JP4181394B2

JP4181394B2 - ガラス成形システム

Info

Publication number: JP4181394B2
Application number: JP2002353622A
Authority: JP
Inventors: 秀利北原; 利尚鎌野
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2022-12-05
Also published as: JP2004182561A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガラス成形機としての複数の成形室を備えてガラス素材を成形するガラス成形システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
出願人は、先に複数の成形室を備えたガラス成形システムを着想し、出願している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来のガラス成形システムは、例えば、Ａ室、Ｂ室、Ｃ室、Ｄ室の４つの成形室を備えている。
【０００４】
それぞれの成形室には、上下一対の金型がそれぞれ備えられている。各成形室は、素材搬送ロボットによりトレーステーションの素材供給用トレー中に収納されているガラス素材の供給を受ける。
【０００５】
それぞれの成形室は、それぞれが備えている素材設定用ロボットを用いて金型にガラス素材を設定する。その後、成形室は、金型を加熱ランプ等の温度制御手段によって所定の温度に加熱し、加熱後、上下一対の金型でガラス素材をプレスしてガラス成形品を完成する。
【０００６】
上述したように、従来のガラス成形システムは、ガラス素材の搬送用に工業用ロボットを使用している。この工業用ロボットは、ガラス素材を素材供給用トレーからガラス素材を取り出し、各成形室のガラス素材設置部に供給する。
【０００７】
さらに、この工業用ロボットは、成形されたガラス成形品を成形室の成形品設置部からトレーステーションの成形品収納用トレーに収納する。このようにして、工業用ロボットと各成形室（ガラス成形機）との間でガラス素材とガラス成形品の搬送制御が行われている。
【０００８】
しかしながら、上述した工業用ロボットを用いた搬送制御では、ガラス素材あるいはガラス成形品を１個づつしか搬送できず、ガラス素材の供給とガラス成形品の収納とが複数の成形室間で能率よく行われていなかった。すなわち、工業用ロボットに搬送待ちの時間があり、結果としてガラス素材の供給及びガラス成形品収納の能率が悪かった。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２９３５５１号公報（第１頁）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来の工業用ロボットを用いた搬送制御では、工業用ロボットに搬送待ちの時間があり、結果としてガラス素材の供給及びガラス成形品収納の能率が悪いという問題があった。
【００１１】
そこで、この発明は、ガラス素材供給及びガラス成形品収納の能率を向上させたガラス成形システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明のガラス成形システムは、金型を用いてガラス素材を成形する成形室を複数有するガラス成形システムにおいて、複数のガラス素材が置かれ、これらのガラス素材が前記金型に供給され、当該金型でガラス素材が成形されたガラス成形品が収納される収納手段と、この収納手段を搬送する搬送手段と、前記個々の成形室に設けられ、前記収納手段内のガラス素材を当該成形室の金型に供給し、当該金型で成形されたガラス成形品を取り出して当該収納手段に収納する供給手段と、この供給手段を制御するとともに、前記成形室に対するガラス素材要求信号を送信し、当該成形室の成形終了信号を送信する第１の制御手段と、この第１の制御手段から送信されたガラス素材要求信号を受信した際、前記搬送手段を用いて前記ガラス素材が収納された収納手段を要求元の成形室に搬送する制御を行い、前記第１の制御手段から送信された成形終了信号を受信した際、前記搬送手段を用いて当該成形室のガラス成形品が収納された収納手段を搬送する制御を行う第２の制御手段とから構成されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、この発明に係るガラス成形システムの概略構成を示すものである。本ガラス成形システムは、成形室２つを組み合わせて１ユニットとしたガラス成形機を用い、このユニットが２つ使用されている。すなわち、本ガラス成形システムは、成形室（Ａ）１１、成形室（Ｂ）１２、成形室（Ｃ）１３、成形室（Ｄ）１４の４つの成形室を備えている。
