JP6279351B2

JP6279351B2 - 重量測定装置

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Publication number: JP6279351B2
Application number: JP2014041714A
Authority: JP
Inventors: 英治朝井; 健太山田
Original assignee: Anritsu Infivis Co Ltd
Current assignee: Anritsu Infivis Co Ltd
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2018-02-14
Anticipated expiration: 2034-03-04
Also published as: JP2015166721A

Description

本発明は、移動可能なおもりとその移動手段を備えており、感度や直線性等のような重量測定の性能を確認する場合には、基準となる当該おもりを移動手段で移動させて重量測定部に荷重が作用する位置に移動させるようにした重量測定装置に係り、特に、おもりを移動させて通常の重量測定と性能確認を切り換える移動手段の構成がコンパクトかつ低コストであり、さらに複数の重量測定部を並設する構成を採用した場合には、単一の移動手段を各重量測定部について共用化することにより、全体の構成を簡素化できる重量測定装置に関するものである。

下記特許文献１に開示されている自動重量選別機は、秤量台に載置された被計量物の重量を測定する重量測定部と、秤量台と重量測定部の間に設けられた切離機構と、切離機構が被計量物の荷重を解除している間に基準となる分銅を重量測定部に加える分銅加除機構と、分銅が付加された際には重量測定部を零点付近で固定するロック機構を備えている。この装置によれば、切離機構が被計量物の荷重を解除している間に、分銅加除機構は基準となる分銅を重量測定部に加え、重量測定部の出力特性の補正を行う。そして、このように分銅を付加して行う出力特性の補正時には、ロック機構が作動して重量測定部が過度に振動するのを防止するため、重量測定時間を短縮して高速で補正動作を行うことができるものとされている。

特公平０３−１７０８５号公報

上記特許文献１に開示された自動重量選別機の発明によれば、基準となる分銅を重量測定部に加える分銅加除機構と、重量測定部を固定するロック機構は、専用のアクチュエータを含む制御機構２８、２９をそれぞれ備えているため、製造コストが高く、広い設置スペースが必要であった。また、上記特許文献１に開示された自動重量選別機の実施形態では、重量検出部３４からなる重量測定部は単一であったが、被計量物の種類や重量測定の目的によっては、複数ラインのコンベアに各々重量測定部を設けて多数の被計量物を同時に並行処理する必要が生じる場合もあり、そのような場合には、上述した複数のアクチュエータに起因する製造コストの上昇や広い設置スペースの必要性は特に重要な問題となる。

本発明は、以上説明した従来の技術における課題に鑑みてなされたものであり、測定性能を確認等するための基準となるおもりを重量測定部に加除する機構と、重量測定部を固定するロック機構の少なくとも一部を共通の構成で兼用し、製造コストの低減と設置面積の省スペース化を達成することを主たる目的としている。

請求項１に記載された重量測定装置１は、
被測定物７の重量を測定する重量測定部４と、
移動可能であるおもり５１，５２と、
前記重量測定部４の作動を固定する固定位置に移動可能であり、かつ、前記おもり５１，５２の荷重が前記重量測定部４に加わる前記重量測定部４の性能確認位置と、前記おもり５１，５２の荷重が前記重量測定部４に加わらない被測定物７の重量測定位置の各位置に、前記おもり５１，５２が選択的に設定されるように前記おもり５１，５２を移動させるアクチュエータ６０と、
を具備し、
前記アクチュエータ６０が、前記重量測定部４に荷重を加えることによって前記重量測定部の作動を固定することを特徴としている。

請求項２に記載された重量測定装置１は、
被測定物（７）の重量を測定する重量測定部（４）と、
移動可能であるおもり（５１，５２）と、
前記重量測定部の作動を固定する固定位置に移動可能であり、かつ、前記おもりの荷重が前記重量測定部に加わる前記重量測定部の性能確認位置と、前記おもりの荷重が前記重量測定部に加わらない被測定物の重量測定位置の各位置に、前記おもりが選択的に設定されるように前記おもりを移動させるアクチュエータ（６０）と、
を具備し、
前記おもり５１，５２が複数設けられており、
前記性能確認位置には、複数個の前記おもり５１，５２の荷重が前記重量測定部４に加わる第１性能確認位置と、前記第１性能確認位置より少ない個数の前記おもり５１，５２の荷重が前記重量測定部４に加わる第２性能確認位置とが含まれることを特徴としている。

請求項３に記載された重量測定装置１は、請求項１または２に記載の重量測定装置１において、
前記重量測定部４と前記おもり５１，５２の組み合わせが複数組設けられ、共通の前記アクチュエータ６０によって前記各組のおもり５１，５２を移動させることを特徴としている。

請求項１および請求項２に記載された重量測定装置を使用する場合には、まず質量が管理された基準のおもりの重量測定を行い、当該質量と重量測定部の出力値との関係を示す傾きを算出する感度校正を行う。性能確認に使用するおもりは、このような感度校正によって得られた傾きに基づいて重量測定を行い、その結果によりそれぞれの重量を予め値付けしておく。

