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特許6929874タバコ産業における生産ラインの少なくとも一部の動作を分析するための診断方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6929874
(24)【登録日】2021年8月13日
(45)【発行日】2021年9月1日
(54)【発明の名称】タバコ産業における生産ラインの少なくとも一部の動作を分析するための診断方法
(51)【国際特許分類】
   G05B 19/418 20060101AFI20210823BHJP
   G05B 23/02 20060101ALI20210823BHJP
   A24C 5/00 20200101ALI20210823BHJP
   B65B 19/02 20060101ALI20210823BHJP
【FI】
   G05B19/418 Z
   G05B23/02 Z
   A24C5/00
   B65B19/02
【請求項の数】34
【全頁数】29
(21)【出願番号】特願2018-555134(P2018-555134)
(86)(22)【出願日】2017年4月19日
(65)【公表番号】特表2019-523468(P2019-523468A)
(43)【公表日】2019年8月22日
(86)【国際出願番号】IB2017052228
(87)【国際公開番号】WO2017182956
(87)【国際公開日】20171026
【審査請求日】2020年3月3日
(31)【優先権主張番号】102016000042044
(32)【優先日】2016年4月22日
(33)【優先権主張国】IT
(73)【特許権者】
【識別番号】392003937
【氏名又は名称】ジー.デー ソチエタ ペル アツィオニ
【氏名又は名称原語表記】G.D SOCIETA PER AZIONI
(74)【代理人】
【識別番号】100159905
【弁理士】
【氏名又は名称】宮垣 丈晴
(74)【代理人】
【識別番号】100142882
【弁理士】
【氏名又は名称】合路 裕介
(74)【代理人】
【識別番号】100158610
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 新吾
(74)【代理人】
【識別番号】100132698
【弁理士】
【氏名又は名称】川分 康博
(72)【発明者】
【氏名】ヴェッキエッティ,ルカ
(72)【発明者】
【氏名】モレッリ,セルジオ
(72)【発明者】
【氏名】スピスニ,フランコ
(72)【発明者】
【氏名】ナヴァッキア,エウジェニオ
(72)【発明者】
【氏名】チェザリーニ,マリア エレオノーラ
(72)【発明者】
【氏名】デ・ピエトラ,ガエターノ
(72)【発明者】
【氏名】フェデリーチ,ルカ
【審査官】 杉山 悟史
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2004/0102864(US,A1)
【文献】 米国特許第03729636(US,A)
【文献】 米国特許第04877040(US,A)
【文献】 特開2010−051315(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G05B 19/418
G05B 23/02
A24C 5/00
B65B 19/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
喫煙者商品としての紙巻きたばこフィルタ、紙巻きたばこ、紙巻きたばこ間隔提供要素、紙巻きたばこ包装箱、および紙巻きたばこ包装箱のカートンのうちの一つの形状を有するとともに少なくとも一つのローカルセンサとプロセッサとメモリとデータ伝送モジュールと電源とを有するプローブを用いてタバコ産業における生産ラインの少なくとも一部の動作を分析するための診断方法であって、前記ラインが制御ユニットと少なくとも一つのラインセンサとを有しており、
前記方法は、
作動信号を生成する工程と、
開始瞬間において前記プローブの前記プロセッサに前記作動信号を送信する工程と、
前記開始瞬間において前記制御ユニットのプロセッサに前記作動信号を送信する工程と、
受信された前記作動信号に応じて、前記開始瞬間と取得瞬間の終了との間で前記プローブによって取得される一セットのプローブデータを電子データベースにおいて受信する工程と、
受信された前記作動信号に応じて、前記開始瞬間と前記取得瞬間の終了との間で前記制御ユニットによって取得される一セットのラインデータを電子データベースにおいて受信する工程と、
前記プローブの前記データセットと前記ラインの前記データセットとの間に時間的な同期を確立する工程と、
を含む方法。
【請求項2】
請求項1に記載の方法であって、前記プローブの前記プロセッサへの前記作動信号の前記送信は、前記制御ユニットの前記プロセッサへの前記作動信号の前記送信と同時である方法。
【請求項3】
請求項1または2に記載の方法であって、前記一セットのプローブ・データは、前記プローブが前記生産ラインの前記少なくとも一部を通って移動するとき、前記プローブから取得される方法。
【請求項4】
請求項1から3のいずれかに記載の方法であって、時間的な同期を確立する前記工程は、前記プローブデータセットのそれぞれの項目に対して、前記開始瞬間を基準としそのデータ項目に割り当てられる同期パラメータ値と前記ラインデータセットの少なくとも一つの対応するそれぞれの項目に割り当てられる対応する参照瞬間との互いの関係を設定することを含む方法。
【請求項5】
請求項1から4のいずれかに記載の方法であって、さらに、前記取得瞬間の終了において前記プローブの前記プロセッサにおよび前記制御ユニットに停止信号を送信する工程を含む方法。
【請求項6】
請求項1からのいずれか一に記載の方法であって、
調整信号を生成するために前記プローブおよび前記ラインの前記時間的な同期が確立されたデータ・セットを処理する工程と、
前記調整信号に応じて前記ラインの一つ以上の部品の設定を自動的に変更する工程と、
を含む方法。
【請求項7】
請求項1からのいずれか一に記載の方法において、
前記プローブデータは、
前記プローブの位置、
前記プローブの速度変化、
前記プローブに印加される圧力または歪み、
前記プローブの温度、
前記プローブ周辺の雰囲気における磁界の強さ、
前記プローブが受ける照射の強度、および
前記プローブ周辺の雰囲気における音の強さ
のうちの一つ以上の項目を含む方法。
【請求項8】
請求項1からのいずれか一に記載の方法であって、前記プローブは少なくとも一つのローカルセンサを通じて少なくとも一つのプローブパラメータを取得する方法。
【請求項9】
請求項に記載の方法であって、前記プローブパラメータは、前記プローブが前記生産ラインの前記少なくとも一部を通って移動するとき、前記プローブに印加される圧力または歪みを表している方法。
【請求項10】
タバコ産業における生産ラインであって、
一連の喫煙者商品を連続的に処理するための少なくとも一つの機械と、
前記ラインの少なくとも一つの要素の動作を表す少なくとも一つの機械パラメータを測定するよう構成される少なくとも一つのラインセンサと、
前記少なくとも一つのラインセンサに接続され、前記ラインの少なくとも一部の動作を制御するように構成される制御ユニットと、
喫煙者商品としての紙巻きたばこフィルタ、紙巻きたばこ、紙巻きたばこ間隔提供要素、紙巻きたばこ包装箱、および紙巻きたばこ包装箱のカートンのうちの一つの形状を有するとともに、少なくとも一つのローカルセンサとメモリとデータ伝送モジュールと電源とを有する少なくとも一つの電子カードが配置されているプローブであって、少なくとも一つのプローブ・パラメータを取得するよう構成されているプローブと、
前記少なくとも一つの機械パラメータと前記少なくとも一つのプローブパラメータとに関して取得されたデータを受信し記憶するために、前記制御ユニットと前記プローブの前記メモリとに機能的に接続される電子データベースと、
作動信号を生成して開始の瞬間において前記プローブと前記制御ユニットとに送信するよう構成されるとともに、前記電子データベースに記憶されたデータ内で、前記機械パラメータに関するデータと少なくとも一つのプローブパラメータに関するデータとの間に時間的な同期を確立するようにプログラムされているコンピュータと、
を備えるライン。
【請求項11】
請求項10に記載のラインであって、
前記プローブは前記ラインの少なくとも一部を通って移動するよう構成されており、
前記プローブは、前記プローブが前記生産ラインの前記少なくとも一部を通って移動するとき、前記少なくとも一つのプローブ・パラメータを取得するよう構成されているライン。
【請求項12】
請求項10または11に記載のラインであって、前記コンピュータは、前記プローブと前記制御ユニットとに前記作動信号を同期して送信するようプログラムされているライン。
【請求項13】
請求項10から12のいずれかに記載のラインであって、
前記ラインの前記制御ユニットはクロックを備え、前記開始の瞬間を基準とする参照瞬間を、取得するそれぞれのデータ項目と関連させるようプログラムされており、
前記プローブは、前記開始瞬間を基準とする同期信号を生成するよう構成されるシンクロナイザを備えており、前記プローブのプロセッサは、同期パラメータの値を、前記プローブによって取得されるそれぞれのデータ項目と関連させるようプログラムされており、
前記コンピュータは、前記少なくとも一つのプローブパラメータに対する前記同期パラメータの値と、前記少なくとも一つの機械パラメータの対応する参照瞬間と、の互いの関係を設定するようプログラムされているライン。
【請求項14】
請求項10から13のいずれかに記載のラインであって、前記少なくとも一つの機械パラメータは、前記ラインの少なくとも一部に沿って前記喫煙者商品を移動させるように構成されるコンベヤユニットによってある瞬間において占められる位置を表す位相パラメータを含むライン。
