自動機械のモニタ装置
【課題】構成部品の駆動に関連する機器類毎に交換時期の管理を行うことでメンテナンスコストを低減できる自動機械のモニタ装置を提供する。
【解決手段】原料の仕込みから製品出しまでの全工程を連続的に繰り返す梱包装置を制御装置を介して駆動するにあたって、この制御装置からモニタ通信部を介して送信されるデータを読み込んで梱包装置の状態を監視する自動機械のモニタ装置であって、梱包装置の構成部品の駆動に関連する機器１〜５つまりＰＬＣ８０、リレー８１、電磁弁８２、シリンダ８３、センサ８４毎の動作回数を計数する計数部８５と、計数部８５により計数された機器類毎の動作回数をリセットするリセット部８７とを備えていることを特徴とする。
【解決手段】原料の仕込みから製品出しまでの全工程を連続的に繰り返す梱包装置を制御装置を介して駆動するにあたって、この制御装置からモニタ通信部を介して送信されるデータを読み込んで梱包装置の状態を監視する自動機械のモニタ装置であって、梱包装置の構成部品の駆動に関連する機器１〜５つまりＰＬＣ８０、リレー８１、電磁弁８２、シリンダ８３、センサ８４毎の動作回数を計数する計数部８５と、計数部８５により計数された機器類毎の動作回数をリセットするリセット部８７とを備えていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、原料としての繊維をカットして一定量ごとに梱包する梱包装置等の自動機械のモニタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動運転を行うプラントには監視装置が設けられ、この監視装置は製造過程での運転異常項目を検出して表示することにより、運転時における運転員に異常の発生を報知している（特許文献１参照）。
また、ファクトリーオートメーション（以下、「ＦＡ」という）においてはプログラマブルコントローラ（以下、「ＰＬＣ」という）を介して各種装置を作動制御するものがあり、このＰＬＣ側の制御系に負荷を与えないようにしてシステムを監視できる装置が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１４３５２８号公報
【特許文献２】特開２００３−２９５９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した従来技術にあっては、システム内の各工程の構成部品に関連する機器類を定期的にメンテナンス等で交換する場合には、一般的に構成部品単位で全て交換するようにしている。
しかしながら、機器類の寿命は部品単位で異なるのが通常であり、ある機器類が寿命となったからといって、まだ寿命となっていない機器類も交換してしまうのでは、部品交換頻度が高くなり、メンテナンスコストが嵩むという課題がある。
【０００４】
そこで、この発明は、構成部品の駆動に関連する機器類毎に交換時期の管理を行うことでメンテナンスコストを低減できる自動機械のモニタ装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、原料の仕込みから製品出しまでの全工程を連続的に繰り返す自動機械（例えば、実施形態における梱包装置１）を制御装置（例えば、実施形態における制御装置２１）を介して駆動するにあたって、この制御装置から通信装置（例えば、実施形態におけるモニタ通信部３０，３２）を介して送信されるデータを読み込んで自動機械の状態を監視する自動機械のモニタ装置であって、前記自動機械の構成部品の駆動に関連する機器類（例えば、実施形態における機器１〜５つまりＰＬＣ８０、リレー８１、電磁弁８２、シリンダ８３、センサ８４）毎の動作回数を計数する計数部（例えば、実施形態における計数部８５）と、前記計数部により計数された機器類毎の動作回数をリセットするリセット部（例えば、実施形態におけるリセット部８７）とを備えていることを特徴とする。
このように構成することで、各機器類毎に計数部により計数される動作回数に基づいて、適切な動作回数を経た際に機器類を交換でき、交換の際にリセット部により動作回数をリセットして、交換された新しい機器類の動作回数の計数を行うことができる。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に記載した発明によれば、各機器類毎に計数部により計数される動作回数に基づいて、適切な動作回数を経た際に機器類を交換でき、交換の際にリセット部により動作回数をリセットして、交換された新しい機器類の動作回数の計数を行うことができるため、各機器類毎に異なっている動作回数を考慮して機器毎に最適なタイミングで交換することができる効果がある。
したがって、機器類の種別に関係なく定期点検で全ての機器類を交換するような場合に比較して、交換の必要がない機器類を交換する無駄がなくなりメンテナンスコストを低減できる効果がある。また、機器類の動作回数を管理して使用状態での劣化寿命が簡単に測定でき機器設計限界前により精度の高い修繕計画が立案できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１、２は自動機械としての梱包装置１を示すものであり、この梱包装置１は連続的に原料として搬入された帯状のアクリル繊維を所定長さにカットし、カットされた繊維を計量して一定量となったら、これをシートで包み込みバンド掛けてして梱包出荷する。
【０００８】
この梱包装置１は工場に搬入された原料箱内の原料である帯状のアクリル繊維を所定長さに切断するカッタ２を上方に備え、このカッタ２には切断された繊維の重量を計測する計量ホッパ３が接続されている。計量ホッパ３による計量は５０ｋｇ単位で８回行われ、５０ｋｇごとに計量ホッパ３から下方のショベルローダ４室に落とされ、ショベルローダ４室からの予備圧縮箱５の閉じられた底板６上に落とされる。この状態で上方に位置する予備圧縮シリンダ７により予備圧縮される。これを８回繰り返し繊維が４００ｋｇになると予備圧縮箱５の底板６が開き、予備圧縮された４００ｋｇの繊維が下方に位置するＡ梱包車８あるいはＢ梱包車９の内部に落とされる。ここで、カッタ２、計量ホッパ３、ショベルローダ４、予備圧縮箱５は左右に一対配置されている。
【０００９】
各予備圧縮箱５の下に配置されたＡ梱包車８とＢ梱包車９は、後述する本圧縮位置を挟んで予備圧縮位置に振り分けて配置され、予備圧縮シリンダ７により４００ｋｇの繊維の最終予備圧縮を行う。これらＡ梱包車８とＢ梱包車９は、両者の中央部に位置する本圧縮位置を挟んで予備圧縮位置との間に設けたレール１０に沿って移動自在に設けられている。何れかの梱包車８，９で予備圧縮シリンダ７を用いた４００ｋｇの繊維の最終予備圧縮が終了すると、予備圧縮シリンダ７は上方に退避し、その梱包車は本圧縮位置に移動する。本圧縮位置にはテーブル１１が配置され、このテーブル１１上に繊維を載置して、テーブル１１の上方に配置された本圧縮シリンダ１２により本圧縮が行われる。
【００１０】
梱包装置１には、Ａ，Ｂ梱包車８，９が予備圧縮位置に待機して予備圧縮を行っている間に、本圧縮位置の上方に上シート１９を搬入、待機させる上シート供給装置１３と、本圧縮位置の下方のテーブル１１上に下シート２０を搬入、待機させる下シート供給装置１４が配置されている。
また、テーブル１１の前側には本圧縮された状態にある繊維束に前後方向にバンド掛けるバンド掛け装置１５が設けられている。本圧縮シリンダ１２の下部には上シート折り畳み装置１６が設けられ、テーブル１１の下には下シート折り畳み装置１７が設けられている。また、梱包装置１には、テーブル１１の後側にバンド掛けが終わり梱包された繊維束を奥側に傾動させて搬出する搬出装置１８が設けられている。
【００１１】
以上説明したカッタ２、計量ホッパ３、ショベルローダ４、予備圧縮箱５、Ａ，Ｂ梱包車８，９、予備圧縮シリンダ７、本圧縮シリンダ１２、上，下シート供給装置１３，１４、バンド掛け装置１５、上，下シート折り畳み装置１６，１７及び搬出装置１８が梱包装置１を構成し、この梱包装置１に梱包装置１を制御する既存の制御装置２１と、梱包装置１の稼働を監視するモニタ装置２２が設けられている。
【００１２】
図３に破線で示すように、梱包装置１を稼働制御する既存の制御装置２１は、本圧縮シリンダ１２、バンド掛け装置１５、搬出装置１８等を用いた工程に関係のある本圧縮制御盤２３を備えている。この本圧縮制御盤２３は周知のＰＬＣを主体とするものであって、ＰＬＣは処理部（ＣＰＵ）と記憶部と、入力回路、出力回路を備えたＦＡ用のコントローラである。ＰＬＣは入力機器類である各種センサ、リミットスイッチ等から入力信号を入力回路に取り込み、予めラダープログラムにより設定された条件で出力回路からＯＮ／ＯＦＦの出力信号を、本圧縮シリンダ１２、バンド掛け装置１５、搬出装置１８等の構成部品である電磁弁、モータ、表示灯等の出力機器類に送出してこれらを駆動制御している。
【００１３】
制御装置２１はＡ梱包車８を用いた予備圧縮作業を受け持つ予備圧縮Ａ制御盤２４、Ｂ梱包車９を用いた予備圧縮作業を受け持つ予備圧縮Ｂ制御盤２５を備えている。これら予備圧縮Ａ制御盤２４、予備圧縮Ｂ制御盤２５の構成も本圧縮制御盤２３と同様に、ＦＡ用のコントローラであるＰＬＣを主体とするものであって、このＰＬＣは処理部（ＣＰＵ）と記憶部と、入力回路、出力回路を備え、予備圧縮Ａ制御盤２４、予備圧縮Ｂ制御盤２５の各々に対応するカッタ２、計量ホッパ３、ＡあるいはＢ梱包車８，９、予備圧縮シリンダ７の構成部品である電磁弁、モータ、表示灯等を駆動制御している。
【００１４】
本圧縮制御盤２３、予備圧縮Ａ制御盤２４及び予備圧縮Ｂ制御盤２５には各々通信部２６が設けられている。各通信部２６は互いに接続され、各々が対応する操作盤２７，２８，２９に接続されている。操作盤２７，２８，２９には運転モードを入力する「自動」、「手動」、「安全装置作動」の３種類のボタンが設けられ、各ボタンを押下したときには、対応したボタンが点灯する。ここで、「自動」は自動運転モードを意味し、「手動」は押下するたびにワンステップ毎に工程を動かす手動運転モードを示し、「安全装置作動」は安全柵を開く時などに押下するボタンで主に点検時に押下される。
【００１５】
本圧縮制御盤２３にはモニタ通信部３０が設けられ、このモニタ通信部３０は、モニタ装置２２の主体をなすモニタ用ＰＬＣ３１に設けられたモニタ通信部３２に接続されている。ここで本圧縮制御盤２３のモニタ通信部３０は外部機器を接続するための空きスロットに接続されている。
制御装置２１を構成している本圧縮制御盤２３、予備圧縮Ａ制御盤２４及び予備圧縮Ｂ制御盤２５の出力回路から梱包装置１に送出される指令信号と、梱包装置１の構成部品及び検出機器類から制御装置２１である本圧縮制御盤２３、予備圧縮Ａ制御盤２４及び予備圧縮Ｂ制御盤２５の入力回路に取り込まれる各種信号は、本圧縮制御盤２３、予備圧縮Ａ制御盤２４及び予備圧縮Ｂ制御盤２５の各ＰＬＣの記憶部にデータとして書き込まれている。また、内部リレーの状態も記憶部にデータとして書き込まれている。本圧縮制御盤２３にモニタ通信部３０が接続されたことで各記憶部に書き込まれたデータが各記憶部から読み出されて、各通信部２６から本圧縮制御盤２３のモニタ通信部３０に送られ、ここからモニタ用ＰＬＣ３１のモニタ通信部３２に送出される。
【００１６】
このモニタ用ＰＬＣ３１のモニタ通信部３２に順次送られている指令信号は、例えば、リミットスイッチのＯＮ／ＯＦＦに関する「１」、「０」のデータのようにそのままデータとして記憶部に書き込まれるものの他に、演算を必要とするデータも存在するが、この演算結果のデータも記憶部に書き込まれる。このように演算結果を記憶したり、アナログデータのように大きなデータを扱う関係で、モニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７の処理単位及び記憶部４０の記憶データ長は制御装置２１の各制御盤、つまり本圧縮制御盤２３、予備圧縮Ａ制御盤２４、予備圧縮Ｂ制御盤２５の処理部の処理単位や記憶部のデータ長に比較して長く設定されている。ここで、モニタ用ＰＬＣ３１には、モニタ用として特別に増設したセンサ類である、外気温センサ、オイル温度センサ、冷却水温度センサ系のアナログ系のセンサＡＳやデジタル系のセンサＤＳ等が接続されている。
したがって、本圧縮制御盤２３、予備圧縮Ａ制御盤２４及び予備圧縮Ｂ制御盤２５は梱包装置１の制御のみを行い。モニタのための処理はモニタ用ＰＬＣ３１に任せることができるので、梱包装置１の駆動制御には負荷がかからない点で有利である。
【００１７】
モニタ用ＰＬＣ３１にはネットワーク通信部３３が設けられている。このネットワーク通信部３３は既存のネットワークカードを用いたもので、外部のデータサーバ３４及び入出力端末であるａ，ｂクライアント３５，３６に接続されている。
【００１８】
