JPH09206699A - カプセル検出装置 - Google Patents

カプセル検出装置

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JPH09206699A
JPH09206699A JP8329725A JP32972596A JPH09206699A JP H09206699 A JPH09206699 A JP H09206699A JP 8329725 A JP8329725 A JP 8329725A JP 32972596 A JP32972596 A JP 32972596A JP H09206699 A JPH09206699 A JP H09206699A
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    • G01G7/00—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups
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Abstract

(57)【要約】 【課題】予め決められた重量範囲から外れたカプセルを
正確に排除できるカプセル検出装置の提供。 【解決手段】 カプセル検出装置はトランスデューサ４
２を利用して、カプセル流における各カプセルの容量及
び速度を検出し、重量をチェックする。容量の測定値と
速度の測定値はそれぞれ予設定値の範囲と比較される。
この比較によってどちらかの測定値が予設定値の範囲外
であることがわかれば、カプセルはカプセル流から機械
的に偏向される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、カプセルを製造
し充填するプロセスにおいてカプセルを比較的速い処理
速度で選別し、分級するのに利用されるカプセル検出装
置に関する。またこの発明は、１９８０年９月２３日に
特許された”薬剤カプセルを分級するための高速容量装
置”という名称の米国特許第4,223,751 号に関連してお
り、この特許に記載されている装置の性能向上と改良を
行って非常に高い作動精度を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】上述した特許に記載されている装置は、
医薬品業界で一般的に使われているタイプや寸法のカプ
セル供給源を保持するためのホッパを有している。ホッ
パ内のカプセルはターンテーブル装置まで運ばれる。タ
ーンテーブル装置はその周辺に沿って接線方向に配置さ
れたシュートを有している。カプセルは連続した流れと
してこのシュートの中に供給される。カプセルはこのシ
ュートによってエアージェット機構まで運ばれ、エアー
ジェット機構はカプセルを容量式の検出装置の中へ通
す。容量式検出装置は、カプセルが検出装置の中へ通さ
れるときに、各カプセルの容量を測定することによって
カプセルの重量の変動を検出する。予め決められた重量
の許容範囲から外れたカプセルを、機械式の偏向装置を
駆動することによって”良品”のカプセルの軌道とは異
なる軌道へ偏向させる。それぞれの軌道は収集用のリセ
プタクルへとつながっており、リセプタクルの中で”良
品”のカプセルと”不良品”のカプセルは別々に集めら
れる。この装置はかなり高速で動作するように設計され
ており、1 分当り2,500 個以上の速度でカプセルを処理
して重量を測定することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した装置は高速の
処理速度で作動することが可能であるが、一方では特定
のカプセルあるいはカプセルのバッチによって生じるい
くつかの問題があり、装置が作動させた際のシステムエ
ラーにつながる可能性がある。重量測定を行い、それに
よって重量に基づいてカプセルを分級するときにこの装
置が利用している基本的な方法は、容量センサ方式であ
る。この方法は、カプセルの容量測定値がカプセルの質
量によって直線的に変化するという事実を利用してい
る。従って、センサの中を通されるカプセル流の容量測
定値によって、カプセルの重量に対応した一連の重量測
定値が提供される。この方法は、カプセルが同じ寸法と
形状を有していること、また均一な誘電体定数を有して
いることを仮定している。こうした仮定のもとでは、こ
の装置は非常にうまく動作する。
【０００４】一般的環境の影響で、カプセルのあるバッ
チ内における誘電体的性質の不均一性が生じ、またこの
ような不均一性はカプセル材料の誘電体定数におけるバ
ラツキの結果としても生じる。環境の変化は、特に相対
湿度や水蒸気によって引き起こされる１次的な影響であ
る。材料の変動によって引き起こされる誘電体定数の変
動は、製造プロセスの初期のステージにおいて制御が可
能であり、従って比較的まれである。カプセルに対する
一般的環境の影響は、材料の分析と、カプセルの機能が
わかれば非常に理解しやすい。カプセルの外側のシェル
は固体のゼラチン材料から形成されている。ゼラチンは
