計量装置
【課題】 容器を回転移動させながら計量を行う際に生じる駆動ノイズや振動等の影響を考慮して適切な補正を行うことで高精度な計量を行うことが可能な計量装置を提供する。
【解決手段】 計量装置１０では、制御部３０が、容器Ｃの旋回機構に沿って、空容器計量エリア、供給エリア、計量エリアおよび排出エリアを設定するとともに、各エリアにおいて補正値を算出するための計量位置Ｌ１〜Ｌ６を設定している。制御部３０は、空の容器Ｃを、計量位置Ｌ１および計量位置Ｌ４において計量し、その計量結果に基づいて適正な補正値を算出する。
【解決手段】 計量装置１０では、制御部３０が、容器Ｃの旋回機構に沿って、空容器計量エリア、供給エリア、計量エリアおよび排出エリアを設定するとともに、各エリアにおいて補正値を算出するための計量位置Ｌ１〜Ｌ６を設定している。制御部３０は、空の容器Ｃを、計量位置Ｌ１および計量位置Ｌ４において計量し、その計量結果に基づいて適正な補正値を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器を回転移動させながら容器内に投入された物品（被計量物）の計量を行う計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、計量される物品が投入された複数の容器を回転移動させながら計量を行う計量装置が用いられている。
例えば、特許文献１には、一方向に回転駆動させる回転体と、回転体とともに回転移動する重量計と、回転体の回転を検出する回転検出器と、計量値の補正を行う制御部とを備えた回転式重量充填装置が開示されている。この構成によれば、制御部が回転検出器からの検出信号に基づいて容器および容器の充填物に加わる遠心力の影響を排除して計量を行うことができる。
【０００３】
一方、特許文献２，３にも、回転体に容器を載せて回転しながら計量を行う計量方法において、回転体の静止状態における容器の重量と、回転体の回転状態における容器の重量との差を取得して、回転中に係る遠心力や空気の流れ（風圧）による影響を考慮した補正を行う計量方法が開示されている。この構成でも、回転中に容器および容器の充填物に加わる遠心力や空気の影響を排除した計量を行うことができる。
【特許文献１】特公平７−９８５２１号公報（平成７年１０月２５日公告）
【特許文献２】特許第２７９４４７２号公報（平成１０年６月２６日登録）
【特許文献３】特開２００４−３３３３０８号公報（平成１６年１１月２５日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の計量装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された計量装置では、容器を回転移動させながら容器内の物品の計量を行う際において、回転中にかかる遠心力や空気の流れの影響を排除するために補正を行っているが、容器を回転させる際の駆動ノイズや振動の影響については考慮されていない。特に、計量装置を構成する各部品の組立精度等によっては、遠心力や空気の流れの影響よりも駆動ノイズや振動による影響の方が大きくなってしまう場合がある。このため、容器を回転移動させる際に生じる駆動ノイズや振動等の影響を考慮した補正をしなくては、物品の計量を正確に行うことができないおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、容器を回転移動させながら計量を行う際に生じる駆動ノイズや振動等の影響を考慮して適切な補正を行うことで高精度な計量を行うことが可能な計量装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る計量装置は、回転駆動部と、計量器と、制御部と、を備えている。回転駆動部は、容器を回転移動させる。計量器は、回転駆動部によって回転移動している容器に供給された被計量物の計量を行う。制御部は、容器が回転移動する領域に対して、容器に被計量物が投入される前の空の容器の計量を行う空容器計量エリアと、空の容器に被計量物を供給する供給エリアと、被計量物が供給された容器の計量を行う充填計量エリアと、を設定する。さらに、制御部は、空容器計量エリアにおいて計量された空容器の計量値である第１計量値と充填計量エリアにおいて計量された空容器の計量値である第２計量値とに基づいて、被計量物の計量値を補正するための補正値を算出する。
【０００７】
ここでは、容器を回転移動させながら容器に供給された被計量物の計量を行う計量装置において、空容器の計量を行うエリアと、被計量物が供給された容器の計量を行うエリアとにおいてそれぞれ同じ空容器の計量を行い、各エリアにおいて取得されたそれぞれの計量値に基づいて補正を行う。
通常、容器が遠心力や空気抵抗以外の影響を受けることなく等速で回転移動している場合には、同一の容器をどのエリアにおいて計量しても計量結果はほぼ一致するはずである。しかし、容器を回転移動させる回転駆動部等の部品精度が低かったり、各部品の組付け精度が低かったりした場合には、予期しない振動等が発生して空容器の計量値が計量を行ったエリアによって差が生じる場合がある。このような部品は、高精度に作製されているものの、真球度誤差や保持器の質量アンバランス等に起因する振動が発生する場合がある。そして、このような振動は、回転移動するエリアの所定の位置で発生するものと予想される。
【０００８】
そこで、本発明の計量装置では、空の容器を回転移動させながら複数のエリアにおいて計量し、その計量値に基づいて容器内に供給された被計量物の計量値の補正を行う。
このように、複数の計量位置において計量された空容器の計量値を用いて補正を行うことで、回転移動しながら計量される容器に対して加わる位置ごとの振動や駆動ノイズの影響を容易に排除することができる。また、回転中の空容器の計量値だけを用いて補正値を算出するため、補正値を求めるために必要なパラメータの数を増やすことなく、単純な計算により正確な補正を行うことが可能になる。
【０００９】
第２の発明に係る計量装置は、第１の発明に係る計量装置であって、制御部は、第１計量値と第２計量値との差分を求め、この差分値に基づいて補正を行う。
ここでは、異なるエリアにおいて計量された第１計量値と第２計量値との差分を算出し、これを補正値として用いて容器に供給された被計量物の計量値の補正を行う。
これにより、簡単な計算によって算出される差分値を用いて、回転移動しながら計量される容器に対して加わる位置ごとの振動や駆動ノイズの影響を容易に排除することができる。
【００１０】
第３の発明に係る計量装置は、第１または第２の発明に係る計量装置であって、制御部は、各計量器ごとに補正を行う。
ここでは、制御部は、個々の計量器ごとに補正を行う。
これにより、計量を行うエリアによって生じる振動等の影響を補正によって排除することに加えて、各計量器の特性を考慮して計量器ごとの振動等に対する計量値のずれのばらつきを補正によって排除することができる。この結果、より高精度な計量を実施することが可能になる。
【００１１】
第４の発明に係る計量装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る計量装置であって、制御部は、容器ごとに補正を行う。
ここでは、例えば、計量器ごとの補正値が算出された後、回転駆動部によって回転移動させられる容器ごとに異なる補正値を用いて補正を行う。
これにより、部品等の精度の低さに起因して生じる振動が個々の容器によって微妙に異なる影響を与える場合でも、このような容器による個体差の影響を補正によって排除することができる。この結果、計量器ごとの補正値と合わせて補正を行うことで、より高精度な補正を行うことができる。
【００１２】
第５の発明に係る計量装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る計量装置であって、制御部は、回転駆動部による容器の回転速度ごとに補正を行う。
ここでは、回転駆動部による容器の回転速度に応じて、異なる補正値を用意して補正を行う。
これにより、回転速度によって計量中の容器の振動の量が変化する場合でも、回転速度に応じて用意された補正値を用いて補正を行うことができるため、より高精度な補正を行うことが可能になる。なお、このように回転数に対応して用意される補正値は、例えば、回転数ごとに所定の補正値が設定されたテーブル等を参照することで用意されてもよい。
【００１３】
第６の発明に係る計量装置は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る計量装置であって、制御部は、同じエリアにおいて計量器による複数回の計量を行い、その計量値の平均値に基づいて補正を行う。
ここでは、空容器計量エリアおよび充填計量エリアにおいて、それぞれ複数回の空容器の計量を行い、その複数回の計量結果の平均値をとって補正を行う。
【００１４】
