JP3667363B2 - Glass tube outer diameter control device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガラス管の外径制御装置に係り、特に、連続的に管引き成形されるガラス管に安定したブローエアーの供給を可能にとしたガラス管の外径制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ダンナー法などによって、連続的に管引き成形されるガラス管の外径を制御するために、ガラス管の外径を測定する外径測定器による計測信号と外径設定値との偏差信号を、PID(比例、積分、微分)演算して管引き成形装置のブロー圧制御の設定値変更信号とする、いわゆる、外径−ブロー圧のカスケード制御が行なわれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したカスケード制御においては、ブロー圧調節弁は必ずしもリニア特性の範囲で使用されておらず、以下のような問題点を有している。
【0004】
すなわち、
▲1▼リニア特性の範囲を越えた状態でブロー圧調節弁を使用すると、ブロー圧調節弁の開度が少しの弁開度でブロー圧が大きく変化してしまい、外径の大きさが乱れてしまう。
▲2▼ブロー圧調節弁の開度がリニア特性の範囲内外では、制御ゲインPIDを変更する必要があった。
▲3▼ブロー圧調節弁の開度がリニア特性の範囲から外れた場合には、オペレータが手動でブロー元圧調節弁の開度を調整し、ブロー圧調節弁の開度がリニア特性の範囲内で使用できるようにしており、そのブロー元圧調節弁の開度を調整する操作が面倒であった。
などである。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、オペレータがブロー元圧調節弁の開度を操作することなく、ブロー圧調節弁の開度が常にリニア特性の範囲内で使用可能とするガラス管の外径制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、ブローエアーによって連続的に管引き成形されるガラス管の外径制御装置において、ブローエアーを供給する送風手段と、この送風手段から供給されるブローエアーのブロー圧を調節するブロー元圧調節手段と、このブロー元圧調節手段によって調節されたブローエアーのブロー圧を微調節するブロー圧調節手段と、このブロー圧調節手段によって微調節されたブローエアーのブロー圧を測定するブロー圧測定手段と、上記ブロー元圧調節手段によって調節されかつ上記ブロー圧調節手段によって微調節されたブロー圧のエアーブローによって管引き成形されるガラス管の外径を測定する外径測定手段と、上記ブロー圧測定手段と上記外径測定手段の測定信号に基づいてブローエアーのブロー圧を上記ガラス管の外径に対応したブロー圧に微調節するように上記ブロー圧調節手段を制御するブロー圧制御手段と、このブロー圧制御手段の制御信号が上記ブロー圧調節手段のリニア特性を示す開度範囲内にあるか否かをチェックし、上記開度範囲外の開度である場合には、上記ブロー元圧調節手段の開度を制御する元圧開度制御信号を該ブロー元圧調節手段に出力し、上記ブロー圧調節手段の開度が上記開度範囲内になるように制御するブロー元圧制御手段とを具備したことを特徴とする。
【0007】
【作用】
本発明のガラス管の外径制御装置は上記のように構成したので、ブロー元圧制御手段がブロー圧調節手段によって微調節されたブロー圧が設定されたブロー圧の範囲内となるようにブロー元圧調節手段を制御することにより、ブロー圧調節手段を常にリニア特性の範囲で自動的に使用することが可能となって、オペレータが手動でブロー圧を調節する必要がなくなり、操作性時間の短縮を図れるとともに、急激なブロー圧の変動がなくなることにより、安定したブロー圧のエアーブローが供給され、成形されるガラス管の外径の大きさが乱れることもなくなって、外径の変動が減少し、外径品質の良いガラス管が生産される。
【0008】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【0009】
図1は本発明の一実施例のガラス管の外径制御装置のシステム構成を示す図、図2はブロー圧とブロー圧調節弁の開度との関係を示す図、および図3はシステム構成図の動作を示すフローチャートである。
【0010】
図1において、1 はガラス溶融容器(不図示)などから溶融ガラス2 が供給されるスリーブで、このスリーブ1 はモータ(不図示)に駆動され回転している。この回転しているスリーブ1 に供給された溶融ガラス2 はスリーブ1 に巻き付いて、その重力によりスリーブ1 の上面から下面に移動する。スリーブ1 の先端に達した溶融ガラス2 は管引き機3 に矢印X方向に引張られて、管状のガラス管4 に管引き成形される。このように管引き成形されるガラス管4 の外径と肉厚は、スリーブ1 の傾斜角度と回転速度、スリーブ1 の後端からブロー供給管5 を介して供給されるブローエアーのブロー圧、管引き機3 による管引き速度などの条件に従って決定されるが、管引き成形中のガラス管4 の外径の調整はブローエアーのブロー圧を調節することにより行なわれる。
【0011】
6 はスリーブ1 に供給されるブローエアーを発生するブロワーで、このブロワー6 で発生されたブローエアーはブロー元圧調節弁7 とブロー圧調節弁8 により適正なブロー圧に調節された後にスリーブ1 に供給される。すなわち、ブロー元圧調節弁11はブロー供給管5 に配設されて、ブロワー6 から導入されたブローエアーをガラス管4 の外径寸法に対応したブロー圧に調節し、また、ブロー圧調節弁8 はブローエアーの大気中への放出量を制御することにより、ブロー圧を微調整する。例えば、ブロー圧調節弁8 の開度を大きくすると、ブローエアーのブロー圧が下降し、逆に、開度を小さくすると、ブロー圧が上昇するように微調整する。ブロー元圧調節弁7 とブロー圧調節弁8 によって調節されたブローエアーのブロー圧はブロー供給管5 に設けられた圧力検出器9 によって検出される。
