JPH08233643A - Measuring device - Google Patents
Measuring deviceInfo
- Publication number
- JPH08233643A JPH08233643A JP32950395A JP32950395A JPH08233643A JP H08233643 A JPH08233643 A JP H08233643A JP 32950395 A JP32950395 A JP 32950395A JP 32950395 A JP32950395 A JP 32950395A JP H08233643 A JPH08233643 A JP H08233643A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- floor vibration
- weighing
- floor
- signal
- vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 118
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 65
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 143
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 58
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 15
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 13
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、計量セルからの
計量信号から、その計量セルを設置した床の低周波の振
動成分による計量誤差を除去するようにした計量装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a weighing device for removing a weighing error from a weighing signal from a weighing cell due to a low-frequency vibration component of a floor on which the weighing cell is installed.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、工場生産ラインにおいて、被計
量物を計量する際、被計量物を計量装置に載せたときに
機械振動が生じるとともに、計量装置の設置場所におい
て地盤,建屋,床,架台などの環境に起因して床振動が
生じ、これらの振動分が計量信号に重畳する。この重畳
された計量信号はA/D変換器で所定サンプリング周波
数でディジタル変換されディジタルフィルタでフィルタ
リングされ、その機械振動分が除去される。しかし、床
振動分の周波数が機械振動分の周波数より低周波である
場合、1つのディジタルフィルタで除去しようとする
と、ディジタルフィルタのカットオフ周波数を低く設定
する必要があり、そうするとフィルタリング時間が長く
なって計量速度が低下する。2. Description of the Related Art Generally, in a factory production line, when weighing an object to be weighed, mechanical vibration occurs when the object to be weighed is placed on the weighing device, and the ground, building, floor, or pedestal is installed at the place where the weighing device is installed. Floor vibration occurs due to such environment, and these vibration components are superimposed on the weighing signal. The superposed weighing signal is digitally converted by the A / D converter at a predetermined sampling frequency and filtered by a digital filter to remove the mechanical vibration component. However, if the frequency of the floor vibration is lower than the frequency of the mechanical vibration, it is necessary to set the cutoff frequency of the digital filter low in order to remove it with one digital filter, which increases the filtering time. Will slow down the weighing speed.
【0003】この場合に、床振動分は別途補正によって
除去する床振動補償(AFV)機能を有する計量装置が
用いられる。この計量装置においては、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計量セルの
近傍で該計量セルと同一の床に、床振動検出信号を出力
する床振動検出セルを設置する。そして、同じフィルタ
周波数特性のディジタルフィルタを2つ設けて、両信号
をそれぞれフィルタリングして機械振動を除去した後
に、計量信号から床振動信号を減算することにより、計
量信号中から床振動成分を除去する床振動補償を行って
いる。これにより、ディジタルフィルタのカットオフ周
波数を高く設定することを可能にし、高速計量の実現を
図っている。In this case, a weighing device having a floor vibration compensation (AFV) function for separately removing the floor vibration by correction is used. In this weighing device, a floor vibration detection cell that outputs a floor vibration detection signal is installed on the same floor as the weighing cell near the weighing cell that weighs the object to be weighed and outputs a weighing signal corresponding to the weight. To do. Then, two digital filters having the same filter frequency characteristic are provided, both signals are respectively filtered to remove mechanical vibration, and then the floor vibration signal is subtracted from the measurement signal to remove the floor vibration component from the measurement signal. Floor vibration compensation is performed. As a result, the cutoff frequency of the digital filter can be set high, and high-speed weighing is realized.
【0004】このとき、図14に示すように、計量セル
側と床振動検出セル側とでは、入力信号に対する出力信
号のゲインや位相の遅れ方が異なり、そのままでは正確
な床振動の除去が行えない場合がある。このゲインの相
違や位相差の発生は、計量セルと床振動検出セルとで、
ばね定数および負荷重量(風袋を含む)が相違すること
に起因する。このため、ゲインの相違に関してはいずれ
か一方のセルの出力感度を他方に合わせる感度補正を行
って、両セルの出力のゲインを合わせる必要がある。な
お、位相差は比較的小さいので無視することができる。
以下、この感度補正について説明する。At this time, as shown in FIG. 14, the weighing cell side and the floor vibration detecting cell side differ in how the output signal gain and phase are delayed with respect to the input signal, and the floor vibration can be accurately removed as they are. May not be. This difference in gain and the occurrence of phase difference occur between the weighing cell and the floor vibration detection cell.
This is due to the difference in spring constant and load weight (including tare). Therefore, regarding the difference in gain, it is necessary to perform sensitivity correction for matching the output sensitivity of one of the cells with the other so as to match the gains of the outputs of both cells. The phase difference is relatively small and can be ignored.
The sensitivity correction will be described below.
【0005】図15の振動モデルにおいて、計量セルお
よび床振動検出セルの運動方程式は、式(1)および式
(2)で示すようになる。両式(1),(2)におい
て、M0は床振動検出セルの自由端の荷重(質量)、M
1は被計量物が載置されていない状態での計量セルの自
由端の荷重(質量)、mは被計量物の質量、k0,k1
は床振動検出セルと計量セルのばね定数、x0,x1は
両セルの自由端の変位、xB は床Fの変位である。In the vibration model of FIG. 15, the equations of motion of the weighing cell and the floor vibration detecting cell are as shown in equations (1) and (2). In both equations (1) and (2), M0 is the load (mass) at the free end of the floor vibration detection cell, M
1 is the load (mass) at the free end of the weighing cell when no object is placed, m is the mass of the object, k0, k1
The spring constant of the floor vibration detecting cell weighing cell, x0, x1 is the displacement of the free end of both cells, x B is the displacement of the floor F.
【0006】[0006]
【数1】 [Equation 1]
【0007】ここで、床側と荷重側の相対変位が各セル
の出力となるので、上記式(1)および式(2)は、式
(3)および式(4)のように変形することができる。Since the relative displacement between the floor side and the load side becomes the output of each cell, the above equations (1) and (2) should be transformed into equations (3) and (4). You can
【0008】[0008]
【数2】 [Equation 2]
【0009】上記の両式(3)(4)を、床の変位を系
の入力、セルの出力を系の出力として、その入出力の関
係である伝達関数を求め、さらに、振幅の周波数特性G
1(jω)およびGo(jω)を求めると、式(5)および
式(6)となる。式(5)および式(6)において、ω
は補正対象である床振動の周波数、ω1 は計量セルの固
有振動数、ω0 は床振動検出セルの固有振動数である。The above equations (3) and (4) are used to obtain the transfer function, which is the input / output relationship, with the displacement of the floor as the input of the system and the output of the cell as the output of the system. G
When 1 (jω) and Go (jω) are obtained, equations (5) and (6) are obtained. In equations (5) and (6), ω
Is the frequency of the floor vibration to be corrected, ω 1 is the natural frequency of the weighing cell, and ω 0 is the natural frequency of the floor vibration detection cell.
【0010】[0010]
【数3】 (Equation 3)
【0011】したがって、計量セル側と床振動検出セル
側の出力感度比αは、次の式(7)となる。Therefore, the output sensitivity ratio α between the metering cell side and the floor vibration detecting cell side is given by the following equation (7).
【0012】[0012]
【数4】 [Equation 4]
【0013】ここで、1 ≫(ω/ ωo )2、1 ≫(ω/ ω
1 )2、即ち、補正対象とする床振動の周波数に対して、
計量セル側、床振動検出セル側ともに固有振動数が十分
に高い周波数である場合は、式(8)となる。Where 1 >> (ω / ω o ) 2 , 1 >> (ω / ω
1 ) 2 , that is, for the floor vibration frequency to be corrected,
When the natural frequency is at a sufficiently high frequency on both the weighing cell side and the floor vibration detection cell side, equation (8) is obtained.
【0014】[0014]
【数5】 (Equation 5)
【0015】この式(8)において、の部分は、m=
0、つまり、被計量物が載置されていない状態での両セ
ルの出力感度比を表し、また、の部分は、被計量物が
載置された状態での両セルの出力感度比を表している。
これらの感度比は、計量セルの感度が被計量物の載置の
有無によってどれだけ変化するかを示す。従って、上記
で示す簡単な式で計算された出力感度比に基づいて例え
ば計量セルの感度補正を行って、両セルの出力のゲイン
を合わせ、高精度の床振動補償を行う。In the equation (8), the part of is m =
0, that is, the output sensitivity ratio of both cells in the state where the object to be weighed is not placed, and the portion of represents the output sensitivity ratio of both cells in the state where the object to be weighed is placed. ing.
These sensitivity ratios show how much the sensitivity of the weighing cell changes depending on whether or not the object to be weighed is placed. Therefore, for example, the sensitivity of the weighing cell is corrected on the basis of the output sensitivity ratio calculated by the above-described simple formula, and the gains of the outputs of both cells are matched to perform highly accurate floor vibration compensation.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置においては、次のような問題があった。上記のよう
に、従来装置は、1 ≫(ω/ ωo )2、1 ≫(ω/ ω1 )2
の条件の下で使用していたので、出力感度比αは床振動
の周波数ωに関係せず一定であると仮定していた。とこ
ろが、生産性を向上するために、計量をより高速化しよ
うとすると、ディジタルフィルタへの入力サンプル数が
低下し、周波数領域によってはディジタルフィルタのカ
ットオフ周波数が上昇して両セルの固有振動数に近づ
く。このときの各セルの出力感度に対する床振動の周波
数特性を図16に示す。この場合、横軸は床振動の周波
数(Hz)で、縦軸は出力感度(gf/μm)である。However, the conventional device has the following problems. As mentioned above, the conventional apparatus, 1 »(ω / ω o ) 2, 1» (ω / ω 1) 2
Since it was used under the condition of, the output sensitivity ratio α was assumed to be constant regardless of the floor vibration frequency ω. However, in order to improve productivity, the number of input samples to the digital filter decreases, and the cutoff frequency of the digital filter rises depending on the frequency domain, resulting in an increase in the natural frequency of both cells. Approach. FIG. 16 shows the frequency characteristic of floor vibration with respect to the output sensitivity of each cell at this time. In this case, the horizontal axis represents the floor vibration frequency (Hz), and the vertical axis represents the output sensitivity (gf / μm).
【0017】この図のように床振動の周波数ωが大きく
なると、式(7)における周波数ωを無視できないた
め、式(8)が成立せず、式(7)のように出力感度比
αは一定にならない。従って、従来のように出力感度比
αを一定として感度補正した場合、感度比が一致する床
振動周波数以外の周波数領域においては、実際と異なる
感度比で感度補正することとなり、床振動補償の正確性
を欠き高精度の計量が図れないという問題があった。When the floor vibration frequency ω becomes large as shown in this figure, the frequency ω in the equation (7) cannot be ignored, and therefore the equation (8) does not hold, and the output sensitivity ratio α becomes as shown in the equation (7). It does not become constant. Therefore, when the sensitivity is corrected with the output sensitivity ratio α kept constant as in the conventional case, the sensitivity is corrected with a sensitivity ratio different from the actual one in the frequency range other than the floor vibration frequency where the sensitivity ratios match. There was a problem that it could not achieve high precision weighing due to lack of property.
【0018】この発明は、上記の問題点を解決して、床
振動周波数の変化にかかわらず、容易に高速かつ高精度
の計量を図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。An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a weighing device capable of easily performing high-speed and highly accurate weighing regardless of changes in the floor vibration frequency.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、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計量セルと、この計量セ
ルが設置された床の振動を検出して、床振動検出信号を
出力する床振動検出セルと、上記計量信号をフィルタリ
ングする第1のディジタルフィルタリング手段と、上記
床振動検出信号をフィルタリングする第2のディジタル
フィルタリング手段と、計量セルと床振動検出セルとの
間の出力感度比を算出する感度算出手段と、計量信号ま
たは床振動検出信号の少なくとも一方を上記出力感度比
で補正して出力感度補正済信号を生成する感度補正手段
と、信号間の出力感度比が補正された計量信号から床振
動信号を減算して、床振動に起因する計量信号の誤差を
補償した床振動補正済信号を出力する床振動補償手段と
を備え、上記第1または第2のディジタルフィルタリン
グ手段の少なくとも一方は、計量セルと床振動検出セル
との床振動に対する感度の周波数特性より算出した出力
感度比に基づいて、そのフィルタ周波数特性を補正し
て、第1と第2のディジタルフィルタリング手段の出力
レベルの比が床振動周波数と無関係にほぼ一定となるフ
ィルタ特性に設定されている。上記構成によれば、第1
または第2のディジタルフィルタリング手段の少なくと
も一方は、計量セルと床振動検出セルとの床振動に対す
る感度の周波数特性より算出した出力感度比に基づい
て、そのフィルタ周波数特性を補正して、第1と第2の
ディジタルフィルタリング手段の出力レベルの比が床振
動周波数と無関係にほぼ一定となるフィルタ特性に設定
されている。従って、床振動周波数と無関係に正確な床
振動補償を行うことができる。In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a weighing cell which weighs an object to be weighed and outputs a weighing signal corresponding to the weight thereof. A floor vibration detection cell that detects a vibration of the installed floor and outputs a floor vibration detection signal, a first digital filtering unit that filters the weighing signal, and a second digital filter that filters the floor vibration detection signal. Filtering means, sensitivity calculation means for calculating an output sensitivity ratio between the weighing cell and the floor vibration detection cell, and an output sensitivity corrected signal by correcting at least one of the weighing signal and the floor vibration detection signal with the output sensitivity ratio. And a floor vibration compensator for compensating the error of the weighing signal due to the floor vibration by subtracting the floor vibration signal from the weighing signal in which the output sensitivity ratio between the signals is corrected. A floor vibration compensating means for outputting a completed signal, and at least one of the first and second digital filtering means has an output sensitivity ratio calculated from a frequency characteristic of sensitivity of the weighing cell and the floor vibration detecting cell to floor vibration. Based on the above, the filter frequency characteristic is corrected so that the ratio of the output levels of the first and second digital filtering means is set to be substantially constant regardless of the floor vibration frequency. According to the above configuration, the first
Alternatively, at least one of the second digital filtering means corrects the filter frequency characteristic based on the output sensitivity ratio calculated from the frequency characteristic of the sensitivity of the weighing cell and the floor vibration detecting cell to the floor vibration, and The output level ratio of the second digital filtering means is set to a filter characteristic that is substantially constant regardless of the floor vibration frequency. Therefore, accurate floor vibration compensation can be performed regardless of the floor vibration frequency.
【0020】請求項2の発明は、複数の計量ホッパに投
入された各被計量物をそれぞれ計量して、その重量に対
応した計量信号を出力する複数の計量セルと、これら計
量セルが設置された床の振動を検出して、床振動検出信
号を出力する複数の床振動検出セルと、上記各計量信号
をフィルタリングする第1のディジタルフィルタリング
手段と、上記各床振動検出信号をフィルタリングする第
2のディジタルフィルタリング手段と、上記各床振動検
出信号に基づいて床の振動モードを検出して、各計量セ
ルが設置された位置の床の上下方向変位を算出する床振
動算出手段と、計量セルと床振動検出セルとの間の出力
感度比を、上記振動モードを形成する振動モード成分に
対応させて求める感度算出手段と、計量信号または床振
動検出信号の少なくとも一方を上記出力感度比で補正し
て出力感度補正済信号を生成する感度補正手段と、信号
間の出力感度比が補正された計量信号から床振動信号を
減算して、床振動に起因する計量信号の誤差を補償した
床振動補正済信号を出力する床振動補償手段と、各計量
ホッパの被計量物の重量を示す上記床振動補正済信号計
量信号に基づいて、各被計量物を選択的に組み合わせ
て、一定の許容範囲内で目標値に近い組合せを演算する
組合せ演算手段とを備え、上記第1または第2のディジ
タルフィルタリング手段の少なくとも一方は、計量セル
と床振動検出セルとの床振動に対する感度の周波数特性
より算出した出力感度比に基づいて、そのフィルタ周波
数特性を補正して、第1と第2のディジタルフィルタリ
ング手段の出力レベルの比が床振動周波数と無関係にほ
ぼ一定となるフィルタ特性に設定されている。上記構成
によれば、組合せ計量装置において、第1または第2の
ディジタルフィルタリング手段の少なくとも一方は、各
計量セルと床振動検出セルとの床振動に対する感度の周
波数特性より算出した出力感度比に基づいて、そのフィ
ルタ周波数特性を補正して、第1と第2のディジタルフ
ィルタリング手段の出力レベルの比が床振動周波数と無
関係にほぼ一定となるフィルタ特性に設定されている。
従って、各計量セルについて床振動周波数と無関係に正
確な床振動補償を行うことができる。According to a second aspect of the present invention, a plurality of weighing cells for weighing the respective objects to be weighed into a plurality of weighing hoppers and outputting a weighing signal corresponding to the weight, and the weighing cells are installed. A plurality of floor vibration detection cells that detect the floor vibration and output a floor vibration detection signal, a first digital filtering unit that filters the weighing signals, and a second digital filtering unit that filters the floor vibration detection signals. Digital filtering means, floor vibration calculation means for detecting the vibration mode of the floor based on the floor vibration detection signals, and calculating the vertical displacement of the floor at the position where each weighing cell is installed; A sensitivity calculation means for obtaining an output sensitivity ratio between the floor vibration detection cell and the vibration mode component forming the vibration mode, and a small amount of the weighing signal or the floor vibration detection signal. Both are caused by the floor vibration by subtracting the floor vibration signal from the sensitivity correction means for correcting one of them with the output sensitivity ratio to generate an output sensitivity corrected signal and the weighing signal in which the output sensitivity ratio between the signals is corrected. The floor vibration compensating means for outputting the floor vibration corrected signal that compensates the error of the weighing signal, and the floor vibration corrected signal indicating the weight of the object to be weighed in each weighing hopper. And a combination calculation means for calculating a combination close to a target value within a certain permissible range, and at least one of the first or second digital filtering means comprises a weighing cell and a floor vibration detection cell. The filter frequency characteristic is corrected based on the output sensitivity ratio calculated from the frequency characteristic of the sensitivity to floor vibration, and the ratio of the output levels of the first and second digital filtering means is adjusted to the floor vibration circumference. Regardless of the number are set to the filter characteristics to be substantially constant. According to the above configuration, in the combination weighing device, at least one of the first and second digital filtering means is based on the output sensitivity ratio calculated from the frequency characteristic of the sensitivity of each weighing cell and the floor vibration detection cell to the floor vibration. Then, the filter frequency characteristic is corrected so that the ratio of the output levels of the first and second digital filtering means becomes substantially constant regardless of the floor vibration frequency.
Therefore, accurate floor vibration compensation can be performed for each weighing cell regardless of the floor vibration frequency.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。図1に、この発明の一実施形態に
係る計量装置の構成を示す。この計量装置は、計量セル
(ロードセル)2,床振動検出セル(ロードセル)4,
増幅器5,ローパスフィルタ6,A/D変換器8,第1
のディジタルフィルタリング手段10,第2のディジタ
ルフィルタリング手段12,感度算出手段14と感度補
正手段16とからなる感度補償手段18,および床振動
補償手段20を備えている。第1および第2のディジタ
ルフィルタリング手段10,12と感度補償手段18と
床振動補償手段20とはCPU9に内蔵されている。以
下、この装置の動作を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a weighing device according to an embodiment of the present invention. This weighing device consists of a weighing cell (load cell) 2, floor vibration detection cell (load cell) 4,
Amplifier 5, low-pass filter 6, A / D converter 8, first
The digital filtering means 10, the second digital filtering means 12, the sensitivity compensating means 18 including the sensitivity calculating means 14 and the sensitivity correcting means 16, and the floor vibration compensating means 20. The first and second digital filtering means 10 and 12, the sensitivity compensating means 18, and the floor vibration compensating means 20 are built in the CPU 9. The operation of this device will be described below.
【0022】まず、計量セル2から検出された物品Mの
計量信号、および計量セル2と同一の床Fに設置された
床振動検出セル4から検出された床振動検出信号は、そ
れぞれ増幅器5により増幅され、ローパスフィルタ6に
よって一定の周波数以上が除去され、A/D変換器8に
より所定サンプリング周波数でディジタル変換される。
この場合、ローパスフィルタ6はA/D変換器8の上記
サンプリング周波数との関係で一定の周波数以上を除去
(アンチエリアス)する目的で使用される。この計量信
号および床振動検出信号には、その重量に応じた機械振
動が重畳されている。そこで、計量信号は第1のディジ
タルフィルタリング手段10でフィルタリングされ、機
械振動が除去されてフィルタ済計量信号W(t)が出力
される。また、床振動検出信号は、第2のディジタルフ
ィルタリング手段12でフィルタリングされ、機械振動
が除去されてフィルタ済床振動検出信号A(t)が出力
される。First, the weighing signal of the article M detected by the weighing cell 2 and the floor vibration detection signal detected by the floor vibration detection cell 4 installed on the same floor F as the weighing cell 2 are respectively detected by the amplifier 5. The signal is amplified and removed by the low-pass filter 6 above a certain frequency, and is digitally converted by the A / D converter 8 at a predetermined sampling frequency.
In this case, the low-pass filter 6 is used for the purpose of removing (anti-aliasing) a certain frequency or more in relation to the sampling frequency of the A / D converter 8. Mechanical vibration corresponding to the weight is superimposed on the weighing signal and the floor vibration detection signal. Then, the weighing signal is filtered by the first digital filtering means 10, the mechanical vibration is removed, and the filtered weighing signal W (t) is output. Further, the floor vibration detection signal is filtered by the second digital filtering means 12, the mechanical vibration is removed, and the filtered floor vibration detection signal A (t) is output.
【0023】次に、フィルタ済計量信号W(t)および
フィルタ済床振動検出信号A(t)は感度補償手段18
に入力される。この感度補償手段18は、感度算出手段
14と感度補正手段16とを備えている。感度算出手段
14は、計量セル2と床振動検出セル4とのばね定数お
よび負荷重量(風袋を含む)の相違に起因する計量セル
2と床振動検出セル4との出力感度比αを算出する。感
度補正手段16は、算出された出力感度比αに基づい
て、例えば、床振動検出セル4からのフィルタ済床振動
検出信号A(t)を補正して感度補正済信号α・A
(t)を出力する。なお、フィルタ済計量信号W(t)
を補正するようにしてもよい。Next, the filtered weighing signal W (t) and the filtered floor vibration detection signal A (t) are sent to the sensitivity compensating means 18.
Is input to The sensitivity compensating unit 18 includes a sensitivity calculating unit 14 and a sensitivity correcting unit 16. The sensitivity calculation means 14 calculates the output sensitivity ratio α between the weighing cell 2 and the floor vibration detection cell 4 due to the difference in spring constant and load weight (including tare) between the weighing cell 2 and the floor vibration detection cell 4. . The sensitivity correction means 16 corrects the filtered floor vibration detection signal A (t) from the floor vibration detection cell 4, for example, based on the calculated output sensitivity ratio α, and the sensitivity corrected signal α · A.
(T) is output. The filtered weighing signal W (t)
May be corrected.
【0024】次に、計量セル2のフィルタ済信号W
(t)と床振動検出セル4の感度補正済計量信号α・A
(t)とについて床振動補償手段20により減算処理を
行い、W(t)−α・A(t)=O(t)の演算によ
り、計量セル2が設置された位置の上下方向の変位であ
る床振動を補正した床振動補正済信号O(t)を出力す
る。これにより、床振動に起因する計量信号の誤差が補
償された床振動補正済信号O(t)が得られる。Next, the filtered signal W of the weighing cell 2
(T) and the sensitivity-corrected weighing signal α · A of the floor vibration detection cell 4
The floor vibration compensating means 20 performs a subtraction process on (t) and W (t) −α · A (t) = O (t) to calculate the vertical displacement of the position where the weighing cell 2 is installed. A floor vibration corrected signal O (t) in which a certain floor vibration is corrected is output. Thereby, the floor vibration corrected signal O (t) in which the error of the weighing signal due to the floor vibration is compensated is obtained.
【0025】ここで用いられる第1または第2のディジ
タルフィルタリング手段10,12の少なくとも一方
は、以下のように、第1段階のフィルタ特性を補正して
第2段階のフィルタ特性を得るものである。このディジ
タルフィルタリング手段には、例えば直線位相FIRデ
ィジタルフィルタが用いられる。At least one of the first and second digital filtering means 10 and 12 used here is to obtain the second-stage filter characteristic by correcting the first-stage filter characteristic as follows. . For this digital filtering means, for example, a linear phase FIR digital filter is used.
【0026】まず、第1段階においては、計量装置の計
量時の能力から決まるフィルタリングの遅れ時間や振動
系の固有振動数を減衰させる減衰効果などから、フィル
タ特性が設定される。この例では、図2のように、第1
段階のフィルタ周波数特性F0 (ω)を有するメインフ
ィルタとプリフィルタとが2段に組み合わされて使用さ
れている。First, in the first stage, the filter characteristics are set based on the filtering delay time determined by the weighing capacity of the weighing device and the damping effect of damping the natural frequency of the vibration system. In this example, as shown in FIG.
A main filter having a stepped filter frequency characteristic F0 (ω) and a pre-filter are used in combination in two stages.
【0027】図3に、この第1段階のフィルタと計量セ
ルの床振動に対する感度の周波数特性とをかけ合わせた
周波数特性を示し、図4に、この第1段階のフィルタと
床振動検出セルの床振動に対する感度の周波数特性とを
かけ合わせた周波数特性を示す。この第1段階では、床
振動の周波数が15Hz付近での床振動補償(AFV)
の減衰効果が最も大きくなるように、15Hzでの感度
比αが用いられる。床振動の周波数が15Hzでは、計
量セルの床振動に対する感度はS1 、床振動検出セルの
床振動に対する感度はS2 であるので、感度比αはα=
S1 /S2 (一定)で表される。その際の床振動補償の
減衰効果を示す周波数特性を図5に示す。このグラフに
おいて、床振動補償の減衰効果は、マイナス無限大(d
B)であれば大きく、0(dB)に近づくにつれ減衰効
果が小さくなる。FIG. 3 shows a frequency characteristic obtained by multiplying the filter of the first stage and the frequency characteristic of the sensitivity of the weighing cell to the floor vibration, and FIG. 4 shows the frequency characteristic of the filter of the first stage and the floor vibration detecting cell. The frequency characteristic obtained by multiplying the frequency characteristic of sensitivity to floor vibration is shown. In this first stage, floor vibration compensation (AFV) is performed when the floor vibration frequency is around 15 Hz.
The sensitivity ratio α at 15 Hz is used so that the attenuation effect of is maximized. When the floor vibration frequency is 15 Hz, the sensitivity of the weighing cell to floor vibration is S1, and the sensitivity of the floor vibration detection cell to floor vibration is S2, so the sensitivity ratio α is α =
It is represented by S1 / S2 (constant). FIG. 5 shows frequency characteristics showing the damping effect of floor vibration compensation in that case. In this graph, the damping effect of floor vibration compensation is minus infinity (d
B) is large, and the damping effect is small as it approaches 0 (dB).
【0028】ここで、計量がより高速化されると、各デ
ィジタルフィルタリング手段への入力サンプル数が低下
し、周波数領域では各ディジタルフィルタリング手段の
カットオフ周波数が上昇して、この出力感度比αは、α
=f(ω)のように床振動の周波数ωの関数となる。こ
の感度比周波数特性を図6に示す。この図のように、床
振動の周波数ωが高くなると、感度比αは急激に変化す
る。従って、上記のような第1段階のフィルタでは、床
振動周波数15Hzの場合には、感度比が一致して所望
のフィルタ周波数特性が得られるが、その他の周波数の
場合には、感度比が異なり所望のフィルタ周波数特性が
得られないことから、床振動補償の効果を発揮できな
い。Here, when the metric is further speeded up, the number of input samples to each digital filtering means decreases, and the cutoff frequency of each digital filtering means increases in the frequency domain, so that the output sensitivity ratio α becomes , Α
= F (ω) as a function of the floor vibration frequency ω. This sensitivity ratio frequency characteristic is shown in FIG. As shown in this figure, when the floor vibration frequency ω increases, the sensitivity ratio α changes rapidly. Therefore, in the first stage filter as described above, when the floor vibration frequency is 15 Hz, the sensitivity ratios match and a desired filter frequency characteristic is obtained, but in other frequencies, the sensitivity ratios differ. Since the desired filter frequency characteristic cannot be obtained, the effect of floor vibration compensation cannot be exhibited.
【0029】そこで、本装置においては、第1段階のフ
ィルタを次の第2段階のフィルタ特性に補正する。すな
わち、第1ディジタルフィルタリング手段10または第
2ディジタルフィルタリング手段12の少なくとも一方
は、計量セルと床振動検出セルとの床振動に対する感度
の周波数特性(床振動に対する伝達関数)より算出され
た計量セル2と床振動検出セル4との出力感度比αの床
振動周波数ωによる変化、つまり次の式(9)に表すα
=f(ω)の関係を補償して、第1と第2のディジタル
フィルタリング手段10,12の出力レベルの比が床振
動周波数ωと無関係にほぼ一定となるようなフィルタ特
性に設定される。なお、式(9)の出力感度比αはと
をかけ合わせたものであり、は床振動周波数に無関
係の主に負荷重量に起因する出力感度比を示し、は床
振動周波数に関係する主に負荷重量に起因する出力感度
比を示す。Therefore, in this apparatus, the first stage filter is corrected to the following second stage filter characteristic. That is, at least one of the first digital filtering means 10 and the second digital filtering means 12 has the weighing cell 2 calculated from the frequency characteristic of the sensitivity of the weighing cell and the floor vibration detecting cell to floor vibration (transfer function to floor vibration). Of the output sensitivity ratio α between the floor vibration detection cell 4 and the floor vibration detection cell 4, that is, α expressed in the following equation (9).
= F (ω) is compensated, and the filter characteristics are set such that the ratio of the output levels of the first and second digital filtering means 10 and 12 becomes substantially constant regardless of the floor vibration frequency ω. It should be noted that the output sensitivity ratio α of the equation (9) is obtained by multiplying by and represents the output sensitivity ratio irrelevant to the floor vibration frequency, which is mainly due to the load weight, and is mainly related to the floor vibration frequency. The output sensitivity ratio resulting from the load weight is shown.
【0030】[0030]
【数6】 (Equation 6)
【0031】この第2段階のフィルタ特性の設定の一例
を以下に説明する。いま、計量セル側の振幅の周波数特
性をG1 (ω)、第1のディジタルフィルタリング手段
10の第2段階のフィルタ周波数特性をF1 (ω)と
し、床振動検出セル側の振幅の周波数特性をG2
(ω)、第2のディジタルフィルタリング手段12の第
2段階のフィルタ周波数特性をF2 (ω)とした場合
に、次の式(10)の左辺に示す第1と第2のディジタ
ルフィルタリング手段10,12の出力レベルの比がC
(定数)になるように、フィルタ周波数特性F1
(ω),F2 (ω)が設定される。このF1 (ω),F
2 (ω)は、式(9)におけるα=f(ω)=F1
(ω)/F2 (ω)の関係にある。An example of setting the filter characteristic in the second stage will be described below. Now, let the frequency characteristic of the amplitude on the metering cell side be G1 (ω), the filter frequency characteristic of the second stage of the first digital filtering means 10 be F1 (ω), and the frequency characteristic of the amplitude on the floor vibration detection cell side be G2 (ω).
(Ω), assuming that the second-stage filter frequency characteristic of the second digital filtering means 12 is F2 (ω), the first and second digital filtering means 10, shown on the left side of the following equation (10), The ratio of the 12 output levels is C
Filter frequency characteristic F1
(Ω) and F2 (ω) are set. This F1 (ω), F
2 (ω) is α = f (ω) = F1 in the equation (9).
There is a relationship of (ω) / F2 (ω).
【0032】[0032]
【数7】 (Equation 7)
【0033】この第2段階のフィルタ周波数特性F1
(ω)またはF2 (ω)は、図2の第1段階のフィルタ
周波数特性F0 (ω)に図6の感度比α=f(ω)をか
け合わせて求めたものである。この場合、フィルタ周波
数特性F1 (ω),F2 (ω)の双方について求めてい
るが、いずれか一方について求めてもよい。この所望の
第2段階のフィルタ周波数特性の一例を図7に示す。図
7のフィルタ周波数特性は、図2の第1段階のメインフ
ィルタのフィルタ周波数特性を第2段階に補正したもの
である。This second stage filter frequency characteristic F1
(Ω) or F2 (ω) is obtained by multiplying the first stage filter frequency characteristic F0 (ω) of FIG. 2 by the sensitivity ratio α = f (ω) of FIG. In this case, both the filter frequency characteristics F1 (ω) and F2 (ω) are obtained, but either one may be obtained. An example of this desired second stage filter frequency characteristic is shown in FIG. The filter frequency characteristic of FIG. 7 is obtained by correcting the filter frequency characteristic of the first stage main filter of FIG. 2 to the second stage.
【0034】なお、図1のディジタルフィルタリング手
段10,12では、時系列データに重み係数をかけ合わ
せて足し込む、いわゆる重畳積分処理が行われるため、
求めた周波数領域の特性を時間領域の特性に変換する、
すなわち重み係数を求めなければならないが、これはフ
ーリエ逆変換により簡単に求めることができる。また、
ディジタルフィルタの設計手法として公知のRemez
のアルゴリズムを用いた設計手法(所望の周波数特性,
サンプリング周波数,および重み係数の数を与え、その
重み係数を求める手法)を用いて、重み係数を求めても
よい。こうして、第1と第2のディジタルフィルタリン
グ手段10,12は、その出力レベルの比が床振動周波
数ωと無関係にほぼ一定となるようなフィルタ特性に設
定される。Since the digital filtering means 10 and 12 shown in FIG. 1 perform so-called superposition integration processing in which time-series data are multiplied by weighting factors and added,
Convert the obtained frequency domain characteristics to time domain characteristics,
That is, the weighting factor has to be obtained, which can be easily obtained by inverse Fourier transform. Also,
Remez, a well-known digital filter design method
Design method using desired algorithm (desired frequency characteristics,
The weighting coefficient may be obtained by using a method of obtaining the weighting coefficient by giving the sampling frequency and the number of weighting coefficients. In this way, the first and second digital filtering means 10 and 12 are set to have filter characteristics such that the ratio of their output levels becomes substantially constant regardless of the floor vibration frequency ω.
【0035】なお、これらフィルタの設計を図1の感度
算出手段14で行うことも可能であるが、実際リアルタ
イムで設計することが困難である場合には、予め、異な
る負荷重量mによる複数のフィルタを用意しておき、求
めた感度からこれに最も適するフィルタを選択するよう
にしてもよい。Although it is possible to design these filters by the sensitivity calculating means 14 of FIG. 1, when it is difficult to design them in real time in practice, a plurality of filters with different load weights m are preset. May be prepared, and the most suitable filter may be selected from the obtained sensitivities.
【0036】図8に、こうして設定されたフィルタ特性
のディジタルフィルタリング手段による床振動補償(A
FV)の減衰効果周波数特性に示す。この図のように、
図5の出力レベル補正前に比較して、出力レベル補正後
は減衰効果が大きく、床振動に対する感度を1/10〜
1/100に小さくすることができる。また、30Hz
以上の高周波においても十分減衰しており、比較的高周
波の周波数領域においても床振動補償の効果を発揮して
いる。FIG. 8 shows floor vibration compensation (A
It is shown in the attenuation effect frequency characteristic of FV). As shown in this figure,
Compared to before the output level correction in FIG. 5, after the output level correction, the damping effect is large and the sensitivity to floor vibration is 1/10 to 10
It can be reduced to 1/100. Also, 30Hz
It is sufficiently attenuated even at the above high frequencies and exhibits the effect of floor vibration compensation even in the relatively high frequency range.
【0037】また、図9は計量セルの床振動周波数に対
する床振動感度特性を示す。この図において、出力レベ
ル補正前のカーブは、図4のフィルタ後と図8の出力レ
ベル補正前の床振動補償の減衰効果周波数特性とをかけ
合わせたものであり、出力レベル補正後のカーブは、図
4のフィルタ後と図8の出力レベル補正前の床振動補償
の減衰効果周波数特性とをかけ合わせたものである。こ
の図のように、全周波数領域に同じ大きさの床振動検出
信号が入った場合の出力レベル補正前の床振動感度特性
に比較して、出力レベル補正後は、床振動補償の床振動
に対する感度の影響がさらに小さくなり、床振動周波数
ωの変化にかかわらず計量の性能が上がる。FIG. 9 shows the floor vibration sensitivity characteristic of the weighing cell with respect to the floor vibration frequency. In this figure, the curve before the output level correction is a product of the filter effect of FIG. 4 and the damping effect frequency characteristic of the floor vibration compensation before the output level correction of FIG. 8, and the curve after the output level correction is 4 is a product of the damping effect frequency characteristics of floor vibration compensation after the filtering of FIG. 4 and before the output level correction of FIG. As shown in this figure, compared to the floor vibration sensitivity characteristics before output level correction when the same level floor vibration detection signal is input in all frequency regions, after the output level correction, the floor vibration compensation floor vibration The influence of sensitivity is further reduced, and the weighing performance is improved regardless of changes in the floor vibration frequency ω.
【0038】なお、上記のように、出力レベル比が一定
になるように補正しても床振動補償の減衰効果は完全に
0(マイナス無限大(dB))にならない。これは、次
式のように、計量信号W(t)と床振動検出信号A
(t)間の感度比誤差および位相差θがあるからであ
る。いま、計量信号W(t)=βsinωtとし、感度
補正済の床振動検出信号α・A(t)=γβsin(ω
t+θ)として床振動補正済信号O(t)を求めると、 O(t)=W(t)−α・A(t) =βsinωt−γβsin(ωt+θ) =β√(1+γ2 −2γcosθ)・sin(ωt+
φ) φ=tan-1{γsinθ/(1−γcosθ)} となり、床振動補償の減衰効果は、E=√(1+γ2 −
2γcosθ)となる。ただし、実際の運用上、位相差
θは小さく床振動補償の減衰効果の上では問題にならな
い。As described above, even if the output level ratio is corrected to be constant, the damping effect of floor vibration compensation does not completely become 0 (minus infinity (dB)). This is because the weighing signal W (t) and the floor vibration detection signal A are expressed by the following equation.
This is because there is a sensitivity ratio error and a phase difference θ between (t). Now, the measurement signal W (t) = βsinωt, and the floor vibration detection signal α · A (t) = γβsin (ω, whose sensitivity has been corrected.
When the floor vibration corrected signal O (t) is calculated as t + θ), O (t) = W (t) −α · A (t) = βsin ωt−γβsin (ωt + θ) = β√ (1 + γ 2 −2γ cosθ) · sin (Ωt +
φ) φ = tan −1 {γsin θ / (1-γ cosθ)}, and the damping effect of floor vibration compensation is E = √ (1 + γ 2 −
2 γ cos θ). However, in actual operation, the phase difference θ is small and does not pose a problem in the damping effect of floor vibration compensation.
【0039】次に、第2実施形態の説明に移る。図10
および図11は、第2実施形態に係る組合せ計量装置の
概略構成図を示す。この装置において、被計量物Mの計
量結果から床振動による計量誤差を除去するために、図
10に示すように、複数の計量セル2-1〜2-nと、フレ
ームFRを介して計量セル2-1〜2-nと同一の床Fに複
数(3個以上)の床振動検出用セル4-1〜4-mとが設置
されている。また、この装置は、図11に示すように、
CPU9において、複数の計量セル2-1〜2-nに対応し
て、それぞれ、第1のディジタルフィルタリング手段1
0-1〜10-n、感度算出手段14-1〜14-n、感度補正
手段16-1〜16-nおよび床振動補償手段20-1〜20
-nが設けられている。また、複数の床振動検出セル4-1
〜4-mに対応して、第2のディジタルフィルタリング手
段12-1〜12-mおよび床振動算出手段34が設けられ
ている。Next, the description of the second embodiment will be continued. Figure 10
11 and 12 show schematic configuration diagrams of the combination weighing device according to the second embodiment. In this device, in order to remove a weighing error due to floor vibration from the weighing result of the object to be weighed M, as shown in FIG. 10, a plurality of weighing cells 2-1 to 2-n and a weighing cell via a frame FR are provided. A plurality (three or more) of floor vibration detection cells 4-1 to 4-m are installed on the same floor F as 2-1 to 2-n. In addition, this device, as shown in FIG.
In the CPU 9, the first digital filtering means 1 is respectively associated with the plurality of weighing cells 2-1 to 2-n.
0-1 to 10-n, sensitivity calculating means 14-1 to 14-n, sensitivity correcting means 16-1 to 16-n and floor vibration compensating means 20-1 to 20.
-n is provided. In addition, a plurality of floor vibration detection cells 4-1
Corresponding to 4 to 4-m, second digital filtering means 12-1 to 12-m and floor vibration calculating means 34 are provided.
【0040】この場合、装置の小型化と低コスト化を図
るために、計量セル2-1〜2-nと床振動検出用セル4-1
〜4-mとは1対1でなく、通常、床振動検出用セル4-1
〜4-mは、計量セル2-1〜2-nよりも少ない数(n>
m)に設定される。このため、床振動算出手段34は、
床振動検出セル4-1〜4-mの出力から床の振動モードを
面計算し、その振動モードから各計量セル2-1〜2-nの
設置位置での床振動成分を算出する。In this case, in order to reduce the size and cost of the apparatus, the weighing cells 2-1 to 2-n and the floor vibration detecting cell 4-1 are used.
~ 4-m is not one to one, but is usually a floor vibration detection cell 4-1
~ 4-m is a smaller number than the weighing cells 2-1 to 2-n (n>
m). Therefore, the floor vibration calculation means 34
The floor vibration mode is surface-calculated from the outputs of the floor vibration detection cells 4-1 to 4-m, and the floor vibration component at the installation position of each weighing cell 2-1 to 2-n is calculated from the vibration mode.
【0041】図10において、複数の計量セル2-1〜2
-nからそれぞれ検出された計量ホッパ28-1〜28-nに
投入された被計量物Mの計量信号と、床振動検出セル4
-1〜4-mからそれぞれ検出された床振動検出信号とは、
それぞれ増幅器5により増幅され、ローパスフィルタ6
を介して、マルチプレクサ7に入力される。各信号は、
マルチプレクサ7からCPU9からの切換信号cによっ
て選択的にA/D変換器8に出力されてディジタル信号
に変換され、CPU9に入力される。In FIG. 10, a plurality of weighing cells 2-1 to 2-1 are provided.
-n and weighing signals of the objects M to be weighed, which are respectively input into the weighing hoppers 28-1 to 28-n, and the floor vibration detection cell 4
-The floor vibration detection signals detected from 1 to 4-m are
Each is amplified by the amplifier 5, and the low-pass filter 6
Is input to the multiplexer 7 via. Each signal is
The multiplexer 7 selectively outputs the signal to the A / D converter 8 by the switching signal c from the CPU 9, converts it into a digital signal, and inputs it to the CPU 9.
【0042】図11において、計量信号は、CPU9に
内蔵された第1のディジタルフィルタリング手段10-1
〜10-nでフィルタリングされ、機械振動が除去されて
フィルタ済計量信号W1(t) 〜Wn(t) となる。また、
床振動検出信号は、第2のディジタルフィルタリング手
段12-1〜12-mでフィルタリングされ、機械振動が除
去されてフィルタ済床振動検出信号A1(t) 〜Am(t)
となる。各フィルタ済信号は、感度手段14-1〜14-
n、感度補正手段16-1〜16-nおよび床振動補償手段
20-1〜20-nにより床振動補正される。組合せ演算手
段36は、この床振動補償信号O1(t) 〜On(t) に基
づいて、各被計量物Mの重量を組み合わせて、一定の許
容範囲内で目標値に近い組合せとなるように、計量セル
2-1〜2-nに対応する計量ホッパ28-1〜28-nを選択
的に開放するための開放信号OSを出力する。In FIG. 11, the weighing signal is the first digital filtering means 10-1 built in the CPU 9.
Filtered by .about.10-n to remove mechanical vibrations and become filtered weighing signals W1 (t) to Wn (t). Also,
The floor vibration detection signal is filtered by the second digital filtering means 12-1 to 12-m to remove the mechanical vibration and the filtered floor vibration detection signal A1 (t) to Am (t).
Becomes Each filtered signal has sensitivity means 14-1 to 14-
The floor vibration is corrected by n, the sensitivity correcting means 16-1 to 16-n and the floor vibration compensating means 20-1 to 20-n. The combination calculating means 36 combines the weights of the objects M to be weighed based on the floor vibration compensation signals O1 (t) to On (t) so that the combination is close to the target value within a certain allowable range. , And outputs an opening signal OS for selectively opening the weighing hoppers 28-1 to 28-n corresponding to the weighing cells 2-1 to 2-n.
【0043】図12に、この組合せ計量装置の側面図を
示す。この装置は、図示しない供給コンベアから、供給
シュート21を介して被計量物Mが分散テーブル22上
に供給投入される。分散テーブル22に供給された被計
量物Mは、周囲に分散され、放射トラフ24-1〜24-n
を介してプールホッパ26-1〜26-nに供給されて、そ
こで一時プールされ、続いて各計量ホッパ28-1〜28
-nに供給される。この計量ホッパ28-1〜28-n内の被
計量物Mは、計量ホッパ28-1〜28-nに付帯する計量
セル2-1〜2-nにより計量され、計量値に基づいて組合
せ演算されて、上記の開放信号OSにより計量ホッパ2
8-1〜28-nのゲートが選択的に開放され、集合シュー
ト30に排出される。排出された物品Mは、包装機32
により包装されて目標重量の袋詰め商品となる。FIG. 12 shows a side view of this combination weighing device. In this apparatus, the objects to be weighed M are supplied and fed onto the dispersion table 22 via a supply chute 21 from a supply conveyor (not shown). The objects to be weighed M supplied to the dispersion table 22 are dispersed in the surroundings, and the radiation troughs 24-1 to 24-n.
Is supplied to the pool hoppers 26-1 to 26-n via the hoppers and temporarily pooled there, and then each of the weighing hoppers 28-1 to 28-28.
-n is supplied. The objects M to be weighed in the weighing hoppers 28-1 to 28-n are weighed by the weighing cells 2-1 to 2-n attached to the weighing hoppers 28-1 to 28-n, and the combination calculation is performed based on the weighing values. Then, the weighing hopper 2 is operated by the opening signal OS.
Gates 8-1 to 28-n are selectively opened and discharged to the collecting chute 30. The discharged article M is packed in the packaging machine 32.
Will be packed into a bag with the target weight.
【0044】ここで、第1のディジタルフィルタリング
手段10-1〜10-nおよび第2のディジタルフィルタリ
ング手段12-1〜12-mの少なくとも一方は、第1実施
形態と同様に、各計量セル2と床振動検出セル4との床
振動に対する感度の周波数特性より算出した出力感度比
に基づいて、そのフィルタ周波数特性を補正して、第1
と第2のディジタルフィルタリング手段10,12の出
力レベルの比が床振動周波数と無関係にほぼ一定となる
フィルタ特性に設定されている。この実施形態では、第
1のディジタルフィルタリング手段10-1〜10-nが上
記フィルタ特性に設定されているものとする。以下、図
11により、この設定動作について説明する。この場
合、床振動算出手段34により床の振動モードが求めら
れ、続いて、感度算出手段14により、計量セル2-1〜
2-nと、床の振動モードを形成する振動モード成分に対
応させて求めたその設置位置における仮想上の床振動検
出セルとの出力感度比が求められる。Here, at least one of the first digital filtering means 10-1 to 10-n and the second digital filtering means 12-1 to 12-m is similar to the first embodiment, and each weighing cell 2 is provided. The filter frequency characteristic is corrected based on the output sensitivity ratio calculated from the frequency characteristic of the sensitivity of the floor vibration detecting cell 4 to the floor vibration,
And the ratio of the output levels of the second digital filtering means 10 and 12 is set to a filter characteristic that becomes substantially constant regardless of the floor vibration frequency. In this embodiment, it is assumed that the first digital filtering means 10-1 to 10-n are set to the above filter characteristics. The setting operation will be described below with reference to FIG. In this case, the floor vibration calculation means 34 obtains the vibration mode of the floor, and then the sensitivity calculation means 14 causes the weighing cells 2-1 ...
The output sensitivity ratio between 2-n and the virtual floor vibration detection cell at the installation position obtained corresponding to the vibration mode component forming the floor vibration mode is obtained.
【0045】まず、床振動算出手段34により床の振動
モードが算出される。図13に示すXY平面(水平面)
において、点P(x,y)の位置に固定されている床振
動検出セル4-1〜4-mの出力のうち、床の振動モードを
形成する床の振動成分Vp(t)(tは時間)を、 Vp(t)=A(t)・x+B(t)・y+C(t) …(11) と表すことにより、各計量セル2-1〜2-nの設置位置で
の床の振動成分を算出する。この場合、床振動検出セル
4-1〜4-mは、XY平面の挙動のうち、X軸回りの回転
運動で生じる垂直(2軸)方向成分、Y軸回りの回転で
生じる垂直(2軸)方向成分、およびXY平面に垂直な
軸(Z)方向の運動を検出し、それ以外の運動は検出し
ないので、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)方向の運動をA(t)、Z軸方向の運動を
C(t)として、これら運動の組合せで床振動を表して
いる。First, the floor vibration calculation means 34 calculates the vibration mode of the floor. XY plane (horizontal plane) shown in FIG.
In the output of floor vibration detection cells 4-1 to 4-m fixed at the position of point P (x, y), the floor vibration component Vp (t) (t is By expressing the time) as Vp (t) = A (t) .x + B (t) .y + C (t) (11), the vibration of the floor at the installation position of each weighing cell 2-1 to 2-n Calculate the ingredients. In this case, the floor vibration detection cells 4-1 to 4-m have vertical (2-axis) direction components generated by rotational movement around the X-axis and vertical (2-axis) generated due to rotation around the Y-axis in the behavior on the XY plane. ) Direction component and the motion in the axis (Z) direction perpendicular to the XY plane are detected, and the other motions are not detected. Therefore, the motion of the vertical (Z axis) direction component generated by the rotational motion around the X axis is represented by B ( t), the vertical (Z-axis) direction movement caused by the rotational movement about the Y-axis is A (t), and the Z-axis direction movement is C (t), and the combination of these movements represents the floor vibration.
【0046】床の振動モードは、式(11)におけるA
(t),B(t),C(t)を求めることにより得られ
る。すなわち、A(t),B(t),C(t)の値を既
知の値とした式(11)はXY平面の任意の位置P
(x,y)の振動に起因する出力を表す。A(t),B
(t),C(t)の値は、XY面上に固定されている例
えば3個の床振動検出セル4の出力Vp(t)と各床振
動検出セル4の位置座標(x,y)を式(11)に当て
はめて、3元一次連立方程式を解くことによって求める
ことができるが、実際には、各床振動検出セル4の出力
に誤差があるため、3点以上の位置の床振動検出セル4
により、最小自乗法を用いて、上記A(t),B
(t),C(t)の値を求めるのがよい。The vibration mode of the floor is A in equation (11).
It is obtained by obtaining (t), B (t) and C (t). That is, the equation (11) in which the values of A (t), B (t), and C (t) are known values is used as the arbitrary position P on the XY plane.
The output resulting from the vibration of (x, y) is represented. A (t), B
The values of (t) and C (t) are, for example, the outputs Vp (t) of three floor vibration detection cells 4 fixed on the XY plane and the position coordinates (x, y) of each floor vibration detection cell 4. Can be obtained by applying the equation (11) to solve the three-dimensional simultaneous simultaneous equations. However, since there is an error in the output of each floor vibration detection cell 4, the floor vibration at three or more points is actually present. Detection cell 4
Therefore, using the method of least squares, the above A (t), B
It is preferable to obtain the values of (t) and C (t).
【0047】こうして、床振動算出手段により算出され
た各計量セル2-1〜2-nの設置位置P1(x1,y1)〜Pn
(xn,yn)での床の振動成分V1(t) 〜Vn(t) が感度
算出手段14および感度補正手段16に出力される。そ
して、感度算出手段14により、各計量セル2-1〜2-n
と、その設置位置に仮想した床振動検出セルとの床振動
に対する感度の周波数特性より算出した出力感度比α1
〜αn が求められる。第1のディジタルフィルタリング
手段10-1〜10-nは、第1実施形態と同様に、この出
力感度比α1 〜αn に基づいて、それぞれ、そのフィル
タ周波数特性を補正して、第1と第2のディジタルフィ
ルタリング手段10,12の出力レベルの比が床振動周
波数と無関係にほぼ一定となるフィルタ特性に設定され
る。これにより、組合せ計量装置において、各計量ホッ
パ28-1〜28-nからの計量信号について、床振動周波
数と無関係に正確な床振動補償を行うことができる。In this way, the installation positions P1 (x1, y1) to Pn of the respective weighing cells 2-1 to 2-n calculated by the floor vibration calculating means.
The floor vibration components V1 (t) to Vn (t) at (xn, yn) are output to the sensitivity calculating means 14 and the sensitivity correcting means 16. Then, the sensitivity calculating means 14 causes the respective weighing cells 2-1 to 2-n.
And the output sensitivity ratio α1 calculated from the frequency characteristics of the floor vibration detection cell and the floor vibration
~ Αn is required. Similar to the first embodiment, the first digital filtering means 10-1 to 10-n correct their filter frequency characteristics on the basis of the output sensitivity ratios α1 to αn, respectively, to obtain the first and second values. The ratio of the output levels of the digital filtering means 10 and 12 is set to a filter characteristic that becomes substantially constant regardless of the floor vibration frequency. As a result, in the combination weighing device, accurate floor vibration compensation can be performed on the weighing signals from the weighing hoppers 28-1 to 28-n regardless of the floor vibration frequency.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、第1
または第2のディジタルフィルタリング手段の少なくと
も一方は、計量セルと床振動検出セルとの床振動に対す
る感度の周波数特性より算出した出力感度比に基づい
て、そのフィルタ周波数特性を補正して、第1と第2の
ディジタルフィルタリング手段の出力レベルの比が床振
動周波数と無関係にほぼ一定となるフィルタ特性に設定
されている。従って、床振動周波数と無関係に正確な床
振動補償を行うことができる。これにより、床振動周波
数の変化にかかわらず、容易に高速かつ高精度の計量を
図ることができる計量装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, the first
Alternatively, at least one of the second digital filtering means corrects the filter frequency characteristic based on the output sensitivity ratio calculated from the frequency characteristic of the sensitivity of the weighing cell and the floor vibration detecting cell to the floor vibration, and The output level ratio of the second digital filtering means is set to a filter characteristic that is substantially constant regardless of the floor vibration frequency. Therefore, accurate floor vibration compensation can be performed regardless of the floor vibration frequency. As a result, it is possible to provide a weighing device that can easily perform high-speed and highly-accurate weighing regardless of changes in the floor vibration frequency.
【図1】この発明の一実施形態に係る計量装置を示す概
略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a weighing device according to an embodiment of the present invention.
【図2】第1段階のフィルタ周波数特性を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a first stage filter frequency characteristic.
【図3】第1段階の計量セルの対床振動感度周波数特性
を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a floor-to-floor vibration sensitivity frequency characteristic of the first-stage weighing cell.
【図4】第1段階の床振動検出セルの対床振動感度周波
数特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a floor vibration sensitivity frequency characteristic of the floor vibration detection cell in the first stage.
【図5】第1段階の床振動補償(AFV)の減衰効果周
波数特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a damping effect frequency characteristic of the first stage floor vibration compensation (AFV).
【図6】感度比周波数特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a sensitivity ratio frequency characteristic.
【図7】第2段階のフィルタ周波数特性を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing a second-stage filter frequency characteristic.
【図8】第2段階の床振動補償(AFV)の減衰効果周
波数特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a damping effect frequency characteristic of the second stage floor vibration compensation (AFV).
【図9】第2段階の計量セルの対床振動感度周波数特性
を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the vibration sensitivity frequency characteristic with respect to floor of the second-stage weighing cell.
【図10】他の実施形態に係る組合せ計量装置を示す概
略構成図の一部である。FIG. 10 is a part of a schematic configuration diagram showing a combination weighing device according to another embodiment.
【図11】上記組合せ計量装置を示す概略構成図の一部
である。FIG. 11 is a part of a schematic configuration diagram showing the combination weighing device.
【図12】上記組合せ計量装置を示す側面図である。FIG. 12 is a side view showing the combination weighing device.
【図13】床の振動モードを算出する面計算の原理を示
す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the principle of surface calculation for calculating a floor vibration mode.
【図14】ディジタルフィルタの入力信号に対する出力
信号の状態を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a state of an output signal with respect to an input signal of a digital filter.
【図15】振動モデルを示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a vibration model.
【図16】従来の対床振動感度周波数特性を示す図であ
る。FIG. 16 is a diagram showing a conventional frequency sensitivity characteristic to floor vibration.
2…計量セル、4…床振動検出セル、10…第1のディ
ジタルフィルタリング手段、12…第2のディジタルフ
ィルタリング手段、14…感度算出手段、16…感度補
正手段、18…感度補償手段、20…床振動補償手段、
34…床振動算出手段、36…組合せ演算手段。2 ... Metering cell, 4 ... Floor vibration detecting cell, 10 ... First digital filtering means, 12 ... Second digital filtering means, 14 ... Sensitivity calculating means, 16 ... Sensitivity correcting means, 18 ... Sensitivity compensating means, 20 ... Floor vibration compensation means,
34 ... Floor vibration calculation means, 36 ... Combination calculation means.
Claims (2)
した計量信号を出力する計量セルと、 この計量セルが設置された床の振動を検出して、床振動
検出信号を出力する床振動検出セルと、 上記計量信号をフィルタリングする第1のディジタルフ
ィルタリング手段と、 上記床振動検出信号をフィルタリングする第2のディジ
タルフィルタリング手段と、 計量セルと床振動検出セルとの間の出力感度比を算出す
る感度算出手段と、 計量信号または床振動検出信号の少なくとも一方を上記
出力感度比で補正して出力感度補正済信号を生成する感
度補正手段と、 信号間の出力感度比が補正された計量信号から床振動信
号を減算して、床振動に起因する計量信号の誤差を補償
した床振動補正済信号を出力する床振動補償手段とを備
え、 上記第1または第2のディジタルフィルタリング手段の
少なくとも一方は、計量セルと床振動検出セルとの床振
動に対する感度の周波数特性より算出した出力感度比に
基づいて、そのフィルタ周波数特性を補正して、第1と
第2のディジタルフィルタリング手段の出力レベルの比
が床振動周波数と無関係にほぼ一定となるフィルタ特性
に設定されている計量装置。1. A weighing cell which weighs an object to be weighed and outputs a weighing signal corresponding to the weight, and a floor which detects a vibration of a floor on which the weighing cell is installed and outputs a floor vibration detection signal. A vibration detecting cell, a first digital filtering means for filtering the weighing signal, a second digital filtering means for filtering the floor vibration detecting signal, and an output sensitivity ratio between the weighing cell and the floor vibration detecting cell. Sensitivity calculating means for calculating, sensitivity correcting means for correcting at least one of the weighing signal and the floor vibration detection signal with the above output sensitivity ratio to generate an output sensitivity corrected signal, and the weighing for which the output sensitivity ratio between the signals is corrected. A floor vibration compensating means for subtracting the floor vibration signal from the signal and outputting a floor vibration corrected signal that compensates for an error in the weighing signal caused by the floor vibration. At least one of the second digital filtering means corrects its filter frequency characteristic based on the output sensitivity ratio calculated from the frequency characteristic of the sensitivity of the weighing cell and the floor vibration detecting cell to the floor vibration, and the first and the second digital filtering means correct the filter frequency characteristic. 2. A weighing device in which the ratio of the output levels of the digital filtering means of 2 is set to a filter characteristic that becomes substantially constant regardless of the floor vibration frequency.
量物をそれぞれ計量して、その重量に対応した計量信号
を出力する複数の計量セルと、 これら計量セルが設置された床の振動を検出して、床振
動検出信号を出力する複数の床振動検出セルと、 上記各計量信号をフィルタリングする第1のディジタル
フィルタリング手段と、 上記各床振動検出信号をフィルタリングする第2のディ
ジタルフィルタリング手段と、 上記各床振動検出信号に基づいて床の振動モードを検出
して、各計量セルが設置された位置の床の上下方向変位
を算出する床振動算出手段と、 計量セルと床振動検出セルとの間の出力感度比を、上記
振動モードを形成する振動モード成分に対応させて求め
る感度算出手段と、 計量信号または床振動検出信号の少なくとも一方を上記
出力感度比で補正して出力感度補正済信号を生成する感
度補正手段と、 信号間の出力感度比が補正された計量信号から床振動信
号を減算して、床振動に起因する計量信号の誤差を補償
した床振動補正済信号を出力する床振動補償手段と、 各計量ホッパの被計量物の重量を示す上記床振動補正済
信号計量信号に基づいて、各被計量物を選択的に組み合
わせて、一定の許容範囲内で目標値に近い組合せを演算
する組合せ演算手段とを備え、 上記第1または第2のディジタルフィルタリング手段の
少なくとも一方は、計量セルと床振動検出セルとの床振
動に対する感度の周波数特性より算出した出力感度比に
基づいて、そのフィルタ周波数特性を補正して、第1と
第2のディジタルフィルタリング手段の出力レベルの比
が床振動周波数と無関係にほぼ一定となるフィルタ特性
に設定されている組合せ計量装置。2. A plurality of weighing cells for weighing respective objects to be weighed into a plurality of weighing hoppers and outputting a weighing signal corresponding to the weights, and vibrations of the floor on which these weighing cells are installed. A plurality of floor vibration detection cells that detect and output a floor vibration detection signal; a first digital filtering unit that filters the weighing signals; and a second digital filtering unit that filters the floor vibration detection signals. , Floor vibration calculation means for detecting the vibration mode of the floor based on the floor vibration detection signals, and calculating the vertical displacement of the floor at the position where each weighing cell is installed; a weighing cell and a floor vibration detecting cell; Output sensitivity ratio between the above-mentioned vibration modes corresponding to the vibration mode component forming the vibration mode, and at least one of the weighing signal or the floor vibration detection signal. The sensitivity correction unit that corrects the output sensitivity ratio to generate an output sensitivity corrected signal, and subtracts the floor vibration signal from the weighing signal in which the output sensitivity ratio between the signals is corrected, and Floor vibration compensating means for outputting a floor vibration corrected signal that compensates for an error, and each of the objects to be weighed is selectively combined based on the floor vibration corrected signal weighing signal indicating the weight of the object to be weighed in each weighing hopper. And a combination calculation means for calculating a combination close to a target value within a certain allowable range, and at least one of the first or second digital filtering means is provided for floor vibration of the weighing cell and the floor vibration detection cell. The filter frequency characteristic is corrected based on the output sensitivity ratio calculated from the frequency characteristic of sensitivity so that the ratio of the output levels of the first and second digital filtering means is independent of the floor vibration frequency. The combination weighing device that is set in the filter characteristic almost constant.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32950395A JP3631546B2 (en) | 1994-12-29 | 1995-11-24 | Weighing device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-339436 | 1994-12-29 | ||
| JP33943694 | 1994-12-29 | ||
| JP32950395A JP3631546B2 (en) | 1994-12-29 | 1995-11-24 | Weighing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233643A true JPH08233643A (en) | 1996-09-13 |
| JP3631546B2 JP3631546B2 (en) | 2005-03-23 |
Family
ID=26573228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32950395A Expired - Fee Related JP3631546B2 (en) | 1994-12-29 | 1995-11-24 | Weighing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3631546B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107024260A (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-08 | 欧姆龙株式会社 | Signal processing apparatus and its control method, control program and recording medium |
| CN113932842A (en) * | 2020-07-13 | 2022-01-14 | 西门子股份公司 | Measuring device |
-
1995
- 1995-11-24 JP JP32950395A patent/JP3631546B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107024260A (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-08 | 欧姆龙株式会社 | Signal processing apparatus and its control method, control program and recording medium |
| CN113932842A (en) * | 2020-07-13 | 2022-01-14 | 西门子股份公司 | Measuring device |
| US11668675B2 (en) | 2020-07-13 | 2023-06-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Measuring device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3631546B2 (en) | 2005-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5117929A (en) | Weighing apparatus with means for correcting effects of vibrations | |
| US9417118B2 (en) | Device for vibration compensation of the weight signal of a weighing sensor | |
| CN100595530C (en) | Weighing devices, especially multi-track weighing devices | |
| JP3539582B2 (en) | Multi-point cell type weighing device | |
| US5936206A (en) | Weighing machines with means for correcting effects of floor vibrations on weight signals therefrom | |
| JP3631546B2 (en) | Weighing device | |
| JP3469367B2 (en) | Multi-point cell type weighing device | |
| JP3642639B2 (en) | A weighing device having a plurality of load converting means | |
| JP3251706B2 (en) | Weighing device | |
| JP4170516B2 (en) | Weighing device | |
| JP3581179B2 (en) | Mass or weight measuring device | |
| JP3251707B2 (en) | Combination weighing device | |
| JPH09113346A (en) | Method and apparatus for measurement | |
| JP3251754B2 (en) | Weighing device with floor vibration compensation | |
| JP3693764B2 (en) | Weighing method and weighing device | |
| JP3525364B2 (en) | Weighing method and device | |
| JP3626294B2 (en) | Weighing device | |
| JP2000039355A (en) | Weighing device | |
| JPH11295136A (en) | Measuring method and measuring device | |
| JPH10185673A (en) | Weighing device | |
| JP4163824B2 (en) | Weighing device | |
| JP7583443B2 (en) | Weighing Device | |
| JP3792854B2 (en) | Weighing device | |
| JP3771377B2 (en) | Weighing device | |
| JP3422546B2 (en) | Floor vibration correction method and apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20041125 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041214 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041217 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071224 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101224 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111224 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111224 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121224 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |