(57)【要約】【課題】用途が限定されず、微量粉体を正確且つ容易に取分けることができる粉体分注装置を提供すること。【解決手段】原料容器Ｃ１が載置される第１載置部２０と、原料容器Ｃ１内の粉体を取出す棒状のロッド部材５８を備えた粉体取分けユニット４０と、ロッド部材５８の移動手段４２，５２と、ロッド部材５８を振動させる振動手段６３，６４と、取出された粉体を入れる取分け容器Ｃ２が載置される電子天秤３０とを備えた粉体分注装置Ｍであり、ロッド部材５８は取出す粉体を採取して保持するピック部５８ｃを備えており、移動手段４２，５２は、ロッド部材５８を粉体取込み位置と、粉体払出し位置とに移動させるようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体が収容された原料容器が載置される第１載置部と、前記原料容器から取り出された粉体を入れる取分け容器が載置される第２載置部と、前記原料容器内の粉体の一部を取り出す棒状のロッド部材を備えた粉体取分け手段と、前記ロッド部材を振動させる振動手段と、前記第１載置部及び前記第２載置部に対して前記ロッド部材を相対移動させる移動手段と、を備えており、
前記ロッド部材は、その先端部に、取り出す粉体を保持する粉体保持部を備えており、
前記移動手段は、前記ロッド部材と前記第１載置部及び前記第２載置部とのうちの少なくとも一方を移動させることによって、前記粉体保持部の少なくとも一部が前記原料容器内の粉体に接する粉体取込み位置と、前記粉体保持部に取り込んだ粉体を前記取分け容器内に払い出す粉体払出し位置とに前記ロッド部材を位置させるものである、ことを特徴とする粉体分注装置。
【請求項２】
前記粉体取分け手段は、前記ロッド部材を収容する筒体と、当該筒体に対して前記ロッド部材を相対昇降させる昇降手段とを備えており、
前記移動手段は、前記粉体取分け手段を移動させる粉体取分け部移動手段と、前記昇降手段とを備えているものであり、
前記昇降手段は、前記ロッド部材を、前記粉体保持部が前記筒体内に位置する粉体収納位置と、前記粉体保持部が筒体から露出されており粉体の取込み及び払出しが可能な粉体操作位置とに少なくとも移動させることが可能なものである、請求項１に記載の粉体分注装置。
【請求項３】
前記粉体保持部は、その先端に位置する先端粉体保持体に、前記筒体の先端側開口を閉塞することが可能な閉塞部を備えている請求項２に記載の粉体分注装置。
【請求項４】
前記昇降手段を制御する昇降制御手段を備えたコントローラと、前記取分け容器内に払い出される粉体量を計量する計量器とを更に備えており、
前記コントローラの昇降制御手段は、前記ロッド部材の前記筒体外への飛び出し長さを前記計量器によって計量された粉体量に基づいて調整し、当該飛び出し長さが異なる複数の粉体操作位置に前記ロッド部材を移動させることが可能である、請求項２又は請求項３に記載の粉体分注装置。
【請求項５】
前記粉体取分け手段は、前記ロッド部材を長軸周りに回転させる回転手段を備えており、
前記ロッド部材の粉体保持部は、当該ロッド部材の軸心周りに配置された螺旋状又は平行多段の鍔部を有するものである、請求項４に記載の粉体分注装置。
【請求項６】
前記螺旋状の鍔部からなる粉体保持部は、複数条の螺旋状である請求項５に記載の粉体分注装置。
【請求項７】
前記ロッド部材をバネ材で構成した請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の粉体分注装置。
【請求項８】
前記粉体取分け手段は、当該粉体取分け手段の本体に対して前記昇降手段によって昇降される昇降体と、前記粉体取分け手段の本体に着脱可能に設置される着脱ユニットとを備えており、
前記昇降体は、前記ロッド部材を回転させる回転手段を備えており、
前記着脱ユニットは、前記筒体と、前記ロッド部材と、当該ロッド部材を前記回転手段に係脱可能に係合させる係合手段とを備えている請求項２から請求項７のいずれか一項に記載の粉体分注装置。
【請求項９】
前記粉体取分け手段は、前記着脱ユニットに、回転、昇降又は振動のうちの少なくともいずれか一つの動きをさせる着脱ユニット揺動手段を備えている請求項８に記載の粉体分注装置。
【請求項１０】
前記粉体取分け部移動手段は、前記筒体を備える前記粉体取分け手段を、昇降させる手段と、横方向に移動させる手段と、を備える請求項２から請求項９のいずれか一項に記載の粉体分注装置。
【請求項１１】
前記第１載置部は、前記原料容器を回転、昇降又は振動のうちの少なくともいずれか一つの動きをさせる揺動手段を備えている請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の粉体分注装置。
【請求項１２】
原料容器内の粉体の一部を、粉体保持部を備えた棒状のロッド部材で取出す粉体取出し工程と、
取出した粉体を別の容器である取分け容器内に払い出す粉体払出し工程とを備えており、
前記粉体取出し工程は、前記ロッド部材の前記粉体保持部を前記原料容器内の粉体に接触させるロッド進出動作を含み、
前記粉体払出し工程は、前記粉体取出し工程で前記ロッド部材の粉体保持部に保持された粉体を、前記ロッド部材を振動させることによって前記取分け容器内に払出す粉体払出し動作を含むことを特徴とする粉体分注方法。
【請求項１３】
前記粉体取出し工程は、前記ロッド部材及び当該ロッド部材を取り囲むように配置された筒体の少なくともいずれか一方をロッド部材の長軸方向に移動させることによって、前記原料容器から取出した粉体を保持する状態の前記粉体保持部を前記筒体内に位置させる粉体保持部収容動作を含む請求項１２に記載の粉体分注方法。
【請求項１４】
前記粉体取出し工程は、前記ロッド進出動作の前に、前記ロッド部材の前記粉体保持部の全部又は一部が前記筒体内に収容された状態を維持しつつ当該筒体を前記原料容器内の粉体上面に接触する筒体下降位置に下降させる筒体下降動作を行うものであり、
前記ロッド進出動作は、前記ロッド部材の前記粉体保持部を前記筒体の下方に存する粉体内に没入させる動作である請求項１２又は請求項１３に記載の粉体分注方法。
【請求項１５】
前記粉体保持部収容動作は、前記ロッド部材を振動させつつ上昇させて前記粉体保持部を前記筒体内に位置させる動作である請求項１４に記載の粉体分注方法。
【請求項１６】
前記粉体取出し工程は、前記筒体を、前記筒体下降位置より上方であり、且つ前記粉体上面から離間した筒体上昇位置に上昇させる筒体上昇動作と、
前記筒体の先端側開口から前記粉体保持部を突出させた状態で当該ロッド部材を振動させ、その後、前記粉体保持部を前記筒体内に収容するすりきり動作とを含む請求項１４又は請求項１５のいずれか一項に記載の粉体分注方法。
【請求項１７】
前記粉体取出し工程は、前記ロッド進出動作開始後から前記粉体保持部収容動作終了までの間に、前記ロッド部材を長軸周りに回転させて、前記粉体保持部を構成する螺旋状又は平行多段の鍔部の隙間である凹部に粉体を取込む粉体取込み動作を含む請求項１２から請求項１６のいずれか一項に記載の粉体分注方法。
【請求項１８】
前記粉体取出し工程は、前記粉体保持部が前記筒体内に移動された状態から前記粉体保持部が出入する前記筒体の先端側開口を閉じて、前記粉体保持部を筒体内に閉じ込める粉体格納動作を含む請求項１２から請求項１７のいずれか一項に記載の粉体分注方法。
【請求項１９】
前記粉体取出し工程は、前記ロッド進出動作開始から前記粉体取込み動作終了までの間の少なくとも所定時間、前記原料容器に回転、昇降又は振動のうちの少なくともいずれか一つの動きを加える原料容器振動動作を含む請求項１２から請求項１８のいずれか一項に記載の粉体分注方法。
