JP3059411B2 - 独立セクション型ガラス器具製造システムの徐冷がま用ローダー動作プロファイルの生成 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、独立セクション（ＩＳ）機を利
用するガラス器具製造システムに関し、かかるシステム
の除冷がま用動作プロファイルを生成したり修正したり
する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明の目的】ガラス容器製造技術で
は、現在、いわゆる独立セクション型の機械、即ちＩＳ
機が主流を占めている。かかるＩＳ機は、複数の別個独
立の製造セクションを有し、各セクションは、一又は二
以上の溶融ガラス装填物又はゴブを中空ガラス容器の状
態に成形し、かかるガラス容器を機械セクションの連続
した段階へ移送するための多数の操作機構を有してい
る。一般に、ＩＳ機利用システムは、溶融ガラスの流れ
を制御するニードル機構、溶融ガラスの流れを個々のゴ
ブに切断する剪断機構、及び個々のゴブを個々の機械セ
クションへ分配するゴブ分配器を備えたガラス源を有し
ている。各機械セクションは、ブローイング又はプレス
操作で当初、ガラスゴブを形成する一又は二以上のパリ
ソンモールド又は型と、パリソンブランクをブローモー
ルドに移送する一又は二以上のインバートアームとを有
し、ブローモールド内では、ガラス容器がブローイング
によって最終形態に成形され、各機械セクションは更
に、成形されたガラス容器をデッドプレート上に取り去
るトングと、成形されたガラス容器をデッドプレートか
らクロスコンベヤに移送するスイープアウト機構とを有
している。コンベヤは、ＩＳ機の全てのセクションから
ガラス容器を受け取り、これらガラス容器をローダーに
運び、ローダーで徐冷がまに移送する。また、各セクシ
ョンの種々の操作機構は、モールド半部の閉鎖、バッフ
ル及びブローイングノズルの移動、冷風の制御等を行
う。米国特許第４，３６２，５４４号は、「ブローアン
ドブロー」式と「プレスアンドブロー」式の両方のガラ
ス器具製造法についての背景技術説明を記載し、さら
に、何れの方法にも使用できるようになった電空式ＩＳ
機を開示している。

【０００３】ＩＳ機の種々の操作機構は、最初に、機械
シャフト、シャフトによって回転自在に支持された多数
の別々のカム、及びカムに応答して、空気を圧力下で種
々の操作機構に選択的に供給する空気圧弁によって互い
に同期した状態で動作が行われていた。当該技術分野に
おける現在の技術動向では、機械シャフト、機械式カム
及び空気圧アクチュエータに代えて、いわゆる「電子式
カム」により作動される駆動装置に応答する電気式アク
チュエータが用いられている。これら電子式カムは、種
々の操作機構に関して電子メモリ内に記憶され、電気式
アクチュエータを作動させるための電子制御回路によっ
て選択的に検索される動作プロファイル情報の形態をし
ている。かくして、ガラスゴブの成形及び切断、パリソ
ン及びガラス容器の移動、ブローモールドの開閉、漏
斗、バッフル及びブローヘッドの出し入れ、スイープア
ウト及び徐冷がま積込み装置の作動のような種々の動作
は、電子メモリにディジタル形式で記憶されている動作
プロファイル情報から電子的に達成され、この場合、種
々の機械セクションのところの動作は、共通のクロック
及びリセット信号により互いに同期される。これについ
ては米国特許第４，７６２，５４４号を参照されたい。

【０００４】機械シャフトに取り付けられた機械作動式
カムを用いるＩＳ機利用ガラス器具製造システムでは、
種々の操作機構のタイミングプロファイル及び動作プロ
ファイルを調整するには、個々のカムの調整又は交換を
行う必要があった。電子式カムを用いるシステムでは、
機械全体又は機械セクションを作動停止させて、動作プ
ロファイルを電子的に変更し、次に機械を再始動させる
ことが依然として必要な場合が多い。たとえば、米国特
許第４，５４８，６３７号に開示されている形式の制御
技術では、一般に、新たなプロファイルデータを生成し
てこれを、ガラス器具製造工場から遠くの場所に位置し
ていることが多い電子式読出し専用メモリに記憶させ、
そして、このメモリを制御エレクトロニクスに組み込む
ことができるよう製造システムを操業停止する必要があ
る。

【０００５】１９８０年代半ば頃を始期として、米国特
許第４，２９０，５１７号に示す形式のカム作動式徐冷
がま用ローダー機構の作動カムを電子工学的に設計する
システムが本出願人によって採用された。このコンピュ
ータ援用システムでは、オペレータは、コンピュータの
メモリ内に事前記憶されている方程式から自動的に生成
されたローダーバーのフォワード軸線及びサイドシフト
軸線に関する動作プロファイルのうちどれかの入力に続
いて、多数のプロファイル及び機械パラメータを入力す
るようにとの指示メッセージを受けた。このシステム
は、オペレータが見て確認できるよう計算された状態の
プロファイル（位置、速度及び／又は加速度）を表示す
ると共に、或いは帯記録紙タイプのレコーダ上にかかる
プロファイルを印刷できた。かかるシステムは又、クロ
スコンベヤ上におけるガラス容器に対する徐冷がま用ロ
ーダーバーの動作状態をシミュレートするグラフィック
ディスプレイをオペレータ用画面上に表示でき、オペレ
ータはこれに基づいてローダーバーの動作状態を確かめ
てクロスコンベヤ上におけるローダーバーとガラス器具
との間の妨害の可能性を見極めることができた。所望の
フォワード動作及びサイドシフト動作が目視確認される
と、このシステムは数値制御テープを調製し、これに基
づき、従来型ＣＮＣ法を用いて徐冷がま用ローダーのと
ころでの所望のフォワード動作及びサイドシフト動作を
達成するための機械式カムを得ていた。

