(57)【要約】【課題】パリソン成形完了時を正確に判断し、プランジャによって余分な圧力がパリソンに加わるのを防止する。【解決手段】粗型成形装置は、制御装置３１と、プランジャを粗型内に侵入させるよう駆動するサーボモータ３３と、プランジャの先端位置を検出する位置検出器３４とを備えている。この構成において、制御装置３１は、プランジャの単位時間あたりの変位量が閾値よりも小さくなったときに、サーボモータ３３によるプランジャの駆動力を減少させ、パリソンへの押圧力を減少させる。【選択図】      図３
2004149350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャを粗型内に侵入させる駆動手段を備え、当該粗型に投入されたゴブを当該プランジャの侵入によってプレスしてパリソンを成形する粗型成形装置において、
前記プランジャの前記粗型への侵入速度を検出し、当該侵入速度が所定の閾値よりも小さくなったときに、前記プランジャに対する前記駆動手段の駆動力を減少させる
ことを特徴とする粗型成形装置。
【請求項２】
前記閾値は、
前記プランジャの侵入速度として、パリソンの成形が完了したとされるときに取り得る値に設定される
ことを特徴とする請求項１に記載の粗型成形装置。
【請求項３】
プランジャを粗型内に侵入させる駆動手段を備え、当該粗型に投入されたゴブを当該プランジャの侵入によってプレスしてパリソンを成形する粗型成形装置において、
前記プランジャの前記粗型への侵入速度を検出し、当該侵入速度が所定の閾値よりも小さくなったときの前記プランジャの位置を上死点として検出し、当該上死点が所定の範囲外である場合に報知すべき旨を示す信号を出力する
ことを特徴とする粗型成形装置。
【請求項４】
前記閾値は、
前記プランジャの侵入速度として、パリソンの成形が完了したとされるときに取り得る値に設定され、
前記所定の範囲は、
製品欠点が発生し得ないパリソンが成形され得るときの上死点によって規定される
ことを特徴とする請求項３に記載の粗型成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＳ型マシンと呼称されるガラスびん成形機の粗型成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ガラスびんの成形方式の一つとして、プレス・アンド・ブロー方式（以下、「Ｐ＆Ｂ方式」と称する）が知られている。このＰ＆Ｂ方式では、先ず、プランジャを用いてゴブ（溶融ガラスの塊）からパリソンを成形するといった粗型成形が行われ、次いで、ブロー（圧縮空気の吹き込み）により仕上げ成形が行われる。粗型成形に用いられる粗型成形装置としては、プランジャがサーボモータによって駆動制御される構成が従来から知られている。この粗型成形装置では、サーボモータによってプランジャをローディング位置まで上昇させ、粗型内にゴブが投入された後、再び、サーボモータによってプランジャをローディング位置から上昇させてゴブをプレス成形することで、パリソンを粗型形成する構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、ゴブをプレスしてパリソンの成形が完了した後に、プランジャによる加圧があると、縦焼き傷や、口合目びり、天びりといった製品欠点が発生することが知られている。そこで、上記粗型成形装置にあっては、プランジャによるゴブのプレス開始時からパリソンの成形が完了するまでの時間が所定時間として予め設定されており、プレス開始時から所定時間が経過するごとに、プランジャを駆動するサーボモータの回転トルク値を減少させて、パリソンに余分な圧力が加わるのを防止している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−７３５１号公報（第１頁、第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の所定時間は、製品欠点に結びつくため、適切な値に設定される必要があるが、この設定は、操作者の長年の勘に基づいてなされており、経験が浅い者にとっては、適切な値を設定することが困難であるといった問題があった。
【０００６】