【請求項15】
請求項10から14のいずれか一に記載のラインであって、前記ラインの前記制御ユニットおよび前記プローブのプロセッサは同じサンプリング周波数で対応するそれぞれのデータを取得するよう構成されているライン。
【請求項16】
請求項10から15のいずれか一に記載のラインであって、前記電子データベースと前記コンピュータとを有する持ち運び可能な電子機器を備えるライン。
【請求項17】
請求項10から16のいずれか一に記載のラインであって、
前記喫煙者商品のための移動経路に沿って配置されるとともに前記移動経路上の前記プローブの存在を検出するために前記プローブに備えられる識別要素と相互作用するよう構成される検出器を備えており、
前記コンピュータは、前記検出器による前記プローブの検出に応じて開始信号を自動的に生成するようプログラムされているライン。
【請求項18】
請求項10から17のいずれか一に記載のラインであって、
前記コンピュータは、調整信号を生成するために、取得され時間的な同期が確立された前記データを処理するよう構成されており、
前記制御ユニットは、前記調整信号の関数として一以上のライン部品の設定を自動的に変更するよう構成されているライン。
【請求項19】
請求項10から18のいずれか一に記載のラインであって、前記プローブの前記少なくとも一つのローカルセンサは、ジャイロスコープ、加速度計、力センサ、温度計、磁力計、光学センサ、音響センサ、および容量センサのうちから選択されるライン。
【請求項20】
請求項10から19のいずれか一に記載のラインであって、前記プローブパラメータは、前記プローブが前記生産ラインの前記少なくとも一部を通って移動するとき、前記プローブに印加される圧力または歪みを表しているライン。
【請求項21】
請求項10から20のうちのいずれか一に記載のラインにおいて実行された場合に請求項1から10のうちのいずれか一にかかる工程を実行するソフトウェアを有するコンピュータプログラム。
【請求項22】
請求項21に記載のコンピュータプログラムを有するコンピュータ可読データ記憶装置。
【請求項23】
請求項21に記載のコンピュータプログラムを表すデータ・フロー。
【請求項24】
タバコ産業における生産ラインの少なくとも一部を分析するための診断プローブであって、
前記プローブは、喫煙者商品としての
紙巻きたばこフィルタ、
紙巻きたばこ、
紙巻きたばこ間隔提供要素、
紙巻きたばこ包装箱、および
紙巻きたばこ包装箱のカートン
のうちの一つの形状を有するとともに、少なくとも一つのローカルセンサとプロセッサとメモリとデータ伝送モジュールと電源とを有する電子カードを有しており、
前記プロセッサは、前記データ伝送モジュールを通じて作動信号を受信するように構成されるとともに、受信された前記作動信号に応じて少なくとも一つのプローブパラメータの取得を開始するようプログラムされているプローブ。
【請求項25】
請求項24に記載のプローブであって、
前記作動信号を基準とする同期信号を生成するよう構成されるシンクロナイザを備えており、
前記プロセッサは、前記同期信号の対応する値を取得されるそれぞれのデータ項目と関連させるようプログラムされているプローブ。
【請求項26】
請求項24または25に記載のプローブであって、
前記プローブは、喫煙者商品としての
紙巻きたばこフィルタ、
紙巻きたばこまたは一群の紙巻きたばこ、
紙巻きたばこ間隔提供要素、
紙巻きたばこ包装箱、
紙巻きたばこ包装箱のカートン、
間隔提供要素、および
識別要素
のうちの一つ形状を有するプローブ。
【請求項27】
請求項24から26のいずれか一に記載のプローブであって、
前記少なくとも一つの電子カードは、
前記データ伝送モジュールに加えてBluetoothインターフェースモジュール、および
シリアルポート
のうちの一つ以上の要素を備えるプローブ。
【請求項28】
請求項24から27のいずれか一に記載のプローブであって、
前記少なくとも一つのセンサは、
ジャイロスコープ、
加速度計、
一以上の力センサ、
温度計、
磁力計、
光学センサ、
音響センサ、および
容量センサ
のうちの一つ以上の要素であるプローブ。
【請求項29】
請求項24から28のいずれか一に記載のプローブであって、
前記プローブは、複数の面と複数の辺とを有する包装箱の形状を有しており、
前記プローブは、前記面の一つ以上および/または前記辺の一つ以上に配置される複数の力センサを備えているプローブ。
【請求項30】
喫煙者商品としての紙巻きたばこフィルタ、紙巻きたばこ、紙巻きたばこ間隔提供要素、紙巻きたばこ包装箱、および紙巻きたばこ包装箱のカートンのうちの一つの形状を有するとともに少なくとも一つのローカルセンサとメモリとデータ伝送モジュールと電源とを有するプローブを用いてタバコ産業における生産ラインの少なくとも一部の動作を分析するための診断方法であって、
前記方法は、
前記ラインの取り入れ位置に前記プローブを導入する工程と、
ワイヤレス作動信号を用いて前記プローブを作動させて前記プローブに前記ラインの前記少なくとも一部の通過を開始させる工程と、
前記少なくとも一つのローカルセンサを用いて通過時の前記プローブからのプローブデータセットを取得する工程であって、受信された前記作動信号に応じて前記プローブのプロセッサによって取得が開始される工程と、
を含む方法。
【請求項31】
請求項30に記載の方法であって、前記プローブによって取得されたそれぞれのデータ項目に、前記作動瞬間を基準とし前記プローブに備えられるシンクロナイザによって生成される同期パラメータの対応する値を関連させる工程を含む方法。
【請求項32】
請求項30または31に記載の方法において、
電子データベースに前記プローブデータセットを転送する工程と、
前記プローブデータセット、前記ラインの制御ユニットに接続される少なくとも一つのラインセンサによって前記ラインにおける前記プローブの通過中に取得されるラインデータセットとの間に時間的な同期を確立する工程と、
を含む方法。
【請求項33】
請求項30に記載の方法であって、
電子データベースに前記プローブデータセットを転送する工程と、
前記プローブデータセットと、前記ラインの制御ユニットに接続される少なくとも一つのラインセンサによって前記ラインにおける前記プローブの通過中に取得されるラインデータセットとの間に時間的な同期を確立する工程と、を含み、
前記ラインの前記制御ユニットは、前記作動信号を受信し、前記ラインデータセットのデータに前記作動瞬間を基準とする対応する参照瞬間を割り当てる方法。
【請求項34】
請求項30から33のいずれかに記載の方法であって、生産ラインの前記少なくとも一部における異常を特定するよう前記プローブデータセットを処理する工程を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タバコ産業における生産ラインの少なくとも一部の動作を分析するための診断方法に関する。
【0002】
さらには、本発明は、概して、喫煙者商品すなわちタバコ産業において処理される商品の生産および包装(パッキング)に用いられる機械の動作および状態を監視し診断することができる方法、ラインおよびプローブに関する。
【背景技術】
【0003】
知られている通り、タバコ産業において(すなわち紙巻きたばこ(シガレット)生産および/または包装部門において)、紙巻きたばこ生産および/または包装ラインの一部を形成する機械の動作および状態を、基本的に診断目的のために、監視する必要性が特に強く感じられている。
【0004】
特に強く感じられている必要性は、ある部品を取り外し長時間の機械の停止を必然的に要する作業者による外観検査を回避するために、機械部品の状態を監視するであることは明らかであろう。
【0005】
機械設計者および設置者によって特に強く感じられている他の必要性は、機械が最終顧客への発送に先立って適切に使用できることを保証するために、組み立ておよび/または設置の完了の際に機械動作を診断できることにある。
【発明の概要】
【0006】
本発明の目的は、従来技術の上述した欠点を克服するために、タバコ産業における生産ラインの少なくとも一部の動作を分析するための診断方法を提供することにある。
【0007】
より具体的には、本発明の目的は、タバコ産業における生産ラインの少なくとも一部の動作を分析するための、特に効率的な診断方法を提供することにある。
【0008】
これらの目的は、添付の特許請求の範囲に記載した本発明の対象を構成する方法によって十分に達成される。
【0009】
したがって、本明細書は、タバコ産業における生産ラインの少なくとも一部の動作を分析するための診断方法を提供する。方法には、喫煙者商品の形状に形成される少なくとも一つのプローブ(一以上のプローブ)を用いることが含まれる。
【0010】
「タバコ産業における生産ライン」という表現は、喫煙者商品を形成するために設計される一の機械または任意の状態で互いに接続される複数の機械を意味するよう用いる。
【0011】
「喫煙者商品」という表現は、紙巻きたばこ(もしくは葉巻(シガー))、または紙巻きタバコの一部(例えば紙巻きたばこフィルタ)、または包装箱もしくは包装箱のカートン等の紙巻きたばこパッケージ、または包装箱の一部(例えば包装箱の内部の紙巻きタバコのグループを分けて保持するためのスペーサ)を意味するよう用いる。
【0012】
したがって、プローブは、紙巻きたばこフィルタ、紙巻きたばこ、紙巻きたばこスペーサ(包装箱の内部の紙巻きたばこのグループを個別に離間して保持するために用いられる)、紙巻きたばこ包装箱、紙巻きたばこ包装箱のカートンといった喫煙者商品のうちの一つの形状に形成される。
【0013】
ラインには、少なくとも一つの動作ユニット(本明細書では「機械」ともいう)が含まれる。
【0014】
それぞれの機械は、一連の喫煙者商品を連続的に処理するよう構成される。
【0015】
