特開 2024-95191 機器異常兆候検出システム

(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】P2024095191

(43)【公開日】2024-07-10

(54)【発明の名称】機器異常兆候検出システム

(51)【国際特許分類】

   B65B 57/00 20060101AFI20240703BHJP

【ＦＩ】

B65B57/00 G

B65B57/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022212293

(22)【出願日】2022-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】303040183

【氏名又は名称】サッポロビール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100176773

【弁理士】

【氏名又は名称】坂西 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100182006

【弁理士】

【氏名又は名称】湯本 譲司

(72)【発明者】

【氏名】碓井 優仁

(57)【要約】

【課題】飲食品工場における機器の異常の兆候を検知することができる機器異常兆候検出システムを提供する。
【解決手段】一実施形態に係る機器異常兆候検出システム１は、飲食品工場に設けられた機器１１を構成する複数のシリンダ２０のそれぞれの伸縮状態を検出する検出部２と、検出部２によって検出された複数のシリンダ２０のそれぞれの伸縮状態から機器１１の異常の有無を判定する判定部３と、を備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

飲食品工場に設けられた機器を構成する複数のシリンダのそれぞれの伸縮状態を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された複数の前記シリンダのそれぞれの伸縮状態から前記機器の異常の有無を判定する判定部と、
を備える、
機器異常兆候検出システム。

【請求項2】

複数の前記シリンダのそれぞれが最も伸びた状態から最も縮んだ状態に遷移するまでの時間を測定する時間測定部と、
前記時間測定部によって測定された前記時間を表示する時間表示部と、
を備える、
請求項１に記載の機器異常兆候検出システム。

【請求項3】

複数の前記シリンダは、油圧シリンダを含んでおり、
前記油圧シリンダの圧力を測定する圧力測定部を備える、
請求項１又は２に記載の機器異常兆候検出システム。

【請求項4】

前記圧力測定部によって測定された前記圧力を表示する圧力表示部を備える、
請求項３に記載の機器異常兆候検出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、飲食品工場に設けられた機器の異常を検出する機器異常兆候検出システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、充填機におけるトラブル発生の原因調査、及び製造情報のトレーサビリティーを行う情報収集方法が記載されている。充填機は、マンドレルによって保持されたカートンが搬送されるターレット搬送装置と、キャリアホルダによって保持されたカートンが搬送される直線搬送装置とを備える。

【0003】

カートンは個別の識別記号を有し、当該識別記号は撮像装置によって読み取られる。読み取られた識別記号は、当該カートンを保持したマンドレルを特定するマンドレル番号、及び、当該カートンを保持したキャリアホルダを特定するキャリアホルダ特定番号と共に管理データべースに記憶される。

【0004】

特許文献２には、製品に不良が発生した場合の原因を追及する情報処理装置が記載されている。情報処理装置は、充填シール機の稼働状態を判定する。この判定の基準となる判定基準は、充填シール機における各部品の稼働時間に対する閾値と、各要素の状態を表す計測値に対する基準範囲とを含む。

【0005】

稼働時間に対する閾値は、各要素の交換について警告を発する交換警告値と、当該交換警告値より低い値であって稼働時間に関する表示において利用される割合表示用閾値とを含む。計測値に対する基準範囲は、製品判定に利用される範囲を規定する。カートンの処理中の計測値が当該基準範囲内であれば、当該カートンの製品判定の結果はＯＫとなり、計測値が当該基準範囲外であれば、当該カートンの製品判定の結果はＮＧとなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２２－１５７３６６号公報

【特許文献2】特開２０２０－１３２９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、飲食品工場には、多数のシリンダを備えた多くの機器が設けられる場合がある。飲食品工場において機器の動作に異常が生じると、飲食品の製造を停止しなければならない場合がある。更に、製造された飲食品の検査が必要となる場合もある。従って、飲食品工場の機器について動作の異常の兆候を、実際に異常が生じる前に検出できることが求められる。

【0008】

本開示は、飲食品工場における機器の異常の兆候を検知することができる機器異常兆候検出システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示に係る機器異常兆候検出システムは、（１）飲食品工場に設けられた機器を構成する複数のシリンダのそれぞれの伸縮状態を検出する検出部と、検出部によって検出された複数のシリンダのそれぞれの伸縮状態から機器の異常の有無を判定する判定部と、を備える。

【0010】

この機器異常兆候検出システムでは、飲食品工場に設けられた機器の各シリンダの伸縮状態が検出部によって検出される。検出部が当該機器の各シリンダの伸縮状態を検出することにより、機器を構成する各シリンダの稼働状態を直接的に取得できる。機器異常兆候検出システムは判定部を有し、判定部は検出されたシリンダの伸縮状態から当該シリンダを備える機器の異常の有無を判定する。判定部がシリンダの伸縮状態から機器の異常有無を判定することにより、当該機器の異常有無を直接的に判定できる。従って、シリンダの伸縮状態から当該シリンダを備える機器の異常有無が判定されることにより、当該機器の異常有無を直接的に且つ高精度に判定できる。その結果、当該機器の異常の兆候を実際に異常が発生する前に検出することができる。

