DE10139809A1 - Einrichtung und Verfahren zur Regelung und/oder Steuerung mindestens einer Speiseeinheit einer Glasformungsmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Regelung und/oder Steuerung mindestens einer Speiseeinheit einer Glasformungsmaschine (G). Dabei werden durch eine zentrale Regelung und/oder Steuerung (R) mindestens zwei Servoachsen der Speiseeinheit (SP) in einem Achsverbund über vordefinierte Funktionen ausgesteuert, wobei ein externes binäres Taktsignal optional ist.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung und ein Verfahren zur Regelung und/oder Steuerung mindestens einer Speiseeinheit einer Glasformungsmaschine.
• Eine Glasformmaschine übernimmt die automatisierte Formung von Glasbehältern während der Glasherstellung. Eine Ausbildung einer Glasformungsmaschine ist die Individual Section Maschine (IS-Maschine). Sie lässt sich beispielsweise in folgende Hauptaggregate unterteilen:
Tropfenspeiser (Feeder)
• Der Tropfenspeiser ist nach dem Glaswannenofen und der Arbeitswanne angeordnet. Das flüssige Glas verlässt die Arbeitswanne über eine beheizte Rinne (Feeder, Speiser). Die Rinne ist dabei in Zonen geteilt und temperaturgeregelt. Die letzte Sektion stellt den Tropfenspeiser dar, in dem das Glas durch einen lochförmigen Abfluss abfließt. Der Glasabfluss wird über ein höhenverstellbares Drehrohr gesteuert und mittels eines frequentiert eintauchenden Stößels (Plunger) so eingeschnürt, dass die Tropfengrößen damit bereits vordefiniert sind.
Schere (Shear)
• Die Schere ist verantwortlich für das Durchtrennen des flüssigen Glasstranges, welcher vom Tropfenspeiser bereits eingeschnürt die Schere erreicht. Auswechselbare Messer mit V- oder C-Schliff schnüren den Glasstrang von allen Seiten gleichzeitig zur Mitte hin ein und durchtrennen diesen vollständig. Dieser Schneidevorgang muss möglichst schnell erfolgen, da das kalte Messer in Verbindung mit dem heißen Glas abhängig von der Berührungszeit eine Schnittmarke im Fertigprodukt hinterlässt. Für Anpassungen der Glasschnittmenge und -qualität können verschiedene Bewegungsprofile in einer Regelung und Steuerung hinterlegt sein. Üblich sind bei Behälterglas (0,7 Liter Flaschen) Tropfengewichte im Bereich von ca. 200 Gramm. Die Glasbehältermasse wird mit einer Wiederholgenauigkeit von ±0,5 Gramm bei einem Durchsatz von bis zu 250 Tropfen pro Minute erreicht.
Tropfenverteiler
• Durch den Tropfenverteiler werden die Glastropfen in die Vorformen der verschiedenen IS-Maschinensektionen geleitet. Ein Tropfenverteiler kann etwa 12 IS-Sektionen mit bis zu 250 Glasschnitten pro Minute (cuts/min) beschicken. Ein "Cut" kann hierbei beispielsweise ein einfach, Zweifach-, Dreifach- oder Vierfachtropfen sein.
Individual Sections
• Die flüssigen Glastropfen werden vom Tropfenverteiler in die Vorformen der IS-Maschine geleitet. Jede Sektion ist für sich unabhängig (individual) und wird einzeln vom Tropfenverteiler bedient. Je nach Ausführung wird eine Sektion mit bis zu vier Tropfen gleichzeitig versorgt. Das Vorformen wird in der Regel durch einen Metallstempel bewerkstelligt, der das Glas in die Vorform drückt und in der Mitte ein Loch ausbildet (Press-Blas-Verfahren). Der vorgeformte Glaskolben wird anschließend durch ein Schwenkarm in die Endform befördert und mittels Druckluft zum endgültigen Behälter geblasen, beispielsweise eine Flasche. Nach dem Öffnen der Endform schiebt ein Greifer die glühende Flasche auf ein Längsband. Die Flaschen werden dabei ggf. noch auf ein Querband umgelenkt, bevor sie dann mit einem Einschieber Gruppenweise in eine Temperiereinheit (Kühlofen) geschoben werden.
• Die Ansteuerung der Schere bzw. die Synchronisation mit dem Tropfenspeiser-, verteiler und der IS-Maschine erfolgt über die Steuerung der IS-Maschine. Hierbei ist ein komplexer Programmablauf mit einem komplexen Timing aller Komponenten zu berücksichtigen, was durch eine Vielzahl von Rechnereinheiten, beispielsweise Einzelprozessoren, im Stand der Technik gelöst wird. Taktschläger ist in der Regel dabei der Feeder. Den Stand der Technik kennzeichnen aufwendige und daher kostspielige Mehrprozessorspeziallösungen zum Beherrschen eines- Nockensteuerwerks dieser Grössenordnung. Sie bestehen in der Regel aus einem Hauptprozessor und mehreren autarken Einzelprozessoren mit üblicherweise einem Prozessor pro Sektion, welche über ein maschinenweites binäres Taktsignal, das von der Speiseeinheit (Plunger) generiert wird (ein Takt pro Schnitt), synchronisiert werden. Außer der Taktdatenverbindung sind weitere Busverbindungen vorhanden, die der Parametrierung und Zusatzdatenübertragung dienen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, den Betrieb mindestens einer Speiseeinheit von Glasformungsmaschinen zu verbessern.
• Auslösen der Bewegung (Startbefehl) durch ein binäres Taktsignal, welches vom Feeder über einen Näherungsschalter oder durch Servoansteuerung generiert wird. Plunger, Schere und Tropfenverteiler haben getrennte Steuerungen. Diese sind gekoppelt über ein binäres Taktsignal, um ein Synchronisieren zu ermöglichen. Ebenso ist über das Bussystem ein Parameteraustausch möglich.
Vorteile
• 1. Speziallösungen für die Antriebssteuerung der Schere, die aufgrund der schnellen Reaktion auf ein externes binäres Bit nötig waren, können durch eine Standardlösung ersetzt werden.
• 2. Diese Lösung handhabt zwei oder mehr Servoachsen der Speiseeinheit in einem Achsverbund über Funktionen wie Gleichlauf, Kurvenscheibe oder ähnliche Funktionen und nicht zwingend über ein externes binäres Taktsignal.
• 3. Die Ansteuerung der Antriebe kann Analog oder aber auch über digitale Bussysteme (z. B. Profibus MC) erfolgen.
Vorteile
• - Alle Antriebe der Speiseeinheit werden in einer Standard- Steuerung gehandhabt (Beherrschung eines geforderten geringen Jitters, Kostenreduzierung)
• - Aufgrund der Standardsteuerung ist eine Anbindung an eine Hauptsteuerung (R) über ein Bussystem (B) möglich.
• Die Achsen werden mit einer Steuerung als Achsverbund realisiert.
• Weiterhin wird das binäre Taktsignal über Position des Antriebs generiert und ausgegeben.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt. Dabei zeigen:
• Fig. 1 einen symbolhaften Aufbau einer Glasformungsmaschine,
• Fig. 2 einen schematischen Aufbau eines einheitlichen Bussystems mit zentraler Steuerung und/oder Regelung einer Glasformungsmaschine.
• Fig. 3 eine zentrale Steuerung und/oder Regelung zum Betrieb einer Speiseeinheit einer Glasformungsmaschine mit Analogein- und -ausgängen und
• Fig. 4 eine zentrale Steuerung und/oder Regelung zum Betrieb einer Speiseeinheit einer Glasformungsmaschine mit einem Bussystem.
• Im Beispiel ist eine SIMOTION-C Steuerung (R) der Firma SIEMENS gezeigt, die über analoge Ein- und Ausgänge einen Antrieb der Glasformungsmaschine (G) ansteuert. Je nach Anforderung ist dies auch über ein Bussystem (B) möglich.