これにより、部品精度等に起因して生じる振動による影響のばらつきを軽減して、より高精度な補正を行うことができる。
第７の発明に係る計量装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る計量装置であって、制御部は、空容器計量エリアおよび充填計量エリアをさらに複数に分割し、個々のエリアごとの計量結果に基づいて補正を行う。
【００１５】
ここでは、空容器の計量を行うエリアをさらに細分化して、それぞれのエリアにおいて空容器の計量を行い、計量結果に基づいて補正を行う。
これにより、より高精度に計量位置ごとの振動等の影響を排除した補正を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の計量装置によれば、容器を回転移動させながら計量を行う際に生じる駆動ノイズや振動等の影響を考慮して適切な補正を行うことで高精度な計量を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の一実施形態に係る計量装置１０について、図１〜図６を用いて説明すれば以下の通りである。
［計量装置１０の構成］
本実施形態に係る計量装置１０は、図１および図２に示すように、５つの計量器２５ａ〜２５ｅと、各計量器２５ａ〜２５ｅに対応するように設けられた５つのホルダ２８と、各部の動作を制御する制御部３０（図４参照）と、を備えている。そして、計量装置１０は、図示しない旋回機構から回転駆動力が伝達された回転軸Ａ１を中心にして計量器２５ａ〜２５ｅを旋回させる。
【００１８】
計量器２５ａ〜２５ｅは、図１に示すように、円形ボックス２６内にロードセル２７を有している。そして、計量器２５ａ〜２５ｅは、ホルダ２８によって保持された容器Ｃの計量を旋回しながら行う。
ホルダ２８は、容器Ｃの底面を下から支える底板２８ａとＵ字型の部材２８ｂとを有している。そして、容器Ｃの外周に形成されたつば部分Ｃ１に沿ってＵ字型の部材２８ｂを被せることで、底板２８ａとＵ字型の部材２８ｂとの間で容器Ｃを保持する。さらに、ホルダ２８の底板２８ａには、磁石（永久磁石）が埋め込まれている。このため、この磁石の磁力によって金属製の容器Ｃを保持することができる。なお、磁石は底板２８ａではなく側壁側に埋め込まれていてもよいし、底板２８ａと側壁側の双方に埋め込まれていてもよい。
【００１９】
計量は、容器Ｃと計量器２５ａ〜２５ｅとが相対的に停止している状態で行われる。すなわち、容器Ｃと計量器２５ａ〜２５ｅとは、同じ速度で旋回移動しながら計量が行われる。これにより、容器Ｃを移動させながらであっても、容器Ｃの移動を停止させて計量する場合と同様に正確な計量を行うことができる。
また、計量装置１０は、被計量物が排出されて空になった容器Ｃを計量しながら供給位置まで移動させる。このように、計量装置１０では、計量から排出までの工程を終えた容器Ｃを、再び計量から排出までの工程に送り込んでいる。
【００２０】
制御部３０は、図４に示すように、各計量器２５ａ〜２５ｅ、記憶部２９、回転軸Ａ１およびモータ（回転駆動部）Ｍとともに制御ブロックを形成している。そして、記憶部２９に格納された各種プログラムに基づいて、回転軸Ａ１の回転速度を検出して適切な回転速度になるようにモータＭを制御するとともに、各計量器２５ａ〜２５ｅにおけるロードセル２７から計量結果を受け取って計量処理や補正処理等を行う。なお、記憶部２９には、上述した各種プログラムの他、各計量器２５ａ〜２５ｅにおける計量結果およびその平均値、計量結果に基づいて算出される補正値等が格納される。
【００２１】
また、計量装置１０においては、図３に示すように、容器Ｃの旋回軌道に沿って、空容器計量エリア、供給エリア、計量エリア、排出エリアが設定される。空容器計量エリアにおいては、被計量物が供給される前の空の容器Ｃの計量を行う。また、供給エリアにおいては、計量済みの空の容器Ｃに対して図示しない供給部から被計量物が供給される。計量エリアにおいては、被計量物が供給された容器Ｃの計量を行う。なお、ここで得られた計量結果は、空の容器Ｃと被計量物と遠心力、振動や駆動ノイズ等の影響を含む計量値である。このため、計量エリアにおける計量結果から、空の容器Ｃの計量結果、および後述する遠心力、振動等の影響を考慮した補正値を差し引くことで被計量物の計量を行うことができる。続いて、排出エリアにおいては、図示しない排出部を用いて、被計量物の計量が行われた容器Ｃから被計量物を容器Ｃごと計量装置１０における容器Ｃの旋回軌道の外側へ排出する。
【００２２】
＜計量装置１０における補正処理＞
本実施形態の計量装置１０では、容器Ｃを旋回移動させた状態で計量を行うことから、容器Ｃに対してかかる遠心力や旋回移動中における容器Ｃ（計量器２５ａ〜２５ｅ）の振動や駆動ノイズ等の影響を排除するための補正処理を行う必要がある。
このため、制御部３０が、図３に示すように、計量装置１０における容器Ｃの旋回移動の軌跡に沿って補正用の計量位置Ｌ１〜Ｌ６を設定し、各計量位置Ｌ１〜Ｌ６における計量結果に基づいて補正処理を行う。
【００２３】
具体的には、図３に示す空容器計量エリアの計量位置Ｌ１において等速で旋回移動する空の容器Ｃの計量を行う。ここでの計量結果α１（第１計量値）は、以下の関係式（１）によって表される。なお、下記で示す「位置ノイズ」とは、計量装置を構成する各部品の組立精度等によって生じる駆動ノイズや振動による影響によって生じるものである。
α１＝空容器の重量＋遠心力の影響＋位置ノイズ（Ｌ１） ・・・・・（１）
次に、図３に示す計量エリアの計量位置Ｌ４において、同じ空容器Ｃの計量を行う。ここでの計量結果β１（第２計量値）は、以下の関係式（２）によって表される。
【００２４】
β１＝空容器の重量＋遠心力の影響＋位置ノイズ（Ｌ４） ・・・・・（２）
ここで、制御部３０は、計量位置Ｌ１における計量結果α１と、計量位置Ｌ４における計量結果β１とに基づいて、下記の関係式（３）によって補正値ｘ１を算出する。
ｘ１＝β１−α１ ・・・・・（３）
＝｛空容器の重量＋遠心力の影響＋位置ノイズ（Ｌ４）｝−｛空容器の重量＋遠 心力の影響＋位置ノイズ（Ｌ１）｝ ＝位置ノイズ（Ｌ４）−位置ノイズ（Ｌ１）
なお、上記関係式（３）において算出される補正値ｘ１は、空容器の重量および遠心力の影響がキャンセルされて、計量位置Ｌ１と計量位置Ｌ４とにおける位置ノイズの差に相当する数値である。また、空容器の重量については、空容器が載っていない状態での計量結果を０ｇとして零点を記憶しておき、空容器を載せた重量をそのまま空容器重量としてもよい。一方、空容器と風袋の重量とを合わせた重量を、空容器の重量としてもよい。この場合には、空容器の重量と風袋の重量とを認識していない場合でも、被計量物の重量を相対的に把握することができる。
【００２５】
このため、実際に容器Ｃに被計量物が投入された状態で被計量物の計量を行う場合には、計量位置Ｌ１において空容器の計量を行うとともに、図３に示す供給エリアにおいて被計量物が供給された容器Ｃについて計量位置Ｌ４において計量を行う。ここで、空容器計量エリアに含まれる計量位置Ｌ１において計量された計量結果α２は、計量結果α１と同じ上記関係式（１）によって表される。そして、計量エリアに含まれる計量位置Ｌ４の計量結果γは、下記の関係式（４）によって表される。
【００２６】
γ＝被計量物の重量＋空容器の重量＋遠心力の影響＋位置ノイズ（Ｌ４） ・・・・・（４）
従来の計量装置では、この関係式（４）で表される計量位置Ｌ４における計量結果γと計量位置Ｌ１における空容器の計量結果との差をとることで、被計量物の重量を算出していた。このため、上記関係式（４）から上記関係式（１）を差し引くと、空容器の重量と遠心力の影響とがキャンセルされるものの、｛位置ノイズ（Ｌ４）−位置ノイズ（Ｌ１）｝という測定誤差が含まれることになる。この測定誤差は、計量装置を構成する各部品の組立精度等によって生じる駆動ノイズや振動による影響によって生じるものであり、測定位置によって駆動ノイズや容器Ｃの振動に差が生じた場合には、そのままその差が測定誤差となって被計量物の重量に影響を与えてしまう。
【００２７】
そこで、本実施形態の計量装置１０では、被計量物の重量を、計量結果γと計量結果α２との差をとって算出するのではなく、下記の関係式（５）に基づいて、計量結果γと計量結果α２との差からさらに上記補正値ｘ１を差し引くことで上述した位置ノイズの影響を除去している。
被計量物の重量＝計量結果γ−計量結果α２−補正値ｘ１ ・・・・・（５） ＝｛被計量物の重量＋空容器の重量＋遠心力の影響＋位置ノイズ（Ｌ ４）｝−｛空容器の重量＋遠心力の影響＋位置ノイズ（Ｌ１）｝− ｛位置ノイズ（Ｌ４）−位置ノイズ（Ｌ１）｝ ＝被計量物の重量
この結果、被計量物について、計量位置によって生じる位置ノイズを確実に除去することで、計量装置を構成する各部品の組立精度等によって生じる駆動ノイズや振動による影響を排除した高精度な計量を行うことが可能になる。
【００２８】
