JPH05185349A - ガラス製品の表面加工装置 - Google Patents

ガラス製品の表面加工装置

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JPH05185349A
JPH05185349A JP2482292A JP2482292A JPH05185349A JP H05185349 A JPH05185349 A JP H05185349A JP 2482292 A JP2482292 A JP 2482292A JP 2482292 A JP2482292 A JP 2482292A JP H05185349 A JPH05185349 A JP H05185349A
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glass container
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ガラス製品の脱着を含めて工程の無人化を図る
ことができると共に、型替え調整時間を短縮し、多品種
少量生産に適するガラス製品の表面加工装置を提供す
る。 【構成】 ロボット3のアーム11の先端にチャック1
3を介してガラス製品139を把持し、このガラス製品
139の研削予定部を、ホイール駆動盤5のホイール2
7に押し当てて、ガラス製品139の研削予定部にカッ
ト加工を施すようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス食器あるいはガ
ラス容器の表面に経済的に効率よくカット加工を施すこ
とのできるガラス製品の表面加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、ガラス食器あるいはガラス容器
に付加価値を付けるために、製品の表面に溝あるいは絵
柄を彫り込むことは知られている。この種の溝あるいは
絵柄を彫り込むための従来の加工機は、カット動作を各
要素動作に分解した上で、各要素動作をカムにより、あ
るいは電気的に制御して、必要な各要素動作を得るよう
に構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の従来の加工機は、ガラス食器あるいはガラス容器を単
に加工するだけであり、製品の加工機への脱着は作業員
が行なわなければならず、そのまゝでは工程を完全に無
人化することはできないという問題がある。
【0004】また、従来の加工機は、各要素動作をカム
によりあるいは電気的に制御するので、溝あるいは絵柄
を変更したり、製品の大きさや、形状を変更したりする
場合には、その型変え調整時間が長くなるという問題が
ある。
【0005】そこで、本発明の目的は、製品の脱着を含
めて工程の無人化を図ることができると共に、型替え調
整時間を短縮し、多品種少量生産に適するガラス製品の
表面加工装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ロボットのアームの先端にチャックを介
してガラス製品を把持し、このガラス製品の研削予定部
を、ホイール駆動盤のホイールに押し当てて、ガラス製
品の研削予定部にカット加工を施すようにしたことを特
徴とするものである。
【0007】またチャックは、ガラス製品の凹部内面を
把持する爪部材と、ガラス製品の凹部内を真空吸引する
吸着機構とを有するものであってもよい。
【0008】更にホイール駆動盤は、研削圧力が増大す
る際にホイールを後退させるためのフローティング機構
を有するものであってもよい。
【0009】
【作用】本考案によれば、ロボットのアームの先端にチ
ャックを介して把持されるガラス製品を、ホイール駆動
盤のホイールに押し当てて、ガラス製品の研削予定部に
カット加工を施す。この場合、チャックが、ガラス製品
の凹部内面を把持する爪部材と、ガラス製品の凹部内を
真空吸引する吸着機構とを有するものとすれば、エアー
洩れにより吸着機構が動作しなくなったとしても、爪部
材によりガラス製品が把持され、その脱落が防止される
ので、チャック機能は確保される。ホイール駆動盤は、
研削圧力が増大する際にホイールを後退させるためのフ
ローティング機構を有するものとすれば、ガラス製品の
押し付け力が増大する際に、ホイールが自動的に後退し
て、研削圧力が自動的に調整されるので、ガラス製品の
表面にはなめらかなカットラインが得られる。
【0010】
