KR20050057143A - 유리제품 형성기 제어 시스템 - Google Patents

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토마스 지. 그린
디. 웨인 레이디
마태 디. 레드
제이 이. 워너
마이클 알. 와일드젠
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Abstract

유리제품 형성기 시스템(10)은 유리제품의 물품으로 용융 유리의 거브를 변환시키는 제1작업 메카니즘을 가진 유리제품 형성기(24)와; 유리제품 형성기에 용융 유리의 거브를 배분하는 제2작업 메카니즘을 가진 거브 배분시스템(12 내지 22)과; 상기 유리제품 형성기에서 유리제품의 물품을 수용하여 전달하는 제3작업 메카니즘을 가진 제품 취급 시스템(26 내지 32) 및; 상기 제1 내지 제3작업 메카니즘의 동작을 제어하여 조화시키는 전자제어 시스템(34 또는 120)을 구비한다. 전자제어 시스템은 유리제품의 물품을 제조하도록 제1작업 메카니즘의 동작을 제어하여 조화시키는 유리 형성기의 제1작업 메카니즘에 결합된 머신 제어기(37 또는 37a)를 구비한다. 유리제품 형성기로 용융 유리의 거브를 배분하도록 제2작업 메카니즘의 동작을 제어하여 조화시키는 거브 배분 시스템의 제2작업 메카니즘에는 거브 배분 제어기(58 또는 78a, 80a,82,84a)가 결합된다. 유리제품 형성기에서 유리제품의 물품을 전달하도록 제3메카니즘을 제어하여 조화시키는 제품 취급 시스템의 제3작업 메카니즘에는 제품 취급 제어기(56 또는 56a, 62a)가 결합된다. 시리얼 데이터 버스(54)는 상기 제1 내지 제3작업 메카니즘의 서로 간의 동작과 서로 조화하여 통신하는, 머신 제어기, 거브 배분 제어기와 제품 취급 제어기를 상호 연결시킨다.

Description

유리제품 형성기 제어 시스템{GLASSWARE FORMING MACHINE CONTROL SYSTEM}
본 발명은 유리제품 형성기 시스템에 관한 것으로서, 특히, 유리제품 형성기 시스템을 통합하여 및 네트웍을 이룬 전자식 제어에 관한 것이다.
현재, 유리용기제조 기술은 소위 IS(Individual Section)기계를 이용하여 이루어진다. 상기 IS기계는 복수의 분리 또는 개별 제조 섹션을 구비하고, 그 각각은 1개 이상의 용융유리의 충전물 또는 거브(gobs)를 중공 유리용기로 변환하여 연속된 장치 섹션의 단계를 통해 용기를 전달하는 다양한 운영 메카니즘을 가진다. 일반적으로, IS기계 시스템은 제어관과 1개 이상의 용융유리의 스트림을 발생하는 니들(needle) 메카니즘을 가진 유리 수원지(source)와, 용융유리를 개별 거브로 절단하는 전단 메카니즘 그리고 개별 장치 섹션을 따라서 개별 거브를 배분하는 거브 배분기를 구비한다. 각각의 장치 섹션은, 개시적으로 유리 거브가 취입 또는 가압작업(blowing or pressing operation)으로 형성되는 1개 이상의 블랭크 몰드와, 용기가 최종 형태로 불어지게 블랭크를 취입 성형기로 전달하는 1개 이상의 인버트 아암과, 데드(dead)평판에 형성된 용기를 제거하는 인출(take-out) 메카니즘, 및 데드 평판에서 머신 컨베이어로 성형 용기를 전달하는 소산(sweep-out)메카니즘을 구비한다. 상기 컨베이어는 IS기계의 모든 섹션에서 나오는 용기를 접수하여, 용기를 어니닐 유리 융해로(融解爐)로 이동시키기 위해 로더(loader)로 전달 한다. 또한, 각 섹션에 있는 작업 메카니즘도 반-주형의 폐쇄, 배플과 송풍 노즐의 이동, 냉각바람 제어 등을 제공한다. 미국특허 제4,362,544호는 양쪽 "블로우-블로우"와 "프레스-블로우" 유리제품 형성 공정의 배경기술을 기술하고 있으며, 어느 일 공정에 사용용으로 채택된 전자-공압식(electropneumatic) IS기계를 설명하였다.
각각의 머신 섹션의 작업 메카니즘은 개시적으로는 밸브 블록에 포함되어 상기 머신에 결합된 타이밍 샤프트에 설치되어진 캠에 반응하는 공압 밸브로 작동된다. 따라서, 각각의 섹션 내의 메카니즘 사이에서 그리고 머신의 다양한 섹션 사이에서의 동시적 처리(synchronism)가 타이밍 샤프트와 밸브 구동 캠으로 제어를 받게된다. 미국특허 제4,152,134호는, MSC(machine supervisory computer)가 복수의 개별 섹션 컴퓨터(ISC;individual section computers)에 연결된 제어 장비를 개시하였으며, 그 각각은 IS머신의 대응 섹션과 상관하는 것이다. 각각의 개별 섹션 컴퓨터는 상관 SOC(section operator console)를 통해서 전기공압 밸브 블록에 있는 솔레노이드 밸브에 연결되며, 상관 SOM(section operating mechanisms)의 동작을 제어하기 위해 섹션 컴퓨터와 오퍼레이터 콘솔(console)에서 나오는 전기밸브 제어신호에 개별적으로 반응하는 것이다. 타이밍 펄스 발생기는 MSC와 ISC에 연결되어 개별 섹션 내에서와 그 사이에서의 동작을 동시 처리한다. 상기 특허에서 설명된 개별 섹션 컴퓨터와 섹션 오퍼레이터 콘솔은 순차적으로 COM-SOC(computerized secton operator console: 출원인에게 양도된 상표)에 통합된다.