【００１５】
成形室１１には一対の金型１１ａ、成形室１２には一対の金型１２ａ、成形室１３には一対の金型１３ａ、成形室１４には一対の金型１４ａが設けられている。
【００１６】
また、２つのユニットの成形室１１，１２，１３，１４には、ガラス素材の供給及びガラス成形品を取り出すための小形ロボット１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂがそれぞれ設けられている。
【００１７】
小形ロボット１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂには、ガラス素材、ガラス成形品を収納するトレーを置くためのトレーテーブル１１ｃ、１２ｃ、１３ｃ、１４ｃが設けられている。
【００１８】
また、ガラス素材が収納されているトレー１５と、成形後のガラス成形品を収納するトレー１５とを置くためのトレーステーション１７が図上左方に設けられている。
【００１９】
図２は、トレー１５の外観構成例を示すものである。トレー１５は、複数の区画に仕切られた個々の区画にガラス素材が置かれ、また、当該ガラス素材が成形されたガラス成形品が個々の区画に収納される収納手段である。
【００２０】
なお、このトレー１５は、複数の区画に仕切られているが、区画がなく１個または複数個のガラス素材が置かれ、１個または複数個のガラス成形品が収納される収納手段としてのトレーであっても良い。
【００２１】
また、トレーステーション１７と各成形室１１〜１４のトレーテーブル１１ｂ〜１４ｂとの間でトレー１５を搬送する搬送手段としてのロボット２０が設けられている。
【００２２】
このロボット２０は、Ｘ，Ｙ，Ｚの直交座標系の制御軸として３軸を有し、そのエンドエフェクタ部２１を把持機構とし、ガラス素材が収納されたトレー１５またはガラス成形品が収納されたトレー１５を把持するようになっている。
【００２３】
成形室１１，１２で１ユニットとするガラス成形機には成形室制御装置３０が接続され、成形室１３，１４で１ユニットとするガラス成形機には成形室制御装置４０が接続されている。成形室制御装置３０は成形室１１，１２を制御し、成形室制御装置４０は成形室１３，１４を制御する。
【００２４】
ロボット２０にはロボット制御装置５０が接続されている。ロボット制御装置５０は、成形室制御装置３０，４０にもそれぞれ接続されている。このロボット制御装置５０は、ロボット２０を制御すると共に成形室制御装置３０，４０とも同期を取っている。
【００２５】
図３は、本ガラス成形システムを制御する各制御装置の構成を示すものである。まず、ロボット２０には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を動かすサーボモータＭｘ、Ｍｙ、Ｍｚが設けられている。また、ロボット２０には、エンドエフェクタ部２１を空圧で動作させる空圧制御部２２が接続されている。この空圧制御部２０は、ロボット制御装置５０に接続されている。
【００２６】
ロボット制御装置５０は、全体を制御するＣＰＵ５１、制御プログラム等を記憶しているＲＯＭ５２、各種データを一時記憶するＲＡＭ５３、入出力Ｉ／Ｏ部５４を介して接続されるモニタディスプレイ５５、他の機器とデータ通信を行う通信手段５６、エンドエフェクタ部２１の空圧のシーケンス制御を行うための入出力Ｉ／Ｏ部５７、及びサーボモータＭｘ、Ｍｙ、Ｍｚを制御するサーボドライバ部５８とから構成されている。
【００２７】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されている制御プログラムにより、一時記憶であるＲＡＭ５３を使用してシステム全体を制御し、モニタディスプレイ５５により状況を表示する。このような制御動作は、一般的な制御装置と同様なものである。
【００２８】
さらに、ロボット制御装置５０は、ＬＡＮ等の通信回線を介してデータ通信を行う通信手段５６を有し、このデータ通信機能により成形室制御装置３０及び成形室制御装置４０とデータ通信を行う。データ通信手段としては、ＲＳ２３２Ｃが構成上簡単であるが、より高度な機能を希望するときはＬＡＮ手段等であっても良い。あるいは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）と組み合わせた無線通信手段などでも構成することができる。あるいは、より簡単にするため、データ信号をシーケンサ機能のオン／オフ信号で構成することも可能である。
【００２９】
