CN1236739A - 玻璃容器的加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明利用90度的扫刮器把玻璃容器从行列式的成形机的前板输送到邻近的一机器输送带上。机器输送带把容器由一链输送装置向交叉输送带输送,交叉输送带垂直于机器输送带且把容器输送到退火玻璃韧化炉入口附近的位置。交叉输送带和链输送装置都是由交流伺服电动机来驱动的。容器利用退火玻璃韧化炉的往复运动的推条从交叉输送带输送到退火玻璃韧化炉的一移动输送带上,由交流伺服电动机所驱动的退火玻璃韧化炉的操作、输送带的运行被同时测量和控制,在从成形机前板到退火玻璃韧化炉进行容器加工的整个过程中它们被控制在一个以预定的控制速度运行。

Description

玻璃容器的加工系统

本发明涉及一种用于控制各种加工玻璃容器及将玻璃容器从成形机输送到退火玻璃韧化炉的加工设备之操作的控制系统。

许多年来，如果不能说是大部分的玻璃容器，最起码也是有许多的玻璃容器，包括各种瓶和罐，都是用这种个体组合区式的机器制造的，这种个体组合区式的成形机是利用了一组并列的组合区，每个组合区通过两步模制操作就可形成容器。在这种类型的玻璃容器成形操作中，在行列式成形机的组合区的第一模具中的坯件模制站内，通过压制或吹制从而形成容器的一个坏件，通常也称其为型坯或毛坯，然后，在一个竖直平面内通过180度的反向运行将这个坯件输送到个体组合区式成形机的组合区的第二模具上，通常也称其为吹制模具，以便通过吹制的方法形成容器的成品。目前的行列式成形机中，通常一组容器例如两个或三个甚至四个容器在行列式成形机的每个组合区同时形成，这种机器通常具有相当多的组合区，例如六个或八个甚至十个组合区。已转让给专利申请的受让人的美国专利US4427431(Mumford等人)中总体公开了这种一般类型的玻璃容器成形机，在此引用了这些公开的内容。

从这种行列式成形机的吹制模具中离开的容器非常热，在对它们进行各种机械加工并由一些输送设备把这些容器输送到一个退火玻璃韧化炉进行热处理以释放由成形步骤中所产生的过剩的内部压力之前，需要将容器冷却到适当程度。因此，典型的行列式成形机上设置了一个空气冷却前板(dead plate)，容器通过抓手取出机构把这些容器从吹制模具输送到这个空气冷却前板上，这个抓手取出机构是这种行列式成形机的一部分。这些容器被允许在这块前板上停留一段时间，在这段时间内，这些容器初步地被冷却到一个能进行进一步加工的温度。随后，将这些容器输送到一条移动的输送带上，这条移动的输送带经常被称作机器输送带，这个输送动作需要利用一个扫刮头(sweepout head)将这些容器转动90度。关于利用弯头将容器从行列式成形机的吹制模具输送到前板以及从前板输送到一条机器输送带的输送技术在前面所提到的美国专利US4427431及US4162911(Mallory)和US4222480(Perry)中有大致的描述，这几项专利申请都转让给了其受让人，在这里也引用参照了这些专利所公开的技术内容。

来自行列式成形机的容器，也就是说这些容器是通过机器输送带正从行列式成形机上移走的容器，这些容器被输送到另一条输送带上，这另一条输送带通常也被称作交叉输送带，这条交叉输送带垂直于机器输送带，并且这条交叉输送带把入口处的容器送到一个退火玻璃韧化炉。一容器输送装置被用于实现将容器从机器输送带输送到交叉输送带上。这种结构在US4193784(专利权人为Mumford)中被大致描述，其专利权也被转让给该申请的受让人，其公开的内容在本申请中也被参考引用。在实际运用中，用于实现前述US4193784中的输送装置的功能的输送装置通常被制成弧形或月牙形结构。位于退火玻璃韧化炉入口处的交叉输送带上的容器随后由输送装置将其分组地送到退火玻璃韧化炉的移动输送带上，其中每一组当中都有许多个容器，其中的输送装置通常也被称作退火玻璃韧化炉装载器或堆垛器。专利US4290517(Hafferkamp)也被转让给了其申请的受让人，其中公开的内容在此也被参考引用，这篇专利文献中公开了一种现有技术中的退火玻璃韧化炉装载器，用于将交叉输送带上的容器按上面所描述的方式输送到退火玻璃韧化炉的输送带上。

