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JP4558334B2 - Weight measuring apparatus and weight measuring method - Google Patents
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JP4558334B2 - Weight measuring apparatus and weight measuring method - Google Patents

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Description

この発明は、重量測定装置および重量測定方法に関し、特に例えば、ロードセル等の計量手段から出力される計量信号に基づいて被計量物の重量を測定する、重量測定装置および重量測定方法に関する。   The present invention relates to a weight measuring device and a weight measuring method, and more particularly to a weight measuring device and a weight measuring method for measuring the weight of an object to be measured based on a weighing signal output from a weighing means such as a load cell.

この種の重量測定装置および重量測定方法においては、計量手段自体の固有振動がノイズとなって測定精度に大きく影響する。この固有振動の周波数は、計量手段に印加される重量によって変わるが、このような固有振動による影響を低減する技術として、従来、例えば特許文献1に開示されたものがある。この従来技術によれば、計量手段としての計量部から出力される電気信号(計量信号)は、積分器によって或る積分時間幅にわたって積分される。そして、この積分器の積分出力は、除算器によって当該積分時間幅で除算され、この除算器の除算出力に基づいて、被計量物の重量データが生成される。さらに、この重量データに基づいて、計量部の固有振動周期の1周期分またはその整数倍の時間幅が算出され、算出された時間幅と積分器による積分時間幅とが等しくなるように、当該積分時間幅が設定し直され、言わば更新される。従って、積分時間幅が更新された後は、計量信号は、当該更新された積分時間幅にわたって、つまり計量部の固有振動周期の1周期分またはその整数倍分の時間幅にわたって、平均化される。この結果、計量信号に含まれる固有振動成分が除去され、正確な重量データが得られる。   In this type of weight measuring device and weight measuring method, the natural vibration of the weighing means itself becomes noise and greatly affects the measurement accuracy. The frequency of the natural vibration varies depending on the weight applied to the measuring means. However, as a technique for reducing the influence of such natural vibration, there has been conventionally disclosed in Patent Document 1, for example. According to this prior art, an electric signal (measurement signal) output from a measuring unit as a measuring unit is integrated over a certain integration time width by an integrator. Then, the integration output of the integrator is divided by the integration time width by a divider, and weight data of the object to be measured is generated based on the division output of the divider. Further, based on this weight data, a time width of one period or an integral multiple of the natural vibration period of the measuring unit is calculated, and the calculated time width is equal to the integration time width by the integrator. The integration time width is reset and updated. Therefore, after the integration time width is updated, the measurement signal is averaged over the updated integration time width, that is, over a time width corresponding to one period or an integral multiple of the natural vibration period of the measurement unit. . As a result, the natural vibration component included in the measurement signal is removed, and accurate weight data is obtained.

特開昭62−261021号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-261021

しかし、上述の従来技術では、積分時間幅の更新後、改めて当該更新後の積分時間幅にわたって計量信号が積分し直される。そして、この積分処理の終了後、改めて当該積分時間幅が更新される。即ち、積分時間幅が更新されるのに、少なくとも当該積分時間幅分、つまり計量部の固有振動周期の1周期分またはその整数倍分の時間が掛かる。このように、従来技術では、積分時間幅の更新速度、言わば応答性(過渡応答)が、固有振動周期に依存するため、これよりも高い応答性が要求される用途、例えば重量式充填装置や計量コンベヤのように常時変動している(比較的に変動の激しい)計量信号から被計量物の重量を測定する必要のあるいわゆる動的秤としての用途には、十分に対応することができない、という問題がある。   However, in the above-described prior art, after the integration time width is updated, the measurement signal is integrated again over the updated integration time width. Then, after the integration process ends, the integration time width is updated again. That is, it takes at least the integration time width, that is, one cycle of the natural vibration period of the measuring unit or an integral multiple of the time to update the integration time width. As described above, in the conventional technique, the update speed of the integration time width, that is, the response (transient response) depends on the natural vibration period, and therefore, an application requiring higher response than this, for example, a weight-type filling device, It cannot be used sufficiently for applications as a so-called dynamic balance that needs to measure the weight of an object to be weighed from a weighing signal that is constantly changing (relatively fluctuating) like a weighing conveyor. There is a problem.

そこで、この発明は、動的秤にも十分に対応し得る応答性の高い重量測定装置および重量測定方法を提供することを、目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a weight measuring apparatus and a weight measuring method with high responsiveness that can sufficiently cope with a dynamic balance.

第1の発明は、重量測定装置に関する発明であり、計量手段から得られる計量信号を当該計量手段の固有振動周期よりも短い周期でサンプリングするサンプリング手段と、このサンプリング手段によるサンプリング後の離散的計量信号に対し或るフィルタ定数に従うフィルタ処理を施すフィルタ手段と、このフィルタ手段による処理後の処理済計量信号に基づいてフィルタ定数を更新する更新手段と、を具備する。かかる構成において、更新手段は、フィルタ手段の周波数特性が離散的計量信号のうち計量手段の固有振動周波数を含む周波数帯域の成分を減衰させる特性となるようにフィルタ定数を更新する。さらに、更新手段は、サンプリング手段によるサンプリングが行われる度に当該フィルタ定数の更新を行うものである。 The first invention is an invention relating to a weight measuring apparatus, wherein sampling means for sampling a weighing signal obtained from the weighing means at a period shorter than the natural vibration period of the weighing means, and discrete weighing after sampling by the sampling means. Filter means for applying a filtering process to the signal according to a certain filter constant, and an updating means for updating the filter constant based on the processed weighing signal processed by the filter means. In such a configuration, the updating unit updates the filter constant so that the frequency characteristic of the filter unit becomes a characteristic of attenuating a component in a frequency band including the natural vibration frequency of the weighing unit in the discrete measurement signal . Further, the updating means updates the filter constant every time sampling is performed by the sampling means.

即ち、第1の発明では、計量手段から得られた計量信号は、サンプリング手段によって、当該計量手段の固有振動周期よりも短い周期でサンプリングされる。そして、このサンプリング手段によるサンプリング後の離散的計量信号は、フィルタ手段によって、或るフィルタ定数に従うフィルタ処理を施される。さらに、このフィルタ手段による処理後の処理済計量信号に基づいて、更新手段が、フィルタ定数を更新する。具体的には、更新手段は、フィルタ手段の周波数特性が離散的計量信号のうち計量手段の固有振動周波数を含む周波数帯域の成分を減衰させる特性となるように、当該フィルタ定数を更新する。このようにフィルタ定数が更新されることで、離散的計量信号から固有振動成分が効果的に除去され、換言すれば当該固有振動成分が良好に除去された処理済計量信号が得られる。しかも、フィルタ定数の更新は、サンプリング手段によるサンプリングが行われる度に、つまり固有振動周期よりも短い時間間隔で行われる。 That is, in the first invention, the weighing signal obtained from the weighing means is sampled by the sampling means at a period shorter than the natural vibration period of the weighing means. The discrete metric signal sampled by the sampling means is subjected to a filtering process according to a certain filter constant by the filtering means. Further, the updating means updates the filter constant based on the processed weighing signal after processing by the filter means. Specifically, the update unit updates the filter constant so that the frequency characteristic of the filter unit becomes a characteristic of attenuating a frequency band component including the natural vibration frequency of the measurement unit in the discrete measurement signal . By updating the filter constant in this manner, the natural vibration component is effectively removed from the discrete measurement signal, in other words, a processed measurement signal from which the natural vibration component is well removed is obtained. In addition, the filter constant is updated every time sampling is performed by the sampling means, that is, at a time interval shorter than the natural vibration period.

なお、サンプリング手段によるサンプリング周期は、計量手段の固有振動周期の1/2よりも短いことが、望ましい。これは、当該固有振動周期を正確に捉えるべく、サンプリング定理を満足するためである。   It is desirable that the sampling period by the sampling means is shorter than 1/2 of the natural vibration period of the weighing means. This is to satisfy the sampling theorem in order to accurately capture the natural vibration period.

また、フィルタ手段としては、例えば移動平均フィルタがある。この場合、当該移動平均フィルタによる移動平均処理の対象となる離散的計量信号の数を、フィルタ定数とすることができる。   Moreover, as a filter means, there exists a moving average filter, for example. In this case, the number of discrete metric signals to be subjected to moving average processing by the moving average filter can be used as a filter constant.

さらに、更新手段は、計量手段の被計量物載置部、例えば載置台に、既知の第1重量が印加されているときの当該計量手段の固有振動周波数と、第1重量とは異なる既知の第2重量が印加されているときの計量手段の固有振動周波数と、を含む演算式に基づいて、フィルタ定数を更新するものとしてもよい。即ち、計量手段の固有振動周波数は、載置台等の当該計量手段に最初から印加されているいわゆる初期荷重に関係する。また、固有振動周波数は、計量手段自体のバネ定数にも関係する。従って、フィルタ手段の周波数特性が上述した特性となるようにフィルタ定数を更新するには、これら初期荷重およびバネ定数を正確に求める必要がある。そこで、更新手段は、載置台に第1重量が印加されているときに実測された固有振動周波数と、第2重量が印加されているときに実測された固有振動周波数とに基づいて、初期荷重およびバネ定数を求める。より具体的には、それぞれの固有振動周波数と、ここで未知数とされている初期荷重およびバネ定数と、の関係を表す二元連立方程式に基づいて、当該初期荷重およびバネ定数を求める。そして、これら初期荷重およびバネ定数を含む演算式、換言すれば第1重量が印加されているときの固有振動周波数と第2重量が印加されているときの固有振動周波数とを間接的に含む演算式に基づいて、適切なフィルタ定数を求め、更新する。なお、第1重量(または第2重量)は、零であってもよい。つまり、第1重量(または第2重量)が印加されているときとは、被計量物載置部に何も載置されていないときであってもよい。   Further, the updating means is a known vibration frequency different from the first weight when the known first weight is applied to the weighing object placing portion of the weighing means, for example, the placing table. The filter constant may be updated based on an arithmetic expression including the natural vibration frequency of the weighing means when the second weight is applied. In other words, the natural vibration frequency of the weighing means is related to a so-called initial load applied to the weighing means such as a mounting table from the beginning. The natural vibration frequency is also related to the spring constant of the measuring means itself. Therefore, in order to update the filter constant so that the frequency characteristic of the filter means becomes the above-described characteristic, it is necessary to accurately obtain these initial load and spring constant. Therefore, the updating means uses the initial load based on the natural vibration frequency actually measured when the first weight is applied to the mounting table and the natural vibration frequency actually measured when the second weight is applied. And determine the spring constant. More specifically, the initial load and the spring constant are obtained based on a binary simultaneous equation representing the relationship between each natural vibration frequency and the initial load and the spring constant which are unknown here. An arithmetic expression including the initial load and the spring constant, in other words, an arithmetic operation indirectly including the natural vibration frequency when the first weight is applied and the natural vibration frequency when the second weight is applied. Based on the expression, an appropriate filter constant is obtained and updated. Note that the first weight (or the second weight) may be zero. That is, the time when the first weight (or the second weight) is applied may be when nothing is placed on the object placing portion.

第2の発明は、重量測定方法に関する発明であり、計量手段から得られる計量信号を当該計量手段の固有振動周期よりも短い周期でサンプリングするサンプリング過程と、このサンプリング過程によるサンプリング後の離散的計量信号に対し或るフィルタ定数に従うフィルタ処理を施すフィルタ処理過程と、このフィルタ処理過程による処理後の処理済計量信号に基づいてフィルタ定数を更新する更新過程と、を具備する。かかる構成において、更新過程では、フィルタ処理過程における周波数特性が離散的計量信号のうち計量手段の固有振動周波数を含む周波数帯域の成分を減衰させる特性となるようにフィルタ定数を更新する。さらに、更新過程では、サンプリング過程によるサンプリングが行われる度にフィルタ定数の更新を行うものである。 The second invention is an invention relating to a weight measuring method, a sampling process for sampling a weighing signal obtained from the weighing means at a cycle shorter than the natural vibration period of the weighing means, and a discrete weighing after sampling by this sampling process. A filtering process for applying a filtering process to the signal according to a certain filter constant; and an updating process for updating the filter constant based on the processed metric signal after the process by the filtering process. In such a configuration, in the updating process, the filter constant is updated so that the frequency characteristic in the filtering process becomes a characteristic of attenuating the frequency band component including the natural vibration frequency of the measuring means in the discrete metric signal . Further, in the updating process, the filter constant is updated every time sampling is performed in the sampling process.

即ち、第2の発明は、第1の発明に対応する方法発明であり、よって、第1の発明と同様の作用を奏する。   That is, the second invention is a method invention corresponding to the first invention, and thus has the same effect as the first invention.

この発明によれば、計量手段の固有振動周期よりも短い時間間隔でフィルタ定数が更新されるので、積分時間幅が更新されるのに少なくとも固有振動周期の1周期分またはその整数倍分の時間が掛かるという上述した従来技術に比べて、高い応答性が得られる。従って、従来技術では対応することができなかった重量式充填装置や計量コンベヤ等の動的秤としての用途にも、十分に対応することができる、という効果がある。   According to the present invention, since the filter constant is updated at a time interval shorter than the natural vibration period of the measuring means, the time for at least one natural vibration period or an integral multiple of the natural vibration period is required to update the integral time width. High responsiveness can be obtained compared to the above-described conventional technology in which the above is applied. Therefore, there is an effect that it is possible to sufficiently cope with the use as a dynamic balance such as a weight-type filling device and a weighing conveyor which could not be handled by the prior art.

この発明が適用された重量式充填装置の一実施形態について、図1から図21を参照して説明する。   An embodiment of a weight type filling apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、この実施形態に係る重量式充填装置10は、ビン等の所定の容器12に、被計量物としての所定の液体、例えば飲料を、一定重量ずつ充填するという、いわゆる定量充填するためのものであり、大量生産に対応するべく、互いに同型のN(N;複数)台のユニット14,14,…を備えている。   As shown in FIG. 1, the weight-type filling device 10 according to this embodiment is a so-called quantitative method in which a predetermined container 12 such as a bottle is filled with a predetermined liquid, for example, a beverage, as an object to be weighed, at a constant weight. It is for filling and is provided with N (N: plural) units 14, 14,.

それぞれのユニット14は、容器12が載置される被計量物載置部としての載置台16と、この載置台16が結合された計量手段としての計量機18と、この計量機18の上方に距離を置いて設けられており、かつ容器12に飲料を供給するための供給手段としてのバルブ20とを、備えている。また、載置台16の近傍には、当該載置台16に載置された容器12を支持するためのスタンド22が設けられている。なお、この実施形態においては、N=36とされており、つまり36台のユニット14,14,…が設けられている。また、各ユニット14,14,…には、1〜Nまでの個別の識別番号nが付されている。   Each unit 14 includes a mounting table 16 serving as an object mounting unit on which the container 12 is mounted, a weighing machine 18 serving as a weighing unit to which the mounting table 16 is coupled, and an upper side of the weighing machine 18. A valve 20 serving as a supply means for supplying a beverage to the container 12 is provided. In addition, a stand 22 for supporting the container 12 placed on the placement table 16 is provided in the vicinity of the placement table 16. In this embodiment, N = 36, that is, 36 units 14, 14,... Are provided. Each unit 14, 14,... Is assigned an individual identification number n of 1 to N.

各ユニット14,14,…は、図2に示すように、円盤状の回転台24の周縁寄りの部分に、当該周縁に沿って等間隔に、つまり10度(=360度/N)置きに、配置されている。回転台24は、回転軸26を中心として、当該回転軸26と共に、図2に矢印100で示す(図2において時計方向)方向に回転する。そして、この回転台24の回転に伴って、各ユニット14,14,…も回転する。なお、上述の識別番号n(=1〜N)は、図2において反時計回りの方向に向かってその値が順次大きくなるように、各ユニット14,14,…に付されている。   As shown in FIG. 2, each unit 14, 14,... Is disposed at a portion near the periphery of the disc-shaped turntable 24 at equal intervals along the periphery, that is, every 10 degrees (= 360 degrees / N). Have been placed. The turntable 24 rotates about the rotation shaft 26 in the direction indicated by the arrow 100 in FIG. 2 (clockwise in FIG. 2) together with the rotation shaft 26. As the turntable 24 rotates, the units 14, 14,. The above-mentioned identification numbers n (= 1 to N) are assigned to the units 14, 14,... So that the values sequentially increase in the counterclockwise direction in FIG.

図1に戻って、回転軸26の上側端部は、各ユニット14,14,…(各バルブ20,20,…)よりも高い位置にあり、この上側端部には、貯蔵手段としての円筒状の貯槽28が固定されている。この貯槽28は、飲料を一時的に蓄えておくためのものであり、その側壁の下部には、N本の配管30,30,…が放射状に結合されている。そして、これらの配管30,30,…の先端に、各ユニット14,14,…のバルブ20,20,…が個別に結合されている。従って、貯槽28内の飲料は、各配管30,30,…を通って自由落下により各バルブ20,20,…に流れる。そして、これらのバルブ20,20,…を介して各容器12,12,…に飲料が供給される。なお、貯槽28内の飲料の貯蔵量が一定量以下になると、図示しない補充槽から当該貯槽28に飲料が自動的に補充される。   Returning to FIG. 1, the upper end portion of the rotating shaft 26 is located at a position higher than each unit 14, 14,... (Each valve 20, 20,...). A shaped storage tank 28 is fixed. This storage tank 28 is for temporarily storing beverages, and N pipes 30, 30,... Are radially connected to the lower part of the side wall thereof. Are individually coupled to the ends of the pipes 30, 30,... Therefore, the beverage in the storage tank 28 flows through the pipes 30, 30,... To the valves 20, 20,. And a drink is supplied to each container 12,12, ... via these valves 20,20, .... In addition, when the storage amount of the beverage in the storage tank 28 becomes a certain amount or less, the storage tank 28 is automatically replenished with the beverage from a replenishment tank (not shown).

一方、回転軸26の下側端部は、回転台24の中央を貫通した状態で当該回転台24の下方に位置している。そして、この回転軸26の下側端部には、ギヤ機構32を介して駆動手段としてのモータ34(厳密にはモータ34の回転軸)が結合されている。このモータ34は、後述するコントローラ36によって制御され、当該モータ34が駆動することで、ギヤ機構32を介して回転軸26が回転する。また、ギヤ機構32には、回転軸26が1回転する毎に1つのパルスを発生する、具体的には回転軸26の周縁の1箇所に設けられた回転基準(原点)を検出する度に1つのパルスを発生する、言わば回転基準検出用のエンコーダ38が結合されている。さらに、このエンコーダ38とは別に、当該ギヤ機構32には、回転軸26が1回転する毎にα×N個(α;自然数)のパルスを発生する、言わば回転角度検出用のエンコーダ40も結合されている。これらのエンコーダ38および40の出力パルスは、コントローラ36に入力される。なお、コントローラ36は、後述する生荷重データWy[n]を外部に出力するためのデータ出力端子42を備えており、このデータ出力端子42には、当該生荷重データWy[n]を観測するための装置、例えばディジタルレコーダ44が、接続可能とされている。   On the other hand, the lower end of the rotary shaft 26 is positioned below the turntable 24 in a state of passing through the center of the turntable 24. A motor 34 (strictly, the rotating shaft of the motor 34) is connected to the lower end portion of the rotating shaft 26 via a gear mechanism 32. The motor 34 is controlled by a controller 36 described later, and the rotating shaft 26 rotates through the gear mechanism 32 when the motor 34 is driven. The gear mechanism 32 generates one pulse every time the rotating shaft 26 makes one rotation. Specifically, every time a rotation reference (origin) provided at one position on the periphery of the rotating shaft 26 is detected. An encoder 38 for generating a single pulse, that is, a rotation reference detection is combined. In addition to the encoder 38, the gear mechanism 32 is also coupled with an encoder 40 for detecting rotation angle, which generates α × N (α: natural number) pulses each time the rotating shaft 26 makes one rotation. Has been. The output pulses of these encoders 38 and 40 are input to the controller 36. The controller 36 includes a data output terminal 42 for outputting raw load data Wy [n] to be described later, and the raw load data Wy [n] is observed at the data output terminal 42. For example, a digital recorder 44 can be connected.