미국특허 제5,580,366호와 제5,624,473호는 FSC(forming supervisory computer)가 에더넷 버스(ethernet bus)에 의해 복수의 COM-SOCs에 연결되는 자동화된 유리제품 제조 시스템을 나타낸 것이다. 각각의 COM-SOC는 상관 ICOM(intelligent control output module)에 비트버스(bitbus)로 연결된다. 상업 적용물에서, 이러한 연결은 시리얼 데이터 비트버스에 의한 것이다. 각각의 ICOM은 상관 머신 섹션에 유리제품 형성 메카니즘을 공압적으로 구동하게 운용하는 상관 밸브 블록에 연결된 출력부를 구비한다. 또한, 각각의 COM-SOC와 ICOM도 다양한 머신 섹션과 어울려 동작하기 위해 마스터 타이밍 모듈에서 나오는 입력물을 수용하고, 그리고 각각의 ICOM유닛은 머신동작을 마감하는 비상과 프로그램 정지 입력물을 수용한다.
또한, 유리 머신 시스템 내에, 특히 머신 시스템의, 거브(gob) 배분(유량 제어관, 니들, 거브 전단 및 거브 분배기)와 제품 컨베이어[머신 컨베이어, 크로스-컨베이어, 방사방향 전달 컨베이어 및 레흐르 로더(lehr loader)] 단부에서 전기적 구동으로 운영되는 메카니즘을 이용하는 것을 제안하였다. 또한, 각각의 머신 섹션의 인버트 아암(invert arm), 인출 집게(take-out tong)와 소산(sweep-out) 메카니즘용 전기적 서보-구동식 작업 메카니즘을 이용하는 것이 제안되어져 있다. 전기식과 공압식 동작 구동을 결합한 유리제품 머신 시스템에서는, 전기적 작동 메카니즘이 모든 메카니즘의 동작과 조화되게 COM-SOC유닛에 제공되는 것과 동일한 타이밍 신호를 수용하지만, 다르게는 COM-SOC유닛 또는 FSC(forming supervisory computer)에 연결되지 않는, 독립하여 조작가능한 제어기에 의해 구동된다.
도1은 양호하게 실시되는 본 발명에 따르는 개별 섹션 유리제품 형성기 시스템을 기능식으로 나타낸 블록 다이어그램이다.
도2는 양호하게 일 실시되는 본 발명에 따르는 유리제품 형성기 제어 시스템을 기능식으로 나타낸 블록 다이어그램이다.
도3a와 도3b는 본 발명의 양호한 제2실시예에 따르는 유리제품 형성기 제어 시스템을 기능식으로 나타낸 블록 다이어그램이다.
도4는 도2 또는 도3a-도3b의 시스템에 제어 프로그램의 실시를 개략도시하여 설명하는 다이어그램이다.
도5 및 도6은 본 발명의 2개의 추가적인 면에 따르는 도2와 도3a-도3b의 제어기에 예를 든 제어 보드(board)를 기능식으로 나타낸 블록 다이어그램이다.
상술된 타입의 배분된 유리제품 형성기 시스템을 제어하는 구조에서는, 일반적으로, 시스템의 정상동작에 필요한 것보다 많은 파워와 전자 메모리를 초과 컴퓨터 처리한다. 더우기, 운영 제어기가 독립된 유닛(stand-alone units)으로 있는 범위에서, 이들은 소망하는 질과 비용을 조절할 목적으로 FSC에 피드백 정보를 제공하지 않는다. 본 발명의 일반적인 목적은, 모든 시스템 작동 메카니즘용 제어 전자부가 최적한 조화 및 제어를 목적으로 서로 상호 연결되고 그리고, 양호하게 정보, 질 또는 비용을 조절하는데 필요한, 신규 또는 수정된 제어정보를 다양한 제어기에 다운로드하고 작동정보를 업로드하는 FSC에 연결된 감지부가 통합된 유리제품 형성기 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 예를 든 실시예에 따르는 유리제품 형성기 시스템은, 용융 유리 거브를 유리제품 물품으로 변환시키는 제1작업 메카니즘을 가진 유리제품 형성기와, 용융 유리 거브를 유리제품 형성기에 배분하는 제2작업 메카니즘을 가진 거브 전달 시스템과, 유리제품 형성기에서 유리제품 물품을 수용하여 이동하는 제3작업 메카니즘을 가진 제품 취급 시스템 및, 제1, 제2 및 제3작업 메카니즘의 동작을 제어하여 조화시키는 전자제어 시스템을 구비한다. 전자제어 시스템은 제1작업 메카니즘의 동작을 제어 및 조화시키는 유리제품 형성기의 제1작업 메카니즘에 결합된 머신 제어기를 구비하여 유리제품 물품을 생산한다. 거브 전달 제어기는 제2작업 메카니즘의 동작을 제어 및 조화시키기 위해 거브 전달 시스템의 제2작업 메카니즘에 결합되어 유리제품 형성기에 용융 유리 거브를 전달한다. 유리제품 형성기에서 유리제품 물품을 이동시키기 위해, 제품 취급 제어기는 제3메카니즘의 동작을 제어 및 조화시키기 위한 제품 취급 시스템의 제3작업 메카니즘에 결합된다. 시리얼 데이터 버스가 서로 통신을 하기 위해 머신 제어기, 거브 전달 제어기 및 제품 취급 제어기와 상호 접속되어 제1, 제2, 제3작업 메커니즘의 각각의 다른 작업과 조화를 이루고 동작한다.
