KR100993749B1 - 쉽게 대전가능한 피측정물을 칭량하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정전기의 영향을 제어하여 약 0.3 ㎎ 의 정밀도로 피측정물을 효율적이고 연속적으로 칭량할 수 있는 쉽게 대전가능한 피측정물 (14) 의 칭량방법으로서, 고정된 테이블 (11), 그 고정된 테이블에 대하여 특정 거리만큼 수직으로 이동할 수 있는 칭량 접시 (12) 를 가지는 전자천칭 (10) 을 사용하여 칭량 접시상에 배치되는 피측정물을 둘러싸도록 칭량 접시의 주위에서 적당한 크기의 도전성 프레임 (13) 이 고정된 데이블 (11) 상에 설치된 상태로 쉽게 대전가능한 피측정물 (14) 을 칭량하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

피측정물

Description

쉽게 대전가능한 피측정물을 칭량하는 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR WEIGHING EASILY CHARGED WEIGHED OBJECT}

기술 분야

본 발명은 쉽게 대전가능한 피측정물 예를 들어, 어떤 대전가능한 용기 또는 분말 또는 액체가 충전된 대전가능한 용기의 중량 또는 질량을 측정하는 방법에 관한 것이다.

배경 기술

종래에는, 약 0.3 ㎎ 의 정밀도의 중량 측정을 하는 경우, 바람막이 상자내에 전자천칭을 설치하여 피측정물을 칭량하였다.

그러나, 약품 등의 생산 라인에서 미소량을 양호한 정밀도로 칭량하는 경우, 온도의 변화, 바람, 진동, 제어 기기로부터 발생된 자력선, 정전기 등이 전자천칭의 측정정밀도에 악영향을 준다. 이들 중에서, 정전기에 의한 악영향을 방지 또는 제거하기가 매우 어렵다.

정전기를 방지 또는 제거하는 장치로는, 발생된 정전기를 접지에 방전시키는 대전방지 막대, 대전방지 브러시, 정전 이온 발생기 등이 공지되어 있다. 또한, 도전성 필름, 도전성 도료 등을 사용하여 방전 회로를 형성하는 방법도 공지되어 있다. 여기서, 본건의 발명자들은 이러한 수단을 칭량장치에 적용하거나 또는 이러한 수단의 효과적인 적용방법을 고안하는 것을 시도하였지만, 약 0.3 ㎎ 의 정밀도를 달성할 수 없었다.

한편, 칭량 접시상의 피측정물을 도전체로 이루어진 캡으로 커버하여, 피측정물과 외부 사이의 전계를 차단하는 방법도 공지되어 있다.

예를 들어, 일본 특허공보 평8-1394 호 또는 일본 특허 제 2612905 호에는, 의약품의 제조공정에서, 전자천칭에 의해, 약병, 앰플, 또는 다른 약품용기를 칭량할 때, 정전기의 악영향을 방지하기 위하여 도전체로 이루어진 캡으로 피측정물을 커버하여 칭량하는 것이 개시되어 있다.

본 건의 발명자들은 이 방법도 적용하여 보았지만, 피측정물과 도전체 캡 사이에 전기적 상호작용이 발생함을 발견하였고, 다른 종래의 방법들과 동일하게 약 0.3㎎ 의 정밀도를 달성할 수 없었다. 또한, 이들은 칭량시에 각 피측정물을 캡으로 커버하는 동작이 요구되어, 이것이 작업효율을 나쁘게 하고, 생산 라인의 속도를 증가시키는데 있어서 장애가 되고, 장치 전체로도 기구가 복잡하게 되는 문제들이 있음을 알게 되었다.

또한, 다른 종래의 기술로서, 일본 공개특허 공보 평4-13933 호에서는, 수준기 (水準器) 를 갖는 천칭을 개시하며, 여기서는 정전기가 수준기에 영향을 주는 것을 방지하기 위하여 수준기에 근접한 천칭의 기구부에 차폐판을 부착한다.

