JP4191963B2

JP4191963B2 - ガラス成形システムとガラス成形システムの制御方法

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Publication number: JP4191963B2
Application number: JP2002214345A
Authority: JP
Inventors: 靖雄山本; 功松月
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2022-07-23
Also published as: JP2004051458A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガラス成形システムに関し、より一層詳細にはシステムの中の各ガラス成形機および搬送装置に通信手段を備えたガラス成形システムとガラス成形システムの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス成形機を多数用意して大量生産を行う際、より一層の大量生産向けのガラス成形に適したガラス成形システムが求められている。
【０００３】
図７は、従来の多量生産用の成形システムであり、このガラス成形システムについて説明する。
【０００４】
図７におけるガラス成形システムは、ガラス成形室１０２を（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）…（Ｎ）と複数備えている。それぞれの成形室には、それぞれに対応する成形室制御装置１０１が設けられ、ガラス成形室１０２と成形室制御装置１０１とでガラス成形機を構成している。
【０００５】
また、ガラス素材の設置と、これから成形されたガラス製品を収納するストッカ装置１０４、ガラス素材とガラス製品を搬送する搬送装置としてのロボット１０３、及びロボット制御装置１０５が、それぞれのガラス成形機に対応して設置されている。
【０００６】
従来、このような複数のガラス成形機とロボットとを備えたガラス成形システムでは、それぞれの成形室で別な成形品の成形を可能とすることを考慮して、それぞれ独立した成形室制御装置を有している。また、ロボットの制御についても各ガラス成形機にて独立したシーケンスデータの授受を行うようロボット制御装置が設けられている。すなわち、いくつかのガラス成形機とロボットとの組み合わせにより、多量の成形を可能にしている。
【０００７】
しかしながら、このようなガラス成形システムでは、成形品の相違により、常時ロボットが稼動することはなく待機時間が長くなり、ロボット使用の効率が悪かった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来のガラス成形システムでは、成形品の相違により、常時、ロボットは稼動することがなく待機時間が長くなり、ロボットの使用効率が悪いという問題があった。
【０００９】
そこで、この発明は、複数のガラス成形機に対して、素材と成形品の搬送装置としてのロボットを効率良く使用することのできるガラス成形システムとガラス成形システムの制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【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と、この成形室を制御する制御装置とから構成されるガラス成形機を複数備えたガラス成形システムにおいて、上記制御装置から通信回線を介してガラス素材の供給を要求する情報を受信した際、この受信したガラス素材の供給を要求する情報に応じて上記要求元の制御装置が制御する成形室にガラス素材を供給する制御を行う第１の制御手段と、上記制御装置から上記通信回線を介してガラス素材を成形した成形品の収納を要求する情報を受信した際、この受信した成形品の収納を要求する情報に応じて上記要求元の制御装置が制御する成形室から成形品を収納する制御を行う第２の制御手段とから構成されている。
【００１１】
この発明のガラス成形システムの制御方法は、金型を用いてガラス素材を成形する成形室と、この成形室を制御する制御装置とから構成されるガラス成形機を複数備えたガラス成形システムの制御方法であって、上記制御装置から通信回線を介してガラス素材の供給を要求する情報を受信した際、この受信したガラス素材の供給を要求する情報に応じて上記要求元の制御装置が制御する成形室にガラス素材を供給する制御を行い、上記制御装置から上記通信回線を介してガラス素材を成形した成形品の収納を要求する情報を受信した際、この受信した成形品の収納を要求する情報に応じて上記要求元の制御装置が制御する成形室から成形品を収納する制御を行うようにしたことを特徴とする。
