JPS5879120A - 製造機械または製造ラインを監視、制御するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は工程の品質管理により、満足のいく標準に該
当しない物品を排除しながら物品を製造し、満足のいく
ものと認められる製造物品の駿を正確に測定し、これに
よって所望の烏゛の物品の製造ができた際に製造を停止
する、製造機械または製造ラインを監視、制御するだめ
の装置に関する。

この棟の製造機械壕だはラインで生ずる問題として、統
計的な計騨では予測が困ｆｆ１ｌＧな程多量の不合格品
ができるということがある。この問題は、製造コスト、
特に原利料コストが高くなわばなる程深刻化するので、
製造工程を厳密に監視して、制御する必要がある。

現在では、製造機械またはラインによって製造される物
品数を計数する計数器を使用している。しかし欠陥品と
して排除される物品の割合は、製造工程または機械相互
で異なるだめ、品質管理の点で満足のいくものとして製
造される物品の総数が、実際に必要な量よりも多くなる
場合が暫々ある。実際にこのような過剰製造は、装置の
再起動の必要性を抑えるために、現在の製造条件下にお
いて必要な予防手段ないしは安全なマージンになってい
る。これは、満足のいく形で製造される実際の物品数が
、欠陥品として排除される物品数のために実際にはきわ
めて低いからである。この点に関連して、欠陥があるだ
め排除しなければならない物品数を正確に予測すること
はきわめてむずかしい、あるいは不可能である一方、ま
だ製造機械またはラインの再スタートに伴なうコストは
相当高いため、製造管理者は暫々過剰になる可能性のあ
る安全マージンを容認し、これにより原材料、時間およ
びエネルギーの消耗となる過剰量の物品の製造という結
果になることが了解される。

このような事態は特に印刷工程で生じ、この印刷工程で
は特に印刷ラン（行程）が短い場合においては、過剰の
印刷ランによるロス、す々わち過剰な印刷枚数によるロ
スが最大約１０９ｇになることを確認している。

この発明によれば、製造の終端部で品質管理をして欠陥
物品を排除する物品の製造機械を監視、制御するだめの
装置として、製造される物品数を測定するセンサーと、
製造開始以降排除されたすべての物品の重量を供給する
秤量手段と、製造された物品の平均重量を決定する精密
秤量手段と、キーボードと、表示手段と、センサー、秤
量手段、精密秤量手段、キーボード訃よび表示手段に接
続してセンサー、秤量手段お（５） よび精密秤量手段から供給されるデータに基づき作動し
、製造された物品数、排除物品数および製造物品数と排
除物品数の差からなる認容物品数を表示手段に供給する
演算手段とからなるものが提供される。

この装置の演算・作動プログラムは、ディスクあるいけ
磁気テープから導入するか、または広義には演算手段と
呼ばれるユニットのリードオンリーメモリーに包含させ
ることができる。

製造パラメーターは可変であるので、機械を最初の作動
状態にセットする場合には、すべての計数器をゼロにし
た後、実施すべき製造工程に関する、理論値または基準
値に対応したパラメーターを導入することによって、全
体的な再スタートを行う。そして製造工程の途中ででき
るだけ早く実際の測定動作・によって実際のパラメータ
ーを決定し、これらのパラメーターを精密な秤量手段す
なわちはかりによって、たとえば直接装置に導入する。

後述の説明から明らかなように、この監視、（６） 制御装置の主要な目的は基準まだは所望の鼠の物品を製
作しだら直ちに製造機様の作動を停止させることにある
が、との装置は多数の副産物、すなわち製造方法、原材
料および製造物品に関する補助データも提供する。

この装置はまだ、製造の途上で場所毎または時間による
測定によって初期のパラメーターと製造中に得られるパ
ラメーターを監視して、機械の作動モードに関する適正
な進行状態をチェックしたり、警報信号を動作させたり
、あるいはプログラムした限界値をこえた場合に機械を
停止したりするようにすることもできる。

さらに得られる情報はすべて、送状の作成、在庫管理等
のために利用することができる。

次にとの発明に係る装置の実施例を、輪転印刷機のよう
々印刷機を監視し、制御する装置の概要を示す添付の図
面に基づいて説明する。

図示した監視、制御装置は巻出しすなわち供給手段と、
印刷ユニットと、乾燥ユニットと、折りたたみユニット
とからなるシートに一色以上の印刷をするだめの輪転印
刷機のような印刷機（１）と関連させて示しである。