【0012】
10は管引き成形されるガラス管4 の外径を測定する、例えば光学式の外径測定器で、この外径測定器10で測定されたガラス管4 の外径の測定信号は外径コントローラ11に出力される。外径コントローラ11はCPU、ROM、RAMなどで構成され、外径測定器10から入力されたガラス管4 の外径測定信号と予め設定されているガラス管4 の外径設定値とを比較して外径測定信号の外径設定値に対する偏差値を演算する。この演算された偏差値は偏差信号としてブロー圧コントローラ12に出力される。
【0013】
ブロー圧コントローラ12は、外径コントローラ11と同様に、CPU、ROM、RAMなどで構成され、このブロー圧コントローラ12には外径コントローラ7 から偏差信号が入力されるとともに、ブロー供給管5 に設けられた圧力検出器9 によって検出されたスリーブ1 に供給されるブローエアーのブロー圧の圧力検出信号が入力される。ブロー圧コントローラ12は入力された外径測定信号の偏差信号と圧力検出信号、さらには、ブロー元圧調節弁7 の元圧弁開度に基づいて、ブロー圧調節弁8 を何%開くかというブロー圧弁開度制御信号をブロー圧調節弁8 に出力し、外径測定信号の偏差信号によりブロー圧調節弁8 の開度を制御してブロー圧を調整する、いわゆる外径−ブロー圧カスケード制御を行なう。
【0014】
また、ブロー圧コントローラ12から出力されるブロー圧弁開度制御信号はブロー元圧調節弁7 の開度を制御するブロー元圧コントローラ13にも出力される。すなわち、ブロー元圧コントローラ13は、外径コントローラ11やブロー圧コントローラ12と同様に、CPU、ROM、RAMなどで構成され、ブロー圧コントローラ12からブロー圧調節弁8 に出力されるブロー圧弁開度制御信号が図2に示すようなリニア特性を示す開度20〜80%の最適弁開度範囲内にあるか否かをチェックし、最適開度範囲外の開度である場合には、ブロー元圧調節弁7 の開度を制御する元圧弁開度制御信号をブロー元圧調節弁7 に出力し、ブロー圧調節弁8 の弁開度が最適弁開度範囲内になるように制御する。
【0015】
次に、上記構成のガラス管の外径制御装置の作用について、図3に示すフローチャートに基づいて説明する。
【0016】
ガラス管4 の管引成形が開始されると、外径測定器10からガラス管4 の外径測定信号が外径コントローラ11に出力され、外径コントローラ11は入力されたガラス管4 の外径測定信号と予め設定されているガラス管4 の外径設定値とを比較して外径測定信号の外径設定値に対する偏差値を演算する。この演算された偏差値は偏差信号としてブロー圧コントローラ12に出力される。このブロー圧コントローラ12には圧力検出器9 によって検出されたスリーブ1 に供給されるブローエアーのブロー圧の圧力検出信号も入力される。
【0017】
ブロー圧コントローラ12は入力された外径測定信号の偏差信号と圧力検出信号、さらには、ブロー元圧調節弁7 の元圧弁開度に基づいて、ブロー圧調節弁8 のブロー圧弁開度の設定値であるブロー圧弁開度制御信号をブロー圧調節弁8 に出力するとともにブロー元圧コントローラ13に出力する。
【0018】
ここで、例えば、圧力検出器9 によって検出されたスリーブ1 に供給されるブローエアーのブロー圧が50mmH2 Oで、ブロー元圧調節弁7 の元圧弁開度が60%に設定されているならば、図2から明らかなように、ブロー圧弁開度制御信号はブロー圧調節弁8 のブロー圧弁開度を最適弁開度範囲内の約50%に設定する信号となる。ところが、元圧弁開度が80%あるいは40%に設定されているならば、図2から明らかなように、ブロー圧弁開度制御信号はブロー圧弁開度をそれぞれ最適弁開度範囲の下限の20%以下あるいは最適弁開度範囲の上限の80%以上に設定する信号となる。
【0019】
ブロー元圧コントローラ13はブロー圧コントローラ12から入力されたブロー圧弁開度制御信号が図2に示すようなリニア特性を示す開度20〜80%の最適弁開度範囲内にあるか否かをチェックする。
【0020】
まず、ステップS1において、ブロー圧弁開度制御信号がブロー圧調節弁8 に設定されている最適弁開度範囲の上限より大きいか否かがチェックされ、例えば、ブローエアーのブロー圧が50mmH2 Oで、元圧弁開度が40%に設定されているならば、ブロー圧弁開度制御信号は最適弁開度範囲の上限の80%以上に設定する信号であると判定され、処理はステップS2に移行する。
【0021】
ステップS2においては、ブロー元圧コントローラ13は、ブロー圧弁開度制御信号が最適弁開度範囲内に設定されるように、ブロー元圧調節弁7 の元圧弁開度を開放する元圧弁開度制御信号、例えば、元圧弁開度を60%に設定する元圧弁開度制御信号をブロー元圧調節弁7 に出力し、ブロー圧弁開度を最適弁開度範囲内に設定する。
【0022】
ステップS1でブロー圧弁開度制御信号が最適弁開度範囲の上限以下であると判定されると、処理はステップS3に移行し、ステップS3において、ブロー圧弁開度制御信号が最適弁開度範囲の下限より小さいか否かがチェックされる。例えば、ブローエアーのブロー圧が50mmH2 Oで、元圧弁開度が80%に設定されているならば、ブロー圧弁開度制御信号は最適弁開度範囲の下限の20%以下に設定する信号であると判定され、処理はステップS4に移行する。
【0023】
ステップS2においては、ブロー元圧コントローラ13は、ブロー圧弁開度制御信号が最適弁開度範囲内に設定されるように、ブロー元圧調節弁7 の元圧弁開度を閉塞する元圧弁開度制御信号、例えば、元圧弁開度を60%に設定する元圧弁開度制御信号をブロー元圧調節弁7 に出力し、ブロー圧弁開度を最適弁開度範囲内に設定する。
【0024】
