JPH0620437U - ガラス製品成形装置 - Google Patents

ガラス製品成形装置

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JPH0620437U
JPH0620437U JP041202U JP4120292U JPH0620437U JP H0620437 U JPH0620437 U JP H0620437U JP 041202 U JP041202 U JP 041202U JP 4120292 U JP4120292 U JP 4120292U JP H0620437 U JPH0620437 U JP H0620437U
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気シリンダ、関連する弁ブロック及び大容
積の高価な圧縮空気源の必要性を除去し、ガラス製品成
形装置の各部品に関連する正確なかつプログラム可能な
運動制御を行なうことにある。 【構成】 個別機能部品制御装置22,24,26,2
8,30,32,34を、電子制御ユニット17と1つ
又は1つ以上のディジタル的に応答するモータ13との
間に接続、モータを独立して動作させる。駆動信号供給
手段53,54,55,56,60,62,64,6
6,68が前記モータに駆動信号を供給し、個別機能部
品制御装置に記憶した運動エンベロープの範囲内で、1
つまたは1つ以上の部品21,23,25,27,2
9,31,33を移動させる。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は、ガラス製品成形機の電子制御、特に単独区間(individua l section)ガラス製品成形機の少くともいくつかの構成部分に関する 正確なかつプログラム可能な制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
代表的なガラス製品成形機は、複数の単独区間を備えており、これ等の単独区 間は、互いに異なる段階においてだけ同じ作用を行なう。各単独区間は、ガラス 製品成形プロセスの各工程を実施するように空気圧的に動作させられる周期的に 移動する複数の構成部分を備えている。基本的なガラス製品成形工程は、過去数 十年間にわたって非常にわずかだけしか変化していないけれども、高度に洗練さ れた制御システムが発展して、これ等のガラス製品成形工程の遂行を制御するこ とにより、生産速度を増加させ、信頼性を一層大きくし、浪費を減少させ、製造 された製品の公差を一層正確にし、ジョブの変化に対してガラス製品成形機を組 み立てる速度を一層大きくすることができた。
【0003】 すべての単独区間ガラス製品成形機が共通して備えている1つの特徴は、空気 圧的に動作させられる構成部分が、一般に弁ブロック内に配置された複数の関連 する弁を介して制御されることである。この弁ブロック内の弁の動作は、代表的 な例としてはゴブ(gob)送り機構と同期して駆動される機械的タイミング・ ドラムによって行われる。突出する各カム部材が、機械的タイミング・ドラムの 表面の環状のみぞ内に配置され、弁と機械的に協働して各動作を開始しかつ停止 する。機械サイクルの各事象間の相対的タイミングは、環状のみぞ内の各カム部 材の相対位置により調整される。このようなガラス製品成形機の基本的な説明に 対しては、エイチ・ダブリュー・イングル(H.W.Ingle)を発明者とす る西暦1933年5月23日発行米国特許第1,911,119号を参照する。
【0004】 ガラス製品成形機の各構成要素の電子式順序付けは現在行なわれている。電子 式に制御されるガラス製品成形機の説明に対しては、クイン及びクイアトコウス キ(Quinn and Kwiatkowski)発明者とする西暦1973 年10月2日発行米国特許第3,762,907号並びにクイアトコウスキ及び ウッド(Kwiatkowski and Wood)(両方とも、本発明と共 に本出願人に譲渡されている)。要約すれば、電子式に制御されるガラス製品成 形機においては、動作信号は、電子制御装置により発生させられ、電磁弁を選択 的に付勢し、又消勢するようにして、ガラス製品成形工程を実施する構成部品の タイミングを調整された動作を行なう。このような電子制御装置は、弁が動作さ せられるサイクル中の各時間を精密に定め、このような時間におけるわずかな調 整を容易に行なうことができるようにする。ジョブが変化する場合には、ほとん どすべての構成部分のタイミングが完全に変更されるが、このようなジョブの変 化にも迅速かつ容易に対応できる。
【0005】 一層高度に洗練された近代的な制御装置は、前記した制御装置と同じように作 用するが、ディジタル計算機を使用し、作業者のガラス製品成形機に対するイン タフェースを一層高め、その他の各種の有用な特徴を供給する。ガラス製品成形 技術は、このような装置によってかなり促進させられたけれども、このような装 置の主要な制限条件は、このような装置は、サイクル中の所定時間に動作信号又 は非動作信号を提供することだけしかできないことである。このような装置は、 各構成部分の実際の運動エンベロプ(motion envelope)に関し てなんら制御作用を及ぼさない。
【0006】 この種の技術に熟達した人達には明らかなように、許容できるガラス製品を作 ろうとする場合に、ガラス製品成形機の構成部分の運動が正確に制御されなけれ ばならない幾つかの工程がある。さらにこのような構成部分の所望の運動は、ジ ョブによって変化するかもしれない。たとえば素材の側から型の側へのパリソン の転倒は、所定の速度で円滑に成し遂げられなければならない、さもなければパ リソンに加えられる加速力によって軟らかいガラスの変形を生ずることになる。 一層大きいガラス製品は、遠心力が一層大きくなるので、一層遅い速度を必要と し、一層小さいガラス製品から一層大きいガラス製品へのジョブの変化は、復帰 行程を行なう構成部分の速度の変化を必要とする。
【0007】 現在、運動エンベロプは、各空気シリンダの減衰により、かつ、空気シリンダ の排気行程における空気シリンダからの空気の流れ制御してその運動速度を制限 することによって、相当な程度まで制御される。速度制御方法の1つは、弁ブロ ック内で行なわれる。電磁弁を付勢することにより、空気を弁ブロック内の一方 向逆止め弁を通過して空気シリンダの方へ流すことにより、空気シリンダを伸長 させることができる。電磁弁を消勢して、構成部分がそのもとの位置へもどると きに、一方向逆止め弁は閉じ、空気は、弁ブロック内の調整自在なニードル弁を 強制的に通過させられる。排気行程の際の空気シリンダからの空気の流れを制限 し、対応して空気シリンダの速度を制限するように、ニードル弁を調整すること ができる。ガラス製品成形機の多数の構成部品は、複動シリンダを介して動作さ せれる。又このような構成部分の速度は、ニードル弁に連通する空気圧によって 影響を及ぼされる。電子制御に適する前記弁ブロックの構成の1例は、ロウエ( Lowe)を発明者とする米国特許第4,293,004号に記載されており、 この米国特許を本考案の説明のために参照文献として引用する。この米国特許は 、本考案と共に本出願人に譲渡されている。空気シリンダ内への空気圧の調整及 び空気の流れすなわち排気の調整への新規なアプローチは、前記ロウエの米国特 許の第1図に例示されている。
【0008】 各空気シリンダのそれぞれの減衰及び電子制御に関連するロウエの米国特許に 記載された弁ブロック及び他の類似の装置により、所定の構成部品の運動エンベ ロプに関して非常に多くの制御を行なうことができるけれども、このような弁ブ ロック及び類似の装置は、多数の欠点を備えている。構成部分の運動範囲の如何 なる変化も、たとえこの変化の生ずるのはまれであっても、ガラス製品成形機に おいて依然としてそれぞれ調整されなければならない。電子制御装置及び弁ブロ ックは、空気の供給を開始し、中止し、空気シリンダへの空気の流入及び空気シ リンダからの空気の流出を制限することができるにすぎない。
【0009】 構成部分の加速、減速及び速度は、現場での試行錯誤によって調整されなけれ ばならない。構成部品の運動エンベロプの変化を必要とするジョブの変化は、作 業者による多大の実験を必要とする。単一のガラス製品成形機を使用する場合で さえも多量の空気流が必要であるから、ろ過されない空気で作業することが望ま れることもたびたびある。I.S.機械の代表的な作業においては、圧縮機から の各種の凝縮物、シリンダ・オイル、スラッジ、ワニスが、空気管路内へはいっ て行く。このような異物は、幾つかの重大な構成部分に対する作業者による速度 の絶えまない調整を必要とするニードル弁の微細な調整を台なしにするかもしれ ない。
【0010】 恐らく最も重要なことは、ガラス製品成形機の少くとも機つかの一層重大な構 成部品の運動エンベロプに関する正確な制御により、生産速度をさらに増加させ 、浪費すなわち製造される欠陥のある容器を一層減少させ、標準重量以下の容器 技術における恐らく突破口を開くことができると考えられることである。
【0011】
【考案の要約】
本考案によれば、ガラス製品成形プロセスの重大な工程を実施する少くとも幾 つかの構成部品の運動エンベロプを正確に制御することが提案される。本発明に よれば、無視できる公差内において、ガラス製品成形機における所望の構成部品 のタイミング、加速、速度及び減速に関して確実な制御を行なうことができる。 本考案の好適な実施例においては、代表的なガラス製品成形機のすべての空気シ リンダ、関連する弁ブロック及び大容積の高価な圧縮空気源の必要性を除去する ことができる。
【0012】 本考案によれば、その最も広い見地からすれば、ガラス製品成形プロセスにお ける重大な工程を実施するガラス成形機の少くとも1つの周期的に可動な構成部 品に関する正確なかつプログラム可能な運動制御を行なうことができる。所望の 構成部品は、ディジタル的に応答するモータにより駆動される。このモータは、 記憶したランピング(ramping)関数に従ってこのモータに入力を供給す る、ディジタル・マイクロコンピュータ型が好適である電子制御装置によって制 御される。所定の構成部品の運動は、クイアトコウスキ(Kwiatkowsk i)及びウッド(Wood)を発明者とする西暦1978年5月23日再発行の 米国特許Re.第29,642号に記載されており、この米国特許Re.第29 ,642号を参考文献として本考案の説明に引用する。
【0013】 したがって本考案の目的は、ガラス製品成形プロセスにおける重大な工程を実 施するガラス製品成形機の構成部品の運動エンベロプに関する正確な制御を行な うことである。
【0014】 本考案の他の目的は、所望の運動エンベロプの完全な繰返し性を提供すること である。
【0015】 本考案の他の目的は、構成部品の空気クッションの変化を遠隔制御することで ある。
【0016】 本考案の他の目的は、ガラス製品成形機の選択された構成部品の運動エンベロ プのプログラム可能な制御(この制御は過去の微細に調整されたジョブの由来か ら誘導される)を行なうことによってジョブの変化に対する故障時間を減少させ ることである。
【0017】 本考案の他の目的は、代表的なガラス製品プラントの空気容積の必要量及び騒 音を減少させることである。
【0018】 本考案の他の目的は、重大な構成部品が、空気圧及び排気に関する正確な制御 に依存しないようにすることである。
【0019】 本考案の他の目的は、空気圧及び周囲の温度の変化並びに各空気シリンダの損 耗のために、ガラス成形機の重大な構成部分に対して作業者が行なわなければな らない絶え間のない調整を除去することである。
【0020】 本考案は数多くの相異る型の実施例を包含するものであるが、以下添付図面に つき本発明の1実施例を詳細に説明する。
【0021】 なおこの1実施例についての記載が本考案の原理をなんら限定するものでない ことはもちろんである。
【0022】
【実施例】
図1は本考案装置と従来の電子制御装置との関連を示す。簡単なブロック、ダ イヤグラムである。ガラス成形機の制御にはいろいろな種類の電子制御が使える が、本考案の好適な実施例で使っているのはガラス製品成形機の各部品に備えた 部品制御ユニットで、これはクイアトコウスキ(Kwiatkowski)とウ ッド(Wood)とに付与された米国再発行特許第29,642号に詳述されて おり、以下同米国特許明細書を本明細書において参考文献として引用する。
【0023】 前述のとおり本考案に使用する電子制御装置はいろいろな特殊の設計にも拘ら ず、すべて付勢または消勢ソレノイドで作動する弁に、活動化信号を送り、個別 部品装置にいろいろな要素の運動の開始を正確に行わせるのである。
【0024】 このような基礎的なブロック、メイクアップを図1に示す。それは図示のとお り電子制御ユニット17、オペレータコントロール15[I.S.機のタイミン グを変えその発停を司る]、中央コンソール18と大容量記憶装置19[電子制 御ユニット17に対するプログラミングおよび/またはデータの供給を司る]、 パルス発生器16[ガラス製品成形機の或る要素(プランジャ、シアズ(she ars)、溶融ガラス分配器を含む)の運動と同調して電子制御ユニット17に タイミング信号を供給する]を含む。
【0025】 図2は本考案が使われるガラス製品成形機の個別部分を図式的に示す。この部 分は全体を11で示してあるが、従来の流体圧シリンダでなくディジタル的に応 答するモータ(以下ディジタル応答モータと呼ぶ)13によって駆動される多く の部品を備えている。ここにディジタル応答モータとは最終的にはディジタル制 御されるアナログモータをも含む。例えば直列サーボ型または可変周波数交流型 のものでこれ等は段階的な電圧レベルをモータに送り、さらに普通のフィードバ ックコントロールを使ってモータを新しい入力レベルに対してゼロ位化させるも のである。
【0026】 部分の要素は図式的に示してありブランクモールド21、ファンネル23、バ ッフル25、インバート/リバート機構27、ブローモールド29、ブローヘッ ド31、取出アーム33を含む。各ディジタル応答モータ13といろいろな部品 との機械的連関は破線14で略示してある。これらは当業者にはよく知られた標 準的なもので、ラック・ピニオン・ドライブ、カム、回転する部品への直接連結 、ギヤボックス、その他いろいろな機械的連結を含むことができる。
【0027】 この各種部品を持ったガラス製品成形機は、ガラス製品成形機の型式や特殊の 運転条件により、シンブル、プランジャなどのいろいろな他の部品を含む。これ らの変化変型は当業者によく知られており、本明細書によりこのような他の部品 も本考案により正確に制御され得ることは明らかである。
【0028】 溶融ガラスは溶融炉から、機械的プランジャ、シアズ、分配装置[第2図に全 体的に20で示す]を経て別個の部分に供給される。ガラス製品成形機において これら部品の一セットは6〜12個の部分用に使われることが多い。別個の部分 パルス発生器16[図1]を経てプランジャとシアズに同調している。パルス発 生器は軸エンコーダ型または他のいろいろな型のものでよく、個別部分の部品と ガラス製品成形機の他の部品との同調を行う。
【0029】 好適な実施例においては複数個の部品制御器または個別機能マイクロコンピュ ータを各ディジタル応答モータに1個づつ備えガラス製品成形機の特別な部品の 運動エンベロープの制御に役立たせている。図1および図2においては各部品ま たは個別機能マイクロコンピュータは別別のブロックで示され、その(部品の) 動作を制御すべき部品に従ってレベルされている。すなわち別個のブランクモー ルドの運動エンベロープ制御用の個別機能マイクロコンピュータは22で示され 、ファンネル用は24、バフル用は26、インバート/リバート装置用は28、 ブローモールド用は30、ブローヘッド用は32、取出アーム用は34で示され ている。
【0030】 従来の部分電子制御ユニット17は各部分制御器に接続されガラス製品成形機 のいろいろな部品の運動を開始する信号を送る。この部分制御ユニットはプログ ラムを組むことができ、中央コンソール18[図1]からのいろいろな部品の相 対的開始時刻を知らせるデータを受ける。そしてそれはフロッピディスクまたは テープドライブのような大容量記憶装置を備えている。個別機能マイクロコンピ ュータはまたなるべくは中央コンソール18に接続されている。個別機能マイク ロコンピュータはそれぞれ制御プログラムやデータに対し充分な記憶を持ち、デ ィジタル応答モータに駆動信号を送り目標とする部品に所定の運動エンベロープ を与えられるようになっている。
【0031】 図5は個別機能マイクロコンピュータ26,28と、それらの(好適な実施例 では)ステッパモータのようなディジタル応答モータ13との各別の接続を図式 的に示している。図5の個別機能マイクロコンピュータは、3個のデータ表60 ,62,64を備え、それぞれ(その順に)ランプ表X、ランプ表Y、回転表と 表示してある。個別機能マイクロコンピュータはまたCPU56、出力ポート6 6、アドレスポインタX53、アドレスポインタY54、回転ポインタ55を備 えている。
【0032】 個別機能マイクロコンピュータに対する入力は[例えば図1の17のような] 従来の電子制御ユニットから線35,36,37を経て受ける。このような従来 の電子制御ユニットはソレノイド弁に対し一般に24Vの出力を与えるようにで きているので、光学的分離回路38がひとつにはこの24Vの作動信号を5Vの コンピュータ入力から分離するため、また併せて電気的ノイズ・スパイクからの 妨害を防ぐために設けられている。
【0033】 後述するが本考案の個別機能マイクロコンピュータの中には従来の電子制御ユ ニットから2個の入力を受けるもの[例えば個別機能マイクロコンピュータ28 の場合]も、1個だけの入力を受けるもの[例えば個別機能マイクロコンピュー タ26の場合]もある。
【0034】 デジタル応答モータ13は個別機能マイクロコンピュータの出力側に接続され ている。図5に示すように好適な実施例では4個の個別的なコイル巻線47A, 47B,47C,.47Dを備え、それぞれが駆動トランジスタQA,QB,Q C,QDによって別個に付勢されるようにしたステッパモータを使っている。こ のステッパモータは実際には多数のコイルを直列につなぐことによって上記のよ うに電気的に表わされる4個のコイル巻線群を形成してもよい。駆動トランジス タは光学的分離回路39を経て個別機能マイクロコンピュータからの出力によっ て付勢される。
【0035】 当業者には明かなように、個別機能マイクロコンピュータのハードウエアにお ける実施にはいろいろな形をとれる。例えばデータ表やポインタのいくつかまた は全部を実際のマイクロコンピュータの外側に置くこともできる。また本考案を 各別の多数のロジック・チップといっしょに設備することももちろんできる。
【0036】 前記米国再発行特許第29,642号明細書、特にその第3図および第6図に 示されているフリップフロップラッチ回路76から、個別機能マイクロコンピュ ータへの入力を、線35,36および37上に誘導することができる。これらの ラッチ回路は電子制御ユニットから或る部品へと活動化信号が送られるとセット される。ラッチ回路がセットされると+24Vの連続電気信号を生じ、それは本 考案ガラス製品成形機中のソレノイド操作流体弁を活動化する。ラッチ回路は電 子制御ユニットからの前記部品へと非活動化信号が送られるとリセットされる。 ラッチ回路がリセットされると前記信号が切られ、ソレノイド操作流体弁がその 閉鎖位置に戻り、シリンダへの空気供給が停止する。
【0037】 本考案の好ましい実施態様においてはステッパモータを使用しているが、当業 者なら理解できるように、同期モータおよび種種の周波数駆動手段を使って、ま たは閉ループ帰還制御を利用したサーボモータを使って、本考案を実施すること もまた可能である。
【0038】 本考案での使用に適する直流サーボモータ制御システムの例を図10に示した 。セットポイントカウンタ72は連動する個別機能マイクロコンピュータのプロ グラム制御下で増分(increment)または減分(decrement) される。次にセットポイントカウンタは新しい2値カウントを出力してD/Aコ ンバータ73に入力し、このD/Aコンバータ73が順次にそれらを代表するア ナログ電圧レベルを電力操作増幅器75へと出力する。次に電力操作増幅器75 は直流サーボモータ78を適当な方向に駆動し、D/Aコンバータのアナログ出 力に等しくなるまで絶対位置センサ76からのアナログ帰還信号を変化させる。 絶対位置センサ76は機械部品80に連結されており、この部品80は機械的結 合手段79を介して直流サーボモータ78により駆動される。
【0039】 本考案での使用に適する交流モータ制御システムの例を図11に示した。セッ トポイントカウンタ83の増分または減分およびモータ回転方向フリップフロッ プのセットまたはリセットは、連動する個別機能マイクロコンピュータによりプ ログラム制御される。次にセットポイントカウンタは新しい2値カウントを出力 してD/Aコンバータ84に入力し、このD/Aコンバータ84が順次それらを 代表するアナログ電圧レベルを操作増幅器85へと出力する。次に操作増幅器8 5は電圧/周波数コンバータ86を駆動する。電圧/周波数コンバータ86から の出力矩形波を次に矩形波/正弦波コンバータ87を使って擬似正弦波に変換す る。次に擬似正弦波を電力増幅回路90において増幅し、交流モータ91の回転 子巻線に送る。
【0040】 擬似正弦波は交流モータ91の界磁巻線にも送られる。界磁巻線に送られる信 号はモータ回転方向フリップフロップ88の状態に依存して回転子巻回への信号 と同位相であるかまたは位相を180゜異にしている。これは交流モータの回転 方向を決定する。絶対位置センサ94によりD/Aコンバータ84の出力に等し い帰還信号が作られるまで、モータは機械的結合手段93を介して機械部品92 を駆動する。
【0041】 本考案の好ましい実施態様で使用するステッパモータの操作を図4の回転表お よび図5のステッパモータ回路図に関連して説明する。トランジスタドライバQ の値をステッパモータの時計方向回転CWおよび反時計方向回転CCWに対して 図4の表中別方向に示した。
【0042】 例えば、もしステッパモータの最終位置が図4の行Aに従ってドライバを付勢 した結果によるのであれば、すなわち、ドライバQAおよびQCが付勢されドラ イバQBおよびQDが消勢されているのであれば、反時計方向回転のステップが 行A+3に従うドライバ付勢により生じ、一方時計方向回転のステップが行A+ 1に従うドライバ付勢により生じる。従って個別機能マイクロコンピュータによ り4個のドライバを適当に付勢することにより制御できるということがわかる。
【0043】 現在、ステッパモータとして電動水圧ステッピングモータおよび電動水圧ステ ッピングシリンダを包含する種種の形状のものが利用されている。これらモータ は400ステップ/回転を越える分割と2000RPMを越える速度により20 00インチ・ポンドを越えるトルクを発生することが可能である。本考案により 現在使用されている流体圧シリンダと実質的に交換することのできるシリンダは 0.0005インチ・ステップの分割と300インチ/分の速度とをもつ広い範 囲のストローク長さのものから選んで利用できる。ステッパモータの分野は急速 に進歩しておりしばしば市場に新しい画期的な製品が現われることに注意すべき である。
【0044】 図3a、3bに示したデータ表は以下に記載するプログラムに従ってNステッ プのディジタル応答モータの作動を制御するためのものである。ディジタル応答 モータ作動の各ステップはデータ表中において2個の8ビット語を割当てられる 。各語の第1ビットは、作動が開始されるべきかまたは終了されるべきか、また は時計方向回転をすべきかまたは反時計方向回転をすべきかを示す。
【0045】 例えば、もし各8ビット語の第1ビットが0ならば、ランプ表(X)のXと示 した語およびランプ表(Y)のY+N+1と示した語によりわかるように、個別 機能マイクロコンピュータはそれが作動エンベロープの開始であることを理解す る。また、各語の第1ビットが1ならば、ランプ表(X)の語X+N+1および 『機能オフ』ランプ表(Y)の語Yに示したように、個別機能マイクロコンピュ ータは作動エンベロープが終了したことを理解しステッパモータを停止させる。 ステップの回転方向は2個の語の適当な第1ビットに1を置くことにより指示す る。図3a、3bからわかるとおり、第1語の第1デシットに1が置かれると、 回転は時計方向であり、一方第2語の第1デシットに1が置かれると回転は反時 計方向である。
【0046】 作動の単一ステップを定義する2個の語の残り14ビットは14ビット2値化 数を表わすために使用される。これらのビットは『割合ビット(rate bi t)』と呼ばれ、以下の図6に関する説明中でより明らかにされるように、個別 機能マイクロコンピュータが次の動作ステップを開始する前の時限を決定する。 このことは次の2個の8ビット語を読み取り次のステップを行う前に、14ビッ ト数により示される回数だけ、マイクロコンピュータを循環させることにより達 成される。
【0047】 2個のデータ表ランプ表(X)およびランプ表(Y)は互いに補完的であって 結合されるように設計されていることに注意すべきである。すなわち、ランプ表 (X)は部品の動作をその第1運動モードにおいて制御する。ランプ表(Y)は 部品の動作をそれを原位置に戻す第2運動モードにおいて制御する。本考案の好 ましい実施態様においては各運動モードに同数のステップをもたせることを考え ている。
