特開 2022-76222 異常予測装置、送出装置及び異常予測方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022076222

(43)【公開日】2022-05-19

(54)【発明の名称】異常予測装置、送出装置及び異常予測方法

(51)【国際特許分類】

   B65H 7/02 20060101AFI20220512BHJP

【ＦＩ】

B65H7/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020186542

(22)【出願日】2020-11-09

(71)【出願人】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(71)【出願人】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】特許業務法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内田 剛

(72)【発明者】

【氏名】大池 博史

(72)【発明者】

【氏名】江嵜 弘健

(72)【発明者】

【氏名】天野 雅史

(72)【発明者】

【氏名】杉山 健二

(72)【発明者】

【氏名】松平 正樹

【テーマコード（参考）】

3F048

【Ｆターム（参考）】

3F048AA05

3F048AB01

3F048BA05

3F048BB10

3F048CA06

3F048CC02

3F048CC12

3F048DA06

3F048DC11

3F048DC12

(57)【要約】

【課題】ギアの異常をより適切に予測する。
【解決手段】本開示の異常予測装置は、駆動部と、駆動部に接続されたギアと、ギアの駆動に応じて送り出される媒体の位置を検出する検出部とを有し、媒体を間欠的に送り出す送出装置に用いられるものである。この異常予測装置は、検出部により経時的に検出された媒体の位置に基づく媒体の送出量に関する検出情報を取得し、取得した検出情報をギアの移動平均に関するトレンド成分と、ギアの周期に基づく周期成分と、トレンド成分及び周期成分を除外して得られるランダム成分と、に分解し、分解して得られた周期成分に基づいてギアの異常度を求め、求めた前記異常度を出力する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動部と、前記駆動部に接続されたギアと、前記ギアの駆動に応じて送り出される媒体の位置を検出する検出部とを有し、前記媒体を間欠的に送り出す送出装置に用いられる異常予測装置であって、
前記検出部により経時的に検出された前記媒体の位置に基づく前記媒体の送出量に関する検出情報を取得し、取得した前記検出情報を前記ギアの移動平均に関するトレンド成分と、前記ギアの周期に基づく周期成分と、前記トレンド成分及び前記周期成分を除外して得られるランダム成分と、に分解し、分解して得られた前記周期成分に基づいて前記ギアの異常度を求め、求めた前記異常度を出力する制御部、
を備えた異常予測装置。

【請求項2】

前記制御部は、所定期間内ごとに前記周期成分の最大値と最小値との差分値を前記異常度として求める、請求項１に記載の異常予測装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記検出部により検出された前記媒体の位置、前記媒体の位置に基づいて求められる前記送出量の実測値、及び前記実測値と前記媒体を間欠的に送り出す１ステップあたりの送出量との誤差、のうち１以上を前記媒体の位置を検出した時刻に対応付けた前記検出情報を取得する、請求項１又は２に記載の異常予測装置。

【請求項4】

前記制御部は、分解して得られた前記トレンド成分の経時変化に基づいて前記ギアの偶発的異常度を求める、請求項１～３のいずれか１項に記載の異常予測装置。

【請求項5】

前記制御部は、所定期間内ごとに前記トレンド成分の最大値と最小値との差分値を前記偶発的異常度として求める、請求項４に記載の異常予測装置。

【請求項6】

駆動部と、
前記駆動部に接続されたギアと、
前記ギアの駆動に応じて送り出される媒体の位置を検出する検出部と、
請求項１～５のいずれか１項に記載の異常予測装置と、
を備えた送出装置。

【請求項7】

駆動部と、前記駆動部に接続されたギアと、前記ギアの駆動に応じて送り出される媒体の位置を検出する検出部とを有し、前記媒体を間欠的に送り出す送出装置に用いられコンピュータにより実行される異常予測方法であって、
（ａ）前記検出部により経時的に検出された前記媒体の位置に基づく前記媒体の送出量に関する検出情報を取得するステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）で取得した前記検出情報を前記ギアの移動平均に関するトレンド成分と、前記ギアの周期に基づく周期成分と、前記トレンド成分及び前記周期成分を除外して得られるランダム成分と、に分解するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）で分解して得られた前記周期成分に基づいて前記ギアの異常度を求めるステップ、
を含む異常予測方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書では、異常予測装置、送出装置及び異常予測方法を開示する。

