(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-06
(45)【発行日】2024-11-14
(54)【発明の名称】計量装置
(51)【国際特許分類】
G01G 23/01 20060101AFI20241107BHJP
【ＦＩ】
G01G23/01 Z
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2021045010
(22)【出願日】2021-03-18
(65)【公開番号】P2022144132
(43)【公開日】2022-10-03
【審査請求日】2024-02-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000147833
【氏名又は名称】株式会社イシダ
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100180851
【弁理士】
【氏名又は名称】▲高▼口 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100186761
【弁理士】
【氏名又は名称】上村 勇太
(72)【発明者】
【氏名】樽本 祥憲
(72)【発明者】
【氏名】田尻 祥子
(72)【発明者】
【氏名】林田 康平
【審査官】榮永 雅夫
(56)【参考文献】
【文献】特開平４－２６９６３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１４５１２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１４７９２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１３３４１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平５－１０８１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】欧州特許出願公開第３３７２９６３（ＥＰ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｇ １／００ － ２３／４８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物品を搬送可能な搬送部と、前記搬送部に接続され、重量に関する原信号を出力する計量部と、
前記原信号を処理することによって、前記物品の計量値を出力する計量制御部と、
を備え、
前記計量制御部は、
前記原信号に第１フィルタを適用して得られる判定用信号に基づき、零点を調整するか否かを判定し、
前記零点を調整すると判定した場合、前記原信号又は前記判定用信号に、前記第１フィルタよりも多段階の第２フィルタを適用して得られる調整用信号を生成し、
前記調整用信号に基づいて前記零点の調整を実施する、
計量装置。
【請求項2】
前記計量制御部は、前記判定用信号に含まれるピークが所定の閾値を超える場合、前記零点を調整しないと判定し、且つ、当該判定から所定の時間の経過後まで前記零点を調整しない、請求項１に記載の計量装置。
【請求項3】
前記計量制御部は、前記判定用信号に含まれるピークが所定の閾値を超える場合、前記零点を調整しないと判定し、
前記判定用信号の取得よりも後に出力される別の原信号に前記第１フィルタを適用して得られる別の判定用信号を生成する、請求項１又は２に記載の計量装置。
【請求項4】
前記計量制御部は、前記判定用信号に含まれるピークのうち所定の閾値を超えるピークの発生タイミングを特定し、
前記調整用信号から、前記発生タイミングを含む所定の期間に生成されるデータを削除し、
前記データが削除された前記調整用信号に基づいて前記零点の調整を実施する、請求項１に記載の計量装置。
【請求項5】
前記第１フィルタは、ローパスフィルタを含まない、請求項１～４のいずれか一項に記載の計量装置。
【請求項6】
前記原信号に前記第２フィルタを適用する時間は、前記原信号に前記第１フィルタを適用する時間よりも長い、請求項１～５のいずれか一項に記載の計量装置。
【請求項7】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタの少なくとも一方は、複数のデジタルフィルタを組み合わせて構成される、請求項１～６のいずれか一項に記載の計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、計量装置に関する。
【背景技術】
【0002】
計量装置の一例として、搬送コンベアによって搬送される物品（計量対象物）の重量を計量する装置が挙げられる。下記特許文献１には、所定の投入間隔で順次投入される物品の重量に関連する計量信号を出力する計量手段と、フィルタ特性が互いに異なる第１フィルタ及び第２フィルタによって当該計量信号から高周波成分を除去するフィルタ処理を実行する信号処理手段と、フィルタ処理された計量信号に基づいて計量値を算出する計量値算出手段と、を有する計量装置が開示される。
【0003】
この計量装置は、ゼロ点補正手段をさらに有し、フィルタ処理された計量信号に基づいて計量値の基準となるゼロ点（零点）を算出し補正する。物品の投入間隔に応じてフィルタ処理に使用するフィルタを選択すると共に、当該投入間隔に応じて第２フィルタのフィルタ条件を可変設定する。下記特許文献１では、短い投入間隔であっても零点を調整するためのフィルタ処理が計量信号に確実に実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第４７８１９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献１に記載される計量装置では、投入間隔に応じた期間、計量信号に対してフィルタリング処理が実施される。このような間隔内に零点を調整する場合などにおいて、零点の調整精度を向上するためには、原信号に対して極力多段階のフィルタリング処理（すなわち、できるだけ長時間のフィルタリング処理）を実施することが考えられる。ここで一般に、フィルタリング処理を長くするほど、原信号に対する応答性が低くなる。このため、原信号内に突発的なノイズ（例えば、作業者の計量装置への衝突、地震の発生等によって発生するノイズ）が入った場合、当該ノイズも零点の調整に用いられることがある。この場合、零点の調整を実施することによって、調整後の零点がむしろ真の零点からずれてしまうおそれがある。
【0006】
本発明の一側面の目的は、零点の調整を精度よく実施可能な計量装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一側面に係る計量装置は、物品を搬送可能な搬送部と、搬送部に接続され、重量に関する原信号を出力する計量部と、原信号を処理することによって、物品の計量値を出力する計量制御部と、を備え、計量制御部は、原信号に第１フィルタを適用して得られる判定用信号に基づき、零点を調整するか否かを判定し、零点を調整すると判定した場合、原信号又は判定用信号に、第１フィルタよりも多段階の第２フィルタを適用して得られる調整用信号を生成し、調整用信号に基づいて零点の調整を実施する。
【0008】
この計量装置によれば、計量制御部は、まず、原信号に対して、第２フィルタよりも少ない段階数である第１フィルタ（すなわち、第２フィルタよりも応答性が高いフィルタ）を適用して得られる判定用信号に基づき、零点を調整するか否かを判定する。これにより、計量制御部は、原信号に突発的なノイズが含まれている場合か否かを精度よく判定できる。そして、計量制御部は、零点を調整すると判定した場合、原信号又は判定用信号に第１フィルタよりも多段階の第２フィルタを適用して得られる調整用信号を生成する。これにより、ノイズが良好に除去された調整用信号に基づいて零点の調整を実施できる。したがって、上記計量装置は、零点の調整を精度よく実施可能である。
【0009】
計量制御部は、判定用信号に含まれるピークが所定の閾値を超える場合、零点を調整しないと判定し、且つ、当該判定から所定の時間の経過後まで零点を調整しなくてもよい。この場合、突発的なノイズの発生原因が排除されてから零点を調整できる。よって、零点の調整をより精度よく実施可能である。
【0010】
計量制御部は、判定用信号に含まれるピークが所定の閾値を超える場合、零点を調整しないと判定し、判定用信号の取得よりも後に出力される別の原信号に第１フィルタを適用して得られる別の判定用信号を生成してもよい。この場合、突発的なノイズが含まれる可能性のある原信号を用いずに、零点を調整できる。よって、零点の調整をより精度よく実施可能である。
【0011】
計量制御部は、判定用信号に含まれるピークのうち所定の閾値を超えるピークの発生タイミングを特定し、調整用信号から、発生タイミングを含む所定の期間に生成されるデータを削除し、データが削除された調整用信号に基づいて零点の調整を実施してもよい。この場合、突発的なノイズが予め除去された調整用信号から零点を調整できる。よって、零点の調整をより精度よく実施可能である。
【0012】
第１フィルタは、ローパスフィルタを含まなくてもよい。この場合、原信号に第１フィルタを適用する時間を短縮化できるので、零点を調整するための原信号を取得可能な期間が短い場合であっても、判定用信号を確実に生成できる。
【0013】
原信号に第２フィルタを適用する時間は、原信号に第１フィルタを適用する時間よりも長くてもよい。また、第１フィルタ及び第２フィルタの少なくとも一方は、複数のデジタルフィルタを組み合わせて構成されてもよい。これらの場合、零点の調整をより精度よく実施可能である。
【発明の効果】
【0014】
本発明の一側面によれば零点の調整を精度よく実施可能な計量装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の一側面に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【0017】
図１は、本実施形態に係る計量装置の概略構成図である。図１に示される計量装置１は、図１中の矢印の方向（以下、単に「搬送方向」とする）に測定対象物を搬送しながら計量する装置である。計量装置１は、例えば、生産ラインの最終ラインに配置される装置である。測定対象物は、例えば搬送方向に沿って延在する長尺形状を呈する物品Ｐである。計量装置１は、搬送部２と、架台３と、計量部４と、操作部６とを備える。