【０００６】上述のシステムは、機械式カムの人手によ
る設計と関連した多くの問題に取り組んでこれらを解決
したものであって、電子式カムの対応設計に容易に実施
化できるが、更に改良を加えることが望ましい点が依然
として存在する。たとえば、従来型システムは、フォワ
ード軸線及びサイドシフト軸線に沿う或る程度のばらつ
きに対処するが、ローダーバーのリフト軸線に沿う電子
設計上の融通をきかせることはできなかった。さらに、
徐冷がま用ローダー機構内に設けられているフォワード
軸線とサイドシフト軸線との間の機械的リンク装置は、
これら２つの軸線に沿う動作の独立性を欠いているため
にプロファイル設計の融通性を損なうようなものであっ
た。換言すると、フォワード軸線及びサイドシフト軸線
は、特定の相互関係を有することが必要であり、この特
定の相互関係は、これら軸線相互間の独立動作を達成で
きないようにする関係であった。ローダーバーとガラス
器具の接触時におけるガラス器具に対するローダーバー
の速度の制御は不可能であった。ローダーバーの前進行
程と戻り行程との間には自動的な５０／５０の分割関係
があり、動作設計の融通性が一段と低くなっていた。さ
らに、戻り動作は始終、前進動作の逆であり、設定上の
融通性が更に低くなっていた。

【０００７】本発明の一般的な目的は、上述したような
これまでに提案されたシステムよりも設計の融通性が高
いガラス器具製造システムの徐冷がま用ローダー機構に
用いられているローダーバーの動作プロファイルを選択
的に設計すると共に、或いは修正する装置及び方法を提
供することにある。本発明の別の関連した目的は、動作
プロファイルを互いに独立して制御できる上述した形式
のシステム及び方法を提供することにある。本発明の一
層具体的な目的は、プロファイルデータを容易に変更で
き、プロファイル修正がシステム稼働中にオフライン方
式で行われ、使い勝手がよく、しかも、オペレータによ
る使用のために後で選択できる徐冷がま用ローダー動作
制御プロファイルのライブラリーを創成して記憶させる
のに容易に利用できる、徐冷がま用ローダー機構の動作
制御プロファイルを生成する方法及び装置を提供するこ
とにある。本発明の別の一層具体的な目的は、ガラス容
器取扱い条件セットが所与の場合に徐冷がま用ローダー
のところの最適性能を達成するよう工場作業員が動作プ
ロファイルを選択すると共に、或いは修正できるように
し、かかるプロファイル選択及び／又は修正を即座に実
行でき、複数の標準プロファイルを選択的に生成して記
憶でき、しかもウインドウズを利用したオペレーティン
グシステムによって動作する、ＩＳ機使用システムの徐
冷がま用ローダー機構に関する動作制御プロファイルを
生成する方法及び装置を提供することにある。

【０００８】

【発明の概要】ローダーバーと、ガラス器具をクロスコ
ンベヤから移送プレートを横切って徐冷がまコンベヤ上
に積載するためにフォワード軸線、サイドシフト軸線及
びリフト軸線に沿うローダーバーのところの動作を互い
に独立的に制御する電気式アクチュエータ手段とを有す
る徐冷がま用ローダーを含む独立セクション（ＩＳ）型
ガラス器具製造システムにおいて、ローダーバーのとこ
ろの動作を制御する装置が、ガラス器具、クロスコンベ
ヤ、移送プレート、徐冷がま及びローダーバーの物理的
特性に関連した複数の制御パラメータの入力用オペレー
タステーションを有する。オペレータステーションは、
制御パラメータを上記３軸線の各々についての動作プロ
ファイルに自動的に変換する事前記憶プログラミングを
有する。動作プロファイルは各々、動作データ対時間デ
ータのデータセットから成る。電子制御装置が電気式ア
クチュエータに結合されていて、３つの軸線に沿うロー
ダーバーのところの動作を動作データ対時間データの関
連データセットの関数として制御するようになってい
る。

【０００９】本発明の好ましい実施形態におけるオペレ
ータによる制御パラメータ入力は、オペレータ用表示画
面上の制御パラメータ及び関連パラメータの数値の表又
はテーブル及び例えばオペレータの制御下で数値を選択
的に変更するためのカーソル制御装置及びキーボードの
ような機能又はファシリティを用いて行われる。プロフ
ァイルデータセットは、時間の関数として選択的に図形
又は映像で表示できる。本発明の好ましい実施形態で
は、オペレータコンソールのメモリ内には、制御パラメ
ータを加速度、速度及び位置プロファイルデータセット
の状態に自動的に変換するための方程式が事前記憶され
ており、かかるデータセットのうち任意の一つ又は二以
上を用いると、徐冷がま用ローダーのところの動作を加
速度操作モード、速度操作モード及び位置操作モード又
はこれらの組み合わせで制御できる。３つの動作軸線の
うち任意の軸線に沿う加速度プロファイル、速度プロフ
ァイル及び位置プロファイルのうち任意のプロファイル
を、オペレータが見て確認できるよう選択的に表示でき
る。しかしながら、プロファイルグラフを直接には変更
できず、この変更は制御パラメータの変更によってのみ
可能である。オペレータコンソールは、クロスコンベヤ
上におけるローダーバーとガラス器具との間の離隔距離
を示す静止図形表示又はグラフィックディスプレイを生
じさせるファシリティを更に有し、これによりオペレー
タは妨害が生じるかどうかを観察できる。本発明の好ま
しい実施形態では、図形表示及び／又はテーブル表示、
オペレータ制御ファシリティは、ウインドウズを利用し
たグラフィックユーザーインタフェースで具体化され、
これはオペレータによる習得及び操作が容易である。

