計数装置
【課題】誤差のある物品に対して正確に計数を行い確実に容器に収容することができる計数装置を提供することである。
【解決手段】本実施の形態に係る計数装置１００は、第１検出器１３０により非接触で糖衣された錠剤が計数され、容器ＢＴに投入される。そして、計量部３００により容器ＢＴ内に糖衣された錠剤が投入された状態、すなわち糖衣された錠剤が充填された容器ＢＴが計量される。制御部１５０は、第１検出器１３０による計数結果に基づく重量と、計量部３００からの計量結果とを比較し、糖衣された錠剤の充填量の適正を判定する。
【解決手段】本実施の形態に係る計数装置１００は、第１検出器１３０により非接触で糖衣された錠剤が計数され、容器ＢＴに投入される。そして、計量部３００により容器ＢＴ内に糖衣された錠剤が投入された状態、すなわち糖衣された錠剤が充填された容器ＢＴが計量される。制御部１５０は、第１検出器１３０による計数結果に基づく重量と、計量部３００からの計量結果とを比較し、糖衣された錠剤の充填量の適正を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品の数を計測する計数装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品の数を計数する計数装置が開発されている。例えば、特許文献１には、シュートの案内面に粉体を付着させて積もらせることのないようにした固体物品計数装置について開示されている。
【０００３】
特許文献１記載の固体物品計数装置においては、上部および下部にそれぞれ傾斜した案内面および略垂直部が形成され、情報から上方から連続的に送り出される固形物品とその粉体を上記案内面および略垂直部に沿って下方へ案内するシュートと、このシュートによって案内された上記固形物品の数をカウントする上記略垂直部に隣接配置されたカウント手段とを具備した固形物品計数装置において、上記シュートは上記案内面に直交しかつ垂直方向に互いに上記固形物品の大きさより小さい微小隙間を有して配列された配列された複数の板状体で形成され、かつ上記案内面は上記各板状体の各傾斜端面で形成されてなるものである。
【０００４】
また、特許文献２には、大量生産される小型部品などの同一重量物を所定個数計数して分包、箱詰め等を自動的に行わせる自動計数装置に関するもので、各種の電子回路を利用したスケールと該スケールからの出力信号によって振動状態が制御される搬送板に加えて、パーツフィーダの考え方に基づく補助搬送板を組合せ、迅速且つ正確な計数をなしうるようにしたものである。
【０００５】
特許文献２記載の自動計数装置においては、基準個数の重量に基づいて同一重量物品の所定個数を重量換算で計算するものであって、ホッパに収容した被計数物品を搬送板によってスケール上に所定個数供給するべくスケールからの出力信号によって、搬送板として、物品を大量に送る主搬送板と、物品を１個ずつ１列に整列して送る補助搬送板の少なくとも２系列を設け、且つ該補助搬送板の落下口近傍に被計数物品を１個ずつ計数する検知手段を設けたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用平１−３２１５３号公報
【特許文献２】特開昭５８−３０９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載の固体物品計数装置においては、物品の不要な破片を取り除くことができるものの、確実に物品を容器内に収容させることはできない。また、特許文献２記載の自動計数装置においては、２径路を有することにより小型部品の個数の微調整をすることができるが、小型部品は、ほとんど誤差のない同一重量物であり、誤差のある物品に対して特許文献２記載の自動計数装置を適用することができない。すなわち、誤差のある物品の場合、総重量を確認しても、誤差の合計が当該物品１個分の重量を超過する場合があり容器内の物品の個数の相違が生じる。
【０００８】
本発明の目的は、誤差のある物品に対して正確に計数を行い確実に容器に収容することができる計数装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）
一局面に従う計数装置は、目標個数の物品を計数して容器に収容する計数装置であって、物品を計数する計数部と、物品が充填された容器を計量する計量部と、目標個数よりも少ない設定個数で計数部による結果と計量部による結果とを比較し、当該比較結果によって容器内における物品の充填量の適正を判定する制御部とを備えるものである。
【００１０】
計数装置は、計数部により物品が計数される。計量部により物品が充填された容器が計量される。制御部は、目標個数よりも少ない設定個数で計数部による結果と計量部による結果とを比較し、当該比較結果によって容器内における物品の充填量の適正を判定する。
【００１１】
この場合、制御部により目標個数に達する前の設定個数において、計数部における結果と計量部における結果とを比較して、容器内の物品の充填量を判定することができるので、計数部により計数された個数（または個数から推定された重量値）と、容器内の現実の重量から推定された個数（または計量部による実際の重量値）とを随時に比較することができ、誤差のある物品の場合であっても、容器への充填途上で容器外へこぼれたことを容易に認識することができる。したがって、物品の個数を確実に把握することができる。例えば、極めて正確に容器内に収容すべき物品の個数が要求される場合、当該計数装置により容器内に収容する物品の個数を確実に計数して収容することができる。
【００１２】
（２）
容器は、計数部の下方に設けられ、計量部は、計数部にて計数された物品が収容された容器を、当該容器ごと計量してもよい。
【００１３】
この場合、下方へ落下する物品が容器内に収容されたことを確認することができる。具体的に、計量部は、物品が収容された容器ごと計量を行うので、計数後、物品の容器への充填途上で容器外へこぼれたことを容易に認識することができる。
【００１４】
（３）
設定個数は、物品の設定個数分における累積誤差が物品の１個の重量以下となる個数であることが好ましい。
【００１５】
この場合、設定個数の累積誤差が物品１個の重量以下となる個数であるので、容器内における物品の充填量の適正を確実に判定することができる。
【００１６】
（４）
制御部は、設定個数ごとに充填量の適正の判定を行ってもよい。
【００１７】
この場合、制御部は、設定個数ごとに充填量の適正の判定を行うので、複数回に分けて容器内における物品の充填量の適正を確実に判定することができる。
【００１８】
（５）
制御部は、判定を行うごとに、計量部による重量値を零に再設定することが好ましい。
【００１９】
この場合、設定個数の判定を行うごとに、計量部による重量値を零に再設定することにより、判定ごとに累積誤差を消去することができるので、累積誤差の積み重ねを防止することができる。
【００２０】
（６）
物品は、糖衣された錠剤であってもよい。
【００２１】
この場合、正確な個数の錠剤を容器内に収容することができる。すなわち、錠剤の個数が１個でも多い場合または１個でも少ない場合には、使用者が呑み忘れた、または飲みすぎていると勘違いし、不安な気持ちを抱かせてしまう。また、使用者が定期的にしっかりと飲んでいる確信がある場合には、錠剤の個数に不信感を持つ場合もある。したがって、錠剤に関しても正確な個数分容器内に収容することができるので、錠剤メーカへの信頼失墜を防止することができる。また、一般的に糖衣された錠剤は、通常の錠剤と異なり、糖衣の付着量（コーティング量）に左右されて錠剤の重量の差が大きくあらわれる。したがって、容器内に糖衣された錠剤が多数収容される場合には、糖衣の付着量の差が、糖衣された錠剤単体の重量を超過することとなる。その結果、最終的に容器の重量を計量しても錠剤の個数を正確に認識することはできない。しかしながら、計数装置を用いることにより糖衣された錠剤であっても、所定個数の糖衣された錠剤を容器内に収容することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る計数装置によれば、誤差のある物品であっても物品を確実に検出して物品の計数を正確に行い、確実に容器に収容することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係る計数装置の構成の一例を示す模式的外観図
【図２】図１の計数装置の主な構成を示す模式的側面図
【図３】図１の計数装置を示す正面図
【図４】計数装置に用いられる電磁フィーダの一例を示す模式図
【図５】第１計数ブロック内の通過部の概略的構造を示す斜視図
【図６】整列トラフの詳細な構成を示す斜視図
【図７】計数装置における主な構成部のタイミングチャートを示す説明図
【図８】制御部における具体的動作の一例を示すフローチャート
【図９】正規分布を説明するための図
【図１０】計量装置における計量結果の一例を示す説明図
【図１１】制御部における具体的動作の一例を示すフローチャート
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態に係る計数装置について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は本実施形態に係る計数装置１００の構成の一例を示す模式的外観図であり、図２は、図１の計数装置１００の主な構成を示す模式的側面図であり、図３は図１の計数装置１００を示す正面図である。