【実施例】以下、本発明によるガラス製品の表面加工装
置の一実施例を図面を参照して説明する。
【0011】図1において、1は基礎ベースを示し、こ
の基礎ベース1上には、ロボット3、及びホイール駆動
盤5が搭載されている。ロボット3は、所定の教示デー
タに従って動作するアーム11を有し、このアーム11
の先端にはガラス食器あるいはガラス容器を把持するた
めのチャック13が取付けられている。
【0012】まずチャック13を説明すると、このチャ
ック13は、図2に示すように、真空吸着式のチャック
であり、アーム11の先端に固定されるフランジ100
を有している。このフランジ100にはシリンダ101
が取付けられ、このシリンダ101にはボルト103を
介してシリンダヘッド105が固定されている。このシ
リンダヘッド105の先端にはマウスヘッド107が固
定され、このマウスヘッド107の先端には、ゴム材1
07aが焼き付けられている。
【0013】マウスヘッド107の内周には、ホルダ1
09が固着され、このホルダ109には爪部材111が
ピン結合されており、この爪部材111の先端にはゴム
113が貼着されている。更に、シリンダヘッド105
の外周には、ディストリビュータ115が嵌め合わさ
れ、このディストリビュータ115はワッシャ117及
びナット119を介してシリンダヘッド105の外周上
に固定されている。
【0014】また、シリンダ101内にはピストン12
1が収納され、このピストン121に固定されたピスト
ンロッド123は、シリンダヘッド105、マウスヘッ
ド107及びホルダ109を貫通して延出し、その端部
123aにはロッドトップ125が固定されている。こ
のロッドトップ125は、ピストンロッド123が軸方
向に摺動した場合に、それと一体的に移動して、上述の
爪部材111を側方に押し広げるためのものである。
【0015】ディストリビュータ115に開口する3つ
のポート115a,115b,115cのうち、ポート
115a,115bはエアー用のポートであり、ポート
115aは通路127を通じて空間129に連通し、ポ
ート115bは通路131を通じて空間133に連通し
ている。また、ポート115cはバキューム用のポート
であり、このポート115cは空間135及び通路13
7を通じてマウスヘッド107の外部に連通している。
【0016】これによれば、ロボット3のアーム11の
先端にガラス容器139をチャックするに際し、まずガ
ラス容器139の口部にゴム材107aが当接するま
で、その内部109aに爪部材111を挿入する。
【0017】そして、ディストリビュータ115のポー
ト115bにエアーを供給し、ピストンロッド123及
びロッドトップ125を移動させて、爪部材111を側
方に押し広げることにより、ガラス容器139の中心を
チャック13の中心に合わせるように心出しする。
【0018】この心出しを行なった後には、ポート11
5cからバキュームして、ガラス容器139を吸着す
る。この際、マウスヘッド107にゴム材107aが焼
き付けられているので、ガラス容器139に多少の口部
精度不良があっても、ある程度収納され、ほぼ確実に吸
着される。
【0019】即ち、このチャック13では、バキューム
により吸着するだけでなく、爪部材111でもガラス容
器139を内部139aから押圧保持するので、ガラス
容器139の口部とマウスヘッド107のゴム材107
aとの隙間からエアー漏れがあったとしても、ガラス容
器139が直ちに脱落することはない。
【0020】一方、上述のホイール駆動盤5は、剛性の
高い架台21上に載置され、この架台21は4本のアジ
ャストボルト23を介して基礎ベース1上に固定されて
いる。25は位置決め用のブラケットである。
【0021】このホイール駆動盤5は、ガラス食器ある
いはガラス容器139の表面に溝加工を施すためのダイ
ヤモンドホイール27を有している。このホイール27
は、駆動機構29を介して回転駆動されると共に、フロ
ーティング機構53を介して矢印Xの方向に移動するよ
う構成されている。
【0022】駆動機構29はACサーボモータ31を含
み、このサーボモータ31は架台21に固定されたブラ
ケット33に固定されており、このブラケット33は位
置決めボルト35により位置決めされている。このブラ
ケット33は上方に延出し、その上端には2つの軸受3
7,39が固設され、この軸受37,39にはボールス
プライン41が回転並びに軸方向移動自在に支持されて
いる。
【0023】ボールスプライン41の軸上にはスプライ
ン軸に沿ってプーリ43が嵌め合され、このプーリ43
にはタイミングベルト45が巻回され、このタイミング
ベルト45はACサーボモータ31のプーリ47に連結
されている。
【0024】また、ボールスプライン41の軸端にはギ
ヤボックス49が配置され、このギヤボックス49には
マイタギヤ(図示せず)が内蔵され、このマイタギヤを
介して、ボールスプライン41の軸端はホイール27を
支持するシャフト51に連結されている。これによれ
ば、ACサーボモータ31の回転はボールスプライン4
1に伝達され、さらにギヤボックス49内のマイタギヤ
を介してホイール27のシャフト51に伝達される。
【0025】フローティング機構53はボールスライド
55を含み、このボールスライド55は、架台21に固
定されたベース57上にスライド自在に設けられてい
る。そして、上述のギヤボックス49、及びホイール2
7はこのボールスライド55上に固定され、このボール
スライド55は、ブラケット33に固定されたエアシリ
ンダ59のロッド端に連結されている。これによれば、
エアシリンダ59の圧力以上の荷重がホイール27に作
用した場合に、ホイール27及びギヤボックス49と一
体になってボールスライド55が、ガラス食器あるいは
ガラス容器139側から後退するようになっている。
【0026】これらの構成によると、ボールスライド5
5上に固定されるのは、ギヤボックス49、及びホイー
ル27の類いであり、それらの重量は極力小さく抑えら
れている。即ち、重量の大きいACサーボモータ31な
どは、ボールスライド55上から外されて、架台21上
に固定されている。従って、移動部分の重量が小さいの
で、慣性力が小さく、ボールスライド55の移動がスム
ーズになる。
【0027】また、架台21にはポンプ61が搭載さ
れ、このポンプ61はクーラントタンク63から研削液
を吸い上げ、これをチューブ(図示せず)を介してホイ
ール27とガラス容器139との間に供給するようにな
っている。
【0028】そして、研削液の残りはホッパー65によ
り回収され、ここからフロータンク67に落とされ、こ
のフロータンク67においてオーバーフローした研削液
のみが上述のクーラントタンク63に回収される。これ
によれば、フロータンク67の底にはガラス研削屑が沈
下し、この研削屑を除去した後の研削液のみがクーラン
トタンク63に回収されるので、ポンプ61の保護が図
られる。
【0029】図3は研削液、バキューム及びエアーの制
御回路図である。
【0030】回路Aは研削液の制御回路であり、バルブ
69を励磁すると、ガラス容器139とホイール27と
の間に研削液が供給される。70は絞り弁である。
【0031】回路Bはガラス容器139をチャックする
ための制御回路である。まずバルブ71を励磁すること
により、図2に示すように、爪部材111をガラス容器
139の内面に押し当て、チャック13とガラス容器1
39とを心出しし、次いで、バルブ72を励磁すること
により、ガラス容器139の内部139aをバキューム
して、ガラス容器139を吸着把持する。
【0032】ガラス容器139が完全に吸着されると、
圧力スイッチ73がオンになり、チャック完了信号が出
力される。この信号は研削中継続して出力される。研削
中にガラス容器139が割れたり、ガラス壁に孔があい
たりすると、圧力スイッチ73がオフとなる。この場合
にはただちに研削を中止し、破損品を破棄する。ただ
し、この実施例では、バキュームが働かなくても、爪部
材111がガラス容器139を内側から保持するのでガ
ラス容器139は脱落しない。
【0033】研削後、ガラス容器139を外すには、バ
ルブ74を励磁することにより、ガラス容器139の内
部139aを正圧にし、次いで、バルブ71を消磁する
ことにより、爪部材111をガラス容器139の内面か
ら外す。なお75は負圧計、そして91はエアーフィル
タ、92は圧力調整弁、93は圧力計である。
【0034】回路Cは研削圧力を調整するための制御回
路である。
【0035】同回路Cにおいて、バルブ76は研削圧力
を選択するためのバルブであり、バルブ76を非励磁に
すると、減圧弁77により減圧された圧力(圧力計7
8)により研削が行われ、バルブ76を励磁すると、減
圧弁79により減圧された圧力(圧力計80)により研
削が行われる。
【0036】研削中は、バルブ81を非励磁にすると共
に、バルブ82,83を励磁し、エアーシリンダ59の
ロッドを突出させる。これによれば、ボールスライド5