体内において溶解あるいは融解すると考えられ、従って
非常に吸湿性に富んでいる。ゼラチン材料は相対湿度
（ＲＨ）がおよそ60％〜70％において吸湿し溶解し始め
るように設計されている。
【０００５】本発明の譲受人はこれまでに行った研究に
おいて、重量法で重量を測定するとともに容量測定法を
用いて重量を測定したカプセルを、異なるＲＨ平衡状態
において比較した。これらの研究の結果は、カプセルの
容量測定値は、ＲＨが20％〜60％ＲＨで変化するときに
は一般に直線的に変化することを示している。容量測定
によって予測される検出重量は、この範囲のＲＨにおい
ては約30％増大する。カプセルのＲＨがおよそ60％以上
に増大すると、検出される重量はかなり急激に増大す
る。これは、おそらくカプセルが溶解を始めるという事
実と同じくらいに、他の要因によっても引き起こされ
る。カプセル及び／あるいは周囲環境のＲＨがおよそ60
％以上のときには、前述した装置をカプセルのスクリー
ニング及び重量測定装置として使用することができない
ことをこの研究は示している。カプセル及び／あるいは
周囲環境のＲＨがおよそ60％以下であるときには、簡単
な校正手続きを用いることによって、容量に基づいた測
定を実際の重量法による測定に対応するように修正する
ことができる。カプセルは一般に大気中で保存されるこ
とから、作動させているときの装置近傍における大気の
ＲＨを測定することによって簡単にこうした修正を行う
ことができる。一般的な運転においては、装置を使用し
ているときに大体１日に１回校正手続きを行えばこの問
題を適切に処理することができる。
【０００６】誘電体定数のバラツキの影響は単一のバッ
チの一部としてカプセルを製造するときには滅多に問題
とはならない。変動がもっとも頻繁に生じるのは、異な
るバッチで製造されたカプセルを比較した場合である。
一つのカプセルバッチの中に、誘電体定数が異なるよう
ないくつかのカプセルが含まれていることがときどきあ
る。これは、通常は貯蔵条件あるいはプリソート(preso
rt) 条件によって生じる。プリソートにおいては、カプ
セルの入った異なるドラムが一体にされ、いっしょに混
合される。あるいは一つのバッチで製造されたカプセル
が部分的に充填されているドラム(partial drum)の中
に、別のバッチによって製造されたカプセルドラムから
再充填されたりする。こうした影響は比較的まれではあ
るが、ここではこの発明のためにこうした影響を考慮す
ることが可能である。
【０００７】同じバッチの中のカプセル間における湿度
のバラツキに対する別の原因は、ユーザが小さな吸水性
バッグを収容したドラムの中にカプセルを貯蔵する場合
に起きる。この場合には、バッグに近いカプセルはドラ
ムの中の他のカプセルよりも水分含有量が少なく、従っ
て他のカプセルよりも誘電体係数が小さくなる。その結
果、容量の測定値は小さくなる。このため、重量を測定
するために容量測定を利用している装置で測定した場合
には、明かに重量が減少する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】容量測定装置の中を通過
するカプセルはすべて同じ初期力で推進されることが観
察されたが、重量の重いカプセルは平均速度が小さく、
重量が軽いカプセルは平均速度が大きくなるであろう。
カプセルの速度は、カプセルが二つの決められた点の間
を通過するのに必要な時間を測定することによって計算
することができるから、カプセルの質量（重量）はこれ
らの時間計測をもとにして即座に計算することができ
る。従って、この発明は、速度を測定するため、従って
重量を測定するために時間測定を利用している。この時
間計測は、前述した従来の特許の中に記載されている装
置に対する性能向上と改善を実現するために使用され
る。速度計測は容量測定の補助的な測定として用いら
れ、装置全体の信頼性を改善するためにカプセル重量の
二つのチェックが行われる。カプセル重量に対して公表
されている仕様よりも重かったり軽かったりするカプセ
ルをすべて排除するようになっている。それぞれの方法
はある程度の精度を有していることから、これら二つの
方法をいっしょに用いることによって、どちらかの測定
がうまくいかなかった場合にもカプセルを排除すること
ができるであろう。もっとも、実際にはこれらの方法が
有するそれ自身の精度限界のために、どちらかが間違っ
て排除を行うこともあろう。工業規格によれば、不正確
な測定によってときたまカプセルが排除される方が、重
量仕様の許容範囲から外れたカプセルをときたま許容し
てしまうよりもましである。
【０００９】この発明は、装置の中を端から端まで速度
が制御された形で通されるカプセルの流れについてカプ
セル重量を測定するための装置を提供するものである。
カプセルの流れは１組のコンデンサープレートの中をエ
アージェットによって流される。そして、各カプセルが
容量センサの中を通過するときに電気信号が発生され
る。この電気信号の振幅を測定することによって、容量
測定原理を利用した重量の測定値を得る。また電気信号