【背景技術】

【0002】

従来、送出装置としては、部品が配置されたテープを間欠的に送り出すテープフィーダがあった。このテープフィーダに関連する装置としては、例えば、テープフィーダの部品取出部を撮像する撮像ユニットと、その画像データに基づきテープの送り位置を測定し、その測定結果に基づき、テープフィーダの特性をランク付けにより評価する特性検査装置が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。この装置では、フィーダの特性（固体差）を検知することによって、フィーダの使用をより合理的に行えるようにする、としている。また、このような送出装置としては、テープ送り機構のロータにブレーキパッドを摺接してトルク負荷を与えながら、各種のフィーダー診断を行うことによって、テープをテープフィーダーに取り付けていないテープ非取付状態でありながらも、テープ取付状態と同じあるいは近似した状況でフィーダー診断が実行されるものが提案されている（例えば、特許文献２など参照）。この装置では、テープフィーダーの診断を良好に、しかも高い信頼性で行うことができる、としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－１２３８９５号公報

【特許文献2】特開２００９－３０２４７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した特許文献１では、単にフィーダの特性（個体差）を検知するのみであり、異常の検出や異常の予測を行うものではなかった。また、特許文献２では、テープを用いずにテープ使用時に近似した診断を行うことができるがテープを用いた実際の使用時に、異常の検出や異常の予測を行うことは困難であった。

【0005】

本開示は、このような課題に鑑みなされたものであり、ギアの異常をより適切に予測することができる異常予測装置、送出装置及び異常予測方法を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示では、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本開示の異常予測装置は、
駆動部と、前記駆動部に接続されたギアと、前記ギアの駆動に応じて送り出される媒体の位置を検出する検出部とを有し、前記媒体を間欠的に送り出す送出装置に用いられる異常予測装置であって、
前記検出部により経時的に検出された前記媒体の位置に基づく前記媒体の送出量に関する検出情報を取得し、取得した前記検出情報を前記ギアの移動平均に関するトレンド成分と、前記ギアの周期に基づく周期成分と、前記トレンド成分及び前記周期成分を除外して得られるランダム成分と、に分解し、分解して得られた前記周期成分に基づいて前記ギアの異常度を求め、求めた前記異常度を出力する制御部、
を備えたものである。

【0008】

この異常予測装置では、経時的に検出された媒体の位置に基づく媒体の送出量に関する検出情報をギアの移動平均に関するトレンド成分と、ギアの周期に基づく周期成分と、トレンド成分及び周期成分を除外して得られるランダム成分と、に分解する。そして、この異常予測装置は、分解して得られた周期成分に基づいてギアの異常度を求め、求めた異常度を出力する。検出情報を分解して得られた周期成分は、例えば、ギアの劣化や摩耗などにより強く影響した成分であるため、ギアの異常をより適切に予測することができる。ここで、「媒体」は、送出装置によって送り出されるものをいい、例えば、印刷装置では紙などの印刷媒体が挙げられ、実装装置では部品を供給するテープ部材などが挙げられる。また、「ギアの異常」には、ギアの劣化や摩耗のほか、破損や回転軸のずれなどが含まれる。

【0009】

本開示の異常予測装置において、前記制御部は、所定期間内ごとに前記周期成分の最大値と最小値との差分値を前記異常度として求めるものとしてもよい。周期成分の値は、ギアの回転周期に依存して変化することから、この異常予測装置では、周期成分の差分値を用いてギアの異常をより適切に予測することができる。

