JP2549972B2 - 製びん機のゴブ分配装置 - Google Patents
製びん機のゴブ分配装置Info
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/18—Mechanical movements
- Y10T74/18856—Oscillating to oscillating
Description
に係り、とくにスクープの作動機構を改良した製びん機
のゴブ分配装置に関する。
間隔で設けて、夫々の粗型の入口部に夫々固定シュート
を設けると共に、前記列数と同数の回転軸を設けて、夫
々の回転軸と一体に揺動して夫々の列上の固定シュート
にゴブを分配する複数のスクープを設けた製びん機のゴ
ブ分配装置は知られている。
構や増速機構、例えば極めて複雑なメカニカルカム式の
機構(ウォームギア、ホイールギア、メカニカルカム、
カムローラ、セクタギア、ピニオンギア)などを用いて
同一の同期モータに連結されており、この同期モータの
駆動により夫々のスクープが定められた順序で動作し
て、製びん機の各粗型にゴブが順に分配される仕組みに
なっている。
構成では、各種ギア類を含むメカニカルカム式の機構な
どを用いて駆動力が伝達されるので、動力伝達効率が悪
く、機械的故障や、ギア摩擦等が多いという問題があ
る。
を組み立てるには、特別な工夫、熟練が必要であり、そ
の組み立て精度を維持するためには、頻繁にメンテナン
スが必要になるという問題がある。
回転軸を駆動するので、その回転軸に固定されたスクー
プを揺動させる際に、各種ギア類のバックラッシなどが
揺動運動の誤差を拡大するので、スクープの停留位置を
正確に割り出すことが難しくなるという問題がある。
ープの先端が固定シュートの延長線上からずれてゴブの
分配ラインにいわゆるくの字になる現象が生じ、スクー
プから固定シュートにゴブが移動する際に、ゴブが蛇行
するという問題がある。ゴブが蛇行すると、粗型内への
ゴブの落下位置にずれが生じるので、ガラス製品の肉厚
が不均一になると共に、落下時間が不均等になるので、
生産速度が遅くなり、生産性が低下するという問題があ
る。
技術が有する問題点を解消し、スクープから固定シュー
トにゴブを性格に移動させることができると共に、機械
故障の少ない製びん機のゴブ分配装置を提供することに
ある。
に、本発明は、複数の列上に夫々複数の粗型を等間隔で
配列して、夫々の粗型の入口部に夫々固定シュートを設
けると共に、列数と同数の回転軸を設けて、夫々の回転
軸に、固定シュートにゴブを分配するスクープを固定し
た製びん機のゴブ分配装置において、回転軸の軸数と同
数のサーボモータを設け、夫々のサーボモータの出力軸
にリンク機構を介して回転軸を連結し、夫々のサーボモ
ータにより複数の回転軸を夫々別個に駆動可能にしたこ
とを特徴とするものである。
ンク機構を介して回転軸が夫々別個に回転して夫々のス
クープが別個に揺動してスクープから固定シュートにゴ
ブが振り分けられる。この際、サーボモータの駆動力は
リンク機構を介して伝達されるので、従来のものと比べ
ると、各種ギア類のバックラッシなどに起因する揺動運
動の誤差はなくなり、スクープの停留位置は正確に割り
出されると共に、単純なリンク機構を介しての伝達であ
るので、機械的故障は少なくなり、メンテナンスは容易
になる。
装置の一実施例を説明する。
パウトを示している。このスパウト1の内部には溶融ガ
ラスが満たされており、この溶融ガラスはスパウト1の
座部のオリフィス2を通して落下し、シャー3により切
断される。
り、このゴブはIS型成形機のアッパーファンネル5を
通じてスクープ7に移される。このスクープ7は後述す
る機構を介して揺動自在に構成されており、ゴブはスク
ープ7を通じて、複数の固定シュート(以下、トローと
いう)9に振り分けられる。
設けられ、このデフレクタ11の先にはファンネル、更
には粗型(図示せず)が設けられ、上記のゴブはこれら
を通じてその粗型内に投入される。なお、13はIS型
成形機のセクションフレームであり、15はサイドフレ
ームである。
およびデフレクタ11にゴブを分配するゴブ分配装置に
特徴があり、しかも、スクープ7を揺動させるための機
構21自体に特徴を有する。
ている。
各列10個ずつ配置されており、スクープ7は、揺動し
ながら各列にゴブを分配できるように、上下2段に分け
て配置されている(図1)。即ち、この例ではスクープ
7は2本あり、夫々のスクープ7は夫々回転軸23に固
定されている。そして、この回転軸23は、2個のオリ
フィス2のピッチO・P(図1)に合わせて配置されて
いる。
後述するように、夫々独立のサーボモータが連結されて
おり、夫々の回転軸23は、夫々独立のサーボモータに
より夫々別個に駆動制御され、これにより予め定められ
た順序に従って、スクープ7が揺動して、ゴブを所定の
粗型に分配する仕組みになっている。
する。
3には、動力伝達を1:1で行う平行四辺形リンク機構
31を介してサーボモータ33が連結されている。即
ち、このサーボモータ33の出力軸33aには、これと
