特許 7356938 食品撹拌装置の監視装置および食品攪拌システム

(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】

(24)【登録日】2023-09-27

(45)【発行日】2023-10-05

(54)【発明の名称】食品撹拌装置の監視装置および食品攪拌システム

(51)【国際特許分類】

   B01F 35/60 20220101AFI20230928BHJP

   A47J 43/046 20060101ALI20230928BHJP

   B01F 35/21 20220101ALI20230928BHJP

   B01F 27/808 20220101ALI20230928BHJP

   G01M 99/00 20110101ALI20230928BHJP

   B01F 101/06 20220101ALN20230928BHJP

【ＦＩ】

B01F35/60

A47J43/046

B01F35/21

B01F27/808

G01M99/00 A

B01F101:06

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020047681

(22)【出願日】2020-03-18

(65)【公開番号】P2021146262

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2022-06-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000127237

【氏名又は名称】株式会社イズミフードマシナリ

(74)【代理人】

【識別番号】100179969

【弁理士】

【氏名又は名称】駒井 慎二

(74)【代理人】

【識別番号】100173532

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 彰文

(72)【発明者】

【氏名】北村 久徳

(72)【発明者】

【氏名】吉尾 鉄也

(72)【発明者】

【氏名】杉舩 大亮

(72)【発明者】

【氏名】川本 裕太

【審査官】河野 隆一朗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１３９２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１７５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２７４７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５６－０５４９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２４２５９５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｆ ２７／００ － ２７／９６

Ｂ０１Ｆ ３５／６０

Ａ４７Ｊ ４３／０４ － ４３／０９

Ｂ０１Ｊ １９／１８

Ｇ０１Ｍ １３／００ － １３／０４５

Ｇ０１Ｍ ９９／００

Ｂ０２Ｃ １３／００ － １３／３１

Ｂ０２Ｃ ２３／００ － ２３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

攪拌対象の食品を収納する攪拌槽と、金属材料で構成され、回転することにより前記攪拌槽内の前記食品を攪拌する攪拌子とを有する食品攪拌装置を監視する装置であって、
前記攪拌子の金属疲労の程度に基づいて、前記攪拌子が破損に至る破損危険度を推定する危険度推定部を備えることを特徴とする食品撹拌装置の監視装置であって、
前記金属疲労の程度を推定する金属疲労推定部を備え、
前記金属疲労推定部は、前記攪拌子の攪拌条件に基づいて、前記金属疲労を演算し、その演算結果を前記金属疲労の程度として推定し、
前記攪拌条件には、前記攪拌子に一定の電流値または攪拌トルクの負荷のかかった回数が含まれる監視装置。

【請求項2】

前記危険度推定部は、
前記金属疲労推定部での演算結果が第１閾値を越えた場合、前記破損危険度が第１破損危険度であると推定し、
前記第１破損危険度を推定した後、前記金属疲労推定部での演算結果が第２閾値を越えた場合、前記破損危険度が第２破損危険度であると推定する請求項１に記載の食品撹拌装置の監視装置。

【請求項3】

前記危険度推定部は、前記金属疲労の程度と、前記攪拌子の摩耗の程度に基づいて、前記破損危険度を推定する請求項１又は２に記載の食品撹拌装置の監視装置。

【請求項4】

前記摩耗の程度を推定する摩耗推定部を備える請求項３に記載の食品撹拌装置の監視装置。

【請求項5】

前記破損危険度に関する情報を報知する報知部を備える請求項１～４のいずれか１項に記載の食品撹拌装置の監視装置。

【請求項6】

前記報知部は、前記破損危険度に関する情報として、前記攪拌子の交換を促す情報を報知する請求項５に記載の食品撹拌装置の監視装置。

【請求項7】

前記報知部は、前記破損危険度の程度に応じて、前記破損危険度に関する情報を複数回報知する請求項６に記載の食品撹拌装置の監視装置。

【請求項8】

攪拌対象の食品を収納する攪拌槽と、金属材料で構成され、回転することにより前記攪拌槽内の前記食品を攪拌する攪拌子とを有する食品攪拌装置と、
前記食品攪拌装置とともに用いられる、請求項１～７のいずれか１項に記載の食品撹拌装置の監視装置を備えることを特徴とする食品攪拌システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、食品撹拌装置の監視装置および食品攪拌システムに関する。