図４に示すのは、モニタ用ＰＬＣ３１のブロック図である。同図に示すように、モニタ用ＰＬＣ３１は比較、判定、演算処理等を行う処理部（ＣＰＵ）３７を備えている。この処理部３７には入力回路３８、出力回路３９が接続され、入力回路３８には図３に示した各種センサＡＳ，ＤＳが接続されている。また、出力回路３９にはモニタ用ＰＬＣ３１を増設した際に増設された外部装置Ｇが接続されている。また、処理部３７にはネットワーク通信部３３、モニタ通信部３２が接続されている。
処理部３７には記憶部４０が接続されていて、記憶部４０には入力回路３８、出力回路３９からの入出力信号がデータとして処理部３７を介して書き込まれ、また、処理部３７によって読み出されたデータを演算処理した結果が演算結果データとして書き込まれ、これらが保持される。尚、処理部３７にはタイマ４１が接続されている。
【００１９】
記憶部４０に書き込まれたデータのうち、デジタルデータは、例えば、１分毎に処理部３７により読み出され、ネットワーク通信部３３からデータサーバ３４、ａ，ｂクライアント３５，３６に送信され、アナログデータは、例えば、１秒毎に処理部３７により読み出されて、ネットワーク通信部３３からデータサーバ３４、ａ，ｂクライアント３５，３６に送信される。
【００２０】
図５に示すのは本圧縮シリンダ１２を作動させるための油圧回路である。本圧縮シリンダ１２に対して作動指令が発信されてから本圧縮シリンダ１２が作動を開始しこれを各種センサにより検出し、このセンサの検出結果のデータをモニタするまでの手順を簡単に説明する。この例では既存の制御装置２１に対してモニタ用ＰＬＣ３１を増設する際にオイルタンク４２のオイルの温度を検出する本圧縮オイルタンク温度センサ５４を新たに設けた。尚、同図において図示都合上本圧縮シリンダ１２は横にした状態で描いている。
作動油を収容するオイルタンク４２にはモータ４３により駆動するポンプ４４の吸い込み側が接続され、ポンプ４４の吐出側には電磁弁４５のＩＮポート４６が接続されている。電磁弁４５にはオイルタンク４２への戻り管４７が戻りポートに接続されている。電磁弁４５は本圧縮シリンダ１２の伸び側圧力室と縮み側圧力室とに作動油の供給流路を切り換えるものである。電磁弁４５は本圧縮シリンダ１２に接続される２つの供給ポートを備え、電磁弁４５がａ側（ノーマルポジション）に切り替わると伸び側供給ポート４８から作動油が供給されて本圧縮シリンダ１２を伸張させ、ｂ側に切り替わると縮み側供給ポート４９から作動油が供給されて本圧縮シリンダ１２を縮み側に作動させる。
【００２１】
本圧縮シリンダ１２には伸張動作の開始位置と終了位置を確認するために、本圧縮シリンダ１２のロッド先端の位置を検出する縮退位置リミットスイッチ５０と伸張位置リミットスイッチ５１が配置されている。電磁弁４５にはａ側に切り替わった場合に信号をＯＮ出力し、ｂ側に切り替わった場合にＯＦＦとなる検出スイッチ５２が設けられている。
モータ４３、電磁弁４５は各々本圧縮制御盤２３に設けたリレー５３，５５により作動する。縮退位置リミットスイッチ５０、伸張位置リミットスイッチ５１からの信号は、本圧縮制御盤２３の記憶部にデータとして書き込まれ、本圧縮制御盤２３のモニタ通信部３０からモニタ用ＰＬＣ３１のモニタ通信部３２を経てモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に書き込まれる。
また、オイルタンク４２にはオイル温度を検出する本圧縮オイルタンク温度センサ５４が設けられ、この本圧縮オイルタンク温度センサ５４は既存設備には設けられてはいないため、モニタ用ＰＬＣ３１と共に増設され、この本圧縮オイルタンク温度センサ５４からの検出信号はデータとしてモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に書き込まれる。
【００２２】
ここで、本圧縮制御盤２３のリレー５３，５５により行われるモータ４３の駆動、電磁弁４５の切り換え動作をモニタするのに必要な、内部リレーの指令信号や、検出スイッチ５２、縮退位置リミットスイッチ５０、及び伸張位置リミットスイッチ５１からの信号は、本圧縮制御盤２３からモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に書き込まれるが、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に書き込まれたこれらのデータから、モニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７により本圧縮シリンダ１２の伸張速度、縮退速度を算出して、この算出結果のデータもモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部に書き込まれる。具体的には、本圧縮シリンダ１２の伸張速度は、縮退位置と伸張位置との間の距離を、縮退位置リミットスイッチ５０を通過してから伸張位置リミットスイッチ５１を通過するまでの時間で除算して求め、縮退速度は、伸張位置と縮退位置との間の距離を、伸張位置リミットスイッチ５１を通過してから縮退位置リミットスイッチ５０を通過するまでの時間で除算して求める。
【００２３】
また、指令信号が発せられてから作動を開始するまでの時間、作動が終了するまでの時間もモニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７で演算された後に記憶部４０にデータとして書き込まれる。これらデータは指令を発した時刻のデータと関連づけて記憶部４０に書き込まれ、これらのデータは横軸を時刻、縦軸を指令が発せられてから動作を始める時間、あるいは動作が完了するまでにかかった時間として、履歴がデータサーバ３４に書き込まれ、後述するａクライアント３５、ｂクライアント３６のアプリケーションプログラム上で履歴データとしてグラフ表示される（図１４の温度の例を参照）。本圧縮シリンダ１２以外の構成部品の稼働についても同様に履歴データがデータサーバ３４に記憶される。これらをグラフにより履歴として表示することで正常時と見比べれば異常を一目で確認できる。
【００２４】
図５の例では、指令信号が発せられてから、電磁弁４５がａ側に戻りモータ４３が駆動して油圧が発生し、本圧縮シリンダ１２のロッドが伸張を開始してロッド先端が縮退位置リミットスイッチ５０を通過するまでが、本圧縮シリンダ１２の伸張作動開始までの時間となり、伸張位置リミットスイッチ５１を通過するまでが、本圧縮シリンダ１２が伸張作動終了するまでの時間となる。また、指令信号が発せられてから、電磁弁４５がｂ側に切り替わりモータ４３が駆動して油圧が発生し、本圧縮シリンダ１２のロッドが縮退を開始してロッド先端が伸張位置リミットスイッチ５１を通過するまでが、本圧縮シリンダ１２の縮退作動開始までの時間となり、縮退位置リミットスイッチ５０を通過するまでが、本圧縮シリンダ１２の縮退作動終了するまでの時間となる。
これらの時間がモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に記憶され、データサーバ３４に履歴データとして書き込まれる。
【００２５】
図３に示すように、データサーバ３４ではモニタ用ＰＬＣ３１から送られてくるデータを時刻のデータと関連づけてファイルとして保存し、例えば１月分がまとまると、新しく次のファイルを作成する。データサーバ３４へのデータの送信は、送信要求としてデータサーバ３４側から行っても良いし、モニタ用ＰＬＣ３１から送り出しても良い。また、データサーバ３４からはａ，ｂクライアント３５，３６によりデータが読み出し可能にされている。また、後述する成功率及びこれに関係するデータはＣＳＶファイルとして、各構成部品毎、８時間毎にデータサーバ３４に書き込まれる。
【００２６】
ａクライアント３５は通常のパーソナルコンピュータであって、このａクライアント３５の表示部であるディスプレイ５６には、モニタ用ＰＬＣ３１のネットワーク通信部３３から送られてくる情報、データサーバ３４内の情報が、ａクライアント３５側のアプリケーションプログラムを介して表示される。ｂクライアント３６もａクライアント３５と同様の構成であるので説明は省略する。
【００２７】
図６に示すのは計量ホッパ３による計量から搬出までを工程別に分けたシーケンシャル・ファンクション・チャート図である。本来ならこのシーケンシャル・ファンクション・チャートはａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６への表示内容として後述するメイン画面の説明の後に記載するべきであるが、工程の流れを説明する都合上、ａ，ｂクライアント３５，３６のメイングラフィック画面の説明（図７参照）に先だって説明を行う。
このシーケンシャル・ファンクション・チャートはモニタ用ＰＬＣ３１、データサーバ３４からの情報に基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６で「ＳＦＣ監視」（図７に示す）が選択されるとＳＦＣ監視画面として表示される。ＳＦＣとはシーケンシャル・ファンクション・チャートを示す。
【００２８】
ステップＳ１ａの計量工程Ａでは予備圧縮Ａ側の計量ホッパにより５０ｋｇ毎に計量が行われ、ステップＳ２ａの梱包車詰込工程で予備圧縮箱内から合計４００ｋｇの繊維がＡ梱包車に詰め込まれる。所定量の繊維が詰め込まれたＡ梱包車はステップＳ３ａで本圧縮位置に移動を開始し（Ａ梱包車移動（本圧））、ステップＳ５において本圧縮位置に至る（Ａ梱包車移動工程）。本圧縮位置ではステップＳ６に示すようにＡ梱包車の上方から本圧縮シリンダを下降させてテーブルとの間で本圧縮を行う（本圧縮下降工程）。その後、ステップＳ４ａにおいて本圧縮シリンダが途中まで上昇し、Ａ梱包車が扉を開いた状態で予備圧縮位置に移動し（Ａ梱包車移動（予備圧縮））、ステップＳ２ａに進む。
【００２９】
次いで、ステップＳ７において、本圧縮シリンダを下降させたまま予め設置された上シートと下シートにより繊維束を包装し（包装工程）、ステップＳ８で包装された繊維束にバンド掛け装置によりバンドを掛けて締め付ける（バンド掛工程）。
【００３０】
バンド掛工程が終了すると、ステップＳ９の本圧縮シリンダの上昇をまって、ステップＳ１０において搬出装置が製品である繊維束を搬出する（搬出工程）。次いで、ステップＳ１１において倉庫での積み込み作業へ移行する（倉庫工程）。
【００３１】
ステップＳ１０の搬出工程でテーブル上の製品が搬出されると、ステップＳ１２のシート送り工程に移行し、上シートと下シートとが上シート供給装置と下シート供給装置により所定位置に供給され、ステップＳ１３において、Ｂ予備圧縮側のＢ梱包車の本圧縮位置への移動（ステップＳ５の梱包車移動工程）に備える（待機工程）。尚、Ｂ梱包車側のステップＳ１ｂ〜ステップＳ４ｂまでの工程は、既に説明したＡ梱包車側のステップＳ１ａ〜ステップＳ４ａまでの工程と同様であるので説明は省略する。
ここで、このシーケンシャル・ファンクション・チャートは、ａクライアント３５、ｂクライアント３６のディスプレイ５６に表示され、実行中の工程（クロスハッチングで示す）と、直前に実行が完了した工程（ハッチングで示す）には色分けがなされて表示される。
【００３２】
ところで、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０には、梱包装置１の構成部品により行われる作業名が小工程の番号、小工程の開始時刻、小工程の終了時刻と関連付けて書き込まれている。また、小工程は複数の作業を行う構成部品に対応するため、小工程には装置名もあわせて関連づけて記憶されている。図６に示す各工程はこのような装置の小工程を複数まとめた複数の装置によるひとまとまりの作業で構成されている。
各工程の始まりは、その工程で初めに行われる小工程の開始タイミング、つまり、ある装置の特定の構成部品の動きの開始時刻であり、各工程の終わりは、その工程の最後に行われる小工程の終了タイミング、つまり、ある装置の特定の構成部品の動きの終了時刻である。
【００３３】
したがって、図６においてモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０から読み出された現時点の小工程を含む工程を示すブロックが実行中であれば、その工程を示すブロックの色が、例えば、ａ，ｂクライアント３５，３６のアプリケーションプログラムにより、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０、データサーバ３４のデータを読み込んで赤色に変更され、また、直前に終了したステップの色が、例えば、ａ，ｂクライアント３５，３６のアプリケーションプログラムにより、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０、データサーバ３４のデータを読み込んで、実行中とは異なる完了を示す例えば緑色に変更される。ここで、工程実行中に色を変更するのは、工程の最初にくる小工程の開始時刻であり、工程実行中の色を工程完了の色に変更するのは工程の最後にくる小工程の終了時刻である。この例では、計量工程Ａ、計量工程Ｂ、シート送り工程、搬出工程が実行中で、梱包車詰込工程が完了となっている。尚、各ブロックの横には前回要した動作時間が表示される。