본 발명의 예를 든 양호한 실시예에서는, 부가로 전자제어 시스템이 머신, 거브 전달 및 취급 제어기에 제어정보를 전송하고 그리고, 제어기의 동작을 모니터링하기 위해 시리얼 데이터 버스에 결합된 머신 서버를 구비한다. 양호하게, 머신 서버는, 제2시리얼 데이터 버스에 의해 머신 서버에 연결된 형성 시스템 컴퓨터, 웹 터미널 또는 오퍼레이터 콘솔과 같은 외부원에서 제어정보를 다운로드하는 설비를 구비한다. 본 발명의 예를 든 양호한 실시예에서, 적어도 일부 작업 메카니즘은 전자제어신호에 반응하는 밸브에 의해 동작하는 공압식 작업 메카니즘을 구비하고, 그러한 메카니즘에 결합된 제어기(들)는 상기 전자제어 신호를 제공한다. 머신 밸브 제어기는 공압식 작업 메카니즘으로 공급되는 공기를 제어하기 위해 제어기와 무관하게 시리얼 데이터 버스에 결합된다. 본 발명의 예를 든 양호한 실시예에서, 유리제품 형성기의 제1작업 메카니즘은 공압식 작동 메카니즘과 전자식 작동 메카니즘 모두를 구비한다. 머신 제어기는 공압식 작동 메카니즘에 결합된 밸브 제어기와 전자식 작동 메카니즘에 결합된 서보 제어기를 구비한다. 밸브 제어기와 서보 제어기는 서로 간의 통신을 위하고 버스에 다른 제어기가 접속된 상태로 시리얼 데이터 버스에 분리적으로 결합된다.
도1은 본 발명의 양호한 실시에 의거 IS머신 유리제품 형성시스템(10)을 설명하는 도면이다. 저수조 또는 보울(bowl)(12)은 용융 유리물을 함유한다. 보울에서 흘러나오는 유리는 제어관(14)의 위치와 니들(16)의 동작으로 제어되어, 1개 이상의 용융 유리의 스트림이 거브 전단 메카니즘(18)에 공급된다. 전단 메카니즘(18)은 슈트(20)와 거브 분배기(22)를 통해 IS머신(24)에 공급되는 각각의 용융유리 거브를 잘라내는 역할을 한다. 슈트(20)는 1개 이상의 IS머신(24)의 섹션이 차단되는 경우에 용융 유리 거브가 제어된 새로운 방향으로 향하게 하는 설비를 구비한다. IS머신(24)은 복수의 개별 섹션을 구비하고, 그 각각의 내부에 거브가 유리제품의 물품으로 형성된다. 각각의 섹션은 소산 스테이션(station)(24a-24n)에서 마감되며, 그로부터 유리제품의 물품이 일련의 컨베이어(26)에 전달된다. 일반적으로, 컨베이어(26)는 순차적으로 각종 머신 섹션으로부터 유리제품용 물품을 수용하는 머신 컨베이어와, 레흐르 로더(28)에 유리제품 물품을 이동시키는 크로스-컨베이어, 및 머신 컨베이어에서 크로스-컨베이어로 유리제품 물품을 이동시키는 방사방향 이동 컨베이어를 구비한다. 블로우-오프 스테이션(30)은 컨베이어에서 유리제품 물품을 선택적으로 제거하기 위해 머신 컨베이어를 따라 배치된다. 레흐르 로더(28)는 어닐닝 레흐르(annealing lehr)(31) 내로 배치(batch)내의 용기를 적재한다. 용기는 레흐르(31)에 의해 소위 제조과정에서 소위 콜드 단부(32)라고 불리우는 부분으로 전달되고, 그곳에서 용기는 다양한 상업적 목적의, 분류, 라벨, 포장이 검사되고 및/또는 추가 처리를 받기 위해 저장된다.
도1에 설명된 시스템(10)은 유리에 작업을 실시하고, 순차적인 제조작업 단계를 통해 작업 유리 피스를 이동하고, 그리고 시스템에서 기능을 다르게 실시하는 복합된 작업 메카니즘을 구비한다. 상기 작업 메카니즘은 예를 들어, 제어관(16), 니들(16), 거브 전단(18), 거브 배분(22), 소산(24a-25n), 컨베이어(들)(26) 및 레흐르 로더(24)를 구비한다. 또한, IS머신(24)의 각 섹션 내에는 몰드를 개방폐쇄하는 메카니즘, 퍼넬(funnels)의 안밖으로의 동작을 위한 메카니즘, 배플과 블로우헤드, 인출 집게, 및 인버트 아암과 같은 다수의 동작 메카니즘이 있다. 다음의 표는 상관 메카니즘의 전자제어를 개시하는 상기 메카니즘과 그 대응 미국특허들을 나열한 것이다.
