CS268374B1 - Řídicí systém pro strojní tvarování skleněného předtvaru foukáním - Google Patents

Abstract

Strojní tvarování skleněného předtvaru foukóním probíhá od uchopeni předtvaru do hlavy píšťaly až po odstaveni konečného výrobku. Ří­ dící systém slouží k ovládáni píš­ ťaly s hlavou, jejího pohybového ústroji, svalovacího zařízení, dýnka a konečné formy. Zapojení elektronického ovládáni tvarovaci linky spo­ čívá ve vzájemném propojení mikroprocesorové řídicí Jednotky, ovládací jednotky, jednotky řízení tlaku, jednotky řízení pohybů, jednotky ří­ zení otáček, jednotky ovládáni ventilů, čidel polohy, koncových sníma­ čů a snímače teploty s pohybovým ústrojím, píšťalou s hlavou, svalovacím zařízením, dýnkem a konečnou formou .

Description

Vynález ee týká řídicího systému pro automatizované strojní tvarování skleněného předtvaru foukáním od uchopeni předtvaru do hlavy píšťaly s pohybovým ústrojím, včetně svalování předtvaru ve svalovacím zařízení, dofouknutí vkonečné formě s dýnkem až po odstavení konečného výrobku, Řídící systém slouží k ovládání píšťaly a hlavou, jejího pohybového ústroji, svalovacího zařízení, dýnka a konečné formy. Podstatnou částí řídícího systému je mikroprocesorová řídící jednotka, seatávajicí ze čtyř základních jednotek, a to jednotky výatupů, centrální procesorové jednotky, jednotky zálohované paměti a jednotky vstupů.

Při tvarování foukáním dutých skleněných předmětů z před tvarů, např. kompaktní dávky skloviny nebo sklenšné baňky, probíhá řada dílčích operací. Nejprve je to uchopení předtvaru do hlavy píšťaly, v případě aklenéné baňky následuje opakovaný náběr skloviny. Dále následuje oživení povrchu, rozfukování, svalování, dofukování výrobku v konečné formě a odstavení výrobku.

Uchopení předtvaru, např. skleniné baňky nebo kompaktní dávky skloviny, se dosud provádí většinou pomocí přílepniků různých typů, nebo mechanických upínacích prostředků. Prohřívání předtvaru se provádí v předehřívací roztáčecí pícce.

V poslední době se objevuji snahy ulehčit namáhavou práci skláře. Osou známy různé prostředky ulehčující foukání, které se však pro obtížnou manipulaci v praxi neujaly. Jedna z nejnamáhavějších prací skláře je opakovaný náběr akloviny pro výrobky vysoké hmotnosti a velkých rozměrů. Byly navrhnuty různé typy naběračů, částečné nebo úplně mechanizovaných. Jsou rovněž známa různá dávkovači zařízeni k vytváření dávky skloviny sáním nebo výtokem do foray, a získané dávky skloviny se pak dále tvarují. Foukáni jako jedna z dílčích operací se provádí při různých strojních způsobech tvarování, např. při výrobě obalového skla a pod. Svalování se dosud provádí ručně. ·

Komplexní řeéení tohoto procesu tvarování předtvaru baňky nebo kompaktní dávky skloviny foukáním na píšťale do konečného tvaru výrobku není známo.

Dlouhodobými provozními zkouškami bylo ověřeno strojní tvarování předtvaru od okamžiku jeho uchycení,až po odstavení konečného výrobku, a řídící systém, který řidl tvarování, je předmětem tohoto vynálezu.

Hlavní částí řídicího systému je mikroprocesorová řídící jednotka, k jejímž vstupům a výstupům je připojena ovládací jednotka.