また、プレス開始時からパリソンの成形が完了するまでに要する時間は、ゴブの粘性や質量などによって変化するものであるものの、上記のように従来の粗型成形装置においては、この時間が一定時間として扱われており、ゴブの粘性や質量によっては、パリソン成形完了後も余分な圧力が加わってしまうといった問題もあった。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、パリソン成形完了時を正確に判断し、プランジャによって余分な圧力がパリソンに加わるのを防止することのできる粗型成形装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、プランジャを粗型内に侵入させる駆動手段を備え、当該粗型に投入されたゴブを当該プランジャの侵入によってプレスしてパリソンを成形する粗型成形装置において、前記プランジャの前記粗型への侵入速度を検出し、当該侵入速度が所定の閾値よりも小さくなったときに、前記プランジャに対する前記駆動手段の駆動力を減少させることを特徴とする。
【０００９】
より具体的には、請求項１に記載の発明は、プランジャを粗型内に侵入させる駆動手段を備え、当該粗型に投入されたゴブを当該プランジャの侵入によってプレスしてパリソンを成形する粗型成形装置において、前記プランジャの前記粗型への侵入速度を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された侵入速度が所定の閾値よりも小さくなったときに、前記プランジャに対する前記駆動手段の駆動力を減少させる制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記検出手段は、前記侵入速度として、前記プランジャの一定時間あたりの変位量を検出する変位量検出手段を備える構成が望ましい。
【００１１】
次いで、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の粗型成形装置において、前記閾値は、前記プランジャの侵入速度として、パリソンの成形が完了したとされるときに取り得る値に設定されることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、プランジャを粗型内に侵入させる駆動手段を備え、当該粗型に投入されたゴブを当該プランジャの侵入によってプレスしてパリソンを成形する粗型成形装置において、前記プランジャの前記粗型への侵入速度を検出し、当該侵入速度が所定の閾値よりも小さくなったときの前記プランジャの位置を上死点として検出し、当該上死点が所定の範囲外である場合に報知すべき旨を示す信号を出力することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の粗型成形装置において、前記閾値は、前記プランジャの侵入速度として、パリソンの成形が完了したとされるときに取り得る値に設定され、前記所定の範囲は、製品欠点が発生し得ないパリソンが成形され得るときの上死点によって規定されることを特徴とする。
【００１４】
なお、プランジャを粗型内に侵入させる駆動手段を備え、当該粗型に投入されたゴブを当該プランジャの侵入によってプレスしてパリソンを成形する粗型成形装置の制御方法において、前記プランジャの前記粗型への侵入速度を検出し、侵入速度が所定の閾値よりも小さくなったか否かを判別する第１の過程と、前記第１の過程における判別結果が肯定的である場合に、前記プランジャに対する前記駆動手段の駆動力を減少させる第２の過程とを具備することを特徴とする制御方法もあり得る。
【００１５】
また、プランジャを粗型内に侵入させる駆動手段を備え、当該粗型に投入されたゴブを当該プランジャの侵入によってプレスしてパリソンを成形する粗型成形装置の制御方法において、前記パリソンが成形されたときの前記プランジャの位置を上死点として検出し、当該上死点が所定の範囲外であるか否かを判別する第１の過程と、前記第１の過程における判別結果が肯定的である場合に、報知すべき旨を示す信号を出力する第２の過程とを具備することを特徴とする制御方法もあり得る。
【００１６】
さらにまた、プランジャを粗型内に侵入させる駆動手段を備え、当該粗型に投入されたゴブを当該プランジャの侵入によってプレスしてパリソンを成形する粗型成形装置を制御するためのコンピュータを、前記プランジャの前記粗型への侵入速度を検出し、侵入速度が所定の閾値よりも小さくなったか否かを判別する手段、および、前記第１の過程における判別結果が肯定的である場合に、前記プランジャに対する前記駆動手段の駆動力を減少させる手段として機能させるためのプログラムもあり得る。
【００１７】
