CN1092612C - 剪切出玻璃料滴的装置 - Google Patents

Abstract

用以将从玻璃供料器流出的多条熔融玻璃流(A，B，C，D)分别剪切成分离的玻璃料滴的平行剪切装置(10)，其具有相对的第一和第二剪切刀架(12，14)，其沿着的滑道往复地相互靠拢和分离开。剪切刀架上携带有与熔融玻璃流同数目的相对刀片(32a，34a等)。刀片在其行程最内端相互重叠，以完成剪切动作。剪切刀架(12，13)的运动由单向伺服电动机(36)驱动，该电动机提供连杆(46)使双臂曲柄(22)摆动，双臂曲柄(22)的摆动通过连杆(26，30)使剪切刀架(12，14)同时径向相对的直线运动。连杆(26，30)以相间隔位置铰接于双臂曲柄(22)上。

Description

剪切出玻璃料滴的装置

本发明涉及一种依次地将多条熔融的玻璃流各自剪切成分离玻璃料滴的装置，更具体说，本发明涉及一种前述特征的装置，其中对置的两列剪切刀片沿着相对的直线路径同时相互靠拢和分开，以便在所要剪切的熔融玻璃流的大约纵向中心轴线处形成相互重叠的剪切关系。

在使用I.S(individual section)型成形机制造玻璃制品时，一条或多条熔融玻璃流从玻璃熔炉前炉区的供料器导流件(feeder bowl)向下流出，流向模制机的工作区。每一玻璃流被位于供料器导流件和模制机工作区之间的剪切装置剪切成一系列分离的玻璃料滴。一种上述特征的典型剪切装置包括对置的两组剪切刀片，每组刀片安装在一个刀架组件上；一个驱动装置，用于使刀架组件往复地相互靠拢和分开。美国专利US 4,813,994(权利人Kulig)公开了这种一般特性的剪切装置。至今为止，这类装置的驱动装置通常都使用一个机械凸轮来驱动刀架组件，这种凸轮结构注定要使刀架组件的速度受到限制，而速度限定又进一步限制了成形机的性能。此外，在这种凸轮结构中，必须中断成形机的工作以便更换凸轮，否则就无法调整剪切刀片与玻璃流之间的接触时间，而接触时间正是剪切工作性能方面最重要的一个参数。

本发明的目的在于提供一种用于将来自玻璃供料器的至少一条熔融玻璃流剪切成分离的熔融玻璃料滴，以便在成形机中进一步加工成玻璃容器的剪切装置。

本发明所提供的剪切装置包括：由至少一个刀片构成的第一剪切机构；由至少一个刀片构成的第二剪切机构；安装机构，该安装机构用以安装该第一剪切机构使该第一剪切机构朝着该第二剪切机构靠拢和离开地移动，以及用以安装该第二剪切机构使该第二剪切机构朝着该第一剪切机构靠拢和离开地平行移动；单向伺服电动机；以及将该伺服电动机连接至该第一剪切机构和该第二剪切机构的连接机构，用于使该第一剪切机构和该第二剪切机构同时彼此相互靠拢，然后再彼此分离开；其特征在于：该连接机构包括：一个具有中心轴线的双臂曲柄；第一连杆，该第一连杆将该伺服电动机连接至该双臂曲柄，以使该双臂曲柄绕该中心轴线摆动；第二连杆，该第二连杆将该双臂曲柄连接至该第一剪切机构，使第一剪切机构作往复运动；以及第三连杆，该第三连杆将该双臂曲柄连接至第二剪切机构，使第二剪切机构作往复运动；该第二连杆和该第三连杆以其径向相间隔开的位置铰接于该伺服电动机上。

通过本发明的剪切装置，上述I.S玻璃制品成形机所用剪切装置的所述或其它的问题和局限性都可以被克服。本发明装置使用一个连接到双臂曲柄的曲拐或曲臂上的单向伺服电动机，以通过各自的连杆来驱动剪切装置的一对对置的剪切刀架组件。这种驱动结构赋予剪切刀架谐调的运动特性。此外，采用这种驱动结构就可以在剪切装置工作时，控制伺服电动机的工作速度以及控制刀片在其剪切位置的重合度，而上述这些控制特性又导致了能够对剪切装置的“玻璃中的时间”——即剪切刀片与熔融玻璃流之间的接触时间——精确地加以控制。另外，伺服电动机的速度控制还可以很简便地与冲头(needles)的位置控制结合进行，所述冲头与供料器的孔配合使用，以控制玻璃流从供料器孔中的流出速度。