例示的態様において、ラインは、フィルタ形成機械、紙巻きタバコ形成機械、紙巻きタバコにフィルタを取り付けるための機械、紙巻きタバコ保存器、包装機械、ラッピング機械(オーバーラッパー)、カートン化(カートニング)機械、箱包装機械といった動作ユニットのうちの一つ以上を備える。
【0016】
他の態様において、ラインは、上に挙げたユニットのサブセットを備えることができる。一例において、ラインは一つの動作ユニットのみを備えることができる。
【0017】
一の態様において、ラインは、紙巻きたばこ形成機械、紙巻きたばこにフィルタを取り付けるための機械、包装機械、ラッピング機械(オーバーラッパー)、カートニング機械といった機械のうちの一つ以上を備える。
【0018】
ラインは、(少なくとも)一つの制御ユニットを有する。制御ユニットは、ラインの少なくとも一部の動作を制御するよう構成される。
【0019】
なお、ライン(または単一の機械のものであっても)の制御システムは、集中型または分散型論理(ロジック)を有することができることを記載しておく。このように、一例において、機械全体またはライン全体を制御するよう構成された単一の制御ユニットを備えることができる。しかしながら、制御器は、互いに接続される、階層的に構成される複数の制御器(または制御ユニット)を有することもできる。
【0020】
ラインは、一以上のラインセンサを含む。ラインセンサは、ラインの少なくとも一つの要素の動作を表すそれぞれの機械パラメータを測定するよう構成される。例えば、機械パラメータは、ラインの(すなわちラインの機械の)一部を形成するそれぞれの可動要素の位置を表す。例えば、機械パラメータを、角度または相対的もしくは絶対位置から構成できる。ラインセンサを、例えば、エンコーダまたはパルスカウンタまたは対応するアクチュエータによって出力される位置信号(いくつかの例に過ぎないが)から構成できる。
【0021】
例示的態様において、一以上のラインセンサは、ラインに沿って(特にラインの機械内において)喫煙者商品を移動させるために用いられる一つ以上のコンベヤの移動を表す位相パラメータ(例えば位置、速度または加速度)の測定の専用センサである。
【0022】
位相パラメータによって、ある時刻における(すなわち機械のまたはラインの動作時間間隔の関数として)移動経路に沿ったコンベヤの(またはコンベヤに連結される喫煙者商品の)点の移動を追跡することができる。
【0023】
一の態様において、一以上のラインセンサは、一つ以上の機械(またはライン)要素に関連する、温度、圧力または印加される力などのパラメータを測定する専用センサである。
【0024】
制御ユニットは、少なくとも一つのラインセンサに接続される(すなわち通信する)。制御ユニットは、ラインセンサによる機械パラメータの取得を制御(駆動)するようプログラムされている。
【0025】
ある瞬間における機械またはラインの機械パラメータによって取り込まれる値のセットは、機械またはラインの動作状態(または構成)をそれぞれ表す。
【0026】
プローブは、少なくとも一つのプローブパラメータを測定するよう構成された少なくとも一つのローカルセンサを備える。好ましくは、プローブは複数のローカルセンサを備える。
【0027】
例えば、プローブは、ジャイロスコープ、加速度計、力センサ(例えばロードセル)、温度計、磁力計、光学センサ、音響センサのなかから選択される一つ以上のローカルセンサを備える。
【0028】
ジャイロスコープの機能は、三つのデカルト軸に対する三次元空間におけるプローブの位置を測定し、プローブの回転運動を検出することにある。
【0029】
加速度計の機能は、プローブが受ける衝撃を表す情報を得るために、プローブがライン内で移動するときにプローブ速度の変化を測定することにある。
【0030】
力センサは好ましくは圧力センサである。その機能は、プローブに印加される歪み(例えばホイール間のまたはコンベヤベルトにおける通過の際の)を測定することにある。例示的態様において、プローブは複数の力センサを備える。例えば、プローブが包装箱の形状(すなわち面および辺(edges)を有する平行六面体)を有する場合、その面および/または辺に配置されるいくつかの力センサを有する。例えば、力センサは、それぞれの面および/またはそれぞれの辺に一つずつ配置される。
【0031】
温度計の機能は、プローブの温度またはプローブ周辺の雰囲気の温度を測定することにある(このことは、プローブが加熱ユニットまたは乾燥バーの近傍に停止する場合には、特に有用である)。
【0032】
磁力計の機能は、プローブ周辺の雰囲気における磁界の強さを測定することにある。
【0033】
光学センサの機能は、プローブ周辺の雰囲気における光の強さ、またはプローブによって受光される照射の強度を測定することにある。
【0034】
音響センサの機能は、プローブ周辺の雰囲気における音(noise)の強さを測定することにある。
【0035】
可能な例示的態様において、プローブは複数のローカルセンサを備える。複数のローカルセンサにはジャイロスコープおよび/または加速度計が含まれる。
【0036】
プローブはまたプロセッサを備える。一例において、プロセッサはクロック(オシレータ)を有する。
【0037】
プローブはまたデータを記憶する(プローブ「搭載」の)メモリを備える。
【0038】
プローブはまたデータ伝送モジュールを備える。好ましくは、データ伝送モジュールは入出力データを送信するよう構成される。好ましくは、データ伝送モジュールは、ワイヤレスネットワークにおいて信号(好ましくは無線信号)でデータを送信するよう構成される。
【0039】
プローブはまた(それ自身の)電源を備える。例えば、プローブの電源は充電可能な電池である。
【0040】
プローブは、ON/OFFボタン、リセットボタン、光(LED)表示器および撮像装置といった要素のうちの一つ以上を備えることができる。プローブが対応する商品(紙巻きたばこパッケージ、紙巻きたばこ等)であるように、ライン(機械)によって処理されるため、光表示器(例えばLED)は、プローブがライン(機械)を通って移動するときラインセンサによって検出できる光学信号を発するよう構成される。
【0041】
一の態様において、プローブの電子カード(プロセッサ)は、当該プローブによって検出される(取得される)プローブデータを処理するよう構成される。このような処理は、リアルタイムで、または略リアルタイムで(すなわちメモリに取得されたデータを永久記憶装置に記憶する必要なく)実行することができる。
【0042】
プローブの電子カード(プロセッサ)は、当該プローブによって検出された(取得された)プローブデータを処理するよう、制御ユニットまたは他の処理ユニットへの送信が特に簡単となるよう(処理された)プローブデータを、プローブの出力において、出力するように、構成される。
【0043】
したがって、プローブにおいてローカルに実行される前記処理は、前処理を構成する。前記前処理の結果として出力されるプローブデータは、後に後処理工程を受けることもできる。
【0044】
少なくとも一の態様において、プローブは紙巻きたばこのパッケージとして成形される。このようなパッケージは平行六面体の形状である。すなわち、パッケージは当該パッケージの外面を構成する四つの組の対向する(外)壁を有する。プローブは、外壁によって囲まれる内部容積に配置されるコアを有する。外壁はコアに接続される。コアは電子カードを有することができる。
【0045】
一の態様において、プローブの外壁のうちの一つ以上(好ましくはすべての壁)は移動可能である(あるいは変形可能である)。好ましくは、壁はそれぞれの壁の組に対して直交する方向に沿って平行移動で移動可能である(変形可能である)。一の態様において、外壁のうちの一つ以上(好ましくはすべての壁)は、コアに移動可能に接続される。好ましくは、壁は、例えば、バネなど弾性(弾力性)要素を通じてコアに移動可能に接続される。
【0046】
一の態様において、プローブは、壁の変位を検出するためのセンサを有する。例えば、これらのセンサは、コアに対する(近付くまたは離れる)壁の移動を検出するよう構成される。これにより、パッケージに印加される力または圧力を間接的に表すパラメータを提供する、特に簡単で信頼できる量(例えば距離または電気量)を決定できる。
【0047】
一の態様において、プローブは、それぞれの外壁に対して、壁の位置に反応する複数のセンサを有する。複数のセンサは、例えば、それぞれの壁に対して、互いに並んでは配置されていない三つ以上のセンサである。これにより、プローブの外壁が長方形になっているかを決定できる(つまり、プローブの形状が実際に平行六面体か否かを判断できる)。
【0048】
一の態様において、前記センサは外壁とコアとの間の容量(ファラドで測定される)を感知可能である。一の態様において、プローブは、プローブに印加される歪みを表す電気的パラメータを構成する前記容量(またはインダクタンス)を検出できるよう、基準電界(reference electrical field)を設定するように構成される。
【0049】
本明細書にかかる例示的態様において、プローブはまた識別要素を有する。識別要素を、例えば、RFID装置または磁気要素または光学的識別器とすることができる。
【0050】
識別要素は、ラインに含まれる適当な検出器と相互作用するよう(好ましくは非接触で、また好ましくは光学的にも接触することなく)構成される。
【0051】
検出器を、例えば、RFIDリーダまたは磁気要素または他の存在もしくは近接センサとできる(またはカメラであってもよい)。
【0052】
本明細書にかかる例示的態様において、検出器は、ラインに沿って移動する喫煙者商品の供給経路に沿って配置される。例示的態様において、検出器は、プローブの識別要素との相互作用に応じて供給経路上のプローブの存在を検出するよう構成される。
【0053】
知られている通り、包装機械およびオーバーラッパーは製品供給ホッパを備える。
【0054】
他の例示的態様において、識別要素(好ましくは磁石)は、(包装機械またはオーバーラッパーの)ホッパに配置される。
【0055】
プローブは、好ましくは、磁場検出器(磁力計)を有する。