【００１２】
【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。
【００１３】
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、複数の成形室２、それぞれの成形室２に設けられた複数の成形室制御装置１、搬送装置としてのロボット３、ストッカ装置４、ロボット３とストッカ装置４を制御するロボット制御装置５、管理用サーバ６、及び複数の成形室制御装置１とロボット制御装置５と管理用サーバ６とを接続する通信回線としてのＬＡＮ７とから構成されている。
【００１４】
図に示すように、本ガラス成形システムは、成形室制御装置１と成形室２とから構成されるガラス成形機を複数使用している。
【００１５】
ガラス成形を行うための図示しない金型を有する成形室２は、（Ａ）から（Ｎ）までの複数が設けられている。
【００１６】
さらに、ロボット３を用いたガラス素材、成形品の搬送装置が用意されている。
【００１７】
また、管理用サーバ６は、本ガラス成形システムにおける状況データを収集するもので、例えば、パーソナルコンピュータ等である。
【００１８】
なお、図１では、ロボット３の片サイドに成形室２を配置したが、ロボット３の両サイドに成形室２を並べるようにしても良い。
【００１９】
図２は、成形室制御装置１の内部構成を示すものである。すなわち、成形室制御装置１は、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、ネットワーク通信装置１３、表示装置１４、キーボード１５、温度制御部１６、モータ駆動装置１７、及びｉ／ｏ１８とから構成されている。
【００２０】
ＣＰＵ１０は、成形室制御装置１の全体の制御を司る。
【００２１】
ＲＯＭ１１は、成形室２を制御するためのコントロールプログラムが記憶されている。
【００２２】
ＲＡＭ１２は、ガラス素材を成形するための成形プログラムや制御に必要な一時的なデータ等が記憶される。
【００２３】
ネットワーク通信装置１３は、ロボット制御装置５、管理用サーバ６などの外部装置と通信するためのものでＬＡＮ７に接続されている。
【００２４】
表示装置１４は、成形データや各種の設定データ、成形用に必要とされるパラメータなどを表示するモニタで有り、また、成形状況などのグラフックな表示にも使用される。
【００２５】
キーボード１５は、成形プログラムや設定データなどの各種設定が行われる。
【００２６】
温度制御部１６は、成形室２に設けられたランプ加熱装置２４の温度コントロールをセンサ２５を用いて行う。
【００２７】
モータ駆動装置１７は、成形室２の図示しない金型を上下に移動させるモータ２１を駆動する。また、モータ２１に設けられたエンコーダ２２の出力がモータ駆動装置１７に入力される。
【００２８】
また、ＣＰＵ２０は、ｉ／ｏ１８を介し、成形室２に対して簡単な入出力のオンオフ処理が可能である。
【００２９】
図３は、ロボット３の外観構成を示すものである。図３の（ａ）はロボット３を上から見たもので、図３の（ｂ）は横から見たものである。ロボット３は、ベース３２、スライド台３３、スライダ３４、直線軸３５，３８、アーム３６，３７、吸着部３９とから構成されている。先端部の吸着部３９は、ガラス素材及びガラス製品（成形品）をエアーにより吸着する手段である。
【００３０】
ロボット３は、ガラス素材と成形品の搬送装置であり、５軸制御された工業用ロボットである。すなわち、ロボット３は、スライド台３３上のスライダ３４がａ方向に駆動され、直線軸３５を中心にしてアーム３６がｂ方向に駆動され、アーム３６上でアーム３７がｃ方向に駆動され、直線軸３８が高さ方向ｄに駆動され、直線軸３８を中心にして吸着部３９がｅ方向に駆動され、吸着部３９でガラス素材及び成形品を搬送する。
【００３１】
図４は、ロボット３を制御するロボット制御装置５の外観構成を示すものである。ロボット制御装置５は、ＣＰＵ５０、ＲＯＭ５１、ＲＡＭ５２、ネットワーク通信装置５３、デジタルｉ／ｏ５４、キーボード５５、表示装置５６、及びｉ／ｏ５７とから構成されている。
【００３２】
ＲＯＭ５１は、ロボット３の制御プログラムを記憶している。
【００３３】
ＲＡＭ５２は、一時的なデータの記憶手段であり、一時的なデータや制御用の１次データ等のために使用される。また、ＲＡＭ５２には、ロボット３の移動プログラムを記憶させる。
【００３４】
ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５１の制御プログラムに基づき、ＲＡＭ５２の移動プログラムにしたがって全体的な制御を行う。
【００３５】