표1
메카니즘 미국특허(들)
제어관(14) 제6,289,697호
니들(16) 제5,779,749호, 제5,885,317호
거브 전단(Gob Shear)(18) 제5,772,718호
슈트(Chute)(20) 제4,459,146호
GOB배분기(22) 제5,405,424호
컨베이어(들)(26) 제6,076,654호
블로우-오프(30) 제5,897,677호
레흐르 로더(lehr loader)(28) 제5,893,449호, 제5,950,799호
인출(take-out) 제6,241,448호, 제6,367,287호
인버트(invert) 제4,548,637호
소산(sweepouts)(24a-24n) 제4,199,344호, 제5,160,015호
도2는 본 발명의 양호한 일 실시예에 따르는 유리제품 형성기 제어 시스템(34)의 블록 다이어그램이다. 여기에는 IS머신(24)의 각 섹션(도1)용 제어 섹션(36)(1개 만이 설명됨)이 있다. 예를 들면, 8-섹션 IS머신에는, 머신의 각 섹션용의 하나로 8제어 섹션(36)이 있다. 각 제어 섹션(36)은 머신 제어기(37)를 구비하며, 상기 머신 제어기(37)가 상기 작업 메카니즘의 동작을 제어 및 조화를 이루게 하는 유리제품 형성기의 제1작업 메카니즘과 결합되어 유리제품 물품을 제공한다. 도1의 실시예에 있는 이러한 머신 제어기는 밸브를 제어하여 공압작동 메카니즘에 공기를 보내기 위해 상관 밸브 블록(40)에 배선된 EICOM(ether-enabled intelligent control output module)(38)을 구비한다. 또한, 본 발명의 설명된 실시예에 머신 제어기는 서보 제어기(42)를 구비하고, 상기 서보 제어기는 상관 머신 섹션의 인출, 인버트 및 소산 메카니즘과 각각 상관된 전기구동 유닛(46,48,50)에 시리얼 버스(44)에 의해 연결된다. 예를 든 인출, 인버트 및 소산 구동 시스템은 상기 표1에 기재된 특허에서 설명된다. 서보 제어기(42)는 EICOM(38)에 전기적으로 배선된다. EICOM(38)은 상관 COM-SOC유닛(49)에 시리얼 버스(47)에 의해 접속된다. ROC(remote operator console)(51)는 COM-SOC유닛 내의 제어 매개변수의 운영변화를 위해 COM-SOC유닛(49)에 영구적으로 또는 선택적으로 연결된다. EICOM(38)은 또한, 섹션 운영 매개변수를 변화를 모니터링하여 선택하는 MCP(machine control panel)(52)에도 연결된다. EICOM(38)은, 서보 제어기(42)가 전기구동 작업 메카니즘의 동작을 제어하면서, 머신 섹션의 공압식 구동 작업 메카니즘을 운영하기 위한 공압 밸브(40)의 동작을 제어한다.
N머신 섹션의 EICOM밸브 제어기(38)와 서보 제어기(42)는 모두 머신 에더넷 버스와 같은 시리얼 버스(54)에 개별적으로 연결된다. 버스(54)는 또한 서보 제품 취급 제어기(56)와 서보 거브 배분 제어기(58)에도 연결된다. 서보 제품 취급 제어기(56)는 시리얼 버스(60)에 의해, 머신 컨베이어 구동 제어기(62), 크로스-컨베이어 구동 제어기(64), 방사방향 이동 컨베이어 구동 제어기(66) 및 레흐르 로더 구동 제어기(68)에 연결된다. 서보 제품 취급 제어기(56)도 다수의 개시/정지 제어 메카니즘(70), 레흐르 로더 윤활 제어기(72) 및 레흐르(30)와 상관된 센서(74)(도1)에 배선 결합된다. 유사하게, 서보 거브 배분 제어기(58)는 시리얼 버스(76)에 의해 제어관 구동 제어기(78), 니들 구동 제어기(80), 거브 전단 구동 제어기(82) 및 거브 배분기 구동 제어기(84)에 연결된다. 제어관 구동 제어기(78)는 제어관 메카니즘(14)(도1)과 상관되고, 니들 구동 제어기(80)는 니들 메카니즘(16)과 상관되며, 전단 구동 제어기(82)는 거브 전단(18)과 상관되고, 그리고 거브 배분기 구동 제어기(84)는 거브 배분기(82)와 상관된다. 동일한 방식으로, 머신 컨베이어 구동 제어기(62), 크로스-컨베이어 구동 제어기(64) 및 방사방향 이동기 구동 제어기(66)는 도1에 컨베이어(26)와 상관되고, 그리고 레흐르 로더 구동 제어기(68)는 레흐르 로더(28)와 상관된다. 또한, 서보 거브 배분기 제어기(58)는 개시/정지 메카니즘(86)에 배선 결합되고, 그리고 니들(16)의 윤활을 제어하는 니들 윤활유(needle lube) 메카니즘(88)에 배선 결합된다.
EICOM밸브제어기(38)와 서보 제어기(42), 서보 제품 취급 제어기(56) 및 서보 거브 배분기 제어기(58)(그 양쪽이 IS머신의 모든 섹션을 위해 동작)를 구비하는 각각의 머신 섹션과 상관된 머신 제어기는, 다양한 상관 작업 메카니즘의 다른 작업과 조화하여 동작하도록 서로 통신하기 위해 버스(54)에 의해 상호 연결된다. 또한, 모든 제어기는 전체 유리 플랜트용 에더넷 버스와 같은 하이 레벨 버스(92)에 머신 서버(90)를 통해 버스(54)에 의해서도 연결된다. 버스(92)는 원격 사이트에서 시스템 운영을 모니터하도록 인터넷(world wide web or internet)에 결합하는 접속부(94)에, 그리고 전체 유리 플랜트와 상관된 FSC(forming supervisory computer)(96)에 머신 서버(90)를 접속하기 위해 제공된다. 접속부(94)는 머신 서버(90)가 원격 사이트에서부터 그에서 생산 데이터를 업로드 하거나 제어정보를 다운로드하게 한다. FSC(96)는 작업을 계획하여, 관리, 생산 및 다른 보고서를 만드는 설비를 구비한다. 이러한 접속부에서, 고온 병 카운터(98)는 적절한 시리얼 버스(100)에 접속되어 FSC(96)에 생산정보를 공급한다. 또한, FSC(96)도 각각의 머신 섹션(1-N)과 상관된 거브 중량 센서(108)에 시리얼 버스(106)에 의해 연결된 거브 중량 호스트 컴퓨터(GWC)(104)에 시리얼 버스(102)에 의해 연결된다. 또한, GWC호스트 컴퓨터(104)도 시리얼 버스(109)에 의해 서보 거브 배분기 제어기(58)에 연결되고, 시리얼 버스(110)에 의해 N제어 섹션(36)의 COM-SOC유닛(48)에 연결된다. 머신 서버(90)는 또한 버스(54)에 의해 머신 윤활유 제어기(112)에 연결되고 그리고 1개 이상의 네트웍 사용자 인터페이스 스테이션(114)에 연결된다.