【0056】
プローブがホッパにおける識別要素(磁石)の前を通過するとき、プローブは磁界を検出し、同期要求メッセージを外部電子機器に(例えばタブレットまたはHMIに)送信する。
【0057】
プローブは、外部装置によって送信される作動(START)信号(タイムシグナルを含むことができるメッセージ)を受信する。
【0058】
一の面では、プローブは、プローブ自体に搭載されたセンサによって出力されるパラメータ/量の値のポーリング(環状走査(circular scanning))を開始する。
【0059】
例えば、プローブは、マイクロSDメモリに、タイムスタンプまたは累進的周期カウンタ(progressive frequency counter)と関連させてポーリングされた値を記憶する。
【0060】
あるいは、ポーリングされたデータが取得されるとすぐに、プローブは当該データを外部装置にリアルタイムに無線(WiFi、Bluetooth(登録商標))を介して送信する。
【0061】
プローブは、ライン全体または個々の機械を通って移動し、(好ましくは放出または排出押出し器がある)取り出し端部において放出される。
【0062】
取り出し端部において、制御器または制御ユニットは、好ましくは、工程をカウントし、プログラムされた通りプローブを放出する。
【0063】
取り出し端部には、また、好ましくは識別要素(例えば磁石)がある。この面では、プローブは、識別要素の存在を検出し、制御ユニットに放出要求を送信する。
【0064】
あるいは、制御ユニットは、機械/ラインの取り出しの近傍の所定の位置に識別要素が配置されるプローブの通過を検出し、放出押出し器を作動させる。
【0065】
好ましくは、外部装置(例えばタブレットまたはHMI)は、取得終了(STOP/END)信号をプローブに送信する。
【0066】
例示的態様において、プローブはインターフェースモジュール(例えばBluetooth接続)を備えることができる。例えば、インターフェースモジュールはデータ伝送モジュールに追加される。
【0067】
例示的態様において、プローブはシリアルポート(例えばUSB)を備えることができる。
【0068】
例示的態様において、プローブは前述の識別要素を備えることができる。
【0069】
なお、一例において、プローブに含まれるものとして上述した一以上の電子部品を有する(あるいは電子部品に接続される)電子カードを、プローブは備えることを記載しておく。
【0070】
なお、プローブはオン/オフ(on/off)ボタンを備えることができることを記載しておく。
【0071】
本明細書にかかる例示的態様において、方法は作動信号を生成する工程を含む。
【0072】
作動信号は、機械(またはライン)においてプローブの通過と関連付けて機械(またはライン)の動作を診断するまたは試験するプロセスを開始させるために用いられる。
【0073】
診断または試験プロセス中に、プローブは、少なくとも一つのローカルセンサによって一セットのプローブデータを取得する。少なくとも一つのローカルセンサは、少なくとも一つのプローブパラメータを取得するよう構成される。このように、プローブデータは、少なくとも一つのプローブパラメータを表す値を含む。
【0074】
プローブは、作動信号の受信に応じてプローブデータを取得する。
【0075】
一例において、作動信号(すなわちプローブによる作動信号の受信)によって、試験プロセスの開始時間が定義される。一例において、開始時間は、プローブがプローブデータの取得を開始する瞬間である。例えば、プローブデータセットは、開始の瞬間と取得停止の瞬間との間の時間において取得される。
【0076】
一例において、診断または試験プロセス中に、ライン制御ユニットは、少なくとも一つのラインセンサによって一セットのラインデータを取得する。少なくとも一つのラインセンサは、ラインの少なくとも一つの要素の動作を表す少なくとも一つの機械パラメータを測定するよう構成される。このように、ラインデータは、少なくとも一つの機械パラメータを表す値を含む。
【0077】
制御ユニットは、作動信号の受信に応じてラインデータを取得する。
【0078】
一例において、作動信号(すなわち制御ユニットによる作動信号の受信)によって、ラインデータを取得する開始時間が定義される。例えば、ラインデータセットは、取得開始の瞬間と取得停止の瞬間との間の時間において取得される。なお、作動信号は単にパルスを備えることができ、またはデジタル信号とできることを記載しておく。作動信号は、情報のいくつかの項目(例えば時間表示(例えば日付け))を含むことができる。
【0079】
プローブデータセットのデータは、その全体または一部分が(少なくとも一時的に)プローブメモリに記憶される。
【0080】
ラインデータセットのデータは、その全体または一部分が(少なくとも一時的に)制御器のメモリに記憶される。
【0081】
またプローブデータセットのデータを、(プローブメモリとは異なる)電子データベースに記憶する(転送する)こともできる。
【0082】
一例において、電子データベースを、ライン制御器の(少なくとも一つの)メモリによって形成することができる。
【0083】
一例において、電子データベースを、持ち運び可能な電子機器(例えばタブレット、スマートフォン、持ち運び可能なPC)のメモリによって形成することもできる。
【0084】
作動信号は、コンピュータによって生成される。
【0085】
コンピュータは、プローブに作動信号を送信する。例示的態様において、コンピュータは制御器に作動信号を送信する。好ましくは、コンピュータは、(単一の開始の瞬間を定義するよう)プローブと制御器とに作動信号を同時に送信する。
【0086】
一例において、コンピュータを、ラインの制御器に含むこともできる。一例において、コンピュータを、持ち運び可能な電子機器に含むこともできる。
【0087】
例えば、作動信号を、インターフェースを通じてユーザによって発せられるコマンドに応じて生成することもできる。
【0088】
一例において、コンピュータを、例えば、ラインに含まれる検出器によるプローブの検出に応じて開始信号を自動的に生成するようプログラムすることができる。このような場合において、機械は、プローブが入ってきた場合、または出て行った場合(機械における供給経路に入ってきた場合、または出て行った場合)を自動的に検知し、これにより、機械の(静止)検出器とのプローブの識別要素の相互作用の関数として開始信号を自動的に生成する。
【0089】
また本明細書の方法は、プローブから取得されるデータをラインから取得されるデータ(すべてまたは一部のデータ)と時間的に関連付けることを含む。
【0090】
例えば、電子データベースに記憶されたデータを(時間的に)関連付けることができる。例示的態様において、この関連付けはコンピュータによって実行される。
【0091】
例示的態様において、プローブ(の電子カード)はシンクロナイザを備える。シンクロナイザは、同期信号を生成するよう構成される。好ましくは、同期信号は開始の瞬間を基準とする。
【0092】
プローブのプロセッサは、同期信号の対応する値を取得されるそれぞれのデータ項目と関連させるようプログラムされている。
【0093】
例えば、同期信号は、カウンタの信号(これによりプローブの電子機器を簡単にできる)またはタイマーの信号または周期が分かっている他の周期信号である。
【0094】
例示的態様において、ラインの制御器はクロック(または他の同期化装置)を備え、参照瞬間(reference instant)を取得するそれぞれのデータ項目と関連させるようプログラムされている。好ましくは、参照瞬間は開始の瞬間を基準とする。
【0095】
一例において、コンピュータは、(プローブデータと関連する)同期パラメータの値と、(ラインデータと関連する)対応する参照瞬間との互いの関係を設定するようプログラムされている。
【0096】
一例において、(時間的に)関連付けることは、プローブデータセットのそれぞれの項目に対して、(開始瞬間を基準とし)そのデータ項目に割り当てられる同期パラメータ値とラインデータセットの少なくとも一つの対応する項目に割り当てられる対応する参照瞬間との互いの関係を設定することを含む。
【0097】
データを同期させることによって、異なる取得の瞬間においてプローブによって測定されたパラメータとプローブ供給経路に沿ったプローブの対応する位置および/または対応する機械パラメータとの互いの関係を設定することができる。これにより、機械動作の特に信頼でき正確な解析を実行することができる。
【0098】
例示的態様において、ラインの制御器およびプローブのプロセッサは同じサンプリング周波数でそれぞれのデータを取得するよう構成される。一例において、プローブカウンタの工程は、制御器のクロックの周期(の倍数または整数分の一)に等しい。
【0099】
また、プローブに搭載されるシンクロナイザは、ライン制御器の(マスター)クロックに従属するスレーブクロックである。
【0100】
なお、本明細書は、本明細書において記載する特徴の一つ以上を有する、タバコ産業における生産ラインの少なくとも一部の動作を分析するための(診断)プローブを提供することを記載しておく。
【0101】
なお、本明細書はまた、本明細書に記載した面の一つ以上にかかる方法の工程を実行するためのソフトウェアを含むコンピュータプログラムを提供することを記載しておく。
【0102】
例示的態様において、コンピュータプログラムは、持ち運び可能な電子機器(例えばタブレットまたはスマートフォンなど)にロードされて実行可能なアプリケーションである。
【0103】
このように、本明細書にかかる方法は、プローブをラインの取り入れ位置に導入する工程を含むことを記載しておく。
【0104】
さらに、方法は、プローブを(無線開始信号を通じて)作動させる工程と、プローブがラインの少なくとも一部を通って移動するときにプローブからのプローブデータを取得する工程と、を含む。
【0105】
