JPH0979893A - 組合せ計量装置 - Google Patents
組合せ計量装置Info
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- JPH0979893A JPH0979893A JP25919895A JP25919895A JPH0979893A JP H0979893 A JPH0979893 A JP H0979893A JP 25919895 A JP25919895 A JP 25919895A JP 25919895 A JP25919895 A JP 25919895A JP H0979893 A JPH0979893 A JP H0979893A
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- JP
- Japan
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- weighing
- vibration
- floor
- cells
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- Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】低コストで省スペースの構成としながらも、計
量信号中に含まれる床振動成分を正確に除去して高精度
な高速計量を実現できる組合せ計量装置を提供する。 【解決手段】 計量器141 〜14n の計量セル131
〜13n と同一の床Fに設置された少なくとも三つの振
動検出セル201 〜203 と、振動検出セル201 〜2
03 から出力される振動検出信号V1 〜V3 の振動成分
と前回の組合せ演算に参加しなかった複数の不参加計量
器14m の計量セル13m から出力される計量信号Wm
の振動成分とに基づいて、各計量セル131 〜13n が
設置された位置の床Fの上下方向の変位を算出する床振
動算出手段33と、組合せに参加した計量器141 〜1
4n の計量セル131 〜13n による計量信号W1 〜W
n から、床振動算出手段33により算出された床の上下
方向の変位を除去する床振動補正手段31とを備える。
量信号中に含まれる床振動成分を正確に除去して高精度
な高速計量を実現できる組合せ計量装置を提供する。 【解決手段】 計量器141 〜14n の計量セル131
〜13n と同一の床Fに設置された少なくとも三つの振
動検出セル201 〜203 と、振動検出セル201 〜2
03 から出力される振動検出信号V1 〜V3 の振動成分
と前回の組合せ演算に参加しなかった複数の不参加計量
器14m の計量セル13m から出力される計量信号Wm
の振動成分とに基づいて、各計量セル131 〜13n が
設置された位置の床Fの上下方向の変位を算出する床振
動算出手段33と、組合せに参加した計量器141 〜1
4n の計量セル131 〜13n による計量信号W1 〜W
n から、床振動算出手段33により算出された床の上下
方向の変位を除去する床振動補正手段31とを備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の計量器から
の計量信号を組合せ演算する組合せ計量装置において、
装置が設置されている床の振動に起因する計量誤差を除
去するようにしたものである。
の計量信号を組合せ演算する組合せ計量装置において、
装置が設置されている床の振動に起因する計量誤差を除
去するようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】たとえば、組合せ計量装置が設置された
床は、周囲の大型機械の振動や作業員の移動などにより
上下方向に変位し、その結果、上記組合せ計量装置の計
量セルからの計量信号中に、床の上下方向の変位に対応
した床振動成分が含まれることがあり、この床振動成分
を計量信号から除去しないと、計量誤差が生じる。そこ
で、フィルタによって計量信号から上記床振動成分を除
去することが考えられるが、一般に、床振動は被計量物
を計量器に投入したときに生じる計量器の機械振動など
に比較して周波数が低いことから、フィルタのカットオ
フ周波数を低く設定しなければならないので、フィルタ
リング時間が長くなって計量速度が低下する。そこで、
従来の組合せ計量装置では、床振動を別途検出して除去
することにより、フィルタのカットオフ周波数を計量器
の機械振動などが除去できる程度に高く設定して、高速
計量の実現を図っている。上記床振動の検出除去手段に
ついて、以下に説明する。
床は、周囲の大型機械の振動や作業員の移動などにより
上下方向に変位し、その結果、上記組合せ計量装置の計
量セルからの計量信号中に、床の上下方向の変位に対応
した床振動成分が含まれることがあり、この床振動成分
を計量信号から除去しないと、計量誤差が生じる。そこ
で、フィルタによって計量信号から上記床振動成分を除
去することが考えられるが、一般に、床振動は被計量物
を計量器に投入したときに生じる計量器の機械振動など
に比較して周波数が低いことから、フィルタのカットオ
フ周波数を低く設定しなければならないので、フィルタ
リング時間が長くなって計量速度が低下する。そこで、
従来の組合せ計量装置では、床振動を別途検出して除去
することにより、フィルタのカットオフ周波数を計量器
の機械振動などが除去できる程度に高く設定して、高速
計量の実現を図っている。上記床振動の検出除去手段に
ついて、以下に説明する。
【0003】すなわち、三つ以上の床振動検出専用の振
動検出セルを平面視で一直線上に位置しない三箇所に配
置して搭載することにより、これら振動検出セルから出
力される振動検出信号の振動成分に基づき三次元的に振
動する床の振動モードを検出する。さらに、上記振動モ
ードから各計量器が設置された位置の床振動成分を求め
て、各計量器による計量値から床振動に起因する計量誤
差を除去している。この床振動の検出除去手段では、複