Podstata tohoto vynálezu spočívá v tom, že k jednotce výstupů nikroprocesoro-] vé řídicí jednotky jsou připojeny další čtyři řídící jednotky, a to řízení tlaků, řízení pohybů, řízení otáček a ovládáni ventilů. Výstup z jednotky řízení tlaků je připojen na píšťalu. Výstupy z jednotky řízení pohybů jsou připojeny na pohybové ústrojí, na píšťalu, na svalovací zařízeni a na dýnko. Výstupy z jednotky řízení otáček jsou připojeny na píšťalu a na dýnko. Výstupy z jednotky ovládání ventilů jsou připojeny na hlavu píšťaly, na svalovací zařízení, na dýnko a na konečnou formu. Na vstup čidel polohy, jejichž výstup je připojen na vstup jednotky řízení pohybů, je připojeno pohybové ústrojí, píšťala, svalovací zařízeni a dýnko. Na vstup koncových snímačů, jejichž výstup je spolu s výstupem snímačů' teplot připojen na vstup jednotky vstupů, jo připojeno pohybové ústroji, píšťala, hlava píšťaly, svalovací zařízení, dýnko a konečná forma, přičemž pohybové ústrojí je napojeno na píšťalu, která je napojena na hlavu píšťaly, Dýnko je propojeno s konečnou formou.

Výhodou řešení je, že řídicí systém umožňuje obsluze zadat potřebný sled technologických operací pro kompletní výrobní proces tvarování;.Řídící systém zabezpe

CS 268 374 Bl čuje správné provedeni všech požadovaných technologických kroků v Case · umožňuje změnu parametrů technologie tvarování, případně i změnu technologie během provozu tvarovacího zařízeni.

Řídící systém pro strojní tvarováni skleněného předtvaru foukáním umožňuje volné sestavování technologie tvarování, která se skládá za základních činností Jednotlivých komponentů strojního vybavení tvarovacího zařízení, přičemž technologické parametry jsou ukládány do Jednotky zálohované paměti,

Řídící systém umožňuje provádět změnu technologie tvarování během provozu a umožňuje kdykoliv měnit kterýkoliv parametr předpisu technologie včetně rušení i vkládání celých kroků předpisu technologie, přičemž Je zajištěno, že právě probíhající krok se dokonCí podle původních hodnot parametrů.

Řídicí systém umožňuje před zahájením provozu zvolit provádění technologie tvarování podle jednoho z předpisů technologie zapsaných v jednotce zálohované paměti, přičemž veškerá zněny parametrů provedené během provozu pomocí ovládací jednotky jsou automaticky zaznamenány do jednotky zálohované pa at ti

Na připojeném výkrese Je znázorněno blokové schema příkladného provedeni řídícího systému podle vynálezu.

Základní části řídícího systému je mikroprocesorová řídící jednotka 1 v konkrétním provedení na bázi osmibitového mikroprocesoru, obsahuje jednotku 101 výstupů, která Je propojena s centrální procesorovou Jednotkou 102, s jednotkou 103 zálohované paměti a s Jednotkou 104 vstupů. Jednotka 101 výstupů je nepojena Jednak na ovládací jednotku 2, Jednak na Jednotku 3 řízení tlaků, jednotku 4 řízení pohybů. Jednotku 5 řízeni otáček a na Jednotku 6 ovládání ventilů. Čidla 7 polohy Jsou připojena k jednotce 4 řízení pohybů. Koncové snímače 8 a snímače e teplot jsou společně s ovládací Jednotkou 2 připojeny k Jednotce 104 vstupů. Tvarovací zařízení pro strojní tvarování skleněného předtvaru foukáním zahrnuje pohybové ústrojí 10, píšťalu 11, opatřenou na pracovním konci hlavou 12, ve které Je upnut předtvar, dále svalovací zařízení 13 pro sválení předtvaru a dýnko 14 a konečnou formou 15 pro konečné dotvarování.

Pohybové ústroji 10 je spojené jak s píšfalou 11, tak s její hlavou 12. Pohybové ústrojí 10 je připojeno na Jednotku 4 řízení pohybů. Píšťala 11 Jo propojena s Jednotkou 3 řízení tlaků. Jednotkou 4 řízení pohybů a Jednotkou 5 řízení otáček. Hlava 12 píštaly 11 Je připojena k Jednotce 6 ovládání ventilů, která Je připojena na svalovací zařízení 13 a na dýnko 14,napojené na konečnou formou 15. Ne svalovací zařízeni 13 Je připojena Jednotka 4 řízení pohybů. Na dýnko 14 je napojena jednotka 4 řízení pohybů a jetiriotka 5 řízení otáček. Na čidle 7 polohy je připojeno pohybová ústrojí 10, píšTala 11, svalovací zařízení 13 a dýnko 14, Na koncové snímače 8 je připojeno pohybové ústrojí 10, píšřala 11, její hlava 12, svalovací zařízení 13, dýnko 14 a konečná forma 15.