상술한 종래 기술에 따르면, 쉽게 대전가능한 피측정물을 칭량하는 경우에, 정전기에 의한 영향을 제거하고 0.3㎎ 정도의 정밀도를 달성하는 것이 불가능하였다. 또한, 약품 등의 제조 공정에서, 어떤 대전가능한 용기 또는 분말 약제 또는 액체 약제가 충전된 대전가능한 용기를 양호한 작업 효율로 연속적으로 칭량하 는 것은 곤란하였다.

발명의 개시

본 발명은 상기 배경을 고려하여 제조되며, 정전기의 영향을 제거하여 약 0.3 ㎎ 의 정밀도에 의해 양호한 작업 효율로 피측정물을 연속적으로 칭량할 수 있는, 쉽게 대전가능한 피측정물을 칭량하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 칭량대, 그 칭량대의 상면에 배치되며 그 칭량대에 대하여 미소 거리만큼 수직으로 이동할 수 있는 칭량 접시, 그 칭량 접시 주위에서 칭량 접시상에 배치될 피측정물을 둘러싸도록 그 칭량대에 배치되는 도전성 프레임, 및 피측정물을 순차연속적으로 그 칭량 접시에 놓고 이들을 칭량 접시로부터 꺼내는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 쉽게 대전가능한 피측정물을 칭량하는 장치를 제공한다. 칭량대, 및 그 칭량대의 상면에 배치되며 그 칭량대에 대하여 미소 거리만큼 수직으로 이동할 수 있는 칭량 접시를 구비하는 칭량 장치를 사용하여 쉽게 대전가능한 피측정물을 칭량할 때, 그 칭량 접시 주위에서 그 칭량 접시상에 배치될 피측정물을 둘러싸도록 도전성 프레임이 칭량대에 배치되어 있는 상태로 피측정물을 칭량하는 것을 특징으로 하는 쉽게 대전가능한 피측정물의 칭량방법을 제공한다.

본 발명에서는, 도전체로 이루어지는 프레임을 배치함으로써, 피측정물과 외부 사이의 전계가 실질적으로 차단된다. 또한, 프레임의 형상을 조정하여, 피측정물과 외부 사이에 잔류하는 정전기 및 피측정물과 천칭 본체 사이의 정전기를 피측정물과 프레임 사이에 작용하는 정전기에 의해 상쇄시켜 균형을 유지하여 피측정물에 작용하는 정전기를 제거하여 정밀 칭량을 달성할 수 있다. 본 명세서에 있어서, "정밀 칭량"은 약 0.3 ㎎ 의 정밀도를 필요로 하는 칭량을 의미한다.

칭량 장치는 전자천칭을 사용하는 것을 특징으로 한다. 또한, 쉽게 대전가능한 피측정물로는, 대전가능한 용기, 또는 분말 또는 액체가 충전된 대전가능한 용기를 칭량하는 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명은 쉽게 대전가능한 피측정물로서, 내부에 다수회 투여분의 분말약제가 충전되어 각 조작마다 1 회 투여분의 소정량의 분말 약제를 배출하는 수단을 갖는 다회 투여기를 칭량하되, 그 다회 투여기의 제조 및 검사 공정에서, 초기의 1 회 투여분의 분말 약제의 분사 전후에 그 다회 투여기의 중량 및 중량차를 구한다.

