(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次投入される被計量物（Ｗ）を所定の搬送条件で秤量台（３２）上を搬送する搬送手段（１４）と、
前記秤量台上を搬送される被計量物の荷重に応じた秤量信号を出力する秤量手段（２１）と、
前記秤量手段の筺体（１２４）の内外で圧力差がある異常状態のときに、前記秤量手段から出力され得る秤量信号を異常秤量信号として記憶する異常秤量信号記憶手段（１０１）と、
前記秤量手段から出力される秤量信号と、前記異常秤量信号記憶手段が記憶する異常秤量信号とを比較して、前記秤量信号および前記異常秤量信号が共通の特徴を有するときに、前記秤量信号が異常であると判定する異常診断手段（１０２）と、を備えたことを特徴とする計量装置。
【請求項２】
擬似入力信号を生成する擬似入力信号生成手段（１０３）と、
前記秤量手段が異常状態のときの該秤量手段の伝達関数を異常伝達関数として予め記憶する異常伝達関数記憶手段（１０４）と、
前記異常伝達関数記憶手段に記憶された異常伝達関数に、前記擬似入力信号生成手段が生成した擬似入力信号を入力して異常秤量信号を生成する異常秤量信号生成手段（１０５）と、を備え、
前記異常秤量信号記憶手段は、前記異常秤量信号生成手段が生成した異常秤量信号を記憶することを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
【請求項３】
前記被計量物の前記秤量台への搬入を検出する搬入検出手段を備え、
前記搬入検出手段が前記被計量物の前記秤量台への搬入を検出したときに、前記擬似入力信号生成手段が擬似入力信号を生成するとともに、前記異常診断手段が、前記秤量手段から出力される秤量信号と、前記異常秤量信号記憶手段が記憶する異常秤量信号とを比較することを特徴とする請求項２に記載の計量装置。
【請求項４】
前記秤量手段の前記筺体（１２４）が、前記秤量台との間の隙間を密閉する弾性部材（１２１）と、前記弾性部材の伸縮による前記筺体の内外の圧力差をなくすために空気を流通させる通気孔（１２２）と、を備え、
前記異常状態が、前記通気孔が閉塞した状態であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の計量装置。
【請求項５】
前記異常診断手段は、前記秤量信号と前記異常秤量信号の波形形状または固有振動数が近似するときに、前記秤量信号が異常であると診断することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、肉、魚、加工食品、医薬品などの被計量物を計量して良否を判定する計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、食品等の生産ラインにおいては、生産ラインに組み込まれ、生産される物品が前段から順次搬入され、搬入された物品を搬送しながら計量し、後段に搬出または選別手段により生産ラインから排除する計量装置が用いられている。
【０００３】
この種の計量装置としては、秤本体の筺体の一部に穴を設けてこの穴から上方へ秤量台からの重量の受感部分を突出させた防水構造とし、筺体の穴と受感部分との隙間を伸縮体で密封するとともに、筺体の穴以外の部分に伸縮体の伸縮による外気と筺体の内気との圧力差をなくすために空気を流通させる通気孔を設けることにより、隙間からの液体等の浸入を防止するとともに、通気孔を介して筺体内の圧力抜きを行うようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、この種の計量装置としては、一端が秤本体のケーシングの底の外部に開口するとともに、他端がケーシングの上部に開口する筒状部材を設け、この筒状部材を介してケーシング内の圧力抜きを行うことにより、秤本体のケーシングの底の開口部からケーシング内の上部に達する水はねを少なくして防水性を高めるようにした技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２８５１２５号公報
【特許文献２】特開平１１−２５８０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の計量装置においては、秤の洗浄後などに通気孔に表面張力で水が着くことで秤が密閉状態となる恐れがあり、この場合、正確な計量ができなくなってしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、通気孔の閉塞等のように正確な計量を行うことができない異常状態となったことを判定することで、正確な計量を維持することができる計量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】
【０００８】