本実施形態の計量装置１０における上記補正処理から実際の被計量物の計量を行う際の流れを、図５に示すフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
すなわち、制御部３０では、計量装置１０の回転軸Ａ１の回転速度を等速にした後、ステップＳ１において、計量装置１０の下流側あるいは上流側に配置された生産ラインに含まれる各種装置（供給部、ストック部、排出部等）との同期がとれているか否かを確認する。ここで、上記供給部、ストック部、排出部は、例えば、本実施形態の計量装置１０とともに組合せ計量装置に搭載される装置である。供給部は、計量装置１０において旋回移動している容器Ｃに対して所定量の被計量物を投入する装置である。ストック部は、計量装置１０において計量された被計量物を入れた容器Ｃを蓄えておく装置である。また、排出部は、ストック部において蓄えられている複数の容器Ｃの中から組合せ計量に参加する容器Ｃを取り出してここから被計量物を排出する。
【００２９】
ここで、同期がとれていない場合には、同期がとれるまで待機する。一方、ここで同期が既にとれている場合には、ステップＳ２へ進む。
制御部３０は、ステップＳ２においては、被計量物が排出された容器、つまり空の容器であるか否かを確認する。ここで、被計量物が排出されていない容器Ｃである場合には、被計量物が排出された空の容器が循環してくるまで待機する。一方、被計量物が排出された空の容器Ｃである場合には、ステップＳ３へ進む。
【００３０】
制御部３０は、ステップＳ３においては、図３に示す空容器計量エリアに含まれる計量位置Ｌ１において空容器の計量を行う。なお、ここで得られた計量結果は、上述した関係式（１）で表される計量結果α１である。
次に、制御部３０は、この空容器に対して図３に示す供給エリアにおいて被計量物を供給することなく旋回移動させる。そして、ステップＳ４において、図３に示す計量エリアに含まれる計量位置Ｌ４において同じ空容器の計量を行う。なお、ここで得られた計量結果は、上述した関係式（２）で表される計量結果β１である。
【００３１】
そして、制御部３０は、ステップＳ５において、ステップＳ３・Ｓ４で得られた計量結果α１とβ１との差分値を算出する。なお、ここで算出される差分値は、上述した関係式（３）で表される補正値ｘ１である。
続いて、制御部３０は、ステップＳ６において、ステップＳ５において算出した差分値を加算するとともに、記憶部２９に記憶させる。
【００３２】
次に、制御部３０は、ステップＳ７において、上述したステップＳ２からステップＳ６までの補正値を算出するための処理を、予め指定された回数行ったか否かを確認する。ここで、指定された回数だけ処理を行っていない場合には、ステップＳ２へ戻って指定された回数分の処理が終わるまでステップＳ２からステップＳ６までの処理を繰り返す。一方、指定された回数分の処理を終了した場合には、ステップＳ８へ進む。
【００３３】
制御部３０は、ステップＳ８においては、ステップＳ６において記憶部２９に記憶された指定された回数分の差分値の和を指定回数で除して算出される値を補正値ｘとして求める。なお、ここで算出された補正値ｘは、上述した補正値ｘ１の平均値である。
続いて、制御部３０は、ステップＳ９において、容器Ｃを旋回移動させている際に生じる測定誤差を補正する、いわゆる動補正の処理を完了する。
【００３４】
次に、制御部３０は、ステップＳ１０において、補正値ｘを算出後に回転数を変更するか否かを確認する。ここで、回転数が変化すると測定誤差も変動するおそれがあるために、改めて補正値ｘを算出し直す必要がある。このため、回転数を変更する場合には、ステップＳ１へ戻り、上述した処理を再度行う。一方、回転数の変更がない場合には、ステップＳ１１へと進む。
【００３５】
制御部３０は、ステップＳ１１以降のステップにおいて、実際に容器Ｃ内へ供給された被計量物の計量を行う。すなわち、ステップＳ１１においては、図３に示す空容器計量エリアにおいて空の容器Ｃの計量を行う。そして、ステップＳ１２において、図３に示す供給エリアにおいてその空の容器Ｃに対して被計量物を供給する。次に、ステップＳ１３において、図３に示す計量エリアにおいて被計量物が供給された容器Ｃの計量を行う（以下、本計量と示す）。
【００３６】
最後に、制御部３０は、ステップＳ１４において、ステップＳ１３において得られた本計量値から、ステップＳ１１において得られた空容器計量エリアにおける計量結果と、ステップＳ８において算出された補正値と、を差し引いて補正後の計量値を算出する。
本実施形態の計量装置１０では、以上のような処理を経て、容器Ｃを旋回移動させながら計量を行う場合でも、遠心力の影響や旋回移動中に生じる容器Ｃの振動等の影響を除去した高精度な計量結果を得ることができる。
【００３７】
また、本実施形態の計量装置１０では、上述したような補正値ｘを求める処理を、各計量器２５ａ〜２５ｅごとに行う。さらに、各計量器２５ａ〜２５ｅについて補正値ｘを求めた後、補正値ｘを求める処理を各容器Ｃごとについても行うことで、より高精度な計量を行うことができる。
具体的には、各計量器２５ａ〜２５ｅについて、それぞれ上述した処理によって各計量器２５ａ〜２５ｅに対応する補正値ｘを求めればよい。また、容器Ｃごとの補正値ｘの算出については、各計量器２５ａ〜２５ｅごとの補正値が算出されていることを前提として、例えば、図６に示すように、所定の計量器２５ａについて、容器Ｃごと、回転軸Ａ１の回転数（回転速度）ごとに作成された補正値のテーブルを予め作成しておき、回転数の変更があるとこのテーブルを参照して適正な補正値を求める。
【００３８】
例えば、図６に示す容器Ｎｏ１については、回転数が１００から３００にかけて増加していくと、補正値も大きくなっていくことがわかる。また、容器Ｎｏ２については、容器Ｎｏ１と比較して補正値がどの回転数においても小さいという特性を有していることが分かる。また、容器Ｎｏ３については、容器Ｎｏ１と比較して補正値がどの回転数においても大きいという特性を有している。さらに、容器Ｎｏ４については、回転数の変動に対して補正値が一定であることから、補正値が回転数に影響を受けないという特性を有していることが分かる。
【００３９】
これにより、計量器２５ａ〜２５ｅごとに振動等の影響が異なる場合や、容器Ｃごとに振動等の影響の受け方が異なる場合でも、それぞれの特性に応じた適正な補正値を用意することで、より高精度な計量を行うことが可能になる。さらに、容器Ｃごと、回転数ごとに適正な補正値を早急に得ることができるため、より効率よく補正値の算出を行うことができる。
【００４０】
［本計量装置１０の特徴］
（１）
本実施形態の計量装置１０では、制御部３０が、図３に示すように、容器Ｃの旋回機構に沿って、空容器計量エリア、供給エリア、計量エリアおよび排出エリアを設定するとともに、各エリアにおいて補正値を算出するための計量位置Ｌ１〜Ｌ６を設定している。そして、制御部３０は、空の容器Ｃを、計量位置Ｌ１および計量位置Ｌ４において計量し、その計量結果に基づいて適正な補正値を算出する。
【００４１】
このように、複数箇所の計量位置において同じ空の容器Ｃの計量を行った計量結果に基づいて補正値を算出することで、回転移動しながら計量される容器Ｃに対して加わる振動や駆動ノイズの影響を容易に排除して高精度な計量を行うことができる。
さらに、計量値のみをパラメータとして用いて補正値の算出を行うため、単純な計算によって適正な補正値を算出し、被計量物の重量を算出することができる。
【００４２】
（２）
本実施形態の計量装置１０では、制御部３０が、計量位置Ｌ１と計量位置Ｌ４における計量結果の差分をとって、この差分値を補正値として用いる。
これにより、２箇所の計量位置における計量結果の差をとるだけで、旋回移動中における振動や駆動ノイズ等の影響を排除するための適正な補正値を容易に算出することができる。
【００４３】
（３）
本実施形態の計量装置１０では、図１等に示す各計量器２５ａ〜２５ｅごとに、対応する補正値が記入されたテーブルを参照して適正な補正値を求める。
これにより、振動や駆動ノイズに対する各計量器２５ａ〜２５ｅごとの特性を考慮して、より高精度な計量を行うことが可能になる。
【００４４】
（４）
本実施形態の計量装置１０では、図６に示すように、各容器Ｃごとに対応する補正値が記入されたテーブルを参照して適正な補正値を求める。
これにより、各計量器２５ａ〜２５ｅにおける補正値が算出された後、ある計量器において各容器Ｃに対応する補正値を算出することで、振動や駆動ノイズに対する容器Ｃごとの特性を考慮して、より高精度な計量を行うことが可能になる。
【００４５】
（５）
本実施形態の計量装置１０では、図６に示すように、回転軸Ａ１の回転数（回転速度）ごとに対応する補正値が記入されたテーブルを参照して適正な補正値を求める。
通常、回転軸Ａ１の回転数が変化すると容器Ｃの旋回移動する速度も変化するため、振動や駆動ノイズの影響も回転軸Ａ１の回転速度に応じて異なってくる。
