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チェック計量機は、包装された商品の重量をチェックするための自動または手動の機械です。通常、生産工程の最終段階に設置され、商品のパックの重量が規定の範囲内であることを確認するために使用されます。許容範囲外のパックは自動的にラインから除外されます。[ 1 ] [ 2 ]
チェック計量機は、1分間に500個以上の計量が可能です（カートンのサイズと精度要件によって異なります）。チェック計量機は、金属探知機やX線検査装置と併用することで、梱包のその他の特性も確認し、適切な対応を取ることができます。
自動チェック計量機は、一連のコンベアベルトを組み込んでいます。これらのチェック計量機[ 3 ]は、ベルト計量機、インモーションスケール、コンベアスケール、ダイナミックスケール、インラインスケールとも呼ばれます。充填機用途では、チェックスケールとして知られています。通常、3つのベルトまたはチェーンベッドがあります。
高速精密計量器には、電磁力復元（EMFR）方式のロードセルが適しています。この方式では、誘導コイルに電荷を蓄え、計量台を電磁場内に浮かせることで、計量台を浮遊させます。計量物がコイルを通過する際に、コイル電流が物体の重量に比例して変動します。その他、ひずみゲージや振動ワイヤ式ロードセルなども用いられています。
正確な重量測定値を得るために、内蔵コンピュータが、荷物が計量台に載っている間にトランスデューサから何度も重量測定値を取得するのが一般的です。
校正は非常に重要です。通常、乾燥窒素（海面気圧）で加圧された隔離チャンバー内に設置される実験室用天秤は、1グラムの100分の1の精度で物体を計量できますが、周囲の気圧が影響します。静止状態であれば校正は簡単ですが、動作中は、計量ベルトの動きによるノイズ、振動、空調や冷凍による気流など、目に見えない要因が存在します。ロードセルにかかるトルクは、測定値のばらつきの原因となります。
動的な移動式重量測定器は、一定期間にわたってサンプルを採取し、分析して正確な重量を算出します。ほとんどの場合、光学式（または超音波式）デバイスからのトリガーによって、パッケージの通過が通知されます。トリガーが作動すると、パッケージが計量台の「最適な位置」（中央）に移動して重量をサンプリングするまでの遅延時間が設定されます。重量は一定時間サンプリングされます。これらの時間のいずれかが間違っていると、重量も間違ってしまいます。これらのタイミングを予測する科学的な方法は存在しないようです。一部のシステムには、これを行うための「グラフ化」機能がありますが、一般的には経験的な方法が最も効果的です。
許容誤差の算出方法にはいくつかあります。
欧州平均重量システムでは、チェック計量器で収集されたデータはアーカイブされ、検査のために利用可能であることが義務付けられています。そのため、最新のチェック計量器のほとんどは通信ポートを備えており、実際の梱包重量と派生データをホストコンピュータにアップロードできるようになっています。このデータは、管理情報としても利用でき、プロセスの微調整や生産パフォーマンスの監視に役立ちます。
イーサネットポートなどの高速通信機能を備えた重量チェッカーは、グループに統合することが可能です。これにより、同一製品を生産する複数の生産ラインを、重量管理の目的においては1つの生産ラインとして扱うことができます。例えば、平均重量が低いラインに、平均重量が高いラインを組み合わせることで、2つのラインの合計重量が規定に適合するようにすることができます。
別の方法として、重量許容範囲の異なるバンドを検査するようにチェック計量器をプログラムする方法があります。例えば、有効総重量が100 グラム±15 グラムの場合、製品の重量は85グラムから115グラムまでとなります。しかし、1日に1万パックを生産し、そのほとんどが110グラムの場合、100 キログラムの製品が無駄になります。85グラムに近い重量で検査すると、不良品率が高くなる可能性があります。
例：チェッカーは、1g単位の分解能で5つのゾーンを表示するようにプログラムされています。
ゾーン式チェック計量器としてプログラムされたチェック計量器では、ネットワークを介したデータ収集とローカル統計により、包装への流量をより適切に制御するために上流機器の設定を確認する必要性が示されます。場合によっては、動的計量器が充填機に信号を送信し、例えば、樽、缶、袋などへの実際の流量をリアルタイムで制御します。多くの場合、チェック計量器には、各製品のゾーン重量の変動を示すために異なるライトを備えたライトツリーが搭載されています。
このデータは、上流の充填機または包装機に問題があるかどうかを判断するために使用できます。チェック計量機は、包装機に信号を送信して、包装に入れる量を増減させることができます。これにより、生産者は余剰分をより適切に管理できるようになるため、チェック計量機に関連する投資回収[ 6 ]が実現する可能性があります。挽肉と包装の節約について概説したチェック計量機の事例研究[ 6 ]を参照してください。
チェック計量機の速度と精度は、以下の要因によって左右されます。
移動計量器は、数千もの作業を実行できるように設計できる動的な機械です。中には、コンベアラインの終端に設置され、完成した包装製品全体の重量が目標値の範囲内であることを確認するためのシンプルなケース計量器として使用されるものもあります。
移動式コンベア式重量チェック装置は、携帯電話のパッケージにマニュアルやその他の付属品が欠けているなど、キットの欠品を検出するために使用できます。重量チェック装置は、通常、鶏肉加工工場の搬入コンベアチェーンと搬出前包装コンベアチェーンで使用されます。鳥はコンベアに乗せられたときに計量され、最後に処理と洗浄が行われた後、ネットワークコンピュータによって鳥が水分を過剰に吸収したかどうかが判断されます。過剰に吸収された水分は、さらに処理されるにつれて排出され、鳥の重量が目標重量を下回ります。
高速コンベアスケールを使用すると、製品の速度を速くしたり遅くしたりすることで、ライン上の製品の間隔（ピッチ）を変更できます。これは、複数のパックを箱に詰めるコンベアマシンに入る前に、パック間の距離を変えるためです。「ピッチ」とは、コンベアラインを流れる製品の先端から先端までの寸法のことです。
チェック計量機は、出荷用のパレットに積載される箱の個数と総重量を計測するために使用でき、各パッケージの重量と体積を読み取る機能も備えています。制御コンピュータは、出荷ラベルとバーコードラベルを印刷して、重量、体積、配送先住所、および製品の出荷中に機械識別に必要なその他のデータを識別できます。出荷品の受け取り側のチェック計量機は、バーコードスキャナでラベルを読み取り、出荷品が運送業者が出荷者の積み込みドックから受け取る前と同じ状態であるかどうか、箱が不足していないか、輸送中に盗難や破損がなかったかなどを確認できます。
チェック計量器は品質管理にも使用されます。例えば、ベアリング加工用の原材料は加工開始前に計量され、加工後には、仕上げ工程で一定量の金属が除去されていることを品質検査員が確認します。完成したベアリングはチェック計量器で計量され、重量が規定値より重い、または軽いベアリングは物理検査のために除外されます。検査員にとっては、除外されなかったベアリングは加工公差内であると高い確信を持てるため、これは大きな利点となります。一般的な用途としては、洗剤を包装するボトルが最終包装機の要件を満たすように、プラスチック押出機の流量を調整することが挙げられます。
品質管理では、非破壊検査用のチェッカー計量器を使用して、一般的な評価方法を用いて完成品を検証し、ベアリングのグリース漏れやハウジング内のローラーの欠落など、「完成品」から部品が欠落しているかどうかを検出することができます。
重量検査機には、金属探知機、X線検査装置、フラップ開閉検出装置、バーコードスキャナ、ホログラフィックスキャナ、温度センサ、画像検査装置、製品間のタイミングと間隔を設定するタイミングスクリュー、インデックスゲート、コンベア上の指定エリアに製品を整列させるためのコンセントレータダクトなどを備えることができます。産業用モーション重量検査機は、グラムの数分の1から数キログラムまでの製品を選別できます。これは、1オンスの100分の1未満から500 ポンド以上までの範囲に相当します。特殊な重量検査機は、商用航空機の重量を測定し、重心位置を特定することもできます。
チェック計量機は非常に高速で動作し、1グラム未満の製品を毎分100メートル以上で処理したり、医薬品や200 ポンドの農産物袋などの材料を毎分100フィート以上で処理したりできます。形状やサイズは様々で、天井から吊り下げたり、中二階に設置したり、オーブンや冷蔵庫内で動作させたりすることも可能です。搬送媒体には、工業用ベルト、低静電気ベルト、自転車のチェーンに似たチェーン（ただしはるかに小さい）、または任意の幅の連結チェーンベルトを使用できます。チェーンベルトは、特殊な材料、異なるポリマー、金属などで作られている場合もあります。
チェック計量器は、クリーンルーム、造幣局（コインロール）[ 7 ]、乾燥雰囲気環境、湿潤環境、農産物倉庫、食品加工、医薬品加工などで使用されます。チェック計量器は、環境の種類と使用される洗浄方法によって指定されます。通常、農産物用のチェック計量器[ 8 ]は軟鋼で作られ、漂白剤などの強力な化学薬品で洗浄されるチェック計量器は、ロードセルを含め、すべての部品がステンレス鋼で作られます。これらの機械は「完全洗浄」と表示され、洗浄環境に耐えられるようにすべての部品とコンポーネントが指定されている必要があります。
チェック計量は、用途によっては年間を通して24時間365日、非常に長時間稼働することがあります。一般的に、コンベアラインは、メンテナンスが必要な場合や、緊急停止（Eストップ）が作動しない限り停止しません。高密度コンベアラインで稼働するチェック計量装置には、緊急停止が発生した場合に、緊急停止が解除されリセットされるまで、すべてのモーターへの電力供給が遮断されるように、設計に多数の特殊装置が組み込まれている場合があります。
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