の幅を測定することによって、速度測定原理を利用した
重量の測定値を得る。カプセル重量の許容範囲を定義す
るために、振幅の許容範囲を予め決めておく。また、カ
プセル重量の許容範囲を定義するために、パルス幅の許
容範囲を予め決めておく。カプセルの測定値がこれらの
範囲のどちらかの範囲から外れれば、そのカプセルは仕
様に対して重すぎるか、あるいは軽すぎるとして排除さ
れる。この排除機構は機械式のフリッパーアームを有し
ている。フリッパーアームはカプセルがセンサを離れる
ときにカプセルの飛行経路側へ偏向して、カプセルの飛
行経路を排除収集用ビンの方に向けることができるよう
になっている。
【００１０】この発明の主な目的及び利点は、容量測定
と速度測定の両方を利用してカプセルの重量を検出する
とともに、予め決められた重量範囲から外れたカプセル
を排除することである。この発明の別の目的及び利点
は、計測ステーションを通過させられるカプセル流の中
の各カプセルについてカプセルの重量を検出することで
ある。この発明のさらに別の目的及び利点は、1 分当り
およそ2,500 カプセルの速度で移動しているカプセル流
の中のカプセルについて重量チェック機能を提供するこ
とである。この発明のさらに他の目的及び利点は、重量
の測定値がデータとして収集され、このデータに対して
統計計算を行ってカプセル重量測定データについての統
計的に正確な履歴記録を提供できる、カプセル流につい
てのカプセル重量測定機能を提供することである。この
発明のその他の目的及び利点は、以下の説明や特許請求
の範囲及び添付図面を参照すると明かになろう。
【００１１】
【実施の形態】以下、添付図面に基づいてこの発明の実
施の形態を説明する。まず図１を参照すると、同図には
この発明による装置が描かれている。流入用のシュート
２２がホッパあるいはコンベヤからのカプセル１４を受
け取る。カプセルは矢印１６で示されている方向で搬送
される。カプセル１４はシュート２２を通ってエアージ
ェット装置２４に落下する。エアージェット装置２４は
ハウジング２６を有している。ハウジング２６はシュー
ト２２の端部と整列した中央通路２８と、傾斜して設け
られた複数のエアージェット通路３２を有している。エ
アージェット通路３２は中央通路２８とマニホールド３
０との間を連結している。マニホールド３０はエアーラ
イン３４を介して圧縮空気源３６へ連結されている。
【００１２】中央通路２８の出口は誘電体からなるチュ
ーブ４０へ接続されている。チューブ４０はプラスチッ
クかガラスから形成されていることが好ましい。チュー
ブ４０は互いに離間された一対のコンデンサープレート
４４、４６の間を通過しており、その末端は排除機構５
１の近くで開口した出口端部となっている。排除機構５
１はフリッパーアーム５２を有している。フリッパーア
ーム５２は揺動するシャフト５４の上に取り付けられて
いる。シャフト５４はモータ５６（図５参照）へ連結さ
れている。モータ５６はステッピングモータか、あるい
はトルクモータでよい。モータ５６の駆動は、制御回路
１００からの排除信号によって制御される。
【００１３】図１は、曲線状の偏向部材４８までほぼ水
平の経路を辿り、そのあとコンテナ５０までは曲線経路
を辿る一連のカプセル１４ａを示している。これらのカ
プセル１４ａの移動経路はフリッパーアーム５２が駆動
されていないときに辿るものである。図１はまた、曲線
状の偏向部材５８まで斜め上方に延びる経路を辿り、、
そのあとコンテナ６０までは曲線経路を辿る一連のカプ
セル１４ｂも示している。これらのカプセル１４ｂの移
動経路はこれらを上方へ偏向させるためにフリッパーア
ームが駆動された場合に辿るものである。図２は、セン
サと、このセンサの中を矢印で表されている方向にカプ
セルが通過するときに発生する電気波形２０を示してい
る。斜線が施された領域４５は、コンデンサープレート
４４、４６の領域を表している。下側の電気波形２０は
カプセルがプレート４４、４６の間を通過するときの電
気波形を示している。図から明かなように、電気波形２
０は、カプセルがプレート４４、４６の間の領域に流入
するときの急激に上昇する端部１９と、カプセルがプレ
ート４４、４６の間の領域を離れるときの急激に下降す
る端部２１を有している。電気波形２０の振幅２３によ
ってカプセルの重量が代表される。
【００１４】図３はいくつかの異なる測定条件のもとで
のカプセルの電気波形を示している。いずれの場合に
も、最初の電圧波形レベル７０は”ゼロ”レベル、すな
わち信号が存在しないことを表している。各カプセルが
センサを通過すると、電圧がだんだん増大する電圧パル
スが検出される。この電圧パルスはカプセルの見かけ重
量を表す振幅に達し、そのあとカプセルがセンサを完全
に通過すると”ゼロ”レベルまで低下する。所定のトリ
ガーレベル７８を選択することによって、カプセルがセ
ンサを通過するのに必要な時間、すなわちこの波形が最
初にトリガーレベル７８を横切ったときから、波形が”
ゼロ”レベルの方へ下降するときに次にトリガーレベル
７８を横切るまでの時間を測定するための時間ベースが
提供される。そして、所定の許容時間範囲が選択され、
この範囲は、システムが合格させるカプセルの許容重量
範囲を考慮して、カプセルの最大速度及び最小速度を表
すように実験的に決められる。図３においては、所定の
許容時間範囲はライン７９とライン８０の間の領域とし
て表されている。所定の許容振幅範囲もシステムが合格
させる見かけ重量の範囲を表すように選択される。図３
においては、この振幅範囲はライン７６とライン７７の
間の領域として示されている。従って、センサの中を通
過するカプセル毎に見かけ重量（振幅）の測定と、速度
（時間）の測定が行われ、これら両方の測定値は、各パ
ラメータに対して予め決められている許容測定値範囲と
比較される。
【００１５】図３に示されているいくつかの波形は、典
型的なカプセルが有している様々なカプセルパラメータ
を表している。例えば、波形７３（破線）は、許容範囲
内におさまる重量を有する許容可能なカプセルを表して
いる。波形７３の振幅はライン７６、７７の間の領域に
ある。波形がトリガーレベル７８を最初に横切るときか
ら波形が次にトリガーレベル７８を横切るまでを測定し
た時間は、ライン７９、８０の間の領域にある。波形７
２（破線）は、波形の振幅がライン７７の下方にあるこ
とから、軽すぎて許容できない見かけ重量を有するカプ
セルを示している。またトリガーレベル７８を２回目に
横切る点がライン７９の前に生じており、カプセルの速
度が大きすぎることを示していることから、このカプセ
ルはタイミングも早い。測定されたこれらのパラメータ
は両方とも、このタイプのカプセルに対して予め選択さ
れた許容重量範囲から外れる軽いカプセルであることを
示している。
【００１６】波形７１（実線）は、振幅が許容範囲内に
おさまるような見かけ重量を有するカプセルを示してい
る。しかし、トリガーレベル７８を２回目に横切る点は
許容範囲よりもずっと早く生じていることから速度は許
容範囲よりもずっと大きい。これらの測定値は、このタ
イプのカプセルに対する通常の誘電体係数よりもおよそ
5 ％高い大きな誘電体係数を有する軽いカプセルである
ことを示している。波形７４（実線）は、振幅が許容範
囲内におさまるような見かけ重量を有するカプセルを示
している。しかし、トリガーレベル７８を２回目に横切
る点は許容範囲よりもあとで生じていることから速度は
許容範囲よりも小さい。これらの測定値は、このタイプ
のカプセルに対する通常の誘電体係数よりもおよそ5 ％
低い小さな誘電体係数を有する重いカプセルであること
を示している。
【００１７】波形７５（破線）は振幅が許容範囲から外
れるような見かけ重量を有するカプセルを示している。
トリガーレベル７８を２回目に横切る点は許容範囲のあ
とで生じていることから、速度も許容範囲から外れてい
る。これらの測定値は、このタイプのカプセルに対する
通常の誘電体係数を有するか、あるいはおそらく小さい
誘電体係数を有する重いカプセルであることを示してい
る。図４及び図５はこの発明に関連して使用される制御
回路１００を示している。これらの図には、この発明の
部材のいくつかを示す記号が描かれている。容量式のト
ランスデューサ４２は電気的に接地されたプレート４６
と、導電性のプレート４４を有している。プレート４４
は、ダイオード１７６、１７８を介してトランス６６の
二次巻線１７０、１７２へ接続されている。トランス６
６の一次巻線１７１は一般的な構成の正弦波発振器６２
へ接続されている。発振器６２は、様々な負荷条件に対
して、一定周波数、一定振幅の出力を発生する。発振器
６２や制御回路１００のその他の部材には、直流の定電
圧電源６４から電力が供給される。
【００１８】発振器６２とトランス６６は、一定の振
幅、周波数、位相の正弦波信号をトランスデューサ４２
へ加え、電圧が正の方向に増大するときにはダイオード
１７６を介してプレート４４を充電する。このとき、ダ
イオード１７８は逆バイアスになる。電圧が極性を変え
たときには、プレート４４はダイオード１７８を介して
放電する。従って、トランスデューサ４２は各サイクル
で１度だけ充電及び放電を行う。交流電流はダイオード
１７６、１７８によってパルス状の直流電流へと整流さ
れる。この電流はトランスデューサ４２の容量にほぼ比
例しており、カプセル１４がその中を通過することによ
って生じる容量の変動を反映している。この信号は増幅
器１８０への入力になる。この信号は増幅器１８０で増
幅され、以下で詳しく説明するように制御回路１００の
三つの異なる部分へ送られる。
【００１９】制御回路１００はラッチ可能な三つのコン
パレータ１０４、１０６、１０８を有している。図３に
示した振幅検出に関して、コンパレータ１０４は”存
在”回路と考えることができ、コンパレータ１０６は”
下限(low) ”回路と考えることができ、コンパレータ１
０８は”上限(high)”回路と考えることができる。各コ
ンパレータ１０４、１０６、１０８は外部信号あるいは
外部コマンドの制御によって以下で説明するようにし