또한, 도전성 프레임은 피측정물을 칭량 접시상에 배치하기 이전에 미리 칭량 접시 주위에 배치되며, 피측정물들은 순차연속적으로 칭량 접시에 배치하고 그 칭량 접시로부터 꺼내는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 예를 들어, 약품 등의 생산 라인에 있어서, 미소량을 연속적으로 칭량하는데 적합한 칭량 방법을 획득할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 칭량대, 그 칭량대의 상면에 배치되며 그 칭량대에 대하여 미소거리 만큼 수직으로 이동할 수 있는 칭량 접시, 그 칭량 접시의 주위에서 칭량 접시상에 배치될 피측정물을 둘러쌀 수 있도록 칭량대 상에 배치되는 도전성 프레임, 및 피측정물을 순차 연속적으로 칭량 접시로 이동시키고 이들을 칭량 접시로부터 꺼내는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 쉽게 대전가능한 피측정물의 칭량 장치를 제공한다. 칭량대에 대하여 미소거리 만큼 수직으로 이동할 수 있는 칭량 접시, 그 칭량 접시 주위에서 칭량 접시 상에 배치될 피측정물을 둘러쌀 수 있도록 칭량대 상에 배치되는 도전성 프레임을 구비하는 것을 특징으로 하는 쉽게 대전가능한 피측정물의 칭량장치를 제공한다. 이 경우에서, 도전성 프레임은 금속 또는 다른 도전체로 이루어진 프레임뿐만 아니라 도전성 물질로 도포된 플라스틱 또는 비도전체 프레임으로 이루어지는 비금속 프레임일 수도 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 칭량대, 그 칭량대의 상면에 배치되며 그 칭량대에 대하여 미소거리 만큼 수직으로 이동할 수 있는 칭량 접시, 그 칭량 접시의 주위에서 그 칭량 접시상에 배치될 피측정물을 둘러쌀 수 있도록 칭량대 상에 배치된 도전성 프레임, 및 피측정물을 순차 연속적으로 칭량 접시로 이동시키고 이들을 그 칭량 접시로부터 꺼내는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 쉽게 대전가능한 피측정물의 칭량장치를 제공한다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 본 발명의 칭량 장치의 개략측면도이다.

도 2 는 도 1 에 나타낸 본 발명의 칭량 장치의 개략평면도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2 는 본 발명의 칭량 장치의 개략측면도 및 개략평면도이다.

본 발명의 실시형태에서는, 칭량 장치로서, 전자천칭 (10) 을 사용한다. 전자천칭 (10) 은, 칭량대 (11) 의 상면에, 이 칭량대 (11) 에 대하여 미소거리만큼 수직으로 이동시킬 수 있는 칭량 접시 (12) 를 배치하여, 그 위에 피측정물 (14) 을 배치하고, 피측정물 (14) 의 중량 또는 질량에 따라서 칭량 접시 (12) 를 천칭의 원리에 의해 미소 거리만큼 하강시켜 피측정물 (14) 의 중량을 측정하는, 피측정물 (14) 의 중량을 측정하는 것이다.

본 발명에 있어서, 쉽게 대전가능한 피측정물 (14) 을 칭량하는 경우, 칭량 접시 (12) 의 주위에서 칭량 접시상에 배치될 피측정물 (14) 을 둘러싸도록 도전성이 있는 적당한 형상의 프레임 (13) 을 칭량대 (11) 상에 배치한다. 프레임 (13) 은 원형의 평면 형상을 가지는 칭량 접시 (12) 의 직경보다 더 큰 크기를 가지며 칭량대 (11) 로부터 삐져나오지 않게 되어 있다. 예를 들어, 프레임 (13) 은, 나타낸 바와 같이, 정방형의 평면 형상을 가지며, 금속 또는 또 다른 도전체로 이루어진 프레임, 또는 도전성 물질로 도포된 플라스틱과 같은 비금속 재료로 이루어진 프레임을 포함한다. 또한, 프레임 (13) 의 높이는, 피측정물 (14) 을 칭량접시 (12) 상에 배치한 상태로 피측정물 (14) 을 완전히 커버하는 범위로 하고, 피측정물 (14) 을 칭량 접시 (12) 에 삽입하고 그 피측정물 (14) 을 칭량 접시 (12) 로부터 제거하는 것을 방해하지 않는 정도로 한다.

쉽게 대전가능한 피측정물 (14) 은 대전성을 갖는 용기, 또는 분말 또는 액체가 충전된 대전성을 갖는 용기, 예를 들어 내부에 다수회 투여분의 분말약제가 충전되고 각 조작 마다 1 회 투여분의 소정량의 분말약제를 배출하는 수단을 갖는 다회 투여기로서 사용되는 용기를 포함한다.