【0011】

（２）上記（１）において、機器異常兆候検出システムは、複数のシリンダのそれぞれが最も伸びた状態から最も縮んだ状態に遷移するまでの時間を測定する時間測定部と、時間測定部によって測定された時間を表示する時間表示部と、を備えてもよい。この場合、時間測定部は各シリンダが最も伸びた状態から最も縮んだ状態に遷移するまでの時間を測定する。この時間の測定により、各シリンダの稼働状態の異常有無を速やかに且つ高精度に把握できる。更に、時間測定部によって測定された時間が時間表示部によって表示されるので、表示された時間を視認することによって各シリンダの稼働状態を速やかに把握できる。

【0012】

（３）上記（１）又は（２）において、シリンダは、油圧シリンダを含んでいてもよく、機器異常兆候検出システムは、油圧シリンダの圧力を測定する圧力測定部を備えてもよい。この場合、特に適切に力を付与することが必要な油圧シリンダの圧力が測定されるので、飲食品工場のシリンダの管理を一層高精度に行うことができる。

【0013】

（４）上記（３）において、機器異常兆候検出システムは、圧力測定部によって測定された圧力を表示する圧力表示部を備えてもよい。この場合、測定された油圧シリンダの圧力が表示されるので、測定された圧力の状態を視認することによって油圧シリンダの稼働状態を把握することができる。

【発明の効果】

【0014】

本開示によれば、飲食品工場における機器の異常の兆候を検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態に係る機器異常兆候検出システム及び飲食品工場の構成の例を示す図である。

【図2】飲食品工場において製造される飲食品の一例である飲料を示す斜視図である。

【図3】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、飲食品工場の機器によって製造される飲料の紙パックの成形を説明する図である。

【図4】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、飲食品工場の機器によって製造される飲料の紙パックの成形、及び紙パックへの飲料の充填を説明する図である。

【図5】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、飲食品工場の機器によって製造される飲料の紙パックの成形、及び紙パックへのシールを説明する図である。

【図6】実施形態に係る機器異常兆候検出システムと機器のシステム構成を示すブロック図である。

【図7】シリンダの構成の一例を示す断面図である。

【図8】（ａ）及び（ｂ）は、実施形態に係る機器異常兆候検出システムの時間表示部が表示する画面の例を示す図である。

【図9】実施形態に係る機器異常兆候検出システムの時間表示部が表示する画面の例を示す図である。

【図10】（ａ）及び（ｂ）は、実施形態に係る機器異常兆候検出システムの圧力表示部が表示する画面の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下では、図面を参照しながら本開示に係る機器異常兆候検出システムの実施形態について説明する。図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。

【0017】

本実施形態に係る機器異常兆候検出システム１は、飲食品工場１０に設けられた機器１１の異常を検出する。「飲食品工場」とは、飲食品が製造される工場を示している。「飲食品」は、人が飲食することが可能なものを示している。「飲食品」は、例えば、水、お茶、コーヒー、牛乳、ジュース、液状ヨーグルト、清涼飲料、発酵乳、豆乳飲料、炭酸水、乳酸菌飲料、スポーツ飲料、又は、アルコール飲料等の飲料である。また、「飲食品」は、ビスケット、クッキー、チップス、キャンディー、ショートブレッド、ウェハース、せんべい、サプリメント、アイスクリーム類等の冷菓、スナック類若しくはふりかけ等の固形食品、又は、調味料、ゼリー、ヨーグルト、プリン、スープ、流動食若しくは豆腐等の半固形食品であってもよい。

【0018】

例えば、飲食品工場１０は複数の機器１１を備え、複数の機器１１のそれぞれは複数のシリンダ２０を備える。シリンダ２０は、例えば、飲食品の容器の組み立て、飲食品の容器の搬送、容器への飲食品の収容、飲食品が収容された容器の封止、容器に収容された飲食品の搬送、及び、飲食品が収容された容器の梱包、のいずれかを行う。「容器」とは、飲食品を収容する器である。「容器」は、例えば、紙パック等のパック、パウチ、缶、瓶、ペットボトル、箱、バック・イン・ボックス（ＢＩＢ）、樽、又はグラウラー（一例として水筒）であってもよい。

【0019】

機器異常兆候検出システム１は、機器１１を構成する複数のシリンダ２０のそれぞれの伸縮状態を検出する検出部２と、検出部２によって検出された複数のシリンダ２０のそれぞれの伸縮状態から機器１１の異常の有無を判定する判定部３とを備える。例えば、検出部２は、シリンダ２０が最も伸びた状態、及びシリンダ２０が最も縮んだ状態を検出するセンサである。検出部２は複数のシリンダ２０のそれぞれに取り付けられている。検出部２については後に詳述する。