数(たとえば14個)の計量器のそれぞれに対し振動検
出セルを1つずつ対応して配置する必要がないので、大
きな配設スペースを必要としない利点がある。
動検出セルを平面視で一直線上に位置しない三箇所に配
置して搭載することにより、これら振動検出セルから出
力される振動検出信号の振動成分に基づき三次元的に振
動する床の振動モードを検出する。さらに、上記振動モ
ードから各計量器が設置された位置の床振動成分を求め
て、各計量器による計量値から床振動に起因する計量誤
差を除去している。この床振動の検出除去手段では、複
数(たとえば14個)の計量器のそれぞれに対し振動検
出セルを1つずつ対応して配置する必要がないので、大
きな配設スペースを必要としない利点がある。
【0004】一方、上記専用の振動検出セルに代えて、
前回の計量サイクルでの組合せ演算に参加しなかった不
参加計量器を床振動成分の検出用に利用することも知ら
れている。この不参加計量器は、次回の計量サイクルに
おいて新たに被計量物が投入されないことから、この投
入に伴う計量器の機械振動が発生せず、かつ前回の投入
による振動もおさまっており、しかも、投入されている
被計量物の重量も前回の計量により既知である。そのた
め、その計量器からの計量信号に含まれる振動成分は、
主として組合せ計量装置が設置された床の上下方向の変
位(床振動)に対応したものとなる。そこで、三つ以上
の不参加計量器から出力される計量信号の振動成分を床
振動補正用信号として利用し、これに基づいて、床の振
動モードを検出し、この振動モードから各計量器が設置
された位置の床振動成分を求めて、各計量器による計量
値から床振動に起因する計量誤差を除去している。
前回の計量サイクルでの組合せ演算に参加しなかった不
参加計量器を床振動成分の検出用に利用することも知ら
れている。この不参加計量器は、次回の計量サイクルに
おいて新たに被計量物が投入されないことから、この投
入に伴う計量器の機械振動が発生せず、かつ前回の投入
による振動もおさまっており、しかも、投入されている
被計量物の重量も前回の計量により既知である。そのた
め、その計量器からの計量信号に含まれる振動成分は、
主として組合せ計量装置が設置された床の上下方向の変
位(床振動)に対応したものとなる。そこで、三つ以上
の不参加計量器から出力される計量信号の振動成分を床
振動補正用信号として利用し、これに基づいて、床の振
動モードを検出し、この振動モードから各計量器が設置
された位置の床振動成分を求めて、各計量器による計量
値から床振動に起因する計量誤差を除去している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の振動検出セルを
用いる手段では、計量器の個数に対して振動検出セルが
少なくて済むことから、コスト面およびスペース面にお
いて有利となる利点がある。しかし、その反面、各々の
振動検出セルの振動検出信号にはそれぞれ誤差を含んで
いるため、これら振動検出信号に基づき最小自乗法等に
より床の振動モードを検出すると、振動検出セルを各計
量器に対し1対1に設ける場合に比較して、床振動の検
出箇所、つまり振動検出セルの個数が少ない分だけ床振
動による計量誤差の除去精度が劣る。
用いる手段では、計量器の個数に対して振動検出セルが
少なくて済むことから、コスト面およびスペース面にお
いて有利となる利点がある。しかし、その反面、各々の
振動検出セルの振動検出信号にはそれぞれ誤差を含んで
いるため、これら振動検出信号に基づき最小自乗法等に
より床の振動モードを検出すると、振動検出セルを各計
量器に対し1対1に設ける場合に比較して、床振動の検
出箇所、つまり振動検出セルの個数が少ない分だけ床振
動による計量誤差の除去精度が劣る。
【0006】一方、前回の計量サイクルにおける不参加
計量器を床振動検出用に利用する手段では、複数の不参
加計量器のうちの互いに近接する位置の計量器を床振動
成分の検出用に選んでしまうと、それら不参加計量器に
よって形作られる床面が小さくなるため、やはり床振動
の正確な検出が困難になり、組合せ演算の精度が低下す
る。
計量器を床振動検出用に利用する手段では、複数の不参
加計量器のうちの互いに近接する位置の計量器を床振動
成分の検出用に選んでしまうと、それら不参加計量器に
よって形作られる床面が小さくなるため、やはり床振動
の正確な検出が困難になり、組合せ演算の精度が低下す
る。
【0007】そこで、本件出願人は、複数の計量器につ
いて、床振動算出手段により算出される床の上下方向の
変位と真の変位との差が小さくなる計量器の床振動検出
参加パターンを記憶手段に予め記憶しておくとともに、
前回の組合せ演算に参加しなかった複数の不参加計量器
のうちから記憶手段に記憶された計量器の前記パターン
に合う計量器を選択手段により選択して、この選択した
不参加計量器を床振動検出用に利用するようにした組合
せ計量装置を提案している(平成6年4月12日出願の
特願平6−99197号)。この組合せ計量装置は、計
量信号中に含まれる床振動に起因する出力変動分を正確
に除去して組合せ演算を高精度に行えるものである。と
ころが、記憶手段に記憶した複数のパターンのうちのい
ずれかのパターンに合致する3個以上の不参加計量器を
選び出す必要があることから、場合によってはパターン
に合致する不参加計量器を外して、残った各計量器の計
量信号により組合せ演算を行うよう制約を加えなければ
ならない場合もあり、組合せ演算の精度を低下させるお
それがある。
いて、床振動算出手段により算出される床の上下方向の
変位と真の変位との差が小さくなる計量器の床振動検出
参加パターンを記憶手段に予め記憶しておくとともに、
前回の組合せ演算に参加しなかった複数の不参加計量器
のうちから記憶手段に記憶された計量器の前記パターン
に合う計量器を選択手段により選択して、この選択した
不参加計量器を床振動検出用に利用するようにした組合
せ計量装置を提案している(平成6年4月12日出願の
特願平6−99197号)。この組合せ計量装置は、計