【0010】

本開示の異常予測装置において、前記制御部は、前記検出部により検出された前記媒体の位置、前記媒体の位置に基づいて求められる前記送出量の実測値、及び前記実測値と前記媒体を間欠的に送り出す１ステップあたりの送出量との誤差、のうち１以上を前記媒体の位置を検出した時刻に対応付けた前記検出情報を取得するものとしてもよい。この異常予測装置では、媒体の位置、送出量の実測値、送出量の誤差などを用いて、周期成分を分解することができる。

【0011】

本開示の異常予測装置において、前記制御部は、分解して得られた前記トレンド成分の経時変化に基づいて前記ギアの偶発的異常度を求めるものとしてもよい。この異常予測装置では、周期成分以外の成分をも用いて、ギアに関する異常をより適切に予測することができる。

【0012】

偶発的異常度を求める本開示の異常予測装置において、前記制御部は、所定期間内ごとに前記トレンド成分の最大値と最小値との差分値を前記偶発的異常度として求めるものとしてもよい。トレンド成分の最大値及び最小値は、ギアの偶発的異常に起因することがあることから、この異常予測装置では、トレンド成分の差分値を用いてギアの異常をより適切に予測することができる。

【0013】

本開示の送出装置は、駆動部と、前記駆動部に接続されたギアと、前記ギアの駆動に応じて送り出される媒体の位置を検出する検出部と、上述したいずれかの異常予測装置と、を備えたものである。この送出装置では、上述したいずれかの異常予測装置を備えるため、採用した態様に応じた効果を得ることができる。

【0014】

本開示の異常予測方法は、
駆動部と、前記駆動部に接続されたギアと、前記ギアの駆動に応じて送り出される媒体の位置を検出する検出部とを有し、前記媒体を間欠的に送り出す送出装置に用いられコンピュータにより実行される異常予測方法であって、
（ａ）前記検出部により経時的に検出された前記媒体の位置に基づく前記媒体の送出量に関する検出情報を取得するステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）で取得した前記検出情報を前記ギアの移動平均に関するトレンド成分と、前記ギアの周期に基づく周期成分と、前記トレンド成分及び前記周期成分を除外して得られるランダム成分と、に分解するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）で分解して得られた前記周期成分に基づいて前記ギアの異常度を求めるステップ、
を含むものである。

【0015】

この異常予測方法は、上述した異常予測装置と同様に、例えばギアの劣化や摩耗などにより強く影響した周期成分を用いることによって、ギアの異常をより適切に予測することができる。なお、この異常予測方法において、上述した異常予測装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した異常予測装置の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】処理システム１０の一例を示す概略説明図。

【図2】記憶部３５に記憶された情報の一例を示す説明図。

【図3】媒体１２の位置検出の一例を示す説明図。

【図4】媒体送出処理ルーチンの一例を示すフローチャート。

【図5】検出したデータ及び各分離成分の一例を示す説明図。

【図6】劣化異常予測処理ルーチンの一例を示すフローチャート。

【図7】異常度表示画面５０の一例を示す説明図。

【図8】偶発的異常検出処理ルーチンの一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本開示である処理システム１０の一例を示す概略説明図である。図２は、記憶部３５に記憶された情報の一例を示す説明図である。図３は、媒体１２の位置検出の一例を示す説明図である。

【0018】

処理システム１０は、例えば、シート状の部材を間欠的に送り出し、所定の処理を行うものである。この処理システム１０は、例えば、媒体１２としての印刷媒体を送り出しその印刷媒体に印刷処理を行う印刷装置としてもよい。また、処理システム１０は、媒体１２としてのテープ状の台紙に貼付または収容された部品を送り出し、部品を実装ヘッドへ供給する実装装置としてもよい。この処理システム１０は、送出装置２０と、異常予測装置３０と、管理装置４０とを備えている。

【0019】

送出装置２０は、媒体１２を送り出す処理を行う。送出装置２０は、制御部２１と、駆動部２２と、ギア機構２３と、送出部材２６と、通信部２７と、操作パネル２８とを備えている。制御部２１は、コントローラであり、例えば、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成され、装置全体の制御を司る。この処理システム１０において、制御部２１は、送出装置２０の制御と異常予測装置３０の制御とを司る、即ち兼用されるものとして説明するが、異常予測装置３０が別の制御部を有するなど、別々の制御部で制御されるものとしてもよい。この制御部２１は、図示しない時刻管理部を備えており、処理を実行している日時などを把握可能に構成されている。駆動部２２は、ギア機構２３が接続されたモータである。この駆動部２２は、間欠的に媒体１２を送り出すよう駆動力を生じるものであるが、例えば、間欠的に動作するステッピングモータとしてもよいし、連続動作するモータを間欠的に駆動制御するものとしてもよい。ギア機構２３は、駆動部２２の回転駆動力を送出部材２６へ伝達するものであり、例えば、第１ギア２４と第２ギア２５とを有している。第１ギア２４は、駆動部２２の回転軸に固定されている。第２ギア２５は、送出部材２６の回転軸に固定されている。第１ギア２４は、第２ギア２５に噛合している。送出部材２６は、媒体１２の表面に当接して媒体１２を送り出す送出ローラである。通信部２７は、管理装置４０などの外部機器と情報のやりとりを行うインタフェースである。操作パネル２８は、情報を表示する表示部と、作業者による操作入力を行う操作部とを備えている。この操作パネル２８は、例えば、タッチパネルとしてもよい。

【0020】

異常予測装置３０は、送出装置２０の異常を予測、検知する装置である。この異常予測装置３０は、制御部２１と、記憶部３５と、検出部３８とを備えている。制御部２１は、異常予測装置３０の全体の制御を司る。制御部２１は、機能ブロックとして情報取得部３１と、成分分解部３２と、周期成分処理部３３と、トレンド成分処理部３４とを有している。これらの機能ブロックは、制御部２１が後述するルーチンを実行することによって実現される。情報取得部３１は、検出部３８により経時的に検出された媒体１２の位置に基づく送出量に関する検出情報を取得する。成分分解部３２は、取得した検出情報をギア機構２３に含まれるギアの移動平均に関するトレンド成分と、ギアの周期に基づく周期成分と、トレンド成分及び周期成分を除外して得られるランダム成分と、に分解する。周期成分処理部３３は、分解して得られた周期成分に基づいてギア機構２３のギアの劣化異常度を求める。周期成分処理部３３は、所定期間内ごとに得られる周期成分の最大値と最小値との差分値を劣化異常度として求めるものとしてもよい。トレンド成分処理部３４は、分解して得られたトレンド成分の経時的変化に基づいてギアの偶発的異常の発生の有無を判定する。トレンド成分処理部３４は、所定期間内ごとにトレンド成分の最大値と最小値との差分値を偶発的異常度として求めるものとしてもよい。

【0021】

記憶部３５は、各種アプリケーションプログラムや各種データファイルを記憶する、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの大容量の記憶媒体である。この記憶部３５は、送出装置２０の記憶部としても用いられるものとするが、送出装置２０が別の記憶部を有するものとしてもよい。この記憶部３５には、検出情報３６や異常度情報３７が記憶されている。図２に示すように、記憶部３５には、例えば、検出情報３６や異常度情報３７が記憶される。検出情報３６は、検出部３８により検出された媒体１２の位置、媒体１２の位置に基づいて求められる送出量の実測値、媒体１２を間欠的に送り出す１ステップあたりの送出量と実測値との誤差、のうち１以上を媒体１２の位置を検出した時刻に対応付けた情報である。この検出情報３６は、送出装置２０により送り出された媒体１２の経時的な変化を含んでいる。異常度情報３７は、検出情報３６から求められたギア機構２３に含まれるギアの劣化異常度を経時的に記録したものであり、所定期間の時期と劣化異常度とが対応付けられている。