【００２６】
図１および図２に示すように、本実施の形態に係る計数装置１００は、主に第１計数ブロック１１１、第２計数ブロック１１２、シャッタ１２０、シリンダ１２１、第１検出器１３０、計数アンプ１３１、第２検出器１４０、計数アンプ１４１、制御部１５０、警告装置１６０、計数ホッパ１７０、連結部材１８０、シリンダ１８１、シュート１９１、貯留部１９２、整列トラフ２１０、供給トラフ２１１、計量部３００、排出装置３５０およびタッチパネル５００を有する。
【００２７】
以下、計数装置１００における動作の概略について説明を行い、後に計数装置１００を構成する部分の詳細な説明を行う。
【００２８】
図１および図２に示すように、供給トラフ２１１に物品が供給され、整列トラフ２１０に送られる。そして、制御部１５０の指示により整列トラフ２１０が振動され、整列トラフ２１０から物品が落下され、第１計数ブロック１１１の通過部１１０を通過する。この場合、第１検出器１３０により物品が検出され、制御部１５０により複数回の物品の計数が行われる。制御部１５０において所定の物品個数（例えば、３００個）に達していないと判定された場合、シャッタ１２０が開状態にされ、所定の物品個数に達したと判定された場合、シャッタ１２０が閉状態にされる。
【００２９】
そして、同様に、第２検出器１４０により物品が検出され、制御部１５０により物品の計数が行われ、計数ホッパ１７０に所定個数の物品が保留される。
計数ホッパ１７０に所定個数の物品が保留された場合、制御部１５０の指示により計数ホッパ１７０が開動作され、シュート１９１を介して物品が容器ＢＴ内に収容される。
【００３０】
ここで、予め計量部３００により空の容器ＢＴの重量が計量されており、物品が収容された後、制御部１５０により、容器ＢＴの増加分の重量が計量される。そして、容器ＢＴの増加分の重量が所定の重量の範囲内である場合には、計数ホッパ１７０から所定回数物品の投入動作が繰り返し行われる。所定個数の物品が容器ＢＴ内に収容された場合、排出装置３５０により容器ＢＴが矢印Ｒ１の方向に搬出される。
【００３１】
次に、各部分の詳細について説明を行う。図２に示すように、シャッタ１２０は、物品の通過を遮蔽する。シャッタ１２０はシリンダ１２１に接続されている。このような構成において、制御部１５０によってシリンダ１２１の往復動作が制御されることにより、シャッタ１２０は矢印Ｄ１の方向に往復動する。これにより、シャッタ１２０は、通過部１１０を閉塞または開口する。
【００３２】
また、図２に示すように、第１検出器１３０は、光を発する投光器１３０ａおよび当該投光器１３０ａからの光を受ける受光器１３０ｂにより構成される。また、第２検出器１４０は、光を発する投光器１４０ａおよび当該投光器１４０ａからの光を受ける受光器１４０ｂにより構成される。なお、受光器１３０ｂは計数アンプ１３１に接続され、受光器１４０ｂは計数アンプ１４１に接続されている。計数アンプ１３１、１４１は、制御部１５０に物品の通過の計数結果を与える。
【００３３】
さらに、整列トラフ２１０を後述する電磁フィーダの電磁石により振動させることによって、当該整列トラフ２１０上の物品が下流に搬送される。なお、供給トラフ２１１についても同様である。
【００３４】
第１計数ブロック１１１上には第２計数ブロック１１２が設けられている。なお、図示は省略したが、第２計数ブロック１１２内にも物品が通過するための通過部が設けられている。
【００３５】
供給トラフ２１１および整列トラフ２１０上を搬送されてきた物品は、第２計数ブロック１１２の図示しない通過部を通過した後、第１計数ブロック１１１の通過部１１０を通過する。
【００３６】
通過部１１０の入口近傍の第１計数ブロック１１１において、投光器１３０ａにより発せられた光が通過するための光通過部１１３（図５参照）が貫通して形成されている。また、同様に、通過部１１０の出口近傍の第１計数ブロック１１１において、投光器１４０ａにより発せられた光が通過するための光通過部１１４が貫通して形成されている。
【００３７】
第１検出器１３０は、シャッタ１２０より上流に設けられた上記の光通過部１１３の高さに対応する位置に設けられている。また、第２検出器１４０は、シャッタ１２０より下流に設けられた上記の光通過部１１４の高さに対応する位置に設けられている。
【００３８】
第１検出器１３０により所定数（例えば５０個）を超える数の物品が検出された場合には、シャッタ１２０が物品の通過を阻止するように制御部１５０により当該シャッタ１２０が閉じられる。これにより、物品の通過部１１０内の通過がシャッタ１２０により遮られる。この場合、所定数を超える数の上記物品はシャッタ１２０の面上に止まる。上記のようなシャッタ１２０の動作により、所定数を超える物品が下流に導かれることが防止される。
【００３９】
第１計数ブロック１１１の下方には、通過部１１０に連通した計数ホッパ１７０が配設されている。計数ホッパ１７０は通過部１１０を通過してきた物品を受け取る。計数ホッパ１７０は、回動可能なホッパゲート１７０ａと回動可能なＮＧゲート１７０ｂとが互いに密着するように合わさることにより、通過部１１０を通過してきた物品を一時的に保持する部材となる。
【００４０】
ホッパゲート１７０ａは連結部材１８０に軸支されており、当該連結部材１８０はシリンダ１８１に接続されている。このような構成において、制御部１５０によりシリンダ１８１が制御されることによって、連結部材１８０が往復動する。それにより、ホッパゲート１７０ａは矢印Ｄ２の方向に回動する。同様に、ＮＧゲート１７０ｂについても、図示しない連結部材およびシリンダにより、矢印Ｄ２の方向に回動するようになっている。
【００４１】
制御部１５０によりホッパゲート１７０ａが図面左側に回動された場合に計数ホッパ１７０内から落ちてくる物品を受け取ることが可能な位置に、当該物品を良品として容器に投入するシュート１９１が設けられている。
【００４２】
また、制御部１５０によりＮＧゲート１７０ｂが図面右側に回動された場合に計数ホッパ１７０内から落ちてくる物品を受け取ることが可能な位置に、当該物品をＮＧ品として貯留する貯留部１９２が設けられている。
【００４３】
第１検出器１３０により検出された物品の数が所定数に達した場合に、制御部１５０によりホッパゲート１７０ａが矢印Ｄ２の方向に回動される。それにより、計数ホッパ１７０内の物品はシュート１９１に投入される。したがって、所定数の物品を確実に容器ＢＴに投入することができる。
【００４４】
ここで、制御部１５０によりシャッタ１２０が開けられた場合で、第１検出器１３０により検出済みの所定数を超える数の物品が第２検出器１４０により検出されなかった場合、すなわち、物品が、通過部１１０内またはシャッタ１２０等における詰まりまたは引っ掛かり等により通過部１１０に残留している場合には、制御部１５０は警告装置１６０が警告を行うよう指示する。この場合の警告は音によるものであってもよいし、タッチパネル５００または警告灯等の視覚によるものであってもよい。
【００４５】
また、排出装置３５０は、シュート１９１の下方に設けられる。排出装置３５０は、排出装置３５０の上面に容器ＢＴを載せて矢印Ｒ１の方向に搬送できるように設けられる。また、シュート１９１の下方で、かつ容器ＢＴの配置位置の下方に計量部３００が設けられる。計量部３００は、容器ＢＴ内に収容される物品の重量を容器ＢＴ全体として計測することができるように設けられる。また、計量部３００により計量された計量結果は、制御部１５０に与えられる。また、タッチパネル５００は、各種設定を行うことができるように設けられており、各種設定情報は、制御部１５０に与えられる。
【００４６】
また、図３に示すように、本実施形態に係る計数装置１００においては、整列トラフ２１０は物品がそれぞれ載置されるための複数の列２１２を含む。列２１２の数は例えば１５列である。通過部１１０、シャッタ１２０、第１検出器１３０および第２検出器１４０は、列２１２ごとにそれぞれ設けられている。なお、供給トラフ２１１については、複数の列はなく平らな底であってもよい。
また、上述した物品の所定数は、各第１検出器１３０により検出される物品の数の合計である合計所定数として決定される。
【００４７】
このような構成において、いずれかの第１検出器１３０により合計所定数（例えば５０個）を超える数の物品が検出された場合には、制御部１５０により上記いずれかの第１検出器１３０に対応するシャッタ１２０が閉じられる。これにより、所定数を超える物品が下流に導かれることが防止される。
【００４８】
次いで、電磁フィーダ２００の構成の詳細について説明する。図４は計数装置１００に用いられる電磁フィーダ２００の一例を示す模式図である。
【００４９】
図４に示すように、本例の電磁フィーダ２００は、複数のコイルスプリング２２０を介して設置されるベース部材２３０と、その上方に配置された整列トラフ２１０とを有する。整列トラフ２１０の下面にはフレーム部材２４０が取り付けられている。
【００５０】
ベース部材２３０の取り付け面２３１とフレーム部材２４０の取り付け面２４１とにバネ体２５０が取り付けられている。また、ベース部材２３０の取り付け面２３２とフレーム部材２４０の取り付け面２４２とにバネ体２６０が取り付けられている。このような構成において、整列トラフ２１０がバネ体２５０、２６０を介してベース部材２３０上に弾力的に支持されている。
【００５１】
ベース部材２３０上には電磁石２７０が設けられている。また、フレーム部材２４０の取り付け面２４１の背面には、電磁石２７０に近接するように磁性体２８０が取り付けられている。
