JP2014076833A - 粉体定量分割装置並びに粉体定量分割方法 - Google Patents

粉体定量分割装置並びに粉体定量分割方法 Download PDF

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Abstract

【課題】あらかじめ決めた総量から希望する袋数に定量分割するとともに、総量に関係なく目的の重量値で定量に分割することをいずれも対応することが可能な粉体定量分割装置を提供する。
【解決手段】基台4と、前記基台4に搭載される上部計量センサ6と、前記上部計量センサ6の上に搭載されて端部で複数の支持軸10と前記支持軸10を中心とした複数のコイルバネ12で支持される架台14と、前記架台14に搭載される上部投入ホッパ16と、前記上部投入ホッパ16の下部に一端が前記架台14の端部より突出するように配置される搬送用ベルト部18と、前記上部投入ホッパ16と前記搬送用ベルト部18を支持するとともに駆動させる装置を備えるホッパ搬送用ベルト駆動部20と、受皿24を下部計量センサ26の上に搭載するとともにこの下部計量センサ26を内蔵させて基台4上に配置される下部計量センサ内蔵受皿制御部28を備える。
【選択図】図4

Description

本願発明は、粉体定量分割装置並びに粉体定量分割方法に関し、特に、調剤業務で薬剤を分割して包装する粉体定量分割装置並びに粉体定量分割方法に関する。
調剤業務では、医師が作成した処方箋に従って、薬剤師が患者用の薬剤を処方するが、特に粉末薬の場合は、調剤薬局に在庫される大量の薬剤を、1回の服用する量ごろに分割して包装することが、主な業務となる。
ところで、現在日本国において調剤業務で薬剤を分割して包装する装置すなわち分割包装機(以下包装機と略す)は、図1,2,3に示す主に3種類である。
第一の包装機は、図1に示す直線式分割包装機である。直線式分割包装機は、2枚の板を平行V字状に合わせ、その上に薬剤を投入し手で平らにならす。薬剤をならし終ると、V字状の板の下部が開き薬剤が下に配置されるホールに落下する。さらに下側に底蓋が付いたホールがあり、移動しながら底蓋を開く。このとき、1ホールが1包分に相当し包装する。この時、包装数は、平行V字板上に仕切板を乗せて必要数に応じて仕切り板を移動し数を調整している。
第二の包装機は、図2に示すR円盤式分割包装機である。R円盤式分割包装機は、円盤状板の周辺にR状の窪みを付け、その上に薬剤を流し出す装置で少量ずつ薬剤を撒き、円盤は回転しながら周回を重ねる事で誤差を無くすことができる。ここで、撒く薬剤が無くなると円周360°を包装数で割り、1包毎の移動距離まで移動しながらスクレーパでかき出すものである。
第三の包装機は、図3に示すホール式包装機である。ホール式包装機は、円形の端に底蓋が付いたホールに反復しながら上部から薬剤を流し出す装置である。1ホールが1包分に相当し、反復することで1包毎の誤差を無くす方式を採用している。撒き終るとホールが移動して、順番にホールの底蓋が開いて包装する。
一方、所定量の粉体等を計量する方法は、カプセル充填機においても活用されており、特許文献1では所定量の医薬を検査するための検査ユニットが開示されている。センサ手段がロードセルを備えていて、ロードセルは、所定量に作用するピストンの圧縮力に対応する値を検出する。
また、籾種子を自動的に計量するとともにネット袋に自動的に供給して有効に包装可能とする籾種子自動計量包装機が特許文献2に開示されている。
特表2005−531385号公報 特開平6−179401号公報
ところで、直線式分割包装機は、包装数が多くなると平行V字板の長さを長くする必要が生じる。このため、包装数は、平行V字板の長さに依存することとなる。平行V字板の長さが変えられない場合に包装数を大きくする場合は、包装機を複数回動作させる必要が生じる。
さらに、R円盤式分割包装機は、包装数が多くなると円盤の直径が大きくなる。また、1回の投入量の大小で1包分のあたりの誤差が生ずる。
加えて、ホール式包装機では、包装数が多くなるとホール数も増え直径も大きくなり包装機も大型化することとなる。
これらの従来の方式の装置では、薬剤を分割する際に、重量ではなく機械的に分割する方式であり、過不足が発生しやすく、必要とする包装数に応じて包装機の大きさが変わってくることとなる。このため、包装数毎に大別された包装機が必要となる。