【0020】

以下では、容器が飲料充填用の紙パックであり、機器１１が紙パックの成形、充填及びシールを行う装置である例について説明する。機器１１は、容器を成形する機能と共に、成形した容器に飲料を充填するフィラーとしての機能を有する。すなわち、機器１１は、容器を成形する工程、及び容器に飲料を充填する工程を実行する。

【0021】

複数のシリンダ２０は、例えば、エアシリンダ２１及び油圧シリンダ２５を含む（図６参照）。機器１１は、エアシリンダ２１の伸縮動作、及び油圧シリンダ２５の伸縮動作によって容器の成形、容器への飲料の充填、及び飲料が充填された容器のシールを行う。機器１１は、例えば、数十本（一例として８０本近く）のシリンダ２０を備える。

【0022】

従って、数十本のシリンダ２０のうちのいずれかに異常が発生すると、成形不良又はシール不良等が発生し、機器１１の検査が必要になったり、工程が遅延したりする問題が生じる可能性がある。機器異常兆候検出システム１は、数十本のシリンダ２０のそれぞれの伸縮状態を検出及び表示することによって、機器１１を構成するシリンダ２０の異常の兆候を監視できる。機器異常兆候検出システム１は、機器１１の異常の兆候を監視する兆候監視システムである。機器異常兆候検出システム１によって、機器１１の検査、及び工程の遅延の発生を抑制できる。

【0023】

図２は、一例としての紙パックＰを示している。紙パックＰは、複数の側面Ｐ１と、側面Ｐ１の上端から側面Ｐ１に対して斜めに延在する一対の斜面部Ｐ２と、一対の斜面部Ｐ２の上端から上方に突出する突出部Ｐ３とを有する。一対の斜面部Ｐ２は、上方に向かうに従って互いに接近している。紙パックＰは、紙パックＰから飲料を注出するときに外されるキャップＰ４を有する。

【0024】

図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）及び図３（ｅ）は、機器１１のシリンダ２０による紙パックＰの組み立てを説明するための図である。例えば、機器１１は、シリンダ２０の他に、ヒータ１２、板状部材１３、超音波付与部１４、ノズル１５、ヒータ１６及び押圧部材１７を備える（図４（ａ）～図４（ｄ）及び図５（ａ）～図５（ｄ）参照）。

【0025】

まず、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、紙パックＰを構成する厚紙Ａが機器１１に供給され、機器１１のシリンダ２０が１枚の厚紙Ａを開いて起立（起函）させる。起立した厚紙Ａの下端Ａ１には、予め熱溶融性の接着剤が塗布されている。図３（ｃ）に示されるように、シリンダ２０の伸長によって機器１１のヒータ１２が厚紙Ａの下端Ａ１に接近し、ヒータ１２が厚紙Ａの下端Ａ１を加熱して当該接着剤を溶融させる。

【0026】

図３（ｄ）に示されるように、機器１１のシリンダ２０が厚紙Ａの下端Ａ１を折り込んで下端Ａ１を接着し、下端Ａ１を水平方向に延びるように平坦状にする。そして、図３（ｅ）に示されるように、機器１１のシリンダ２０が機器１１の板状部材１３を下端Ａ１にプレスすることにより、飲料が充填される前の紙パックＰが完成する。

【0027】

図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）及び図４（ｄ）は、紙パックＰへの飲料の充填を説明するための図である。図４（ａ）に示されるように、紙パックＰの斜面部Ｐ２となる部分には孔Ｐ５が形成されており、紙パックＰの内側から孔Ｐ５にキャップＰ４が挿入される。

【0028】

斜面部Ｐ２の内面における孔Ｐ５の周囲の部分には、予め熱溶融性の接着剤が塗布されている。図４（ｂ）に示されるように、孔Ｐ５に挿入されたキャップＰ４に機器１１の超音波付与部１４が超音波振動を付与する。これにより、キャップＰ４と斜面部Ｐ２の内面との間に摩擦熱が生じ、この摩擦熱によって上記の接着剤が溶融することにより、斜面部Ｐ２の内面にキャップＰ４が接着固定される。

【0029】

図４（ｃ）に示されるように、機器１１のシリンダ２０が紙パックＰの上端に折り癖をつける。このとき、紙パックＰの一対の斜面部Ｐ２の間の部分Ｐ６が平面視における紙パックＰの内側に折られる。その後、機器１１のノズル１５が上から紙パックＰの中に進入する。ノズル１５は、紙パックＰの下端の付近に達した後に、飲料を紙パックＰの中に注入しながら徐々に上昇する。そして、紙パックＰの中の飲料が所定量となった後に、ノズル１５は飲料の注入を停止する。その後、ノズル１５は紙パックＰから更に上昇して、紙パックＰへの飲料の充填が完了する。

【0030】

図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）及び図５（ｄ）は、飲料が充填された紙パックＰのシールを説明するための図である。まず、図５（ａ）に示されるように、機器１１のシリンダ２０が紙パックＰの上端に更に折り癖をつける。このとき、紙パックＰの一対の斜面部Ｐ２の間の部分Ｐ６が平面視における紙パックＰの内側に更に折られる。

