JP7418275B2

JP7418275B2 - 記録計

Info

Publication number: JP7418275B2
Application number: JP2020074909A
Authority: JP
Inventors: 将人久保; 克俊氏家
Original assignee: Chino Corp
Current assignee: Chino Corp
Priority date: 2020-04-20
Filing date: 2020-04-20
Publication date: 2024-01-19
Anticipated expiration: 2040-04-20
Also published as: JP2021173547A

Description

本発明は、被測定対象の温度、電流、電圧などの物理量の変化を示すデータに基づく波形を記録する記録計に関するものである。

記録計は、被測定対象の温度、電流、電圧などの物理量の変化を示すデータに基づく波形を記録するものとして従来より知られている。下記特許文献１には、被測定対象の温度、電流、電圧又は歪み等の物理量の変化を示す波形などを長尺状の記録紙に印字するアナログ式と、物理量の変化を示すデータをメモリに記憶して記憶したデータに基づく波形が表示装置の画面上に表示するディジタル方式の両方式を用いたハイブリッド型の記録計について開示されている。この記録計によれば、測定データがチャート紙にリアルタイムに印字されることでデータ改竄が防止できるというアナログ式の利点と、測定結果の最大値又は最小値などを示す特定のデータを容易に探索して表示画面上に表示が可能なディジタル方式の利点の両方を享受することができる。

ところで、この種の従来の記録計において、例えば製造番号や作業者と関連付けた記録の保管を行う場合には、手書き入力やテキスト入力の機能を使い、キーやタッチ操作にて製造番号や作業者氏名を入力していた。

また、従来の記録計において、多品種の製品を製造するラインにおける品種別のバッチ処理に関する設定変更を行う場合には、キーやタッチ操作により、設定変更の都度必要な設定項目を変更していた。

さらに、従来の記録計におけるログイン機能では、キーやタッチ操作にてＩＤやパスワードを入力していた。

特開２０１４－１４９２６５号公報

しかしながら、従来の記録計では、上述した製造番号や作業者と関連付けた記録の保管、バッチ処理に関する設定変更、ログイン機能を実行するためには、キーやタッチ操作が必要不可欠であり、手間を要するという問題があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、キーやタッチ操作の手間を省いて所望の情報を取得することができる記録計を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された記録計は、製造装置を有する製造システムに含まれ、被測定対象の物理量の変化を示す測定データを経時的に記録する記録計において、
前記記録計は、上位の管理装置に通信手段を介して通信可能に接続されるとともに、前記製造装置が接続される下位の調節計に通信手段を介して通信可能に接続され、
前記記録計の本体にカメラモジュールを搭載したことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載された記録計は、請求項１の記録計において、
前記カメラモジュールは、前記記録計に使用するセンサの製造番号がコード化された識別コードと作業者を撮像し、
前記カメラモジュールが撮像した画像情報に基づいて前記記録計に使用するセンサの製造番号と前記記録計を操作する作業者とを紐付けて保存する記憶手段を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項３に記載された記録計は、請求項１の記録計において、
前記カメラモジュールは、多品種の製品を製造するラインにおける品種別のバッチ処理に関する設定情報がコード化された識別コードを撮像し、
前記カメラモジュールが撮像した識別コードから得られる情報に基づいて前記バッチ処理に関する設定変更を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項４に記載された記録計は、請求項１の記録計において、
前記カメラモジュールは、前記記録計に接近した作業者を撮像し、
前記カメラモジュールが撮像した作業者が前記記録計の使用可能な作業者と判断したときにログインを許可する制御手段を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項５に記載された記録計は、請求項１の記録計において、
携帯型外部通信媒体との間で通信を行う通信手段と、
前記カメラモジュールにて撮像した前記携帯型外部通信媒体の識別コードを正常認証したときに、前記通信手段を介して前記携帯型外部通信媒体との間でデータ通信を行い、該データ通信の終了時に前記携帯型外部通信媒体の認証状態を解除する制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、従来の記録計のようなキーやタッチ操作の手間を省いてカメラモジュールが撮像した画像情報に基づく各種制御（例えば記録計に使用するセンサの製造番号と記録計を操作する作業者とを紐付けた情報の記録保存、多品種の製品を製造するラインにおける品種別のバッチ処理に関する設定変更、記録計を操作する作業員のログイン操作など）を行うことができる。