また、プランジャを粗型内に侵入させる駆動手段を備え、当該粗型に投入されたゴブを当該プランジャの侵入によってプレスしてパリソンを成形する粗型成形装置を制御するためのコンピュータを、前記パリソンが成形されたときの前記プランジャの位置を上死点として検出し、当該上死点が所定の範囲外であるか否かを判別する手段、および、前記第１の過程における判別結果が肯定的である場合に、報知すべき旨を示す信号を出力する手段として機能させるためのプログラムもあり得る。
【００１８】
さらに、上記プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていても良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる粗型成形装置の構成を概略的に示す断面図である。この粗型成形装置は、ガラスびんを成形するためのガラスびん成形機に設けられるものであり、ゴブ（溶融ガラスの塊）から粗型を成形するための装置である。具体的には、図１に示すように、粗型成形装置１００は、ゴブＧが投入される粗型１を備えている。この粗型１の上部（図面上方）には、粗型１の蓋として機能するバッフル７が設けられ、また、粗型１の下部（図面下方）には、口型３とガイドリング５とが設けられている。さらに、この粗型成形装置１００は、粗型１の内側に侵入自在に構成されたプランジャ９を備えている。詳述すると、このプランジャ９の下端９ａには、スプリットリング１１を介してプランジャアダプタ１３が接続され、このプランジャアダプタ１３には、サーボモータ３３（図３参照）で駆動される出力軸１５が接続されており、この出力軸１５の上下動作に従って、プランジャ９の上端９ｂが粗型１の内側奥部に侵入する構成となっている。この出力軸１５は、例えばエアシリンダやシリンダロッドなどから構成されるものである。
【００２０】
かかる構成の粗型成形装置１００がパリソンを成形する場合について簡単に説明すると、図１に示すように、粗型１にゴブＧが投入されると、粗型成形装置１００は、バッフル７にて粗型１の上部に蓋をし、図２に示すように、サーボモータの駆動によってプランジャ９を上昇させてゴブＧをプレスする。これにより、ゴブＧが粗型１、バッフル７、口型３、ガイドリング５に密着して口部２１ａを含めたパリソン２１が同時成形される。
【００２１】
次いで、プランジャ９を駆動するための制御系について説明する。図３は、この制御系の機能的構成を示すブロック図である。この図において、制御装置３１は、この制御系の各部の動作を制御するものであり、例えば、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、各種演算やデータの一時的格納を行う。また、制御装置３１のＲＯＭには、ＭＰＵによって実行される制御プログラムが格納されている。この制御プログラムには、所定の位置間を、設定された移動速度でプランジャ９を移動・変位させるためのプログラムが含まれている。なお、この制御プログラムは、例えばＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）などの可搬型記録媒体やインターネットなどの電気通信回線を介して接続された外部コンピュータのハードディスクなどから制御装置３１のＲＯＭにインストールされても良く、また、予めＲＯＭに記録されていても良い。
【００２２】
さて、制御装置３１は、さらに上位の制御装置（不図示）から起動信号ａ０が入力される構成となっている。この起動信号ａ０は、この制御装置３１に対して各種指令を与えるものであり、この指令毎に、ローディング信号ａ０１と、アップ指令信号ａ０２と、ダウン指令信号ａ０３との３つに大別される。
【００２３】
ローディング指令信号ａ０１は、プランジャ９をホームポジションであるダウン位置からローディング位置（ゴブＧが粗型１に投入されるまで待機する位置）まで上昇させる旨を指示する信号であり、アップ指令信号ａ０２は、プランジャ９をローディング位置から上昇させ、ゴブＧをプレスすべく粗型１の内部へ侵入させる旨を指示する信号である。また、ダウン指令信号ａ０３は、粗型１の内部に侵入しているプランジャ９をダウン位置まで下降させる旨を指示する信号である。制御装置３１は、これらの指令信号ａ０１〜ａ０３のいずれかを起動信号ａ０として受け取ると、サーボモータ３３を駆動してプランジャ９を上下動させるために、モータドライバ３２にサーボモータ３３の回転量（すなわち、プランジャ９の変位量Ｘ）を指示する指令信号ａ１を出力する。
【００２４】