成形室制御装置３０は、制御室１１の全体を制御するＣＰＵ３１、制御プログラム等を記憶しているＲＯＭ３２、各種データを一時記憶するＲＡＭ３３、他の機器とデータ通信を行う通信手段３４、成形室１１の図示しないヒータランプの温度を制御する温度コントローラ６１、制御室１２の全体を制御するＣＰＵ３５、制御プログラム等を記憶しているＲＯＭ３６、各種データを一時記憶するＲＡＭ３７、他の機器とデータ通信を行う通信手段３８、及び成形室１２の図示しないヒータランプの温度を制御する温度コントローラ６２とから構成されている。
【００３０】
成形室制御装置４０は、制御室１３の全体を制御するＣＰＵ４１、制御プログラム等を記憶しているＲＯＭ４２、各種データを一時記憶するＲＡＭ４３、他の機器とデータ通信を行う通信手段４４、成形室１３の図示しないヒータランプの温度を制御する温度コントローラ６３、制御室１４の全体を制御するＣＰＵ４５、制御プログラム等を記憶しているＲＯＭ４６、各種データを一時記憶するＲＡＭ４７、他の機器とデータ通信を行う通信手段４８、及び成形室１４の図示しないヒータランプの温度を制御する温度コントローラ６４とから構成されている。
【００３１】
次に、このような構成において、ガラス成形システムの動作を図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３２】
まず、成形室制御装置３０，４０は、成形室の識別信号を有するガラス素材要求のデータ信号をロボット制御装置５０に出力する（ＳＴ１）。
【００３３】
ロボット制御装置５０のＣＰＵ５１は、ガラス素材要求のデータ信号を通信手段５６を介して受信した際、ロボット２０を用いて要求元の成形室（１１，１２，１３，１４のいずれか１つ）にガラス素材を収納したトレー１５を搬送する。
【００３４】
すなわち、ロボット制御装置５０に制御されたロボット２０が、エンドエフェクタ部２１を用いてトレーステーション１７に置かれたガラス素材を収納したトレー１５を把持し、このトレー１５を要求元の成形室のトレーテーブル（１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，１４ｃ）まで搬送する（ＳＴ２）。
【００３５】
この搬送が完了した際、ロボット制御装置５０のＣＰＵ５１は、搬送完了情報を含むデータ信号を通信手段５６を介して要求元の成形室制御装置（３０または４０）に送信する（ＳＴ３）。
【００３６】
例えば、成形室制御装置３０が制御する成形室１１が要求元だとする。すなわち、要求元のトレーテーブル１１ｃにガラス素材が収納されたトレー１５が搬送されたものとする。この際、成形室制御装置３０のＣＰＵ３１は、成形室１１の小形ロボット１１ｂを制御してトレー１５に収納されているガラス素材を金型１１ｃに供給（設定）する（ＳＴ４）。
【００３７】
続いて、ＣＰＵ３１は、温度コントローラ６１を介して金型１１ａの温度を制御し、一対の金型１１ａのプレス制御を行ってガラス成形を行う（ＳＴ５）。
【００３８】
このガラス成形が終了した際、ＣＰＵ３１は、小形ロボット１１ｂを制御して金型１１ａからガラス成形品を取り出し、トレー１５のガラス素材を取り出した収納位置に当該ガラス成形品を収納する（ＳＴ６）。このようにして、ガラス素材が収納されたトレー１５は、ガラス成形品が収納されることになる。
【００３９】
ステップＳＴ４〜６のガラス成形により素材トレー１５に収納されていたガラス素材全てを成形した際（ＳＴ７）、成形室制御装置３０のＣＰＵ３１は、成形終了のデータ信号を通信手段３４を介してロボット制御装置５０に送信する（ＳＴ８）。
【００４０】
ロボット制御装置５０のＣＰＵ５１は、成形終了のデータ信号を通信手段５６を介して受信した際（ＳＴ９）、ロボット２０を用いて成形終了元である成形室１１のトレーテーブル１１ｃに置かれたガラス成形品を収納したトレー１５をトレーステーション１７へ搬送する（ＳＴ１０）。
【００４１】
以上説明したように上記発明の実施の形態によれば、ロボット制御装置は、各成形室からのガラス素材要求のデータ信号、あるいは成形終了のデータ信号を受信し、ガラス素材搬送、ガラス成形品搬送の動作を行うことにより、各成形室からの要求に対応することができる。
【００４２】
また、ロボット制御装置と成形室制御装置との間を共通メモリ等で構成しても良いが、この場合、制御回路は複雑になる。
【００４３】
なお、上記実施の形態では、ガラス素材を金型に供給する小形ロボットとトレーを搬送するロボットとを用いたが、トレーを搬送するとともにトレー内のガラス素材を金型に供給する多関節型のロボットを用いるようにしても良い。
【００４４】
上記発明の実施の形態では、トレーの搬送手段をＸ，Ｙ，Ｚの制御軸の直行座標系ロボットとしたが、これに限らず多関節型のロボットでも把持機構を備えたものならば使用できる。なお、アームは、省スペースのため細長く構成されているものが好適である。
