JPH08333121A - ゴブ重量制御方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラスレベル変動の影響を受けることなく、
ガラスゴブの重量を正確に制御すること。 【構成】 フォアハースにおけるガラスレベルと、ゴブ
フィーダからガラス成形機に供給されるガラスゴブまた
は前記成形機で成形されたガラス成形品の重量とを測定
し、重量設定値と重量測定値との偏差量を算出するとと
もに所定期間のガラスレベル変化量をガラスゴブの重量
に換算して前記偏差量に加算し、その結果に基づいてク
レイチューブを昇降させることにより、ガラスの流出量
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス成形機などのガ
ラス成形機に供給されるゴブの重量を正確に制御するこ
とができるゴブ重量制御方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス壜やプレス成形品などの成形機に
は通常ゴブフィーダが付設されており、このゴブフィー
ダから成形機にゴブを供給しつつガラス成形を行ってい
る。一般的なゴブフィーダを図８を参照して説明する
と、ガラス溶融炉のフォアハース先端付近に設けられて
溶融ガラス１を収容するスパウト２の底部にガラス流出
孔３を穿設し、この流出孔３の外方開口部に接しかつ流
出孔３とほぼ同軸的に耐火性のオリフィスリング４がス
パウト２の底面に固定されている。流出孔３から押し出
された溶融ガラス１は、このオリフィスリング４を通っ
て流出するようになっている。流出孔３の上方には耐火
性のクレイチューブ７およびプランジャ８が同軸的に配
設される。クレイチューブ７はスパウト２の天井部を貫
通して懸垂され、垂直方向において任意の位置に調節し
得るように支持され、さらに上方の図示しない駆動源に
連結されて管軸を中心にして回転するように構成されて
いる。このクレイチューブ７の下部はスパウト２の溶融
ガラス１の中に浸漬され、クレイチューブ７の下端７ａ
とスパウト２の内底面９によってガラスの流れに対し通
路が形成されているので、クレイチューブ７の垂直方向
の位置（高さ）を変えることにより溶融ガラス１の流出
量が調整できる。プランジャ８は上方の駆動源に連結さ
れて上下動自在に支持され、その上下往復運動により先
端部８ａが流出孔３内に進入して周辺の溶融ガラス１を
オリフィスリング４を通して外側へ押出す働きをする。
プランジャ８の上下動ストロークの大きさと速度を調節
することによってガラス流出のタイミングと流出ガラス
１０の形状が規正される。スパウト２の外側に押出され
た流出ガラス１０は、オリフィスリング４に隣接しプラ
ンジャ８の上下運動に同期して水平方向に往復運動する
ように設けられたシャー１１によって適当な長さに切断
されゴブに形成されてガラス成形機に供給される。

【０００３】このようにゴブフィーダは、ゴブの重量を
クレイチューブ７の高さを変えることによって調節して
いる。しかしながら、ゴブ重量はさまざまな要因によっ
て変動することがあり、金型の設計値よりもゴブが重す
ぎると食み出し不良を生じ、金型の設計値よりもゴブが
軽すぎると肉不足不良を生ずる。このため従来は成形機
のオペレータが定期的に成形品を抜き取って重量を測定
し、クレイチューブ７の高さを変更してゴブ重量を調整
していた。

【０００４】しかし、この方法は抜取り検査によるため
連続的な対応ができず、ゴブ重量の変動幅が比較的大き
くなってしまう欠点があり、また操作が繁雑でもある。
これに対して、この操作を自動化したものが考えられ
た。特公昭53-25325号公報において引用された米国特許
出願第275364号には、成形されるガラス器の重さを計
り、計量セルの出力に応答してフィダーにおけるクレイ
チューブの高さを制御する制御器が記述されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような自動制御
によりクレイチューブ高さの連続的な微調整が可能にな
ったが、なおもゴブ重量には変動が認められた。クレイ
チューブ高さ以外によるゴブ重量の変動要因としては、
ガラス温度変化に伴う粘度の変動、溶融炉内のガラスレ
ベル変動などが考えられるが、前者では短周期的な影響
は小さいと思われるので後者について実炉におけるデー
タを調べたところ以下のようなことが判った。

