～2種類の容器に複数粉末を高精度に計量配合～
製品の概要と動き
全自動作業装置パウロ容器・供給機入れ替え型ー協働ロボット2台仕様ーは、2種類の計量装置を使い分け、2種類の容器に複数種の粉末を計量して、配合することのできる装置です。
計量重量の少ない少量多品種向けの計量には「ゼロバランサーコンパクト」を使用し、
10ｇまでの微少量範囲にあたらない重量の計量には「ゼロバランサー」を使用します。
それぞれの計量装置までの容器の搬送や格納、供給機の入れ替えを2台の協働ロボットが行います。
使用する容器ごとに作業内容が異なり、使用するロボットも異なります。
装置全体が行う作業
本装置は主剤と添加材の配合の作業と主剤配合の作業の2つの作業ができます。
さらに、添加剤の配合作業には、小径容器を使用したパターンと、ボトル容器を使用したパターンの2パターンがあります。
各パターンごとに使用する計量装置とロボットが異なります。
パターン①主剤と添加剤の配合
動作対象：
ゼロバランサーコンパクト＋ゼロバランサー2台
小径容器・供給機搬送用ロボットとボトル容器搬送用ロボット
- 空容器の設置確認
- 空容器の搬送
- 空容器に添付されたRFIDへの書き込み
- 空容器を初回計量位置へ搬送と設置
- 供給機の搬送と設置
- ゼロバランサーコンパクトによる計量ーⒶ
- （除電器、振動機、自動開閉風防稼働）
- 供給機の入れ替えーⒷ
- ⒶⒷの繰り返し
- 供給機の回収
- 計量済み容器の取得と次計量位置への搬送と設置
- 1台目ゼロバランサーによる計量
- （除電器、集塵機、自動開閉風防、自動昇降架台、振動機稼働）
- 計量済み容器の取得と最終計量位置への搬送と設置
- 2台目ゼロバランサーによる計量
- 計量済み容器の回収と搬送
- RFIDへの情報書き込み
- 計量済み容器の格納
パターン②添加剤の配合（小径容器）
動作対象：
ゼロバランサーコンパクト
小径容器・供給機搬送用ロボット
- 空容器の設置確認
- 空容器の搬送
- 計量位置への設置
- 供給機の設置
- ゼロバランサーコンパクトによる計量ーⒶ
- 供給機の入れ替えーⒷ
- ⒶⒷの繰り返し
- 供給機の回収
- 計量済み容器の取得と搬送
- 計量済み容器の格納
パターン③添加剤の配合（ボトル容器）
動作対象：
ゼロバランサーコンパクト
小径容器・供給機搬送用ロボットとボトル容器搬送用ロボット
- 空容器の設置確認
- 空容器の搬送（ボトル容器搬送用ロボット）
- 計量位置への設置（ボトル容器搬送用ロボット）
- 供給機の設置（小径容器・供給機搬送用ロボット）
- ゼロバランサーコンパクトによる計量―Ⓐ
- 供給機の入れ替え―Ⓑ
- ⒶⒷの繰り返し
- 供給機の回収（小径容器・供給機搬送用ロボット）
- 計量済み容器の取得と搬送（ボトル容器搬送用ロボット）
- 計量済み容器の格納（ボトル容器搬送用ロボット）
※RFIDによる粉末識別・計量結果の書き込みは、いずれのパターンでも使用できます。運用に応じて、RFIDを使用しない工程で動作させることも可能です。
人が行う作業
作業内容の登録
粉末の投入
空容器の設置
計量済み容器の取り出し
5フェーズで見る作業の流れ
| フェーズ | パターン① | パターン② | パターン③ |
| 1.準備 |
・空容器の設置確認・搬送 |
・空容器の設置確認・搬送 | ・空容器の設置確認 ・ボトル容器搬送用ロボットによる搬送 |
| 2.添加剤の計量 |
【ZBコンパクト】 |
【ZBコンパクト】 ・容器の設置 ・供給機の設置 ・計量(Ⓐ) ⇔ 供給機入替(Ⓑ) |
【ZBコンパクト】 ・容器の設置（ボトル容器搬送用ロボット） ・供給機の設置（小径容器・供給機搬送用ロボット） ・計量(Ⓐ) ⇔ 供給機入替(Ⓑ) |
| 3.主剤1種目計量 | 【1台目 ゼロバランサー】 ・容器の移送・設置 ・計量（集塵・昇降架台稼働） | （工程なし） | （工程なし） |
