(57)【要約】【課題】複数の成形室に対するガラス素材の供給及びガラス成形品の取り出しを能率良く行う。【解決手段】ロボットコントローラ２５は、成形室１１，１２，１３，１４からのガラス素材要求のデータ信号に応じて搬送装置１５をアドレス制御して要求元の成形室の前にガラス素材を搬送停止し、成形室１１，１２，１３，１４からのガラス成形品の排出要求信号に応じて搬送装置１５をアドレスに基づいて制御する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記個々の成形室にガラス素材を搬送し、さらに各成形室で成形されたガラス成形品を搬送する搬送手段と、
この搬送手段にガラス素材を供給し、さらに前記搬送手段で搬送されるガラス成形品を収納する供給収納手段と、
前記個々の成形室に設けられ、前記搬送手段で搬送されるガラス素材を取り出して前記金型に設置し、前記金型で成形されたガラス成形品を取り出して前記搬送手段に載置する取出手段と、
前記供給収納手段の動作と前記搬送手段の搬送とを同期して制御する第１の制御手段と、
この第１の制御手段の制御と同期して前記取出手段を制御する第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。
【請求項２】
前記第１の制御手段と第２の制御手段とは、制御情報及び制御信号を交換することにより同期して制御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。
【請求項３】
前記ガラス成形機システムは、供給するガラス素材を収納し、またガラス成形品を収納する収納手段を載置する載置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。
【請求項４】
前記搬送手段は、平面移動型平面搬送方式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。
【請求項５】
前記載置手段は、ガラス素材供給側、ガラス成形品収納側、及び前記複数の成形室別に区別して前記収納手段を配置したことを特徴とする請求項１または３記載のガラス成形システム。
【請求項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、
前記個々の成形室にガラス素材を搬送し、さらに各成形室で成形されたガラス成形品を搬送する搬送手段と、
この搬送手段にガラス素材を供給し、さらに前記搬送手段で搬送されるガラス成形品を収納する供給収納手段と、
前記個々の成形室に設けられ、前記搬送手段で搬送されるガラス素材を取り出して前記金型に設置し、前記金型で成形されたガラス成形品を取り出して前記搬送手段に載置する取出手段と、
前記搬送手段の搬送を制御する第１の制御手段と、
この第１の制御手段の制御に同期して前記供給収納手段の動作を制御する第２の制御手段と、
前記第１の制御手段の制御と同期して前記取出手段を制御する第３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。
【請求項７】
前記第１、第２、第３の制御手段は、通信回線を介して接続されるパーソナルコンピュータと制御情報の送受信を行うことを特徴とする請求項６記載のガラス成形システム。
【発明の詳細な説明】
【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。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おり、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。
【０００４】
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。
【０００５】
また、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、トレーステーションの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。
【０００６】
そして、工業用ロボットは、成形室の成形品設定部からガラス成形品を取り出し、トレーステーションの成形品収納用トレーに収納する。
【０００７】
このような工業用ロボットは、トレーステーションと成形室（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を行っている。
【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、成形室の金型冷却や他の成形室のガラス成形品設定及び取り出しの関係等もあり、待ち時間の存在が指摘され、従ってガラス素材の供給及びガラス成形品の取り出しの高能率化が課題となっていた。