【0048】 従って、第1運動モードによる運動において、X表ポインタが増分すると、Y 表ポインタの増分を伴う。ランプ表(X)にXと示したデータはステッパモータ の開始位置を示し、一方、ランプ表(Y)にYと示したデータは第2運動モード の終了を示す。同様に、ランプ表(X)にX+1と示したデータは第1運動モー ドの第1ステップを制御し、一方ランプ表(Y)にY+1と示したデータは第2 運動モードの最終ステップを制御する。
【0049】 上記により理解されるように、部品の作動状態を制御するために前記ランプ表 を使用することは動作、速度および加速度の精密な制御を確実なものとする。典 型的には第1ステップは比較的大きい割合ビット数をもつ。続くステップは絶対 値が連続的に減少する割合ビット数をもち、それは運動モードの中央で最大速度 に達するまで部品を加速する。次に割合ビット数は絶対値が増加し始め、それは 各各のランプ表が終了しそして部品が停止するまで部品を減速する。前記ランプ 表は繰返し可能な方法で種種の部品の作動エンベロープを詳細に設計することを 可能とする。
【0050】 当業者ならば理解できるように、図6のフローチャートに記載のプログラムは 本考案に使用する電子部分制御ユニットに適用可能に設計されている。前記のよ うに、前記制御ユニットはガラス製品成形機中の部品を駆動する流体圧シリンダ の加圧を行う種種のソレノイド弁をオンおよびオフにすることにより典型的に機 能する。ガラス製品成形機中のある部品例えばファンネル、バッフルおよびブロ ーヘッドは一方に駆動され、そして次にばねまたは他の手段により戻される。こ れらの部品とともに、本考案に使用する電子制御ユニットはソレノイドを付勢し て第1運動モードを開始させる。第2運動モードにおいて部品をもとの位置に戻 すため、ガラス成型サイクル中、適当な時限まで、ソレノイドは付勢されたまま である。その時限ではソレノイドは消勢され、そして電子制御ユニットの制御外 の機械的手段により、部品をそのもとの位置に戻される。
【0051】 他の部品例えばインバート/リバート腕、ブランクモールド、ブローモールド および取出腕は一方向に駆動され、そして次に第2流体圧シリンダかまたは二方 向作動流体圧シリンダの使用によりそれらのもとの位置に戻される。インバート /リバート腕は典型的に二方向に駆動される。例えば、本発明の機械において、 電子部分制御ユニットはソレノイドを付勢してインバートモードでインバート/ リバート腕を動かすシリンダの加圧を行う。
【0052】 電子部分制御ユニットはインバートモードの終了後、ソレノイドをオフにする ように時限合わせされる。ガラス成型サイクル中適当なポイントで次に第2ソレ ノイドを付勢し、リバートモードでインバート/リバート腕を駆動してもとの位 置に戻す第2シリンダの加圧を行う。次にリバート位置に達した後、第2ソレノ イドをオフにする。インバート/リバート腕の積極的制御を維持するため、第1 ソレノイドの切と第2ソレノイドの付勢との間にオーバラップをもたせてもよい 。
【0053】 個別機能マイクロコンピュータを単に起動しもし問題が起きたらさらに個別機 能マイクロコンピュータと通信するような制御システムを特定的に設計すること ももちろん可能である。しかし、本考案を現存の制御器に対して適用可能とする ためには、電子制御ユニットから各種ソレノイド弁への現存する信号を利用する 必要がある。これらの信号は各部品が作動状態を継続する間は存在する。問題が 起きたとき、殆んどの電子制御ユニットは機械を直ちに停止させる手段をもって いる。従って本発明においては電子制御ユニットからの各ソレノイド付勢信号の 存在を試験し、もしこの信号が停止したら、本考案により各部品は直ちに停止さ せられる。
【0054】 図6に本考案により個別機能マイクロコンピュータを制御するために使うこと のできる簡単なフローチャートを示した。この特定のプログラムは、図1のイン バート/リバート腕を制御する個別機能マイクロコンピュータ28を制御するた めに設計したものであるが、これは周期的な動作を行い全サイクルにわたる制御 が望まれるような他のいずれの部品についてもその制御に使うことができる。以 下に述べる僅かな変更により、このプログラムは部品たとえば現存では第1モー ド動作においてのみ電子制御下にあるバッフルおよびファネルの制御に使うこと もできる。
【0055】 このプログラムは『スタート』で起動し直ちに問『インバート信号存在&リバ ート信号不存在』に入り図5に示した個別機能マイクロコンピュータ28の入力 線35,36を試験する。これらの信号は詳細には米国再発行特許第29,64 2号明細書に記載されているように図1および図2に示した部分制御ユニット1 7によりサイクル中の適当な時刻に個別機能マイクロコンピュータへと出力され る。試験結果が肯定すなわちインバート信号が存在しリバート信号が存在しない と仮定すると、これはガラス製品成形機がインバートモード中の或る点にあるこ とを示している。次に問『表X終り』に入り、インバートモードが終ったか否か を試験する。
【0056】 個別機能マイクロコンピュータ28中のアドレスポインタX53が表Xの終了 を示すと、問『リバート信号存在&インバート信号不存在』に入り、個別機能マ イクロコンピュータ28の入力線35,36を再び試験する。もし電子制御ユニ ットがサイクル中のリバートモード開始に適当な時刻にまだ至っていないときは 、このプログラムは『スタート』から再起動されて上記の間を経由して進行する 。
【0057】 本考案は現存する電子制御ユニットに対して適用可能であるように設計されて いるので、このプログラムの上記の特徴により電子制御ユニットはインバートモ ード完了後不定の時限にわたって部品に影響を与えることなくインバート信号を 出力し続けることができる。これはまた従来技術による流体圧シリンダが完伸状 態に至り圧力を受け続けるときに如何に作動するかということである。
【0058】 問『表X終り』に対して表Xが終了していないことが示されると、指示『ポイ ンタX及びYを増分』が実行され、アドレスポインタX53およびアドレスポイ ンタY54が表XおよびYの次の位置へと増分される。次に指示『表X循環サブ ルーチン実行』が実行される。循環サブルーチンを図8及び図9に示す。図8は 上記の好ましい実施態様に示したステッパモータ用のサブルーチンを示し、図9 は図10および図11に各各関連して上記した直流サーボモータまたは交流可変 周波数モータ用のサブルーチンを示す。両循環サブルーチンは最初に問『表X中 にCWビット』に対して試験する。