因此，本发明的目的是提供一种用于I.S型玻璃成形机的改进的平行剪切装置。更具体地说，本发明的目的是提供一种具有前述特征的平行剪切装置，无论玻璃成形机的速度或速度变化怎样，一旦需要就可以更为精确和迅速地控制该剪切装置的“玻璃中的时间”，而无需中断成形机的工作。本发明的另一目的是提供一种具有前述特征的平行剪切装置，其中剪切刀片在其剪切位置处的重合度可以很方便地加以调整，无需中断与该剪切装置相结合的玻璃成形机的工作。

为了进一步理解本发明和本发明的目的，请留意附图和下文中对附图的简要说明、对本发明优选实施例的详细说明、以及所附的权利要求书。

图1是用于玻璃制品成形机的平行剪切装置的俯视图。所示装置体现了本发明的优选实施例。

图2是沿图1装置中2-2线的主视图。

图3是气动回路的示意图，该回路用于操纵图1、图2装置的气动控制器。

图4是控制系统的示意图，该系统用于控制图1、图2装置的电动机。

依照本发明优选实施例的平行剪切装置(或设备)通常在图1中用序号10加以表示，它包括两个相对的剪切刀架12和14。它们被安装成可以进行彼此靠拢和离开地往复运动，刀架12可沿静止滑杆16和18滑动，刀架14可沿静止滑杆18和20滑动。

刀架12和14的运动是直线式的，并且同时由一个摆动的双臂曲柄22来控制。为此，刀架12通过连杆26连接到双臂曲柄22的曲臂24上，连杆26的一端26a铰接于刀架12上，另一端26b铰接于双臂曲柄22的曲臂24上；同样地，刀架14通过连杆30连接到双臂曲柄22的曲臂28上，连杆30的一端铰接于刀架14上，另一端30b铰接于双臂曲柄22的曲臂28上。曲臂24和28在双臂曲柄22上处于径向相对的位置。

刀架12带有一个或多个剪切刀片，图中示出4个刀片32a、32b、32c和32d，每一刀片分别对应着一条从上方的玻璃供应器(未示出)流出的熔融玻璃流，所述的玻璃供应器与剪切装置10配合工作。同样，刀架14也带有相同数量的剪切刀片，图中表示为刀片34a、34b、34c和34d。当通过下文将要详细描述的某一装置使双臂曲柄22摆动时，就使两个刀架12和14相互靠拢和离开，使得相对的各组刀片32a和34a、32b和34b、32c和34c、32d和34d周期性地局部相互重叠，从而分别将虚圆A、B、C、D所表示的、在刀片之间朝下方流动的熔融玻璃流剪断。刀架12，14以及它们各自所携带的刀片的这一运动，把A、B、C、D处的熔融玻璃流分别剪断或分离成玻璃料滴，以便通过位于剪切装置10下方的、具有各种不同截面型式的玻璃成形机，将玻璃料滴进一步加工成各式的玻璃制品。

双臂曲柄22通过连杆26、30传给刀架12、14的运动，在其速度和加速度特征方面是谐调的，这将减小刀架12、14上的惯性载荷，从而减小其磨损。

通过一个单向交流伺服电动机36和齿轮减速器38的组件，双臂曲柄22可以围绕着中心轴线E摆动。电动机组件装在支架40上，而支架40可相对于剪切装置10的固定结构围绕着中心轴线F作枢轴转动。支架40通过双动气缸44靠压在可调整的止动块42上。支架40的位置可相对于双臂曲柄22的中心轴线E加以调整固定，支架40的位置决定了各组刀片32a和34a等在其直线运动内侧终点处的重合度(或称重叠量)。这样就可以在剪切装置10工作时，简单迅速地调整各组刀片在其剪切位置处的重合度，从而无需中断相应玻璃成形机的工作。伺服电动机36的旋转运动通过连杆46传至双臂曲柄22。连杆46的一端46a铰接于伺服电动机36上偏离于其转动轴线的某一位置处，它的另一端46b铰接于双臂曲柄22的曲臂48上，曲臂48上的铰接点位于曲臂24和28之间，并且分别与曲臂24，28有一间距。

