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公開番号2025170597
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-19
出願番号2024075312
出願日2024-05-07
発明の名称成形品製造用機械の監視システム
出願人株式会社菊水製作所
代理人個人,個人
主分類B30B 11/08 20060101AFI20251112BHJP(プレス)
要約【課題】粉体から成形品を成形する目的で使用される機械に故障が生じる前にその兆候を検知できる監視システムを提供する。
【解決手段】粉体から成形品を製造するために使用される機械における所定の部材14、141、142に異常の兆候が生じたときにそれを検知する監視システムであって、前記機械の所定の部材14、141、142に当接又は近接して配置されるAEセンサ21と、前記機械の稼働中に前記AEセンサ21が出力する信号を受信し、当該信号に基づいて前記所定の部材14、141、142について異常の兆候が生じたか否かを判定し、その判定結果に関する情報を出力する制御装置とを具備する成形品製造用機械の監視システムを構成した。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
粉体から成形品を製造するために使用される機械における所定の部材に異常の兆候が生じたときにそれを検知する監視システムであって、
前記機械の所定の部材に当接又は近接して配置されるＡＥセンサと、
前記機械の稼働中に前記ＡＥセンサが出力する信号を受信し、当該信号に基づいて前記所定の部材について異常の兆候が生じたか否かを判定し、その判定結果に関する情報を出力する制御装置と
を具備する成形品製造用機械の監視システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記機械は、テーブルに貫通した臼孔が設けられ、各臼孔の上下に上杵及び下杵がそれぞれ摺動可能に保持され、テーブル及び杵を水平回転させて上杵及び下杵の対が上ロール及び下ロールの間を通過するときに臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する回転式の粉体圧縮成形機であり、
前記部材が、前記粉体圧縮成形機のロール又はロールを回動可能に支持する部材であり、
前記ＡＥセンサが、前記粉体圧縮成形機のロール又はロールを回動可能に支持する部材に当接又は近接して配置され、
前記制御装置が、前記粉体圧縮成形機の稼働中に前記ＡＥセンサが出力する信号を受信し、当該信号に基づき前記ロール又はロールを回動可能に支持する部材について異常の兆候が生じたか否かを判定し、その判定結果に関する情報を出力する請求項１記載の監視システム。
【請求項３】
前記機械は、テーブルに貫通した臼孔が設けられ、各臼孔の上下に上杵及び下杵がそれぞれ摺動可能に保持され、テーブル及び杵を水平回転させて上杵及び下杵の対が上ロール及び下ロールの間を通過するときに臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する回転式の粉体圧縮成形機であり、
前記部材が、前記粉体圧縮成形機の杵を上下動させながら案内するカムレールであり、
前記ＡＥセンサが、前記粉体圧縮成形機の杵を上下動させながら案内するカムレールに当接又は近接して配置され、
前記制御装置が、前記粉体圧縮成形機の稼働中に前記ＡＥセンサが出力する信号を受信し、当該信号に基づき前記カムレールについて異常の兆候が生じたか否かを判定し、その判定結果に関する情報を出力する請求項１記載の監視システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記ＡＥセンサの出力信号に含まれる所定の周波数帯の成分を基に求められる値を判定閾値と比較することを通じて前記部材に異常の兆候が生じたか否かを判定するものであり、
前記制御装置において、前記成形品の種類、形状、寸法、成形品の材料又は成形品を圧縮成形する際の圧縮圧力に応じて、前記周波数帯又は前記判定閾値を変更する請求項１、２又は３記載の監視システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記機械の稼働中に前記ＡＥセンサが出力した信号を基に生成される信号データを入力して生成された学習済みモデルを用いて前記部材に異常の兆候が生じたか否かを判定するものである請求項１、２又は３記載の監視システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体から成形品を成形する目的で使用される機械に故障が生じる前にその兆候を検知する監視システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
回転盤のテーブルに臼孔を設けると共に、各臼孔の上下に上杵及び下杵をそれぞれ摺動可能に保持させておき、臼孔及び杵を共に水平回転させて、上杵及び下杵の対が上ロール及び下ロールの間を通過する際に臼孔内に充填された粉体を圧縮成形して成形品を得る回転式粉体圧縮成形機（例えば、下記特許文献を参照）が公知である。この種の粉体圧縮成形機は、医薬品の錠剤、食品、電子部品等の量産のために用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１０１２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
粉体圧縮成形機を稼働させ成形品を製造している最中、杵を押圧する圧縮ロールや、ロールを回動可能に支持する軸、軸受（ベアリング）、軸の両端を支持するブロック等には大きな外力が加わり、局所的に大きな応力が作用する。杵を上下動させながら案内するカムレーム等もまた同様である。それら部材が経時劣化として変形し又は破損すると、成形品の製造に支障を来すことになり得る。
【０００５】
製造現場では、何れかの部材が損傷したことを認識したときにその部材を交換する事後保全や、部材の損傷を認識していなくとも部材を定期的に点検し交換する予防保全を行う。だが、事後保全では、どうしても突発的な対応となり、これのみに頼っていると機械の稼働率を高く維持することは難しくなる。予防保全では、計画や見通しが立てやすい反面、過剰な頻度で点検作業したり、未だ使用可能な部材を交換したりしてコスト増を招くデメリットがある。無駄のない適正な点検・交換スパンの見極めも容易ではない。
【０００６】
上記の問題は、粉体圧縮成形機以外の機械、例えば、複数種類の粉体を混合する混合機や所望の粒径に解砕整粒する造粒機・整粒機等といった固形製剤に関連する機械全般について当てはまる。
【０００７】
本発明は、粉体から成形品を成形する目的で使用される機械に故障が生じる前にその兆候を検知できる監視システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、粉体から成形品を製造するために使用される機械における所定の部材に異常の兆候が生じたときにそれを検知する監視システムであって、前記機械の所定の部材に当接又は近接して配置されるＡＥ（ＡｃｏｕｓｔｉｃＥｍｉｓｓｉｏｎ）センサと、前記機械の稼働中に前記ＡＥセンサが出力する信号を受信し、当該信号に基づいて前記所定の部材について異常の兆候が生じたか否かを判定し、その判定結果に関する情報を出力する制御装置とを具備する成形品製造用機械の監視システムを構成した。
【０００９】
ここで、粉体とは、微小個体の集合体であり、いわゆる顆粒などの粒体の集合体と、粒体より小なる形状の粉末の集合体とを含む概念である。複数種の粉体を混合したものもまた粉体である。ＡＥとは、固体が変形し又は破壊される際にそれまで蓄えられていた歪みのエネルギが解放され、その一部が弾性波として放射される現象である。木材が変形し又は折れる前のミシミシという音や、錫の双晶変形（大規模の剪断変形が不連続かつ高速で起こる）によりジリジリと音が出る錫鳴り現象は、ＡＥの具体例である。ＡＥセンサは、そのＡＥ波を感知する。
【００１０】
本発明では、機械を構成する部材に異常の兆候が現れた段階で、その兆候が現れた事実を検知して報知する。これにより、事後保全や予防保全によらずとも、適時に部材を交換等することが可能となり、徒にコストの増加を招くことなく機械の稼働率を向上せしめ、正常な成形品の効率的な量産に寄与できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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