本発明に係る記録計のブロック構成図である。本発明に係る記録計の外観を示す斜視図である。本発明に係る記録計を含む製造システムの概略構成の一例を示すブロック図である。本発明に係る記録計と携帯型外部通信媒体との間でデータ通信を行うための処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施の形態の記録計は、被測定対象の測定データを経時的に記録するものである。具体的には、図２に示すように、記録計１の本体１ａに複数チャンネルの端子部２を備え、この複数チャンネルの端子部２に不図示のセンサ（例えば熱電対や測温抵抗体など）を接続し、各センサからの信号を取り込んで複数チャンネルの測定データとして記録し、この記録した測定データを表示画面に表示する。

なお、被測定対象の測定データとは、被測定対象の物理量の変化を示すデータであり、例えば温度、電流、電圧などのデータを総称するものである。

記録計１は、図１に示すように、設定手段１１、入出力手段１２、カメラモジュール１３、通信手段１４、制御手段１５、記憶手段１６、表示手段１７を備えている。

設定手段１１は、例えば記録計の本体の所定箇所（例えば本体の前面）に配置されてオペレータが手動操作する設定キーや操作キーの他、表示手段１７の表示画面上のタッチキーなどで構成される。設定手段１１は、例えば使用するセンサの種類（例えば熱電対の場合は、Ｋ熱電対、Ｅ熱電対、Ｊ熱電対、Ｔ熱電対）の設定、測定データの収録開始／停止、測定データの取り込み時間間隔である記録間隔の設定、警報を出力する上下限警報値の設定、表示手段１７の表示画面に表示する測定データのチャンネル数の設定、各チャンネルの測定レンジを示すスケールの範囲の設定、各チャンネルの表示色の設定など、記録計を駆動する上で必要な各種設定を行う際に操作し、操作された各種設定信号を制御手段１５に出力する。

入出力手段１２は、例えば熱電対や測温抵抗体などのセンサからの信号の他、設定信号や電圧信号などの各チャンネルへの各種入力信号を入力する。また、入出力手段１２は、制御手段１５の制御により、ＬＡＮケーブルを介して不図示の外部装置に測定データを出力したり、入出力手段１２を介して外部に警報信号を出力する。

カメラモジュール１３は、カメラレンズ１３ａが例えば記録計１の本体１ａにおける前面の下部中央や上部中央に位置して記録計１の本体１ａに搭載される。カメラモジュール１３は、使用するセンサ（例えば熱電対や測温抵抗体などの各種センサ）の製造番号、多品種の製品を製造するラインにおける品種別のバッチ処理に関する設定情報、各種処理内容（例えば過去１２時間とか前回取得後から現時点までの更新データの取得）や所定形式の日報データの出力など）をコード化した例えばバーコードやＱＲコード（登録商標）などの識別コードを撮像したり、記録計１を操作する作業者（少なくとも顔を含む身体）を撮像し、これら撮像した画像情報を制御手段１５に出力する。

通信手段１４は、制御手段１５の制御により、外部機器（例えば図３の記録計１の上位に接続される管理装置２２や記録計１の下位に接続される調節計２３Ａ）との間で有線または無線にて通信を行い、各種データ（例えば図３の製造システム２１における温度センサ２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃの測定値／設定値／出力値、電力制御器２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃの電圧値／電力値／電流値／抵抗値など）を送受信する。また、通信手段１４は、制御手段１５の制御により、携帯型外部通信媒体（例えばスマートフォンなどの携帯端末、タブレット端末、ノートパソコン、ＮＦＣカードなど）との間で近距離無線通信を行い、各種データ（例えば識別コードの処理内容に基づく更新データや日報データなど）を送受信する。

