JP2021509102A - ガラス製造装置と製造方法 - Google Patents

Abstract

ガラス容器を製造するための装置および方法は、ガラスとガラスとの接触を防止するために、熱成型プロセスおよび焼鈍後に容器を個別に取り扱うことに関する。容器を個別に取り扱い、ガラスとガラスの接触を防止することにより、割れや傷などの容器への損傷を避けることができる。容器の接触および接触から生じる損傷を防ぐために、コンベア、押出し棒、スターホイール、シャトル、およびガラス容器を移動する移送ヘッドなどの機器は、装置内での容器処理の各段階において、包装されるまで、ガラス容器を等間隔の関係に維持する。

Description

本発明は、ガラス製造の分野に係り、特に溶融形成および、容器が冷却及び焼鈍され徐冷窯から排出された後のガラス容器を取り扱うための装置及び方法に関する。この装置は、検査および包装中にガラス同士の接触を避けるために、容器を個別に取り扱うことを確実にするために特別に設計されている。

熱成型プロセスでガラス容器を製造する過程で、型に成型されるガラス材料の溶融塊から始まるか、または溶融状態に加熱されてから容器形状に成型された管状ガラス体から始まる。通常、高温のガラスは、アニーリングオーブンまたは徐冷窯を通過して、成型または成型プロセスによるストレスを取り除く。

従来、上記プロセスを使用したガラス容器の大量生産は、大量の容器を扱っていた。まだ熱い内の容器は、焼鈍後の処理の様々な段階で互いに接触関係を持って集まった関係を持って集まった集団として扱われていた。そして、まだ熱いうちにガラス容器を互いに押し付けたり、ぶつけたりすることにより、ガラス容器に割れやキズが発生していた。このような割れや亀裂は、欠陥のない容器であるはずのものにおける欠陥であり、充填ラインでの容器のその後の処理を妨害し、それによって容器を使えないものにしてしまう可能性がある。

例えば、ガラスバイアルに医薬品を充填する際には、容器の一方の面に対して光ビームを投射し、投射されたビームが反対側に出てきたことを検出して、内部の医薬品充填物との整合性を確認することにより、各バイアルが適切に充填されているかどうかを検査することが慣例となっている。容器自体に割れやキズがある場合には、出射光の影響を受け、充填不良を誤認する可能性がある。したがって、充填ラインに供給されるガラス容器は、そもそも欠陥のないものでなければならない。この要求は製造レベルでのガラス容器の処理に要求されることになる。

したがって、本発明の目的は、製造レベルでの容器の取り扱いを改善することにより、欠陥のないガラス容器を製造することである。

本発明の目的にしたがって、ガラス容器の取り扱いの改善は、アニーリングオーブンまたは徐冷窯を通って容器を前進させるコンベアから、容器を移動させることから始まる。一般に、容器は、等間隔に配置されているが、必ずしも等間隔に配置されているわけではなく、徐冷窯コンベア上に配置されている。

この目的のために、本発明の一側面は、ガラス容器の列が等しい間隔をおいて配置されていない徐冷窯コンベアの冷端から、後続の処理のためにガラス容器の列を等間隔に配置された状態で搬送する第２のコンベアにガラス容器を搬送する移送ヘッドを有するガラス容器製造装置からなる。第１のコンベアと第２のコンベアとの間には、デッドプレートが介在している。移送ヘッドはデッドプレートの上に取り付けられ、第１のコンベアは、等間隔に配置されていないガラス容器を、第１のコンベアからデッドプレートに、搬送し、ガラス容器を等間隔にデッドプレート上に配置する。移送ヘッドは、互いに相対的な容器の位置決めに秩序をもたらすために、第１のコンベア上に一列に並んだガラス容器を受け取り、その列の容器をデッドプレート上に等間隔に配置するための等間隔のポケットを有する。

押出し棒がデッドプレートの上に移動可能に取り付けられており、移送ヘッドによってデッドプレート上に配置されたガラス容器を、等間隔の関係を維持しながら第２のコンベア上に押出すためのものである。押出し棒は、移送ヘッド上の等間隔のポケットに対応するように等間隔に配置されたポケットを有する。

本発明の別の側面において、ガラス製造装置および方法は、加熱ガラス成型後にガラス容器を焼鈍するための徐冷窯と、焼鈍された容器の欠陥を検査するための検査ステーションと、複数のガラス容器がパッケージに入れられる包装ステーション、との間で連続的なプロセスでガラス容器を製造する。一連の搬送機構は、ガラス容器を互いに間隔をおいて非接触の関係を維持しながら、徐冷窯から検査ステーションと包装ステーションを通ってガラス容器を移動させるように構成されている。プログラムで制御できる制御装置は、検査ステーション、包装ステーション、および一連の搬送機構に接続されており、ガラス容器をステーション間およびステーション内で時間的な関係で前進させ、容器間の間隔をあけた接触関係を維持するように構成されている。

本発明のさらに別の側面において、ガラス容器を製造するための装置は、ガラス容器を順番に受け取り、検査し、排出するための検査ステーションを有する。検査ステーションは、検査に合格しなかった容器を順次排除するための排除機構を有する。検査ステーションの出口には、検査に合格して排出されたガラス容器を受けるための排出コンベアが接続されている。排出コンベアは、検査ステーションから排出されたガラス容器を、互いに所定の空間的関係にある容器を連続して検査ステーションから遠ざけるように搬送する。

このために、検査ステーション及びコンベアと制御関係にある制御装置が接続されており、排除機構によってシーケンスから容器が排除されるたびに、排出コンベアの動作を中断するようになっている。このようにして、所定の空間的関係にある容器の連続したシーケンスがコンベア上に維持される。