しかも従来の方式では、1包分の薬量が微量であるため、振動などの影響で計測が困難であった。
また、異なる形状の薬を混合させた場合に、振動などで分離してしまい包装するのが難しい場合があった。
一方、特許文献1では、ロードセルを用いて所定量の医薬を計測している。ロードセルを用いて、ピストンの圧縮力を図ることができている。しかし、ロードセルが単体であるため、ロードセルの精度は一義的に定まり、調剤薬全体の精度と、所定量の薬の両者とも精度を向上させるのは困難であった。
さらに、特許文献2では、ロードセル計量機で所定量に計量されるとカットゲートを閉じて計量することが記載されている。しかしながら、全体量と所定量をそれぞれ精度高く計測することについては開示も示唆もない。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、前記の課題を解決すべく、あらかじめ決めた総量から希望する袋数に定量分割するとともに、総量に関係なく目的の重量値で定量に分割することをいずれも対応可能な粉体定量分割装置並びに粉体定量分割方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の粉体定量分割装置は、粉体投入容器と、粉体投入容器ごと計測する荷重センサと、前記粉体投入容器を上下、前後に移動させることで粉体を計測して分配して分配後に第二の荷重センサで分配量を計測する。
さらに、本発明の粉体定量分割装置は、基台と、前記基台に搭載される上部計量センサと、前記上部計量センサの上に搭載されて端部で複数の支持軸と前記支持軸を中心とした複数のコイルバネで支持される架台と、前記架台に搭載される上部投入ホッパと、前記上部投入ホッパの下部に一端が前記架台の端部より突出するように配置される搬送用ベルト部と、前記上部投入ホッパと前記搬送用ベルト部を支持するとともに駆動させる装置を備えるホッパ搬送用ベルト駆動部と、前記架台の端部より突出する搬送用ベルト部の下側に一端を中心に回転することで搭載物を落下させることができるように配置される受皿と、前記受皿を下部計量センサの上に搭載するとともにこの下部計量センサを内蔵させて基台上に配置される下部計量センサ内蔵受皿制御部と、前記上部計量センサと前記ホッパ搬送用ベルト駆動部と前記下部計量センサ内蔵受皿制御部とメモリ部と連結される演算部とを備え、薬剤の総量を上部計量センサで計量し、予め入力された分割数で総量を分配した量のみを前記搬送ベルトで送り出し、前記搬送ベルトで送り出されて受皿に落下した薬剤の量が予め入力された分割数で総量を分配した量に到達することを前記下部計量センサで検出する時点で前記搬送ベルトの動作を停止させる。
上部計量センサは、ロードセルであることを特徴とする。下部計量センサは、ロードセルであることを特徴とする。下部計量センサの精度は、上部計量センサの精度より良いことを特徴とする。以下、ロードセルには力変換器、荷重センサ、天秤式のロードセンサまたは計量センサを含むものとする。
また本願発明に係る第二の方法は、基台と、前記基台に搭載される上部計量センサと、前記上部計量センサの上に搭載されて端部で複数の支持軸と前記支持軸を中心とした複数のコイルバネで支持される架台と、前記架台に搭載される上部投入ホッパと、前記上部投入ホッパの下部に一端が前記架台の端部より突出するように配置される搬送用ベルト部と、前記上部投入ホッパと前記搬送用ベルト部を支持するとともに駆動させる装置を備えるホッパ搬送用ベルト駆動部と、前記架台の端部より突出する搬送用ベルト部の下側に一端を中心に回転することで搭載物を落下させることができるように配置される受皿と、前記受皿を下部計量センサの上に搭載するとともにこの下部計量センサを内蔵させて基台上に配置される下部計量センサ内蔵受皿制御部と、前記上部計量センサと前記ホッパ搬送用ベルト駆動部と前記下部計量センサ内蔵受皿制御部とメモリ部と連結される演算部とを備え粉体定量分割装置を用いる粉体定量分割方法であって、薬剤の総量を上部計量センサで計量する工程と、予め入力された分割数で総量を分配した量のみを前記搬送ベルトで送り出す工程と、前記搬送ベルトで送り出されて受皿に落下した薬剤の量が予め入力された分割数で総量を分配した量に到達することを前記下部計量センサで検出する時点で前記搬送ベルトの動作を停止させる工程からなる。
