JP4988977B2 - ガラス製品形成システムにおける溶解ガラス塊供給装置に対する個々のセクションの機械動作の同期化 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は個々のセクション（ＩＳ）の機械のガラス製品形成システムに関し、より詳細には、ＩＳ機械へ溶解ガラス塊を供給する機械動作のタイミングを同期させる方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス容器製造の分野は現在、いわゆる個々のセクション又はＩＳ機械により支配されている。そのような機械は複数の分離又は個々の製造セクションを備え、そのそれぞれは１以上の装填量又は溶解ガラスの塊を中空のガラス容器に変えると共に機械セクションの連続段階を通って容器に送る様々な動作機構を有している。通常、ＩＳ機械システムは溶解ガラスの流れを制御するニードル機構を有するガラス源と、溶解ガラスの流れを個々の塊に切断する剪断機構と、個々の機械セクション間で個々の塊を分配する塊分配装置とを備えている。各機械のセクションはガラス塊は、最初、吹き込み又は圧縮動作でパリソンに形成される１以上のブランク型と、パリソンを移動し、容器が最終形状に吹かれる型を吹く１以上のインバートアームと、デッドプレートに形成された容器を除去するやっとこと、成形された容器をデッドプレートからクロスコンベアに移動するスウィープアウト機構とを備えている。コンベアは次々にＩＳ機械のすべてのセクションから容器を受け取り、容器をローダに運び、アニールガラス焼きなまし炉に移動する。各セクションの動作機構はまた型の半分の囲い、バッフル及び吹き出しノズルの移動、冷風の制御等を供給する。米国特許 No.4,362,544は「ブローアンドブロー」と「プレスアンドブロー」のガラス製品形成処理の両方の技術の背景の説明を含み、また、いずれかの処理での使用に適応した電空の個々のセクションの機械をも説明している。
【０００３】
この特性のガラス製品形成システムの重要な要求は、開始と連続動作の両方の間に、ガラス製品形成機械の動作を溶解ガラス塊の連続供給に同期させることである。各種機械セクションの動作は電子的に機械リセット信号により同期される。信号はまた塊供給装置機構により供給され、センサ、又は電子的に供給装置の制御電子に応答することのいずれかにより発生されてもよい。塊供給装置及び機械のリセット信号のような、各種動作機構からのクロック信号に応答するカウンタを供給し、機械の程度の単位でそれらの間のオフセットを測定する。これらのオフセットは手動で示され、停止後の開始により手動でリセットする。しかし、供給装置からブランク型への塊の移動時間は実時間で比較的一定であり、機械の速度を変えない。したがって、機械の程度の単位でオフセット数を設定することは機械の速度が変化すると、十分な同期を供給しない。その上さらに、タイミングの調整は示された特許では自動よりむしろ手動でなされる。
【０００４】
米国特許 No.4,108,623は実時間で動作するＩＳ機械の制御システムを開示し、機械又はセクションの程度での動作から区別することは当分野でより一般的である。塊の剪断とブランク型への入れ込みの間の時間は、塊分配装置への塊の入れ込みを示す信号を発生する第１のセンサと、ブランク型への塊の入れ込みを示す信号を発生する第２のセンサを使用することにより測定される。成形動作は型への塊の入れ込みに応答するセンサにより開始される。ブランク型の剪断機の切断と動作間に一定の時間はない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＩＳ機械のガラス製品形成システムで溶解ガラスの塊を供給する成形機械の動作を同期させ、システムの開始により自動的に動作を同期させ、システム動作の間にそのような同期を自動的に維持する方法及びシステムを供給することが本発明の通常の目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
個々のセクション（ＩＳ）の機械のガラス製品形成システムは複数の個々の機械のセクションを有する個々のセクションの機械を備え、溶解ガラスの塊を受け取ると共に塊をガラス製品に形成する。塊供給装置は溶解ガラスの塊を与え、塊分配装置は塊を次々に個々の機械セクションに供給する。本発明に従って、機械セクションの動作はガラス供給装置でのガラス塊の供給を示す供給装置索引信号を発生することによりガラス供給装置の動作に同期される。電子機械のタイミング回路は機械の索引信号を電子的に発生する設備を備え、お互いに関して機械セクションの動作を同期させる。システム動作の間の供給装置の索引信号と機械索引信号の間の実時間の分離は時間単位で決定されると共に記憶される。何らかのための停止後のシステムの動作の開始により、この記憶時間は自動的に検索され、機械の索引信号のタイミングはこの記憶時間に等しい供給装置索引信号に関して自動的に調整される。