【0018】
搬送部２は、物品Ｐを搬送方向に沿って搬送するコンベアであり、第１コンベア部２ａと、第２コンベア部２ｂと、第３コンベア部２ｃとを備える。第１コンベア部２ａと、第２コンベア部２ｂと、第３コンベア部２ｃとのそれぞれは、例えば、ローラ、モータ等の回転体、及び搬送ベルトなどを有する。第１コンベア部２ａ、第２コンベア部２ｂ及び第３コンベア部２ｃは、搬送方向の上流側から順番に配置される。すなわち、第２コンベア部２ｂは、搬送方向において第１コンベア部２ａと第３コンベア部２ｃとの間に位置する。第１コンベア部２ａは、第２コンベア部２ｂに物品Ｐを搬入するコンベアである。第１コンベア部２ａは、例えば、図示しない金属検出機等を有してもよい。第２コンベア部２ｂは、第１コンベア部２ａから搬送された物品Ｐを第３コンベア部２ｃに搬入するコンベアである。第３コンベア部２ｃは、第２コンベア部２ｂから物品Ｐを搬出するコンベアである。第３コンベア部２ｃは、例えば、重量が適正範囲から逸脱している物品Ｐを振り分ける振分機（図示しない）を有する。
【0019】
第２コンベア部２ｂには、計量部４が装着されている。このため、搬送部２にて搬送される物品Ｐは、第２コンベア部２ｂ上にて計量される。また、第２コンベア部２ｂの上流側及び下流側のそれぞれには、物品Ｐの有無を検知するセンサＳ１，Ｓ２が設けられる。これにより、物品Ｐの全体が第２コンベア部２ｂ上に位置しているか否かを容易に判断できる。換言すると、センサＳ１，Ｓ２の検知結果によって、第２コンベア部２ｂにて物品Ｐが搬送されていない（いわゆる空運転）か否かを容易に判断できる。
【0020】
架台３は、計量部４を収容する部材であり、搬送部２の下方にて床Ｆに固定される。架台３は、計量部４を収容する本体３ａ、及び本体３ａと床Ｆとの間に位置する複数の脚３ｂを有する。図１においては、本体３ａは破線にて示される。
【0021】
計量部４は、搬送部２に接続され、重量に関する信号を出力する部材である。計量部４は、例えば搬送部２の上流側に位置する。計量部４は、負荷に応じた圧縮及び引張を受ける起歪体１１と、第２コンベア部２ｂ上に位置する物品Ｐを計量する計量セル１２とを備える。起歪体１１は、第２コンベア部２ｂを支持する可動剛体部１１ａと、架台３に固定される固定剛体部１１ｂとを有する。可動剛体部１１ａと固定剛体部１１ｂとのそれぞれは、例えば鉛直方向に延在する部材である。可動剛体部１１ａの一端は第２コンベア部２ｂの上流側端部に接続され、可動剛体部１１ａの他端は計量セル１２に接続される。固定剛体部１１ｂの一端は計量セル１２に接続され、固定剛体部１１ｂの他端は架台３の本体３ａに接続される。図示しないが、計量セル１２では、起歪体１１に貼着された複数のストレインゲージがホイートストンブリッジ回路に接続される。
【0022】
計量部４の計量セル１２は、起歪体１１から伝達される負荷に応じた電気信号を上記ホイートストンブリッジ回路から取り出す。当該電気信号は、計量セル１２の計量結果を示すアナログ信号である。アナログ信号は、例えば、物品Ｐを計量するために用いられる第１アナログ信号、零点を調整するために用いられる第２アナログ信号を含む。第１アナログ信号と第２アナログ信号とのそれぞれは、搬送部２の動作中に取り出される。また、第１アナログ信号は、第２コンベア部２ｂ上に物品Ｐが完全に配置されているときに取り出される。一方、第２アナログ信号は第２コンベア部２ｂ上に物品Ｐが配置されていないときに取り出される。換言すると、第２アナログ信号は、搬送部２の空運転中に取り出される。計量装置１が物品Ｐを製造するための生産ラインに配置されるとき、第２アナログ信号は、物品Ｐの製造中であって第２コンベア部２ｂ上に物品Ｐが配置されていないときに取り出されてもよい。
【0023】
計量部４にて生成されるアナログ信号を操作部６等に出力する場合、計量装置１におけるネットワーク負荷が大きい傾向がある。このため本実施形態では、計量部４は、アナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換部を有し、当該デジタル信号を重量に関する原信号として操作部６等に出力する。これにより、計量装置１におけるネットワーク負荷を低減できる。よって本実施形態では、計量部４は、原信号として、第１アナログ信号に基づく第１デジタル原信号と、第２アナログ信号に基づく第２デジタル原信号とを出力する。
【0024】
操作部６は、搬送部２及び計量部４を操作する部材であり、例えば第２コンベア部２ｂの近傍に立設される。操作部６は、表示インターフェース７と、制御部８とを有する。
【0025】
表示インターフェース７は、制御部８から出力される表示情報に基づく画像を表示する部材（表示部）である。表示インターフェース７は、例えば、物品Ｐの重量の計量結果を示す計量値、上記電気信号のフィルタリング処理後の波形、搬送部２の搬送速度、搬送方向に沿った物品Ｐの寸法、物品Ｐの搬送頻度、物品Ｐの計量ピッチ等を表示する。本実施形態では、表示インターフェース７は、外部入力部として機能するタッチパネル７ａを有する。これにより、表示インターフェース７が作業者（ユーザ）からの入力を受け付けると、入力内容を示す入力情報は、制御部８に出力される。入力情報は、例えば、搬送部２の搬送速度、搬送方向に沿った物品Ｐの寸法、物品Ｐの種類、物品Ｐの搬送頻度等に関するデータである。物品Ｐの搬送頻度は、例えば計量装置１の上流に位置する生産機の能力に基づいて設定される。