本願発明により、あらかじめ決めた総量から希望する袋数に定量分割するとともに、総量に関係なく目的の重量値で定量に分割することをいずれも対応することが可能となる。
従来の包装機である直線式分割包装機の構成を示す平面図である。 従来の包装機であるR円盤式分割包装機の構成を示す平面図である。 従来の包装機であるホール式包装機の構成を示す平面図である。 本発明の第1の実施例からなる粉体定量分割装置を示す全体構成図である。 本発明の第1の実施例からなる粉体定量分割装置を示す上面図である。 本発明の第2の実施例からなる粉体定量分割装置において受け皿動作時の構成図である。 本発明の第2の実施例からなる粉体定量分割装置において包装部動作時の構成図である。 本発明の第1の実施例からなる粉体定量分割装置におけるブロック図である。 本発明の第1の実施例からなる粉体定量分割装置におけるフロー図である。
本発明の実施の形態について実施例に沿って説明する。
図1に示すように、本発明の実施例1に係る粉体定量分割装置2は、基台4と、前記基台4に搭載される上部計量センサ6と、前記上部計量センサ6の上に搭載されて端部8で複数の支持軸10と前記支持軸10を中心とした複数のコイルバネ12で支持される架台14と、前記架台14に搭載される上部投入ホッパ16と、前記上部投入ホッパ16の下部に一端が前記架台14の端部8より突出するように配置される搬送用ベルト部18と、前記上部投入ホッパ16と前記搬送用ベルト部18を支持するとともに駆動させる装置を備えるホッパ搬送用ベルト駆動部20と、前記前記架台14の端部22より突出する搬送用ベルト部18の下側に一端を中心に回転することで搭載物を落下させることができるように配置される受皿24と、前記受皿24を下部計量センサ26の上に搭載するとともにこの下部計量センサ26を内蔵させて基台4上に配置される下部計量センサ内蔵受皿制御部28と、前記上部計量センサ6と前記ホッパ搬送用ベルト駆動部20と前記下部計量センサ内蔵受皿制御部28とメモリ部30と連結される演算部32とを備える。
基台4は、全てを搭載する台であって、調整する薬剤を含めて総量が搭載可能な台であればいかなる台をも採用することができる。基台4の上に基板5が搭載される。
上部計量センサ6は、ひずみゲージ式であってビーム型のロードセルによって構成される。このロードセルは、上に搭載された架台14上に配置された装置と投入された薬剤の総計の重量を、ひずみとして受けて電気抵抗が変化して、その変化を計測することで重量が測定可能となる。
架台14は、4隅である端部8それぞれに開口して支持軸10を貫通させ、さらに支持軸10を中心としてその周囲にコイルバネ12が挿入されて弾性支持されている。支持軸10の下端には支持軸基底部15がそれぞれ基板5の上に固定されており、支持軸10を支持している。架台14の上には、ホッパ搬送用ベルト駆動部20が搭載される。
ホッパ搬送用ベルト駆動部20は、上部投入ホッパ16を上下に移動させるモータ17と、このモータ17を駆動させる上部投入ホッパ上下動駆動部38と、上部投入ホッパ16をベルト駆動方向の前後に移動させるモータ19と、このモータ19を駆動させる上部投入ホッパ前後動駆動部39と、搬送ベルト18を駆動させる搬送ベルト駆動部40と、上部ロードセル6の発生信号を検出する上部ロードセルADコンバータ36とから構成される。これらは、いずれも演算部32に電気的に接続される。
上部投入ホッパ上下動駆動部38は、演算部32の指示に基づいて上部投入ホッパ16を上下に移動させたり、停止させるために図示せぬ上部投入ホッパ16を上下に移動させるモータ17の駆動電源より構成される。
上部投入ホッパ前後動駆動部39は、演算部32の指示に基づいて上部投入ホッパ16を前後に移動させたり、停止させるために図示せぬ上部投入ホッパ16を前後に移動させるモータ19の駆動電源より構成される。
搬送ベルト駆動部40は、搬送ベルト18を薬剤の分配とともに作動させ、受皿22に必要量が堆積したら搬送ベルト18を停止させるためにドライブプーリ50を駆動させるモータの電源や演算部32からの信号を受信する受信部から構成される。
上部ロードセルADコンバータ36は、上部ロードセル6に荷重が加わることで発生するひずみ電圧を検出して付加された重量を計量するためのADコンバータであり、計測した電圧は演算部32に伝達される。
ホッパ搬送用ベルト駆動部20は、搬送用ベルト18と連結している。