【００４６】
このため、本実施形態の計量装置１０では、図６に示すように、記憶部２９内に回転軸Ａ１の回転速度に対応する補正値を記入したテーブルを格納しており、回転数が変化するとこのテーブルを参照して適正な補正値を求める。
これにより、回転数が変化した場合でも、その回転速度に応じて適正な補正値を得て、高精度な計量を行うことができる。
【００４７】
（６）
本実施形態の計量装置１０では、図５のフローチャートに示すように、ステップＳ８において、同じ空の容器Ｃを計量位置Ｌ１・Ｌ４において複数回計量した後、その平均値をとって最終的な補正値ｘを算出する。
このように、計量位置Ｌ１・Ｌ４における計量結果に基づいて算出される補正値ｘ１の平均値をとって最終的な補正値ｘを算出することで、測定時における測定誤差の影響を低減してより高精度な計量を行うことができる。
【００４８】
（７）
本実施形態の計量装置１０では、図３に示すように、空容器計量エリアや計量エリアに対して、複数の計量位置を設定している。
これにより、空容器計量エリアや計量エリアを細分化して、それぞれの位置における計量結果に基づいて補正値の算出を行うことができるため、計量位置ごとに変動する振動・駆動ノイズ等の影響をより効果的に排除して高精度な計量を行うことができる。
【００４９】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、空の容器Ｃを計量位置Ｌ１および計量位置Ｌ４において計量した結果に基づいて、補正値の算出を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５０】
例えば、計量位置Ｌ２および計量位置Ｌ６における計量結果に基づいて、補正値の算出を行うこともできる。さらに、上記実施形態の計量位置Ｌ１・Ｌ４における計量結果と、計量位置Ｌ２・Ｌ６における計量結果とを組み合わせて、適正な補正値を算出することもできる。
なお、図３に示す計量位置Ｌ１〜Ｌ６の設定については、図３に示す例に限定されるものではなく、より多くの計量位置を設定してもよいし、各エリアで１箇所ずつの計量エリアを設定してもよい。
【００５１】
（Ｂ）
上記実施形態では、図３に示すように、空容器計量エリアにおいて２箇所の計量位置Ｌ１・Ｌ２、計量エリアにおいて３箇所の計量位置L４〜Ｌ６を設定してここで計量された空容器の計量結果に基づいて補正処理を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５２】
例えば、空容器計量エリアにおいて１箇所、計量エリアにおいて１箇所の計量位置を設定し、ここでの計量結果に基づいて補正処理を行ってもよい。
ただし、上記実施形態のように、空容器計量エリア、計量エリアのそれぞれにおいて複数の計量位置を設定した場合には、各エリアを細分化して得られる計量結果に基づいて補正処理を行うことで、計量位置によって変動する容器の振動等の影響をより正確に補正することができることから、上記実施形態のように各エリアに複数の計量位置を設定することがより好ましい。
【００５３】
また、反対に、空容器計量エリアや計量エリアにそれぞれ３箇所以上の計量位置を設定し、ここでの計量結果に基づいて補正処理を行ってもよい。
この場合には、上述のように、計量位置によって変動する容器の振動等の影響をより正確に補正することができるという効果を奏する。
（Ｃ）
上記実施形態では、図６に示すように、容器Ｃごと、回転数ごとの補正値を求めるためのテーブルを用意して補正値を得る例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５４】
例えば、予め作成されたテーブルを用いる方法以外にも、実測値から算出された結果に基づいて計算することで、容器ごと、回転数ごとの適正な補正値を算出してもよい。
ただし、上記実施形態のように、予め作成されたテーブルを用意しておくことで、回転数が変更になった場合等において面倒な計算を行うことなく、早急に適正な補正値を求めることができる点で、上記実施形態のようにすることがより好ましい。
【００５５】
また、図６に示すテーブルについては、必ずしも予め作成されている必要はなく、１回目は計算によって算出し、２回目以降はここで算出された結果が書き込まれたテーブルを参照して適正な補正値を求めることもできる。
（Ｄ）
上記実施形態では、図１および図２に示すように、ホルダ２８によって容器Ｃを保持した状態で計量等の処理を行う計量装置を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５６】
例えば、ホルダのような保持部材を有しておらず、単に計量器（ロードセル）上に計量対象となる容器が搭載された状態で計量等の処理を行う計量装置であってもよい。
ただし、上記実施形態のような容器Ｃを旋回移動させながら計量等の処理を行う計量装置では、容器の旋回移動の速度（回転軸の回転速度）が大きくなるにつれて容器に対してかかる遠心力が大きくなって容器が計量器上から飛び出してしまうおそれがあることから、ホルダ２８のような保持部材を用いて容器を保持した状態で計量等の処理を行うことがより好ましい。
【００５７】
（Ｅ）
上記実施形態では、計量装置に対して本発明を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態の計量装置１０を複数備えた組合せ計量装置等に本発明を適用してもよい。この場合でも、適切な補正によって高精度な計量結果を得ることが可能な組合せ計量装置を提供できるという効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の計量装置は、容器を回転移動させながら計量を行う際に生じる駆動ノイズや振動等の影響を考慮して適切な補正を行うことで高精度な計量を行うことが可能になるという効果を奏することから、容器を移動させながら計量を行う各種計量装置に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係る計量装置の構成を示す正面断面図。
【図２】図１の計量装置を示す平面図。
【図３】図１の計量装置における容器の旋回軌道に沿った位置を示す平面図。
【図４】図１の計量装置が備えている制御ブロックを示すブロック図。
【図５】図１の計量装置による補正処理の流れを示すフローチャート。
【図６】図１に示す計量装置において記憶部に格納されたある計量器における各容器ごとの補正値を求めるための補正テーブルの一例を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 計量装置
２５ａ〜２５ｅ 計量器
２６ 円形ボックス
２７ ロードセル
２８ ホルダ
２８ａ 底板
２８ｂ Ｕ字型部材
２９ 記憶部
３０ 制御部
Ａ１ 回転軸
Ｃ 容器
Ｃ１ つば部分
Ｌ１〜Ｌ６ 計量位置
Ｍ モータ（回転駆動部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器を回転移動させながら容器内に投入された物品（被計量物）の計量を行う計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、計量される物品が投入された複数の容器を回転移動させながら計量を行う計量装置が用いられている。
例えば、特許文献１には、一方向に回転駆動させる回転体と、回転体とともに回転移動する重量計と、回転体の回転を検出する回転検出器と、計量値の補正を行う制御部とを備えた回転式重量充填装置が開示されている。この構成によれば、制御部が回転検出器からの検出信号に基づいて容器および容器の充填物に加わる遠心力の影響を排除して計量を行うことができる。
【０００３】
一方、特許文献２，３にも、回転体に容器を載せて回転しながら計量を行う計量方法において、回転体の静止状態における容器の重量と、回転体の回転状態における容器の重量との差を取得して、回転中に係る遠心力や空気の流れ（風圧）による影響を考慮した補正を行う計量方法が開示されている。この構成でも、回転中に容器および容器の充填物に加わる遠心力や空気の影響を排除した計量を行うことができる。
【特許文献１】特公平７−９８５２１号公報（平成７年１０月２５日公告）
【特許文献２】特許第２７９４４７２号公報（平成１０年６月２６日登録）