【請求項２０】
前記粉体払出し工程は、前記取分け容器内に払出された粉体量を計量する計量動作と、計量された粉体量が設定量に達すると、前記粉体払出し動作を停止する粉体払出し停止動作を含むものである請求項１２から請求項１９のいずれか一項に記載の粉体分注方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体分注装置及び粉体分注方法に関し、特に、食品や薬品等の顆粒、粉末等の粉体を一定量計量して取分ける定量分注装置及び定量分注方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微量（例えば１００ミリグラム以下）の薬品等の粉体を瓶等の容器から取出して計量し、試験管等の容器に分注する作業は、学術研究や技術開発等の様々な分野の実験等において行われている。従来、このような作業は、専ら人手によって行われていた。また、人体に付着することが好ましくない粉体を扱う場合は、密閉空間（グローブボックスなど）に対象粉体が充填された容器や計量器を入れておき、上述したような作業を人手によって、手袋越しに行っていた。ところが、多種多様な実験等を行うためには、上記作業をより効率良く行う必要があることから、近年、粉体を取分ける装置が注目されつつある。【０００３】
例えば、帯電させたスティックを用いた粉体供給装置がある（特許文献１、図２参照）。この装置では、まず、ステッィク４を帯電させ、帯電させたスティック４に粉体８を付着させる。その後、帯電を解除すると共にスティック４を振動させて、スティック４に付着していた粉体８を受け容器９に移し替えるようになっている。【０００４】
また、ホッパ（粉流体コンテナ）１の下端の排出口２にコーン部４を配し、コーン部４の昇降によって排出口２を開閉して所定量の粉粒体を排出させるコンテナ装置がある（特許文献２、図１参照）。この装置では、排出口２とコーン部３の隙間14の大きさを調整することによって粉粒体の排出量を調整している。【０００５】
そして、ホッパ31の下端の排出口であるスクリューガイド35にオーガースクリュー25からなるコーン部を備えた粉体定量送給装置がある（特許文献３、図１参照）。この装置では、オーガースクリュー25を回転させることによって、ホッパ31から所定量の粉体を排出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２５４７６号公報
【特許文献２】特開２００１−３３５１５５号公報
【特許文献３】特開２００２−１０４３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、１つ目の粉体供給装置では、取り扱う粉体を帯電させてしまうので、例えば研究など、用途によっては好ましくない。また、２つ目のコンテナ装置や３つ目の粉体定量送給装置は、ホッパから粉体を排出させる構造であるので、１グラム以下のような微量の粉体を正確な量だけ取分けることは難しい。【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、用途が限定されることがなく、しかも微量の粉体を正確な量だけ容易に取分けることができる粉体分注装置及び粉体分注方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
粉体が収容された原料容器が載置される第１載置部と、前記原料容器から取り出された粉体を入れる取分け容器が載置される第２載置部と、前記原料容器内の粉体の一部を取り出す棒状のロッド部材を備えた粉体取分け手段と、前記ロッド部材を振動させる振動手段と、前記第１載置部及び前記第２載置部に対して前記ロッド部材を相対移動させる移動手段と、を備えており、前記ロッド部材は、その先端部に、取り出す粉体を保持する粉体保持部を備えており、前記移動手段は、前記ロッド部材と前記第１載置部及び前記第２載置部とのうちの少なくとも一方を移動させることによって、前記粉体保持部の少なくとも一部が前記原料容器内の粉体に接する粉体取込み位置と、前記粉体保持部に取り込んだ粉体を前記取分け容器内に払い出す粉体払出し位置とに前記ロッド部材を位置させるものである、ことを特徴とする粉体分注装置である。
そして、前記粉体取分け手段は、前記ロッド部材を収容する筒体と、当該筒体に対して前記ロッド部材を相対昇降させる昇降手段とを備えており、前記移動手段は、前記粉体取分け手段を移動させる粉体取分け部移動手段と、前記昇降手段とを備えているものであり、前記昇降手段は、前記ロッド部材を、前記粉体保持部が前記筒体内に位置する粉体収納位置と、前記粉体保持部が筒体から露出されており粉体の取込み及び払出しが可能な粉体操作位置とに少なくとも移動させることが可能なものである。
また、前記粉体保持部は、その先端に位置する先端粉体保持体に、前記筒体の先端側開口を閉塞することが可能な閉塞部を備えている。
また、前記昇降手段を制御する昇降制御手段を備えたコントローラと、前記取分け容器内に払い出される粉体量を計量する計量器とを更に備えており、前記コントローラの昇降制御手段は、前記ロッド部材の前記筒体外への飛び出し長さを前記計量器によって計量された粉体量に基づいて調整し、当該飛び出し長さが異なる複数の粉体操作位置に前記ロッド部材を移動させることが可能である。
また、前記粉体取分け手段は、前記ロッド部材を長軸周りに回転させる回転手段を備えており、前記ロッド部材の粉体保持部は、当該ロッド部材の軸心周りに配置された螺旋状又は平行多段の鍔部を有するものである。
また、前記螺旋状の鍔部からなる粉体保持部は、複数条の螺旋状である。
また、前記ロッド部材をバネ材で構成されている。
また、前記粉体取分け手段は、当該粉体取分け手段の本体に対して前記昇降手段によって昇降される昇降体と、前記粉体取分け手段の本体に着脱可能に設置される着脱ユニットとを備えており、前記昇降体は、前記ロッド部材を回転させる回転手段を備えており、前記着脱ユニットは、前記筒体と、前記ロッド部材と、当該ロッド部材を前記回転手段に係脱可能に係合させる係合手段とを備えている。
また、前記粉体取分け手段は、前記着脱ユニットに、回転、昇降又は振動のうちの少なくともいずれか一つの動きをさせる着脱ユニット揺動手段を備えている。
また、前記粉体取分け部移動手段は、前記筒体を備える前記粉体取分け手段を、昇降させる手段と、横方向に移動させる手段と、を備える。
また、前記第１載置部は、前記原料容器を回転、昇降又は振動のうちの少なくともいずれか一つの動きをさせる揺動手段を備えている。【００１０】
また、別の本願発明は、原料容器内の粉体の一部を、粉体保持部を備えた棒状のロッド部材で取出す粉体取出し工程と、取出した粉体を別の容器である取分け容器内に払い出す粉体払出し工程とを備えており、前記粉体取出し工程は、前記ロッド部材の前記粉体保持部を前記原料容器内の粉体に接触させるロッド進出動作を含み、前記粉体払出し工程は、前記粉体取出し工程で前記ロッド部材の粉体保持部に保持された粉体を、前記ロッド部材を振動させることによって前記取分け容器内に払出す粉体払出し動作を含むことを特徴とする粉体分注方法である。
そして前記粉体取出し工程は、前記ロッド部材及び当該ロッド部材を取り囲むように配置された筒体の少なくともいずれか一方をロッド部材の長軸方向に移動させることによって、前記原料容器から取出した粉体を保持する状態の前記粉体保持部を前記筒体内に位置させる粉体保持部収容動作を含む。