| 4.主剤2種目計量 | 【2台目 ゼロバランサー】 ・容器の移送・設置 ・最終計量 | （工程なし） | （工程なし） |
| 5.完了 | ・容器回収・搬送 ・RFIDへの最終書き込み ・計量済み容器の格納 |
・供給機の回収 ・容器の取得・搬送 ・計量済み容器の格納 |
・供給機の回収（小径容器・供給機搬送用ロボット） ・容器の取得・搬送（ボトル容器搬送用ロボット） ・計量済み容器の格納 |
製品の特長
主剤と添加剤の両方が一つの装置で扱える
主に数グラム～数十グラム単位の主剤と、1ｇ以下の添加剤を同時に1つの装置で計量配合できます。装置内に主剤専用の計量装置「ゼロバランサー」と、添加剤専用の計量装置「ゼロバランサーコンパクト」の2種類を設置することで、1度容器を設置すれば、必要な粉（主剤でも添加剤でも）の計量と配合をした状態で回収できます。
2種類の容器が同時に扱える
大きさの異なる容器を、それぞれ専用の容器台に設置。
容器台にはそれぞれ複数個の容器が同時に設置できます。
大き目の容器はそれ専用容器台に最大12個、小さめの容器はそれ専用容器台に最大24個が設置可能です。
どんな種類の粉でも計量装置を使い分けることで高精度に安定して計量と配合ができる
本装置では、主剤として2種類、添加剤として12種類の合計14種類を計量配合することができます。特に添加剤として使用するような粉の中には、微量の計量が難しいものが多く含まれます。そうした粉であっても、アルファ独自の供給機構を施した本装置では「高精度に、安定して計量する」ことが可能です。
製品構成
装置全体
Ⓐ自動計量ユニット（3箇所）
容器の設置を検知し、風防設置・除電・集塵（1・2号機のみ）などの準備動作を自動で行います。粉末特性に合わせた最適な排出設定により、高精度かつ安定した計量を実現します。
Ⓑ容器管理・供給ユニット（3箇所）
「添加剤専用容器（小径容器）」と「主剤・添加剤配合用容器（ボトル容器）」をそれぞれ管理します。小径容器は最大24個収納可能なストッカーで管理し、ボトル容器は「空容器用」と「計量配合済用」の2種類のストッカーで効率的に運用します。
Ⓒ容器・供給機搬送ユニット（2基）
扱う容器の種類と役割が完全に分かれた2基のロボットにより、自動搬送を行います。
小径容器・供給機搬送用ロボット： 「添加剤専用容器（小径容器）」の搬送に加え、計量に使用する「供給機」の自動交換・搬送も担当します。
ボトル容器搬送用ロボット： 「ボトル容器」の搬送のみを担当します。
装置寸法：W2000×D2000×H2100（突起物を除く）
Ⓓ 供給機交換・ストックユニット
ゼロバランサーコンパクト用の供給機を格納する専用ストッカーです。Ⓒのロボットがここから必要な供給機を取得して計量位置へ設置し、計量終了ごとにストッカーへ戻す入れ替え動作を自動で繰り返します。
Ⓔ 制御ユニット（タッチパネル4台、制御盤4面）
タッチパネルと制御盤は、どちらも「統括用1つ＋各計量装置用3つ」の構成です。統括用が装置全体を制御し、残る3つはそれぞれ担当する計量装置に単独で指示を出します。タッチパネルは装置四隅に配置し、作業位置の近くで操作できます。制御盤4面は架台内部に設置しています。
Ⓕ 集塵ユニット
ゼロバランサーによる計量中、粉末投入口付近の集塵を常時行います。粉末の飛散を最小限に抑えることで、クリーンな作業環境の維持と作業者の安全確保を両立します。
計量装置部分
ゼロバランサーコンパクト
Ⓐ秤量部
・供給機
・自動開閉風防
・天びん
・自動開閉粉受け
・容器
Ⓑ供給機搬送動作部
・供給機昇降ユニット
・供給機モーター昇降ユニット
・静電気除去器
ゼロバランサー
Ⓐ秤量部
・供給機
・自動開閉風防
・天びん
・自動開閉粉受け
・集塵フード
・ノズルノッカー
・容器センサ
・ボトルアタッチメント
・静電気除去器