コントローラ36についてより詳しく説明すると、図3に示すように、当該コントローラ36は、CPU(Central Processing Unit)360を内蔵している。そして、上述のデータ出力端子42は、インタフェース回路としてのデータ出力回路362を介して、このCPU360に接続されている。また、コントローラ36は、各エンコーダ38および40との間のインタフェース回路としてのパルス入力回路364をも有しており、各エンコーダ38および40の出力パルスは、当該パルス入力回路364を介してCPU360に入力される。CPU360は、これらの出力パルスから、回転軸26の回転角を認識し、ひいては各ユニット14,14,…の現在位置を認識する。そして、この認識結果に基づいて、それぞれのユニット14毎の後述する位置データを生成する。   The controller 36 will be described in more detail. As shown in FIG. 3, the controller 36 includes a CPU (Central Processing Unit) 360. The data output terminal 42 described above is connected to the CPU 360 via a data output circuit 362 as an interface circuit. The controller 36 also has a pulse input circuit 364 as an interface circuit between the encoders 38 and 40, and output pulses of the encoders 38 and 40 are sent to the CPU 360 via the pulse input circuit 364. Entered. The CPU 360 recognizes the rotation angle of the rotary shaft 26 from these output pulses, and consequently recognizes the current position of each unit 14, 14. And based on this recognition result, the positional data mentioned later for every unit 14 is produced | generated.

さらに、コントローラ36は、モータ34との間のインタフェース回路としてのモータ制御回路366、および後述する搬入用コンベヤ50(図2参照)等の外部装置との間のインタフェース回路としての外部制御回路368を有しており、これらもまたCPU360に接続されている。そして、CPU360には、操作手段としての操作キー370、表示手段としての液晶型のディスプレイ372、および当該CPU360の動作を制御するためのいわゆる制御プログラムが記憶されたメモリ374も、接続されている。なお、メモリ374は、後述する零点計測時間Tz等の各種パラメータが記憶される第1の記憶手段としても機能する。   Further, the controller 36 includes a motor control circuit 366 as an interface circuit with the motor 34 and an external control circuit 368 as an interface circuit with an external device such as a carry-in conveyor 50 (see FIG. 2) described later. These are also connected to the CPU 360. The CPU 360 is also connected with an operation key 370 as an operation unit, a liquid crystal display 372 as a display unit, and a memory 374 in which a so-called control program for controlling the operation of the CPU 360 is stored. The memory 374 also functions as a first storage unit that stores various parameters such as a zero point measurement time Tz described later.

そしてさらに、コントローラ36は、各ユニット14,14,…の各計量機18,18,…との間で個別かつ相互に通信可能とされており、かかる通信機能を実現するために、当該各計量機18,18,…との間のインタフェース回路としての通信回路376を有している。この通信回路376もまた、CPU360に接続されている。   Further, the controller 36 is capable of communicating individually and mutually with each weighing machine 18, 18,... Of each unit 14, 14,... .. Has a communication circuit 376 as an interface circuit between the machines 18, 18,. This communication circuit 376 is also connected to the CPU 360.

一方、それぞれの計量機18は、図4に示すように、例えばストレーンゲージ式のロードセル180を有しており、このロードセル180に、上述の載置台16が結合されている。ロードセル180は、自身に印加された荷重Wy[n]の大きさに応じた電圧の計量信号(以下、この計量信号についてもWy[n]という符号で表す。)を生成する。なお、荷重Wy[n]には、上述した容器12や飲料等のように載置台16に載置される物体の重量Wx[n]のみならず、当該載置台16自体の重量のようにロードセル180に最初から印加されているいわゆる初期荷重Wi[n]も含まれる。   On the other hand, as shown in FIG. 4, each weighing machine 18 has, for example, a strain gauge type load cell 180, and the mounting table 16 is coupled to the load cell 180. The load cell 180 generates a measurement signal having a voltage corresponding to the magnitude of the load Wy [n] applied to the load cell 180 (hereinafter, this measurement signal is also represented by a symbol Wy [n]). The load Wy [n] includes not only the weight Wx [n] of the object placed on the mounting table 16 such as the container 12 or the beverage described above, but also the load cell such as the weight of the mounting table 16 itself. The so-called initial load Wi [n] applied to 180 from the beginning is also included.

ロードセル180によって生成された計量信号Wy[n]は、増幅回路182によって増幅された後、サンプリング手段としてのA/D変換回路184に入力される。A/D変換回路184は、例えばΔ−Σ型のものであり、入力された計量信号を所定のサンプリング周期Tcでサンプリングし、離散的(ディジタル)計量信号としての生荷重データ(以下、この生荷重データについても符号Wy[n]で表す。)に変換する。変換された生荷重データWy[n]は、CPU186に入力される。なお、A/D変換回路184のサンプリング周期Tcは、例えば1ms程度とされる。   The weighing signal Wy [n] generated by the load cell 180 is amplified by the amplifier circuit 182 and then input to the A / D conversion circuit 184 as sampling means. The A / D conversion circuit 184 is, for example, of the Δ-Σ type, samples the input measurement signal at a predetermined sampling period Tc, and generates raw load data (hereinafter, this raw measurement data) as a discrete (digital) measurement signal. The load data is also converted to Wy [n]. The converted raw load data Wy [n] is input to the CPU 186. Note that the sampling period Tc of the A / D conversion circuit 184 is, for example, about 1 ms.

CPU186は、A/D変換回路184から入力された生荷重データWy[n]に対し、フィルタ処理としての移動平均処理を施す。このため、CPU186は、当該移動平均処理を担う適応フィルタ188を内蔵しており、厳密には当該適応フィルタ188としての機能を備えている。そして、CPU186は、この適応フィルタ188による処理後の言わば処理済荷重データWy[n]’に基づいて、現在ロードセル180に印加されている全荷重Wy[n]を算出し、ひいては後述する最終計量値Ws[n]を算出する。算出された最終計量値Ws[n](厳密には当該最終計量値Ws[n]を表すデータ)は、コントローラ36との間のインタフェース回路としての通信回路190を介して、当該コントローラ36へ送信される。   The CPU 186 performs moving average processing as filter processing on the raw load data Wy [n] input from the A / D conversion circuit 184. Therefore, the CPU 186 has a built-in adaptive filter 188 responsible for the moving average process, and strictly has a function as the adaptive filter 188. Then, the CPU 186 calculates the total load Wy [n] currently applied to the load cell 180 based on the so-called processed load data Wy [n] ′ after the processing by the adaptive filter 188, and finally the final measurement described later. The value Ws [n] is calculated. The calculated final measured value Ws [n] (specifically, data representing the final measured value Ws [n]) is transmitted to the controller 36 via the communication circuit 190 serving as an interface circuit with the controller 36. Is done.

さらに、計量機18は、自身に対応するバルブ20を制御するための制御手段としても機能する。これを実現するために、計量機18は、バルブ20との間のインタフェース回路としてのバルブ制御回路192を有している。そして、このバルブ制御回路192もまた、CPU186に接続されている。なお、CPU186は、メモリ194に記憶されている制御プログラムに従って動作する。このメモリ194は、上述の零点計測時間Tz等の各種パラメータが記憶される第2の記憶手段としても機能する。   Further, the weighing machine 18 also functions as a control means for controlling the valve 20 corresponding to itself. In order to realize this, the weighing machine 18 has a valve control circuit 192 as an interface circuit with the valve 20. The valve control circuit 192 is also connected to the CPU 186. The CPU 186 operates according to a control program stored in the memory 194. The memory 194 also functions as a second storage unit that stores various parameters such as the zero point measurement time Tz described above.

このように構成された重量式充填装置10は、次のように動作することで、定量充填を実現する。即ち、コントローラ36の操作キー370によって稼動開始の旨の操作が成されると、モータ34が起動する。これによって、回転台24が、回転軸26を中心として図2に矢印100で示す方向に一定の回転数、例えば数秒間(3秒〜5秒間程度)に1回転の割合で、回転する。また、この回転台26の回転に伴って、各ユニット14,14,…、貯槽28および各配管30,30,…も回転する。さらに、モータ34の起動に合わせて、上述した外部装置、具体的には図2に示す搬入用コンベヤ50、搬入用スターホイール52、搬出用スターホイール54、搬出用コンベヤ56および後述する図示しない選別機も起動する。   The weight type filling device 10 configured as described above operates as follows, thereby realizing quantitative filling. That is, when an operation for starting operation is performed by the operation key 370 of the controller 36, the motor 34 is activated. As a result, the turntable 24 rotates around the rotation shaft 26 in the direction indicated by the arrow 100 in FIG. 2 at a constant rotation speed, for example, at a rate of one rotation every several seconds (about 3 seconds to 5 seconds). As the turntable 26 rotates, the units 14, 14,..., The storage tank 28, and the pipes 30, 30,. Further, in accordance with the activation of the motor 34, the external device described above, specifically, the carry-in conveyor 50, the carry-in star wheel 52, the carry-out star wheel 54, the carry-out conveyor 56 shown in FIG. The machine also starts.

すると、まず、図2に矢印102で示すように、空の容器12,12,…が、搬入用コンベヤ50によって搬入用スターホイール52に搬送される。搬入用スターホイール52は、図2に矢印104で示す方向(図2において反時計方向)に回転しており、搬入用コンベヤ50から搬送されてきた容器12,12,…を、一定のタイミングで1つずつ回転台24に搬送する。これによって、これらの容器12,12,…は、各ユニット14,14,…の載置台16,16,…に1つずつ載置され、言わばセットされる。このようにそれぞれのユニット14にセットされた容器12は、当然に、当該ユニット14と共に矢印100で示す方向に回転する。そして、この回転の最中に、それぞれのユニット14は、自身にセットされた容器12に飲料を充填する。   Then, as shown by an arrow 102 in FIG. 2, empty containers 12, 12,... Are first transported to the loading star wheel 52 by the loading conveyor 50. The carry-in star wheel 52 rotates in the direction indicated by the arrow 104 in FIG. 2 (counterclockwise in FIG. 2), and the containers 12, 12,... One by one is conveyed to the turntable 24. As a result, the containers 12, 12,... Are placed one by one on the placement tables 16, 16,. The containers 12 set in the respective units 14 in this way naturally rotate in the direction indicated by the arrow 100 together with the units 14. During this rotation, each unit 14 fills the container 12 set therein with a beverage.

具体的に説明すると、図2および図5を参照して、任意の、例えば識別番号が“n”番のユニット14(以下、説明の便宜上、ユニットnと言う。)は、自身に容器12がセットされる前の所定の位置Pzに到達した時点t0で、零点計測を開始する。このようにユニットnが言わば零点計測開始位置Pzに到達したかどうかは、コントローラ36から与えられる位置データに基づいて認識される。即ち、上述したように、コントローラ36(CPU362)は、各エンコーダ38および40の出力パルスに基づいてユニットnを含む全てのユニット14,14,…の現在位置を認識する。そして、この認識結果に基づいて、当該現在位置を表す位置データを生成し、生成した位置データを全てのユニット14,14,…に送信する。それぞれのユニット14(CPU180)は、この位置データ(図5(b)参照)に基づいて、自身が零点計測開始位置Pzに到達したかどうかを含め、自身の現在位置を認識する。   Specifically, referring to FIG. 2 and FIG. 5, an arbitrary unit 14 having an identification number “n” (hereinafter referred to as unit n for convenience of description) has its own container 12. Zero point measurement is started at time t0 when reaching a predetermined position Pz before being set. In this way, whether the unit n has reached the zero point measurement start position Pz is recognized based on the position data provided from the controller 36. That is, as described above, the controller 36 (CPU 362) recognizes the current positions of all the units 14, 14,... Including the unit n based on the output pulses of the encoders 38 and 40. And based on this recognition result, the position data showing the said present position are produced | generated, and the produced | generated position data are transmitted to all the units 14, 14, .... Each unit 14 (CPU 180) recognizes its current position including whether or not it has reached the zero point measurement start position Pz based on this position data (see FIG. 5B).

かかる零点計測開始位置Pzに到達した時点t0で開始された零点計測は、当該時点t0から所定の零点計測時間Tzが経過するまでの間にわたって行われる。詳しくは、ユニットnは、当該零点計測時間Tzが経過した時点t1での処理済荷重データWy[n]’の値を、零点計測値Wz[n]とする。つまり、次の数1に基づいて零点計測値Wz[n]を得る。   The zero point measurement started at the time point t0 when the zero point measurement start position Pz is reached is performed from the time point t0 until a predetermined zero point measurement time Tz elapses. Specifically, the unit n sets the value of the processed load data Wy [n] ′ at the time point t1 when the zero point measurement time Tz has elapsed as the zero point measurement value Wz [n]. That is, the zero point measurement value Wz [n] is obtained based on the following equation 1.

Figure 0004558334
Figure 0004558334

この零点計測値Wz[n]は、ユニットn内のメモリ194に一時記憶される。なお、この零点計測値Wz[n]には、上述した初期荷重Wi[n]の成分も含まれている。また、零点計測時間Tzは、少なくとも時点t1においての、つまり載置台16に何らの物体も載置されていない言わば無負荷(Wx[n]=0)状態にあるときの、ロードセル180の固有振動周期Tx[n]の1周期分よりも長めに設定され、例えば0.1秒〜0.3秒程度とされる。この固有振動周期Tx[n]については、後で詳しく説明する。   This zero point measurement value Wz [n] is temporarily stored in the memory 194 in the unit n. The zero point measurement value Wz [n] includes the component of the initial load Wi [n] described above. The zero point measurement time Tz is the natural vibration of the load cell 180 at least at the time point t1, that is, when there is no load (Wx [n] = 0) state where no object is placed on the placement table 16. It is set longer than one cycle of the cycle Tx [n], for example, about 0.1 to 0.3 seconds. The natural vibration period Tx [n] will be described in detail later.

かかる零点計測の後、上述したように搬入用スターホイール52によってユニットnに空の容器12がセットされる。そして、このように空の容器12がセットされた後、ユニットnは、所定の風袋計測開始位置Prに到達した時点t2で、当該空の容器12の重量、いわゆる風袋重量を計測し始める。この風袋重量計測は、時点t2から所定の風袋計測時間Trが経過するまでの間にわたって行われる。詳しくは、ユニットnは、当該風袋計測時間Trが経過した時点t3での処理済荷重データWy[n]’の値を、風袋計測値Wq[n]とする。つまり、次の数2に基づいて風袋計測値Wq[n]を得る。   After the zero point measurement, the empty container 12 is set in the unit n by the carry-in star wheel 52 as described above. Then, after the empty container 12 is set in this way, the unit n starts measuring the weight of the empty container 12, that is, the so-called tare weight, at the time t2 when it reaches the predetermined tare measurement start position Pr. This tare weight measurement is performed from the time t2 until a predetermined tare measurement time Tr elapses. Specifically, the unit n sets the value of the processed load data Wy [n] ′ at the time point t3 when the tare measurement time Tr has elapsed as the tare measurement value Wq [n]. That is, the tare measurement value Wq [n] is obtained based on the following equation 2.

Figure 0004558334
Figure 0004558334

この風袋計測値Wq[n]もまた、メモリ194に一時記憶される。なお、風袋計測時間Trは、少なくとも時点t3においての、つまり載置台16に空の容器12が載置されている状態にあるときの、ロードセル180の固有振動周期Tx[n]の1周期分よりも長めに設定され、例えば0.1秒〜0.3秒程度とされる。 The tare measurement value Wq [n] is also temporarily stored in the memory 194. Note that the tare measurement time Tr is at least one time period of the natural vibration period Tx [n] of the load cell 180 at the time point t3, that is, when the empty container 12 is mounted on the mounting table 16. Is set longer, for example, about 0.1 to 0.3 seconds.

そして、ユニットnは、風袋計測値Wq[n]から上述の零点計測値Wz[n]を差し引き、その結果(Wq[n]−Wz[n])を、風袋重量Wr[n]とする。つまり、次の数3に基づいて風袋重量Wr[n]を得る。   Then, the unit n subtracts the above-described zero point measurement value Wz [n] from the tare measurement value Wq [n], and sets the result (Wq [n] −Wz [n]) as the tare weight Wr [n]. That is, the tare weight Wr [n] is obtained based on the following Equation 3.

Figure 0004558334
Figure 0004558334

さらに、ユニットnは、この風袋重量Wr[n]に基づいて、自身にセットされた容器12が予め定めた規格通りのものであるか否かを判断する。具体的には、当該風袋重量Wr[n]が、当該規格で定められた標準値Wfを基準とする所定の範囲Wf±β内に入っているか否かを、判断する。例えば、風袋重量Wr[n]が当該範囲Wf±β内である場合(Wf−β≦Wr[n]≦Wf+βの場合)には、規格通りの容器12がセットされたものと判断する。一方、風袋重量Wr[n]が当該範囲Wf±βを外れる場合(Wr[n]<Wf−βまたはWr[n]>Wf+βの場合)には、規格通りの容器12がセットされていないものと判断し、改めて上述の零点計測開始位置Pzに到達する機会が来るのを待つ。   Further, the unit n determines whether or not the container 12 set in the unit n conforms to a predetermined standard based on the tare weight Wr [n]. Specifically, it is determined whether or not the tare weight Wr [n] is within a predetermined range Wf ± β based on the standard value Wf defined in the standard. For example, when the tare weight Wr [n] is within the range Wf ± β (when Wf−β ≦ Wr [n] ≦ Wf + β), it is determined that the container 12 is set according to the standard. On the other hand, when the tare weight Wr [n] is outside the range Wf ± β (in the case of Wr [n] <Wf−β or Wr [n]> Wf + β), the container 12 is not set as specified. And waits for the opportunity to reach the zero measurement start position Pz.

この風袋計測が終了し、かつ規格通りの容器12がセットされたと判断すると、ユニットnは、直ちに自身のバルブ20を開く。これによって、当該容器12に飲料が供給され始める。このとき、バルブ20は、比較的に大きな口径で開けられ、言わば大投入状態となる。そして、容器12に供給された飲料の重量が予め定めた切換重量Wa[n]に達した時点、詳しくは次の数4が成立した時点t4で、ユニットnはバルブ20の口径を少し絞る。   When it is determined that the tare measurement is completed and the container 12 conforming to the standard is set, the unit n immediately opens its valve 20. Thereby, the beverage starts to be supplied to the container 12. At this time, the valve 20 is opened with a relatively large diameter, so to speak, it is in a large input state. Then, when the weight of the beverage supplied to the container 12 reaches a predetermined switching weight Wa [n], specifically, at the time t4 when the following equation 4 is established, the unit n slightly reduces the diameter of the valve 20.

Figure 0004558334
Figure 0004558334

このようにバルブ20の口径が少し絞られることによって、当該バルブ20から容器12への飲料の単位時間当たりの供給量が、大投入状態のときの1/2〜1/3程度に低減され、言わば小投入状態となる。そして、容器12に供給された飲料の重量が予め定めた供給停止重量Wb[n]に達した時点、詳しくは次の数5が成立した時点t5で、ユニットnは、バルブ20を閉じる。   Thus, by reducing the diameter of the valve 20 a little, the supply amount per unit time of the beverage from the valve 20 to the container 12 is reduced to about 1/2 to 1/3 of the large charging state, In other words, it becomes a small input state. The unit n closes the valve 20 when the weight of the beverage supplied to the container 12 reaches the predetermined supply stop weight Wb [n], specifically, at the time t5 when the following equation 5 is established.