て、抑制すなわちラッチされる。それぞれは、増幅器１
８０から入ってきて入力端子１０４ａ、１０６ａ、１０
８ａへ印加されるアナログ信号が、入力アナログ信号が
予め設定されたラッチ動作設定点を越えたときに各出力
端子１０４ｃ、１０６ｃ、１０８ｃに出力信号を発生す
るように設定されている。ポテンショメータ１１８を調
節してコンパレータ１０４に対する設定点を設定する。
ポテンショメータ１１８は入力端子１０４ｂに接続され
ている。ポテンショメータ１２０を調節してコンパレー
タ１０６に対する設定点を設定する。ポテンショメータ
１２０は入力端子１０６ｂに接続されている。ポテンシ
ョメータ１２２を調節してコンパレータ１０８に対する
設定点を設定する。ポテンショメータ１２２は入力端子
１０８ｂに接続されている。ポテンショメータ１１８、
１２０、１２２は電源６４に接続されている。
【００２０】ポテンショメータ１１８を調節して、図３
に示されているトリガーレベル７８に対応する非常に低
い電圧設定点を設定する。この結果、（増幅器１８０に
よって増幅された）トランスデューサ信号がトリガーレ
ベル７８よりも高いレベルにまで上昇すると、コンパレ
ータ１０４は出力端子１０４ｃにラッチされた出力信号
を発生する。この出力信号は、リセット入力端子１０４
ｄを介して遅延回路１５２からクリア信号を受信するま
で維持される。ポテンショメータ１２０を調節して、図
３に示されている下限電圧を表すライン７７に対応する
電圧設定レベルを設定する。この結果、（増幅器１８０
によって増幅された）トランスデューサ信号が下限電圧
を表すライン７７よりも高いレベルにまで上昇すると、
コンパレータ１０６は出力端子１０６ｃにラッチされた
出力信号を発生する。この出力信号は、リセット入力端
子１０６ｄを介して遅延回路１５２からクリア信号を受
信するまで維持される。
【００２１】ポテンショメータ１２２を調節して、図３
に示されている上限電圧を表すライン７６に対応する電
圧設定レベルを設定する。この結果、（増幅器１８０に
よって増幅された）トランスデューサ信号が上限電圧を
表すレベル７６よりも高いレベルにまで上昇すると、コ
ンパレータ１０８は出力端子１０８ｃにラッチされた出
力信号を発生する。この出力電圧は、リセット入力端子
１０８ｄを介して遅延回路１５２からクリア信号を受信
するまで維持される。コンパレータ１０４、１０６、１
０８に対して選択される各設定点は、この装置によって
チェックされる特定のタイプのカプセルのに関する重量
基準によって定められることが理解されるであろう。つ
まり、これらのポテンショメータはチェックされるカプ
セルのタイプが新しくなるたびにリセットされる。
【００２２】コンパレータ１０４の出力端子１０４ｃは
それぞれのＡＮＤ論理回路１３０、１３２、１３４の入
力端子１３０ａ、入力端子１３２ａ、入力端子１３４ａ
へ接続されている。コンパレータ１０６の出力端子１０
６ｃはＡＮＤ論理回路１３０の入力端子１３０ｂへ接続
されており、インバータ回路１３９を介してＡＮＤ論理
回路１３２の入力端子１３２ｃへ接続されており、かつ
ＡＮＤ論理回路１３４の入力端子１３４ｂへ接続されて
いる。コンパレータ１０８の出力端子１０８ｃは、ＡＮ
Ｄ論理回路１３０の入力端子１３０ｃへ接続されてお
り、インバータ回路１３７を介してＡＮＤ論理回路１３
２の入力端子１３２ｂへ接続されており、かつＡＮＤ論
理回路１３４の入力端子１３４ｃへ接続されている。イ
ンバータ回路１３７、１３９はそれぞれ、受信した信号
を論理的な意味で反転させる機能を有している。ＡＮＤ
論理回路１３０、１３２、１３４の各々は、三つの入力
端子すべてで信号を受信したときに、各出力端子１３０
ｄ、１３２ｄ、１３４ｄに出力信号を発生する。従っ
て、ＡＮＤ論理回路１３０は、すべてのコンパレータ１
０４、１０６、１０８から信号が送られると出力信号を
発生する。ＡＮＤ論理回路１３２は、コンパレータ１０
４によって信号が送られ、コンパレータ１０６、１０８
からは信号が送られないときに出力信号を発生する。Ａ
ＮＤ論理回路１３４は、コンパレータ１０４、１０６に
よって信号が送られ、コンパレータ１０８によっては信
号が送られないときに出力信号を発生する。
【００２３】ＡＮＤ論理回路１３０からの出力はカプセ
ルが排除されるべきであることを示すものである。なぜ
なら、カプセルの波形はトリガーレベル７８を越えてお
り、下限電圧のライン７７を越えており、上限電圧のラ
イン７６を越えているからである。ＡＮＤ論理回路１３
２からの出力信号もカプセルが排除されるべきであるこ
とを示すものである。なぜなら、カプセルの波形はトリ
ガーレベル７８を越えており、下限電圧のライン７７を
越えておらず、上限電圧のライン７６を越えていないか
らである。ＡＮＤ論理回路１３４からの出力信号はこの
カプセルが許容されるべきであることを示すものであ
る。なぜなら、このカプセルの波形はトリガーレベル７
８を越えており、下限電圧のライン７７を越えており、
上限電圧のライン７６を越えていないからである。
【００２４】ＡＮＤ論理回路の各々はそれぞれカウンタ