また、前記粉体取出し工程は、前記ロッド進出動作の前に、前記ロッド部材の前記粉体保持部の全部又は一部が前記筒体内に収容された状態を維持しつつ当該筒体を前記原料容器内の粉体上面に接触する筒体下降位置に下降させる筒体下降動作を行うものであり、前記ロッド進出動作は、前記ロッド部材の粉体保持部を前記筒体の下方に存する粉体内に没入させる動作である。
また、前記粉体保持部収容動作は、前記ロッド部材を振動させつつ上昇させて前記粉体保持部を前記筒体内に位置させる動作である。
また、前記粉体取出し工程は、前記筒体を、前記筒体下降位置より上方であり、且つ前記粉体上面から離間した筒体上昇位置に上昇させる筒体上昇動作と、前記筒体の先端側開口から前記粉体保持部を突出させた状態で当該ロッド部材を振動させ、その後、前記粉体保持部を前記筒体内に収容するすりきり動作とを含む。
前記粉体取出し工程は、前記ロッド進出動作開始後から前記粉体保持部収容動作終了までの間に、前記ロッド部材を長軸周りに回転させて、前記粉体保持部を構成する螺旋状又は平行多段の鍔部の隙間である凹部に粉体を取込む粉体取込み動作を含む。
また、前記粉体取出し工程は、前記粉体保持部が前記筒体内に移動された状態から前記粉体保持部が出入する前記筒体の先端側開口を閉じて、前記粉体保持部を筒体内に閉じ込める粉体格納動作を含む。
また、前記粉体取出し工程は、前記ロッド進出動作開始から前記粉体取込み動作終了までの間の少なくとも所定時間、前記原料容器に回転、昇降又は振動のうちの少なくともいずれか一つの動きを加える原料容器振動動作を含む。
また前記粉体払出し工程は、前記取分け容器内に払出された粉体量を計量する計量動作と、計量された粉体量が設定量に達すると前記粉体払出し動作を停止する粉体払出し停止動作を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明では、原料容器内の粉体を取出す手段として棒状のロッド部材を用いており、このロッド部材を移動させて、ロッド部材先端の粉体保持部を原料容器内の粉体に接触させ、この状態で原料容器内の粉体を粉体保持部に取り込むようにしている。これにより、容易に微量の粉体を取り分けることができる。また、ロッド部材を振動させる振動手段を備えているので、粉体保持部に保持されている粉体を取分け容器に払出す際、ロッド部材を振動させることによって、迅速に粉体を払い出すことができる。
粉体取分け手段として、ロッド部材を収容する筒体を備えるものを用いれば、ロッド部材の粉体保持部を筒体内に位置させることができ、原料容器から取り出した粉体を保持している状態の粉体保持部を筒体内に移動させることができる。これにより、原料容器側から取分け容器側に移動中の粉体保持部が筒体でカバーされ、粉体のこぼれ落ちが最小限に抑制される。
さらに、筒体の先端側開口を閉塞する閉塞部をロッド部材に備えれば、粉体のこぼれ落ちがより確実に防止される。
また、昇降手段を制御するコントローラと、取分け容器内に払い出される粉体量を計量する計量器とを備えれば、計量器によって計量された粉体量に基づいてロッド部材の筒体外への飛び出し長さを調整することができる。つまり、粉体量に基づいて、飛び出し長さが異なる複数の粉体操作位置に、ロッド部材を移動させることが可能である。
また、粉体取分け手段としてロッド部材を長軸周りに回転させる回転手段を備えるものを用いると共に、ロッド部材の粉体保持部として螺旋状又は平行多段の鍔部を有するものを用いれば、粉体取込み動作時、ロッド部材を回転させることで迅速且つ確実に粉体を粉体保持部に取り込むことができる。
さらに、粉体取分け手段が、着脱可能な着脱ユニットを備え、この着脱ユニットにロッド部材を備える構成であれば、着脱ユニットを取外した状態で、容易且つ迅速にロッド部材の交換やメンテナンスをすることができる。
また、粉体取分け手段の着脱ユニットとして、着脱ユニット揺動手段を備えるものを用いれば、筒体を振動させることができる。これにより、筒体の外周や開口端部に付着した粉体を振り払うことが可能になる。
そして、筒体を昇降させることができれば、粉体保持部が筒体内に収容された状態になる粉体収納位置を昇降させることができることになる。
また、原料容器を回転、昇降又は振動させる揺動手段を備えているので、粉体取出し動作時に、原料容器を回転、昇降又は振動させることによって、より迅速且つ確実に原料容器内の粉体をロッド部材の粉体保持部に取り込むことができる。【００１２】
別の本願発明は、粉体払出し工程において、粉体取出し工程でロッド部材の粉体保持部に保持した粉体を、ロッド部材を振動させることによって取分け容器に払出すので、迅速かつ確実に、取分け容器に対して粉体を払出すことができる。
粉体取出し工程において、原料容器から取出した粉体を保持する状態の粉体保持部を、ロッド部材を取り囲むように配置された筒体の内側に位置させれば、粉体のおぼれ落ちが最小限に抑制される。
さらに、粉体取出し工程において、ロッド進出動作前に、ロッド部材の粉体保持部の全部又は一部が筒体内に収容された状態を維持しつつ当該筒体を原料容器内の粉体上面に接触させる動作をすれば、ロッド部材の粉体収納位置を下降させることができる。これにより、粉体保持部に粉体を取り込むために行うロッド進出動作時のロッド下降距離が短くなり、ロッド部材の粉体保持部を筒体の下方に存する粉体内に迅速に没入させることができる。また、粉体取込み動作後のロッド部材の、粉体収納位置までの上昇距離が短くなり、上昇動作中（粉体保持部収容動作中）の粉体保持部からの粉体のこぼれ落ちが防止される。
また、粉体保持部収容動作時の筒体の状態が原料容器内の粉体上面に接触する状態であれば、粉体保持部収容動作の際、ロッド部材を振動させつつ上昇させることで、ロッド部材を上昇させつつ粉体保持部に粉体を取り込むことができ、迅速に効率良く粉体保持部に粉体を取り込むことができる。
また、粉体取出し工程において、筒体下降位置より上方であり且つ粉体上面から離間した筒体上昇位置に筒体を上昇させる筒体上昇動作と、筒体の先端側開口から粉体保持部を突出させた状態で当該ロッド部材を振動させ、その後、粉体保持部を筒体内に収容するすりきり動作をすれば、筒体の外周や開口端部に付着した粉体を振り払って原料容器内に落とすことができる。
また、粉体取出し工程において、ロッド進出動作開始後から粉体保持部収容動作終了までの間に、ロッド部材を長軸周りに回転させて、粉体保持部の凹部に粉体を取込むので、粉体を迅速かつ確実に粉体保持部に取り込むことができる。
また、粉体取出し工程において粉体保持部を筒体内に移動させた状態で、粉体保持部が出入する筒体の開口を閉じて、粉体保持部を筒体内に閉じ込めるので、粉体のこぼれ落ちがより確実に防止される。
また、粉体取出し工程において、ロッド進出動作開始から前記粉体取込み動作終了までの間に、原料容器に回転、昇降又は振動等を加えるなどして、原料容器を動かすので、より迅速且つ確実に、ロッド部材の粉体保持部に粉体を取り込むことができる。
また、粉体払出し工程において、取分け容器内に払出された粉体量を計量し、計量した粉体量が設定量に達すると粉体払出し動作を停止するので、より正確且つ迅速に微量の粉体を取り分けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る実施形態の粉体分注装置を示す斜視図である。
【図２】図１の粉体分注装置の粉体分注用のヘッドを示す斜視図である。
【図３】図２のヘッドを示す側面図である。
【図４】図３のヘッドの本体の着脱ユニットを示す斜視図である。
【図５】（Ａ）は、図４の着脱ユニットの要部を示す断面図であり、（Ｂ）は、筒体の下端開口をロッド部材の傘部で閉じた状態を示す断面図である。
【図６】図１の粉体分注装置に設置された測定器を示す説明図である。