【０００６】図６および図７に１ｋｇ級の製品につい
て、ゴブ重量とクレイチューブ高さおよびフォアハース
におけるガラスレベルを連続して測定した結果を示す。
図６において、曲線Ａはゴブ重量、曲線Ｂはガラスレベ
ル、曲線Ｃはクレイチューブ高さを示している。図６の
ようにクレイチューブ高さを一定とした場合、ガラスレ
ベルの変動に伴ってゴブ重量が変化する。この例ではガ
ラスレベルが０．６ｍｍ変化するとゴブ重量がおよそ１
０ｇ変化している。また、図７のようにガラスレベルを
一定に保った場合のクレイチューブ高さＣとゴブ重量Ａ
との関係では、クレイチューブ高さ０．１ｍｍの変化に
対してゴブ重量がおよそ１０ｇ変化している。以上か
ら、この例ではガラスレベル０．６ｍｍの変化がクレイ
チューブ高さ０．１ｍｍの変化に相当するゴブ重量変動
を与えることが判る。これらの数値は、あくまで一例で
あり、オリフィス径、スパウト寸法、製品重量によって
変わるものであるが、ゴブ重量に与えるクレイチューブ
高さおよびガラスレベルの影響はサイズが変わっても同
様の傾向を示す。

【０００７】したがって、上記のゴブ重量変化のみに基
づいたクレイチューブ高さの制御ではガラスレベル変動
の影響を吸収できず、クレイチューブ高さをゴブ重量変
化から導かれる適正値に制御しているにもかかわらず所
望のゴブ重量からのずれが避けられなかった。

【０００８】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたもので、ガラス成形機に供給されるゴブの重量を正
確に制御することができるゴブ重量制御方法およびその
装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【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、ゴブフィーダからガラス成形機に供給され
るガラスゴブまたは前記成形機で成形されたガラス成形
品の重量とあらかじめ設定された重量設定値との偏差量
と、ガラスゴブ重量に変動を与える物理量の前記ガラス
ゴブ供給時の値と現在の値との差をガラスゴブ重量に換
算した値との和に基づいてクレイチューブの移動量を決
定し、クレイチューブを昇降させることによってゴブ重
量を所定の重量に制御する方法である。

【００１０】そして、前記物理量をフォアハースにおけ
るガラスレベルとしたことを特徴とする方法である。

【００１１】また、ゴブフィーダに設けられたクレイチ
ューブを昇降させることによってガラス成形機に供給さ
れるゴブの重量を制御する装置において、前記ガラス成
形機に付設されガラス成形品の重量を測定する重量測定
器と、フォアハースに設置されたガラスレベル計と、前
記重量測定器の測定値とあらかじめ設定された重量設定
値との偏差量を算出するとともに前記ガラスレベル計の
現在のガラスレベルと前記重量測定器で測定されたガラ
スがゴブとして供給されたときのガラスレベルとの差を
ガラスの重量に換算し前記偏差量に加算してこの加算値
に基づいてクレイチューブの高さ制御量を決定する制御
装置と、この制御装置からの信号に基づいてクレイチュ
ーブを昇降させるクレイチューブ昇降機構とを有する装
置である。

【００１２】

【作用】上記方法によれば、ガラス成形品の重量偏差量
にガラスゴブ重量に変動を与える物理量の変動量を加味
したクレイチューブの高さ制御が可能になり、従来より
高精度なゴブ重量制御を行うことができる。つまり、現
在重量を測定しているガラス成形品がゴブとしてガラス
成形機へ供給された時のガラスゴブ重量に変動を与える
ある物理量がわかれば、ガラスレベルを例とした上述の
ような関係に基づいて現在の物理量との差によって生ず
るゴブ重量偏差量をクレイチューブ高さに換算したうえ
でクレイチューブ高さを制御することができ、ガラスレ
ベル等の変動要因による誤差を打ち消してより正確なゴ
ブ重量制御が可能となる。また本方法によれば、時間差
をあけた物理量のずれを観測してそれを制御に反映して
いるので、その物理量に関しては制御対象であるゴブ重
量に対してフィードフォワード制御できることになる。

【００１３】ガラスゴブ重量に変動を与える物理量とし
ては、フォアハースにおけるガラスレベルが、比較的そ
の影響も大きく直接的に変化が現れるので、ガラスレベ
ル変動を加味した制御を行うことで効果的なゴブ重量制
御が行える。