【００３４】
図７に示すのは、メイングラフィック画面である。このメイングラフィック画面はモニタ用ＰＬＣ３１からの情報、データサーバ３４からの情報に基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６に初期画面（図示せず）が表示され、その左側に位置する部位に配置されたメニューで「モニタ」が選択されると表示される。
ａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６には、上側の大部分に梱包装置１のモノクロで表示された全体斜視図と、下側の一部にアラーム表示欄が設けられている。全体斜視図は図６に示した工程毎にその工程で稼働している構成部品全てが色付けされ、現時点でどの工程が進行しているのかが一目で確認できる。したがって、故障のため装置が停止している場合にはその構成部品が色付けされた状態で画面も停止しているので、色付けされた部分が故障部であることが簡単に確認できる。
【００３５】
ここで、この全体図を示す画像データは必要な工程数だけ設けられ、これが画像データとして各工程に関連づけてその工程の部分を色づけしたものがデータサーバ３４に記憶されている。この画像データをａ，ｂクライアント３５，３６に記憶するようにしてもよい。尚、小工程別に色分けした画像を用いてもよい。モニタ用ＰＬＣ３１からａ，ｂクライアント３５，３６に送られてくる現時点での工程に対応してａ，ｂクライアント３５，３６のアプリケーションプログラムがデータサーバ３４（あるいはａ，ｂクライアント３５，３６）から、対応する画像を読み込み、ａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６に表示する。
【００３６】
アラーム表示欄には、アラーム情報と操作盤操作情報が、最新の状況が一番上に来るように下側からイベント発生順に表示される。ここでアラーム情報は梱包装置１が何らかの異常が発生した場合と、これが解除された場合にその履歴が時間順に表示される。また、操作盤操作情報は操作盤２７〜２９が操作された場合にその履歴が時間順に表示される。表示欄の表示項目は、イベント番号を示す「ＮＯ」と、アラーム等が発生した時間を表す「発生時間」と、発生したか解除された、運転が切り替わったかを示す「状況」と、アラームが発生した原因等を示す「カテゴリ」と、具体的には小工程の内容を示す「メッセージ」である。
【００３７】
ここで、「カテゴリ」には、構成部品の作動時間、速度、温度、電流値等に対して閾値が設けられている場合に、この閾値の範囲に至らなかった場合の（閾値（ＬＯ））、閾値の範囲を超えた場合の（閾値（ＨＩ））、ある一定の範囲を超えた場合や作動していない状況の（アンサーバック）、１回の出力で２回以上の入力がある場合の（アンサー動作）、操作盤の安全装置作動ボタンが押下された場合の（タッチパネル）、操作盤の自動、手動ボタンの押下により運転が切り替わった場合の（ステータス）が含まれる。
「状況」にはアラームが発生したり、操作盤２７〜２９の安全装置作動ボタンが押された場合の（発生）と、アラームが解除された場合の（解除）と操作盤２７〜２９により運転モードが切り替わった場合の（切替）がある。尚、アンサー動作、アンサーバックをまとめてアンサー異常ともいう。
【００３８】
ところで、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０には、小工程に関連づけて構成部品の作動時間、速度、温度、電流値に関する閾値が実際のデータと共に記憶されている。実際のデータと閾値との比較の結果、閾値の範囲内にある場合には「成功」として記憶されてリセットからの成功回数が加算されて記憶され、閾値の範囲から外れた場合、つまり閾値（ＬＯ）、閾値（ＨＩ）、アンサー動作、アンサーバックであった場合には、前述したアラームにより報知をするためにこの結果が記憶される。ここで、リセットとは後述する図１１において回数リセットボタンを押した場合を意味する。
また、操作盤操作の状況も「自動」、「手動」、「安全装置作動」が押下されたごとに、それが記憶される。したがって、ある小工程にアラームが発生した場合、あるいは操作盤操作があった場合には、この状況が図７に示すようにａ，ｂクライアント３５，３６のメイングラフィック画面にアラーム情報と操作盤操作状況（アラームイベント）として履歴が表示される。尚、これらのアラームイベントはＣＳＶファイルとして、各構成部品毎や８時間毎にデータサーバに記憶される。
【００３９】
図７に示すメイングラフィック画面には、左側に表示されるメニューに「閾値設定／モニタ」、「ステータス」、「ＳＦＣ監視」、「アラーム状況」、「表示グループ」、「トレンド」及び現在アクティブとなっている「モニタ」が配置されている。
ここで、現在発生しているアラームについては、ａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６のメニューで「アラーム状況」が選択されると図示しない画面上で現在のアラーム状況が表示され、該当する小工程の名称、日付、時間、アラームのカテゴリが確認できる。このメニューの「ＳＦＣ監視」を選択すると、前述した図６のシーケンシャル・ファンクション・チャートが表示される。
【００４０】
図８に示すのは、動作状況モニタ画面である。この動作状況モニタ画面はモニタ用ＰＬＣ３１からの情報、データサーバ３４からの情報に基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６のメニューで「閾値設定／モニタ」が選択されると表示される。この動作状況モニタ画面では、入出力信号状態、作動信号から作動完了アンサーまでの時間、動作回数をモニタし、閾値と比較した結果、閾値の範囲外となった場合を色を替えて表示する。また、使用機器類の動作回数を管理することで使用状態での劣化寿命が簡単に測定でき機器設計限界前に交換計画の立案を可能とする。
【００４１】
閾値設定画面の表示項目はイベント番号を示す「ＮＯ」と、複数の小工程にまたがって使用される「装置名」、小工程の「名称」、小工程の実際の「動作時間」、各構成部品やセンサ毎の「動作回数１」〜「動作回数５」、動作中であればＯＮとなる「動作中」、アラームである「アンサーバック」、「閾値（ＨＩ）」、「閾値（ＬＯ）」、回数の閾値内ならＯＦＦとなる「回数」、設定された「アンサーバック」と「閾値」である。「動作中」、アラーム関係、「回数」についてはＯＮ、ＯＦＦで表示され、それ以外は回数が表示される。この例でイベント番号１２６の小工程の前後シート折り込みキャンドル下降（倉庫側）工程で４９秒の動作時間が閾値の７秒を超え閾値（ＨＩ）がＯＮとなり、この部分のセルの色が変わりアラームが出ていることを示している（ハッチング部分）。これらのデータは、モニタ用ＰＬＣ３１から取り込まれる。
【００４２】
ここで、メニューの各小工程の欄をクリックすると、図８の画面の上に、図９に示す閾値設定画面がポップアップ表示される。この閾値設定画面はモニタ用ＰＬＣ３１からの情報、データサーバ３４からの情報に基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６に表示される。ここでは包装工程において前後シート折り込みキャンドル下降（ヘッド側）工程の時間の閾値の設定を行う画面を例にしている。この閾値設定画面で直接的にモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０の設定データを書き換えることができる。表示項目としては閾値の値に一定の幅を持たせてあり、ここでは閾値１２秒からプラス側とマイナス側に５秒ずつの幅を持たせた範囲が設定され、この範囲内にある場合には正常であり、この範囲に至らない７秒を下回った場合が閾値（ＬＯ）と、１７秒を超えた場合には閾値（ＨＩ）となりアラーム対象となる。また、１００秒を超えるとアンサーバックエラーとなり、１回目の出力で２回以上の入力がある場合にはアンサー動作となる。したがって、これら「閾値」、「閾値（ＬＯ）」、「閾値（ＨＩ）」及び「アンサーバックエラー」の値をａ，ｂクライアント３５，３６により設定することができる。また、「動作回数アラーム」の設定項目もあり、この動作回数（ここでは１００００００回）を設定してこれに達するとアラームを出せるようになっている。これにより、定期的なメンテナンスを知らせることができる。
【００４３】
また、ここでは本圧縮制御盤のＰＬＣ、リレー、電磁弁、シリンダ、センサの「動作回数」をリセットすることができる。これらの機器類はキャンドルとよばれるシートを折り畳むための構成部品であるアーム部材の駆動に関連する機器類であって、本圧縮制御盤のＰＬＣとリレーを介して電磁弁が切り替わりシリンダが伸縮してキャンドルを駆動するものである。キャンドルが動作を完了するとセンサがこれを検出する。尚、基本的な構成は図５に示す本圧縮シリンダの場合に類似するため図示は省略する。この機器類の「動作回数」は図８の動作回数１〜５に対応しており、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に動作回数を累積する領域が確保され、回数リセットボタンを押下することにより、記憶部４０に記憶された動作回数をリセット（＝０）とできる。各機器類の交換すべき動作回数は機器毎の寿命に依存してそれぞれ異なっているため、機器毎に設定するのが望ましいからである。したがって、機器類の種別に関係なく定期点検で全ての機器類を交換するような場合に比較して、交換の必要がないような機器類を交換するような無駄がなくなり、メンテナンスコストを低減できる。ここで、この設定画面で使用されるデータはモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０から取り込まれる。
【００４４】
図１０に示すのは、ステータス監視画面である。このステータス監視画面はモニタ用ＰＬＣ３１からの情報、データサーバからの情報に基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６のメニューで「ステータス監視」が選択されると表示される。具体的には本圧縮制御盤、予備圧縮Ａ制御盤及び予備圧縮Ｂ制御盤に対応する画像が表示され、これらの操作盤２７〜２９の点灯状況がモニタされる。これにより、実際の操作盤２７〜２９の確認が必要無くなる。２７〜２９の「自動」、「手動」、「安全装置作動」の各ボタンに対応する四角形状の部分は現在点灯している部分がそれとわかるように区別して表示される。このような選択的な表示も、モニタ用ＰＬＣ３１、データサーバからの現在のステータスに関連付けた表示データに基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のアプリケーションプログラムにより行われる。
【００４５】
図１１に示すのは、前述した図６のＳＦＣ監視画面に閾値設定のためのポップアップ画面が表示された様子を示している。このポップアップ画面はモニタ用ＰＬＣ３１からの情報、データサーバからの情報に基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６に重ねて表示される。このポップアップ画面は図６の工程毎の各ブロックをクリックすることにより開く画面であって、項目として、そのブロックが現在実行中の工程か、直後に完了した工程か、未実行の工程かを示す「動作状況」の情報、つまり「実行中」、「未実行」、「完了」の３種類が表示される。また、その工程における前回の回数リセットからの「実行回数」、「成功回数」が「成功率」と共に表示される。また、「動作時間」と「設定値／閾値」の項目が設けてあり、「動作時間」は実際にかかった時間が表示され、「設定値／閾値」はここで設定された値が表示される。
【００４６】
動作状況に関する項目は、モニタ用ＰＬＣ３１に記憶された現工程、直前に終了した完了工程に関する情報に基づいて、これらが選択された場合には動作状況として「実行中」、「完了」が表示され、それ以外が選択された場合には「未実行」が表示される。