被測定物の重量を測定する場合には、必要に応じてアクチュエータを作動させ、被測定物の重量測定位置におもりを設定し、おもりの荷重が重量測定部に加わらないようにする。重量測定部には、被測定物の荷重のみが加わり、前述した感度校正の結果である傾きに応じた重量測定結果が得られる。

重量測定部の性能確認は、感度校正後のドリフトを考慮し、適宜時間の経過後又は適宜回数の使用後等に行うことができる。性能確認としては感度確認や直線性確認等がある。このような重量測定部の性能確認は、アクチュエータがおもりを移動させ、おもりの荷重が重量測定部に加わる重量測定部の性能確認位置におもりを設定して各おもりの重量を測定し、当初の値付した値と比較することで行うことができる。

また、何らかの事情で重量測定部に過重な外力が加わって損傷をもたらす可能性がある場合、又は本重量測定装置を使用しない場合等には、重量測定部に外力が作用しないように設定できれば便利である。このような場合には、アクチュエータを固定位置に移動させて重量測定部を固定し、重量測定部が外力を受けても作動しないようにすることができる。このように、重力測定部の性能確認と重量測定部の固定を一つのアクチュエータで行う構成としたので、製造コストの低減と設置面積の省スペース化を達成することができる。

特に請求項１に記載された重量測定装置によれば、性能確認に用いるおもりを移動するためのアクチュエータを固定位置に移動させて重量測定部に荷重を加えることにより、重量測定部の作動を確実に固定することができる。これによって、重量測定部に無用な外力が加わって重量測定部が破壊されることを未然に防止することができる。

特に請求項２に記載された重量測定装置によれば、アクチュエータによって複数個のおもりを重量測定部の第１性能確認位置に設定して重量を測定し、当初の値付した値からの変化を検出することにより感度確認を行うことができる。また、その次に、アクチュエータによって第１性能確認位置で測定したものよりも少ない個数のおもりを重量測定部の第２性能確認位置に設定して重量を測定し、当初の値付した値からの変化を検出することにより、第１性能確認位置における測定結果と併せて、重量測定部の直線性を確認することができる。

例えば、おもりの数が２個の場合、アクチュエータによって２個のおもりを重量測定部の第１性能確認位置に設定し、２個のおもりの重量を測定し、当初の値付した値からの変化を検出することにより感度確認を行う。その後、アクチュエータによって１個のおもりのみを重量測定部の第２性能確認位置に設定し、１個のおもりの重量を測定し、第１性能確認位置における２個のおもりの重量測定の結果と併せて、当初の値付した値からの変化を検出して重量測定部の直線性を確認することができる。

請求項３に記載された重量測定装置によれば、重量測定部と感度確認用のおもりの組み合わせが複数組設けられ、共通のアクチュエータによって各組のおもりを移動させる構成としたので、測定性能を確認等するための基準となるおもりを重量測定部に加除する機構と、重量測定部を固定するロック機構の少なくとも一部を共通の構成で兼用できるため、さらに、製造コストの低減と設置面積の省スペース化を達成することができる。

実施形態の重量測定装置の一部及びカプセルの搬送装置を側面方向から見た断面図である。実施形態の重量測定装置の要部となる重量測定部を示す斜視図である。実施形態の重量測定装置の秤量動作時の状態を示す側面図である。実施形態の重量測定装置の感度確認時の状態を示す側面図である。実施形態の重量測定装置の直線性確認時の状態を示す側面図である。実施形態の重量測定装置の第１のロック状態を示す側面図である。実施形態の重量測定装置の第２のロック状態を示す側面図である。実施形態の重量測定装置の感度校正において分銅の重量測定を行った場合の質量と重量測定部の出力電圧の関係を示すグラフである。実施形態の重量測定装置におけるおもりの質量値付けにおいて、感度校正において求められた質量と出力電圧の関係を示すグラフの傾きに基づいて、各おもりの搭載時の出力電圧から値付けされた各々の質量値を算出する際の対応関係を示すグラフである。

本発明の実施形態を図１〜図９を参照して説明する。
主として図１に示すように、本実施形態に係る重量測定装置１は、被測定物の前半の搬送経路である供給部２と、被測定物の重量を測定するための測定台３及び重量測定部４と、被測定物の後半の搬送経路である間欠搬送部５と、重量測定結果に応じて被測定物を振り分ける振り分け部６と、これらを制御する図示しない制御部を備えている。なお、上記構成中、本発明の要部となる重量測定部４等については、全体図である図１中では図示を省略し、図２以降の各図に示しており、後に詳述する。
以下、各構成部分ごとに順にその構成を説明する。