【００１４】また、上記装置によれば、ガラス成形品の
重量測定器とフォアハースに設置されたガラスレベル計
の測定値に基づいて上記方法に従った制御信号を発する
制御装置を設けたので、この制御装置からのガラスレベ
ル変動を加味した制御信号によりクレイチューブ昇降機
構を作動させることによって、クレイチューブを適正な
高さに制御でき、高精度なゴブ重量制御を行うことがで
きる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図２はガラスのプレス成型工程を模式的に表
した側面図、図３はプレス成型装置２１のターンテーブ
ル２２上の位置関係を示す図である。図３ではボトム金
型２３が８個配置され、つまり８ポジションで１周する
ターンテーブルの例を示した。プレス工程は、まず、ゴ
ブが図４に示したようなゴブフィーダのオリフィス４か
ら図３のＰ１ポジションにおいてボトム金型２３に供給
され、図示矢印方向に間欠回転するターンテーブルの回
転移動に伴ってＰ３ポジションでプレス成型機２４によ
りプレスされる。ターンテーブルが順次間欠回転を繰り
返して、プレスされたガラス成型品２５がＰ６ポジショ
ンに至ると、ガラス成型品搬送装置２６によりボトム金
型２３から取り出される。

【００１６】ガラス成型品搬送装置２６は、Ｐ６ポジシ
ョンの上方に設けられ、その長軸をターンテーブル２２
の半径方向に水平往復動する水平棹２６１をもち、この
水平棹２６１の両端部に昇降自在に支持されたバキュー
ムパッド２６２を有する。２つのバキュームパッド２６
２の支持間隔と水平棹２６１の水平移動距離は、とも
に、ターンテーブル２２の近傍に設置された重量測定器
２７とＰ６ポジションのボトム金型２３間の距離および
重量測定器２７を挟んでターンテーブル２２の反対側に
置かれたグレージング装置２８と重量測定器２７間の距
離に等しく設定される。これによって、バキュームパッ
ド２６２の一方が下降してＰ６ポジションのガラス成型
品２５を吸着すると同時にバキュームパッド２６２の他
方は重量測定器２７上のガラス成型品２５を吸着する。
次に両バキュームパッド２６２が上昇し、水平棹２６１
が水平移動してＰ６ポジションで吸着したガラス成型品
２５を重量測定器２７上まで移動させて載置する間に重
量測定器２７から吸着されたガラス成型品２５はグレー
ジング装置２８に渡される。この動作を繰り返すことに
より、ガラス成型品２５は必ず重量測定器２７を経由し
て後工程に移される。

【００１７】重量測定器２７は、ガラス成型品２５の形
状に合わせた受け台２７１を設けた電子式台秤２７２で
あり、受け台２７１によりガラス成型品２５が安定して
載置でき、また移動時のバキュームパッド２６２による
吸着を確実にする。重量測定器２７の代わりにガラスゴ
ブを撮像して画像処理によりゴブ重量を算定するシステ
ムを用いてもよいが、測定精度の点では直接測定できる
秤のほうが好ましい。秤としてロードセルの出力を利用
することもできる。ただし、本実施例のように成型直後
のガラス成型品は、温度が数百度になるものもあるの
で、熱によって秤の精度が狂わないように遮熱対策を施
す。熱による影響が甚だしい場合には上記画像処理によ
るシステムを選択または併用して正確なゴブ重量を測定
できるようにする。

【００１８】図４はクレイチューブ３０の支持構造を概
略的に示す図である。クレイチューブ３０がクレイチュ
ーブ回転機構を付設された支持腕３１に懸垂支持され、
この支持腕３１はシャフト３２に取着される。シャフト
３２は固定されたブラケット３３に挿通され、内部に回
転して送りねじの原理で前記支持腕３１すなわちクレイ
チューブ３０の高さをたとえば１ｍｍ／１回転の割合で
変えられる昇降機構３４を備えている。前記シャフト３
２の下端にはギヤボックス３５があり、その左右両側へ
回転軸３６、３７が延び、左側の回転軸３６先端には図
示しないがオペレータが手動でシャフト３２を回転させ
ることができるようなハンドルが設けられている。また
右側の回転軸３７先端には電磁クラッチ３８を介してシ
ャフト３２を回転させるためのステッピングモータのよ
うな制御モータ３９が取り付けられている。電磁クラッ
チ３８は、オペレータが手動でシャフト３２を駆動する
際に制御モータ３９をシャフト３２から切り離すための
ものである。また、前記ブラケット３３には、マグネス
ケール（商品名）等の測長器からなるクレイチューブの
高さセンサ４０が取り付けられている。この高さセンサ
４０は、伸縮する先端部をクレイチューブ３０が懸垂さ
れた支持腕３１に取着され、その伸縮の程度によりクレ
イチューブ３０の高さ信号を発する。高さセンサ４０と
しては、上記マグネスケール（商品名）のほか差動トラ
ンス、ポテンショメータ、また光計測技術を用いた測長
器等も使用できる。なお、図４において図８に説示した
スパウト部と共通の部材には同一の符号を付して示し
た。１が溶融ガラス、２がスパウト、４がオリフィスリ
ング、８がプランジャ、１０が流出ガラス、１１がシャ
ーである。