【0059】 次にCPUが指示を出してアドレスポインタXにより指示された表X中の最初 の語の最初のデジットにおいて1があるか否かを定める。この試験の結果に従い 、指示『セットポイントカウンタ増分』または『セットポイントカウンタ減分』 が直流または交流デジタル応答モータシステムにおいて実行され(第9図)、そ して指示『循環表中Aポインタ増分』または『循環表中Aポインタ減分』が好ま しい実施態様に示したステッパモータにおいて実行される(図8)。
【0060】 個別機能マイクロコンピュータ28中の循環ポインタ55は次に適当に増分ま たは減分され、図4に示した適正な循環方向のための駆動トランジスタ47の適 当な付勢を示す。図8に示したステッパモータ用循環サブルーチンに対して、時 計方向回転にあっては指示『ポインタがA+4にあればAに移動』が実行され、 反時計回転にあっては指示『ポインタがA−1にあればA+1に移動』が実行さ れる。
【0061】 これらの指示により循環ポインタは循環表のどちらの端部に至っても表中の適 正な位置へと再び差向けられる。次に指示『循環表中で指示されたデータをモー タに送給』が実行され、個別機能マイクロコンピュータ28の出力ポート66[ 第5図]から光学的分離回路39を経て駆動トランジスタQA、QB、QC及び QDへと適当なデータが出力され、望まれる循環ステップの作動のためにステッ パモータコイル47A,47B,47C及び47Dが付勢される結果となる。
【0062】 次にディジタル応答モータが循環の単一ステップを経て作動し、主プログラム において指示『R(表X)回のループ』に至る。R(表X)とは個別機能マイク ロコンピュータ28中において、表X中アドレスポインタX53により指示され る割合ビット数である。この指示により、各ループ毎にインバート信号がまだ存 在しているかそしてリバート信号が存在していないかを定める試験を行いつつ、 ループ数がR(表X)に等しくなるまで、ループ循環が連続して行われる。プロ グラムは次に『スタート』に戻り、再び実行される。
【0063】 割合ビットで示される回数だけループさせる前記の指示は、割合ビットを構成 する数の大きさにより示される所望の時限だけ次のステップの実行を遅らせるこ とにより、デジタル応答モータの速度を制御する方法を提供する。
【0064】 プログラムは表Xが終了しインバートモード動作を完了するまで実行され続け る。試験は、部分制御ユニット17がリバート信号を出力し、線35,36上の 個別機能マイクロコンピュータ28へのインバート信号を切るまで、連続して行 われる。次に問『リバート信号存在&インバート信号不存在』が肯定され、プロ グラムは問『表Y終り』へと進む。データ表中Y位置を占める2語各各の最初の デジットにおいて1により示されるように、表Yが終了すると、プログラムは再 び『スタート』から起動される。
【0065】 第1モード動作が完了し表Xが図3中に示されるメモリ位置X+N+1である 終端部にあると仮定すると、表Yはリバートモードにおける第1ステップ動作を 開始しようとしている。問『表Y終り』は否定され、プログラムは指示『ポイン タX及びYを減分』へと進む。これにより一組の指示が実行される結果となり、 アドレスポインタXおよびアドレスポインタYは第3図に示した各データ位置X +N及びY+Nへと減分される。
【0066】 次に指示『表Y循環サブルーチン実行』が実行される。このことにより、指示 『表X循環サブルーチン実行』及び図8及び図9に関連して上記した各指示が実 行されるが、ただし問『表X中にCWビット』は表Yに対して実行される。すな わち、この問はアドレスポインタXでなくアドレスポインタYにより指示される 最初の語の最初のビットに対して行われる。このサブルーチンについてはこれ以 上の説明は不要であろう。
【0067】 循環サブルーチンの実行後、問『リバート信号存在&インバート信号不存在』 が再び試験され、電子部分制御ユニット17が未だリバート状態が継続している ことを示す信号を送っているか否かを定める。リバート状態が継続していれば、 問『R(表X)回のループ』について前記したと同様に問『R(表Y)回のルー プ』について試験される。ただし、R(表Y)のデータは表Y中アドレスポイン タYにより指示されたデータ位置からのものとする。プログラムは『スタート』 位置に戻り再び実行される。
【0068】 もし何かの理由でインバート/リバート腕の動作を停止させることが望まれる 場合は、オペレータは従来技術の電子部分制御ユニット上の適当な停止ボタンを 押しさえすればよい。これによりインバート状態への信号が切られデジタル応答 モータモジュールが停止する。ランプ表(X)およびランプ表(Y)の両者は、 インバート/リバート腕をその動作の最中に停止させる必要があったときでも、 リバート状態の適用により腕が最初のインバート位置に復帰するように、相互に 結合されている。
【0069】 部品たとえばファネル及びバッフル、すなわち現在は一方向に駆動され電子制 御ユニットの制御外にある他の機械的手段により復帰させられる部品を制御する 個別機能マイクロコンピュータは、たとえばバッフル信号が存在しているか否か を定める試験のみが行われるという点を除いて、同様に機能する。バッフル信号 が存在している限り、個別機能マイクロコンピュータはディジタル応答モータを 作動させ続けバッフルをランプ表(X)に従って駆動する。
【0070】 逆もしバッフル信号が存在しなければ、個別機能マイクロコンピュータはバッ フルを最初の位置に戻すことが望まれていると理解しバッフルをランプ表(Y) に従って作動させる。緊急停止によりバッフル活動化信号が停止すると、個別機 能マイクロコンピュータは、バッフルを作動させるシリンダへの空気圧が切られ たときの現在の他の機械的手段による復帰を模擬し、ランプ表(Y)に従ってバ ッフルを最初の位置へと戻す。バッフル及び他の単一モード部分を制御するため の簡単なフローチャートを図7に示した。
【0071】 すべての個別部品とガラス製品成形機とにおいては、部品の周期的運動とガラ ス製品成形機へのガラス供給とが同期していなければならない。この同期はガラ ス製品成形機上の適当な軸の一回転につきパルス360個のデジタル信号を出力 する従来の軸エンコーダを使って行われることが多い。本考案には他の同期方法 も等しく適用できる。たとえば供給機及びガラス製品成形機をインバータを介し て同期モータで駆動しそしてインバータからの信号を利用してガラス製品成形部 品の制御を同期させる方法も含まれる。