【０００７】
したがって、供給装置の索引信号と機械の索引信号の間の時間は開始又は初期化により機械の同期を自動的に復帰させるために使用される。供給装置の索引信号は剪断機構の機械的動作に応答するセンサ、又は剪断機のブレードと結合される電子カムの動作を監視することのいずれかにより、各溶解ガラス塊の供給又は剪断を示して発生される。これらの剪断信号の最初は自動的に任意に機械セクションの最初と結合され、最初の機械セクションのため塊の供給と結合される供給装置索引信号を供給する。電子的同期制御装置は自動的に機械の索引信号を発生し、その索引信号はセクション制御エレクトロニクスにより各セクションのため発生される適当なオフセットと共に、お互いに幾つかの機械セクションの動作を同期させる。最初の機械のための塊の供給により発生される供給装置の索引信号と最初の機械セクションの動作を開始する機械の索引信号との間の時間は時間単位で動作の間に測定され、メモリに記憶される。ＩＳ機械の再度の初期設定により、この時間はメモリから検索され、機械の電子タイミングシステムは自動的に調整され、供給装置の索引信号と機械の索引信号の間の時間はこの記憶時間に再び等しくなる。好ましくは、このタイミングの調整はオペレータにより選択可能な大きさの増分フェーズ調整でフェーズロックループの手段により実行される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１はＩＳ機械のガラス製品形成システム１０を示し、ニードル機構によって剪断機構１６に与えられる（前炉からの）溶解ガラスを含む貯臓器又はボール１２を備えている。剪断機構１６は溶解ガラスの個々の塊を与え、塊分配装置１８によってＩＳ機械２０に与えられる。ＩＳ機械２０は複数の個々のセクション２０ａ，２０ｂ・・２０ｎを備え、塊がガラス製品の個々の部分に形成される。各セクションはスウィープアウトステーションで終わり、ガラス製品は通常の機械のコンベア２２に送られる。コンベア２２は普通、循環ベルトコンベアであり、ガラス焼きなまし炉のローダ２４に容器を送り、１群の容器をアニールガラス焼きなまし炉に入れる。容器はガラス焼きなまし炉によりいわゆるコールドエンドに送られ、容器は、さらなる処理のため、分類、ラベル付け、包装、及び又は貯蔵された商業上の変化のため検査される。
【０００９】
図１に示されたシステム１０は非常に多くの動作機構を備え、ガラスに加工を行い、動作の連続段階を介してガラス製品を移動し、そうでなければシステムで機能を実行する。例えば、そのような動作機構はニードル機構１４、塊剪断機構１６、塊分配装置１８及びガラス焼きなまし炉のローダ２４を備えている。さらに、型を開閉するための機構、煙突、バッフル及びブローヘッドの出入り動作のための機構、インバートアーム及び取り出すやっとこの動作のための機構、及び機械のコンベア２２に製品を移動するための機構等、ＩＳ機械の各セクション内の非常に多くの動作機構がある。
【００１０】
図２を参照すると、各個々のセクション２０ａ，２０ｂ・・２０は少なくとも１つの、そして好ましくは複数のブランク型３０を備え、ブランク型は塊分配装置１８から同時にガラス塊を受け取る。図面に示されここに説明された特定の例示システムでは、機械２０はいわゆる３重の塊機械を備え、各機械セクションは３セットのブランク型３０と、３セットのブロー型３２を備え、３つのガラス塊に同時に作用し３つのガラス製品を製造する。いわゆる単一、２重及び４重の機械も当分野で使用されてもよい。ガラス塊は所定の機械セクションのブランク型３０に実質上同時に送られ、システムが設計されるいわゆる点火順序又はシーケンスで幾つかの機械のセクションのブランク型に送られる。ガラス塊は型３０のパリソンブランクに同時に形成され、結合されたインバートアームによりブランク型３０からブロー型３２に同時に送られる。ブロ−型では、パリソンブランクの次のシリーズが形成されている間、パリソンブランクが最終形状に吹かれる。パリソンブランクの次のシリーズがインバートアームによりブロー型３０に送られると、最終製品は取り出しやっとこによりブロー型からスウィープステーション３４のデッドプレートに送られる。幾つかのスウィープアウトステーション３４は次々に作動され、機械コンベア２２に最終製品を送る（図１）。
【００１１】