【特許文献３】特開２００４−３３３３０８号公報（平成１６年１１月２５日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の計量装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された計量装置では、容器を回転移動させながら容器内の物品の計量を行う際において、回転中にかかる遠心力や空気の流れの影響を排除するために補正を行っているが、容器を回転させる際の駆動ノイズや振動の影響については考慮されていない。特に、計量装置を構成する各部品の組立精度等によっては、遠心力や空気の流れの影響よりも駆動ノイズや振動による影響の方が大きくなってしまう場合がある。このため、容器を回転移動させる際に生じる駆動ノイズや振動等の影響を考慮した補正をしなくては、物品の計量を正確に行うことができないおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、容器を回転移動させながら計量を行う際に生じる駆動ノイズや振動等の影響を考慮して適切な補正を行うことで高精度な計量を行うことが可能な計量装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る計量装置は、回転駆動部と、計量器と、制御部と、を備えている。回転駆動部は、容器を回転移動させる。計量器は、回転駆動部によって回転移動している容器に供給された被計量物の計量を行う。制御部は、容器が回転移動する領域に対して、容器に被計量物が投入される前の空の容器の計量を行う空容器計量エリアと、空の容器に被計量物を供給する供給エリアと、被計量物が供給された容器の計量を行う充填計量エリアと、を設定する。さらに、制御部は、空容器計量エリアにおいて計量された空容器の計量値である第１計量値と充填計量エリアにおいて計量された空容器の計量値である第２計量値とに基づいて、被計量物の計量値を補正するための補正値を算出する。
【０００７】
ここでは、容器を回転移動させながら容器に供給された被計量物の計量を行う計量装置において、空容器の計量を行うエリアと、被計量物が供給された容器の計量を行うエリアとにおいてそれぞれ同じ空容器の計量を行い、各エリアにおいて取得されたそれぞれの計量値に基づいて補正を行う。
通常、容器が遠心力や空気抵抗以外の影響を受けることなく等速で回転移動している場合には、同一の容器をどのエリアにおいて計量しても計量結果はほぼ一致するはずである。しかし、容器を回転移動させる回転駆動部等の部品精度が低かったり、各部品の組付け精度が低かったりした場合には、予期しない振動等が発生して空容器の計量値が計量を行ったエリアによって差が生じる場合がある。このような部品は、高精度に作製されているものの、真球度誤差や保持器の質量アンバランス等に起因する振動が発生する場合がある。そして、このような振動は、回転移動するエリアの所定の位置で発生するものと予想される。
【０００８】
そこで、本発明の計量装置では、空の容器を回転移動させながら複数のエリアにおいて計量し、その計量値に基づいて容器内に供給された被計量物の計量値の補正を行う。
このように、複数の計量位置において計量された空容器の計量値を用いて補正を行うことで、回転移動しながら計量される容器に対して加わる位置ごとの振動や駆動ノイズの影響を容易に排除することができる。また、回転中の空容器の計量値だけを用いて補正値を算出するため、補正値を求めるために必要なパラメータの数を増やすことなく、単純な計算により正確な補正を行うことが可能になる。
【０００９】
第２の発明に係る計量装置は、第１の発明に係る計量装置であって、制御部は、第１計量値と第２計量値との差分を求め、この差分値に基づいて補正を行う。
ここでは、異なるエリアにおいて計量された第１計量値と第２計量値との差分を算出し、これを補正値として用いて容器に供給された被計量物の計量値の補正を行う。
これにより、簡単な計算によって算出される差分値を用いて、回転移動しながら計量される容器に対して加わる位置ごとの振動や駆動ノイズの影響を容易に排除することができる。
【００１０】
第３の発明に係る計量装置は、第１または第２の発明に係る計量装置であって、制御部は、各計量器ごとに補正を行う。
ここでは、制御部は、個々の計量器ごとに補正を行う。
これにより、計量を行うエリアによって生じる振動等の影響を補正によって排除することに加えて、各計量器の特性を考慮して計量器ごとの振動等に対する計量値のずれのばらつきを補正によって排除することができる。この結果、より高精度な計量を実施することが可能になる。
【００１１】
第４の発明に係る計量装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る計量装置であって、制御部は、容器ごとに補正を行う。
ここでは、例えば、計量器ごとの補正値が算出された後、回転駆動部によって回転移動させられる容器ごとに異なる補正値を用いて補正を行う。
これにより、部品等の精度の低さに起因して生じる振動が個々の容器によって微妙に異なる影響を与える場合でも、このような容器による個体差の影響を補正によって排除することができる。この結果、計量器ごとの補正値と合わせて補正を行うことで、より高精度な補正を行うことができる。
【００１２】
第５の発明に係る計量装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る計量装置であって、制御部は、回転駆動部による容器の回転速度ごとに補正を行う。
ここでは、回転駆動部による容器の回転速度に応じて、異なる補正値を用意して補正を行う。
これにより、回転速度によって計量中の容器の振動の量が変化する場合でも、回転速度に応じて用意された補正値を用いて補正を行うことができるため、より高精度な補正を行うことが可能になる。なお、このように回転数に対応して用意される補正値は、例えば、回転数ごとに所定の補正値が設定されたテーブル等を参照することで用意されてもよい。
【００１３】
第６の発明に係る計量装置は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る計量装置であって、制御部は、同じエリアにおいて計量器による複数回の計量を行い、その計量値の平均値に基づいて補正を行う。
ここでは、空容器計量エリアおよび充填計量エリアにおいて、それぞれ複数回の空容器の計量を行い、その複数回の計量結果の平均値をとって補正を行う。
【００１４】
これにより、部品精度等に起因して生じる振動による影響のばらつきを軽減して、より高精度な補正を行うことができる。
第７の発明に係る計量装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る計量装置であって、制御部は、空容器計量エリアおよび充填計量エリアをさらに複数に分割し、個々のエリアごとの計量結果に基づいて補正を行う。
【００１５】
ここでは、空容器の計量を行うエリアをさらに細分化して、それぞれのエリアにおいて空容器の計量を行い、計量結果に基づいて補正を行う。
これにより、より高精度に計量位置ごとの振動等の影響を排除した補正を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の計量装置によれば、容器を回転移動させながら計量を行う際に生じる駆動ノイズや振動等の影響を考慮して適切な補正を行うことで高精度な計量を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の一実施形態に係る計量装置１０について、図１〜図６を用いて説明すれば以下の通りである。
［計量装置１０の構成］
本実施形態に係る計量装置１０は、図１および図２に示すように、５つの計量器２５ａ〜２５ｅと、各計量器２５ａ〜２５ｅに対応するように設けられた５つのホルダ２８と、各部の動作を制御する制御部３０（図４参照）と、を備えている。そして、計量装置１０は、図示しない旋回機構から回転駆動力が伝達された回転軸Ａ１を中心にして計量器２５ａ〜２５ｅを旋回させる。
【００１８】
計量器２５ａ〜２５ｅは、図１に示すように、円形ボックス２６内にロードセル２７を有している。そして、計量器２５ａ〜２５ｅは、ホルダ２８によって保持された容器Ｃの計量を旋回しながら行う。
ホルダ２８は、容器Ｃの底面を下から支える底板２８ａとＵ字型の部材２８ｂとを有している。そして、容器Ｃの外周に形成されたつば部分Ｃ１に沿ってＵ字型の部材２８ｂを被せることで、底板２８ａとＵ字型の部材２８ｂとの間で容器Ｃを保持する。さらに、ホルダ２８の底板２８ａには、磁石（永久磁石）が埋め込まれている。このため、この磁石の磁力によって金属製の容器Ｃを保持することができる。なお、磁石は底板２８ａではなく側壁側に埋め込まれていてもよいし、底板２８ａと側壁側の双方に埋め込まれていてもよい。
【００１９】
計量は、容器Ｃと計量器２５ａ〜２５ｅとが相対的に停止している状態で行われる。すなわち、容器Ｃと計量器２５ａ〜２５ｅとは、同じ速度で旋回移動しながら計量が行われる。これにより、容器Ｃを移動させながらであっても、容器Ｃの移動を停止させて計量する場合と同様に正確な計量を行うことができる。
また、計量装置１０は、被計量物が排出されて空になった容器Ｃを計量しながら供給位置まで移動させる。このように、計量装置１０では、計量から排出までの工程を終えた容器Ｃを、再び計量から排出までの工程に送り込んでいる。
【００２０】