本発明に係る計量装置は、順次投入される被計量物を所定の搬送条件で秤量台上を搬送する搬送手段と、前記秤量台上を搬送される被計量物の荷重に応じた秤量信号を出力する秤量手段と、前記秤量手段の筺体の内外で圧力差がある異常状態のときに前記秤量手段から出力され得る秤量信号を異常秤量信号として記憶する異常秤量信号記憶手段と、前記秤量手段から出力される秤量信号と、前記異常秤量信号記憶手段が記憶する異常秤量信号とを比較して、前記秤量信号および前記異常秤量信号が共通の特徴を有するときに、前記秤量信号が異常であると判定する異常診断手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成により、異常秤量信号記憶手段が記憶する異常秤量信号と共通の特徴を有する秤量信号が秤量手段から出力されたときに、秤量信号が異常であると異常診断手段が判定するので、異常状態となったことを判定することで、正確な計量を維持することができる。
【００１０】
したがって、通気孔の閉塞等のように正確な計量を行うことができない異常状態となったことを判定することで、正確な計量を維持することができる。
【００１１】
また、本発明に係る計量装置は、擬似入力信号を生成する擬似入力信号生成手段と、前記秤量手段が異常状態のときの該秤量手段の伝達関数を異常伝達関数として予め記憶する異常伝達関数記憶手段と、前記異常伝達関数記憶手段に記憶された異常伝達関数に、前記擬似入力信号生成手段が生成した擬似入力信号を入力して異常秤量信号を生成する異常秤量信号生成手段と、を備え、前記異常秤量信号記憶手段は、前記異常秤量信号生成手段が生成した異常秤量信号を記憶することを特徴とする。
【００１２】
この構成により、異常秤量信号記憶手段に記憶する異常秤量信号は、異常伝達関数記憶手段に記憶された異常伝達関数に、擬似入力信号生成手段が生成した擬似入力信号を入力して生成したものであるため、異常秤量信号の特徴を伝達関数として取り扱うことで、秤量手段の様々な異常状態に対応した異常診断を行うことができる。
【００１３】
また、本発明に係る計量装置は、前記秤量手段の前記筺体が、前記秤量台との間の隙間を密閉する弾性部材と、前記弾性部材の伸縮による前記筺体の内外の圧力差をなくすために空気を流通させる通気孔と、を備え、前記異常状態が、前記通気孔が閉塞した状態であることを特徴とする。
【００１４】
この構成により、通気孔の閉塞により正確な計量を行うことができない異常状態となったことを判定することができ、正確な計量を維持することができる。
【００１５】
また、本発明に係る計量装置は、前記異常診断手段は、前記秤量信号と前記異常秤量信号の波形形状または固有振動数が近似するときに、前記秤量信号が異常であると診断することを特徴とする。
【００１６】
この構成により、異常秤量信号の波形形状または固有振動数が近似する秤量信号が秤量手段から出力されたときに、秤量信号が異常であると異常診断手段が判定するので、異常状態となったことを判定することで、正確な計量を維持することができる。
【００１７】
また、本発明に係る計量装置は、前記被計量物の前記秤量台への搬入を検出する搬入検出手段を備え、前記搬入検出手段が前記被計量物の前記秤量台への搬入を検出したときに、前記擬似入力信号生成手段が擬似入力信号を生成するとともに、前記異常診断手段が、前記秤量手段から出力される秤量信号と、前記異常秤量信号記憶手段が記憶する異常秤量信号とを比較することを特徴とする。
【００１８】
この構成により、搬入検出手段が被計量物の搬入を検出して秤量手段から秤量信号が出力されるタイミングに合わせて、擬似入力信号の生成、異常秤量信号の生成および記憶、秤量信号の比較が行われるので、異常診断手段により比較される秤量信号および異常秤量信号のタイミングを一致させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、通気孔の閉塞等のように正確な計量を行うことができない異常状態となったことを判定することで、正確な計量を維持することができる計量装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る計量装置の概要を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る計量装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る計量装置の搬送部を示す側面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施の形態に係る計量装置の秤量手段の具体例を示す図である。
【図５】（ａ）は、ロードセル秤を２次遅れ系伝達関数で近似する構成を示す図であり、（ｂ）は、電磁平衡式秤の伝達関数を２次遅れ系とＰＩＤ制御などのフィードバック系で近似する構成を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る計量装置の各信号を示すタイミングチャートであり、（ａ）は、搬入検出信号を示し、（ｂ）は、擬似入力信号を示し、（ｃ）は、異常時の伝達関数出力値を示し、（ｄ）は実際に測定した秤量信号を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る計量装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１〜図４は、本発明に係る計量装置の一実施の形態を示している。図１〜図４に示すように、計量装置１は、装置本体部２と、搬送部３と、搬入センサ４とを備えて構成されている。また、計量装置１の後段には選別部５が接続されている。
