JPH0251027A

JPH0251027A - 微少秤量装置

Info

Publication number: JPH0251027A
Application number: JP20249888A
Authority: JP
Inventors: Shuji Morimoto; 修司盛本; Haruhiko Yoshida; 晴彦吉田; Masaichi Oi; 大井　政一; Jotaro Kishimoto; 丈太郎岸本
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1990-02-21
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: JP2612905B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、微少秤量装置に関し、詳しくは、医薬品等の
製造工程において、バイアルやアンプル等の容器に５０
ｍｇ　１００ｍｇなどの微少量の被充填物を充填する際
に、電子天秤を用いて高速、高精度な秤量を行い、充填
量のバラツキを少なくして充填量精度の向上を図るもの
である。

従来の技術従来、この種の電子天秤を用いて微少量を秤量する場合
、許容幅内に一定個数のデータが入った安定出力モード
の時に、一定の平均化時間で平均化して秤量値を求める
方法（天秤標準安定検出方法）と、所定の一定時間経過
後にサンプリングする方法等が提供されている。

発明が解決しようとする課題上記した安定出力モードで秤量値を求める方法では、一
般に高精度を必要とする場合には秤量に時間がかかり高
速秤量が出来ない欠点があり、時間短縮のために許容幅
を広くすると精度が悪くなる欠点がある。また、一定時
間経過後にサンプリングを行う方法では、設定時間を短
くすると精度か悪くなり、また、精度向上を図るために
設定時間を長くすると時間がかかり、かつ、ノイズや振
動などにより突発的な不良データを取り込む可能性があ
る。

さらに、精度１ｍｇ程度あるいは、それ以下の微少測定
を行う場合は、温度変化、制御機器から発生する磁力線
等が測定精度に悪影響を及ぼすと共に、被秤量物が誘電
体物質である場合に、摩擦等により発生する静電気も測
定精度に悪影響を及ぼす。特に、静電気による悪影響は
、従来用いられている風防箱の中に電子天秤を設置して
も、排除することが出来ず、電子天秤による測定精度を
低下させる原因になっている。

課題を解決するための手段本発明は上記した問題を解決せんとするもので、所定の
一定時間毎にデータの取り込みを行い、該データの最大
値と最小値の差が設定値以下になった時の値を秤量値と
することにより、秤量値の精度向上および秤量速度の高
速化を図り、かつ、該電子天秤による秤量時に容器に導
電体のキャップを被せることにより静電気による影響を
排除して秤量精度を向上させることを特徴としている。

即ち、本発明に係わる微少秤量装置は、読み取り限度が
約０　、１　ｍｇ以下で、約０．２秒以下（好ましくは
０．０５〜０．１秒の範囲）毎に秤量データを出力する
電子天秤と、上記電子天秤によりバイアル、アンプル等の容器を秤量
する時に、該容器に被せる導電体よりなるキャップおよ
び該キャップの昇降手段と、上記容器を電子天秤上に移
送すると共に、秤量後に搬出する容器の移送手段と、上記キャップ昇降手段および容器移送手段の駆動制御を
行うと共に、電子天秤から常時出力する秤量データをサ
ンプリングし、連続する所定数のサンプリングデータ、
例えば、５〜３０個のサンプリングデータの中での最大
値と最小値との差を前置て定めた安定検出判断幅と比較
し、上記差が安定検出判断巾以下となった時のデータを
秤量値として出力する制御装置とを備えていることを特徴とする微少秤量装置を堤供する
ものである。

作用上記した制御装置を用いて電子天秤で秤量を行うことに
より、従来の天秤秤量安定検出方法等と比較して時間の
短縮化および精度の向上を図ることが出来、しかも、従
来では不可能であった静電気を帯びた非導電体の１１ｍ
ｇ以下の精度の秤量も可能となるものである。

実施例以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第１図は、本発明に係わる秤量装置を示すもので、生産
ラインの一部分をなすスターホイール１の容器保持部１
ａに保持された容器２を、容器移送手段を構成する真空
吸着ヘッド３によって吸着し、該ヘッド３をエアーシリ
ンダ４によって移動して電子天秤５の天秤皿６上に載置
するようにしている。ついで、天秤皿６の上方に配設し
ている導電体の金属キャップ７をエアーシリンダ８によ
り下降し、該金属キャップ７を電子天秤本体９に当接さ
せ、秤量時における静電気影響を排除するようにしてい
る。該状態で秤量し、秤量終了後にキャップ７を上昇さ
せ、真空吸着ヘッド３を移動して容器２をスターホイー
ルの容器保持部１ａに戻している。