【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、成形室の金型冷却や他の成形室のガラス成形品設定及び取り出しの関係等もあり、待ち時間の存在があってガラス素材の供給及びガラス成形品の取り出しの能率が悪いという問題があった。
【００１１】
そこで、この発明は、複数の成形室に対するガラス素材の供給及びガラス成形品の取り出しを能率良く行うことのできる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、前記個々の成形室にガラス素材を搬送し、さらに各成形室で成形されたガラス成形品を搬送する搬送手段と、この搬送手段にガラス素材を供給し、さらに前記搬送手段で搬送されるガラス成形品を収納する供給収納手段と、前記個々の成形室に設けられ、前記搬送手段で搬送されるガラス素材を取り出して前記金型に設置し、前記金型で成形されたガラス成形品を取り出して前記搬送手段に載置する取出手段と、前記供給収納手段の動作と前記搬送手段の搬送とを同期して制御する第１の制御手段と、この第１の制御手段の制御と同期して前記取出手段を制御する第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、この発明の第１実施例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。この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】
そして、本ガラス成形システムは、小形ロボット１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂにガラス素材を供給するとともに、成形室１１，１２，１３，１４で成形されたガラス成形品が再び載置される搬送手段としての搬送装置１５を備えている。
【００１８】
なお、この搬送装置１５は、例えば、回転すしでお皿を搬送するような構成の平面移動型平面搬送方式の搬送手段である。また、ベルトコンベア等の搬送手段でも良く、要は、各成形室にガラス素材を搬送でき、各成形室からガラス成形品を搬送できる搬送手段であれば良い。
【００１９】
搬送装置１５は、絶対値による位置検出を行う図示しない検出器を備えた電気サーボモータによるモータ駆動機構１６により駆動される。また、搬送装置１５は、ガラス素材及びガラス成形品が置かれる箇所（区切られた載置位置）に固有のアドレスを有している。このアドレスは、ガラス素材を置いたか、そのガラス素材が成形中か、ガラス成形品が置かれたか、新しいガラス素材を置いても良いか等の次動作の判定識別に使用される。このアドレスは、ハードウエアによるデコードタイプとなっている（ソフトウェアによるメモリ記憶型であっても良い）。
【００２０】
また、本ガラス成形システムは、ガラス素材を収納する素材トレーと成形後のガラス成形品を収納する製品トレーとを置いておくトレーステーション１７が備えられている。本例では、ガラス素材とガラス成形品とは同一のトレー１８を使用する。なお、別々のトレーを使用するようにしても良い。
【００２１】
トレーステーション１７と搬送装置１５との間には、各成形室に設けられた小形ロボット１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂとは別のロボット１９が設けられている。ロボット１９は、トレーステーション１７に置かれているガラス素材が収納されたトレー１８からガラス素材を搬送装置１５へ供給し、また、搬送装置１５で搬送されるガラス成形品をトレーステーション１７に置かれているトレー１８に収納する。
【００２２】
このロボット１９は、Ｒ、シータ（Θ）、Ｚの回転２軸と直線１軸とから成る制御軸３軸を有し、そのエンドエフェクタ部１９ａをガラス素材の吸着に便利な吸着機構としている。これによりガラス素材および成形されたガラス成形品を保持する。
【００２３】
また、成形室１１，１２を備えたガラス成形機のための制御装置２１，２２が設けられ、成形室１３，１４を備えたガラス成形機のための制御装置２３，２４が設けられている。すなわち、４つの成形室１１，１２，１３，１４の制御用に制御装置２１，２２，２３，２４がそれぞれ使用される。
【００２４】
搬送装置１５とロボット１９とは、ロボットコントローラ２５によって制御される。また、ロボットコントローラ２５は、入出力信号、情報の送受信等を制御装置２１，２２，２３，２４と同期して動作する。
【００２５】
図２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。
【００２６】