〈前半の搬送経路等の構成について〉
装置全体の図である図１に示すように、供給部２は、測定台３の前段に配置されており、被測定物の搬送経路の前半部を構成している。本実施形態では、被測定物として、薬が封入され、両端が半球状に形成された円柱状のカプセル７を例示している。供給部２は、その上方に配置された図示しないホッパから供給されたカプセル７を、後工程の測定台３へ間欠的に１個ずつ送り出す機能を有する。この機能を達成するために、供給部２は、搬送経路としてのマガジン１０と、ストッパ１１を備えている。マガジン１０は、ホッパの底部に連通する供給路を有しており、周期的な上下方向の往復動作に伴ってカプセル７を落下させて供給する。カプセル７は、マガジン１０の内部において、その軸線を上下方向に向けた縦方向の姿勢で、かつ上下方向に一列に並んだ状態で収容されている。ストッパ１１は、マガジン１０が上下方向の動作における下端位置から上方に移動した際に供給路を閉鎖し、供給路の下端からカプセル７が落下するのを防止する。

供給部２のマガジン１０の直下には、搬送経路の一部を構成する湾曲凹部８が設けられている。マガジン１０から落下したカプセル７は、湾曲凹部８に着地することで、その軸線を搬送方向斜め上に向けた姿勢で保持される。この湾曲凹部８の搬送方向の下流側には、搬送経路の一部を構成する搬送溝部９が連続して設けられている。搬送溝部９は、搬送方向に直交する断面形状がＶ字形状の溝であり、搬送溝部９のＶ溝は、カプセル７との接触面積を小さくしている。このＶ溝は、搬送対象のカプセル７の大きさが変わっても、同じように支えることができる。

搬送溝部９におけるカプセル７の搬送方向について、湾曲凹部８を挟んで搬送溝部９と反対の側には、同搬送方向に沿って進退自在とされたプッシャ１３が設けられている。搬送溝部９のＶ字形の最下端には、このプッシャ１３がスライドできるようにスリットが形成されている。プッシャ１３は、先端の上部が前方に突出した形状となっているため、湾曲凹部８の後方から水平前方に向けてスライドすることにより、湾曲凹部８にあるカプセル７の立ち上がりを規制しながら、これを搬送溝部９へ送り出すことができる。

搬送方向について、搬送溝部９の下流側には、測定台３が設けられている。測定台３は、前半の搬送経路である供給部２の次工程として配置されている。測定台３は、図２に示すように、上記の搬送溝部９と同様に断面形状がＶ字形の溝を備えており、上流側の搬送溝部９からカプセル７を連続して搬入できるようになっている。供給部２の搬送溝部９から送り出されたカプセル７は、図１に示すように、この測定台３に１個ずつ載せられ、この測定台３にアーム３０を介して連結された後述する重量測定部４によって１個ずつ重量を測定される。

なお、図２に示すように、測定台３は１個ではなく、多数の測定台３及び重量測定部４の組が、図１において紙面に直交する方向に沿って密に並んだ多連の構造となっている。前述した前半の搬送経路（湾曲凹部８や搬送溝部９等）及び後に詳述する後半の搬送経路（間欠搬送部５等）も、測定台３及び重量測定部４と同様に、図１において紙面に直交する方向に沿って並んだ多連の構造となっている。すなわち、前半の搬送経路と、測定台３及び重量測定部４と、後半の搬送経路は、いずれも図１において紙面に直交する方向に沿って並んだ多連の構造であり、カプセル７は前半の搬送経路から測定台３に搬入されて重量測定部４で重量を測定され、後半の搬送経路を経て搬出されていくように構成されている。

〈測定台３及び重量測定部４等の構成について〉
カプセル７の重量を測定するための測定台３は、前半と後半の各搬送経路の中途に設けられている。重量測定部４は図１において測定台３の下方に配置されているが、前述したように図１中では図示を省略している。これを拡大し、多連に配置された測定台３及び重量測定部４を斜視図で示したのが図２である。また、図３は、重量測定部４による重量測定動作時の側面図であり、図４及び図５は重量測定部４による性能確認動作時の側面図であり、図６及び図７は重量測定部４のロック動作時を示す側面図である。

図２に示すように、測定台３の下方には基部材２５が配置されている。前述した通り、本装置１は、図１の紙面に直交する方向に多数の搬送経路が並んだ多連の構造となっており、重量測定部４も各搬送経路ごとに同方向に並べて配置されているが、基部材２５はこれら複数の重量測定部４が取り付けられる単一かつ共通のベース部材として設けられている。この基部材２５は、カプセル７の搬送方向（図２中、右奥側から左手前側に向かう方向）に直交する方向（図２の左右方向）を長手方向とする略直方体状の筐体であり、重量測定部４を取り付けるのに必要な強度または剛性を備えている。

図２及び図３等の動作図に示すように、重量測定部４は、基部材２５の前面又は後面に固定された固定部２６と、固定部２６とは反対側の自由端であって、搬送方向に延設されて両端が屈曲した略Ｌ字形の連結部材であるアーム３０を介して前記測定台３に連結された可動部２７と、可動部２７と固定部２６を連結するロバーバル部２８を備えており、各辺が自由に動けるように構成された略平行四辺形の枠状構造体である。被測定物を測定台３に載せれば、被測定物の質量に起因して可動部２７が変位するので、その変位に起因して検出される物理量から質量を測定することができる。具体的な質量の検出手法については後述する。

