JP4181394B2 - ガラス成形システム - Google Patents
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Description
【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 (6)
- 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。
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