【００１０】本発明の内容は、その別の目的、特徴及び
利点と共に、以下の説明、特許請求の範囲及び添付の図
面から最もよく理解されることになろう。

【００１１】

【好ましい実施形態の詳細な説明】図１は、ニードル機
構１４によって剪断機構１６に送られる溶融ガラス（フ
ォアハースからの溶融ガラス）を収容したリザーバ又は
ボウル１２を有するものとしてＩＳ機ガラス器具製造シ
ステム１０を示している。剪断機構１６は、溶融ガラス
の個々のゴブ（塊）を剪断し、これらのゴブはゴブ分配
器１８によってＩＳ機２０に送られる。ＩＳ機２０は、
複数の個々のセクション２０ａ，２０ｂ・・・２０ｎを
有し、これらセクション内において、ゴブは個々のガラ
ス器具、例えばガラス容器又はガラス瓶の状態に成形さ
れる。各セクションは、スイープアウトステーションで
終り、このスイープアウトステーションからガラス器具
製品が共通のクロスコンベヤ２２に送られる。コンベヤ
２２（通常は、無端ベルトコンベヤ）は、ガラス容器を
次々と徐冷がま用ローダー２４に送り、この徐冷がま用
ローダー２４は、容器をバッチ状態で徐冷がま２６内へ
積み込む。ガラス容器は、徐冷がま２６によって、製造
サイクルのいわゆるコールドエンド２８に送られ、この
コールドエンドにおいて、容器は商業上のばらつきがな
いか検査され、仕分けされてラベル付けされ、包装され
ると共に、或いは次の処理のために貯蔵される。

【００１２】図１に示すシステム１０は、ガラスに対す
る種々の操作を行ない、順次操作段階によりガラス加工
品を移動させ、さらにシステム内で種々の機能を実行す
る多数の操作機構を有している。かかる操作機構は例え
ば、ニードル機構１４、ゴブ剪断機構１６、ゴブ分配器
１８及び徐冷がま用ローダー２４を含む。加うるに、Ｉ
Ｓ機２０の各セクション内には、多数の操作機構、例え
ばモールドを開閉する機構、漏斗、バッフル及びブロー
ヘッドの出入れ動作のための機構、インバートアーム及
びテイクアウトトングの動作を行なわせる機構及びスイ
ープアウトヘッドを作動させる機構が設けられている。
これまで説明した範囲に関しては、ＩＳ機ガラス器具製
造システム１０は、従来構成のものである。リザーバ１
２及びニードル機構１４は、例えば米国特許第３，４１
９，３７３号に示すようなものであるのがよい。本発明
の現時点で好ましい実施形態では、ニードル機構１４
は、米国特許出願第０８／５９７，７６０号に開示され
ているようなものである。ゴブ剪断機構１６は、米国特
許第３，７５８，２８６号又は第４，４９９，８０６号
に示されているようなものであり、より好ましくは、１
９９４年１０月１３日に出願された米国特許出願第０８
／３２２，１２１号に示されているようなものである。
ゴブ分配器１８は、米国特許第４，５２９，４３１号又
は第５，４０５，４２４号に記載されているようなもの
であるのがよい。米国特許第４，３６２，５４４号及び
第４，４２７，４３１号は、代表的なＩＳ機２０を示し
ており、米国特許第４，１９９，３４４号、第４，２２
２，４８０号及び第５，１６０，０１５号は、代表的な
スイープアウトステーションを示している。米国特許第
４，１９３，７８４号、第４，２９０，５１７号、第
４，７９３，４６５号及び第４，９２３，３６３号は、
従来型徐冷がま用ローダー２４を示している。米国特許
第４，１４１，７１１号、第４，１４５，２０４号、第
４，３３８，１１６号、第４，３６４，７６４号、第
４，４５９，１４６号及び第４，７６２，５４４号は、
ＩＳ機システム内のガラス器具製造の電子制御のための
種々の構成を示している。ＩＳ機の各種操作機構の動作
を制御するためのシステムが、例えば上述の米国特許第
４，５４８，６３７号に示されている。上述の米国特許
及び米国特許出願の全開示内容を本発明の背景を説明す
る目的で本明細書の一部を形成するものとしてここに引
用する。

【００１３】図２は、ローダーバー３０を有するものと
して徐冷がま用ローダー２４を示しており、このローダ
ーバー３０は、クロスコンベヤ２２上におけるガラス容
器の移動方向に対して横断方向のフォワード軸線に沿う
ローダーバーの前進及び戻り動作を制御するための第１
の電気式アクチュエータ３２に結合されている。ローダ
ーバー３０は又、クロスコンベヤ２２上における容器の
移動方向に平行なサイドシフト軸線に沿うローダーバー
の動作を制御するための第２の電気式アクチュエータ３
４に結合されると共にコンベヤ２２と垂直な鉛直方向リ
フト軸線に沿うローダーバーの動作を制御するための第
３の電気式アクチュエータ３６に結合されている。かく
して、フォワード軸線、サイドシフト軸線及びリフト軸
線に沿うローダーバー３０の動作は、それぞれの電気式
アクチュエータ３２，３４，３６によって互いに独立に
制御される。電気式アクチュエータ３２，３４，３６
（これらは例えば、電気サーボモータであるのがよい）
は全て、多軸サーボ駆動装置（ドライバ）３８に接続さ
れている。一般に、ガラス容器をクロスコンベヤ２２で
搬送する場合、ローダーバー３０はアクチュエータ３
２，３４の操作によってフォワード軸線及びサイドシフ
ト軸線に沿って図２に示す開始位置から加速され、クロ
スコンベヤ２２上のガラス容器に係合してこれらを移送
プレート４０を横切って徐冷がまマット又はコンベヤ４
２上に押す出す。徐冷がまマット４２は、ガラス容器を
徐冷がま２６内へ運ぶ。その間、移送バー３０は、アク
チュエータ３６によって上方に持ち上げられ、次にアク
チュエータ３２，３４によって引っ込められ、それによ
りコンベヤ２２上で運ばれている次のガラス容器の上、
そして後ろを通過するようになる。かかる戻り動作の終
りに、ローダーバーは次の操作サイクルに備えて図２に
示す開始位置に戻される。