도3a와 도3b는 변경된 유리제품 형성기 전자식 제어 시스템(120)을 설명하는 도면이다. 도3a와 도3b에 기재된 도면 참고번호는, 변경된 성분이 문자 첨가로 나타내면서, 도1과 도2에 사용된 대응하는 동일 또는 유사한 성분을 나타내는 부분과 동일한 것이다. 도3a와 도3b의 시스템(120)에는, 특정 머신 섹션과 상관하지 않는 공압 작동 메카니즘으로 공기를 공급하는 양을 제어하기 위해 버스(54)에 결합된 머신 밸브 제어기(122)(도3a)가 있다. 제어기(122)는 각각의 머신 제어 섹션(36a)에 배치된 COM-SOC밸브 제어기(126)에 시리얼 버스(124)에 의해 연결된다. 각각의 머신 제어 섹션(36a)내에서, 머신 제어기(37a)는 서보 제어기(42)와 COM-SOC밸브 제어기(126)를 구비한다. COM-SOC밸브 제어기(126)는, 시리얼 버스(127)에 의해 도2에 도시된 바와 같이 서보 제어기(42)에 연결되고, 섹션 운영 매개변수와 상태의 오퍼레이터 디스플레이를 제공하기 위한 COM-SOC디스플레이 패널(128)에 연결되고, 그리고 상관 머신 섹션에 유리제품 블랭크와 취입 주형을 냉각하는 작업을 제어하는 액체냉각 몰드(LCM) 제어기(130)에 연결된다. 액체 몰드 냉각 제어는 본원의 배경기술로 참고로서 기재된 예의 미국특허 제6,412,308호에서 설명된다. 또한, 머신 밸브 제어기(122)는 시리얼 버스(132)에 의해 MSG(multi sync generator)(134)에, 거브 디플렉터 슈트(20)용 제어기(136)에(도1), 그리고 BDS(bottle detection system) 허브 컴퓨터(138)에 연결된다. 복수의 BDS센서와 작동기(140)도, 허브 컴퓨터(138)에 병 검출 입력치를 제공하여 컴퓨터(138)로부터 작동기 제어 출력을 수용하기 위해 버스(132)에 연결된다.
도3b를 참고로 설명하면, 전자식 제어 시스템(120)과 전자식 제어 시스템(34)(도2) 사이에 차이는 도2에 서보 거브 배분 제어기(58)가 이제는 서보 관 제어기(78a), 서보 니들 제어기(80a), 서보 전단 제어기(82a), 및 서보 거브 제어기(84a)로 분할된다. 제어기(78a-84a)는 제어기가 서로 그리고 버스(54)에 연결된 다른 제어기와 분리 통신하기 위해 시리얼 버스(54)에 각각 개별적으로 연결된다. 서보 관 제어기(78a)는 관(tube)이 동작하는 2개 축(회전 및 축을 이룸)을 제어하기 위해서 도3b에 분리 구동부로서 설명된 서보 관 구동부(78)에 연결된다.(관, 니들 및 거브 동작 분리 축은 간단한 설명을 위해 도2에 합성시킴) 유사하게, 서보 니들 제어기(80a)는, 일반적으로 소위 공목(quad) 또는 4개-거브 머신 시스템용으로 4개 니들에 이르는 각각의 니들용의 분리 구동부(80)에 연결된다. 서보 전단 제어기(82a)는 서보 전단 구동부(82)에 연결되고, 그리고 서보 거브 제어기(84a)는 각각의 거브 배분기 주걱(scoop)용 구동부(84)에 연결된다. 도2에 연합된 서보 제품 취급 제어기(56)는 도3b에서 머신 컨베이어 구동부(62)에 결합된 서보 머신 컨베이어 제어기(62a)와, 크로스-컨베이어 구동부(64), 방사방향 이동 컨베이어 구동부(66)와 레흐르 로더(28)의 3개 축용 3개 구동부(68)(도1)에 결합된 서보 제품 취급 제어기(56a)로 분리된다. 또한, 서보 머신 컨베이어 제어기(62a)는 또한, 머신 컨베이어로부터 제품이 선택적으로 원격지도록 블로우-오프 메카니즘(30)의 작업(도1)을 제어하여 블로우-오프 제어기(142)에 연결된다. 서보 관 제어기(8a)는 시리얼 데이터 버스(76a)에 의해 관 구동부(78)에 연결되고, 서보 니들 제어기(80a)는 시리얼 버스(76b)에 의해 니들 구동부(80)에 연결되고, 서보 전단 제어기(82a)는 시리얼 버스(76c)로 서보 전단 구동부(82)에 연결되고, 서보 거브 제어기(84a)는 시리얼 데이터 버스(76d)에 의해 4개 서보 거브 배분기 구동부(84)에 연결되고, 서보 머신 컨베이어 제어기(62a)는 시리얼 데이터 버스(60a)에 의해 구동부(62)에 연결되고 그리고, 서보 제품 취급 제어기(56a)는 시리얼 데이터 버스(60b)에의해 구동부(64,66,68)에 연결된다.
도2-3b에 데이터 버스(54,92)는 에더넷 버스와 같은 상당히 고속도의 버스를 양호하게 포함한다. 에더넷 버스는 도면에서 설명된 바와 같은 허브(hub) 구조에 있는 각종 제어기에 접속되거나 통신을 수월하게 하기를 희망하여 에더넷 절환을 통해 각종 제어기에 접속되게 된다. 각 머신 제어 섹션(36 또는 36a) 내에 시리얼 데이터 버스(44)는 소위 "firewire"(IEEE1394)시리얼 데이터 버스와 같은 미디엄-스피드 버스를 포함한다. 도2에 도시된 버스(102,106,60,76)는 적절한 구조와 프로토콜의 시리얼 데이터 버스를 함유한다. 도3b에 버스(76a,76b,76c,76d,60a,60b)는 "firewire"버스와 같은 미디엄-스피드 시리얼 데이터 버스를 함유한다. 도3a에 버스(124,127,132)는 소위 CANbus기술을 이용하는 시리얼 데이터 버스와 같은 상당히 저속도 버스를 함유한다.