【0031】

紙パックＰの一対の突出部Ｐ３の内面には、予め熱溶融性の接着剤が塗布されている。図５（ｂ）に示されるように、シリンダ２０の伸長によって機器１１のヒータ１６が紙パックＰの上端に接近し、ヒータ１６が紙パックＰの上端を加熱して当該接着剤を溶融させる。図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示されるように、機器１１の押圧部材１７が一対の突出部Ｐ３を互いに密着させた状態で上方からプレスした後に、飲料が充填された紙パックＰのシールが完了する。

【0032】

図６は、機器異常兆候検出システム１の構成及び機能を示すブロック図である。図６に示されるように、複数のシリンダ２０は、複数のエアシリンダ２１と、複数の油圧シリンダ２５とを含む。例えば、エアシリンダ２１の数は、油圧シリンダ２５の数よりも多く、５０本以上且つ１００本以下（一例として７２本）である。油圧シリンダ２５の数は、１本以上且つ５本以下（一例として２本）である。機器１１は、例えば、複数のエアシリンダ２１のそれぞれに接続された複数の電磁弁２２と、各電磁弁２２を制御して各エアシリンダ２１への動作エアーを制御する制御盤１９とを備える。

【0033】

機器異常兆候検出システム１は、兆候監視プログラム３０を備える。兆候監視プログラム３０は、例えば、飲食品工場１０に配置される情報端末Ｔにインストールされている。情報端末Ｔは、機器１１と通信可能とされている。情報端末Ｔは、例えば、携帯端末であってもよい。携帯端末は、例えば、スマートフォンを含む携帯電話、タブレット、ノートパソコン又はリモコン等、携帯可能な情報端末を示している。情報端末Ｔは、携帯端末以外の端末であってもよく、例えば、パソコンであってもよい。

【0034】

情報端末Ｔは、一例として、オペレーティングシステム及びソフトウェア（アプリケーション）等を実行するプロセッサ（例えばＣＰＵ）と、ＲＯＭ及びＲＡＭによって構成される主記憶部と、フラッシュメモリ等によって構成される補助記憶部と、無線通信モジュール等によって構成される通信制御部と、入力装置と、ディスプレイ等の出力装置とを備える。但し、情報端末Ｔの構成は、上記に限定されず適宜変更可能である。

【0035】

情報端末Ｔの各機能要素は、プロセッサ又は記憶部（例えば前述した主記憶部又は補助記憶部）に所定のソフトウェアを読み込ませて当該ソフトウェアを実行することによって実現される。プロセッサは、当該ソフトウェアに従って、前述した通信制御部、入力装置又は出力装置を動作させ、記憶部におけるデータの読み出し及び書き出しを行う。情報端末Ｔの処理に用いられるデータ又はデータベースは記憶部に格納される。

【0036】

検出部２は、機器１１を構成する複数のシリンダ２０のそれぞれの伸縮状態を検出するセンサである。例えば、検出部２は、１本のシリンダ２０に固定された第１センサ２ｂ及び第２センサ２ｃを含む。図７は、検出部２が固定されたシリンダ２０（エアシリンダ２１）を模式的に示す断面図である。図７に示されるように、例えば、第１センサ２ｂは上昇端センサであり、第２センサ２ｃ下降端センサである。

【0037】

一例として、エアシリンダ２１は、シリンダチューブ２１ｂと、シリンダチューブ２１ｂの内面を摺動するピストン２１ｃと、シリンダチューブ２１ｂの内部においてピストン２１ｃと共に移動するピストンロッド２１ｄとを有する。ピストン２１ｃは、シリンダチューブ２１ｂの内面を摺動するピストンパッキン２１ｆと、マグネット２１ｇとを有する。例えば、ピストン２１ｃは、シリンダチューブ２１ｂの軸線が延びる方向である軸線方向Ｄに沿って並ぶ一対のピストンパッキン２１ｆを有し、一対のピストンパッキン２１ｆの間にマグネット２１ｇが配置されている。

【0038】

第１センサ２ｂ及び第２センサ２ｃは、シリンダチューブ２１ｂの外面に固定されている。第１センサ２ｂの軸線方向Ｄの位置、及び第２センサ２ｃの軸線方向Ｄの位置は互いに異なっている。第１センサ２ｂはエアシリンダ２１が最も伸びたときにおけるマグネット２１ｇの外側に位置し、第２センサ２ｃはエアシリンダ２１が最も縮んだときにおけるマグネット２１ｇの外側に位置する。

【0039】

これにより、第１センサ２ｂはエアシリンダ２１が最も伸びた状態を示す伸長信号を生成し、第２センサ２ｃはエアシリンダ２１が最も縮んだ状態を示す収縮信号を生成する。なお、上記では、エアシリンダ２１に取り付けられた第１センサ２ｂ及び第２センサ２ｃについて説明した。しかしながら、油圧シリンダ２５に取り付けられた第１センサ２ｂ及び第２センサ２ｃについても上記と同様である。

