JP2005537215A - ガラス製品成形マシン制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 統合されたガラス成形マシン制御システムを提供する。
【解決手段】 ガラス製品成形マシンシステム（１０）は、溶融ガラスのたねをガラス製品の物品に変換するための第１作動機構を有するガラス製品成形マシン（２４）と、溶融ガラスのたねを前記ガラス製品成形マシンに送るための第２の作動機構を有するたね送りシステム（１２〜２２）と、前記ガラス製品成形マシンからガラス成形の物品を受け、これらを運搬するための第３の作動機構を有する製品ハンドリングシステム（２６〜３２）と、前記第１、第２および第３の作動機構の作動を制御し、コーディネートするための電子制御システム（３４または１２０）とを備える。電子制御システムは、前記第１の作動機構の作動を制御し、コーディネートし、ガラス製品の物品を製造するための前記ガラス製品成形マシンの前記第１の作動機構に結合されたマシンコントローラ（３２または３７ａ）を備え、たね送りコントローラ（５８または７８ａ、８０ａ、８２、８４ａ）は、前記第２の作動機構の作動を制御し、コーディネートし、溶融ガラスのたねを前記ガラス製品成形マシンへ送るための前記第２の作動機構に結合されており、製品ハンドリングコントローラ（５６または５６ａ、６２ａ）は、前記第３の機構の作動を制御し、コーディネートし、前記ガラス製品成形マシンからガラス製品の物品を運搬するよう、前記製品ハンドリングシステムの前記第３の作動機構に結合されており、シリアルデータバス（５４）は、前記マシンコントローラ、前記たね送りコントローラおよび前記製品ハンドリングコントローラを相互に接続し、前記第１、第２および第３の作動機構の作動を相互にコーディネートするよう、互いに通信するようになっている。

Description

本発明は、ガラス製品成形マシンシステムに関し、より詳細には、ガラス製品成形マシンシステムのための、統合され、ネットワーク化された電子制御装置に関する。

現在、ガラス容器製造技術は、いわゆる個々のセクション、すなわちＩＳマシンにより目的を果たしている。かかるマシンは複数の別個の、すなわち個々の製造セクションを備え、各セクションは溶融ガラスの１つ以上の挿入材料すなわちたねを中空のガラス容器に変換し、マシンセクションの連続ステージを通過するように容器を転送するための多数の作動機構を有する。一般に、ＩＳマシンシステムは制御チューブおよび溶融ガラスの１つ以上の流れを発生させるためのニードル機構を備えたガラスソースと、溶融ガラスを個々のたねにカットするための剪断機構と、個々のたねを個々のマシンセクションに分配するためのたね分配器とを含む。各マシンセクションは吹き込み作業またはプレス加工作業でまず最初にガラスのたねを形成する１つ以上のブランクモールドと、容器を最終形状に吹き込む吹き込みモールドへブランクを転送するための１つ以上のインバートアームと、成形された容器をデッドプレート上に取り除くためのテイクアウト機構と、成形された容器をデッドプレートからマシンのコンベアへ転送するためのスウィープアウト機構とを備える。コンベアはＩＳマシンのすべてのセクションからの容器を受け、徐冷がまへ転送するためのローダーへ容器を運搬する。各セクションにおける作動機構は半型の閉鎖、バッフルおよび吹き込みノズルの移動、冷却風の制御なども考慮している。米国特許第4,362,544号は「吹き込みおよび吹き込み」ガラス製品成形プロセスと「プレスおよび吹き込み」ガラス製品成形プロセスの双方の技術の背景の説明を含み、両プロセスで使用するのに適した個々の電気空気圧セクションのマシンについて検討している。

各マシンセクションの作動機構はまずマシンに結合されたタイミングシャフトに装着されているカムに応答し、バルブロックによって支持されている空気圧バルブによって当初は操作されていた。従って、各セクション内の機構間およびマシンの種々のセクション間の同期はタイミングシャフトおよびバルブ駆動カムによって制御されていた。米国特許第4,152,134号は複数の個々のセクションコンピュータ（ＩＳＣ）にマシン監督コンピュータ（ＭＳＣ）が接続されており、各コンピュータがＩＳマシンの対応するセクションに関連している制御装置について開示している。個々の各セクションのコンピュータは関連するセクション用オペレータコンソール（ＳＯＣ）を介して電気空気圧バルブブロック内のソレノイドバルブに接続されており、ソレノイドバルブはセクションコンピュータおよびオペレータコンソールからの電子バルブ制御信号に別々に応答自在であり、関連するセクションの作動機構の作動を制御するようになっている。マシン監督コンピュータおよび個々のセクションコンピュータにはタイミングパルス発生器が接続されており、個々のセクション内および個々のセクション間の作動を同期化するようになっている。上記米国特許に示されている個々のセクションコンピュータとセクションオペレータコンソールとは、その後コンピュータ化されたセクションオペレータコンソール（ＣＯＭ−ＳＯＣ、本願出願人の商標）内で組み合わされている。