制御手段１５は、例えば各部を統括制御するＣＰＵなどのマイクロプロセッサで構成され、設定手段１１にて設定された各種設定情報と記憶手段１６に格納された各種処理プログラムに基づく各チャンネルの測定データの収録および処理として、例えば各チャンネルの入力信号を入出力手段１２から取り込む制御、外部機器（図３の管理装置２２、調節計２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ）に接続されるセンサ（例えば図３の温度センサ２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ）の測定値／設定値／出力値、図３の電力制御器２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃの電圧値／電力値／電流値／抵抗値などの各種データや携帯型外部通信媒体（例えばスマートフォンなどの携帯端末、タブレット端末、ノートパソコン、ＮＦＣカードなど）との間の各種データの送受信制御、各チャンネルの入力信号を測定データとして記憶手段１６に記憶する制御、表示手段１７の表示画面に対する各チャンネルの測定データの表示制御などを行う。

また、制御手段１５は、カメラモジュール１３が撮像した画像情報に基づいて認証処理を含む各種制御を行う。具体的に、制御手段１５は、カメラモジュール１３が撮像した画像情報（識別コードの画像、作業者の顔を含む身体の画像）から得られるセンサの製造番号と記録計１を操作する作業者とを紐付けして記憶手段１６に保存する。また、制御手段１５は、カメラモジュール１３が撮像した画像情報（識別コードの画像）から得られる情報（多品種の製品を製造するラインにおける品種別のバッチ処理に関する設定情報）に基づいてバッチ処理に関する設定変更を制御する。さらに、制御手段１５は、カメラモジュール１３が撮像した画像情報（作業者の顔を含む身体の画像）から得られる作業者の顔が記録計１の使用可能な作業者と判断したときにログインを許可する。また、制御手段１５は、カメラモジュール１３が撮像した携帯型外部通信媒体（例えばスマートフォンなどの携帯端末、タブレット端末、ノートパソコン、ＮＦＣカードなど）の識別コードの認証処理、携帯型外部通信媒体の識別コードを正常認証したときの通信プログラムの起動処理、携帯型外部通信媒体との間のデータ通信、通信プログラムの終了処理、データ加工処理などを制御する。

記憶手段１６は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され、データ収録の処理に関する各種処理プログラム、正常認証した携帯型外部通信媒体との間でデータ通信を行うための通信プログラムなどを記憶する。また、記憶手段１６には、入出力手段１２から入力される各チャンネルの入力信号を測定データとして記憶する。さらに、記憶手段１６は、カメラモジュール１３が撮像した画像情報（識別コードの画像、作業者の顔を含む身体の画像）から得られるセンサの製造番号と記録計１を操作する作業者とを紐付けして記憶する。また、記憶手段１６は、カメラモジュール１３が撮像した画像情報（識別コードの画像）から得られるバッチ処理に関する設定情報を記憶する。なお、記憶手段１６は、各チャンネルの測定データを記憶する媒体として、記録計１の本体１ａに着脱可能なメモリカードや外部記憶装置などの外部記憶媒体を含む。

表示手段１７は、例えば液晶表示器、エレクトロルミネセンス（ＥＬ：Electroluminescence ）などの表示器や設定手段１１を兼ねたタッチパネルで構成され、制御手段１５にて表示内容が制御される。具体的には、入出力手段１２を介して取り込んだ各チャンネルの測定データのトレンド表示、通信手段１４を介して受信した各種データの表示の他、各種設定画面などの表示を行う。