【図７】（Ａ）はロッド部材を示す拡大図であり、（Ｂ）はその断面図である。
【図８】図１の粉体分注装置のコントローラを示すブロック図である。
【図９】ロッド部材のピック部の種々の態様を示す正面図である。
【図１０】粉体分注方法の動作の流れを示すフローチャート図である。
【図１１】原料容器内の粉体の上面高さ位置の測定方法を説明するための説明図である。
【図１２】（Ａ）（Ｂ）は、水平面内移動可能な別実施形態の第１載置部及び第２載置部の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００１４】
10…筐体、20,20a,20b…原料容器載置部(第１載置部)、21…原料載置台、
22…加振器（揺動手段）、22…レーザ測定器（粉体高さ測定手段）、
23…レーザ光出力ユニット23、23a…レーザ出力部、23b…昇降支持部、
24…レーザ光受光ユニット24、
30,30a,30b…電子天秤（第２載置部）、31…秤量部、32…載置台、
40…粉体取分けユニット、41…ユニットの本体、
42…スライド機構（ロボットユニット）、43…スライダ、
44…スライド用モータ、45…電子天秤用の位置出し手段(レーザポインタ)、
50…粉体分注用のヘッド（粉体取分け手段）、51…ヘッド本体、
510…ヘッド本体昇降機、52…昇降機構、52a…昇降レール、52b…昇降台座、
53…昇降用モータ、54…突出部、54a…畝部、55…着脱ユニット、
56…着脱ユニット本体、56a…着脱アーム、56b…溝部、56c…ネジ穴、
57…筒体（粉体収納部）、57a…下端開口、
58,58A,58B,58C,58D…ロッド部材、58a…大径部、
58b…ピック部（粉体保持部、スクリュ形状部）、58c…傘部（蓋体）、
58d…閉塞部、58e…鍔部、58f…鍔部、58g…鍔部、58s…空間、
58z…板材（鍔部）、59…コイルバネ（バネ、弾性部材）、
60…昇降部、61…昇降部本体、62…板バネ、
63…振動体、63a…凹凸形状の係合部、64…振動用モータ、
70…静電気除去装置、80…コントローラ（制御部）、
C1,Ca1,Cb1…原料容器、C2,Ca2，Cb2…取分け容器（別の容器）、
Ｍ…粉体分注装置、Ｐ…原料粉体（粉体）、Ｔ…Ｘ−Ｙテーブル、
ＴＣ…ツール保管部、Ｘ方向…横方向、Ｚ方向…昇降方向（上下方向）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る粉体分注装置及び粉体分注方法について、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１に示すように、粉体分注装置Ｍは、装置の筐体10と、筐体10内に設置された原料容器載置部（第１載置部）20、電子天秤（第２載置部）30、粉体取分けユニット40及び静電気除去装置70と、粉体分注装置の動作を制御するコントローラ（制御部、図８参照）80とを備えている。なお、静電気除去装置70は、粉体分注装置Ｍ内の静電気除去のために設置された周知の静電気除去器であるので、ここでは詳細説明を省略する。
【００１７】
原料容器載置部20は、原料容器C1が載置される原料載置台21と、原料載置台21を振動させるための加振器（揺動手段）22とを備えている。従って、加振器22を作動させると、原料載置台21に載置された原料容器C1内の原料粉体Ｐ（図７（Ｂ）参照。以下、単に粉体Ｐと称することがある）が振動する。
さらに、原料容器載置部20は、後述の筒体57が原料容器C1内の粉体の上面に接触する状態に位置させるための測定器（粉体高さ測定手段）22を備えている（図６参照）。この測定器22は、レーザ光出力ユニット23と、レーザ光受光ユニット24とを備えたレーザ測定器である。レーザ光出力ユニット23は、レーザ光受光ユニット24の受光部に向けて水平方向のレーザ光を出力するレーザ出力部23aと、レーザ出力部23aを昇降可能に支持する昇降支持部23bとを備えている。また、レーザ光出力ユニット23及びレーザ光受光ユニット24は、照射したレーザ光の光路を、原料載置台21上に載置された原料容器C1の中心部を通過させることが可能な配置になっている。従って、原料載置台21に透明の原料容器C1を載置した状態でレーザ光を照射すると、原料容器C1が空の場合、レーザ出力部23bから照射されたレーザ光が原料容器C1を通過してレーザ光受光ユニット24の受光部に受光される。他方、原料容器C1が原料粉体Ｐでいっぱいの場合、レーザ光は原料粉体Ｐに遮られ、レーザ光受光ユニット24はレーザ光を受光できない。測定器22では、レーザ光を照射させながらレーザ光出力部23aを昇降させて、原料容器C1を通過した通過レーザ光を受光できるレーザ光出力部23aの高さ位置を測定し、当該高さ位置のうち最も低い高さ位置に対応するレーザ光の高さ位置に基づいて、原料容器C1内の原料粉体Ｐの上面高さを検出する。コントローラ80では、この上面高さ位置に筒体57の下端開口57aが到達する位置になるまでヘッド本体51が下降した状態を、筒体57が原料容器C1内の粉体の上面に接触した状態と判断する。
なお、加振器22及び測定器22は周知の機器であるので、ここでは詳細説明を省略する。
【００１８】
電子天秤30は、取分けた粉体の量を秤量する手段であり、秤量対象物が載置される秤量部31を備えている。そして、秤量部31には、粉体取分け用の別の容器（以下、取分け容器）C2が載置される載置台32が備えられている。電子天秤30上に取分け容器C2の載置台32が配置されているので、取分け容器C2内の粉体Ｐの量を容易、迅速に計量することができる。また、電子天秤30は、筐体10に対して着脱可能に設置されている。従って、電子天秤30だけを取り外して搬送できる。
【００１９】
粉体取分けユニット40は、原料容器C1内の粉体を取出して取分け容器C2に入れるための装置であり、筐体10に固定されたユニットの本体41と、本体41に設置されたスライド機構(ロボットユニット)42と、スライド機構42に取り付けられた粉体分注用のヘッド(取分け手段、図２参照)50とを備えている。
【００２０】
スライド機構42は、横方向（Ｘ方向、図１参照）に移動可能なスライダ43と、スライダ43を横方向に移動させるスライド用モータ44と、電子天秤位置出し用の位置出し手段（例えばレーザポインタ）45とを備えている。従って、スライド機構42を作動させることで、ヘッド50を横方向に移動させることができる。また、電子天秤位置出し用のレーザポインタ45を照射することで、粉体分注装置Ｍの使用者は、筐体10上の電子天秤設置位置を容易に認識することができる。従って、電子天秤30を筐体10から取り外した場合でも、その後、電子天秤30を筐体10上の正確な位置に容易且つ迅速に設置できる。位置出し手段としては、着脱自在な機械的な治具や、同じく着脱自在な錘付きのワイヤ等であってもよい。
本実施形態の粉体分注装置Ｍでは、上記スライド機構42と後述のヘッド本体昇降機（粉体取分け部昇降手段）510（図１参照）とで粉体取分け部移動手段が構成されており、当該粉体取分け部移動手段と後述の昇降機構52とでヘッド50の移動手段が構成されている。そして、コントローラ80に制御されるスライド用モータ44及び後述の昇降用モータ53がヘッド50の位置決め手段である。なお、スライド機構42は、周知のスライダで構成されているので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００２１】
図２に示すように、粉体分注用のヘッド（粉体取分け手段）50は、スライダ43（図１参照）にヘッド本体昇降機510を介して昇降可能に取り付けられたヘッド本体51と、ヘッド本体51に対して昇降可能に設置された昇降部60とを備えている。