【0072】 すべての割合ビットを変えることなく本考案を各種の異なる型のガラス製品に 対して容易に適合させることを可能とするために、個別機能マイクロコンピュー タを現存する同期手段のどれとでも結合させることができる。たとえばガラス製 品成形機は大きいガラス製品に対してはより小さいガラス製品に対する場合と比 べて非常に遅い速度で作動する。
【0073】 各種部品の作動もまた遅くなくてはならない。本考案によればこのことは、寸 法の異なるガラス製品に対してはランプ表(X)及びランプ表(Y)を全体的に 変更しそして異なる割合ビットを提供することによっても、また割合ビットに対 する時限を決定するループ速度を変更することによっても、行うことができる。
【0074】 ガラス製品成形機の速度が増すにつれ、単一ループに対する時限すなわち単一 割合ビットに与えらえる時限を減らすことができる。これはループ速度をパルス 発生器または他の同期手段からのパルス間の時限を基準として設定することによ り簡単に実現することができる。
【0075】 たとえばパルス発生器または他の同期手段からのパルス2個の立上り縁間を周 波数基礎としてプログラムに割込みそして割込みの間に2値カウンタを増分させ るサブルーチンに行くために、割込みタイマ68[図5]を設けることができる 。
【0076】 この2値カウンタはパルス発生器の周波数を表示することになる。この2値カ ウンタを使って割合ビットに関する主プログラム中のループルーチンの周波数を 表わすことができる。たとえば大きいガラス製品を成形する場合であって機械速 度が比較的に遅いとき、パルス発生器からのパルス間の時限は比較的に長い。割 込みタイマサブルーチンによって起動される2値カウンタはパルス間で比較的に 多数の数字を数える。
【0077】 2値カウンタに蓄積されたその数を使ってプログラム中のループの部分の比較 的に低い周波数が表わされる。これによりループに対する時限数が割合ビットに より示される。こうして機械速度と各種部分速度との間に直接の結合が得られ、 そして各種のガラス製品製造を異なる速度で行うために使う最適なXまたはYデ ータ表を得ることができる。
【0078】 各個別機能マイクロコンピュータに数個の別のデータ表を与えておき中央制御 装置でこれらを適当に選択するようにすることもできる。機械の始動および停止 および(または)機械の緊急停止に対して異なるデータ表を使用することもでき る。
【0079】 或る種ガラス製品の高速度生産においては、現在の制御器によれば部品が動線 の中央にあっても作動信号の送給を停止してしまう緊急またはその他の状態にお いて、或る種の部品は徐徐に遅くして停止させることが望ましいことがある。上 記した本発明の好ましい実施態様では、電子制御ユニットからの作動信号が受信 されなくなると直ちに部品の作動が停止される。
【0080】 その部品が現在では単一モードの電子制御下にあるものであるとき、本発明に よれば、作動信号受信停止時に部品の作動を直ちに停止させることに加えて、部 品の作動の方向を直ちに逆転させることができる。このような遷移時において部 品および部品中のガラス製品が受ける余分の加速度は或る条件下では受容できな いことがある。
【0081】 このことはそのような遷移が開始する各瞬間に示される割合ビット数について 試験を行うことによって容易に避けることができる。もしその数字が予め定めた 安全指標より大きければ部品を安全に停止させることができる。比較的高い指標 の割合ビット数は低速度を意味するからである。
【0082】 もし割合ビット数が前記の予め定めた安全指標より小さければ、現在の数を使 いそれを予め定めた量だけ増すサブルーチンを使って、予め定めた安全指標の割 合ビットが得られて部品をゆっくりと減速する状態となるまで、各増加に向って ステップを実行する。
【0083】 このサブルーチンはまた停止をさせるために必要なステップを記憶しており、 停止または方向変換が開始されたときに部品を表中最後に示されたステップへと 復帰させることができる。サブルーチンはまた、データを使わずとも、ランプ表 を増分させ、割合表中の指示された語が部品の適当なレスト位置に相当するよう にすることができる。
【0084】 同様なサブルーチンを適当な割合表の開始位置以外の位置から部品の運動が 開始されるとき、たとえば緊急停止の後の場合、にいつでも使うことができる。 作動信号を受信後直ちに試験が行われ、指示された割合ビットが予め定めた安全 指標より小さいか否かが定められる。もしその数が予め定めた安全指標より大き ければ、部品の運動がランプ表に従って開始される。
【0085】 もしその数が予め定めた安全指標より小さければ、指示された割合ビット数 に相当する速度を安全に達成するために必要なステップ数を定める初期計算が行 われる。次に部品をこうして定めたステップ数だけ逆方向に駆動しそして制御下 に正しい方向に徐徐に加速しランプ表中適当なステップへと戻す。
【0086】 最も広い概念において本考案はガラス製品成形機中の少くとも1個の部品の運 動を精密に制御する装置に係る。部品をディジタル応答モータに機械的に結合し 、部品の所望の運動に相当するデータを第1の記憶手段中に入れ、この記憶手段 および前記のディジタル応答モータに結合した部品制御器により部品の運動を制 御する。
【0087】 好ましい実施態様によれば、前記のデータは、部品の運動の各増分に対して与 えられたデータ組をもつランプ表から成り、各データ組は、部品の運動方向の表 示、部品が動線の最初にあるのか最後にあるのか、及び部品の運動の増分に対す る時限を含んでいる。前記データ組により定められる時限を機械速度に結合する ことにより、各種の機械速度にわたって部品に対して最適なデータ表を利用する ことができるという、さらなる改良が得られる。
【0088】 ガラス製品成形機緊急停止時の部品の過剰の加速度の除去というさらなる改良 も得られる。好ましい実施態様によれば、本考案は現在入手可能なガラス製品成 形業用の電子制御器の大多数に対して僅かな改造により適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案に関連する従来の電子制御システム・イ
ンターフェースのブロック線図である。
【図2】本考案に従ってディジタル的に応答するモータ
により駆動される構成部品の大半を備えた現存のI.