ロボット３の移動プログラムは、ガラス素材のストッカ装置４の移動場所、ガラス素材の把持動作、及び各成形室２の図示しない金型へのローディング場所などが指定される。ＣＰＵ５０は、ネットワーク通信装置５３を経由して各成形室２から指令を受けたとき際、一連の動作を行う。
【００３６】
ネットワーク通信装置５３は、成形室制御装置１、管理用サーバ６などの外部装置との通信手段であり、ＬＡＮ７に接続されている。
【００３７】
デジタルｉ／ｏ５４は、デジタル入出力のための手段であり、簡単なシーケンス処理的な動作の入出力が行える。例えば、ガラス素材の把持と設定などのエアー制御のシーケンスが可能である。
【００３８】
キーボード５５は、ロボット３の制御プログラムの入力などを行う。
【００３９】
表示装置５６は、その制御プログラム等のデータを表示する。
【００４０】
また、ｉ／ｏ５７には、ロボット３の５軸のモータに対応するモータ駆動装置６１，６２，６３，６４，６５が接続されている。
【００４１】
モータ駆動装置６１は、ロボット３のサーボモータ３１とエンコーダ４１とによって駆動軸を駆動制御する。
【００４２】
モータ駆動装置６２は、ロボット３のサーボモータ３２とエンコーダ４２とによって駆動軸を駆動制御する。
【００４３】
モータ駆動装置６３は、ロボット３のサーボモータ３３とエンコーダ４３とによって駆動軸を駆動制御する。
【００４４】
モータ駆動装置６４は、ロボット３のサーボモータ３４とエンコーダ４４とによって駆動軸を駆動制御する。
【００４５】
モータ駆動装置６５は、ロボット３のサーボモータ３５とエンコーダ４５とによって駆動軸を駆動制御する。
【００４６】
なお、これらモータ駆動装置にＣＰＵを持たせた場合、高速なサーボシステムを構成することができる。
【００４７】
また、成形室制御装置１の通信手段としてのネットワーク通信装置１３は、このシステム特有な専用プロトコルでも良いし、一般のＬＡＮにおいて使用されるＴＣＰ／ＩＰなどの汎用プロトコルを利用しても良い。
【００４８】
次に、このような構成において成形室制御装置１によるガラス成形の開始動作を図５のフローチャートを参照して説明する。
【００４９】
まず、成形室制御装置１のＣＰＵ１０は、上述した専用あるいは汎用のいずれの通信プロトコルにおいてもガラス素材の供給を受けるため、その旨の要求データをロボット制御装置５へ送信する（ＳＴ１）。この際、ＣＰＵ１０は、ネットワーク通信装置１３、ＬＡＮ７を介して送信する。
【００５０】
また、ＣＰＵ１０は、当該成形室制御装置１のアドレスと、送信先のアドレス（この場合、ロボット制御装置５のアドレス）、さらに送るべきデータの量、送るべきガラス素材の要求に対応した対応データ等を送信する。また、必要に応じて、あるいはプロトコルによっては、情報転送の正確さチェックのための情報なども付加する。
【００５１】
これに対してロボット制御装置５のネットワーク通信装置５３は、ＬＡＮ７を介して当該ロボット制御装置５へのデータ転送であることをキャッチする（ＳＴ２）。
【００５２】
当該ロボット制御装置５へのデータ転送をネットワーク通信装置５３がキャッチした際、ロボット制御装置５のＣＰＵ５０は、送信元のアドレスを確認し、ストッカ装置４上のガラス素材をロボット３を制御して目的の成形室２へ供給する（ＳＴ３）。なお、送信元のアドレスで特定される成形室制御装置１が制御する成形室２が、目的の成形室２となる。
【００５３】
ＣＰＵ５０は、ガラス素材を目的の成形室２へ供給した際（ＳＴ４）、ネットワーク通信装置５３、ＬＡＮ７を介して、当該ロボット制御装置５のアドレス、送信先のアドレス（要求元の成形室制御装置１）、ガラス素材の設定が終了したことを示すデータ等を送信する（ＳＴ５）。
【００５４】
当該成形室制御装置１のネットワーク通信装置１３は、ＬＡＮ７を介して当該成形室制御装置１へのデータ転送であることをキャッチする（ＳＴ６）。
【００５５】
当該成形室制御装置１へのデータ転送をネットワーク通信装置１３がキャッチした際、当該成形室制御装置１のＣＰＵ１０は、受信データからガラス素材の設定が終了したことを確認した後、当該成形室２におけるガラス素材の成形制御を開始する（ＳＴ７）。
【００５６】
次に、ガラス製品の成形完了後の動作を図６のフローチャートを参照して説明する。
【００５７】
まず、成形室２がガラス素材を基にガラス製品の成形を完了した際（ＳＴ１１）、当該成形室２を制御する成形室制御装置１のＣＰＵ１０は、製品取出要求のデータを使用プロトコルに従ってロボット制御装置５へ送信する（ＳＴ１２）。その際、ＣＰＵ１０は、ネットワーク通信装置１３、ＬＡＮ７を介して送信する。
【００５８】
また、ＣＰＵ１０は、当該成形室制御装置１のアドレス、送信先のアドレス（この場合、ロボット制御装置５のアドレス）、さらに送るべきデータの量、送るべきガラス製品搬出要請に対応したデータ等を送る。また、必要に応じて、あるいはプロトコルによっては、情報転送の正確さチェックのための情報なども付加する。