また、「実行回数」は、回数リセットボタンが押下された時からの回数をモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０から読み出して表示され、「成功回数」、「成功率」もモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０から読み出されて表示される。「動作時間」もモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０から読み出され、「設定値／閾値」はここで設定された値が、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に書き込まれここに表示される。ここで、「成功回数」とは、回数リセットがなされてからアラームとならなかった回数、つまり（閾値（ＬＯ）、閾値（ＨＩ）、アンサー動作、アンサーバックとならなかった回数をいう。「成功率」とは、実行回数に対する成功回数の百分率をいう。図１１の例では、バンド掛け工程は実行中でも完了でもないため（図６の説明参照）「動作状況」には「未実行」が表示され、「実行回数」は５回、「成功回数」は５回で、「成功率」は１００％（５÷５×１００％）、「動作時間」は８４秒で、設定値／閾値は１００秒となっている。このデータは回数リセットのタイミングで、ＣＳＶファイルとしてデータサーバ３４の記憶部に書き込まれる。書き込み、つまりリセットのタイミングは８時間ごとの３交替制の交替時間である、例えば、７時、１５時、２３時に設定されている。これにより、一日を３交替で運転している場合に成功率を交替単位で把握できる。
【００４７】
図１２はアラーム解析画面を示している。このアラーム解析画面はデータサーバにログとして記憶されたデータ、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０のデータに基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６のメニューで「アラーム解析」が選択されると表示される。現時点での各小工程のアラームの回数の多いデータを順に並べたものである。尚、少ない順に表示することも可能である。図１１に示す工程毎での成功率を見ていると、小工程で構成部品の作動時間が短いアラームと作動時間が長いアラームが出ているために工程としてのエラーは出ないことがあるが、そのような場合に実体を小工程でのアラーム解析で調べることができるメリットがある。
【００４８】
アラーム解析画面の表示項目はイベント番号を示す「ＮＯ」と、複数の小工程にまたがって使用される「装置名」、小工程の「名称」、実行回数を示す「モニタ」、アラームである「アンサーバック」、「アンサー動作」、閾値（ＨＩ）、閾値（ＬＯ）を含む「閾値異常」、現時点での小工程での「成功率」、良い順に番号を付けた場合の小工程での成功率の「順位」であり、回数と値が表示される。
このデータはリアルタイムでモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に記憶され、同時にデータサーバ３４に書き込まれており、ａ，ｂクライアント３５，３６はモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０からデータを読み出す。このデータも図１１の回数リセットのタイミングで、ＣＳＶファイルとしてデータサーバ３４の記憶部に書き込まれる。書き込み、つまりリセットのタイミングは８時間ごとの３交替制の交替時間である、例えば、７時、１５時、２３時に設定されている。これにより、一日を３交替で運転している場合に小工程毎の成功率を交替単位で把握できる。
【００４９】
図１３はアナログで表示される各種センサ類、特にモニタ用ＰＬＣ３１の設置と共に増設されたセンサ類の設定画面である。この設定画面もモニタ用ＰＬＣ３１及びデータサーバ３４に記憶されたデータに基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６のメニューで「表示グループ」が選択されると表示される。表示グループには温度、電流値、電圧、圧力等が設定されている。この例では表示グループとして温度が選択されているため温度センサに関するセンサが表示の対象となる。具体的には、外気温センサ、本圧縮オイルタンク温度センサ、予備圧縮Ａオイルタンク温度センサ、予備圧縮Ｂオイルタンク温度センサが表示されている。各センサに対応する位置の下側にモニタ用ＰＬＣ３１から取り込んだ１分毎の現時点での温度が表示され、この温度が棒グラフとなって表示される。棒グラフの横には閾値ＬＬ、閾値Ｈ、閾値ＨＨの値が表示され、この値はａ，ｂクライアント３５，３６により設定してモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に書き込まれる。閾値ＬＬと閾値Ｈとで設定された範囲を逸脱した場合にアラーム対象となる。
【００５０】
図１４はトレンドを示す画面である。このトレンドとは履歴を意味し、この例では図１３に対応した温度に関するトレンドが選択されて表示されている。このトレンド画面はデータサーバにログとして記憶されたデータ、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０のデータに基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６のメニューで「トレンド」が選択されると表示される。具体的には、ａ，ｂクライアント３５，３６のアプリケーションプログラム上で横軸時刻、縦軸が温度としてグラフ表示される。グラフにより履歴として表示することで正常時と見比べれば異常を一目で確認できる。このトレンドの情報はモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部からデータサーバとａ，ｂクライアント３５，３６により読み出される。このトレンドには温度に関するもののほか、図１３で選択可能な時間、速度、電流など様々な表示グループに対応したセンサの検出結果が用いられる。この図１４では、外気温センサ、本圧縮オイルタンク温度センサ、予備圧縮Ａオイルタンク温度センサ、予備圧縮Ｂオイルタンク温度センサのトレンドが表示されている。
【００５１】
ここで、図１５に示すのは、図９においてポップアップした閾値設定画面で、自動機械としての梱包装置１の構成部品に関連する機器類の動作回数リセットのための処理を示すブロック図である。
機器１〜機器５は各々本圧縮制御盤２３のＰＬＣ８０、リレー（本圧縮制御盤２３のリレー）８１、電磁弁（シリンダ駆動用のリレー）８２、シリンダ（キャンドル駆動用のシリンダ）８３、センサ（キャンドル動作終了の検出）８４に対応している。本圧縮制御盤２３のＰＬＣ８０からの信号が出力されると、これをモニタ用ＰＬＣ３１がモニタして記憶部４０に確保されたＰＬＣの動作回数を「１」だけ増加して更新し図９に示す「ＮＯ」の項目を割当てる。
【００５２】
次に、本圧縮制御盤２３の対応するリレー８１が作動すると、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０のリレー８１の動作回数が「１」増加して更新される。そして、本圧縮制御盤２３の指令信号により電磁弁８２が作動して切り替わると、電磁弁８２がシリンダ伸張側に切り替わったことを検出スイッチが検知して、検出スイッチの信号によりモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０の電磁弁８２の動作回数が「１」だけ増加して更新される。そして、シリンダ８３が伸張しストロークエンドに至ると、これをリミットスイッチが検出し、この検出信号によりモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０のシリンダ８３の動作回数が「１」だけ増加して更新される。最後にシリンダ８３が伸張することによりキャンドルの動作が完了すると、これをセンサ８４が検出し、このセンサ８４の検出信号によりモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０のセンサ８４の動作回数が「１」だけ増加して更新される。
【００５３】
ここで、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０の各機器類の更新は、計数部８５であるモニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７が行い、その結果は、図９に示すａ，ｂクライアント３５，３６の表示部８６としてのディスプレイ５６のポップアップ画面のテキストボックス内にも表示される。
【００５４】
モニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７によって更新された動作回数は、リセット部８７であるモニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７によって行われ、各動作回数のリセット（＝０）は前記ポップアップ画面のＰＬＣ、リレー、電磁弁、シリンダ、センサに対応したボタンの押下をトリガとして行われる。
【００５５】
このように各機器１〜５の「動作回数」は部品交換などのタイミングでリセットされるが、この小工程自体の累積された動作回数は、予めモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に記憶された動作回数閾値（図９では１００００００回）と判定部８８（モニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７）で比較され、その結果が動作回数閾値を超えている場合にはａ，ｂクライアント３５，３６の表示部８６としてのディスプレイ５６において、図８の動作状況モニタ画面のアラームの項目の「回数」のステータスを「ＯＮ」とすることで報知される。
【００５６】
上記実施形態によれば、図１５に示すように、機器１〜５、つまり本圧縮制御盤２３のＰＬＣ８０、リレー８１、電磁弁８２、シリンダ８３、センサ８４毎に、計数部８５で計数される動作回数に基づいて、各機器類が適正な動作回数となったときに交換を行うことができる。
よって、ＰＬＣ８０、リレー８１、電磁弁８２、シリンダ８３、センサ８４毎に異なっている装置寿命にあわせて、機器類の交換ができ、交換の際にリセット部７８により動作回数をリセットして、交換された新しい機器類の動作回数の計数をゼロから行うことができる。したがって、機器類の種別に関係なく定期点検で全ての機器類を交換するような場合に比較して、交換の必要がない機器類を交換する無駄がなくなり、メンテナンスコストを低減できる。
このように使用される機器類の動作回数を管理することで使用状態での劣化寿命が簡単に測定でき機器設計限界前に交換計画の立案を可能とする。
【００５７】
また、小工程自体の累積された動作回数は、各機器の動作回数のリセットに係わらず、予めモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に記憶された動作回数閾値（図９では１００００００回）と判定部８８（モニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７）で比較される。そして、判定の結果が動作回数閾値を超えている場合にはａ，ｂクライアント３５，３６の表示部８６としてのディスプレイ５６において、図８の動作状況モニタ画面のアラームの項目の「回数」のステータスを「ＯＮ」とすることで報知されるため、小工程の累積回数を確認して、小工程全体のメンテナンス計画の参考にすることができる。
【００５８】
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、構成部品として包装工程の前後シート折り込みキャンドル以外に、どのような構成部品にも適用できる。
また、自動機械として梱包装置を例にしたが、これに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明の実施形態の梱包装置の正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の自動機械の運転装置の全体を示すブロック図である。
【図４】モニタ用ＰＬＣのブロック図である。
【図５】本圧縮シリンダの作動回路を示す模式図である。
【図６】各工程の進行状況を示すシーケンシャル・ファンクション・チャート図である。
【図７】メイングラフィック画面を示す図である。
【図８】動作状況モニタ画面を示す図である。
【図９】閾値設定のためのポップアップ画面を示す図である。
【図１０】ステータス監視画面を示す図である
【図１１】閾値設定のためのポップアップ画面を示す図である。
【図１２】アラーム解析画面を示す図である。
【図１３】センサ類の設定画面を示す図である。
【図１４】トレンド画面を示す図である。
【図１５】主として構成部品に関連する機器類の動作回数リセットのためのブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 梱包装置（自動機械）
２１ 制御装置
２２ モニタ装置
３０，３２ モニタ通信部
８０ ＰＬＣ（機器１）
８１ リレー（機器２）
８２ 電磁弁（機器３）
８３ シリンダ（機器４）
８４ センサ（機器５）
８５ 計数部