制御部３０は、図４に示すように、各計量器２５ａ〜２５ｅ、記憶部２９、回転軸Ａ１およびモータ（回転駆動部）Ｍとともに制御ブロックを形成している。そして、記憶部２９に格納された各種プログラムに基づいて、回転軸Ａ１の回転速度を検出して適切な回転速度になるようにモータＭを制御するとともに、各計量器２５ａ〜２５ｅにおけるロードセル２７から計量結果を受け取って計量処理や補正処理等を行う。なお、記憶部２９には、上述した各種プログラムの他、各計量器２５ａ〜２５ｅにおける計量結果およびその平均値、計量結果に基づいて算出される補正値等が格納される。
【００２１】
また、計量装置１０においては、図３に示すように、容器Ｃの旋回軌道に沿って、空容器計量エリア、供給エリア、計量エリア、排出エリアが設定される。空容器計量エリアにおいては、被計量物が供給される前の空の容器Ｃの計量を行う。また、供給エリアにおいては、計量済みの空の容器Ｃに対して図示しない供給部から被計量物が供給される。計量エリアにおいては、被計量物が供給された容器Ｃの計量を行う。なお、ここで得られた計量結果は、空の容器Ｃと被計量物と遠心力、振動や駆動ノイズ等の影響を含む計量値である。このため、計量エリアにおける計量結果から、空の容器Ｃの計量結果、および後述する遠心力、振動等の影響を考慮した補正値を差し引くことで被計量物の計量を行うことができる。続いて、排出エリアにおいては、図示しない排出部を用いて、被計量物の計量が行われた容器Ｃから被計量物を容器Ｃごと計量装置１０における容器Ｃの旋回軌道の外側へ排出する。
【００２２】
＜計量装置１０における補正処理＞
本実施形態の計量装置１０では、容器Ｃを旋回移動させた状態で計量を行うことから、容器Ｃに対してかかる遠心力や旋回移動中における容器Ｃ（計量器２５ａ〜２５ｅ）の振動や駆動ノイズ等の影響を排除するための補正処理を行う必要がある。
このため、制御部３０が、図３に示すように、計量装置１０における容器Ｃの旋回移動の軌跡に沿って補正用の計量位置Ｌ１〜Ｌ６を設定し、各計量位置Ｌ１〜Ｌ６における計量結果に基づいて補正処理を行う。
【００２３】
具体的には、図３に示す空容器計量エリアの計量位置Ｌ１において等速で旋回移動する空の容器Ｃの計量を行う。ここでの計量結果α１（第１計量値）は、以下の関係式（１）によって表される。なお、下記で示す「位置ノイズ」とは、計量装置を構成する各部品の組立精度等によって生じる駆動ノイズや振動による影響によって生じるものである。
α１＝空容器の重量＋遠心力の影響＋位置ノイズ（Ｌ１） ・・・・・（１）
次に、図３に示す計量エリアの計量位置Ｌ４において、同じ空容器Ｃの計量を行う。ここでの計量結果β１（第２計量値）は、以下の関係式（２）によって表される。
【００２４】
β１＝空容器の重量＋遠心力の影響＋位置ノイズ（Ｌ４） ・・・・・（２）
ここで、制御部３０は、計量位置Ｌ１における計量結果α１と、計量位置Ｌ４における計量結果β１とに基づいて、下記の関係式（３）によって補正値ｘ１を算出する。
ｘ１＝β１−α１ ・・・・・（３）
＝｛空容器の重量＋遠心力の影響＋位置ノイズ（Ｌ４）｝−｛空容器の重量＋遠 心力の影響＋位置ノイズ（Ｌ１）｝ ＝位置ノイズ（Ｌ４）−位置ノイズ（Ｌ１）
なお、上記関係式（３）において算出される補正値ｘ１は、空容器の重量および遠心力の影響がキャンセルされて、計量位置Ｌ１と計量位置Ｌ４とにおける位置ノイズの差に相当する数値である。また、空容器の重量については、空容器が載っていない状態での計量結果を０ｇとして零点を記憶しておき、空容器を載せた重量をそのまま空容器重量としてもよい。一方、空容器と風袋の重量とを合わせた重量を、空容器の重量としてもよい。この場合には、空容器の重量と風袋の重量とを認識していない場合でも、被計量物の重量を相対的に把握することができる。
【００２５】
このため、実際に容器Ｃに被計量物が投入された状態で被計量物の計量を行う場合には、計量位置Ｌ１において空容器の計量を行うとともに、図３に示す供給エリアにおいて被計量物が供給された容器Ｃについて計量位置Ｌ４において計量を行う。ここで、空容器計量エリアに含まれる計量位置Ｌ１において計量された計量結果α２は、計量結果α１と同じ上記関係式（１）によって表される。そして、計量エリアに含まれる計量位置Ｌ４の計量結果γは、下記の関係式（４）によって表される。
【００２６】
γ＝被計量物の重量＋空容器の重量＋遠心力の影響＋位置ノイズ（Ｌ４） ・・・・・（４）
従来の計量装置では、この関係式（４）で表される計量位置Ｌ４における計量結果γと計量位置Ｌ１における空容器の計量結果との差をとることで、被計量物の重量を算出していた。このため、上記関係式（４）から上記関係式（１）を差し引くと、空容器の重量と遠心力の影響とがキャンセルされるものの、｛位置ノイズ（Ｌ４）−位置ノイズ（Ｌ１）｝という測定誤差が含まれることになる。この測定誤差は、計量装置を構成する各部品の組立精度等によって生じる駆動ノイズや振動による影響によって生じるものであり、測定位置によって駆動ノイズや容器Ｃの振動に差が生じた場合には、そのままその差が測定誤差となって被計量物の重量に影響を与えてしまう。
【００２７】
そこで、本実施形態の計量装置１０では、被計量物の重量を、計量結果γと計量結果α２との差をとって算出するのではなく、下記の関係式（５）に基づいて、計量結果γと計量結果α２との差からさらに上記補正値ｘ１を差し引くことで上述した位置ノイズの影響を除去している。
被計量物の重量＝計量結果γ−計量結果α２−補正値ｘ１ ・・・・・（５） ＝｛被計量物の重量＋空容器の重量＋遠心力の影響＋位置ノイズ（Ｌ ４）｝−｛空容器の重量＋遠心力の影響＋位置ノイズ（Ｌ１）｝− ｛位置ノイズ（Ｌ４）−位置ノイズ（Ｌ１）｝ ＝被計量物の重量
この結果、被計量物について、計量位置によって生じる位置ノイズを確実に除去することで、計量装置を構成する各部品の組立精度等によって生じる駆動ノイズや振動による影響を排除した高精度な計量を行うことが可能になる。
【００２８】
本実施形態の計量装置１０における上記補正処理から実際の被計量物の計量を行う際の流れを、図５に示すフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
すなわち、制御部３０では、計量装置１０の回転軸Ａ１の回転速度を等速にした後、ステップＳ１において、計量装置１０の下流側あるいは上流側に配置された生産ラインに含まれる各種装置（供給部、ストック部、排出部等）との同期がとれているか否かを確認する。ここで、上記供給部、ストック部、排出部は、例えば、本実施形態の計量装置１０とともに組合せ計量装置に搭載される装置である。供給部は、計量装置１０において旋回移動している容器Ｃに対して所定量の被計量物を投入する装置である。ストック部は、計量装置１０において計量された被計量物を入れた容器Ｃを蓄えておく装置である。また、排出部は、ストック部において蓄えられている複数の容器Ｃの中から組合せ計量に参加する容器Ｃを取り出してここから被計量物を排出する。
【００２９】
ここで、同期がとれていない場合には、同期がとれるまで待機する。一方、ここで同期が既にとれている場合には、ステップＳ２へ進む。
制御部３０は、ステップＳ２においては、被計量物が排出された容器、つまり空の容器であるか否かを確認する。ここで、被計量物が排出されていない容器Ｃである場合には、被計量物が排出された空の容器が循環してくるまで待機する。一方、被計量物が排出された空の容器Ｃである場合には、ステップＳ３へ進む。
【００３０】
制御部３０は、ステップＳ３においては、図３に示す空容器計量エリアに含まれる計量位置Ｌ１において空容器の計量を行う。なお、ここで得られた計量結果は、上述した関係式（１）で表される計量結果α１である。
次に、制御部３０は、この空容器に対して図３に示す供給エリアにおいて被計量物を供給することなく旋回移動させる。そして、ステップＳ４において、図３に示す計量エリアに含まれる計量位置Ｌ４において同じ空容器の計量を行う。なお、ここで得られた計量結果は、上述した関係式（２）で表される計量結果β１である。
【００３１】
そして、制御部３０は、ステップＳ５において、ステップＳ３・Ｓ４で得られた計量結果α１とβ１との差分値を算出する。なお、ここで算出される差分値は、上述した関係式（３）で表される補正値ｘ１である。
続いて、制御部３０は、ステップＳ６において、ステップＳ５において算出した差分値を加算するとともに、記憶部２９に記憶させる。
【００３２】
次に、制御部３０は、ステップＳ７において、上述したステップＳ２からステップＳ６までの補正値を算出するための処理を、予め指定された回数行ったか否かを確認する。ここで、指定された回数だけ処理を行っていない場合には、ステップＳ２へ戻って指定された回数分の処理が終わるまでステップＳ２からステップＳ６までの処理を繰り返す。一方、指定された回数分の処理を終了した場合には、ステップＳ８へ進む。
【００３３】