【背景技術】

【0002】

化学薬材に対して化学反応をさせる化学反応装置と、化学反応装置での化学反応が正常な状態であるかを判定するニューロ・コントローラとを備える異常反応の制御システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の異常反応の制御システムは、化学反応が正常な状態であるかを判定するのに際し、例えば、化学薬材を攪拌する回転モータの電流値と、回転モータの回転数とから算定された回転トルク等を用いて、その判定を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－３０１３５９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、特許文献１に記載の異常反応の制御システムでは、食品攪拌装置を使用し続けていくと、例えば回転モータに金属疲労や摩耗等の経時的な劣化が生じてくる。そして、そのまま食品攪拌装置を使用し続けた場合、食品攪拌装置の回転モータが破損に至り、食品攪拌装置の使用が不可となるという問題があった。また、食品攪拌装置の使用不可な状態が長期間続くと、食品攪拌装置の生産効率が低下するという問題もあった。

【0005】

本発明の目的は、食品攪拌装置の攪拌子が破損に至る前に、例えば当該攪拌子の交換等のメンテナンスを促すことが可能な食品撹拌装置の監視装置および食品攪拌システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の食品撹拌装置の監視装置の一つの態様は、
攪拌対象の食品を収納する攪拌槽と、金属材料で構成され、回転することにより前記攪拌槽内の前記食品を攪拌する攪拌子とを有する食品攪拌装置を監視する装置であって、
前記攪拌子の金属疲労の程度に基づいて、前記攪拌子が破損に至る破損危険度を推定する危険度推定部を備えることを特徴とする食品撹拌装置の監視装置であって、
前記金属疲労の程度を推定する金属疲労推定部を備え、
前記金属疲労推定部は、前記攪拌子の攪拌条件に基づいて、前記金属疲労を演算し、その演算結果を前記金属疲労の程度として推定し、
前記攪拌条件には、前記攪拌子に一定の電流値または攪拌トルクの負荷のかかった回数が含まれる。

【0007】

本発明の食品攪拌システムの一つの態様は、
攪拌対象の食品を収納する攪拌槽と、金属材料で構成され、回転することにより前記攪拌槽内の前記食品を攪拌する攪拌子とを有する食品攪拌装置と、
前記食品攪拌装置とともに用いられる、上記食品撹拌装置の監視装置を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、食品撹拌装置の監視装置により、現在の攪拌子の破損危険度がどの程度であるのかを推定することができる。そして、破損危険度の程度によっては、攪拌子が破損に至る前に、例えば当該攪拌子の交換等のメンテナンスを促すことができる。これにより、メンテナンスを省略した場合に生じ得る、攪拌装置の使用不可状態や、攪拌装置の生産効率の低下等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の食品攪拌システムの第１実施形態を示す外観図である。

【図2】図１に示す食品攪拌システムの制御ブロック図である。

【図3】図１に示す食品攪拌システムの食品撹拌装置の監視装置が実行する制御プログラムを示すフローチャートである。

【図4】図３に示すフローチャートに含まれるサブルーチン（金属疲労対応処理）のフローチャートである。

【図5】本発明の食品攪拌システムの第２実施形態を示すブロック図である。

【図6】図５に示す食品攪拌システムの食品撹拌装置の監視装置が実行する制御プログラムを示すフローチャートである。

【図7】図６示すフローチャートに含まれるサブルーチン（摩耗対応処理）のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の食品撹拌装置の監視装置および食品攪拌システムを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１～図４を参照して、本発明の食品撹拌装置の監視装置および食品攪拌システムの第１実施形態について説明する。なお、以下では、説明の都合上、図１中の上側を「上（または上方）」、下側を「下（または下方）」と言う。

【0011】

図１、図２に示すように、食品攪拌システム１は、食品攪拌装置（以下単に「攪拌装置」と言う）２と、食品撹拌装置の監視装置（以下単に「監視装置」と言う）３とを備える。攪拌装置２は、攪拌対象であり、流動性を有する食品ＦＤを攪拌する装置である。監視装置３は、攪拌装置２を監視する装置である。