上机所述的容器加工的许多步骤以及用于把容器从行列式成形机前板上输送到退火玻璃韧化炉输送带的输送装置都必须小心控制它们相互之间的加工步骤的速度及它们之间的定时关系。此外，前述的行列式成形机被用于制造各种外形和大小的容器，而且每次对一台行列式成形机的改换通常需要改变容器加工装置操作的控制系统，这经常包括对机器输送带及交叉输送带上容器之间的间距的改变。因此，行列式成形机的这种工作改变包括改变用于驱动机器输送带的传动箱和/或链轮比、交叉输送带及用于将容器从机器输送带输送到交叉输送带的链输送装置。显然，这种改变会导致行列式成形机停机相当长的时间，这就减小了这种机器的总体生产能力。此外，即使是在稳定状态下运作，在容器加工装置操作过程中也会发生一些变化，如前所述，会使一些加工装置中的输送带被拉长。

本发明提供一种用于控制玻璃容器的各种加工操作以及控制将玻璃容器从行列式成形机的前板输送到退火玻璃韧化炉的移动输送带的装置的控制系统。本发明的加工系统采用一个中央控制站来同时控制行列式成形机扫刮头的操作、机器输送带、链输送装置、交叉输送装置以及退火玻璃韧化炉装载器，它们中的每一部分最好由一个交流伺服电动机来驱动，以便对其操作进行精确控制。中央控制站还对退火玻璃韧化炉输送带驱动机进行控制，这个驱动机通常为一个交流电动机，但不是一个交流伺服电动机。本发明的中央控制站被编程设计得允许操作者向它提供正向退火玻璃韧化炉输送的容器之间的一个期望间距，并且每个正由中央控制站控制的加工装置的操作将随后立即被调整，使这些操作与容器间的这个间距相符合。此外，本发明的控制系统采用了监测器，用于监测机器输送带和交叉输送带的线速度，其中的这个机器输送带和交叉输送带的线速度即使在稳定状态下运行也会由于输送带的拉伸而发生改变，从而会改变每条输送带的线速度，而输送带的这个线速度应使得输送带的运行与相应的加工装置的操作相符合。此外，可以对加工特定形状和大小的容器的各种加工装置的操作信息可以用电子的方式进行记录，例如，可以将其记录到一软盘上，并且当生产线被调节来用于生产特定形状和大小的容器时，控制系统能迅速地把各种加工装置调节到它们的正确操作状态。本发明的控制系统还能被用来控制这样一种类型的容器吹制装置，这种类型的容器吹制装置在生产线停止时能将容器排出。

因此，本发明的发明目的之一是提供一种经改进的用于控制将玻璃容器从行列式成形机的前板输送到退火玻璃韧化炉输送带的装置之操作的控制系统。更为特别的是，本发明的发明目的之一是提供一个具有前面所叙述特征的控制系统，即这个控制系统当相应的行列式成形机所制造的容器的形状和大小发生改变时能迅速改变由系统控制之装置的操作。本发明的另一个发明目的是提供这样一种控制系统，即其能控制在把容器从行列式成形机输送到退火玻璃韧化炉的输送过程中所用的输送带之运行，而且这各种系统考虑了一些输送带因拉长而使其线速度发生改变这一因素。

为了更好地理解本发明及其发明目的，请注意下面的附图及其附图的图面说明、优选实施例的详细描述及所附的权利要求书。

图1是一部分平面图，其中有些部分是示意性的，表明一种玻璃容器加工系统，其用于把容器从行列式成形机的前板输送到退火玻璃韧化炉的移动输送带，说明了根据本发明的一个优选实施例的一控制系统；

图2是一系统的示意图，用于调节设定点，控制器把图1所示的加工系统中所用的电动机的运行控制在这个设定点。

附图标记12、14、16、18、20、22、24、26、28、30表示扫刮器，其用于从行列式成形机的前板上输送玻璃容器，如图所示，这些扫刮器的数目表示了行列式成形机为十区形的机器。扫刮器12、14、16、18、20、22、24、26、28、30被用于把容器从行列式成形机的前板输送到环行机器输送带32的上段，这条环行机器输送带由一交流电动机34连续驱动，这个电动机34最好是一个交流伺服电动机，从按图中箭头A所示的方向把输送带32的上段从底端移动到顶端。一容器吹制站36被设置在邻近输送带32的地方，以便当输送带32下游侧的任何一个容器加工装置停止时，可以气动地排出输送带32上的容器，这在后面将被描述。