なお、上記ヘッド本体昇降機510（図１参照）は、周知の昇降機で構成されているので、ここではヘッド本体昇降機およびこれを作動させる昇降駆動用モータについてはその詳細な説明を省略する。
【００２２】
図２に示すように、ヘッド本体51は、昇降レール52a及び当該レール上を走行する昇降台座52bを備える昇降機構52と、昇降機構52の昇降台座52bを昇降させる昇降用モータ53と、ヘッド本体51の下部に配置された下方に延びる突出部54とを備えている。従って、昇降機構52を作動させることで、昇降部60を昇降させることができ、後述するロッド部材58を、粉体収納位置（後述）と粉体操作位置（後述）との間の任意の位置に位置付けることができる。なお、昇降機構52は、周知の昇降装置で構成されているので、ここではその詳細な説明を省略する。
そして、突出部54は、その先端部（本実施形態では下端部）に、着脱可能に取り付けられた着脱ユニット55を備えている。
【００２３】
図４に示すように、着脱ユニット55は、突出部54に対して着脱可能に取り付けられる着脱ユニット本体56と、当該本体56の左右両側に取り付けられた左右一対の着脱アーム56a,56aと、着脱ユニット本体56に取り付けられた中空の筒体（粉体収納部）57と、筒体に挿通されたロッド部材58と、ロッド部材58に外挿されたコイルバネ（バネ、弾性部材）59とを備えている。このコイルバネ59は、その下端が着脱ユニット本体56に当接し、上端がロッド部材58の上端の大径部58aに当接している。つまり、ロッド部材58は、このコイルバネ59を介して着脱ユニット本体56に支持されている。従って、着脱ユニット55が突出部54に装着された状態においては、ロッド部材58は、コイルバネ59を介してヘッド本体51によって支持される。
なお、ここでは、先に着脱ユニット本体56と筒体57について説明し、ロッド部材58については昇降部60の説明の後に詳述する。
【００２４】
着脱ユニット本体56は、上述したように突出部54に対して上下方向（Ｚ方向）に着脱可能である。ヘッド本体51の突出部54の左右両側面には上下方向に延びる畝部54a,54a（図４の左奥側の畝部は不図示）が形成されており、着脱ユニット55の左右一対の着脱アーム56a,56aの内側面には、畝部54aに係合する上下方向に延びる溝部56b,56b（図４の右手前側の溝部は不図示）が形成されている。従って、着脱ユニット本体56を突出部54に向けて上方移動させつつ近接させると、着脱ユニット本体56の溝部56b,56bが突出部54の畝部54a,54aに係合する。そして、係合させた状態でネジ穴56c,56cにネジ（不図示）を係合することにより、着脱ユニット本体56がヘッド本体51に装着される。また、逆の手順で装着状態の着脱ユニット本体56をヘッド本体51から取り外すことができる。
【００２５】
図５（Ａ）に示すように、筒体57は、ロッド部材58を取り囲むような状態で配置されており、ロッド部材58の先端（本実施形態では下端）に備えられた後述のピック部58bを収容できるようになっている（図５（Ｂ）参照）。取り出す粉体を保持した状態のピック部58bを筒体57内に収容することができれば、ロッド部材58の移動中、ピック部58bからの粉体のこぼれ落ちが抑制される。
また、筒体57は、両端が開口した中空円筒形状であり、着脱ユニット55がヘッド本体51に装着された状態で、円筒形の軸方向（中空部の延在方向）が上下方向に向く状態になるように配置されている。そして、筒体57は、ロッド部材58より短い長さであり、ロッド部材58の先端部は、筒体57の下端開口57aから下方に突き出るようになっている。さらに、筒体57は、その下端が着脱ユニット本体56の下端よりも下方に突出する状態になるように配置されている。
【００２６】
図２及び図３に示すように、昇降部60は、昇降機構52の昇降台座52bに固定された昇降部本体61と、昇降部本体61の下側に板バネ62を介して取り付けられた振動体63と、振動体63を振動させるための振動用モータ64とを備えている。これら板バネ62、振動体63及び振動用モータ64によって振動手段が構成されている。
【００２７】
ロッド部材58は、図５（Ａ）に示すように、ロッド部材上端に形成された大径部58aと、粉体Ｐを採取して保持するピック部（粉体保持部、スクリュ形状部）58bを備えている。このロッド部材58は、上述したように、昇降可能な状態で筒体57内に挿通されており、大径部58aの下端面と筒体57の上端面に挟まれたコイルバネ59を介して着脱ユニット本体56に支持されている。
【００２８】
そして、ロッド部材58は、着脱ユニット本体56を突出部54に装着した状態で、ロッド部材58の上端の大径部58aが昇降部60の振動体63に当接する。このとき、コイルバネ59は、圧縮状態であると共に付勢力を持った状態であり、ロッド部材58はコイルバネ59の付勢力で振動体63に押し付けられている。従って、昇降部60すなわち振動体63が昇降すると、ロッド部材58は、振動体63に接した状態を維持しつつ連動して昇降する。また、より詳細に説明すると、振動体63の下端部には、ロッド部材58の上端の大径部58aが係合する凹凸形状の係合部63aが形成されている。この係合部63aにより、振動体63とロッド部材58との間におけるガタやズレの発生を防止することができる。
【００２９】
ピック部58bは、取り出す粉体を保持する部分であり、図５に示すように、ロッド部材58の先端部（下端部）に形成されたスクリュ形状部である。スクリュ形状部は、別言すれば、ロッド部材58の軸心を螺旋状に取り巻くスロープ状の板材（鍔部）58ｚで構成されたものであり（図７（Ａ）参照）、板材（鍔部）58ｚの間に空間58sが形成されている。この空間58sは、粉体Ｐを取り込むための凹部として機能する。ロッド部材58は、このような形状のピック部58bの空間58sに入り込んだ粉体を、スロープ状の板材58zの上に載置して取り出すものである。
また、本実施例では、スクリュ形状のピック部58bは、ロッド部材58を削り込むことによって形成されており、ピック部58bの直径は、ロッド部材58の本体部分の直径と同じである。つまり、ロッド部材58は、上端の大径部58a及び下端の傘部58c以外の部分の直径は一定である。このような構造にすると、筒体57内におけるロッド部材58の動きが安定し、且つロッド部材58をスムーズに昇降させることができる。
【００３０】
また、ピック部58bは、その先端部に設けられた傘部（蓋体）58cを備えている。別言すれば、傘部58cは、ロッド部材58の先端（下端）に設けられている。そして、傘部58cは、筒体57の下端開口57aに当接して当該下端開口57aを開閉する閉塞部（段差部）58dを備えている。従って、ロッド部材58を昇降させることによって、筒体57の下端開口57aを開閉させることができる。つまり、傘部58cは、粉体を取り出すための部材であると共に筒体57の開口を開閉するための部材でもある。
このような傘部58cがあれば、粉体Ｐを取り込んだピック部58bを筒体57内に収容したときに、筒体57の下端開口57aを傘部58cで塞ぐことができ、ピック部58bを筒体57内に確実に格納できる。これにより、ピック部58bや筒体57内からの粉体Ｐのこぼれ落ちをより確実に防止することができる。
【００３１】