量信号中に含まれる床振動に起因する出力変動分を正確
に除去して組合せ演算を高精度に行えるものである。と
ころが、記憶手段に記憶した複数のパターンのうちのい
ずれかのパターンに合致する3個以上の不参加計量器を
選び出す必要があることから、場合によってはパターン
に合致する不参加計量器を外して、残った各計量器の計
量信号により組合せ演算を行うよう制約を加えなければ
ならない場合もあり、組合せ演算の精度を低下させるお
それがある。
【0008】そこで本発明は、低コストで省スペースの
構成としながらも、計量信号中に含まれる床振動成分を
正確に除去して高精度な高速計量を実現することができ
る組合せ計量装置を提供することを目的としている。
構成としながらも、計量信号中に含まれる床振動成分を
正確に除去して高精度な高速計量を実現することができ
る組合せ計量装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の組合せ計量装置は、被計量物を計量して、
その重量に対応した計量信号を出力する複数の計量器が
同一の床に設置され、これら計量器の計量セルからの計
量信号を組合せ演算して、目標重量に近い組合せとなる
計量器から被計量物を排出する組合せ計量装置であっ
て、前記計量セルと同一の床に設置された少なくとも三
つの振動検出セルと、前記振動検出セルから出力される
振動検出信号の振動成分と前回の組合せ演算に参加しな
かった複数の不参加計量器の計量セルから出力される計
量信号の振動成分とに基づいて、各計量セルが設置され
た位置の床の上下方向の変位を算出する床振動算出手段
と、組合せに参加した計量器の計量セルによる計量信号
から、上記床振動算出手段により算出された床の上下方
向の変位を除去する床振動補正手段とを備えている。
に、本発明の組合せ計量装置は、被計量物を計量して、
その重量に対応した計量信号を出力する複数の計量器が
同一の床に設置され、これら計量器の計量セルからの計
量信号を組合せ演算して、目標重量に近い組合せとなる
計量器から被計量物を排出する組合せ計量装置であっ
て、前記計量セルと同一の床に設置された少なくとも三
つの振動検出セルと、前記振動検出セルから出力される
振動検出信号の振動成分と前回の組合せ演算に参加しな
かった複数の不参加計量器の計量セルから出力される計
量信号の振動成分とに基づいて、各計量セルが設置され
た位置の床の上下方向の変位を算出する床振動算出手段
と、組合せに参加した計量器の計量セルによる計量信号
から、上記床振動算出手段により算出された床の上下方
向の変位を除去する床振動補正手段とを備えている。
【0010】上記組合せ計量装置によれば、少なくとも
三つの振動検出セルから出力される振動検出信号の振動
成分に加えて、前回の組合せ演算に参加しなかった複数
の不参加計量器の計量セルから出力される計量信号に含
まれる振動成分をも用いて、これらの振動成分に基づい
て床の振動モードを検出し、この振動モードから、各計
量セルが設置された位置の床振動成分を求める。さら
に、今回の組合せ演算に参加した各計量器の計量セルに
よる計量信号から、上記床振動成分を差し引いて除去す
る。
三つの振動検出セルから出力される振動検出信号の振動
成分に加えて、前回の組合せ演算に参加しなかった複数
の不参加計量器の計量セルから出力される計量信号に含
まれる振動成分をも用いて、これらの振動成分に基づい
て床の振動モードを検出し、この振動モードから、各計
量セルが設置された位置の床振動成分を求める。さら
に、今回の組合せ演算に参加した各計量器の計量セルに
よる計量信号から、上記床振動成分を差し引いて除去す
る。
【0011】三次元的に振動する床の面計算が可能なよ
うに三つ以上の個数を備えた振動検出セルは、同一平面
において大きな面を形作る配置で設置される。そのた
め、これら振動検出セルに加えて床振動検出用に補助的
に用いる前回の不参加計量器は無作為に選択することが
できる。このように、不参加計量器の選択に何ら制約を
加える必要がないことから、組合せ演算の精度が低下す
ることがない。しかも、床振動を検出するための床の面
計算に用いるセルの個数は、振動検出セルのみにより床
振動を検出する従来の組合せ計量装置に比較して、不参
加計量器分だけ多くなるので、最小自乗法等により求め
る振動モードに含まれる誤差は、そのセルの個数が多く
なるのに伴って小さくなり、計量信号から床振動に起因
する出力変動分を正確に除去できる。また、振動検出専
用の振動検出セルは、最低三つあればよく、計量器より
も少ない数で済むから、低コストおよび省スペースの利
点を保持できる。
うに三つ以上の個数を備えた振動検出セルは、同一平面
において大きな面を形作る配置で設置される。そのた
め、これら振動検出セルに加えて床振動検出用に補助的
に用いる前回の不参加計量器は無作為に選択することが
できる。このように、不参加計量器の選択に何ら制約を
加える必要がないことから、組合せ演算の精度が低下す
ることがない。しかも、床振動を検出するための床の面
計算に用いるセルの個数は、振動検出セルのみにより床
振動を検出する従来の組合せ計量装置に比較して、不参
加計量器分だけ多くなるので、最小自乗法等により求め
る振動モードに含まれる誤差は、そのセルの個数が多く
なるのに伴って小さくなり、計量信号から床振動に起因
する出力変動分を正確に除去できる。また、振動検出専
用の振動検出セルは、最低三つあればよく、計量器より
も少ない数で済むから、低コストおよび省スペースの利
点を保持できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る
組合せ計量装置の概略側面図を示す。供給コンベヤ1か
ら送られた被計量物は、供給シュート2を介して分散フ
ィーダ3の中央に集められたのちに、分散フィーダ3の
加振器4の駆動による振動により、分散フィーダ3の下
方周囲に放射状に配設された複数の放射フィーダ71 〜
7nに分散供給される。つぎに、被計量物は、放射フィ