まず、制御装置２１は、上述したように成形室１１を制御するもので、全体を制御するＣＰＵ３０、制御プログラム等を記憶しているＲＯＭ３１、各種データを一時記憶するＲＡＭ３２、他の機器とデータ通信を行う通信手段３３、及び入出力Ｉ／Ｏ部３４とから構成されている。なお、制御装置２２，２３，２４も同様の構成であるので同一符号を付して説明を省略する。
【００２７】
ロボット１９には、Ｒ軸、Θ軸、Ｚ軸を動かすサーボモータＭＲ、ＭΘ、ＭＺが設けられている。また、搬送装置１５を駆動するモータ駆動機構１６にサーボモータＭＴが設けられている。
【００２８】
ロボットコントローラ２５は、全体を制御するＣＰＵ４０、制御プログラム等を記憶しているＲＯＭ４１、各種データを一時記憶するＲＡＭ４２、他の機器とデータ通信を行う通信コントローラ４３、エンドエフェクタ部１９ａにおける吸着機構の空圧を制御するシーケンス制御を行うための入出力Ｉ／Ｏ部４４、表示部としてのモニタディスプレイ４５、及びサーボモータＭＲ、ＭΘ、ＭＺ、ＭＴを制御するモータドライバ４６とから構成されている。
【００２９】
ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１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ＲＡＭ４２を使用してシステム全体を制御し、モニタディスプレイ４５により状況を表示する。
【００３０】
さらに、ロボットコントローラ２５は、入出力Ｉ／Ｏ部４４を介して制御装置２１，２２，２３，２４の入出力Ｉ／Ｏ部３４に接続されている。
【００３１】
また、各ＣＰＵは、ＲＯＭの制御プログラムにより一時記憶であるＲＡＭを使用して制御を行う一般的な制御装置と同様なものである。
【００３２】
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３のフローチャートを参照して説明する。
【００３３】
まず、ロボットコントローラ２５は、ロボット１９を用いてガラス素材を搬送装置１５に供給する（ＳＴ１）。すなわち、ロボット１９は、トレーステーション１７上のガラス素材が収納されているトレー１８からガラス素材を取り出し、搬送装置１５の区切られた載置位置にガラス素材を置く。
【００３４】
搬送装置１５の区切られた載置位置にガラス素材が満たされた際（ＳＴ２）、ロボットコントローラ２５は、ガラス素材の識別のための情報を含む成形開始信号を制御装置２１〜２４に発信する（ＳＴ３）。
【００３５】
なお、ガラス素材の識別のための情報は次のような情報から構成されている。
【００３６】
ａ．搬送装置のアドレス…連続番号で良い
ｂ．素材の種類…ＡＢＣＤの各成形室の識別用
ｃ．アドレスの状態…素材なし、素材準備中、素材あり、成形中、成形品取り出し中、製品トレー収納中等
ｄ．追加・予備情報…その他追加および予備的な情報の制御に使用する。
【００３７】
続いて、制御装置２１〜２４は、それぞれの成形室１１〜１４の識別信号を有するガラス素材要求のためのデータ信号をロボットコントローラ２５に出力する。
【００３８】
ロボットコントローラ２５は、このガラス素材要求信号を受信した際（ＳＴ４）、搬送装置１５を制御し、要求元の成形室の前にガラス素材を搬送して停止する（ＳＴ５）。この際、ロボットコントローラ２５は、ガラス素材を供給するため要求元成形室の前に停止した箇所のアドレス（搬送装置１５上の区切られた載置位置）を記憶する。なお、ガラス素材の停止位置は、各成形室で固定位置となっている。
【００３９】
例えば、成形室１１が要求元であったとして、以下、説明する。
【００４０】
成形室１１の制御装置２１は、小形ロボット１１ｂを用いて搬送装置１５上の固定位置にあるガラス素材を取り出した際、ガラス素材の取出完了信号をロボットコントローラ２５に出力する（ＳＴ６）。
【００４１】
ロボットコントローラ２５は、取出完了信号を受信した際、搬送装置１５の停止制御を解除する（ＳＴ７）。
【００４２】
一方、成形室１１では、小形ロボット１１ｂによってガラス素材が金型１１ａに設置され、この金型１１ａが温度制御されてガラス素材がプレス成形される。
【００４３】
そして、制御装置２１は、成形が終わってガラス成形品が取り出し可能となった際、ガラス成形品の排出要求信号をロボットコントローラ２５に出力する（ＳＴ８）。
【００４４】
ロボットコントローラ２５は、排出要求信号を受信した際（ＳＴ９）、要求元の成形室１１の前のアドレス（搬送装置１５上の区切られた載置位置）を確認し、記憶している成形室１１にガラス素材を供給したときのアドレス（以下、当該アドレスと記載する）ならば搬送装置１５を停止制御し、ガラス成形品の取り出し指令を制御装置２１に発信する（ＳＴ１０）。
【００４５】