上記秤量される容器２として、本実施例では、医薬品の
粉末を充填するバイアル、アンプルなどが用いられてい
るが、その形状および材質は限定されず、特に、容器が
ガラス製で誘電体の場合には静電気を発生しやすいため
、特に、本秤量装置での静電気を排除した状態で秤量す
る場合に適している。

上記金属キャップ７は容器２を適宜な間隔をあけて囲繞
出来ると共に、電子天秤本体９に下端面全体が当°接し
、十分に容器２をシールド出来る大きさに設定している
。また、容器２を電子天秤に移送する手段は、上記真空
吸着ヘッド３とエアーシリンダ４との組み合わせに限定
されず、チャック方式の保持手段、ロボット等による移
動手段などを組み合わせて用いることも出来る。

上記電子天秤５による秤量動作は、第２図の■−■に示
す如く、容器２を天秤皿６上に載せた後、金属キャップ
７を下降し、その後に秤量を開始し、秤量終了後、金属
キャップ７を上昇し、容器２を天秤皿６より搬出してい
る。

上記電子天秤５は、読み取り限度が０．１ｍｇのもので
、第３図に示す制御装置（コンピュータ）ＩＯと接続し
ており、被秤量物（容器２）が天秤皿６に載った時に同
期信号を出力する同期信号発生装置（図示せず）を備え
、秤量値を０．１秒毎にデジタル信号で出力している。

上記制御装置ＩＯは、プログラム制御部１１、初期設定
部１２、人力データ部１３、記憶部１４、安定検出判断
部１５、秤量値算出部１６、出力部１７を備えている。

上記プログラム制御部１１は、容器２を搬送するエアー
シリンダ４及び金属キャップ７を昇降するエアーシリン
ダ８の作動制御を行うと共に、金属キャップ下降後に秤
量開始信号を入力データ制御部Ｉ３に出力するしのであ
る。初期設定部１２は、繰り返しカウンタ（Ｉ）、仮最
大値（Ｗｍａｘ）、仮置小値（Ｗｍｉｎ）、サンプルデ
ータ基準数（ｎ）、安定検出判断中（ε）の設定を行い
、これら初期設定値を入力データ制御部１３へ入力して
いる。該入力データ制御部１３は、電子天秤５の出力秤
量データの入力と、Ｗｍａｘ、　Ｗｎ＋ｉｎの差（Ｒ）
の算出を行う。記憶部１４は、上記入力データ制御部１
３から人力されるＷ（１）、Ｗｍａｘ、Ｗｍ１ｎ、Ｒを
記憶し、かつ、ｗ（＋）−ｗ（１−Ｄ、ｗ（１−＋）−
Ｗ（１−２）・・・・・・Ｗ３→Ｗ２、Ｗ２−Ｗｌへの
データシフトを行い、該記憶データを安定出力判断部１
５と秤量値算出部１６へ出力する。安定出力判断部１５
は最大秤量値と最小秤量値の差Ｒと、安定検出判断中ε
との比較を行い、Ｒ≦εの時に、秤量値算出部１６へ秤
量値を算出するように出力する。該秤量値算出部１６に
おいて、ΣＷｉ／ｎより秤量値Ｗを算出し、出力部１７
に該秤量値Ｗを出力している。

上記制御部ＩＯは第４図のフローチャートのステップ＃
１〜＃ｌＯに示す順序で作動し、秤量値Ｗを算出してい
る。即ち、ステップ＃ｌで初期設定を行い、ステップ＃
２でカウントアツプを判断し、ステップ＃３でデータシ
フトし、ステップ＃４でデータサンプリングを行い、ス
テップ＃５で最大値と最小値の差（Ｒ）を算出し、ステ
ップ＃６でカウントアツプを判断し、ステップ＃７で上
記差（Ｒ）と安定検出判断中（ε）との比較を行い、ス
テップ＃８で秤量値Ｗを算出している。ステップ＃２で
Ｉ＜ｎの時はステップ＃２をとばして＃４に進む。され
に、ステップ＃６でＩ＜ｎの時はステップ＃９へ進み、
カウントを更新し、かつ、ステップ＃７でＲ〉εの時は
ステップ＃ｌＯへ進む。

上記フローチャートにおいて、ステップ＃ＩＯを省略し
、データシフトにより安定しだい出力する方法も採用で
きる。この場合は秤量値Ｗを迅速に求めることが出来、
以下、このタイプを高速型と称する。また、サンプルデ
ータをｎづつ分割して、ステップ＃２とステップ＃３を
省略する方法も採用でき、以下、このタイプをメモリ節
約型と称する。上記高速型およびメモリ節約型は、後述
するように、メモリ節約型は高速型より時間的に若干遅
くなるが、精度上の効果はほぼ同様である。