本発明のさらに別の側面では、ガラス容器のような個々の物品をセルパックのようなパッケージに入れるための装置が提供されている。この装置は、一連の物品を包装ステーションに搬送するためのコンベアを有する。第１シャトルと第２シャトルが包装ステーションのコンベアに隣接して配置されており、各シャトルは積載位置と荷下ろし位置の間で前後に移動可能である。制御された駆動機構は、交互に積載と荷下ろしの位置の間でシャトルを移動させるために第１と第２シャトルに接続されており、それによって１つのシャトルは積載の位置で物品を積載することができ、他のシャトルは荷下ろしの位置で荷下ろしされる。包装テーブルは、シャトルの荷下ろし位置に配置され、個々の物品を受け取るための個々のセルを持つセルパックを支持している。

各シャトルは、積載位置でコンベアから対応する数の物品を受け取り、物品を積載位置に移すための多数のポケットを有する。積載位置にあるシャトルローダーは、コンベア上の一連の物品から第１シャトルと第２シャトルのポケットに物品を転送するように構成されている。

シャトルの荷下ろし位置にあるシャトルアンローダーは、シャトルのポケットから包装テーブル上のセルパックのセルに物品を移すように構成されている。シャトルアンローダーは、包装テーブル上のセルパックの個々のセルへの、個々の物品の昇降、移送、および係合させるように構成された移送ヘッドを有する。

徐冷窯での焼鈍と包装ステーションでの包装の間にガラス容器を個別に取り扱うことにより、容器内の割れおよび傷を最小限に抑えられる、または完全に除去できる。

図１は、本発明のガラス容器製造装置の出力部を前方から見た透視図である。 図２は、図１の装置を後方から見た透視図である。 図３は、図１の装置におけるガラス容器の各種加工ステーションの配置を示す上面図である。 図４は、図１のガラス製造装置の様々な動作を同期させるための制御を示すブロック図である。 図５は、徐冷窯コンベアからデッドプレートへガラス容器を搬送する装置の部分概略透視図である。 図６は、図５で使用される移送ヘッドの詳細図である。 図７は、ガラス容器をさらに処理するために、ガラス容器を投入コンベア上に移動させるためデッドプレートと押出し棒の透視図である。 図８は、ガラス製造装置の検査ステーションでガラス容器をスターホイールに投入するための投入コンベアの透視図である。 図９は、ガラス製造装置の包装ステーションにおける、ガラス容器をセルパックに装填するのシャトルシステムの透視図である。 図１０は、ガラス容器をシャトルに装填するためのガラス製造装置の包装ステーションの積載位置におけるシャトルローダーの透視図である。 図１１は、ガラス容器をシャトルからセルパックに移すための包装ステーションのシャトル荷下ろし位置の透視図である。 図１２は、ガラス容器をシャトルからセルパックに移送するための移送ヘッドの透視図である。

図１、図２および図３は、成型後のガラス容器Ｃを焼鈍するための硬化炉または徐冷窯（図示せず）と、ガラス容器を包装するための包装ステーションとの間のガラス製造装置１０の一般的な配置を示している。ガラス容器Ｃは、最初は、ブロー成型工程でガラス管または溶解ガラス塊から形成されたものであってもよく、ケイ酸塩材料、典型的にはホウケイ酸塩から構成されていてもよい。新たに成型された容器は、一般に高温であり、内部ストレスを除去し、破壊抵抗性を向上させるために、徐冷窯での熱処理または焼鈍を必要とする。

徐冷窯荷下ろし部１２は、一般にガラス製造装置１０の中央に配置されており、徐冷窯からガラス容器Ｃを受け取る。そして、容器は検査ステーション１４に投入され、ここで容器い表面的な欠陥がないかどうか検査される。検査ステーション１４からガラス容器は包装ステーション１６に移送され、ここで容器はセルパックに装填される。図示された装置１０では、徐冷窯荷下ろし部１２を装置の中央に配置しているが、他の配置も可能である。例えば、スペースに余裕があれば、徐冷窯荷下ろし部１２、検査ステーション１４、および包装ステーション１６をこの順に直線状に並べることも可能である。

様々なステーション間のガラス容器Ｃの移動および各ステーションでの操作は、図４に示す中央のプログラムで制御できる制御装置２０（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：ＰＬＣ）によって調整され、制御される。ガラス容器の移送は、以下に説明する様々な搬送機構によって達成される。搬送機構の動作は、各ステーションで実行される動作のために、容器を適切に移動させ、移動中に容器を互いに等しい間隔を維持するようにタイミングを合わせられている。これとは対照的に、先行技術のシステムでは、ガラス容器は、様々なステーションで一緒に押され、その後、ステーションが意図された機能を実行する準備ができたときに別々に処理されていた。グループで取り扱われるときの容器のガラス対ガラスの接触は、後の検査プロセスを妨害し、ガラス容器の破壊強度、すなわちガラス容器の耐性を低下させる割れまたは傷を引き起こす可能性があることが判明している。このように、装置１０の各種動作と装置内を通過するガラス容器の移動を、ＰＬＣ２０を介して、互いに時間的な関係で制御することにより、各種製造動作を通じてガラス容器の間隔をあけて保持することが可能となり、ガラス容器の欠陥を実質的に低減または完全に除去することができる。

図５は、徐冷窯コンベア２２の排出端からガラス容器Ｃを荷下ろし、装置の後続の動作に向けて、容器を１個ずつ送り込む投入コンベア２４に移すための機構を説明する図である。徐冷窯コンベア２２の排出端にあるガラス容器Ｃは列に並んでいるように図示されているが、実際には容器は、通常、互いに等しい間隔ではない。さらに、容器はガラスの焼鈍中に一定の速度でリールコンベア上を移動する。従って、後続の操作のための容器の整然とした配置をもたらすために、移送ヘッド２６は、コンベアの排出端の上の可動ガントリー２８から吊り下げられており、容器がヘッドによって等間隔で配置されるデッドプレート３０が設けられている。徐冷窯コンベア２２とデッドプレート３０との間の経路２５に沿ったガントリー２８による移送ヘッド２６の移動シーケンスは、経路上の様々な位置で、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋの文字列で図示されており、図４のＰＬＣ２０によって制御されている。