これまで説明した範囲までは、ＩＳ機械のガラス製品の形成システム１０は従来の構成である。貯臓器１２及びニードル機構１４は例えば、米国特許 No.3,419,373に示されていてもよい。本発明の現在の好適な実施例では、ニードル機構１４は米国特許 No.5,693,114及び米国出願 No.08/597,760に開示されている。塊剪断機構１６は米国特許 No.5,573,570又は5,772,718のようであってもよい。米国特許 No.4,362,544及び4,427,431は典型的なＩＳ機械を説明し、米国特許 No.4,199,344、4,222,480及び 5,160,015は典型的なスウィープアウトステーションを説明している。米国特許 No.4,193,784、4,290,517、4,793,465及び4,923,363は適切なガラス焼きなまし炉のローダ２４を説明している。米国特許 No.4,141,711、4,145,204、4,145,205、4,152,134、4,338,116、4,364,764、4,459,146、4,762,544、5,264,473及び 5,580,366はＩＳ機械システムのガラス製品の製造の電子制御のための各種設備を説明している。ＩＳ機械の動作機構の制御動作のためのシステムは、例えば、上述した米国特許 No.4,548,637で説明されている。すべての米国特許及び出願の開示は、カナダ特許 No.1,198,793の開示と同様に、上述されているが、背景の目的のため、ここにインコーポレイテッドバイリファレンスされている。
【００１２】
センサ２０は塊剪断機構１６の動作に応じて図２で機能的に説明されており、結合された剪断機の切断信号を発生する。センサ４０は剪断ブレードの物理的動作に応答して近接センサ等 を備えていてもよく、剪断機の切断信号を発生する。代わりに、記憶された電子的特徴又はカムに応答して適切なサーボ機構により剪断ブレードが駆動される適用において、センサ２０はエレクトロニクスを備え、エレクトロニクスは電子カムの輪郭に沿って所定の位置を検出し、剪断機の切断信号を送る。センサ４０からの剪断機の切断信号は図３の電子的同期コントローラ４２に送られる。コントローラ４２はまた主発振器から入力周波数信号を受け取る。コントローラ４２はコンピュータのセクションオペレータコンソール又はＣＯＭＳＯＣ４４ａ，４４ｂ，・・４４ｎに出力を供給し、それぞれ、結合された機械セクション２０ａ，２０ｂ，・・２０ｎの動作を制御する。ＣＯＭＳＯＣユニット４４ａから４４ｎは、例えば、米国特許 4,152,134、4,364,764、4,459,146、5,264,473及び 5,580,306に示されているようにしてもよい。塊分配装置１８が機械的よりむしろ電気的である好適な実施において、コントローラ４２はまた制御出力を塊分配装置に供給する。コントローラ４２はまたオペレータのキーボード４６から入力を受け取り、従来の表示及び制御の目的のため、オペレータの表示画面４８に出力を供給する。
【００１３】
図４Ａは塊分配装置１８のひしゃくを通り剪断機１６から個々の機械セクションのブランク型３０へのガラス塊５０の落下を示している。剪断機１６により切断された塊５０は適切なトラフを通って重力により塊分配装置１８のひしゃくに落下し、それから、直接又は別のトラフを通ってのいずれかで、個々の機械セクションのブランク型３０に重力により落下する。剪断機１６とひしゃく１８の間のひしゃくの落下時間ＳＦＴ及びひしゃく１８内のドエル時間ＤＴは比較的一定にとどまる。同様に、機械セクションと塊分配装置の間の物理的分離の異なる距離のため、異なる機械セクションのためのブランク落下時間ＢＦＴは変更されてもよいが、剪断機１６と所定のブランク型３０の間の全体のブランク落下時間は、全て実時間単位で比較的一定のままである。重要な点はひしゃく落下時間ＳＦＴ、ひしゃくドエル時間ＤＴ及び所定のブランク型３０のための全体のブランク落下時間ＢＦＴはすべて機械の速度に拘らず、実時間単位で比較的一定のままである。したがって、図４Ｂを参照すると、機械の速度とは関係なく、比較的一定の全体時間ＳＦＴプラス各剪断機の切断信号と結合されたＤＴがある（図１）。同様に、塊分配装置のひしゃくが次々に次のセクションに塊を送るために移動される間に比較的一定の時間ＳＴがある。全体のブランクの落下時間ＢＦＴは最初の機械セクションのためにだけ図４Ｂに示されている。最初の機械セクションと結合される剪断機の切断信号は供給装置の索引信号として任意に選択される。（最初の機械セクションは必ずしもＩＳ機械で物理的に最初である必要はない）。
【００１４】