Figure 0004558334
Figure 0004558334

なお、バルブ20が閉じられても、容器12への飲料の供給は直ぐには停止されず、暫くの間、当該容器12に飲料が供給され続ける。これは、主に、バルブ20から容器12までの間に距離(落差)があること、および数5が成立してからバルブ20が閉じられるまでの間に時間遅れが生じることに起因する。従って、飲料の供給が完全に停止され、さらに当該飲料の供給が停止されたことによるロードセル180の揺動が或る程度収束したと見なすことのできるまでの間、換言すれば時点t5から所定の安定待ち時間Twが経過するまでの間、ユニットnは、待機状態となる。この安定待ち時間Twは、全荷重Wy[n]の大きさや、要求される測定精度等にもよるが、例えば0.3秒〜0.5秒程度とされる。   Even if the valve 20 is closed, the supply of the beverage to the container 12 is not immediately stopped, and the beverage is continuously supplied to the container 12 for a while. This is mainly due to the fact that there is a distance (drop) between the valve 20 and the container 12 and that there is a time lag between when Formula 5 is established and when the valve 20 is closed. Accordingly, until the supply of the beverage is completely stopped and the swing of the load cell 180 due to the stop of the supply of the beverage can be regarded as having converged to some extent, in other words, from the time t5 to the predetermined time Until the stable waiting time Tw elapses, the unit n is in a standby state. This stable waiting time Tw is, for example, about 0.3 to 0.5 seconds, although it depends on the magnitude of the total load Wy [n], the required measurement accuracy, and the like.

そして、この安定待ち時間Twが経過した時点t6で、ユニットnは、容器12に供給された飲料の最終的な重量を計測するべく、最終計測を開始する。この最終計測は、時点t6から予め定めた最終計測時間Tsが経過するまでの間にわたって行われる。詳しくは、ユニットnは、当該最終計測時間Tsが経過した時点t7での処理済荷重データWy[n]’の値を次の数6に代入することで、充填済みの飲料の最終的な重量を表す最終計量値Ws[n]を得る。この最終計量値Ws[n]もまた、メモリ194に一時記憶される。   At time t6 when the stabilization waiting time Tw elapses, the unit n starts final measurement in order to measure the final weight of the beverage supplied to the container 12. This final measurement is performed from the time t6 until a predetermined final measurement time Ts elapses. Specifically, the unit n substitutes the value of the processed load data Wy [n] ′ at the time point t7 when the final measurement time Ts has passed into the following Equation 6 to obtain the final weight of the filled beverage A final metric value Ws [n] representing is obtained. This final measured value Ws [n] is also temporarily stored in the memory 194.

Figure 0004558334
Figure 0004558334

なお、最終計量値Ws[n]は、目標とされる飲料の充填重量、いわゆる目標値Wtと等価(Ws[n]=Wt)であることが理想である。このような関係となるように、上述の供給停止重量Wb[n]が設定される。即ち、バルブ20が閉じられた後に容器12に供給される飲料の重量、いわゆる落差量ΔW[n]を、目標値Wtから差し引いた値(Wt−ΔW[n])が、供給停止重量Wb[n]とされる。また、最終計測時間Tsは、少なくとも時点t7(またはt6)においての、つまり容器12に目標値Wtと略同等な重量の飲料が充填された状態にあるときの、ロードセル180の固有振動周期Tx[n]の1周期分よりも長めに設定され、例えば0.1秒〜0.3秒程度とされる。   The final measured value Ws [n] is ideally equivalent to the target beverage filling weight, so-called target value Wt (Ws [n] = Wt). The supply stop weight Wb [n] described above is set so as to satisfy such a relationship. That is, the weight (Bt−ΔW [n]) obtained by subtracting the so-called drop amount ΔW [n] of the beverage supplied to the container 12 after the valve 20 is closed from the target value Wt is the supply stop weight Wb [ n]. The final measurement time Ts is the natural vibration period Tx [of the load cell 180 at least at the time point t7 (or t6), that is, when the container 12 is filled with a beverage having a weight substantially equal to the target value Wt. n] is set to be longer than one cycle, for example, about 0.1 to 0.3 seconds.

この最終計測の終了後、ユニットnは、所定のエンド位置Peに到達した時点t8で、上述の最終計量値Ws[n](厳密には当該最終計量値Ws[n]を表すデータ)をコントローラ36に送信する。コントローラ36は、ユニットnから送られてきた当該最終計量値Ws[n]を受信する。   After the end of the final measurement, at the time point t8 when the unit n reaches the predetermined end position Pe, the unit n sends the above-mentioned final measured value Ws [n] (specifically, data representing the final measured value Ws [n]) to the controller. 36. The controller 36 receives the final weighing value Ws [n] sent from the unit n.

そして、ユニットnがエンド位置Peを通過してから暫くすると、当該ユニットnにセットされている容器12は、図2に矢印106で示すように搬出用スターホイール54によって取り除かれる。これで、ユニットnによる一連(1回)の充填動作が完了する。ユニットnから取り除かれた容器12は、搬出用コンベヤ56によって、矢印108に示すように搬送され、上述した選別機に送られる。   After a while after the unit n passes the end position Pe, the container 12 set in the unit n is removed by the unloading star wheel 54 as indicated by an arrow 106 in FIG. Thus, a series (one time) of the filling operation by the unit n is completed. The container 12 removed from the unit n is conveyed by the carry-out conveyor 56 as indicated by an arrow 108 and sent to the above-described sorter.

一方、コントローラ36は、上述の如くエンド位置Peに到達したユニットnから送られてきた最終計量値Ws[n]を受信すると、この最終計量値Ws[n]に基づいて、ユニットnによって規定通りの定量充填が行われたか否かを判断する。具体的には、最終計量値Ws[n]が、目標値Wtを基準とする所定の範囲Wt±γ内に入っているか否かを判別し、当該範囲Wt±γ内に入っている場合(Wt−γ≦Ws[n]≦Wt+γの場合)には、ユニットnによって規格通りの定量充填が行われたものと判断する。このように言わば良品と判断された容器12は、上述の選別機による選別処理を経て次工程、例えば閉栓工程に渡される。一方、最終計量値Ws[n]が所定の範囲Wt±γを外れている場合(Ws[n]<Wt−γまたはWs[n]>Wt+γの場合)は、コントローラ36は、ユニットnによって規定通りの定量充填が行われなかったものと判断する。そして、このような言わば不良品と判断された容器12については、生産ラインから排除されるように、上述の選別機に指示を与える。   On the other hand, when the controller 36 receives the final measured value Ws [n] sent from the unit n that has reached the end position Pe as described above, the controller 36 performs the control as specified by the unit n based on the final measured value Ws [n]. It is determined whether or not a constant amount of filling has been performed. Specifically, it is determined whether or not the final measured value Ws [n] is within a predetermined range Wt ± γ based on the target value Wt, and is within the range Wt ± γ ( In the case of Wt−γ ≦ Ws [n] ≦ Wt + γ), it is determined that the constant filling according to the standard is performed by the unit n. In this way, the container 12 determined to be a non-defective product is passed to the next process, for example, the capping process, through the sorting process by the sorter described above. On the other hand, when the final measurement value Ws [n] is out of the predetermined range Wt ± γ (when Ws [n] <Wt−γ or Ws [n]> Wt + γ), the controller 36 is defined by the unit n. Judging that the regular filling was not performed. Then, an instruction is given to the above-described sorter so that the container 12 determined to be a defective product is excluded from the production line.

なお、ユニットnは、例えばバルブ20が詰まっている等の理由によって、エンド位置Peに到達するまでの間に最終計量値Ws[n]を得られない、換言すれば当該ユニットnについて時点t7が到来しない場合がある。このような場合、ユニットnは、最終計量値Ws[n]として“Error”というデータを、コントローラ36に送信する。この場合も、コントローラ36は、当該“Error”とされた容器12が製造ラインから排除されるように、選別機に指示を与える。   Note that the unit n cannot obtain the final measurement value Ws [n] until it reaches the end position Pe, for example, because the valve 20 is clogged, in other words, the time point t7 for the unit n is It may not arrive. In such a case, the unit n transmits data “Error” to the controller 36 as the final measured value Ws [n]. Also in this case, the controller 36 gives an instruction to the sorter so that the container 12 that is set to “Error” is excluded from the production line.

ところで、ユニットnのロードセル180は、常に、固有振動を発している。そして、この固有振動は、ロードセル180から出力される計量信号Wy[n]に対しノイズとなって現れる。勿論、生荷重データWy[n]にも、当該固有振動は現れる。しかも、その周波数、いわゆる固有振動周波数(固有振動数)fx[n]は、一定ではなく、ロードセル180に印加される荷重Wy[n]の大きさによって変化する。従って、上述した要領で正確な定量充填を行うには、かかる固有振動成分を生荷重データ(計量信号)Wy[n]から除去する必要がある。このため、この実施形態では、上述の適応フィルタ188が設けられている。これについて、以下に詳しく説明する。   By the way, the load cell 180 of the unit n always emits natural vibration. This natural vibration appears as noise with respect to the weighing signal Wy [n] output from the load cell 180. Of course, the natural vibration also appears in the raw load data Wy [n]. Moreover, the frequency, the so-called natural vibration frequency (natural frequency) fx [n] is not constant, and varies depending on the magnitude of the load Wy [n] applied to the load cell 180. Therefore, in order to perform accurate quantitative filling in the manner described above, it is necessary to remove such natural vibration components from the raw load data (measurement signal) Wy [n]. For this reason, in this embodiment, the above-mentioned adaptive filter 188 is provided. This will be described in detail below.

即ち、ロードセル180の固有振動周波数fx[n]は、次の数7によって表される。   That is, the natural vibration frequency fx [n] of the load cell 180 is expressed by the following formula 7.

Figure 0004558334
Figure 0004558334

ここで、h[n]は、ロードセル180のバネ定数であり、gは、重力加速度である。そして、この数7における荷重Wy[n]には、上述したように載置台16に載置されている物体の重量Wx[n]の他に初期荷重Wi[n]が含まれていることから、当該数7は次の数8のように表すことができる。   Here, h [n] is the spring constant of the load cell 180, and g is the gravitational acceleration. The load Wy [n] in Equation 7 includes the initial load Wi [n] in addition to the weight Wx [n] of the object placed on the placement table 16 as described above. The number 7 can be expressed as the following number 8.

Figure 0004558334
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適応フィルタ188は、この数8(または数7)で表される固有振動周波数fx[n]を含む帯域に減衰域を形成するように、自身の周波数特性を制御する。これを実現するために、適応フィルタ188は、図6に示すように、生荷重データWy[n]が入力されるフィルタ手段としての移動平均処理部200と、この移動平均処理部200に或るフィルタ定数Cx[n]を設定する更新手段としての定数設定部202とを、備えている。なお、フィルタ定数Cx[n]は、1以上の整数(Cx[n]≧1)である。   The adaptive filter 188 controls its own frequency characteristics so as to form an attenuation region in a band including the natural vibration frequency fx [n] expressed by this equation 8 (or equation 7). In order to realize this, as shown in FIG. 6, the adaptive filter 188 includes a moving average processing unit 200 as filter means to which the raw load data Wy [n] is input, and the moving average processing unit 200 includes A constant setting unit 202 as update means for setting the filter constant Cx [n]. The filter constant Cx [n] is an integer of 1 or more (Cx [n] ≧ 1).

移動平均処理部200は、図7に示すように、一列に並べられた複数、例えばCmax個のレジスタ204,204,…を有している。移動平均処理部200に入力された生荷重データWy[n]は、まず、1番目の(図7において左端にある)レジスタ204に記憶される。そして、この1番目のレジスタ204に記憶された生荷重データWy[n]は、新たな生荷重データWy[n]が入力される度に、換言すればA/D変換回路184のサンプリングタイミングに合わせて(つまりサンプリング周期Tcと同じ時間間隔で)、順次右隣にあるレジスタ204へと移動(シフト)する。そして、最後の(図7において右端にあるCmax番目の)レジスタ204に移動した生荷重データWy[n]は、A/D変換回路184による次のサンプリングタイミングで送り出され、廃棄される。移動平均処理部200は、これらのレジスタ204,204,…に記憶されている互いにサンプリング時刻の異なる複数の生荷重データWy[n]のうち、当該サンプリング時刻の新しいものを、定数設定部202によって設定されたフィルタ定数Cx[n]に従う数だけ抽出する。つまり、1番目〜Cx[n]番目までのレジスタ204,204,…に記憶されている生荷重データWy[n]を抽出する。そして、抽出した生荷重データWy[n]の平均値を求め、この平均値を処理済荷重データWy[n]’として出力する。   As shown in FIG. 7, the moving average processing unit 200 includes a plurality of, for example, Cmax registers 204, 204,. The raw load data Wy [n] input to the moving average processing unit 200 is first stored in the first register 204 (at the left end in FIG. 7). The raw load data Wy [n] stored in the first register 204 is input to the sampling timing of the A / D conversion circuit 184 every time new raw load data Wy [n] is input. At the same time (that is, at the same time interval as the sampling period Tc), the data is sequentially moved (shifted) to the register 204 on the right side. The raw load data Wy [n] moved to the last register (Cmax-th register at the right end in FIG. 7) is sent out at the next sampling timing by the A / D conversion circuit 184 and discarded. The moving average processing unit 200 uses the constant setting unit 202 to obtain new data with the sampling time among the plurality of raw load data Wy [n] stored in these registers 204, 204,. The number according to the set filter constant Cx [n] is extracted. That is, the raw load data Wy [n] stored in the first to Cx [n] -th registers 204, 204,. Then, an average value of the extracted raw load data Wy [n] is obtained, and this average value is output as processed load data Wy [n] '.

移動平均処理部200から出力された処理済荷重データWy[n]’は、定数設定部202にも入力される。定数設定部202は、入力された処理済荷重データWy[n]’に基づいて、フィルタ定数Cx[n]、つまり移動平均処理部200による移動平均処理(平均化)の対象となる生荷重データWy[n]の数、いわゆるタップ数を求める。具体的には、まず、処理済荷重データWy[n]’を次の数9に代入することで、現在載置台16に載置されている物体の重量Wx[n]を求める。   The processed load data Wy [n] ′ output from the moving average processing unit 200 is also input to the constant setting unit 202. The constant setting unit 202 is based on the input processed load data Wy [n] ′, and is a filter constant Cx [n], that is, raw load data to be subjected to moving average processing (averaging) by the moving average processing unit 200. The number of Wy [n], that is, the so-called tap number is obtained. Specifically, first, the weight Wx [n] of the object currently mounted on the mounting table 16 is obtained by substituting the processed load data Wy [n] ′ into the following equation (9).

Figure 0004558334
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そして、定数設定部202は、この数9によって求めた重量Wx[n]を上述の数8に代入することで、現在の固有振動周波数fx[n]を求め、ひいてはその逆数である固有振動周期Tx[n](=1/fx[n])を求める。さらに、この固有振動周期Tx[n]を次の数10に代入することで、フィルタ定数Cx[n]を求める。   Then, the constant setting unit 202 obtains the current natural vibration frequency fx [n] by substituting the weight Wx [n] obtained by the equation 9 into the above equation 8, and thus the natural vibration period which is the reciprocal thereof. Tx [n] (= 1 / fx [n]) is obtained. Further, the filter constant Cx [n] is obtained by substituting this natural vibration period Tx [n] into the following Equation 10.

Figure 0004558334
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なお、この数10において、εは、1以上の整数(ε≧1)であり、ここでは、例えば“1”とされる。また、この数10の解Cr[n]の小数点以下は、例えば四捨五入される。   In Equation 10, ε is an integer equal to or greater than 1 (ε ≧ 1), and is, for example, “1” here. In addition, the decimal part of the solution Cr [n] of Formula 10 is rounded off, for example.

定数設定部202は、数10によって求めたフィルタ定数Cx[n]を移動平均処理部200に新たに設定する。つまり、フィルタ定数Cx[n]を更新する。定数設定部202は、かかるフィルタ定数Cx[n]の更新を、移動平均処理部200から新たな処理済荷重データWy[n]’が出力される度に、換言すればA/D変換回路184によって計量信号Wy[n]のサンプリングが行われる度に、実行する。なお、レジスタ204,204,…の全数Cmaxは、フィルタ定数Cx[n]として予想される最大値と同等の数または当該最大値よりも若干大きめの数とされる。   The constant setting unit 202 newly sets the filter constant Cx [n] obtained by Equation 10 in the moving average processing unit 200. That is, the filter constant Cx [n] is updated. The constant setting unit 202 updates the filter constant Cx [n] every time new processed load data Wy [n] ′ is output from the moving average processing unit 200, in other words, the A / D conversion circuit 184. Is executed each time the weighing signal Wy [n] is sampled. It should be noted that the total number Cmax of the registers 204, 204,... Is equal to or slightly larger than the maximum value expected as the filter constant Cx [n].

このようにしてフィルタ定数Cx[n]が更新されることで、移動平均処理部200は、現在の、厳密にはA/D変換回路184による1つ前のサンプリング時点での、固有振動周期Tx[n]の1周期(または略1周期)分の生荷重データWy[n]の平均値を、処理済荷重データWy[n]’として出力することになる。その結果、移動平均処理部200の周波数特性としては、固有振動周波数fx[n]と同じ周波数(またはその近傍)およびその整数倍の周波数にノッチ周波数を有する特性となり、換言すれば当該固有振動周波数fx[n]を含む周波数帯域に減衰域が形成される。これによって、生荷重データWy[n]に含まれる固有振動成分が効果的に除去され、当該固有振動成分を含まない言わばクリーンな処理済荷重データWy[n]’が得られるようになる。   By updating the filter constant Cx [n] in this way, the moving average processing unit 200 can detect the natural vibration period Tx at the current sampling time, that is, the previous sampling time by the A / D conversion circuit 184. The average value of the raw load data Wy [n] for one cycle (or substantially one cycle) of [n] is output as processed load data Wy [n] ′. As a result, the frequency characteristic of the moving average processing unit 200 is a characteristic having a notch frequency at the same frequency (or the vicinity thereof) as the natural vibration frequency fx [n] and an integer multiple thereof, in other words, the natural vibration frequency. An attenuation band is formed in the frequency band including fx [n]. As a result, the natural vibration component included in the raw load data Wy [n] is effectively removed, and clean processed load data Wy [n] ′ that does not include the natural vibration component can be obtained.

なお、固有振動周波数fx[n]は、ロードセル180に印加される荷重Wy[n]が大きいほど、つまり載置台16に載置される物体の重量Wx[n]が大きいほど、高くなる。また、当該固有振動周波数fx[n]は、ロードセル180の規模によって異なるが、例えば50Hz〜200Hz程度であり、換言すれば、固有振動周期Tx[n]は、5ms〜20ms程度である。   The natural vibration frequency fx [n] increases as the load Wy [n] applied to the load cell 180 increases, that is, as the weight Wx [n] of the object mounted on the mounting table 16 increases. In addition, the natural vibration frequency fx [n] varies depending on the size of the load cell 180, but is, for example, about 50 Hz to 200 Hz. In other words, the natural vibration period Tx [n] is about 5 ms to 20 ms.

ここで、上述したようにA/D変換回路184のサンプリング周期Tcは1msであり、5ms〜20ms程度という固有振動周期Tx[n]に比べて遥かに短い。そして、このサンプリング周期Tcと同じ時間間隔でフィルタ定数Cx[n]が更新される。即ち、この実施形態によれば、固有振動周期Tx[n]よりも遥かに短い時間間隔Tc(≪Tx[n])でフィルタ定数Cx[n]が更新される。従って、上述した従来技術、詳しくはここで言うフィルタ定数Cx[n]に相当する積分時間幅が更新されるのに少なくとも固有振動周期の1周期分またはその整数倍分の時間が掛かるという従来技術に比べて、極めて高い出力応答性が得られる。よって、この実施形態で説明している重量式充填装置10のように計量信号W[n]が激しく変動する場合でも、当該計量信号(生荷重データ)Wy[n]に含まれる固有振動成分を効果的に除去することができ、高い測定精度を得ることができる。   Here, as described above, the sampling period Tc of the A / D conversion circuit 184 is 1 ms, which is much shorter than the natural vibration period Tx [n] of about 5 ms to 20 ms. Then, the filter constant Cx [n] is updated at the same time interval as the sampling period Tc. That is, according to this embodiment, the filter constant Cx [n] is updated at a time interval Tc (<< Tx [n]) that is much shorter than the natural vibration period Tx [n]. Therefore, the conventional technique described above, specifically, the conventional technique in which it takes at least one period of the natural vibration period or an integral multiple thereof to update the integration time width corresponding to the filter constant Cx [n]. Compared with, extremely high output responsiveness can be obtained. Therefore, even when the weighing signal W [n] fluctuates drastically as in the weight-type filling device 10 described in this embodiment, the natural vibration component included in the weighing signal (raw load data) Wy [n] is reduced. It can be effectively removed and high measurement accuracy can be obtained.