【００４５】
また、トレーの搬送手段として、専用のトレー搬送機構などでも良く、この場合、液圧、空圧を利用して構成することも可能である。成形室のトレー設置場所への搬送のためシーケンス制御によりトレーの突き出し、あるいは引出し機構、および上下動等のための機構などを使用しても良い。
【００４６】
さらに、サーボ機構や位置検出センサ等の位置決め機能を備えた手段を使用したベルトコンベア手段により、トレーを成形室のトレー設置場所の近傍まで搬送させ、シーケンス制御を使用した専用機構のごとくトレー設置機構を使用しても良い。
【００４７】
また、ベルトコンベア手段とロボットの把持機構を組み合わせても良く、この発明の実施の形態としての搬送手段には、種種の変形例が可能である。
【００４８】
なお、本願発明は、上記（各）実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題（の少なくとも１つ）が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも１つ）が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、ガラス素材供給及びガラス成形品収納の能率を向上させたガラス成形システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るガラス成形システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】トレーの外観構成例を示す図。
【図３】ガラス成形システムを制御する各制御装置の構成を示す図。
【図４】ガラス成形システムの動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１１，１２，１３，１４…成形室
１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ…小形ロボット（供給手段）
１５…トレー（収納手段）
１７…トレーステーション（待機手段）
２０…ロボット（搬送手段）
２１…エンドエフェクタ部（把持機構）
３０，４０…成形室制御装置（第１の制御手段）
５０…ロボット制御装置（第２の制御手段）
３１，３５，４１，４５，５１…ＣＰＵ
３４，３８，４４，４８，５６…通信手段

Claims

金型を用いてガラス素材を成形する成形室を複数有するガラス成形システムにおいて、
複数のガラス素材が置かれ、これらのガラス素材が前記金型に供給され、当該金型でガラス素材が成形されたガラス成形品が収納される収納手段と、
この収納手段を搬送する搬送手段と、
前記個々の成形室に設けられ、前記収納手段内のガラス素材を当該成形室の金型に供給し、当該金型で成形されたガラス成形品を取り出して当該収納手段に収納する供給手段と、
この供給手段を制御するとともに、前記成形室に対するガラス素材要求信号を送信し、当該成形室の成形終了信号を送信する第１の制御手段と、
この第１の制御手段から送信されたガラス素材要求信号を受信した際、前記搬送手段を用いて前記ガラス素材が収納された収納手段を要求元の成形室に搬送する制御を行い、前記第１の制御手段から送信された成形終了信号を受信した際、前記搬送手段を用いて当該成形室のガラス成形品が収納された収納手段を搬送する制御を行う第２の制御手段と、
を具備したことを特徴とするガラス成形システム。
前記搬送手段は、前記収納手段を把持して搬送する把持機構を有する工業用ロボットであることを特徴とする請求項１記載のガラス成形システム。
前記ガラス成形システムは、前記収納手段を待機させるための待機手段を有することを特徴とする請求項１記載のガラス成形システム。
前記供給手段を制御する第１の制御手段と、前記搬送手段の制御を行う第２の制御手段とが同期していることを特徴とする請求項１記載のガラス成形システム。
金型を用いてガラス素材を成形する成形室を複数有するガラス成形システムにおいて、
複数のガラス素材が置かれ、これらのガラス素材が前記金型に供給され、当該金型でガラス素材が成形されたガラス成形品が収納される収納手段と、
この収納手段を前記成形室へ搬送し、この搬送した収納手段内のガラス素材を当該成形室の金型に供給し、当該金型で成形されたガラス成形品を取り出して当該収納手段に収納し、ガラス成形品が収納された収納手段を搬送する搬送供給手段と、
この搬送供給手段を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とするガラス成形システム。
前記搬送供給手段は、前記収納手段を把持して搬送し、前記収納手段内のガラス素材を供給する多関節型の工業用ロボットであることを特徴とする請求項５記載のガラス成形システム。