【００５９】
ロボット制御装置５のネットワーク通信装置５３は、ＬＡＮ７を介して当該ロボット制御装置５へのデータ転送であることをキャッチする（ＳＴ１３）。
【００６０】
当該ロボット制御装置５へのデータ転送をネットワーク通信装置５３がキャッチした際、ロボット制御装置５のＣＰＵ５０は、送信元のアドレスを確認し、目的の成形室２からガラス製品（成形品）を取り出してストッカ装置４へ収納する（ＳＴ１４）。なお、送信元のアドレスで特定される成形室制御装置１が制御する成形室２が、目的の成形室２となる。
【００６１】
ＣＰＵ５０は、ガラス製品をストッカ装置４へ収納した際（ＳＴ１５）、ネットワーク通信装置５３、ＬＡＮ７を介して、当該ロボット制御装置５のアドレス、送信先のアドレス、ガラス製品の収納が終了したことを示すデータ等を送信する（ＳＴ１６）。
【００６２】
当該成形室制御装置１のネットワーク通信装置１３は、ＬＡＮ７を介して当該成形室制御装置１へのデータ転送であることをキャッチする（ＳＴ１７）。
【００６３】
当該成形室制御装置１へのデータ転送をネットワーク通信装置１３がキャッチした際、当該成形室制御装置１のＣＰＵ１０は、受信データからガラス製品の収納が終了したことを確認してガラス成形の制御を終了する（ＳＴ１８）。
【００６４】
ロボット制御装置５のＣＰＵ５０は、ＬＡＮ７から、次の当該ロボット制御装置５へのデータ待ち状態となる。
【００６５】
次に、管理用サーバ６の動作について説明する。
【００６６】
管理用サーバ６は、成形状況を問い合わせるデータを通信プロトコルに従ってＬＡＮ７上に出力し、各成形室制御装置１、ロボット制御装置５等から成形情報を収集する。
【００６７】
これに対して成形室制御装置１側は、各種のデータをＬＡＮ７に送出する。
【００６８】
管理用サーバ６と各成形室制御装置１との間における各種データの送受信を行うプロトコルについて説明する。
【００６９】
この場合、プロトコル中に管理用サーバ６のアドレスと、各成形室制御装置１のアドレスとを識別するように構成し、各種の送受信データをコード化しておく。
【００７０】
すなわち、各成形室制御装置１からは、ガラス成形の開始状態、終了状態等の種々のデータをコード化し、金型の温度状態をはじめとしたモニタを希望する状態をコード化して数値データをさらに付加して送る。
【００７１】
また、ガラス製品の成形数等もコード化して、さらに数値を付加して送る。
【００７２】
このように、プロトコルにしたがって成形室制御装置からロボットヘ要求指令を送り、ロボットがそれに対応する動作を行って、完了した時点で次の成形室制御装置からの要求を受けるようにすることにより、複数の成形室を同一のロボットにより素材供給とガラス製品の取り出しをすることが可能となる。
【００７３】
また、管理用のサーバに対してもデータの送受信により、各成形室やロボット（搬送装置）、及びストッカ装置などの状況データを収集することができる。
【００７４】
以上説明したように上記発明の実施の形態によれば、同一のロボットを駆動して待機などの状況を少なくし、多数の同一もしくは類似のガラス製品を高能率で成形することができる。
【００７５】
なお、本願発明は、上記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。
【００７６】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、複数のガラス成形機に対して、素材と成形品の搬送装置としてのロボットを効率良く使用することのできるガラス成形システムとガラス成形システムの制御方法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】成形室制御装置の内部構成を示す図。
【図３】ロボットの外観構成を示す図。
【図４】ロボット制御装置の内部構成を示す図。
【図５】ガラス成形の開始動作を説明するためのフローチャート。
【図６】ガラス製品の成形完了後の動作を説明するためのフローチャート。
【図７】従来のガラス成形システムを示す図。
【符号の説明】
１…成形室制御装置（制御手段）
２…成形室
３…ロボット（搬送手段）
４…スタッカ装置
５…ロボット制御装置（制御手段）
６…管理用サーバ
７…ＬＡＮ（通信回線）
１０，５０…ＣＰＵ
１１，５１…ＲＯＭ
１２，５２…ＲＡＭ
１３，５３…ネットワーク通信装置（送信手段）
１４，５６…表示装置
１５，５５…キーボード
１６…温度制御部
１７，６１，６２，６３，６４，６５…モータ駆動装置
１８，５７…ｉ／ｏ

Claims