【0022】

検出部３８は、媒体１２の位置を検出するセンサであり、例えば、接触式のセンサとしてもよいし、非接触式のセンサとしてもよい。非接触式のセンサとしては、例えば、レーザの反射を検知して媒体１２の位置を検出するものや、媒体１２の画像を撮像して画像処理を行うことで媒体１２の位置を検出するものとしてもよい。図３に示すように、媒体１２にマーカを設け、このマーカの位置を認識することによって、媒体１２の位置を検出するものとしてもよい。

【0023】

管理装置４０は、処理システム１０の各装置の使用状況や使用状態などを記憶、管理するサーバとして構成されている。管理装置４０は、表示部４１と、入力装置４２とを備える。表示部４１は、画面を表示するディスプレイである。入力装置４２は、作業者が入力するキーボードやマウスなどを含む。

【0024】

次に、こうして構成された本実施形態の処理システム１０の動作、まず、送出装置２０が媒体１２を送り出す処理について説明する。図４は、送出装置２０の制御部２１により実行させる、媒体送出処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、送出装置２０の記憶部３５に記憶され、作業者による媒体１２の送出処理の実行開始の指令を受けたあと実行される。このルーチンを開始すると、制御部２１は、駆動部２２を駆動し、媒体１２を送り出させる（Ｓ１００）。駆動部２２がステッピングモータの場合、設定された角度、例えば、ステップ数６０とすると、３６０°÷６０＝６°回転軸とともに第１ギア２４が回転し、その回転に応じて送出部材２６が回転して媒体１２を送り出す。

【0025】

次に、制御部２１は、媒体１２の位置を検出した位置情報を検出部３８から取得し（Ｓ１１０）、媒体１２の送出量の実測値を算出し、送出量の誤差を算出する（Ｓ１２０）。検出部３８は、媒体１２の先端、あるいは媒体１２に付されたマーカから、例えば、画像処理によって媒体１２の位置を検出し、その位置情報を制御部２１へ出力する。制御部２１は、今回と前回とに検出された位置の差分から送出量の実測値を求め、予め定められている送出量の設定値とこの実測値との差分から誤差を算出する。次に、制御部２１は、位置情報と送出量の実測値と誤差とを検出された日時に対応付けて検出情報３６として記憶部３５に記憶させる（Ｓ１３０）。制御部２１は、このように、媒体１２の送り出しに応じて、媒体１２の位置に関する情報を経時的に検出情報３６として更新する処理を行う。

【0026】

次に、制御部２１は、所定期間が経過したか否か判定する（Ｓ１４０）。制御部２１は、例えば、毎日起動時、予め設定した時刻、予め設定された時間、予め設定されたステップ数だけ媒体１２を送り出したとき、データが予め設定された個数に至ったとき、などのいずれかに基づいてこの判定を行うことができる。この期間経過の判定は、作業者が予め設定することができるものとする。ここでは、制御部２１は、予め設定された個数、例えば周期６０×設定値１０＝６００個のデータが新たに蓄積されたときに所定期間経過を判定するものとする。制御部２１は、所定期間が経過していないときには、送出処理が全て完了したか否かを判定し（Ｓ１８０）、送出処理がすべて完了していないときには、Ｓ１００以降の処理を実行する。

【0027】

一方、Ｓ１４０で所定期間が経過したときには、その所定期間内の検出情報３６を読み出し、トレンド成分と、周期成分と、ランダム成分とに分解する処理を行う（Ｓ１５０）。分解処理において、トレンド成分は、第１ギア２４や第２ギア２５のギア数のデータの移動平均に基づく成分である。周期成分は、第１ギア２４や第２ギア２５のギア数を周期とする各周期要素の平均に基づく成分である。制御部２１は、第１ギア２４の周期成分と、第２ギア２５の周期成分と、など、ギア機構２３の各ギアに対して周期成分を分離するものとしてもよい。ランダム成分は、検出情報３６での位置データ（元データ）からトレンド成分と周期成分とを除いた成分である。この成分分解は、例えば、統計関数Ｒのｄｅｃｏｍｐｏｓｅ関数で実装されており、「Ｒ基本統計関数マニュアル」に記載された「時系列の成分への分解」に規定された内容を用いるものとしてもよい。