【００５２】
電磁石２７０に通電した場合には、当該電磁石２７０の面から磁性体２８０に電磁吸引力が作用することにより、バネ体２５０、２６０は撓む。一方、電磁石２７０に対する通電を停止した場合には、バネ体２５０、２６０は撓み状態から復元する。したがって、電磁石２７０に対する間欠的な通電により整列トラフ２１０が矢印Ｄ３の方向に振動するようになっている。なお、供給トラフ２１１も同様な構成により振動される。
【００５３】
次に、第１計数ブロック１１１内の通過部１１０の構造について図面を参照しながら説明する。図５は第１計数ブロック１１１内の通過部１１０の概略的構造を示す斜視図である。
【００５４】
図５に示すように、光通過部１１３には、その内壁面に凹凸形状の凹凸処理部１１３ａが形成されており、これにより投光器１３０ａからの光が反射し難い構成となっている。このため、物品の通過時に生じる、受光器１３０ｂの受光量の減少が確実に抑えられる。また、光通過部１１４についても同様な構成となっている。
【００５５】
なお、投光器１３０ａおよび受光器１３０ｂによる検出領域は、光通過部１１３の大きさに充分対応したものであり、物品の通過を確実に検出できるように形成されている。
【００５６】
次に、図６は整列トラフ２１０の詳細な構成を示す斜視図である。図６に示すように、整列トラフ２１０は、各列２１２ごとに、それらの上流において、非直線的に形成された搬送経路２１３をそれぞれ有する。なお、物品は整列トラフ２１０により矢印Ｄ４の方向に沿って搬送される。
【００５７】
このように、非直線的に形成された搬送経路２１３を各列２１２ごとに設けることにより、複数の物品が密着して群として搬送されている場合に、その群が搬送経路２１３において分離され易くなる。それにより、通過部１１０（図３参照）を通過する物品を個別に検出し易くなる。例えば、糖衣された錠剤の場合には、互いに糖衣部分が密着し、一群の物品が搬送される場合があるが、これらも搬送径路２１３により密着を分離させることができる。
【００５８】
次に、図７は計数装置１００における主な構成部のタイミングチャートを示す説明図である。なお、図７においては、供給トラフ２１１を振動させる電磁フィーダ（図示せず）を供給フィーダと呼び、整列トラフ２１０を振動させる上述の電磁フィーダ２００を搬送フィーダと呼ぶ。
【００５９】
図７に示すように、時間ｔ１において供給トラフ２１１および整列トラフ２１０の振動が開始される。これらにより、物品が供給トラフ２１１および整列トラフ２１０上を搬送される。第１検出器１３０による所定数の物品の検出が終了した時点で、供給トラフ２１１および整列トラフ２１０の振動が終了する。
【００６０】
その後、各第１検出器１３０のいずれかにより所定数（例えば５０個）を超える数の物品（例えば５１個目）が検出された場合、制御部１５０によりシャッタ１２０が閉じられる。なお、この場合、通過部１１０の入口からシャッタ１２０の位置までの距離は、シャッタ１２０の遮蔽時間よりも物品の落下時間の方が長くなるように設けているので、通過部１１０の入口から入ってきた物品はシャッタ１２０の上面で止まる。
【００６１】
その後、時間ｔ２において制御部１５０によりホッパゲート１７０ａが回動されて計数ホッパ１７０が開口される。そして、時間ｔ３においてホッパゲート１７０ａが回動されて計数ホッパ１７０が閉口される。時間ｔ４において制御部１５０によりシャッタ１２０が開けられる。これにより、新たに計数処理が開始される。
【００６２】
続いて、本実施形態に係る計数装置１００における主な動作のフローについて図面を参照しながら説明する。図８は、制御部１５０における具体的動作の一例を示すフローチャートであり、図９は、正規分布を説明するための模式図であり、図１０は計量部３００および制御部１５０における計量結果の一例を示す説明図である。また、物品は、糖衣された錠剤である場合で、当該糖衣された錠剤を３００個ずつ容器ＢＴに収容する場合について説明を行う。
【００６３】
図８に示すように、制御部１５０は、計数装置１００において容器が搬入されたことを認識する（ステップＳ１）。次に、計量部３００において、風袋零点をとる（ステップＳ２）。ここで、風袋零点とは、容器ＢＴの重量を仮想的に零と設定することで、空の容器ＢＴの重量をキャンセルすることである。その結果、容器ＢＴ内に収容された物品の重量のみが、計量部３００により計量される。
【００６４】
続いて、計数装置１００の制御部１５０は、糖衣された錠剤について５０個分計数を行ったか否か判定する（ステップＳ３）。すなわち、制御部１５０は、計数アンプ１３１および第１検出器１３０から糖衣された錠剤５０個分の計数が行われていないと判定した場合には、糖衣された錠剤が５０個の計数を行うまで繰り返し、計数を行う。一方、５０個の計数を行ったと判定した場合には、次に制御部１５０は、計量部４００からの計量値を１個あたりの糖衣された錠剤の重量で除算し、５０個か否かの判定を行う（ステップＳ４）。
【００６５】
ここで、糖衣された錠剤の設定個数を決定する手法について説明する。糖衣された錠剤について約１０００個程度の個別重量を計量し、その個別重量から糖衣された錠剤１個の平均重量（単重）Ｘ１と標準偏差σを算出する。
統計学上、上記錠剤ｎ個を計量する場合には、ｎ個分の平均はｎ＊（Ｘ１）となる。また、ｎ個分の標準偏差は（ｎ＾（０．５））＊σとなるため、前述標準偏差の３倍の±を考慮すれば９９．７３％の確率でｎ個分の重量範囲が定まる。
【００６６】
このため、ｎ＊（Ｘ１）＋３＊（ｎ＾（０．５））＊σ）＜＝（ｎ＋１）＊（Ｘ１）―３＊（（ｎ＋１）＾（０．５））＊σの関係が成り立てばｎ個分の計量に弁別が可能となる。
つまり、ｎ＝＜（（Ａ−１）＾２）／４Ａ、Ａ＝（Ｘ１＾２）／（９σ＾２）が成り立つ個数が一括で計量して個数判別できる限界である。
【００６７】
本実施の形態においては、平均重量Ｘ１が５ｇであり、標準偏差σが０．１１７であるとする。
この場合、ｎ＝＜５０．２２となる。したがって、ｎ＝３００、３００個の錠剤の重量を一括で計量して個数判別をすることはできない。したがって、ｎは５０．２２個以下、すなわち５０個以下であれば、標準偏差の３倍の確率で重量範囲を定め、錠剤の設定個数を定めることができる。本実施の形態において糖衣された錠剤を５０個に設定する。
【００６８】
次いで、制御部１５０が計量部３００からの重量値に基づいて糖衣された錠剤が５０個分であると判定した場合には、糖衣された錠剤が累積３００個であるか否かを判定する（ステップＳ５）。
すなわち、ステップＳ５のカウントが６回行われた、具体的には累積３００個であると判定した場合には、排出装置３５０に容器ＢＴの搬送を指示する（ステップＳ６）。
【００６９】
すなわち、図１０（ａ）に示すように、計量部３００においてタイミングｔ１１，ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，ｔ１５，ｔ１６の複数回（６回）のそれぞれで計量が行われ、図１０（ｂ）に示すように制御部１５０は、計量値に基づいて糖衣された錠剤の５０個分か否かを図１０のタイミングｔ１１，ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，ｔ１５，ｔ１６の個々において判定する。
【００７０】
また、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、当該タイミングｔ１１，ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，ｔ１５，ｔ１６の判定後に、制御部１５０は、５０個ずつ計量した重量値を、計量部３００による計量結果からキャンセルする。この操作は、計量部３００でおこなってもよい。すなわち、誤差分αを累積するのではなく、各計量毎に重量がＯＫか、ＮＧかを判定し、５０個ずつ計量した重量値をキャンセルさせることで累積誤差をキャンセルさせている。
【００７１】
続いて計量部３００において、糖衣された錠剤５０個ずつが増加する。そして、タイミングｔ１７において錠剤３００個を収容した容器ＢＴが次工程へ搬送される。
【００７２】
一方、制御部１５０は、ステップＳ５のカウントが６回行われていない、すなわち累積３００個でないと判定した場合には、再度ステップＳ３からステップＳ５までの処理を繰り返し行う。
【００７３】
また、ステップＳ４の処理において、制御部１５０が、計量部３００において計量された値が、糖衣された錠剤の重量５０個分の重量値範囲でないと判定した場合、糖衣された錠剤の個数のカウントミスまたは、糖衣された錠剤の欠け等が生じていると想定されるため、制御部１５０は、エラー表示を行い（ステップＳ７）、排出装置３５０に容器ＢＴの排出を指示する（ステップＳ８）。
【００７４】
次に、図１１は、計数装置１００における制御部１５０の動作一例を示すフローチャートである。
【００７５】
図１１に示すように、制御部１５０は、第１検出器１３０において５０個の検出が行われたか否かを判定する（ステップＳ２１）。制御部１５０は、第１検出器１３０において５０個の検出が行われていない（ステップＳ２１のＮｏ）、すなわち４９個目の検出等である場合には、５０個の検出が行われるまで待機する。一方、５０個の検出がされたと判定された場合（ステップＳ２１のＹｅｓ）、制御部１５０は、供給トラフ２１１を振動させる供給フィーダ、整列トラフ２１０を振動させる搬送フィーダの両トラフに停止指示を与える（ステップＳ２２）。