制御部３０は、ステップＳ８においては、ステップＳ６において記憶部２９に記憶された指定された回数分の差分値の和を指定回数で除して算出される値を補正値ｘとして求める。なお、ここで算出された補正値ｘは、上述した補正値ｘ１の平均値である。
続いて、制御部３０は、ステップＳ９において、容器Ｃを旋回移動させている際に生じる測定誤差を補正する、いわゆる動補正の処理を完了する。
【００３４】
次に、制御部３０は、ステップＳ１０において、補正値ｘを算出後に回転数を変更するか否かを確認する。ここで、回転数が変化すると測定誤差も変動するおそれがあるために、改めて補正値ｘを算出し直す必要がある。このため、回転数を変更する場合には、ステップＳ１へ戻り、上述した処理を再度行う。一方、回転数の変更がない場合には、ステップＳ１１へと進む。
【００３５】
制御部３０は、ステップＳ１１以降のステップにおいて、実際に容器Ｃ内へ供給された被計量物の計量を行う。すなわち、ステップＳ１１においては、図３に示す空容器計量エリアにおいて空の容器Ｃの計量を行う。そして、ステップＳ１２において、図３に示す供給エリアにおいてその空の容器Ｃに対して被計量物を供給する。次に、ステップＳ１３において、図３に示す計量エリアにおいて被計量物が供給された容器Ｃの計量を行う（以下、本計量と示す）。
【００３６】
最後に、制御部３０は、ステップＳ１４において、ステップＳ１３において得られた本計量値から、ステップＳ１１において得られた空容器計量エリアにおける計量結果と、ステップＳ８において算出された補正値と、を差し引いて補正後の計量値を算出する。
本実施形態の計量装置１０では、以上のような処理を経て、容器Ｃを旋回移動させながら計量を行う場合でも、遠心力の影響や旋回移動中に生じる容器Ｃの振動等の影響を除去した高精度な計量結果を得ることができる。
【００３７】
また、本実施形態の計量装置１０では、上述したような補正値ｘを求める処理を、各計量器２５ａ〜２５ｅごとに行う。さらに、各計量器２５ａ〜２５ｅについて補正値ｘを求めた後、補正値ｘを求める処理を各容器Ｃごとについても行うことで、より高精度な計量を行うことができる。
具体的には、各計量器２５ａ〜２５ｅについて、それぞれ上述した処理によって各計量器２５ａ〜２５ｅに対応する補正値ｘを求めればよい。また、容器Ｃごとの補正値ｘの算出については、各計量器２５ａ〜２５ｅごとの補正値が算出されていることを前提として、例えば、図６に示すように、所定の計量器２５ａについて、容器Ｃごと、回転軸Ａ１の回転数（回転速度）ごとに作成された補正値のテーブルを予め作成しておき、回転数の変更があるとこのテーブルを参照して適正な補正値を求める。
【００３８】
例えば、図６に示す容器Ｎｏ１については、回転数が１００から３００にかけて増加していくと、補正値も大きくなっていくことがわかる。また、容器Ｎｏ２については、容器Ｎｏ１と比較して補正値がどの回転数においても小さいという特性を有していることが分かる。また、容器Ｎｏ３については、容器Ｎｏ１と比較して補正値がどの回転数においても大きいという特性を有している。さらに、容器Ｎｏ４については、回転数の変動に対して補正値が一定であることから、補正値が回転数に影響を受けないという特性を有していることが分かる。
【００３９】
これにより、計量器２５ａ〜２５ｅごとに振動等の影響が異なる場合や、容器Ｃごとに振動等の影響の受け方が異なる場合でも、それぞれの特性に応じた適正な補正値を用意することで、より高精度な計量を行うことが可能になる。さらに、容器Ｃごと、回転数ごとに適正な補正値を早急に得ることができるため、より効率よく補正値の算出を行うことができる。
【００４０】
［本計量装置１０の特徴］
（１）
本実施形態の計量装置１０では、制御部３０が、図３に示すように、容器Ｃの旋回機構に沿って、空容器計量エリア、供給エリア、計量エリアおよび排出エリアを設定するとともに、各エリアにおいて補正値を算出するための計量位置Ｌ１〜Ｌ６を設定している。そして、制御部３０は、空の容器Ｃを、計量位置Ｌ１および計量位置Ｌ４において計量し、その計量結果に基づいて適正な補正値を算出する。
【００４１】
このように、複数箇所の計量位置において同じ空の容器Ｃの計量を行った計量結果に基づいて補正値を算出することで、回転移動しながら計量される容器Ｃに対して加わる振動や駆動ノイズの影響を容易に排除して高精度な計量を行うことができる。
さらに、計量値のみをパラメータとして用いて補正値の算出を行うため、単純な計算によって適正な補正値を算出し、被計量物の重量を算出することができる。
【００４２】
（２）
本実施形態の計量装置１０では、制御部３０が、計量位置Ｌ１と計量位置Ｌ４における計量結果の差分をとって、この差分値を補正値として用いる。
これにより、２箇所の計量位置における計量結果の差をとるだけで、旋回移動中における振動や駆動ノイズ等の影響を排除するための適正な補正値を容易に算出することができる。
【００４３】
（３）
本実施形態の計量装置１０では、図１等に示す各計量器２５ａ〜２５ｅごとに、対応する補正値が記入されたテーブルを参照して適正な補正値を求める。
これにより、振動や駆動ノイズに対する各計量器２５ａ〜２５ｅごとの特性を考慮して、より高精度な計量を行うことが可能になる。
【００４４】
（４）
本実施形態の計量装置１０では、図６に示すように、各容器Ｃごとに対応する補正値が記入されたテーブルを参照して適正な補正値を求める。
これにより、各計量器２５ａ〜２５ｅにおける補正値が算出された後、ある計量器において各容器Ｃに対応する補正値を算出することで、振動や駆動ノイズに対する容器Ｃごとの特性を考慮して、より高精度な計量を行うことが可能になる。
【００４５】
（５）
本実施形態の計量装置１０では、図６に示すように、回転軸Ａ１の回転数（回転速度）ごとに対応する補正値が記入されたテーブルを参照して適正な補正値を求める。
通常、回転軸Ａ１の回転数が変化すると容器Ｃの旋回移動する速度も変化するため、振動や駆動ノイズの影響も回転軸Ａ１の回転速度に応じて異なってくる。
【００４６】
このため、本実施形態の計量装置１０では、図６に示すように、記憶部２９内に回転軸Ａ１の回転速度に対応する補正値を記入したテーブルを格納しており、回転数が変化するとこのテーブルを参照して適正な補正値を求める。
これにより、回転数が変化した場合でも、その回転速度に応じて適正な補正値を得て、高精度な計量を行うことができる。
【００４７】
（６）
本実施形態の計量装置１０では、図５のフローチャートに示すように、ステップＳ８において、同じ空の容器Ｃを計量位置Ｌ１・Ｌ４において複数回計量した後、その平均値をとって最終的な補正値ｘを算出する。
このように、計量位置Ｌ１・Ｌ４における計量結果に基づいて算出される補正値ｘ１の平均値をとって最終的な補正値ｘを算出することで、測定時における測定誤差の影響を低減してより高精度な計量を行うことができる。
【００４８】
（７）
本実施形態の計量装置１０では、図３に示すように、空容器計量エリアや計量エリアに対して、複数の計量位置を設定している。
これにより、空容器計量エリアや計量エリアを細分化して、それぞれの位置における計量結果に基づいて補正値の算出を行うことができるため、計量位置ごとに変動する振動・駆動ノイズ等の影響をより効果的に排除して高精度な計量を行うことができる。
【００４９】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、空の容器Ｃを計量位置Ｌ１および計量位置Ｌ４において計量した結果に基づいて、補正値の算出を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５０】
例えば、計量位置Ｌ２および計量位置Ｌ６における計量結果に基づいて、補正値の算出を行うこともできる。さらに、上記実施形態の計量位置Ｌ１・Ｌ４における計量結果と、計量位置Ｌ２・Ｌ６における計量結果とを組み合わせて、適正な補正値を算出することもできる。
なお、図３に示す計量位置Ｌ１〜Ｌ６の設定については、図３に示す例に限定されるものではなく、より多くの計量位置を設定してもよいし、各エリアで１箇所ずつの計量エリアを設定してもよい。
【００５１】
（Ｂ）
上記実施形態では、図３に示すように、空容器計量エリアにおいて２箇所の計量位置Ｌ１・Ｌ２、計量エリアにおいて３箇所の計量位置L４〜Ｌ６を設定してここで計量された空容器の計量結果に基づいて補正処理を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５２】
例えば、空容器計量エリアにおいて１箇所、計量エリアにおいて１箇所の計量位置を設定し、ここでの計量結果に基づいて補正処理を行ってもよい。
ただし、上記実施形態のように、空容器計量エリア、計量エリアのそれぞれにおいて複数の計量位置を設定した場合には、各エリアを細分化して得られる計量結果に基づいて補正処理を行うことで、計量位置によって変動する容器の振動等の影響をより正確に補正することができることから、上記実施形態のように各エリアに複数の計量位置を設定することがより好ましい。