5に把持されたギヤボックス49、及びホイール27は
所定の位置まで前進する。
【0037】ところで、ホイール27を所定の位置まで
前進させた状態において、このホイール27にガラス容
器139を押し付けることにより、ガラス容器139の
表面に溝あるいは絵柄を彫り込む。
【0038】たとえば、所定幅の溝を彫り込む際には、
ホイール27を前進させた状態で、ロボット3のアーム
11の先端を制御し、ガラス容器139をホイール27
に押し当てる。ロボット3は教示データに基づいてガラ
ス容器139を動かし、溝の彫り込み予定部をホイール
27に向ける。この際、ガラス容器139の表面は曲面
であり、研削軌跡は複雑になるので、ロボット3には6
軸制御のハンドリングロボットが用いられる。
【0039】カット模様には、幅の太いカットから細い
カットまで種々あり、同一の研削軌跡内においてもカッ
ト幅は変化する。このカット幅の太細は、ホイール27
の回転数、ロボット3による研削送り速度、ガラス容器
139をホイール27に押し当てる力(以下、研削圧力
という)により決定される。ただし、ホイール27の回
転数は、ホイールの保護及び磨耗を考慮した場合に、あ
る程度の回転数以下にまで下げることはできない。また
ロボット3による研削送り速度は、生産性を考慮した場
合に、ある程度の速度以下にまで下げることはできな
い。
【0040】この中でも、カット幅の大小は、ホイール
27の回転数、及び研削圧力に大きく左右され、同一カ
ットラインで太幅から細幅に変化させる場合、あるいは
細幅から太幅に変化させる場合等には、特に研削圧力に
左右され、これを制御することにより、溝幅をなめらか
に変化させることができる。
【0041】しかして、研削圧力を高くすると溝幅は太
くなり、それを低くすると溝幅は細くなる。従って、所
定の圧力で研削している最中に研削圧力を下げると、カ
ットラインは太幅から細幅に変化する。
【0042】この実施例では、研削の途中で研削圧力を
下げるために、図3の回路Cを利用する。まず研削時に
は、バルブ81を非励磁とし、バルブ82,83を励磁
とし、エアーシリンダ59のロッドを突出させ、ホイー
ル27を前進させて、ガラス容器139を研削する。そ
して、研削の途中で溝幅を細くしたい場合には、バルブ
83を非励磁にすると共に、バルブ81を励磁する。
【0043】これによれば、所定の圧力で研削している
最中に、エアシリンダ59へのエアー供給圧が低下する
ので、ガラス容器139に押されて、エアーシリンダ5
9のロッドが後退し、研削圧力が低下して、カットライ
ンは太幅から細幅になめらかに変化する。従って、ガラ
ス容器139の表面には、太幅から細幅になめらかに変
化する美しいカットラインが刻まれる。
【0044】この際、エアシリンダ59へのエアー供給
量は、流量制御弁84により制御され、エアーシリンダ
59からの排気量は、流量制御弁85により制御され
る。従って、制御弁84,85を調整することにより、
エアシリンダ59のロッドの後退速度をコントロールす
ることができるので、カット幅の減少率を任意の減少率
に調整することができる。
【0045】また本実施例によれば、カット工程の全自
動化が図れる。
【0046】即ち、図2に示すように、チャック13に
工夫が施されているので、ガラス容器139はチャック
13に確実に把持される。従って、ロボット3に教示デ
ータを与えておけば、カット工程の全自動化が図れる。
【0047】図4は、本実施例によるシステムの配置で
ある。中央にホイール駆動盤5が配され、これに対向し
てロボット3が配される。このロボット3のアーム11
は教示データに従って、パレット151からガラス容器
139を取り出し、このガラス容器139をホイール駆
動盤5のホイール27に押し当てて、その表面を研削し
た後、この研削後のガラス容器139を元の位置に戻
す。
【0048】そして、パレット151のガラス容器13
9全てを加工した後は、パレット153に収納されたガ
ラス容器139を加工する。155は入出力盤であり、
ホイール駆動盤5に対してホイール27の回転数や教示
データを与える。また157はロボット制御盤であり、
159は教示データ確認、及び教示データ作成のための
CRT付操作盤である。このCRT付操作盤159には
フロッピーディスクドライブ装置が接続されており、フ
ロッピーディスクに教示データを記憶させた後には、そ
のフロッピーディスクをロボット制御盤157に差し込
み、教示データを与える。教示データを記憶させる際に