도4는 도2 또는 도3a-3b의 어느 하나에 설명된 바와 같은 본 발명의 일 중요한 잇점을 설명하는 도면이다. 즉, 모든 유리제품 형성 시스템 제어기용의 모든 제어 프로그램작업은 단일 머신 서버(90)를 통해 유입되어, 다운로드되어, 모니터 된다. 상기 시스템은 유리 컨테이너 형성 시스템에 다수 제어기의 많은 제어 프로그램 버젼 모두를 자동적으로 관리한다. 이러한 사실은 각 제어 프로그램을 수동적으로 업데이트하는 노력과 오류를 모두 피하며, 오직 소량의 제어 디바이스 만이 업데이트를 필요로 할 때에 전체 형성 시스템을 차단하는 부담을 피하였다. 시스템은 또한 제어 디바이스 프로그램의 하나를 업데이트하는데 다른 디바이스의 제어 프로그램에 대응 업데이트를 필요로 하는 상태도 관리한다. 또한, 상기 시스템은 제어 디바이스 프로그램 버젼 또는 리버젼 레벨의 특정한 시험하지 않은 조합물이 본의 아니게 사용되어, 잠재적인 상호작용 문제가 있는 상태를 방지한다. 또한, 시스템은 로드에 소요되는 프로세스 다운 시간량과 신규 제어 프로그램을 업데이트 하는 시간량을 감소하고, 필요로 하는 곳에 이전 제어 프로그램으로의 버젼복귀(reversion)를 간단하게 한다.
도4를 참고로 설명하면, 작업 스테이션(150)이 이전 이용된 제어 프로그램동작의 아카이브(archive)(154)에 네트웍(152)에 의해 연결되는 것을 설명한 것이다. 제어 프로그램 개발자는 머신 서버(90)에 로딩하기 위해 CD-ROM 또는 DVD와 같은 적절한 미디움(156)에 저장되는 일 세트의 제어 프로그램을 컴파일하도록 적절한 구조의 마법사 프로그램을 이용한다. 다르게는, 조작자 작업 스테이션(150)이 버스(54)에 의해 머신 서버(90)에 연결된 네트웍 사용자 인터페이스(114)(도2와 도3a)의 하나를 포함하거나, 직접적으로 또는 인터넷을 통해서, 버스(92)를 통해 머신 서버(90)에 연결된다. 머신 서버(90) 내의 구조관리 프로그램(158)은 활용할 수 있는 제어 프로그램의 메모리(160)에 새로운 제어 프로그램을 로드한다. 구조 관리자(158)는 또한, 이전에 개발된 다른 제어 프로그램의 메모리(162)에 억세스한다. 만일 새로운 제어 프로그램이 머신 서버(90)에 연결된 하드웨어와 제어기로 구성되면, 구조 관리자(158)가 버스(54)에 의해 적절한 제어기에 다운로드하기 위한 활성 제어 프로그램으로 이루어진 파일(164)에 새로운 제어 프로그램을 로드 한다. 모든 제어 프로그램에, 저장, 모니터링, 및 다운로딩용 중앙 설비를 제공하는 것에 더하여, 본 발명의 시스템은 다양한 디바이스 제어기에서 필요로 하는 메모리의 양을 감소하는 잇점을 가진다. 다른 말로서, 도2-3b에 도시된 서보 제어기(42), 서보 제품 취급 제어기(56), 서보 거브 배분기 제어기(58), 등이 충분한 메모리를 가지어서, 작업을 즉시 이행하는데 필요한 제어 프로그램이 머신 서버(90)에서 용이하고 빠르게 다운로드될 수 있음으로 제어 프로그램동작 라이브러리를 저장할 필요가 없다. 더우기, 각종 제어기에서 제어 프로그램의 대략적 운영 변수에 필요한 능력 또는 요구사항이 상당히 감소될 수 있다. 머신 시스템의 모든 디바이스용의 그래픽 사용자 인터페이스는 단일 스테이션에 제공된다. 시간-임계치 제어정보와 마찬가지로, 프로그램, 매개변수 및 상황 정보의 "상부-하부" 통신을 완성한다. 또한, 본 발명은 부가적인 개발을 필요로 할 때에 더해진 둘레 디바이스를 지지하기 위한 능력을 가지면서, 향상된 척도와 가격/성능이 최적하게 하는 잇점을 제공한다.