図２に示すように、測定台３と重量測定部４の複数の組は、共通の基部材２５の前面と後面に互い違いに取り付けられている。換言すれば、複数の重量測定部４の各固定部２６は、カプセル７の搬送方向について位置が異なる基部材２５の前面（図２において手前側の視認可能な面）と後面（図２において奥側の視認できない面）に交互に固定されており、これによって各組の重量測定部４は基部材２５の長手方向に沿って千鳥状の配置で固定されている。その結果、各組の測定台はカプセル７の搬送方向について同一の位置に配置され、搬送方向と直交する水平方向に密に並んだ状態となる。

このように、共通の基部材２５に複数の重量測定部４の各固定部２６を固定する構成を採用しているため、複数の重量測定部４を並べた多連構造の重量測定装置１を比較的小さな接地面積で構成することが可能となり、多連の搬送経路でそれぞれカプセル７を搬送しながら効率的な重量測定を行う能率的な作業が実現できる。また、上述したような多連構造の重量測定装置１を、共通の基部材２５の前面と後面に複数の重量測定部４を千鳥状に交互に固定することで構成したので、並べようとする方向（搬送方向と直交する水平方向）に関する重量測定部４の幅が、同方向についての搬送経路や測定台の幅より大きくても、搬送方向の同じ位置において複数の測定台を密に並べて配置することができ、装置の省スペース化を実現することができる。

図２及び図３等の動作図に示すように、本実施形態の重量測定装置１は、重量測定部４による秤量性能の確認や、秤量動作のロック（固定）を自動的に行うための機構として、各重量測定部４に選択的に荷重を加える移動可能なおもり５１，５２を各重量測定部４ごとに備えている。また、基部材２５の前面と後面に交互に千鳥状に固定され、２列に配列された重量測定部４の２つの各列ごとに、各列に属する各重量測定部４のおもり５１，５２を移動させる移動手段として、合計２基のアクチュエータ６０を備えている。

アクチュエータ６０は回転力を出力する装置であり、重量測定部４の列方向の一方の隣部に設置されている。そしてアクチュエータ６０の回転軸６１は、重量測定部４の各列の列方向の最大寸法よりも長く、重量測定部４の列方向の他方の隣部に設置された軸受６２に回転自在に支持されている。

この回転軸６１には、各列の重量測定部４ごとに、揺動部材６３が固定されている。揺動部材６３の基部は回転軸６１に連結されており、アクチュエータ６０の駆動によって先端部を自在に揺動させることができる。この揺動部材６３の先端側の２カ所の位置には、２個の貫通した長孔６４，６５が設けられており、各長孔６４，６５にはおもり５１，５２が移動可能に支持されている。おもり５１，５２は回転軸６１と略平行な短軸状体であり、長孔６４，６５から突出した両端部には抜け止めの大径部が設けられていて、長孔６４，６５から抜けることなく長孔６４，６５内を移動することができる。

また、重量測定部４の可動部２７の端面には、前記おもり５１，５２が係止される係止部材としてのアングル６６が取り付けられている。アングル６６は、図２に示すように一対の板体を所定間隔をおいて配置してなる部材であって、可動部２７の端部から同下方位置まで略Ｌ字状に延設されており、その先端部の上面側には、おもり５１，５２が係止する２カ所の凹部６７，６８が設けられている。

図３等の動作図に示すように、揺動部材６３に設けられた２個のおもり５１，５２の各位置と、これら２個のおもり５１，５２が係止するアングル６６の２個の各凹部６７，６８の位置とは対応している。そして、２個のおもり５１，５２及び長孔６４，６５と、２個の凹部６７，６８のうち、回転軸６１に近い方のおもり５１と凹部６７の係止位置は、回転軸６１から遠い方のおもり５２と凹部６８の係止位置よりも上方に配置されている。

従って、アクチュエータ６０を駆動して揺動部材６３を揺動させ、揺動部材６３を適宜の位置に設定すれば、各おもり５１，５２と各凹部６７，６８の位置関係を種々の状態に設定することができ、重量測定部４にアングル６６を介して加わるおもり５１，５２の荷重の状態を任意に設定することができる。

例えば、図３に示すように、揺動部材６３を、重量測定部４には接触しないが、アングル６６からは離れた相対的に上方の位置に設定すれば、いずれのおもり５１，５２もアングル６６には載らないので重量測定部４にはおもり５１，５２の荷重が加わらず、重量測定部４によって通常の重量測定動作を行うことができる。

また、図４に示すように、揺動部材６３を、相対的に最下方の位置（便宜上第１性能確認位置と称する）に設定して２個のおもり５１，５２をアングル６６の各凹部６７，６８部に載せれば、重量測定部４には２個のおもり５１，５２の荷重が加わる。また図５に示すように、揺動部材６３を図３と図４の中間の位置（便宜上第２性能確認位置と称する）に設定して回転軸６１に近い方のおもり５１だけがアングル６６の凹部６７に載るようにすれば、重量測定部４には１個のおもり５１の荷重が加わる。詳細は後述するが、これらの各性能確認位置における１個又は２個のおもり５１，５２の重量測定結果と、感度校正した重量測定部４によって予め測定し、質量値付けした各おもり５１，５２の質量とを比較することにより、重量測定部４の性能の変化、すなわち校正した基準点からのドリフトを検出することができる。