米国特許第5,580,366号明細書および同第5,624,473号明細書は、イーサネット(登録商標)バスによって複数のコンピュータ化されたセクションオペレータコンソール（ＣＯＭ−ＳＯＣ）に成形監督コンピュータ（ＦＳＣ）が接続されている自動化されたガラス製品製造システムを開示している。各ＣＯＭ−ＳＯＣはビットバスによって関連するインテリジェント制御出力モジュール（ＩＣＯＭ）に接続されている。業務用アプリケーションではこの接続はシリアルデータビットバスによって行われる。各ＩＣＯＭは関連するマシンセクション内で空気圧により駆動されるガラス製品成形機構を作動させるよう、関連するバルブブロックに接続された出力端を有する。各ＣＯＭ−ＳＯＣおよびＩＣＯＭは種々のマシンセクションの作動をコーディネートするためのマスタータイミングモジュールからの入力信号も受信し、各ＩＣＯＭユニットはマシンの作動を終了させるための緊急およびプログラム停止入力信号を受信する。

ガラスマシンシステム、特にマシンシステムのたね送り（流量制御チューブ、ニードル、たね剪断およびたね分配器）および製品コンベア（マシンコンベア、クロスコンベア、ラジアル転送コンベアおよび徐冷がまローダー）の端部において電気駆動される作動機構を使用することもこれまで提案されている。各マシンセクションのインバートアーム、テイクアウトタングおよびスイープ機構のために電気サーボ駆動される作動機構を使用することもこれまで提案されている。電気駆動動作と空気圧駆動動作とを組み合わせるガラス製品マシンシステムでは、電気作動機構は、スタンドアローンコントローラによって駆動され、このコントローラは、すべての機構の作動をコーディネートするためにＣＯＭ−ＳＯＣユニットに提供されるのと同じタイミング信号を受信するが、ＣＯＭ−ＳＯＣユニットまたは成形監督コンピュータには接続されていない。

上記タイプの分散式ガラス製品成形マシンシステム制御装置では、システムの通常の動作に必要とされるよりも計算パワーおよび電子メモリが一般に過剰である。更に、作動コントローラはスタンドアローンユニットとなるような程度まで、所望する品質管理およびコスト管理のために成形監督コンピュータへ情報のフィードバックを行っていない。従って、本発明の目的は最適なコーディネートおよび制御をするためにシステム作動機構のすべてのための制御電子回路を互いに相互接続し、好ましくは情報、品質またはコスト管理のために、必要に応じて制御電子回路を成形監督コンピュータにも接続し、新しいか、または改定された制御情報を種々のコントローラへダウンロードしたり、作動情報をアップロードするように、統合されたガラス成形マシン制御システムを提供することにある。

ガラス製品成形マシンシステムは、溶融ガラスのたねをガラス製品の物品に変換するための第１作動機構を有するガラス製品成形マシンと、溶融ガラスのたねを前記ガラス製品成形マシンに送るための第２の作動機構を有するたね送りシステムと、前記ガラス製品成形マシンからガラス成形の物品を受け、これらを運搬するための第３の作動機構を有する製品ハンドリングシステムと、前記第１、第２および第３の作動機構の作動を制御し、コーディネートするための電子制御システムとを備える。電子制御システムは、前記第１の作動機構の作動を制御し、コーディネートし、ガラス製品の物品を製造するための前記ガラス製品成形マシンの前記第１の作動機構に結合されたマシンコントローラを備え、たね送りコントローラは、前記第２の作動機構の作動を制御し、コーディネートし、溶融ガラスのたねを前記ガラス製品成形マシンへ送るための前記第２の作動機構に結合されており、製品ハンドリングコントローラは、前記第３の機構の作動を制御し、コーディネートし、前記ガラス製品成形マシンからガラス製品の物品を運搬するよう、前記製品ハンドリングシステムの前記第３の作動機構に結合されており、シリアルデータバスは、前記マシンコントローラ、前記たね送りコントローラおよび前記製品ハンドリングコントローラを相互に接続し、前記第１、第２および第３の作動機構の作動を相互にコーディネートするよう、互いに通信するようになっている。

本発明の好ましい実施形態では、電子制御システムは制御情報をマシンコントローラ、たね送りコントローラおよび製品ハンドリングコントローラへ送信し、コントローラの作動をモニタするための、シリアルデータバスに結合されたマシンサーバーを更に含む。マシンサーバーは外部ソース、例えば成形システムコントローラ、ウェブターミナルまたは第２シリアルデータバスによってマシンサーバーに接続されたオペレータコンソールから制御情報をダウンロードするための設備を含むことが好ましい。本発明の好ましい実施形態では、作動機構の少なくとも一部は電子制御信号に応答自在なバルブによって操作される空気圧作動機構を備え、かかる機構に結合されたコントローラ（単数または複数）はかかる電子制御信号を提供する。空気圧作動機構への空気供給量を制御するよう、マシンバルブコントローラは他のコントローラと別個にシリアルデータバスに結合できる。本発明の好ましい実施形態では、ガラス製品成形マシンの第１作動機構は空気圧作動機構と電気作動機構の双方を含む。マシンコントローラは空気圧作動機構に結合されたバルブコントローラと電気作動機構に結合されたサーボコントローラとを含む。バルブコントローラとサーボコントローラとは互いに、かつバスに接続された他のコントローラと通信するよう、シリアルデータバスに別個に結合されている。