徐冷窯コンベア２２上の不均一な配置からデッドプレート３０上の容器の均一な配置をもたらすために、移送ヘッド２６は、図６に示すように、Ｖ字形のポケット３２を有するように設計されている。ポケットの各々は、徐冷窯コンベア上の容器とヘッドが互いに向かって移動する際に、１個のガラス容器Ｃを受ける大きさになっている。Ｖ字形のポケット３２は、徐冷窯コンベア上の一列の容器の不均一な間隔が、容器Ｃがポケット内に取り込まれるまでに修正されるように、ヘッド２６に沿って等間隔に置いてある。ポケット３２は、ポケット内に捕捉されたときおよびデッドプレート３０への移送中に容器を傷から保護するために、熱可塑性のデルリン（商標登録：デュポン社）のようなしっかりとした弾力性のある材料２７、またはバッキングプレート２９に取り付けられたプラスチック発泡材料で形成されていてもよい。

さらに、移送ヘッド２６の各ポケット３２は真空ポート３４を有しており、この真空ポート３４は、ＰＬＣ２０によって作動されて容器をポケット内に引き込み、ヘッドが容器を徐冷窯コンベア２２からデッドプレート３０上に取り出す際に容器をヘッド内にしっかりと保持するようになっている。真空ポートの代替として、各ポケットは機械的捕捉配置を提供してもよいが、弾力性のあるポケット材料と真空による「ソフト」な係合が好ましい。また、ポケットが連続気泡発泡体材料によって構成されている場合には、真空ポートは容器Ｃの周囲に分布していてもよい。

ガラス容器Ｃが移送ヘッド２６によってデッドプレート３０上に配置された後、容器を保持している真空が解除され、転写ヘッドが図５に示す位置ｈからｉに移動される。そして、容器Ｃは、図７に示すように、サーボモータ３８によって駆動される押出し棒３６の前で、移送ヘッドによってデッドプレート３０上の始動位置に位置決めされる。押出し棒３６は、徐冷窯コンベア２２よりも投入コンベア２４の方を向いているが、移送ヘッド２６と同様に構成されている。押出し棒３６は、移送ヘッド上のポケット３２に対応するポケットを備えていてもよいが、押出し棒３６上のポケットは、容器Ｃが移送ヘッドによってデッドプレート上に押出し棒３６の前の開始位置で一様な間隔で一列に配置されているので、それほど深くなくてもよい。さらに、押出し棒３６は、容器を保持するためのポケットに真空ポートを必要としない。

図５および図７に示すように、容器Ｃが開始位置でデッドプレート３０上に配置され図４のＰＬＣ２０によって移送ヘッドが位置ｊに移動された状態で、押出し棒３６がＰＬＣ２０よって作動され、一列の容器Ｃをデッドプレートの一方の端部の開始位置から他方の端部に向かって、ストッパー４０に抗して投入コンベア２４上に押出す。ストッパー４０は、コンベア上で容器を、正確に間隔をあけて配置するために、比較的硬いストッパーであってもよい。ストッパーは容器を傷や割れから保護するために、熱可塑性デルリンなどから、堅固な材料で作られていてもよい。

投入コンベア２４と押出し棒３６の動作は、図４に示すように、押出し棒が一列の容器Ｃをコンベア上に押している間、コンベアの動きが停止するように、ＰＬＣ２０によっても調整されている。その後、押出し棒は開始位置い戻り、コンベアは、移送ヘッド２６によって確立された順序でコンベア上に一様に間隔を置いて配置された容器と共に、ガラス容器を更なる作業に向けて移動させる。

一実施形態では、投入コンベア２４は、図８の断面で示される真空ベルトコンベアである。コンベア２４は、サーボモータ５０によってガイドプーリ４８を有する真空マニホールド４６上で駆動される通気性ベルト４４からなる。通気性ベルトを介して吸引されて、真空は、ベルト上のガラス容器Ｃを固定位置に保持する真空力と、容器が押出し棒３６によってコンベア上に配置されたときに確立される非接触関係を作り出す。

代替的に、投入コンベアベルトは、個々の容器を、間隔をあけた関係で保持するための一連の仕切りを有することができる。仕切りへの容器の装填は、容器の位置と一致するようにベルトを正確に位置決めすることを必要とする。しかしながら、コンベア上の一連の容器が、一連の長さを通して均一な間隔を保持するためには、真空ベルトでも正確な位置決めが必要となる。

図３および図８に示すように、投入コンベア２４は、ガラス容器Ｃを検査ステーション１４に送り出し、そこで容器に対していくつかの検査ステップが実行される。この目的のために、検査ステーションは、投入コンベア２４の端部にあるピックアップポイントで容器を係合させるためのポケット６２をホイールの外周部に有するスターホイール６０を有する。このスターホイール６０は、図４のＰＬＣ２０の制御下でサーボモータ６４によって駆動される。各ポケットには、コンベア２４から容器Ｃを取り出すために真空ポート６６が設けられており、ホイール６０の外周に配設された公知の複数の検査装置（図示せず）により容器を露出関係で保持している。検査は、容器の規格不良や表面不良を検出するために行われ、検査に合格しないような不良が発見された場合には、図３に示す排出シュート６８を介して容器が排出されるようになっている。スターホイール６０のポケットからの不良容器の放出は、図４のＰＬＣ２０によって、検査装置と不良容器を保持する真空ポートとの間で調整される。

ガラス容器Ｃの投入コンベア２４からピックアップポイントでのスターホイール６０への移送を容易にするために、真空マニホールド４６は可変断面積を有しており、図８に示すように、コンベア２４の端部のピックアップポイントで面積が縮小されている。断面積の減少に伴い、通気性ベルト４４上の容器Ｃを保持する真空力が減少し、スターホイール６０のポケット６２内に発生した真空力が、ベルトを介した真空力に打ち勝つ。このようにして、容器Ｃは投入コンベア２４からスターホイール６０へと搬送される。

さらに、投入コンベア２４の動きとスターホイール６０の回転は、コンベア上のガラス容器Ｃと同時にスターホイールのポケット６２がコンベアの端部のピックアップポイントに存在するように、図４のＰＬＣ２０によって調整され、同期化されている。移動および回転は、連続的であってもよいし、増加的でもよい。同期化を補助するために、容器センサ７０は、投入コンベア２４に沿って配置され、コンベア上の容器の順序でガラス容器の存在を検出して信号を送るために、ＰＬＣ２０と接続されている。ガラス容器が容器センサ７０によって検出されると、容器センサ７０はＰＬＣ２０に信号を送る。ＰＬＣ２０は、スターホイール６０がポケット６２をピックアップポイントに回転させて容器をピックアップするようにプログラムされている。ガラス容器の存在が容器センサ７０によって、シーケンスで検出されない場合、ＰＬＣ２０は、容器が最終的に検出されるまでスターホイール６０の回転を中断するようにプログラムされている。

シーケンス内における、ガラス容器の存在が検出されない場合に、ＰＬＣ２０によるスターホイールの回転の中断は、スターホイール６０の各ポケット６２に容器が確実に装填されることを留意すべきである。したがって、連続したガラス容器Ｃのシーケンスは、コンベア上のシーケンスから容器が欠落している場合でも、投入コンベア２４から検査ステーション１４内のスターホイールに装填される。

図３は、検査ステーション１４のスターホイール６０から包装ステーション１６に至る排出コンベア８０を示している。投入コンベア２４とスターホイール６０のような排出コンベア８０の動きは、図４に示すように、ＰＬＣ２０によって制御される。排出コンベア８０は、好ましくは、投入コンベア２４と同様に、真空マニホールドの上に空気透過性ベルトを有するように構成された真空ベルトコンベアである。空気透過性ベルトを介して引き込まれた空気は、ガラス容器Ｃをコンベア上の所定の位置に保持する真空力を生じる。しかしながら、排出コンベア８０は、容器を等間隔の関係で保持する機械的ポケットのような他の形態をとることができる。

排出コンベア８０は、スターホイール６０の周囲にピックアップポイントを有し、そこでガラス容器は、好ましくは加圧空気噴流によって補足されるポケット内の真空の開放によってスターホイール６０から排出コンベアに移送され、スターホイール６０から容器を取り出し、通気性のコンベアベルトを通して吸引される真空力によって容器を捕捉する。真空開放および排出コンベア上のベルトの動きもまた、ＰＬＣ２０によって制御される。

また、図３に示されているのは、検査ステーション１４のある時点で検査に失敗した不良品のガラス容器が排除される排出シュート６８である。スターホイール６０のポケット６２からのガラス容器の排出は、空のポケットを残し、空のポケットがピックアップポイントに到達したときに排出コンベア８０に移送される容器がないことが理解されるであろう。ＰＬＣ２０は、容器の排出の信号を受信し、検査ステーション１４とＰＬＣとの間の双方向通信リンクでスターホイール上の空ポケットの動きを追跡する。したがって、ＰＬＣは、排出コンベア８０でピックアップポイントに到達した空のポケットを認識している。代替的に、または追加的に、容器センサ７０のような容器センサを、スターホイールのポケット６２内にコンテナがないことを信号するために、排出コンベアのピックアップポイントに配置することができる。従って、ＰＬＣは、スターホイールの空のポケットがピックアップポイントに到達すると排出コンベアの動きを中断し、ガラス容器によって占有されたポケットがピックアップポイントに到達し、ガラス容器が排出コンベアに移送されるまで動きを再開しない。したがって、ＰＬＣによるスターホイールの回転と排出コンベアの動きの同期化は、検査ステーション１４でガラス容器が排出されたにもかかわらず、排出コンベア８０上に等間隔に配置されたガラス容器Ｃの連続したシーケンスを生成する。

また、上述のように、スターホイール６０の回転が、投入コンベア２４に沿って配置された容器センサ７０によって容器Ｃが検出されない場合に、ＰＬＣによって中断されることにも留意すべきである。したがって、スターホイール６０に近づく一連のコンテナにコンテナが存在しないことと、検査ステーション１４のコンテナが排除されたことは、スターホイール６０の回転または排出コンベア８０の動きを中断することによってＰＬＣによって記録および補償され、非接触関係にある等しい間隔をおいたコンテナＣの連続シーケンスが排出コンベア上に形成される。

