JP7014793B2 - ガラス物品をイオン交換するためのシステム及び方法 - Google Patents
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Description
1つ以上のユーザ入力デバイスから処理命令を受信するステップ;
上記処理命令に基づいて、ロボットリフトを用いて、複数のガラス物品を内包するカセットを、1つ以上のイオン交換ステーションの溶融塩浴に自動的に装入するステップ;
所定の時間後に、上記処理命令に基づいて、ロボットリフトを用いて、上記カセットを上記溶融塩浴から自動的に取り出すステップ;及び
上記カセットを自動的に回転させて、上記溶融塩浴の流体を上記カセットから排出するステップ
を含む。
図15を参照すると、イオン交換プロセスに供された後の様々な冷却動作中の、図8A及び8Bに示されているような3つの従来のカセット(A、B及びC)の冷却プロファイルが示されている。従来のカセット(A、B及びC)をそれぞれ、5時間にわたって、400℃超(例えば約450℃~約510℃)のイオン交換浴に供した。試験した従来のカセットは、1.5×1.5×1.5mの寸法を有していた。熱電対を、複数のガラス物品の表面のある範囲の場所に配線した。上記熱電対により、冷却中の温度の監視が可能となった。図示されているように、従来のカセットの外部の付近に位置するガラス物品から得られた外部温度を、従来のカセットの内部に配置されたガラス物品から得られた内部温度と比較する。各実験において、従来のカセットを、室温の空気を循環させる冷却ファンを有する、内包されるチャンバ内で冷却した。ファンの速度は、従来のカセットAに対応する最大ファン速度の20%、従来のカセットBに対応する最大ファン速度の50%に、及び従来のカセットCに対応する最大ファン速度の80%とした。結果を以下の表に示す。
ここで図16を参照すると、従来のカセットと同一のイオン交換プロセスに供された後の冷却動作中の、スライスカセットコンセプトの冷却プロファイルが示されている。上述のように、スライスカセットコンセプトは、図13に示すように、3つのマガジンを代用物として積層し、一体に締結することによってシミュレートした。代用物は、その最小寸法が、スライスカセットコンセプトにおけるマガジンの単一の積層体の最小寸法に相当し得るため、スライスカセットコンセプトを表すものである。代用物はいずれの能動的な冷却を受けなかった。即ち、代用物の冷却を補助するためにファンを使用しなかった。図16に示すように、マガジンの周囲及びマガジン内での空気の温度の変化を、代用物内のガラス物品(この場合はバイアル)の温度の変化と共にプロットした。以下の表は、代用物の中央で経験される冷却時間と、代用物の縁部で経験される冷却時間との差を示す。
ガラス物品をイオン交換するための方法であって、
上記方法は:
1つ以上のユーザ入力デバイスから処理命令を受信するステップ;
上記処理命令に基づいて、ロボットリフトを用いて、複数のガラス物品を内包するカセットを、1つ以上のイオン交換ステーションの溶融塩浴に自動的に装入するステップ;
所定の時間後に、上記処理命令に基づいて、ロボットリフトを用いて、上記カセットを上記溶融塩浴から自動的に取り出すステップ;及び
上記カセットを自動的に回転させて、上記溶融塩浴の流体を上記カセットから排出するステップ
を含む、方法。
上記カセットを自動的に回転させて、上記溶融塩浴の上記流体を上記カセットから排出する上記ステップは、上記カセットを軸の周りで回転させるステップと、回転を所定の位置で停止させるステップとを含む、実施形態1に記載の方法。
上記カセットを自動的に回転させて、上記溶融塩浴の上記流体を上記カセットから排出する上記ステップは:
上記ロボットリフトのアームに回転ツールを取り付けるステップ;
上記カセットを上記回転ツールに装入するステップ;及び
上記回転ツールを用いて回転シーケンスを開始させ、上記カセットを回転させるステップ
を含む、実施形態1に記載の方法。
上記回転シーケンスは:
上記カセットを水平軸に対して約125°回転させ、所定の期間にわたって、上記カセットを上記水平軸に対して約125°に保持するステップ;及び
上記カセットを上記水平軸に対して225°回転させ、所定の期間にわたって、上記カセットを上記水平軸に対して約225°に保持するステップ
を含む、実施形態3に記載の方法。
上記カセットを自動的に回転させて、上記溶融塩浴の上記流体を上記カセットから排出する上記ステップは:
上記カセットを回転ツール上に装入するステップであって、上記回転ツールは、上記1つ以上のイオン交換ステーションのカバーに連結される、ステップ;並びに
上記回転ツールを用いて回転シーケンスを開始させ、上記カセットを回転させるステップであって、上記回転シーケンスは:
上記カセットを水平軸に対して約125°回転させ、所定の期間にわたって、上記カセットを上記水平軸に対して約125°に保持するステップ;及び