金型を用いてガラス素材を成形する成形室と、この成形室を制御する制御装置とから構成されるガラス成形機を複数備えたガラス成形システムにおいて、
上記制御装置から通信回線を介してガラス素材の供給を要求する情報を受信した際、この受信したガラス素材の供給を要求する情報に応じて上記要求元の制御装置が制御する成形室にガラス素材を供給する制御を行う第１の制御手段と、
上記制御装置から上記通信回線を介してガラス素材を成形した成形品の収納を要求する情報を受信した際、この受信した成形品の収納を要求する情報に応じて上記要求元の制御装置が制御する成形室から成形品を収納する制御を行う第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。
上記第１、第２の制御手段は、要求元の制御装置が制御する成形室にガラス素材を搬送し、要求元の制御装置が制御する成形室から成形品を搬送する工業用ロボットを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。
金型を用いてガラス素材を成形する成形室と、この成形室を制御する制御装置とから構成されるガラス成形機を複数備えたガラス成形システムにおいて、
上記制御装置が、
当該成形室で成形するガラス素材の供給を要求する情報を通信回線を介して送信する第１の送信手段と、
この第１の送信手段からの要求情報に応じた結果として当該成形室へのガラス素材の供給完了情報を上記通信回線を介して受信した際、当該成形室の成形動作を制御する第１の制御手段と、
この第１の制御手段の制御で成形動作が完了した際、当該成形室の成形品の収納を要求する情報を上記通信回線を介して送信する第２の送信手段とを有し、
上記通信回線を介して上記第１の送信手段からガラス素材の供給を要求する情報を受信した際、この受信したガラス素材の供給を要求する情報に応じて上記要求元の制御装置が制御する成形室にガラス素材を供給する制御を行う第１の制御手段と、
上記通信回線を介して上記第２の送信手段からガラス素材を成形した成形品の収納を要求する情報を受信した際、この受信した成形品の収納を要求する情報に応じて上記要求元の制御装置が制御する成形室から成形品を収納する制御を行う第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。
上記ガラス成形システムは、上記通信回線に接続され、上記複数のガラス成形機における成形状態を含む状況情報を管理するコンピュータを有することを特徴とする請求項３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と、この成形室を制御する制御装置とから構成されるガラス成形機を複数備えたガラス成形システムにおいて、
上記制御装置が、
当該成形室で成形するガラス素材の供給を要求する情報を通信回線を介して送信する第１の送信手段と、
この第１の送信手段からの要求情報に応じた結果として当該成形室へのガラス素材の供給完了情報を上記通信回線を介して受信した際、当該成形室の成形動作を制御する第１の制御手段と、
この第１の制御手段の制御で成形動作が完了した際、当該成形室の成形品の収納を要求する情報を上記通信回線を介して送信する第２の送信手段とを有し、
上記通信回線を介して上記第１の送信手段からガラス素材の供給を要求する情報を受信した際、この受信したガラス素材の供給を要求する情報に応じて上記要求元の制御装置が制御する成形室にガラス素材を供給する制御を行う第２の制御手段と、
この第２の制御手段に制御されて所定位置に置かれたガラス素材を上記要求元の制御装置が制御する成形室に搬送する第１の搬送手段と、
上記通信回線を介して上記第２の送信手段からガラス素材を成形した成形品の収納を要求する情報を受信した際、この受信した成形品の収納を要求する情報に応じて上記要求元の制御装置が制御する成形室から成形品を収納する制御を行う第３の制御手段と、
この第３の制御手段に制御されて上記要求元の制御装置が制御する成形室から成形品を収納位置に搬送する第２の搬送手段と、
を具備したことを特徴とするガラス成形システム。
金型を用いてガラス素材を成形する成形室と、この成形室を制御する制御装置とから構成されるガラス成形機を複数備えたガラス成形システムの制御方法であって、
上記制御装置から通信回線を介してガラス素材の供給を要求する情報を受信した際、この受信したガラス素材の供給を要求する情報に応じて上記要求元の制御装置が制御する成形室にガラス素材を供給する制御を行い、
上記制御装置から上記通信回線を介してガラス素材を成形した成形品の収納を要求する情報を受信した際、この受信した成形品の収納を要求する情報に応じて上記要求元の制御装置が制御する成形室から成形品を収納する制御を行うようにしたことを特徴とするガラス成形システムの制御方法。