ーダ71 〜7n の加振器81〜8n の駆動による振動に
より、各放射フィーダ71 〜7n に個々に対応して本体
ケース9の周囲に円形に配置されたプールホッパ101
〜10n へ送られて、これらプールホッパ101 〜10
n 内に計量動作に合わせて一時的にプールされたのち
に、プールホッパ101 〜10n の排出ゲート111 〜
11n が開動されたときに、対応する計量ホッパ121
〜12n に投入される。
基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る
組合せ計量装置の概略側面図を示す。供給コンベヤ1か
ら送られた被計量物は、供給シュート2を介して分散フ
ィーダ3の中央に集められたのちに、分散フィーダ3の
加振器4の駆動による振動により、分散フィーダ3の下
方周囲に放射状に配設された複数の放射フィーダ71 〜
7nに分散供給される。つぎに、被計量物は、放射フィ
ーダ71 〜7n の加振器81〜8n の駆動による振動に
より、各放射フィーダ71 〜7n に個々に対応して本体
ケース9の周囲に円形に配置されたプールホッパ101
〜10n へ送られて、これらプールホッパ101 〜10
n 内に計量動作に合わせて一時的にプールされたのち
に、プールホッパ101 〜10n の排出ゲート111 〜
11n が開動されたときに、対応する計量ホッパ121
〜12n に投入される。
【0013】上記計量ホッパ121 〜12n は、本体ケ
ース9内の外周部に配設された計量セル(ロードセル)
131 〜13n に取り付けられており、計量セル131
〜13n と計量ホッパ121 〜12n とにより、複数の
計量器141 〜14n が構成されている。計量セル13
1 〜13n は、計量ホッパ121 〜12n に投入された
被計量物の重量を測定してアナログ計量信号を出力す
る。重量が測定された被計量物は、排出ゲート171 〜
17n が開動されたときに、排出シュート18を介して
集合シュート19内にまとめられたのちに、包装装置
(図示せず)に供給される。また、本体ケース9の内部
には、三つ以上の振動検出セル、この実施形態では三つ
の振動検出セル201 〜203 が、計量セル131 〜1
3n と同一平面上において、後述するように可及的に大
きな三角形を形作る配置で設けられている。この振動検
出セル201 〜203 は既知の一定重量の重り21を有
している。なお、本装置は架台22の支持脚23を介し
て同一の床Fに設置支持されており、したがって、各計
量セル131 〜13n および振動検出セル201 〜20
3 は共に同一の床F上に設置されている。
ース9内の外周部に配設された計量セル(ロードセル)
131 〜13n に取り付けられており、計量セル131
〜13n と計量ホッパ121 〜12n とにより、複数の
計量器141 〜14n が構成されている。計量セル13
1 〜13n は、計量ホッパ121 〜12n に投入された
被計量物の重量を測定してアナログ計量信号を出力す
る。重量が測定された被計量物は、排出ゲート171 〜
17n が開動されたときに、排出シュート18を介して
集合シュート19内にまとめられたのちに、包装装置
(図示せず)に供給される。また、本体ケース9の内部
には、三つ以上の振動検出セル、この実施形態では三つ
の振動検出セル201 〜203 が、計量セル131 〜1
3n と同一平面上において、後述するように可及的に大
きな三角形を形作る配置で設けられている。この振動検
出セル201 〜203 は既知の一定重量の重り21を有
している。なお、本装置は架台22の支持脚23を介し
て同一の床Fに設置支持されており、したがって、各計
量セル131 〜13n および振動検出セル201 〜20
3 は共に同一の床F上に設置されている。
【0014】図2は上記組合せ計量装置の制御系を示す
ブロック構成図である。同図において、計量器141 〜
14n では、計量ホッパ121 〜12n に被計量物X1
〜Xn が投入されると、それらの重量を計量セル131
〜13n が計量する。この計量セル131 〜13n から
それぞれ出力されるアナログ計量信号は、増幅器24で
増幅されたのちに、制御部27の組合せ演算手段(CP
U)32により制御されるマルチプレクサ28によって
選択的に出力されて、A/D変換器29でディジタル計
量信号に変換され、さらに、ディジタルフィルタ30に
入力される。このディジタルフィルタ30では、主とし
て被計量物が計量器141 〜14n の計量ホッパ121
〜12n に投入されたときに生じる比較的高い周波数の
振動成分が除去される。このディジタルフィルタ30か
ら出力される計量信号W1 〜Wnは制御部27の床振動
補正手段31に入力される。
ブロック構成図である。同図において、計量器141 〜
14n では、計量ホッパ121 〜12n に被計量物X1
〜Xn が投入されると、それらの重量を計量セル131
〜13n が計量する。この計量セル131 〜13n から
それぞれ出力されるアナログ計量信号は、増幅器24で
増幅されたのちに、制御部27の組合せ演算手段(CP
U)32により制御されるマルチプレクサ28によって
選択的に出力されて、A/D変換器29でディジタル計
量信号に変換され、さらに、ディジタルフィルタ30に
入力される。このディジタルフィルタ30では、主とし
て被計量物が計量器141 〜14n の計量ホッパ121
〜12n に投入されたときに生じる比較的高い周波数の
振動成分が除去される。このディジタルフィルタ30か
ら出力される計量信号W1 〜Wnは制御部27の床振動
補正手段31に入力される。
【0015】一方、振動検出セル201 〜20n から出
力されるアナログ振動検出信号は、増幅器24で増幅さ
れたのち、マルチプレクサ28により選択的に出力され
てA/D変換器29でディジタル信号に変換され、さら
に、ディジタルフィルタ30を経て感度補正手段34に
入力されて、計量セル131 〜13n に対するセル感度