一例において、プローブをラインに導入する工程を、機械が静止状態のときにユーザによって手動で実行することができる。またこの場合、取り入れ位置を、機械内の喫煙者商品の供給経路に沿った任意の中間点とすることができる。
【0106】
他の例においては、プローブと同じ形状を有する喫煙者商品と同じように、通常の機械動作中にプローブがラインに装填されるよう、プローブがラインへと自動的に導入される。この場合、取り入れ位置を、例えば紙巻きたばこまたはフィルタまたは包装箱またはスペーサまたはカートンを収容している供給ホッパとすることができる。この場合、好ましくは、(上述したモードの一つ以上にかかる)機械内の喫煙者商品の供給経路へとプローブ(その後、実際の喫煙者商品とは分けられる)が入ったことの認識に応じて、作動信号がラインによって自動的に生成される。
【0107】
本開示の一の面では、生産ラインの前記少なくとも一部における異常を特定するよう(ユーザが補正できるよう)、プローブによって(そして、少なくとも一の態様においてはラインセンサによって)取得されるデータが処理される。
【0108】
一の態様において、このような処理を、ラインの制御ユニットによってまたはライン内の他の演算ユニットによって実行することができる。
【0109】
一の態様において、このような処理を、ラインに対して離れて配置される演算ユニットによって実行することができる。一の態様において、ラインの制御ユニットは、例えば、インターネット接続を通じてまたは他の通信システムを通じてリモート演算ユニットにアクセスする。
【0110】
一の態様において、このような処理を前記外部電子機器によって実行することができる。
【0111】
一の態様において、このような処理をプローブのプロセッサによって実行することができる。
【0112】
実際、ラインの制御ユニット、(リモート)演算ユニット、外部電子機器またはプローブのうちの一つ以上は、プローブよって(および/または、少なくとも一の態様においては、ラインセンサによって)取得されるデータを処理するよう構成される。
【0113】
本開示の診断方法は、複数の使用可能なアプリケーションを有する。
【0114】
使用可能なアプリケーションは、プロジェクトの仕様が、紙巻きたばこパッケージの設計の点から、そして紙巻きたばこパッケージと使用時においてパッケージが処理される機械(ライン)との間の相互作用の点から、適合していることを確認するものである。これは、製造すべき機械(ライン)を開発するまたは試験する工程中に行うこともできる。
【0115】
他の使用可能なアプリケーションは、製造された機械(ライン)の性能を、顧客に配送する前、または顧客の構内への機械(ライン)の設置後のいずれかにチェックするものである。このチェックは、機械(ライン)の製造会社(サプライヤー)によって実行されることを意味する。
【0116】
他の使用可能なアプリケーションは、機械(ライン)のユーザが、設置後任意のときに、その性能をチェックできるまたは動作を補正できるようにするものである。このチェックは、機械(ライン)のユーザによって、その使用に伴い、実行されることを意味し、場合によっては、機械(またはライン)の性能を監視する目的で実行できることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【0117】
本発明のこの特徴よび他の特徴は、その利点と共に、以下の添付の図面における、例示であって限定するものではない例によって示す好ましい実施形態の以下の説明からより明らかになろう。
図1】本明細書にかかるタバコ産業の生産ラインの概略図である。
図2】本明細書にかかる診断プローブの例示的実施形態を概略的に示す。
図3】先の図のプローブを概略的に示す。
図4】本明細書にかかる診断プローブの例示的実施形態を概略的に示す。
図5】本明細書にかかる診断プローブの例示的実施形態を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0118】
参照符号1は、以下にタバコ産業の製品ともいうタバコ部門の商品の(特に紙巻きたばこを製造するための)生産のための全体的なラインを示す。
【0119】
ライン1は、以下に説明する機械の一つ以上を備えることができる。
【0120】
第一タイプの機械は、タバコを(フィルタなしに)収容している紙巻きたばこロッドを製造するよう設計された「紙巻きたばこ製造機(シガレット・メーカー)」として知られているものである。
【0121】
図1において、紙巻きたばこ製造機を参照符号2で示している。
【0122】
紙巻きたばこ製造機2によって、以降で紙巻きたばこを構成することになる所定の大きさおよび長さの紙に包まれるタバコの複数のロッドを製造するための一枚の紙に所定量のタバコを包むことが可能である。
【0123】
紙巻きたばこ製造機2は、本発明と同じ出願人の欧州特許第2522237号明細書(EP2522237B1)によく記載されており、その内容(特に機械の構成部品の構造、機能および動作モードに関して)を参照によってここに完全に援用する。
【0124】
第二タイプの機械は、紙巻きたばこを製造するよう設計された「フィルタチップ取り付け」機械として知られているものである。
【0125】
図1において、フィルタチップ取り付け機械を参照符号3で示す。
【0126】
フィルタチップ取り付け機械3によって、完成品紙巻きたばこを製造するために製造機2によって予め製造される所定の大きさおよび長さの要素に、フィルタ材料の一つ以上のロッド、すなわちフィルタを取り付けることができる。
【0127】
フィルタチップ取り付け機械3は、本発明と同じ出願人の欧州特許第1791146号明細書(EP1791146B1)によく記載されており、その内容(特に機械の構成部品の構造、機能および動作モードに関して)を参照によってここに完全に援用する。
【0128】
第三タイプの機械は、(所定数の紙巻きたばこを収容する)紙巻きたばこの包装箱を製造するよう設計された「包装機械(パッキング・マシン)」として知られているものである。
【0129】
図1において、包装機械を参照符号4で示している。
【0130】
包装機械4によって、機械自体によって形成される包装箱に紙巻きたばこを挿入するができる。
【0131】
包装機械4は、本発明と同じ出願人の欧州特許出願公開第1267231号明細書(EP1267231A1)によく記載されており、その内容(特に機械の構成部品の構造、機能および動作モードに関して)を参照によってここに完全に援用する。
【0132】
第四タイプの機械は、(所定の数の紙巻きたばこを収容する)紙巻きたばこの包装箱の上包を行うよう設計された「上包機械(オーバーラッピング・マシン)」として知られているものである。
【0133】
図1において、上包機械を参照符号5で示している。
【0134】
より詳細には、したがって、上包機械5によって、紙巻きたばこの包装箱全体をセロハンに包むことができる。
【0135】
上包機械5は、本発明と同じ出願人の欧州特許第1640268号明細書(EP1640268B1)によく記載されており、その内容(特に機械の構成部品の構造、機能および動作モードに関して)を参照によってここに完全に援用する。
【0136】
第五タイプの機械は、紙巻きたばこ包装箱のカートンを(内部に供給される紙巻きたばこ包装箱から)製造するよう設計された「カートン化機械(カートニング・マシン)」として知られているものである。
【0137】
図1において、カートン化機械を参照符号6で示している。
【0138】
カートン化機械6は、本発明と同じ出願人の米国特許出願公開第2005/0005580号明細書(US2005/0005580A1)に(または対応する優先権出願BO2003A000317に)よく記載されており、その内容(特に機械の構成部品の構造、機能および動作モードに関して)を参照によってここに完全に援用する。
【0139】
ライン1はまた好ましくは、ラインを構成する機械(2,3,4,5,6)のすべてまたは一部を制御するよう構成される制御器14(以下では制御ユニット14ともいう)を備える。
【0140】
なお、制御器14を、単一の制御器または分散型制御ユニット(すなわち、それぞれが特定機能専用である、ライン1に沿って分散配置される二つ以上のモジュールで構成される)とできることを記載しておく。
【0141】
一の面では、本明細書は、喫煙者商品を製造する生産ライン1の少なくとも一部の動作を、つまりライン1自体を構成する一以上の機械(2,3,4,5,6)の動作を分析するための診断方法を規定する。
【0142】
本方法は、プローブ10(以下でより詳細に説明する)によって実現される。プローブは、喫煙者商品の形状に形成される。そしてプローブは、プロセッサ16と少なくとも一つのローカルセンサ17と、メモリ12と、データ伝送モジュール13と、電源20と、を有する。
【0143】
この診断方法は、
作動信号を生成する工程と、
開始(作動)の瞬間においてプローブ10のプロセッサに作動信号を送信する工程と、
開始の瞬間においてライン1のプロセッサ制御ユニット14に作動信号を送信する工程と、
受信された作動信号に応じて、開始の瞬間と取得の瞬間の終了との間にプローブ10から(一連の各時点において)取得されるプローブ10の一セットのプローブデータを電子データベース21において受信する工程と、
受信された作動信号に応じて、開始の瞬間と取得の瞬間の終了との間に制御ユニット14によって取得される一セットのラインデータを電子データベース21において受信する工程と、
プローブのデータセットとラインのデータセットとを時間的に関連付ける工程と、
を含む。
【0144】
なお、作動信号を、制御ユニット14およびプローブ10の外部にある電子機器19によって生成できることを記載しておく。
【0145】
あるいは、作動信号をラインの制御ユニット14によって、特にライン1の制御ユニット14の(ソフトウェアまたはハードウェア)モジュールによって、生成することもできる。
【0146】