また、成形室１１の前のアドレスが当該アドレスでない場合、ロボットコントローラ２５は、成形室１１の前が当該アドレスとなるよう搬送装置１５を制御して停止し、ガラス成形品の取り出し指令を制御装置２１に発信する（ＳＴ１０）。
【００４６】
制御装置２１は、取り出し指令を受信した際、小形ロボット１１ｂを用いて金型１１ａ上のガラス成形品を搬送装置１５の区切られた載置位置（当該アドレス）に置き、載置完了信号をロボットコントローラ２５に出力する（ＳＴ１１）。
【００４７】
ロボットコントローラ２５は、載置完了信号を受信した際、搬送装置１５の停止制御を解除する（ＳＴ１２）。
【００４８】
そして、ロボットコントローラ２５は、ロボット１９を用いてガラス成形品をトレー１８に収納する（ＳＴ１３）。すなわち、ロボットコントローラ２５は、当該アドレスがロボット１９の前の所定位置となるよう搬送装置１５を搬送して停止する。ロボット１９は、搬送装置１５の区切られた載置位置（当該アドレス）上のガラス成形品をトレーステーション１７上のトレー１８に収納する。
【００４９】
このように、ロボットコントローラ２５は、各成形室からのガラス素材要求信号またはガラス成形品の排出要求信号を受信し、各要求信号に従ってガラス素材の供給、ガラス成形品の収納の動作を繰り返す（ＳＴ４〜１４）。
【００５０】
なお、ロボットコントローラ２５は、各成形室（１１〜１４）を制御する制御装置２１〜２４と同期を取っているので、ガラス素材の供給、ガラス成形品の収納とを最適化して搬送装置１５の搬送制御を行うことができる。
【００５１】
例えば、上記実施例では、搬送装置１５上にガラス素材を満たしてから成形開始信号を各制御装置に発信したが、搬送装置１５をアドレス管理しているので、搬送装置１５上にガラス素材を満たさなくても良い。
【００５２】
また、ガラス成形品の収納も、搬送装置１５上のガラス素材が全てガラス成形品になった際にトレー１８に収納するようにしても良い。
【００５３】
あるいは、４つある成形室に対して、それぞれ、ガラス素材の供給、ガラス成形品の収納の搬送制御を行うことも可能である。
【００５４】
なお、ロボットコントローラ２５と制御装置２１〜２４との間の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手段等でも良く、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手段などで構成しても良い。
【００５５】
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。この場合、デコーダ信号の数デコード回路などのシーケンスプログラムが大容量になる。
【００５６】
また、ロボットコントローラ２５と制御装置２１〜２４との間で共通メモリを用い、各成形室の状態情報や制御情報をその中に共有するようにしても良い。この場合、制御回路と制御プログラムが複雑になる。
【００５７】
次に、図２に示した制御系の他の構成例について説明する。
【００５８】
図４は、このような制御系の他の構成例を示すものである。本制御系は、制御装置２１，２２，２３，２４、ロボットコントローラ２５、搬送コントローラ２６とが、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）６０と接続されている。
【００５９】
制御装置２１，２２，２３，２４は、図２に示した構成と同一であるので同一符号を付して（一部省略）、説明を省略する。
【００６０】
ロボットコントローラ２５は、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、通信コントローラ４３、及び入出力Ｉ／Ｏ部４４とから構成され、図２に示した構成と同一であるので同一符号を付して説明を省略する。
【００６１】
搬送コントローラ２６は、全体を制御するＣＰＵ５０、制御プログラム等を記憶しているＲＯＭ５１、各種データを一時記憶するＲＡＭ５２、他の機器とデータ通信を行う通信コントローラ５３、シーケンス制御を行うための入出力Ｉ／Ｏ部５４、及び搬送装置１５のサーボモータＭＴを制御するモータドライバ５５とから構成されている。
【００６２】
本例は、通信制御用のパーソナルコンピュータ６０により、プロセス管理と通信制御管理機能を持たせたものである。
【００６３】
また、搬送装置１５に対して専用の搬送コントローラ２６を設け、駆動機構、オン／オフの二値信号であるＩ／Ｏ信号のやり取りを可能とし、ハードウェアインターロックを可能にしている。
【００６４】
本例において、パーソナルコンピュータ６０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）のコントロールを行い、インターネットプロトコルＴＣＰＩＰを使用した通信機能を活用し、成形室の制御装置２１〜２４、ロボットコントローラ２５、及び搬送コントローラ２６との間で制御情報の送受信を行う。