比の相違および重量レベルに伴い検出感度が相違する重
量感度比をそれぞれ補正される。感度補正手段34から
出力されるディジタル振動検出信号V1 〜V3は制御部
27の床振動算出手段33に入力される。この床振動算
出手段33は、上記ディジタル振動検出信号V1 〜V3
と一部の計量信号W1 〜Wn とに基づき床Fの上下方向
の変位を算出して、その変位信号Sを床振動補正手段3
1に対し出力するが、これの詳細については後述する。
力されるアナログ振動検出信号は、増幅器24で増幅さ
れたのち、マルチプレクサ28により選択的に出力され
てA/D変換器29でディジタル信号に変換され、さら
に、ディジタルフィルタ30を経て感度補正手段34に
入力されて、計量セル131 〜13n に対するセル感度
比の相違および重量レベルに伴い検出感度が相違する重
量感度比をそれぞれ補正される。感度補正手段34から
出力されるディジタル振動検出信号V1 〜V3は制御部
27の床振動算出手段33に入力される。この床振動算
出手段33は、上記ディジタル振動検出信号V1 〜V3
と一部の計量信号W1 〜Wn とに基づき床Fの上下方向
の変位を算出して、その変位信号Sを床振動補正手段3
1に対し出力するが、これの詳細については後述する。
【0016】制御部27では、床振動補正手段31が計
量セル131 〜13n によるディジタル計量信号W1 〜
Wn に対し、後述する所定の床振動補正を行い、さら
に、組合せ演算手段32が上記床振動補正されたディジ
タル計量信号BS1 〜BSn の組合せ演算を実行して、
目標重量に近い組合せとなる許容範囲内のi個の計量器
14i (iは1〜nの整数)を選択して、その計量器1
4i の計量ホッパ12iを選択的に開放するためのi個
の開放信号OSを出力する。
量セル131 〜13n によるディジタル計量信号W1 〜
Wn に対し、後述する所定の床振動補正を行い、さら
に、組合せ演算手段32が上記床振動補正されたディジ
タル計量信号BS1 〜BSn の組合せ演算を実行して、
目標重量に近い組合せとなる許容範囲内のi個の計量器
14i (iは1〜nの整数)を選択して、その計量器1
4i の計量ホッパ12iを選択的に開放するためのi個
の開放信号OSを出力する。
【0017】ここで、今回の計量サイクルにおいて組合
せ演算に参加しなかった計量ホッパ13内には被計量物
Xが残ったままであるので、次回の計量の際には対応す
るプールホッパ10から被計量物Xが供給されない。し
たがって、組合せ演算に参加したi個を除いた(n−
i)個の不参加計量器14m (mは1〜nの整数)は、
次回の計量サイクルにおいて、被計量物Xの供給(落
下)による機械振動が発生せず、かつ前回の被計量物X
の投入による機械振動もおさまっており、さらに、前回
の計量サイクルにおいて被計量物Xの重量も既知であ
る。そのため、これら不参加計量器14m から出力する
振動成分は床振動算出用データとして利用することがで
きる。そこで、組合せ演算手段32は、組合せ演算を行
うごとに、組合せ演算に不参加の計量器14m を示す非
選択ヘッド識別信号Dを床振動算出手段33に対し出力
する。
せ演算に参加しなかった計量ホッパ13内には被計量物
Xが残ったままであるので、次回の計量の際には対応す
るプールホッパ10から被計量物Xが供給されない。し
たがって、組合せ演算に参加したi個を除いた(n−
i)個の不参加計量器14m (mは1〜nの整数)は、
次回の計量サイクルにおいて、被計量物Xの供給(落
下)による機械振動が発生せず、かつ前回の被計量物X
の投入による機械振動もおさまっており、さらに、前回
の計量サイクルにおいて被計量物Xの重量も既知であ
る。そのため、これら不参加計量器14m から出力する
振動成分は床振動算出用データとして利用することがで
きる。そこで、組合せ演算手段32は、組合せ演算を行
うごとに、組合せ演算に不参加の計量器14m を示す非
選択ヘッド識別信号Dを床振動算出手段33に対し出力
する。
【0018】床振動算出手段33は、各振動検出セル2
01 〜203 によるディジタル振動検出信号V1 〜V3
の他に、前回の組合せ演算に参加しなかった(n−i)
個の不参加計量器14m から出力される計量信号Wm を
も非選択ヘッド識別信号Dに基づき選択して取り込み、
ディジタル振動検出信号V1 〜V3 の振動成分と入力さ
せた計量信号Wの振動成分とに基づいて、床Fの振動モ
ードを検出したのちに、各計量器141 〜14n がそれ
ぞれ設置された各位置の床Fの上下方向の変位、つまり
床振動を個別に算出して、n個の変位信号Sを床振動補
正手段31に対し出力する。ここで、ディジタル振動検
出信号V1 〜V3 の振動成分は、これら振動検出信号V
1 〜V3 から、既知である重り21の重量分を差し引い
て求められ、計量信号Wの振動成分は、この計量信号W
から、やはり既知である計量済みの被計量物Xの重量分
を差し引いて求められる。
01 〜203 によるディジタル振動検出信号V1 〜V3
の他に、前回の組合せ演算に参加しなかった(n−i)
個の不参加計量器14m から出力される計量信号Wm を
も非選択ヘッド識別信号Dに基づき選択して取り込み、
ディジタル振動検出信号V1 〜V3 の振動成分と入力さ
せた計量信号Wの振動成分とに基づいて、床Fの振動モ
ードを検出したのちに、各計量器141 〜14n がそれ
ぞれ設置された各位置の床Fの上下方向の変位、つまり
床振動を個別に算出して、n個の変位信号Sを床振動補
正手段31に対し出力する。ここで、ディジタル振動検
出信号V1 〜V3 の振動成分は、これら振動検出信号V
1 〜V3 から、既知である重り21の重量分を差し引い
て求められ、計量信号Wの振動成分は、この計量信号W
から、やはり既知である計量済みの被計量物Xの重量分
を差し引いて求められる。
【0019】床振動補正手段31は上記のn個の変位信
号Sに基づき全ての計量器141 〜14n から出力され
る計量信号W1 〜Wn を床振動補正する。すなわち、床