一体的に回転する偏心ピン33bが設けられており、こ
の偏心ピン33bには上記リンク機構31の端部が連結
されている。これによると、サーボモータ33が駆動制
御されることにより、リンク機構31を介して回転軸2
3が回転制御され、スクープ7が揺動する。この際、2
本のスクープ7は、夫々別個に揺動制御される。
ケーシング35を備えており、このケーシング35内に
は2個のサーボモータ33および回転軸23が収容され
ている。これらサーボモータ33および回転軸23はケ
ーシング35の上部壁35aにころ軸受37を介して支
持され、とくにサーボモータ33はケーシング35の床
板35bに接触しておらず、その出力軸33aの部分で
吊持されている。なお、上述のリンク機構31を構成す
る夫々のレバーは、回転軸23あるいは出力軸33aの
軸上に一体的に設けられている。
クと回転軸23との干渉を考慮して、最大揺動角度が制
約されている。
7の停留位置は、図2を参照し、各オリフィス中心(回
転軸23の中心)と各粗型17の中心とを結ぶ計算され
た線上に設定しなければならない。
はカムの製作精度によりこの計算上の角度が守れないこ
とがある。即ち、従来では、圧力角の制約からカムでの
揺動角度を実際の揺動角度の1/4に抑え、回転軸迄の
間に4倍に増速する機構を採用しており、カムの加工精
度には高い精度が要求されるが、現実には回転軸の位置
で数度の狂いを生じることがある。
き部分がほとんどないために、現実的な対応としては、
精度不足の角度を基準にしたゴブ分配ラインの芯だしが
行われる。即ち、ゴブ分配ライン側にトロー9を合わせ
る芯だしが行われる。
照して、例えばセクション#1を基準にした場合に、夫
々のヤクション#1〜#10の方向が何度の位置である
かはパソコンのソフトウェアで入力指定され、その位置
にスクープ7が停留するように、サーボモータ33を用
いて駆動制御される。
0.001°の分解能を有すると共に、このサーボモー
タ33の駆動力は、平行四辺形リンク機構31を介して
1:1の割合で伝達されるので、従来のものと比べる
と、各種ギア類のバックラッシなどに起因する揺動運動
の誤差はなくなるので、スクープ7の停留位置は設定さ
れた計算上の角度位置に厳密に制御される。
として、ダイレクト・ドライブ・サーボモータ(以下、
DDサーボモータという)を使用するので、平行四辺形
リンク機構31以外に減速機などの伝達機構が存在しな
くなり、ゴブ分配機構の精度劣化に関わる部分がごく少
なくなるので、停留位置が設定に対してずれることがな
い。従って、停留位置を微調整する必要がないので、ト
ロー9を常に計算上の位置に芯だしすることが可能にな
る。
べきではないが、トロー9の取付け位置の制約によって
は、やむを得ず計算上の基本停留位置を変更しなければ
ならなかったり、吹製条件の実験的な変更を行うため
に、微調整の必要が生じたりすることが予想される。
基本停留位置をある角度の範囲で微調整できるように設
定している。一つはパソコンを通じて停留角度の設定値
を変更する方法である。他の一つはスクープ7自身を手
動で希望の停留位置へ移動させ、ここが変更された新し
い停留位置であることをティーチングする方法であり、
この場合に何度の微調整量であったかは、DDサーボモ
ータ33のエンコーダ情報からコントローラが認識す
る。
クープ7の停留位置を計算された線上に極めて正確に設
定することができる。
ッチO・Pが111.1mm(4−3/8”)で、粗型
ピッチM・Pが139.7mm(5−1/2”)である
時、両方のゴブ分配ラインのなす角度θは最大で0.7
゜、最小で0.3°になる(この例では、セクション#
3と#8が最大0.7°で、セクション#5と#6が最
小0.3°になる)。この時に、従来では、両方のスク
ープ7のなす角度θを、その中間の0.5゜にして取付
けるのが、現実的な対応であったが、これによっても
0.2゜のずれが残る。
トロー9の先端からずらして配列すると、ゴブの分配ラ
インをマシン真上から見た場合に、スクープ7のずれ量
とトロー9のずれ量との総和量だけいわゆるくの字にな
る。
23ごとに独立した制御系とDDサーボモータ33とを
有するため、停留角度を、各軸23ごとに独立に設定す
ることができる。従って、オリフィスピッチO・Pと、
粗型ピッチM・Pとの差に基づく揺動角度の差(上述の
ピッチ差で最大0.7゜程度)は、完全に吸収されるの
で、ゴブの分配ラインをマシン真上から平面的に見た場
合に、スクープ7、トロー9、デフレクター11が、全
部のセクション、全部の回転軸23について完全に一直
線になる。
分配装置では実現し得なかった、いわゆる分配ラインが
くの字になる現象を確実に解消することができ、より安
定したゴブの落下挙動を得ることができる。
れ、ガラス製品の成形品質を向上させることができる。
除するために、DDサーボモータ33を用いると共に、
モータトルクの伝達は平行四辺形リンク機構31を用い
て行っているので、動力は1:1で増減なく伝達され
る。よって、伝達機構はこの平行四辺形リンク機構31