モータドライバ３２は、制御装置３１からの指令信号ａ１に従ってサーボモータ３３を駆動するものであり、励磁電流ａ２をサーボモータ３３に供給してサーボモータ３３を回転駆動する。また、モータドライバ３２からは、サーボモータ３３に供給した励磁電流の電流値が励磁電流値ａ３として制御装置３１に出力される構成となっており、これにより、制御装置３１は、サーボモータ３３によるプレス圧力を検出することができるようになっている。
【００２５】
サーボモータ３３は、上述のように、出力軸１５を駆動して、プランジャ９を上下動させるものであり、モータドライバ３２からの励磁電流の電流値に応じた回転量だけモータを回転駆動し、出力軸１５、すなわち、プランジャ９を上下に変位させる。また、サーボモータ３３は、モータの回転量を検出するロータリーエンコーダ（不図示）を備え、モータの回転量に応じたパルス数の信号をエンコード信号ａ４として位置検出器３４に出力する。位置検出器３４は、エンコード信号ａ４に基づいてプランジャ９の位置（例えば、上端９ｂの位置）を検出し、位置検出信号ａ５としてプレス中差分検知装置３５に間欠的に出力する。
【００２６】
プレス中差分検知装置３５は、位置検出信号ａ５が入力されるごとに、この位置検出信号ａ５を制御装置３１に、そのまま出力する一方で、プランジャ９の上昇過程にあっては、前回入力された位置検出信号ａ５と今回入力された位置検出信号ａ５との差分から、プランジャ９の変位量Ｘを算出し、この変位量Ｘが閾値Ｘｔｈよりも小であれば、プレス完了信号ａ６を制御装置３１に出力する。ここで、閾値Ｘｔｈは、プランジャ９の上端９ｂが位置変位していないとみなせる程度の値に設定されている。すなわち、プランジャ９の変位量Ｘが閾値Ｘｔｈよりも小であることは、プランジャ９が上死点に達したことを意味するため、プレス中差分検知装置３５は、プレスが十分に行われた旨を示すプレス完了信号ａ６を制御装置３１に出力する。制御装置３１は、プレス完了信号ａ６を受け取ると、パリソン２１に余分な圧力が加わるのを防止するために、回転トルクを下げる指令を指令信号ａ１としてモータドライバ３２に出力する。なお、上死点とは、プランジャ９によるゴブＧのプレスが十分に行われ、パリソン２１の成形が完了したときに、プランジャ９（の上端９ｂ）が位置する点であり、ゴブＧの粘性や重量によって変化するものである。
【００２７】
さて、制御装置３１は、プレス中差分検知装置３５からの位置検出信号ａ５により、プランジャ９が、上死点からホームポジションであるダウン位置まで下降したことを検知すると、上位の制御装置などに対してプレス終了信号ａ７を出力する。さらにまた、制御装置３１は、プレス中差分検知装置３５からの位置検出信号ａ５に基づいてプランジャ９の上死点位置を検知し、この上死点の位置が規定範囲を外れている場合に、上位の制御装置に対して位置不良警報信号ａ８を出力する。この位置不良警報信号ａ８は、成形されたパリソン２１が不良である可能性が高いことを示す信号であるが、これについては後述する。設定値入力装置３６は、操作者が制御装置３１に対して各種指示（例えば、上述の閾値Ｘｔｈの入力設定）を与える際に使用する操作子である。
【００２８】
次いで、粗型成形装置１００の動作について説明する。粗型成形装置１００の制御装置３１は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムに従ってパリソン２１を成形するための制御処理を実行する。この制御処理について図４を参照して説明する。図４は、プランジャ９の位置と時間との関係をプランジャ９によるプレス圧力の関係と共に示す図である。
【００２９】
図４に示すように、制御装置３１は、先ず、起動信号ａ０としてローディング信号ａ０１を受け取ると、サーボモータ３３を駆動させてプランジャ９をローディング位置Ｒまで上昇させるための指令信号ａ１をモータドライバ３２に出力する（時刻Ｔ１）。これにより、プランジャ９がダウン位置からローディング位置Ｒまで上昇し、次の指示があるまで静止する。そして、プランジャ９がローディング位置Ｒに到達した後、ゴブローディング（粗型１へのゴブＧの投入）が行われ、制御装置３１がアップ指令信号を起動信号ａ０として受け取ると、プランジャ９を粗型１内に侵入させるための指令信号ａ１をモータドライバ３２に出力する（時刻Ｔ２）。これにより、モータドライバ３２は、サーボモータ３３を比較的大きいトルク値で回転駆動させてプランジャ９を粗型１内に侵入させた後、トルク値を次第に減少させてプレス圧が微小になるように制御する。これにより、ゴブＧがプレスされてパリソン２１が成形される。
【００３０】