【0026】
物品Ｐの計量値は、計量部４から操作部６に送信されるデータ（詳細は後述）に基づいて得られるデータである。計量値は、公知の手法によって算出される。また、物品Ｐの計量ピッチは、搬送部２の搬送速度、物品Ｐの上記寸法、物品Ｐの搬送頻度に基づき、制御部８によって算出される。
【0027】
制御部８は、計量装置１に含まれる各部材を制御するコントローラであり、操作部６に内蔵される。制御部８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random AccessMemory）及びＲＯＭ(Read Only Memory)等によって構成される。制御部８は、例えば、表示インターフェース７を介して指定された搬送部２の搬送速度を制御する動作信号を、搬送部２へ出力する。また、例えば、第３コンベア部２ｃに振分機が設けられている場合であって、制御部８が物品Ｐの重量が予め設定された適正範囲から逸脱していると判断した場合、制御部８は、当該物品Ｐを振り分ける（ラインから除外する）ように、振分機に動作信号を出力する。制御部８は、計量装置１に含まれる各部材の制御だけでなく、各種信号の受信／演算／送信、及び各種信号の記録／読み出し等も実施する処理部である。制御部８による各種信号の演算の例として、物品Ｐの計量結果の導出が挙げられる。このため、制御部８は、例えば、搬送部２の制御信号を出力するための部分、計量部４にて生成される電気信号から物品Ｐの計量値を演算するための部分、計量部４にて生成される電気信号から零点を調整するための部分、各信号及び各情報を記憶する部分（記憶部）等を有する。
【0028】
次に、制御部８の一部の機能的な構成について、図２を用いながら説明する。図２は、操作部の一部の機能的な構成を示す図である。図２に示されるように、操作部６に含まれる計量制御部２１は、制御部８の一部であり、原信号を処理することによって、搬送部２上の物品Ｐに関する計量値を出力する部分である。また、計量制御部２１は、原信号を処理することによって、零点の調整を実施する部分でもある。計量制御部２１は、信号受信部２２と、フィルタ部２３と、計量部２４と、判定部２５と、零点調整部２６とを有する。
【0029】
信号受信部２２は、計量部４から出力される信号を受信する。本実施形態では、信号受信部２２は、計量部４から出力される第１デジタル原信号と第２デジタル原信号とを受信する。
【0030】
フィルタ部２３は、信号受信部２２が受信した信号にフィルタリング処理を実施することによって、当該信号のノイズを除去する。フィルタ部２３は、ノイズが除去された信号を出力する。フィルタ部２３は、上記信号に対して、互いに異なる特性を示す複数のフィルタリング処理（多段階のフィルタリング処理）を実施してもよい。例えば、フィルタ部２３は、デジタルフィルタとして、予め定められた周波数を超える周波数成分を減衰させるローパスフィルタ、搬送部２に含まれる回転体の周波数のノイズを減衰させるノッチフィルタ（バンドストップフィルタ）、物品Ｐの重量に応じて各周波数帯域の減衰量を変更可能な可変フィルタ等を有する。
【0031】
フィルタ部２３は、１又は複数のフィルタを有する。当該フィルタは、上記デジタルフィルタの何れかによって構成されてもよいし、上記デジタルフィルタを組み合わせて構成されてもよい。上記デジタルフィルタの組み合わせは、自動でなされてもよいし、手動でなされてもよい。フィルタ部２３に含まれる各フィルタの選択は、例えば制御部８によって自動でなされてもよいし、表示インターフェース７を介したユーザによって手動でなされてもよい。
【0032】
本実施形態では、フィルタ部２３は、計量用フィルタと、零点調整用フィルタとを有する。計量用フィルタと、零点調整用フィルタとの少なくとも一方は、複数のデジタルフィルタを組み合わせて構成される。換言すると、計量用フィルタによるフィルタリング処理と、零点調整用フィルタによるフィルタリング処理との少なくとも一方は、多段階のフィルタにて実施される。零点調整用フィルタは、第１フィルタと、当該第１フィルタよりも多段階の第２フィルタとを有する。このため、信号に第２フィルタを適用する時間は、当該信号に第１フィルタを適用する時間よりも長い。第１フィルタは、ローパスフィルタ以外のデジタルフィルタによって構成される。第１フィルタ及び第２フィルタの一方は、計量用フィルタと同一でもよい。また、第１フィルタ及び第２フィルタの少なくとも一方は、計量用フィルタに含まれるデジタルフィルタを全て含んでもよい。計量用フィルタの選択と、零点調整用フィルタの選択とのそれぞれは、自動でなされてもよいし、手動でなされてもよい。
【0033】
計量用フィルタは、物品Ｐの重量を計量するときに用いられるフィルタであり、第１デジタル原信号に対して適用される。第１デジタル原信号に対して計量用フィルタを用いたフィルタリング処理を実施することによって、信号が生成される。当該計算信号は、物品Ｐの重量を演算するために整えられた信号波形を有する。このため計算信号は、物品Ｐの重量に対応する信号と言える。