搬送用ベルト18は、ホッパ搬送用ベルト駆動部20にドライブプーリ50とベルト52とテールプーリ54とローラ56とから構成される。搬送用ベルト18は、ドライブプーリ50は、ホッパ搬送用ベルト駆動部20の内部でモータ駆動され、反対側は、テールプーリ54が配置され、上部投入ホッパ16から搬送用ベルト18によって架台14の端部22より外側に移動できるように配置される。ローラ56は、ドライブプーリ50とテールプーリ54の中間であって下側に配置される。
ホッパ搬送用ベルト駆動部20は、上部投入ホッパ上下動16とも連結される。上部投入ホッパ16は、その下端開口部58が搬送用ベルト18のドライブプーリ50側上部となるように配置される。
受皿24は、搬送用ベルト18の端部であって、テールプーリ54のほぼ鉛直下となるように配置される。受皿24は、その一端を軸に受皿24上の薬剤を受皿24の下に配置される下部ホッパ58に投入できるように回転するよう構成される。受皿24の下には、下部計量センサ内蔵受皿制御部28が配置される。
下部計量センサ内蔵受皿制御部28は、その内部に下部ロードセル34と、受皿駆動部44とを内蔵して基板5の上であって受皿24の下に配置される。下部計量センサ内蔵受皿制御部28は、受皿24上の調剤薬の質量を下部ロードセル34で検出する。下部計量センサ内蔵受皿制御部28は、受皿24の検出した調剤薬の質量が分配量に到達した場合は、下部計量センサ内蔵受皿制御部28が受皿24の回転軸を回転させて、調剤薬を下部ホッパ58に投入する。
本発明に係る粉体定量分割装置2のシステムについて図8を用いて説明する。
演算部(CPU)32は、ホッパ搬送用ベルト駆動部20と、下部計量センサ内蔵受皿制御部28と、メモリ30と、入力部46と、表示部48と連結される。
メモリ30は、演算部(CPU)32を駆動させるためのプログラムと、入力された設定値が格納される。また、分配数等を入力する入力部46は、キーボードやタッチスクリーンが用いられる。
さらに、表示部48は現在の設定値に従い、計量記録を表示する装置から構成される。
続いて、本発明に係る粉体定量分割装置2のシステムに基づいて、その動作について図9を用いて説明する。
まず、システムが起動され(a2)、調剤用の薬剤が上部投入ホッパ16に投入される(a4)。この時、上部投入ホッパ16はその下部が搬送用ベルト17にほぼ密着する。
ホッパ搬送用ベルト駆動部20は、上部投入ホッパ16に対して計量させる(a2)。
演算部32は、分割回数の入力待受けを行う(a8)。
演算部32は、分割回数の入力を待受けて、分割目標重量を算出する(a10)。
続いて、ホッパ搬送用ベルト駆動部20は、上部投入ホッパを上昇させて、上部投入ホッパ16と搬送用ベルト17が分離して隙間があく(a12)。この際に、散薬には、質量・形状、共に違う性質を混ぜ合わせて包装することがある。ホッパ前後方向駆動の一番の目的は、性質の違う散薬を混合した場合、よけいな振動をかけると分離してしまう為にホッパを分離しない速度で前後方向に駆動する。また前後方向に駆動することで内部で起こるブリッジ現象をも防ぐことができる。
続いて、ホッパ搬送用ベルト駆動部20は上部投入ホッパ下側開口部を解放する(a14)。
さらに、ホッパ搬送用ベルト駆動部20は、上部投入ホッパ前後方向に駆動する(a16)。
続いて、ホッパ搬送用ベルト駆動部20は、搬送用ベルト17を駆動する(a18)。薬剤は、搬送ベルトに載って送り出される。この時、搬送速度は薬剤が互いに分離せぬ速度である。
下部計量センサ内蔵受皿制御部28は、下部ロードセル分割目標重量近くである場合に搬送用ベルト17を減速させる(a20)。
さらに、ホッパ搬送用ベルト駆動部20は、下部ロードセル分割目標重量近くであれば、目標値に到達次第で停止させる。引き続き、下部ロードセル内蔵の受け皿は下部ロードセル内蔵装置受皿について下部ロードセル内蔵落下装置で受皿が反転している(S24)。
本発明の実施例2に係る粉体定量分割装置2は図6に示す通りである。実施例1と同一な点は同一の指示番号とし、異なる点についてのみ示す。実施例2では、下部計量センサ内蔵受皿制御部64は、受皿60に隣接して配置される。受皿60の後端に回転軸62が設けられ、その端部が下部計量センサ内蔵受皿制御部64に挿入される。受皿60の回転軸62は下部計量センサ内蔵受皿制御部64によって駆動される。また、この下部計量センサ内蔵受皿制御部64の下に下部計量センサ66が配置され重量が測定される。