Claims (4)

1. Verfahren zur Regelung und/oder Steuerung mindestens einer Speiseeinheit einer Glasformungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine zentrale Regelung und/oder Steuerung (R) mindestens zwei Servoachsen der Speiseeinheit (SP) in einem Achsverbund über vordefinierte Funktionen ausgesteuert werden, wobei ein externes binäres Taktsignal optional ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine zentrale Regelung und/oder Steuerung (R) mindestens zwei Servoachsen der Speiseeinheit (SP) in einem Achsverbund über vordefinierte Funktionen ausgesteuert werden, wobei ein Kennsignal von der zentralen Regelung und/oder Steuerung (R) erzeugt wird.

3. Einrichtung zur Regelung und/oder Steuerung mindestens einer Speiseeinheit einer Glasformungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrale Regelung und/oder Steuerung (R) von mindestens zwei Servoachsen der Speiseeinheit (SP) in einem Achsverbund über vordefinierte Funktionen aussteuert, wobei ein externes binäres Taktsignal optional ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrale Regelung und/oder Steuerung (R) mindestens zwei Servoachsen der Speiseeinheit (SP) in einem Achsverbund über vordefinierte Funktionen aussteuert, wobei ein Kennsignal von der zentralen Regelung und/oder Steuerung (R) erzeugt wird.