JPH077286Y2 - ガラス製品成形装置 - Google Patents

ガラス製品成形装置

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JPH077286Y2
JPH077286Y2 JP1992041202U JP4120292U JPH077286Y2 JP H077286 Y2 JPH077286 Y2 JP H077286Y2 JP 1992041202 U JP1992041202 U JP 1992041202U JP 4120292 U JP4120292 U JP 4120292U JP H077286 Y2 JPH077286 Y2 JP H077286Y2
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ボール、コーパレイシャン
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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(individual sec
tion)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(go
b)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.Ingl
e)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 Kwiatkowsk
i)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 enve
lope)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(Kw
iatkowski)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R
e.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29,6
42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(shears)、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2
6,28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C
PU56、出力ポート66、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2
4V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47
A,47B,47C,.47Dを備え、それぞれが駆動
トランジスタQA,QB,QC,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85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9
1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2000R
PMを越える速度により2000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
bit)』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29,642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17
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Q
D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3
60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。
JP1992041202U 1983-05-06 1992-05-25 ガラス製品成形装置 Expired - Lifetime JPH077286Y2 (ja)

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