図8を参照して、移動平均処理部200のフィルタ定数Cx[n]の更新過程、および当該移動平均処理部200の動作について、もう少し詳しく説明する。   With reference to FIG. 8, the update process of the filter constant Cx [n] of the moving average processing unit 200 and the operation of the moving average processing unit 200 will be described in a little more detail.

即ち、或るサンプリング時刻kにおいて、例えばフィルタ定数Cx[n,k](k;サンプリング時刻を表すインデックスk)として “10”という値が設定されているとする。つまり、1つ前のサンプリング時刻k−1における固有振動周期Tx[n,k−1]が10msであり、この10msという固有振動周期Tx[n,k−1]に基づいて当該“10”というフィルタ定数Cx[n,k]が設定されたとする。この場合、図8(a)に示すように、1番目〜10番目までの計10個のレジスタ204,204,…に記憶されている10個の生荷重データWy[n,k]〜Wy[n,k−9]の平均値が、処理済荷重データWy[n,k]’として出力される。   That is, at a certain sampling time k, for example, a value of “10” is set as the filter constant Cx [n, k] (k: index k representing the sampling time). That is, the natural vibration period Tx [n, k−1] at the previous sampling time k−1 is 10 ms, and the “10” is based on the natural vibration period Tx [n, k−1] of 10 ms. Assume that the filter constant Cx [n, k] is set. In this case, as shown in FIG. 8A, the ten raw load data Wy [n, k] to Wy [stored in the ten registers 204, 204,. The average value of n, k-9] is output as processed load data Wy [n, k] ′.

そして、この処理済荷重データWy[n,k]’に基づいて求められた新たなフィルタ定数Cx[n,k+1]、具体的には当該処理済荷重データWy[n,k]を上述の数9に代入することによって重量Wx[n,k]を算出し、この重量Wx[n,k]を数8に代入することによって固有振動周波数fx[n,k]を算出し、さらにこの固有振動周波数fx[n,k]の逆数である固有振動周期Tx[n,k]を数10に代入することによって求められた新たなフィルタ定数Cx[n,k+1]が、例えば前回のフィルタ定数Cx[n,k]と同一であったとする。換言すれば、前回のサンプリング時刻kと今回のサンプリング時刻k+1とで、互いの固有振動周期Tx[n,k]およびTx[n,k+1]の差(|Tx[n,k]−Tx[n,k+1]|)が0.5msに満たなかったとする。この場合も、前回と同様、図8(b)に示すように、1番目〜10番目までの計10個のレジスタ204,204,…に記憶されている10個の生荷重データWy[n,k+1]〜Wy[n,k−8]の平均値が、処理済荷重データWy[n,k+1]’として出力される。   Then, a new filter constant Cx [n, k + 1] obtained based on the processed load data Wy [n, k] ′, specifically, the processed load data Wy [n, k] is set to the above-mentioned number. The weight Wx [n, k] is calculated by substituting 9 and the natural vibration frequency fx [n, k] is calculated by substituting the weight Wx [n, k] into Equation 8, and this natural vibration is further calculated. A new filter constant Cx [n, k + 1] obtained by substituting the natural vibration period Tx [n, k], which is the reciprocal of the frequency fx [n, k], into the equation 10 is, for example, the previous filter constant Cx [ n, k]. In other words, the difference (| Tx [n, k] −Tx [n) between the natural vibration periods Tx [n, k] and Tx [n, k + 1] between the previous sampling time k and the current sampling time k + 1. , K + 1] |) is less than 0.5 ms. Also in this case, as in the previous case, as shown in FIG. 8 (b), ten raw load data Wy [n, stored in a total of ten registers 204, 204,. The average value of k + 1] to Wy [n, k-8] is output as processed load data Wy [n, k + 1] ′.

ここで、前回のサンプリング時刻kと今回のサンプリング時刻k+1とで、移動平均処理の対象となる生荷重データWy[n]の多くが共通すること、具体的にはいずれのサンプリング時刻kおよびk+1においも互いに共通の9個の生荷重データWy[n,k]〜Wy[n、k−8]が移動平均処理の対象に含まれることに、注目されたい。このことは、フィルタ定数Cx[n]が更新されても言わばフィルタ出力としての処理済荷重データWy[n]’が大きく変動しないこと、つまりスムーズなフィルタ出力が得られることを意味する。   Here, the previous sampling time k and the current sampling time k + 1 share much of the raw load data Wy [n] that is the target of the moving average process, specifically at any sampling time k and k + 1. Note that nine raw load data Wy [n, k] to Wy [n, k-8] that are common to each other are included in the object of the moving average process. This means that even if the filter constant Cx [n] is updated, the processed load data Wy [n] 'as the filter output does not vary greatly, that is, a smooth filter output is obtained.

一方、更新後のフィルタ定数Cx[n,k+1]が、例えば前回のフィルタ定数Cx[n,k]よりも“1”だけ大きくなったとする。換言すれば、前回のサンプリング時刻kにおける固有振動周期Tx[n,k]に比べて今回のサンプリング時刻k+1における固有振動周期Tx[n,k+1]が、0.5ms以上かつ1.5ms未満だけ増大したとする。この場合、図8(c)に示すように、1番目〜11番目までの計11個のレジスタ204,204,…に記憶されている11個の生荷重データWy[n,k+1]〜Wy[n,k−9]の平均値が、処理済荷重データWy[n,k+1]’として出力される。なお、これら11個の生荷重データWy[n,k+1]〜Wy[n,k−9]のうち、10個の生荷重データWy[n,k]〜Wy[n、k−9]については、図8(a)に示す前回のサンプリング時刻kにおける移動平均処理の対象と共通する。よって、この場合も、フィルタ定数Cx[n]の更新前と更新後とで処理済荷重データWy[n]’は大きく変動せず、スムーズなフィルタ出力が得られる。   On the other hand, it is assumed that the updated filter constant Cx [n, k + 1] is larger by, for example, “1” than the previous filter constant Cx [n, k]. In other words, compared to the natural vibration period Tx [n, k] at the previous sampling time k, the natural vibration period Tx [n, k + 1] at the current sampling time k + 1 is increased by 0.5 ms or more and less than 1.5 ms. Suppose that In this case, as shown in FIG. 8C, 11 raw load data Wy [n, k + 1] to Wy [stored in 11 registers 204, 204,. The average value of n, k-9] is output as processed load data Wy [n, k + 1] ′. Of these 11 raw load data Wy [n, k + 1] to Wy [n, k-9], 10 raw load data Wy [n, k] to Wy [n, k-9] This is common with the target of the moving average process at the previous sampling time k shown in FIG. Therefore, also in this case, the processed load data Wy [n] ′ does not vary greatly before and after the filter constant Cx [n] is updated, and a smooth filter output is obtained.

これとは反対に、更新後のフィルタ定数Cx[n,k+1]が、前回のフィルタ定数Cx[n,k]よりも “1”だけ小さくなったとする。換言すれば、前回のサンプリング時刻kにおける固有振動周期Tx[n,k]に比べて今回のサンプリング時刻k+1における固有振動周期Tx[n,k+1]が、0.5ms以上かつ1.5ms未満だけ減少したとする。この場合、図8(d)に示すように、1番目〜9番目までの計9個のレジスタ204,204,…に記憶されている9個の生荷重データWy[n,k+1]〜Wy[n,k−7]の平均値が、処理済荷重データWy[n,k+1]’として出力される。なお、これら9個の生荷重データWy[n,k+1]〜Wy[n,k−7]のうち、8個の生荷重データ[n,k]〜Wy[n,k−7]については、前回のサンプリング時刻kにおける移動平均処理の対象と共通する。よって、このようにフィルタ定数Cx[n]が“1”だけ減少した場合も、スムーズなフィルタ出力が得られる。   On the contrary, it is assumed that the updated filter constant Cx [n, k + 1] is smaller by “1” than the previous filter constant Cx [n, k]. In other words, compared with the natural vibration period Tx [n, k] at the previous sampling time k, the natural vibration period Tx [n, k + 1] at the current sampling time k + 1 is decreased by 0.5 ms or more and less than 1.5 ms. Suppose that In this case, as shown in FIG. 8D, nine raw load data Wy [n, k + 1] to Wy [stored in nine registers 204, 204,. The average value of n, k-7] is output as processed load data Wy [n, k + 1] ′. Of these nine raw load data Wy [n, k + 1] to Wy [n, k-7], eight raw load data [n, k] to Wy [n, k-7] This is common with the target of the moving average process at the previous sampling time k. Therefore, even when the filter constant Cx [n] is decreased by “1” in this way, a smooth filter output can be obtained.

なお、前回のサンプリング時刻kと今回のサンプリング時刻k+1とにおいてそれぞれのフィルタ定数Cx[n,k]およびCx[n,k+1]が互いに“2”以上異なる場合は、その差(|Cx[n,k]−Cx[n,k+1]|)が大きいほど、当該各サンプリング時刻kおよびk+1における移動平均処理の対象(生荷重データWy[n]の個数および値)が乖離する。そして、このように移動平均処理の対象が乖離することで、処理済荷重データWy[n]’が比較的に大きく変動し、スムーズなフィルタ出力が得られなくなる可能性がある。しかしながら、フィルタ定数Cx[n]が“2”以上増減するということは、1msというフィルタ定数Cx[n]の短い更新期間(サンプリング周期Tcの1周期)内に固有振動周期Tx[n]が1.5ms以上変化するということであり、このようなことは極めて稀(皆無)である。従って、この実施形態においては、フィルタ定数Cx[n]が極端に変化することはなく、常にスムーズなフィルタ出力が得られる。   If the filter constants Cx [n, k] and Cx [n, k + 1] are different from each other by “2” or more at the previous sampling time k and the current sampling time k + 1, the difference (| Cx [n, As k] −Cx [n, k + 1] |) is larger, the objects of moving average processing (number and value of raw load data Wy [n]) at the respective sampling times k and k + 1 are different. As the moving average processing target deviates in this way, the processed load data Wy [n] ′ may fluctuate relatively large, and a smooth filter output may not be obtained. However, increasing or decreasing the filter constant Cx [n] by “2” or more means that the natural vibration period Tx [n] is 1 within the short update period (one period of the sampling period Tc) of the filter constant Cx [n] of 1 ms. .5 ms or more, and this is extremely rare (none). Therefore, in this embodiment, the filter constant Cx [n] does not change extremely, and a smooth filter output is always obtained.

これに対して、例えば上述した従来技術が重量式充填装置10に適用された場合には、次のような問題が生じる。即ち、従来技術では、上述したように積分時間幅が更新されるのに計量部の固有振動周期の1周期分またはその整数倍分の時間が掛かる。このため、積分処理に実際に使用される積分時間幅と、固有振動成分を除去するのに必要とされる積分時間幅との間に、大きな差異が生じる。この結果、計量信号に含まれる固有振動成分を的確に除去することができず、また、積分処理後の重量データも大きく変動する。つまり、従来技術は、重量式充填装置10のように高い応答性が要求されるいわゆる動的秤には適用することができず、換言すれば、台秤のように高い応答性が要求されない(略一定不変の計量信号から被計量物の重量を測定する)いわゆる静的秤にしか適用することができない。   On the other hand, for example, when the above-described prior art is applied to the weight filling apparatus 10, the following problem occurs. That is, in the prior art, as described above, it takes time for one cycle of the natural vibration period of the measuring unit or an integral multiple thereof to update the integration time width. For this reason, a big difference arises between the integration time width actually used for the integration process and the integration time width required for removing the natural vibration component. As a result, the natural vibration component included in the measurement signal cannot be accurately removed, and the weight data after the integration process varies greatly. That is, the prior art cannot be applied to a so-called dynamic balance that requires high responsiveness like the weight-type filling device 10, in other words, high responsiveness is not required like that of a platform scale (substantially). It can only be applied to so-called static balances, which measure the weight of an object to be weighed from a constant and constant weighing signal.

なお、上述した数8に基づいて固有振動周波数fx[n]を求めるには、当該数8に含まれるバネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]を予め正確に求めておく必要がある。即ち、バネ定数h[n]は、ロードセル180自体のバネ定数のみならず、当該ロードセル180に結合された載置台16のバネ定数、さらにはこれら両者を結合する図示しない結合部材等のバネ定数にも、関与される。一方、初期荷重Wi[n]は、載置台16の重量のみならず、当該結合部材の重量をも含み、さらにはロードセル180自体の重量(自重)にも影響される。従って、かかるバネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]を直接測定することは非常に困難であり、また、机上の計算(理論値)によって求めることも実質的に不可能である。そこで、この実施形態では、これらのバネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]を正確に求めるべく、次のような調整モードが設けられている。なお、この調整モードに入る前に、公知の方法によって零点調整,スパン調整および温度ドリフト調整が既に成されているものとする。   In order to obtain the natural vibration frequency fx [n] based on the above equation 8, it is necessary to accurately obtain the spring constant h [n] and the initial load Wi [n] included in the equation 8 in advance. . That is, the spring constant h [n] is not only the spring constant of the load cell 180 itself, but also the spring constant of the mounting table 16 coupled to the load cell 180, and the spring constant of a coupling member (not shown) that couples both. Also involved. On the other hand, the initial load Wi [n] includes not only the weight of the mounting table 16 but also the weight of the coupling member, and is also influenced by the weight (self-weight) of the load cell 180 itself. Therefore, it is very difficult to directly measure the spring constant h [n] and the initial load Wi [n], and it is substantially impossible to obtain the value by a calculation (theoretical value) on a desk. Therefore, in this embodiment, the following adjustment mode is provided in order to accurately obtain the spring constant h [n] and the initial load Wi [n]. It is assumed that zero point adjustment, span adjustment, and temperature drift adjustment have already been performed by a known method before entering this adjustment mode.

調整モードにおいては、まず、それぞれのユニット14毎に、無負荷時の固有振動周波数fz[n]が求められる。具体的には、それぞれのユニット14毎に、載置台16に何らの物体も載置されていない状態で、例えば図示しないインパルスハンマによって所定の衝撃が与えられる。このとき、衝撃が与えられたユニット14の生荷重データWy[n]が、コントローラ36を介してディジタルレコーダ44に入力され、当該ディジタルレコーダ44により一定時間にわたって記録される。そして、このディジタルレコーダ44に記録された生荷重データWyから、オペレータによって固有振動周波数fz[n]が読み取られ、読み取られた固有振動周波数fz[n]は、例えばノートに書き留められる。   In the adjustment mode, first, the natural vibration frequency fz [n] at no load is obtained for each unit 14. Specifically, for each unit 14, a predetermined impact is applied, for example, by an impulse hammer (not shown) in a state where no object is placed on the mounting table 16. At this time, the raw load data Wy [n] of the unit 14 to which the impact is applied is input to the digital recorder 44 via the controller 36 and is recorded by the digital recorder 44 over a certain period of time. The natural vibration frequency fz [n] is read by the operator from the raw load data Wy recorded in the digital recorder 44, and the read natural vibration frequency fz [n] is written down in, for example, a note.

次に、それぞれのユニット14毎に、既値のテスト荷重Wmが載置台16に載置されている状態にあるときの固有振動周波数fm[n]が、求められる。具体的には、それぞれのユニット14毎に、当該テスト荷重Wmが載置されている状態で、上述のインパルスハンマによって所定の衝撃が与えられる。そして、この衝撃が与えられたユニット14の生荷重データWy[n]が、上述と同様に、一定時間にわたってディジタルレコーダ44に記録される。そして、このディジタルレコーダ44に記録された生荷重データWy[n]から、固有振動周波数fm[n]が読み取られ、読み取られた固有振動周波数fm[n]は、ノートに書き留められる。なお、この固有振動周波数fm[n]は、無負荷時の固有振動周波数fz[n]よりも小さい値となる。   Next, for each unit 14, the natural vibration frequency fm [n] when the existing test load Wm is placed on the placement table 16 is obtained. Specifically, a predetermined impact is applied to each unit 14 by the above-described impulse hammer while the test load Wm is placed. Then, the raw load data Wy [n] of the unit 14 to which this impact is applied is recorded in the digital recorder 44 over a certain period of time as described above. The natural vibration frequency fm [n] is read from the raw load data Wy [n] recorded in the digital recorder 44, and the read natural vibration frequency fm [n] is written down in a note. The natural vibration frequency fm [n] is a value smaller than the natural vibration frequency fz [n] at no load.

このようにして全てのユニット14,14,…についてそれぞれの固有振動周波数fz[n]およびfm[n]が求められた後、これらの固有振動周波数fz[n]およびfm[n]は、コントローラ36の操作キー370から(オペレータによって)入力される。入力された固有振動周波数fz[n]およびfm[n](厳密にはこれらのデータ)は、コントローラ36内のメモリ374に記憶された後、それぞれ対応するユニット14(計量機18)に送信される。   In this way, after the natural vibration frequencies fz [n] and fm [n] are obtained for all the units 14, 14,..., These natural vibration frequencies fz [n] and fm [n] Input from 36 operation keys 370 (by the operator). The input natural vibration frequencies fz [n] and fm [n] (strictly, these data) are stored in the memory 374 in the controller 36 and then transmitted to the corresponding unit 14 (the weighing machine 18). The

これに続いて、さらに、操作キー370の操作によって、上述したパラメータ、詳しくは零点計測時間Tz,風袋計測時間Tr,安定待ち時間Tw,最終計測時間Ts,風袋標準値Wf,当該風袋標準値Wfを基準とする許容値β,切換重量Wa[n],供給停止重量Wb[n],目標値Wtおよびこの目標値Wtを基準とする許容値γが入力される。これらのパラメータもまた、コントローラ36内のメモリ374に記憶された後、目標値Wtおよび許容値γを除いて各ユニット14,14,…に送信される。なお、厳密には、各パラメータのうち切換重量Wa[n]および供給停止重量Wb[n]については、それぞれのユニット14毎に個別の値が設定されるが、このことは本発明の本旨に直接関係しないので、ここでは、各ユニット14,14,…に共通の値Wa[n]およびWb[n]が設定されるものとする。   Subsequently, by operating the operation key 370, the above-described parameters, specifically, the zero point measurement time Tz, the tare measurement time Tr, the stable waiting time Tw, the final measurement time Ts, the tare standard value Wf, and the tare standard value Wf. , The reference weight Wb [n], the supply stop weight Wb [n], the target value Wt, and the allowable value γ based on the target value Wt are input. These parameters are also stored in the memory 374 in the controller 36, and then transmitted to the units 14, 14,... Except for the target value Wt and the allowable value γ. Strictly speaking, among the parameters, the switching weight Wa [n] and the supply stop weight Wb [n] are set to individual values for each unit 14, and this is the purpose of the present invention. In this case, it is assumed that common values Wa [n] and Wb [n] are set to the units 14, 14,.

これに対して、それぞれのユニット14においては、コントローラ36から送られてくる固有振動周波数fz[n],fm[n]および各パラメータ(Tz,Tr,Tw,Ts,Wf,β,Wa[n]およびWb[n])が、メモリ194に記憶される。さらに、受信した固有振動周波数fz[n]およびfm[n]に基づいて、次のようにバネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]が求められる。   On the other hand, in each unit 14, the natural vibration frequencies fz [n] and fm [n] sent from the controller 36 and the parameters (Tz, Tr, Tw, Ts, Wf, β, Wa [n] ] And Wb [n]) are stored in the memory 194. Furthermore, based on the received natural vibration frequencies fz [n] and fm [n], the spring constant h [n] and the initial load Wi [n] are obtained as follows.

即ち、それぞれの固有振動周波数fz[n]およびfm[n]は、数11および数12によって表される。   That is, the natural vibration frequencies fz [n] and fm [n] are expressed by Equation 11 and Equation 12, respectively.

Figure 0004558334
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Figure 0004558334
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そして、これら数11および数12から成る連立方程式によって、バネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]を求めるための演算式が、それぞれ次の数13および数14のように導き出される。   Then, by the simultaneous equations consisting of these formulas 11 and 12, arithmetic expressions for obtaining the spring constant h [n] and the initial load Wi [n] are derived as the following formulas 13 and 14, respectively.