は、ロボット3を実際制御するパルスデータのまゝでは
ロボット3間の移植ができないためXYZの座標変換を
行なった後に記憶させる。他のロボット3にデータを教
示する場合には、XYZの座標変換を行なったデータで
入力し、それを制御盤157内でパルスデータに変換し
た後、ロボット3に実際の動作を開始させる。
【0049】パレット151,153は8行12列、9
6個のガラス容器139を収納できるようになってい
る。ハンドリング手順としては、n行m列目のガラス容
器139を取り出して加工し、元の位置に戻したなら
ば、(n+1)行m列目のガラス容器139を取りだし
て加工する。そして、m列が完了したならば(m+1)
列にシフトし、順に取り出して加工する。
【0050】これによれば、ガラス容器139のハンド
リング及び研削に要する1個当りの時間を約3.5分と
して、11時間以上に亘って無人運転を行うことができ
る。なお、この実施例では、コンベヤ(図示せず)によ
りパレット151,153を移送するよう構成すれば、
24時間の無人運転も達成することができる。
【0051】これらから明らかなように、この装置は、
カット工程の全自動化を達成できるものである。また、
ロボット3の教示データは、フロッピーディスク159
に格納されるので、このフロッピーディスク159を用
いてロボット間のソフト移植や、再読み込みをきわめて
簡単に行うことができる。
【0052】従って、異なるカットへの型変えに要する
時間を短縮することができ、少品種多量加工から多品種
少量加工までを容易に達成することができる。
【0053】以上、一実施例を参照して本発明を説明し
たが、本発明は、これに限定されるものでないことは明
らかである。
【0054】例えば、ホイール駆動盤5に目立て用砥石
を付設しておき、この目立て用砥石を利用して定期的に
ホイール27の研磨を行うようにしてもよい。ガラス製
品を20〜30個研削すると、ホイールの研削能率が悪
化し、カット溝幅が狭くなったり、ガラス面に焼き付き
を起こしたりする。従って、カット工程の全自動化を達
成するためには、ホイール27の研削能力を常に一定に
維持するために、ホイール27の研磨を自動化に組み込
むことが望ましい。
【0055】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ロボットのアームの先端にチャックを介して
把持されるガラス製品を、ホイール駆動盤のホイールに
押し当てて、ガラス製品の研削予定部にカット加工を施
すので、製品の脱着を含めて工程の無人化を図ることが
でき、型替え調整時間が短縮され、多品種少量生産に適
するものになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるガラス製品の表面加工装置の一実
施例を示す正面図である。
【図2】同じく、チャックを示す縦断面図である。
【図3】同じく、回路図である。
【図4】同じく、表面加工装置の配置を示す平面図であ
る。
【符号の説明】
3 ロボット 5 ホイール駆動盤 11 アーム 13 チャック 27 ホイール 31 サーボモータ 53 フローティング機構 61 ポンプ 63 クーラントタンク 65 ホッパー 111 爪部材 139 ガラス容器 151,153 パレット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B24B 41/06 Z 9135−3C B25J 15/06 A 9147−3F

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロボットのアームの先端にチャックを介
    してガラス製品を把持し、このガラス製品の研削予定部
    を、ホイール駆動盤のホイールに押し当てて、ガラス製
    品の研削予定部にカット加工を施すようにしたことを特
    徴とするガラス製品の表面加工装置。
  2. 【請求項2】 前記チャックは、ガラス製品の凹部内面
    を把持する爪部材と、ガラス製品の凹部内を真空吸引す
    る吸着機構とを有することを特徴とする請求項1記載の
    ガラス製品の表面加工装置。
  3. 【請求項3】 前記ホイール駆動盤は、研削圧力が増大
    する際にホイールを後退させるためのフローティング機
    構を有することを特徴とする請求項1記載のガラス製品
    の表面加工装置。
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