好ましくは、後者の場合において、ライン1の制御ユニット14は、作動信号を生成するための専用の(ソフトウェアまたはハードウェア)モジュールと、ラインデータを取得するための専用のモジュールと、を備える。
【0147】
なお、この面では、ライン1はプローブ10の存在を検出するためのセンサを備えることができ、作動信号を生成するためのモジュールを、ライン1におけるプローブ10の存在を検出するセンサからの信号の結果として作動信号を生成するよう構成されることができることを記載しておく。
【0148】
このように、作動信号をライン1自体によって完全に自動的に発することができる利点がある。
【0149】
なお、他の面では、前述のセンサがラインの所定の点における(例えば機械の取り出し端部における)プローブ10の通過を検出した場合に、(取得を終了するための)停止信号をライン1によって完全に自動的に発することもできることを記載しておく。
【0150】
なお、以下により詳細に説明する通り、ラインデータは、少なくとも一つの機械パラメータ−例えばライン1の一以上の機械(2,3,4,5,6)の動作状態−を表すデータセットを含むことを記載しておく。
【0151】
他の面では、本方法はさらに、取得の瞬間の終了時にプローブ10のプロセッサにそしてライン1の制御ユニットに停止信号を送信する工程を含む。
【0152】
停止信号を送信する工程によって、プローブ10および制御ユニット14がプローブデータおよびラインデータのそれぞれの取得を終了させる。
【0153】
なお、作動信号を生成する工程は、プローブ10およびライン1の制御ユニット14とは異なる外部の電子機器19によって好ましくは実行されることを記載しておく。
【0154】
言い換えれば、電子機器19が(好ましくは作業者からのコマンドに応じて)、開始信号を生成し、プローブ10とライン1の制御ユニット14とに送信する。
【0155】
なお、停止信号を生成する工程は、プローブ10およびライン1の制御ユニット14とは異なる外部の前述の電子機器19によって好ましくは実行されることを記載しておく。
【0156】
なお、電子機器19は好ましくは電子データベース21とコンピュータ18(電子コンピュータ)とを備えることを記載しておく。
【0157】
好ましくは、電子機器19は持ち運び可能な電子機器である。
【0158】
より好ましくは、電子機器19は、タブレット、携帯情報端末(PDA)、スマートフォンおよびPCのうちの一つである。
【0159】
あるいは、電子機器19をライン/機械に一体化されたHMI(人間機械インターフェース)とできる。
【0160】
なお、電子機器19は、好ましくは、プローブ10に接続される(ハードウェアおよび/またはソフトウェア)モジュールと、制御ユニット14に接続される(ハードウェアおよび/またはソフトウェア)モジュールと、を備えることを記載しておく。
【0161】
電子機器19はまた、好ましくは、予め時間的に互いに関連付けられたラインデータとプローブデータとを統計的に分析するよう構成されるデータ解析モジュールを備える。
【0162】
なお、より一般的に言って、電子機器19は、ユーザインターフェース(ユーザがコマンドを特に取得開始コマンドおよび/または取得停止コマンドを発することを可能にする)を有する機器であることを記載しておく。
【0163】
好ましくは、電子機器19はメモリを有する。
【0164】
また電子機器19は、好ましくは、ディスプレイユニットを有する。
【0165】
なお、ラインデータとプローブデータとが適切に時間的に関連付けられた後、電子機器19によってラインデータとプローブデータとを分析できることを記載しておく。
【0166】
より具体的には、データを表形式で表示することができ、そして報告書を生成することができる。
【0167】
なお、開始の瞬間と取得の瞬間の終了との間に作動信号の受信に応じてプローブ10から取得される一セットのプローブデータを電子データベース21において受信する工程は、好ましくは、プローブ10から電子機器19にプローブデータセットを送信する工程を含むことを記載しておく。
【0168】
なお、開始の瞬間と取得の瞬間の終了との間に作動信号の受信に応じて制御ユニット14から取得される一セットのラインデータを電子データベースにおいて受信する工程は、好ましくは、ライン1の制御ユニットから電子機器19にラインデータセットを送信する工程を含むことを記載しておく。
【0169】
また、プローブのデータセットとラインのデータセットとを時間的に関連付ける工程は、好ましくは、電子機器19のプロセッサ18によって実行されることを記載しておく。
【0170】
好ましくは、時間的に関連付ける工程は、プローブデータセットのそれぞれの項目に対して、開始瞬間を基準としそのデータ項目に割り当てられる同期パラメータ値とラインデータセットの少なくとも一つの対応するそれぞれの項目に割り当てられる対応する参照瞬間(レファレンス・インスタント)との互いの関係を設定する工程を含む。
【0171】
なお、本発明はまた、本明細書にかかる方法の工程を実行するよう構成されるプログラム(コンピュータソフトウェア)を規定することを記載しておく。
【0172】
なお、コンピュータプログラムは電子機器19に(より詳細にはコンピュータ18に)インストールされるよう構成されることを記載しておく。
【0173】
他の面では、本方法は、開始(すなわち作動)の瞬間においてプローブ10のプロセッサに作動信号を送信する工程の後に、プローブ10の少なくとも一つのセンサ17によって測定されるパラメータの値を(好ましくは所定のサンプリング間隔で)取得する工程を含む。
【0174】
他の面では、本方法は、開始の瞬間において制御ユニット14に作動信号を送信する工程の後に、ライン1の状態を表しており前述のラインデータを定義するパラメータの値を(好ましくは所定のサンプリング間隔で)取得する工程を含む。
【0175】
一の面では、ライン1の制御ユニット14およびプローブ10のプロセッサ16は同じサンプリング周波数でそれぞれのデータを取得するよう構成される。
【0176】
こうして、プローブ10および制御ユニット14は、所定の時間間隔で同数のサンプルを取得できる利点がある。言い換えれば、プローブ10によって取得するn番目のサンプルと制御ユニット14によって取得するm番目のサンプルとが同じ時点に取得される。
【0177】
これにより、プローブ10および制御ユニット14によって取得するパラメータの値の以降の解析を行いやすくできることは明らかであろう。
【0178】
なお、ライン1のパラメータを、一以上の機械1の部分または部品に関連する物理量(例えば位置、位相、速度、圧力、エンコーダもしくはレゾルバーの回転角、部品の位置角度など)を表すパラメータとできることを記載しておく。
【0179】
好ましくは、ライン1のパラメータは、ライン1にあるセンサ15またはアクチュエータによって提供される信号に対応する。
【0180】
なお、他の面では、ラインパラメータは、ライン1の少なくとも一部に沿って喫煙者商品を移動させるよう構成される一つ以上のコンベヤユニットがある瞬間において占める位置を表す位相パラメータを含むことができることを記載しておく。
【0181】
このように、任意のサンプリング瞬間におけるライン1の経路に沿ったプローブ10の位置を知ることができる利点がある。
【0182】
実際、この面をより分かりやすくするために、コンベヤユニットがある瞬間に占める位置を表す位相パラメータをラインパラメータが含むことによって、プローブ10(コンベヤユニットによって移動するまたはコンベヤユニットと一体に移動する)の位置を、経時的な信号を分析することにより、高い精度で正確に追跡できるという結果が得られる。
【0183】
例えば、ラインパラメータが各サンプリング瞬間におけるコンベヤの速度を含む場合、コンベヤユニットに沿ったプローブ10の位置を、その速度を時間で積分することにより追跡することができる。
【0184】
なお、ラインパラメータは、機械部品の絶対位置または相対位置、機械部品の圧力、機械部品の速度、機械部品の加速度、機械部品間で交換される力、機械部品の温度、機械部品の動作状態、およびアクチュエータの論理状態などのパラメータのうちの一つ以上を含むことを記載しておく。
【0185】
なお、より一般的に言って、ラインパラメータは、ある瞬間における機械の状態または構成を特定するために用いられることを記載しておく。
【0186】
また、本明細書が規定するのは、喫煙者商品を製造する生産ライン1であり、該ラインは、
喫煙者商品を処理するための少なくとも一つの機械(上述タイプの機械2,3,4,5,6)と、
ライン1(または一以上の機械)の少なくとも一つの要素の動作を表す少なくとも一つの機械パラメータを測定するよう構成される少なくとも一つのラインセンサ15と、
少なくとも一つのラインセンサ15に接続され、ライン1の少なくとも一部の動作を制御するように構成される制御ユニット14と、
喫煙者商品の形状を有するとともに、ローカルセンサ17とメモリ12とデータ伝送モジュール13と電源20とを有する少なくとも一つの電子カード11が配置されているプローブ10であって、少なくとも一つのプローブ10パラメータ(すなわちローカルセンサ17によって測定されるパラメータ)を取得するよう構成されているプローブ10と、
少なくとも一つの機械パラメータと少なくとも一つのプローブ10パラメータとに関して取得されたデータを受信し記憶するために、制御ユニット14とプローブ10のメモリとに機能的に接続される電子データベース21と、
作動信号を生成して、開始の瞬間においてプローブと制御ユニット14とに送信するよう構成されるとともに、電子データベース21に記憶されたデータを時間的に関連付けるようにプログラムされているコンピュータ18と、
を備える。
【0187】
なお、他の面では、ライン1は、既に説明した前述の電子機器19を備えることを記載しておく。
【0188】