Figure 0004558334
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Figure 0004558334
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これら数13および数14によってバネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]が求められ、求められた値h[n]およびWi[n]は、メモリ194に記憶される。   The spring constant h [n] and the initial load Wi [n] are obtained by these equations 13 and 14, and the obtained values h [n] and Wi [n] are stored in the memory 194.

このように調整モードでそれぞれのユニット14毎にバネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]が求められた後、稼動モードに切り換えられる。そして、この稼動モードによって上述した要領で充填動作が行われる。なお、この稼動モードによる充填動作においては、調整モードにおいてメモリ194に記憶されたパラメータとしての零点計測時間Tz,風袋計測時間Td,安定待ち時間Twおよび最終計測時間Tsに基づいて、時点t0〜t1にわたる零点計測,時点t2〜t3にわたる風袋計測,時点t5〜t6にわたる安定待ち,および時点t6〜t7にわたる最終計測のそれぞれが実行される。そして、当該パラメータとして記憶された風袋標準値Wfおよび許容値βに基づいて、規格通りの容器12がセットされたか否かが判断される。さらに、切換重量Wa[n]および供給停止重量Wb[n]に基づいて、飲料の供給量切換タイミングである時点t4および供給停止タイミングである時点t5が判断される。   Thus, after the spring constant h [n] and the initial load Wi [n] are obtained for each unit 14 in the adjustment mode, the operation mode is switched. Then, the filling operation is performed in the manner described above by this operation mode. In the filling operation in this operation mode, the time points t0 to t1 are based on the zero point measurement time Tz, the tare measurement time Td, the stabilization wait time Tw, and the final measurement time Ts as parameters stored in the memory 194 in the adjustment mode. Zero measurement over time, tare measurement over time points t2 to t3, stabilization wait over time points t5 to t6, and final measurement over time points t6 to t7. Then, based on the tare standard value Wf and the allowable value β stored as the parameters, it is determined whether or not the standard container 12 has been set. Furthermore, based on the switching weight Wa [n] and the supply stop weight Wb [n], a time point t4 that is a beverage supply amount switching timing and a time point t5 that is a supply stop timing are determined.

かかる調整モードおよび稼動モードのそれぞれにおける一連の動作を実現するために、コントローラ36のCPU360、および個々のユニット14(計量機18)のCPU186は、それぞれ次のようなマルチタスク処理を行う。なお、この処理中に、例えば操作キー370によって強制終了の旨の割り込み操作が成された場合には、当該実行中の処理は即刻強制的に終了される。また、調整モードにおいては、予めコントローラ36のデータ出力端子42にディジタルレコーダ44が接続されているものとする。そして、各ユニット14,14,…については、上述したように公知の方法によって零点調整,スパン調整および温度ドリフト調整が事前(調整モードに入る前)に成されているものとする。   In order to realize a series of operations in each of the adjustment mode and the operation mode, the CPU 360 of the controller 36 and the CPU 186 of each unit 14 (the weighing machine 18) perform multitask processing as follows. Note that, during this process, for example, when an interrupt operation for forcible termination is performed by the operation key 370, the process being executed is forcibly terminated immediately. In the adjustment mode, it is assumed that the digital recorder 44 is connected to the data output terminal 42 of the controller 36 in advance. .., And zero adjustment, span adjustment, and temperature drift adjustment are performed in advance (before entering the adjustment mode) by a known method as described above.

まず、操作キー370の操作によって調整モードが選択されると、コントローラ36のCPU360は、図9から図11に示す調整モードタスクを実行する。即ち、図9のステップS101において、全てのユニット14,14,…に対し、調整モードが選択されたことを通知する。そして、ステップS103において、各ユニット14,14,…のうち識別番号nが“1”番のユニット14を有効化するべく、当該識別番号nを特定するためのインデックスnに“1”という値を設定する。そして、ステップS105において、当該有効化されたユニット14(以下、この有効化されたユニット14についても、ユニットnと表現する。)から生荷重データWy[n]を順次取得すると共に、取得した生荷重データWy[n]をデータ出力回路362に順次転送する。これによって、生荷重データWy[n]は、当該データ出力回路362を介して、データ出力端子44に接続されているディジタルレコーダ44に入力される。さらに、CPU360は、ステップS107で、ユニットnについて無負荷時の固有振動周波数fz[n]の計測を実施するよう要求する旨のメッセージを、ディスプレイ372に表示する。   First, when the adjustment mode is selected by operating the operation key 370, the CPU 360 of the controller 36 executes the adjustment mode task shown in FIGS. That is, in step S101 in FIG. 9, all the units 14, 14,... Are notified that the adjustment mode has been selected. In step S103, in order to validate the unit 14 whose identification number n is “1” among the units 14, 14,..., A value “1” is set in the index n for identifying the identification number n. Set. In step S105, the raw load data Wy [n] are sequentially acquired from the activated unit 14 (hereinafter, this activated unit 14 is also expressed as unit n), and the obtained raw data is obtained. The load data Wy [n] is sequentially transferred to the data output circuit 362. Thus, the raw load data Wy [n] is input to the digital recorder 44 connected to the data output terminal 44 via the data output circuit 362. In step S107, the CPU 360 displays a message on the display 372 requesting that the unit n be measured for the natural vibration frequency fz [n] at no load.

このメッセージの表示後、CPU360は、ステップS109に進み、ユニットnについて固有振動周波数fz[n]の計測が終了するのを待つ。即ち、この間、ユニットnの載置台16に何らの物体も載置されていない状態で、上述の如く当該ユニットnに対しインパルスハンマによって衝撃が与えられる。そして、このときのユニットnの生荷重データWy[n]がディジタルレコーダ44に記録され、この記録された生荷重データWy[n]から当該ユニットnの固有振動周波数fz[n]がオペレータによって読み取られる。そして、読み取られた固有振動周波数fz[n]は、オペレータによってノートに書き留められる。   After displaying this message, the CPU 360 proceeds to step S109 and waits for the measurement of the natural vibration frequency fz [n] for the unit n to end. That is, during this period, an impact is applied to the unit n by the impulse hammer as described above in a state where no object is placed on the mounting table 16 of the unit n. The raw load data Wy [n] of the unit n at this time is recorded in the digital recorder 44, and the natural vibration frequency fz [n] of the unit n is read by the operator from the recorded raw load data Wy [n]. It is done. The read natural vibration frequency fz [n] is written down in a note by the operator.

このようにしてユニットnの固有振動周波数fz[n]が求められた(ノートに書き留められた)後、操作キー370によって当該ユニットnの固有振動周波数fz[n]の計測が終了した旨の操作が成されると、CPU360は、ステップS109からステップS111に進む。そして、このステップS111において、上述したインデックスnの値がその最大値“N”と等しいか否かを判断する。ここで、インデックスnの値が最大値“N”と等しくない場合、つまり未だ固有振動周波数fz[n]の計測が終了していないユニット14が存在する場合には、かかるユニット14について固有振動周波数fz[n]の計測を実施するべく、ステップS113に進む。そして、このステップS113においてインデックスnの値を“1”だけインクリメントした後、ステップS105に戻る。一方、インデックスnの値が最大値“N”と等しい場合、つまり全てのユニット14,14,…について固有振動周波数fz[n]の計測が終了した場合は、ステップS111からステップS115に進む。   After the natural vibration frequency fz [n] of the unit n is obtained in this way (written in a note), an operation to the effect that the measurement of the natural vibration frequency fz [n] of the unit n is completed by the operation key 370. When the process is completed, the CPU 360 proceeds from step S109 to step S111. In step S111, it is determined whether or not the value of the index n described above is equal to the maximum value “N”. Here, when the value of the index n is not equal to the maximum value “N”, that is, when there is a unit 14 for which the measurement of the natural vibration frequency fz [n] has not been completed, the natural vibration frequency of the unit 14 is determined. Proceed to step S113 to measure fz [n]. Then, after the value of the index n is incremented by “1” in this step S113, the process returns to step S105. On the other hand, when the value of the index n is equal to the maximum value “N”, that is, when the measurement of the natural vibration frequency fz [n] is completed for all the units 14, 14,..., The process proceeds from step S 111 to step S 115.

ステップS115において、CPU360は、識別番号nが“1”番のユニット14を改めて有効化するべく、インデックスnに“1”という値を設定する。そして、ステップS117において、当該有効化されたユニットnから生荷重データWy[n]を順次取得すると共に、取得した生荷重データWy[n]をデータ出力回路362に順次転送する。さらに、ステップS119で、ユニットnについてテスト荷重Wmが印加された状態での固有振動周波数fm[n]の計測を実施するよう要求する旨のメッセージを、ディスプレイ372に表示する。そして、ステップS121に進み、当該ユニットnについて固有振動周波数fm[n]の計測が終了するのを待つ。   In step S115, the CPU 360 sets a value “1” to the index n in order to validate the unit 14 with the identification number n “1”. In step S117, the raw load data Wy [n] is sequentially acquired from the validated unit n, and the acquired raw load data Wy [n] is sequentially transferred to the data output circuit 362. In step S119, a message requesting that measurement of the natural vibration frequency fm [n] with the test load Wm applied to the unit n is requested is displayed on the display 372. Then, the process proceeds to step S121 and waits for the measurement of the natural vibration frequency fm [n] for the unit n to end.

この間、ユニットnの載置台16にテスト荷重Wmが載置された状態で、当該ユニットnに対しインパルスハンマによって衝撃が与えられる。そして、このときのユニットnの生荷重データWy[n]がディジタルレコーダ44に記録され、この記録された生荷重データWy[n]から当該ユニットnの固有振動周波数fm[n]が読み取られる。そして、読み取られた固有振動周波数fz[n]は、ノートに書き留められる。   During this time, an impact is applied to the unit n by the impulse hammer while the test load Wm is placed on the placing table 16 of the unit n. The raw load data Wy [n] of the unit n at this time is recorded in the digital recorder 44, and the natural vibration frequency fm [n] of the unit n is read from the recorded raw load data Wy [n]. Then, the read natural vibration frequency fz [n] is written down in a note.

このようにしてユニットnの固有振動周波数fz[n]が求められた後、操作キー370によって当該ユニットnの固有振動周波数fm[n]の計測が終了した旨の操作が成されると、CPU360は、ステップS121からステップS123に進む。そして、このステップS123において、インデックスnの値がその最大値“N”と等しいか否かを判断する。ここで、インデックスnの値が最大値“N”と等しくない場合、つまり未だ固有振動周波数fm[n]の計測が終了していないユニット14が存在する場合には、かかるユニット14について固有振動周波数fm[n]の計測を実施するべく、ステップS125に進む。そして。このステップS125においてインデックスnの値を“1”だけインクリメントした後、ステップS117に戻る。一方、インデックスnの値が最大値“N”と等しい場合、つまり全てのユニット14,14,…について固有振動周波数fm[n]の計測が終了した場合は、ステップS123から図10のステップS127に進む。   After the natural vibration frequency fz [n] of the unit n is obtained in this way, when the operation indicating that the measurement of the natural vibration frequency fm [n] of the unit n is finished is performed by the operation key 370, the CPU 360 is performed. Advances from step S121 to step S123. In step S123, it is determined whether or not the value of the index n is equal to the maximum value “N”. Here, when the value of the index n is not equal to the maximum value “N”, that is, when there is a unit 14 for which the measurement of the natural vibration frequency fm [n] has not yet been completed, the natural vibration frequency of the unit 14 is determined. The process proceeds to step S125 to measure fm [n]. And then. In step S125, after the value of index n is incremented by “1”, the process returns to step S117. On the other hand, when the value of the index n is equal to the maximum value “N”, that is, when the measurement of the natural vibration frequency fm [n] is completed for all the units 14, 14,..., The process proceeds from step S 123 to step S 127 in FIG. move on.

ステップS127において、CPU360は、識別番号nが“1”番のユニット14を再度有効化するべく、インデックスnに“1”という値を設定する。そして、ステップS129において、この有効化されたユニットnの無負荷時の固有振動周波数fz[n]の入力を要求する旨のメッセージを、ディスプレイ372に表示する。そして、ステップS131に進み、当該固有振動周波数fz[n]が入力されるのを待つ。   In step S127, the CPU 360 sets a value “1” to the index n in order to re-enable the unit 14 having the identification number n “1”. In step S129, a message that requests input of the natural vibration frequency fz [n] when the activated unit n is unloaded is displayed on the display 372. Then, the process proceeds to step S131 and waits for the natural vibration frequency fz [n] to be input.

ステップS131において操作キー370からユニットnの固有振動周波数fz[n]が入力されると、CPU360は、ステップS133に進む。そして、このステップS133において、当該入力された固有振動周波数fz[n](厳密には当該固有振動周波数fz[n]を表すデータ)をメモリ374に記憶し、さらに、ステップS135において、当該固有振動周波数fz[n]をユニットnに送信する。そして、ステップS137に進む。   When the natural vibration frequency fz [n] of the unit n is input from the operation key 370 in step S131, the CPU 360 proceeds to step S133. In step S133, the input natural vibration frequency fz [n] (strictly, the data representing the natural vibration frequency fz [n]) is stored in the memory 374, and in step S135, the natural vibration frequency fz [n] is stored. The frequency fz [n] is transmitted to the unit n. Then, the process proceeds to step S137.

ステップS137において、CPU360は、ユニットnにテスト荷重Wmが印加されたときの固有振動周波数fm[n]の入力を要求する旨のメッセージを、ディスプレイ372に表示する。そして、ステップS139に進み、当該固有振動周波数fm[n]が入力されるのを待つ。   In step S137, the CPU 360 displays on the display 372 a message requesting input of the natural vibration frequency fm [n] when the test load Wm is applied to the unit n. Then, the process proceeds to step S139 and waits for the input of the natural vibration frequency fm [n].

ここで、操作キー370の操作によってユニットnの固有振動周波数fm[n]が入力されると、CPU360は、ステップS141に進む。そして、このステップS141において、当該入力された固有振動周波数fm[n]をメモリ374に記憶し、さらに、ステップS143において、当該固有振動周波数fm[n]をユニットnに送信した後、ステップS145に進む。   Here, when the natural vibration frequency fm [n] of the unit n is input by operating the operation key 370, the CPU 360 proceeds to step S141. In step S141, the input natural vibration frequency fm [n] is stored in the memory 374. In step S143, the natural vibration frequency fm [n] is transmitted to the unit n, and then in step S145. move on.

ステップS145において、CPU360は、現在のインデックスnの値がその最大値“N”と等しいか否かを判断する。ここで、インデックスnの値が最大値“N”と等しくない場合、つまり操作キー370による固有振動周波数fz[n]およびfm[n]の入力が未だ終了していないユニット14が存在する場合には、かかるユニット14について当該固有振動周波数fz[n]およびfm[n]の入力を要求するべく、ステップS147に進む。そして、このステップS147においてインデックスnの値を“1”だけインクリメントした後、ステップS129に戻る。一方、インデックスnの値が最大値“N”と等しい場合、つまり全てのユニット14,14,…について固有振動周波数fz[n]およびfm[n]の入力が終了した場合は、ステップS145から図11のステップS149に進む。   In step S145, the CPU 360 determines whether or not the value of the current index n is equal to the maximum value “N”. Here, when the value of the index n is not equal to the maximum value “N”, that is, when there is a unit 14 for which the input of the natural vibration frequencies fz [n] and fm [n] by the operation key 370 has not been finished yet. Advances to step S147 to request the unit 14 to input the natural vibration frequencies fz [n] and fm [n]. In step S147, the index n is incremented by “1”, and the process returns to step S129. On the other hand, when the value of the index n is equal to the maximum value “N”, that is, when the input of the natural vibration frequencies fz [n] and fm [n] is completed for all the units 14, 14,. No. 11 step S149.

ステップS149において、CPU360は、上述したパラメータ(Tz,Tr,Tw,Ts,Wf,β,Wa[n],Wb[n],Wtおよびγ)の入力を要求する旨のメッセージを、ディスプレイ372に表示する。そして、ステップS151に進み、当該パラメータが入力されるのを待つ。ここで、いずれかのパラメータが操作キー370から入力されると、CPU360は、ステップS153に進み、当該入力されたパラメータをメモリ374に記憶する。そして、ステップS155において、全てのパラメータが入力されたか否かを判断し、未だ全てのパラメータの入力が終了していない場合には、ステップS151に戻る。一方、全てのパラメータが入力された場合は、ステップS155からステップS157に進む。   In step S149, the CPU 360 sends a message to the display 372 requesting input of the parameters (Tz, Tr, Tw, Ts, Wf, β, Wa [n], Wb [n], Wt, and γ) described above. indicate. Then, the process proceeds to step S151 and waits for the input of the parameter. Here, when any parameter is input from the operation key 370, the CPU 360 proceeds to step S 153 and stores the input parameter in the memory 374. In step S155, it is determined whether all parameters have been input. If all parameters have not yet been input, the process returns to step S151. On the other hand, if all parameters have been input, the process proceeds from step S155 to step S157.

ステップS157において、CPU360は、メモリ374に記憶されたパラメータを全てのユニット14,14,…に送信する。ただし、上述したように、当該パラメータのうち目標値Wtおよび許容値γについては送信されない。そして、ステップS159において、現在、調整モードの最後の設定段階にあること、詳しくはそれぞれのユニット14において上述のバネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]が求められている最中であることを表すメッセージを、一定時間にわたってディスプレイ372に表示する。そして、この一定時間の経過をもって、調整モードタスクを終了する。   In step S157, the CPU 360 transmits the parameters stored in the memory 374 to all the units 14, 14,. However, as described above, among the parameters, the target value Wt and the allowable value γ are not transmitted. In step S159, the adjustment mode is now in the final setting stage, and more specifically, the above-described spring constant h [n] and initial load Wi [n] are being calculated in each unit 14. A message indicating that is displayed on the display 372 for a certain period of time. Then, the adjustment mode task is completed with the elapse of the predetermined time.

かかるコントローラ36側のCPU360の動作に対して、それぞれのユニット14(ユニットn)側のCPU186は、調整モードにおいて、図12に示す対調整モードタスクを実行する。   For the operation of the CPU 360 on the controller 36 side, the CPU 186 on each unit 14 (unit n) side executes the pair adjustment mode task shown in FIG. 12 in the adjustment mode.

即ち、コントローラ36から調整モードが選択された旨の通知を受け付けると、CPU186は、ステップS201に進み、A/D変換回路184から入力される生荷重データWy[n]を、そのままの状態で、通信回路192に転送する。これによって、この生荷重データWy[n]は、当該通信回路192を介して、コントローラ36に送信される。   That is, upon receiving a notification that the adjustment mode has been selected from the controller 36, the CPU 186 proceeds to step S201, and the raw load data Wy [n] input from the A / D conversion circuit 184 is left as it is. Transfer to the communication circuit 192. Thus, the raw load data Wy [n] is transmitted to the controller 36 via the communication circuit 192.

そして、CPU186は、ステップS203において、コントローラ36から無負荷時の固有振動周波数fz[n](厳密には当該固有振動周波数fz[n]を表すデータ)が送られてくるのを待つ。そして、この固有振動周波数fz[n]を受信すると、ステップS205に進み、受信した固有振動周波数fz[n]をメモリ194に記憶する。さらに、ステップS207に進み、今度は、上述のテスト荷重Wmが印加されたときの固有振動周波数fm[n]がコントローラ30から送られてくるのを待つ。   Then, in step S203, the CPU 186 waits for the no-load natural vibration frequency fz [n] (specifically, data representing the natural vibration frequency fz [n]) to be sent from the controller 36. When the natural vibration frequency fz [n] is received, the process proceeds to step S205, and the received natural vibration frequency fz [n] is stored in the memory 194. Further, the process proceeds to step S207, and this time, it waits for the natural vibration frequency fm [n] when the test load Wm is applied to be sent from the controller 30.