【0040】

図６に示されるように、検出部２は情報端末Ｔと通信可能とされている。第１センサ２ｂは、シリンダ２０が伸びる度に、伸長信号を生成し生成した伸長信号を情報端末Ｔに出力する。第２センサ２ｃは、シリンダ２０が収縮する度に、収縮信号を生成し生成した収縮信号を情報端末Ｔに出力する。

【0041】

例えば、検出部２は、油圧シリンダ２５に取り付けられた圧力センサ２ｄを含む。圧力センサ２ｄは、油圧シリンダ２５の内部の圧力を検出し、検出した圧力を示す圧力信号を生成する。圧力センサ２ｄは、例えば、油圧シリンダ２５が伸縮する度に、圧力信号を生成し生成した圧力信号を情報端末Ｔに出力する。

【0042】

兆候監視プログラム３０は、前述した判定部３と、各シリンダ２０が最も伸びた状態から最も縮んだ状態に遷移するまでの時間（以下では、測定時間と称することがある）を検出する時間測定部３１と、各油圧シリンダ２５の圧力を測定する圧力測定部３２とを備える。時間測定部３１は、例えば、各シリンダ２０の伸縮の周期を測定してもよい。圧力測定部３２は、各圧力センサ２ｄから圧力信号を受信して各油圧シリンダ２５の圧力を測定する。

【0043】

判定部３は、例えば、機器１１の制御盤１９から、飲料の容器種情報を示す信号、及び機器１１の運転情報を示す信号を受信する。容器種情報とは、飲料を充填する対象の容器を示す情報である。運転情報を示す信号とは、機器１１の稼働開始、稼働停止及び稼働状態を示す信号である。判定部３は、例えば、各シリンダ２０の測定時間と、シリンダ２０ごとに予め定められた基準時間との差が時間閾値以上であるか否かを判定する。基準時間とは、例えば、シリンダ２０ごとに予め定められた望ましいシリンダ２０の伸縮時間を示している。基準時間との差が小さいほどシリンダ２０の伸縮状態が望ましい状態であることを示しており、基準時間との差が大きいほどシリンダ２０の伸縮状態が望ましくない状態であることを示している。

【0044】

判定部３は、シリンダ２０の測定時間と基準時間との差が時間閾値以上でないと判定したときに当該シリンダ２０が正常であると判定する。一方、判定部３は、シリンダ２０の測定時間と基準時間との差が時間閾値以上であると判定したときに当該シリンダ２０及び機器１１が異常であると判定する。また、判定部３は、各シリンダ２０の測定時間が基準時間より時間閾値以上長いと判定したときに当該シリンダ２０及び機器１１が異常であると判定してもよい。この場合、動作に遅延が生じているシリンダ２０を特定することが可能である。

【0045】

判定部３は、油圧シリンダ２５に対しては、上記の測定時間を用いた判定に加え圧力についても判定を行う。判定部３は、各油圧シリンダ２５の圧力と油圧シリンダ２５ごとに予め定められた基準圧力との差が圧力閾値以上であると判定したときに当該油圧シリンダ２５及び機器１１が異常であると判定する。基準圧力とは、例えば、油圧シリンダ２５ごとに予め定められた望ましい油圧シリンダ２５の圧力を示している。基準圧力との差が小さいほど油圧シリンダ２５の圧力が望ましい状態であることを示しており、基準圧力との差が大きいほど油圧シリンダ２５の圧力が望ましくない状態であることを示している。判定部３は、油圧シリンダ２５の測定時間と基準時間との差が時間閾値以上でなく、且つ油圧シリンダ２５の圧力と基準圧力との差が圧力閾値以上でないと判定したときに当該油圧シリンダ２５が正常であると判定する。

【0046】

兆候監視プログラム３０は、例えば、判定部３によって判定された判定結果を表示する表示部３３と、判定部３によって判定された結果を情報端末Ｔの外部に送信する通信部３４とを有する。表示部３３による表示は、例えば、シリンダ２０が伸縮して、第１センサ２ｂが伸長信号を出力し、且つ第２センサ２ｃが収縮信号を出力する度に更新される。この更新の周期は、例えば、０．００１秒以上且つ１秒以下である。このように、表示部３３は、判定部３の判定結果の表示を頻繁に更新するので、シリンダ２０の異常有無の通知をリアルタイムで迅速に行うことができる。但し、上記の更新の周期は、変更可能な値であってもよい。

【0047】

表示部３３は、時間測定部３１によって測定された時間を表示する時間表示部３５と、圧力測定部３２によって測定された圧力を表示する圧力表示部３６とを有する。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、時間表示部３５が表示する画面の例を示す図である。図８（ａ）に示されるように、時間表示部３５は、シリンダ２０ごとの測定時間を情報端末ＴのディスプレイＲに表示する。図８（ａ）の例では、シリンダＡの測定時間はａ（ｓ）であり、シリンダＢの測定時間はｂ（ｓ）であり、シリンダＣの測定時間はｃ（ｓ）であることが表示されている（ａ、ｂ、ｃは正の実数）。