さらにまた、図６に示すように、揺動部材６３を、重量測定部４の可動部２７の下面に接触する相対的に最上方の位置に設定すれば、いずれのおもり５１，５２もアングル６６には載らず、アクチュエータ６０の動力によって可動部２７を固定することになるため、重量測定部４のロックを行うことができる。

さらにまた、図７に示すように、揺動部材６３を、相対的に最下方の位置に設定して２個のおもり５１，５２をアングル６６の各凹部６７，６８に載せるとともに、さらにアクチュエータ６０の動力でおもり５１，５２を介してアングル６６を下方に押し下げるようにすれば、可動部２７を固定して重量測定部４のロックを行うことができる。

なお、ロバーバル機構を備えた重量測定部４による具体的な質量検出手法としては、例えば次のような手法を例示することができる。
ロバーバル機構にひずみゲージを用いたロードセルを使用する。ロードセルは、可動部２７の変位に応じてひずみゲージの電気抵抗が変化するので、この抵抗値の変化を電圧で測定することにより被計量物の質量を測定する。

又は、所謂フォースバランス式を用いることもできる。すなわち、可動部２７の変位を位置検出センサで検出し、電磁コイルに電流を流すことによって変位した可動部２７を平衡状態に復帰させるようにする。そのときの電磁コイルに流した電流の電流値や電圧に換算した電圧値から被計量物の質量を測定する。

〈後半の搬送経路等の構成について〉
装置全体の図である図１に示すように、測定台３の下流側には、間欠搬送部５が設けられている。この間欠搬送部５は、測定台３の後段に配置されており、カプセル７の搬送経路の後半部を構成している。間欠搬送部５は、前述した供給部２及び後述する重量測定部４の各動作と同期して、カプセル７を間欠的に搬送する機能を備えている。この間欠搬送部５は、カプセル７の搬送手段として爪状の搬送体１４と階段状搬送機構１５を備えている。

搬送体１４は、例えばＥ字状等、下向きの空間を備えた爪状の構造を備えている。本実施形態では、下向きに突出する前爪部Ｆと、中爪部Ｍと、後爪部Ｒとを有する。前爪部Ｆと中爪部Ｍとの間には、カプセル７がその軸線方向で収容可能となる。搬送体１４は、これら前爪部Ｆ、中爪部Ｍ、後爪部Ｒ、及びこれらを連結する上壁部Ｗによってカプセル７の逃げ、飛び出しを防止しながら搬送することができる。

図１に示すように、搬送体１４は、搬送方向について上流側の第１移動位置で、中爪部Ｍが測定台３のカプセル７の後端に当たる。この状態で、前爪部Ｆは、先のカプセル７の後端に当たり、後爪部Ｒは後のカプセル７の前端に当たる。搬送体１４は、測定台３のカプセル７を上から被せるように保持し、次段の階段状搬送機構１５に送る。搬送体１４は、カプセル７を搬送した後、上昇し、カプセル７の搬送軌跡から外れた搬送方向の初期位置に戻される。この循環動作が繰り返されることにより、搬送体１４は、供給部２の動きに同期してカプセル７を間欠搬送することができる。この間欠搬送動作においてカプセルが静止状態にある時間は、重量測定部４の秤量タイミングと略一致する。すなわち、カプセルが秤量可能なタイミングは、搬送体の停止時間と初期位置への戻り時間の合計である。

階段状搬送機構１５は、固定段部材１６と段状プッシャ１７を備えている。固定段部材１６は、複数の水平部及び垂直部で構成され、カプセル７の搬送方向について下流に向けて下降していく階段状の部材である。固定段部材１６の各水平部は、前記同様のＶ溝状に形成されており、さらに前記同様にプッシャ用スリット（図示略）がその中央に搬送方向と平行に形成されている。段状プッシャ１７は、固定段部材１６と略同形状の階段状に形成された一体の板状部材である。段状プッシャ１７は、固定段部材１６の前記プッシャ用スリット内をカプセル７の搬送方向に沿って前後方向に交互にスライドすることができる。また、図１に示すように、段状プッシャ１７が搬送方向の最も上流の位置、すなわちカプセル７を押し出す直前の始点位置にあるとき、段状プッシャ１７の各水平部は、固定段部材１６の各水平部よりも、段状プッシャ１７及び固定段部材１６の両垂直部の高さの略半分程低くなるような位置関係で配置されている。従って、搬送時に、段状プッシャ１７が、固定段部材１６の水平部の長さと同程度の長さだけ前進した終点位置まで進めば、固定段部材１６に支持されたカプセル７は、段状プッシャ１７の垂直部に押され、固定段部材１６の次の水平部の上に突出している段状プッシャ１７の次の水平部の上に落下する。次の工程で段状プッシャ１７が後退すると、段状プッシャ１７の水平部に載置されたカプセル７は固定段部材１６の垂直部に突き当たって止められ、階段状プッシャ１７がさらに後退して前記始点位置に戻れば、カプセル７は固定段部材１６の次の水平部に落ちて載置される。