【００２３】
計量装置１は、生産ラインの一部を構成するベルトコンベア１４の下流側に設置されており、所定の間隔で矢印Ａ方向に順次搬入されてくる肉、魚、加工食品、医薬品などの被計量物Ｗの重量を測定し、得られた測定値を測定結果として出力するようになっている。さらに、予め設定された重量の上限および下限の基準値とそれぞれ比較し、得られた測定値が基準値の範囲内にあるか否かを判定して範囲内のものを良品とし、範囲外のものを不良品として良否判定したり、複数の基準値に対応して重量ランク判定をするようになっていてもよい。また、測定結果、良否判定結果や重量ランク判定結果は、表示手段１０に表示されるとともに、計量装置１の後段に接続された選別部５に出力されるようになっている。選別部５では、計量装置１が出力した測定結果、良否判定結果や重量ランク判定結果に応じて被計量物Ｗを振り分けるようになっている。
【００２４】
装置本体部２は、秤量手段２１と、総合制御部７と、表示手段１０と、設定手段１１と、これらの各部を収納する収納筐体２ａとにより構成されている。
【００２５】
搬送部３は、ベルトコンベア１４から矢印Ａ方向に搬入されてくる被計量物Ｗを所定の搬送条件により搬送するようになっている。被計量物Ｗは、助走コンベア３１により測定するのに最適な速度になるよう加速または減速されて搬送され、秤量コンベア３２によりさらに搬送され、搬送されている間に重量が秤量手段２１により計量されるようになっている。秤量コンベア３２は、被計量物を所定の搬送条件により搬送するようになっている。また、被計量物Ｗは、計量の後にさらに後段の選別部５に搬送され、振り分けられるようになっている。
【００２６】
搬送部３は、助走コンベア３１および秤量コンベア３２により構成されている。助走コンベア３１は、前段のベルトコンベア１４から搬送されてきた被計量物Ｗが秤量コンベア３２に移動する前に、被計量物Ｗの助走を行うものであり、２つのローラ３１ａ、３１ｃと、これらのローラに巻き付けられている無端状の搬送ベルト３１ｂとにより構成されている。秤量コンベア３２は、被計量物Ｗの計量を行う秤量手段２１の上部に支持されており、２つのローラ３２ａ、３２ｃとこれらのローラに巻き付けられている無端状の搬送ベルト３２ｂとにより構成されている。また、秤量コンベア３２は、運用現場のユーザ、または製造時の組み付け工程の作業者により、種類の異なるコンベアに交換可能となっている。
【００２７】
搬入センサ４は、一対の投光部４ａおよび受光部４ｂからなる透過形光電センサで構成されており、助走コンベア３１と秤量コンベア３２との間に配置されている。具体的には、投光部４ａは、搬送ベルト３２ｂの装置本体部２側に配置され、受光部４ｂは、搬送ベルト３２ｂの他の側面側で投光部４ａに対向するように配置されており、被計量物Ｗが投光部４ａおよび受光部４ｂの間を通過すると被計量物Ｗにより受光部４ｂが遮光されるので被計量物Ｗの搬入が開始されたことが検出されるようになっている。搬入センサ４から出力される搬入検出信号は、装置本体部２内の総合制御部７に入力されるようになっている。
【００２８】
秤量手段２１は、秤量コンベア３２を支持し被計量物Ｗの荷重に基づいて秤量信号を出力する荷重センサであり、被計量物Ｗが秤量コンベア３２で搬送されている間に、秤量手段２１に加わる荷重を測定するようになっている。
【００２９】
秤量手段２１は、図４（ａ）に示す電磁平衡式秤（フォースバランス）、図４（ｂ）に示す電気抵抗線式秤（ロードセル）、または、図４（ｃ）に示す差動トランス式秤の何れかとして構成されている。
【００３０】
ここで、秤量手段２１が図４（ａ）のように電磁平衡式秤として構成されている場合、秤量手段２１は、秤量コンベア３２に乗った被計量物Ｗの質量による負荷と、磁石と電磁コイルに流す電流で発生する力とを平衡させ、この時に電磁コイルに流れる電流値を被計量物Ｗの質量として測定するようになっている。この電磁平衡式秤（フォースバランス）においては、秤の伝達関数は、図５（ｂ）に示すように、２次遅れ系とＰＩＤ制御などのフィードバック系で近似することができる。
【００３１】