【００７６】
続いて、制御部１５０は、第１検出器１３０において５１個目の検出が行われた否かを判定する（ステップＳ２３）。本来であれば、糖衣錠材が落下しないように、トラフに停止指示を与えているが、糖衣錠剤がわずかな残存振動等により落下する場合もある。
【００７７】
制御部１５０は、第１検出器１３０において５１個目の検出が行われたと判定した場合（ステップＳ２３のＹｅｓ）、シャッタ１２０の閉指示を行う（ステップＳ２４）。続いて、制御部１５０は、第２検出器１４０において５０個以上検出したか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００７８】
制御部１５０が、第２検出器１４０において５０個以上検出したと判定した場合には（ステップＳ２５のＹｅｓ）、制御部１５０は、第２検出器１４０において５１個検出したか否かを判定する（ステップＳ２６）。さらに制御部１５０が第２検出器１４０において５１個検出したと判定した場合には（ステップＳ２６のＹｅｓ）、制御部１５０は、エラー表示を行い（ステップＳ２７）、貯留部１９２から糖衣錠材を排出する（ステップＳ２８）。
【００７９】
一方、ステップＳ２３において、制御部１５０は、第１検出器１３０において５１個検出していないと判定した場合（ステップＳ２３のＮｏ）制御部１５０は、第２検出器１４０において５０個検出したか否か判定する（ステップＳ２９）。
【００８０】
制御部１５０は、第２検出器１４０において５０個検出したと判定した場合（ステップＳ２９のＹｅｓ）には、正常に糖衣錠材が５０個計数されたとして、容器ＢＴ内に収容され、容器搬送（ステップＳ３０）が行われる。
【００８１】
一方、制御部１５０は、第２検出器１４０において５０個検出していないと判定した場合（ステップＳ２９のＮｏ）には、予備エラー表示（ステップＳ３１）を表示させ、貯留部処理（ステップＳ３２）を実行させる。同様に、制御部１５０が、第２検出器１４０において５０個以上検出していないと判定した場合（ステップＳ２５のＮｏ）には、予備エラー表示（ステップＳ３１）を表示させ、貯留部処理（ステップＳ３２）を実行させる。
【００８２】
ここで、貯留部処理とは、シャッタ１２０の上面または移送径路のいずれかに糖衣錠材が停止している状態を示す。したがって、回動可能なＮＧゲート１７０ｂを開き、シャッタ１２０の上面または移送径路のいずれかに停止している糖衣錠材を貯留部１９２に排出処理する。そして、不足個数の糖衣錠材を再度、トラフを振動させて、容器ＢＴ内に収容させることができる。
但し、一度、検出においてエラーが出ているので、予備エラー表示を出し（ステップＳ３１）、確認を行うことができるように配慮されている。
【００８３】
＜本実施形態における効果＞
本実施形態においては、制御部１５０により設定個数（５０個）において、計数アンプ１３１および第１検出器１３０における個数と計量部３００における個数とを比較して、容器ＢＴ内の糖衣された錠剤の充填量を判定することができるので、計数アンプ１３１および第１検出器１３０により計数された個数（または個数から推定された重量値）と、容器ＢＴごと、当該容器ＢＴ内の現実の重量から推定された個数（または計量部による実際の重量値）とを随時に比較することができ、誤差αのある物品の場合であっても、容器ＢＴへの充填途上で容器ＢＴ外へこぼれたことを容易に認識することができる。したがって、物品の個数を確実に把握することができる。例えば、極めて正確に容器ＢＴ内に収容すべき物品の個数が要求される場合、当該計数装置１００により容器ＢＴ内に収容する物品の個数を確実に計数して収容することができる。
【００８４】
また、制御部１５０は、設定個数（５０個）ごとに充填量の適正の判定を行うので、複数回（６回）に分けて容器ＢＴ内における物品の充填量の適正を確実に判定することができる。さらに、制御部１５０は、設定個数（５０個）の判定を行うごとに、計量部３００による重量値を零に再設定することにより、判定ごとに累積誤差（α×複数回）を消去することができるので、累積誤差（α×複数回）の積み重ねを防止することができる。
【００８５】
また、特に、一般的に糖衣された錠剤は、通常の錠剤と異なり、糖衣の付着量（コーティング量）に左右されて錠剤の重量の差が大きくあらわれる。したがって、容器ＢＴ内に糖衣された錠剤が多数収容される場合には、糖衣の付着量の差が、糖衣された錠剤単体の重量を超過することとなる。その結果、最終的に容器ＢＴの重量を計量しても錠剤の個数を正確に認識することはできない。しかしながら、計数装置１００の第１検出器１３０および計数アンプ１３１と、計量部３００とを用い、複数回に分けて計量することにより糖衣された錠剤であっても、確実に所定個数の糖衣された錠剤を容器ＢＴ内に収容することができる。
【００８６】
＜請求項の各構成要素と上記実施形態の各部との対応関係＞
上記実施形態においては、糖衣された錠剤が、物品に相当し、５０個が設定個数に相当し、３００個が目標個数に相当し、計数装置１００が計数装置に相当し、第１検出器１３０および計数アンプ１３１が計数部に相当し、容器ＢＴが容器に相当し、誤差（α×複数回）が累積誤差に相当し、計量部３００が計量部に相当し、制御部１５０が制御部に相当する。
【００８７】
＜変形例＞
なお、上記実施形態では、容器ＢＴに収容される物品を糖衣された錠剤であるとして説明を行ったが、これに限定されず、他の任意の物品であってもよい。また、容器ＢＴに収容される物品を３００個とし、５０個ずつ複数回に分けて容器ＢＴ内に収容することとしたが、これに限定されず、他の任意の個数、例えば、物品の誤差の合計が物品の単体当たりの重量を超えないタイミングである１個、２個ずつ容器ＢＴ内に収容することとしてもよい。
【００８８】
また、上記の実施の形態においては、主に個数で判定、すなわち計量部３００の計量値を糖衣された錠剤の１個あたりの重量値に基づいて、容器ＢＴに収容された錠剤個数を求め、第１検出器１３０、計数アンプ１３１からの個数と比較することとしているが、これに限定されず、主に重量で判定、すなわち第１検出器１３０、計数アンプ１３１からの個数に糖衣された錠剤の１個あたりの重量を積算し、計量部３００の計量値と比較してもよい。
【００８９】
なお、本実施の形態において、第２検出器１４０は、必須の構成要素ではなく、確実性を担保するために設けている。したがって、第２検出器１４０、計数アンプ１４１をさらに用いて比較を行ってもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、第２検出器１４０の機能として通過部１１０に残留している物品を検出することを採用したが、これに限定されるものではなく、シャッタ１２０が開けられている状態で、第１検出器１３０の検出位置を通過してきた物品の検出を行うために用いてもよい。すなわち、すでに第１検出器１３０にて把握している、シャッタ１２０により通過を阻止された物品の落下確認を第２検出器１４０で行い、引き続き通過する物品の検出を行い、第１検出器１３０との物品通過数値の比較を行うことにより、計数精度の信頼性の飛躍的向上が図れる。
【００９１】
また、上記実施形態では、物品を検出するための第１検出器１３０および第２検出器１４０として、投光器１３０ａ、１４０ａおよび受光器１３０ｂ、１４０ｂを使用したが、これらに限定されるものではなく、例えばＸ線検出器等の他の検出器を使用してもよい。
【００９２】
また、上記実施形態では、物品の検出器として、第１検出器１３０および第２検出器１４０の２つを設けることとしたが、これに限定されず、１個または３つ以上の検出器を設けてもよい。
【００９３】
さらに、本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００９４】
１００ 計数装置
１３０ 第１検出器
１３０ａ 投光器
１３０ｂ 受光器
１４０ 第２検出器
１４０ａ 投光器
１４０ｂ 受光器
１５０ 制御部
３００ 計量部
ＢＴ 容器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品の数を計測する計数装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品の数を計数する計数装置が開発されている。例えば、特許文献１には、シュートの案内面に粉体を付着させて積もらせることのないようにした固体物品計数装置について開示されている。
【０００３】
特許文献１記載の固体物品計数装置においては、上部および下部にそれぞれ傾斜した案内面および略垂直部が形成され、情報から上方から連続的に送り出される固形物品とその粉体を上記案内面および略垂直部に沿って下方へ案内するシュートと、このシュートによって案内された上記固形物品の数をカウントする上記略垂直部に隣接配置されたカウント手段とを具備した固形物品計数装置において、上記シュートは上記案内面に直交しかつ垂直方向に互いに上記固形物品の大きさより小さい微小隙間を有して配列された配列された複数の板状体で形成され、かつ上記案内面は上記各板状体の各傾斜端面で形成されてなるものである。
【０００４】
また、特許文献２には、大量生産される小型部品などの同一重量物を所定個数計数して分包、箱詰め等を自動的に行わせる自動計数装置に関するもので、各種の電子回路を利用したスケールと該スケールからの出力信号によって振動状態が制御される搬送板に加えて、パーツフィーダの考え方に基づく補助搬送板を組合せ、迅速且つ正確な計数をなしうるようにしたものである。