なお、間欠搬送部５において、階段状搬送機構１５の上方には、規制部材１８が設けられている。規制部材１８は、階段状搬送機構１５に対し離間して対向配置され、対向下面が階段形状に倣って形成されており、階段状搬送機構１５によるカプセル７の搬送中にカプセル７が規定の方向以外に飛び出すのを防止する。

間欠搬送部５の下流側には、振り分け部６が設けられている。本実施形態の振り分け部６は、間欠搬送部５からカプセル７が搬送されるときに、重量測定部４からの計測の結果に基づき、カプセル７の搬送先を切り替えることができる。振り分け部６は、落下口１９と開閉蓋２０を備えており、間欠搬送部５の動作に同期して開閉蓋２０の開閉を制御することにより、上流側の第１搬送先Ａと下流側の第２搬送先Ｂの何れかにカプセル７を選択的に落下させて重量による仕分けを行うことができる。本実施形態では、第１搬送先ＡはＮＧ品のカプセル７を搬送する場所となり、第２搬送先ＢはＯＫ品のカプセル７を搬送する場所となる。

〈重量測定装置における全体的な重量測定作業の流れについて〉
本実施形態に係る重量測定装置１によれば、以上説明した装置各部は図示しない制御部によって同期して駆動制御される。すなわち、上下方向に往復移動する供給部２のマガジン１０からカプセル７が落下し、湾曲凹部８に入ると、プッシャ１３が前方にスライドしてカプセル７を搬送溝部９へ送り出す。さらに、搬送体１４が循環して作動することにより、搬送溝部９のカプセル７を移動させて測定台３の上に載置する。そして、動作の静止期に重量測定部４によって該カプセル７の重量を測定する。重量を測定されたカプセル７は、搬送体１４によって間欠搬送部５に入り、さらに間欠搬送部５の動作によって順次下流側へ間欠的に搬送され、重量測定部４による測定結果に応じて作動する振り分け部６により、ＮＧ品とＯＫ品に振り分けられる。

〈重量測定部４における校正作業、重量測定、性能確認、及びロック等について〉
本実施形態の重量測定装置１を使用する場合には、まず感度校正のため、質量が管理された基準のおもりを用いて重量測定を行う。このような基準のおもりとしては、公的機関等による認証等を受けた分銅等が適している。例えば、公称２（ｇ）の分銅を測定台３に載せて重量測定部４によって重量を測定する。

図８は、実施形態の重量測定装置の感度校正において、公称２（ｇ）の分銅の重量測定を行った場合に得られた結果を示すものであり、おもりを搭載した時の重量測定部の出力電圧と当該おもりの質量との関係を示すグラフである。この重量測定において得られた図８に示すグラフの傾きは、装置の制御部に記憶しておく。

次に、各重量測定部４ごとに２個ずつ設けられたおもり５１，５２について、このような感度校正によって得られた傾きに基づいて重量測定を行い、その結果により各おもり５１，５２の重量を予め値付けしておく。

図９は、実施形態の重量測定装置１におけるおもり５１，５２の質量値付け作業を説明するグラフである。このグラフに描かれた原点を通る右上がりの直線は被測定物の質量と重量測定部４の出力電圧との関係を示しており、その傾きは前記感度校正において求められたものである。すなわち、分銅によって感度校正された重量測定装置１によって、各おもり５１，５２の実際の質量を測定する。その結果、例えば図９に示すように、ある重量測定部４のおもり５１，５２については、１個のおもり５１を搭載した時の重量測定部４の出力電圧と、グラフの傾きから、当該１個のおもり５１の質量は０．９８ｇと測定され、同様に２個のおもり５１，５２を搭載した時の重量測定部４の出力電圧と、グラフの傾きから、当該２個のおもり５１，５２の質量は１．９５ｇと測定されたとする。これらの測定されたおもり５１，５２の質量は装置の制御部に記憶しておく。

なお、上記説明では、１個のおもり５１，５２の重さを概ね１ｇとし、校正された重量測定装置１による実測値が、１個のおもり５１の搭載時で０．９８ｇ、２個のおもり５１，５２の搭載時で１．９５ｇと測定された例を示した。しかし、これは一例にすぎず、各重量測定部４に設けるおもり５１，５２の公称重量は、被測定物の種類や実際の重量分布等に応じて適宜に定めればよい。例えば、本実施形態のようにカプセル７を測定する場合には、一般的に薬剤等のカプセルの場合には１個の重量が５００ｍｇ程度の製品が多いと考えれば、この５００ｍｇの質量を好適にカバーできる範囲で感度確認と直線性確認を行うために、２個のおもり５１，５２の重量を例えば０．５ｇと１．５ｇの２種類としてもよい。