コントローラ（図８参照）80は、加振器22、スライド用モータ44、昇降用モータ53、振動用モータ64などの制御対象の動作を制御するものであり、これらの機器に向けて制御用の信号を出力できるようになっている。例えば、スライド用モータ44の動作制御によってロッド部材58の横方向の移動及び位置を制御することができ、昇降用モータ53の動作制御によってロッド部材58の昇降移動及び昇降位置を制御することができ、振動用モータ64の動作制御によってロッド部材58の振動状態を制御することができる。また、コントローラ80には、電子天秤30から秤量情報が入力されており、秤量情報に基づいて上記の各種機器の動作を制御することができる。
【００３２】
なお、ロッド部材58のピック部としては、図９に示されるような種々の形状のピック部58A,58B,58C,58Dを挙げることができる。例えば、（Ａ）に示されるピック部58Aは、平行多段の鍔部58eを備え、鍔部58eの隙間である空間（凹部）58sに粉体を取込むものである。各鍔部58eは、直径が同じで円盤形状である。そして、ピック部58Aは、先端部の傘部（蓋体）58cの上面に、筒体57の下端開口57aを開閉する閉塞部58dを備えている。また、（Ｂ）に示されるピック部58Bは、（Ａ）のピック部58Aと異なり、先端部の傘部58cの外周面に閉塞部58dを備えているものである。また、（Ｃ）に示されるピック部58Cは、下端側（先端側）から上端側（基端側）になるほど直径が小さい平行多段の鍔部58fを備えているものである。さらに、（Ｄ）に示されるピック部58Dの平行多段に配置された各鍔部58gは、ロッド部材58の軸心側から外側になるに連れて下側に傾斜した上面を有するものである。
【００３３】
このような粉体分注装置Ｍによって原料粉体Ｐを取分ける動作について、図１０に示されるフローチャートを用いて説明する。
【００３４】
まず、初期操作を行う（ステップ１−１。以下“Ｓ１−１”と表示する）。ここで、例えば、静電気除去装置70のスイッチをオンする。これにより、粉体分注装置Ｍ内の静電気が除去され、電子天秤30による正確な計量が可能になる。そして、図１に示すように、原料粉体Ｐが入っている原料容器C1を原料容器載置台21に載せる。また、電子天秤30の載置台32に取分け容器C2を載置する。この状態で装置の振動が減衰して静止状態になるのを待つなどの目的で待機時間を確保する。
【００３５】
次に、必要に応じて初期設定を行う（Ｓ１−２）。初期設定とは、例えば、原料容器C1及び取分け容器C2の底面及び上面の高さ位置の設定、取分け容器C2を載せた状態で秤量を「０」にするリセット作業や、所望の取分け量（設定秤量）を設定する秤量設定作業などである。
【００３６】
次に、原料容器C1内の粉体を取出す粉体取出し工程を実行する（Ｓ２）。
【００３７】
粉体取出し工程では、取出し準備動作を行う。この動作では、まず、原料容器C1内の原料粉体Ｐの上面高さを測定する（図６参照）。ここでは、原料容器C1に向けてレーザ光照射状態のレーザ光出力部23aを昇降させて、原料容器C1を通過した通過レーザ光をレーザ光出力部23aによって受光可能なレーザ光出力部23aの高さ位置を測定し、この高さ位置に基づいて、原料容器C1内の原料粉体Ｐの上面高さを検出する（粉体上面高さ検出動作）。なお、粉体上面高さ測定動作は、上記初期操作の段階で行っても良い。次に、スライド用モータ44を作動させて、ロッド部材58を原料載置台21の上方位置（粉体取出動作開始位置）、すなわち原料容器載置台21に載置された原料容器C1の上方に位置させる（図１１参照）。このとき、ピック部58bは筒体57内に格納されており、筒体57は傘部58cの閉塞部58dによって下端開口57aを閉じられた状態（筒体閉塞状態、図５（Ｂ）参照）である。そして、次に、ピック部58bを筒体57内に格納したまま、ヘッド本体昇降機510（図１参照）を作動させてヘッド本体51をスライダ43に対して下降させる。ここで、筒体57（すなわち筒体57の下端開口57a）が原料容器C1内の粉体の上面に接触する位置（粉体取出し開始位置）に達するまで、ヘッド本体51を下降させる（粉体取出し前の筒体下降動作）。具体的には、筒体57の下端開口57aが、先に検出した原料粉体Ｐの上面高さ位置に達する状態になるまで、ヘッド本体51を下降させる。このとき、ピック部58bの先端の傘部も原料容器C1内の粉体の上面に接触する。
【００３８】
次に、ピック部58bの空間58s（図７参照）に粉体Ｐを取り込み、ピック部58bの板材58zの上に粉体を載せる動作（粉体取込み動作）を行う。
粉体取込み動作では、まず、昇降用モータ53を作動させて、ロッド部材58を振動させた状態で下降させる（取込み時ロッド進出動作）。この動作によって、ロッド部材58のピック部58bが原料容器C1内の粉体Ｐ内に没入され、粉体Ｐ内に差し込まれた状態（粉体取込み位置に位置する状態）になる。なお、ロッド部材58の原料粉体Ｐ内への没入深さは、後述するように、例えば、現在実行中の取込み動作の後に行う粉体払出し動作において払出しが必要な粉体の量に基づいて定められる。
次に、下降させた状態のロッド部材58を振動させてピック部58bに粉体を取り込む（粉体取込み動作）。このとき、同時に粉体容器C1を振動させる（取込み時容器振動動作）。なお、取込み時容器振動動作の開始時期は、取込み時ロッド進出動作開始時、取込み時ロッド進出動作中、粉体取込み動作開始時、粉体取込み動作開始後などである。ここまでの動作によって、ロッド部材58のピック部58bの空間に粉体が取り込まれる。
【００３９】
続いて、昇降用モータ53を作動させて、静止させた状態のロッド部材58を上昇させる（取込み時ロッド後退動作）。この動作によって、ロッド部材58がピック部収容位置まで上昇され、筒体57内に収容される（粉体保持部収容動作）。さらに、傘部58cの閉塞部58dが筒体57の下端開口57aに当接して筒体57が閉塞される（粉体格納動作）。この状態になると、ピック部58bの粉体の筒体57内からのこぼれ落ちが防止される。これにより、取り出した粉体を効率良く取分け容器C2側に搬送することができる。
なお、ロッド部材58を振動させる動作（ロッド振動動作）は、振動用モータ64を作動させることより行われ、原料容器C1を振動させる動作（原料容器振動動作）は、加振器22を動作させることにより行われる。両者は、任意の時期に振動させることができ、また、任意の時期に振動を停止させることで、ロッド部材58をヘッド本体に対して静止させたり、原料容器C1を原料容器載置台21に対して静止させたりすることができる。
粉体取込み動作中に、これらの振動動作の一方又は両方を行うと、より多くの量の粉体を迅速且つ確実にピック部58bの空間58sに粉体を取り込むことが可能になる。一回の粉体取込み動作で、より多くの粉体を迅速に取込むことができれば、分注作業効率が向上する。なお、これらの振動動作を行う時期は、取込み時ロッド進出動作時だけや取込み時ロッド後退動作時だけなど、一時的なものでもよい。また、ロッド振動動作としては、例えば、ロッド部材58の回転による振動、上下振動(ロッド部材長手方向の往復運動）、横振動(ロッド部材長手方向に直交する方向の往復運動)を挙げることができる。
【００４０】