１６０、１６２、１６４へ接続されており、論理回路の
各々が記録する各事象をカウントするようになってい
る。ＡＮＤ論理回路１３０、１３２からの出力はそれぞ
れＯＲ論理回路１３６の入力端子１３６ａ、１３６ｂへ
も接続されている。ＯＲ論理回路１３６は、一つあるい
は複数の入力信号が存在しているときにはいつでも、そ
の出力端子１３６ｄに出力信号を発生する。ＯＲ論理回
路１３６からの出力信号は、カプセルが排除されるべき
であることを示す。
【００２５】再びコンパレータ１０４を参照すると、そ
の出力信号の別の機能は、タイマ回路１８５の駆動を制
御することである。タイマ回路１８５はカプセルの信号
波形が図３に示されているトリガーレベル７８を越える
時間を測定するために利用される。コンパレータ１０４
からの出力信号は、カプセルの波形がトリガーレベル７
８を最初に横切るときから、カプセルの波形が次にトリ
ガーレベル７８を横切るときまでの間の時間だけ存在す
る。この時間は、トランスデューサ４２を通過するカプ
セルの速度を表す。予設定される”上限(high)”時間は
ポテンショメータ１９０か、あるいはそれと同等の予設
定装置によってカウンタ１８６に設定される。予設定さ
れる”下限(low) ”時間はポテンショメータ１９２か、
あるいはそれと同等の予設定装置によってカウンタ１８
８に設定される。これら二つの値は許容可能な速度の上
限及び下限を表している。カウンタ１８６、１８８の予
設定値は比較回路２００へ接続されている。タイマ回路
１８５の中に蓄積されている値も比較回路２００へ接続
されている。比較回路２００はタイマの値を上限及び下
限の予設定値の両方と比較して、タイマの値が上限と下
限の間に入るかどうかを判断する。もし入るのであれ
ば、比較回路２００はインバータ回路２０２へ出力信号
を発生する。インバータ回路２０２はＯＲ論理回路１３
６の入力端子１３６ｃへ接続されており、カプセルが排
除されるべきか否かを表す第３の信号を発生する。イン
バータ回路２０２からの出力信号は、タイマ回路の値が
上限と下限の範囲から外れること、従ってそのカプセル
の速度は許容されないことを示している。ここで説明し
た速度測定や比較を行うための回路の機能は、適切にプ
ログラミングされたコンピュータプロセッサや、その他
の同等の装置によっても同じように行うことができるこ
とに留意すべきである。
【００２６】光学式トランスデューサを利用した速度検
出の別の形態が図２に示されている。これは先の容量式
トランスデューサとは独立に作動する。この場合には光
学式のトランスデューサ９０はカプセルが流れる移動経
路に隣接して配置されている。トランスデューサ９０は
移動経路を横切るような視界を有している。この第１の
トランスデューサの下流には第２の光学式トランスデュ
ーサ９２が配置されている。このトランスデューサ９２
も移動経路を横切るような視界を有している。各カプセ
ルが経路を移動するとき、カプセルは第１の光学式トラ
ンスデューサ９０の視界を第１の瞬間に遮り、第２の光
学式トランスデューサ９２の視界を第２の瞬間に遮る。
二つの光学式トランスデューサ９０，９２はこれらの瞬
間を表す信号をそれぞれ発生する。これらの信号を時間
測定装置へ接続して、二つのトランスデューサ９０，９
２の間の移動時間を記録することができる。次に、この
走行時間を予設定された上限及び下限と比較する。も
し、この比較によって測定時間が予設定された上限と下
限の範囲外であることがわかれば、カプセル排除信号を
発生する。
【００２７】再び増幅器１８０を参照する。増幅器１８
０からの出力信号が提供する別の機能は、カプセル排除
機構の駆動とタイミングを制御することである。増幅器
１８０からの出力はコンパレータ１４０の入力端子１４
０ａへ接続されている。この増幅器１８０からの出力信
号は、ポテンショメータ１４２から取り出される入力端
子１４０ｂにおける参照入力信号と比較される。増幅器
１８０の出力信号がこの参照入力信号を越えると、乗算
器１４４へ接続されている出力端子１４０ｃに出力信号
が発生される。
【００２８】乗算器１４４は入力信号のパルス幅を広げ
るためのパルスストレッチャとして機能する。乗算器１
４４はトリガ回路１４６に接続されており、トリガ回路
１４６は乗算器１４４からくる広げられたパルスの端で
トリガ信号を発生する。トリガ回路１４６は遅延回路１
５２へ接続されている。遅延回路１５２は直列に接続さ
れた二つのマルチバイブレータ回路１５２ａ、１５２ｂ
からなっている。また、トリガ回路１４６はＡＮＤ論理
回路１３８の入力端子１３８ｂにも接続されている。二
つのマルチバイブレータ回路１５２ａ、１５２ｂは遅延
した”クリア”信号を発生する。このクリア信号は戻さ
れてコンパレータ１０４、１０６、１０８をリセット
し、トランスデューサ４２を通過する次のカプセルに対
する動作状態へそれらを戻す。
【００２９】入力端子１３８ｂにおける信号は入力端子
１３８ａにおける信号とＡＮＤが取られ、両方の信号が
存在するときには出力端子１３８ｃに出力信号を発生す
る。出力端子１３８ｃからの出力信号はパルスジェネレ