【0028】

図５は、検出したデータ及び各分離成分の一例を示す説明図であり、上段から順に１段目が位置データ、２段目がトレンド成分、３段目が周期成分、４段目がランダム成分である。図５では、３０００個の位置データを周期１０で成分分解した例を示す。周期成分は、ギアの周期に対応する変動を示す。もし、ギアが理想的な挙動を示す場合は、トレンド成分、周期成分及びランダム成分は、平坦な線を示す。ギアに摩耗などの劣化が生じると、それに応じた変動が各成分のいずれかに反映される。

【0029】

Ｓ１５０で成分分解を実行すると、制御部２１は、周期成分に基づく劣化異常予測処理を実行し（Ｓ１６０）、トレンド成分に基づき偶発的異常検出処理を実行する（Ｓ１７０）。そして、制御部２１は、全ての送出処理を完了したか否かを判定し（Ｓ１８０）、全ての送出処理を完了していないときには、Ｓ１００以降の処理を実行し、全ての送出処理を完了したときには、このルーチンを終了する。

【0030】

ここで、Ｓ１６０の劣化異常予測処理について説明する。図６は、制御部２１が実行する劣化異常予測処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、送出装置２０の記憶部３５に記憶され、媒体送出処理ルーチンのＳ１６０で実行される。このルーチンを開始すると、制御部２１は、所定期間内の周期成分を検出情報３６から取得し（Ｓ２００）、周期成分の変動幅を算出する（Ｓ２１０）。制御部２１は、例えば、所定期間内ごとに得られる周期成分の最大値と最小値との差分値を劣化異常度とする。そして、制御部２１は、得られた変動幅（差分値）をその所定期間の劣化異常度として異常度情報３７に記憶し、この異常度情報３７を出力する（Ｓ２２０）。制御部２１は、例えば処理システム１０が有する操作パネル２８の表示部に劣化異常度を表示出力してもよいし、異常度情報３７を管理装置４０へ出力し表示部４１に劣化異常度を表示出力してもよい。

【0031】

図７は、管理装置４０の表示部４１に表示出力される異常度表示画面５０の一例を示す説明図である。この異常度表示画面５０は、異常度情報３７に記録された劣化異常度の経時変化を示すものであり、横軸が所定期間の時期、縦軸が劣化異常度である。作業者は、異常度表示画面５０を確認し、この劣化異常度が所定の閾値を超えると、または、この劣化異常度が前回の値よりも大きく増加すると、ギア機構２３のメンテナンスなどを行う必要があると判断することができる。

【0032】

Ｓ２２０のあと、制御部２１は、得られた劣化異常度が所定の許容範囲内であるか否かを判定し（Ｓ２３０）、劣化異常度が所定の許容範囲内であるときには、そのままこのルーチンを終了する。一方、劣化異常度が所定の許容範囲内でないときには、制御部２１は、劣化異常が発生したものと判定して、その旨の情報を出力し（Ｓ２４０）、このルーチンを終了する。制御部２１は、周期成分の異常度が所定の許容閾値を超えたときに、ギアの劣化異常が発生したものと判定してもよい。あるいは、制御部２１は、周期成分の異常度が、前回得られた異常度に比して所定の許容閾値を超えて増加している場合に、ギアの劣化異常が発生したものと判定してもよい。この許容範囲や許容閾値は、例えば、ギア機構２３の異常動作によって媒体１２の送出処理に大きな影響を与えるような範囲に経験的に定められているものとしてもよい。また、制御部２１は、操作パネル２８に、ギア機構２３の劣化異常の発生を表示出力してもよいし、管理装置４０の表示部４１に、ギア機構２３の劣化異常の発生を表示出力してもよい。この情報を確認した作業者は、該当するギア機構２３の使用を中断し、ギアの交換などを行う。