이러한 타입의 용기 (피측정물)(14) 는 생산라인으로부터 공급되는 약 8 g 의 플라스틱 용기이고, 로봇 팔 (미도시) 을 사용하여 전자천칭 (10) 의 칭량 접시 (12) 상에 배치한다. 전자천칭 (10) 은 진동방지대 (미도시) 상에 배치되며, 바람막 커버 (미도시) 에 의해 둘러싸이며, 전자천칭 (10) 부근에 배치되는 어떤 다른 제어 장치 등을 갖지 않으므로, 진동, 바람, 또는 자력선으로 인한 칭량의 악영향을 방지한다.

용기 (14) 를 칭량 접시 (12) 상에 배치한 후, 용기 (14) 와의 상호작용을 방지하기 위하여 로봇 팔 (미도시) 을 전자천칭 (10) 으로부터 떨어지게한다. 전자천칭 (10) 의 지시치가 안정화된 후, 이 지시치를 시퀀서 (미도시) 에 출력하여, 측정한 중량이 소정의 범위 내에 있는 지에 의해 품질을 판정하고, 양호한 용기들을 생산 라인의 다음 스테이지로 전달하고, 불량한 용기들을 로봇 팔 (미도시) 에 의해 불량 용기 배출 라인으로 전달한다. 각각의 용기의 칭량치를 컴퓨터 (미도시) 에 출력한다.

실시예

도 1 및 도 2 에 나타낸 장치를 사용하여, 전자천칭 (10) 의 칭량접시 (12) 주위에 금속 프레임 (13) 을 설치한 경우와 이를 설치하지 않은 경우의 비교 실험을 수행하였다. 사용한 금속 프레임 (13) 은 90 ㎜ ×90 ㎜ ×90 ㎜ (H) 의 프레임이었다. 실험은, 정전기가 쉽게 생성되는 저습도 환경(30 내지 40% RH)하에서 수행하였다. 대전하지 않고 있는 용기 및 마찰에 의해 강제적으로 대전된 용기를 사용하여 수 백회 칭량하였다. 정전기량은 KSD 주식회사에 의해 제조된 KSD-0103 형 표면 전위계를 사용하여 측정하였다. 사용된 전자천칭은 A&D 사에 의해 제조된 AD-4212 모델이었다. 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.

[표 1]

실험 No. 1 의 결과로부터는, 용기 (14) 가 대전되어 있지 않으면, 금속 프레임 (13) 을 배치하지 않고도 정밀한 칭량이 가능함을 알 수 있다. 그러나, 실험 No. 2 의 결과로부터는, 금속 프레임을 설치하지 않은 경우에 용기가 대전되면, 칭량 정밀도가 현저하게 저하하는 것을 알 수 있다. 한편, 실험 No. 3, 4 및 5 의 결과로부터는, 금속 프레임 (13) 을 설치하면, 용기 (14) 의 대전 또는 대전 정도에 관계없이 정밀한 칭량이 가능하며, 정전기로 인한 칭량 정밀도의 저하가 금속 프레임 (13) 의 설치로 인하여 크게 억제됨을 알 수 있다. 금속 프레임 (13) 을 설치하였을 때의 피측정물의 용기 당 측정 시간은 1.6 초로서 즉, 칭량이 매우 짧은 시간에 가능하였다.

다음으로, 비교예를 설명한다.