ータ１４８へ接続されている。パルスジェネレータ１４
８は増幅器１５０を介して排除機構５１へ接続されるパ
ルス信号を発生する。このパルス信号はモータ５６へ印
加されてモータを駆動し、フリッパーアーム５２を偏向
させる。フリッパーアーム５２の偏向のタイミングは、
カプセルがトランスデューサを離れるときのカプセルの
位置と一致するように実験的に決められ、カプセルの移
動経路を排除用のコンテナ６０の方へ偏向させる。
【００３０】運転にあたって、カプセルがシュート２２
の入口へ供給される。エアージェット装置２４の入口に
おいてカプセルは端部同士が接触している。エアージェ
ット装置２４は一連の互いに離間したエアージェットを
供給して、カプセルをチューブ４０とトランスデューサ
４２の中へ次々と押し込む。各カプセルがトランスデュ
ーサ４２を通過するときに前述した測定が行われ、カプ
セルが排除機構５１へ到達するまえに、カプセルが排除
されるべきかどうかに関しての判断が行われる。カプセ
ルが排除されるべきである場合には、カプセルが排除機
構５１へ到着する時間に一致させてフリッパーアーム５
２が駆動され、カプセルの移動経路を上方へ偏向させ
て、曲線状の偏向部材５８と、そのあとのコンテナ６０
へ送る。もしカプセルが排除されるべきでない場合に
は、フリッパーアーム５２は駆動されず、従ってカプセ
ルの移動経路は引続きほぼ水平のままにされて、曲線状
の偏向器４８と、そのあとのコンテナ５０へ送る。
【００３１】上述した実施の形態はこの発明を実現する
ための一つの形態ではあるが、他の実施の形態もこの発
明にかなったものである。例えば、ここで説明した論理
回路やトランスデューサに関して受け取ったデータを処
理するための種々の回路は、プログラミングされたコン
ピュータプロセッサによって同じように行うことができ
る。コンピュータ技術者であれば、ここで説明したこの
発明の目的を実現するためのソフトウェアプログラムを
作成することは十分に可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】カプセル検出装置を示す図である。
【図２】カプセルがセンサを通過するときに発生する電
気波形を示す図である。
【図３】いくつかの異なる測定条件のもとでのカプセル
の電気波形を示す図である。
【図４】この発明の信号処理回路を示す回路図である。
【図５】この発明の信号処理回路を示す回路図である。
【符号の説明】
２０ 電気信号 ２４ エアジェット装置 ４０ チューブ ４２ トランスデューサ ５２ フリッパーアーム ９０，９２ 光学式トランスデューサ １００ 制御回路 １０４，１０６，１０８ コンパレータ １１８，１２０，１２２ ポテンショメータ １２０ １２２ １３６ ＯＲ論理回路 １３６ｂ，１３６ｃ 入力端子 １４６ トリガ回路 １５０ 増幅器 １６２，１６４ カウンタ １８５ タイマ １８６，１８８ カウンタ ２００ 比較回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダニエル・ダブリュー・メイヤー アメリカ合衆国 55112 ミネソタ，セン ト・ポール，ストーウェ・アベニュー 2056 (72)発明者 ロジャー・シー・オーストライチ アメリカ合衆国 54022 ウィスコンシン, リヴァー・フォールズ，カウンティー・ロ ード・イースト，ノース 6327

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の移動経路に沿って移動するカプセ
    ルの流れにおける各カプセルを検出し、各カプセルの重
    量を測定して、各カプセルの速度を測定するためのカプ
    セル検出装置であって、 ａ）前記移動経路に隣接して配置された容量センサ４２
    であって、各カプセルが該容量センサ４２を通過すると
    きに各カプセルの容量を表す電気信号２０を発生する装
    置１００を有する容量センサ４２と、 ｂ）前記移動経路に隣接して配置された速度センサ４２
    であって、各カプセルが該速度センサ４２を通過すると
    きに各カプセルの速度を表す電気信号を発生する手段１
    ８５を有する速度センサ４２と、 ｃ）前記カプセルに関する容量値の許容範囲を表す予設
    定値を発生するための手段１１８、１２０、１２２と、 ｄ）前記カプセルに関する速度値の許容範囲を表す予設
    定値を発生するための手段１８６、１８８と、 ｅ）各カプセルの容量を表す前記電気信号を容量値の許
    容範囲を表す前記予設定値と比較し、前記電気信号が前
    記許容範囲の外であれば第１の排除信号１３６、１３６
    ｂを発生する比較手段１０４、１０６、１０８と、 ｆ）各カプセルの速度を表す前記電気信号を速度値の許
    容範囲を表す前記予設定値と比較し、前記電気信号が前
    記許容範囲の外であれば第２の排除信号１３６ｃを発生
    する比較手段２００と、 ｇ）前記移動経路に隣接して配置された可動式のフリッ
    パーアーム５２であって、前記移動経路を遮るような駆