【0033】

次に、Ｓ１７０の偶発的異常検出処理について説明する。図８は、制御部２１が実行する偶発的異常検出処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、送出装置２０の記憶部３５に記憶され、媒体送出処理ルーチンのＳ１７０で実行される。このルーチンを開始すると、制御部２１は、所定期間内のトレンド成分を検出情報３６から取得し（Ｓ３００）、トレンド成分の変動幅を算出する（Ｓ３１０）。制御部２１は、例えば、所定期間内ごとに得られるトレンド成分の最大値と最小値との差分値を偶発的異常度とする。そして、制御部２１は、得られた偶発的異常度が所定の許容範囲内であるか否かを判定する（Ｓ３２０）。なお、制御部２１は、トレンド成分の偶発的異常度が、所定の許容閾値を超えるか否かを判定することにより、偶発的異常度が所定の許容範囲を超えるか否かを判定するものとしてもよい。あるいは、制御部２１は、トレンド成分の偶発的異常度が、前回得られた異常度に比して所定の許容閾値を超えて増加しているか否かを判定することにより、偶発的異常度が所定の許容範囲を超えるか否かを判定するものとしてもよい。この許容範囲や許容閾値は、例えば、媒体１２の送出処理において、所定の処理（例えば印刷処理）に大きな影響を与えるような範囲に経験的に定められているものとしてもよい。制御部２１は、偶発的異常度が許容範囲内であるときには、このルーチンを終了する。一方、偶発的異常度が許容範囲内でないときには、制御部２１は、偶発的異常が発生しているものとしてその旨の情報を出力し（Ｓ３３０）、このルーチンを終了する。制御部２１は、例えば、偶発的異常が発生した旨を操作パネル２８の表示部に表示出力してもよいし、管理装置４０へ出力してもよい。これを確認した作業者は、例えば、送出装置２０のメンテナンスなどを行う。

【0034】

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の駆動部２２が本開示の駆動部に相当し、ギア機構２３の第１ギア２４や第２ギア２５がギアに相当し、検出部３８が検出部に相当し、制御部２１が制御部に相当し、送出装置２０が送出装置に相当し、異常予測装置３０が異常予測装置に相当する。なお、本実施形態では、異常予測装置３０の動作を説明することにより本開示の異常予測方法の一例も明らかにしている。

【0035】

以上説明した本実施形態の異常予測装置３０では、経時的に検出された媒体１２の位置に基づく媒体の送出量に関する検出情報３６をギア機構２３のギアの移動平均に関するトレンド成分と、ギアの周期に基づく周期成分と、トレンド成分及び周期成分を除外して得られるランダム成分と、に分解する。そして、この異常予測装置３０は、分解して得られた周期成分に基づいてギアの劣化異常度を求め、求めた劣化異常度を管理装置４０へ出力する。検出情報３６を分解して得られた周期成分は、例えば、ギアの劣化や摩耗などにより強く影響した成分であるため、ギアの異常をより適切に予測することができる。

【0036】

また、制御部２１は、所定期間内ごとに周期成分の最大値と最小値との差分値を劣化異常度として求める。周期成分の値は、ギアの回転周期に依存して変化することから、この異常予測装置３０では、周期成分の差分値を用いてギアの異常をより適切に予測することができる。更に、制御部２１は、検出部３８により検出された媒体１２の位置、媒体１２の位置に基づいて求められる送出量の実測値、及び媒体１２を間欠的に送り出す１ステップあたりの送出量と実測値との誤差を媒体１２の位置を検出した時刻に対応付けて検出情報３６として記憶する。この異常予測装置３０では、媒体１２の位置、送出量の実測値、送出量の誤差などを用いて、周期成分を分解することができる。更にまた、制御部２１は、分解して得られたトレンド成分の経時変化に基づいてギアの偶発的異常度を求めるものとしてもよい。この異常予測装置３０では、周期成分以外の成分をも用いて、ギアに関する異常をより適切に予測することができる。また、制御部２１は、所定期間内ごとにトレンド成分の最大値と最小値との差分値を偶発的異常度として求める。トレンド成分の最大値及び最小値は、ギアの偶発的異常に起因することがあることから、この異常予測装置３０では、トレンド成分の差分値を用いてギアの異常をより適切に予測することができる。