【０００５】
特許文献２記載の自動計数装置においては、基準個数の重量に基づいて同一重量物品の所定個数を重量換算で計算するものであって、ホッパに収容した被計数物品を搬送板によってスケール上に所定個数供給するべくスケールからの出力信号によって、搬送板として、物品を大量に送る主搬送板と、物品を１個ずつ１列に整列して送る補助搬送板の少なくとも２系列を設け、且つ該補助搬送板の落下口近傍に被計数物品を１個ずつ計数する検知手段を設けたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用平１−３２１５３号公報
【特許文献２】特開昭５８−３０９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載の固体物品計数装置においては、物品の不要な破片を取り除くことができるものの、確実に物品を容器内に収容させることはできない。また、特許文献２記載の自動計数装置においては、２径路を有することにより小型部品の個数の微調整をすることができるが、小型部品は、ほとんど誤差のない同一重量物であり、誤差のある物品に対して特許文献２記載の自動計数装置を適用することができない。すなわち、誤差のある物品の場合、総重量を確認しても、誤差の合計が当該物品１個分の重量を超過する場合があり容器内の物品の個数の相違が生じる。
【０００８】
本発明の目的は、誤差のある物品に対して正確に計数を行い確実に容器に収容することができる計数装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）
一局面に従う計数装置は、目標個数の物品を計数して容器に収容する計数装置であって、物品を計数する計数部と、物品が充填された容器を計量する計量部と、目標個数よりも少ない設定個数で計数部による結果と計量部による結果とを比較し、当該比較結果によって容器内における物品の充填量の適正を判定する制御部とを備えるものである。
【００１０】
計数装置は、計数部により物品が計数される。計量部により物品が充填された容器が計量される。制御部は、目標個数よりも少ない設定個数で計数部による結果と計量部による結果とを比較し、当該比較結果によって容器内における物品の充填量の適正を判定する。
【００１１】
この場合、制御部により目標個数に達する前の設定個数において、計数部における結果と計量部における結果とを比較して、容器内の物品の充填量を判定することができるので、計数部により計数された個数（または個数から推定された重量値）と、容器内の現実の重量から推定された個数（または計量部による実際の重量値）とを随時に比較することができ、誤差のある物品の場合であっても、容器への充填途上で容器外へこぼれたことを容易に認識することができる。したがって、物品の個数を確実に把握することができる。例えば、極めて正確に容器内に収容すべき物品の個数が要求される場合、当該計数装置により容器内に収容する物品の個数を確実に計数して収容することができる。
【００１２】
（２）
容器は、計数部の下方に設けられ、計量部は、計数部にて計数された物品が収容された容器を、当該容器ごと計量してもよい。
【００１３】
この場合、下方へ落下する物品が容器内に収容されたことを確認することができる。具体的に、計量部は、物品が収容された容器ごと計量を行うので、計数後、物品の容器への充填途上で容器外へこぼれたことを容易に認識することができる。
【００１４】
（３）
設定個数は、物品の設定個数分における累積誤差が物品の１個の重量以下となる個数であることが好ましい。
【００１５】
この場合、設定個数の累積誤差が物品１個の重量以下となる個数であるので、容器内における物品の充填量の適正を確実に判定することができる。
【００１６】
（４）
制御部は、設定個数ごとに充填量の適正の判定を行ってもよい。
【００１７】
この場合、制御部は、設定個数ごとに充填量の適正の判定を行うので、複数回に分けて容器内における物品の充填量の適正を確実に判定することができる。
【００１８】
（５）
制御部は、判定を行うごとに、計量部による重量値を零に再設定することが好ましい。
【００１９】
この場合、設定個数の判定を行うごとに、計量部による重量値を零に再設定することにより、判定ごとに累積誤差を消去することができるので、累積誤差の積み重ねを防止することができる。
【００２０】
（６）
物品は、糖衣された錠剤であってもよい。
【００２１】
この場合、正確な個数の錠剤を容器内に収容することができる。すなわち、錠剤の個数が１個でも多い場合または１個でも少ない場合には、使用者が呑み忘れた、または飲みすぎていると勘違いし、不安な気持ちを抱かせてしまう。また、使用者が定期的にしっかりと飲んでいる確信がある場合には、錠剤の個数に不信感を持つ場合もある。したがって、錠剤に関しても正確な個数分容器内に収容することができるので、錠剤メーカへの信頼失墜を防止することができる。また、一般的に糖衣された錠剤は、通常の錠剤と異なり、糖衣の付着量（コーティング量）に左右されて錠剤の重量の差が大きくあらわれる。したがって、容器内に糖衣された錠剤が多数収容される場合には、糖衣の付着量の差が、糖衣された錠剤単体の重量を超過することとなる。その結果、最終的に容器の重量を計量しても錠剤の個数を正確に認識することはできない。しかしながら、計数装置を用いることにより糖衣された錠剤であっても、所定個数の糖衣された錠剤を容器内に収容することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る計数装置によれば、誤差のある物品であっても物品を確実に検出して物品の計数を正確に行い、確実に容器に収容することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係る計数装置の構成の一例を示す模式的外観図
【図２】図１の計数装置の主な構成を示す模式的側面図
【図３】図１の計数装置を示す正面図
【図４】計数装置に用いられる電磁フィーダの一例を示す模式図
【図５】第１計数ブロック内の通過部の概略的構造を示す斜視図
【図６】整列トラフの詳細な構成を示す斜視図
【図７】計数装置における主な構成部のタイミングチャートを示す説明図
【図８】制御部における具体的動作の一例を示すフローチャート
【図９】正規分布を説明するための図
【図１０】計量装置における計量結果の一例を示す説明図
【図１１】制御部における具体的動作の一例を示すフローチャート
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態に係る計数装置について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は本実施形態に係る計数装置１００の構成の一例を示す模式的外観図であり、図２は、図１の計数装置１００の主な構成を示す模式的側面図であり、図３は図１の計数装置１００を示す正面図である。
【００２６】
図１および図２に示すように、本実施の形態に係る計数装置１００は、主に第１計数ブロック１１１、第２計数ブロック１１２、シャッタ１２０、シリンダ１２１、第１検出器１３０、計数アンプ１３１、第２検出器１４０、計数アンプ１４１、制御部１５０、警告装置１６０、計数ホッパ１７０、連結部材１８０、シリンダ１８１、シュート１９１、貯留部１９２、整列トラフ２１０、供給トラフ２１１、計量部３００、排出装置３５０およびタッチパネル５００を有する。
【００２７】
以下、計数装置１００における動作の概略について説明を行い、後に計数装置１００を構成する部分の詳細な説明を行う。
【００２８】
図１および図２に示すように、供給トラフ２１１に物品が供給され、整列トラフ２１０に送られる。そして、制御部１５０の指示により整列トラフ２１０が振動され、整列トラフ２１０から物品が落下され、第１計数ブロック１１１の通過部１１０を通過する。この場合、第１検出器１３０により物品が検出され、制御部１５０により複数回の物品の計数が行われる。制御部１５０において所定の物品個数（例えば、３００個）に達していないと判定された場合、シャッタ１２０が開状態にされ、所定の物品個数に達したと判定された場合、シャッタ１２０が閉状態にされる。
【００２９】
そして、同様に、第２検出器１４０により物品が検出され、制御部１５０により物品の計数が行われ、計数ホッパ１７０に所定個数の物品が保留される。
計数ホッパ１７０に所定個数の物品が保留された場合、制御部１５０の指示により計数ホッパ１７０が開動作され、シュート１９１を介して物品が容器ＢＴ内に収容される。
【００３０】
ここで、予め計量部３００により空の容器ＢＴの重量が計量されており、物品が収容された後、制御部１５０により、容器ＢＴの増加分の重量が計量される。そして、容器ＢＴの増加分の重量が所定の重量の範囲内である場合には、計数ホッパ１７０から所定回数物品の投入動作が繰り返し行われる。所定個数の物品が容器ＢＴ内に収容された場合、排出装置３５０により容器ＢＴが矢印Ｒ１の方向に搬出される。
【００３１】
次に、各部分の詳細について説明を行う。図２に示すように、シャッタ１２０は、物品の通過を遮蔽する。シャッタ１２０はシリンダ１２１に接続されている。このような構成において、制御部１５０によってシリンダ１２１の往復動作が制御されることにより、シャッタ１２０は矢印Ｄ１の方向に往復動する。これにより、シャッタ１２０は、通過部１１０を閉塞または開口する。
【００３２】