以上で重量測定装置１の重量測定準備は完了である。
ここで、カプセル７の重量を測定する場合には、まず必要に応じてアクチュエータ６０を作動させ、図３に示すように、アングル６６から離れた重量測定位置におもり５１，５２を設定し、おもり５１，５２の荷重が重量測定部４に加わらないようにする。測定台３にカプセル７を載せると、重量測定部４には、カプセル７の荷重のみが加わり、重量測定部４がその荷重に対応した電圧を出力する。制御部において、この出力電圧と、前述した感度校正の結果である傾きに応じて、当該カプセル７の質量が測定される。

重量測定部４は、使用開始当初に校正を行っても、時間の経過、環境条件の変化、又は使用回数の累積等に伴って、感度校正後にドリフトを生じる場合がある。従って、重量測定部４の性能は随時確認することが望ましい。確認すべき重量測定部４の性能としては感度や直線性がある。感度とは、上述した質量値付けで記憶した２個のおもり５１，５２の質量と、その後の確認時に測定した当該２個のおもり５１，５２の質量との一致度を評価するものである。但し、この感度確認は、１個のおもり５１の質量について行ってもよい。直線性とは、上述したおもり５１，５２の質量値付けで記憶した１個のおもり５１の質量及び２個のおもり５１，５２の質量と、その後の確認時に測定した当該各２点の重量測定値との一致度から、測定結果と質量の対応の直線性を評価するものである。

このような重量測定部４の性能確認は、アクチュエータ６０がおもり５１，５２を移動させ、おもり５１，５２の荷重が重量測定部４に加わる各性能確認位置におもり５１，５２を設定して各おもり５１，５２の重量を測定し、その値を当初の値付した値と比較することで行うことができる。

図４に示すように、アクチュエータ６０を作動させて、揺動部材６３を相対的に最下方の位置（便宜上第１性能確認位置と称する）に設定し、２個のおもり５１，５２をアングル６６の各凹部６７，６８に載せる。これによって重量測定部４には２個のおもり５１，５２の荷重が加わる。ここで２個のおもり５１，５２の重量を測定し、当初の値付した値（２個のおもり５１，５２の質量の合計値）からの変化を検出すれば、重量測定部４の感度が変化していないか確認することができる。

図８及び図９で説明した感度校正及びおもり質量値付けでの具体例に基づいて説明すると、質量値付けで制御部に記憶した２個のおもり５１，５２の質量が１．９５ｇである場合、所定時間経過後の感度確認において、２個のおもり５１，５２の質量が１．９８ｇになったとする。この場合、質量値付けで記憶した値と感度確認での値が０．０３ｇだけ異なっており、重量測定部４の重量測定の感度は変化している。この結果を異常と判定するか否かは、判定の閾値をどのように設定するかによる。また、異常と判定した場合の対応方法もユーザーの選択によって任意に決めることができる。例えば、前回の校正結果はそのままとし、制御部に記憶した傾きに基づいて問題があったと判定したおもり５１，５２の質量値付けを再度行うこととしてもよいし、管理された分銅を用いて校正から再度やり直してもよい。

次に、図５に示すように、アクチュエータ６０を作動させ、揺動部材６３をやや持ち上げて図３と図４の中間の位置（便宜上第２性能確認位置と称する）に設定する。回転軸６１に近い方の１個のおもり５１だけがアングル６６の凹部６７に載り、回転軸６１から遠い方のおもり５２はアングル６６の凹部６８から離れる。これによって重量測定部４には当該１個のおもり５１の荷重だけが加わる。ここで１個のおもり５１の重量を測定し、当初の値付した値からの変化を検出する。そして、図４に示す第１性能確認位置で測定した２個のおもり５１，５２に関する質量測定結果及び対応する質量値付けと、第２性能確認位置で測定した１個のおもり５１に関する質量測定結果及び対応する質量値付けに基づいて、重量測定部４の直線性が変化していないか確認することができる。

図８及び図９で説明した感度校正及びおもり質量値付けでの具体例に基づいて説明すると、質量値付けで制御部に記憶した１個のおもり５１の質量と２個のおもり５１，５２の質量がそれぞれ０．９８ｇと１．９５ｇである場合、所定時間経過後の直線性確認において、１個のおもり５１の質量と２個のおもり５１，５２の質量がそれぞれ０．９７ｇと１．９８ｇになったとする。この場合、１個のおもり５１の質量については０．０１ｇ減少しているが、２個のおもり５１，５２の質量については０．０３ｇ増加しており、重量測定部４の重量測定の直線性は変化している。この結果を異常と判定するか否かは、判定の閾値をどのように設定するかによる。また、異常と判定した場合の対応方法もユーザーの選択によって任意に決めることができる。例えば、前回の校正結果はそのままとし、制御部に記憶した傾きに基づいて問題があったと判定したおもり５１，５２の質量値付けを再度行うこととしてもよいし、管理された分銅を用いて校正から再度やり直してもよい。

次に、装置各部の部品交換等における事故により、何らかの重量部品等が測定台３に落下し、重量測定部４の可動部２７等に過重な外力が加わって損傷をもたらす可能性がある場合、又は本重量測定装置１を使用しない場合等に、重量測定部４の可動部２７の変位を固定して外力が作用しないようにしたい場合がありうる。