【００５３】
また、反対に、空容器計量エリアや計量エリアにそれぞれ３箇所以上の計量位置を設定し、ここでの計量結果に基づいて補正処理を行ってもよい。
この場合には、上述のように、計量位置によって変動する容器の振動等の影響をより正確に補正することができるという効果を奏する。
（Ｃ）
上記実施形態では、図６に示すように、容器Ｃごと、回転数ごとの補正値を求めるためのテーブルを用意して補正値を得る例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５４】
例えば、予め作成されたテーブルを用いる方法以外にも、実測値から算出された結果に基づいて計算することで、容器ごと、回転数ごとの適正な補正値を算出してもよい。
ただし、上記実施形態のように、予め作成されたテーブルを用意しておくことで、回転数が変更になった場合等において面倒な計算を行うことなく、早急に適正な補正値を求めることができる点で、上記実施形態のようにすることがより好ましい。
【００５５】
また、図６に示すテーブルについては、必ずしも予め作成されている必要はなく、１回目は計算によって算出し、２回目以降はここで算出された結果が書き込まれたテーブルを参照して適正な補正値を求めることもできる。
（Ｄ）
上記実施形態では、図１および図２に示すように、ホルダ２８によって容器Ｃを保持した状態で計量等の処理を行う計量装置を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５６】
例えば、ホルダのような保持部材を有しておらず、単に計量器（ロードセル）上に計量対象となる容器が搭載された状態で計量等の処理を行う計量装置であってもよい。
ただし、上記実施形態のような容器Ｃを旋回移動させながら計量等の処理を行う計量装置では、容器の旋回移動の速度（回転軸の回転速度）が大きくなるにつれて容器に対してかかる遠心力が大きくなって容器が計量器上から飛び出してしまうおそれがあることから、ホルダ２８のような保持部材を用いて容器を保持した状態で計量等の処理を行うことがより好ましい。
【００５７】
（Ｅ）
上記実施形態では、計量装置に対して本発明を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態の計量装置１０を複数備えた組合せ計量装置等に本発明を適用してもよい。この場合でも、適切な補正によって高精度な計量結果を得ることが可能な組合せ計量装置を提供できるという効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の計量装置は、容器を回転移動させながら計量を行う際に生じる駆動ノイズや振動等の影響を考慮して適切な補正を行うことで高精度な計量を行うことが可能になるという効果を奏することから、容器を移動させながら計量を行う各種計量装置に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係る計量装置の構成を示す正面断面図。
【図２】図１の計量装置を示す平面図。
【図３】図１の計量装置における容器の旋回軌道に沿った位置を示す平面図。
【図４】図１の計量装置が備えている制御ブロックを示すブロック図。
【図５】図１の計量装置による補正処理の流れを示すフローチャート。
【図６】図１に示す計量装置において記憶部に格納されたある計量器における各容器ごとの補正値を求めるための補正テーブルの一例を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 計量装置
２５ａ〜２５ｅ 計量器
２６ 円形ボックス
２７ ロードセル
２８ ホルダ
２８ａ 底板
２８ｂ Ｕ字型部材
２９ 記憶部
３０ 制御部
Ａ１ 回転軸
Ｃ 容器
Ｃ１ つば部分
Ｌ１〜Ｌ６ 計量位置
Ｍ モータ（回転駆動部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器を回転移動させる回転駆動部と、
前記回転駆動部によって回転移動している前記容器に供給された被計量物の計量を行う計量器と、
前記容器が回転移動する領域に対して、前記容器に前記被計量物が投入される前の空の容器の計量を行う空容器計量エリアと、前記空の容器に前記被計量物を供給する供給エリアと、前記被計量物が供給された前記容器の計量を行う充填計量エリアと、を設定し、前記空容器計量エリアにおいて計量された空容器の計量値である第１計量値と前記充填計量エリアにおいて計量された前記空容器の計量値である第２計量値とに基づいて前記被計量物の計量値の補正を行う制御部と、
を備えている計量装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１計量値と前記第２計量値との差分を求め、この差分値に基づいて前記補正を行う、
請求項１に記載の計量装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記各計量器ごとに前記補正を行う、
請求項１または２に記載の計量装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記容器ごとに前記補正を行う、
請求項１から３のいずれか１項に記載の計量装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記回転駆動部による前記容器の回転速度ごとに前記補正を行う、
請求項１から４のいずれか１項に記載の計量装置。
【請求項６】
前記制御部は、同じ前記エリアにおいて前記計量器による複数回の計量を行い、その計量値の平均値に基づいて前記補正を行う、
請求項１から５のいずれか１項に記載の計量装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記空容器計量エリアおよび前記充填計量エリアをさらに複数に分割し、個々のエリアごとの計量結果に基づいて前記補正を行う、
請求項１から６のいずれか１項に記載の計量装置。
【請求項１】
容器を回転移動させる回転駆動部と、
前記回転駆動部によって回転移動している前記容器に供給された被計量物の計量を行う計量器と、
前記容器が回転移動する領域に対して、前記容器に前記被計量物が投入される前の空の容器の計量を行う空容器計量エリアと、前記空の容器に前記被計量物を供給する供給エリアと、前記被計量物が供給された前記容器の計量を行う充填計量エリアと、を設定し、前記空容器計量エリアにおいて計量された空容器の計量値である第１計量値と前記充填計量エリアにおいて計量された前記空容器の計量値である第２計量値とに基づいて前記被計量物の計量値の補正を行う制御部と、
を備えている計量装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１計量値と前記第２計量値との差分を求め、この差分値に基づいて前記補正を行う、
請求項１に記載の計量装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記各計量器ごとに前記補正を行う、
請求項１または２に記載の計量装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記容器ごとに前記補正を行う、
請求項１から３のいずれか１項に記載の計量装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記回転駆動部による前記容器の回転速度ごとに前記補正を行う、
請求項１から４のいずれか１項に記載の計量装置。
【請求項６】
前記制御部は、同じ前記エリアにおいて前記計量器による複数回の計量を行い、その計量値の平均値に基づいて前記補正を行う、
請求項１から５のいずれか１項に記載の計量装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記空容器計量エリアおよび前記充填計量エリアをさらに複数に分割し、個々のエリアごとの計量結果に基づいて前記補正を行う、
請求項１から６のいずれか１項に記載の計量装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３４９３６６（Ｐ２００６−３４９３６６Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７２４７５（Ｐ２００５−１７２４７５）
【出願日】平成１７年６月１３日（２００５．６．１３）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１３日（２００５．６．１３）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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