振動補正手段31は、計量信号W1 〜Wn から、変位信
号Sのうちの対応する変位量を減算(キャンセル)する
ことで、床振動による影響を除去した振動補正済計量信
号BS1 〜BSn を生成して、組合せ演算手段32に対
し出力する。組合せ演算手段32は、振動補正済計量信
号BS1 〜BSn に基づき組合せ演算して計量器141
〜14n のうちのi個を選択し、そのi個の開放信号O
Sを対応する計量ホッパ121 〜12n の排出ゲート1
71 〜17n の開閉装置(図示せず)に対して出力す
る。
号Sに基づき全ての計量器141 〜14n から出力され
る計量信号W1 〜Wn を床振動補正する。すなわち、床
振動補正手段31は、計量信号W1 〜Wn から、変位信
号Sのうちの対応する変位量を減算(キャンセル)する
ことで、床振動による影響を除去した振動補正済計量信
号BS1 〜BSn を生成して、組合せ演算手段32に対
し出力する。組合せ演算手段32は、振動補正済計量信
号BS1 〜BSn に基づき組合せ演算して計量器141
〜14n のうちのi個を選択し、そのi個の開放信号O
Sを対応する計量ホッパ121 〜12n の排出ゲート1
71 〜17n の開閉装置(図示せず)に対して出力す
る。
【0020】つぎに、上記床振動算出手段33による床
Fの変位信号Sの算出方法について説明する。いま、図
3に示すように、XY平面(例えば水平面)上の点
(x,y)の位置にロードセル34が固定されていると
する。XY平面の挙動は、X軸回りの回転、Y軸回りの
回転、およびXY平面に垂直な軸(Z軸)方向の運動か
ら成る。それ以外の運動は、ここで使用するロードセル
34では検出しないので、ここでは論じない。
Fの変位信号Sの算出方法について説明する。いま、図
3に示すように、XY平面(例えば水平面)上の点
(x,y)の位置にロードセル34が固定されていると
する。XY平面の挙動は、X軸回りの回転、Y軸回りの
回転、およびXY平面に垂直な軸(Z軸)方向の運動か
ら成る。それ以外の運動は、ここで使用するロードセル
34では検出しないので、ここでは論じない。
【0021】ここで、X軸回りの回転運動で生じる垂直
(Z軸)方向成分の運動をB(t)、Y軸回りの回転運
動で生じる垂直(Z軸)方向成分の運動をA(t)、Z
軸方向の運動をC(t)とすると、点Pの位置でのロー
ドセル34の出力信号のうち、床Fの振動の成分Vp
(t)は、 Vp(t)=x・A(t)+y・B(t)+C(t) …(1) となる。
(Z軸)方向成分の運動をB(t)、Y軸回りの回転運
動で生じる垂直(Z軸)方向成分の運動をA(t)、Z
軸方向の運動をC(t)とすると、点Pの位置でのロー
ドセル34の出力信号のうち、床Fの振動の成分Vp
(t)は、 Vp(t)=x・A(t)+y・B(t)+C(t) …(1) となる。
【0022】ところで、床Fの振動モードは、式(1)
におけるA(t)、B(t)、C(t)を求めればよい
ので、これを求めるためには、面計算が可能な一直線上
に位置しない3点で床Fの運動を検出すればよいことに
なる。すなわち、3元一次連立方程式を解けばよい。し
かし、各計量器の出力には誤差を含んでいるため、3点
以上の位置で床Fの運動を検出して、これら検出データ
に基づき最小自乗法等を用いてA(t)、B(t)、C
(t)を求めることになる。したがって、運動の検出点
を多くすればする程、それに応じて誤差が小さくなる。
におけるA(t)、B(t)、C(t)を求めればよい
ので、これを求めるためには、面計算が可能な一直線上
に位置しない3点で床Fの運動を検出すればよいことに
なる。すなわち、3元一次連立方程式を解けばよい。し
かし、各計量器の出力には誤差を含んでいるため、3点
以上の位置で床Fの運動を検出して、これら検出データ
に基づき最小自乗法等を用いてA(t)、B(t)、C
(t)を求めることになる。したがって、運動の検出点
を多くすればする程、それに応じて誤差が小さくなる。
【0023】ただし、運動の検出点はこれにより形作ら
れる多角形の面積が大きくなるよう配置する必要があ
る。すなわち、床Fの振動は低周波の振動数をもつが、
床振動成分を検出するための振動検出セル201 〜20
3 の配置によっては、床の振動モードを検出して求めた
床振動成分と、補正対象の計量器に実際に付加されてい
る真の振動成分との差が大きくなってしまう。これにつ
いて、図4を参照しながら詳述する。
れる多角形の面積が大きくなるよう配置する必要があ
る。すなわち、床Fの振動は低周波の振動数をもつが、
床振動成分を検出するための振動検出セル201 〜20
3 の配置によっては、床の振動モードを検出して求めた
床振動成分と、補正対象の計量器に実際に付加されてい
る真の振動成分との差が大きくなってしまう。これにつ
いて、図4を参照しながら詳述する。
【0024】図4は、円周上に配置された複数(例え
ば、14個)の計量器の計量セル131 〜1314に対し
平面視で同一円周上に三つの振動検出セル201 〜20
3 を配置した場合を示す平面模式図である。同図におい
て、いま、三つの振動検出セルを互いに隣り合う四つの
計量セル1312〜1314,131 の各間の位置P1,P
2,P3に配置したと仮定すると、各振動検出セルによ
り形作られる三角形103は小さな面積となる。各振動
検出セルがそれぞれ+1,−1,+1の誤差をもってい
るとき、これらに対面する計量セル136 について算出
される振動成分の誤差は、実験の結果、振動検出セルの
持っている誤差の39.16倍にもなる。このような配
置の振動検出セルは床振動補正用に使用できない。
ば、14個)の計量器の計量セル131 〜1314に対し
平面視で同一円周上に三つの振動検出セル201 〜20
3 を配置した場合を示す平面模式図である。同図におい
て、いま、三つの振動検出セルを互いに隣り合う四つの
計量セル1312〜1314,131 の各間の位置P1,P
2,P3に配置したと仮定すると、各振動検出セルによ
り形作られる三角形103は小さな面積となる。各振動