剪切装置10的故障保险功能由拉簧50提供，它使用在支架40上。当气缸44中丧失气压时，拉簧50使得支架40围绕着枢轴线F从其靠压着可调止动块42的位置上返回。这样，刀架12、14之间的间距就加大了，以至于相对的各组刀片32a和34a等即使在其行程的内侧终点处也不会产生重叠，直到正确的工作条件得以恢复为止。此外，还设置了一个气动的安全插销机构52，用于在气缸44丧失气压时，或伺服电动机46断电或出现其它故障时，锁止住双臂曲柄22的摆动。

用来控制气缸44和气动插销机构52的控制系统表示在图3中。它以供应总线60中净化的，稳压的压缩空气为气源。供应总线60中的空气进入到控制盒62，控制盒的内部结构由虚线框所示。控制盒62装有一个压力开关64，压力开关64的作用是当供应总线60中的气压低于某一预定值时，截断流径总线60的气流。供应总线60中的压缩空气在压力开关64的下游处被分配至第一分支66和第二分支68。

支线66中的压缩空气通过一个电磁阀70从控制盒62中的供气接头72和控制盒62外的第二个供气接头74，分派到双向气缸44的活塞44a两侧的工作腔之一中。电磁阀70是一个传统类型的两位阀，其工作位置是电控的，例如，将电磁阀接至剪切装置10的紧急切断电路(未示出的)中，以便将电磁阀切换到非工作位置，因而使气缸44的活塞44a运动，使支架40向前运动，靠压在可调止动块42上。

支线68中的压缩空气通过电磁阀76、供气接头72和第二供气接头74，送至单向安全插销52的活塞52a的唯一工作腔中。同电磁阀70一样，电磁阀76也是传统类型的两位阀，其工作位置也是电控的，以便在紧急情况下将电磁阀切换到非工作位置，从而使得气动安全插销52的弹簧52b能够对活塞52a施压，将活塞52a从其如图3所示的非啮合位置移至啮合位置，在该啮合位置上，插销将锁住双臂曲柄22的摆动。

如前所述，图1～图3装置的工作控制可通过图4所示的控制系统来完成。如图所示，交流伺服电动机36的工作由运动控制器80来控制，后者通过功率放大器82作用于伺服电动机36。在监控计算机84的指令下工作的运动控制器80存储着由监控计算机84产生的运动模式，该存储运动模式决定了刀片32a、34a等相对于供料器导流件的冲头(未示出)的相互位置。为了实现这种控制，运动控制器利用了一个表达冲头位置的信号，比如从解析装置或反馈装置86上获得，这种解析装置可以是如美国专利4,427,431号(权利人Mumford)所公开的那种；运动控制器还利用了一个表达伺服电动机36转子位置的信号，比如从相同类型的第二个解析装置或反馈装置88上获得。为此，解析装置86最好安装在相应于现有技术剪切装置上剪切凸轮所在的同一位置，通过这样的设置就可以提供一个表达齿轮箱输出轴绝对位置的信号，所述齿轮箱被用来控制冲头的运动。同样地，解析装置88最好安装在伺服电动机36的背面，通过这样的设置来提供一个表达伺服电动机36转子位置以及刀架12、14位置的信号。

在所述的控制系统中，监控计算机84将根据相关成形机的速度以及根据平行剪切装置10上对刀片32a、34a等所要求的“玻璃中的时间”，为运动控制器80计算出一个运动模式。于是，该运动模式就将控制与供料器冲头相关的齿轮箱输出轴位置与刀片32a、34a等所需位置间的位置关系。如果需要，这些位置关系也可以方便地由操作者通过操作者控制器90加以改变，操作者控制器90可以迅速地对监控计算机84重新编程。

尽管本说明书表示和陈述了至申请日为止发明人所设想的本发明的最佳实施例，然而对本领域的普通技术人员来说，在不超出本发明范围的情况下显然可以有各种适当的修改、变化和等效替换。本发明的范围只由下述权利要求书中各项权利要求所限定。

Claims (9)

1.一种用于将来自玻璃供料器的至少一条熔融玻璃流(A)剪切成分离的熔融玻璃料滴，以便在成形机中进一步加工成玻璃容器的装置(10)，所述装置包括：

由至少一个刀片(32a)构成的第一剪切机构(12)；

由至少一个刀片(34a)构成的第二剪切机构(14)；

安装机构(18，20，16)，所述安装机构用以安装所述第一剪切机构使所述第一剪切机构朝着所述第二剪切机构靠拢和离开地移动，以及用以安装所述第二剪切机构使所述第二剪切机构朝着所述第一剪切机构靠拢和离开地平行移动；