機械から印刷シートが出ると、この印刷シートは選別さ
れて合格品すなわちきすがない、あるいけその他の欠陥
がないシートのみが保持される。合格品は次に行う燥作
のだめに容器（２）に集められ、一方、不合格品は排除
容器つまりビン（３）に入わらおる。

この監視、制御装置は、轡械［＋１の少々くとも一つの
ピックアップす々わち検出器（５）に接続したミニコン
ピユータ−のような演ＩＮまた一計算手段（４）を備え
ている。この検出器（５）は回転検出器まだは積箕回転
計で構成する。。演算手段（４）は機械ｆｉ＋の監視、
制御ステーション（６）に接続されており、機械の動作
および停止を制御するようになっている。

この装置は不合格品を入ねる容器（３）台°受容するて
んびん形秤゛址機のようなボ】の秤量手段（７）と、こ
の秤￥゛手段（７）と並列する。情密けかりのような！
＃密秤が′手段（８）を備對ている。

さらにとの装置は、７・＋、ｌ算ユニット（４）と連絡
するだめに１キーボード（９）、スクリーン（１０）、
プリンター（１１）および大容量記憶、読取り手段（１
２）を備えている。

この発明によれば、櫃して、演算手段（４）は機械（１
）によって印刷される枚数と、不合格枚数を計数し、こ
れによって印刷枚数と排除枚数の差を計算して、任意の
時点で製造された合格枚数を算出する。この演算手段（
４）は、製造の必要な総合格枚数からの引き算によって
、印刷すべき残余の枚数を算定する。

演算手段（４）は、合格枚数（印刷枚数と不合格枚数の
差）Ｑｌが所要の枚数Ｑ２ＶＣ等しくなった際に機械（
１）を停止させる。

図面を簡単にするだめに、演算手段（４）を検出器（５
）、監視、制御ステーション（６）、秤量手段（７）、
秤量手段（８）、キーボード（９）、スクリーン（１０
）のような周辺装置に接続する種々のインターフェース
は図示してない。

検出器（５）は、印刷枚数に対応する、印刷ロー（９） ルの回転数を計数するための回転検出器（５）で（１９
成されている。一般にロールの１回転は１シートの印刷
と対応している。しかしこれは多数のシートの印刷に符
号するようにすることもできる。この回転検出器（５）
は機械的な接触式検出器で構成することもできるが、な
るべくホニソク車形の光重検出器、反射形光電検出器、
電磁検出器、特にけホール効果検出器のような（！ｉｅ
接触式検出器で構成する。

最も簡単な実施例では、ロールの一端部に反射マーカー
オたは色付きマーカーをつけるととモニ、検出器のエミ
ッター・レシーバ−アセンブリを、マーカーの運動路に
対向させて設置Ｈする。

この装置を部品の製作捷だけ加工機械で使用する場合に
（ｒ：Ｊｌ、この検出器は、たとえば、機械を通過する
部品数、あるいはスタンプやバンチ等の工具の運動数を
計数するようにしだ、部品の運動検出器（瞳光装置、磁
気検出器−または機械式検出器）で構成することができ
る。

ｒ　１０） 寄生現象や計数誤差を回避するとともに回転数（すガわ
ち印刷枚数）の検出の信頼度を高くするために、複数の
検出器を設け、この検出器の出力信号を、検出器によっ
て生じた信号を有効にするために演算手段（４）に導入
する前に、ｋＮＤ形の論理回路によって結合する。

この検出器（５）は実際の回転数を示す信号ｔを演算手
段（４）に供給し、この演算手段（４）は当面している
事情に応じて、とのｔの数に係数ｎ（Ｆ２＝１，２・・
・）を掛ける。

検出器はここでは詳述しない増幅器、フィルター、信号
整形器等のような電子回路を包含している。

との明視、制御ステーション（６）は機械ｔｌ＋の一部
である。このステーション（６）により、種々のモータ
ーの作動モードを制御することができるとともにその動
作を監視することができる。演算手段（・１）はこのス
テーション（６）を制御するように、！持に機械＋１）
の起動と停止を制御するように作動する。

秤量機（７）は容器（３）内に排除された欠陥品を恒久
的に秤量し、この型針Ｐを演算手段（４）に供給する。

演算手段（４）は、この亜廿ｌ′Ｐを受容すると、不合
格品数を算定する。特にこの秤ＲＮ・１月７）は′嵯初
に容器（３）に対応する空重量ずなわち風袋型−゛を供
給するが、これは容器によって異なる。