また、粉体取込み動作では、ロッド部材58のピック部58bの没入深さを段階的（ここでは３段階）に調節して、各回の粉体取込み動作におけるピック部58bの粉体取り込み可能量を調節することが可能である。粉体を取分ける際、後述の粉体払出し工程の回数が複数回になる場合があり、しかも最終回の粉体払出し工程で必要な粉体払出し量が極微量になる場合がある。従って、各回の粉体取込み動作における粉体取込み量を調節できれば、最終回の粉体取出し工程で取出す粉体量を予め少量に調節することができ、最終回の粉体払出し工程における粉体払出し量の微調整がより容易になる。没入深さは、粉体取込み動作後に行われる粉体払出し動作において払出しが必要な粉体の量に基づいて定められる。払い出しが必要な粉体の量とは、取分け容器C2における不足粉重量（「設定した取分け量」から「現在の取分け容器C2内の粉の重量」を差し引いた重量）である。この不足粉量とピック部58における最大の粉体取込み可能量（３段階のうち最も深く没入させたときの粉体取込み可能量）とを比較して、例えば、不足粉量が最大粉体取込み可能量の０．７倍より大きい場合、没入深さを最も深い段階とし、０．７から０．３の場合、没入深さを中間の段階とし、０．３より小さい場合は、没入深さを最も浅い段階とする。
【００４１】
粉体取込み動作が終了すると、次に、筒体57の外周や下端開口周辺に付着した粉体を振り落とす動作（すりきり動作）を行う。
すりきり動作では、まず、ヘッド本体昇降機510を作動させてヘッド本体51を僅かに上昇させる（筒体離間動作）。この動作における筒体離間位置は、筒体57の粉体取出し開始位置より上方であり且つ粉体上面から離間した位置である。
次に、必要に応じてロッド部材58を振動させる。例えば、筒体57内に塊状の粉体を取り込んでいる虞があるような場合に、この段階でロッド部材58を振動させて塊を崩す。次に、ロッド部材58を筒体57の下端開口57aから突出させる動作を行う。別言すれば、ロッド部材58のピック部58bの閉塞部58dを筒体57の下端開口57aから離間させる。このとき、ピック部の先端の傘部が粉体の上面に接触していない状態を維持する。
この状態で、振動用モータ64を作動させてロッド部材58を振動させる。なお、筒体57内に粉体Ｐが入っている状態でロッド部材58を振動させると筒体57にも効率的に振動が伝わって筒体57も振動する。この振動が行われると、筒体57の外周や下端開口周辺に付着した粉体やロッド部材58のピック部58bの先端に付着した粉体が振り落とされ、原料容器C1に回収される。これにより、次に説明するヘッド移動工程（ステップ３）のとき、移動の途中で筒体57やロッド部材58から粉体が落下することがより確実に防止される。なお、粉体の回収効率を高めるためには、上述した筒体離間位置は、できるだけ低い方が好ましく、例えば、筒体57の下端開口57aが原料容器C1内に位置する状態の位置であることが好ましい。
そして、振動終了後、ロッド部材58を筒体57内に後退させ、ピック部58bを筒体57内の位置であるピック部収容位置に移動させる。別言すれば、ロッド部材のピック部の閉塞部58dが筒体の下端開口57aに当接し、下端開口57aが閉じられた状態（筒体閉塞状態、図５（Ｂ）参照）にする。
【００４２】
すりきり動作が終了して粉体取出し工程が終了すると、次に、粉体を搬送するためのヘッド移動工程を行う（Ｓ３）。
粉体搬送時のヘッド移動工程では、まず、ヘッド本体51を粉体取出動作開始位置まで上昇させる（図１１参照）。続いて、ヘッド本体51を取分け容器C2側に向けて横方向に移動させる。
【００４３】
次に、取出した粉体Ｐを取分け容器C2内に払い出す粉体払出し工程を実行する（Ｓ４）。
【００４４】
粉体払出し工程では、まず、払出し準備動作を行う。この動作では、まず、スライド用モータ44を作動させて、ロッド部材58を、載置台32に載置された取分け容器C2の上方位置（粉体払出動作開始位置）に位置させる(図１参照)。このとき、ピック部58bは筒体57内に格納されており、筒体57は傘部58cの閉塞部58dによって下端開口57aを閉じられた状態（図５(Ｂ)参照）である。
また、粉体払出し工程開始時又はそれ以前に、電子天秤30からの秤量情報を随時検知する計量動作を開始する。
次に、ピック部58bを筒体57内に収容したまま、ヘッド本体昇降機510を作動させてヘッド本体51をスライダ43に対して下降させる。ここでは、筒体57の下端開口57aが取分け容器C2内に位置する状態になる位置までヘッド本体51を下降させる（粉体払出し前の筒体下降動作）。
【００４５】
続いて、粉体払出し動作を行う。粉体払出し動作では、まず、昇降用モータ53を作動させて、ロッド部材58をさらに下降させる（払出し時ロッド進出動作）。この動作によって、ロッド部材58のピック部58bが取分け容器C2内に差し込まれ且つ露出された状態（粉体払出し位置に位置する状態）になる。次に、振動用モータ64を作動させてロッド部材58を振動させる（粉体落とし動作）。これにより、ピック部58bに取り込まれていた粉体Ｐが取分け容器C2内に落ちる。
なお、粉体払出し動作では、ロッド部材58の筒体57からの進出長さを段階的（ここでは３段階）に調節して、各回の粉体払出し動作における粉体払出し速度（払出し率）を調節することが可能である。
具体的には、電子天秤30によって計量された秤量情報（粉体量）に基づいて、コントローラ80が昇降用モータ53を動作制御してロッド部材58を移動させ、ロッド部材58の筒体57からの進出長さ、すなわち粉体操作位置が、任意の位置に調整される。
そして、払い出しにおいて、粉体払出し工程の回数が複数回になる場合、最終回の粉体払出し工程で必要な粉体払出し量が極微量になる場合がある。従って、各回の粉体払出し動作における粉体払出し速度を調節できれば、最終回の粉体取出し工程における粉体払出し速度を遅くして、実際に払い出される粉量を少量に調節することができ、最終回の粉体払出し工程における粉体払出し量の微調整がより容易になる。進出長さは、最初に設定した取分け量（以下、この段落では、設定取分け量）と、取分け容器C2における不足粉体量に基づいて定められる。例えば、設定取分け量と不足粉量とを比較して、不足粉量が設定取分け量の０．５倍より大きい場合、進出長さを最も長い段階とし、０．５から０．２の場合、進出長さを中間の段階とし、０．２より小さい場合は、進出長さを最も短い段階とする。
また、粉体払出し動作では、電子天秤30の秤量値に基づいて、粉体払出し動作時のロッド部材の振動を制御する。例えば、電子天秤30の秤量値が取分け量（設定秤量）に近くなったときに、振動用モータ64の回転数を低くして振動体63の振幅を小さくするなどして、ロッド部材の振動を制御したり、振動用モータ64の回転自体を間欠的に行ったりする。なお、ロッド部材の振動動作としては、上述したように、ロッド部材58の回転による振動、上下振動及び横振動を挙げることができる。このような制御をおこなうことで、ごく微量についての払出しの調整がより容易になり、粉体Ｐを正確な取分けがより容易になる。
【００４６】
また、粉体払出し動作を実行している間、電子天秤30の秤量が取分け量（設定秤量）に達したか否かを判断する計量動作工程（Ｓ５）と、粉体落とし動作時間が所定の動作時間を経過したか否かを判断する粉体落とし動作時間測定工程（Ｓ６）を繰り返し実行する。
そして、電子天秤30の秤量が取分け量(設定秤量)に達した場合は、ロッド部材58を筒体57内まで後退させる動作(粉体払出し時後退動作)や、その他の払出し終了動作を行って粉体払出し工程を終了し、取分け動作を完了する。
他方、粉体落とし動作が動作開始から所定時間（例えば１０秒）経過しても、電子天秤30の秤量が設定した取分け量に達しない場合は、ロッド部材58を筒体57内まで後退させる動作（粉体払出し時後退動作）を行って粉体払出し工程を終了した後、粉体払出し終了工程（Ｓ７）を実行する。
なお、粉体払出し時後退動作では、昇降用モータ53を作動させて、筒体閉塞状態（図５（Ｂ）参照）になるまでロッド部材58を上昇させる。
【００４７】