【0048】

時間表示部３５は、例えば、シリンダ２０ごとの測定時間を棒グラフとしてディスプレイＲに表示する。この場合、時間表示部３５は、シリンダ２０の測定時間を示す棒グラフと共に、シリンダ２０ごとの上限許容値Ｖ１、及びシリンダ２０ごとの下限許容値Ｖ２をディスプレイＲに表示してもよい。

【0049】

図８（ａ）では、上限許容値Ｖ１が第１上限許容値Ｖ１１と、第１上限許容値Ｖ１１より小さい第２上限許容値Ｖ１２とを含み、下限許容値Ｖ２が第１下限許容値Ｖ２１と、第１下限許容値Ｖ２１より大きい第２下限許容値Ｖ２２とを含む例を示している。判定部３は、測定時間が第２下限許容値Ｖ２２以上且つ第２上限許容値Ｖ１２以下であるときにシリンダ２０が正常であると判定し、このとき時間表示部３５は当該シリンダ２０の棒グラフの色彩を第１色（例えば緑色）にする。第１色は、当該シリンダ２０の稼働状態が正常であることを示している。

【0050】

判定部３は、測定時間が、第１下限許容値Ｖ２１以上且つ第２下限許容値Ｖ２２未満、又は第１上限許容値Ｖ１１以下且つ第２上限許容値Ｖ１２より大きいときにシリンダ２０が注意が必要な状態であると判定する。このとき時間表示部３５は当該シリンダ２０の棒グラフの色彩を第１色とは異なる第２色（例えば黄色）にする。第２色は、当該シリンダ２０の稼働状態に対して注意を促すことを示している。

【0051】

判定部３は、測定時間が、第１下限許容値Ｖ２１未満、又は第１上限許容値Ｖ１１より大きいときにシリンダ２０が警報が必要な状態であると判定する。このとき時間表示部３５は当該シリンダ２０の棒グラフの色彩を第１色及び第２色とは異なる第３色（例えば赤色）にする。第３色は、当該シリンダ２０の稼働状態に対して警報が出力されていることを示している。以上の場合、棒グラフの色彩を見るだけで各シリンダ２０の測定時間が正常であるか否かを判断できる。

【0052】

例えば、時間表示部３５は、シリンダ２０の詳細画面を開くための詳細ボタンＲ１をシリンダ２０ごとに表示する。図８（ｂ）は、ディスプレイＲに表示されたシリンダ２０の詳細画面の例を示す図である。図８（ｂ）では、選択されたシリンダ２０における、図８（ａ）と同様の測定時間及び棒グラフＹを表示すると共に、測定時間の時系列データＷのグラフをディスプレイＲに表示する。

【0053】

更に、時間表示部３５は、測定時間の時系列データＷのグラフと共に上限許容値Ｖ１及び下限許容値Ｖ２を表示してもよい。上記同様、上限許容値Ｖ１は第１上限許容値Ｖ１１及び第２上限許容値Ｖ１２を含んでおり、下限許容値Ｖ２は第１下限許容値Ｖ２１及び第２下限許容値Ｖ２２を含んでいる。

【0054】

当該グラフの横軸は日時を示しており、当該グラフの縦軸は測定時間を示している。上限許容値Ｖ１及び下限許容値Ｖ２は、当該グラフにおいて横方向に延びる直線として表示される。例えば、第２上限許容値Ｖ１２を示す直線Ｘ１２の色彩、及び第２下限許容値Ｖ２２を示す直線Ｘ２２の色彩は第２色であり、第１上限許容値Ｖ１１を示す直線Ｘ１１の色彩、及び第１下限許容値Ｖ２１を示す直線Ｘ２１の色彩は第３色である。

【0055】

図９は、時間表示部３５が表示する詳細画面において、時系列データＷが異常値に達した状態の例を示している。図８（ｂ）及び図９に示されるように、時系列データＷが直線Ｘ１２と直線Ｘ２２との間に位置するときには棒グラフＹの色彩は第１色である。時系列データＷが、直線Ｘ１１と直線Ｘ１２との間、又は直線Ｘ２１と直線Ｘ２２との間に位置するときには棒グラフＹの色彩は第２色である。時系列データＷが、直線Ｘ１１より高い、又は直線Ｘ２１より低いときには棒グラフＹの色彩は第３色である。この詳細画面からもシリンダ２０の現時点での稼働状況をリアルタイムで把握できる。

【0056】

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、圧力表示部３６が表示する画面の例を示す図である。図１０（ａ）に示されるように、例えば、圧力表示部３６は圧力の時系列データＺをディスプレイＲに表示する。圧力表示部３６は、時系列データＺと共に、シリンダ２０（油圧シリンダ２５）ごとに定められた上限許容値Ｖ１を示す線Ｅ１、及びシリンダ２０ごとに定められた下限許容値Ｖ２を示す線Ｅ２を表示してもよい。線Ｅ１は、前述と同様、第１上限許容値Ｖ１１を示す線Ｅ１１、及び第２上限許容値Ｖ１２を示す線Ｅ１２を含んでおり、線Ｅ２は、第１下限許容値Ｖ２１を示す線Ｅ２１、及び第２下限許容値Ｖ２２を示す線Ｅ２２を含んでいる。