この後この秤量機（７）は、槻わＮの始動過程（始動寸
たは設定過程と呼ぶことができる）の終了時に、始動、
調整過程における不合格品の累積重罰−に対応する重量
Ｐ１と、風袋型針ＰＯとを供給する。

設定すなわち始動過程においては、定着により機械が始
動中でちるだめすべての製造品は排除芒れる。この場合
製造品の数は不合格品の数と等しい。始動過程の終りは
認容品の製造（暫々不倉格品の製造をともなう）によっ
て示される。

したがって演算手段（４）は製造品数と不合格品！！夕
との１Ｌｔｌに差が生じた瞬間から、図示しだ印刷様に
ついて使用する例の場合には印刷ラン過程である適正な
動作過程、すなわち記容品をＨ［放する過程に入ってい
くととができる。この印刷ラン過程への移行は自動的に
行われるようにすることができる。

精密はかり（８）によって−物品の重量を決定して、ｒ
ｌｏで示される情報を演算手段（４）に供給することが
できる。

この精密ｊｒｌかシ（８）は情報ＰＩＯを得るために初
期の秤量動作を行うのみならず、インクす々わち染料の
比率を監視するとともに紙類の変更時における重量の変
動を考慮に入れるために、中間の種々秤量動作を行うの
に用いることができる。

このはかり（８）は特に物品の電析、すなわち紙とイン
クの重量を決定するように作動する。この秤量動作で得
るべき精度に応じて、所定数の物品を秒毎することがで
き、この場合演算手段（４）はこの秤量結釆に従って作
動して平均１渚を決定することができる。

キーホード（９）は演α゛手段（４）に装置ｄの作動の
た（１３） めに必要な種々のデータ、特に次のよう々データを導入
するだめのものである。

一システム全体の帰零（全体的な再起ＴＪ、１ｌｌ）ニ
ー機械を始動可能にするだめに必要な、パラメーターの
発起と該パラメーターの導入過程の表示。

より詳細に述べると次のとおりである。

１、システムの起動； 冬場きに機械を作動させる前にオペレーターがたとえば
次の二つのコードを導入する。

−件番号すなわち注文番号、 一部の性質、 さらに演算すべき次の四つのパラメーターも導入する。

一幅Ｌ（印刷紙の幅）、 一部のダラム重量？、 一部の枚数ｎ、 一回転数単位の所要のｑｆ　Ｑ　ｓ　　すなわち物品数
またはその端数、 一部９ｉ４　Ｄ、　すなわち物品の長さ。

（１４） ２、始動過程の表示 始動過程の間、すなわち色ないしマークが適当な符合状
態になるようにするために種々の印刷ユニットを調節す
る間に、Ｕ容できない欠陥品を排除して計数する。秤量
手段（７）により、始動動作に対応する欠陥品数を秤量
する。この秤量結果Ｐ１を演算手段（４）に供給する。

演算手段は始動動作を行う必要のあった物品数Ｎ１を決
定する。この情報は、たとえば統計上の目的のために使
用して、予備調節等に包含される行うべき作業の困雛性
を確しすることができる。

８、印刷ジン過程の表示 この印刷ラン過程の表示は最初の認容品を製造した彼に
おける印刷パッチの計数のスタートのために用いる。

この表示に基づいて、印刷ラン過程を計数するように設
定した演算手段（４）の一つの計数器をゼロにリセット
する。

装置が自動的に印刷ラン過程に入っていく場合にｌａ：
　、上記のような印刷ラン過程の表示は不要である。

演算手段（４）によって供給される種々のデータはスク
リーン（１０）上に表示するとともにプリンター（川に
よって印刷したり、あるいｄ、磁気ディスクのような大
容量メモリーに記憶して、たとえば経理コンピューター
により、経理、送状作成あるいは統計上の目的のために
利用することができる。

一般に、演算手段（４）は多数の機械すなわち印刷機、
特に多数の１輪転印刷機の動作を監視するために、検出
器群、秤量機群、精密ｄ、かり群、スクリーンおよびプ
リンターを備えたキーボード群といったような多数の並
列に配した周辺機器群と関連させることができる。

たとえばリードオンリーメモリー、ランダムアクセスメ
モリー、レジスター等を備えたコンピューター、マイク
ロコンピュータ−あるいけマイクログロセッザーからな
る演算手段（４）は、次のような種々の測定信号を受信
する。