図３は、排出コンベア８０が、検査ステーション１４から包装ステーション１６まで、非接触関係で等間隔に配置されたガラス容器Ｃの連続列を搬送する様子を示している。

図９は、包装ステーション１６におけるガラス容器Ｃの詳細および取り扱いを説明する図である。この包装ステーションは、検査ステーション１４からガラス容器を送出する排出コンベア８０の対向する側に配置された第１シャトル８４と第２シャトル８６とを有する。第１シャトル８４は、図９に示すシャトルローダー９０のシャトル積載位置９２とシャトル荷下ろし位置９４との間でサーボモータ８８により往復駆動される。また、第２シャトル８６は、図９に示すように、シャトルローダー９０のシャトル積載位置９２とシャトル荷下ろし位置９４との間で、サーボモータ９８によって往復駆動される。両サーボモータ８８、９８は、シャトル積載位置９２とシャトル荷下ろし位置９４との間でシャトル８４、８６を交互に移動させるようにＰＬＣ２０により制御される。具体的には、第１シャトル８４は、排出コンベア８０からガラス容器Ｃを受け取るためのシャトル積載位置９２に移動させられ、第２シャトル８６は、シャトル８６から容器を降ろすためのシャトル荷降ろし位置９４に移動させられる。次いで、第２シャトル８６が排出コンベア８０からガラス容器Ｃを受け取るためのシャトル積載位置９２に移動される一方で、第１シャトル８４がシャトル８４から容器を荷下ろしするためのシャトル荷下ろし位置９４に移動されるように、シャトルの位置が逆になる。他方のシャトルが荷下ろしされている間に一方のシャトルを積載することで、包装工程の時間を短縮することができる。

図は、図示の目的のために、シャトルローダー９０およびシャトル８４、８６が、シャトル積載位置９２において排出コンベア８０の反対側に配置されている様子を示している。しかしながら、シャトルは上述のように交互に積み込まれるので、両方のシャトルは通常、同時に積載位置９２に配置されないことを理解されたい。

第１シャトル８４は、排出コンベア８０から対応する数のガラス容器Ｃを受け取るために、排出コンベア８０に面した開口部を有する多数のポケット８４ａを有し、第１シャトル８４は、排出コンベア８０からのガラス容器Ｃを受け取るために、排出コンベア８０に面した開口部を有する多数のポケット８４ａを有する。この目的のために、シャトルローダー９０は、図４に示すように、ＰＬＣ２０によって制御されるサーボモータ１０４によってコンベアと横方向に往復可能な梁１０２によって、積載位置９２でコンベア８０の直上に吊り下げられた押出し棒１００から構成される。押出し棒１００は、好ましくは、コンベア８０上の一連のガラス容器Ｃをフェンスブロック１０６の間に１個ずつ、一端から始まる第１シャトル８４のポケット８４ａ内に押し込む。ローダーは装填位置に固定されているので、各コンテナＣがポケット８４ａに装填された後、コンベア８０は、ＰＬＣ２０によってコンベア上の容器の間隔に等しい１増分だけ割り出される。同時に、シャトルは、空のポケットが一連の次の容器を受け取るために押出し棒に隣接して配置されるように、ポケットの間隔に等しい量だけＰＬＣによって割出しされる。コンベアとシャトルを別々に増加することで、コンベア上のガラス容器の間隔は、シャトル上のポケットの間隔と一致する必要はない。また、容器とポケットの間隔が一致していれば、押出し棒の長さを長くして、複数の容器をグループとしてシャトルに対応する間隔のポケットに押し込むこともできる。

各ポケット８４ａにガラス容器が装填された後、第１シャトル８４は、図９のシャトル荷下ろし位置９４に移動される。

第２シャトル８６は、ポケット８６ａの開口部がコンベア８０の反対側からコンベア８０に面していることを除いて、第１シャトル８４の構造と同様の構造を有する。ガラス容器Ｃもまた、押出し棒１００の押圧動作、コンベア８０およびシャトル８６の割出し動作によって、第１シャトル８４と実質的に同じ方法で第２シャトル８６のポケット８６ａ内に装填される。しかし、押出し棒は、容器の反対側からポケット８６ａ内に容器を押し込む。第２シャトル８６が装填された後、図９に示されるように、第２シャトルは荷下ろし位置９４に移動され、第１シャトル８４は積載位置に移動される。シャトル８４、８６、コンベア８０、及び押出し棒１００の全ての動作は、図４のＰＬＣ２０によって同期化されている。

図１１は、図９にも示されているシャトル荷下ろし位置９４において、第１および第２シャトル８４、８６の両方を荷下ろしするシャトルアンローダー１２０を図示している。シャトルアンローダー１２０は、シャトル荷下ろし位置９４と包装ステーション１６の上方にある可動ガントリー１２４から吊り下げられた移送ヘッド１２２から構成されている。シャトルアンローダー１２０は、図４に示すように、ＰＬＣ２０と制御関係で接続されており、その結果、ＰＬＣは、移送ヘッド１２２および可動ガントリー１２４のタイミングおよび動作を制御する。

図１１に示すように、ガラス容器Ｃを積載した両方のシャトル８４、８６は、図示の目的のために荷降ろし位置に示されている。しかしながら、上で説明したように、シャトルは、積載位置９２（図９）と荷下ろし位置９４との問で交互に作動する。その結果、ガラス容器を積載した１つのシャトルのみが一度に荷降ろし位置９４に現れ、他のシャトルは別の時間に現れることになる。それでもなお、図１１の図示は、いずれかのシャトルの荷下ろしを説明するのに十分である。

ガラス容器Ｃをシャトル８４から荷下ろしする際に、ガントリー１２４は、最初に、図１１の軌道１２６に沿って移送ヘッド１２２を、シャトル８４およびシャトル内の容器を覆うピックアップ位置に移動させる。図１２の一実施形態に示された移送ヘッド１２２は、ヘッドの下端に沿って直線的に配置された複数の真空カップ１３０を有する真空ヘッドである。カップの間隔は、シャトル内のポケット８４ａの間隔と一致し、それに対応して、ポケット内の容器Ｃの一様な間隔と一致する。従って、真空カップがガラス容器の上に配置されて作動すると、ガラス容器の頂部がカップに係合して捕捉され、図１２に示すように、移送ヘッドが上昇するときに容器がポケットから持ち上げられる。もちろん、ガラス容器を機械的に、好ましくは頂部で捕捉する他の形態のヘッドを採用することができる。