また、図２に示すように、第１検出器１３０は、光を発する投光器１３０ａおよび当該投光器１３０ａからの光を受ける受光器１３０ｂにより構成される。また、第２検出器１４０は、光を発する投光器１４０ａおよび当該投光器１４０ａからの光を受ける受光器１４０ｂにより構成される。なお、受光器１３０ｂは計数アンプ１３１に接続され、受光器１４０ｂは計数アンプ１４１に接続されている。計数アンプ１３１、１４１は、制御部１５０に物品の通過の計数結果を与える。
【００３３】
さらに、整列トラフ２１０を後述する電磁フィーダの電磁石により振動させることによって、当該整列トラフ２１０上の物品が下流に搬送される。なお、供給トラフ２１１についても同様である。
【００３４】
第１計数ブロック１１１上には第２計数ブロック１１２が設けられている。なお、図示は省略したが、第２計数ブロック１１２内にも物品が通過するための通過部が設けられている。
【００３５】
供給トラフ２１１および整列トラフ２１０上を搬送されてきた物品は、第２計数ブロック１１２の図示しない通過部を通過した後、第１計数ブロック１１１の通過部１１０を通過する。
【００３６】
通過部１１０の入口近傍の第１計数ブロック１１１において、投光器１３０ａにより発せられた光が通過するための光通過部１１３（図５参照）が貫通して形成されている。また、同様に、通過部１１０の出口近傍の第１計数ブロック１１１において、投光器１４０ａにより発せられた光が通過するための光通過部１１４が貫通して形成されている。
【００３７】
第１検出器１３０は、シャッタ１２０より上流に設けられた上記の光通過部１１３の高さに対応する位置に設けられている。また、第２検出器１４０は、シャッタ１２０より下流に設けられた上記の光通過部１１４の高さに対応する位置に設けられている。
【００３８】
第１検出器１３０により所定数（例えば５０個）を超える数の物品が検出された場合には、シャッタ１２０が物品の通過を阻止するように制御部１５０により当該シャッタ１２０が閉じられる。これにより、物品の通過部１１０内の通過がシャッタ１２０により遮られる。この場合、所定数を超える数の上記物品はシャッタ１２０の面上に止まる。上記のようなシャッタ１２０の動作により、所定数を超える物品が下流に導かれることが防止される。
【００３９】
第１計数ブロック１１１の下方には、通過部１１０に連通した計数ホッパ１７０が配設されている。計数ホッパ１７０は通過部１１０を通過してきた物品を受け取る。計数ホッパ１７０は、回動可能なホッパゲート１７０ａと回動可能なＮＧゲート１７０ｂとが互いに密着するように合わさることにより、通過部１１０を通過してきた物品を一時的に保持する部材となる。
【００４０】
ホッパゲート１７０ａは連結部材１８０に軸支されており、当該連結部材１８０はシリンダ１８１に接続されている。このような構成において、制御部１５０によりシリンダ１８１が制御されることによって、連結部材１８０が往復動する。それにより、ホッパゲート１７０ａは矢印Ｄ２の方向に回動する。同様に、ＮＧゲート１７０ｂについても、図示しない連結部材およびシリンダにより、矢印Ｄ２の方向に回動するようになっている。
【００４１】
制御部１５０によりホッパゲート１７０ａが図面左側に回動された場合に計数ホッパ１７０内から落ちてくる物品を受け取ることが可能な位置に、当該物品を良品として容器に投入するシュート１９１が設けられている。
【００４２】
また、制御部１５０によりＮＧゲート１７０ｂが図面右側に回動された場合に計数ホッパ１７０内から落ちてくる物品を受け取ることが可能な位置に、当該物品をＮＧ品として貯留する貯留部１９２が設けられている。
【００４３】
第１検出器１３０により検出された物品の数が所定数に達した場合に、制御部１５０によりホッパゲート１７０ａが矢印Ｄ２の方向に回動される。それにより、計数ホッパ１７０内の物品はシュート１９１に投入される。したがって、所定数の物品を確実に容器ＢＴに投入することができる。
【００４４】
ここで、制御部１５０によりシャッタ１２０が開けられた場合で、第１検出器１３０により検出済みの所定数を超える数の物品が第２検出器１４０により検出されなかった場合、すなわち、物品が、通過部１１０内またはシャッタ１２０等における詰まりまたは引っ掛かり等により通過部１１０に残留している場合には、制御部１５０は警告装置１６０が警告を行うよう指示する。この場合の警告は音によるものであってもよいし、タッチパネル５００または警告灯等の視覚によるものであってもよい。
【００４５】
また、排出装置３５０は、シュート１９１の下方に設けられる。排出装置３５０は、排出装置３５０の上面に容器ＢＴを載せて矢印Ｒ１の方向に搬送できるように設けられる。また、シュート１９１の下方で、かつ容器ＢＴの配置位置の下方に計量部３００が設けられる。計量部３００は、容器ＢＴ内に収容される物品の重量を容器ＢＴ全体として計測することができるように設けられる。また、計量部３００により計量された計量結果は、制御部１５０に与えられる。また、タッチパネル５００は、各種設定を行うことができるように設けられており、各種設定情報は、制御部１５０に与えられる。
【００４６】
また、図３に示すように、本実施形態に係る計数装置１００においては、整列トラフ２１０は物品がそれぞれ載置されるための複数の列２１２を含む。列２１２の数は例えば１５列である。通過部１１０、シャッタ１２０、第１検出器１３０および第２検出器１４０は、列２１２ごとにそれぞれ設けられている。なお、供給トラフ２１１については、複数の列はなく平らな底であってもよい。
また、上述した物品の所定数は、各第１検出器１３０により検出される物品の数の合計である合計所定数として決定される。
【００４７】
このような構成において、いずれかの第１検出器１３０により合計所定数（例えば５０個）を超える数の物品が検出された場合には、制御部１５０により上記いずれかの第１検出器１３０に対応するシャッタ１２０が閉じられる。これにより、所定数を超える物品が下流に導かれることが防止される。
【００４８】
次いで、電磁フィーダ２００の構成の詳細について説明する。図４は計数装置１００に用いられる電磁フィーダ２００の一例を示す模式図である。
【００４９】
図４に示すように、本例の電磁フィーダ２００は、複数のコイルスプリング２２０を介して設置されるベース部材２３０と、その上方に配置された整列トラフ２１０とを有する。整列トラフ２１０の下面にはフレーム部材２４０が取り付けられている。
【００５０】
ベース部材２３０の取り付け面２３１とフレーム部材２４０の取り付け面２４１とにバネ体２５０が取り付けられている。また、ベース部材２３０の取り付け面２３２とフレーム部材２４０の取り付け面２４２とにバネ体２６０が取り付けられている。このような構成において、整列トラフ２１０がバネ体２５０、２６０を介してベース部材２３０上に弾力的に支持されている。
【００５１】
ベース部材２３０上には電磁石２７０が設けられている。また、フレーム部材２４０の取り付け面２４１の背面には、電磁石２７０に近接するように磁性体２８０が取り付けられている。
【００５２】
電磁石２７０に通電した場合には、当該電磁石２７０の面から磁性体２８０に電磁吸引力が作用することにより、バネ体２５０、２６０は撓む。一方、電磁石２７０に対する通電を停止した場合には、バネ体２５０、２６０は撓み状態から復元する。したがって、電磁石２７０に対する間欠的な通電により整列トラフ２１０が矢印Ｄ３の方向に振動するようになっている。なお、供給トラフ２１１も同様な構成により振動される。
【００５３】
次に、第１計数ブロック１１１内の通過部１１０の構造について図面を参照しながら説明する。図５は第１計数ブロック１１１内の通過部１１０の概略的構造を示す斜視図である。
【００５４】
図５に示すように、光通過部１１３には、その内壁面に凹凸形状の凹凸処理部１１３ａが形成されており、これにより投光器１３０ａからの光が反射し難い構成となっている。このため、物品の通過時に生じる、受光器１３０ｂの受光量の減少が確実に抑えられる。また、光通過部１１４についても同様な構成となっている。
【００５５】
なお、投光器１３０ａおよび受光器１３０ｂによる検出領域は、光通過部１１３の大きさに充分対応したものであり、物品の通過を確実に検出できるように形成されている。
【００５６】
次に、図６は整列トラフ２１０の詳細な構成を示す斜視図である。図６に示すように、整列トラフ２１０は、各列２１２ごとに、それらの上流において、非直線的に形成された搬送経路２１３をそれぞれ有する。なお、物品は整列トラフ２１０により矢印Ｄ４の方向に沿って搬送される。
【００５７】
このように、非直線的に形成された搬送経路２１３を各列２１２ごとに設けることにより、複数の物品が密着して群として搬送されている場合に、その群が搬送経路２１３において分離され易くなる。それにより、通過部１１０（図３参照）を通過する物品を個別に検出し易くなる。例えば、糖衣された錠剤の場合には、互いに糖衣部分が密着し、一群の物品が搬送される場合があるが、これらも搬送径路２１３により密着を分離させることができる。
【００５８】
次に、図７は計数装置１００における主な構成部のタイミングチャートを示す説明図である。なお、図７においては、供給トラフ２１１を振動させる電磁フィーダ（図示せず）を供給フィーダと呼び、整列トラフ２１０を振動させる上述の電磁フィーダ２００を搬送フィーダと呼ぶ。
【００５９】