ステップS3でブロー圧弁開度制御信号が最適弁開度範囲の下限以上であると判定されると、処理はステップS5に移行し、ステップS5において、図示しないプロセスコントローラからの制御信号に基づいて、ガラス管4 の管引き成形作業が終了か否かがチェックされる。ガラス管1 の管引き成形作業が終了していない場合には、上記ステップS1〜S4の処理を繰り返し、ガラス管1 の管引き成形作業中、ブロー圧弁開度が最適弁開度範囲内に設定されるように、ブロー元圧コントローラ13はブロー元圧調節弁7 の元圧弁開度を制御する。
【0025】
一方、ガラス管1 の管引き成形作業が終了している場合には、ガラス管の外径制御装置の動作が完了する。
【0026】
上記実施例によれば、ブロー元圧コントローラ13がブロー圧調節弁8 によって微調節されたブロー圧が最適弁開度範囲内となるようにブロー元圧調節弁7 を制御することにより、ブロー圧調節弁7 を常にリニア特性の範囲で自動的に使用することが可能となるので、オペレータが手動でブロー圧を調節する必要がなくなり、操作性時間の短縮を図れるとともに、急激なブロー圧の変動がなくなることにより、安定したブロー圧のエアーブローが供給されるので、成形されるガラス管4 の外径の大きさが乱れることもなくなって、外径の変動が減少し、外径品質の良いガラス管4 を生産することができる。
【0027】
なお、上記実施例では、外径コントローラ11、ブロー圧コントローラ12、およびブロー元圧コントローラ13をそれぞれ独立したCPU、ROM、RAMなどで構成するようにしたが、これに限ることはなく、単一のCPU、ROM、RAMなどで構成し、それぞれのコントローラ11,12,13が有している機能をROMに格納されるプログラムによって実行させるようにしてもよく、同様の作用効果を得ることができる。
【0028】
また、本発明は上記実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形可能なことは勿論である。
【0029】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のガラス管の外径制御装置によれば、ブロー元圧制御手段がブロー圧調節手段によって微調節されたブロー圧が設定されたブロー圧の範囲内となるようにブロー元圧調節手段を制御することにより、ブロー圧調節手段を常にリニア特性の範囲で自動的に使用することが可能となって、オペレータが手動でブロー圧を調節する必要がなくなり、操作性時間の短縮を図ることができるともに、急激なブロー圧の変動がなくなることにより、安定したブロー圧のエアーブローが供給され、成形されるガラス管の外径の大きさが乱れることもなくなって、外径の変動が減少し、外径品質の良いガラス管を生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のガラス管の外径制御装置のシステム構成図である。
【図2】ブロー圧とブロー圧調節弁の開度との関係を示す図である。
【図3】システム構成図の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
4 …ガラス管
6 …ブロワー(送風手段)
7 …ブロー元圧調節弁(ブロー元圧調節手段)
8 …ブロー圧調節弁(ブロー圧調節手段)
9 …圧力検出器(ブロー圧測定手段)
10…外径測定器(外径測定手段)
12…ブロー圧コントローラ(ブロー圧制御手段)
13…ブロー元圧コントローラ(ブロー元圧制御手段)[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a glass tube outer diameter control device, and more particularly, to a glass tube outer diameter control device that enables a stable supply of blown air to a continuously drawn glass tube.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to control the outer diameter of a glass tube continuously drawn by the Dunner method, etc., the deviation signal between the measurement signal from the outer diameter measuring device that measures the outer diameter of the glass tube and the outer diameter set value Is subjected to PID (proportional, integral, differential) calculation and used as a setting value change signal for blow pressure control of the pipe drawing apparatus, so-called outer diameter-blow pressure cascade control is performed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the cascade control described above, the blow pressure control valve is not necessarily used within the range of the linear characteristics, and has the following problems.
[0004]
That is,
(1) If the blow pressure control valve is used outside the range of linear characteristics, the blow pressure will change greatly with a slight opening of the blow pressure control valve and the outer diameter will be disturbed. End up.