８６ リセット部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、原料としての繊維をカットして一定量ごとに梱包する梱包装置等の自動機械のモニタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動運転を行うプラントには監視装置が設けられ、この監視装置は製造過程での運転異常項目を検出して表示することにより、運転時における運転員に異常の発生を報知している（特許文献１参照）。
また、ファクトリーオートメーション（以下、「ＦＡ」という）においてはプログラマブルコントローラ（以下、「ＰＬＣ」という）を介して各種装置を作動制御するものがあり、このＰＬＣ側の制御系に負荷を与えないようにしてシステムを監視できる装置が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１４３５２８号公報
【特許文献２】特開２００３−２９５９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した従来技術にあっては、システム内の各工程の構成部品に関連する機器類を定期的にメンテナンス等で交換する場合には、一般的に構成部品単位で全て交換するようにしている。
しかしながら、機器類の寿命は部品単位で異なるのが通常であり、ある機器類が寿命となったからといって、まだ寿命となっていない機器類も交換してしまうのでは、部品交換頻度が高くなり、メンテナンスコストが嵩むという課題がある。
【０００４】
そこで、この発明は、構成部品の駆動に関連する機器類毎に交換時期の管理を行うことでメンテナンスコストを低減できる自動機械のモニタ装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、原料の仕込みから製品出しまでの全工程を連続的に繰り返す自動機械（例えば、実施形態における梱包装置１）を制御装置（例えば、実施形態における制御装置２１）を介して駆動するにあたって、この制御装置から通信装置（例えば、実施形態におけるモニタ通信部３０，３２）を介して送信されるデータを読み込んで自動機械の状態を監視する自動機械のモニタ装置であって、前記自動機械の構成部品の駆動に関連する機器類（例えば、実施形態における機器１〜５つまりＰＬＣ８０、リレー８１、電磁弁８２、シリンダ８３、センサ８４）毎の動作回数を計数する計数部（例えば、実施形態における計数部８５）と、前記計数部により計数された機器類毎の動作回数をリセットするリセット部（例えば、実施形態におけるリセット部８７）とを備えていることを特徴とする。
このように構成することで、各機器類毎に計数部により計数される動作回数に基づいて、適切な動作回数を経た際に機器類を交換でき、交換の際にリセット部により動作回数をリセットして、交換された新しい機器類の動作回数の計数を行うことができる。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に記載した発明によれば、各機器類毎に計数部により計数される動作回数に基づいて、適切な動作回数を経た際に機器類を交換でき、交換の際にリセット部により動作回数をリセットして、交換された新しい機器類の動作回数の計数を行うことができるため、各機器類毎に異なっている動作回数を考慮して機器毎に最適なタイミングで交換することができる効果がある。
したがって、機器類の種別に関係なく定期点検で全ての機器類を交換するような場合に比較して、交換の必要がない機器類を交換する無駄がなくなりメンテナンスコストを低減できる効果がある。また、機器類の動作回数を管理して使用状態での劣化寿命が簡単に測定でき機器設計限界前により精度の高い修繕計画が立案できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１、２は自動機械としての梱包装置１を示すものであり、この梱包装置１は連続的に原料として搬入された帯状のアクリル繊維を所定長さにカットし、カットされた繊維を計量して一定量となったら、これをシートで包み込みバンド掛けてして梱包出荷する。
【０００８】
この梱包装置１は工場に搬入された原料箱内の原料である帯状のアクリル繊維を所定長さに切断するカッタ２を上方に備え、このカッタ２には切断された繊維の重量を計測する計量ホッパ３が接続されている。計量ホッパ３による計量は５０ｋｇ単位で８回行われ、５０ｋｇごとに計量ホッパ３から下方のショベルローダ４室に落とされ、ショベルローダ４室からの予備圧縮箱５の閉じられた底板６上に落とされる。この状態で上方に位置する予備圧縮シリンダ７により予備圧縮される。これを８回繰り返し繊維が４００ｋｇになると予備圧縮箱５の底板６が開き、予備圧縮された４００ｋｇの繊維が下方に位置するＡ梱包車８あるいはＢ梱包車９の内部に落とされる。ここで、カッタ２、計量ホッパ３、ショベルローダ４、予備圧縮箱５は左右に一対配置されている。
【０００９】
各予備圧縮箱５の下に配置されたＡ梱包車８とＢ梱包車９は、後述する本圧縮位置を挟んで予備圧縮位置に振り分けて配置され、予備圧縮シリンダ７により４００ｋｇの繊維の最終予備圧縮を行う。これらＡ梱包車８とＢ梱包車９は、両者の中央部に位置する本圧縮位置を挟んで予備圧縮位置との間に設けたレール１０に沿って移動自在に設けられている。何れかの梱包車８，９で予備圧縮シリンダ７を用いた４００ｋｇの繊維の最終予備圧縮が終了すると、予備圧縮シリンダ７は上方に退避し、その梱包車は本圧縮位置に移動する。本圧縮位置にはテーブル１１が配置され、このテーブル１１上に繊維を載置して、テーブル１１の上方に配置された本圧縮シリンダ１２により本圧縮が行われる。
【００１０】
梱包装置１には、Ａ，Ｂ梱包車８，９が予備圧縮位置に待機して予備圧縮を行っている間に、本圧縮位置の上方に上シート１９を搬入、待機させる上シート供給装置１３と、本圧縮位置の下方のテーブル１１上に下シート２０を搬入、待機させる下シート供給装置１４が配置されている。
また、テーブル１１の前側には本圧縮された状態にある繊維束に前後方向にバンド掛けるバンド掛け装置１５が設けられている。本圧縮シリンダ１２の下部には上シート折り畳み装置１６が設けられ、テーブル１１の下には下シート折り畳み装置１７が設けられている。また、梱包装置１には、テーブル１１の後側にバンド掛けが終わり梱包された繊維束を奥側に傾動させて搬出する搬出装置１８が設けられている。
【００１１】
以上説明したカッタ２、計量ホッパ３、ショベルローダ４、予備圧縮箱５、Ａ，Ｂ梱包車８，９、予備圧縮シリンダ７、本圧縮シリンダ１２、上，下シート供給装置１３，１４、バンド掛け装置１５、上，下シート折り畳み装置１６，１７及び搬出装置１８が梱包装置１を構成し、この梱包装置１に梱包装置１を制御する既存の制御装置２１と、梱包装置１の稼働を監視するモニタ装置２２が設けられている。
【００１２】
図３に破線で示すように、梱包装置１を稼働制御する既存の制御装置２１は、本圧縮シリンダ１２、バンド掛け装置１５、搬出装置１８等を用いた工程に関係のある本圧縮制御盤２３を備えている。この本圧縮制御盤２３は周知のＰＬＣを主体とするものであって、ＰＬＣは処理部（ＣＰＵ）と記憶部と、入力回路、出力回路を備えたＦＡ用のコントローラである。ＰＬＣは入力機器類である各種センサ、リミットスイッチ等から入力信号を入力回路に取り込み、予めラダープログラムにより設定された条件で出力回路からＯＮ／ＯＦＦの出力信号を、本圧縮シリンダ１２、バンド掛け装置１５、搬出装置１８等の構成部品である電磁弁、モータ、表示灯等の出力機器類に送出してこれらを駆動制御している。
【００１３】
制御装置２１はＡ梱包車８を用いた予備圧縮作業を受け持つ予備圧縮Ａ制御盤２４、Ｂ梱包車９を用いた予備圧縮作業を受け持つ予備圧縮Ｂ制御盤２５を備えている。これら予備圧縮Ａ制御盤２４、予備圧縮Ｂ制御盤２５の構成も本圧縮制御盤２３と同様に、ＦＡ用のコントローラであるＰＬＣを主体とするものであって、このＰＬＣは処理部（ＣＰＵ）と記憶部と、入力回路、出力回路を備え、予備圧縮Ａ制御盤２４、予備圧縮Ｂ制御盤２５の各々に対応するカッタ２、計量ホッパ３、ＡあるいはＢ梱包車８，９、予備圧縮シリンダ７の構成部品である電磁弁、モータ、表示灯等を駆動制御している。
【００１４】
本圧縮制御盤２３、予備圧縮Ａ制御盤２４及び予備圧縮Ｂ制御盤２５には各々通信部２６が設けられている。各通信部２６は互いに接続され、各々が対応する操作盤２７，２８，２９に接続されている。操作盤２７，２８，２９には運転モードを入力する「自動」、「手動」、「安全装置作動」の３種類のボタンが設けられ、各ボタンを押下したときには、対応したボタンが点灯する。ここで、「自動」は自動運転モードを意味し、「手動」は押下するたびにワンステップ毎に工程を動かす手動運転モードを示し、「安全装置作動」は安全柵を開く時などに押下するボタンで主に点検時に押下される。
【００１５】
本圧縮制御盤２３にはモニタ通信部３０が設けられ、このモニタ通信部３０は、モニタ装置２２の主体をなすモニタ用ＰＬＣ３１に設けられたモニタ通信部３２に接続されている。ここで本圧縮制御盤２３のモニタ通信部３０は外部機器を接続するための空きスロットに接続されている。
制御装置２１を構成している本圧縮制御盤２３、予備圧縮Ａ制御盤２４及び予備圧縮Ｂ制御盤２５の出力回路から梱包装置１に送出される指令信号と、梱包装置１の構成部品及び検出機器類から制御装置２１である本圧縮制御盤２３、予備圧縮Ａ制御盤２４及び予備圧縮Ｂ制御盤２５の入力回路に取り込まれる各種信号は、本圧縮制御盤２３、予備圧縮Ａ制御盤２４及び予備圧縮Ｂ制御盤２５の各ＰＬＣの記憶部にデータとして書き込まれている。また、内部リレーの状態も記憶部にデータとして書き込まれている。本圧縮制御盤２３にモニタ通信部３０が接続されたことで各記憶部に書き込まれたデータが各記憶部から読み出されて、各通信部２６から本圧縮制御盤２３のモニタ通信部３０に送られ、ここからモニタ用ＰＬＣ３１のモニタ通信部３２に送出される。
【００１６】
このモニタ用ＰＬＣ３１のモニタ通信部３２に順次送られている指令信号は、例えば、リミットスイッチのＯＮ／ＯＦＦに関する「１」、「０」のデータのようにそのままデータとして記憶部に書き込まれるものの他に、演算を必要とするデータも存在するが、この演算結果のデータも記憶部に書き込まれる。このように演算結果を記憶したり、アナログデータのように大きなデータを扱う関係で、モニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７の処理単位及び記憶部４０の記憶データ長は制御装置２１の各制御盤、つまり本圧縮制御盤２３、予備圧縮Ａ制御盤２４、予備圧縮Ｂ制御盤２５の処理部の処理単位や記憶部のデータ長に比較して長く設定されている。ここで、モニタ用ＰＬＣ３１には、モニタ用として特別に増設したセンサ類である、外気温センサ、オイル温度センサ、冷却水温度センサ系のアナログ系のセンサＡＳやデジタル系のセンサＤＳ等が接続されている。
したがって、本圧縮制御盤２３、予備圧縮Ａ制御盤２４及び予備圧縮Ｂ制御盤２５は梱包装置１の制御のみを行い。モニタのための処理はモニタ用ＰＬＣ３１に任せることができるので、梱包装置１の駆動制御には負荷がかからない点で有利である。
【００１７】
モニタ用ＰＬＣ３１にはネットワーク通信部３３が設けられている。このネットワーク通信部３３は既存のネットワークカードを用いたもので、外部のデータサーバ３４及び入出力端末であるａ，ｂクライアント３５，３６に接続されている。
【００１８】
図４に示すのは、モニタ用ＰＬＣ３１のブロック図である。同図に示すように、モニタ用ＰＬＣ３１は比較、判定、演算処理等を行う処理部（ＣＰＵ）３７を備えている。この処理部３７には入力回路３８、出力回路３９が接続され、入力回路３８には図３に示した各種センサＡＳ，ＤＳが接続されている。また、出力回路３９にはモニタ用ＰＬＣ３１を増設した際に増設された外部装置Ｇが接続されている。また、処理部３７にはネットワーク通信部３３、モニタ通信部３２が接続されている。
処理部３７には記憶部４０が接続されていて、記憶部４０には入力回路３８、出力回路３９からの入出力信号がデータとして処理部３７を介して書き込まれ、また、処理部３７によって読み出されたデータを演算処理した結果が演算結果データとして書き込まれ、これらが保持される。尚、処理部３７にはタイマ４１が接続されている。
【００１９】
記憶部４０に書き込まれたデータのうち、デジタルデータは、例えば、１分毎に処理部３７により読み出され、ネットワーク通信部３３からデータサーバ３４、ａ，ｂクライアント３５，３６に送信され、アナログデータは、例えば、１秒毎に処理部３７により読み出されて、ネットワーク通信部３３からデータサーバ３４、ａ，ｂクライアント３５，３６に送信される。
【００２０】
図５に示すのは本圧縮シリンダ１２を作動させるための油圧回路である。本圧縮シリンダ１２に対して作動指令が発信されてから本圧縮シリンダ１２が作動を開始しこれを各種センサにより検出し、このセンサの検出結果のデータをモニタするまでの手順を簡単に説明する。この例では既存の制御装置２１に対してモニタ用ＰＬＣ３１を増設する際にオイルタンク４２のオイルの温度を検出する本圧縮オイルタンク温度センサ５４を新たに設けた。尚、同図において図示都合上本圧縮シリンダ１２は横にした状態で描いている。