次の説明、特許請求の範囲および添付図面から、本発明ならびにその府下的目的、特徴および利点が最良に理解できよう。

図１は、本発明の現在のところ好ましい実施形態に係わるＩＳマシンのガラス製品成形システム１０を示す。リザーバ、すなわちボウル１２が溶融ガラス（湯だめ内の形態）を含む。このボウルからのガラス流は制御チューブ１４の位置およびニードル１６の運動によって制御され溶融ガラスの１つ以上の流れをたね剪断機構１８へ送る。剪断機構１８は溶融ガラスを個々のたねに剪断し、剪断された個々のたねはシュート２０およびたね分配器２２を通ってＩＳマシン２４へ送られる。シュート２０はＩＳマシン２４の１つ以上のセクションがシャットダウンした場合に、溶融ガラスたねの向きを制御しながら再び向きを定めるための設備を含む。ＩＳマシン２４は複数の個々のセクションを備え、各セクション内においてたねはガラス製品の個々の物品へ成形される。各セクションはスイープアウトステーション２４ａ−２４ｎで終了しており、このスイープアウトステーションからガラス製品の物品が一連のコンベア２６へ送られる。コンベア２６は一般に種々のマシンセクションからのガラス製品の物品を順次受けるためのマシンコンベアと、ガラス製品の物品を徐冷がまローダー２８へ送るためのクロスコンベアと、マシンコンベアからクロスコンベアへガラス製品の物品を転送するためのラジアル転送コンベアとを含む。コンベアからガラス製品の物品を選択的に除くために、マシンコンベアに沿ってブローオフステーション３０が設けられている。徐冷がまローダー２８はバッチ状の容器をアニール徐冷がま３１へ装入する。これら容器は徐冷がま３１により製造プロセスのいわゆるコールド端部３２へ送られ、この端部において容器は営業用のバリエーションのための検査を受け、ソートされ、ラベルが貼付され、パッケージされ、および／または別の処理のために保管される。

図１に示されたシステム１０は、ガラスに対する作業を実行し、製造動作のうちのシーケンシャルなステップを通過するようにガラス加工部品を移動させ、またはシステム内の機能を実行するための多数の作動機構を含む。かかる作動機構は、例えば制御チューブ１４と、ニードル１６と、たね剪断器１８と、たね分配器２２と、スウィープアウト２４ａ−２４ｎと、コンベア２６と、徐冷がまローダー２８とを含むことができる。更に、ＩＳマシン２４の各セクション内には多数の作動機構、例えば型を開閉するための機構、ジョウゴを内外に移動させるための機構、バッフルおよび吹き込みヘッド、テイクアウトタングおよびインバートアームが設けられている。次の表はこれら機構の一部と関連する機構の電子制御装置を開示している対応する米国特許をリストアップしたものである。

表１
機構 米国特許番号
制御チューブ１４ 6,289,697
ニードル１６ 5,779,749 5,885,317
たね剪断器１８ 5,772,718
シュート２０ 4,459,146
ＧＯＢ分配器２２ 5,405,424
コンベア２６ 6,076,654
ブローオフ３０ 5,897,677
徐冷がまローダー２８ 5,893,449 5,950,799
テイクアウト 6,241,448 6,367,287
インバート 4,548,637
スウィープアウト２４ａ−２４ｎ 4,199,344 5,160,015

図２は、本発明の、現在のところ好ましい実施形態に係わるガラス製品成形マシン制御システム３４の機能ブロック図である。ＩＳマシン２４の各セクションに対し、制御セクション３６（１つしか示されていない）が設けられている。例えば８セクションのＩＳマシンでは、８個の制御セクション３６が設けられており、マシンの各セクションに対して各セクションが１つずつ設けられている。各制御セクション３７６はガラス成形マシンの第１作動機構に結合され、かかる作動機構の作動を制御し、かつコーディネートし、ガラス製品の物品を提供するためのマシンコントローラ３７を含む。図１の実施形態におけこのマシンコントローラはバルブを制御し、よって空気圧作動機構に空気を加えるための関連するバルブブロック４０にハード配線されたイーサネット(登録商標)でイネーブルされるインテリジェント制御出力モジュール（ＥＩＣＯＭ）３８を備える。本発明の図示された実施形態におけるマシンコントローラはサーボコントローラ４２も含み、このサーボコントローラは関連するマシンセクションのテイクアウト、インバートおよびスウィープアウト機構にそれぞれ関連する電気駆動ユニット４６、４８、５０にシリアルバス４４によって接続されている。表１に記載した上記米国特許にはテイクアウト、インバートおよびスウィープアウト駆動システムの例が示されている。サーボコントローラ４２はＥＩＣＯＭ３８に電子的にハード配線されており、ＥＩＣＯＭ３８はシリアルバス４７によって関連するＣＯＭ−ＳＯＣユニット４９へ接続されている。ＣＯＭ−ＳＯＣユニット内の制御パラメータをオペレータが変えることができるようＣＯＭ−ＳＯＣユニット４７にリモートオペレータコンソール（ＲＯＣ）５１が永久的に、または選択的に接続されている。ＥＩＣＯＭ３８はセクション作動パラメータをモニタし、選択的に変えるためにマシン制御パネル（ＭＣＰ）５２にも接続されている。ＥＩＣＯＭ３８はマシンセクションの空気圧駆動式作動機構を作動させるための空気圧バルブ４０の作動を制御するが、他方、サーボコントローラ４２は電気的に駆動される作動機構の作動を制御するようになっている。