のみであるので、部品点数は削減され、この削減は伝達
効率の向上、磨耗部分の減少に寄与する。
サーボモータ33を使用したので、減速機構が不要にな
り、伝達機構としては、平行四辺形リンク機構31(モ
ータ軸:出力軸=1:1)のみを用いるに過ぎないとい
う単純さから以下のような利点があげられる。
て工数も少ない。
当たり調整などの熟練を要する作業は不要になる。
分解組み立て作業におけるオイル抜き取り作業やウェス
によるふきとり作業などが不要になり、メンテナンス作
業環境の向上が可能になる。
くなり、精度維持に費やすメンテナンス作業量の大幅な
削減が実現する。
モータ回転角度を出力軸に正確に伝達させるために、モ
ータ回転中心位置と出力軸回転中心位置間の距離をリン
ク長さに厳密に一致させる必要がある。ここで、寸法管
理上の困難さが生じる部分は、ケーシング35に加工す
る回転軸23の取付け穴加工位置と、出力軸33aの取
付け穴加工位置との間の寸法を、それぞれのリンクの長
さと同一寸法に管理することである。しかし、本構造は
機構が単純で、軸数が少なく、加工穴の数が少ないこ
と、および両方の穴加工が同一のケーシング上で行われ
ること、などからこの穴加工はきわめて容易である。
できなかったとしても、出力軸揺動角度管理に対する影
響は比較的少ない。
ーラの当たり具合やギア同志のかみ合い具合等が機械的
損傷につながる可能性があったが、本構造では、カムや
ローラやギアが存在しないため、仮に平行四辺形リンク
に精度不足が発生しても、そのことにより機構に損害を
与えることはない。言い換えるならば、仮に加工上の不
具合があったとしても、これを揺動角度の精度維持やメ
カの損傷防止のために、微調整という作業で回復させる
必要はないので、微調整機構(ベアリングハウジングを
偏心させたり、位置調整後にノックピンで部品位置決め
をするといった手順の存在など)を設ける必要がない。
このために、組み立て作業は容易になり、作業に熟練が
要らなくなる。
速などがなく、平行四辺形リンク機構のみによりモータ
揺動角度と出力軸角度の関係が1:1に保たれている。
従って、制御量の変換作業が必要なく、制御が簡単であ
る。設定揺動角度には出力軸を揺動させたい角度をその
ままモータの回転角度として設定できる。
リンク機構のみであるため、軸数はモータ軸と出力軸の
2対のみであり、また、穴加工は、同一のケーシングに
同一の方向から行われるため、加工精度に対する要求は
高いものの加工の難易度は低い。従来のメカニカルカム
式のものでは、ウォーム軸、カム軸、セクタギア軸、出
力軸など多くの穴加工を分割されたケーシングに加工し
ていたため、高い加工精度が要求され、かつ加工精度だ
けで組み立て精度の保証がないために、組み立て上の工
夫(偏芯したベアリングハウジングやシムによる軸間距
離の調整など)の余地を残していた。しかし、この実施
例によると、加工の難易度が低いだけではなく、組立て
も容易である。
では、出力軸側からみた場合、出力軸に力をかけて逆に
入力軸を回転させるということが不可能(セルフロッ
ク)であり、とくにこの機構とサーボモータを組み合わ
せたシステムでは、事故などの緊急時の対応には難しい
ものがあった。
/変換機構に平行四辺形リンク機構があるのみであるた
め、緊急時にはサーボオフとして(一般的に、緊急時に
はサーボシステムがダウンさせられるためサーボオフと
なる)、出力軸側を人力で移動させることができるの
で、安全面での優位性が高いのみならず、これによりス
クープ7の基本停留角度を設定するに際し、スクープ7
自身を手動で希望の停留位置へ移動させることができる
ので、基本停留位置のティーチングが可能になるなどの
効果が得られる。
によれば、回転軸の軸数と同数のサーボモータを設け、
夫々のサーボモータの出力軸にリンク機構を介して回転
軸を連結し、夫々のサーボモータにより複数の回転軸を
夫々別個に駆動可能にしているので、従来のものに比べ
て、スクープの停留位置を正確に割り出すことができ、
スクープから固定シュートに正確にゴブを移動させるこ
とができる。また、従来のものに比べて、構造が簡単に
なるので、加工、組み立て、メンテナンスが容易にな
り、機械故障の少ないものになるなどの効果を奏する。
例を示す構成図である。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 複数の列上に夫々複数の粗型を等間隔で
配列して、夫々の粗型の入口部に夫々固定シュートを設
けると共に、前記列数と同数の回転軸を設けて、夫々の
回転軸に、前記固定シュートにゴブを分配するスクープ
を固定した製びん機のゴブ分配装置において、前記回転
軸の軸数と同数のサーボモータを設け、夫々のサーボモ
ータの出力軸にリンク機構を介して前記回転軸を連結
し、夫々のサーボモータにより前記複数の回転軸を夫々
別個に駆動可能にしたことを特徴とする製びん機のゴブ
分配装置。
Priority Applications (5)
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