記支持部材１７とからなる前
記第一の四隅ストッパ１８と、前記支持部材１７と前記
支持ピン１９とからなる前記第二の四隅ストッパ２０と
が、水平方向で同一位置に配置されている。

【００１５】そして、このロードセル秤１では、前記第
一のロードセル４と前記第二のロードセル８とは、その
起歪部の上面と下面とにストレンゲージ（図示せず）が
貼付されており、図３に例示するように、これら第一の
ロードセル４と第二のロードセル８とのストレンゲージ
はブリッジ接続されてから、各種のデータ処理を実行す
る一個のＣＰＵ(Central Processing Unit）２１に接続
されている。ここで、このＣＰＵ２１には、制御プログ
ラムなどの各種データを予め記憶したＲＯＭ(Read Only
Memory)２２、処理データなどを更新自在に一時記憶す
るＲＡＭ(Random Access Memory)２３、商品データなど
を固定的に予め記憶した交換自在なＥＥＰＲＯＭ(Elect
rically Erasable Programmable Read Only Memory）２
４、各種データを表示出力するディスプレイ２５、各種
データが入力操作されるキーボード２６等が接続されて
いる。

【００１６】そこで、このロードセル秤１では、図４に
例示するフローチャートでステップＴ６として後述する
ように、出力比較手段が前記第一のロードセル４の出力
値と前記ＲＯＭ２２等に予め設定された基準値とを比較
するようになっている。そして、ステップＴ７として後
述するように、この基準値より前記第一のロードセル４
の出力値が大きいことを検出すると第一の重量算定手段
が前記第一のロードセル４の出力値に基づいて重量を算
定するようになっており、ステップＴ８として後述する
ように、基準値より前記第一のロードセル４の出力値が
小さいことを検出すると第二の重量算定手段が前記第二
のロードセル８の出力値に基づいて重量を算定するよう
になっている。

【００１７】なお、このロードセル秤１では、上述のよ
うに基準値は前記第一のロードセル４と前記第二のロー
ドセル８とを切替える閾値となっているので、これは小
秤量用の第二の四隅ストッパ２０が作動する以前の前記
第一のロードセル４の出力値として設定されている。

【００１８】このような構成において、この電子料金秤
１では、受皿１５に積載する物品（図示せず）の重量に
対応して第一・第二のロードセル４，８に歪が生じる
と、この歪を生じる第一・第二のロードセル４，８の出
力値に基づいてＣＰＵ２１が物品の重量を算定するよう
になっている。

【００１９】この時、このＣＰＵ２１は、図４に例示す
るように、第一のロードセル４と第二のロードセル８と
の出力値を順次取り込み（ステップＴ１，Ｔ２）、これ
らの出力値のちらつき処理を各々実行してから（ステッ
プＴ３，Ｔ４）、キーボード２６の入力操作に対応した
キー処理を実行する（ステップＴ５）。そして、第一の
ロードセル４の出力値とＲＯＭ２２等に予め設定された
基準値とを比較し（ステップＴ６）、この基準値より第
一のロードセル４の出力値が大きい場合には、第一のロ
ードセル４の出力値に基づいて重量を算定し（ステップ
Ｔ７）、第一のロードセル４の出力値が基準値より小さ
い場合には、第二のロードセル８の出力値に基づいて重
量を算定する（ステップＴ８）。そして、このようにし
て算定された重量をディスプレイ２５で表示出力し（ス
テップＴ９）、この表示出力を完了すると初期状態に復
帰する。

【００２０】このようにすることで、例えば、大きい荷
重が受皿１５に作用して第二の四隅ストッパ２０が当接
した状態で支持フレーム１０の変形のために第二のロー
ドセル８に曲げモーメントが作用し、この第二のロード
セル８が間違って軽い重量を出力しても、第一のロード
セル４の出力に基づいて重量を正確に算定することがで
きる。