S.機械の概要図である。
【図3】本考案の1実施例に従って使用されるデータ表
を例示する。aは機能オンランプ表(X)を示し、bは
機能オンランプ表(Y)を示す。
【図4】本考案の好適な実施例のステッパ−電動機を駆
動するのに必要な回転表である。
【図5】本考案の好適な実施例に使用できるステッパ−
電動機に接続された単一の関数マイクロコンピュータの
概要図である。
【図6】従来の電子制御装置によって構成部品の運動の
両モードに関する制御を行なう本考案を使用して各関数
マイクロコンピュータを動作させる方法を例示する流れ
図である。
【図7】従来の電子制御装置によって構成部品の単一モ
ードだけに関する制御を行なう本考案を使用した単一の
関数マイクロコンピュータを動作させる方法を例示する
流れ図である。
【図8】図6及び図7の流れ図を実施する場合のステッ
パ−電動機の方向を制御するためのサブルーチンを例示
する流れ図である。
【図9】図6及び図7の流れ図を実施する場合のディジ
タル的に応答するD.C.又はA.C.モータの方向を
制御するためのサブルーチンを例示する流れ図である。
【図10】本考案に従ってディジタル的に応答するモー
タとして利用できるD.C.サーボモータ・システムの
ブロック線図である。
【図11】本考案に従ってディジタル的に応答するモー
タとして利用できるA.C.サーボモータ・システムの
ブロック線図である。
【符号の説明】
11 ガラス製品成形機 13 モータ 17 電子制御ユニット 21,23,25,27,29,31,33 部品 22,24,26,28,30,32,34 個別機
能部品制御装置 53,54,55,56,60,62,64,66,6
8 駆動信号供給手段

Claims (5)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (イ)複数の部品(21,23,25,
    27,29,31,33)と、 ガラスのゴブをガラス製品に成形する際に、1つ又は1
    つ以上の前記部品を移動させる、1つ又は1つ以上のデ
    ィジタル的に応答するモータ(13)と、 を持つガラス製品成形機(11)と、 (ロ)前記ディジタル的に応答するモータ(13)に動
    作信号を供給し、前記部品(21,23,25,27,
    29,31,33)を移動させる、電子制御ユニット
    (17)と、 を包含し、 前記電子制御ユニット(17)に、データ記憶装置と、
    前記ディジタル的に応答するモータ(13)用の動作信
    号を記憶し、検索し、発生する中央処理装置とを設けて
    成る、ガラス製品成形装置において、 1つ又は1つ以上の個別機能部品制御装置(22,2
    4,26,28,30,32,34)を、前記電子制御
    ユニット(17)と、前記1つ又は1つ以上のディジタ
    ル的に応答するモータ(13)との間に接続し、 前記1つ又は1つ以上の各個別機能部品制御装置が、 前記電子制御ユニット(17)から個別機能動作信号を
    受入れ、前記1つ又は1つ以上の個別機能部品制御装置
    (22,24,26,28,30,32,34)に記憶
    した運動エンベロプの範囲内で、前記1つ又は1つ以上
    の部品(21,23,25,27,29,31,33)
    を移動させるように、前記ディジタル的に応答するモー
    タ(13)に駆動信号を供給する駆動信号供給手段(5
    3,54,55,56,60,62,64,66,6
    8)を、 備えたことを特徴とするガラス製品成形装置。
  2. 【請求項2】 前記1つ又は1つ以上の個別機能部品制
    御装置(22,24,26,28,30,32,34)
    のそれぞれに、前記ディジタル的に応答するモータ(1
    3)の動作の時間の複数の増分範囲内で前記ディジタル
    的に応答するモータ(13)の1つの移動の方向及び割
    合に関するデータを記憶する記憶手段(60,62,6
    4)を設けたことを特徴とする、請求項1のガラス製品
    成形装置。
  3. 【請求項3】 前記1つ又は1つ以上の各個別機能部品
    制御装置(22,24,26,28,30,32,3
    4)が、 第1の位置から第2の位置への前記部品の所望の第1の
    運動エンベロプに対応する第1のデータ表を記憶する第
    1の記憶手段(60)と、 前記第2の位置から前記第1の位置への前記部品の所望
    の第2の運動エンベロプに対応する第2のデータ表を記
    憶する第2の記憶手段(62)と、 を備え、 前記第1のデータ表が、前記ディジタル的に応答するモ
    ータの各単位移動用の識別ロケーションを備え、 この各識別ロケーションが、前記ディジタル的に応答す
    るモータの単位移動間の相対時間を表示するデータと、
    前記単位移動の方向を表示するデータとを備えたことを
    特徴とする、請求項1のガラス製品成形装置。
  4. 【請求項4】 前記1つ又は1つ以上の各個別機能部品
    制御装置(22,24,26,28,30,32,3
    4)が、 前記ディジタル的に応答するモータの単位移動間の相対
    時間を表示するデータの実時間有効係数を、前記ガラス
    製品成形機の速度の変化に比例して変更するように、前
    記ガラス製品成形機の速度に応答する手段(56,6
    0,62,64,68)を備えたことを特徴とする、請
    求項1のガラス製品成形装置。
  5. 【請求項5】 前記個別機能部品制御装置(22,2
    4,26,28,30,32,34)が、 緊急停止の実行の際に、前記各部品の速度を試験して、
    前記各部品の速度が所定の速度を超過する程度まで前記
    各部品を均等に減速−加速する緊急停止手段(56,6
    0,62,64)を備えたことを特徴とする、請求項2
    のガラス製品成形装置。
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