図１１に示すように、捕捉された容器は、セルパックとして図示されているパッケージ１３４の上の配置位置まで、軌道１２６に沿って移送ヘッド１２２によって移動される。セルパックは、移送ヘッド内のガラス容器Ｃと同じ間隔を有する個々のセルを有するパッケージである。セルパックは、個々のガラス容器が互いに接触しないことを確実にし、輸送および取り扱い中の傷や割れを避ける。

図１２の移送ヘッド１２２は、傾斜機能を有するヘッドである。真空カップは、軸１３６についてヘッドに中心的に取り付けられ、軸についてアクチュエータ１３８によってまとめて傾斜させられ、ガラス容器をセルパック内のセルの軸と整列させることにより、容器をセルパック内に挿入しやすくする。ガラス容器がセル内に安全に挿入された状態で、真空カップ１３０は、容器を解放するために非作動化され、移送ヘッドはパッケージ１３４から引き離される。

ガラス容器の第１のグループＣがシャトル８４から荷下ろしされ、例えば、パッケージ１３４内のセルの最下段に収納された状態で、移送ヘッド１２２は、シャトルからガラス容器の第２のグループを荷下ろしする準備のために、ガントリー１２４によって、軌道１２８に沿って、荷下ろし位置９４においてシャトル８６の上に位置するように移動される。第２のグループの容器は、第１の列の第１のグループと同様に、パッケージ１３４の第２の列のセルに収納される。しかしながら、セルパック内のセルの数が移送ヘッド１２２内に保持されている数よりも多くのガラス容器を収容できる場合には、ガントリー１２４は、移送ヘッドを横方向に移動させて、同じ列の追加のセルを充填することができる。シャトル８４、８６からのガラス容器Ｃの荷下ろしは、セルパックの全行が充填されるまで、ＰＬＣの制御下で継続される。

図１−図３は、回転可能なタレット１４０に取り付けられた複数のセルパッケージ１３４を図示している。従って、１つのパッケージがガラス容器で完全に充填されると、タレットはＰＬＣの制御の下で回転し、追加のパッケージをガラス製造装置からガラス容器で充填することができる。このような装置を使用すると、ガラスの欠陥を引き起こす可能性のあるガラス同士の接触なしに、大量のガラス容器を製造することができる。

本願では、本発明の好ましい実施形態が記載されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲内で他の方法でも本発明を実施することができることが明確に示されるべきである。

Claims (40)