【００１９】図１は、本発明に係る実施例のゴブ重量制
御装置を示すブロック図である。重量測定器２７には重
量測定器アンプ２７２が付設され、重量測定器アンプ２
７２はＲＳ−２３２Ｃ等の通信手段を経て制御装置４１
に接続されている。また、対象とするガラス成型装置に
ガラスを供給するフィーダが設けられたフォアハースに
は、γ線透過式のガラスレベル計４２が設置され、その
測定値が制御装置４１に入力されるように接続される。
さらに制御装置４１にはセンサコントローラ４０１を介
してクレイチューブの高さセンサ４０が接続されてい
る。また制御装置４１からはモータコントローラ３９１
を介して前記制御モータ３９に制御出力信号が送られる
ようになっている。制御装置４１は、ＣＰＵと、プログ
ラムが格納されたＲＯＭと、制御用データが格納された
ＲＡＭとを備え、このＲＡＭには制御用データとしてあ
らかじめガラス成型品の適正な重量値（重量設定値）が
入力されており、また前記ガラスレベル計４２からのガ
ラスレベル信号等が一時記憶される。なお、ガラスレベ
ル計４２としては前記γ線透過式のほかハロルドベック
式レベル計等ガラスレベル変化を連続して検知できるも
のであれば使用できる。

【００２０】以上のように構成された装置において、ガ
ラスレベル計４２はフォアハースにおけるガラスレベル
をモニタし、その測定値が制御装置４１に入力されてＲ
ＡＭに逐次一時記憶される。上述のように、プレス成型
装置２１に供給されたガラスゴブは、プレス成型装置２
１で成型された後、ガラス成型品搬送装置２６によりボ
トム金型２３から取り出されて重量測定器２７で重量を
測定される。測定されたガラス成型品２５の重量測定値
は、重量測定器アンプ２７２を経て制御装置４１に入力
される。制御のスタートにあたっては、初期データとし
てｎ回分のガラスレベル測定値とガラス成型品２５の重
量測定値が読み込まれ制御装置４１内のＲＡＭに一時記
憶される。この例では、ｎは少なくとも７である。つま
り、重量測定器２７で重量を測定されたガラス成型品２
５がガラスゴブとして供給された時点は、重量測定器２
７を１ポジションとしてターンテーブル２２上のゴブ供
給位置Ｐ１から７ポジション（シフト）分のずれがある
ため、当該ガラスゴブ供給時点でのガラスレベルとの対
応を計るためである。したがって上記ｎは装置の構成に
よって異なる。

【００２１】ここで、図５に示すフローチャートに従っ
て、制御装置４１による制御手法について説明する。ま
ず、Ｎ１ルーチンにおいて重量測定器アンプ２７２から
ガラス成型品２５の重量測定値および高さセンサ４０か
らのクレイチューブ３０高さ信号が読み込まれ、Ｎ２ル
ーチンでこの重量測定値とあらかじめＲＡＭに入力され
ている重量設定値との偏差量を算出する。次にＮ３ルー
チンにおいてガラスレベル計４２から現在のガラスレベ
ルが読み込まれ、Ｎ４ルーチンでＲＡＭに記憶されてい
る７シフト前のガラスレベルとのガラスレベル偏差量を
算出し、Ｎ５ルーチンでこのガラスレベル偏差量をゴブ
重量に換算する。次いでＮ６ルーチンにおいて、Ｎ２ル
ーチンで求めた重量偏差量とＮ５ルーチンで求めたゴブ
重量換算値とを加算する。この加算値をＮ７ルーチンで
クレイチューブ３０の高さ移動量に換算し、さらにこれ
をＮ８ルーチンにおいて制御モータ３９の回転量に変換
する。Ｎ９ルーチンで重量測定値と重量設定値とを比較
し、重量設定値に対して重量測定値が軽い場合にはＮ１
０ルーチンでクレイチューブ３０高さを高くする方向
（この例では制御モータ３９の正転方向）に、重量設定
値に対して重量測定値が重い場合にはＮ１１ルーチンで
クレイチューブ３０高さを低くする方向（この例では制
御モータ３９の逆転方向）にＮ８ルーチンにおいて求め
られた回転量だけ制御モータ３９を回転させる信号を出
力し、この信号を受けたモータコントローラ３９１によ
って制御モータ３９が駆動される。