他の面では、ライン1の制御ユニット14はクロックを備え、開始の瞬間を基準とする参照瞬間を、取得するそれぞれのデータ項目と関連させるようプログラムされている。好ましくは、プローブ10は、開始の瞬間を基準とする同期信号を生成するよう構成されるシンクロナイザを備えており、プローブ10のプロセッサ16は、同期パラメータの値を、プローブ10によって取得されるそれぞれのデータ項目と関連させるようプログラムされている。
【0189】
言い換えれば、制御ユニット14のクロックとシンクロナイザとは、同じ開始瞬間から始まる時刻をそれぞれのプローブおよび機械データサンプルに割り当てるよう用いられることを記載しておく。
【0190】
一の面では、シンクロナイザはカウンタとクロックとを備えることができる。
【0191】
言い換えれば、シンクロナイザを、クロックサイクルを常にまたは所定のイベント(例えばサンプリングイベントなど)にのみカウントするよう構成することができる。この面では、シンクロナイザはカウントを表す値を含めるよう構成される。
【0192】
他の面では、シンクロナイザはクロック(電子クロック)を備えることができる。
【0193】
この面では、コンピュータ18は、少なくとも一つのプローブパラメータに対する同期パラメータの値と、少なくとも一つの機械パラメータの対応する参照瞬間と、の互いの関係を設定するようプログラムされている。
【0194】
また本明細書では、タバコ産業における生産ライン1の少なくとも一部を分析するための診断プローブ10を提供する。
【0195】
なお、プローブ10は、喫煙者商品の形状に形成される(すなわち、喫煙者商品の形状を有する)ことを記載しておく。
【0196】
プローブ10は、少なくとも一つのローカルセンサ17を有する(好ましくは複数のセンサ17を有する)電子カード11を備える。
【0197】
プローブ10はまた、電子カード11を収容する基部要素を有する。
【0198】
プローブ10はまた、メモリ12とデータ伝送モジュール13と電源20(または電池)とを備える。
【0199】
なお、メモリ12が好ましくはソリッドステートメモリであることを記載しておく。
【0200】
上述の通り、ライン1は、制御ユニット14(単一のまたは分散型制御ユニット)と、(機械の状態または機械部分または部品の状態を表すパラメータを測定するのに適した)少なくとも一つのラインセンサ15と、を有する。
【0201】
プローブ10はまたプロセッサ16(電子プロセッサ)を備える。
【0202】
プロセッサ16は、データ伝送モジュール13を通じて作動信号を受信するように構成されるとともに、ローカルセンサ17によって測定される少なくとも一つのパラメータの取得を開始するプログラムされている。
【0203】
限定するものではない例では、少なくとも一つのセンサ17を、
A)ジャイロスコープ(17A)、
B)加速度計(17B)、
C)力センサ(17C)、
D)温度計(17D)、
E)磁力計(17E)、
F)光学センサ(17H)、
G)音響センサ(17H)、および
I)RFID
のタイプのうちの一つのセンサとできることを記載しておく。
【0204】
プローブ10が二つ以上のセンサ17を備える場合、そのようなセンサ17を上に挙げたタイプのセンサ17の組み合わせとできる。
【0205】
特にタイプAのセンサ(ジャイロスコープ)に関しては、このセンサによって、三つのデカルトの軸に対する三次元空間におけるプローブ10の位置を検出することができる、特に三つの軸上のプローブ10の位置角度を検出できるという利点があることを記載しておく。
【0206】
したがって、ジャイロスコープ17Aによって、ライン1内において製品供給経路に沿ったプローブ10の位置角度を検出でき、例えばライン部分の欠陥/不正確な配置/動作不良によって生じうる不正確な位置をチェックできる利点が得られる。
【0207】
特にタイプDのセンサ(温度計すなわち温度センサ)に関して、このセンサ17Dによって、プローブ10の一以上の点における温度を監視できる利点が得られることを記載しておく。このことは、特に接着温度をチェックするのに役立つ(実際、包装箱などいくつかの喫煙者商品は例えば、作業温度に加熱された後に半流動体状で塗布されるホットメルト接着剤を用いて接着される)。
【0208】
一方、タイプBのセンサ(加速度計)に関しては、このセンサ17Bによって、速度変化(加速度)を測定でき、これにより、ライン1の供給経路に沿って移動するときプローブが受ける衝撃を特定できる利点が得られることを記載しておく。
【0209】
したがって、このことによって、製品が非常に強い衝撃を受け、もし速やかに特定されなければ完成製品の品質が低下する虞がある機械的部品の起こりうる動作不良を分析することができる利点が得られる。
【0210】
一方、タイプCのセンサ(力センサ)に関して、このセンサ17Cによって、製品の面に直接衝突し作用する部分(例えば押圧要素など)の動作を診断することができることを記載しておく。
【0211】
好ましくは、プローブ10は、複数の面と複数の辺とを有する包装箱の形状を有しており、プローブ10は、面の一つ以上および/または辺の一つ以上に配置される複数の力センサ17Cを備える。
【0212】
こうして、機械動作の特に正確な診断を行うよう、包装箱の一つ以上の面を検査できることを記載しておく。
【0213】
プローブ10上のRFIDセンサの存在に関して、このようなセンサはライン1に沿った一点以上においてプローブ10の存在を特定するために用いることができる利点があることを記載しておく。
【0214】
この面では、このように、ライン1は少なくとも一つのRFIDモジュールを有する。
【0215】
好ましくは、この面では、作動信号は、上述した論理に応じて制御ユニット14によって発せられる。
【0216】
なお、好適には、プローブ10(特に基部要素)は、
紙巻きたばこフィルタ(特に「フィルタチップ取り付け機械」に用いられる場合)、
紙巻きたばこ(特に「フィルタチップ取り付け機械」に用いられる場合)、
一群の紙巻きたばこ(特に「包装機械」に用いられる場合)、
紙巻きたばこの包装箱(特に「包装機械」または「オーバーラッパー」に用いられる場合)、
紙巻きたばこ包装箱のカートン(特に「カートン化機械」に用いられる場合)、および
(紙巻きたばこの各層に間隔を提供するための)スペーシング要素
のアイテムのうちのいずれかの形状に形成されるすなわち形状を有することを記載しておく。
【0217】
なお、プローブ10を紙巻きたばこの各層に間隔を提供するためのスペーシング要素の形状に形成することができることに関して、プローブ10を好ましくは、国際特許出願公開第2014/170829号(WO2014/170829A1)において(および対応するイタリア特許出願BO2013A000166において)参照符号6で示される要素の形状に形成することができることを記載しておく。国際特許出願公開第2014/170829号(および対応するイタリア特許出願BO2013A000166)の内容は、要素6の技術的な特徴、機能的な特徴および形状特徴と要素6それ自体を機械/ラインに導入するモードと(プローブ10にも適用する)に関して、参照によってここに援用する。
【0218】
例示的実施形態において、プロセッサ16は、データ伝送モジュール13を通じて作動信号を受信するように構成されるとともに、受信された作動信号に応じて少なくとも一つのローカルセンサ17を通じてプローブ10の少なくとも一つのパラメータの取得を開始するようプログラムされている。
【0219】
言い換えれば、プローブ10のプロセッサ16が作動信号を受信すると、一つのセンサ(または複数のセンサ)17によって測定されるパラメータの取得を開始するコマンドを発する。
【0220】
このように、(ワイヤレス)作動信号によって、プローブ10の一つのセンサ(または複数のセンサ)17から信号のサンプリングが作動および開始する。
【0221】
プローブ10はまた、好ましくは、Bluetoothインターフェースモジュール(またあるいは異なるタイプのインターフェースモジュール)を備える。
【0222】
さらに、プローブ10は好ましくはシリアルポートを備える。
【0223】
好ましくは、他の面では、プローブ10は、作動瞬間を基準とする同期信号を生成するよう構成されるシンクロナイザを備えており、プロセッサ16は、同期信号の対応する値を、取得されたそれぞれのデータ項目と関連させるようプログラムされている。
【0224】
この面では、同期信号(作動瞬間を基準とする)の値が、取得されるそれぞれのプローブデータ項目と関連することによって、以降の解析(例えばコンピュータ18によって実行される)により、それぞれのデータ項目に対して、取得参照瞬間(開始瞬間を基準とする)を表す値を決定できるという結果が得られる利点がある。
【0225】
他の面では、制御ユニット14は、電子デジタルクロックを構成する電子機器を備える。
【0226】
この面では、制御ユニット14は、作動瞬間を基準とする(つまり作動瞬間から始まる)対応する参照瞬間を、取得されるそれぞれの(ライン)データ項目と関連させるようプログラムされている。
【0227】
ここに記載する方法の簡潔な作用的説明を以下に行う。
【0228】
以降の説明からより明瞭となる通り、使用時において、プローブ10は、診断すべきライン1の機械/部分において製品供給経路に配置されることを記載しておく。
【0229】
プローブ10を自動的にまたは手動で導入した後、作業者は、コンピュータ18を通じて、作動信号をプローブ10へ送信し、これにより、プローブ10に搭載されたセンサ17による取得が始動する。
【0230】
この点においては、プローブ10が、製品(フィルタ/紙巻きたばこ/包装箱)が通常辿る経路に沿ってライン1自体の各部分によって移動される。移動するときに、プローブ10は一つのセンサまたは複数のセンサの17によって測定される値を取得し、その内部メモリに記憶する、または外部に(通信インターフェースを通じて)送信する。
【0231】
なお、また作動信号は、ラインの(あるいは機械の)制御ユニット14にも送信され、制御ユニット14は、受信した作動信号に応じて、ライン1を表す少なくとも一つのパラメータの取得を開始する(信号を受信した瞬間から開始する)ことを記載しておく。