【0012】

攪拌装置２は、攪拌槽２１と、攪拌子２２と、モータ２３と、歯車機構２４と、制御部２５と、入力部２６とを有する。
攪拌槽２１は、食品ＦＤを収納することができる。
攪拌槽２１の底部２１１側には、攪拌子２２が回転可能に支持されている。モータ２３の動力は、動力伝達シャフト２３１に伝わる。そして、動力伝達シャフト２３１から歯車機構２４に伝わった動力により、攪拌子２２が、シャフト２２１にて鉛直方向と平行な軸回りに回転する。攪拌子２２は、回転することにより、攪拌槽２１内の食品ＦＤを攪拌することができる。また、攪拌子２２は、ステンレス鋼やアルミニウム等の防錆性を有する金属材料で構成される。

【0013】

図１に示すように、攪拌子２２は、シャフト２２１と、シャフト２２１の下部に支持されたインペラ（ロータ）２２２と、シャフト２２１の上部に支持されたカッター２２３とを有する。
シャフト２２１は、棒状をなし、上下方向に沿って配置されている。シャフト２２１の下方側は、歯車機構２４と連結されている。

【0014】

インペラ２２２は、円盤状をなし、シャフト２２１と同士的に配置されている。インペラ２２２は、攪拌子２２の中で、食品ＦＤの攪拌または溶解に最も寄与する。
カッター２２３は、板状をなし、シャフト２２１に片持ち支持されている。例えば食品ＦＤに固形物が含まれている場合、カッター２２３は、固形物を粉砕する機能も有する。本実施形態では、カッター２２３は、シャフト２２１の長手方向で異なる位置に２つ配置されている。なお、カッター２２３の配置数は、２つに限定されず、例えば、１つまたは３つ以上であってもよい。また、カッター２２３は、攪拌子２２から省略されていてもよい。

【0015】

モータ２３は、歯車機構２４を介して、シャフト２２１と連結されている。モータ２３は、攪拌子２２に動力（回転力）を付与する駆動源である。
歯車機構２４は、互いに噛み合う複数の歯車（図示せず）を有する。本実施形態では、モータ２３の動力伝達シャフト２３１は、水平方向と平行な軸回りに回転し、攪拌子２２は、鉛直方向と平行な軸回りに回転する。そのため、攪拌装置２では、歯車機構２４により、モータ２３側から攪拌子２２側への動力の方向を変換することができる。

【0016】

制御部２５は、モータ２３および入力部２６と電気的に接続されており、これらの作動を制御することができる。図２に示すように、制御部２５は、ＣＰＵ２５１と、記憶部２５２とを有する。ＣＰＵ２５１は、例えば、記憶部２５２に予め記憶されている制御プログラムを実行することができる。制御プログラムには、例えば、モータ２３の作動を制御して、食品ＦＤの攪拌を実行するための攪拌用プログラム等が含まれる。

【0017】

攪拌装置２では、入力部２６を介して、種々の情報を入力することができる。入力部２６から入力される情報の１つとして、食品ＦＤを攪拌するための攪拌条件がある。攪拌条件には、例えば、攪拌子２２の回転時間、周速、モータ２３の回転数、攪拌子２２の径（インペラ径）、攪拌トルク、モータ２３の電流値、食品ＦＤの粘性や種類等の物性のうちの少なくとも１つが含まれる。また、その他に、攪拌条件には、例えば、モータ２３への印加周波数等も含めることもできる。そして、入力部２６から入力された攪拌条件は、記憶部２５２に記憶されて、攪拌用プログラムに反映される、すなわち、攪拌プログラムの一部として組み込まれる。なお、入力部２６としては、特に限定されず、例えば、タッチパネル、キーボード、マウス等が挙げられる。