Ｎ個のマシンセクションのＥＩＣＯＭバルブコントローラ３８およびサーボコントローラ４２のすべては、個々にシリアルバス１４、例えばマシンのイーサネット(登録商標)バスに接続されている。バス５４はサーボウェアハンドリングコントローラ５６およびサーボたね送りコントローラ５８にも接続されている。サーボウェアハンドリングコントローラ５６はシリアルバス６０によりマシンコンベア駆動コントローラ６２、クロスコンベアドライブコントローラ６４、ラジアル転送コンベアドライブコントローラ６６および徐冷がまローダードライブコントローラ６８に接続されている。サーボウェアハンドリングコントローラ５６は多数のスタート／ストップ制御機構７０、徐冷がまローダー潤滑コントローラ７２および徐冷がま３０に関連するセンサ７４にもハード配線されている（図１）。同様に、サーボたね送りコントローラ５８はシリアルバス７６により制御チューブドライブコントローラ７８、ニードルドライブコントローラ８０、たね剪断ドライブコントローラ８２およびたね分配ドライブコントローラ８４に接続されている。チューブドライブコントローラ７８は制御チューブ機構１４に関連しており（図１）、ニードルドライブコントローラ８０はニードル機構１６に関連しており、剪断ドライブコントローラ８２はたね剪断器１８に関連しており、たね分配ドライブコントローラ８４はたね分配器８２に関連している。同様に、マシンコンベアドライブコントローラ６２、クロスコンベアドライブコントローラ６４およびラジアル転送ドライブコントローラ６６は図１内のコンベア２６に関連しており、徐冷がまローダードライブコントローラ６８は徐冷がまローダー２８に関連している。サーボたね送りコントローラ６８は多数のスタート／ストップ機構８６に、更にニードル１６の潤滑を制御するためのニードル潤滑機構８８にもハード配線されている。

ＥＩＣＯＭバルブコントローラ３８およびサーボコントローラ４２を含む各マシンセクションに関連するマシンコントローラ、サーボウェアハンドリングコントローラ５６およびサーボたね送りコントローラ５８（双方のコントローラはＩＳマシンのすべてのセクションに対して作動する）はバス５４により相互接続されており、互いに通信し、種々の関連する作動機構の作動を互いにコーディネートするようになっている。これらコントローラのすべてはバス５４によりマシンサーバー９０を介してより高いレベルのバス９２、例えばガラス工場全体のためのイーサネット(登録商標)バスにも接続されている。バス９２はワールドワイドウェブ、すなわちインターネットに結合し、リモートサイトからシステムの動作をモニタできるようにしたり、ガラス工場全体に関連する成形監督コンピュータ（ＦＳＣ）９６に結合するための接続部９４にマシンサーバー９０を接続できるようにしている。接続部９４によってマシンサーバー９０は遠隔サイトとの間で制御情報をダウンロードしたり、および／または製造データをアップロードできるようにしている。ＦＳＣ９６は作動のスケジュールを定め、管理、製造およびその他のレポートを作成するための設備を含むことができる。これに関連し、成形監督コンピュータ９６に製造情報を送るために、適当なシリアルバス１００によりホットボトルカウンタ９８が接続されている。更にＦＳＣ９６はシリアルバス１０２によりたね重量センサホストコンピュータ（ＧＷＣ）１０４にも接続されており、ホストコンピュータはシリアルバスにより各マシンセクション１−Ｎに関連するたね重量センサ１０８に接続されている。ＧＷＣホストコンピュータ１０４はシリアルバス１０９によりサーボたね送りコンピュータ５８にも接続され、シリアルバス１１０によりＮ個の制御セクション３６のＣＯＭ−ＳＯＣユニット４８にも接続されている。マシンサーバー９０はバス５４によりマシン潤滑コントローラ１１２および１つ以上のネットワークユーザーインターフェースステーション１１４にも接続されている。

図３Ａおよび３Ｂは変形されたガラス製品成形マシン電子制御システム１２０を共に示す。図１および２で使用された参照番号と同一の図３Ａおよび３Ｂ内の参照番号は、対応する同一または類似する部品を示すが、変形された部品は添え字によって表示されている。図３Ａおよび３Ｂのシステム１２０では任意の特定のマシンセクションに関連していない空気圧作動機構への空気の供給量を制御するよう、バス５４に結合されたマシンバルブコントローラ１２２（図３Ａ）が設けられている。コントローラ１２２はシリアルバス１２４により、各マシン制御システム３６ａ内に配置されたＣＯＭ−ＳＯＣバルブコントローラ１２６に接続されている。各マシン制御セクション３６ａ内では、マシンコントローラ３７ａはサーボコントローラ４２と、ＣＯＭ−ＳＯＣバルブコントローラ１２６とを含む。ＣＯＭ−ＳＯＣバルブコントローラ１２６はシリアルバス１２７により図２と同じようにサーボコントローラ４２へ、セクションの作動パラメータおよび条件をオペレータにディスプレイするためのＣＯＭ−ＳＯＣディスプレイパネル１２８へ、更に関連するマシンセクション内のガラス製品ブランクおよびブローモールドの冷却を制御するための液体冷却式モールド（ＬＣＭ）コントローラ１３０へ接続されている。例えば、米国特許第6,412,308号には液体モールド冷却制御装置が示されているが、本明細書では背景技術を示すための参考資料としてこの米国特許の開示内容を援用する。マシンバルブコントローラ１２２はシリアルバス１３２によりマルチシンク発生器（ＭＳＧ）１３４、たね偏向シュート２０（図１）のためのコントローラ１３６およびボトル検出システム（ＢＤＳ）ハブコンピュータ１３８にも接続されている。バス１３２には複数のボトル検出システムセンサおよびアクチュエータ１４０も接続されており、ハブコンピュータ１３８へボトル検出入力信号を提供し、コンピュータ１３８からアクチュエータ制御出力信号を受信するようになっている。ＭＳＧ１３４は数個のマシンセクションの作動を同期化する。