上記カセットを上記水平軸に対して225°回転させ、所定の期間にわたって、上記カセットを上記水平軸に対して約225°に保持するステップ
を含む、ステップ
を含む、実施形態1に記載の方法。
上記溶融塩浴の上記流体は、上記カセットから排出されて上記溶融塩浴に戻る、実施形態1に記載の方法。
上記カセットを予熱ステーションに、上記ロボットリフトを用いて自動的に装入するステップ;及び
上記カセットを、上記予熱ステーションの予熱炉内で、所定の温度まで予熱するステップ
を更に含む、実施形態1に記載の方法。
上記カセットを冷却ステーションに、上記ロボットリフトを用いて自動的に装入するステップ;及び
上記カセットの温度を冷却するステップ
を更に含む、実施形態1に記載の方法。
上記カセットをすすぎステーションに、上記ロボットリフトを用いて自動的に装入するステップ;及び
上記カセットをすすいで、上記溶融塩浴からの残渣を実質的に除去するステップ
を更に含む、実施形態1に記載の方法。
ガラス物品をイオン交換するためのシステムであって、
上記システムは:
1つ以上のプロセッサ;
上記1つ以上のプロセッサに通信可能に連結され、またカセットを操作するよう構成された、ロボットリフトであって、上記カセットは、複数のガラス物品を固定するよう構成される、ロボットリフト;並びに
上記1つ以上のプロセッサに通信可能に連結された1つ以上のメモリモジュールであって、上記1つ以上のメモリモジュールは、論理を記憶しており、上記論理は、上記1つ以上のプロセッサによって実行された場合に、上記1つ以上のプロセッサに:
上記ロボットリフトを用いて上記カセットを溶融塩浴に自動的に装入させ;
所定の時間後に、上記ロボットリフトを用いて上記カセットを上記溶融塩浴から自動的に取り出させ;
処理命令に基づいて、上記ロボットリフトを用いて上記カセットを自動的に回転させて、上記溶融塩浴の流体を上記カセットから排出させる、メモリモジュール
を備える、システム。
上記ロボットリフトを用いて上記カセットを自動的に回転させて、上記溶融塩浴の上記流体を上記カセットから排出するために、上記1つ以上のプロセッサは:
上記ロボットリフトのアームに回転ツールを自動的に取り付け;
上記カセットを上記回転ツールに装入し;
上記回転ツールを用いて回転シーケンスを開始させ、上記カセットを回転させる
ための、論理を実行する、実施形態10に記載のシステム。
上記回転シーケンスは:
上記カセットを水平軸に対して約125°まで回転させ、所定の期間にわたって、上記カセットを上記水平軸に対して約125°に保持するステップ;及び
上記カセットを上記水平軸に対して約225°まで回転させ、所定の期間にわたって、上記カセットを上記水平軸に対して約225°に保持するステップ
を含む、実施形態11に記載のシステム。
上記溶融塩浴の上記流体は、上記カセットから排出されて上記溶融塩浴に戻る、実施形態10に記載のシステム。
上記1つ以上のプロセッサに通信可能に連結された予熱ステーションを更に備え、
上記1つ以上のプロセッサは:
上記ロボットリフトを用いて上記カセットを上記予熱ステーションに自動的に装入し;
上記カセットを、上記予熱ステーションの予熱炉内で、所定の温度まで予熱する
ための、論理を実行する、実施形態10に記載のシステム。
上記1つ以上のプロセッサに通信可能に連結された冷却ステーションを更に備え、
上記1つ以上のプロセッサは:
上記ロボットリフトを用いて上記カセットを上記冷却ステーションに自動的に装入し;
上記カセットの温度を冷却する
ための、論理を実行する、実施形態10に記載のシステム。
上記1つ以上のプロセッサは、上記ロボットリフトに、上記カセットをすすぎステーションに自動的に装入させ、上記溶融塩浴からの残渣を上記カセットからすすぐための、論理を実行する、実施形態10に記載のシステム。
上記1つ以上のプロセッサは、上記ロボットリフトを用いて追加のカセットを上記溶融塩浴に装入するための論理を実行し、
各上記カセットは、上記溶融塩浴内の他の上記カセットに対して再構成可能である、実施形態10に記載のシステム。
ガラス物品をイオン交換するための方法であって、
上記方法は:
複数のガラス物品を1つ以上のカセット内に装入するステップ;
各上記1つ以上のカセットを溶融塩浴に個別に装入するステップであって、上記1つ以上のカセットは、互いに対して再構成可能である、ステップ;
上記1つ以上のカセットそれぞれに関して、所定の時間後に、各上記1つ以上のカセットを上記溶融塩浴から個別に取り出すステップ;及び
各上記1つ以上のカセットを個別に回転させて、上記溶融塩浴の流体を上記1つ以上のカセットから排出するステップ
を含む、方法。
各上記1つ以上のカセットを自動的に回転させて、上記溶融塩浴の残留した上記流体を各上記1つ以上のカセットから実質的に排出する上記ステップは:
ロボットリフトのアームに回転ツールを取り付けるステップ;
各上記1つ以上のカセットを上記回転ツールに個別に装入するステップ;及び