ここで、図３は上述した記録計１を含む製造システムの概略構成の一例を示すブロック図である。図３の製造システム２１の記録計１には、管理装置２２（外部機器）が通信手段１４を介して記録計１と通信可能に上位に接続され、調節計２３Ａ（外部機器）が通信手段１４を介して記録計１と通信可能に下位に接続される。また、調節計２３Ａの下位には調節計２３Ｂが接続され、調節計２３Ｂの下位には調節計２３Ｃが接続される。すなわち、図３の製造システム２１では、１台の記録計１に対し、３組の調節計２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃが外部機器としてディジーチェーン接続されている。そして、調節計２３Ａには、電力制御器２４Ａを介して製造装置２５内のヒータ２６Ａが接続されるとともに、製造装置２５内の温度センサ２７Ａが接続される。同様に、調節計２３Ｂには、電力制御器２４Ｂを介して製造装置２５内のヒータ２６Ｂが接続されるとともに、製造装置２５内の温度センサ２７Ｂが接続され、調節計２３Ｃには、電力制御器２４Ｃを介して製造装置２５内のヒータ２６Ｃが接続されるとともに、製造装置２５内の温度センサ２７Ｃが接続される。

そして、上述した製造システム２１によれば、記録計１が外部機器としての管理装置２２や調節計２３Ａとの間で通信手段１４を介して通信を行い、設定値や測定値を随時確認したり、設定をしたりすることができる。また、記録計１に搭載されたカメラモジュール１３を使用することにより、管理装置２２が配置された管理室と製造装置２５にいる作業者が通話をしたり、管理室側から記録計１のカメラモジュール１３を使って製造装置２５を監視することが可能となる。一般的に記録計１は現場で作業者が見やすい位置に設置されるが、本実施の形態のようにカメラモジュール１３を記録計１に搭載することで、カメラを外部に別途設置する場合に比べ、他の機器の邪魔にならずに設置できるメリットがある。

なお、図３の製造システム２１では、３組の調節計２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃを備えた構成を図示して説明したが、図示の構成に限定されるものではない、また、調節計の組数についても限定されるものではなく、例えば１組や２組の調節計を備えた構成、さらには４組以上の調節計を備えた構成とし、各組の調節計に対してヒータを制御する電力制御器と温度センサが接続された構成であってもよい。さらに、調節計に接続されるセンサも温度センサに限定されるものではなく、製造装置２５の測定対象に応じて例えば湿度センサ、圧力センサなどの各種センサから適宜選択して接続することができる。

ところで、ＩＡＴＦ１６９４９などの規格では、熱電対の交換周期が定められており、熱電対の使用回数や所定温度以上の使用回数が交換周期の基準となっている。そして、これらを判定するための作業温度履歴は記録計に保管され、記録計に管理機能をもたせたり、ネットワークで管理システムにデータを送ることもできるが、記録計では、データ保管容量、画面表示の大きさなどで、必ずしも使い勝手がよいとは言えない。また、管理システムでは、装置間の配線や通信ネットワーク設備などでコストがかかる。

そこで、本実施の形態では、コストを削減し、使い勝手をよくするため、携帯型外部通信媒体（例えばスマートフォンなどの携帯端末、タブレット端末、ノートパソコン、ＮＦＣカードなど）に必要なデータを取り込み、携帯型外部通信媒体と記録計１との間でデータ通信を行い、作業履歴を作成して管理している。

ここで、記録計１と携帯型外部通信媒体との間でデータ通信を行うための処理手順のフローチャートを図４に示す。以下、図４に基づいてデータ通信の処理手順について説明する。

まず、携帯型外部通信媒体の認証処理（ＳＴ１）として、識別コード（バーコードやＱＲコード（登録商標））が印刷された携帯型外部通信媒体（例えばＮＦＣカード）または識別コードを表示させた携帯型外部通信媒体（例えばスマートフォンなどの携帯端末、タブレット端末、ノートパソコンなど）を記録計１に近づけ、記録計１に搭載されたカメラモジュール１３にて携帯型外部通信媒体の識別コードを撮像し、携帯型外部通信媒体の識別コードの認証を行う。