【0057】

時系列データＺが線Ｅ１２と線Ｅ２２との間に位置するときにはシリンダ２０の圧力が正常である。時系列データＺが線Ｅ１１と線Ｅ１２との間、又は線Ｅ２１と線Ｅ２２との間に位置するときにはシリンダ２０の圧力に対して注意を促すことを示している。時系列データＺが線Ｅ１１よりも上、又は線Ｅ２１よりも下に位置するときにはシリンダ２０の圧力に対して警報が出力されていることを示している。この時系列データＺの位置を視認することにより、シリンダ２０の圧力の状態を容易に且つリアルタイムで把握できる。

【0058】

図１０（ｂ）に示されるように、圧力表示部３６は、シリンダ２０の圧力のヒストグラムをディスプレイＲに表示してもよい。ディスプレイＲに表示された直近データとは、直近ｍ件（ｍは自然数）の圧力のデータを示している。一例として、ｍの値は１００００であり、この場合、直近データのグラフには１００００件（直近３、４日程度）の圧力のヒストグラムが表示される。ｍの値は変更可能とされている。ディスプレイＲに表示された保存データとは、情報端末Ｔの記憶部に保存されるデータの数を示している。保存データのグラフには、記憶部に保存されている圧力データのヒストグラムが表示される。

【0059】

次に、本実施形態に係る機器異常兆候検出方法の例について説明する。この機器異常兆候検出方法は、機器異常兆候検出システム１を用いて行われる。図６に示されるように、機器１１の各シリンダ２０に検出部２を取り付ける（検出部を取り付ける工程）。そして、情報端末Ｔに兆候監視プログラム３０をインストールする（兆候監視プログラムをインストールする工程）。

【0060】

機器１１を稼働させて、例えば、前述した厚紙Ａからの紙パックＰの組み立て、組み立てた紙パックＰへの飲料の充填、及び、飲料が充填された紙パックＰのシールを実行する（機器を稼働させる工程）。機器１１の稼働と共に検出部２が機器１１の各シリンダ２０の伸縮状態を検出する（伸縮状態を検出する工程）。そして、検出された各シリンダ２０の伸縮状態から機器１１の異常の有無を判定部３が判定する（異常の有無を判定する工程）。判定部３による判定結果は、例えば、表示部３３によってディスプレイＲに表示されると共に、通信部３４によって情報端末Ｔの外部の機器に送信される。その後、一連の工程が完了する。

【0061】

続いて、本実施形態に係る機器異常兆候検出システム１及び機器異常兆候検出方法から得られる作用効果について説明する。本実施形態に係る機器異常兆候検出システム１及び機器異常兆候検出方法では、飲食品工場１０に設けられた機器１１の各シリンダ２０の伸縮状態が検出部２によって検出される。検出部２が機器１１の各シリンダ２０の伸縮状態を検出することにより、機器１１を構成する各シリンダ２０の稼働状態を直接的に取得できる。

【0062】

機器異常兆候検出システム１は判定部３を有し、判定部３は検出されたシリンダ２０の伸縮状態から当該シリンダ２０を備える機器１１の異常の有無を判定する。判定部３がシリンダ２０の伸縮状態から機器１１の異常有無を判定することにより、当該機器１１の異常有無を直接的に判定できる。従って、シリンダ２０の伸縮状態から当該シリンダ２０を備える機器１１の異常有無が判定されることにより、当該機器１１の異常有無を直接的に且つ高精度に判定できるので、当該機器１１の異常の兆候を実際に異常が発生する前に検出することができる。

【0063】

すなわち、実際に機器１１に異常が生じる前に未然にシリンダ２０及び機器１１の異常の兆候を検出できるので、異常発生後の機器１１の検査、及び工程の遅延を抑制できる。更に、本実施形態では、数十本のシリンダ２０のうちのいずれかに異常の兆候が発生しても当該兆候を検出できるので、紙パックＰの成形不良及びシール不良の発生を抑制することができる。

【0064】

本実施形態において、機器異常兆候検出システム１は、複数のシリンダ２０のそれぞれが最も伸びた状態から最も縮んだ状態に遷移するまでの時間を測定する時間測定部３１と、時間測定部３１によって測定された時間を表示する時間表示部３５とを備える。この場合、時間測定部３１は各シリンダ２０が最も伸びた状態から最も縮んだ状態に遷移するまでの時間を測定する。この時間の測定により、各シリンダ２０の稼働状態の異常有無を速やかに且つ高精度に把握できる。更に、時間測定部３１によって測定された時間が時間表示部３５によってディスプレイＲに表示されるので、表示された時間を視認することによって各シリンダ２０の稼働状態を速やかに把握できる。