【0034】
零点調整用フィルタに含まれる第１フィルタと第２フィルタとのそれぞれは、零点を調整するときに用いられるフィルタであり、第２デジタル原信号に対して適用される。第２デジタル原信号に対して第１フィルタを適用することによって、判定用信号が生成される。当該判定用信号は、第２デジタル原信号が零点の調整に用いることが可能か否かを判定するために整えられた信号波形を有する。一方、第２デジタル原信号に対して少なくとも第２フィルタを適用することによって、調整用信号が生成される。本実施形態では、調整用信号は、第２デジタル原信号に対して第１フィルタ及び第２フィルタを適用することによって生成される。すなわち、本実施形態では、調整用信号は、判定用信号に対して第２フィルタを適用することによって生成される。調整用信号は、零点を調整するために整えられた信号波形を有する。
【0035】
判定用信号の信号波形は、調整用信号の信号波形と比較して、定常的に発生するノイズ（定常ノイズ）が残存する傾向がある。一方、第２フィルタは第１フィルタよりも応答性が悪いので、調整用信号の信号波形には、突発的に発生するノイズ（突発ノイズ、インパルスノイズ）に伴うシフトが発生しやすい傾向がある。定常ノイズは、例えば、搬送部２の駆動によって発生するノイズ、計量装置１とは異なる装置の駆動によって発生するノイズ等である。突発ノイズは、例えば、作業者の計量装置１への予期せぬ衝突によって発生するノイズ、予期せぬ床振動に起因するノイズ、センサＳ１，Ｓ２の通過時間のゆらぎにより発生するノイズ等である。計量装置１が物品Ｐを製造するための生産ラインに配置される場合、当該生産ラインに含まれる他の装置のメンテナンス中等に生じるノイズも、突発ノイズの一種である。突発ノイズは、定常ノイズと比較して短時間発生し、且つ、大きな振動であることが多い。
【0036】
計量部２４は、フィルタ部２３から出力される計算信号を用いて物品Ｐの重量を計量する。計量部２４は、計量した物品Ｐの重量を、制御部８の他の部分に出力する。制御部８は、物品Ｐの重量が予め設定された適正範囲から逸脱しているか否かを判断する。この判断結果に応じて、上述したように、制御部８は、例えば振分機に動作信号を出力する。
【0037】
判定部２５は、フィルタ部２３から出力される判定用信号に基づき、零点を調整するか否かを判定する。判定部２５は、例えば、判定用信号に含まれるピークが所定の閾値を超えているか否かを判定する。より具体的には、判定部２５は、例えば、判定用信号に含まれるデータ群の最大値から最小値を差し引いた判定値（最大値－最小値）が所定の閾値を超えているか否かを判定する。当該判定値が所定の閾値を超えていない場合、判定部２５は、零点を調整すると判定する。一方、上記判定値が所定の閾値を超えている場合、判定部２５は、零点を調整しないと判定する。この場合、計量制御部２１は、当該判定から所定の時間の経過後まで零点を調整しない。所定の時間は、例えば１秒以上５秒以下である。
【0038】
零点調整部２６は、フィルタ部２３から出力される調整用信号に基づき、計量装置１の零点を調整する。零点調整部２６は、例えばセンサＳ１，Ｓ２の検知結果に基づいて設定される期間に沿って、零点を調整する。零点調整部２６は、搬送部２の空運転中に零点を調整してもよいし、搬送部２の動作中であって搬送部２にて物品Ｐが搬送されているときに零点を調整してもよい。
【0039】
【0040】
まず、搬送部２の動作中であって第２コンベア部２ｂにて物品Ｐが搬送されていないとき（いわゆる空運転中）、計量セル１２から第２アナログ信号を出力する（第１ステップＳＴ１）。第１ステップＳＴ１では、まず、センサＳ１，Ｓ２の検知結果に基づいて搬送部２の空運転状態が判別される。そして、搬送部２の空運転中に計量部４にて得られる電気信号である第２アナログ信号を出力する。
【0041】
次に、第２アナログ信号から第２デジタル原信号を生成する（第２ステップＳＴ２）。第２ステップＳＴ２では、計量部４のＡ／Ｄ変換部が第２アナログ信号を第２デジタル原信号に変換する。
【0042】
次に、第２デジタル原信号から判定用信号を生成する（第３ステップＳＴ３）。第３ステップＳＴ３では、計量制御部２１のフィルタ部２３が第２デジタル原信号に第１フィルタを適用することによって、判定用信号を生成する。図４（ａ），（ｂ）は、判定用信号の一例を示すグラフである。図４（ａ），（ｂ）に示されるグラフにおいて、横軸は時間を表し、縦軸はカウント値を表す。図４（ａ）に示される判定用信号ＤＳ１と、図４（ｂ）に示される判定用信号ＤＳ２とは、互いに異なるタイミングにて出力される第２デジタル原信号から生成される。判定用信号ＤＳ１の一部には、定常ノイズに起因するピーク３１が含まれており、ピーク３１の最大値は閾値Ｔｈ未満である。一方、判定用信号ＤＳ２の一部には、突発ノイズに起因するピーク３２が含まれており、ピーク３２の最大値は閾値Ｔｈを超えている。所定の閾値Ｔｈは、予め定められる値であり、表示インターフェース７等を介して変更可能な値である。
【0043】