作動油を収容するオイルタンク４２にはモータ４３により駆動するポンプ４４の吸い込み側が接続され、ポンプ４４の吐出側には電磁弁４５のＩＮポート４６が接続されている。電磁弁４５にはオイルタンク４２への戻り管４７が戻りポートに接続されている。電磁弁４５は本圧縮シリンダ１２の伸び側圧力室と縮み側圧力室とに作動油の供給流路を切り換えるものである。電磁弁４５は本圧縮シリンダ１２に接続される２つの供給ポートを備え、電磁弁４５がａ側（ノーマルポジション）に切り替わると伸び側供給ポート４８から作動油が供給されて本圧縮シリンダ１２を伸張させ、ｂ側に切り替わると縮み側供給ポート４９から作動油が供給されて本圧縮シリンダ１２を縮み側に作動させる。
【００２１】
本圧縮シリンダ１２には伸張動作の開始位置と終了位置を確認するために、本圧縮シリンダ１２のロッド先端の位置を検出する縮退位置リミットスイッチ５０と伸張位置リミットスイッチ５１が配置されている。電磁弁４５にはａ側に切り替わった場合に信号をＯＮ出力し、ｂ側に切り替わった場合にＯＦＦとなる検出スイッチ５２が設けられている。
モータ４３、電磁弁４５は各々本圧縮制御盤２３に設けたリレー５３，５５により作動する。縮退位置リミットスイッチ５０、伸張位置リミットスイッチ５１からの信号は、本圧縮制御盤２３の記憶部にデータとして書き込まれ、本圧縮制御盤２３のモニタ通信部３０からモニタ用ＰＬＣ３１のモニタ通信部３２を経てモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に書き込まれる。
また、オイルタンク４２にはオイル温度を検出する本圧縮オイルタンク温度センサ５４が設けられ、この本圧縮オイルタンク温度センサ５４は既存設備には設けられてはいないため、モニタ用ＰＬＣ３１と共に増設され、この本圧縮オイルタンク温度センサ５４からの検出信号はデータとしてモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に書き込まれる。
【００２２】
ここで、本圧縮制御盤２３のリレー５３，５５により行われるモータ４３の駆動、電磁弁４５の切り換え動作をモニタするのに必要な、内部リレーの指令信号や、検出スイッチ５２、縮退位置リミットスイッチ５０、及び伸張位置リミットスイッチ５１からの信号は、本圧縮制御盤２３からモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に書き込まれるが、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に書き込まれたこれらのデータから、モニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７により本圧縮シリンダ１２の伸張速度、縮退速度を算出して、この算出結果のデータもモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部に書き込まれる。具体的には、本圧縮シリンダ１２の伸張速度は、縮退位置と伸張位置との間の距離を、縮退位置リミットスイッチ５０を通過してから伸張位置リミットスイッチ５１を通過するまでの時間で除算して求め、縮退速度は、伸張位置と縮退位置との間の距離を、伸張位置リミットスイッチ５１を通過してから縮退位置リミットスイッチ５０を通過するまでの時間で除算して求める。
【００２３】
また、指令信号が発せられてから作動を開始するまでの時間、作動が終了するまでの時間もモニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７で演算された後に記憶部４０にデータとして書き込まれる。これらデータは指令を発した時刻のデータと関連づけて記憶部４０に書き込まれ、これらのデータは横軸を時刻、縦軸を指令が発せられてから動作を始める時間、あるいは動作が完了するまでにかかった時間として、履歴がデータサーバ３４に書き込まれ、後述するａクライアント３５、ｂクライアント３６のアプリケーションプログラム上で履歴データとしてグラフ表示される（図１４の温度の例を参照）。本圧縮シリンダ１２以外の構成部品の稼働についても同様に履歴データがデータサーバ３４に記憶される。これらをグラフにより履歴として表示することで正常時と見比べれば異常を一目で確認できる。
【００２４】
図５の例では、指令信号が発せられてから、電磁弁４５がａ側に戻りモータ４３が駆動して油圧が発生し、本圧縮シリンダ１２のロッドが伸張を開始してロッド先端が縮退位置リミットスイッチ５０を通過するまでが、本圧縮シリンダ１２の伸張作動開始までの時間となり、伸張位置リミットスイッチ５１を通過するまでが、本圧縮シリンダ１２が伸張作動終了するまでの時間となる。また、指令信号が発せられてから、電磁弁４５がｂ側に切り替わりモータ４３が駆動して油圧が発生し、本圧縮シリンダ１２のロッドが縮退を開始してロッド先端が伸張位置リミットスイッチ５１を通過するまでが、本圧縮シリンダ１２の縮退作動開始までの時間となり、縮退位置リミットスイッチ５０を通過するまでが、本圧縮シリンダ１２の縮退作動終了するまでの時間となる。
これらの時間がモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に記憶され、データサーバ３４に履歴データとして書き込まれる。
【００２５】
図３に示すように、データサーバ３４ではモニタ用ＰＬＣ３１から送られてくるデータを時刻のデータと関連づけてファイルとして保存し、例えば１月分がまとまると、新しく次のファイルを作成する。データサーバ３４へのデータの送信は、送信要求としてデータサーバ３４側から行っても良いし、モニタ用ＰＬＣ３１から送り出しても良い。また、データサーバ３４からはａ，ｂクライアント３５，３６によりデータが読み出し可能にされている。また、後述する成功率及びこれに関係するデータはＣＳＶファイルとして、各構成部品毎、８時間毎にデータサーバ３４に書き込まれる。
【００２６】
ａクライアント３５は通常のパーソナルコンピュータであって、このａクライアント３５の表示部であるディスプレイ５６には、モニタ用ＰＬＣ３１のネットワーク通信部３３から送られてくる情報、データサーバ３４内の情報が、ａクライアント３５側のアプリケーションプログラムを介して表示される。ｂクライアント３６もａクライアント３５と同様の構成であるので説明は省略する。
【００２７】
図６に示すのは計量ホッパ３による計量から搬出までを工程別に分けたシーケンシャル・ファンクション・チャート図である。本来ならこのシーケンシャル・ファンクション・チャートはａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６への表示内容として後述するメイン画面の説明の後に記載するべきであるが、工程の流れを説明する都合上、ａ，ｂクライアント３５，３６のメイングラフィック画面の説明（図７参照）に先だって説明を行う。
このシーケンシャル・ファンクション・チャートはモニタ用ＰＬＣ３１、データサーバ３４からの情報に基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６で「ＳＦＣ監視」（図７に示す）が選択されるとＳＦＣ監視画面として表示される。ＳＦＣとはシーケンシャル・ファンクション・チャートを示す。
【００２８】
ステップＳ１ａの計量工程Ａでは予備圧縮Ａ側の計量ホッパにより５０ｋｇ毎に計量が行われ、ステップＳ２ａの梱包車詰込工程で予備圧縮箱内から合計４００ｋｇの繊維がＡ梱包車に詰め込まれる。所定量の繊維が詰め込まれたＡ梱包車はステップＳ３ａで本圧縮位置に移動を開始し（Ａ梱包車移動（本圧））、ステップＳ５において本圧縮位置に至る（Ａ梱包車移動工程）。本圧縮位置ではステップＳ６に示すようにＡ梱包車の上方から本圧縮シリンダを下降させてテーブルとの間で本圧縮を行う（本圧縮下降工程）。その後、ステップＳ４ａにおいて本圧縮シリンダが途中まで上昇し、Ａ梱包車が扉を開いた状態で予備圧縮位置に移動し（Ａ梱包車移動（予備圧縮））、ステップＳ２ａに進む。
【００２９】
次いで、ステップＳ７において、本圧縮シリンダを下降させたまま予め設置された上シートと下シートにより繊維束を包装し（包装工程）、ステップＳ８で包装された繊維束にバンド掛け装置によりバンドを掛けて締め付ける（バンド掛工程）。
【００３０】
バンド掛工程が終了すると、ステップＳ９の本圧縮シリンダの上昇をまって、ステップＳ１０において搬出装置が製品である繊維束を搬出する（搬出工程）。次いで、ステップＳ１１において倉庫での積み込み作業へ移行する（倉庫工程）。
【００３１】
ステップＳ１０の搬出工程でテーブル上の製品が搬出されると、ステップＳ１２のシート送り工程に移行し、上シートと下シートとが上シート供給装置と下シート供給装置により所定位置に供給され、ステップＳ１３において、Ｂ予備圧縮側のＢ梱包車の本圧縮位置への移動（ステップＳ５の梱包車移動工程）に備える（待機工程）。尚、Ｂ梱包車側のステップＳ１ｂ〜ステップＳ４ｂまでの工程は、既に説明したＡ梱包車側のステップＳ１ａ〜ステップＳ４ａまでの工程と同様であるので説明は省略する。
ここで、このシーケンシャル・ファンクション・チャートは、ａクライアント３５、ｂクライアント３６のディスプレイ５６に表示され、実行中の工程（クロスハッチングで示す）と、直前に実行が完了した工程（ハッチングで示す）には色分けがなされて表示される。
【００３２】
ところで、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０には、梱包装置１の構成部品により行われる作業名が小工程の番号、小工程の開始時刻、小工程の終了時刻と関連付けて書き込まれている。また、小工程は複数の作業を行う構成部品に対応するため、小工程には装置名もあわせて関連づけて記憶されている。図６に示す各工程はこのような装置の小工程を複数まとめた複数の装置によるひとまとまりの作業で構成されている。
各工程の始まりは、その工程で初めに行われる小工程の開始タイミング、つまり、ある装置の特定の構成部品の動きの開始時刻であり、各工程の終わりは、その工程の最後に行われる小工程の終了タイミング、つまり、ある装置の特定の構成部品の動きの終了時刻である。
【００３３】
したがって、図６においてモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０から読み出された現時点の小工程を含む工程を示すブロックが実行中であれば、その工程を示すブロックの色が、例えば、ａ，ｂクライアント３５，３６のアプリケーションプログラムにより、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０、データサーバ３４のデータを読み込んで赤色に変更され、また、直前に終了したステップの色が、例えば、ａ，ｂクライアント３５，３６のアプリケーションプログラムにより、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０、データサーバ３４のデータを読み込んで、実行中とは異なる完了を示す例えば緑色に変更される。ここで、工程実行中に色を変更するのは、工程の最初にくる小工程の開始時刻であり、工程実行中の色を工程完了の色に変更するのは工程の最後にくる小工程の終了時刻である。この例では、計量工程Ａ、計量工程Ｂ、シート送り工程、搬出工程が実行中で、梱包車詰込工程が完了となっている。尚、各ブロックの横には前回要した動作時間が表示される。
【００３４】
図７に示すのは、メイングラフィック画面である。このメイングラフィック画面はモニタ用ＰＬＣ３１からの情報、データサーバ３４からの情報に基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６に初期画面（図示せず）が表示され、その左側に位置する部位に配置されたメニューで「モニタ」が選択されると表示される。
ａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６には、上側の大部分に梱包装置１のモノクロで表示された全体斜視図と、下側の一部にアラーム表示欄が設けられている。全体斜視図は図６に示した工程毎にその工程で稼働している構成部品全てが色付けされ、現時点でどの工程が進行しているのかが一目で確認できる。したがって、故障のため装置が停止している場合にはその構成部品が色付けされた状態で画面も停止しているので、色付けされた部分が故障部であることが簡単に確認できる。
【００３５】