【0065】

本実施形態において、シリンダ２０は、油圧シリンダ２５を含んでいてもよく、機器異常兆候検出システム１は、油圧シリンダ２５の圧力を測定する圧力測定部３２を備える。この場合、特に適切に力を付与することが必要な油圧シリンダ２５の圧力が測定されるので、飲食品工場１０の数多くのシリンダ２０の管理を一層高精度に行うことができる。

【0066】

本実施形態において、機器異常兆候検出システム１は、圧力測定部３２によって測定された圧力を表示する圧力表示部３６を備える。この場合、測定された油圧シリンダ２５の圧力が表示されるので、測定された圧力の状態を視認することによって油圧シリンダ２５の稼働状態を把握することができる。

【0067】

以上、本開示に係る機器異常兆候検出システムの実施形態について説明した。しかしながら、本開示に係る機器異常兆候検出システムは、前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨の範囲内において適宜変更されたものであってもよい。すなわち、本開示に係る機器異常兆候検出システムの各部の構成、形状、大きさ、材料、数及び配置態様は、上記の要旨の範囲内において適宜変更可能である。

【0068】

前述した機器異常兆候検出方法は、
飲食品工場１０に設けられた機器を構成する複数のシリンダ２０のそれぞれの伸縮状態を検出する工程と、
当該検出する工程において検出された複数のシリンダ２０のそれぞれの伸縮状態から機器１１の異常の有無を判定する工程と、
を備える。

【0069】

上記の伸縮状態を検出する工程は、例えば、検出部２によって行われる。また、前述の実施形態では、判定部３が機器１１の異常の有無を判定する例について説明した。しかしながら、機器１１の異常の有無を判定する工程の主体は、判定部３以外のものであってもよい。例えば、情報端末ＴのディスプレイＲを見た作業者が機器１１の異常の有無を判定してもよい。

【0070】

前述の実施形態では、シリンダ２０が最も伸びた状態から最も縮んだ状態に遷移するまでの時間を測定する時間測定部３１について説明した。しかしながら、時間測定部は、シリンダ２０が最も伸びた状態、及びシリンダ２０が最も縮んだ状態を検出しなくてもよい。例えば、時間測定部は、シリンダ２０が一定値以上伸びた状態、及びシリンダ２０が一定値以上縮んだ状態を検出してもよい。

【0071】

前述の実施形態では、時間表示部３５が測定時間を表示し、圧力表示部３６が油圧シリンダ２５の圧力を表示する例について説明した。しかしながら、本開示に係る機器異常兆候検出システムは、測定時間、及び油圧シリンダの圧力の少なくともいずれかを記憶してもよい。機器異常兆候検出システムは、測定時間、及び油圧シリンダの圧力を長期間（例えば１、２年）記憶してもよく、記憶したデータから中長期の兆候監視をしてもよい。

【0072】

前述の実施形態では、紙パックの成形、充填及びシールを行う装置である機器１１のシリンダ２０の伸縮状態を検出部２が検出する例について説明した。しかしながら、本開示に係る機器異常兆候検出システムにおいて、機器は、紙パックの成形、充填及びシールを行う装置以外の機器であってもよい。この機器は、例えば、フィラー、又は不良の製品を排斥する排斥装置等であってもよく、機器の種類は、シリンダを備えたものであれば特に限定されない。このように、本開示に係る機器異常兆候検出システムは、飲食品工場に設けられた種々の機器に適用させることが可能である。

【符号の説明】

【0073】

１…機器異常兆候検出システム、２…検出部、２ｂ…第１センサ、２ｃ…第２センサ、２ｄ…圧力センサ、３…判定部、１０…飲食品工場、１１…機器、１２…ヒータ、１３…板状部材、１４…超音波付与部、１５…ノズル、１６…ヒータ、１７…押圧部材、１９…制御盤、２０…シリンダ、２１…エアシリンダ、２１ｂ…シリンダチューブ、２１ｃ…ピストン、２１ｄ…ピストンロッド、２１ｆ…ピストンパッキン、２１ｇ…マグネット、２２…電磁弁、２５…油圧シリンダ、３０…兆候監視プログラム、３１…時間測定部、３２…圧力測定部、３３…表示部、３４…通信部、３５…時間表示部、３６…圧力表示部、Ａ…厚紙、Ａ１…下端、Ｄ…軸線方向、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ１１，Ｅ１２，Ｅ２１，Ｅ２２…線、Ｐ…紙パック、Ｐ１…側面、Ｐ２…斜面部、Ｐ３…突出部、Ｐ４…キャップ、Ｐ５…孔、Ｐ６…部分、Ｒ…ディスプレイ、Ｒ１…詳細ボタン、Ｔ…情報端末、Ｖ１…上限許容値、Ｖ２…下限許容値、Ｖ１１…第１上限許容値、Ｖ１２…第２上限許容値、Ｖ２１…第１下限許容値、Ｖ２２…第２下限許容値、Ｗ…時系列データ、Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ２１，Ｘ２２…直線、Ｙ…棒グラフ、Ｚ…時系列データ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】