次に、判定用信号に基づいて零点を調整するか否かを判定する（第４ステップＳＴ４）。第４ステップＳＴ４では、例えば判定用信号に含まれるデータ群に所定の閾値を超える値がない場合、計量制御部２１の判定部２５は、第２デジタル原信号を用いて零点を調整すると判定する。一方、例えば判定用信号に含まれるデータ群に所定の閾値を超える値がある場合、判定部２５は、第２デジタル原信号を用いて零点を調整しないと判定する。このため、例えば図４（ａ）に示される判定用信号ＤＳ１が用いられる場合、判定部２５は、零点を調整すると判定する。一方、例えば図４（ｂ）に示される判定用信号ＤＳ２が用いられる場合、判定部２５は、零点を調整しないと判定する。
【0044】
次に、第４ステップＳＴ４にて零点を調整すると判定された場合（第４ステップＳＴ４：ＹＥＳ）、判定用信号から調整用信号を生成する（第５ステップＳＴ５）。第５ステップＳＴ５では、フィルタ部２３が判定用信号に第２フィルタを適用することによって、調整用信号を生成する。図５は、調整用信号の一例を示すグラフである。図５に示される調整用信号ＡＳ１は、判定用信号ＤＳ１に第２フィルタを適用することによって得られる。このため、調整用信号ＡＳ１は、判定用信号ＤＳ１と比較して、ピークが除去され、且つ、平滑化されている。
【0045】
次に、調整用信号を用いて零点を調整する（第６ステップＳＴ６）。第６ステップＳＴ６では、零点調整部２６は、調整用信号ＡＳ１のカウント値を適宜変換した後、零点を調整する。なお、第４ステップＳＴ４にて零点を調整しないと判定された場合（第４ステップＳＴ４：ＮＯ）、第５ステップＳＴ５及び第６ステップＳＴ６は実施されない。
【0046】
以上に説明した本実施形態に係る計量装置１の作用効果について、以下にて説明する参考例と比較しながら説明する。参考例では、判定用信号に基づいて零点を調整するか否かは判定されない。このため、上述した判定用信号ＤＳ２が得られた場合、当該判定用信号ＤＳ２に基づいて生成される調整用信号を用いて零点を調整する。図６は、参考例における調整用信号を示すグラフである。図６に示される調整用信号ＡＳ２は、判定用信号ＤＳ２に第２フィルタを適用することによって得られる信号である。第２フィルタの応答性は、第１フィルタよりも低いため、調整用信号ＡＳ２から突発ノイズの成分を完全に除去することは困難である。このため、調整用信号ＡＳ２は、判定用信号ＤＳ２のピーク３２と比較すると滑らかなピーク４１を含む。ピーク４１においては、その最大値及び近傍が含まれる領域Ｒの振幅の差が小さい。この場合、領域Ｒの内部に含まれるデータ群が零点の調整に用いられることがある。したがって、突発ノイズが含まれる原信号に基づいて零点を調整する場合、零点をむしろずらすおそれがある。
【0047】
これに対して本実施形態では、計量制御部２１は、まず、第２デジタル原信号に対して、第２フィルタよりも少ない段階数である第１フィルタ（すなわち、第２フィルタよりも応答性が高いフィルタ）を適用して得られる判定用信号ＤＳ１に基づき、零点を調整するか否かを判定する。これにより、計量制御部２１は、第２デジタル原信号に突発的なノイズが含まれている場合か否かを精度よく判定できる。また、計量制御部２１は、零点を調整するとき、突発的なノイズが含まれている第２デジタル原信号を精度よく排除できる。そして、計量制御部２１は、零点を調整すると判定した場合、原信号に、第１フィルタよりも多段階の第２フィルタを適用して得られる調整用信号ＡＳ１を生成する。これにより、零点調整部２６は、ノイズが良好に除去された調整用信号ＡＳ１に基づいて零点の調整を実施できる。したがって、計量装置１は、零点の調整を精度よく実施可能である。
【0048】
本実施形態では、計量制御部２１の零点調整部２６は、判定用信号に含まれるピークが閾値Ｔｈを超える場合、零点を調整しないと判定し、且つ、当該判定から所定の時間の経過後まで零点を調整しない。この場合、計量装置１は、突発的なノイズの発生原因が排除されてから零点を調整できる。よって、計量装置１は、零点の調整をより精度よく実施可能である。
【0049】
本実施形態では、第１フィルタは、ローパスフィルタを含まない。このため、第２デジタル原信号に第１フィルタを適用する時間を短縮化できるので、零点を調整するための原信号を取得可能な期間が短い場合であっても、判定用信号を確実に生成できる。
【0050】
本実施形態では、第２デジタル原信号に第２フィルタを適用する時間は、第２デジタル原信号に第１フィルタを適用する時間よりも長い。また、本実施形態では、第１フィルタ及び第２フィルタの少なくとも一方は、複数のデジタルフィルタを組み合わせて構成されてもよい。これらの場合、零点の調整をより精度よく実施可能である。
【0051】
以下では、上記実施形態の各変形例について説明する。以下の各変形例において、上記実施形態と重複する箇所の説明は省略する。したがって以下では、上記実施形態と異なる箇所を主に説明する。
【0052】
図７は、第１変形例に係る計量装置の概略構成図である。図７に示されるように、計量装置１Ａは、搬送方向に沿って長尺の物品Ｐ１の重量を計量するための装置であり、第１計量部４Ａ及び第２計量部５を有する。第１計量部４Ａは、第２コンベア部２ｂの上流側に位置する。第２計量部５は、第２コンベア部２ｂの下流側に位置し、起歪体５１と計量セル５２とを有する。起歪体５１は、起歪体１１と同様に、第２コンベア部２ｂを支持する可動剛体部５１ａと、架台３に固定される固定剛体部５１ｂとを有する。
