Robotics ｜ 粉体分注
粉体の秤量を、目標重量まで自動制御
市販の電子天びんのリアルタイム読み取り × 吐出速度の自動制御 × 到達重量の自動記録。目標から遠いうちは一気に供給し、近づくほど回転数を落として着地させます。デモでは目標 200 mg に対し、残量 0.100 mg まで追い込んでいます。
デモ動画
試料プロファイルの選択 → 目標重量の入力 → 粗取り → 追い込み → 記録までの一連の動作をご覧いただけます。
※ 実際に実機を動かしている様子を1.5倍速で収録しています。音声はありません。
課題
粉体の秤量は、少量になるほど手作業が難しくなります。入れ過ぎても戻せないため、慎重に少しずつ加えることになり、1検体あたりの時間が伸びます。
また、どこで止めるかは作業者の感覚に依存します。同じ目標重量でも、人によって到達値と所要時間が変わり、記録も手入力になりがちです。
実現したこと
秤量・制御・記録までを一気通貫で自動化しました。
01 試料プロファイルの選択
粉体ごとに流れ方が違うため、試料に応じた回転数の設定を呼び出します。
02 目標重量の入力
狙う重量を入力します。デモは 200 mg です。
03 粗取り
目標から遠いうちは高い回転数で一気に供給します。
04 追い込み
残量が少なくなるほど回転数を落とし、行き過ぎないよう着地させます。
05 記録
到達重量と経過をそのまま記録します。転記の手間と写し間違いがなくなります。
残量に応じて吐出速度を落とすため、行き過ぎてやり直す、がなくなります。到達重量と経過は制御側にそのまま残るので、秤量の記録を手で書き写す必要がありません。
到達精度は粉体の性質・環境によって変わります。
応用できる領域
製造・品質管理
原料・添加剤の少量秤量、配合の全数記録。誰がいつ何 mg 測ったかが自動で残るため、手書き・手入力の記録を置き換えられ、トレーサビリティも確保できます。入れ過ぎのやり直しが減り、1検体あたりの時間が安定します。
研究開発
触媒・電池材料のように、少量を正確に測り取りたい調製。同じ目標重量を数十検体ぶん繰り返す前処理は夜間に流しておけます。秤量データはそのまま機械学習・ベイズ最適化へ接続できます。
差し替え可能な構成
天びん（市販機 → お手持ちの機種）／供給対象（粉体 → 顆粒・ペレット）／目標値（重量 → 配合比）。お手持ちの天びんを活かしたまま、秤量と記録だけを自動化する構成も可能です。
まとめ
市販の電子天びんをそのまま使い、読み取った重量から吐出速度を制御することで、粉体の秤量を目標重量まで自動で追い込めます。入れ過ぎのやり直しと、作業者による到達値のばらつきを抑えられます。
※ 本システムは実証段階のデモです。具体的な構成・仕様や実装の詳細は、お問い合わせ時に個別にご案内します。
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