(비교예 1)

금속 프레임 (1) 의 형상을 변경하여 유사한 실험을 수행하였다. 금속 프레임으로는 90 ㎜ ×90 ㎜ ×70 ㎜ (H) 의 본 발명의 실시예의 금속 프레임 보다 높이가 다소 낮은 것, 및 용기의 이동을 방해하지 않는 범위로 금속 프레임의 상면을 금속판으로 커버한 것(금속 캡에 유사한 형상)을 사용하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

[표 2]

실험 No 6, 7 및 8 의 결과로부터는, 금속 프레임 (13) 의 높이가 변화하는 경우 즉, 높이가 낮게 되는 경우, 대전으로 인한 칭량 정밀도의 저하를 억제하는 효과가 현저히 감소됨을 알 수 있다. 또한, 실험 No.9 의 결과로부터는, 금속판으로 금속 프레임의 상면을 커버하여, 이를 금속캡에 유사한 형상으로 하면, 상면의 금속판과 용기가 상호작용(서로 끌어 당김)하여 칭량 정밀도가 현저하게 저하하는 것을 알 수 있다. 이 결과들로부터, 금속 프레임 (13) 의 형상은 칭량 정밀도에 큰 영향을 미치므로, 적절한 형상의 금속 프레임 (13) 을 설치하여, 대전된 용기 (14) 와 천칭본체에 작용하는 정전기로 인한 인력을 상쇄하여 균형화시키는 것이 중요함을 알 수 있다.

(비교예 2)

금속 프레임 (13) 의 형상을 변경시켜 유사한 실험을 수행하였다. 프레임으로는 재료를 즉, 낮은 도전성을 가지는 재료인 종이로 변경한 것, 도전성 물질 이 도포된 종이로 이루어진 것을 사용하였다. 프레임의 크기는 90 ㎜ ×90 ㎜ ×90 ㎜ (H) 로 하였다. 그 결과를 표 3 에 나타낸다.

[표 3]

실험 No. 10 의 결과로부터는, 종이와 같이 낮은 도전성을 가지는 재료를 사용하면, 정전기로 인한 칭량 정밀도의 저하를 억제한 결과가 약하게 됨을 알 수 있다. 한편, 실험 No.11 의 결과로부터는, 낮은 도전성을 가진 재료라도 도전성 물질로 도포된 금속 프레임을 사용하면 유사한 효과를 얻을 수 있었음을 알 수 있었다.

(비교예 3)

전자천칭의 칭량대 (11) 대신에, 칭량 접시 (12) 상에 금속 프레임을 설치하는 방법도 검토하였다. 용기 (14) 를 운반하기 위하여 칭량 접시 (12) 상에 용기 (14) 의 이동을 방해하지 않는 크기로 높이 90 ㎜ 의 금속 프레임을 설치하여, 유사한 실험을 수행하였다. 그 결과를 표 4 에 나타낸다.

[표 4]

실험 No. 12 의 결과로부터는, 정전기로 인한 칭량 정밀도의 저하의 억제 효과가 있지만, 칭량 접시 (12) 를 더 크게 할 필요가 있으므로, 바람을 더 받기 쉽게 되어, 칭량 접시 (12) 주위에서 칭량대 (11) 상에 금속 프레임 (13) 을 설치한 경우에는 소정의 칭량 정밀도를 얻을 수 없었다. 바람의 영향을 경감시키기 위하여, 금속 프레임을 메시 형상 등으로 제조하는 개량도 시도하였지만, 칭량 정밀도를 0 내지 ±0.5 ㎎ 정도까지만 향상시킬 수 있었다. 이로부터, 칭량 접시 (12) 주위에서 금속 프레임 (13) 을 칭량대 (11) 상에 배치할 필요가 있음을 알 수 있었다.

상기 실시예 및 비교예에서 피측정물로 사용된 용기의 크기는 2.5 ㎝ 의 직경 및 5.8 ㎝ 의 높이를 가졌다. 각 용기의 포장과 약제의 중량비에 관하여, 전체 용기는 약 8.8 g 으로 칭량된 약제 및 1.2 g 으로 칭량된 안약제를 포함하므로, 각 용기의 포장은 약 7.6g 으로 칭량된다. 따라서, 중량비는 7.6 : 1.2 이었다.

이상과 같이, 본 발명의 실시형태 및 실시예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 리 실시형태 및 실시예로 한정되지 않는다. 본 발명의 사상 또는 범위 내에서 다양한 형태, 변형, 수정들이 가능하다. 예를 들어, 상술한 바와 같이, 금속 프레임 (13) 을 정방형의 평면 형상을 가지는 것으로 나타내었지만, 칭량 접시 (12) 의 평면 형상과 유사한 원형 형상을 사용할 수도 있다.