【００２２】制御モータ３９の回転は、電磁クラッチ３
８、回転軸３７およびギヤボックス３５を介してシャフ
ト３２に伝達され、シャフト３２の回転に伴って支持腕
３１とクレイチューブ３０がＮ７ルーチンで算定された
移動量昇降し、ゴブ重量を適正な値に制御する。以上の
制御動作を繰り返すことにより、自動的にガラスレベル
変動による誤差を補正した正確なゴブ重量制御が行え
る。

【００２３】これによって、ガラス成型機に供給される
ガラスゴブの重量が安定し、肉不足や食み出しによる不
良発生がなくなり、製品重量のばらつきも極めて小さく
することができ、製品の品質が向上する。

【００２４】上記実施例ではプレス成型品の例を示した
が、ブロー成形等ガラスがゴブとして供給される工程で
あれば同様に適用可能である。

【００２５】以上、ゴブ重量に変動を与える物理量とし
てフォアハースにおけるガラスレベルを使用した例につ
いて説明したが、ガラスレベル以外でもゴブ重量を決定
づける要因、たとえばガラスの温度または粘度とその影
響の程度が把握できれば、本発明の方法によりその変動
要因に対する補正を加えたゴブ重量の自動制御が可能と
なる。

【００２６】さらに上記実施例にガラスの温度等の要因
も加味した制御を行うことも可能であり、より高精度な
ゴブ重量制御が期待できる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明のゴブ重量制御方法
によれば、ゴブ重量のみならずゴブ重量に変動を与える
物理量を加味したうえでクレイチューブ高さを調整して
いるので、前記物理量の変動による誤差が解消され正確
なゴブ重量の自動制御が可能である。

【００２８】前記物理量としてフォアハースにおけるガ
ラスレベルを用いた制御を行うことにより、原料投入ま
たはガラス引上げに伴って周期的に変化するガラスレベ
ル変動の影響を受けない安定した重量のゴブ供給が行え
る。

【００２９】また、本発明の装置によれば、実際のゴブ
重量にガラスレベル変動を加味した制御信号によりクレ
イチューブ昇降機構を作動させて、クレイチューブを適
正な高さに制御でき、高精度なゴブ重量制御を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るゴブ重量制御装置の主要な構成を
示すブロック図である。

【図２】ガラスのプレス成形工程を模式的に示した側面
図である。

【図３】プレス成形装置のターンテーブル上の金型の配
置関係を示す平面図である。

【図４】本発明に係るゴブ重量制御装置におけるクレイ
チューブの支持構造の一例を示す側面図である。

【図５】制御装置による制御手順の一例を示すフローチ
ャートである。

【図６】実炉においてクレイチューブ高さを固定した場
合のガラスレベルとゴブ重量の変化の一例を示す曲線図
である。

【図７】実炉においてガラスレベルを一定に保った場合
のクレイチューブ高さとゴブ重量との関係の一例を示す
曲線図である。

【図８】一般的なゴブフィーダの構造を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１…溶融ガラス ２…スパウト ８…プランジャ ２５…ガラス成型品 ２７…重量測定器 ３０…クレイチューブ ３１…支持腕 ３２…シャフト ３４…昇降機構 ３９…制御モータ ４０…高さセンサ ４１…制御装置 ４２…ガラスレベル計

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴブフィーダからガラス成形機に供給さ
   れるガラスゴブまたは前記成形機で成形されたガラス成
   形品の重量とあらかじめ設定された重量設定値との偏差
   量と、ガラスゴブ重量に変動を与える物理量の前記ガラ
   スゴブ供給時の値と現在の値との差をガラスゴブ重量に
   換算した値との和に基づいてクレイチューブの移動量を
   決定し、クレイチューブを昇降させることを特徴とする
   ゴブ重量制御方法。
2. 【請求項２】 前記物理量がフォアハースにおけるガラ
   スレベルである請求項１記載のゴブ重量制御方法。
3. 【請求項３】 ゴブフィーダに設けられたクレイチュー
   ブを昇降させることによってガラス成形機に供給される
   ゴブの重量を制御する装置において、前記ガラス成形機
   の近傍に設置されガラス成形品の重量を測定する重量測
   定器と、フォアハースに設置されたガラスレベル計と、
   前記重量測定器の測定値とあらかじめ設定された重量設
   定値との偏差量を算出するとともに前記ガラスレベル計
   の現在のガラスレベルと前記重量測定器で測定されたガ
   ラスがゴブとして供給されたときのガラスレベルとの差
   をガラスの重量に換算し前記偏差量に加算してこの加算
   値に基づいてクレイチューブの高さ制御量を決定する制
   御装置と、この制御装置からの信号に基づいてクレイチ
   ューブを昇降させるクレイチューブ昇降機構とを有する
   ことを特徴とするゴブ重量制御装置。