そのような場合には、図６に示すように、アクチュエータ６０を作動させて揺動部材６３を上昇させ、重量測定部４の可動部２７の下面に接触する相対的に最上方の位置に設定すれば、いずれのおもり５１，５２もアングル６６には載らず、アクチュエータ６０の動力によって可動部２７を下から押し上げて固定することになるため、重量測定部４のロックを行うことができる。

また、図７に示すように、アクチュエータ６０を作動させて揺動部材６３を相対的に最下方の位置に設定し、２個のおもり５１，５２をアングル６６の各凹部６７，６８に載せるとともに、さらにアクチュエータ６０の動力でおもり５１，５２を介してアングル６６を下方に押し下げるようにすれば、可動部２７を固定して重量測定部４のロックを行うことができる。さらにまた、電源がＯＦＦの時に重量測定部４がロック状態となるように、アクチュエータ６０の原点位置を上述したロック状態の位置に対応させるようにすれば、例えば本装置１を長期間使用しないときや移動するときなど電源をＯＦＦとした状態においても重量測定部４を保護することができる。

以上説明したように、本実施形態では、重量の測定性能を確認等するための基準となるおもり５１，５２を重量測定部４に加除する機構と、安全等のために重量測定部４を固定するロック機構を、共通の構成であるアクチュエータ６０、揺動部材６３、おもり５１，５２、そしてアングル６６によって構成し、しかも駆動源であるアクチュエータ６０は複数個の重量測定部４ごとに設けたため、多数の搬送機構と重量測定部４が多連に並設された処理能力の高い重量測定装置でありながら、アクチュエータ６０等の高価な部品の点数減少による製造コストの低減と、設置面積の省スペース化を達成することができた。

なお、本実施形態では、移動可能なおもり５１，５２とその移動手段等を用いて、感度や直線性等のような重量測定の性能を確認するものとしたが、実施形態の構成によって測定可能なおもり５１，５２の重量等に基づいて確認できるものであれば、確認すべき重量測定の性能は感度や直線性に限るものではない。

なお、以上説明した実施形態では、薬品等が充填されたカプセル７の重量を測定する例を挙げたが、これは一例にすぎず、本発明が対象とする被測定物は特定形状の特定物品に限定されるものではない。また、被測定物の搬送経路を構成する搬送溝部９や間欠搬送部５等は、搬送方向に直交する断面がＶ字形の構造であり、循環して移動する搬送体１４でカプセル７を押してＶ溝の上を滑らせて移動させたり、間欠搬送部５の作動によりカプセル７を一段ずつ落下させて搬送する構造であったが、これは、被測定物が薬品であるため、なるべく搬送面との接触面積を小さくする必要があり、その必要性から採用されたものである。従って、被測定物すなわち被搬送物の種類、形状等が変われば、実施形態以外の原理、構造の搬送手段を用いることも可能である。例えば、ベルト式のコンベア等の搬送経路の途中に測定台を設け、その下方に基部材２５及び重量測定部４を配置するものとしてもよい。

１…重量測定装置
２…搬送経路としての供給部
３…測定台
４…重量測定部
５…搬送経路としての間欠搬送部
７…被測定物としてのカプセル
８…搬送経路としての湾曲凹部
９…搬送経路としての搬送溝部
１０…搬送経路としてのマガジン
２６…固定部
２７…可動部
２８…ロバーバル部
５１，５２…移動可能なおもり

Claims

被測定物（７）の重量を測定する重量測定部（４）と、
移動可能であるおもり（５１，５２）と、
前記重量測定部の作動を固定する固定位置に移動可能であり、かつ、前記おもりの荷重が前記重量測定部に加わる前記重量測定部の性能確認位置と、前記おもりの荷重が前記重量測定部に加わらない被測定物の重量測定位置の各位置に、前記おもりが選択的に設定されるように前記おもりを移動させるアクチュエータ（６０）と、
を具備し、
前記アクチュエータ（６０）が、前記重量測定部（４）に荷重を加えることによって前記重量測定部の作動を固定することを特徴とする重量測定装置（１）。
被測定物（７）の重量を測定する重量測定部（４）と、
移動可能であるおもり（５１，５２）と、
前記重量測定部の作動を固定する固定位置に移動可能であり、かつ、前記おもりの荷重が前記重量測定部に加わる前記重量測定部の性能確認位置と、前記おもりの荷重が前記重量測定部に加わらない被測定物の重量測定位置の各位置に、前記おもりが選択的に設定されるように前記おもりを移動させるアクチュエータ（６０）と、
を具備し、
前記おもり（５１，５２）が複数設けられており、
前記性能確認位置には、複数個の前記おもりの荷重が前記重量測定部（４）に加わる第１性能確認位置と、前記第１性能確認位置より少ない個数の前記おもりの荷重が前記重量測定部に加わる第２性能確認位置とが含まれることを特徴とする重量測定装置（１）。
前記重量測定部（４）と前記おもり（５１，５２）の組み合わせが複数組設けられ、共通の前記アクチュエータ（６０）によって前記各組のおもりを移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の重量測定装置（１）。