单向伺服电动机(36)；以及

将所述伺服电动机连接至所述第一剪切机构和所述第二剪切机构的连接机构(46，22，26，30)，用于使所述第一剪切机构和所述第二剪切机构同时彼此相互靠拢，然后再彼此分离开；

其特征在于：所述连接机构包括：

一个具有中心轴线(E)的双臂曲柄(22)；

第一连杆(46)，所述第一连杆将所述伺服电动机连接至所述双臂曲柄，以使所述双臂曲柄绕所述中心轴线(E)摆动；

第二连杆(26)，所述第二连杆(26)将所述双臂曲柄连接至所述第一剪切机构，使第一剪切机构作往复运动；以及

第三连杆(30)，所述第三连杆(30)将所述双臂曲柄连接至第二剪切机构，使第二剪切机构作往复运动；

所述第二连杆和所述第三连杆以其径向相间隔开的位置(26b，30b)铰接于所述伺服电动机上。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：其还包括：

一个铰接的支架(40)；

所述伺服电动机安装在所述铰接支架上；

用于可控制地限制所述铰接支架转动量的可调止动件(42)；

使所述铰接支架靠压在可调止动件上的气动装置(44)；以及

弹簧机构(50)，所述弹簧机构(50)作用在所述铰接支架上，在所述气动装置丧失气压的情况下，使所述铰接支架从所述可调止动件上缩回。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：其还包括：

气动插销机构(52)，所述气动插销机构(52)在丧失气压的情况下有效地锁止住所述双臂曲柄的摆动。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：其还包括：

用以控制所述伺服电动机运转的控制装置(80，82，84，86)，将伺服电动机的运转控制成至少一条熔融玻璃流的流速的函数。

5.一种用于将来自玻璃熔炉前炉区的供料器冲头的至少一条熔融玻璃流剪切成分离的熔融玻璃料滴的装置(10)，所述装置包括：

由至少一个刀片(32a)构成的第一剪切机构(12)；

由至少一个刀片(34a)构成的第二剪切机构(14)；

安装机构(18，20，16)，所述安装机构用以安装所述第一剪切机构使所述第一剪切机构朝着所述第二剪切机构靠拢和离开地移动，以及用以安装所述第二剪切机构使所述第二剪切机构朝着所述第一剪切机构靠拢和离开地移动；

其特征在于：

连接机构(36，46，22，26，30)，所述连接机构用以往复并同时地移动所述第一剪切机构和所述第二剪切机构彼此朝向或远离对方，以便允许所述第一剪切机构的至少一个刀片和所述第二剪切机构的至少一个刀片分离开和重叠，从而切割相关的熔融玻璃流；

一个第一解析装置(86)，所述第一解析装置用以提供表示所述熔融玻的供料器冲头位置的第一参考信号；

一个第二解析装置(88)，所述第一解析装置用以提供表示所述剪切刀架位置的第二参考信号；

一个监控信号装置(84)，所述监控信号装置用以提供数字化指令信号，所述数字化指令信号表示所述一对平行的剪切刀架在沿一条对应于所述至少两条直线方向的直线路径上的一个选定位置；

一个运动控制装置(80)，所述运动控制装置响应所述数字化指令信号和所述第一和第二参考信号将所述剪切刀架沿所述直线路径移动到所述选定位置；

使所述剪切刀架与与所述供料器冲头对齐，且所述剪切刀架沿着所述直线路径运动的速度可加以改变。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：所述的监控信号装置包括用以将所述第一和第二解析装置(86，88)的参考信号进行比较的装置，和用以响应所述比较以确定所述伺服控制装置的运动模式的运动控制装置(80)。

7.如权利要求5述的装置，其特征在于：所述伺服控制装置包括：

一个单向伺服电动机(36)，

连接机构(46，22，26，30)，所述连接机构用以将所述单向伺服电动机连接到所述第一剪切机构和所述第二连接机构，以便同时地移动所述第一剪切机构和所述第二剪切机构到所述选定位置或离开所述选定位置，以便允许所述第一剪切机构的所述至少一个刀片和所述第二剪切机构的所述至少一个刀片分离开混合重叠，从而切割断所述至少一条熔融玻璃流成分离的料滴。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于：所述伺服控制装置包括一个功率放大器(82)，所述功率放大器响应所述指令信号驱动所述伺服电动机。

9.如权利要求5所述的装置，其特征在于：其还包括：

对所述监控信号装置进行电学修改的操作者控制器(90)。

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