도5와 도6은 도1 내지 도4와 관련하여 기술된 다양한 전자 제어기용의 2개 제어기 구조를 설명하는 도면이다. 도5는 장착식 비휘발성 스토리지를 가지지 않은 제어기 구조(170)를 설명하는 도면이고, 도6은 장착식 비휘발성 스토리지를 가진 제어기 구조(172)를 설명하는 도면이다. 도5를 참고로 설명하면, 제어기 구조(170)는 버스(177)에 의해 도2-3a에 머신 서버(90)와 같은 호스트 컴퓨터(176)에 연결된다. 제어기 구조(170)는 DIP스위치와 같은 SW(software) 판독가능한 특정한 어플리케이션 표식(180)을 가진 어플리케이션 머더보드(178)를 구비한다. 이러한 표식은 예를 들어 서보 제품 취급 제어기(56)(도2)와 같이 제어기가 그러한 성질에 적합한 어플리케이션을 확인한다. 상호교환식 프로세서 모듈(182)은 소켓(184)수단과 같은 것에 의해 보드(178)가 제거가능하게 연결된다. 프로세서 모듈(182)은 어플리케이션 확인 표식(180)을 읽기 위해 프로그램을 예비저장하고, 네트웍(177)을 통해서 호스트 컴퓨터(176)와 상기 표식이 통신하고, 다음, 제어기 구조(170)가 사용된 특정한 운영 메카니즘과 상관하여 운영을 할 필요가 있게 호스트 컴퓨터 제어 프로그램으로부터 다운로드하는 작업을 포함한다. 예를 들어, 만일 제어기 구조(170)가 도2에 서보 제품 취급 제어기로서 사용되면, 제어 프로그램을 재설정하기 위해 임의적인 다른 적절한 시간에서 또는 초기 파워를 가할 시에, 호스트 컴퓨터(176)[이러한 예에서는 머신 서버(90)]는 네트웍(177)[본 예에서는 버스(54)]를 통해 다운로드되고, 모든 제어 프로그램은 머신 컨베이어 구동부(62), 크로스-컨베이어 구동부(64), 방사방향 전달 구동부(66), 및 레흐르 로더 구동부(68)를 운영할 필요가 있는 것이다. 다른 한 편에서, 만일 도5에 있는 제어기 구조(170)가 머신 밸브 제어기(122)와 표식으로서의 어플리케이션 확인 표식으로서 사용하게 되면(도3a), 다음 머신 밸브 제어기(120)는 머신 서버(90)에서 필요한 제어 프로그램을 획득하고 시리얼 데이터 버스(132)에 의해 슈트 제어기(136)를 제어 프로그램을 다운로드 한다. 이러한 순간에, 도5에 도시된 네트웍 호스트 컴퓨터(176)는 도3a에 머신 밸브 제어기(122)를 포함하고, 네트웍(175)은 시리얼 버스(132)를 포함할 것이다.
도6에 도시된 제어기 구조(172)는 상당히 느린 네트웍 접속(186)에 의해 다음 하이레벨 제어기(176)에 연결된 제어기용으로 특히 유용한 것이다. 제어기 구조(172)는 소켓(192)과 같은 수단으로 머더보드(190)에 제거가능하고 상호 교환가능하게 장착된 프로세서 모듈(188)을 구비한다. 프로세서 모듈(188)은 비-휘발성 스토리지(194)에 특정한 어플리케이션 제어 프로그램과, 머더보드(190)에 특정한 어플리케이션 표식(180)에 대해 메모리(194)에 저장된 프로그램과 대비되는 프로그램(196)을 구비한다. 파워를 초기 적용할 때에, 독립된 어플리케이션 부트 소프트웨어(198)는 프로세서 식별 소프트웨어(196)가 프로세서 모듈(174)이 특정한 어플리케이션용으로 적절히 부합하도록 머더보드에 어플리케이셔-식별 표식(180)과 메모리(194)에 특정한 어플리케이션 프로그램과 대비하게 한다. 예를 들면, 만일 도6에 제어기 구조(172)가 도3a에 있는 슈트 제어기(136)로서 이용되고 그리고 프로세서 모듈(188)이 오류이면, 운영자는 신규 프로세서 모듈에 잘못된 프로세서 모듈을 대체한다. 그러나, 모든 프로세서 모듈이 일반적으로 표식성을 나타내기 때문에, 새로운 프로세서 모듈(188)이 슈트 제어기에서 사용하기에 필요한 프로그램동작을 함유하는 것을 확인할 필요가 있다. 이러한 사실은 슈트 제어 메카니즘의 초기동작 전에 어플리케이션-식별 표식(18)에 대해 메모리(194)에 특정한 어플리케이션 프로그램과 대비하여 완성된다. 대비에 만족한다면, 다음 슈트 제어를 개시할 수 있다. 그러나, 만일 대비에 만족하지 않으면, 조작자는 슈트 제어용으로 적합한 하나와 새로운 프로세서 모듈을 대체하도록 조언을 받거나, 또는 다르게, 네트웍(186)[도3a에서 버스(54), 머신 제어기(122), 버스(132)]을 통해서 호스트 컴퓨터(176)로부터 새로 제어 프로그램을 다운로드 하도록 조언을 받아서, 슈트 제어용으로 적절한 하나로서 신규 프로세서 모듈을 구조한다.
상술된 양호한 실시예로 기재된 유리제품 형성기 시스템, 특히 유리제품 형성 및 이동 메카니즘의 동작을 제어하는 전자식 제어 시스템은, 상술된 본 발명의 목적을 설명하기 위한 것으로서, 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 단지 설명을 목적으로 기재한 것이기에, 당 분야의 기술인은 본 발명을 첨부 청구범위의 정신을 이탈하지 않는 범위내에서 개조 및 변경을 이룰 수 있으며, 이러한 것도 모두 본 발명에 속하는 것이다.