次に図３Ｂを参照する。電子制御システム１２０と電子制御システム３４（図２）との別の違いは、図２のサーボたね送りコントローラ５８がサーボチューブコントローラ７８ａと、サーボニードルコントローラ８０ａと、サーボ剪断コントローラ８２ａと、サーボたねコントローラ８４ａとに分割されていることである。コントローラ７８ａ〜８４ａの各々はシリアルバス５４に別々に接続されており、相互に、かつバス５４に接続された他のコントローラと別個の通信を行うことができるようになっている。サーボチューブコントローラ７８ａはチューブの運動の２つの軸線（回転軸線および軸方向軸線）を制御するための、図３Ｂにおける別個のドライブとして示されているサーボチューブドライブ７８に接続されている（簡潔にするために、図２ではチューブ、ニードルおよびたねの運動の別個の軸が組み合わされている）。同様に、各ニードルに対し、一般にいわゆるクワッド、すなわち４たねマシンシステムに対し４本までのニードルのための別個のドライブ８０にサーボニードルコントローラ８０ａが接続されている。サーボ剪断コントローラ８２ａはサーボ剪断ドライブ８０に接続されており、サーボたねコントローラ８４ａはたね送りスクープの各々のためのドライブ８４に接続されている。図２における組み合わされたサーボウェアハンドリングコントローラ５６は図３Ｂではマシンコンベアドライブ６２に結合されたサーボマシンコンベアコントローラ６２ａと、クロスコンベアドライブ６４に結合されたサーボウェアハンドリングコントローラ５６ａ、ラジアル転送コンベアドライブ６６および徐冷がまローダー２８（図１）の３軸のための３つのドライブ６８に分割されている。サーボマシンコンベアコントローラ６２ａはマシンコンベアから製品を選択的に除くためのブローオフ機構３０（図１）の作動を制御するためのブローオフコントローラ１４２にも接続されている。サーボチューブコントローラ７８ａはシリアルデータバス７６ａおよびチューブドライブ７８に接続されており、サーボニードルコントローラ８０ａはシリアルバス７６ｂによりニードルドライブ８０に接続されており、サーボ剪断コントローラ８２ａはシリアルバス７６ｃによりサーボ剪断ドライブ８２に接続されており、サーボたねコントローラ８４ａはシリアルデータバス７６ｄにより４つのサーボたね送りドライブ８４に接続されており、サーボマシンコンベアコントローラ６２ａはシリアルデータバス６０ａによりドライブ６２に接続されており、サーボウェアハンドリングコントローラ５６ａはシリアルデータバス６０ｂによりドライブ６４、６６、６８に接続されている。

図２〜３Ｂに示されたデータバス５４、９２は比較的高速のバス、例えばイーサネット(登録商標)バスを含むことが好ましい。これらイーサネット(登録商標)バスは、図に示されているようなハブ構造で種々のコントローラに接続できるし、または通信を容易にするように、所望する場合、イーサネット(登録商標)スイッチを介して接続してもよい。各マシン制御セクション３６または３６ａ内のシリアルデータバス４４は中速度のバス、例えばいわゆる「ファイアーワイヤー」（ＩＥＥＥ１３９４）シリアルデータバスを含むことができる。図２におけるバス４７はビットバスであることが好ましい。図２におけるバス１０２、１０６、６０および７６は任意の適当なコンフィギュレーションおよびプロトコルのシリアルデータバスを含むことができり。図３Ｂにおけるバス７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄ、６０ａおよび６０ｂは、中速度のシリアルデータバス、例えば「ファイアーワイヤー」バスを含むことができる。図３Ａにおけるバス１２４、１２７および１３２は比較的低速度のバス、例えばいわゆるＣＡＮｂｕｓ技術を使ったシリアルデータバスを含むことができる。

図４は図２または図３Ａ〜３Ｂのいずれかに示されるような本発明の１つの重要な利点を示す。すなわち単一のマシンサーバー９０を介してガラス製品成形システムコントローラのすべてのための全制御プログラムを入力し、ダウンロードし、モニタすることができる。このシステムはガラス容器成形システム内のいくつかのコントローラの多数の制御プログラムバージョンのすべてを自動的に管理する。これによって各制御プログラムを手動で更新する労力および誤りを解消でき、制御デバイスのわずかにしかアップデートするだけでよいときでも、成形システム全体をシャットダウンする負担を防止できる。このシステムは制御デバイスのプログラムの１つを更新するために他のデバイスの制御プログラムもそれに対応して更新しなければならない場合も管理できる。このシステムは、制御デバイスのプログラムバージョンまたは改正レベルのテストされていないユニークな組み合わせが無意識に設置され、潜在的に相互作用の問題を生じさせるような状況も防止できる。このシステムは新しい制御プログラムの更新をロードし、イネーブルするのに必要なプロセスのダウン時間長さも短縮し、必要な場合に前の制御プログラムへの後退を簡略化する。