−１以上の検出器（５）からの信号ｔ、−秤量機（７）
からの累積重量ＰＯ１Ｐ１、Ｐに関する信号、 一精密はかり（８）からの信号ＰＩＯ１ｐＨ、・・・。

この演算手段＋４）Ｊ′ｉ、幅Ｌ１展開Ｄ１紙の枚数ｎ
および印刷紙のダラム重ｆｋｆに基づいて、物品量すな
わちｎＸＬＸＤＸｆを決定する。！！た秤量機（７）か
ら供給される重量Ｐによって、不合格品数を決定する。

ｎ、　　Ｌ、　　Ｄ、　　？ 演算手段（４）は認容品の量Ｑｌを決定する。この１ｔ
Ｑ１は印刷品数９２と、印刷ラン過程中の不合格品数９
４に調節過程中の不合格品数９８を加えたもの（この重
量は蓄積されたもので、次式で表わされる との差である。

場合によっては、当初の始動調節（始動過程）における
物品数９８を含む印刷物品数を確認（１７） して記録することが望ましい。

このような場合には、理論上の物品重量−（なるべくイ
ンクの理論重量を考慮に入れて修正した紙の重量）を考
慮すれば、適宜の情報が得られる。最初の物品に関する
計数は、この理論上ｌ−によって秤量機（７）から供給
される重量を割ることにより行う。この後機械の出口に
一以上の物品があられれたら直ちに、その重量を精密は
かワ（８）によって確認する。この情報は演算手段（４
）に供給し、ここでこの値を理論値の代りに代入する一
方、実際の値が妥当であるかどうか、すなわち理論重量
に関して一定範囲内にあるかどうかをチェックする。

作動中、表示スクリーンによって製造工程の進行状態を
追求することができる。まだこのスクリーンは種々の事
象や障害、あるいは製造工程の終りが近づいていること
を表示するのに使用することができる。

中抜に製造ランの終りに、プリンター（１１）がたとえ
ば以下のような製造工程に関する種々のデ／　　ＩＱ　
　”１ −タを印字する。

一事件番号 一幅の性質 一幅 一グラムを量 一部数 一始動バッチ ー印刷過程のバッチ 一消費重量 一所要の数量 −１品数 以下に種々の定義を参考までに列挙する。

始動バッチは、印刷ラン過程に入る時点までに製造され
た物品の重量に対応する。このバッチは重量と回転数で
表わす。

印刷ランバッチは全パンチの重量と始動バッチの重量と
の差に対応する。乙のバッチは＠債で、所要の回転数の
比率（物品重重Ｐで割った印刷ランバッチの重量を、所
要の回転数で割ったもの）として表わす。

消費重量は回転数にｎ、Ｌ、Ｄ、？、（物品の理論重量
）を拐けだものにリールまたはスプール、不良すなわち
二重刷りシート等の重量を加えたものに等しい。

記録手段（ＩＫ！って作成する磁気記録にはコンビエー
タ−によって使用するための同一の情報を含ませること
ができる。

例として、下記の特性からなる回転印刷機用装置を設計
した。

はかり： 最大荷重：　１５００　Ｋ１１ ｔｒｉ　：　ａｏｏｏ　目盛、すすわち５００ｆ／目盛
測定時間＝０．５秒 精密はかり： 最大荷ｉ　：　１２００　？ 精度：　１０ｆ −次のものからなる演算ユニットニ ーマイクロプロセッサ−Ｚ　ＳＯ −メモリーＰＲＯＭ −メモリー〇ＭＯＢ（４に８進法） −キーボード 一ゾーンアドレスのディスプレイ操作卓−プリンター 一犬容量メモリー 一般にこの発明に係る装置は、活版印刷、写真製版およ
びオフセット服代の印刷機プラントまたは書籍印刷プラ
ントに使用できるほか、製造ラインの終端部で排除動作
金するどんな部品製造機またはラインにも使用可能であ
る。