(2) When the opening of the blow pressure control valve is within or outside the range of the linear characteristic, it is necessary to change the control gain PID.
(3) If the opening of the blow pressure adjustment valve is out of the linear characteristic range, the operator manually adjusts the opening of the blow source pressure adjustment valve, and the opening of the blow pressure adjustment valve is within the linear characteristic range. The operation of adjusting the opening of the blow source pressure control valve is troublesome.
Etc.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and allows the opening of the blow pressure control valve to always be used within the range of linear characteristics without the operator operating the opening of the blow source pressure control valve. It aims at providing the outer diameter control apparatus of a pipe | tube.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a blower for supplying blow air and a blow air supplied from the blower in an outer diameter control device for a glass tube continuously drawn by blow air. The blow source pressure adjusting means for adjusting the blow pressure of the air, the blow pressure adjusting means for finely adjusting the blow pressure of the blow air adjusted by the blow source pressure adjusting means, and the blow air finely adjusted by the blow pressure adjusting means Measures the outer diameter of the glass tube formed by the air blow of the blow pressure measuring means for measuring the blow pressure and the blow pressure adjusted by the blow source pressure adjusting means and finely adjusted by the blow pressure adjusting means. The outer diameter measuring means, the blow pressure measuring means and the blow pressure of the blow air based on the measurement signal of the outer diameter measuring means A blowing pressure control means for controlling the blow pressure adjusting means so as to finely adjust to the blow pressure corresponding to the outer diameter of Las tube, open the control signal of the blow pressure control means indicating the linear characteristic of the blow pressure adjusting means If the opening is outside the opening range, an original pressure opening control signal for controlling the opening of the blowing source pressure adjusting means is sent to the blowing source pressure adjusting signal. And blow source pressure control means for controlling the opening of the blow pressure adjusting means to be within the opening range .