【0018】

食品攪拌システム１では、攪拌装置２とともに、監視装置３が用いられる。図２に示すように、監視装置３は、攪拌装置２と電気的に接続されている。監視装置３は、制御部３１と、報知部３４とを有する。
制御部３１は、ＣＰＵ３２と、記憶部３３とを有する。ＣＰＵ３２は、例えば、記憶部３３に予め記憶されている制御プログラムを実行することができる。制御プログラムには、例えば、攪拌装置２を監視するための監視用プログラム等が含まれる。また、制御部３１は、報知部３４と電気的に接続されており、報知部３４の作動を制御することができる。

【0019】

報知部３４は、例えば、監視装置３による監視結果を報知することができる。報知部３４での報知方法としては、特に限定されず、例えば、スピーカ等を用いた音声（振動含む）による報知方法、シグナルランプや液晶ディスプレイ等を用いた発光による報知方法、媒体への印刷による報知方法等が挙げられる。

【0020】

攪拌装置２では、攪拌装置２の長期的な使用に伴って、攪拌子２２に金属疲労による経時的な劣化が生じてくる。そして、そのまま攪拌装置２の使用を継続していった場合、攪拌子２２が破損に至り、攪拌装置２の使用が不可となるおそれがある。また、攪拌装置２の使用不可な状態が長期間続くと、攪拌装置２の生産効率（稼働率）が低下するおそれもある。ここで、「金属疲労」とは、金属材料で構成された攪拌子２２に、食品ＦＤからの衝撃が繰り返して加わって、はじめ小さな傷が生じ、やがて大きな破壊に至る現象のことを言う。

【0021】

そこで、食品攪拌システム１では、前記のような不具合が解消されるよう構成されている。以下、この構成および作用について説明する。
監視装置３は、攪拌装置２を監視する装置であり、攪拌装置２の中でも、特に監視対象として、攪拌装置２の攪拌子２２を監視することができる。攪拌子２２は、攪拌装置２を構成する部品の中で、金属疲労による経時的な劣化が最も生じ易い消耗品の１つである。

【0022】

図２に示すように、ＣＰＵ３２は、金属疲労の程度を推定する金属疲労推定部３２１としての機能を有する。また、ＣＰＵ３２は、金属疲労推定部３２１で推定された金属疲労の程度に基づいて、攪拌子２２が破損に至る破損危険度、すなわち、攪拌子２２の寿命を推定する危険度推定部３２２としての機能も果たすことができる。

【0023】

金属疲労推定部３２１は、攪拌子２２の攪拌条件に基づいて、金属疲労の程度を演算する。前述したように、攪拌条件には、例えば、攪拌子２２に一定の電流値、攪拌トルク等の負荷のかかった回数が含まれる。攪拌条件に攪拌子２２の一定の電流値、攪拌トルク等の負荷のかかった回数を用いた場合、金属疲労の程度は、攪拌子２２の一定の電流値、攪拌トルク等の負荷のかかった回数と任意に設定した係数を積算することから、金属疲労の程度を演算する際の演算式として、攪拌子２２の一定の電流値、攪拌トルク等の負荷のかかった回数との関数とすることができる。この関数は、例えば、実験またはシミュレーション等で求められる。

【0024】

また、攪拌条件に攪拌子２２の周速を用いた場合や、攪拌条件に食品ＦＤの物性を用いた場合も同様に、演算式としての各攪拌条件の関数を、実験またはシミュレーション等で求めることができる。
そして、金属疲労推定部３２１は、演算式から得られた結果を、実際の金属疲労の程度として推定する。これにより、攪拌条件を反映した、攪拌条件の影響を受ける金属疲労の程度を、迅速、かつ、できる限り正確に求めることができる。

【0025】

危険度推定部３２２は、金属疲労推定部３２１での演算結果、すなわち、金属疲労推定部３２１で求められた金属疲労の程度α１が、第１閾値β１を越えた場合、攪拌子２２の破損危険度が第１破損危険度であると推定する。第１破損危険度としては、例えば、攪拌子２２が金属疲労によって破損するまでの残り時間とすることができる。