산업상의 이용가능성

이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래에 곤란한 것으로 생각되었던, 쉽게 대전가능한 용기의 중량을 0.3 ㎎ 이하의 고정밀도로 그리고 1.6 초의 매우 짧은 측정시간으로 측정할 수 있다. 이것은 약품의 생산 라인 등에서 용기에 미량의 분말을 충전할 때의 충전량의 제어 또는 흡입약 등의 미량의 분사 중량의 제어시에 매우 효과적인 수단이 된다. 또한, 기구가 매우 간단하고 생산 라인으로의 편입이 용이하기 때문에, 실용성이 매우 높다.

Claims (8)

1. 칭량대 (weighing platform) 와, 상기 칭량대의 상면에 배치되며 상기 칭량대에 대하여 미소 거리만큼 수직으로 이동할 수 있는 칭량 접시를 구비하는 칭량 장치를 사용하여 쉽게 대전가능한 피측정물을 칭량할 때, 상기 칭량 접시 주위에서, 상기 칭량 접시상에 배치될 피측정물을 둘러싸도록 도전성 프레임을 상기 칭량대 상에 배치한 상태로 상기 피측정물을 칭량하는 것을 특징으로 하는 쉽게 대전가능한 피측정물의 칭량방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   칭량 장치로서 전자천칭을 사용하는 것을 특징으로 하는 쉽게 대전가능한 피측정물의 칭량방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   쉽게 대전가능한 피측정물로서, 대전가능한 용기, 또는 분말 또는 액체가 충전된 대전가능한 용기를 칭량하는 것을 특징으로 하는 쉽게 대전가능한 피측정물의 칭량방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   쉽게 대전가능한 피측정물로서, 내부에 다수회 투여분의 분말 약제가 충전되 고 각 조작 마다 1 회 투여분의 소정량의 분말약제를 배출하는 수단을 갖는 다회 투여기를 칭량함에 있어서, 상기 다회 투여기의 제조 및 검사공정에서, 초기 1 회분의 분말 약제의 분사 전후의 상기 다회 투여기의 중량 및 중량차를 구하는 것을 특징으로 하는 쉽게 대전가능한 피측정물의 칭량방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   도전성 프레임은 피측정물을 칭량 접시상에 배치하기 이전에, 미리 상기 칭량 접시 주위에 배치되어 있고,

   피측정물은 순차연속적으로 상기 칭량 접시에 배치하고 상기 칭량접시로부터 꺼내는 것을 특징하는 쉽게 대전가능한 피측정물의 칭량방법.
6. 칭량대, 상기 칭량대의 상면에 배치되며 상기 칭량대에 대하여 미소거리만큼 수직으로 이동할 수 있는 칭량 접시, 및 상기 칭량 접시 주위에서, 상기 칭량 접시상에 배치될 피측정물을 둘러쌀 수 있도록 상기 칭량대 상에 배치된 도전성 프레임을 구비하는 것을 특징으로 하는 쉽게 대전가능한 피측정물의 칭량장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 도전성 프레임은 금속 프레임 또는 도전성 물질로 도포된 비금속 프레임인 것을 특징으로 하는 쉽게 대전가능한 피측정물의 칭량장치.
8. 칭량대, 상기 칭량대의 상면에 배치되며 상기 칭량대에 대하여 미소 거리만큼 수직으로 이동할 수 있는 칭량 접시, 상기 칭량 접시 주위에서, 상기 칭량 접시상에 배치될 피측정물을 둘러쌀 수 있도록 상기 칭량대 상에 배치된 도전성 프레임, 및 피측정물을 순차연속적으로 상기 칭량 접시로 이동시키고 상기 칭량 접시로부터 꺼내는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 쉽게 대전가능한 피측정물의 칭량장치.

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