把容器从机器输送带32处输送到一条交叉输送带38上，其中在输送带32上，容器是以一行的形式被输送的，其中的交叉输送带与机器输送带32垂直。从机器输送带32到交叉输送带38的容器输送是由一个环行输送装置40来实现的，这个环行输送装置在图中被表示为一个弧形链类型的，这个环行输送装置也是由一个交流电动机(图中未示)来驱动的，其最好也是一个交流伺服电动机。链输送装置的运动方向在图中由箭头B所示。设置一个输送带速度监测器42，用于连续测量机器输送带32的速度，这个监测器42最好沿着机器输送带32被设置在链输送装置40的下游侧的一个地方。交叉输送带38是一条环行输送带，它由一个交流电动机44来驱动，这个电动机最好也是一个交流伺服电动机。交叉输送带38有一按图中箭头C的方向从左到右移动的上段，它被用来将入口前的一行容器送到退火玻璃韧化炉46。一输送带速度监测器48被用于连续地测量交叉输送带38的线速度，并且最好将这个监测器48沿交叉输送带设置在退火玻璃韧化炉46的下游侧的一个位置上。

利用一个往复运动的退火玻璃韧化炉装载器把成组的容器和谐有序地输送到退火玻璃韧化炉46内，其中装载器朝退火玻璃韧化炉方向及离开退火玻璃韧化炉方向的这种往复运动是由一个交流电动机(图中未示)来驱动，最好是由一个交流伺服电动机来驱动。实际上，退火玻璃韧化炉装载器50需要沿三条轴线进行运动，一条竖直轴线和沿X轴标和沿Y轴标的两条水平轴线，三个这种自动电动机是相互同步的，它们被用于实现装载器的这种运动。在任何情况下，容器由退火玻璃韧化炉装载器50上的一推条52推入，并使容器从交叉输送带38移动到一个环行的丝网式输送带54，这个丝网式输送带由一交流电动机驱动。退火玻璃韧化炉46的输送带54具有一个上段，来自交叉输送带38的容器就被支撑在这个上段上，输送带54的上段按图中箭头D所示的方向从底部向顶部移动，以便使容器通过退火玻璃韧化炉46。设置一输送带速度监测器64，用于连续监测退火玻璃韧化炉输送带54的线速度。

设置了一个电力中央控制器58，用于同时测量并控制以下装置的操作：每个扫刮器12、14、16、18、20、22、24、26、28、30，瓶子吹制站36、机器输送带32的交流电动机34，链输送装置40的交流电动机，交叉输送带38的交流电动机，退火玻璃韧化炉装载器50的交流电动机以及退火玻璃韧化炉46的输送带54的自动电动机56，这种控制由从控制器58到每个装置的实线来表示。控制器58从一操作站60接收指令，所接收的指令是关于由控制站控制的运行速度的期望值，例如，根据在任何给定的时间内所加工的容器的形状和大小所要求的运行速度。于是，控制器58对每个控制装置进行控制，使其操作速度相互协调，并且使这种操作速度适合于所加工的容器的要求。控制器58的操作与由控制器所控制的所有装置的操作是由一个起动/停止站62来控制，包括控制器58在内的整个控制系统能利用这个起动/停止站62来使其停止。

由中央控制器58所控制的机器输送带32和交叉输送带38的运行速度需要不时地改变，即使是在稳定状态下运行也是需要改变的，当机器输送带32和交叉输送带38采用皮带的形式时，机器输送带32和交叉输送带38是会发生拉伸的，而且通常是采用皮带的形式的。机器输送带速度监测器42向控制器58提供一个表示机器输送带32的线速度的指示信号，这个速度指示信号会随着机器输送带32的拉伸而改变，于是，控制器58将会指使交流电动机34以一个不同的运行速度进行运行，从而对由于皮带拉伸使机器皮带32线速度所发生的改变进行补偿。同时，交叉输送带的速度监测器48将向控制器58提供一个表示交叉输送带38的线速度的信号，这个线速度的信号会随着交叉输送带38的拉伸而发生改变，于是，控制器58将指使交流电动机44以一个不同的速度进行运行，以便对由于皮带的拉伸所产生的交叉输送带38的线速度的改变进行补偿。同时，皮带速度监测器64向控制器58提供一个表示退火玻璃韧化炉输送带54的线速度的信号，这个信号会随着退火玻璃韧化炉输送带54的拉伸而发生改变，于是，控制器58将指使交流电动机56以一个不同的速度进行运行，以便对由于皮带的拉伸所产生的退火玻璃韧化炉54的线速度进行补偿。