ステップS207において、コントローラ30から固有振動周波数fm[n]を受信すると、CPU186は、ステップS209に進み、当該受信した固有振動周波数fm[n]をメモリ194に記憶する。そして、ステップS211において、これらの固有振動周波数fz[n]およびfm[n]に基づいて、つまり上述した数13および数14に基づいて、バネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]を算出し、これらの算出結果h[n]およびWi[n]をメモリ194に記憶する。   In step S207, upon receiving the natural vibration frequency fm [n] from the controller 30, the CPU 186 proceeds to step S209, and stores the received natural vibration frequency fm [n] in the memory 194. In step S211, the spring constant h [n] and the initial load Wi [n] are calculated based on these natural vibration frequencies fz [n] and fm [n], that is, based on the above-described equations 13 and 14. The calculation results h [n] and Wi [n] are stored in the memory 194.

さらに、CPU186は、ステップS213に進み、フィルタ定数Cx[n]の初期値Ci[n]を求める。具体的には、ステップS211で求めたバネ定数hおよび初期荷重Wi[n]を上述した数8に代入すると共に、当該数8における重量Wx[n]として零(0)を代入して、無負荷時の固有振動周波数fx[n]を求める。そして、この無負荷時の固有振動周波数fx[n]の逆数である固有振動周期Tx[n]を上述の数10に代入することで、当該無負荷時用のフィルタ定数Cx[n]を求め、この無負荷時用のフィルタ定数Cx[n]を初期値Ci[n]とする。なお、上述のステップS205でメモリ194に記憶した(ステップS203でコントローラ36から受信した)無負荷時の固有振動周波数fz[n]の逆数を、当該初期値Ci[n]としてもよい。この初期値Ci[n]は、メモリ194に記憶される。   Further, the CPU 186 proceeds to step S213 to obtain an initial value Ci [n] of the filter constant Cx [n]. Specifically, the spring constant h and the initial load Wi [n] obtained in step S211 are substituted into the above equation 8, and zero (0) is substituted as the weight Wx [n] in the equation 8, The natural vibration frequency fx [n] at the time of loading is obtained. Then, by substituting the natural vibration period Tx [n], which is the reciprocal number of the natural vibration frequency fx [n] at the time of no load, into the above-described formula 10, the filter constant Cx [n] for the no load is obtained. The no-load filter constant Cx [n] is set as an initial value Ci [n]. The reciprocal of the natural vibration frequency fz [n] at the time of no load (received from the controller 36 in step S203) stored in the memory 194 in step S205 described above may be used as the initial value Ci [n]. The initial value Ci [n] is stored in the memory 194.

このようにして初期値Ci[n]を求めた後、CPU186は、ステップS215に進む。そして、このステップS215において、コントローラ30から上述のパラメータ(Tz,Tr,Tw,Ts,Wf,β,Wa[n]およびWb[n])が送られてくるのを待つ。そして、これらのパラメータを受信するとステップS217に進み、受信したパラメータをメモリ194に記憶する。このパラメータの記憶をもって、一連の対調整モードタスクを終了する。   After obtaining the initial value Ci [n] in this way, the CPU 186 proceeds to step S215. In step S215, the controller 30 waits for the above parameters (Tz, Tr, Tw, Ts, Wf, β, Wa [n] and Wb [n]) to be sent. When these parameters are received, the process proceeds to step S217, and the received parameters are stored in the memory 194. With the storage of this parameter, the series of pair adjustment mode tasks are completed.

一方、稼動モードにおいては、コントローラ36側のCPU360は、図13に示す稼動モードタスクを実行する。なお、この稼動モードにおいては、コントローラ36のデータ出力端子42からディジタルレコーダ44が取り外されているものとする。   On the other hand, in the operation mode, the CPU 360 on the controller 36 side executes the operation mode task shown in FIG. In this operation mode, it is assumed that the digital recorder 44 is removed from the data output terminal 42 of the controller 36.

即ち、操作キー370の操作によって稼動モードが選択されると、CPU360は、ステップS301に進み、全てのユニット14,14,…に対して、稼動モードが選択されたことを通知する。そして、ステップS303において、操作キー370によって稼動開始の操作が成されたか否か、つまり当該操作キー370から稼動開始命令が入力されたか否かを判断する。   That is, when the operation mode is selected by operating the operation key 370, the CPU 360 proceeds to step S301 and notifies all units 14, 14,... That the operation mode has been selected. In step S303, it is determined whether or not an operation start operation has been performed with the operation key 370, that is, whether or not an operation start command has been input from the operation key 370.

ステップS303において稼動開始命令が入力されると、CPU360は、ステップS305に進み、モータ34を起動させると共に、搬入用コンベヤ50等の外部装置に対して起動を指示する。そして、ステップS307において、全てのユニット14,14,…に対して稼動開始を指示する。さらに、ステップS309において、タイミング制御タスクの実行を開始する。このタイミング制御タスクについては、後で詳しく説明する。   When an operation start command is input in step S303, the CPU 360 proceeds to step S305, starts the motor 34, and instructs the external device such as the carry-in conveyor 50 to start. In step S307, all units 14, 14,... Are instructed to start operation. In step S309, the execution of the timing control task is started. This timing control task will be described in detail later.

そして、ステップS311において、各ユニット14,14,…に空の容器12がセットされるまで、例えば当該容器12がセットされたと十分に見なすことのできる一定の時間が経過するまでの間、CPU360は、待機状態となる。そして、この一定時間の経過後、ステップS313に進み、データ取得タスクを実行し始める。これによって、上述した要領でそれぞれのユニット14による充填動作が繰り返し行われる。なお、このステップS313におけるデータ取得タスクについても、後で詳しく説明する。   In step S311, the CPU 360 continues until an empty container 12 is set in each unit 14, 14,..., For example, until a certain time elapses when it can be sufficiently considered that the container 12 is set. It will be in a standby state. And after progress of this fixed time, it progresses to step S313 and starts performing a data acquisition task. Thereby, the filling operation by each unit 14 is repeatedly performed in the manner described above. The data acquisition task in step S313 will be described in detail later.

このようにして充填動作が行われている間、CPU360は、ステップS315において、操作キー370により稼動停止の操作が成されたか否か、つまり当該操作キー370から稼動停止命令が入力されたか否かを判断する。ここで、稼動停止命令が入力されると、ステップS317に進み、全てのユニット14,14,…に稼動停止を指示する。さらに、ステップS319において上述のタイミング制御タスクを終了した後、ステップS321においてデータ取得タスクを終了する。そして、ステップS323において、モータ34を停止させると共に、外部装置に駆動停止を指示する。このステップS323の実行後、一連の稼動モードタスクを終了する。   While the filling operation is performed in this way, in step S315, the CPU 360 determines whether or not an operation stop operation has been performed by the operation key 370, that is, whether or not an operation stop command has been input from the operation key 370. Judging. Here, when an operation stop command is input, the process proceeds to step S317 to instruct all units 14, 14,. Further, after finishing the above-described timing control task in step S319, the data acquisition task is finished in step S321. In step S323, the motor 34 is stopped and the external device is instructed to stop driving. After execution of step S323, the series of operation mode tasks are terminated.

図14を参照して、上述のタイミング制御タスクの詳細を説明する。このタイミング制御タスクにおいて、CPU360は、まず、ステップS401で、パルス入力回路364から各エンコーダ38および40の出力パルスを取得する。そして、ステップS403において、上述のインデックスnに“1”を設定した後、ステップS405に進む。   Details of the above-described timing control task will be described with reference to FIG. In this timing control task, the CPU 360 first acquires the output pulses of the encoders 38 and 40 from the pulse input circuit 364 in step S401. In step S403, “1” is set to the index n described above, and then the process proceeds to step S405.

ステップS405において、CPU360は、上述のステップS401で取得した各エンコーダ38および40の出力パルスに基づいて、ユニットnが零点計測開始位置Pzに到達したか否かを判断する。ここで、ユニットnが零点計測開始位置Pzに到達した場合には、ステップS407において、その旨を上述した位置データによって当該ユニットnに通知した後、ステップS409に進む。一方、ユニットnが零点計測開始位置Pzに到達していない場合には、ステップS407をスキップして、直接、ステップS409に進む。   In step S405, the CPU 360 determines whether the unit n has reached the zero point measurement start position Pz based on the output pulses of the encoders 38 and 40 acquired in step S401. Here, when the unit n has reached the zero point measurement start position Pz, in step S407, the fact is notified to the unit n by the position data described above, and the process proceeds to step S409. On the other hand, if the unit n has not reached the zero point measurement start position Pz, the process skips step S407 and proceeds directly to step S409.

ステップS409において、CPU360は、上述の各エンコーダ38および40の出力パルスに基づいて、ユニットnが風袋計測開始位置Prに到達したか否かを判断する。ここで、ユニットnが風袋計測開始位置Prに到達すると、ステップS411に進み、その旨を位置データによって当該ユニットnに通知した後、ステップS413に進む。一方、ユニットnが風袋計測開始位置Prに到達していない場合には、ステップS411をスキップして、直接、ステップS413に進む。   In step S409, the CPU 360 determines whether the unit n has reached the tare measurement start position Pr based on the output pulses of the encoders 38 and 40 described above. Here, when the unit n reaches the tare measurement start position Pr, the process proceeds to step S411. After that is notified to the unit n by the position data, the process proceeds to step S413. On the other hand, if the unit n has not reached the tare measurement start position Pr, the process skips step S411 and proceeds directly to step S413.

ステップS413において、CPU360は、各エンコーダ38および40の出力パルスに基づいて、ユニットnがエンド計測開始位置Peに到達したか否かを判断する。ここで、ユニットnがエンド計測開始位置Peに到達した場合は、ステップS415で、その旨を位置データによってユニットnに通知した後、ステップS417に進む。一方、ユニットnがエンド計測開始位置Peに到達していない場合には、ステップS415をスキップして、直接、ステップS417に進む。   In step S413, the CPU 360 determines whether the unit n has reached the end measurement start position Pe based on the output pulses of the encoders 38 and 40. Here, if the unit n has reached the end measurement start position Pe, in step S415, the fact is notified to the unit n by the position data, and the process proceeds to step S417. On the other hand, if the unit n has not reached the end measurement start position Pe, the process skips step S415 and proceeds directly to step S417.

ステップS417において、CPU360は、インデックスnの値がその最大値“N”と等しいか否かを判断する。ここで、インデックスnの値が最大値“N”と等しくないとき、つまり全てのユニット14,14,…について未だステップS405〜ステップS415を一通り実行し終えていないときは、別のユニット14について当該ステップS405〜ステップS415を実行するべく、ステップS419に進む。そして、このステップS419において、インデックスnの値を“1”だけインクリメントした後、ステップS405に戻る。一方、インデックスnの値が最大値“N”と等しいとき、つまり全てのユニット14,14,…についてステップS405〜ステップS415を一通り実行し終えた場合は、改めて識別番号nが“1”番のユニット14から順次当該ステップS405〜ステップS415を実行するべく、ステップS401に戻る。   In step S417, the CPU 360 determines whether or not the value of the index n is equal to the maximum value “N”. Here, when the value of the index n is not equal to the maximum value “N”, that is, when all the units 14, 14,... Proceed to step S419 to execute step S405 to step S415. In step S419, the value of the index n is incremented by “1”, and the process returns to step S405. On the other hand, when the value of the index n is equal to the maximum value “N”, that is, when the steps S405 to S415 have been executed for all the units 14, 14,. In order to execute step S405 to step S415 sequentially from the unit 14, the process returns to step S401.

次に、図15を参照して、データ取得タスクの詳細を説明する。このデータ取得タスクにおいては、CPU360は、まず、ステップS501で、上述のインデックスnに“1”を設定する。そして、ステップS503において、ユニットnがエンド位置Peに到達したか否かを判断し、当該エンド位置Peに到達したら、ステップS505に進む。   Next, details of the data acquisition task will be described with reference to FIG. In this data acquisition task, the CPU 360 first sets “1” to the index n described above in step S501. In step S503, it is determined whether the unit n has reached the end position Pe. If the unit n has reached the end position Pe, the process proceeds to step S505.

ステップS505において、CPU360は、ユニットnに対して最終計量値Ws[n]の取得を要求する。そして、ステップS507において、当該ユニットnから最終計量値Ws[n]が送られてきたか否かを判断し、送られてきたら、ステップS509に進む。   In step S505, the CPU 360 requests the unit n to obtain the final measurement value Ws [n]. In step S507, it is determined whether or not the final measurement value Ws [n] is sent from the unit n. If it is sent, the process proceeds to step S509.

ステップS509において、CPU360は、ユニットnから受信した最終計量値Ws[n]が“Error”でないかどうかを判断する。ここで、“Error”でない場合は、さらにステップS511に進み、当該最終計量値Ws[n]が上述した範囲Wt±γ内に入っているか否かを判別する。そして、当該範囲Wt±γ内に入っている(Wt−γ≦Ws[n]≦Wt+γ)場合は、ステップS513に進む。   In step S509, the CPU 360 determines whether or not the final measurement value Ws [n] received from the unit n is “Error”. Here, if it is not “Error”, the process further proceeds to step S511, and it is determined whether or not the final measured value Ws [n] is within the above-described range Wt ± γ. If it is within the range Wt ± γ (Wt−γ ≦ Ws [n] ≦ Wt + γ), the process proceeds to step S513.

一方、ステップS509において最終計量値Ws[n]が“Error”である場合は、CPU360は、ステップS515に進む。そして、このステップS515において、ユニットnが製造ラインから排除されるように上述の選別機に指示を与えた後、ステップS513に進む。また、ステップS511において最終計量値Ws[n]が上述の範囲Wt±γから外れる(Ws[n]<Wt−γまたはWs[n]>Wt+γ)場合も、同様に、ステップS515を経て、ステップS513に進む。   On the other hand, if the final measurement value Ws [n] is “Error” in step S509, the CPU 360 proceeds to step S515. In step S515, an instruction is given to the above sorter so that the unit n is excluded from the production line, and then the process proceeds to step S513. Similarly, when the final measurement value Ws [n] is out of the above-described range Wt ± γ in step S511 (Ws [n] <Wt−γ or Ws [n]> Wt + γ), the process goes through step S515 in the same manner. The process proceeds to S513.

ステップS513において、CPU360は、インデックスnの値が最大値“N”と等しいか否かを判断する。ここで、インデックスnの値が最大値“N”と等しくないとき、つまり全てのユニット14,14,…の最終計量値Ws[n]を一通り取得していないときは、ステップS517に進む。そして、このステップS517において当該インデックスnの値を“1”だけインクリメントした後、ステップS503に戻る。一方、インデックスnの値が最大値“N”と等しいとき、つまり全てのユニット14,14,…の最終計量値Ws[n]を一通り取得し終えたときは、改めて識別番号nが“1”番のユニット14から当該最終計量値Ws[n]を取得するべく、ステップS501に戻る。   In step S513, the CPU 360 determines whether the value of the index n is equal to the maximum value “N”. Here, when the value of the index n is not equal to the maximum value “N”, that is, when the final measured values Ws [n] of all the units 14, 14,. Then, after the value of the index n is incremented by “1” in step S517, the process returns to step S503. On the other hand, when the value of the index n is equal to the maximum value “N”, that is, when the final measured values Ws [n] of all the units 14, 14,. In order to obtain the final measured value Ws [n] from the “numbered unit 14”, the process returns to step S501.

これに対して、それぞれのユニット14のCPU186は、稼動モードにおいて。次のような動作をする。   On the other hand, the CPU 186 of each unit 14 is in the operation mode. It operates as follows.

即ち、コントローラ36から稼動モードが選択された旨の通知を受けると、CPU186は、図16に示す対稼動モードタスクを実行する。この対稼動モードにおいては、まず、ステップS601で、コントローラ36から稼動開始指示が送られてくるのを待つ。そして、この稼動開始指示を受けると、ステップS603に進み、フィルタ定数Cx[n]として、上述した初期値Ci[n](図12のステップS213参照)を設定する。さらに、ステップS605において後述するフィルタ定数更新タスクの実行を開始した後、ステップS607において後述する計量タスクの実行を開始する。   In other words, upon receiving notification from the controller 36 that the operation mode has been selected, the CPU 186 executes the anti-operation mode task shown in FIG. In this anti-operation mode, first, in step S601, the controller 36 waits for an operation start instruction sent from the controller 36. When this operation start instruction is received, the process proceeds to step S603, where the above-described initial value Ci [n] (see step S213 in FIG. 12) is set as the filter constant Cx [n]. Furthermore, after starting execution of a filter constant update task described later in step S605, execution of a weighing task described later is started in step S607.

ステップS607の実行後、CPU186は、ステップS609に進み、コントローラ36から最終計量値Ws[n]の取得要求を受け付けたか否かを判断する。ここで、当該取得要求を受け付けると、CPU186は、ステップS611に進み、最終計量値Ws[n]をコントローラ36に送信する。そして、この送信後、ステップS609に戻る。一方、ステップS609において最終計量値Ws[n]の取得要求を受け付けない場合には、ステップS613に進み、コントローラ36から稼動停止指示を受け付けたか否かを判断する。そして、この稼動停止指示を受け付けていない場合には、ステップS609に戻る。   After executing step S607, the CPU 186 proceeds to step S609, and determines whether or not an acquisition request for the final measurement value Ws [n] has been received from the controller 36. Here, when accepting the acquisition request, the CPU 186 proceeds to step S 611 and transmits the final measurement value Ws [n] to the controller 36. After this transmission, the process returns to step S609. On the other hand, when the acquisition request for the final measurement value Ws [n] is not accepted in step S609, the process proceeds to step S613, and it is determined whether an operation stop instruction is accepted from the controller 36. If the operation stop instruction has not been received, the process returns to step S609.

ステップS613において稼動停止指示を受け付けると、CPU186は、ステップS615に進み、上述のステップS607で開始した計量タスクの実行を終了し、さらに、ステップS617において、上述のステップS605で開始したフィルタ定数更新タスクの実行を終了する。そして、このフィルタ定数更新タスクの終了をもって、一連の対稼動モードタスクを終了する。   Upon receiving an operation stop instruction in step S613, the CPU 186 proceeds to step S615 to end the execution of the weighing task started in step S607 described above, and in step S617, the filter constant update task started in step S605 described above. The execution of is terminated. Then, upon completion of this filter constant update task, a series of anti-operation mode tasks are terminated.

フィルタ定数更新タスクについて、図17を参照して詳しく説明する。このフィルタ定数更新タスクにおいて、CPU186は、まず、ステップS701において、A/D変換回路184から新たな生荷重データWy[n]が出力されたか否か、換言すれば適応フィルタ188(移動平均処理部200)に当該新たな生荷重データWy[n]が入力されたか否かを、判断する。   The filter constant update task will be described in detail with reference to FIG. In this filter constant update task, the CPU 186 first determines whether or not new raw load data Wy [n] is output from the A / D conversion circuit 184 in step S701, in other words, the adaptive filter 188 (moving average processing unit). 200), whether or not the new raw load data Wy [n] is input is determined.

このステップS701において新たな生荷重データWy[n]が入力されると、CPU186は、ステップS703に進み、適用フィルタ188(移動平均処理部200)によって移動平均処理を実行し、新たな処理済荷重データWy[n]’を得る。そして、ステップS705に進み、当該処理済荷重データWy[n]’を上述した数9に代入することで、現在載置台16に印加されている重量Wx[n]を算出する。なお、このステップS705の最初(第1回目)の実行時には、当該数9における零点計測値Wz[n]として、上述した零点調整で得られた計測値が代入される。これ以降は、1回の充填動作毎に時点t0〜t1における零点計測によって得られた零点計測値Wz[n]が代入される。   When new raw load data Wy [n] is input in step S701, the CPU 186 proceeds to step S703, executes the moving average process by the application filter 188 (moving average processing unit 200), and sets a new processed load. Data Wy [n] ′ is obtained. Then, the process proceeds to step S705, and the processed load data Wy [n] 'is substituted into the above-described equation 9 to calculate the weight Wx [n] currently applied to the mounting table 16. Note that, at the first (first) execution of step S705, the measurement value obtained by the above-described zero adjustment is substituted as the zero measurement value Wz [n] in Equation 9. Thereafter, the zero point measurement value Wz [n] obtained by the zero point measurement at time points t0 to t1 is substituted for each filling operation.