【0232】
その結果、二つの別のデータセットがそれぞれプローブ10とライン1の制御ユニット14とによって作動信号の受信に略続いて取得される(そして記憶される)ことを記載しておく。
【0233】
二つの別のデータセットのうちの第一データセット(「プローブデータ」)は、一連の各時点(機械経路に沿ったプローブ10の異なる位置に対応することができる)においてプローブ10に搭載されたセンサ17によって測定されるパラメータの値に対応しており、
第二データセット(「ラインデータ」)は、一連の各時点におけるライン1のセンサ15によって測定されるパラメータの値に対応する。
【0234】
なお、第一データセットおよび第二データセットの両方が同じ時間を原点とする(すなわち、第一サンプルは、両方のデータセットに対して、作動信号が受信される瞬間に対応する同じ時点において取得される)ので、第一データセットは第二データセットに時間的に関係付けられることを記載しておく。
【0235】
また、第一データセットおよび第二データセットの両方のサンプルは、異なる方法で(プローブ10に対するシンクロナイザを通じてと、制御ユニット14に対するクロックを通じてと、によって)各時点に関連付けられる。したがって、第一データセットおよび第二データセットを、このように時間的に互いに比較可能であると結論できる(両方とも作動時点である同じ時点を基準としているからである)。
【0236】
したがって、「プローブデータ」セットを「ラインデータ」セットに時間的に関連付けることによって特に精密で正確な分析を実行することができる利点があることを記載しておく。
【0237】
実際に、あらゆる欠陥を検出し解決するために、ライン1内のプローブ10の瞬間的な位置を、ラインデータをプローブデータと直接比較することによって特定することができる。
【0238】
また、知られている通り、ライン1の機械は、周期的な種類の部分(例えば回転ホイール)を有することができ、その周期的な種類の部分には、その部分の一つの位相角に(そして他のものにはない)欠陥がある虞がある。本明細書にかかる方法によって、また、ラインデータ(位置、部分位相などを含むことができる)を入手できるので、この種類の欠陥を素早く特定できる。
【0239】
他の例は、異常な強度の衝撃が検出される場合である。この例では、衝撃の瞬間におけるライン1に沿ったプローブ10の位置を把握することによって、その問題をライン1の特定の部分に狭めて、その結果、その問題の原因を速やかに検出し解決できる。
【0240】
なお、プローブデータおよびラインデータは好ましくは、電子データベース21(またはアーカイブ)へ転送されることを記載しておく。
【0241】
好ましくは、電子データベース21は、制御ユニットおよびプローブ10の外部にある電子機器19の一部を形成することができる。
【0242】
転送をリアルタイムに行うことができる、すなわち、取得されたデータ項目は、取得されたと略同時に電子データベース21に転送される(プローブ10またはライン制御ユニットによって送信される)、あるいは、転送をオフライン転送とできる、すなわち、取得されたデータ項目は、取得された後に、例えば取得サイクルの終了時に、一度に電子データベース21に送出される(後者の解決法が好ましい)。
【0243】
また、他の面では、喫煙者商品の形状を有するとともに少なくとも一つのローカルセンサ17とメモリ12とデータ伝送モジュール13と電源20とを有するプローブを用いてタバコ産業における生産ライン1の少なくとも一部の動作を分析するための方法を規定する。
【0244】
この方法は、
ライン1の取り入れ位置にプローブ10を導入する工程と、
(ワイヤレス)作動信号を用いてプローブ10を作動させてプローブ10にライン1の前述の少なくとも一部の通過を開始させる工程と、
少なくとも一つのローカルセンサ17を用いて通過時にプローブ10からのプローブデータセットを取得する工程であって、受信された作動信号に応じてプローブ10のプロセッサによって取得が開始される工程と、
を含む。
【0245】
なお、必ずしも必要ではないが、好ましくは、プローブ10は、ライン1の取り入れ端部、またはライン1を構成する機械のうちの一つの取り入れ端部に導入されることを記載しておく。
【0246】
他の面では、ライン1が既に動作中である場合、すなわち通常の動作速度で駆動されている場合、プローブ10は好ましくは導入される。
【0247】
好ましくは、この面では、プローブ10は、同じタイプ/形状の他の製品(フィルタ、紙巻きたばこ、包装箱、カートン、各群の紙巻きたばこ、スペーシング要素)とともに製品供給部にライン1に導入される。
【0248】
この面では、プローブ10は、同じタイプ/形状の他の製品とともにラインに導入され、こうして、一つのセンサ/複数のセンサ17によって測定されたデータはラインの通常の動作条件を確実に表すことができる利点がある。
【0249】
他の面では、タバコ産業における生産ライン1の少なくとも一部の動作を分析する方法は、プローブ10によって取得されたそれぞれのデータ項目に、作動瞬間を基準としプローブ10に備えられるシンクロナイザによって生成される同期パラメータの対応する値を関連させる工程を含む。
【0250】
他の面では、本方法は、
電子データベース21にプローブデータセットを転送する工程と、
プローブデータセットを、ライン1の制御ユニット14に接続される少なくとも一つのラインセンサ15によってライン1におけるプローブ10の通過中に取得されるラインデータセットと時間的に関連付ける工程と、
を含む。
【0251】
さらの他の面では、ライン1の制御ユニット14は、作動信号を受信し、そのラインデータセットのデータに作動瞬間を基準とする対応する参照瞬間を割り当てる。
【0252】
本明細書に関連する利点には、ライン1の欠陥および動作不良を非常に素早く容易に極めて精度良く正確に検出できるライン1の一部の動作を分析するための診断方法を実現できることにある。
【0253】
また、この診断方法をライン1の最終設置および組み立て中に用いることができることを記載しておく。実際、この段階において、作業者は、最終顧客に配送される前にライン1の実際の動作を試験するために、ここに記載した方法を用いることができる。
【0254】
また本明細書の他の面では、
機械2,3,4,5,6が処理するために設計されている製品の形状および大きさに対応する形状および大きさのプローブ10を機械2,3,4,5,6に導入する工程であって、プローブ10が時間にわたって曝される状況(実製品が曝される状況に対応する)を表す少なくとも一つのパラメータの値を測定できる少なくとも一つのセンサ17をプローブ10が備えている、工程と、
実製品と同じものとして、プローブ10を機械2,3,4,5,6において処理する工程と、
機械において処理されている間に、プローブ10が取る位置を決定する工程と、
機械2,3,4,5,6におけるプローブ10の処理中にセンサ17によって測定される値を、機械2,3,4,5,6において処理される間にプローブ10が取る対応する位置に関連させる工程と、
を含む、タバコ産業における製品を処理する自動機械(図1において2,3,4,5,6と付した)の動作を分析するための診断方法を規定する。
【0255】
なお、プローブ10の位置を把握することによって動作不良および/または欠陥の位置が非常に精密に分かるので、上に説明した方法によって、非常に精密な診断を機械で実行できる利点があることを記載しておく。
【0256】
また、プローブ10は通常の製品のように処理されること、すなわち、機械/ラインに導入され、同じタイプの製品が処理されるのと同じ経路を辿ることを記載しておく。
【0257】
この意味で、プローブ10は、同じタイプの製品と同じ物理的現象(衝撃、圧縮、加速、加熱)を受け、そして、同じプロセスを受ける。
【0258】
本明細書の他の面では、制御ユニット14を、センサ17によって測定される値に応じて機械/ライン1の一つ以上の動作設定を調整するよう構成することができる。
【0259】
言い換えれば、機械/ラインにおいて通常の製品処理経路に沿ったプローブ10の通過中にまたは通過の後、制御ユニット14は、センサ17によって測定される値に応じて機械/ラインを構成する部分/部品の一つ以上の動作パラメータを調整することができる。
【0260】
例えば、ある点においてプローブ10のセンサ17によって測定された温度が高すぎる場合、制御ユニット14は、検出された欠陥に対応する位置で動作している一以上の加熱装置の温度出力を調整することができる。
【0261】
このことは、機械/ライン1において処理されている間に、プローブ10のセンサ17によって測定される値に基づいて自動適応(フィードバック)動作モードを実現できる利点がある。
【0262】
プローブ10の少なくとも一つのセンサ17の値に基づいた調整は、オンライン調整またはオフライン調整とすることができる、すなわち、機械/ラインにおけるプローブ10の処理中にまたは処理の後に実行できる。
【0263】
このことは、機械/ライン1において処理されている間に、プローブ10の一つのセンサ(または複数のセンサ)17によって測定される値に基づいて、機械/ラインの動作パラメータへのフィードバックを実現できる利点がある。
【0264】
その結果として、検出されたあらゆる欠陥を速やかに補正でき、機械/ラインを完全な動作効率に素早く戻すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0265】
【特許文献1】欧州特許第2522237号明細書
【特許文献2】欧州特許第1791146号明細書
【特許文献3】欧州特許出願公開第1267231号明細書
【特許文献4】欧州特許第1640268号明細書
【特許文献5】米国特許出願公開第2005/0005580号明細書
【特許文献6】国際特許出願公開第2014/170829号
図1
図2
図3
図4
図5