図５を見ると、各剪断機の切断信号は同期コントローラ４２でゲート５４に与えられ、基準索引信号により設定されるラッチ５６から第２の信号を受け取る。基準索引信号はゲート５４からの供給措置の索引出力信号として最初の機械セクションと結合される剪断機の切断信号を選択するように機能する。タイマー５８は供給装置の索引信号により初期化又は始動され、第２又は停止入力として機械索引信号を受け取る。したがって、タイマー５８の出力は実時間単位で供給装置の索引信号と機械の索引信号の間のオフセット又はフェーズ関係を示し、フェーズ調整制御装置６０に制御信号を供給する。フェーズ調整制御装置６０はまた供給装置と索引信号の間で所望のフェーズ関係を表示するメモリ６１に記憶された入力と、このフェーズ関係の変更の許容割合を表示する（メモリに記憶された）オペレータ入力を受け取る。フェーズ調整制御装置６０の出力はフェーズロックループ６４のデバイドバイＤモジュール６２に与えられる。フェーズロックループ６４はまたデバイドバイＮモジュール６６をも有し、外部の制御発振器から入力周波数を受け取る。モジュール６２，６６に関連するフェーズロックループ６４は、例えば、米国特許 4,145,204及び 4,145,205に開示されているようであってもよく、その開示はここにインコーポレイテッドバイリファレンスされている。Ｄモジュール６２でのフェーズロックループの出力は（時間単位で）機械度制御信号を制御エレクトロニクスの残りに供給し、デバイドバイＸモジュール６８を介して与えられ、機械の索引信号を供給する。図４Ｂに戻ると、タイマー５８は供給装置の索引信号と機械の索引信号の間の時間を測定する。機械の索引信号はすべての機械セクションの動作を同期させ、最初のセクションのブランク型の閉鎖を開始し、セクション１のためブランク落下時間ＢＦＴの終了前に時間ｔを発生し、ブランク型のための時間をガラス塊の送出の前に閉鎖させる。フェーズロックループ６４はまたデバイドバイＸ_Rのデバイダ６９に接続させる。デバイダ６７，６９は基準度及び基準索引信号をローダ及び供給装置制御装置(図示せず)に供給する。デバイダ６９はラッチ５６に設定入力をも供給する。
【００１５】
本発明の好適な実施例では、コントローラ４２はデジタル動作のマイクロプロセッサベースのコントローラで実行される。図６Ａ及び６Ｂはタイミングコントローラ５２の動作を示し、特に、フェーズ調整制御装置６０の動作を含んでいる。図６Ａを参照すると、タイマー５８の出力（図５）は最初に７０で得られ、７２において供給装置の索引と機械の索引信号間の所望のフェーズ関係に比較する。この所望のフェーズ関係は適当な同期が起こる時にコントローラのメモリ６１に記憶されることと、初期化と機械の動作中の両方を検索可能である。その後、所望と実際のフェーズの間の実時間単位の相違は７４でデッドバンドに比較され、ディザーリングを防止する。ブロック７６，７８，８０及び８２はＤを増加（ブロック８４）またはＤを減少する（ブロック８６）ことによりフェーズ関係を調整する必要があるかどうかを決定する。したがって、デバイダ９２での値Ｄが増加される場合には、この値はオペレータにより設定された許容可能なフェーズ変更増分Ｄ_DELTAにより８４で増分される。同様に、値Ｄが減少される場合には、この値は許容可能なフェーズ変更増分Ｄ_DELTAにより８６で減少される。その後、調整時間Ｔ_ADJはＤ_DELTAにより分割されたＤ_NEW倍のＴ_PHASE-DELTA（ブロック７２）の製品として８８及び９０で計算される。その後、Ｄ_OLDが９４で再度記憶された後にデバイダ要素Ｄ_NEWは時間Ｔ_ADJ９２で実行される。その後、動作は図６Ａに戻り、実際のものを所望のフェーズ等と比較する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が好適に実施されるものに従う個々のセクション機械のガラス製品形成システムの機能ブロック図である。
【図２】図１に示されたシステムの一部のより詳細な機能ブロック図である。
【図３】本発明の現在の好適な実施例に従う機械システムのタイミングと制御エレクトロニクスの機能ブロック図である。
【図４Ａ】塊の剪断機から図２のブランク型への各種フェーズの溶解塊の移動を示す概略図である。
【図４Ｂ】図４Ａの機構のタイミングの説明図である。
【図５】図３の電子制御装置の一部分の機能ブロック図であり、本発明に従う供給装置の索引信号と機械の索引信号との間のフェーズ関係を調整する。
【図６Ａ】図５のフェーズの調整の動作を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】図５のフェーズの調整の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ガラス製品形成システム