【0026】

また、危険度推定部３２２は、第１破損危険度を推定した後、金属疲労推定部３２１での演算結果、すなわち、金属疲労推定部３２１で求められた金属疲労の程度α２が、第２閾値β２を越えた場合、攪拌子２２の破損危険度が第２破損危険度であると推定する。第２破損危険度としては、例えば、第１破損危険度を越えて、さらに、攪拌子２２が金属疲労によって破損するまでの残り時間とすることができる。
第１閾値β１および第２閾値β２は、それぞれ、記憶部３３に予め記憶されている。また、第１閾値β１および第２閾値β２は、それぞれ、適宜変更可能である。

【0027】

報知部３４は、破損危険度が推定されるたびに、当該破損危険度に関する情報を報知する。換言すれば、報知部３４は、破損危険度が第１破損危険度であると推定された場合、第１破損危険度である旨を報知し、破損危険度が第２破損危険度であると推定された場合、第２破損危険度である旨を報知する。このように、報知部３４は、破損危険度の程度（レベル）に応じて、破損危険度に関する情報を段階的に報知することができる。これにより、例えば、攪拌装置２を操作するユーザ（操作者）は、現在の攪拌子２２の破損危険度が、どの程度であるのかを認識することができる。

【0028】

また、報知部３４は、破損危険度に関する各情報として、攪拌子２２の交換を促す情報を報知する。これにより、攪拌子２２が破損する前に、新たな、すなわち、交換用の攪拌子２２を手配することができる。そして、新たな攪拌子２２が届き次第、攪拌装置２に設置されている攪拌子２２と交換することができる。これにより、攪拌装置２の使用不可状態を防止して、攪拌装置２を継続して使用することができる。また、攪拌装置２の生産効率の低下も防止することができる。

【0029】

以上のように、食品攪拌システム１では、監視装置３により、攪拌装置２の攪拌子２２が破損に至る前に、例えば当該攪拌子２２の交換等のメンテナンスを促すことが可能となる。これにより、攪拌装置２の使用不可状態や、攪拌装置２の生産効率の低下等の不具合を未然に防止することができる。また、攪拌装置２のＭＴＢＦ（Mean Time Between Failure：稼働時間／故障回数）を上げることができ、攪拌装置２の信頼性が向上する。

【0030】

また、食品攪拌システム１では、制御部３１と報知部３４との配置関係については、特に限定されない。例えば、工場内で攪拌装置２が使用されている場合、制御部３１が食品攪拌システム１の製造メーカのオペレータ室に配置され、報知部３４が攪拌装置２と同じ工場内に配置されていてもよい。この場合、制御部３１からの遠隔操作よって、報知部３４を作動させることができる。また、制御部３１および報知部３４の双方が攪拌装置２と同じ工場内に配置されていてもよい。この場合、例えば、第１閾値β１や第２閾値β２を変更する際、攪拌装置２のユーザは、自身で、その変更作業を迅速に行うことができる。

【0031】

次に、前記不具合を解消するための制御プログラムについて、図３、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。この制御プログラムは、記憶部３３に予め記憶されており、ＣＰＵ３２で実行される。
図３に示すように、まず、攪拌装置２の作動を開始する（ステップＳ１０１）。次いで、金属疲労対応処理のサブルーチンを実行する（ステップＳ２００）。次いで、攪拌装置２の作動を停止する（ステップＳ１０２）。なお、金属疲労対応処理の実行中に、攪拌装置２の作動停止指示があれば、金属疲労対応処理も停止する。

【0032】

金属疲労対応処理のフローチャートを図４に示す。
図４に示すように、まず、金属疲労推定部３２１が金属疲労の程度α１を演算する（ステップＳ２０１）。
次いで、危険度推定部３２２は、金属疲労の程度α１が第１閾値β１を越えたか否かを判断する（ステップＳ２０２）。

【0033】

ステップＳ２０２での判断の結果、金属疲労の程度α１が第１閾値β１を越えたと判断された場合には、危険度推定部３２２は、攪拌子２２の破損危険度が第１破損危険度であると推定する（ステップＳ２０３）。また、ステップＳ２０２での判断の結果、金属疲労の程度α１が第１閾値β１を越えていないと判断された場合には、ステップＳ２０１に戻り、以降のステップを順次実行する。