本発明の実施例3に係る粉体定量分割装置2は図7に示す通りである。実施例2と同一な点は同一の指示番号とし、異なる点についてのみ示す。実施例3では、受皿60の下に下部ホッパ68が設けられる。その下部ホッパ68の下部開口部には包装紙70が配置され、隣接して配置される封入機72によって封止される。
本願発明は、表示装置として利用する任意の機器に利用可能である。
2 粉体定量分割装置
4 基台
6 上部計量センサ
8 端部
10 支持軸
12 コイルバネ
14 架台
16 上部投入ホッパ
18 搬送用ベルト部
20 ホッパ搬送用ベルト駆動部
22 端部
24 受皿
26 下部計量センサ
28 下部計量センサ内蔵受皿制御部
30 メモリ部
32 演算部

Claims (6)

  1. 粉体投入容器と、粉体投入容器ごと計測する荷重センサと、前記粉体投入容器を上下、前後に移動させることで粉体を計測して分配して分配後に第二の荷重センサで分配量を計測する粉体定量分割装置。
  2. 基台と、前記荷重センサである前記基台に搭載される上部計量センサと、
    前記上部計量センサの上に搭載されて端部で複数の支持軸と前記支持軸を中心とした複数のコイルバネで支持される架台と、
    前記粉体投入容器として前記架台に搭載される上部投入ホッパと、
    前記上部投入ホッパの下部に一端が前記架台の端部より突出するように配置される搬送用ベルト部と、
    前記上部投入ホッパと前記搬送用ベルト部を支持するとともに駆動させる装置を備えるホッパ搬送用ベルト駆動部と、
    前記架台の端部より突出する搬送用ベルト部の下側に一端を中心に回転することで搭載物を落下させることができるように配置される受皿と、
    前記受皿を下部計量センサの上に搭載するとともにこの下部計量センサを内蔵させて基台上に配置される下部計量センサ内蔵受皿制御部と、
    前記上部計量センサと前記ホッパ搬送用ベルト駆動部と前記下部計量センサ内蔵受皿制御部とメモリ部と連結される演算部とを備え、
    薬剤の総量を上部計量センサで計量し、予め入力された分割数で総量を分配した量のみを前記搬送ベルトで送り出し、前記搬送ベルトで送り出されて受皿に落下した薬剤の量が予め入力された分割数で総量を分配した量に到達することを前記下部計量センサで検出する時点で前記搬送ベルトの動作を停止させる請求項1記載の粉体定量分割装置。
  3. 上部計量センサは、ロードセルであることを特徴とする請求項2記載の粉体定量分割装置。
  4. 下部計量センサは、ロードセルであることを特徴とする請求項2または3に記載の粉体定量分割装置。
  5. 下部計量センサの精度は、上部計量センサの精度より良いことを特徴とする請求項2乃至4いずれか一つに記載の粉体定量分割装置。
  6. 基台と、前記基台に搭載される上部計量センサと、
    前記上部計量センサの上に搭載されて端部で複数の支持軸と前記支持軸を中心とした複数のコイルバネで支持される架台と、
    前記架台に搭載される上部投入ホッパと、
    前記上部投入ホッパの下部に一端が前記架台の端部より突出するように配置される搬送用ベルト部と、
    前記上部投入ホッパと前記搬送用ベルト部を支持するとともに駆動させる装置を備えるホッパ搬送用ベルト駆動部と、
    前記架台の端部より突出する搬送用ベルト部の下側に一端を中心に回転することで搭載物を落下させることができるように配置される受皿と、
    前記受皿を下部計量センサの上に搭載するとともにこの下部計量センサを内蔵させて基台上に配置される下部計量センサ内蔵受皿制御部と、
    前記上部計量センサと前記ホッパ搬送用ベルト駆動部と前記下部計量センサ内蔵受皿制御部とメモリ部と連結される演算部とを備え粉体定量分割装置を用いる粉体定量分割方法であって、
    薬剤の総量を上部計量センサで計量する工程と、予め入力された分割数で総量を分配した量のみを前記搬送ベルトで送り出す工程と、前記搬送ベルトで送り出されて受皿に落下した薬剤の量が予め入力された分割数で総量を分配した量に到達することを前記下部計量センサで検出する時点で前記搬送ベルトの動作を停止させる工程からなる粉体定量分割方法。
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