Ⓑ駆動部
・風防開閉ユニット
・風量調整バルブ
・自動昇降架台
製品動作説明
ここでは、すべての計量装置を使用するパターン①を例に、装置の基本動作を説明します。パターン②③は主剤計量（ゼロバランサーによる計量）の工程がありませんが、それ以外の動作は共通です。
❶空容器の設置確認
作業者が空容器を容器台へ設置します。装置は容器台のセンサで容器の有無を検知し、どのスロットに容器があるかを把握します。
❷計量準備動作
配合レシピに従って、ロボットが容器を計量位置へ搬送・設置します。
続いて供給機ストッカーから必要な供給機を取得し、計量位置へ設置します。このとき供給機側面のRFIDタグを読み取り、中の粉末が配合レシピと一致するかを照合します。
容器を検知すると自動開閉風防が下降し、粉受けがノズル下から退避します。ゼロバランサーでは集塵を開始し、自動昇降架台が容器の高さに合わせてノズルとの距離を調整します。
❸計量動作
供給機から粉末を排出します。除電器が作動し、静電気による粉の付着と飛び跳ねを抑えます。
設定重量に近づくと排出速度を落とし、目標値に達した時点で供給を停止します。
排出後はノズルノッカーがノズルを打撃し、付着した粉を払い落とします。
❹計量後動作
天びんの値が安定した後に重量判定を行い、合格・不合格を判定します。
粉受けがノズル下へ入り、垂れる粉を受け止めます。集塵を停止し、風防が上昇します。
計量結果は容器のRFIDタグに書き込まれ、計量記録として時刻・設定値・計量値が保存されます。
❺計量と供給機入れ替えの繰り返し
供給機をストッカーへ戻し、次の粉末の供給機に持ち替えます。
配合レシピに登録された粉末の数だけ、❷〜❹を繰り返します。
複数の計量装置を使う場合は、ロボットが容器を次の計量位置へ搬送してから繰り返します。
❻計量済み容器の格納
配合レシピのすべての計量が終わると、ロボットが容器を計量位置から取得し、計量配合済用の容器台へ格納します。
容器台のLEDライトが計量済みの色に変わり、作業者は取り出せる容器を一目で確認できます。
設備・機能紹介
◆計量装置周辺部
供給機の自動交換とRFIDによる粉末識別
ゼロバランサーコンパクト用の供給機を、3列4行・12台分のストッカーに格納しています。ロボットが配合表に従って必要な供給機を取得し、計量位置へ設置します。1種類の計量が終わるごとにストッカーへ戻し、次の供給機に持ち替える動作を自動で繰り返します。
このとき、供給機側面のRFIDタグを読み取り、中に入っている粉末を識別します。配合表と違う供給機が設置されることがないため、粉の取り違えが起こりません。
供給機のホッパーサイズは、粉の量に応じて2種類あります。
自動開閉風防
ゼロバランサーコンパクト・ゼロバランサーの両方に搭載しています。
計量時に気流の影響を遮断し、微少量計量の精度を守ります。
どちらも自動昇降式で、容器が計量位置に着くと自動で下降し、計量完了後に自動で上昇します。
人が開閉する手間は一切ありません。
自動開閉粉受け
計量前後にノズルの真下へスライドして入り込み、ノズルから垂れる粉を受け止めます。
容器へ余分な粉が入ることを防ぎ、装置内の汚れも抑えます。
ゼロバランサーコンパクト・ゼロバランサーの両方に搭載しています。
ノズル集塵フード
主剤計量時、ノズル周辺の集塵を行うフードです。
集塵機にはHEPAフィルターを採用しています。
粉末の飛散を最小限に抑え、クリーンな作業環境と作業者の安全を両立します。
フードには風量調整用のロタリーバルブを備えています。バルブの開度によって風量を変えられるため、集塵力を粉に合わせて調整できます。
自動昇降架台
ゼロバランサーの供給機を保持する架台が自動で昇降します。
事前に登録した位置情報に基づいて自動で昇降し高さを最適化します。
容器の高さに合わせてノズルとの距離を最適に保つことで、粉の飛散を抑えることができます。