上記回転ツールを用いて回転シーケンスを開始させ、各上記1つ以上のカセットを回転させるステップ
を含む、実施形態18に記載の方法。
上記回転シーケンスは:
各上記1つ以上のカセットを水平軸に対して約125°まで回転させ、所定の期間にわたって、各上記1つ以上のカセットを上記水平軸に対して約125°に保持するステップ;及び
各上記1つ以上のカセットを上記水平軸に対して約225°まで回転させ、所定の期間にわたって、各上記1つ以上のカセットを上記水平軸に対して約225°に保持するステップ
を含む、実施形態18に記載の方法。
各上記1つ以上のカセットを自動的に回転させて、上記溶融塩浴の残留した上記流体を各上記1つ以上のカセットから実質的に排出する上記ステップは:
各上記1つ以上のカセットを回転ツール上に装入するステップであって、上記回転ツールは、上記1つ以上のイオン交換ステーションのカバーに連結される、ステップ;並びに
上記回転ツールを用いて回転シーケンスを開始させ、各上記1つ以上のカセットを回転させるステップであって、上記回転シーケンスは:
各上記1つ以上のカセットを水平軸に対して約125°回転させ、所定の期間にわたって、各上記1つ以上のカセットを上記水平軸に対して約125°に保持するステップ;及び
各上記1つ以上のカセットを上記水平軸に対して225°回転させ、所定の期間にわたって、各上記1つ以上のカセットを上記水平軸に対して約225°に保持するステップ
を含む、ステップ
を含む、実施形態18に記載の方法。
ガラス物品をイオン交換する方法であって、
上記方法は:
複数のガラス物品をマガジン内に装入するステップ;
上記マガジンをカセット内に装入するステップであって、上記カセットは、横方向側部及び縦方向側部を備えるフレームを備え、上記横方向側部は、横方向において、上記縦方向側部の縦方向における長さより小さい長さを有する、ステップ;並びに
上記カセット及び上記マガジンを溶融塩浴に装入するステップであって、上記カセットは、上記溶融塩浴中に位置決めされた他の上記カセットに対して再構成可能となるよう構成される、ステップ
を含む、方法。
所定の期間後に、上記カセットを上記溶融塩浴から取り出すステップを更に含み、
上記カセットは、上記溶融塩浴中の他の上記カセットとは別個に、上記溶融塩浴から取り出されるよう構成される、実施形態22に記載の方法。
複数のマガジンが上記カセット内で積層される、実施形態22に記載の方法。
上記カセットは、単一のマガジン積層体を横方向に保持するよう構成される、実施形態22に記載の方法。
上記カセットは、2つの上記マガジン積層体を縦方向に保持するよう構成される、実施形態25に記載の方法。
上記カセットは、上記カセットの第1の部分と上記カセットの第2の部分とを分割する分割器を更に備え、
上記分割器は、上記カセットの上記第1の部分と上記カセットの上記第2の部分との間に延在する冷却チャネルを画定する、実施形態22に記載の方法。
上記カセットは、所定の温度まで冷却されるよう構成され、
上記所定の温度は、上記複数のガラス物品内の構造緩和が約30分未満で実質的に低減されるような温度である、実施形態22に記載の方法。
上記カセットは更に、少なくとも2つの上記マガジンを互いから垂直方向に離間させることによって、上記マガジンの間に延在する水平チャネルを画定するよう構成された、水平クロス部材を備える、実施形態22に記載の方法。
30 マガジン
35 マガジン積層体
40 イオン交換ステーション
44 イオン交換タンク
100 システム
103 制御ユニット
104 通信経路
105 プロセッサ
106 メモリモジュール
107 ユーザ入力デバイス
108 処理セル
110 ロボットリフト
111 アーム
112 ピックアップツール
114 持ち上げバー
115 回転ツール
117 取り付けデバイス
119 突起部
120 装入ステーション
121 キャリッジ
122 本体部分
123 キャリッジ121の表面
124 ホイール、位置合わせ用ホイール
125 ホイール、安定化用ホイール
126 カセット位置合わせ用ロッド
127 レールシステム
128 レール
129 レール
130 予熱ステーション
132 予熱炉
140 イオン交換ステーション
140’ イオン交換ステーション
140A 第1のイオン交換ステーション
140B 第2のイオン交換ステーション
142 フード
143 壁部、側壁
144 イオン交換タンク、タンク
146 内張り
147 蓋、傾斜壁部
151 開口
155 溶融塩浴
160 冷却ステーション
170 すすぎステーション
180 カセットセンサ
184 インジケータライト
190 ツールステーション
191 ツールステーション190の表面
192 ツール受承用突起部
194 ツールセンサ
198 保持ステーション
200 カセット
200’ カセット
201 フレーム
201’ フレーム
202 垂直部材
202’ 垂直部材