１２，１４，１６ 個々のセクションの機械
１８ 塊分配装置
２０ 個々のセクションの機械
４０ 供給装置索引信号を供給する手段
４２ タイミング手段
５８，６１ 分離を記憶する手段
６２，６４，６６ フェーズロックグループ

Claims (6)

1. 複数の個々のセクション（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈ，２０ｉ，２０ｊ，２０ｋ，２０ｌ，２０ｍ，２０ｎ）を有し、溶解ガラス塊を受け取ると共に塊をガラス品に形成する個々のセクションの機械（２０）と、溶解ガラスの塊を供給する塊供給装置（１２，１４，１６）と、次々に前記複数の個々のセクションに塊を供給する塊分配装置（１８）とを備えた個々のセクション（ＩＳ）の機械のガラス製品形成システム（１０）であって、前記塊供給装置に前記複数のセクションの動作を同期させる手段が、
   前記塊供給装置に操作可能に結合され、前記複数のセクションの最初のもののためガラス製塊の供給を示す供給装置のインデックス信号を供給する手段（４０）と、
   機械のインデックス信号を発生し、お互いに関して前記複数のセクションの動作を同期させる手段を備えた電子機械のタイミング手段（４２）と、
   前記供給装置のインデックス信号と前記機械のインデックス信号間の実時間の隔たりを決定し、時間単位で前記隔たりを出力する手段（５８）と、
   所望の隔たり時間を記憶する手段（６１）と、
   自動的に前記記憶した隔たり時間を読み出すため前記システムの動作の初期化により動作可能な手段（６０）と、
   前記記憶した時間に等しくなるよう前記供給装置のインデックス信号に対する前記機械のインデックス信号のタイミングを調整する手段（６０）とを備えたことを特徴とするシステム。
2. 前記電子機械のタイミング手段は前記システムの動作の間に動作可能な手段（５８）をさらに備え、前記供給装置のインデックス信号と前記機械のインデックス信号間の時間の隔たりを監視し、前記時間の隔たりが前記記憶時間に等しくなるまで、前記機械のインデックス信号のタイミングを調整する請求項１に記載のシステム。
3. 前記機械のインデックス信号のタイミングを調整する前記手段は入力周波数信号を受け取ると共に出力として前記機械のインデックス信号を供給する位相同期回路（６２，６４，６６）と、前記位相同期回路の動作を調整するため前記監視手段に応答する手段（６０）とを備えた請求項２に記載のシステム。
4. 前記位相同期回路の動作を調整する前記手段（６０）はそれぞれの前記供給装置のインデックス信号に応答して一定の変化量で動作を調整する手段を備えた請求項３に記載のシステム。
5. 複数の個々の機械のセクション（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈ，２０ｉ，２０ｊ，２０ｋ，２０ｌ，２０ｍ，２０ｎ）を有し、溶解ガラス塊を受け取ると共に塊をガラス品に形成する個々のセクションの機械（２０）と、溶解ガラスの塊を供給する塊供給装置（１２，１４，１６）と、次々に前記塊供給装置からそれぞれの機械のセクションに塊を供給する塊分配装置（１８）とを備えた個々のセクションのガラス製品形成システム（１０）の動作を初期化する方法であって、
   （ａ）前記複数の機械のセクションの最初のもののため塊供給装置でのガラス製塊の供給を示す供給装置のインデックス信号を発生するステップと、
   （ｂ）機械のインデックス信号を発生するステップと、
   （ｃ）最初の機械のセクション及びすべての他の機械のセクションの動作を前記機械のインデックス信号に同期させるステップと、
   （ｄ）個々のセクションの機械の動作の間、前記供給装置のインデックス信号と前記機械のインデックス信号間の実時間の隔たりを時間単位で測定するステップと、
   （ｅ）メモリに所望の隔たり時間を記憶するステップと、
   （ｆ）前記ステップ（ｅ）に続く機械の初期化により、前記供給装置と機械のインデックス信号間の時間の隔たりが前記ステップ（ｅ）に記憶された前記時間に等しくなるまで、前記記憶時間をメモリから読み出し、前記ステップ（ｄ）実行しながら前記ステップ（ｂ）を調整するステップとを備えたことを特徴とする方法。
6. （ｇ）前記システムの動作の間、前記ステップ（ｄ）及び（ｆ）を周期的に実行し、前記記憶時間に等しい時間で前記隔たりを維持するさらなるステップを備えた請求項５に記載の方法。

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