（実験例）約２０ｇ（真値・１９９９８０ｍｇ）の容器（バイアル
）を電子天秤５にのせ、金属キャップ７を被せて、その
秤量データをコンピュータで取り込みを行い、下記の表
１に示す各種データを求めた。表中の各項目は下記の如
く設定している。

☆時間［０，１秒］・・・秤量データが０から上昇開始
直前からの経過時間 ☆秤量粗データ［０，Ｉｍｇ］・・・電子天秤から常時
出力モードでコンピュータへの送った秤量値の粗データ ☆真値からの差・・・容器の真値１９９９８０ｍｇから
の差☆本発明・・・上記した第３図に示す制御装置１０
を設けて、本発明による方法で制御して秤量した場合・本発明の安定検出判断のためのＲ（ｌ　Ｗｍａｘ　−Ｗｍ１ｎ　ｌの値）・・・サンプル
データ基準数をｎを８個とした時のＲ・安定検出値・Ｒが０　、３　ｍｇ、　０　、２　ｍｇ
ｌｏ　、　１　ｍｇ。

０　、０　ｍｇとなった時の８個の真値との差のデータ
の平均値 ☆天秤標準安定検出法・・・従来の安定検出方法により
秤量した場合で、天秤の安定検出のパラメータを適当値
（積分時間０．８秒、自動安定検出０．０５ｍｇ）に設
定している。

・平均値・・・０．８秒の積分時間での平均値・平均値
の差・・・前の平均値との差（以下余白）電子天秤の特性を示す、上記表１に記載した秤量粗デー
タと真値との差について、第５図および第６図の線図に
示す。

上記表１に示した本発明（前記した高速型による）にお
ける安定検出判断中Ｒを０　、３　ｍｇ、０　、２　ｍ
ｇ、０　、１　ｍｇ、　０　、０　ｍｇとした時の時間
および真値との差、さらに、従来の天秤標準安定検出法
による時間、真値との差を次頁の表２に記載する。

（以下余白）また、ｎ−３０の繰り返しのデータを整理すると、次頁
の表３に示すごとくになった。

（以下余白）上記した実験結果より明らかなように、本発明によれば
、従来の天秤標準安定検出方法と比較して、（真値との
差で精度を定義した場合には）同精度においては約１秒
の短縮を図ることが出来、また、同一の安定時間とした
場合には秤量精度は約０　、　Ｉ　ｍｇ精度が向上して
いる。

発明の効果以上の説明より明らかなように、本発明によれば、０．
１秒毎に秤量値をサンプリングし、連続する所定数のサ
ンプリングデータの最大秤量値と最小値との差（Ｒ）を
、例えば０．３ｍｇ　〜０．Ｉｍｇの範囲に設定した安
定検出判断中（ε）と比較し、Ｒ６８段下になった時の
値を秤量値としていることにより、従来と比較して、同
精度では時間の短縮が出来、同一秤量時間では精度の向
上を図ることが出来る。特に、精度的に厳しい管理基準
が設けられている医薬品製造工程においては、上記精度
の向上と、また、従来はｌサイクルが５秒の秤量時間を
１秒の短縮することは、約２割の時間短縮となり、高速
化による生産性向上への効果が非常に大きいものである
。

さらに、本装置では秤量時に導電性の金属キャップを被
せて秤量するため、静電気による悪影響を排除すること
が出来、この点でも秤量精度の向上を図ることが出来る
。よって、従来の秤量装置では不可能であった静電気を
帯びた非導電体の１ｍｇ以下の精度の秤量が可能となり
、従って、ガラス製のバイアルに微少量の粉末を１ｍｇ
以下の精度で充填することが要求される場合は、本秤量
装置を用いることにより可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の秤量装置を示す斜視図、第２図は秤量
動作を順次示す概略図、第３図は制御機構を示すブロッ
ク図、第４図は制御装置１０の動作を示すフローチャー
ト、第５図および第６図は電子天秤の秤量特性を示す線
図である。２・・・容器、　　　　　　３・・・真空吸着ヘッド、
５・・・電子天秤、４．８・・・エアーシリンダ、７・・・金属キャップ、　　１０・・・制御装置。第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】１、読み取り限度が約０．１ｍｇ以下で、約０．２秒以
下毎に秤量データを出力する電子天秤と、上記電子天秤によりバイアル、アンプル等の容器を秤量
する時に、該容器に被せる導電体よりなるキャップと、上記容器を電子天秤上に移送すると共に、秤量後に搬出
する容器の移送手段と、上記キャップおよび容器移送手段の駆動制御を行うと共
に、電子天秤から常時出力する秤量データをサンプリン
グし、連続する所定数のサンプリングデータの最大値と
最小値との差を前以て定めた安定検出判断幅と比較し、
上記差が安定検出判断巾以下となった時のデータを秤量
値として出力する制御装置とを備えていることを特徴とする微少秤量装置。