粉体払出し終了工程（Ｓ７）では、例えば、振動用モータ64の停止させる動作（粉体払出し停止動作）や、ヘッド本体昇降機510を作動させて筒体57及びロッド部材58を取分け容器C2から抜き取り、ヘッド本体51を粉体払出し動作開始位置まで上昇させる動作を行う（図１参照）。
粉体払出し終了工程を実行すると、粉体取出し工程（Ｓ２）を再び実行するために、次に、ヘッド戻り移動工程（Ｓ８）を実行する。
【００４８】
ヘッド戻り移動工程では、粉体払出し動作開始位置のヘッド本体51を原料容器C1側に向けて横方向に移動させ、筒体57内に格納されたロッド部材58を原料容器載置台21に載置された原料容器C1の上方に位置させる(図11参照)。
これにより、上述した粉体取出し工程（Ｓ２）を再度実行できる状態になる。このようにして、粉体の取出しから払出しまでの工程を繰り返し実行し、最終的に設定秤量の粉体が取分け容器C2に取り分けられる。
【００４９】
このような動作の粉体分注装置を用いれば、微量の粉体を所定量だけ簡単且つ迅速に取り出すことができる。
【００５０】
なお、上述したヘッド戻り移動工程（Ｓ８）では、必要に応じて、ピック部58bに残った粉体Ｐを原料容器C1に戻す動作（粉体戻し動作）を行ってもよい。粉体戻し動作は、粉体Ｐの払い戻し先が取分け容器C2ではなく原料容器C1であること以外、粉体払出し動作と同様であるので、ここではその詳細な説明を省略する。
また、粉体取出し工程の取出し準備動作中の粉体取出し前の筒体下降動作前に、粉体戻し動作を行っても良い。
【００５１】
なお、本発明に係る粉体分注装置及び粉体分注方法は、上記実施形態に限られるものではなく、本発明には、発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された種々の態様の粉体分注装置及び粉体分注方法が含まれる。
【００５２】
例えば、本発明に係る粉体分注装置の原料容器載置部（第１載置部）20は、加振器22を備えているが、原料容器C1を動かす手段（揺動手段）であれば、加振器以外のものでもよい。つまり、原料容器載置部としては、加振器、原料容器を回転させる回転器又は昇降させる昇降器のうちのいずれか一つ以上を備えるものでもよい。そして、回転器としては、原料容器の重心位置に回転軸を位置させて原料容器を回転させる動作や、偏心させて原料容器を回転させる動作のうちの１つ以上の動作を行うものであってもよい。
【００５３】
また、原料容器載置部20や電子天秤（第２載置部30）は粉体分注装置Ｍの筐体10から取り出し可能であるが、筐体に固定されていてもよいし、着脱可能に取り付けられるものでもよい。
さらに、原料容器C1内の原料粉体の上面の高さ位置を測定する機器及び方法や、筒体57の先端が原料容器C1内の原料粉体の上面に接する状態にする機器や方法は、上述したような測定器を用いる機器や方法に限れるものではなく、種々の機器や方法を採用することができる。
【００５４】
また、ロッド部材58は、ヘッド本体51の着脱ユニット55の一部であるが、昇降部60の一部材であってもよい。つまり、例えば、昇降部60の振動体63に取り付けられる構造のものでもよい。さらに、ロッド部材58をバネ材で構成してもよい。
【００５５】
また、上記ロッド部材58は、振動用モータ64で振動される振動体63によって振動されるが、振動手段はこれに限られない。例えば、ロッド部材の振動手段として、発振子、発振回路あるいは振動センサとして用いることが可能なピエゾ素子（圧電素子）を用いてもよい。なお、ここで言う圧電素子には水晶振動子が含まれる。
【００５６】
また、上記ロッド部材58を回転可能に設置してもよい。例えば、ロッド部材58と振動体63との間に軸受けを配置すると共に、ロッド部材58に回転動力を伝達する回転動力伝達機構とロッド部材回転用モータを設けてもよい。このようにすると、粉体取込み動作時にロッド部材回転用モータを動作させてロッド部材58を回転させることにより、上述したロッド振動動作を実行することができる。なお、ロッド部材58の回転には、自転運動（ロッド部材の回転軸とロッド部材の軸とが一致している場合）と、公転運動（ロッド部材の回転軸とロッド部材の軸とが一致していない場合）とがある。
【００５７】
また、上記実施形態では、ヘッド（取分け手段）50のヘッド本体51を、ヘッド本体昇降機510を介してスライダ43に設置しており、ヘッド本体51はスライダ43に対して昇降可能であるが、昇降方向だけでなく、横方向及び前後方向の移動も可能にする駆動機構を介してヘッド本体51をスライダ43に設置してもよい。この場合、ヘッド本体51はスライダ43に対して昇降方向、横方向及び前後方向に移動可能である。これとは、逆に、ヘッド本体51をスライダ43に固定してもよい。この場合、ロッド部材は、昇降機構52のみによって昇降可能である。この場合、ヘッド本体51の固定構造がより堅牢になる。
【００５８】
さらに、上記実施形態では、スライド機構42を用いてヘッド50を粉体分注装置の筐体10に対して移動させることによって、ロッド部材58を原料容器載置部（第１載置部）20や電子天秤（第２載置部）30に対して移動させているが、ヘッド50を移動させるのではなく、原料容器載置部20や電子天秤30を移動させることによって、相対的にロッド部材58を原料容器載置部20や電子天秤30に対して移動させる構成にしてもよい。原料容器載置部20や電子天秤30に対して移動させる手段としては、例えば、筐体10のベース部上に、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能に設置されるＸ−ＹテーブルＴを挙げることができる（図１２（Ａ）参照）。このＸ−ＹテーブルＴ上に複数の原料容器Ca1,Cb1の載置部20a,20bや取分け容器C2の載置部である電子天秤30を設置してもよい。このような構成であれば、複数種類の粉体を迅速且つ正確に調合できる。また、Ｘ−ＹテーブルＴ上に原料容器C1の載置部20と、複数の取分け容器Ca2，Cb2が載置できるように複数の電子天秤30a,30bを設置してもよい（図１２（Ｂ）参照）。このような構成であれば、一方の取分け容器C2aへの粉体の取分け終了後、他方の取分け容器Cb2への粉体取分け中に、一方側の取分け容器を交換できるので、複数の取分け容器への粉体の取分けを連続して迅速に行うことができる。なお、載置部20等が移動可能に設置される移動支持手段としては、Ｘ-ＹテーブルＴ以外にも、一軸スライダや回転テーブル等の移動支持手段を挙げることができる。
さらに、ロッド部材58と、上記載置部20及び電子天秤30の両方をスライド移動させることが可能な構成にしてもよい。
【００５９】
また、粉体分注装置は、ツールチェンジャ（ツールチェンジ機能）を備えるものでもよい（図１２参照）。例えば、図１２に示すように、複数のロッド部材58が収納されたツール保管部ＴＣ及びツール交換手段（不図示）を備えてツールチェンジ可能にする構成が考えられる。このような構成であれば、分注動作の途中で簡単にロッド部材を交換でき、複数の原料容器C１から正確な量の粉体Ｐをそれぞれ取り出して取分け容器C2内に払出すことができ、複数種類の粉体Ｐを調合してなる所望の薬品を得ることができる。
なお、ツールチェンジャは、ロッド部材58がスライド移動可能な構成、固定されている構成のいずれの構成であっても設置可能であるが、ロッド部材がスライド移動せず昇降動作のみの構成の場合、ツールチェンジが容易であるので、簡単な構成のツールチェンジャを用いることができるという点で好ましい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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