【0037】

なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

【0038】

例えば、上述した実施形態では、所定期間内ごとに周期成分の最大値と最小値との差分値を劣化異常度として求めるものとしたが、周期成分を利用するものとすれば、特にこれに限定されない。例えば、所定期間内の１ステップごとの周期成分の振幅値を求め、これを平均したものを劣化異常度とするものとしてもよい。この異常予測装置においても、周期成分を用いて、ギアの異常をより適切に予測することができる。

【0039】

上述した実施形態では、検出情報３６には、媒体１２の位置、送出量の実測値、送出量の誤差を含むものとしたが、特にこれに限定されず、これらのうち１以上を含むものとすればよい。これらのうちいずれかがあれば、制御部２１は、劣化異常度を求めることができる。

【0040】

上述した実施形態では、劣化異常度が所定の許容範囲を超えたときに、劣化異常を判定して表示出力するものとしたが、特にこれに限定されず、劣化異常の判定処理を省略してもよい。作業者は、例えば、異常度表示画面５０や異常度情報３７の内容を確認することによって、劣化異常の状況を判断することもできる。また、上述した実施形態では、偶発的異常度が所定の許容範囲を超えたときに、偶発的異常を判定して表示出力するものとしたが、特にこれに限定されず、偶発的異常の判定処理を省略してもよい。例えば、制御部２１は、偶発的異常度のデータなどを記憶部３５に記憶するものとすれば、作業者は、その内容を確認することによって、偶発的異常の状況を判断することもできる。

【0041】

上述した実施形態では、所定期間内ごとにトレンド成分の最大値と最小値との差分値を偶発的異常度として求めるものとしたが、トレンド成分を用いるものとすれば、特にこれに限定されない。例えば、トレンド成分の振幅を求め、この平均を偶発的異常度としてもよい。この異常予測装置３０においても、トレンド成分を用いて送出装置２０の異常を検知することができる。あるいは、上述した実施形態では、制御部２１は、トレンド成分に基づいてギアの偶発的異常度を求めるものとしたが、特にこれに限定されず、この処理を省略してもよい。この異常予測装置３０においても、周期成分を用いて劣化異常度を求めるため、ギアの異常をより適切に予測することができる。

【0042】

上述した実施形態では、ギア機構２３は、第１ギア２４と第２ギア２５とを有するものとしたが、特にこれに限定されず、これら以外の１以上のギアを更に含むものとしてもよい。制御部２１は、各ギアに対して周期成分を分離するものとしてもよい。

【0043】

上述した実施形態では、本開示の異常予測装置の機能を送出装置２０が備えるものとして説明したが、特にこれに限定されず、本開示の異常予測装置の機能を管理装置４０などの外部装置が有するものとしてもよい。

【0044】

上述した実施形態では、本開示を異常予測装置３０として説明したが、特にこれに限定されず、異常予測方法としてもよいし、この異常予測方法をコンピュータが実行するプログラムとしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本開示の異常予測装置、送出装置及び異常予測方法は、ギアにより部材を送出する機械の異常を検知及び予測する方法に関する実装分野に利用可能である。

【符号の説明】

【0046】

１０ 処理システム、１２ 媒体、２０ 送出装置、２１ 制御部、２２ 駆動部、２３ ギア機構、２４ 第１ギア、２５ 第２ギア、２６ 送出部材、２７ 通信部、２８ 操作パネル、３０ 異常予測装置、３１ 情報取得部、３２ 成分分解部、３３ 周期成分処理部、３４ トレンド成分処理部、３５ 記憶部、３６ 検出情報、３７ 異常度情報、３８ 検出部、４０ 管理装置、４１ 表示部、４２ 入力装置、５０ 異常度表示画面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】