そして、CPU186は、ステップS707に進み、上述のステップS705で算出した処理済荷重データWy[n]’に基づいて新たなフィルタ定数Cx[n]を算出する。即ち、当該処理済荷重データWy[n]’を数8に代入することで固有振動周波数fx[n]を算出し、さらに当該固有信号周波数fx[n]の逆数である固有振動周期Tx[n]を数10に代入することで新たなフィルタ定数Cx[n]を算出する。そして、ステップS709に進み、当該新たなフィルタ定数Cx[n]を適用フィルタ188(移動平均処理部200)に設定し、つまりフィルタ定数Cx[n]を更新する。このフィルタ定数Cx[n]の更新後、ステップS701に戻り、当該ステップS701〜ステップS709を繰り返し実行する。   Then, the CPU 186 proceeds to step S707, and calculates a new filter constant Cx [n] based on the processed load data Wy [n] ′ calculated in step S705 described above. That is, the natural vibration frequency fx [n] is calculated by substituting the processed load data Wy [n] ′ into Equation 8, and the natural vibration period Tx [n] that is the reciprocal of the natural signal frequency fx [n]. ] Is substituted into Equation 10 to calculate a new filter constant Cx [n]. In step S709, the new filter constant Cx [n] is set in the applied filter 188 (moving average processing unit 200), that is, the filter constant Cx [n] is updated. After updating the filter constant Cx [n], the process returns to step S701, and steps S701 to S709 are repeatedly executed.

次に、計量タスクについて、図18および図19を参照して詳しく説明する。この計量タスクにおいて、CPU186は、まず、図18のステップS801において、自身(厳密には当該CPU186を有するユニット14)が零点計測開始位置Pzに到達したか否かを判断する。この判断は、コントローラ36から送られてくる上述の位置データに基づいて行われる。そして、零点計測開始位置Pzに到達したと判断すると、ステップS803に進み、零点計測時間Tzを計測するためのタイマをリセットし、即スタートさせる。そして、ステップS805において、当該零点計測時間Tzが経過したか否かを判断する。   Next, the weighing task will be described in detail with reference to FIGS. 18 and 19. In this weighing task, the CPU 186 first determines whether or not itself (strictly, the unit 14 having the CPU 186) has reached the zero point measurement start position Pz in step S801 of FIG. This determination is made based on the above-described position data sent from the controller 36. If it is determined that the zero point measurement start position Pz has been reached, the process proceeds to step S803, where a timer for measuring the zero point measurement time Tz is reset and immediately started. In step S805, it is determined whether the zero point measurement time Tz has elapsed.

この零点計測時間Tzが経過すると、CPU186は、ステップS805からステップS807に進み、上述した数1に基づいて零点計測値Wz[n]を得る。つまり、零点計測時間Tzが経過した時点t1での処理済荷重データWy[n]’の値を、当該零点計測値Wz[n]とする。そして、この零点計測値Tzを、メモリ194に一時記憶する。なお、この零点計測値Wz[n]は、上述したように図17(フィルタ定数更新タスク)のステップS705において重量Wx[n]を求めるのにも利用される。   When the zero point measurement time Tz elapses, the CPU 186 proceeds from step S805 to step S807, and obtains the zero point measurement value Wz [n] based on the above-described equation 1. That is, the value of the processed load data Wy [n] ′ at the time point t1 when the zero point measurement time Tz has elapsed is set as the zero point measurement value Wz [n]. Then, this zero point measurement value Tz is temporarily stored in the memory 194. The zero point measurement value Wz [n] is also used to determine the weight Wx [n] in step S705 of FIG. 17 (filter constant update task) as described above.

そして、CPU186は、ステップS809に進み、自身が風袋計測開始位置Prに到達したか否かを判断する。この判断もまた、コントローラ36から送られてくる位置データに基づいて行われる。そして、風袋計測開始位置Prに到達したと判断すると、ステップS811に進み、風袋計測時間Trを計測するためのタイマをリセットし、即スタートさせる。そして、ステップS813において、当該風袋計測時間Trが経過したか否かを判断する。   Then, the CPU 186 proceeds to step S809 to determine whether or not the CPU 186 has reached the tare measurement start position Pr. This determination is also made based on the position data sent from the controller 36. If it is determined that the tare measurement start position Pr has been reached, the process proceeds to step S811, where a timer for measuring the tare measurement time Tr is reset and immediately started. In step S813, it is determined whether or not the tare measurement time Tr has elapsed.

風袋計測時間Trが経過すると、CPU186は、ステップS813からステップS815に進み、ここで、上述した数2に基づいて風袋計測値Wq[n]を得る。即ち、風袋計測時間Tzが経過した時点t3での処理済荷重データWy[n]’の値を、当該風袋計測値Wq[n]とする。この風袋計測値Wq[n]もまた、メモリ194に一時記憶される。   When the tare measurement time Tr elapses, the CPU 186 proceeds from step S813 to step S815, and obtains the tare measurement value Wq [n] based on the above-described formula 2. That is, the value of the processed load data Wy [n] ′ at the time point t3 when the tare measurement time Tz has elapsed is set as the tare measurement value Wq [n]. The tare measurement value Wq [n] is also temporarily stored in the memory 194.

そして、CPU18は、ステップS816に進み、上述した数3に基づいて風袋重量Wr[n]を算出する。即ち、ステップS815で得た風袋計測値Wq[n]と上述のステップS807で得た零点計測値Wz[n]とを当該数3に代入することで、風袋重量Wr[n]を算出する。   Then, the CPU 18 proceeds to step S816 to calculate the tare weight Wr [n] based on the above-described equation 3. That is, the tare weight Wr [n] is calculated by substituting the measured tare value Wq [n] obtained in step S815 and the zero point measured value Wz [n] obtained in step S807 described above into Equation 3.

さらに、CPU18は、ステップS817に進み、上述のステップS816で算出した風袋重量Wr[n]を基に、自身(ユニット14)に規格通りの容器12がセットされたか否かを判断する。具体的には、風袋重量Wr[n]が所定の範囲Wf±βに入っているか否かを判断し、入っている(Wf−β≦Wr[n]≦Wf+β)場合には、規格通りの容器12がセットされたものと見なして、次のステップS819に進む。一方、風袋重量Wr[n]が所定の範囲Wf±βから外れている(Wr[n]<Wf−βまたはWr[n]>Wf+β)場合には、規格通りの容器12がセットされていないものと見なして、ステップS801に戻る。   Further, the CPU 18 proceeds to step S817 and determines whether or not the container 12 conforming to the standard has been set in itself (unit 14) based on the tare weight Wr [n] calculated in step S816 described above. Specifically, it is determined whether or not the tare weight Wr [n] is within a predetermined range Wf ± β, and if it is present (Wf−β ≦ Wr [n] ≦ Wf + β), it conforms to the standard. Assuming that the container 12 is set, the process proceeds to the next step S819. On the other hand, when the tare weight Wr [n] is out of the predetermined range Wf ± β (Wr [n] <Wf−β or Wr [n]> Wf + β), the container 12 according to the standard is not set. It is considered that the process is returned to step S801.

ステップS819において、CPU186は、容器12への飲料の供給が開始されるようにバルブ20を制御する。これによって、バルブ20は、大投入状態となる。そして、CPU186は、図19のステップS821に進む。   In step S819, the CPU 186 controls the valve 20 so that the supply of the beverage to the container 12 is started. As a result, the valve 20 enters a large input state. Then, the CPU 186 proceeds to step S821 in FIG.

ステップS821において、CPU186は、容器12に供給された飲料の重量が切換重量Wa[n]に到達したか否かを判断する。つまり、上述の数4が成立したか否かを判断する。ここで、供給済みの飲料の重量が未だ切換重量Wa[n]に到達していない場合は、ステップS823に進み、自身がエンド位置Peに到達したか否かを判断する。この判断もまた、上述した位置データに基づいて行われる。そして、未だエンド位置Peに到達しない場合には、ステップS823からステップS821に戻る。   In step S821, the CPU 186 determines whether or not the weight of the beverage supplied to the container 12 has reached the switching weight Wa [n]. That is, it is determined whether or not the above equation 4 is established. Here, when the weight of the supplied beverage has not yet reached the switching weight Wa [n], the process proceeds to step S823 to determine whether or not the beverage has reached the end position Pe. This determination is also made based on the position data described above. If the end position Pe has not yet been reached, the process returns from step S823 to step S821.

一方、ステップS821において供給済みの飲料の重量が切換重量Wa[n]に達すると、換言すれば自身に時点t4が到来すると、CPU186は、ステップS825に進み、バルブ20の口径を少し絞る。これによって、バルブ20は、大投入状態から小投入状態へと遷移する。   On the other hand, when the weight of the beverage already supplied reaches the switching weight Wa [n] in step S821, in other words, when the time t4 arrives at itself, the CPU 186 proceeds to step S825 and slightly reduces the aperture of the valve 20. As a result, the valve 20 transitions from the large input state to the small input state.

そして、CPU186は、ステップS827に進み、供給済みの飲料の重量が供給停止重量Wb[n]に到達したか否かを判断する。つまり、上述の数5が成立したか否かを判断する。ここで、供給済みの飲料の重量が未だ供給停止重量Wb[n]に達していない場合は、ステップS829に進み、自身がエンド位置Peに到達したか否かを判断する。そして、未だエンド位置Peに到達しない場合には、ステップS829からステップS827に戻る。   Then, the CPU 186 proceeds to step S827 and determines whether or not the weight of the supplied beverage has reached the supply stop weight Wb [n]. That is, it is determined whether or not the above formula 5 is established. If the weight of the supplied beverage has not yet reached the supply stop weight Wb [n], the process proceeds to step S829 to determine whether or not the beverage has reached the end position Pe. If the end position Pe has not yet been reached, the process returns from step S829 to step S827.

一方、ステップS827において供給済みの飲料の重量が供給停止重量Wbに達すると、換言すれば自身に時点t5が到来すると、CPU186は、ステップS831に進み、バルブ20を閉じる。これによって、上述した落差量ΔW[n]分の飲料が容器12に供給された後、当該飲料の供給が完全に停止される。そして、CPU186は、ステップS833において、安定待ち時間Twを計測するためのタイマをリセットし、即スタートさせた後、ステップS835に進む。   On the other hand, when the weight of the beverage already supplied reaches the supply stop weight Wb in Step S827, in other words, when the time t5 arrives at itself, the CPU 186 proceeds to Step S831, and closes the valve 20. Thereby, after the beverage of the above-described drop amount ΔW [n] is supplied to the container 12, the supply of the beverage is completely stopped. In step S833, the CPU 186 resets a timer for measuring the stable waiting time Tw and starts it immediately, and then proceeds to step S835.

ステップS835において、CPU186は、安定待ち時間Twが経過したか否かを判断する。ここで、安定待ち時間Twが未だ経過していない場合には、ステップS837に進み、自身がエンド位置Peに到達したか否かを判断する。そして、エンド位置Peに到達していない場合には、ステップS835に戻る。   In step S835, the CPU 186 determines whether or not the stabilization waiting time Tw has elapsed. Here, if the stable waiting time Tw has not yet elapsed, the process proceeds to step S837, and it is determined whether or not it has reached the end position Pe. If the end position Pe has not been reached, the process returns to step S835.

ステップS835において安定待ち時間Twが経過すると、換言すれば自身時点t6が到来すると、CPU186は、ステップS839に進み、今度は最終計測時間Tsを計測するためのタイマをリセットし、即スタートさせる。そして、ステップS841において、当該最終計測時間Tsが経過したか否かを判断し、経過していない場合には、さらにステップS843に進み、自身がエンド位置Peに到達したか否かを判断する。そして、エンド位置Peに到達していない場合には、ステップS841に戻る。   In step S835, when the stable waiting time Tw elapses, in other words, when the time point t6 itself arrives, the CPU 186 proceeds to step S839, resets the timer for measuring the final measurement time Ts, and starts immediately. In step S841, it is determined whether or not the final measurement time Ts has elapsed. If not, the process proceeds to step S843 to determine whether or not the terminal has reached the end position Pe. If the end position Pe has not been reached, the process returns to step S841.

ステップS841において最終計測時間Tsが経過すると、CPU186は、ステップS845に進み、上述した数6に基づいて最終計量値Ws[n]を算出する。具体的には、最終計測時間Tsが経過した時点t7での処理済荷重データWy[n]’および上述のステップS815でメモリ194に記憶した風袋計測値Wq[n]を数6に代入することで、最終計量値Ws[n]を得る。そして、この最終計量値Ws[n]をメモリ194に記憶した後、改めて充填動作を繰り返すべく、図18のステップS801に戻る。   When the final measurement time Ts has elapsed in step S841, the CPU 186 proceeds to step S845, and calculates the final measurement value Ws [n] based on the above-described equation 6. Specifically, the processed load data Wy [n] ′ at the time point t7 when the final measurement time Ts has elapsed and the tare measurement value Wq [n] stored in the memory 194 in step S815 described above are substituted into Equation 6. Thus, the final measured value Ws [n] is obtained. Then, after storing the final measured value Ws [n] in the memory 194, the process returns to step S801 in FIG. 18 to repeat the filling operation.

なお、ステップS843においてエンド位置Peに到達した場合、つまり安定待ち時間Twは経過したものの最終計量値Ws[n]が得られなかった場合には、CPU186は、ステップS847に進み、当該最終計量値Ws[n]として上述した“Error”というデータを設定する。そして、このステップS847の実行後、図18のステップS801に戻る。また、ステップS837においてエンド位置Peに到達した場合、つまり容器12への飲料の充填は終了したものの最終計量値Ws[n]が得られなかった場合も、同様に、ステップS847を経て、図18のステップS801に戻る。   When the end position Pe is reached in step S843, that is, when the final waiting time Tw has elapsed but the final weighing value Ws [n] has not been obtained, the CPU 186 proceeds to step S847, and the final weighing value is reached. The above-described data “Error” is set as Ws [n]. And after execution of this step S847, it returns to step S801 of FIG. Similarly, when the end position Pe is reached in step S837, that is, when the final weighing value Ws [n] is not obtained although the filling of the beverage into the container 12 is completed, the process proceeds to step S847 in FIG. The process returns to step S801.

さらに、上述のステップS829においてエンド位置Peに到達した場合、つまり小投入状態にあるときに当該エンド位置Peに到達した場合には、CPU186は、ステップS849において、バルブ20を閉じる。そして、ステップS847を経て、図18のステップS801に戻る。また、ステップS823においてエンド位置Peに到達した場合、つまり大投入状態にあるときに当該エンド位置Peに到達した場合も、同様に、ステップS849およびステップS847を経て、図18のステップS801に戻る。   Further, when the end position Pe is reached in step S829 described above, that is, when the end position Pe is reached in the small injection state, the CPU 186 closes the valve 20 in step S849. Then, after step S847, the process returns to step S801 in FIG. In addition, when the end position Pe is reached in step S823, that is, when the end position Pe is reached in the large input state, the process returns to step S801 in FIG. 18 through step S849 and step S847.

以上のように、この実施形態によれば、ロードセル180の固有振動周期Tx[n]よりも遥かに短い時間間隔Tcでフィルタ定数Cx[n]が更新される。従って、当該フィルタ定数Cx[n]に相当する積分時間幅が更新されるのに少なくとも固有振動周期の1周期分またはその整数倍分の時間が掛かるという上述した従来技術に比べて、極めて高い出力応答性が得られる。よって、時間の経過と共に計量信号(生荷重データ)Wy[n]が激しく変動する場合でも、当該計量信号Wy[n]から固有振動成分を効果的に除去することができ、ひいては高い計量精度を得ることができる。つまり、従来技術では対応することができなかった重量式充填装置10において、正確な定量充填を実現することができる。   As described above, according to this embodiment, the filter constant Cx [n] is updated at a time interval Tc that is much shorter than the natural vibration period Tx [n] of the load cell 180. Accordingly, an extremely high output compared to the above-described conventional technique in which it takes at least one period of the natural vibration period or an integral multiple thereof to update the integration time width corresponding to the filter constant Cx [n]. Responsiveness is obtained. Therefore, even when the weighing signal (raw load data) Wy [n] fluctuates violently with the passage of time, the natural vibration component can be effectively removed from the weighing signal Wy [n]. Obtainable. That is, accurate quantitative filling can be realized in the weight-type filling device 10 that could not be handled by the prior art.

また、フィルタ定数Cx[n]を更新する上で必要なバネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]は、上述したように直接測定し、或いは机上の計算によって求めることは極めて困難であるが、この実施形態では、互いに異なる2つの条件下で固有振動周波数fz[n]およびfm[n]を実測し、その実測結果に基づいて、当該バネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]を求めている。従って、例えばこれらのバネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]として推定値が適用される場合に比べて、任意の重量Wx[n]が印加されているときの固有振動周波数fx[n]を正確に求めることができ、ひいては当該周波数fxの固有振動成分を除去するべく適切なフィルタ定数Cx[n]を求めることができる。   Further, the spring constant h [n] and the initial load Wi [n] necessary for updating the filter constant Cx [n] are extremely difficult to directly measure as described above or to be obtained by calculation on the desk. However, in this embodiment, the natural vibration frequencies fz [n] and fm [n] are measured under two different conditions, and the spring constant h [n] and the initial load Wi [n] are measured based on the actual measurement results. ] Is demanded. Therefore, for example, the natural vibration frequency fx [n] when an arbitrary weight Wx [n] is applied as compared with the case where the estimated values are applied as the spring constant h [n] and the initial load Wi [n]. ] Can be accurately obtained, and as a result, an appropriate filter constant Cx [n] can be obtained to remove the natural vibration component of the frequency fx.

なお、この実施形態においては、各ユニット14,14、…が回転しながら充填動作を行うという、いわゆる回転式の重量式充填装置10を例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、複数のユニットが1列に配置されており、これらのユニットによって並行して(言わばバッジ処理的に)充填動作が行われる、いわゆる並列(ライン)式の重点式充填装置に、この発明を適用してもよい。   In this embodiment, the unit 14, 14,... Has been described by taking as an example a so-called rotary weight-type filling device 10 that performs a filling operation while rotating, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention is applied to a so-called parallel (line) type intensive filling device in which a plurality of units are arranged in a row and filling operations are performed in parallel (so as to badge processing) by these units. You may apply.

また、ユニット14,14,…の台数Nを“36”としたが、これ以外の数としてもよい。そして、このように複数台のユニット14,14,…を備えたいわゆる多連型の重量式充填装置10に限らず、ユニットが1台のみのいわゆるシングル型の充填装置にも、この発明を適用してもよい。   In addition, although the number N of the units 14, 14,... Is “36”, other numbers may be used. In addition, the present invention is applied not only to the so-called multiple-type heavy-weight filling device 10 having a plurality of units 14, 14,..., But also to a so-called single-type filling device having only one unit. May be.

さらに、被計量物は飲料に限らず、アルコールや油等の他の液体でもよい。また、液体に限らず、粉粒体等の固体を被計量物として充填する装置にも、この発明を適用できる。   Furthermore, the objects to be weighed are not limited to beverages but may be other liquids such as alcohol and oil. Moreover, this invention is applicable not only to a liquid but to the apparatus which fills solids, such as a granular material, as a to-be-measured object.

そして、A/D変換回路184として、Δ−Σ型のものを採用したが、これに限らない。例えば逐次比較型等の他方式の回路を用いてもよい。ただし、サンプリング定理を満足するために、少なくとも固有振動周期Tx[n]よりも短い周期Tcでサンプリングできる回路を用いることが、肝要である。また、サンプリング周期Tcを1msとしたが、当該サンプリング定理を満足するのであれば、これ以外の値としてもよい。   The A / D conversion circuit 184 is a Δ-Σ type, but is not limited thereto. For example, a circuit of another type such as a successive approximation type may be used. However, in order to satisfy the sampling theorem, it is important to use a circuit that can sample at least a period Tc shorter than the natural vibration period Tx [n]. Although the sampling period Tc is 1 ms, other values may be used as long as the sampling theorem is satisfied.