また、秤量手段２１が図４（ｂ）のように電気抵抗線式秤として構成されている場合、秤量手段２１は、秤量コンベア３２に乗った被計量物Ｗの質量による負荷で発生するロードセルの歪みを、ロードセルに張り付けた電気抵抗線の抵抗値の変化としてとらえることにより、被計量物Ｗの質量を測定するようになっている。この電気抵抗線式秤（ロードセル）においては、秤の伝達関数は、図５（ａ）に示すように、２次遅れ系伝達関数で近似することができる。図５（ａ）において、秤が密閉状態のときは、秤内圧により測定値がふらつくが、無負荷状態では、測定値のふらつきの要因が、洗浄後の水による影響なのか、秤量可動部に物が触れている影響なのか、電気的ノイズの影響によるものか等、原因を特定することが困難である。一方、測定時のように秤に大きな負荷が加わったときは、秤固有振動が波形上で確認できるため、測定時に実際の秤波形と異常時の伝達関数から出力される波形を比較することで測定値のふらつきの要因を特定することができる。秤が水により密閉された状態は、秤にエアダンパが入っている系と近似できるため、密閉状態にある秤は減衰係数ζ＝ζｂとして表すことができ、秤の伝達関数は、ω２／（ｓ２＋２ζｂωｎｓ＋ω２）となる。
【００３２】
また、秤量手段２１が図４（ｃ）のように差動トランス式秤として構成されている場合、秤量手段２１は、秤量コンベア３２に乗った被計量物Ｗの質量による負荷で発生する変位を作動トランスで電気信号に変換することで、被計量物Ｗの質量を測定するようになっている。
【００３３】
秤量手段２１の筺体１２４の上面では、秤量コンベア３２および被計量物Ｗの荷重を受ける支柱１２０が貫通しており、この支柱１２０には、支柱１２０と筺体１２４との間の隙間を密閉して筺体１２４の内部に水等の液体が浸入することを防止するための蛇腹形状の弾性部材１２１が設けられている。弾性部材１２１は、支柱１２０の上下方向への変位にともなって伸縮し、支柱１２０の変位に追従することで、支柱１２０と筺体１２４との間の隙間を常に密閉するようになっている。
【００３４】
秤量手段２１の筺体１２４の底部には、支柱１２０の変位および弾性部材１２１の伸縮によって生じる筺体１２４の内部と外部の圧力差を無くすために、筺体１２４を貫通する通気孔１２２が設けられている。
【００３５】
総合制御部７は、信号処理手段７１、計量手段７２、記憶手段７３、制御手段７４、良否判定手段７６、モード切替手段７７を備えている。
【００３６】
信号処理手段７１は、秤量手段２１からの秤量信号を受け所定の信号処理条件に基づいて信号処理して信号処理済秤量信号を出力するようになっていて、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を備えている。具体的には、信号処理手段７１は、秤量手段２１からの秤量信号に対して、種類や特性の異なる複数のローパスフィルタから選択したフィルタを用いて、秤量信号の低周波成分のみを信号処理済秤量信号として通過させるようになっている。なお、信号処理手段７１が選択するローパスフィルタは、１つの場合、または、複数を組み合わせたものの場合がある。このローパスフィルタとしては、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタと、ＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタとがある。ここで、ＦＩＲフィルタは、インパルス応答波形が入力された場合に、ある決まった時間（有限時間）だけ出力を出す有限インパルス応答フィルタであり、ＩＩＲフィルタは、無限にインパルス応答波形の減衰波形を出力する無限インパルス応答フィルタである。
【００３７】
ここで、ＦＩＲフィルタは、Ａ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換された秤量信号に対して、所定の低周波成分を通過するローパスフィルタを構成し、単純平均化処理や公知の窓関数を用いた重み付け平均化処理を行うようになっている。ＩＩＲフィルタは、スイッチトキャパシタフィルタのように特性変更が可能なハードウェアを用いて秤量手段２１からの秤量信号（アナログ秤量信号）を直接受けて処理済信号をＡ／Ｄ変換器に出力するアナログフィルタで構成してもよいし、Ａ／Ｄ変換器からのディジタル秤量信号（図示せず）を受けるディジタルフィルタで構成してもよい。
【００３８】
計量手段７２は、信号処理手段７１が出力する信号処理済秤量信号に基づいて被計量物Ｗの計量値を算出（グラム換算）するようになっている。また、計量手段７２においては、搬入センサ４によって被計量物Ｗが秤量コンベア３２に搬入されたことが検知されてから所定の基準時間Ｔｋが経過し、秤量手段２１から秤量信号が出力された被計量物Ｗに対して、計量値を算出するようになっている。計量手段７２により算出された個々の重量は、記憶手段７３に算出データとして記憶されるようになっている。
【００３９】
計量手段７２は、搬入センサ４によって被計量物Ｗが秤量コンベア３２に搬入されたことが検知されてから予め設定された基準時間Ｔｋが経過したときに計量を行うようになっている。ここで、基準時間Ｔｋは、搬入センサ４で被計量物Ｗが秤量コンベア３２に搬入を開始したことを検出してから、被計量物Ｗが秤量コンベア３２に完全に乗り移り、さらに秤量手段２１から出力された秤量信号が安定するまでに必要な時間を意味する。具体的には、基準時間Ｔｋは、秤量コンベア３２の速度（ｍ／ｍｉｎ）、秤量コンベア３２の矢印Ｂ方向の長さ（ｍｍ）および被計量物Ｗの搬送方向である矢印Ｂ方向の長さ（ｍｍ）、被計量物Ｗのサイズやラインの処理能力、その他の条件などに基づいて設定される。また、図３に示すように、基準時間Ｔｋが経過すると、被計量物Ｗは、搬入開始検出位置ＰＯからＬ１だけ移動して質量測定位置ＰＳに到達し、計量が行われる。
【００４０】
なお、計量手段７２においては、被計量物Ｗの品種（特に、サイズ）に応じて、その測定範囲、測定能力および検査精度などの検査条件（パラメータ）が選択されるようになっており、被計量物Ｗの品種に応じて、例えば、測定範囲が６ｇ〜６００ｇ、測定能力が最大１５０個／ｍｉｎで選択されるようになっている。この場合、被計量物Ｗの１個当たりの基準時間Ｔｋは、最小４００ｍｓｅｃに設定されていることになり、基準時間Ｔｋは４００ｍｓｅｃ以上であればよいが、被計量物Ｗのサイズ、ラインの処理能力、生産その他の条件により設定されるようになっている。基準時間Ｔｋは、４００ｍｓｅｃに近いほど短時間で測定されるので検査効率は高まり、遠くなるほど検査時間はかかるが、秤量コンベア３２上を安定して搬送されるようになるから計量精度は高まることになる。
【００４１】
また、被計量物Ｗの品種に応じて、例えば、測定範囲が１ｇ〜３００ｇ、測定能力が最大６００個／ｍｉｎで選択されるようになっている。測定能力が最大６００個／ｍｉｎであると、被計量物Ｗの１個当たりの測定時間は最小１００ｍｓｅｃに設定されていることになり、被計量物Ｗのサイズ、ラインの処理能力、生産やその他の条件により設定されるようになっている。この基準時間Ｔｋは、１００ｍｓｅｃに近いほど短時間で測定されるので検査効率は高まり、遠くなるほど検査時間はかかるが、秤量コンベア３２上を安定して搬送されるようになるから計量精度は高まる。このように、計量手段７２においては、被計量物Ｗの品種に応じて、その範囲、能力などの検査条件（パラメータ）が選択される。
【００４２】
記憶手段７３は、記憶媒体などから構成されており、秤量コンベア３２による被計量物Ｗの所定の搬送条件、および信号処理手段７１における所定の信号処理条件を含む条件パラメータを被計量物Ｗの品種に対応させて記憶するようになっている。記憶手段７３には、被計量物Ｗの品種毎に付された各品種番号に対応して、搬送速度、ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）特性が記憶されている。また、記憶手段７３には、被計量物Ｗの良否を判定するための良品範囲が記憶されている。搬送速度は、被計量物Ｗを搬送する搬送部３の速度であり、ＬＰＦ特性は、どのような特性のローパスフィルタであるかを示すものであり、良品範囲とは、良品と判定される被計量物Ｗの重量の範囲である。これらの記憶情報は、設定手段１１からの設定操作または外部機器との接続により予め記憶されるようになっている。記憶手段７３は、計量値、良品判定結果等の種々のデータを記憶するようになっている。
【００４３】
制御手段７４は、被計量物Ｗの品種に応じて記憶手段７３から所定の搬送条件および所定の信号処理条件を読み出して秤量コンベア３２および信号処理手段７１をそれぞれ制御するようになっている。また、記憶手段７３に記憶している複数の品種に対応する条件パラメータを順次切り替えて搬送部３および信号処理手段７１を制御するようになっている。また、制御手段７４は、図示しないモータの回転速度（ｒｐｍ）を駆動制御して、搬送部３による被計量物Ｗの搬送速度を制御するようになっている。更に、制御手段７４は、後述する異常秤量信号記憶手段１０１、異常診断手段１０２、擬似入力信号生成手段１０３、異常伝達関数記憶手段１０４、異常秤量信号生成手段１０５の動作制御を行うようになっている。
【００４４】
良否判定手段７６は、被計量物Ｗの良否を判定するものであり、判定回路などから構成され、計量手段７２が算出した計量値と良否判定基準とを比較して被計量物Ｗの良否を判定するようになっている。具体的には、良否判定手段７６は、計量手段７２から出力された被計量物Ｗの重量信号を受けると、記憶手段７３に予め記憶されている重量の上限値Ｇａおよび下限値Ｇｂを読み出し、算出した被計量物Ｗの重量と上限値Ｇａおよび下限値Ｇｂとをそれぞれ比較し、上限値Ｇａおよび下限値Ｇｂで決定される重量の許容範囲内に被計量物Ｗの重量が入っているか否かを判定するようになっている。
【００４５】
良否判定手段７６において判定された判定結果は、表示手段１０に出力され、良品または不良品として表示されるようになっている。また、判定結果は、計量装置１の後段に接続された選別部５に出力され、被計量物Ｗが良品または不良品として選別されるようになっている。さらに、この判定結果は、記憶手段７３に出力され、各被計量物Ｗについての判定結果が記憶されるようになっている。
【００４６】
モード切替手段７７は、制御手段７４に指令を出し、計量装置１の動作モードを、運転モードと設定モードとの間で切り替えるものである。ここで、運転モードとは、計量装置１が被計量物Ｗの計量、重量の算出および良否判定を行う通常の動作モードのことであり、設定モードとは、運転モードの動作のための各種パラメータの自動設定または手動設定をしたり、運転モードの動作を正常に行うことができるか否かの動作確認のための動作モードである。モード切替手段７７は、設定手段１１からの入力操作に応じて動作モードを設定モードに切り替えたり、または、装置の運転開始時に動作モードを設定モードに切り替えるようになっている。
【００４７】
また、総合制御部７は、異常秤量信号記憶手段１０１、異常診断手段１０２、擬似入力信号生成手段１０３、異常伝達関数記憶手段１０４、異常秤量信号生成手段１０５を備えている。
【００４８】
異常秤量信号記憶手段１０１は、秤量手段２１が異常状態のときに秤量手段２１から出力され得る秤量信号を図６（ｃ）に示す異常秤量信号として記憶するものである。秤量手段２１の異常状態とは、例えば、秤量手段２１の筺体１２４の底部の通気孔１２２が計量装置１の洗浄時に表面張力で付着した水により閉塞され、筺体１２４が密閉されてしまった状態である。
【００４９】
秤量手段２１から出力される秤量信号は、秤量手段２１が正常な状態では、図６（ｄ）の左側（１つめの波形）に示す態様の波形であるが、筺体１２４が密閉された異常な状態では、例えば、図６（ｄ）の右側（２つめの波形）に示す態様の波形となる。
【００５０】
具体的には、図６（ｄ）の左側に示す正常時の秤量信号は、被計量物Ｗが搬入されて図６（ａ）の搬入検出信号が出力されてから搬出されるまでの間で、信号はオーバーシュートが所定時間後に速やかに一定値に収束している。
【００５１】
一方、図６（ｄ）の右側に示す異常時の秤量信号は、被計量物Ｗが搬入されて図６（ａ）の搬入検出信号が出力されてから搬出されるまでの間で、一定値に収束しないふらつきのある信号となっている。
【００５２】
異常診断手段１０２は、秤量手段２１から出力される秤量信号と、異常秤量信号記憶手段１０１が記憶する異常秤量信号とを比較して、秤量信号および異常秤量信号が共通の特徴を有するとき（例えば、波形形状が一致するとき）に、秤量信号が異常であると判定するようになっている。例えば、図６（ｄ）の右側に示す実際に測定した秤量信号の波形が図６（ｃ）の右側の異常秤量信号の波形と一致するとき、異常診断手段１０２は、秤量信号が異常であると判定し、図６（ｄ）の左側に示す実際に測定した秤量信号の波形が図６（ｃ）の左側の異常秤量信号の波形と一致しないとき、異常診断手段１０２は、秤量信号が正常であると判定する。
【００５３】
異常診断手段１０２による診断結果は、表示手段１０に表示され、ユーザに報知される。ここで、秤量信号および異常秤量信号が共通の特徴を有する場合とは、例えば、秤量信号と異常秤量信号の波形の波形形状または固有振動数が近似する場合である。
【００５４】
異常診断手段１０２は、搬入センサ４が被計量物Ｗの秤量コンベア３２への搬入を検出したときに、秤量手段２１から出力される秤量信号と、異常秤量信号記憶手段１０１が記憶する異常秤量信号とを比較するようになっている。
【００５５】
すなわち、搬入センサ４が被計量物Ｗの搬入を検出して秤量手段２１から秤量信号が出力されるタイミングに合わせて、異常診断手段１０２が、異常秤量信号記憶手段１０１から異常秤量信号を読み出し、秤量信号と異常秤量信号とを比較する。
【００５６】
これにより、異常診断手段１０２により比較される秤量信号および異常秤量信号はタイミング、すなわち波形グラフでの横軸方向の位置が一致したものとなる。
【００５７】
異常秤量信号としては、計量装置１の動作モードを設定モードに切り替えて、意図的に秤量手段２１の筺体１２４の通気孔１２２に水を付着させて閉塞して筺体１２４が密閉された状態にして取得し異常秤量信号記憶手段１０１に記憶させておいた異常秤量信号を用いる。または、以下に説明する擬似入力信号生成手段１０３、異常伝達関数記憶手段１０４、異常秤量信号生成手段１０５により生成して異常秤量信号記憶手段１０１に一時的に記憶した秤量信号を用いてもよい。
【００５８】
擬似入力信号生成手段１０３は、擬似入力信号を生成するものであり、この擬似入力信号とは、図６（ｂ）に示す波形の信号であり、被計量物Ｗが搬入されてから搬出されるまでの秤量手段２１に入力される信号を搬入検出信号とベルト速度とから生成したものである。
【００５９】
異常伝達関数記憶手段１０４は、秤量手段２１が異常状態のときの秤量手段２１の伝達関数を異常伝達関数として予め記憶するようになっている。ここで、秤量手段２１の筺体１２４の通気孔１２２に水が付着して通気孔１２２が閉塞されることで、秤量手段２１が異常状態となったとき、この場合の異常伝達関数は、正常な状態の秤量手段２１の伝達関数に、通気孔１２２が閉塞されることによるダンピング成分（エアダンパ成分）が追加されたものとなる。
【００６０】
異常秤量信号生成手段１０５は、異常伝達関数記憶手段１０４に記憶された異常伝達関数に擬似入力信号生成手段１０３が生成した擬似入力信号を入力して図６（ｃ）に示す異常秤量信号を生成するようになっている。異常秤量信号生成手段１０５が生成した異常秤量信号は異常秤量信号記憶手段１０１に記憶される。
【００６１】
擬似入力信号生成手段１０３は、搬入センサ４が被計量物Ｗの秤量コンベア３２への搬入を検出して図６（ａ）の搬入検出信号を出力したタイミングで、擬似入力信号を生成するようになっている。すなわち、搬入センサ４が被計量物Ｗの搬入を検出して秤量手段２１から秤量信号が出力されるタイミングに合わせて、擬似入力信号の生成、異常秤量信号の生成および記憶、秤量信号の比較が行われる。これにより、異常診断手段１０２により比較される秤量信号および異常秤量信号は、図６（ｄ）と図６（ｃ）の関係のように、タイミング、すなわち波形グラフでの横軸方向の位置が一致したものとなる。
【００６２】
表示手段１０は、図１に示すように、装置本体部２の搬送部３側の上端部に設けられ、液晶ディスプレイなどの表示デバイスで構成される。表示手段１０は、計量装置１の動作モードが運転モードのときにおいては、計量装置１の動作状態、被計量物Ｗの計量値、良否判定結果を表示し、計量装置１の動作モードが設定モードのときにおいては、パラメータの設定や動作確認に関する表示をするようになっている。なお、表示手段１０は、表示された数字、文字などがタッチ操作により入力されるタッチパネルとして構成し、設定手段１１と一体化した構成にしてもよい。
【００６３】
選別部５は、計量装置１の後段に接続されており、選別機構部５ａおよび搬送ベルト５ｂにより構成されている。選別機構部５ａは、例えば、押し出し型の選別機構により構成されている。選別機構部５ａは、良品と不良品とを選別できるものであればよく、フリッパ機構、ドロップアウト機構、エアジェット機構などの選別機構で構成してもよい。選別機構部５ａは、上流の秤量コンベア３２から搬送される被計量物Ｗが搬送ベルト５ｂで矢印Ｂ方向に搬送されている間に、不良品と判定された被計量物Ｗに対して搬送ベルト５ｂの側面方向への押し出しやジェットエアの吹き付けを行うようになっており、不良の被計量物Ｗを搬送ベルト５ｂ上から排出し、良品の被計量物Ｗと区別することにより選別を行っている。また、搬送ベルト５ｂは、ローラ５ｃおよびローラ５ｃに対向して配置されるローラ（不図示）と、これらのローラに巻き付けられている無端状の搬送ベルトとして構成されており、測定を終了した被計量物Ｗを所定の速度で下流側に搬送するようになっている。
【００６４】
本実施の形態に係る計量装置１の動作（動作１）を説明する。
【００６５】
異常伝達関数に擬似入力信号を入力して異常秤量信号を生成する場合の動作を説明する。
【００６６】
まず、順次投入された被計量物Ｗがベルトコンベア１４で搬送され秤量コンベア３２に搬入されると、搬入センサ４により被計量物Ｗの搬入が検出される。
【００６７】
ついで、搬入センサ４からの搬入検出信号に応じて、擬似入力信号生成手段１０３が擬似入力信号を生成し、異常秤量信号生成手段１０５が、異常伝達関数記憶手段１０４に記憶された異常伝達関数に擬似入力信号を入力して異常秤量信号を生成し、異常秤量信号記憶手段１１に記憶させる。
【００６８】
ついで、秤量手段２１は、秤量コンベア３２上を搬送される被計量物Ｗの荷重に応じた秤量信号を出力する。
【００６９】
ついで、異常診断手段１０２は、異常秤量信号記憶手段１０１が記憶する異常秤量信号を読み出し、搬入センサ４からの検出信号により秤量手段２１から出力される秤量信号とタイミングを合わせて、異常秤量信号と秤量信号とを比較する。異常診断手段１０２は、秤量信号が異常秤量信号と共通の特徴を有するとき、例えば、波形形状または固有振動数が近似するときに、秤量信号が異常であると判定する。
【００７０】
次に、異常秤量信号を予め異常秤量信号記憶手段１１に記憶させておく場合の動作（動作２）を説明する。
【００７１】
まず、順次投入された被計量物Ｗがベルトコンベア１４で搬送され秤量コンベア３２に搬入されると、搬入センサ４により被計量物Ｗの搬入が検出される。
【００７２】
ついで、秤量手段２１は、秤量コンベア３２上を搬送される被計量物Ｗの荷重に応じた秤量信号を出力する。
【００７３】
ついで、異常診断手段１０２は、異常秤量信号記憶手段１０１が記憶する異常秤量信号を読み出し、搬入センサ４からの検出信号により秤量手段２１から出力される秤量信号とタイミングを合わせて、異常秤量信号と秤量信号とを比較する。異常診断手段１０２は、秤量信号が異常秤量信号と共通の特徴を有するとき、例えば、波形形状または固有振動数が近似するときに、秤量信号が異常であると判定する。
【００７４】
なお、搬入センサ４から搬入検出信号が出力されてから異常秤量信号が生成されるまでの時間は極めて短いものであり、異常秤量信号を予め異常秤量信号記憶手段１１に記憶させておく場合の動作（動作２）に対して、異常伝達関数に擬似入力信号を入力して異常秤量信号を生成する場合の動作（動作１）で異常診断手段１０２での比較時に秤量信号と異常秤量信号との間でタイミングにずれが生じることはない。
【００７５】
以上説明したように、本実施の形態に係る計量装置１は、順次投入される被計量物Ｗを所定の搬送条件で秤量コンベア３２上を搬送するベルトコンベア１４と、秤量コンベア３２上を搬送される被計量物Ｗの荷重に応じた秤量信号を出力する秤量手段２１と、秤量手段２１が異常状態のときに秤量手段２１から出力され得る秤量信号を異常秤量信号として記憶する異常秤量信号記憶手段１０１と、秤量手段２１から出力される秤量信号と、異常秤量信号記憶手段１０１が記憶する異常秤量信号とを比較して、秤量信号および異常秤量信号が共通の特徴を有するときに、秤量信号が異常であると判定する異常診断手段１０２と、を備えたことを特徴とする。
【００７６】
この構成により、異常秤量信号記憶手段１０１が記憶する異常秤量信号と共通の特徴を有する秤量信号が秤量手段２１から出力されたときに、秤量信号が異常であると異常診断手段１０２が判定するので、異常状態となったことを判定することで、正確な計量を維持することができる。
【００７７】
したがって、通気孔１２２の閉塞等のように正確な計量を行うことができない異常状態となったことを判定することで、正確な計量を維持することができる。
【００７８】
また、本実施の形態に係る計量装置１は、擬似入力信号を生成する擬似入力信号生成手段１０３と、秤量手段２１が異常状態のときの秤量手段２１の伝達関数を異常伝達関数として予め記憶する異常伝達関数記憶手段１０４と、異常伝達関数記憶手段１０４に記憶された異常伝達関数に、擬似入力信号生成手段１０３が生成した擬似入力信号を入力して異常秤量信号を生成する異常秤量信号生成手段１０５と、を備え、異常秤量信号記憶手段１０１は、異常秤量信号生成手段１０５が生成した異常秤量信号を記憶することを特徴とする。
【００７９】
この構成により、異常秤量信号記憶手段１０１に記憶する異常秤量信号は、異常伝達関数記憶手段１０４に記憶された異常伝達関数に、擬似入力信号生成手段１０３が生成した擬似入力信号を入力して生成したものであるため、異常秤量信号の特徴を伝達関数として取り扱うことで、秤量手段の様々な異常状態に対応した異常診断を行うことができる。
【００８０】
また、本実施の形態に係る計量装置１は、秤量手段２１の筺体１２４が、秤量コンベア３２との間の隙間を密閉する弾性部材１２１と、弾性部材１２１の伸縮による筺体１２４の内外の圧力差をなくすために空気を流通させる通気孔１２２と、を備え、異常状態が、通気孔１２２が閉塞した状態であることを特徴とする。
【００８１】
この構成により、通気孔１２２の閉塞により正確な計量を行うことができない異常状態となったことを判定することができ、正確な計量を維持することができる。
【００８２】
また、本実施の形態に係る計量装置１は、異常診断手段１０２は、秤量信号と異常秤量信号の波形形状または固有振動数が近似するときに、秤量信号が異常であると診断することを特徴とする。
【００８３】
この構成により、異常秤量信号の波形形状または固有振動数が近似する秤量信号が秤量手段２１から出力されたときに、秤量信号が異常であると異常診断手段１０２が判定するので、異常状態となったことを判定することで、正確な計量を維持することができる。
【００８４】
また、本実施の形態に係る計量装置１は、被計量物Ｗの秤量コンベア３２への搬入を検出する搬入センサ４を備え、搬入センサ４が被計量物Ｗの秤量コンベア３２への搬入を検出したときに、擬似入力信号生成手段１０３が擬似入力信号を生成するとともに、異常診断手段１０２が、秤量手段２１から出力される秤量信号と、異常秤量信号記憶手段１１が記憶する異常秤量信号とを比較することを特徴とする。
【００８５】
この構成により、搬入センサ４が被計量物Ｗの搬入を検出して秤量手段２１から秤量信号が出力されるタイミングに合わせて、擬似入力信号の生成、異常秤量信号の生成および記憶、秤量信号の比較が行われるので、異常診断手段１０２により比較される秤量信号および異常秤量信号のタイミングを一致させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上のように、本発明に係る計量装置は、通気孔１２２の閉塞等のように正確な計量を行うことができない異常状態となったことを判定することで、正確な計量を維持することができるという効果を有し、肉、魚、加工食品、医薬品などの被計量物を計量して良否を判定する計量装置として有用である。
【符号の説明】
【００８７】
１  計量装置
３  搬送部
４  搬入センサ（搬入検出手段）
５  選別部
７  総合制御部
１０  表示手段
１１  設定手段
１４  ベルトコンベア
２１  秤量手段
３１  助走コンベア
３２  秤量コンベア（秤量台）
７１  信号処理手段
７２  計量手段
７３  記憶手段
７４  制御手段
７６  良否判定手段
７７  モード切替手段
１０１  異常秤量信号記憶手段
１０２  異常診断手段
１０３  擬似入力信号生成手段
１０４  異常伝達関数記憶手段
１０５  異常秤量信号生成手段
１２０  支柱
１２１  弾性部材
１２２  通気孔
１２４  筺体
Ｗ  被計量物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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