【００６５】
さらに、パーソナルコンピュータ６０は、プロセスの監視も行うことが可能であり、この情報をイントラネットまたはインターネットへ送信することもできる。
【００６６】
次に、第２実施例について説明する。
【００６７】
図５は、第２実施例に係るガラス成形システムの構成を示すものである。すなわち、第１実施例では搬送手段としての搬送装置を回転すしのテーブルのような構成とし、成形室をこの搬送装置の両側に設けたが、第２実施例では、成形室を搬送装置の片側にのみ設置した構成としている。
【００６８】
なお、個々の装置については、第１実施例と同一符号を付して説明を省略する。
【００６９】
このような構成により、設置条件等に合わせてガラス成形システムの配置を変更することができる。
【００７０】
次に、第３実施例について説明する。
【００７１】
図６は、第３実施例に係るガラス成形システムの構成を示すものである。すなわち、第１実施例ではトレーステーションを同一場所としたが、第３実施例では、トレーステーションを素材供給ステーション６１と成形品収納ステーション６２とに、別々にしたものである。また、この場合、素材供給ステーション６１には素材設定用ロボット６３が用いられ、成形品収納ステーション６２には成形品収納用ロボット６４が用いられる。
【００７２】
なお、素材供給ステーション６１に素材設定用ロボット６３を設け、成形品収納ステーション６２に成形品収納用ロボット６４を設けるようにしても良い。
【００７３】
このような構成により、ガラス素材とガラス成形品とをそれぞれ効率良く供給、収納することができる。
【００７４】
なお、第１実施例と同一箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００７５】
図７は、第３施例に係るガラス成形システムにおけるトレーステーションの他の例を示すものである。すなわち、トレーステーション７０上で、素材供給側の素材用トレー７１〜７４と、成形品収納側の成形品用トレー７５〜７８とを別にしたものである。
【００７６】
例えば、素材トレー７１と成形品用トレー７５とは成形室（Ａ）１１用とし、素材トレー７２と成形品用トレー７６とは成形室（Ｂ）１２用とし、素材トレー７３と成形品用トレー７７とは成形室（Ｃ）１３用とし、素材トレー７４と成形品用トレー７８とは成形室（Ｄ）１４用とする。
【００７７】
このような構成により、成形室毎のガラス素材、ガラス成形品を効率良く仕分けることができる。
【００７８】
なお、上述した各実施例において、ロボットは三軸制御のものとしたが、移動走行タイプの４軸以上の多軸制御タイプでも良く、多関節型、直交座標型でも良く、汎用ロボットでなくても専用タイプであっても良く、専用の機構であっても良く、要はガラス素材の供給、ガラス成形品の収納ができれば良い。
【００７９】
以上説明したように上記発明の実施の形態によれば、複数の成形室に対してガラス素材の供給及びガラス成形品の収納を最適化することにより、ガラス成形品を能率良く生産することが可能となる。
【００８０】
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。
【００８１】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、複数の成形室に対するガラス素材の供給及びガラス成形品の取り出しを能率良く行うことのできる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】この発明の第１実施例に係るガラス成形システムの概略構成を示す図。
【図２】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ブロック図。
【図３】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。
【図４】ガラス成形システムを制御する制御系の他の構成例を示す図。
【図５】第２実施例に係るガラス成形システムの構成を示す図。
【図６】第３実施例に係るガラス成形システムの構成を示す図。
【図７】トレーステーションの他の例を示す図。
【符号の説明】
１１，１２，１３，１４…成形室、１５…搬送装置、１６…モータ駆動機構、１７…トレーステーション、１８…トレー、２１，２２，２３，２４…制御装置、２５…ロボットコントローラ、２６…搬送コントローラ、６０…パーソナルコンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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