図４を参照する。ここには前に使用した制御プログラムのアーカイブ１４０にネットワーク１５２によって接続されているワークステーション１５０が示されている。制御プログラム開発者は一組の制御プログラムをコンパイルするのに適当なコンフィギュレーションウィザードプログラムを使用でき、制御プログラムはマシンサーバー９０へロードするための適当な媒体１５６、例えばＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤに記憶できる。代替例として、オペレータのワークステーション１５０はバス５４によってマシンサーバー９０に接続されたネットワークユーザーインターフェース１１４（図２および３Ａ）のうちの１つを含んでもよいし、または直接バス９２を介し、もしくはインターネットを介してマシンサーバー９０へ接続してもよい。マシンサーバー９０内のコンフィギュレーションマネージャープログラム１５８は利用できる制御プログラムのメモリ１６０内へ新しい制御プログラムをロードする。コンフィギュレーションマネージャー１５８は、前に開発された他の制御プログラムのメモリ１６２にもアクセスする。新しい制御プログラムがマシンサーバー９０に接続されたハードウェアおよびコントローラと整合性がある場合、コンフィギュレーションマネージャー１５８はバス５４により適当なコントローラへダウンロードするよう、アクティブ制御プログラムのファイル１６４へ新しい制御プログラムをロードできる。すべての制御プログラムを記憶し、モニタし、ダウンロードするための中央設備を設ける外に、本発明のシステムは種々のデバイスコントローラで必要なメモリ量を少なくできるという利点を有する。換言すれば、中間動作に必要な制御プログラムをマシンサーバー９０から容易に、かつ迅速にダウンロードできる限り、図２〜３Ｂにおけるサーボコントローラ４２、サーボウェアハンドリングコントローラ５６、サーボたね送りコントローラ５８などは制御プログラムのライブラリーを記憶するのに十分なメモリを有していなくてもよい。更に、種々のコントローラにおける制御プログラムをオペレータが実質的に変更できる能力または条件を大幅に低減できる。１つのステーションにマシンシステムのすべてのデバイスのためのグラフィックユーザーインターフェースを設けることができる。プログラム、パラメータおよびステータス情報だけでなく、時間的にクリティカルな制御情報を「上から下まで」完全に伝送できる。本発明は更なる開発に必要な追加周辺デバイスをサポートする能力を有しながら、スケーラビリティおよび価格／性能の最適化を改善できるという利点も提供できる。

図５および６は図１〜４を参照して説明した種々の電子コントローラのための２つのコントローラコンフィギュレーションを示す。図５はオンボードの不揮発性記憶装置を有しないコントローラコンフィギュレーション１７０を示すが、図６はオンボードの不揮発性記憶装置を備えたコントローラコンフィギュレーション１７２を示す。図５を参照する。バス１７７によりホストコンピュータ１７６には、例えば図２〜３Ａに示されたマシンサーバー９０にはコントローラコンフィギュレーション１７０が接続されている。このコントローラコンフィギュレーション１７０はソフトウェア（ＳＷ）で読み取り可能なアプリケーション特定表示１８０、例えばＤＩＰスイッチを有するアプリケーションのマザーボード１７８を含む。この表示はコントローラが意図するアプリケーション、例えばサーボウェアハンドリングコントローラ５６（図２）を識別する。例えばソケット１８４によりボード１７８には交換可能なプロセッサモジュール１８２が取り外し自在に接続されている。このプロセッサモジュール１８２はアプリケーション識別表示１８０を読み出し、かかる表示をネットワーク１７７を介してホストコンピュータ１７６へ伝送し、コントローラコンフィギュレーション１７０を使用すべき特定の作動メカニズムに関連して作動させるのに必要な制御プログラムをホストコンピュータからダウンロードするための、あらかじめ記憶されたプログラムを含む。例えばコントローラコンフィギュレーション１７０を図２に示されたサーボウェアハンドリングコントローラ５６と使用すべき場合電力を最初に加える際、または制御プログラムをリセットするための他の適当な時間に、ホストコンピュータ１７６（本例ではマシンサーバー９０）では、ネットワーク１７７（本例ではバス５４）を介して、マシンコンベアドライブ６２、クロスコンベアドライブ６４、ラジアル転送ドライブ６６および徐冷がまローダードライブ６８を作動させるのに必要な制御プログラムのすべてをダウンロードできる。他方、図５に示されたコントローラコンフィギュレーション１７０は、マシンのバルブコントローラ１２２（図３Ａ）として使用するようになっており、アプリケーション識別インデックス１８０がそのように表示している場合、マシンバルブコントローラ１２０はマシンサーバー９０から必要な制御プログラムを入手し、シリアルデータバス１３２（図３Ａ）によりシュートコントローラ１３６へ制御プログラムをダウンロードする。この場合、図５のネットワークホストコンピュータ１７６は図３Ａのマシンバルブコントローラ１２２を含み、ネットワーク１７５はシリアルバス１３２を含む。