図７に示すように、時間ｔ１において供給トラフ２１１および整列トラフ２１０の振動が開始される。これらにより、物品が供給トラフ２１１および整列トラフ２１０上を搬送される。第１検出器１３０による所定数の物品の検出が終了した時点で、供給トラフ２１１および整列トラフ２１０の振動が終了する。
【００６０】
その後、各第１検出器１３０のいずれかにより所定数（例えば５０個）を超える数の物品（例えば５１個目）が検出された場合、制御部１５０によりシャッタ１２０が閉じられる。なお、この場合、通過部１１０の入口からシャッタ１２０の位置までの距離は、シャッタ１２０の遮蔽時間よりも物品の落下時間の方が長くなるように設けているので、通過部１１０の入口から入ってきた物品はシャッタ１２０の上面で止まる。
【００６１】
その後、時間ｔ２において制御部１５０によりホッパゲート１７０ａが回動されて計数ホッパ１７０が開口される。そして、時間ｔ３においてホッパゲート１７０ａが回動されて計数ホッパ１７０が閉口される。時間ｔ４において制御部１５０によりシャッタ１２０が開けられる。これにより、新たに計数処理が開始される。
【００６２】
続いて、本実施形態に係る計数装置１００における主な動作のフローについて図面を参照しながら説明する。図８は、制御部１５０における具体的動作の一例を示すフローチャートであり、図９は、正規分布を説明するための模式図であり、図１０は計量部３００および制御部１５０における計量結果の一例を示す説明図である。また、物品は、糖衣された錠剤である場合で、当該糖衣された錠剤を３００個ずつ容器ＢＴに収容する場合について説明を行う。
【００６３】
図８に示すように、制御部１５０は、計数装置１００において容器が搬入されたことを認識する（ステップＳ１）。次に、計量部３００において、風袋零点をとる（ステップＳ２）。ここで、風袋零点とは、容器ＢＴの重量を仮想的に零と設定することで、空の容器ＢＴの重量をキャンセルすることである。その結果、容器ＢＴ内に収容された物品の重量のみが、計量部３００により計量される。
【００６４】
続いて、計数装置１００の制御部１５０は、糖衣された錠剤について５０個分計数を行ったか否か判定する（ステップＳ３）。すなわち、制御部１５０は、計数アンプ１３１および第１検出器１３０から糖衣された錠剤５０個分の計数が行われていないと判定した場合には、糖衣された錠剤が５０個の計数を行うまで繰り返し、計数を行う。一方、５０個の計数を行ったと判定した場合には、次に制御部１５０は、計量部４００からの計量値を１個あたりの糖衣された錠剤の重量で除算し、５０個か否かの判定を行う（ステップＳ４）。
【００６５】
ここで、糖衣された錠剤の設定個数を決定する手法について説明する。糖衣された錠剤について約１０００個程度の個別重量を計量し、その個別重量から糖衣された錠剤１個の平均重量（単重）Ｘ１と標準偏差σを算出する。
統計学上、上記錠剤ｎ個を計量する場合には、ｎ個分の平均はｎ＊（Ｘ１）となる。また、ｎ個分の標準偏差は（ｎ＾（０．５））＊σとなるため、前述標準偏差の３倍の±を考慮すれば９９．７３％の確率でｎ個分の重量範囲が定まる。
【００６６】
このため、ｎ＊（Ｘ１）＋３＊（ｎ＾（０．５））＊σ）＜＝（ｎ＋１）＊（Ｘ１）―３＊（（ｎ＋１）＾（０．５））＊σの関係が成り立てばｎ個分の計量に弁別が可能となる。
つまり、ｎ＝＜（（Ａ−１）＾２）／４Ａ、Ａ＝（Ｘ１＾２）／（９σ＾２）が成り立つ個数が一括で計量して個数判別できる限界である。
【００６７】
本実施の形態においては、平均重量Ｘ１が５ｇであり、標準偏差σが０．１１７であるとする。
この場合、ｎ＝＜５０．２２となる。したがって、ｎ＝３００、３００個の錠剤の重量を一括で計量して個数判別をすることはできない。したがって、ｎは５０．２２個以下、すなわち５０個以下であれば、標準偏差の３倍の確率で重量範囲を定め、錠剤の設定個数を定めることができる。本実施の形態において糖衣された錠剤を５０個に設定する。
【００６８】
次いで、制御部１５０が計量部３００からの重量値に基づいて糖衣された錠剤が５０個分であると判定した場合には、糖衣された錠剤が累積３００個であるか否かを判定する（ステップＳ５）。
すなわち、ステップＳ５のカウントが６回行われた、具体的には累積３００個であると判定した場合には、排出装置３５０に容器ＢＴの搬送を指示する（ステップＳ６）。
【００６９】
すなわち、図１０（ａ）に示すように、計量部３００においてタイミングｔ１１，ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，ｔ１５，ｔ１６の複数回（６回）のそれぞれで計量が行われ、図１０（ｂ）に示すように制御部１５０は、計量値に基づいて糖衣された錠剤の５０個分か否かを図１０のタイミングｔ１１，ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，ｔ１５，ｔ１６の個々において判定する。
【００７０】
また、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、当該タイミングｔ１１，ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，ｔ１５，ｔ１６の判定後に、制御部１５０は、５０個ずつ計量した重量値を、計量部３００による計量結果からキャンセルする。この操作は、計量部３００でおこなってもよい。すなわち、誤差分αを累積するのではなく、各計量毎に重量がＯＫか、ＮＧかを判定し、５０個ずつ計量した重量値をキャンセルさせることで累積誤差をキャンセルさせている。
【００７１】
続いて計量部３００において、糖衣された錠剤５０個ずつが増加する。そして、タイミングｔ１７において錠剤３００個を収容した容器ＢＴが次工程へ搬送される。
【００７２】
一方、制御部１５０は、ステップＳ５のカウントが６回行われていない、すなわち累積３００個でないと判定した場合には、再度ステップＳ３からステップＳ５までの処理を繰り返し行う。
【００７３】
また、ステップＳ４の処理において、制御部１５０が、計量部３００において計量された値が、糖衣された錠剤の重量５０個分の重量値範囲でないと判定した場合、糖衣された錠剤の個数のカウントミスまたは、糖衣された錠剤の欠け等が生じていると想定されるため、制御部１５０は、エラー表示を行い（ステップＳ７）、排出装置３５０に容器ＢＴの排出を指示する（ステップＳ８）。
【００７４】
次に、図１１は、計数装置１００における制御部１５０の動作一例を示すフローチャートである。
【００７５】
図１１に示すように、制御部１５０は、第１検出器１３０において５０個の検出が行われたか否かを判定する（ステップＳ２１）。制御部１５０は、第１検出器１３０において５０個の検出が行われていない（ステップＳ２１のＮｏ）、すなわち４９個目の検出等である場合には、５０個の検出が行われるまで待機する。一方、５０個の検出がされたと判定された場合（ステップＳ２１のＹｅｓ）、制御部１５０は、供給トラフ２１１を振動させる供給フィーダ、整列トラフ２１０を振動させる搬送フィーダの両トラフに停止指示を与える（ステップＳ２２）。
【００７６】
続いて、制御部１５０は、第１検出器１３０において５１個目の検出が行われた否かを判定する（ステップＳ２３）。本来であれば、糖衣錠材が落下しないように、トラフに停止指示を与えているが、糖衣錠剤がわずかな残存振動等により落下する場合もある。
【００７７】
制御部１５０は、第１検出器１３０において５１個目の検出が行われたと判定した場合（ステップＳ２３のＹｅｓ）、シャッタ１２０の閉指示を行う（ステップＳ２４）。続いて、制御部１５０は、第２検出器１４０において５０個以上検出したか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００７８】
制御部１５０が、第２検出器１４０において５０個以上検出したと判定した場合には（ステップＳ２５のＹｅｓ）、制御部１５０は、第２検出器１４０において５１個検出したか否かを判定する（ステップＳ２６）。さらに制御部１５０が第２検出器１４０において５１個検出したと判定した場合には（ステップＳ２６のＹｅｓ）、制御部１５０は、エラー表示を行い（ステップＳ２７）、貯留部１９２から糖衣錠材を排出する（ステップＳ２８）。
【００７９】
一方、ステップＳ２３において、制御部１５０は、第１検出器１３０において５１個検出していないと判定した場合（ステップＳ２３のＮｏ）制御部１５０は、第２検出器１４０において５０個検出したか否か判定する（ステップＳ２９）。
【００８０】
制御部１５０は、第２検出器１４０において５０個検出したと判定した場合（ステップＳ２９のＹｅｓ）には、正常に糖衣錠材が５０個計数されたとして、容器ＢＴ内に収容され、容器搬送（ステップＳ３０）が行われる。
【００８１】
一方、制御部１５０は、第２検出器１４０において５０個検出していないと判定した場合（ステップＳ２９のＮｏ）には、予備エラー表示（ステップＳ３１）を表示させ、貯留部処理（ステップＳ３２）を実行させる。同様に、制御部１５０が、第２検出器１４０において５０個以上検出していないと判定した場合（ステップＳ２５のＮｏ）には、予備エラー表示（ステップＳ３１）を表示させ、貯留部処理（ステップＳ３２）を実行させる。
【００８２】
ここで、貯留部処理とは、シャッタ１２０の上面または移送径路のいずれかに糖衣錠材が停止している状態を示す。したがって、回動可能なＮＧゲート１７０ｂを開き、シャッタ１２０の上面または移送径路のいずれかに停止している糖衣錠材を貯留部１９２に排出処理する。そして、不足個数の糖衣錠材を再度、トラフを振動させて、容器ＢＴ内に収容させることができる。