ここで、この全体図を示す画像データは必要な工程数だけ設けられ、これが画像データとして各工程に関連づけてその工程の部分を色づけしたものがデータサーバ３４に記憶されている。この画像データをａ，ｂクライアント３５，３６に記憶するようにしてもよい。尚、小工程別に色分けした画像を用いてもよい。モニタ用ＰＬＣ３１からａ，ｂクライアント３５，３６に送られてくる現時点での工程に対応してａ，ｂクライアント３５，３６のアプリケーションプログラムがデータサーバ３４（あるいはａ，ｂクライアント３５，３６）から、対応する画像を読み込み、ａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６に表示する。
【００３６】
アラーム表示欄には、アラーム情報と操作盤操作情報が、最新の状況が一番上に来るように下側からイベント発生順に表示される。ここでアラーム情報は梱包装置１が何らかの異常が発生した場合と、これが解除された場合にその履歴が時間順に表示される。また、操作盤操作情報は操作盤２７〜２９が操作された場合にその履歴が時間順に表示される。表示欄の表示項目は、イベント番号を示す「ＮＯ」と、アラーム等が発生した時間を表す「発生時間」と、発生したか解除された、運転が切り替わったかを示す「状況」と、アラームが発生した原因等を示す「カテゴリ」と、具体的には小工程の内容を示す「メッセージ」である。
【００３７】
ここで、「カテゴリ」には、構成部品の作動時間、速度、温度、電流値等に対して閾値が設けられている場合に、この閾値の範囲に至らなかった場合の（閾値（ＬＯ））、閾値の範囲を超えた場合の（閾値（ＨＩ））、ある一定の範囲を超えた場合や作動していない状況の（アンサーバック）、１回の出力で２回以上の入力がある場合の（アンサー動作）、操作盤の安全装置作動ボタンが押下された場合の（タッチパネル）、操作盤の自動、手動ボタンの押下により運転が切り替わった場合の（ステータス）が含まれる。
「状況」にはアラームが発生したり、操作盤２７〜２９の安全装置作動ボタンが押された場合の（発生）と、アラームが解除された場合の（解除）と操作盤２７〜２９により運転モードが切り替わった場合の（切替）がある。尚、アンサー動作、アンサーバックをまとめてアンサー異常ともいう。
【００３８】
ところで、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０には、小工程に関連づけて構成部品の作動時間、速度、温度、電流値に関する閾値が実際のデータと共に記憶されている。実際のデータと閾値との比較の結果、閾値の範囲内にある場合には「成功」として記憶されてリセットからの成功回数が加算されて記憶され、閾値の範囲から外れた場合、つまり閾値（ＬＯ）、閾値（ＨＩ）、アンサー動作、アンサーバックであった場合には、前述したアラームにより報知をするためにこの結果が記憶される。ここで、リセットとは後述する図１１において回数リセットボタンを押した場合を意味する。
また、操作盤操作の状況も「自動」、「手動」、「安全装置作動」が押下されたごとに、それが記憶される。したがって、ある小工程にアラームが発生した場合、あるいは操作盤操作があった場合には、この状況が図７に示すようにａ，ｂクライアント３５，３６のメイングラフィック画面にアラーム情報と操作盤操作状況（アラームイベント）として履歴が表示される。尚、これらのアラームイベントはＣＳＶファイルとして、各構成部品毎や８時間毎にデータサーバに記憶される。
【００３９】
図７に示すメイングラフィック画面には、左側に表示されるメニューに「閾値設定／モニタ」、「ステータス」、「ＳＦＣ監視」、「アラーム状況」、「表示グループ」、「トレンド」及び現在アクティブとなっている「モニタ」が配置されている。
ここで、現在発生しているアラームについては、ａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６のメニューで「アラーム状況」が選択されると図示しない画面上で現在のアラーム状況が表示され、該当する小工程の名称、日付、時間、アラームのカテゴリが確認できる。このメニューの「ＳＦＣ監視」を選択すると、前述した図６のシーケンシャル・ファンクション・チャートが表示される。
【００４０】
図８に示すのは、動作状況モニタ画面である。この動作状況モニタ画面はモニタ用ＰＬＣ３１からの情報、データサーバ３４からの情報に基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６のメニューで「閾値設定／モニタ」が選択されると表示される。この動作状況モニタ画面では、入出力信号状態、作動信号から作動完了アンサーまでの時間、動作回数をモニタし、閾値と比較した結果、閾値の範囲外となった場合を色を替えて表示する。また、使用機器類の動作回数を管理することで使用状態での劣化寿命が簡単に測定でき機器設計限界前に交換計画の立案を可能とする。
【００４１】
閾値設定画面の表示項目はイベント番号を示す「ＮＯ」と、複数の小工程にまたがって使用される「装置名」、小工程の「名称」、小工程の実際の「動作時間」、各構成部品やセンサ毎の「動作回数１」〜「動作回数５」、動作中であればＯＮとなる「動作中」、アラームである「アンサーバック」、「閾値（ＨＩ）」、「閾値（ＬＯ）」、回数の閾値内ならＯＦＦとなる「回数」、設定された「アンサーバック」と「閾値」である。「動作中」、アラーム関係、「回数」についてはＯＮ、ＯＦＦで表示され、それ以外は回数が表示される。この例でイベント番号１２６の小工程の前後シート折り込みキャンドル下降（倉庫側）工程で４９秒の動作時間が閾値の７秒を超え閾値（ＨＩ）がＯＮとなり、この部分のセルの色が変わりアラームが出ていることを示している（ハッチング部分）。これらのデータは、モニタ用ＰＬＣ３１から取り込まれる。
【００４２】
ここで、メニューの各小工程の欄をクリックすると、図８の画面の上に、図９に示す閾値設定画面がポップアップ表示される。この閾値設定画面はモニタ用ＰＬＣ３１からの情報、データサーバ３４からの情報に基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６に表示される。ここでは包装工程において前後シート折り込みキャンドル下降（ヘッド側）工程の時間の閾値の設定を行う画面を例にしている。この閾値設定画面で直接的にモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０の設定データを書き換えることができる。表示項目としては閾値の値に一定の幅を持たせてあり、ここでは閾値１２秒からプラス側とマイナス側に５秒ずつの幅を持たせた範囲が設定され、この範囲内にある場合には正常であり、この範囲に至らない７秒を下回った場合が閾値（ＬＯ）と、１７秒を超えた場合には閾値（ＨＩ）となりアラーム対象となる。また、１００秒を超えるとアンサーバックエラーとなり、１回目の出力で２回以上の入力がある場合にはアンサー動作となる。したがって、これら「閾値」、「閾値（ＬＯ）」、「閾値（ＨＩ）」及び「アンサーバックエラー」の値をａ，ｂクライアント３５，３６により設定することができる。また、「動作回数アラーム」の設定項目もあり、この動作回数（ここでは１００００００回）を設定してこれに達するとアラームを出せるようになっている。これにより、定期的なメンテナンスを知らせることができる。
【００４３】
また、ここでは本圧縮制御盤のＰＬＣ、リレー、電磁弁、シリンダ、センサの「動作回数」をリセットすることができる。これらの機器類はキャンドルとよばれるシートを折り畳むための構成部品であるアーム部材の駆動に関連する機器類であって、本圧縮制御盤のＰＬＣとリレーを介して電磁弁が切り替わりシリンダが伸縮してキャンドルを駆動するものである。キャンドルが動作を完了するとセンサがこれを検出する。尚、基本的な構成は図５に示す本圧縮シリンダの場合に類似するため図示は省略する。この機器類の「動作回数」は図８の動作回数１〜５に対応しており、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に動作回数を累積する領域が確保され、回数リセットボタンを押下することにより、記憶部４０に記憶された動作回数をリセット（＝０）とできる。各機器類の交換すべき動作回数は機器毎の寿命に依存してそれぞれ異なっているため、機器毎に設定するのが望ましいからである。したがって、機器類の種別に関係なく定期点検で全ての機器類を交換するような場合に比較して、交換の必要がないような機器類を交換するような無駄がなくなり、メンテナンスコストを低減できる。ここで、この設定画面で使用されるデータはモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０から取り込まれる。
【００４４】
図１０に示すのは、ステータス監視画面である。このステータス監視画面はモニタ用ＰＬＣ３１からの情報、データサーバからの情報に基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６のメニューで「ステータス監視」が選択されると表示される。具体的には本圧縮制御盤、予備圧縮Ａ制御盤及び予備圧縮Ｂ制御盤に対応する画像が表示され、これらの操作盤２７〜２９の点灯状況がモニタされる。これにより、実際の操作盤２７〜２９の確認が必要無くなる。２７〜２９の「自動」、「手動」、「安全装置作動」の各ボタンに対応する四角形状の部分は現在点灯している部分がそれとわかるように区別して表示される。このような選択的な表示も、モニタ用ＰＬＣ３１、データサーバからの現在のステータスに関連付けた表示データに基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のアプリケーションプログラムにより行われる。
【００４５】
図１１に示すのは、前述した図６のＳＦＣ監視画面に閾値設定のためのポップアップ画面が表示された様子を示している。このポップアップ画面はモニタ用ＰＬＣ３１からの情報、データサーバからの情報に基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６に重ねて表示される。このポップアップ画面は図６の工程毎の各ブロックをクリックすることにより開く画面であって、項目として、そのブロックが現在実行中の工程か、直後に完了した工程か、未実行の工程かを示す「動作状況」の情報、つまり「実行中」、「未実行」、「完了」の３種類が表示される。また、その工程における前回の回数リセットからの「実行回数」、「成功回数」が「成功率」と共に表示される。また、「動作時間」と「設定値／閾値」の項目が設けてあり、「動作時間」は実際にかかった時間が表示され、「設定値／閾値」はここで設定された値が表示される。
【００４６】
動作状況に関する項目は、モニタ用ＰＬＣ３１に記憶された現工程、直前に終了した完了工程に関する情報に基づいて、これらが選択された場合には動作状況として「実行中」、「完了」が表示され、それ以外が選択された場合には「未実行」が表示される。
また、「実行回数」は、回数リセットボタンが押下された時からの回数をモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０から読み出して表示され、「成功回数」、「成功率」もモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０から読み出されて表示される。「動作時間」もモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０から読み出され、「設定値／閾値」はここで設定された値が、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に書き込まれここに表示される。ここで、「成功回数」とは、回数リセットがなされてからアラームとならなかった回数、つまり（閾値（ＬＯ）、閾値（ＨＩ）、アンサー動作、アンサーバックとならなかった回数をいう。「成功率」とは、実行回数に対する成功回数の百分率をいう。図１１の例では、バンド掛け工程は実行中でも完了でもないため（図６の説明参照）「動作状況」には「未実行」が表示され、「実行回数」は５回、「成功回数」は５回で、「成功率」は１００％（５÷５×１００％）、「動作時間」は８４秒で、設定値／閾値は１００秒となっている。このデータは回数リセットのタイミングで、ＣＳＶファイルとしてデータサーバ３４の記憶部に書き込まれる。書き込み、つまりリセットのタイミングは８時間ごとの３交替制の交替時間である、例えば、７時、１５時、２３時に設定されている。これにより、一日を３交替で運転している場合に成功率を交替単位で把握できる。
【００４７】
図１２はアラーム解析画面を示している。このアラーム解析画面はデータサーバにログとして記憶されたデータ、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０のデータに基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６のメニューで「アラーム解析」が選択されると表示される。現時点での各小工程のアラームの回数の多いデータを順に並べたものである。尚、少ない順に表示することも可能である。図１１に示す工程毎での成功率を見ていると、小工程で構成部品の作動時間が短いアラームと作動時間が長いアラームが出ているために工程としてのエラーは出ないことがあるが、そのような場合に実体を小工程でのアラーム解析で調べることができるメリットがある。