【００２１】なお、この電子料金秤１では、過大な重量
が受皿１５に作用すると、この受皿１５と共に降下する
支持フレーム１０を第二の四隅ストッパ２０が可動フレ
ーム６上に支持することで第二のロードセル８が保護さ
れ、この状態で受皿１５と共に降下する可動フレーム６
を第一の四隅ストッパ１８が本体ベース２上に支持する
ことで第一のロードセル４が保護される。

【００２２】この時、この電子料金秤１では、可動フレ
ーム６は第一の四隅ストッパ１８の位置で下方から押圧
されると共に第二の四隅ストッパ２０の位置では上方か
ら押圧されるが、これら第一・第二の四隅ストッパ２０
が水平方向で同一位置に配置されているので、可動フレ
ーム６に曲げ応力が作用することがない。このため、こ
の電子料金秤１では、過大な重量が受皿１５に作用して
も、可動フレーム６に湾曲が発生することがないので、
計量精度が常時良好に維持されるようになっている。

【００２３】なお、本実施例の電子料金秤１では、可動
フレーム６の四隅に装着した支持部材１７を第一・第二
の四隅ストッパ１８，２０で共用しているので、その部
品数が削減されて生産性が向上しており、第一・第二の
四隅ストッパ１８，２０の水平位置も厳密に同一なので
特性が極めて良好である。

【００２４】さらに、本実施例の電子料金秤１では、第
一・第二のロードセル４，８で計量精度を低下させるこ
となく計量範囲を拡大することを例示したが、これに第
三のロードセルや第四のロードセル（共に図示せず）な
どを付加して、さらに計量範囲を拡大することも可能で
あり、この場合は重い重量を計測するロードセルを基準
として重量を算定するロードセルを順次切替えることに
なる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は上述のように、大秤量用の第一
のロードセルと小秤量用の第二のロードセルとを設け、
本体ベースに固定端を連結した前記第一のロードセルの
可動端に可動フレームを連結し、この可動フレームに固
定端を連結した前記第二のロードセルの可動端に受皿を
連結し、前記第一のロードセルの出力値と予め設定され
た基準値とを比較する出力比較手段を設け、この出力比
較手段が基準値より前記第一のロードセルの出力値が大
きいことを検出すると前記第一のロードセルの出力値に
基づいて重量を算定する第一の重量算定手段を設け、前
記出力比較手段が基準値より前記第一のロードセルの出
力値が小さいことを検出すると前記第二のロードセルの
出力値に基づいて重量を算定する第二の重量算定手段を
設けたことにより、例えば、大きい荷重が受皿に作用し
て各部の変形や当接のために第二のロードセルに曲げモ
ーメントが作用し、この第二のロードセルが間違って軽
い重量を出力しても、この場合の第一のロードセルの出
力が基準値より大きいので、この第一のロードセルの出
力に基づいて重量を正確に算定することができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のロードセル秤である電子料
金秤の内部構造を例示する縦断側面図である。

【図２】電子料金秤の内部構造を例示する縦断正面図で
ある。

【図３】電子料金秤の回路構造を例示するブロック図で
ある。

【図４】電子料金秤のデータ処理を例示するフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１ ロードセル秤 ２ 本体ベース ３，７ 固定端 ４ 第一のロードセル ５，９ 可動端 ６ 可動フレーム ８ 第二のロードセル １５ 受皿

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大秤量用の第一のロードセルと小秤量用
   の第二のロードセルとを設け、本体ベースに固定端を連
   結した前記第一のロードセルの可動端に可動フレームを
   連結し、この可動フレームに固定端を連結した前記第二
   のロードセルの可動端に受皿を連結し、前記第一のロー
   ドセルの出力値と予め設定された基準値とを比較する出
   力比較手段を設け、この出力比較手段が基準値より前記
   第一のロードセルの出力値が大きいことを検出すると前
   記第一のロードセルの出力値に基づいて重量を算定する
   第一の重量算定手段を設け、前記出力比較手段が基準値
   より前記第一のロードセルの出力値が小さいことを検出
   すると前記第二のロードセルの出力値に基づいて重量を
   算定する第二の重量算定手段を設けたことを特徴とする
   ロードセル秤。