JP2021146262A - 食品撹拌装置の監視装置および食品攪拌システム - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (11)
- 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。 - 前記金属疲労の程度を推定する金属疲労推定部を備える請求項1に記載の食品撹拌装置の監視装置。
- 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する請求項2に記載の食品撹拌装置の監視装置。
- 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請求項3に記載の食品撹拌装置の監視装置。
- 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3または4に記載の食品撹拌装置の監視装置。 - 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1〜5のいずれか1項に記載の食品撹拌装置の監視装置。
- 前記摩耗の程度を推定する摩耗推定部を備える請求項6に記載の食品撹拌装置の監視装置。
- 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1〜7のいずれか1項に記載の食品撹拌装置の監視装置。
- 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8に記載の食品撹拌装置の監視装置。
- 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9に記載の食品撹拌装置の監視装置。
- 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1〜10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。
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