203 横方向側部
205 縦方向側部
205’ 縦方向側部
210 上部フレーム
212 上部縦方向部材
214 上部横方向部材
216 切り欠き部
220 下部フレーム
222 下部縦方向部材
224 下部横方向部材
230 分割器
231 第1のフレーム部材
232 第1の部分
232’ 第1の部分
233 第2のフレーム部材
234 第2の部分
234’ 第2の部分
237 通路
240 フック、支持用フック
250 フック、ロック用フック
260 保持構造体
261’ チャネル
262 保持バー
264 位置合わせ部材
266 ポケット
268 支持体
280’ 水平クロス部材
282’ フランジ
300 マガジン
310 アパーチャ
350 ガラス物品
360 マガジンの積層体
362 リテーナ
500 コンベア
Claims (9)
- ガラス物品をイオン交換するための方法であって、
前記方法は:
1つ以上のユーザ入力デバイスから処理命令を受信するステップ;
前記処理命令に基づいて、ロボットリフトを用いて、複数のガラス物品を内包するカセットを、1つ以上のイオン交換ステーションの溶融塩浴に自動的に装入するステップ;
所定の時間後に、前記処理命令に基づいて、ロボットリフトを用いて、前記カセットを前記溶融塩浴から自動的に取り出すステップ;及び
前記ロボットリフト及び前記1つ以上のイオン交換ステーションのカバーのうちの少なくとも一方に連結された、回転ツールを用いて、前記カセットを自動的に回転させて、前記溶融塩浴の流体を前記カセットから排出するステップ
を含む、方法。 - 前記カセットを自動的に回転させて、前記溶融塩浴の前記流体を前記カセットから排出する前記ステップは、前記カセットを軸の周りで回転させるステップと、回転を所定の位置で停止させるステップとを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記カセットを自動的に回転させて、前記溶融塩浴の前記流体を前記カセットから排出する前記ステップは:
前記ロボットリフトのアームに前記回転ツールを取り付けるステップ;
前記カセットを前記回転ツールに装入するステップ;及び
前記回転ツールを用いて回転シーケンスを開始させ、前記カセットを回転させるステップ
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記回転シーケンスは:
前記カセットを水平軸に対して所定の回転方向に125°回転させ、所定の期間にわたって、前記カセットをその位置に保持するステップ;及び
前記回転方向と同じ方向に前記カセットを前記水平軸に対して225°回転させ、所定の期間にわたって、前記カセットをその位置に保持するステップ
を含む、請求項3に記載の方法。 - 前記カセットを自動的に回転させて、前記溶融塩浴の前記流体を前記カセットから排出する前記ステップは:
前記カセットを前記回転ツール上に装入するステップであって、前記回転ツールは、前記1つ以上のイオン交換ステーションの前記カバーに連結される、ステップ;並びに
前記回転ツールを用いて回転シーケンスを開始させ、前記カセットを回転させるステップであって、前記回転シーケンスは:
前記カセットを水平軸に対して所定の回転方向に約125°回転させ、所定の期間にわたって、前記カセットをその位置に保持するステップ;及び
前記回転方向と同じ方向に前記カセットを前記水平軸に対して225°回転させ、所定の期間にわたって、前記カセットをその位置に保持するステップ
を含む、ステップ
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記溶融塩浴の前記流体は、前記カセットから排出されて前記溶融塩浴に戻る、請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記カセットを予熱ステーションに、前記ロボットリフトを用いて自動的に装入するステップ;及び
前記カセットを、前記予熱ステーションの予熱炉内で、所定の温度まで予熱するステップ
を更に含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の方法。 - 前記カセットを冷却ステーションに、前記ロボットリフトを用いて自動的に装入するステップ;及び
前記カセットの温度を冷却するステップ
を更に含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。 - 前記カセットをすすぎステーションに、前記ロボットリフトを用いて自動的に装入するステップ;及び
前記カセットをすすいで、前記溶融塩浴からの残渣を実質的に除去するステップ
を更に含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。
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