Mikroprocesorová řídící Jednotka 1 slouží k řízeni technologie tvarování foukáním. Za pomoci ovládací jednotky 2 se přes Jednotku 104 vstupů do Jednotky 103 zálohované paměti zadá sled technologických operací, to Jest požadovaná poloha a rychlost přesunu pro jednotlivá pohony pohybového ústrojí 10, píěfaly 11, svelovacího zařízení 13, dýnka 14, požadované otáčky píšFaly 11 a dýnka 14 a požadovaná spínání

CS 268 374 Bl 3 výstupů v čase. Na základě zadaných parametrů provádí potoa centrální·procesorová jednotka 102 řízení technologie přes jednotku 101 výstupů a jednotku 104 vstupů.

Pro řízení foukacího tlaku vzduchu v píšfale 11 je určena jednotka 3 řízeni tlaku, která může obsahovat ventily, spínající různě úrovně tlaku, případně proporcionální tlakový ventil.

K řízení pohybového ústroji 10, pišíaly 11, svalovacího zařízení 13 a dýnka 14 je použita jednotka 4 řízení pohybů. Pro pohony jsou v řídícím systému použity krokové motory a motory stejnosměrné. Poloha motorů Jo sledována pomocí inkrementálních čidel 7 polohy, které jaou napojeny na jednotku 4 řízeni pohybů a tvoři tak zpětnou vazbu, K řízeni otáěek piš Tály 11 a dýnka 14 je určena jednotka 5 řízení otáček. K pohonu otáčení je použito krokových motorů.

K ovládání hlavy 12 píšíaly 11, ostřiku svalovacího zařízení 13 a dýnka 14 vodou a k otevíráni, zavíráni a ostřiku konečné formy 15 je určena jednotka 6 ovládání ventilů. Jednotka 6 ovládáni ventilů spíná ventily pneumatických válců hlavy 12 píšfaly 11 a konečné formy 15, solenoidy ostřiků svalovacího zařízení 13, dýnka 14 a konečné formy 15.

Do jednotky 8 koncových snímačů jsou napojeny spínače, které signalizují krajní polohy pneumatických válců ovládajících hlavu 12 píělaly 11, konečnou formu 15, a dále referenční a bezpečnostní polohy pohonů pohybového ústrojí 10, píšfaly 11, avalovacích zařízení 13 a dýnka 14.

Jednotka 3 řízení tlaku, jednotka 4 řízení pohybů. Jednotka 6 ovládání ventilů a koncové snímače 8 jaou vybaveny světelnou indikací okamžitého stavu, a Jejich vstupy i výstupy Jsou galvanicky odděleny od mikroprocesorové řídící jednotky 1.

Předpisy technologie jsou zapsány v Jednotce 103 zálohované paměti, což umožňuje operativní přechod na značně rozdílné technologie tvarování volbou čísla požadovaného předpisu technologie při zahájeni provozu. Součásti předpisu technologie jsou parametry odstavné polohy, do které je zařízeni zvolenou rychlostí přesunuto při indikaci havarijního stavu,

Řídící systém pracuje následovně.

Řídící systém zajisti před zahájením provozu nastavení všech komponentů strojního vybaveni tvarovaciho zařízeni do výchozího stavu, to jest, že pomoci jednotky 6 ovládání ventilů vypne všechny ventily pneumatických válců hlavy 12 pišlaly 11, dýnka 14, konečné formy 15 a solenoidová ventily ostřiků svalovacího zařízeni 13, dýnka 14 a konečné formy 15, Souběžně pomocí Jednotky 3 řízení tlaku nastaví nulový foukací tlak do hlavy 12 píšfaly 11, prostřednictvím jednotky 5 řízení otáček nastaví nulové otáčky píštaly 11 a dýnka 14 a pomocí Jednotky 4 řízení pohybů zajistí najeti pohybového ústroji 10, piŠEaly 11, svalovacího zařízení 13 a dýnka 14 do referenčních poloh, které jsou signalizovány pomoci koncových snímačů 8, Ukončení počátečního nastavení ja oznámeno na ovládači jednotce 2, kde si obsluha může zvolit Jeden ze tří provozních režimů, a to režim manuální, krokový a automatický.