この説明で使用した参照符号は次のとおシであるＯ ＰＯ：初期の重量（風袋） Ｐｌ：調節、始動過程の終すにおける不合格品の重量 Ｐ：印刷中区変わる不合格品の重量 Ｐ１０：製造工程の初めにおける１個（または２個υ上
）の物品の実際の重量 Ｐｌｌ：製造中の１個（まだは２個以上）の物品の実際
の重量 （２１） Ｑｌ：所要の数量（合格品の数量） Ｑ２：合格品と不合格品とからなる製造数量Ｑ８二初期
のｎ；１節過程中の排除数量Ｑ４二製造過程中の排除数
量 ｎ：紙の枚数 Ｌ：印刷する紙の幅 Ｄ：物品の展開 ｆ：紙のダラム重址 ｔ：印刷回転数 現在においては、たとえば印刷において、特に印刷ラン
が短い場合には過剰印刷数によるロスが最大１０チにも
なるため、上述した装置によれば経済的な観点から相当
の利点が得られる。

上述したように、この装置によれば上記のようなロスは
実質的には零まで減少させることがでキル。さらに機械
のオペレーターは、過剰製造によるロスを減少させるた
めに製造物品の数量を監視するという必要がないので、
製造物品の品質の監視と制御に専念することができる。

したがって、上述した監視、制御装置によれ（２２） ば、たとえば倫転印刷機のごとき印刷機のような製造機
械まだはラインの動作を、適宜に制御、管理して、満足
のいく標準品として認容される物品を所要数だけ製造す
ることにより、排除率を最小限度に抑えることができる
。まだとの装器によると、製造物品を制御し、その特性
または特徴を改良し且つ品質に関する規則性を向とさせ
、さらに不合格品と層化の減少ひいては解消によるコス
トの低減のために、製造の始動条件、排除物品の数量、
製造時間および同等の要因に関する経理上または統計上
の情報が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を模式的に示すブロック線図で
ある。 （６）・・・監視・制御ステーション、　（７）・・・
第１の秤量・手段、　（８）・・・精密秤量手段、　（
９）・・・ギーボード、（１０）・・・スクリーン、　
　（川・・・プリンター、（１′！″ｌ・・・読阜り手
段。 特許出願人　　　　　コツアブイス　ニス　エイ化　理
　　人　　　　　　江　　　原　　　省　　　合理　　
　原　　　　　　　秀

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）、製造される物品数を決定するセンサーと、製造
   の開始以降におけるすべての不合格品の重量を供給する
   秤量手段と、製造物品の平均重址を決定する精密秤量手
   段と、キーボードと、表示手段と、センサー、秤量手段
   、精密秤量手段、キーボードおよび表示手段に接続した
   、センサー、秤量手段および精密秤量手段から供給され
   るデータに基づいて作動して表示手段に製造物品数、不
   合格品数、および製造物品数と不合格品数の差からなる
   認容可能な物品数を供給する演算手段とからなる、製造
   の終端部で品質管理をして、欠陥物品を排除する物品製
   造機を監視し制御する装置。 （２）、前記表示手段がプリンターを備えてなる請求の
   範囲第１項記載の装置。 （１） （３）、前記演算手段を峡演α一手段から供給されるデ
   ータを記憶する記憶ξ（手段にも接続してなる請求の範
   囲第１項またけ第２項記載の装着。 （４）、前記センサーが製造物品数に連動する部材と共
   働可能な回転センサーであるｉｔ＋ｉｊ求の範囲第１：
   ｒｉ′ｆ１第２項貰第２第貰項記載の装着。 （５）、前記センサーが印刷（（・毛の印刷ロールのマ
   ーカ一手段と共働可能である前記請求の範囲の項のいず
   れかに記載の装Ｍ。 （６１、前記センサーが反射寸だは直射ビーム形の光電
   センサーである前記請求のＧｉ？ｌ囲の項のいずれかに
   記載の製筒。 （７）、前記センサーが電磁センサーである請求の範囲
   第１項ないし第５項のいずれかに記載の装填。 （８）、前記センサーが機械式センサーである請求の範
   囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の装置。 （９）、前記演算手段がマイクロプロセッザー許たけミ
   ニコンピユータ−である前記請求の範囲（２） の項のいずれかに記載の装置。 （１０）　、前記表示手段がスクリーンを備えてなる前
   記請求の範囲の蛇モずれかに記載の装置。 （１１１％実質上添付の図面に基づいて説明した監視、
   制御装置。 ０２、特許請求の範囲の項のいずれかに記載の機械の監
   視、制御装置と組合わせた、品質管理によって欠陥物品
   を排除する物品製造機からなる装置。 ０３）、前記機械が輪転印刷機のような印刷機である請
   求の範囲第１２項記載の装置。