【００４８】
アラーム解析画面の表示項目はイベント番号を示す「ＮＯ」と、複数の小工程にまたがって使用される「装置名」、小工程の「名称」、実行回数を示す「モニタ」、アラームである「アンサーバック」、「アンサー動作」、閾値（ＨＩ）、閾値（ＬＯ）を含む「閾値異常」、現時点での小工程での「成功率」、良い順に番号を付けた場合の小工程での成功率の「順位」であり、回数と値が表示される。
このデータはリアルタイムでモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に記憶され、同時にデータサーバ３４に書き込まれており、ａ，ｂクライアント３５，３６はモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０からデータを読み出す。このデータも図１１の回数リセットのタイミングで、ＣＳＶファイルとしてデータサーバ３４の記憶部に書き込まれる。書き込み、つまりリセットのタイミングは８時間ごとの３交替制の交替時間である、例えば、７時、１５時、２３時に設定されている。これにより、一日を３交替で運転している場合に小工程毎の成功率を交替単位で把握できる。
【００４９】
図１３はアナログで表示される各種センサ類、特にモニタ用ＰＬＣ３１の設置と共に増設されたセンサ類の設定画面である。この設定画面もモニタ用ＰＬＣ３１及びデータサーバ３４に記憶されたデータに基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６のメニューで「表示グループ」が選択されると表示される。表示グループには温度、電流値、電圧、圧力等が設定されている。この例では表示グループとして温度が選択されているため温度センサに関するセンサが表示の対象となる。具体的には、外気温センサ、本圧縮オイルタンク温度センサ、予備圧縮Ａオイルタンク温度センサ、予備圧縮Ｂオイルタンク温度センサが表示されている。各センサに対応する位置の下側にモニタ用ＰＬＣ３１から取り込んだ１分毎の現時点での温度が表示され、この温度が棒グラフとなって表示される。棒グラフの横には閾値ＬＬ、閾値Ｈ、閾値ＨＨの値が表示され、この値はａ，ｂクライアント３５，３６により設定してモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に書き込まれる。閾値ＬＬと閾値Ｈとで設定された範囲を逸脱した場合にアラーム対象となる。
【００５０】
図１４はトレンドを示す画面である。このトレンドとは履歴を意味し、この例では図１３に対応した温度に関するトレンドが選択されて表示されている。このトレンド画面はデータサーバにログとして記憶されたデータ、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０のデータに基づいてａ，ｂクライアント３５，３６のディスプレイ５６のメニューで「トレンド」が選択されると表示される。具体的には、ａ，ｂクライアント３５，３６のアプリケーションプログラム上で横軸時刻、縦軸が温度としてグラフ表示される。グラフにより履歴として表示することで正常時と見比べれば異常を一目で確認できる。このトレンドの情報はモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部からデータサーバとａ，ｂクライアント３５，３６により読み出される。このトレンドには温度に関するもののほか、図１３で選択可能な時間、速度、電流など様々な表示グループに対応したセンサの検出結果が用いられる。この図１４では、外気温センサ、本圧縮オイルタンク温度センサ、予備圧縮Ａオイルタンク温度センサ、予備圧縮Ｂオイルタンク温度センサのトレンドが表示されている。
【００５１】
ここで、図１５に示すのは、図９においてポップアップした閾値設定画面で、自動機械としての梱包装置１の構成部品に関連する機器類の動作回数リセットのための処理を示すブロック図である。
機器１〜機器５は各々本圧縮制御盤２３のＰＬＣ８０、リレー（本圧縮制御盤２３のリレー）８１、電磁弁（シリンダ駆動用のリレー）８２、シリンダ（キャンドル駆動用のシリンダ）８３、センサ（キャンドル動作終了の検出）８４に対応している。本圧縮制御盤２３のＰＬＣ８０からの信号が出力されると、これをモニタ用ＰＬＣ３１がモニタして記憶部４０に確保されたＰＬＣの動作回数を「１」だけ増加して更新し図９に示す「ＮＯ」の項目を割当てる。
【００５２】
次に、本圧縮制御盤２３の対応するリレー８１が作動すると、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０のリレー８１の動作回数が「１」増加して更新される。そして、本圧縮制御盤２３の指令信号により電磁弁８２が作動して切り替わると、電磁弁８２がシリンダ伸張側に切り替わったことを検出スイッチが検知して、検出スイッチの信号によりモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０の電磁弁８２の動作回数が「１」だけ増加して更新される。そして、シリンダ８３が伸張しストロークエンドに至ると、これをリミットスイッチが検出し、この検出信号によりモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０のシリンダ８３の動作回数が「１」だけ増加して更新される。最後にシリンダ８３が伸張することによりキャンドルの動作が完了すると、これをセンサ８４が検出し、このセンサ８４の検出信号によりモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０のセンサ８４の動作回数が「１」だけ増加して更新される。
【００５３】
ここで、モニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０の各機器類の更新は、計数部８５であるモニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７が行い、その結果は、図９に示すａ，ｂクライアント３５，３６の表示部８６としてのディスプレイ５６のポップアップ画面のテキストボックス内にも表示される。
【００５４】
モニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７によって更新された動作回数は、リセット部８７であるモニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７によって行われ、各動作回数のリセット（＝０）は前記ポップアップ画面のＰＬＣ、リレー、電磁弁、シリンダ、センサに対応したボタンの押下をトリガとして行われる。
【００５５】
このように各機器１〜５の「動作回数」は部品交換などのタイミングでリセットされるが、この小工程自体の累積された動作回数は、予めモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に記憶された動作回数閾値（図９では１００００００回）と判定部８８（モニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７）で比較され、その結果が動作回数閾値を超えている場合にはａ，ｂクライアント３５，３６の表示部８６としてのディスプレイ５６において、図８の動作状況モニタ画面のアラームの項目の「回数」のステータスを「ＯＮ」とすることで報知される。
【００５６】
上記実施形態によれば、図１５に示すように、機器１〜５、つまり本圧縮制御盤２３のＰＬＣ８０、リレー８１、電磁弁８２、シリンダ８３、センサ８４毎に、計数部８５で計数される動作回数に基づいて、各機器類が適正な動作回数となったときに交換を行うことができる。
よって、ＰＬＣ８０、リレー８１、電磁弁８２、シリンダ８３、センサ８４毎に異なっている装置寿命にあわせて、機器類の交換ができ、交換の際にリセット部７８により動作回数をリセットして、交換された新しい機器類の動作回数の計数をゼロから行うことができる。したがって、機器類の種別に関係なく定期点検で全ての機器類を交換するような場合に比較して、交換の必要がない機器類を交換する無駄がなくなり、メンテナンスコストを低減できる。
このように使用される機器類の動作回数を管理することで使用状態での劣化寿命が簡単に測定でき機器設計限界前に交換計画の立案を可能とする。
【００５７】
また、小工程自体の累積された動作回数は、各機器の動作回数のリセットに係わらず、予めモニタ用ＰＬＣ３１の記憶部４０に記憶された動作回数閾値（図９では１００００００回）と判定部８８（モニタ用ＰＬＣ３１の処理部３７）で比較される。そして、判定の結果が動作回数閾値を超えている場合にはａ，ｂクライアント３５，３６の表示部８６としてのディスプレイ５６において、図８の動作状況モニタ画面のアラームの項目の「回数」のステータスを「ＯＮ」とすることで報知されるため、小工程の累積回数を確認して、小工程全体のメンテナンス計画の参考にすることができる。
【００５８】
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、構成部品として包装工程の前後シート折り込みキャンドル以外に、どのような構成部品にも適用できる。
また、自動機械として梱包装置を例にしたが、これに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明の実施形態の梱包装置の正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の自動機械の運転装置の全体を示すブロック図である。
【図４】モニタ用ＰＬＣのブロック図である。
【図５】本圧縮シリンダの作動回路を示す模式図である。
【図６】各工程の進行状況を示すシーケンシャル・ファンクション・チャート図である。
【図７】メイングラフィック画面を示す図である。
【図８】動作状況モニタ画面を示す図である。
【図９】閾値設定のためのポップアップ画面を示す図である。
【図１０】ステータス監視画面を示す図である
【図１１】閾値設定のためのポップアップ画面を示す図である。
【図１２】アラーム解析画面を示す図である。
【図１３】センサ類の設定画面を示す図である。
【図１４】トレンド画面を示す図である。
【図１５】主として構成部品に関連する機器類の動作回数リセットのためのブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 梱包装置（自動機械）
２１ 制御装置
２２ モニタ装置
３０，３２ モニタ通信部
８０ ＰＬＣ（機器１）
８１ リレー（機器２）
８２ 電磁弁（機器３）
８３ シリンダ（機器４）
８４ センサ（機器５）
８５ 計数部
８６ リセット部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料の仕込みから製品出しまでの全工程を連続的に繰り返す自動機械を制御装置を介して駆動するにあたって、この制御装置から通信装置を介して送信されるデータを読み込んで自動機械の状態を監視する自動機械のモニタ装置であって、前記自動機械の構成部品の駆動に関連する機器類毎の動作回数を計数する計数部と、前記計数部により計数された機器類毎の動作回数をリセットするリセット部とを備えていることを特徴とする自動機械のモニタ装置。
【請求項１】
原料の仕込みから製品出しまでの全工程を連続的に繰り返す自動機械を制御装置を介して駆動するにあたって、この制御装置から通信装置を介して送信されるデータを読み込んで自動機械の状態を監視する自動機械のモニタ装置であって、前記自動機械の構成部品の駆動に関連する機器類毎の動作回数を計数する計数部と、前記計数部により計数された機器類毎の動作回数をリセットするリセット部とを備えていることを特徴とする自動機械のモニタ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−１２２９８０（Ｐ２００９−１２２９８０Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９６４３０（Ｐ２００７−２９６４３０）
【出願日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【出願人】（０００１７６７４１）三菱レイヨン・エンジニアリング株式会社 (90)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【出願人】（０００１７６７４１）三菱レイヨン・エンジニアリング株式会社 (90)
【Ｆターム（参考）】
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