1. 等間隔に配置されていない複数のガラス容器の列を搬送する第１のコンベアと、
   後続の処理のために、前記ガラス容器の列を等しい間隔をおいて搬送する第２のコンベアと、
   前記第１のコンベアと前記第２のコンベアとの間に介在するデッドプレートと、
   前記デッドプレートおよび前記第１のコンベアの上方に取り付けられ、前記デッドプレートと前記第１のコンベアの間で移動可能な前記ガラス容器を前記第１のコンベアから移送するための移送ヘッドを備え、
   前記移送ヘッドは、前記第１のコンベア上の前記ガラス容器を一列に受け取り、列の前記ガラス容器を前記デッドプレート上に等しい間隔に配置するための、等しい問隔のポケットを有し、
   前記デッドプレート上に移動可能に取り付けられた押出し棒は、前記移送ヘッドによって、前記デッドプレート上に配置した前記ガラス容器を、等間隔の関係で前記第２のコンベアに押す、ことを特徴とするガラス容器製造装置。
2. 前記移送ヘッドの等間隔のポケットのそれぞれは、前記第１のコンベア上の前記ガラス容器を前記ポケットに引き込むための真空ポートを有し、それにより前記ガラス容器は、等間隔の関係で前記移送ヘッドによって保持される、ことを特徴とする請求項１に記載のガラス容器製造装置。
3. 前記移送ヘッドの等間隔のポケットが、通常、Ｖ字形のポケットである、ことを特徴とする請求項１に記載のガラス容器製造装置。
4. 前記押出し棒が、前記ガラス容器が前記第２のコンベア上に押し出されたときに前記ガラス容器が前記第２のコンベア上に押し出されたときの前記ガラス容器の等間隔関係を維持するために、前記移送ヘッドの前記ポケットに対応するように等間隔に配置されたポケットを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のガラス容器製造装置。
5. 前記押出し棒の前記ポケットがＶ字形のポケットである、ことを特徴とする請求項４に記載のガラス容器製造装置。
6. 前記第２のコンベアが、前記ガラス容器が前記押出し棒によって、前記第２のコンベア上に押し出されたときに、前記第２のコンベア上の容器を等しい間隔をおいて保持するように構成された真空ベルトコンベアである、ことを特徴とする請求項１に記載のガラス容器製造装置。
7. 前記押出し棒と前記第２のコンベアに接続されたプログラムで制御できる制御装置を、さらに含み、
   前記押出し棒が、前記第２のコンベアへの前記ガラス容器の押し出しと、前記第２のコンベア上の前記ガラス容器の順序における等しい間隔を維持するための前記第２のコンベアの移動とを調整するように、前記第２のコンベアに接続された前記プログラムで制御できる制御装置を、さらに含む、ことを特徴とする請求項６に記載のガラス容器製造装置。
8. 前記押出し棒および前記デッドプレートが、前記第２のコンベアの片側に配置され、前記ガラス容器を前記デッドプレートから、前記第２のコンベア上の前記ガラス容器の列に、一方の側から押し込む、ことを特徴とする請求項７に記載のガラス容器製造装置。
9. 前記プログラムで制御できる制御装置が、前記ガラス容器を前記第２のコンベアに押し出している問、前記第２のコンベアの動きを停止させる、ことを特徴とする請求項７に記載のガラス容器製造装置。
10. 連続プロセスでガラス容器を製造するための装置であって、
    高温のガラス容器成型後に、前記ガラス容器を焼鈍するための徐冷窯と、
    焼鈍された前記ガラス容器の欠陥を検査するための検査ステーションと、
    検査後、複数の前記ガラス容器をパッケージに包装するための包装ステーションと、
    前記ガラス容器を前記徐冷窯から前記検査および梱包ステーションまで移動させ、前記ガラス容器を互いに間隔を置いて非接触の関係に維持するように構成された一連の搬送機構を有する、ことを特徴としたガラス容器製造装置。
11. 前記徐冷窯と前記検査ステーションの間で前記ガラス容器を移動させる前記搬送機構は、前記ガラス容器をコンベア上で互いに離間した関係に保持する真空ベルトコンベアを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載のガラス容器製造装置。
12. 前記搬送機構は、前記徐冷窯の出口で前記ガラス容器に係合し、互いに離間した関係で
    前記真空ベルトコンベアに積載するために前記ガラス容器を保持するように構成された移送機構を含む、ことを特徴とする請求項１１に記載のガラス容器製造装置。
13. 前記検査ステーションは、１つ以上の検査装置を有し、
    前記検査装置は、スターホイールの周囲に支持された前記ガラス容器を検査するために、前記検査装置に対して露出した関係で回転駆動される前記スターホイールの周りに配置されており、
    一連の前記搬送機構は、前記ガラス容器が真空ベルトコンベアから前記スターホイールに移送される、前記スターホイールの周囲のピックアップポイントに対して間隔を空けた関係で前記ガラス容器を供給する投入コンベアを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載のガラス容器製造装置。
14. 回転駆動する前記スターホイールは、前記検査装置による検査のために前記ガラス容器を露出した状態で保持し、前記スターホイールの外周部に分布する一連のポケットを有しており、
    プログラムで制御できる制御装置が、回転駆動される前記スターホイールと、前記スターホイールに前記ガラス容器を供給する前記投入コンベアに接続されており、前記スターホイールの回転と前記投入コンベアの供給動作を調整して、前記スターホイールの前記ポケットと前記投入コンベア上で間隔をおいて保持された前記ガラス容器を、同時に前記ピックアップポイントに位置させる、ことを特徴とする請求項１３に記載のガラス容器製造装置。
15. 容器センサが、前記スターホイールの前記ピックアップポイントと前記投入コンベアに隣接して配置され、前記プログラムで制御できる制御装置に接続されて、前記ピックアップポイントに前記ガラス容器が存在することを検出して、前記プログラムで制御できる制御装置に通知する、ことを特徴とする請求項１４に記載のガラス容器製造装置。
16. 前記プログラムで制御できる制御装置は、回転駆動された前記スターホイールの前記ポケットが前記ピックアップポイントに到達したときに、前記ガラス容器の存在が前記容器センサによって信号化されない場合に、前記スターホイールの回転を中断するようにプログラムされていること、を特徴とする請求項１５に記載のガラス容器製造装置。
17. 前記投入コンベアは、真空力で前記ガラス容器をベルト上の定位置に間隔をあけて保持する前記真空ベルトコンベアである、ことを特徴とする請求項１３に記載のガラス容器製造装置。
18. 前記真空ベルトコンベアは、前記コンベアの長さに沿って可変断面積を有する真空マニホールドの上を通過する通気性ベルトで構成され、前記真空マニホールドの断面積は、前記ピックアップポイントの近くで減少させられ、前記ピックアップポイントの近くで前記ガラス容器を前記通気性ベルト上に保持する真空力を減少させて、前記スターホイールヘの移送を容易にする、ことを特徴とする請求項１７に記載のガラス容器製造装置。
19. ガラス容器をシーケンスに受け入れ、検査し、排出する検査ステーションであって、前記検査ステーションは、検査に合格しない前記ガラス容器をシーケンスから排除するための排除機構を有し、
    前記検査ステーションによって排出された前記ガラス容器を受け取り、前記検査ステーションから離れた前記ガラス容器を、前記ガラス容器同士が等しい間隔で連続して搬送するために、前記検査ステーションに接続された排出コンベアと