【0034】

次いで、報知部３４は、第１破損危険度に関する情報、すなわち、攪拌子２２の交換を促す情報を報知する（ステップＳ２０４）。この報知をユーザが確認した場合、ユーザは、例えば、交換用の攪拌子２２があれば当該攪拌子２２に交換したり、交換用の攪拌子２２がなければ当該攪拌子２２を手配したり、攪拌子２２の交換を見送ったりする等の選択をすることができる。

【0035】

次いで、攪拌子２２の交換がされたか否かを判断する（ステップＳ２０５）。この判断は、交換ボタン（交換完了ボタン）がユーザによって押圧されたか否かで行われる。なお、交換ボタンは、攪拌装置２の入力部２６の一部として含まれている。

【0036】

ステップＳ２０５での判断の結果、交換ボタンが押圧されたと判断された場合には、金属疲労の程度α１を初期化する、すなわち、金属疲労の程度α１をクリア（ゼロ）にする（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６実行後、ステップＳ２０１に戻り、以降のステップを順次実行する。
また、ステップＳ２０５での判断の結果、交換ボタンが押圧されていないと判断された場合には、金属疲労推定部３２１が金属疲労の程度α２を演算する（ステップＳ２０７）。

【0037】

ステップＳ２０７実行後、危険度推定部３２２は、金属疲労の程度α２が第２閾値β２を越えたか否かを判断する（ステップＳ２０８）。
ステップＳ２０８での判断の結果、金属疲労の程度α２が第２閾値β２を越えたと判断された場合には、危険度推定部３２２は、攪拌子２２の破損危険度が第２破損危険度であると推定する（ステップＳ２０９）。また、ステップＳ２０８での判断の結果、金属疲労の程度α２が第２閾値β２を越えていないと判断された場合には、ステップＳ２０７に戻り、以降のステップを順次実行する。

【0038】

次いで、報知部３４は、第２破損危険度に関する情報、すなわち、攪拌子２２の交換を促す情報を報知する（ステップＳ２１０）。この報知をユーザが確認した場合、ステップＳ２０４のときと同様に、ユーザは、例えば、交換用の攪拌子２２があれば当該攪拌子２２に交換したり、交換用の攪拌子２２がなければ当該攪拌子２２を手配したり、攪拌子２２の交換を見送ったりする等の選択をすることができる。

【0039】

次いで、攪拌子２２の交換がされたか否かを判断する（ステップＳ２１１）。この判断は、前記交換ボタンがユーザによって押圧されたか否かで行われる。
ステップＳ２１１での判断の結果、交換ボタンが押圧されたと判断された場合には、金属疲労の程度α２を初期化する（ステップＳ２１２）。ステップＳ２１２実行後、ステップＳ２０１に戻り、以降のステップを順次実行する。

【0040】

また、ステップＳ２１１での判断の結果、交換ボタンが押圧されていないと判断された場合には、攪拌装置２の作動を強制的に停止する（ステップＳ２１３）。
以上のような制御プログラムを実行することにより、前記不具合を解消することができる。

【0041】

＜第２実施形態＞
以下、図５～図７を参照して本発明の食品撹拌装置の監視装置および食品攪拌システムの第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、食品撹拌装置の監視装置が実行する制御プログラムが異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

【0042】

攪拌子２２の経時的な劣化には、前述した金属疲労による劣化の他に、摩耗による劣化も含めることができる。ここで、「摩耗」とは、攪拌子２２と食品ＦＤとの間で摩擦が生じて、攪拌子２２が擦り減っていく現象のことを言う。そして、この擦り減りも、金属疲労の程度と合わせて、攪拌子２２を破損に至らせる原因となるおそれがある。
本実施形態では、食品攪拌システム１は、摩耗による劣化も考慮して、前記不具合を解消するよう構成されている。以下、この構成および作用について説明する。

【0043】

図５に示すように、監視装置３のＣＰＵ３２は、攪拌子２２の摩耗の程度（以下単に「摩耗」と言う）を推定する摩耗推定部３２３としての機能も有する。また、危険度推定部３２２は、攪拌子２２の金属疲労の程度と、攪拌子２２の摩耗とに基づいて、攪拌子２２の破損危険度を推定することができる。これにより、破損危険度の推定をより正確に行うことができる。

【0044】

摩耗推定部３２３は、攪拌子２２の攪拌条件に基づいて、摩耗を演算する。例えば、攪拌条件に攪拌子２２の回転時間や攪拌周波数、攪拌子２２の径（インペラ径）、モータ２３の定格回転数を用いた場合、摩耗は、攪拌子２２の回転時間に攪拌周波数、攪拌子２２の径、モータ２３の定格回転数と任意に設定した係数を積算することから、摩耗を演算する際の演算式として、攪拌子２２の回転時間と攪拌周波数、攪拌子２２の径、モータの定格回転数との関数とすることができる。この関数は、例えば、実験またはシミュレーション等で求められる。そして、摩耗推定部３２３は、演算式から得られた結果を、実際の摩耗として推定する。

【0045】

次に、本実施形態での制御プログラムについて、図６、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。この制御プログラムは、記憶部３３に予め記憶されており、ＣＰＵ３２で実行される。
図６に示すように、本実施形態では、ステップＳ２００とステップＳ１０２との間で、摩耗対応処理のサブルーチンを実行する（ステップＳ３００）。なお、摩耗対応処理の実行中に、攪拌装置２の作動停止指示があれば、摩耗対応処理も停止する。

【0046】

摩耗対応処理のフローチャートを図７に示す。なお、後述する第１閾値δ１および第２閾値δ２は、それぞれ、記憶部３３に予め記憶されている。また、第１閾値δ１および第２閾値δ２は、それぞれ、適宜変更可能である。
図７に示すように、まず、摩耗推定部３２３が摩耗γ１を演算する（ステップＳ３０１）。
次いで、危険度推定部３２２は、摩耗γ１が第１閾値δ１を越えたか否かを判断する（ステップＳ３０２）。

【0047】

ステップＳ３０２での判断の結果、摩耗γ１が第１閾値δ１を越えたと判断された場合には、危険度推定部３２２は、現在の金属疲労対応処理での結果を反映させる、すなわち、金属疲労の程度α１または金属疲労の程度α２と、摩耗γ１との総和を演算する（ステップＳ３０３）。

【0048】

そして、危険度推定部３２２は、ステップＳ３０３での演算結果に基づいて、攪拌子２２の破損危険度が第１破損危険度であると推定可能か否かを判断する（ステップＳ３０４）。この判断についても、例えば、ステップＳ３０３での演算結果と、所定の閾値との大小関係に基づいて行うことができる。

【0049】

ステップＳ３０４での判断の結果、破損危険度が第１破損危険度であると推定可能な場合には、危険度推定部３２２は、攪拌子２２の破損危険度が第１破損危険度であると推定する（ステップＳ３０５）。
なお、ステップＳ３０２での判断の結果、摩耗γ１が第１閾値δ１を越えていないと判断された場合と、ステップＳ３０４での判断の結果、損危険度が第１破損危険度であると推定不可となる場合には、いずれも、ステップＳ３０１に戻り、以降のステップを順次実行する。

【0050】

ステップＳ３０５実行後、報知部３４は、第１破損危険度に関する情報として、攪拌子２２の交換を促す情報を報知する（ステップＳ３０６）。
次いで、攪拌子２２の交換がされたか否かを判断する（ステップＳ３０７）。
ステップＳ３０７での判断の結果、交換ボタンが押圧されたと判断された場合には、摩耗γ１を初期化する（ステップＳ３０８）。ステップＳ３０８実行後、ステップＳ３０１に戻り、以降のステップを順次実行する。

【0051】

また、ステップＳ３０７での判断の結果、交換ボタンが押圧されていないと判断された場合には、摩耗推定部３２３が摩耗γ２を演算する（ステップＳ３０９）。
ステップＳ３０９実行後、危険度推定部３２２は、摩耗γ２が第２閾値δ２を越えたか否かを判断する（ステップＳ３１０）。

【0052】

ステップＳ３１０での判断の結果、摩耗γ２が第２閾値δ２を越えたと判断された場合には、危険度推定部３２２は、現在の金属疲労対応処理での結果を反映させる、すなわち、金属疲労の程度α１または金属疲労の程度α２と、摩耗γ２との総和を演算する（ステップＳ３１１）。

【0053】

そして、危険度推定部３２２は、ステップＳ３１１での演算結果に基づいて、攪拌子２２の破損危険度が第２破損危険度であると推定可能か否かを判断する（ステップＳ３１２）。この判断についても、ステップＳ３０４と同様に、例えば、ステップＳ３１１での演算結果と、所定の閾値との大小関係に基づいて行うことができる。

【0054】

ステップＳ３１２での判断の結果、破損危険度が第２破損危険度であると推定可能な場合には、危険度推定部３２２は、攪拌子２２の破損危険度が第２破損危険度であると推定する（ステップＳ３１３）。
なお、ステップＳ３１０での判断の結果、摩耗γ２が第２閾値δ２を越えていないと判断された場合と、ステップＳ３１２での判断の結果、破損危険度が第２破損危険度であると推定不可となる場合には、いずれも、ステップＳ３０９に戻り、以降のステップを順次実行する。

【0055】

ステップＳ３１３実行後、報知部３４は、第２破損危険度に関する情報として、攪拌子２２の交換を促す情報を報知する（ステップＳ３１４）。
次いで、攪拌子２２の交換がされたか否かを判断する（ステップＳ３１５）。
ステップＳ３１５での判断の結果、交換ボタンが押圧されたと判断された場合には、摩耗γ２を初期化する（ステップＳ３１６）。ステップＳ３１６実行後、ステップＳ３０１に戻り、以降のステップを順次実行する。

【0056】

また、ステップＳ３１５での判断の結果、交換ボタンが押圧されていないと判断された場合には、攪拌装置２の作動を強制的に停止する（ステップＳ３１７）。
以上のような制御プログラムを実行することにより、前記不具合を解消することができる。

【0057】

以上、本発明の食品撹拌装置の監視装置および食品攪拌システムを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、食品撹拌装置の監視装置および食品攪拌システムを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。

【0058】

また、本発明の食品撹拌装置の監視装置および食品攪拌システムは、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
また、食品攪拌システム１では、監視装置３による監視範囲を、攪拌子２２の他に、例えば、モータ２３等にも拡大することもできる。

【0059】

また、前記第１実施形態では、金属疲労推定部３２１、危険度推定部３２２の機能を、１つのＣＰＵ３２が担っているが、これに限定されない。例えば、２つの独立したＣＰＵ３２がそれぞれ金属疲労推定部３２１、危険度推定部３２２の機能になっていてもよい。

【0060】

また、前記第２実施形態では、金属疲労推定部３２１、危険度推定部３２２、摩耗推定部３２３の機能を、１つのＣＰＵ３２が担っているが、これに限定されない。例えば、３つの独立したＣＰＵ３２がそれぞれ金属疲労推定部３２１、危険度推定部３２２、摩耗推定部３２３の機能になっていてもよい。
また、前記各実施形態では、危険度推定部３２２は、閾値を２段階に分けて、破損危険度を推定しているが、閾値を３段階以上に分けて、破損危険度を推定してもよい。

【符号の説明】

【0061】

１ 食品攪拌システム
２ 食品攪拌装置（攪拌装置）
２１ 攪拌槽
２１１ 底部
２２ 攪拌子
２２１ シャフト
２２２ インペラ（ロータ）
２２３ カッター
２３ モータ
２３１ 動力伝達シャフト
２４ 歯車機構
２５ 制御部
２５１ ＣＰＵ
２５２ 記憶部
２６ 入力部
３ 食品撹拌装置の監視装置（監視装置）
３１ 制御部
３２ ＣＰＵ
３２１ 金属疲労推定部
３２２ 危険度推定部
３２３ 摩耗推定部
３３ 記憶部
３４ 報知部
ＦＤ 食品
Ｓ１０１、Ｓ１０２、Ｓ２００～Ｓ２１３、Ｓ３００～Ｓ３１７ ステップ
α１、α２ 金属疲労
β１ 第１閾値
β２ 第２閾値
γ１、γ２ 摩耗
δ１ 第１閾値
δ２ 第２閾値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】