図６内のコントローラコンフィギュレーション１７２は比較的低速のネットワーク接続１８６により、次にハイレベルのコントローラ１７６に接続されたコントローラに対して特に有効である。コントローラコンフィギュレーション１７２は例えばソケット１９２によりマザーボード１９０に取り外し自在、かつ交換可能に取り付けられたプロセッサモジュール１８８を備える。このプロセッサモジュール１８８は不揮発性記憶装置１９４に記憶されたアプリケーション特定制御プログラムと、メモリ１９４に記憶されたプログラムと、マザーボード１９０内のアプリケーション特定インデックス１８０とを比較するためのプログラム１９６とを含む。電力の初期印加時にアプリケーションから独立したブートソフトウェア１９８がプロセッサ識別ソフトウェア１９６にメモリ１９４内のアプリケーション特定プログラムとマザーボード上のアプリケーション識別インデックス１８０とを比較させ、プロセッサモジュール１７４がその特定のアプリケーションに適したものであるかどうか確認させる。例えば図６のコントローラコンフィギュレーションが図３Ａのシュートコントローラ１３６として使用されており、プロセッサモジュール１８８が故障している場合、オペレータは故障したプロセッサモジュールを新しいプロセッサモジュールに交換する。しかしながら、すべてのプロセッサモジュールが一般に同一であるように見える限り、新しいプロセッサモジュール１８８がシュートコントローラとして使用するための必要なプログラムを含むかどうかを確認する必要がある。この確認はシュート制御機構の作動を開始する前にメモリ１９４内のアプリケーション特定プログラムとアプリケーション識別インデックス１８０とを比較することによって行われる。比較が満足できるものである場合、シュート制御を開始できる。しかしながら、比較が満足できるものでなかった場合、新しいプロセッサモジュールをシュート制御用に適したモジュールに交換するか、またはこれとは別に、ネットワーク１８０（図３Ａ内のバス５４、マシンコントローラ１２２およびバス１３２）を介してホストコンピュータ１７６から新しい制御プログラムをダウンロードし、新しいプロセッサモジュールをシュート制御に適したモジュールとして構成することをオペレータにアドバイスする。

以上で、ガラス製品成形マシンシステム、特に前に説明した目的のすべてを完全に満足する、ガラス製品成形および転送機構の作動を制御するための電子制御システムについて開示した。現在のところ好ましい多数の本発明の実施形態を参照して本発明について開示し、それらの種々の変形例および変更例についても開示した。その他の変形例および変更例は当業者には容易に想到できるものであろう。本発明は特許請求の範囲内に入る上記およびその他のすべての変形例および変更例を含むものである。

本発明の好ましい実施形態に係わる個々のセクション式のガラス製品成形マシンシステムの機能ブロック図である。 本発明の現在のところ好ましい実施形態に係わるガラス製品成形マシン制御システムの機能ブロック図である。 本発明の第２の好ましい実施形態に係わるガラス製品成形マシン製品システムの機能ブロック図である。 本発明の第２の好ましい実施形態に係わるガラス製品成形マシン製品システムの機能ブロック図である。 図２または３Ａ−３Ｂのシステム内の制御プログラムの実施を示す略図である。 本発明の更に２つの特徴に係わる図２および３Ａ−３Ｂのコントローラにおける制御ボードの一例の機能ブロック図である。 本発明の更に２つの特徴に係わる図２および３Ａ−３Ｂのコントローラにおける制御ボードの一例の機能ブロック図である。

符号の説明

１０ ガラス製品成形マシンシステム
１２〜２２ たね送りシステム
２４ ガラス製品成形マシン
２６〜３２ 製品ハンドリングシステム
３４または１２０ 電子制御システム
３７、３７ａ マシンコントローラ
５４ シリアルデータバス
５６、５６ａ、６２ａ 製品ハンドリングコントローラ
５８、７８ａ、８０ａ、８２ａ、８４ａ たね送りコントローラ

Claims (15)

1. 溶融ガラスのたねをガラス製品の物品に変換するための第１作動機構を有するガラス製品成形マシン（２４）と、溶融ガラスのたねを前記ガラス製品成形マシンに送るための第２の作動機構を有するたね送りシステム（１２〜２２）と、前記ガラス製品成形マシンからガラス成形の物品を受け、これらを運搬するための第３の作動機構を有する製品ハンドリングシステム（２６〜３２）と、前記第１、第２および第３の作動機構の作動を制御し、コーディネートするための電子制御システム（３４または１２０）とを備えたガラス製品成形マシンシステム（１０）において、
   前記第１の作動機構の作動を制御し、コーディネートし、ガラス製品の物品を製造するための前記ガラス製品成形マシンの前記第１の作動機構に結合されたマシンコントローラ（３２または３７ａ）と、
   前記第２の作動機構の作動を制御し、コーディネートし、溶融ガラスのたねを前記ガラス製品成形マシンへ送るための前記第２の作動機構に結合されたたね送りコントローラ（５８または７８ａ、８０ａ、８２、８４ａ）と、
   前記第３の機構の作動を制御し、コーディネートし、前記ガラス製品成形マシンからガラス製品の物品を運搬するよう、前記製品ハンドリングシステムの前記第３の作動機構に結合された製品ハンドリングコントローラ（５６または５６ａ、６２ａ）と、
   前記マシンコントローラ、前記たね送りコントローラおよび前記製品ハンドリングコントローラを相互に接続し、前記第１、第２および第３の作動機構の作動を相互にコーディネートするよう、互いに通信するようになっているシリアルデータバス（５４）とを備えたことを特徴とするガラス製品成形マシンシステム（１０）。
2. 前記電子制御システムが前記マシン、たね送りコントローラおよび製品ハンドリングコントローラに制御情報を送信し、前記コントローラの作動をモニタするよう、前記シリアルデータバスに結合されたマシンサーバー（９０）を更に含む請求項１記載のシステム。
3. 前記マシンサーバー（９０）が外部ソースから制御情報をダウンロードするための設備を含む請求項２記載のシステム。
4. 前記マシンサーバーがワールドワイドウェブ（９４）を介して制御情報をダウンロードし、リモートロケーションへ製造データをアップロードするための設備を含む請求項３記載のシステム。
5. 前記マシンサーバー（９０）が前記コントローラにおける制御プログラムをモニタし、かかる制御プログラムが互いに整合することを保証するコンフィギュレーションマネージャー（１５８）を含む請求項２記載のシステム。
6. 前記マシンサーバー（９０）が前記コントローラのうちの１つのための新しいか、または改定された制御プログラムを受信し、前記コントローラのうちの他のコントローラのための現在の制御プログラムのライブラリーにアクセスし、前記新しいか、または改定された制御プログラムが前記現在のプログラムと整合しているときに、前記新しいか、または改定された制御プログラムを前記一方のコントローラへダウンロードするための設備を含む請求項５記載のシステム。
7. 前記第１、第２および第３作動機構のうちの少なくとも一部が電子制御信号に応答自在なバルブ（４０）によって作動される空気圧作動機構を含み、前記マシンコントローラ、たね送りコントローラおよび製品ハンドリングコントローラのうちの少なくとも１つが前記バルブに前記電子制御信号を提供するようになっている請求項１記載のシステム。
8. 前記電子制御システムが前記他方のコントローラと独立して前記シリアルデータバス（５４）に結合され、前記空気圧作動機構のうちの少なくとも一部への空気の供給を制御するためのマシンバルブコントローラ（１２２）を更に含む請求項７記載のシステム。
9. 前記空気圧作動機構の各々が関連するバルブドライブモジュール（１２６）を含み、第２シリアルバス（１２４）が前記バルブドライブモジュールを前記マシンバルブコントローラに接続する請求項８記載のシステム。
10. 前記ガラス製品成形マシンの前記第１作動機構が空気圧作動機構（４０）と電気作動機構（４６、４８、５０）の双方を備え、
    前記マシンコントローラが前記空気圧作動機構に結合されたバルブコントローラ（３８または１２６）と前記電気作動機構に結合されたサーボコントローラ（４２）とを備え、前記バルブコントローラと前記サーボコントローラとが前記シリアルデータバス（５４）に別個に結合されている請求項１記載のシステム。
11. 前記電気作動機構（４６、４８、５０）の各々が関連する電気ドライブモジュールを備え、前記マシンコントローラ（３７または３７ａ）が前記サーボコントローラ（４２）を前記ドライブモジュールに接続する第２シリアルデータバス（４４）を更に含む請求項１０記載のシステム。
12. 前記ガラス製品成形マシンが複数のマシンセクション（２４ａ〜２４ｎ）を備え、各マシンセクションが前記第１作動機構を有し、前記電子制御システムが複数の前記マシンコントローラ（３７または３７ａ）を備え、各マシンコントローラが第１作動機構の関連するセットに結合されており、更に前記データバス（５４）に接続されている請求項１記載のシステム。
13. 前記第１作動機構がテイクアウト機構（４６）、インバート機構（４８）およびスウィープアウト機構（５０）から成る群から選択された電気作動機構を備え、前記第２作動機構が制御チューブ機構（７８）、ニードル機構（８０）、剪断機構（８２）およびたね分配機構（８４）から成る群から選択された電気作動機構を備え、前記第３の作動機構がマシンコンベア機構（６２）、クロスコンベア機構（６４）、ラジアル転送機構（６６）および徐冷がまローダー機構（６８）から成る群から選択された電気作動機構を備えた請求項１記載のシステム。
14. 前記コントローラのうちの少なくとも１つが、
    特定の作動機構と組み合わせて前記マザーボードを使用することに関連する、電子的に読み取り可能な表示（１８０）を含むアプリケーションマザーボード（１７２）と、
    前記特定の作動機構を制御するためにプロセッサモジュールを使用できるかどうかを判断するために、前記読み取り可能な表示を比較するための、不揮発性メモリ内に記憶されたアプリケーション特定制御プログラム（１９４）を含む、前記マザーボードに交換かの運に取り付けられたプロセッサモジュール（１９２）とを備えた請求項１記載のシステム。
15. 前記電子制御システムが前記コントローラのうちの少なくとも１つのため制御プログラムを内部に記憶しており、前記ネットワークに結合されたホストコンピュータ（１７６）を備え、
    前記コントローラのうちの少なくとも１つが、
    特定の作動機構と組み合わせて前記マザーボードを使用することに関連する、電子的に読み取り可能なインデックス（１８０）を含むアプリケーションマザーボード（１７０または１７２）と、
    前記インデックスを読み出し、前記インデックスを前記ホストコンピュータに伝送し、次に前記特定の作動機構を作動させるのに必要な制御プログラムを前記ホストコンピュータからダウンロードするためのプログラムを備えた、前記マザーボードに交換可能に取り付けられたプロセッサモジュール（１８４、１９２）とを備えた請求項１記載のシステム。

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