そしてさらに、上述した図9から図19に示す各フローチャートは、飽くまで一例であって、この実施形態で説明したのと同様の作用および効果が得られるのであれば、これらに限定されるものではない。例えば、この実施形態では、それぞれのユニット14(計量機18)においてバネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]を求めるようにしたが、これら全てのユニット14,14,…のバネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]をコントローラ36によって一括して求めるようにしてもよい。また、調整モードでの作業を簡素化するために、任意(または特定)の1台のユニット14についてのみバネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]を求め、この求めた値を他のユニット14,14,…のバネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]として適用してもよい。   Further, each of the flowcharts shown in FIGS. 9 to 19 is only an example until it is tired, and is not limited to these as long as the same operation and effect as described in this embodiment can be obtained. . For example, in this embodiment, the spring constant h [n] and the initial load Wi [n] are obtained in each unit 14 (the weighing machine 18), but the spring constant h of all these units 14, 14,. [N] and the initial load Wi [n] may be obtained collectively by the controller 36. Further, in order to simplify the operation in the adjustment mode, the spring constant h [n] and the initial load Wi [n] are obtained only for one arbitrary (or specific) unit 14 and the obtained values are set to other values. The spring constant h [n] and the initial load Wi [n] of the units 14, 14,.

また、適応フィルタ188として、次のような2重移動平均処理を実行するものを用いてもよい。即ち、図20に示すように、生荷重データWy[n]が入力されると共に当該生荷重データWy[n]に対して2重移動平均処理を施す2重移動平均処理部210と、この2重移動平均処理部210に第1フィルタ定数Cx[n]および第2フィルタ定数Dx[n]という2つのフィルタ定数を設定する定数設定部212とを、設ける。なお、第1フィルタ定数Cx[n]および第2フィルタ定数Dx[n]は、いずれも整数であり、かつ互いに別の値である。例えば、第1フィルタ定数Cx[n]は、第2フィルタ定数Dx[n]よりも“1”だけ大きい(Cx[n]≠Dx[n]=Cx[n]−1)。   As the adaptive filter 188, a filter that performs the following double moving average process may be used. That is, as shown in FIG. 20, a double moving average processing unit 210 that receives raw load data Wy [n] and performs a double moving average process on the raw load data Wy [n], The heavy moving average processing unit 210 is provided with a constant setting unit 212 that sets two filter constants, a first filter constant Cx [n] and a second filter constant Dx [n]. Note that the first filter constant Cx [n] and the second filter constant Dx [n] are both integers and different values. For example, the first filter constant Cx [n] is larger by “1” than the second filter constant Dx [n] (Cx [n] ≠ Dx [n] = Cx [n] −1).

2重移動平均処理部210は、図21に示すように、一列に並べられた複数、例えばCmax個の第1レジスタ214,214,…と、これらとは別に一列に並べられた複数、例えばDmax個の第2レジスタ216,216,…とを、有している。なお、第1レジスタ214,214,…の全数Cmaxは、上述した図7におけるレジスタ204,204,…の全数Cmaxと同等であり、第2レジスタ216,216,…の全数Dmaxは、当該第1レジスタ214,214,…の全数Cmaxよりも若干少なめとされている。   As shown in FIG. 21, the double moving average processing unit 210 includes a plurality of, for example, Cmax first registers 214, 214,... Arranged in a row, and a plurality of, for example, Dmax arranged in a row. The second registers 216, 216,... The total number Cmax of the first registers 214, 214,... Is the same as the total number Cmax of the registers 204, 204,. The total number of registers 214, 214,... Is slightly smaller than Cmax.

この2重移動平均処理部210に入力された生荷重データWy[n]は、まず、第1レジスタ214,214,…のうちの1番目の(図21において左端にある)レジスタ214に記憶される。そして、この1番目の第1レジスタ214に記憶された生荷重データWy[n]は、新たな生荷重データWy[n]が入力される度に、換言すればA/D変換回路184のサンプリングタイミングに合わせて(つまりサンプリング周期Tcと同じ時間間隔で)、順次右隣にある第1レジスタ214へと移動(シフト)する。そして、最後の(図21において右端にあるCmax番目の)第1レジスタ214に移動した生荷重データWy[n]は、A/D変換回路184による次のサンプリングタイミングで送り出され、廃棄される。   The raw load data Wy [n] input to the double moving average processing unit 210 is first stored in the first register 214 (at the left end in FIG. 21) of the first registers 214, 214,. The The raw load data Wy [n] stored in the first first register 214 is sampled by the A / D conversion circuit 184 every time new raw load data Wy [n] is input. In accordance with the timing (that is, at the same time interval as the sampling period Tc), the first register 214 is sequentially moved (shifted) to the right. Then, the raw load data Wy [n] moved to the last (Cmax-th) register 214 at the right end in FIG. 21 is sent out at the next sampling timing by the A / D conversion circuit 184 and discarded.

これらの第1レジスタ214,214,…に記憶された生荷重データWy[n]は、サンプリング時刻が連続するもの同士で、かつサンプリング時刻を1つずつずらしながら、第1フィルタ定数Cx[n]に従う数ずつ平均化される。そして、これら互いにサンプリング時刻(平均時刻)の異なる複数の平均値Wy[n]”は、それぞれ個別の第2レジスタ216,216,…に記憶される。例えば、1番目〜Cx[n]番目の第1レジスタ214,214,…、換言すれば1番目以降の連続するCx[n]個の第1レジスタ214,214,…に記憶されている生荷重データWy[n]の平均値Wy[n]”(Wy[n,k]”)が求められ、この平均値Wy[n]”は1番目の(図21において左端にある)第2レジスタ216に記憶される。また、2番目以降の連続するCx[n]個の第1レジスタ214,214,…に記憶されている生荷重データWy[n]の平均値Wy[n]”(Wy[n,k+1]”)が求められ、この平均値Wy[n]”は2番目の第2レジスタ216に記憶される。以下、3番目以降の各第1レジスタ214,214,…に記憶されている生荷重データWy[n]についても同様に、Cx[n]個ずつ平均化され、それぞれの平均値Wy[n]”は個別の第2レジスタ216,216,…に記憶される。   The raw load data Wy [n] stored in the first registers 214, 214,... Are data having consecutive sampling times, and the first filter constant Cx [n] while shifting the sampling times one by one. Is averaged by the number according to The plurality of average values Wy [n] ″ having different sampling times (average times) are stored in the individual second registers 216, 216,..., For example. In other words, the average value Wy [n] of the raw load data Wy [n] stored in the first and subsequent consecutive Cx [n] first registers 214, 214,. ] "(Wy [n, k]") is obtained, and the average value Wy [n] "is stored in the second register 216 (at the left end in FIG. 21). Further, the average value Wy [n] ”(Wy [n, k + 1]” of the raw load data Wy [n] stored in the second and subsequent consecutive Cx [n] first registers 214, 214,. The average value Wy [n] ″ is stored in the second second register 216. Hereinafter, the raw load data Wy stored in the third and subsequent first registers 214, 214,. Similarly, [n] is averaged by Cx [n], and each average value Wy [n] ″ is stored in the individual second registers 216, 216,.

そして、各第2レジスタ216,216,…に記憶された平均値Wy[n]”のうち、サンプリング時刻の新しいものが第2フィルタ定数Dx[n]に従う数だけ抽出される。つまり、1番目〜Dx[n]番目までのレジスタ216,216,…に記憶されている平均値Wy[n]”が抽出される。そして、抽出されたDx[n]個の平均値Wy[n]”のさらに平均値が求められ、このさらなる平均値が処理済荷重データWy[n]’として出力される。この処理済荷重データWy[n]’は、定数設定部212にも入力される。   Then, among the average values Wy [n] ”stored in the second registers 216, 216,..., New ones with a new sampling time are extracted according to the second filter constant Dx [n]. The average value Wy [n] ″ stored in the registers 216, 216,. Then, further average values of the extracted Dx [n] average values Wy [n] ″ are obtained, and this further average value is output as processed load data Wy [n] ′. Wy [n] ′ is also input to the constant setting unit 212.

定数設定部212は、入力された処理済荷重データWy[n]’に基づいて、上述した図6における定数設定部202がフィルタ定数Cx[n]を求めるのと同じ要領で、第1フィルタ定数Cx[n]を求める。さらに、この第1フィルタ定数Cx[n]よりも“1”だけ小さい値を、第2フィルタ定数Dx[n]とし、これら第1フィルタ定数Cx[n]および第2フィルタ定数Dx[n]を2重移動平均処理部210に設定する。つまり、各フィルタ定数Cx[n]およびDx[n]を更新する。これらのフィルタ係数Cx[n]およびDx[n]の更新は、2重移動平均処理部210から新たな処理済荷重データWy[n]’が出力される度に、換言すればA/D変換回路184によって計量信号Wy[n]のサンプリングが行われる度に、実行される。   The constant setting unit 212 uses the same procedure as the constant setting unit 202 in FIG. 6 described above to obtain the filter constant Cx [n] based on the input processed load data Wy [n] ′. Cx [n] is obtained. Further, a value smaller than the first filter constant Cx [n] by “1” is set as a second filter constant Dx [n], and the first filter constant Cx [n] and the second filter constant Dx [n] are set as the second filter constant Cx [n]. Set in the double moving average processing unit 210. That is, the filter constants Cx [n] and Dx [n] are updated. These filter coefficients Cx [n] and Dx [n] are updated every time new processed load data Wy [n] ′ is output from the double moving average processing unit 210, in other words, A / D conversion. It is executed whenever the weighing signal Wy [n] is sampled by the circuit 184.

このように互いに近い値の(“1”だけ異なる)2つのフィルタ定数Cx[n]およびDx[n]が設定されることで、2重移動平均処理部200は、固有振動周波数fx[n]と同じ周波数だけでなく、その周辺の周波数にもノッチ周波数を形成するようになり、つまり当該固有振動周波数fx[n]を含むより広い周波数帯域に減衰域を形成するようになる。この結果、生荷重データWy[n]に含まれる固有振動成分がより確実に除去され、より高い測定精度が得られるようになる。   By setting the two filter constants Cx [n] and Dx [n] having values close to each other (differing by “1”) in this way, the double moving average processing unit 200 has the natural vibration frequency fx [n]. The notch frequency is formed not only in the same frequency as that in FIG. 5 but also in the surrounding frequency, that is, an attenuation region is formed in a wider frequency band including the natural vibration frequency fx [n]. As a result, the natural vibration component included in the raw load data Wy [n] is more reliably removed, and higher measurement accuracy can be obtained.

なお、適応フィルタ188の構成は、この実施形態で説明したものに限らない。即ち、フィルタ手段としての移動平均処理部200(または2重移動平均処理部210)に代えて、FIR(Finite-duration Impulse Response)型やIIR(Infinite Impulse Response)型等の他の構成のフィルタを有するものを採用してもよい。   Note that the configuration of the adaptive filter 188 is not limited to that described in this embodiment. That is, instead of the moving average processing unit 200 (or the double moving average processing unit 210) serving as a filter unit, a filter having another configuration such as an FIR (Finite-duration Impulse Response) type or an IIR (Infinite Impulse Response) type may be used. You may employ | adopt what has.

そして、それぞれのユニット14の無負荷時の固有振動周波数fz[n]およびテスト荷重Wmが印加されたときの固有振動周波数fm[n]を求めるのに、ディジタルレコーダ44を用いたが、これに限らない。例えば、スペクトルアナライザを用いてそれぞれのユニット14の生荷重データWy[n]を周波数領域で解析(FFT(Fast Fourier Transform)処理)することによって、当該各固有振動周波数fz[n]およびfm[n]を求めてもよい。さらに、これらの固有振動周波数fz[n]およびfm[n]を自動的に求める機能を、コントローラ36若しくは各ユニット14,14,…に設けてもよい。また、無負荷時の固有振動周波数fz[n]に代えて、テスト荷重Wmとは別のテスト荷重Wm’(≠Wm)が印加されたときの固有振動周波数fm[n]’を求めると共に、この固有振動周波数fm[n]’とテスト荷重Wmが印加されているときの固有振動周波数fm[n]’とに基づいて、バネ定数h[n]および初期荷重Wi[n]を求めてもよい。   The digital recorder 44 is used to obtain the natural vibration frequency fz [n] when no load is applied to each unit 14 and the natural vibration frequency fm [n] when the test load Wm is applied. Not exclusively. For example, by analyzing the raw load data Wy [n] of each unit 14 in the frequency domain using a spectrum analyzer (FFT (Fast Fourier Transform) processing), the natural vibration frequencies fz [n] and fm [n ] May be obtained. Further, a function for automatically obtaining these natural vibration frequencies fz [n] and fm [n] may be provided in the controller 36 or each of the units 14, 14,. Further, in place of the natural vibration frequency fz [n] at no load, a natural vibration frequency fm [n] ′ when a test load Wm ′ (≠ Wm) different from the test load Wm is applied is obtained. Even if the spring constant h [n] and the initial load Wi [n] are obtained based on the natural vibration frequency fm [n] ′ and the natural vibration frequency fm [n] ′ when the test load Wm is applied. Good.

さらに、上述した時点t4のような供給量切換タイミングを複数設けてもよい。つまり、飲料の供給量が複数段階で切り換えられる場合にも、この発明を適用することができる。また、複数種類の被計量物をそれぞれ所定重量ずつ充填するという、いわゆる異種充填装置にも、この発明を適用できる。   Further, a plurality of supply amount switching timings such as the time point t4 described above may be provided. That is, the present invention can be applied even when the beverage supply amount is switched in a plurality of stages. Further, the present invention can be applied to a so-called different kind of filling device in which a plurality of kinds of objects to be weighed are filled with a predetermined weight.

そして、重量式充填装置10に限らず、計量コンベヤや組合せ秤、重量式選別機等の他の動的秤にも、この発明を適用することができる。また、動的秤に限らず、静的秤にもこの発明を適用できることは、言うまでもない。   And this invention is applicable not only to the weight-type filling apparatus 10 but to other dynamic balances, such as a weighing conveyor, a combination scale, and a weight-type sorter. Needless to say, the present invention can be applied not only to a dynamic balance but also to a static balance.

この発明の一実施形態の概略構成図である。It is a schematic block diagram of one Embodiment of this invention. 同実施形態の動作を説明するための図解図である。It is an illustration figure for demonstrating the operation | movement of the embodiment. 同実施形態におけるコントローラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller in the same embodiment. 同実施形態における個々のユニットの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of each unit in the embodiment. 同ユニットの動作を説明するための図解図である。It is an illustration figure for demonstrating operation | movement of the unit. 同ユニットのCPUによって実現された適応フィルタの構成を概念的に示す図解図である。It is an illustration figure which shows notionally the structure of the adaptive filter implement | achieved by CPU of the unit. 図6における移動平均処理部の構成を概念的に示す図解図である。It is an illustration figure which shows notionally the structure of the moving average process part in FIG. 同移動平均処理部の動作を概念的に示す図解図である。It is an illustration figure which shows notionally the operation | movement of the same moving average process part. 同実施形態におけるコントローラのCPUが実行する調整モードタスクの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the adjustment mode task which CPU of the controller in the embodiment performs. 図9に続くフローチャートである。It is a flowchart following FIG. 図10に続くフローチャートである。It is a flowchart following FIG. 同実施形態における個々のユニットのCPUが実行する対調整モードタスクの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the pair adjustment mode task which CPU of each unit in the embodiment performs. 同実施形態におけるコントローラのCPUが実行する稼動モードタスクの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the operation mode task which CPU of the controller in the embodiment performs. 同コントローラのCPUが実行するタイミング制御タスクの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the timing control task which CPU of the controller performs. 同コントローラのCPUが実行するデータ取得タスクの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the data acquisition task which CPU of the controller performs. 同実施形態における個々のユニットのCPUが実行する対稼動モードタスクの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the operation mode task which CPU of each unit in the embodiment performs. 同ユニットのCPUが実行するフィルタ定数更新タスクの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the filter constant update task which CPU of the unit performs. 同ユニットのCPUが実行する計量タスクの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the measurement task which CPU of the unit performs. 図18に続くフローチャートである。It is a flowchart following FIG. 図6とは別の例を示す適応フィルタのブロック図である。It is a block diagram of the adaptive filter which shows an example different from FIG. 図20における移動平均処理部の構成を概念的に示す図解図である。It is an illustration figure which shows notionally the structure of the moving average process part in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 重量式充填装置
14 ユニット
16 載置台
18 計量機
180 ロードセル
184 A/D変換回路
186 CPU
188 適応フィルタ
200 移動平均処理部
202 定数設定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Weight type filling device 14 Unit 16 Mounting stand 18 Weighing machine 180 Load cell 184 A / D conversion circuit 186 CPU
188 Adaptive filter 200 Moving average processing unit 202 Constant setting unit

Claims (5)

計量手段から得られる計量信号を該計量手段の固有振動の周期よりも短い周期でサンプリングするサンプリング手段と、
上記サンプリング手段によるサンプリング後の離散的計量信号に対し或るフィルタ定数に従うフィルタ処理を施すフィルタ手段と、
上記フィルタ手段による処理後の処理済計量信号に基づいて該フィルタ手段の周波数特性が上記離散的計量信号のうち上記固有振動の周波数を含む周波数帯域の成分を減衰させる特性となるように上記フィルタ定数を更新する更新手段と、を具備し、
上記更新手段は上記サンプリング手段によるサンプリングが行われる度に上記フィルタ定数の更新を行う、重量測定装置。
Sampling means for sampling a weighing signal obtained from the weighing means at a period shorter than the period of the natural vibration of the weighing means;
Filter means for subjecting the discrete metric signal sampled by the sampling means to filter processing according to a certain filter constant;
Based on the processed metric signal after processing by the filter means, the filter constant is such that the frequency characteristic of the filter means becomes a characteristic of attenuating the frequency band component including the natural vibration frequency of the discrete metric signal. Updating means for updating
The weight measuring apparatus, wherein the updating means updates the filter constant every time sampling is performed by the sampling means.
上記サンプリング手段によるサンプリングの周期は上記固有振動の周期の1/2よりも短い、請求項1に記載の重量測定装置。   The weight measuring apparatus according to claim 1, wherein a sampling period by the sampling unit is shorter than a half of a period of the natural vibration. 上記フィルタ処理は移動平均処理であり、
上記フィルタ定数は上記移動平均処理の対象となる上記離散的計量信号の数である、請求項1または2に記載の重量測定装置。
The filtering process is a moving average process,
The weight measuring device according to claim 1 or 2, wherein the filter constant is the number of the discrete weighing signals to be subjected to the moving average process.
上記更新手段は上記計量手段の被計量物載置部に既知の第1重量が印加されているときの上記固有振動の周波数と該第1重量とは異なる既知の第2重量が印加されているときの上記固有振動の周波数とを含む演算式に基づいて上記フィルタ定数を更新する、請求項1ないし3のいずれかに記載の重量測定装置。   The updating means is applied with a known second weight different from the frequency of the natural vibration when the known first weight is applied to the object placing portion of the weighing means and the first weight. The weight measuring device according to claim 1, wherein the filter constant is updated based on an arithmetic expression including the frequency of the natural vibration at the time. 計量手段から得られる計量信号を該計量手段の固有振動の周期よりも短い周期でサンプリングするサンプリング過程と、
上記サンプリング過程によるサンプリング後の離散的計量信号に対し或るフィルタ定数に従うフィルタ処理を施すフィルタ処理過程と、
上記フィルタ処理過程による処理後の処理済計量信号に基づいて該フィルタ処理過程における周波数特性が上記離散的計量信号のうち上記固有振動の周波数を含む周波数帯域の成分を減衰させる特性となるように上記フィルタ定数を更新する更新過程と、を具備し、
上記更新過程では上記サンプリング過程によるサンプリングが行われる度に上記フィルタ定数の更新を行う、重量測定方法。
A sampling process for sampling a measurement signal obtained from the measurement means at a period shorter than the period of the natural vibration of the measurement means;
A filtering process for applying a filtering process according to a certain filter constant to the discrete metric signal after sampling by the sampling process;
Based on the processed metric signal after processing by the filtering process, the frequency characteristic in the filtering process is such that the frequency band component including the natural vibration frequency of the discrete metric signal is attenuated. An update process for updating the filter constant,
A weight measurement method in which, in the update process, the filter constant is updated each time sampling is performed in the sampling process.
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