【００１４】図３は、徐冷がま用ローダー２４の作動に
特に用いられるＩＳ機作動システム（上述の米国特許第
４，５４８，６３７号を参照されたい）の一部を示して
いる。成形監視コンピュータ４８が、イーサネット（Et
hernet）システム５０によって多軸サーボ駆動装置３８
に接続されている。駆動装置３８は又、制御される全て
の操作機構の作動を製造装置全体の作動に同期させる機
械割出し（index)パルス及び機械デグリー又は程度（de
gree）パルスを受け取る。サーボ駆動装置３８は、イー
サネット５０からのプロファイル及び他の制御情報を受
け取って（又は、フロッピーディスク上への手動操作に
よる転送によって）記憶したり、サーボアクチュエータ
３２，３４，３６を含む多数の機構のところにおける動
作を制御するためのマイクロプロセッサを利用したメモ
リー付き制御回路を有している。オペレーターコンソー
ル６４は、内部メモリー、オペレータ用画面６８及び制
御装置、例えばマウス７０を備えていて、イーサネット
５０によってコンピュータ４８及び駆動装置３８に接続
されたコンピュータ６６を有する。オペレータコンソー
ル６４は例えば、ＩＢＭと互換性のあるパーソナルコン
ピュータであるのがよい。他の機能のうち特にオペレー
タコンソール６４は、後述するように駆動装置３８のと
ころで徐冷がま用ローダーの動作プロファイルを選択的
に変更するための機能を備えている。駆動装置３８は
又、オペレータサーボ制御パネル７２に接続されてお
り、この制御パネルによってオペレータは徐冷がま用ロ
ーダーの各軸線について使用されるべき制御プロファイ
ル及び各プロファイルについての開始位置又はオフセッ
トを選択することができる。

【００１５】徐冷がま用ローダー（及び他の操作機構）
についての動作制御プロファイルは好ましくは、コンソ
ール６４内のメモリー内に予め記憶されたプロファイル
のライブラリーとして提供される。予め記憶されたプロ
ファイルから成るライブラリーは、オペレータコンソー
ル６４を介してオペレータによって選択的に修正でき
る。コンソール６４は、徐冷がま用ローダーについての
動作プロファイルを生成し、オペレータがかかるプロフ
ァイルを設計したり修正してローダーバーの動作を最適
化し、それにより徐冷がま２６へのガラス器具の搬送具
合を良くすることができるよう（図１及び図２）事前に
プログラム（プリプログラミング）されている（これに
ついては以下に詳細に説明する）。いったん、所望の動
作プロファイル（位置、速度及び／又は加速度）セット
を選択して駆動装置３８内にダウンロードすると、駆動
装置３８はその後、コンピュータ４８又はコンソール６
４（当然のことながら、介入がない場合）とは独立して
徐冷がま用ローダー２４のところの動作を制御する。駆
動装置３８内にダウンロードされて記憶されたプロファ
イルデータは、例えば位置制御操作モードに関し、各動
作軸線について僅かな時間刻みで１０２４個の位置対時
間データ要素で構成されるブロック又はテーブルからな
る。かくして、加速度、速度及び位置プロファイルデー
タは自動的に計算され、これらデータブロックのうち任
意のうち１つ又は２以上は、種々の操作モードにおいて
制御目的のために用いることができる。時間データ要素
に対する動作データ要素（位置、速度及び／又は加速度
データ）のブロックは、実時間の分数単位表示であるの
がよく、これについては後述する。変形例として、動作
プロファイルの時間ベースは、徐冷がま用ローダーの作
動をＩＳ機の他の操作機構の作動に同期させるために僅
かな機械デグリー刻みであるのがよい。

【００１６】機械及びプロファイル制御パラメータを動
作プロファイルデータに変換するための駆動装置３８内
のプログラミングは、３つの軸線（フォワード軸線、サ
イドシフト軸線及びリフト軸線）の各々について別個に
記憶されており、動作データは各前進行程及び各戻り行
程について別々に計算される。このプログラミングは、
トルクに関する要件とガラス容器取扱いのバランスを取
ることによって各軸線に沿う動作を制御するための適当
な一組の方程式を利用している。これら方程式は好まし
くは、図４〜図６に示すような一次グラフとして加速度
に使えるよう設計されており、各加速度プロファイル
は、各部分が直線から成るプロファイルである。速度方
程式は、加速度方程式を数学的に積分することによって
得られ、位置方程式は、速度方程式を数学的に積分する
ことにより得られる。また、図４〜図６に示すように、
フォワード加速度プロファイル、サイドシフト加速度プ
ロファイル及びリフト加速度プロファイルの各々は、所
与の時間の間、幾つかの軸線のところにおける条件を表
わす多数の段階に区分されている。これら多数の段階
は、後述するように互いに一致している。