上記の自動開閉風防と併用することで、より安定性の高い計量がのぞめます。
◆自動昇降架台・自動開閉風防稼働の様子◆
ボトルアタッチメント
天びんの上に設置し、容器を保持する部品です。
ゼロバランサーコンパクト用は15ccバイアルと250mlボトルの兼用で、1つのアタッチメントで2種類の容器に対応します。ゼロバランサー用は250mlボトル専用です。
容器感知センサ
天びん上に容器が設置されたことを検知します。容器が正しく置かれていない状態で計量が始まることを防ぎます。
ノズルノッカー
ノズルに付着した粉を打撃で払い落とします。ノズル内に粉が残ることによる計量誤差を防ぎ、次の計量へ影響を残しません。
◆容器管理・搬送部
2種類の専用容器台とLEDライト
大きさの異なる2種類の容器を、それぞれ専用の容器台で管理します。小径容器（15mL）用は6マス×4マスの24個、ボトル容器（250ml）用は「空容器用」「計量配合済用」にそれぞれ12個を設置できます。
各スロットには番号が振られ、LEDライトの点灯色によって状態が確認できます。容器の有無と、計量作業が未実施（未計量）か、実施中（計量中）か、実施完了（計量済み）かが分かります。さらに実施完了の場合は、計量結果が合格か、不合格か、異常が発生して終了したかも色で示されます。
RFIDによる粉末識別と計量結果の記録
本装置は、供給機と容器の両方にRFIDタグを備えています。
供給機側のタグを読み取ることで、設置された供給機に入っている粉末を識別します。配合表と照合されるため、粉の取り違えが起こりません。
容器側のタグには、計量が完了するたびに計量結果を書き込みます。どの容器にどの粉をどれだけ配合したかが容器自身に記録されるため、後工程でのトレーサビリティを確保できます。
▲容器用RFIDリーダーライター
2基の協働ロボットによる役割分担
扱う容器と役割を完全に分けた2基の協働ロボットが搬送を担当します。
小径容器・供給機搬送用ロボットは、小径容器の搬送に加えて、供給機の自動交換を担当します。
ボトル容器搬送用ロボットは、ボトル容器の搬送のみを担当し、X軸スライダー（ストローク400mm）に載って移動します。
ロボットはいずれも6軸で、繰返し精度は±0.1mmです。役割を分けることで動作が競合せず、それぞれが最適な経路で動けます。
◆制御部
作業工程ナビゲーション
運転開始前の準備を、工程①容器準備 → ②レシピ選択 → ③供給機準備 → ④待機位置移動 → ⑤目視安全確認の順に、チェックリスト形式で表示します。
全工程が「実施済」になると自動運転開始ボタンが有効になるため、手順の抜けを防げます。自動運転中は画面がロックされ、誤操作を防ぎます。
4台のタッチパネル
タッチパネルは役割ごとに4台あります。
統括用（7インチ）が装置全体に指令を出します。残りの3台は各計量装置を動かすためのもので、ゼロバランサーコンパクト用（7インチ）が1台、ゼロバランサー用（4インチ）が1号機・2号機にそれぞれ1台の計3台です。
装置全体を動かすのは統括用のみで、他は担当する計量装置の操作と確認に用います。
動作モニタ
装置全体を3D図で表示し、計量装置ごとの状態をリアルタイムで確認できます。
粉種名・設定値・精度上限／下限・計量値・天びん値を数値で表示し、状態を色分けして示します（待機中／計量中／計量後動作／判定中／OK）。配合レシピの粉体数と、計量済み／未計量の進捗も一目で分かります。
計量記録
計量完了時刻・計量設定値・計量値を自動で保存します。記録はCSV形式でUSBメモリに保存され、タッチパネルからも参照できます。
◆外装部
扉開閉センサ
装置の周囲は観音開きの安全カバーで囲われています。パネルには制電PETを使用しており、静電気の影響を避けつつ内部が見える構造です。