Claims (15)

  1. 유리제품의 물품으로 용융 유리의 거브를 변환시키는 제1작업 메카니즘을 가진 유리제품 형성기(24)와; 유리제품 형성기에 용융 유리의 거브를 배분하는 제2작업 메카니즘을 가진 거브 배분 시스템(12 내지 22)과; 상기 유리제품 형성기에서 유리제품의 물품을 수용전달하는 제3작업 메카니즘을 가진 제품 취급 시스템(26 내지 32) 및; 상기 제1 내지 제3작업 메카니즘의 동작을 제어하여 조화시키는 전자제어 시스템(34 또는 120)을 구비하는 유리제품 형성기 시스템(10)은:
    유리제품의 물품을 제조하도록 제1작업 메카니즘의 동작을 제어하여 조화시키는 유리 형성기의 제1작업 메카니즘에 결합된 머신 제어기(37 또는 37a)와;
    유리제품 형성기로 용융 유리의 거브를 배분하도록 제2작업 메카니즘의 동작을 제어하여 조화시키는 거브 배분 시스템의 제2작업 메카니즘에 결합된 거브 배분 제어기(58 또는 78a, 80a,82,84a)와;
    유리제품 형성기에서 유리제품의 물품을 전달하도록 제3메카니즘을 제어하여 조화시키는 제품 취급 시스템의 제3작업 메카니즘에 결합된 제품 취급 제어기(56 또는 56a, 62a), 및;
    상기 제1 내지 제3작업 메카니즘의 서로 간의 동작과 서로 조화하여 통신하는, 머신 제어기, 거브 배분기 제어기와 제품 취급 제어기를 상호 연결시키는 시리얼 데이터 버스(54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전자제어 시스템은, 상기 머신, 거브 배분기와 제품 취급 제어기에 제어정보를 전달하여, 상기 제어기의 동작을 모니터링하는 시리얼 데이터 버스에 결합된 머신 서버(90)를 부가로 구비하는 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 머신 서버(90)는 외부원으로부터 제어정보를 다운-로딩하는 설비를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 머신 서버는 인터넷 망(world wide web)(94)을 통해 원격 구역으로 제어정보를 다운로딩하고 생산 데이터를 업로딩하는 설비를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 상기 머신 서버(90)는 제어 프로그램이 서로 간의 양립을 보장하도록 상기 제어기에서 제어 프로그램을 모니터하는 구조 관리자(158)를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 머신 서버(90)는, 일 제어기용의 신규 또는 수정된 제어 프로그램을 수용하고, 타 제어기용의 현재 제어 프로그램의 라이브러리에 억세스하고, 그리고 상기 신규 또는 수정된 프로그램이 상기 현재 프로그램과 양립하면 일 제어기에 상기 신규 또는 수정된 제어 프로그램을 다운로딩하는 설비를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 내지 제3작업 메카니즘의 적어도 일부는 전자제어 신호에 반응하는 밸브(40)에 의해 동작하는 공압식 작동 메카니즘을 구비하고, 상기 머신, 거브 배분 및 제품 취급 제어기의 적어도 하나는 상기 밸브로 전자제어 신호를 제공하는데 채택되는 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전자제어 시스템은 부가로, 상기 공압작동 메카니즘의 적어도 일부에 공기공급을 제어하기 위해, 다른 제어기와 무관하게 시리얼 데이터 버스(54)에 결합되는 머신 밸브 제어기(122)를 부가로 구비하는 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 각각의 공압작동 메카니즘은 상관 밸브 구동 모듈(126)을 구비하고, 제2시리얼 버스(124)는 머신 밸브 제어기에 상기 밸브 구동 모듈을 접속하는 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 유리제품 형성기의 제1작업 메카니즘은 공압작동 메카니즘(40)과 전기작동 메카니즘(46,48,50) 양쪽을 구비하고 그리고,
    상기 머신 제어기는 공압작동 메카니즘에 결합된 밸브 제어기(38 또는 126)와 전기작동 메카니즘에 결합된 서보 제어기(42)를 구비하고, 상기 밸브 제어기와 상기 서보 제어기는 시리얼 데이터 버스(54)에 분리적으로 결합된 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전기작동 메카니즘(46,48,50)의 각각은 상관 전기적 구동 모듈을 구비하고, 상기 머신 제어기(37 또는 37a)는 부가로 상기 구동 모듈에 상기 서보 제어기(42)를 연결하는 제2시리얼 데이터 버스(44)를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 유리제품 형성기는 각각이 제1작업 메카니즘을 가지는 복수의 머신 섹션(24a-24n)을 구비하고, 상기 전자제어 시스템은 각각이 제1작업 메카니즘의 상관 세트에 결합되고 그리고 각각이 데이터 버스(54)에 연결된 복수의 머신 제어기(37 또는 37a)를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1작업 메카니즘은 인출(46), 인버트(48) 및 소산(sweep-out)(50) 메카니즘으로 구성된 그룹에서 선택된 전기작동 메카니즘을 구비하고, 상기 제2작업 메카니즘은 제어관(78), 니들(80), 전단(82) 및 거브 배분(84) 메카니즘으로 구성된 그룹에서 선택된 전기작동 메카니즘을 구비하고, 그리고 상기 제3작동 메카니즘은 머신 컨베이어(62), 크로스 컨베이어(64), 반경방향 전달(66) 및 레흐르 로더(68) 메카니즘으로 구성된 그룹에서 선택된 전기작동 메카니즘을 구비하는 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 적어도 일 제어기는:
    특정한 작업 메카니즘과 연합된 머더보드의 사용과 상관된 전자적으로 판독할 수 있는 표식(180)을 구비하는 어플리케이션 머더보드(172)와;
    상기 머더보드에 교환가능하게 장착된 프로세서 모듈(192)을 포함하며,
    상기 모듈이 상기 특정 작업 메카니즘을 제어하는데 사용될 수 있는지를 판단하도록 상기 판독가능한 표식부와 대비하여 비-휘발성 메모리에 적용되는 특정한 제어 프로그램(194)을 구비하는 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 상기 전자제어 시스템은 상기 네트웍에 결합되고 상기 제어기의 적어도 하나용 제어 프로그램이 그 안에 저장되어져 있는 호스트 컴퓨터(176)를 구비하고;
    상기 제어기의 적어도 하나는;
    특정 작업 메카니즘과 연합된 머더보드의 사용과 상관된 전자적으로 판독가능한 표식을 구비하는 어플리케이션 머더보드(170 또는 172)와;
    상기 머더보드에 교환할 수 있게 장착되고, 상기 표식을 판독하는 프로그램을 가지고, 상기 표식이 상기 호스트 컴퓨터와 통신하여, 특정한 작업 메카니즘을 작동하는데 필요한 호스트 컴퓨터 제어 프로그램으로부터 다운로드하는 프로세서 모듈(184,192)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리제품 형성기 시스템.
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