携帯型外部通信媒体の識別コードを正常認証すると、通信プログラム起動処理（ＳＴ２）として、識別コードに記載された処理内容（例えば過去１２時間とか前回取得後から現時点までの更新データの取得）や所定形式の日報データの出力など）を実行するプログラムを記録計１で起動する。

記録計１でプログラムが起動すると、記録計１と携帯型外部通信媒体との間で通信手段１４を介してデータ通信を行う（ＳＴ３）。

そして、データ通信が終了すると、通信プログラム終了処理（ＳＴ４）として、記録計１のプログラムを終了して携帯型外部通信媒体の認証状態を解除し、必要に応じてデータ加工処理を実行する（ＳＴ５）。データ加工処理としては、例えば携帯型外部通信媒体で受信したデータに基づいて、日報などの作業履歴を作成する。なお、識別コードで出力形式を指定して、記録計１が報告書を出力する場合にはデータ加工処理が不要となる。

ところで、上述した実施の形態では、被測定対象の温度、電流、電圧などの物理量の変化を示す測定データに基づく波形を表示画面に表示するディジタル方式の記録計１を図示して説明したが、物理量の変化を示す波形などを長尺状の記録紙に印字するアナログ方式の記録計や、ディジタル方式とアナログ方式の両方式を用いたハイブリッド型の記録計であってもよい。

このように、本実施の形態によれば、カメラモジュール１３や通信手段１４が外部機器、携帯型外部通信媒体から取得した情報に基づく各種制御として、記録計１に使用するセンサの製造番号と記録計１を操作する作業者とを紐付けた情報の記録保存、多品種の製品を製造するラインにおける品種別のバッチ処理に関する設定変更、記録計１を操作する作業員のログイン操作、携帯型外部通信媒体との間のデータ通信やデータ通信に基づく作業履歴の作成処理などを行うことができ、従来の記録計のようなキーやタッチ操作の手間を省くことができる。

以上、本発明に係る記録計の最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。

１記録計
１ａ本体
２端子部
１１設定手段
１２入出力手段
１３カメラモジュール
１３ａカメラレンズ
１４通信手段
１５制御手段
１６記憶手段
１７表示手段
２１製造システム
２２管理装置
２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ調節計
２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ電力制御器
２５製造装置
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃヒータ
２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ温度センサ

Claims

製造装置を有する製造システムに含まれ、被測定対象の物理量の変化を示す測定データを経時的に記録する記録計において、
前記記録計は、上位の管理装置に通信手段を介して通信可能に接続されるとともに、前記製造装置が接続される下位の調節計に通信手段を介して通信可能に接続され、
前記記録計の本体にカメラモジュールを搭載したことを特徴とする記録計。
前記カメラモジュールは、前記記録計に使用するセンサの製造番号がコード化された識別コードと前記記録計を操作する作業者を撮像し、
前記カメラモジュールが撮像した画像情報に基づいて前記記録計に使用するセンサの製造番号と前記記録計を操作する作業者とを紐付けて保存する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の記録計。
前記カメラモジュールは、多品種の製品を製造するラインにおける品種別のバッチ処理に関する設定情報がコード化された識別コードを撮像し、
前記カメラモジュールが撮像した識別コードから得られる情報に基づいて前記バッチ処理に関する設定変更を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の記録計。
前記カメラモジュールは、前記記録計に接近した作業者を撮像し、
前記カメラモジュールが撮像した作業者が前記記録計の使用可能な作業者と判断したときにログインを許可する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の記録計。
携帯型外部通信媒体との間で通信を行う通信手段と、
前記カメラモジュールにて撮像した前記携帯型外部通信媒体の識別コードを正常認証したときに、前記通信手段を介して前記携帯型外部通信媒体との間でデータ通信を行い、該データ通信の終了時に前記携帯型外部通信媒体の認証状態を解除する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の記録計。