【００１７】フォワード加速度プロファイル（図４）
は、ローダーバー３０（図２）を徐冷がまに出入れする
軸線を制御する。このフォワード動作は、６つの互いに
異なる段階に分けられる。第１段階は、現在用いられて
いない。第２段階は、サイクルの開始からローダーバー
がガラス容器に接触する時点までの時間を定めている。
この接触時点において、ローダーバーはガラス容器接触
フォワード速度の状態にあり、ローダーバーは、フォワ
ード軸線にそっていわゆるプルバック（引戻し）距離に
等しい距離移動しており、このプルバック距離は、コン
ベヤ２２上のガラス容器（図２）とローダーバーの開始
位置におけるローダーバーとの間の離隔距離である。こ
の段階は、３×３×３の方程式の組を用いるのがよく、
これによりオペレータは時間、加速度、速度及び位置に
ついての初期条件及び最終条件を特定することができ
る。図４の第３段階は、ローダーバーとガラス瓶との接
触時点からの一定フォワード速度の時間を定めている。
この時間中、ローダーバーはガラス容器接触速度で動き
続ける。この段階の最終位置は、速度及び全継続時間に
よって決定される。第４段階は、一定速度期間の終りか
ら移送プレート４０（図２）を横切ってガラス容器を加
速させるまでの時間を定める。この段階は、ガラス容器
をコンベヤを横切って加速するのに使用される。最終速
度は、上記方程式によって決定される。第５段階は、ロ
ーダーバーが前進行程を完了し、そのフォワード速度が
０になるまでのフォワード動作減速時間を定めている。
この時点において、ガラス容器はコンベヤ２２（図２）
から移送プレート４０を横切って徐冷がまマット４２上
に送り進められている。この段階もまた、３×３×３の
方程式の組を利用するのがよい。これら方程式により、
時間、加速度、速度及び位置についての初期条件及び最
終条件を入力できる。図４の第６段階の間、ローダーバ
ーは、まず最初に負の加速度を増大させ、次に一サイク
ル全体の終りにおける時刻Ｔに至るまで正の加速度へ減
少させる戻り行程を実行する。なお時刻Ｔでは、ローダ
ーバー３０は図２に示す初期位置に戻っている。この段
階は好ましくは、一組のトランシンメトリック（transy
mmetric)方程式を用い、これら方程式により、初期時
刻、最終時刻及び位置の値の設定が可能になる。ジャー
ク限度は、機械の性能に基づいて設定される。

【００１８】サイドシフト加速度プロファイルは、クロ
スコンベヤ２２と平行な運動軸線を制御し、図５に示す
ように７つの互いに異なる段階に区分されている。第１
段階は、サイドシフト動作の開始を遅延させるのに用い
られる停止時間である。この期間は、第２段階に必要な
時間に基づく。第２段階は、停止時間の終りから、ロー
ダーバーがコンベヤ速度の設定割合で移動している時点
までの時間を定めている。記憶されている方程式を用い
て速度及び位置に関する初期値及び最終値を設定するこ
とができる。期間は、加速度のジャーク限度だけでな
く、これらパラメータにも基づいて計算される。図４及
び図５において注目されるべきことは、図４のフォワー
ド動作の第２段階の終りが、図５のサイドシフト動作の
第３段階の開始と一致していることであり、換言する
と、サイドシフト速度は、ガラス容器接触時にはコンベ
ヤ速度の所望の割合に達しなければならないということ
である。図５のサイドシフト加速度プロファイルの第３
段階は、所望割合の整合速度に達した時からローダーバ
ーのフォワード動作がコンベヤ２２上の列状ガラス容器
を除く時までの時間を定めている。これは、ローダーバ
ーの縁が、ローダーバーによって係合されていない最初
のガラス容器をそのガラス容器の移動を妨げないで除か
なければならないので重要な時間である。この期間は、
フォワード動作が減速を開始させるのに十分安全なほど
ガラス容器を遠くに押しやるよう計算される。図５のサ
イドシフト加速度プロファイルの第４段階は、サイドシ
フト動作が完了する時までのサイドシフト減速時間を定
めている。期間は、速度、位置及びジャーク限度の入力
値に基づく。この第４段階の次に、ロードサイクルが完
了するまでの停止段階である第５段階が行なわれ、この
次にサイドシフト戻り動作が始まるまで第６段階の停止
が行なわれる。第５段階及び第６段階の遅延時間はそれ
ぞれ、第４段階においてローダーバーを減速するのに要
する時間及び戻り動作に必要な時間に基づく。７番目の
最終段階は、サイドシフト戻り動作が開始する時として
定められ、時刻Ｔのサイクル全体の終りまで続く。この
段階は、ローダーバーがガラス容器に当たらないほど十
分にフォワード動作が引っ込んだ時に始まり、サイクル
終了時刻Ｔで終る。この段階は、上述のトランシンメト
リック方程式を用いている。ジャーク限度は、機械の性
能に基づいて設定される。

【００１９】リフト加速度プロファイル（図６）は、ロ
ーダーバー３０を上下させる軸線を制御する。リフト動
作は、５つの互いに異なる段階に区分され、これらのう
ち第１段階は、サイクルの開始から積込みサイクルの終
り、即ち図５のサイドシフト動作の第５段階の終りまで
の間として定められる。この期間中、リフト動作は行な
われない。図６の第２段階は、積込みサイクルの終り
（図５及び図６）からローダーバーが適正な高さまで上
昇し始めることができる時までの時間を定める。この遅
延時間は一定であり、機械の性能に基づく。ローダーバ
ーは、第３段階の間にガラス容器を越える適当な高さま
で持ち上げられる。この段階は、上述のトランシンメト
リック方程式を用いており、この場合もまたジャーク限
度は機械の性能に基づく。ローダーバーは図６の第４段
階中、この高さに維持される。第５段階の間にローダー
バーは時刻Ｔにおけるサイクルの終りでガラス容器に接
触する高さまで戻される。この段階もまた、トランシン
メトリック方程式を用い、時間及び位置の初期及び最終
値が入力される。この場合もまた、ジャーク限度はシス
テムの性能に基づいている。図４〜図６の戻り行程の全
ては同時に、即ち図４の第５段階の終りに一致する時に
開始することは注目されよう。