各扉にはロック付きセーフティドアスイッチ（電磁ロック）が付いています。開放したまま（正確な計量をしにくい状態）での作業開始を防ぐとともに、稼働中は扉がロックされるため、動作中のロボットに触れられる危険な状態を防ぎます。
シグナルタワー
装置の稼働状態を、ランプの色で離れた場所からでも一目で確認できます。正常運転・停止・異常発生などを色で示します。
仕様一覧
◆計量装置
ゼロバランサーコンパクト（1台）
| 供給機種類 | アルファフィーダー ゼロバランサーコンパクト用 コンパクトホッパー500cc（3台）／コンパクトホッパー15cc（9台） |
| 天びん | メトラー・トレド社製 WKC204C 目量0.1mg／最大ひょう量220g |
| シャッタユニットあり | 前後スライド用／ステッピングモータ駆動 |
| 外形寸法 | W422×D240×H593.2mm（突起物を除く） |
| 供給機用オプション部品 | ボトルアタッチメント（15ccバイアル／250mlボトル兼用） |
| 自動開閉風防（自動昇降式） | |
| 自動開閉粉受け | |
| 容器感知センサ | |
| 静電気除去器（除電器）KD-150W |
ゼロバランサー（2台）
| 供給機種類 | アルファフィーダー 底面型ゼロバランサー用 ZS25C36KH3L（ホッパー容量 約3L） |
| 天びん | ザルトリウス社製 ENTRIS Ⅱシリーズ BCE3202I-1SJP 読取値0.01g／最大ひょう量3200g 内部分銅／IsoCAL機能付 |
| シャッタユニット | 前後スライド用／ステッピングモータ駆動 |
| 外形寸法 | W600×H1506mm（1台あたり／突起物を除く） 架台幅2000mm（1・2号機 計2台分） |
| 供給機オプション部品 | ボトルアタッチメント（250mlボトル専用） |
| 自動開閉風防（自動昇降式） | |
| 自動開閉粉受け | |
| ノズル集塵フード（風量調整ロタリーバルブ付き） | |
| 自動昇降架台 | |
| ノズルノッカー | |
| 容器感知センサ | |
| 静電気除去器（除電器）KD-150W |
◆パウロ装置
| パウロ種類 | 容器・供給機入れ替え型 |
| 搬送ロボット | 小径容器・供給機搬送用：協働ロボット JAKA Mini2（6軸） |
| ボトル容器搬送用：協働ロボット JAKA Zu 3（6軸） X軸スライダー（ストローク400mm）に搭載 | |
| 搬送軸 | X軸スライダー（ストローク400mm） ※ボトル容器搬送用ロボットに使用 |
| 供給機ストッカー | 3列4行・供給機12台分（300mm×609mm） |
| 容器ストッカー | 小径容器用：6マス×4マス（24個） ボトル容器用：空容器用・計量配合済用 各12個 |
| RFIDリーダーライター | 供給機用RFIDリーダー（供給機粉末識別用） 容器用RFIDリーダーライター（計量結果書込み用） |
| 集塵機 | チコーエアーテック社製 CBA-080AT3-HI-V1 HEPAフィルター採用 |
| 制御盤 | 統括主制御盤1面＋各計量装置用制御盤3面（架台内設置） |
| タッチパネル | TP70WC カラー7インチ（Weintek社製）×2台 運転・停止・非常停止ボタン付属 TP40S カラー4インチ（シュナイダーエレクトリック社製）×2台 |
| PCソフト | 配合レシピ作成ソフト「PauroBlendManagerEx」 Excel配合表を読み込み、装置へ転送するレシピデータを作成 |
| 風防（安全カバー） | 観音開き方式 透明パネル：制電PET 電磁ロック：ロック付きセーフティドアスイッチ |
| シグナルタワー | 株式会社パトライト製 LR4シリーズ（LR4-302LJB） |
| 架台 | アルミフレーム／アジャスター付き |
| 装置寸法 | W2000×D2000×H2100mm（突起物を除く） |
| 電源 | AC100V |