パリソン２１の成形が完了すると、プランジャ９が上死点に達するためプランジャ９の変位量Ｘが閾値Ｘｔｈよりも小さくなり、プレス中差分検知装置３５からプレス完了信号ａ６が制御装置３１に出力される。そして、制御装置３１は、プレス完了信号ａ６を受け取ると、プランジャ９によってパリソン２１へ余分な圧力が加わるのを防止するために、回転トルクを下げる指令を指令信号ａ１としてモータドライバ３２に出力する（時刻Ｔ３）。モータドライバ３２は、この指令信号ａ１を受け取ると、励磁電流ａ２の電流値をより小さくしてサーボモータ３３の回転トルク値をより小さくする。このときのトルク値は、プランジャ９が静止した姿勢で支持される程度の値であり、これにより、プランジャ９が上死点に達したタイミングで、プランジャ９によるプレスを静止させることができ、余分な圧力がパリソン２１に加わるのが防止されるのである。
【００３１】
次いで、制御装置３１は、ダウン指令信号ａ０３を受け取ると、プランジャ９を粗型１の内部からダウン位置まで降下させる旨を指令する信号を指令信号ａ１としてモータドライバ３２に出力する（時刻Ｔ４）し、プランジャ９がダウン位置まで降下したときに、プレス完了信号ａ７を上位の制御装置に出力して、ガラス瓶の粗型成形が完了する。
【００３２】
ここで、本実施形態にあっては、プランジャ９が上死点に達したときの位置を検出し、この検出位置に基づいてパリソン２１の製品品質が判断される。詳述すると、上述したように、上死点は、ゴブＧの質量などに応じて変化するものである。従って、パリソン形成完了時の上死点の位置を検出し、この検出位置が所定範囲内であるかを判別することにより、不良なパリソン２１を選別することができるのである。具体的には、制御装置３１は、プレス中差分検知装置３５からプレス完了信号ａ６を受け取ったときの位置検出信号ａ５に基づいて上死点を検出し、この上死点が所定範囲内にあるかを判別する。この所定範囲は、通常用いられる質量のゴブＧを用いてパリソンを成形したときに上死点として取り得る範囲を示すものであり、検出された上死点が所定範囲を逸脱することは、ゴブＧの質量が大幅に逸脱していることなどを示し、パリソン２１として十分な品質が保証できないことを意味する。そこで、制御装置３１は、検出した上死点が所定範囲を逸脱している場合には、パリソン２１の品質が保証されない旨を報知すべく、位置不良警報信号ａ８を上位の制御装置に出力する。これにより、十分な品質を保証できないものを、粗型成形の段階で選別することができ、ガラスびん成形における歩留まりを大きくすることができるのである。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態によれば、プランジャ９が上死点に達したことが正確に検出される構成となっているため、パリソン成形完了時が正確に判断される。また、このように正確に判断されたパリソン成形完了時に、プランジャ９によるパリソン２１への押圧力を減圧する構成となっているため、プランジャ９によって余分な圧力がパリソンに加わるのを防止することができ、これにより、口合目びりや天びりといった製品欠点の発生を防止することができる。
【００３４】
なお、上述した実施形態は、本発明の一態様を示すものであって、あくまでも例示であり、本発明の範囲内で任意に変形・応用が可能であることは言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パリソン成形完了時を正確に判断し、プランジャによって余分な圧力がパリソンに加わるのを防止することのできる粗型成形装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる粗型成形装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】同粗型成形装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図３】同粗型成形装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図４】同プランジャの位置と時間との関係をプランジャによるプレス圧力の関係と共に示す図である。
【符号の説明】
１  粗型
９  プランジャ
２１  パリソン
３１  制御装置
３３  サーボモータ
３４  位置検出器
３５  プレス中差分検知装置
１００  粗型成形装置
【図１】
2004149350.tif 000003
【図２】
2004149350.tif 000004
【図３】
2004149350.tif 000005
【図４】
2004149350.tif 000006