【００２０】要約すると、図４、図５及び図６の加速度
プロファイルの各々は、複数の各部分が直線状の複数の
プロファイルセグメントで構成される。速度プロファイ
ル及び位置プロファイルを決定するための対応の方程式
は、１次、２次又は３次の多項式のいずれかである。こ
れら別個の方程式の各々の係数は、後述するように図７
及び図８ごとにオペレータのパラメータ入力条件を満足
させるよう計算される。これら係数は、図４〜図６のプ
ロファイルの勾配及び振幅（対応の速度及び位置プロフ
ァイルも同様）だけでなく、図４〜図６の種々の時間段
階の期間も決定する。徐冷がま用ローダーのアクチュエ
ータを制御するのに実際に用いられるプロファイルデー
タは、位置制御操作モード、速度制御操作モード、加速
度制御操作モード又はこれらの任意の組合せにおける位
置プロファイル、速度プロファイル及び加速度プロファ
イルのうち任意のもの又は全てである。

【００２１】図７及び図８は、動作プロファイル生成の
ためのオペレータによる制御パラメータの設定に用いら
れるテーブル（表）形式の表示画面を示している。図９
では、テーブル６８ａ（図３の表示画面６８上のテーブ
ル）は、関連のボックス内の可変の数値と一緒に多数の
プロファイルパラメータのアルファベットによる識別を
含む。たとえば、図４のフォワード動作プロファイルパ
ラメータは、(1) プルバック距離（これは、図２に示す
ローダーバー３０の開始位置におけるローダーバー３０
とコンベヤ２２上のガラス容器との間の距離であ
る。）、(2) ガラス容器直径、(3) コンベヤ前縁までの
ガラス容器前縁の寸法、(4) プッシュオン距離（これ
は、ちょうど徐冷がまマット上に押し出されているガラ
ス瓶からの距離（正符号又は負符号）である（例えば、
図７の−０．３８は、ガラス瓶全長のうちの０．３８イ
ンチが、フォワード行程の終わりで移送プレート上に残
ったままであることを意味している。）、(5) フォワー
ド軸線に沿う全行程、(6) 最大設計サイクル速度でフォ
ワードの方向にガラス容器に対するローダーバーの所望
の接触速度、(7) 接触速度での移動距離、換言すると、
図４の第３段階中の移動距離、(8) フォワード減速距
離、換言すると、図６の第５段階中の距離を含む。サイ
クルタイミングパラメータは、(9) 毎分のサイクル数で
表した最大ローダー速度、（10）毎分のサイクル数で表
した所望ローダー速度、（11）戻り時間割当量（これ
は、戻り行程に割り当てられた全サイクル時間の百分率
で表した割合である。）、（12）ガラス容器との接触に
割り当てられた全サイクル時間の百分率で表した割合を
含む。４８％の戻り時間割当量が図７に示されている。
所望に応じて戻り行程に割り当てられる全サイクル時間
の割合を大きくしたり小さくすることができることは、
本発明の重要な特徴である。図７のサイドシフト動作パ
ラメータは、（13）全サイドシフト行程、（14）ジグザ
グのサイドシフト行程距離、（15）最大速度に達するま
でのサイドシフト軸線に沿う距離、（16）サイドシフト
動作方向にローダーバー３０によって整合されるべきク
ロスコンベヤ２２の速度の百分率で表した割合、（17）
減速前の移送プレート４０上へのフォワード距離、換言
すると、図５の第３段階中の移動距離、（18）ガラス容
器の数で表した徐冷がまの全幅、換言すると、ローダー
バーが接触している最初のガラス容器と最後のガラス容
器との安打の中心間距離、（19）クロスコンベヤ２２上
のガラス容器の中心間距離を含む。ガラス容器の互い違
いの配列による積込み状態が図１４に示されている。パ
ラメータ（14）は、列相互間で互い違いに配列される量
を選択する。図４のリフト動作プロファイルパラメータ
は、（20）リフト動作安全バッファ（これは、ローダー
バーがガラス容器上を通過する際のガラス容器とローダ
ーバーとの間の離隔距離である）、（21）リフト全高、
（22）リフトバッファ上昇オフセットを含む。図７にお
いてオペレータによってロードできるその他のパラメー
タとしては、ローダーバーの部品番号やプロファイルセ
ット名がある。図７の特定の数値のうち任意のもの又は
全ては、先ず最初にカーソル制御マウス７０（図３）を
用いて画面カーソル（図示せず）を適当なボックスに移
動させ、コンピュータ６６のキーボードを用いて新たな
数値を入力し、次に「クリック」してその値をメモリ内
にロードする。

【００２２】同様に、図８は、オペレータによる機械パ
ラメータの設定のためのテーブル（表）形式の表示画面
６８ｂを示しており、機械パラメータは、（23）徐冷が
ま用コンベヤ４２（図２）上のガラス容器相互の中心間
距離、（24）クロスコンベヤ２２の全幅、（25）移送プ
レート４０の全長を含む。図８の表示画面６８ｂ中の特
定の数値は、オペレータによって変更可能である。ただ
し、所与のＩＳ機の場合、図８のパラメータは、セット
アップに続き一定のままであると予想される。図７及び
図８ごとに機械パラメータ及び／又はプロファイルパラ
メータの修正及び／又は入力に続き、各制御軸線につい
て加速度制御プロファイル、速度制御プロファイル及び
位置制御プロファイルをコンピュータ６６で自動的に計
算する。その結果得られるプロファイルは、画面６８
（図３）上に選択的に表示できる。図９〜図１１は、図
７及び図８に示す例示のパラメータについてリフト軸線
に沿う例示の加速度プロファイル、速度プロファイル及
び位置プロファイルを示している。図９〜図１１のウイ
ンドウズタイプのグラフィックディスプレイの各々に
は、所望のサイクル速度（図７のパラメータ（10））の
ところの対応プロファイルが、最大サイクル速度（図７
のパラメータ（９））のところの対応プロファイルと共
に表示されている。所望のサイクル速度も表示されてお
り、したがって、オペレータは表示されているプロファ
イルグラフを見ながら所望のサイクル速度を「クリッ
ク」オンしてこれを変更することができる。フォワード
軸線及びサイドシフト軸線についての加速度プロファイ
ル、速度プロファイル及び位置プロファイルも又、図９
〜図１１に示す手法でウインドウズタイプのフォーマッ
トに選択的に表示できる。