    動位置を有するとともに、前記第１及び第２の排除信号
    の組み合わせによって当該フリッパーアーム５２を駆動
    するための手段１５０を有しているフリッパーアーム５
    ２と、 を有するカプセル検出装置。
  2. 【請求項２】 前記速度センサが、前記移動経路に沿っ
    て互いに離間して配置された第１及び第２の光学式セン
    サ９０、９２を有している請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記速度センサが前記容量センサへ接続
    されたトリガ回路１４６を有し、このトリガ回路１４６
    は、前記容量センサの信号が所定の第１の値を越えると
    第１のトリガ信号を発生する手段１０４と、前記第１の
    トリガ信号に続いて、前記容量センサの信号が前記所定
    の第１の値よりも小さくなると第２のトリガ信号を発生
    する手段とを有するものであり、さらに前記第１及び第
    ２のトリガ信号から速度信号を発生する手段１８５を有
    する請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】 移動するカプセルの流れにおける各カプ
    セルを検出し、容量検出と速度計測によってカプセルの
    重量を測定するためのカプセル検出装置であって、 ａ）前記カプセルを搬送するための細長いチューブ４０
    及び、このチューブのまわりに固定された容量センサ４
    ２と、 ｂ）前記カプセルの各々を均一な状態で前記チューブの
    中に通し前記容量センサを通過させるために前記チュー
    ブへ接続されているエアージェット装置２４と、 ｃ）前記容量センサへ接続され、該容量センサを通過す
    る各カプセルに関する測定容量を表す振幅と、各カプセ
    ルの速度を表す時間間隔とを表す電気信号を発生するた
    めの電子センサ回路１００と、 ｄ）最大振幅値と最小振幅値を表す信号をマニュアル入
    力により蓄積するための手段１１８、１２０、１２２及
    び、最大時間値と最小時間値を表す信号をマニュアル入
    力により蓄積するための手段１８６、１８８と、 ｅ）前記センサ回路と、最大振幅値と最小振幅値を表す
    信号をマニュアル入力により蓄積するための前記手段と
    に接続されていて、前記センサ信号の振幅を前記最大振
    幅値及び最小振幅値と比較し、もし前記振幅が前記最大
    振幅値及び最小振幅値によって限定される範囲から外れ
    ていれば第１の排除信号を発生する第１の比較手段１０
    ４、１０６、１０８と、 ｆ）前記センサ回路と、最大時間値及び最小時間値を表
    す信号をマニュアル入力により蓄積するための前記手段
    とに接続されていて、前記センサ信号の時間間隔を前記
    最大時間値及び最小時間値と比較し、もし前記時間間隔
    が前記最大時間値及び最小時間値によって限定される範
    囲から外れていれば第２の排除信号を発生する第２の比
    較手段２００と、 ｇ）前記容量センサの下流において前記カプセルの流れ
    の経路に隣接して配置された機械式の排除用のアーム５
    ２であって、前記カプセルの流れを遮る作動位置を有し
    ていてカプセルを異なる第２の流れの方へ偏向させるア
    ーム５２と、 ｈ）前記第１及び第２の比較手段へ接続されており、前
    記第１の排除信号あるいは第２の排除信号のどちらかが
    存在すると作動する、排除用の前記アームを駆動するた
    めの手段１５０と、 を有するカプセル検出装置。
  5. 【請求項５】 前記センサ回路に接続されたトリガ回路
    １４６が設けられ、このトリガ回路が、前記センサ信号
    の振幅が所定の第１の値を越えると第１のトリガ信号を
    発生し、前記センサ信号の振幅がそのあと所定の第２の
    値よりも小さくなると第２のトリガ信号を発生し、前記
    第２の比較手段が、前記第１のトリガ信号及び第２のト
    リガ信号との間の時間間隔を前記最大時間値及び最小時
    間値と比較するための手段２００を有している請求項４
    記載のカプセル検出装置。
  6. 【請求項６】 所定の前記第１及び第２の値が等しいも
    のである請求項５記載のカプセル検出装置。
  7. 【請求項７】 前記電子センサ回路へ接続された第１の
    カウンタ装置１６４が設けられており、この第１のカウ
    ンタ装置が前記センサ回路によって検出されたカプセル
    の数を累積する請求項４記載のカプセル検出装置。
  8. 【請求項８】 排除用の前記アームを駆動するための前
    記手段へ接続された第２のカウンタ装置１６２が設けら
    れており、この第２のカウンタ装置が排除用の前記アー
    ムが駆動された回数を累積する請求項７記載のカプセル
    検出装置。
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