【0053】
搬送部２の動作中であって搬送部２によって物品Ｐ１が搬送されていないとき、計量制御部２１のフィルタ部２３（図２を参照）は、例えば、第１計量部４Ａから出力された原信号と、第２計量部５から出力された原信号とのそれぞれに対して、零点調整用フィルタに含まれる第１フィルタが適用される。ここで、第１計量部４Ａから出力された原信号に適用される第１フィルタと、第２計量部５から出力された原信号に適用される第１フィルタとは、互いに同一でもよいし、互いに異なってもよい。続いて、第１計量部４Ａから出力される原信号をフィルタリング処理して得られる判定用信号と、第２計量部５から出力される原信号をフィルタリング処理して得られる判定用信号とを合算する。これにより得られた合算判定用信号に基づいて、計量制御部２１の判定部２５は、零点の調整をするか否かを判定する。零点を調整すると判定された場合、上記合算判定用信号に第２フィルタを適用することによって得られる合算調整用信号に基づいて、零点の調整がなされる。
【0054】
もしくは、制御部８のフィルタ部２３は、例えば、第１計量部４Ａから出力された原信号と、第２計量部５から出力された原信号との合算原信号に対して、零点調整用フィルタに含まれる第１フィルタを適用することによって、合算判定用信号を生成してもよい。
【0055】
このような第１変形例に係る計量装置１Ａにおいても、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。加えて、第１変形例によれば、搬送方向に沿って長尺の物品Ｐ１の重量を精度よく計量できる。
【0056】
図８は、第２変形例に係る計量装置の概略構成図である。図８に示されるように、計量装置１Ｂの固定剛体部１１ｂには、ＡＦＶ（Ａｎｔｉ Ｆｌｏｏｒ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）セル６１（外乱振動検出部）が設けられる。ＡＦＶセル６１は、計量セル１２を含む計量装置１の外乱振動を検出する部材である。ＡＦＶセル６１は、床Ｆから計量装置１Ｂに伝わる振動、搬送部２の振動等を検出する。ＡＦＶセル６１は、外乱振動を検出し、この外乱振動に対応する振動信号を出力する。ＡＦＶセル６１から出力される振動信号は、アナログ信号である。当該振動信号がフィルタリング処理されることによって、外乱振動に起因する補正信号が生成される。
【0057】
搬送部２の動作中であって搬送部２によって物品Ｐが搬送されていないときに得られる振動信号に基づいて、補正信号の基準値の調整がなされてもよい。このとき、上記実施形態にて示される零点の調整と同様に、まず、振動信号が上記基準値の調整をするための信号として適切か否かを判定する。例えば、フィルタ部２３に含まれる判定用フィルタを振動信号に適用することによって得られる基準値判定用信号に基づいて、判定部２５は、基準値を調整するか否かを判定する。基準値を調整すると判定された場合、基準値判定用信号に補正用フィルタを適用することによって得られる信号に基づいて、補正信号の基準値の調整がなされてもよい。
【0058】
補正用フィルタは、判定用フィルタよりも多段階である。このため、信号に補正用フィルタを適用する時間は、当該信号に判定用フィルタを適用する時間よりも長い。判定用フィルタは、ローパスフィルタ以外のデジタルフィルタによって構成されてもよい。判定用フィルタ及び補正用フィルタの一方は、計量用フィルタと同一でもよい。また、判定用フィルタ及び補正用フィルタの少なくとも一方は、計量用フィルタに含まれるデジタルフィルタを全て含んでもよい。判定用フィルタの選択と、補正用フィルタの選択とのそれぞれは、自動でなされてもよいし、手動でなされてもよい。判定用フィルタは、零点調整用フィルタに含まれる第１フィルタと同一でもよいし、異なってもよい。また、補正用フィルタは、零点調整用フィルタに含まれる第２フィルタと同一でもよいし、異なってもよい。
【0059】
第２変形例では、制御部８は、フィルタ部２３から出力される計算信号と、上記補正信号とに基づいて物品Ｐの重量を算出する。具体的には、制御部８は、計算信号から上記補正信号を減算して、外乱振動に起因する計算信号の誤差を補正した計算信号を生成する。ここで、計算信号の特性と補正信号の特性とは互いに異なっている。このため、制御部８は、予め補正信号に所定の係数を加えて調整する。制御部８は、補正後の計算信号に基づいて物品Ｐの重量を求め、物品Ｐの重量を示す重量情報を表示インターフェース７に出力する。
【0060】
上述した第２変形例においても、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。加えて、外乱振動に起因する計算信号の誤差を補正した計算信号にて物品Ｐの重量を算出することによって、物品Ｐの重量を精度よく計量できる。さらには、振動信号に判定用フィルタを適用することによって、補正信号の基準値を調整するか否かを判定するための信号がまず得られる。そして、当該信号によって上記基準値が実際に調整されるか否かを判定される。これにより、振動信号に突発的なノイズが含まれている場合か否かが精度よく判定される。また、補正信号の基準値を調整するとき、突発的なノイズが含まれている振動信号を精度よく排除できる。以上により、ノイズが良好に除去された信号に基づいて、補正信号の基準値の調整を実施できる。