【００２３】図１２及び図１３は、クロスコンベヤ上の
次のガラス容器の最も近い箇所に対するローダーバーの
端の動作がオペレータに見えてこれを確認できるよう静
止図形が作られる本発明の一特徴を示している。ローダ
ーバーの端は、これに対する次の容器の位置と同様に図
形表示されている。図１２は、ローダーバーがクロスコ
ンベヤ上の次のガラス容器を妨害しないことを示してい
る。かくして、図１２の表示画面の計算のもとであるフ
ォワードプロファイル及び／又はサイドシフトプロファ
イルは、ローダーバーと次のガラス容器との間の妨害に
関して満足のもくものである。他方、図１３は、クロス
コンベヤ上においてローダーバーと次のガラス容器との
間で妨害が生じていることを示しており、ユーザーによ
ってフォワードプロファイル及び／又はサイドシフトプ
ロファイルを修正する必要がある。（かかる修正を行う
には、図７のパラメータ選択表示画面に戻らなければな
らない。）プロファイルセットを所望に応じて設計又は
最適化した後、これを後で識別して呼び出すためのネー
ム（名前）又は他の標識を付けた上でコンソール６４及
び／又は駆動装置３８中のメモリ内に記憶させるのがよ
い。かくして、後で使用されると共に、或いは修正が行
われるプロファイルのライブラリーが得られる。このラ
イブラリーは、変更できない基本プロファイルと他のプ
ロファイルを含む。新プロファイルの設計は通常、オペ
レータによって知られていて、基本的には所望％類似し
た既存のプロファイルパラメータ（図７）の呼出しで始
まり、次いで、修正を行って所望の動作特性を得る。次
に、この新パラメータを新ネームを付けてメモリ内に記
憶する。

【００２４】かくして、上述の目的を全て完全に達成す
る独立セクション型ガラス器具製造システムの徐冷がま
に関する動作プロファイルの生成及び／又は修正を行う
装置及び方法を開示した。特に、本発明の装置及び方法
を用いることにより、ガラス器具取扱条件セットが所与
の場合、プランオペレータは、動作プロファイルを選択
し、修正し、或いは生成し、それにより徐冷がま用ロー
ダーのところの最適性能を即座に得ることができる。プ
ロファイル生成／修正プログラムは最適には、習得及び
利用が容易なウインドウズ（マイクロソフト・インコー
ポレイテッドの商標）を利用したプログラムの状態であ
る。パスワードを用いると、オペレータのアクセス法を
予備選択できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体化に好ましい独立セクション型ガ
ラス器具製造システムの機能ブロック図である。

【図２】ガラス器具をクロスコンベヤから移送プレート
を横切って徐冷がま用コンベヤ上に積むための図１野シ
ステムの徐冷がま用ローダーステーションの略図であ
る。

【図３】図２の徐冷がま用ローダーステーションを作動
させるための電子制御装置の機能ブロック図である。

【図４】本発明の現時点で好ましい実施形態としての徐
冷がま用ローダーバーのフォワード加速度プロファイル
のグラフ図である。

【図５】本発明の現時点で好ましい実施形態としての徐
冷がま用ローダーバーのサイドシフト加速度プロファイ
ルのグラフ図である。

【図６】本発明の現時点で好ましい実施形態としての徐
冷がま用ローダーバーのリフト加速度プロファイルのグ
ラフ図である。

【図７】本発明の現時点で好ましい実施形態に従ってプ
ロファイルパラメータを設定するための表形式の画面表
示図である。

【図８】本発明の現時点で好ましい実施形態に従って機
械パラメータを設定するための表形式の画面表示図であ
る。

【図９】図７及び図８に示すパラメータデータに従って
得られたリフト軸線に沿う加速度プロファイルのグラフ
図である。

【図１０】図７及び図８に示すパラメータデータに従っ
て得られたリフト軸線に沿う速度プロファイルのグラフ
図である。

【図１１】図７及び図８に示すパラメータデータに従っ
て得られたリフト軸線に沿う位置プロファイルのグラフ
図である。

【図１２】本発明の現時点で好ましい実施形態にしたが
って徐冷がま用ローダーバーの動作を確認する図形表示
図である。

【図１３】本発明の現時点で好ましい実施形態にしたが
って徐冷がま用ローダーバーの動作を確認する図形表示
図である。

【図１４】互い違いの配列方式による徐冷がま積込み状
態を示す略図である。

【符号の説明】

２２ クロスコンベヤ ２４ 徐冷がま用ローダー ２６ 徐冷がま ３０ ローダーバー ３２，３４，３６ 電気的アクチュエータ ３８ 多軸サーボ駆動装置 ４０ 移送プレート ４２ 徐冷がまマット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−197330（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−139022（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−25446（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4290517（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C03B 35/10 C03B 9/40 C03B 25/06