CS 268 374 81

Při manuálnihmrežimu má obsluha možnost ovládat prostřednictvím ovládací jednotky 2 jednotlivé pohyby pohybového ústrojí 10, píšťaly 11, avalovacího zařízení 13 a dýnka 14, rotace píšťaly 11 a dýnka 14, tlak vzduchu do píšťaly 11 a ventily pneumatických válců i ostřiků nezávisle na předpisu technologie. Tento režim slouží k mechanickému naetavení strojního zařízení a umožňuje odečítat souřadnice pohybového ústrojí 10, píšťaly 11, svalovacího zařízení 13 a dýnka 14 v naetavených polohách, které jsou zobrazovány na diapleji ovládací jednotky 2.

Při krokovacím režimu se postupné provádějí jednotlivé kroky předpisu technologie tak, jak jsou zspssné v jednotce 103 zálohované paměti, přičemž obsluha mé možnost provádět jednotlivé kroky technologie postupně v obou smyslech. Má možnost změnit jednotlivé psrsmetry kroků, vkládst a rušit celé kroky. Tento režim umožňuje snadné ssetavení předpisů technologie a jejich ověření.

V automatickém režimu ee provádí technologie podle zvoleného předpisu technologie zspsaného v jednotce 103 zálohované paměti. Jednotlivé kroky ee provádějí postupné tak, jak jsou zapsány od počátečního do koncového kroku předpisu technologie, po jehož provedení se automaticky přejde znovu na počáteční krok. Ve zvláštním kroku jsou zspsány parametry odstavné polohy, do ktoré se jednotlivé pohybové mechanismy tvarovacího zařízení přeeunou při indikaci havarijního etavu. Na ovládací jednotce 2 jsou k dispozici informace' o délce cyklu technologie tvarování, o počtu provedených cyklů od zahájení práce v automatickém režimu a údaje o teplotě získané pomocí snímače 9 teplot.

I v automatickém režimu je možno měnit jednotlivé parametry předpisu technologie pomocí ovládací jednotky 2, přičemž je zajištěno, že právě prováděný krok technologie tvarování se dokonči s původním^ hodnotami parametrů, ale do jednotky 103 zálohované paměti jsou uloženy nové hodnoty parametrů.

Jednotlivé kroky technologie tvarování se skládají z naetavení výstupů pomocí jednotky 6 ovládání ventilů, z naetavení tlaku pomocí jednotky 3 řízení tlaku po zvolený čaeový úsek, z naetavení požadovaných otáček píšťaly 11 a dýnka 14 pomocí jednotky 5 řízeni otáček a z provedení požadovaných pohybů pohybového úatrojí 10, píšťaly 11, svalovacího zařízení 13 a dýnka 14 zvolenou rychlostí pomocí jednotky 4 řízení pohybů, která sleduje provádění pohybů pomocí čidel 7 polohy.

Ve všech provozních režimech se trvale kontroluje správná funkce celého tvarovacího zařízení. Na ovládací jednotce 2 je eignalizováno čekání, a to na dokončení požadovaných pohybů pohybových mechanismů, t.j, pohybového ústroji 10, píšťaly 11, svalovacího zařízení 13 a dýnka 14, případně na přeatavení pneumatických válců hlavy 12 píšťaly 11, dýnka 14 a konečná formy 15, a dále čekání na uplynuti požadovaných technologických časů tvarování. Na ovládací jednotce 2 je dále hlášen havarijní etav při najetí pohybových mechanismů na bezpečnostní spínače a v krokovacím i automatickém režimu je zobrazeno číslo právě prováděného kroku.