[0007]
[Action]
Since the glass tube outer diameter control device of the present invention is configured as described above, the blow source pressure control means is controlled so that the blow pressure finely adjusted by the blow pressure adjustment means falls within the set blow pressure range. By controlling the source pressure adjusting means, the blow pressure adjusting means can always be used automatically within the range of linear characteristics, eliminating the need for the operator to manually adjust the blow pressure and reducing the operability time. It can be shortened and abrupt blow pressure fluctuations are eliminated, so that a stable blow pressure air blow is supplied, and the outer diameter of the molded glass tube is not disturbed. Reduced and produced glass tubes with good outer diameter quality.
[0008]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0009]
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a glass tube outer diameter control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a relationship between blow pressure and the opening of a blow pressure control valve, and FIG. 3 is a system configuration. It is a flowchart which shows operation | movement of a figure.
[0010]
In FIG. 1, 1 is a sleeve to which
[0011]
6 is a blower that generates blow air supplied to the sleeve 1. The blow air generated by the
[0012]
[0013]
The
[0014]
The blow pressure valve opening degree control signal output from the
[0015]
Next, the operation of the glass tube outer diameter control apparatus having the above-described configuration will be described based on the flowchart shown in FIG.
[0016]
When the drawing of the glass tube 4 is started, an outer diameter measuring signal of the glass tube 4 is output from the outer
[0017]
The
[0018]
Here, for example, if the blow pressure of the blow air supplied to the sleeve 1 detected by the
[0019]
The blow
[0020]
First, in step S1, it is checked whether or not the blow pressure valve opening control signal is larger than the upper limit of the optimum valve opening range set in the blow pressure adjusting valve 8. For example, the blow air blow pressure is 50 mmH 2 O. If the original pressure valve opening is set to 40%, it is determined that the blow pressure valve opening control signal is a signal for setting 80% or more of the upper limit of the optimum valve opening range, and the process proceeds to step S2. Transition.
[0021]
In step S2, the blow
[0022]
If it is determined in step S1 that the blow pressure valve opening control signal is equal to or less than the upper limit of the optimum valve opening range, the process proceeds to step S3. In step S3, the blow pressure valve opening control signal is changed to the optimum valve opening range. It is checked whether it is less than the lower limit of. For example, if the blow pressure of blow air is 50 mmH 2 O and the original pressure valve opening is set to 80%, the blow pressure valve opening control signal is a signal that is set to 20% or less of the lower limit of the optimum valve opening range. The process proceeds to step S4.
[0023]
In step S2, the blow
[0024]
If it is determined in step S3 that the blow pressure valve opening control signal is equal to or greater than the lower limit of the optimum valve opening range, the process proceeds to step S5, and in step S5, based on a control signal from a process controller (not shown), It is checked whether or not the drawing process of the glass tube 4 has been completed. If the tube forming operation for glass tube 1 has not been completed, repeat steps S1 to S4 above, and the blow pressure valve opening is set within the optimum valve opening range during the tube forming operation for glass tube 1. Thus, the blow
[0025]
On the other hand, when the tube forming operation of the glass tube 1 has been completed, the operation of the outer diameter control device for the glass tube is completed.
[0026]
According to the above embodiment, the blow
[0027]
In the above-described embodiment, the outer diameter controller 11, the
[0028]
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0029]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the glass tube outer diameter control device of the present invention, the blow source pressure control means is set within the range of the blow pressure set by the blow pressure finely adjusted by the blow pressure adjustment means. By controlling the blow source pressure adjusting means, the blow pressure adjusting means can always be used automatically within the range of linear characteristics, eliminating the need for the operator to manually adjust the blow pressure and improving operability. Along with being able to shorten the time, since there is no sudden fluctuation of the blow pressure, a stable blow pressure air blow is supplied, and the size of the outer diameter of the glass tube to be molded is not disturbed, The fluctuation of the outer diameter is reduced, and a glass tube with good outer diameter quality can be produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of an outer diameter control device for a glass tube according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between blow pressure and the opening of a blow pressure control valve.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the system configuration diagram.
[Explanation of symbols]
4… Glass tube
6 Blower (Blower)
7 Blow source pressure control valve (Blow source pressure adjusting means)
8… Blow pressure adjustment valve (Blow pressure adjustment means)
9… Pressure detector (Blow pressure measuring means)
10 ... Outer diameter measuring instrument (outer diameter measuring means)
12 ... Blow pressure controller (Blow pressure control means)
13 ... Blow source pressure controller (Blow source pressure control means)
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