【0061】
以上、本発明の一側面に係る計量装置の実施形態及びその各変形例について説明したが、本発明の一側面は、上記実施形態及び上記変形例に限定されない。例えば、上記第１変形例と上記第２変形例とは、互いに組み合わせてもよい。この場合、合算振動信号に基づいて、補正信号の基準値を調整するか否かが判定され得ると共に、補正信号の基準値が調整され得る。
【0062】
上記実施形態及び上記変形例では、計量部は、アナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換部を有しており、原信号として、第１アナログ信号に基づく第１デジタル原信号と、第２アナログ信号に基づく第２デジタル原信号とを出力するが、これに限られない。例えば、計量部は、Ａ／Ｄ変換部を有さず、代わりに制御部はＡ／Ｄ変換部を有してもよい。この場合、計量部から出力される原信号は、第１アナログ信号と第２アナログ信号でもよい。原信号は、例えば計量制御部にてアナログ／デジタル変換される。この場合、例えば、フィルタ部に含まれるデジタルフィルタにはＡ／Ｄ変換フィルタがあり、原信号にはＡ／Ｄ変換フィルタが適用されてもよい。ここで、零点調整用フィルタの第１フィルタには、Ａ／Ｄ変換フィルタが含まれてもよい。もしくは、第１フィルタは、Ａ／Ｄ変換フィルタであってもよい。
【0063】
上記実施形態及び上記変形例では、調整用信号は、判定用信号に対して第２フィルタを適用することによって生成されるが、これに限られない。調整用信号は、計量部から出力される原信号に少なくとも第２フィルタを適用することによって生成されてもよい。この場合、第２フィルタには、第１フィルタに含まれるデジタルフィルタの一部もしくは全部が含まれてもよい。
【0064】
上記実施形態及び上記変形例では、調整用信号は、第４ステップにて零点を調整すると判定された後に生成されるが、これに限られない。例えば、調整用信号は、第４ステップ前に生成されてもよい。この場合、調整用信号の生成は、判定用信号の生成と同時に実施されてもよいし、零点の調整をするか否かの判定中に実施されてもよい。これにより、調整用信号の生成中に第４ステップを実施できるので、零点の調整に要する時間を短縮できる。
【0065】
上記実施形態及び上記変形例では、判定部が零点を調整しないと判定した場合、計量制御部は、当該判定から所定の時間の経過後まで零点を調整しないが、これに限られない。例えば、零点を調整しないと判定された場合、判定部は、判定用信号の取得よりも後に出力される別の原信号に第１フィルタを適用して得られる別の判定用信号を生成してもよい。この場合もまた、零点調整部は、突発的なノイズが含まれる可能性のある原信号を用いずに、零点を調整できる。よって、零点の調整をより精度よく実施可能である。
【0066】
上記実施形態及び上記変形例では、判定用信号に含まれるピークの最大値が所定の閾値を超える場合、当該判定用信号、及び、当該判定用信号を生成するための原信号は、零点を調整するために用いられないが、これに限られない。例えば、上記ピーク及びその近傍のデータが除去された信号を用いて、零点の調整を実施してもよい。この場合、計量制御部は、判定用信号に含まれるピークのうち所定の閾値を超えるピークの発生タイミングを特定し、調整用信号から発生タイミングを含む所定の期間に生成されるデータを削除し、且つ、データが削除された調整用信号に基づいて零点の調整を実施してもよい。これにより、突発的なノイズが予め除去された調整用信号から零点を調整できる。よって、零点の調整をより精度よく実施可能である。なお、ピークの発生タイミングは、例えば、当該ピークの最大値が得られた時間に相当する。また、所定の期間は、上記発生タイミングの５秒前から５秒後までの期間に相当する。すなわち、所定の期間は、上記発生タイミングを中心とした１０秒の範囲である。
【0067】
上記実施形態及び上記変形例では、１の調整用信号に基づいて零点が調整されるが、これに限られない。例えば、複数の調整用信号に基づいて零点を調整してもよい。この場合、例えば、互いに異なるタイミングにて得られる複数の調整用信号をつなぎ合わせてもよい。これにより、物品の搬送頻度が高い場合などにおいても、計量装置は、零点を調整できる。
【0068】
上記実施形態及び上記変形例では、計量セルの歪みを計測するが、これに限られない。例えば、フォースバランス式や音叉式の計量セルを用いてもよい。
【符号の説明】
【0069】
１，１Ａ，１Ｂ…計量装置、２…搬送部、３…架台、４…計量部、４Ａ…第１計量部、５…第２計量部、６…操作部、７…表示インターフェース、８…制御部、１１，５１…起歪体、１１ａ，５１ａ…可動剛体部、１１ｂ，５１ｂ…固定剛体部、１２，５２…計量セル、２１…計量制御部、２２…信号受信部、２３…フィルタ部、２４…計量部、２５…判定部、２６…零点調整部、Ｐ，Ｐ１…物品、Ｔｈ…閾値。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】