検出セルがそれぞれ+1,−1,+1の誤差をもってい
るとき、これらに対面する計量セル136 について算出
される振動成分の誤差は、実験の結果、振動検出セルの
持っている誤差の39.16倍にもなる。このような配
置の振動検出セルは床振動補正用に使用できない。
【0025】そこで、三つの振動検出セル201 〜20
3 をこれらにより形作られる三角形101の面積が最大
となるよう配置すると、各振動検出セル201 〜203
が同一の誤差をもっている場合、計量セル131 〜13
14を含む全てのセルでの振動成分の誤差は、振動検出セ
ルの持っている誤差の2倍以下に収まる。なお、四つの
振動検出セルを用いる場合には、これらにより形作られ
る四角形102が最大面積となるようP5〜P8の位置
に配置する。すなわち、面計算が可能な個数である三つ
以上を設ける振動検出セル201 〜203 は、これらか
ら算出される床の変位と実際に床Fで発生している真の
変位との差、つまり誤差が小さくなる配置とする。
3 をこれらにより形作られる三角形101の面積が最大
となるよう配置すると、各振動検出セル201 〜203
が同一の誤差をもっている場合、計量セル131 〜13
14を含む全てのセルでの振動成分の誤差は、振動検出セ
ルの持っている誤差の2倍以下に収まる。なお、四つの
振動検出セルを用いる場合には、これらにより形作られ
る四角形102が最大面積となるようP5〜P8の位置
に配置する。すなわち、面計算が可能な個数である三つ
以上を設ける振動検出セル201 〜203 は、これらか
ら算出される床の変位と実際に床Fで発生している真の
変位との差、つまり誤差が小さくなる配置とする。
【0026】図2において、上記床振動算出手段33
は、振動検出セル201 〜203 の振動検出信号V1 〜
V3 の床振動成分と、被選択ヘッド識別信号Dに基づき
選択した前回の不参加計量器14m における計量セル1
3m の計量信号Wm に含まれる床振動成分とに基づき、
床Fの振動モードを算出したうえで各計量器141 〜1
4n の設置位置の床振動の変位を算出して、n個の変位
信号Sを床振動補正手段31に対し出力する。
は、振動検出セル201 〜203 の振動検出信号V1 〜
V3 の床振動成分と、被選択ヘッド識別信号Dに基づき
選択した前回の不参加計量器14m における計量セル1
3m の計量信号Wm に含まれる床振動成分とに基づき、
床Fの振動モードを算出したうえで各計量器141 〜1
4n の設置位置の床振動の変位を算出して、n個の変位
信号Sを床振動補正手段31に対し出力する。
【0027】上述の床振動算出手段33が被選択ヘッド
識別信号Dに基づき前回の不参加計量器14m を選択す
るに際しては、面計算できる個数(三つ以上)の振動検
出セル201 〜203 が床の真の変位に対し誤差の小さ
な変位を算出できる配置で設けられていることから、不
参加計量器14m の任意の一部または全部を無作為に選
択することができる。すなわち、不参加計量器14m の
選択に何ら制約を加える必要がない。そのため、組合せ
演算手段32での組合せ演算の精度を低下させることが
ない。
識別信号Dに基づき前回の不参加計量器14m を選択す
るに際しては、面計算できる個数(三つ以上)の振動検
出セル201 〜203 が床の真の変位に対し誤差の小さ
な変位を算出できる配置で設けられていることから、不
参加計量器14m の任意の一部または全部を無作為に選
択することができる。すなわち、不参加計量器14m の
選択に何ら制約を加える必要がない。そのため、組合せ
演算手段32での組合せ演算の精度を低下させることが
ない。
【0028】また、面計算に必要な個数の振動検出セル
201 〜203 の振動検出信号V1〜V3 に加えて、任
意数の不参加計量器14m の計量信号Wm をも用いて、
床Fの振動モードを最小自乗法等により求めているか
ら、求めた振動モードに含まれる誤差は、全ての計量器
141 〜14n に個々に対応して振動検出専用のセルを
設けた場合とほぼ同程度にまで小さくなる。しかも、振
動検出セル201 〜203 は、従来装置と同様に、最低
三つあればよく、計量器141 〜14n よりもはるかに
少ない数で済むから、低コストおよび省スペースである
特長を維持できる。
201 〜203 の振動検出信号V1〜V3 に加えて、任
意数の不参加計量器14m の計量信号Wm をも用いて、
床Fの振動モードを最小自乗法等により求めているか
ら、求めた振動モードに含まれる誤差は、全ての計量器
141 〜14n に個々に対応して振動検出専用のセルを
設けた場合とほぼ同程度にまで小さくなる。しかも、振
動検出セル201 〜203 は、従来装置と同様に、最低
三つあればよく、計量器141 〜14n よりもはるかに
少ない数で済むから、低コストおよび省スペースである
特長を維持できる。
【0029】なお、上記説明では、振動検出セル201
〜203 の振動検出信号V1 〜V3および不参加計量器
14m の計量信号Wm から他の計量器141 〜14n の
床変位を求める際に、床Fの振動モードを算出したうえ
で、各計量器141 〜14nの床変位を求めているが、
床振動検出用のセル201 〜20n および不参加計量器
14m から出力される振動成分の平均値によって、計量
器141 〜14n の床変位を求めてもよい。また、計量
器の配置数が少ない場合、あるいは、前回の不参加計量
器14m の計量信号Wm の振動減衰が遅いために、床振
動検出用として使えない場合には、振動検出セル201
〜203 の振動検出信号V1 〜V3 の振動成分のみによ
り求めた床Fの上下方向の変位に基づいて床振動補正を
行ってもよい。
〜203 の振動検出信号V1 〜V3および不参加計量器
14m の計量信号Wm から他の計量器141 〜14n の
床変位を求める際に、床Fの振動モードを算出したうえ
で、各計量器141 〜14nの床変位を求めているが、
床振動検出用のセル201 〜20n および不参加計量器