Vlastní technologický cyklue tvarování začíná v místě převzetí ekleněného předtvaru, do kterého je píšťala 11 přesunuta pomocí pohybového ústrojí 10. Skleněný předtvar, např. kompaktní dávka skloviny, ee nejdříve uchopí do hlavy 12 píšťaly 11 a pomocí jednotky 3 ovládáni tlaku se provede její zafouknutí vyaokým tlakem vzduchu do píšťaly 11. Potom se za stálé rotace píšťaly 11 pomocí pohybového ústroji 10 předtvar přemístí do pozice, kde probíhá jeho prohřátí za případného podélného pohybu píšťaly 11 po stanovenou dobu nebo na požadovanou teplotu. Po doeažení této teploty nebo po uplynutí požadovaného času dojde za stálé rotace píšťaly 11 požadovanými otáčkami k přemístění kompaktní dávky skloviny ks svalovacímu zařízení 13. Ve svalovacím zařízení 13 probíhá svalování za současné rotace, vysouvání a zasouvání píšťsly 11, výkyvného pohybu svalovacího zařízení 13 a jeho ostřiku vodou a foukání do předtvaru

CS 268 374 5 zvoleným tlakem vzduchu a po zvolenou dobu. Smysl a velikost otáček i rychlost a posuv píšťaly 11 Jsou rovněž volitelná v předpisu technologie.

Po skončení svalování ve svalovacím zařízeni 13 se pomoci pohybového ústroji 10 přesune píšťala 11 s předtvarem nad konečnou formu 15. Zde dochází k dotvarování pomoci posuvu a rotace dýnka 14 a zavřeni konečná formy 15 při zvolené rotaci píšťaly 11 a za foukání zvolenými tlaky vzduchu pomoci jednotky 3 řízení tlaku. Řídicí systém pak zajisti ostřik dýnka 14 a konečné formy 15 vodou po stanovenou dobu.

Konečný výrobek, např, skleněný džbán, je potom pomocí pohybového ústrojí 10 přemístěn na odstávku, kde je uvolněn z hlavy 12 píšťaly 11, a celý proces tvarování se automaticky opakuje.

V případě, že skleněný předtvar Je baňka, se celý postup tvarování liší tím, že po uchopení předehřáté baňky do hlavy 12 píšťaly 11 se pomocí pohybového ústrojí 10 a potřebné rotace a posuvu píšťaly 11 provede opakovaný náběr skloviny na baňku. Potom Již následuje svalování ve svalovacím zařízeni 13 a další technologické operace tvarování jako v předchozím případě.

Claims (1)

1. P R E 0 M £ T VYNÁLEZU

   Řídící systém pro strojní tvarováni skleněného předtvaru foukáním od uchopeni předtvaru do hlavy píšťaly s pohybovým ústrojím, včetně svalování předtvaru ve svalovacím zařízeni, dofouknuti v konečné formě s dýnkem až po odstaveni konečného výrobku, k ovládání píšťaly s hlavou, jejího pohybového ústrojí, svalovacího zařízení, dýnka a konečné formy, zahrnující mikroprocesorovou řídicí jednotku sestávající z jednotky výstupů, centrální procesorové jednotky. Jednotky zálohované panšti a Jednotky vstupů, jejíž vstupy a výstupy jsou propojeny a ovládací jednotkou, vyznačený tím, že výstupy z jednotky (101) výstupů jsou připojeny na vstupy jednotky (3) řízení tlaku, jednotky (4) řízení pohybů, jednotky (5) řízeni otáček a Jednotky (6) ovládáni ventilů, přičemž výstup z jednotky (3) řízeni tlaku je připojen na píšťalu (11), výstupy z jednotky (4) řízeni pohybů jeou připojeny na pohybové ústrojí (10), píšťalu (11), svalovací zařízení (13) a na dýnko (14), výstupy z jednotky (5) řízení otáček jeou připojeny na píšťalu (11) a na dýnko (14) a výstupy z jednotky (6) ovládání, ventilů jsou připojeny na hlavu (12) píšťaly (11), na svalovací zařízení (13), na dýnko (14) a na konečnou formu (15), přičemž na vstup čidel (7) polohy, jejichž výstup Je připojen na vstup jednotky (4) řízeni pohybů, je připojeno pohybové ústrojí (10), píšťala (11), svalovací zařízení (13) a dýnko (14), na vstup koncových snímačů (8), jejichž výstup je spolu a výstupem snímačů (9) teplot připojen na vstup jednotky (104) vstupů, je připojeno pohybové ústrojí (10), píšťale (11), hlava (12) píšťaly (11), svalovací zařízeni (13), dýnko (14) a konečná forma (15), přičemž pohybové ústrojí (10) je napojeno na píšťalu (11), která je napojeno na hlavu (12) píšťaly (11), a dále dýnko (14) je propojeno s konečnou formou (15).