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ローダーバー（30）と、ガラス器具をク
   ロスコンベヤ（22）から移送プレート（40）を横切って
   徐冷がまコンベヤ（42）上に積載するためにフォワード
   軸線、サイドシフト軸線及びリフト軸線に沿うローダー
   バーのところの動作を互いに独立的に制御する電気式ア
   クチュエータ手段（32,34,36）とを有する徐冷がま用ロ
   ーダー（24）のところの動作を制御する装置であって、
   ガラス器具、クロスコンベヤ、移送プレート、徐冷がま
   及びローダーバーの物理的特性に関連した複数の制御パ
   ラメータをオペレータが入力できるようにする手段（6
   4）と、前記制御パラメータを３つの前記軸線に関して
   いて、各々が動作データ対時間データのデータセットか
   ら成る動作プロファイルに自動的に変換する電子手段
   （66）と、電気式アクチュエータ手段に接続されてい
   て、動作データ対時間データの関連セットの関数として
   ３つの前記軸線に沿うローダーバーのところの動作を制
   御する手段（38）とを有することを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 前記オペレータによる入力手段（64）
   は、表示画面（68）と、該表示画面上に制御パラメータ
   及び関連の数値のテーブルを表示する手段（6）と、オ
   ペレータの制御下で前記数値を選択的に変更する手段
   （66,70 ）とから成ることを特徴とする請求項１記載の
   装置。
3. 【請求項３】 電子手段（66）は、前記動作プロファイ
   ルを自動的に整合させて前記動作プロファイルのうち少
   なくとも幾つかの事象が互いに一致するようにするため
   の手段を含むことを特徴とする請求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 自動的に整合させる手段は、フォワード
   プロファイル（図４）とサイドシフトプロファイル（図
   ５）を整合させてサイドシフト軸線に沿うローダーバー
   の速度がフォワード軸線に沿うローダーバーとガラス容
   器との接触時におけるクロスコンベヤ速度の所望の百分
   率表示の割合に等しいようにすることを特徴とする請求
   項３記載の装置。
5. 【請求項５】 前記所望の百分率表示の割合は、前記制
   御パラメータのうちの一つであることを特徴とする請求
   項４記載の装置。
6. 【請求項６】 自動的に整合させる手段は、フォワード
   プロファイル（図４）とサイドシフトプロファイル（図
   ５）とリフトプロファイル（図６）を整合させて前記軸
   線の全てのところにおける戻り動作が同時に開始するよ
   うにすることを特徴とする請求項３記載の装置。
7. 【請求項７】 フォワード軸線に関する制御パラメータ
   は、クロスコンベヤ上のガラス器具からのローダーバー
   のプルバック距離、ガラス容器直径、クロスコンベヤ上
   のガラス器具から移送プレートまでの距離、プッシュオ
   ン距離、全フォワード行程、最大サイクル速度における
   ローダーバーの接触速度、接触速度で移動したフォワー
   ド距離、及びフォワード減速距離から成る群（図７）か
   ら選択されることを特徴とする請求項２記載の装置。
8. 【請求項８】 サイドシフト軸線に関する制御パラメー
   タは、全サイドシフト行程、ジグザグ状のサイドシフト
   行程、クロスコンベヤに達するまでのサイドシフト距
   離、クロスコンベヤ速度に整合する百分率表示の速度、
   接触時から減速時までのサイドシフト距離、徐冷がまの
   幅、及びクロスコンベヤ上のガラス容器の中心間距離か
   ら成る群（図７）から選択されることを特徴とする請求
   項２記載の装置。
9. 【請求項９】 リフト動作に関する前記制御パラメータ
   は、リフト高さ、リフト安全バッファ及びリフトバッフ
   ァオフセットから成る群（図７）から選択されることを
   特徴とする請求項２記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記制御パラメータは、最大ローダー
    サイクル速度、所望のローダーサイクル速度、戻り行程
    に割り当てられた全サイクル時間の百分率表示の割合か
    ら成る群（図７）から選択されることを特徴とする請求
    項２記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記制御パラメータは、ローダーバー
    の部品番号及びプロファイルセットネームから成る群
    （図７）から選択されたその他のパラメータを含むこと
    を特徴とする請求項２記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記制御パラメータは、徐冷がま用コ
    ンベヤ上におけるガラス器具の中心間距離、クロスコン
    ベヤの幅、及び移送プレートの長さから成る群（図８）
    から選択されることを特徴とする請求項２記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記プロファイルデータセットに応答
    して、前記プロファイルデータを時間の関数としてグラ
    フ表示で選択的に表示する（図４及び図６）手段（68）
    を更に有することを特徴とする請求項２記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記プロファイルデータセットに応答
    して、クロスコンベヤ上におけるローダーバーとガラス
    器具との間の離隔距離をグラフ表示する（図１２及び図
    １３）手段（68）を更に有することを特徴とする請求項
    ２記載の装置。
15. 【請求項１５】 徐冷がま用ローダー（24）のローダー
    バー（30）の動作を制御してガラス器具をクロスコンベ
    ヤ（22）から移送プレート（40）を横切って徐冷がま用
    コンベヤ（42）上に移送するための方法であって、ロー
    ダーバー（30）を、フォワード軸線、サイドシフト軸線
    及びリフト軸線に沿うローダーバーの動作を互いに独立
    して制御する電気式アクチュエータ手段（32,34,36）に
    結合する段階（ａ）と、ガラス器具、クロスコンベヤ、
    移送プレート、徐冷がま、及びローダーバーの物理的特
    性に関連した複数の制御パラメータ（図７及び図８）を
    定める段階（ｂ）と、前記制御パラメータを３つの前記
    軸線に関していて、各々が動作データ対時間データの電
    子データセットから成る動作プロファイルに自動的且つ
    電子的に変換する段階（ｃ）と、少なくとも幾つかの動
    作プロファイルにおける事象がそれ以外の動作プロファ
    イルの事象と一致するように、前記動作プロファイルを
    自動的且つ電子的に互いに整合させる段階（ｄ）と、電
    気式アクチュエータ手段により３つの前記軸線に沿うロ
    ーダーバーのところの動作を動作データ対時間データの
    関連セットの関数として制御する段階（ｅ）とを有する
    ことを特徴とする方法。
16. 【請求項１６】 段階（ｂ）では、オペレータ画面（6
    8）上に、制御パラメータ及び関連の数値のテーブルを
    表示し、オペレータの制御下で前記数値を選択的に変更
    することを特徴とする請求項１５記載の方法。