14m から出力される振動成分の平均値によって、計量
器141 〜14n の床変位を求めてもよい。また、計量
器の配置数が少ない場合、あるいは、前回の不参加計量
器14m の計量信号Wm の振動減衰が遅いために、床振
動検出用として使えない場合には、振動検出セル201
〜203 の振動検出信号V1 〜V3 の振動成分のみによ
り求めた床Fの上下方向の変位に基づいて床振動補正を
行ってもよい。
【0030】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、三つ
以上の個数を備えた振動検出セルにより、三次元的に振
動する床の面計算を行えるので、これら振動検出セルに
加えて床振動検出用に補助的に用いる前回の不参加計量
器は、何ら制約を加えることなく無作為に選択すること
ができ、組合せ演算の精度を低下させることがない。し
かも、床振動を検出するための床の面計算に用いるセル
の個数は、振動検出セルのみにより床振動を検出する従
来の組合せ計量装置に比較して、床振動検出用として選
択される不参加計量器の数だけ多くなるので、最小自乗
法等により求める振動モードに含まれる誤差は、そのセ
ルの個数が多くなるのに伴って小さくなり、計量信号か
ら床振動に起因する出力変動分を正確に除去できる。ま
た、振動検出専用の振動検出セルは、従来装置と同様
に、最低三つあればよく、計量器よりも少ない数で済む
から、低コストおよび省スペースの利点を保持できる。
以上の個数を備えた振動検出セルにより、三次元的に振
動する床の面計算を行えるので、これら振動検出セルに
加えて床振動検出用に補助的に用いる前回の不参加計量
器は、何ら制約を加えることなく無作為に選択すること
ができ、組合せ演算の精度を低下させることがない。し
かも、床振動を検出するための床の面計算に用いるセル
の個数は、振動検出セルのみにより床振動を検出する従
来の組合せ計量装置に比較して、床振動検出用として選
択される不参加計量器の数だけ多くなるので、最小自乗
法等により求める振動モードに含まれる誤差は、そのセ
ルの個数が多くなるのに伴って小さくなり、計量信号か
ら床振動に起因する出力変動分を正確に除去できる。ま
た、振動検出専用の振動検出セルは、従来装置と同様
に、最低三つあればよく、計量器よりも少ない数で済む
から、低コストおよび省スペースの利点を保持できる。
【図1】本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置を示
す概略側面図である。
す概略側面図である。
【図2】同上の制御系を示すブロック構成図である。
【図3】セルの位置を示す図である。
【図4】計量セルおよび振動検出セルの配置を示す平面
模式図である。
模式図である。
131 〜13n…計量セル、141 〜14…計量器、1
4m …不参加計量器、201 〜203 …振動検出セル、
31…床振動補正手段、32…組合せ演算手段、33…
床振動算出手段、F…床、W1 〜Wn …計量信号、BS
1 〜BSn …振動補正済計量信号、V1 〜Vn …振動検
出信号、X1 〜Xn …被計量物
4m …不参加計量器、201 〜203 …振動検出セル、
31…床振動補正手段、32…組合せ演算手段、33…
床振動算出手段、F…床、W1 〜Wn …計量信号、BS
1 〜BSn …振動補正済計量信号、V1 〜Vn …振動検
出信号、X1 〜Xn …被計量物
Claims (1)
- 【請求項1】 被計量物を計量して、その重量に対応し
た計量信号を出力する複数の計量器が同一の床に設置さ
れ、これら計量器の計量セルからの計量信号を組合せ演
算して、目標重量に近い組合せとなる計量器から被計量
物を排出する組合せ計量装置であって、 前記計量セルと同一の床に設置された少なくとも三つの
振動検出セルと、 前記振動検出セルから出力される振動検出信号の振動成
分と前回の組合せ演算に参加しなかった複数の不参加計
量器の計量セルから出力される計量信号の振動成分とに
基づいて、各計量セルが設置された位置の床の上下方向
の変位を算出する床振動算出手段と、 組合せに参加した計量器の計量セルによる計量信号か
ら、上記床振動算出手段により算出された床の上下方向
の変位を除去する床振動補正手段とを備えた組合せ計量
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25919895A JPH0979893A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 組合せ計量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25919895A JPH0979893A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 組合せ計量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0979893A true JPH0979893A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17330749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25919895A Pending JPH0979893A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 組合せ計量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0979893A (ja) |
-
1995
- 1995-09-11 JP JP25919895A patent/JPH0979893A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20031224 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |