(57)【要約】【課題】計量コンベアのローラやベルト等の定常的な低周期振動成分を遅延が無く除去するようにして、高速・高精度で計量できる計量装置を提供する。【解決手段】前記搬送手段が持つ定常的な低周期振動の周期を算出し、その周期に対応したトリガを発生する振動周期算出手段３１と、前記搬送手段に物品が無い状態で前記計量手段が出力する無負荷の計量信号の波形と近似する振動補正波形を振動周期算出手段で算出された周期でなる基本の波形関数から生成するため位相及び振幅を含む波形生成条件を算出して記憶する波形条件記憶手段３２と、前記振動周期算出手段から発生されたトリガを基準として前記波形条件記憶手段に記憶された前記振動波形を生成すための条件から前記計量信号を補正するための補正信号を生成する補正波形生成手段３３と、前記計量手段から出力される計量信号と前記補正波形生成手段から出力される補正信号との差分により前記物品の計量値を算出する補正手段３４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の投入間隔で順次投入される物品（Ｐ）を搬送する搬送手段（１０）と、
前記物品を前記搬送手段と共に計量して前記物品の重量に関連する計量信号を出力する計量手段（２０）と、
前記搬送手段が持つ定常的な低周期振動の周期を算出し、その周期に対応したトリガを発生する振動周期算出手段（３１、５１、６１）と、
前記搬送手段に物品が無い状態で前記計量手段が出力する無負荷の計量信号に重畳している低周期振動成分の波形と近似する振動補正波形を前記振動周期算出手段で算出された周期でなる基本の波形関数から生成するための位相及び振幅を含む波形生成条件を算出して記憶する波形条件記憶手段（３２、５２）と、
前記振動周期算出手段から発生されたトリガを基準として波形条件記憶手段に記憶された波形生成条件から前記計量信号を補正するための補正信号を生成する補正波形生成手段（３３）と、
前記計量手段から出力された計量信号と前記補正波形生成手段から出力された補正信号との差分により前記物品の計量値を算出する補正手段（３４）と、を備えた計量装置。
【請求項２】
前記波形条件記憶手段（３２）は、複数の波形関数の中から選択された波形関数に基づいて振動補正波形を生成するための条件を算出して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】
前記波形条件記憶手段（５２）は、前記無負荷の計量信号と前記振動周期算出算出手段で算出された周期でなる複数の波形関数との相関をとり、前記複数の波形関数の中で最も相関の高い波形関数を選択し設定する学習手段（５３）を有し、
該学習手段で設定された波形関数に基づいて振動補正波形を生成するための条件を算出して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４】
前記振動周期算出手段（３１）は、予め設定されている前記搬送手段の搬送速度に基づいて低周期振動の周期を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の計量装置。
【請求項５】
前記振動周期算出手段（５１）は、計量信号を解析して周期を算出する信号解析手段を有し、前記無負荷の計量信号を前記信号解析手段（５４）で解析して低周期振動の周期を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の計量装置。
【請求項６】
前記搬送手段に設けられ、前記搬送手段の振動周期を検出する振動周期検出手段（６２）を備え、
前記振動周期算出手段（６１）は、前記振動周期検出手段から出力される信号に基づいて低周期振動の周期を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の計量装置。
【請求項７】
前記振動周期検出手段（６２）は、前記搬送手段の回転軸に設けられたロータリーエンコーダーからのパルスを計数して低周期振動の周期を算出することを特徴とする請求項６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、搬送される物品の重量を計量する計量装置、特に計量手段から出力される計量値に含まれる定常的な振動成分を除去する機能を有する計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品の搬送状態でその物品の重量を計量する計量装置は、物品の搬送ライン中に計量コンベアを挿入する形態で重量選別機等に多用されており、通常、前段コンベア及び後段コンベアの間に位置する計量コンベアを計量器に支持させている。そして、物品が計量コンベア上を通過する度に、その物品の重量を計量コンベアの重量と共に計量器に負荷させ、計量器の出力信号から計量コンベアの重量分を減算する処理を行うことで、物品重量を計量することができるようになっている。
【０００３】
このような計量装置は、一般に生産ラインに組み込まれて設置されるため、他の生産設備等により起こる床振動や計量コンベアのローラやベルトによる低周期振動成分などが雑音成分として計量器の出力信号に重畳し計量精度を悪化させる。そのため、計量能力の限界まではＬＰＦで計量器の出力信号からこの雑音成分を除去するが、計量能力の限界に設定されたＬＰＦの遮断周波数より低い周波数の低周期振動成分についてはＬＰＦによって雑音成分を除去することができなかった。
【０００４】
そこで、定常的な床振動の低周期振動成分を除去する方法として、計量器の１つである歪みセンサの出力信号を源信号として受け、源信号から連続性を有し且つ周期性を有する定常信号成分を抽出してから信号周期を検出し、この信号周期の位相を源信号の位相に対して同相または逆相となるように調整し、位相調整された定常信号成分を前記源信号に対して減算または加算し、前記源信号から定常信号成分を除去する歪みセンサ信号処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３００８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この歪みセンサ信号処理装置は、源信号から連続性を有し且つ周期性を有する定常信号成分を抽出してから信号周期を検出し位相の調整を行っているため、定常信号成分を抽出するための遅延時間を必要として計量能力に影響を及ぼす。例えば通常はこの遅延時間は
１／（定常信号成分の周波数）秒 要するので、ローラの定常的な低周期振動成分は数Ｈｚであることがあり、遅延時間に数百ｍｓｅｃ要することになり、高速・高精度で計量することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題を解決するためになされたもので、計量コンベアのローラやベルト等の定常的な低周期振動成分を遅延が無く除去するようにして、高速・高精度で計量できる計量装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の計量装置は、所定の投入間隔で順次投入される物品（Ｐ）を搬送する搬送手段と、前記物品を前記搬送手段と共に計量して前記物品の重量に関連する計量信号を出力する計量手段と、前記搬送手段が持つ定常的な低周期振動の周期を算出し、その周期に対応したトリガを発生する振動周期算出手段と、前記搬送手段に物品が無い状態で前記計量手段が出力する無負荷の計量信号に重畳している低周期振動成分の波形と近似する振動補正波形を前記振動周期算出手段で算出された周期でなる基本の波形関数から生成するための位相及び振幅を含む波形生成条件を算出して記憶する波形条件記憶手段と、前記振動周期算出手段から発生されたトリガを基準として前記波形条件記憶手段に記憶された前記波形生成条件から前記計量信号を補正するための補正信号を生成する補正波形生成手段と、前記計量手段から出力された計量信号と前記補正波形生成手段から出力された補正信号との差分により前記物品の計量値を算出する補正手段とを備えている。
【０００８】
このような構成によれば、搬送手段が持つ定常的な低周期振動の周期で形成される振動波形と無負荷の計量信号に重畳している低周期振動成分の波形と近似する振動補正波形を振動周期算出手段で算出された周期でなる基本の波形関数から生成するため位相及び振幅を含む波形生成条件を算出して記憶し、搬送手段が持つ定常的な低周期振動の周期に対応したトリガを基準にその波形生成条件から前記計量信号を補正するための補正信号を生成し、計量手段から出力される計量信号とこの補正信号との差分により物品の計量値を算出するので、位相ずれによる補正精度の悪化を防止でき、定常的な低周期振動成分を遅延無く除去して高精度に計量することができる。
【０００９】
請求項２に記載の計量装置は、請求項１の計量装置において、前記波形条件記憶手段は、複数の波形関数の中から選択された波形関数に基づいて振動補正波形を生成するための条件を算出して記憶することを特徴とする。
このような構成によれば、複数の波形関数の中から選択された波形関数により補正信号が生成されるので、動作環境に適した補正信号を生成することができる。
【００１０】
請求項３に記載の計量装置は、請求項１の計量装置において、前記波形条件記憶手段は、前記無負荷の計量信号と前記振動周期算出手段で算出された周期でなる複数の波形関数との相関をとり、前記複数の波形関数の中で最も相関の高い波形関数を選択し設定する学習手段を有し、該学習手段で設定された波形関数に基づいて振動補正波形を生成するための条件を算出して記憶することを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、学習によって無負荷の計量信号と搬送手段が持つ定常的な低周期振動の周期で形成される振動補正波形を生成するための条件に複数の波形関数の中で最も相関の高い関数が設定されるので、より正確に低周期振動成分を除去するための補正信号を生成することができ、定常的な低周期振動成分を遅延無く除去して高精度に計量することができる。
【００１２】
請求項４に記載の計量装置は、請求項１〜３の計量装置において、前記振動周期算出手段は、予め設定されている前記搬送手段の搬送速度に基づいて低周期振動の周期を算出することを特徴とする。
このような構成によれば、複雑な処理を必要とせず簡単に低周期振動の振動周期を求めることができる。
【００１３】
請求項５に記載の計量装置は、請求項１〜３の計量装置において、前記振動周期算出手段は、計量信号を解析して周期を算出する信号解析手段を有し、前記無負荷の計量信号を前記信号解析手段で解析して低周期振動の周期を算出することを特徴とする。
このような構成によれば、計量信号を解析して振動周期を算出するので、より正確に低周期振動の振動周期を求めることができる。
【００１４】
請求項６に記載の計量装置は、請求項１〜３の計量装置において、前記搬送手段に設けられ、前記搬送手段の振動周期を検出する振動周期検出手段を備え、前記振動周期算出手段は、前記振動周期検出手段から出力される信号に基づいて低周期振動の周期を算出することを特徴とする。
また、請求項７に記載の計量装置は、請求項６の計量装置において、前記振動周期検出手段は、前記搬送手段の回転軸に設けられたロータリーエンコーダーからのパルスを計数して低周期振動の周期を算出することを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、振動の主原因となる搬送手段に振動周期検出手段を設けて直接振動を検出するのでより正確な振動周期を求めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、搬送手段が持つ定常的な低周期振動の周期で形成される振動波形と無負荷の計量信号に重畳している低周期振動成分の波形とのとの偏差が最小となるような振動補正波形を生成するための条件を算出して記憶し、搬送手段が持つ定常的な低周期振動の周期に対応したトリガを基準にその条件から前記計量信号を補正するための補正信号を生成し、計量手段から出力される計量信号とこの補正信号との差分により物品の計量値を算出するので、位相ずれによる補正精度の悪化を防止でき、定常的な低周期振動成分を遅延無く除去して高精度に計量することができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、複数の波形関数の中から選択された波形関数により補正信号が生成されるので、動作環境に適した補正信号を生成することができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、学習によって無負荷の計量信号と搬送手段が持つ定常的な低周期振動の周期で形成される振動補正波形を生成するための条件に複数の波形関数の中で最も相関の高い関数が設定されるので、より低周期振動成分を除去するための補正信号を生成することができ、定常的な低周期振動成分を遅延無く除去して高精度に計量することができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、振動周期を予め設定されている搬送手段の搬送速度に基づいて算出するので、複雑な処理を必要とせず簡単に振動周期を求めることができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、振動周期を、計量信号を解析して周期を算出するので、より正確に振動周期を求めることができる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、搬送手段の振動周期を検出する振動周期検出手段を前記搬送手段に設けて搬送手段の振動周波数を算出するので、振動の主原因となる搬送からの振動を直接検出するのでより正確な振動周期を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
[第１の実施の形態]
図１は本発明の計量装置の第１の実施の形態を示す図であり、重量選別を行うシステムの一部として構成されている。
【００２３】
本実施形態のシステムは、図１に示すように、前段コンベア１１、計量コンベア１２（搬送手段）及び後段コンベア１３からなる搬送部１０を備えており、前段コンベア１１には上流側で物品Ｐが順次供給され載置される。計量コンベア１２は、前段コンベア１１から所定の投入間隔で順次投入される物品Ｐを個々に搬送するとともに、後段コンベア１３に搬出する。また、後段コンベア１３には図示しない振分け装置が装着されており、本計量装置の計量結果に応じて、例えば正常重量の良品と重量の過不足がある不良品との搬送先が振分けられるようになっている。
【００２４】
搬送部１０のコンベア１１〜１３は、搬送方向の前後に配置されたローラに巻回された無端状の搬送ベルトで物品Ｐを搬送するようになっており、詳細を図示しない搬送駆動機構により同期してローラが回転駆動し、物品Ｐが前段コンベア１１から計量コンベア１２（搬送手段）に所定の投入間隔で順次投入され、計量コンベア１２から後段コンベア１３に搬出される。
【００２５】
前段コンベア１１から計量コンベア１２に物品Ｐが受け渡されて投入される位置、すなわち、両コンベア１１、１２の隣接部の近傍には、計量コンベア１２に投入される物品Ｐを順次検知する投入検知センサ１５（物品検知手段）が設置されおり、この投入検知センサ１５により、計量コンベア１２上に物品Ｐが存在するか否か判断される。
【００２６】
また、計量コンベア１２は計量器２０（計量手段）の一部を構成する計量台２１に支持されており、計量コンベア１２の重量とこの計量コンベア１２上に投入された物品Ｐの重量が計量器２０に負荷されるようになっている。この計量器２０は、投入検知センサ１５で検知された投入物品Ｐの重量を風袋となる計量コンベア１２の重量と共に計量し、その物品Ｐ及び計量コンベア１２の重量に対応する計量信号ｗｇ（物品の重量に関連する計量信号）を出力するようになっている。計量器２０は、例えば公知の歪ゲージロードセルで構成されているが、差動トランス式や電磁平衡式の秤（はかり）であってもよい。
【００２７】
信号処理手段３０は、計量器２０から出力される計量信号ｗｇを取り込み、計量器２０が出力する計量信号から高周波成分を除去するために不図示のローパスフィルタによってフィルタ処理が実行されるようになっている。ローパスフィルタによってフィルタ処理された計量信号ｗｆは、低周波振動成分を除去した計量値信号を作成するために補正手段に入力され、補正手段からは低周波振動成分が除去された計量値信号を基に物品Ｐの計量値が出力される。そして、重量選別システムの操作表示部４２にその計量値を出力するとともに、判定部４１にも物品Ｐの重量の計量値を出力する。そして、その判定部４１では、物品Ｐの計量値が許容重量範囲内か否かが判定され、その判定結果に応じて後段コンベア１３側の前記振分け装置が作動する。
【００２８】
信号処理手段３０は、補正手段３４の他に、振動周期算出手段３１、波形条件記憶手段３２および補正波形生成手段３３から構成されている。
【００２９】
振動周期算出手段３１は、計量コンベア１２が持つ定常的な低周期振動の周期を算出し、その周期に対応したトリガを発生させている。本実施形態では、低周期振動が計量コンベア１２のローラに起因することに着目し、ベルト速度Ｖ、計量コンベアのローラ半径ｒから、計量コンベア１２のローラが１回転する時間（２πｒ／Ｖ）を求めて低周期振動の振動周期として算出し、周期を示すトリガを出力している。なお、ベルト速度Ｖ、計量コンベアのローラ半径ｒは、通常生産ラインに設置されるときに決定されるが、生産ラインに設置後にベルト速度Ｖ等が変更となる場合には、操作表示部４２から設定変更が可能となっている。
【００３０】
波形条件記憶手段３２は、計量コンベアに物品Ｐが無い状態において計量器２０から出力された計量信号ｗｇに対しフィルタ処理された無負荷の計量信号ｗｆ‘に重畳している低周期振動成分の波形ｗｚと近似する振動補正波形を、振動周期算出手段３１で算出された周期でなる基本の波形関数から位相及び振幅を調整して求め、その振動補正波形を振動周期算出手段３１で出力されるトリガを起点として再作成するための波形生成条件を算出し記憶するようになっている。すなわち、トリガを起点した基本波形となる基本の波形関数から位相及び振幅を変化させて、低周期振動成分の波形ｗｚとほぼ一致するような振幅、トリガを起点した基本波形との位相差、波形関数の種類、周期、とトリガの数などが振動補正波形の波形生成条件として記憶される。
【００３１】
また、波形条件記憶手段３２は、生産ラインに設置された動作環境に適した振動補正波形が生成することができるように、正弦波、三角波、インパルス応答波形など複数の波形関数の中から操作表示部４２によって選択が可能となっている。
【００３２】
例えば、波形関数に正弦波が選択された場合の振動補正波形は図３で示すようになる。図３(a)で示す振動周期算出手段３１で出力されるトリガを振動波形の起点として図３(ｂ)で示す正弦波の基本波形ができる。一方このときの無負荷の計量信号に重畳している低周期振動成分の波形ｗｚが図３(ｄ)であったとすると、無負荷の計量信号に重畳している低周期振動成分の波形ｗｚと近似する振動補正波形は図３(ｃ)のようになり、記憶される振幅、位相差、周期はそれぞれＡ、θ、Ｔとなる。
【００３３】
なお、物品Ｐの計量値の判定を行わず計量コンベア１２上に物品Ｐが存在しない状態で振動補正波形の条件を算出して記憶する波形条件記憶手段３２の実施は、学習モードのときに行われる。そして、この学習モードは操作表示部４２によって指示され、振動波形の条件の算出と記憶が行われるようになっている。また、この学習モードのときだけ計量信号が波形条件記憶手段に入力されるように、例えば図２で示すように、計量信号切替手段３５を設けるようにしても良い。
また、学習モードは、操作表示部４２から指示される場合のほかに、例えば、投入検知センサ１５により計量コンベア１２上に物品Ｐが存在しない期間を検知し、所定の周期分の期間に物品Ｐが存在しなかった場合に学習モードと判断し、振動補正波形の波形生成条件を算出し記憶するようにしても良い。
【００３４】
補正波形生成手段３３は、振動周期算出手段３１で出力されるトリガを基準として波形条件記憶手段３２に記憶されている振動補正波形を生成するための波形生成条件から前記計量信号を補正するための補正信号ｗｃを生成するようになっている。例えば、波形関数が正弦波と選択された場合の振動波形は図４で示すようになる。図４(a)で示す振動周期算出手段３１で出力されるトリガを振動波形の起点として、記憶されている振幅Ａ、位相差θ、周期Ｔを基にして図４(ｂ)で示す正弦波の波形が補正信号ｗｃとして生成される。
【００３５】
補正手段３４は、ローパスフィルタによって高周波成分が除去された計量信号ｗｆと補正波形生成手段３３で生成された補正信号ｗｃとの差分をとることにより、高周波成分及び定常的な低周波成分のノイズが除去された計量値信号が作成され、この計量値信号を重量に換算し、図示しない内部の減算器によって重量に換算された計量値から計量コンベア１２の計量値を差し引く減算処理を実行して、物品Ｐの重量の計量値が算出されるようになっている。ここで差し引かれる計量コンベア１２の計量値は、計量コンベア１２に物品Ｐが無い状態で計量器２０が出力する無負荷の計量信号ｗg’をローパスフィルタによって高周波成分が除去された計量信号ｗｆ’について補正信号ｗｃとの差分をとり、重量に換算された計量値である。
【００３６】
以上、本実施形態の計量の構成について説明したが、判定手段４１及び信号処理手段３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェース回路を装備し、ＣＰＵによって実行されるプログラムのモジュールで構成されていてもよい。
また、振動補正波形を生成するための条件を算出する際に用いる計量コンベア１２に物品Ｐが無い状態で計量手段から出力される無負荷の計量信号と、補正手段３４に入力される計量信号が、ローパスフィルタによって高周波成分が除去された計量信号ｗｆを使用していたが、ローパスフィルタによって高周波成分が除去される前の計量器２０から出力される計量信号ｗｇを使用し、補正手段で差分をとった後にローパスフィルタによって高周波成分が除去して計量値信号を作成し、重量に換算して計量値を算出しても良い。
【００３７】
次に、無負荷の計量信号に重畳している低周期振動成分の波形ｗｚと近似する振動補正波形をトリガを起点した基本の波形関数から生成するため位相及び振幅の求め方について、補正信号の関数に正弦波が選択された場合について説明する。
【００３８】
振動周期算出手段で算出された周期を基準に正弦波の補正信号ｗｃを作成する場合には、補正信号ｗｃになる波形関数Ｃ（ｋ）は（１）式のように表される。
Ｃ（ｋ）＝ Ａ・ｓｉｎ（（２π・Ｔｓ・ｋ）/ Ｔ ＋θ）          （１）
Ａ：振幅、θ：位相差、Ｔ：低周期振動の周期、Ｔｓ：サンプリング周期、
ｋ=０,１,２,…（回転体の周期検出時をｋ=０としたときのサンプリング回数）
【００３９】
一方、無負荷の計量信号に重畳している低周期振動成分の波形ｗｚは、図３(ｄ)で示すように、振動周期算出手段３１で出力されるトリガを振動波形の起点とした図３(ｂ)で示す正弦波の基本波形に対し、振幅と位相が異なっている。そこで、波形関数Ｃ（ｋ）が図３(ｄ)で示すような正弦波と一致するように位相と振幅を求めれば、波形関数Ｃ（ｋ）を無負荷の計量信号に重畳している低周期振動成分の波形ｗｚと近似することができる。
【００４０】
波形関数Ｃ（ｋ）の振幅は、振動周期算出手段３１で出力されるトリガを起点として低周期振動成分の波形ｗｚをＴｓの間隔でサンプリングしていったときにピーク値を検出し、最初の正側のピーク値から最初の負側のピーク値（負の値）を引いて２分の１にして求められる低周期振動成分の波形ｗｚの振幅Ａ１を波形関数Ｃ（ｋ）のＡとしている。
【００４１】
また、波形関数Ｃ（ｋ）の位相は、振動周期算出手段３１で出力されるトリガを起点として低周期振動成分の波形ｗｚをＴｓの間隔でサンプリングしていったときにピーク値を検出し、最初の正側のピーク値を検出するまでの時間ｔｐから求めることができる。すなわち、ここで、（２π・ｔｐ）／Ｔ＋θ１ = π／２  の関係が成り立つことから位相θ1は、（２）式で求めることができる。
θ１ = π／２  −  （２π・ｔｐ）／ Ｔ                        （２）
さらに、最初の正側のピーク値を検出するまでの時間ｔｐはサンプリング周期Ｔｓにサンプリング回数ｋｐを乗じたものであるから（２）式は（３）式のようになる。
θ１ = π／２  −  （２π・Ｔｓ・ｋ）／ Ｔ                    （３）
そして、（３）式で求められたθ1を波形関数Ｃ（ｋ）のθとしている。
【００４２】
なお、波形関数Ｃ（ｋ）の振幅Ａおよび位相θを、振動周期算出手段３１で出力されるトリガを起点として最初に得られる低周期振動成分の波形ｗｚの振幅Ａ１および位相θ１から求めたが、低周期振動成分の波形ｗｚの振幅と周期がゆらぐ場合には、所定周期分の振幅の平均値および位相の平均値を算出し、波形関数Ｃ（ｋ）の振幅Ａおよび位相θとしても良い。
【００４３】
また、波形関数Ｃ（ｋ）の振幅Ａおよび位相θを、波形ｗｚの振幅のピークから個々に求めたが、低周期振動成分の波形ｗｚを関数化して低周期振動成分の波形関数Ｘ（ｋ）とし、波形関数Ｘ（ｋ）から振幅Ａを求め、その振幅Ａを波形関数Ｃ（ｋ）に設定した後、波形関数Ｃ（ｋ）の位相を変化させて、波形関数Ｘ（ｋ）と波形関数Ｃ（ｋ）が一致する時の位相を求めるようにしても良い。或いは波形関数Ｘ（ｋ）と波形関数Ｃ（ｋ）の位相差を求めて波形関数Ｘ（ｋ）と波形関数Ｃ（ｋ）の位相を合わせた後、波形関数Ｃ（ｋ）の振幅を変化させて、波形関数Ｘ（ｋ）と波形関数Ｃ（ｋ）が一致する時の振幅を求めるようにしても良い。
【００４４】
上述のように構成された本実施形態の計量装置及び重量選別システムでは、振動波形と無負荷の計量信号に重畳している低周期振動成分の波形と近似する振動補正波形を振動周期算出手段で算出された周期でなる基本の波形関数から生成するため位相及び振幅を含む波形生成条件を算出して記憶し、搬送手段が持つ定常的な低周期振動の周期に対応したトリガを基準にその波形生成条件から前記計量信号を補正するための補正信号を生成し、計量手段から出力される計量信号とこの補正信号との差分から物品の計量値を算出するので、定常的な低周期振動成分を遅延無く除去して高精度に計量するこことができる。
【００４５】
また、本実施形態では、ベルト速度、計量コンベアのローラの半径から、計量コンベアのローラが１回転する時間を求めて低周期振動の振動周期として算出し、周期を示すトリガを出力しているので、複雑な処理を必要とせず簡単に振動周期を求めることができる。