图2表示了一个用于调节设定点(setpoint)的系统，其中在这个设定点上，控制器58控制交流电动机56的运行，这个自动电动机控制着退火玻璃韧化炉输送带54的运行速度，可以知道，可以用类似的装置(图中未示)来控制用于机器输送带32的交流电动机34的运行以及控制用于交叉输送带38的交流电动机44的运行。在图2所示的系统中，由皮带速度监测器64所测量的实际速度的和为一个负数，而理论速度的和为一正数。理想的情况是，这个和为零，在这种理想的情况下，无需调整控制器58控制交流电动机56所在的设定点。然而，当实际的皮带速度与理论的皮带速度有差别时，它们之间的差值将是一个有限的值，于是这个有限的值作用到控制器58上，以便调整控制器控制交流电动机运行时所在的设定点。在任何情况下，来自控制器58的这个信号非常的弱，从而设置了一个信号放大器66，以便在这个信号作用于交流电动机56之前对这个信号值进行放大。

虽然在此已经描述了为实施本发明，到申请日为止发明人认为是最好的实施方式，但是，很明显，对于本领域的普通技术人员来说，对本发明可以作一些修改、变化以及进行一些等同元件的替换，这些都没有脱离本发明的范围，本发明的范围是由所附的权利要求书中的技术术语及其等同术语来限定的。

Claims (13)

1、一种从行列式成形机的许多前板上输送刚成形的玻璃容器的方法，其包括：

在成形机附近设置一机器输送带；

利用一交流电动机来驱动机器输送带的运行；

设置一组90度的扫刮器，用于把容器从一组前板上输送到机器输送带上；

利用一交流电动机来驱动每个90度的扫刮器的运行；

设置一个交叉输送带，该交叉输送带与机器输送带垂直；

利用一交流电动机来驱动交叉输送带运行；

设置一个环行链输送装置，用于把容器从机器输送带输送到交叉输送带；

利用一交流电动机来驱动所说的链输送装置的运行；

为一退火玻璃韧化炉设置一输送带；

利用交流电动机来驱动所说的退火玻璃韧化炉输送带的运行；

为一往复运动的推条设置一退火玻璃韧化炉装载器，以便把成组的容器从交叉输送带输送到退火玻璃韧化炉的输送带；

利用一交流电动机来驱动退火玻璃韧化炉装载器推条的往复运动，往复运动的方向是横向于交流电动机的交叉输送带的方向。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法还包括：

同时测量和控制90度扫刮器机器输送带、交叉输送带、链输送装置、退火玻璃韧化炉装载器推条及退火玻璃韧化炉输送带的交流电动机的运行速度。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于该方法还包括：

测量机器输送带的线速度，以便对机器输送带的拉伸进行监测；

改变机器输送带电动机的运行速度，以弥补由于机器输送带的拉伸所产生的机器输送带线速度的变化。

4、根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于该方法还包括：

测量交叉输送带的线速度，以监测交叉输送带的拉伸；

改变交叉输送带的电动机的运行速度，以弥补由于交叉输送带的拉伸所产生的交叉输送带线速度的变化。

5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于该方法还包括：

在机器输送带附近设置一容器吹制站；

控制吹制站的操作，以便一旦交叉输送带、链输送装置、退火玻璃韧化炉装载器推条或退火玻璃韧化炉输送带中的任何一个停止运行时，能将容器从机器输送带上排出。

6、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：在利用链输送装置把容器从机器输送带到交叉输送带的输送位置的下游侧的一个位置上对机器输送带的线速度进行测量。

7、根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在利用退火玻璃韧化炉装载器的推条把容器从交叉输送带到退火玻璃韧化炉输送带的输送位置的下游侧的一个位置上对交叉输送带的线速度进行测量。

8、根据权利要求2所述的方法，其特征在于该方法还包括：

设置一个操作站，以使操作者可以改变运行速度，在这个操作站可以对90度的扫刮器机器输送带；交叉输送带、链输送装置、退火玻璃韧化炉装载器推条以及退火玻璃韧化炉输送带的交流电动机进行控制。

9、根据权利要求2所述的方法，其特征在于该方法还包括：

设置一个起动/停止站，以便选择性地执行或停止对90度扫刮器机器输送带、交叉输送带、链输送装置、退火玻璃韧化炉装载器推条以及退火玻璃韧化炉输送带的交流电动机的运行速度的控制。

10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于机器输送带的运行是由一交流伺服电动机来驱动的。

11、根据权利要求1所述的方法，其特征在于交叉输送带的运行是由一交流伺服电动机来驱动的。

12、根据权利要求1所述的方法，其特征在于链输送装置的运行是由一交流伺服电动机来驱动的。

13、根据权利要求1所述的方法，其特征在于退火玻璃韧化炉装载器的推条的往复运动是由一交流伺服电动机来驱动的。

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