但し、一度、検出においてエラーが出ているので、予備エラー表示を出し（ステップＳ３１）、確認を行うことができるように配慮されている。
【００８３】
＜本実施形態における効果＞
本実施形態においては、制御部１５０により設定個数（５０個）において、計数アンプ１３１および第１検出器１３０における個数と計量部３００における個数とを比較して、容器ＢＴ内の糖衣された錠剤の充填量を判定することができるので、計数アンプ１３１および第１検出器１３０により計数された個数（または個数から推定された重量値）と、容器ＢＴごと、当該容器ＢＴ内の現実の重量から推定された個数（または計量部による実際の重量値）とを随時に比較することができ、誤差αのある物品の場合であっても、容器ＢＴへの充填途上で容器ＢＴ外へこぼれたことを容易に認識することができる。したがって、物品の個数を確実に把握することができる。例えば、極めて正確に容器ＢＴ内に収容すべき物品の個数が要求される場合、当該計数装置１００により容器ＢＴ内に収容する物品の個数を確実に計数して収容することができる。
【００８４】
また、制御部１５０は、設定個数（５０個）ごとに充填量の適正の判定を行うので、複数回（６回）に分けて容器ＢＴ内における物品の充填量の適正を確実に判定することができる。さらに、制御部１５０は、設定個数（５０個）の判定を行うごとに、計量部３００による重量値を零に再設定することにより、判定ごとに累積誤差（α×複数回）を消去することができるので、累積誤差（α×複数回）の積み重ねを防止することができる。
【００８５】
また、特に、一般的に糖衣された錠剤は、通常の錠剤と異なり、糖衣の付着量（コーティング量）に左右されて錠剤の重量の差が大きくあらわれる。したがって、容器ＢＴ内に糖衣された錠剤が多数収容される場合には、糖衣の付着量の差が、糖衣された錠剤単体の重量を超過することとなる。その結果、最終的に容器ＢＴの重量を計量しても錠剤の個数を正確に認識することはできない。しかしながら、計数装置１００の第１検出器１３０および計数アンプ１３１と、計量部３００とを用い、複数回に分けて計量することにより糖衣された錠剤であっても、確実に所定個数の糖衣された錠剤を容器ＢＴ内に収容することができる。
【００８６】
＜請求項の各構成要素と上記実施形態の各部との対応関係＞
上記実施形態においては、糖衣された錠剤が、物品に相当し、５０個が設定個数に相当し、３００個が目標個数に相当し、計数装置１００が計数装置に相当し、第１検出器１３０および計数アンプ１３１が計数部に相当し、容器ＢＴが容器に相当し、誤差（α×複数回）が累積誤差に相当し、計量部３００が計量部に相当し、制御部１５０が制御部に相当する。
【００８７】
＜変形例＞
なお、上記実施形態では、容器ＢＴに収容される物品を糖衣された錠剤であるとして説明を行ったが、これに限定されず、他の任意の物品であってもよい。また、容器ＢＴに収容される物品を３００個とし、５０個ずつ複数回に分けて容器ＢＴ内に収容することとしたが、これに限定されず、他の任意の個数、例えば、物品の誤差の合計が物品の単体当たりの重量を超えないタイミングである１個、２個ずつ容器ＢＴ内に収容することとしてもよい。
【００８８】
また、上記の実施の形態においては、主に個数で判定、すなわち計量部３００の計量値を糖衣された錠剤の１個あたりの重量値に基づいて、容器ＢＴに収容された錠剤個数を求め、第１検出器１３０、計数アンプ１３１からの個数と比較することとしているが、これに限定されず、主に重量で判定、すなわち第１検出器１３０、計数アンプ１３１からの個数に糖衣された錠剤の１個あたりの重量を積算し、計量部３００の計量値と比較してもよい。
【００８９】
なお、本実施の形態において、第２検出器１４０は、必須の構成要素ではなく、確実性を担保するために設けている。したがって、第２検出器１４０、計数アンプ１４１をさらに用いて比較を行ってもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、第２検出器１４０の機能として通過部１１０に残留している物品を検出することを採用したが、これに限定されるものではなく、シャッタ１２０が開けられている状態で、第１検出器１３０の検出位置を通過してきた物品の検出を行うために用いてもよい。すなわち、すでに第１検出器１３０にて把握している、シャッタ１２０により通過を阻止された物品の落下確認を第２検出器１４０で行い、引き続き通過する物品の検出を行い、第１検出器１３０との物品通過数値の比較を行うことにより、計数精度の信頼性の飛躍的向上が図れる。
【００９１】
また、上記実施形態では、物品を検出するための第１検出器１３０および第２検出器１４０として、投光器１３０ａ、１４０ａおよび受光器１３０ｂ、１４０ｂを使用したが、これらに限定されるものではなく、例えばＸ線検出器等の他の検出器を使用してもよい。
【００９２】
また、上記実施形態では、物品の検出器として、第１検出器１３０および第２検出器１４０の２つを設けることとしたが、これに限定されず、１個または３つ以上の検出器を設けてもよい。
【００９３】
さらに、本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００９４】
１００ 計数装置
１３０ 第１検出器
１３０ａ 投光器
１３０ｂ 受光器
１４０ 第２検出器
１４０ａ 投光器
１４０ｂ 受光器
１５０ 制御部
３００ 計量部
ＢＴ 容器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標個数の物品を計数して容器に収容する計数装置であって、
前記物品を計数する計数部と、
前記物品が充填された前記容器を計量する計量部と、
前記目標個数よりも少ない設定個数で前記計数部による結果と前記計量部による結果とを比較し、当該比較結果によって前記容器内における前記物品の充填量の適正を判定する制御部とを備えることを特徴とする計数装置。
【請求項２】
前記容器は、前記計数部の下方に設けられ、
前記計量部は、前記計数部にて計数された物品が収容された容器を、当該容器ごと計量することを特徴とする請求項１記載の計数装置。
【請求項３】
前記設定個数は、前記物品の設定個数分における累積誤差が前記物品の１個の重量以下となる個数であることを特徴とする請求項１または２記載の計数装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記設定個数ごとに充填量の適正の判定を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の計数装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記判定を行うごとに、前記計量部による重量値を零に再設定することを特徴とする請求項４に記載の計数装置。
【請求項６】
前記物品は、糖衣された錠剤であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の計数装置。
【請求項１】
目標個数の物品を計数して容器に収容する計数装置であって、
前記物品を計数する計数部と、
前記物品が充填された前記容器を計量する計量部と、
前記目標個数よりも少ない設定個数で前記計数部による結果と前記計量部による結果とを比較し、当該比較結果によって前記容器内における前記物品の充填量の適正を判定する制御部とを備えることを特徴とする計数装置。
【請求項２】
前記容器は、前記計数部の下方に設けられ、
前記計量部は、前記計数部にて計数された物品が収容された容器を、当該容器ごと計量することを特徴とする請求項１記載の計数装置。
【請求項３】
前記設定個数は、前記物品の設定個数分における累積誤差が前記物品の１個の重量以下となる個数であることを特徴とする請求項１または２記載の計数装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記設定個数ごとに充填量の適正の判定を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の計数装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記判定を行うごとに、前記計量部による重量値を零に再設定することを特徴とする請求項４に記載の計数装置。
【請求項６】
前記物品は、糖衣された錠剤であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の計数装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１９６７４８（Ｐ２０１１−１９６７４８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６２０４４（Ｐ２０１０−６２０４４）
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（５９９１２４９０９）株式会社イシダエンジニアリング (10)
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（５９９１２４９０９）株式会社イシダエンジニアリング (10)
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
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