    前記検査ステーションに接続された前記排出コンベアは、前記検査ステーションによって排出された前記ガラス容器を受け取り、前記ガラス容器を互いに等しい間隔で配置された連続した前記ガラス容器のシーケンスで、前記検査ステーションから運び出し、
    前記排出コンベアとの関係を制御するように接続され、前記排出コンベア上で等間隔の関係にある前記ガラス容器の連続したシーケンスを維持できるように、前記排除機構によってシーケンスから前記ガラス容器が排除された結果として、前記排出コンベアの動作を中断する制御装置とを有する、ことを特徴とするガラス容器製造装置。
20. 前記制御装置が、前記ガラス容器が排出されたときに前記検査ステーションから排除信号を受信し、それによって前記排出コンベアの動作を中断するように前記検査ステーションに接続されたプログラムで制御できる制御装置である、ことを特徴とする請求項１９に記載のガラス容器製造装置。
21. 前記排出コンベアに接続された包装ステーションをさらに含み、前記排出コンベアから、包装のために等間隔の関係にある前記ガラス容器の列を受け取る、ことを特徴とする請求項１９に記載のガラス容器製造装置。
22. 前記排出コンベアが、搬送中にベルト上の前記ガラス容器の位置を等間隔の関係で保持する真空ベルトコンベアである、ことを特徴とする請求項１９に記載のガラス容器製造装置。
23. 物品をパッケージに配置するための装置であって、
    一連の前記物品を包装ステーションに搬送するためのコンベアと、
    前記包装ステーションの前記コンベアに隣接して配置された第１シャトルと第２シャトルを有し、
    前記各シャトルは、前記包装ステーションの積載位置と荷下ろし位置の間で前後に移動可能であり、前記各シャトルは、前記積載位置で前記コンベアから対応する数の前記物品を受け取り、前記物品を前記荷下ろし位置に移動させるためのポケットを有し、
    前記コンベア上の一連の前記物品を前記第１シャトル及び前記第２シャトルの前記ポケットに積載するように構成された前記積載位置にあるシャトルローダーと、
    前記物品を受け取るための前記パッケージを支持するための、前記シャトルの前記荷下ろす位置に隣接するパッケージテーブルと、
    前記シャトルの前記ポケットから前記テーブル上の前記パッケージに前記物品を移送するように構成された前記シャトルの前記荷下ろし位置にあるシャトルアンローダーと、
    前記第１シャトルと前記第２シャトルに接続された制御されている駆動機構であり、前
    記積載位置と前記荷下ろし位置の間で前記シャトルを交互に移動させ、一方のシャトルが前記積載位置で前記物品を積載することができ、他方のシャトルが前記荷下ろしの位置で荷下ろしされる、ことを特徴とする物品を配置するための装置。
24. 前記シャトルローダーは、前記コンベアから前記第１シャトルまたは前記第２シャトルのポケットに一度に１つずつ前記物品を移送するように構成されている、ことを特徴とする請求項２３に記載された物品を配置するための装置。
25. 前記シャトルローダーは、前記積載位置の固定位置に取り付けられ、前記コンベアと前記シャトルは、前記制御されている駆動機構によって制御され、前記物品と前記シャトルのポケットを、同時に前記積載位置に配置し、前記物品を前記コンベアから前記シャトルの前記ポケットに移送する、ことを特徴とする請求項２４に記載の物品を配置するための装置。
26. 前記シャトルローダーは、前記コンベアから前記第１シャトルまたは前記第２シャトルの前記ポケットに前記物品を移送する押出し棒を有する、ことを特徴とする請求項２５に記載の個々の物品を配置するための装置。
27. 前記第１シャトルと前記第２シャトルは、前記コンベアの反対側に取り付けられている、ことを特徴とする請求項２３に記載の個々の物品を配置するための装置。
28. 前記第１シャトルと前記第２シャトルのために制御されている駆動機構は、前記第１シャトルのための第１の駆動モーターと、前記第２シャトルのための第２の駆動モーターを含み、これらによって前記第１シャトルと前記第２シャトルは別々に駆動される、ことを特徴とする請求項２３に記載の個々の物品を配置するための装置。
29. 前記制御されている駆動機構は、プログラムされた制御装置に接続されており、前記コンベア、前記第１シャトル、前記第２シャトル、前記シャトルローダー、前記シャトルアンローダーの、夫々と、同期し、動作可能に接続されていることを特徴とする請求項２８に記載の個々の物品を配置するための装置。
30. 前記シャトルアンローダーは、前記各物品を前記パッケージテーブル上の前記パッケージ内に、それぞれ昇降させ、移送し、下降させるために、前記第１シャトルまたは前記第２シャトルのポケット内に、前記物品の上部で、前記各物品を係合させるように構成された移送ヘッドを含む、ことを特徴とする請求項２３に記載の個々の物品を配置するための装置。
31. 前記移送ヘッドが、前記物品を上部で係合および解放するための真空ヘッドであること
    を特徴とする請求項３０に記載の個々の物品を配置するための装置。
32. 前記移送ヘッドが、前記パッケージテーブル上のセルパックのセルに前記物品を整列さ
    せるための傾斜ヘッドである、ことを特徴とする請求項３０に記載の個々の物品を配置す
    るための装置。
33. 前記パッケージテーブルは、前記物品を受け取るために複数の前記パッケージを支持す
    るための回転可能なタレットを有する、ことを特徴とする請求項２３に記載の個々の物品を配置するための装置。
34. ガラス製造装置においてガラス容器を製造する方法であって、
    高温ガラス容器成型後に、複数の前記ガラス容器を焼鈍するための徐冷窯と、
    複数の前記ガラス容器を、焼鈍後にパッケージに包装するための、包装ステーションを有し、
    前記ガラス容器を前記徐冷窯から前記包装ステーションに移動するように構成された一連の搬送機構は、前記ガラス容器が前記徐冷窯と前記包装ステーションとの間で移動するときに、前記ガラス容器を互いに間隅を空けた非接触関係に維持するステップを有する、ことを特徴とするガラス容器製造方法。
35. 前記維持するステップは、前記ガラス容器を、前記徐冷窯と前記包装ステーションとの間で等しい間隔をおいて非接触の関係に維持する、ことを特徴とする請求項３４に記載のガラス容器製造方法。
36. 前記包装ステーションにおいて前記ガラス容器を前記パッケージに包装する前記ステップと、前記ガラス容器を包装するステップの問、前記ガラス容器を非接触状態に維持するステップを有する、ことを特徴とする請求項３４に記載のガラス容器製造方法。
37. 前記包装するステップは、前記ガラス容器を非接触関係で保持するパッケージに前記容器を包装する、ことを特徴とする請求項３６に記載のガラス容器製造方法。
38. 前記パッケージがセルパックである、ことを特徴とする請求項３７に記載のガラス容器製造方法。
39. 前記搬送機構は、移動中に前記ガラス容器を間隔を空けた非接触関係で、真空力によって保持する真空ベルトコンベアを含む、ことを特徴とする請求項３４に記載のガラス容器製造方法。
40. 前記ガラス製造装置において、前記包装ステーションで、前記徐冷窯と前記パッケージとの間で、前記ガラス容器を移勤させるのに使用される移送ヘッドを含み、前記移送ヘッドは真空を使用して前記ガラス容器と個別に係合する、ことを特徴とする請求項３４に記載のガラス容器製造方法。

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