【００４６】
[第２の実施の形態]
図５は本発明の計量装置の第２の実施の形態を示す図であり、重量選別を行うシステムの一部として構成されている。なお、本実施形態は振動周期算出手段および波形条件記憶手段に関する構成及び作用以外は第１の実施の形態と同様であるので、第１の実施の形態と同一の構成については図１に示したものと同一符号を用いながら、相違点について説明する。
【００４７】
本実施形態では、搬送手段１０が持つ定常的な低周期振動の周期を計量手段が出力する計量信号から検出する構成となっており、計量信号から低周期振動の周期を検出するために、図５で示すように振動周期算出手段５１は信号解析手段５４を有しており、信号解析手段５４で解析した低周期振動の周期に基づいて低周期振動の周期を算出し、トリガを出力するようになっている。
【００４８】
また、波形条件記憶手段５１は、無負荷の計量信号と振動周期算出手段で算出された周期からなる複数の波形関数との相関をとり、複数の波形関数の中で最も相関の高い波形関数を算出する学習手段５３を有しており、学習手段５３で算出した波形関数に基づいて振動補正波形を生成するための条件を算出して記憶するようになっている。
【００４９】
信号解析手段５４は、計量器２０から出力される計量信号をローパスフィルタによってフィルタ処理された計量信号ｗｆの交流成分のピーク値を検出して振動周期を算出し、検出したピーク値を基準としてトリガを出力されるようになっている。例えば図６（ａ）に示すように、負側のピーク値を基準として図６（ｂ）に示すようにトリガを出力している。
【００５０】
学習手段５３は、操作表示部４２から学習モードが指示されたときに行われ、計量コンベア１２に物品Ｐが無い状態で計量器２０から出力される無負荷の計量信号ｗｇに対し低周期振動の周波数帯域の振動信号ｗｂをバンドパスフィルタよってフィルタ処理して抽出するようになっている。そして抽出された振動信号ｗｂについて複数の波形関数との相関をとり、複数の波形関数の中で最も相関の高い波形関数が選択されて設定されるようになっている。例えば、相関をとる複数の波形関数は、信号ｗｂと同一周期の同位相の振幅の異なる正弦波であり、振幅を可変ささせたときに信号ｗｂの振幅との差分が最小となる振幅の正弦波が波形関数の中で最も相関の高い波形関数として選択されて設定されるようになっている。
【００５１】
波形条件記憶手段５１は、図６で示すように学習手段５３で設定された波形関数（図６(ｃ)）を基に振動周期算出手段５２で出力されるトリガ信号を起点として位相差θを求め、学習手段５３で設定された波形関数Ｃ（ｋ）及び振幅Ａとともに記憶するようになっている。
【００５２】
なお、本実施形態では、信号解析手段５４が、計量器２０からの計量信号をフィルタ処理した信号を基にトリガを出力するようにしているが、学習モードのときに、計量器２０から出力される計量信号を低周期振動の周波数帯域のバンドパスフィルタよってフィルタ処理された振動信号の周期を求め、求められた振動周期間隔でトリガを出力するようにすれば他のノイズに影響されることなく定常的な低周期振動に対応したトリガを発生することができる。
【００５３】
このように構成された本実施形態においては、学習によって無負荷の計量信号と搬送手段が持つ定常的な低周期振動の周期で形成される振動補正波形を生成するための波形生成条件に複数の波形関数の中で最も相関の高い関数が設定されるので、より正確に低周期振動成分を除去するための補正信号を生成することができ、定常的な低周期振動成分を遅延無く除去して高精度に計量することができる。
【００５４】
[第３の実施の形態]
図７は本発明の計量装置の第３の実施の形態を示す図であり、重量選別を行うシステムの一部として構成されている。なお、本実施形態は、振動周期算出手段に関する構成及び作用以外は第１の実施の形態と同様であるので、第１の実施の形態と同一の構成については図１に示したものと同一符号を用いながら、相違点について説明する。
【００５５】
本実施形態では、搬送手段が持つ定常的な低周期振動の周期を搬送部１０から直接検出する構成となっており、搬送部１０から直接検出すために、図７に示すように計量コンベア１２の回転体に振動周期検出手段６２が設けられている。そして、振動周期算出手段６１は、動周期検出手段からの検出信号を受けて、低周期振動の周期を算出し、トリガを出力するようになっている。
【００５６】
例えば、振動周期検出手段６２は、計量コンベアのローラの回転軸に設けられたロータリーエンコーダーであり、振動周期算出手段６１は、計量コンベアのローラの回転軸が回転することによってロータリーエンコーダーから出力されるパルス数（図８（１））を計数し、パルス数がロータリーエンコーダーの一回転のパルス数に達した時間から計量コンベアのローラの回転によって生じる低周期振動の周期を算出する。そして、ロータリーエンコーダーが一回転するごとにトリガ（図８（２））を出力するようにしている。
【００５７】
なお、本実施形態では、計量コンベアのローラに設けられたロータリーエンコーダーによって低周期振動の周期を算出する構成としたが、搬送手段の低周期振動を検出する振動周期検出手段は、例えば、回転軸または回転軸に設けられた円盤に対し施されたマーク、穴、切り欠き等をフォトセンサ等で検出して回転軸の回転周期を検出しても良い。また、回転軸は、ローラの回転軸に限らず、駆動モータ、変速機等の回転軸であっても良い。
さらに、搬送手段の低周期振動を検出する振動周期検出手段は、回転軸に限らず、低周期振動源の周期に関連する周期信号であれば良く、例えば計量コンベアの搬送ベルトにマークを付してそのマークを検出するなど搬送速度を検出し、低周期振動源の周期に換算しても良い。
【００５８】
このように構成された本実施形態においては、搬送手段に搬送手段の振動周期を検出する振動周期検出手段が設けられているので、振動の主原因となる搬送手段の振動を直接検出し、より正確な振動周期から補正をすることができるので計量精度が向上する。
【００５９】
以上説明したように、搬送手段が持つ定常的な低周期振動を除去するための補正信号を生成し、計量手段から出力される計量信号とこの補正信号との差分から物品の計量値を算出するので、搬送手段を備えた計量装置全般に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る計量装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る計量装置における信号処理手段の他の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る計量装置における低周期振動の周期、波形関数及び無負荷の計量信号の波形を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る計量装置における低周期振動の周期と補正信号を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る計量装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る計量装置における低周期振動の周期、波形関数及び無負荷の計量信号の波形を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る計量装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る計量装置における低周期振動の周期、波形関数及び無負荷の計量信号の波形を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１０  搬送部
１１  前段コンベア
１２  計量コンベア（搬送手段）
１３  後段コンベア
１５  投入検知センサ（物品検知手段）
２０  計量器（計量手段）
２１  計量台
３０  信号処理手段
３１、５１、６１  振動周期算出手段
３２、５２  波形条件記憶手段
３３  補正波形生成手段
３４  補正手段
３５  計量信号切替手段
３７  ゼロセット手段（ゼロ点補正手段）
３９  表示・操作部
４０  フィルタ設定部（ゼロ点補正手段）
４１  判定部
４２  表示・操作部
５３  信号解析手段
５４  学習手段
６２  振動周期検出手段
【図１】
2008268068.tif 000003
【図２】
2008268068.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008268068.tif 000006
【図５】
2008268068.tif 000007
【図６】
2008268068.tif 000008
【図７】
2008268068.tif 000009
【図８】
2008268068.tif 000010