KR900007332B1 - 유리관을 원형으로 굽히는 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유리관을 원형으로 굽히는 장치

제1도는 본 발명에 따른 외부전원 회로를 포함하는 유리관 굽힘장치의 배치를 나타내는 사시도.

제2도는 제1도의 II-II선을 따른 단면도.

제3도는 본 발명에 따른 유리관 굽힘 장치의 블록 다이야그램.

제4도는 본 발명의 또 다른 구체적 실시에 따른 유리관 굽힘 장치의 블록 다이야그램.

제5도는 본 발명의 또 다른 구체적 실시에 따른 유리관 굽힘 장치의 블록 다이야그램.

제6도는 본 발명의 또 다른 구체적 실시에 따른 유리관 굽힘 장치의 블록 다이야그램.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 테이블 12 : 프레임

14 : 안내컬럼 16 : 데크

18 : 상승 베이스 20 : 체인

22,24 : 스프로킷 26 : 구동 샤프트

28,58,82 : 제어회로 40,42 : 성형드럼

44 : 성형홈 50 : 성형드럼 상승용 모터

52 : 성형드럼 회전용 모터 54,56 : 베벨기어

60 : 코멘트 펄스 발생기 회로 62,74 : 편차 카운터

64,76 : D A 컨버터 66 : 서보 드라이브

68,80 : 각도 검출기 70 : 펙타 셋팅회로

72 : 셋팅 스위치 84 : 유리온도 검출기

본 발명은 원형의 형광램프의 유리관인 직선의 유리관을 미리 가열/연화시키고 이 유리관(이하 관 이라고 한다)을 성형드럼(이하 드럼이라 한다)의 외부 표면에 형성된 성형홈에 감아 원형으로 굽히는 장치에 관한 것이다.

일본 특허 공개공보 소화 60-177,529호에 기재된 기술은 상기와 같은 종전의 기술로 공지되어 있다.

이 기술은 가열/연화된 직선의 관이 드럼에 의해 록킹되고 드럼이 관을 감아서 관을 원형으로 성형하면서 드럼이 상승되어지는 방법에 있어서, 드럼을 구동하기 위한 변속 모터가 조작 제어기에 의해 제어되고 그에 의해 여러형태의 관에 대하여 최적의 속도로 드럼의 상승속도를 셋팅하는 것을 특징으로 한다.

그러한 방법에 따르면 다른 두께, 사이즈 및 품질의 여러 힝태의 관을 굽히는 것은 단일 장치를 사용하여 속도를 간단히 재 셋팅함으로서 이루어질 수 있다.

따라서 그에 의해 제조 효율 및 수율이 향상될 수 있다. 그러나, 상기 유리관 굽힘 장치에서는, 드럼의 두개의 속도 즉, 회전속도 및 상승속도가 하나의 구동 시스템(이 경우는 하나의 모터)에 의해 결정 되어진다.

특히 구동 시스템으로 작동되는 모터의 회전은 드럼을 상승시키기 위하여 체인 또는 그와 유사한 것에 의해 전달되며 그 회전은 동시에 드럼으로 하여금 기어장치 또는 그와 유사한 장치를 통해 회전하도록 한다.

이 때문에 단지 하나와 구동 유니트가 이 장치에서 필요하지만 드럼의 회전속도 및 상승속도 사이의 관계(기어 비율)가 고정되어 있다.

그렇게 하여 유리관의 굽힘 공정을 통하여 드럼의 회전속도 및 상승속도는 일정하게 되는데 이는 즉, 드럼의 상승속도가 증가하면 드럼의 회전속도도 증가하고, 상승속도가 감소하면 회전 속도도 감소한다.

그 결과 유리관의 어떤 종류는 감는 공정의 시작단계에서 변형되어 쉽게 균열이 되는 문제점이 있고 또한 유리관이 징확하게 성형될 수가 없다.

또한 다른 사이즈의 유리관이 하나의 장치에 의해 굽혀질 때는 유리관의 직경 또는 원형의 반경이 서로 다르기 때문에 성형 드럼이 교체되어져야 한다.

드럼의 직경이 증가하면, 관의 상승속도에 대한 회전속도가 지나치게 증가하므로 가공이 스무드하게 수행되지 않는다.

본 발명의 목적은 성형 드럼의 직선 운동 속도 및 회전 속도를 독립적으로 제어할 수 있는 유리관의 굽힙장치를 제공하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 유리관 굽힘장치는 연화된 유리관을 원형으로 성형하기 위한 드럼,상기 드럼을 회전시키기 위한 드럼에 연결된 첫번째 구동장치, 상기 드럼을 직선방향으로 움직이게 하기 위한 드럼과 첫번째 구동장치에 연결된 둘째 구동장치, 첫번째 및 둘째 구동장치를 제어하기 위한 주 제어장치로 구성되어 있다.

본 발명에 따르면. 하나의 장치를 사용하여 여러 사이즈의 유리관을 굽히기 위하여 성형 드럼이 다른 드럼으로 교체된다 하더라도 원주 속도가 제어될 수 있기 때문에 우수한 굽힘이 이루어질 수 있다.

일반적으로 유리관을 우수하게 성형하기 위해서는 드럼의 회전속도가 바람직하기로는 감는 공정의 시작단계에서는 상기 드럼의 상승속도에 비해서 빠르고, 감는 공정의 중간단계 및 마지막 단계에서는 상기 드럼의 회전속도가 상승속도와 같다.

본 발명에 따르면 첫번째 및 둘째 구동장치가 독립적으로 제어될 수 있고 회전속도와 상승속도 사이의 비율을 동기화시킬 수 있기 때문에 유리관이 바람직하게 굽혀질 수 있다.

또한 셋팅펙타(set factor)에 따라 첫번째 및 둘째 구동장치를 제어하기 위한 제어장치를 서로 동기화되도록 설치함으로써 더욱 바람직한 제어 시스템이 얻어질 수 있다.

그러한 방법을 이용하여 회전 드럼의 회전에 대한 직선 운동의 비율을 임의로 셋팅할 수 있으므로 두 구동장치의 운동을 동기화시킬 수 있게 된다.

따라서, 드럼의 회전 및 상승 사이의 동기화 비율을 감는 공정의 시작, 중간 및 마지막 단계에서 어떤 원하는 값으로 셋팅할 수가 있으므로 유리관이 우수하게 성형될 수 있다. 또한 하나의 장치를 사용하여 여러 사이즈의 유리관을 굽히기 위하여 성형 드럼이 다른 것으로 대치 되더라도 원주속도가 제어될 수 있기 때문에 우수한 굽힘이 이루어질 수가 있다.

또한 동기화 비율이 쉽게 변화될 수 있기 때문에, 직선 운동의 양과 회전 각도 사이의 관계가 조절될 수가 있다.

따라서 가열된 유리관의 연화의 변화는 동기화 비율을 조절함으로써 보상될 수가 있으므로 우수한 굽힘이 이루어질 수가 있다.

본 발명의 다른 목적들과 이점들이 첨부된 도면을 참고로 한 다음의 기재 내용으로부터 확실히 알 수 있을 것이다.

본 발명의 구체적 실시는 제1도-제3도를 참고로 하여 상세히 설명된다.

제3도에서 성형드럼 상승용 모터(50)는 첫번째 구동장치를 구성하고, 성형 드럼 회전용 모터(52)는 둘째 구동장치를 구성한다.

코멘드 펄스 발생기 회로(60), 성형드럼 상승용 모터(50)를 위한 편차 카운터(deviation counter)(62), D/A 컨버터(64) 및 서보 드라이버(66)는 첫번째 제어 장치를 구성하고, 성형드럼 회전용 모터(52)를 위한 편차 카운터(76) 및 서보 드라이버(78)는 둘째 콘트롤 장치를 구성한다.

셋째 콘트롤 장치는 펙타 셋팅 회로(factor setting circuit)(70)를 포함한다.

첫번째 위치 검출장치는 성형 드럼 상승용 모터(50)의 회전각을 검출하기 위한 각도 검출기(68)를 포함하고, 둘째 위치 검출장치는 성형드럼 회전용 모터(52)의 회전각을 검출하기 위한 각도 검출기(80)를 포함한다. 비율 셋팅 스위치(72)는 동기회 비율 선택장치를 구성한다.

도면부호 "10"은 테이블을 나타내며 거기에 데크(16)가 프레임(12) 및 안내 컬럼(14)을 통하여 고정된다.

수직방향으로 움직이는 안내컬럼(14)에 장착된 상승 베이스(18)는 체인(20)을 통해 매달려 있다.

체인(20)는 데크(16)의 상부 표면에 장착된 성형드럼 상승용 모터(50)로 구동되는 스프로킷(sprocket)(22) 주위에서 감겨지고 또 다른 스프로킷(24)을 통하여 평형추(25)에 연결된다.

따라서, 상승 베이스(18)는 성형 드럼 상승용 모터(50)의 회전에 의해 수직으로 움직인다.

성형 드럼 상승용 모터(50)는 서보 모터 또는 스테핑 모터 같은 변속 모터이다.

성형드럼 상승용 모터(50)의 속도는 제어회로(58)로부터 공급되는 신호에 따라 변화되기 때문에 상승 베이스(18)의 상승/하강 속도는 변할 수 있다.

성형드럼 회전용 모터(52)는 상승 베이스(18)상에 장착된다.

성형드럼 회전용 모터(52)는 베벨기어(54)(56)를 통하여 구동 샤프트(26)에 연결되며 그것은 역시 서보모터 또는 스테핑 모터 같은 변속 모터이다.

성형드럼 회전용 모터(52)의 속도는 제어회로(58)로부터 공급되는 신호에 따라 변하기 때문에 성형드럼(40)(42)의 회전속도가 변할 수 있다.

상기와 같은 장치에 의하면, 성형드럼 상승용 모터(50) 및 성형드럼 회전용 모터(52)는 각각 다른 기능을 가지고 있으며 그들의 회전속도는 독립적으로 제어될 수 있다.

따라서, 성형드럼(40)(42)의 상승속도 및 회전속도는 임의로 선택될 수 있다.

일반적으로 유리관을 우수하게 성형하기 위해서는 드럼의 회전속도가 바람직하기로는 감는 공정의 시작단계에서는 상기 드럼의 상승속도에 비해서 빠르고, 감는 공정의 중간단계 및 마지막 단계에서는 상기 드럼의 회전속도가 상승속도와 같다.

본 발명에 따르면, 첫번째 및 둘째 구동장치가 독립적으로 제어될 수 있고 회전속도와 상승속도 사이의 비율을 전기적으로 동기화 시킬 수 있기 때문에 유리관이 바람직하게 굽혀질 수 있다.

상기와 같은 장치로, 연화된 유리관이 성형드럼(40)(42)의 외부 표면에서 형성된 성형홈(44)에 감아지고 굽혀져서 성형홈(44)의 반경에 해당하는 반경을 가진 원형으로 성형된다.

그러한 굽힘 공정이 끝나면, 유리관은 주어진 시간내에 냉각/경화된다.

유리관이 충분히 냉각/경화된 후, 실린더 같은 구동유니트(나타내지 않았음)를 사용하여 성형드럼(40)(42)을 서로 분리하여 생성된 원형의 유리관을 꺼집어 내어질 수가 있다.

제3도는 제어회로를 상세히 나타내는 블록 다이어그램이다.

제어회로(58)는 성형드럼 상승용 모터(50)가 사전 결정된 조작을 수행하게 하는 코멘드 펄스를 발생시키는 코멘드 펄스 발생기 회로(60), 편차 카운터(62), D/A컨버터(64), 서보 드라이버(66), 성형 드럼 상승용 모터(50), 각도 검출기(68), 펙타 셋팅회로(70), 셋팅 스위치(72), 성형 드럼 회전용 모터(52), 상기 모터(52)를 위한 편차 카운터(74), D/A컨버터(76), 서보 드라이버(78) 및 상기 모터(52)를 위한 각도 검출기(80)로 구성되어 있다.

이 구체적 실시의 성형드럼 상승용 모터(50) 및 성형드럼 회전용 모터(52)는 AC 또는DC 모터이다.

코멘드 펄스 발생기 회로(60)에서 발생되는 코멘드 펄스는 편차 카운터(62)의 (+)단자에 공급되어 펄스의 수가 카운트 된다.

편차카운터(62)에 누적된 펄스의 수에 비례하는 전압은 D/A 컨버터(64)의 출력 전압이며 서보 드라이버(66)에 의해 증폭된다.

그때 성형드럼 상승용 모터(50)가 증폭된 전압에 따라 회전된다.

회전 각도는 각도 검출기(68)에 의해 검출된다. 검출결과는 펄스로써 편차 카운터(62)의 (-)단자에 피드백되고, 편차 카운터(62)에서의 누적된 펄스의 수는 감소된다.

검출결과는 또한 펙타 셋팅회로(70)에 공급된다. 각도 검출기(68)로부터 나오는 펄스의 진동수는 셋팅스위치(72)로 비율 셋팅을 기초로 하여 나뉘어진다.

진동수 분할에 의해 얻어진 펄스는 성형드럼 회전용 모터(52)를 위한 편차 카운터(74)의 (+)단자에 공급된다.

편차카운터(74)의 출력은 D/A 컨버터(76)에 공급된다. 그다음 편차 카운터(74)에서의 누적된 펄스의 수에 비례하는 전압은 D/A 컨버더(76)의 출력이다.

상기 출력전압은 서보 드라이버(78)에 의해 증폭된다. 성형 드럼 회전용 모터(52)는 증폭된 전압에 따라 회전된다.

성형드럼 회전용 모터(52)의 회전 각도는 각도 검출기(80)에 의해 검출된다.

검출결과는 펄스로써 편차 카운터(74)의 (-)단자에 공급된다.

성형드럼 상승용 모터(50) 및 성형드럼 회전용 모터(52)의 회전각도는 상기와 같은 장치로 제어회로(58)에 의해 사전 결정된 비율로 서로 동기화 된다.

본 발명에 따르면, 주어진 방향에서 성형드럼의 직선운동 속도 및 회전속도는 사전 결정된 비율로 서로 동기화 되기 위하여 제어될 수 있다.

따라서, 가열시의 변화로 인한 유리관의 연화의 변화가 생기거나 또는 감을때 팽창의 변화가 생긴다 하더라도 유리관의 두께는 직선 운동 속도 또는 회전속도를 제어함으로서 실질적으로 균일하게 될 수 있으며 그에 의해 우수한 굽힘이 이루어질 수 있다.

또한 하나의 장치를 사용하여 다른 사이즈의 유리관을 굽히기 위하여 성형 드럼이 다른 것과 대치되더라도 원주속도가 제어될 수 있기 때문에 우수한 굽힘이 이루어질 수 있다. 또한 동기화 비율이 쉽게 변화될 수 있기 때문에, 직선 운동의 양과 회전각도 사이의 관계가 조절될 수있다.

따라서 가열된 유리관의 연화의 변화가 생기더라도 동기화 비율을 조절함으로써 우수한 굽힘이 이루어질수 있다.

본 발명에서 사용된 제어회로(58)의 또 다른 구체적 실시가 제4도를 참조로 하여 설명될 것이다.

이 구체적 실시에서는 펙타가 유리관을 굽히는 도중에 유리 온도의 정보를 근거로 하여 펙타 셋팅 회로(70)에 의해 변할 수 있도록 셋팅될 수 있다.

특히 펙타신호는 유리온도 검출기(84)의 출력신호에 따라 시캔서 또는 마이크로프로세서에 의해 구성되는 제어회로(82)에 의해 형성된다.

각도 검출기(68)의 펄스출력은 이 펙타신호를 근거로하여 주파수 분할되며 성형 드럼 회전용 모터(52)를 구동시킨다.

다른 장치들은 제3도에 있는 것과 같으며 제4도의 같은 인용부호는 제3도에 있는 부분과 같은 부분을 나타내며 그들의 상세한 설명은 생략한다.

이 구체적 실시에 따르면 제어회로(82)는 펙타 셋팅회로(70)에 유리온도에 대한 최적의 동기화 비율을 셋팅하기 위한 신호를 공급한다.

본 발명에서와 같은 형태의 원형의 유리 굽힘 장치에서는 유리관이 보통 700-770℃까지 가열되고 성형드럼 주위에 원형으로 감겨진 후 즉시 공기로 붙어 냉각된다.

만약 유리관의 온도가 일정하면 아무런 문제점이 없다.

그러나 유리관의 온도가 지나치게 상승되면 공기로 불어서 냉각될 수가 없다.

따라서 성형드럼이 서로 분리될 때 유리관의 감는 각도가 증가된다.

그러한 경우 본 발명에 따른 제어회로(28)를 사용함으로써 동기화 비율을 조절하고 보통의 각도 보다 더 큰 각도로 유리관을 감는다 하더라도 불량 램프의 생성을 방지할 수 있다.

그렇게 하여, 유리온도가 통상의 조건보다 높을때 상승속도 보다 빠른 회전속도를 셋팅함으로써 유리관이 최적의 동기화 비율로 성형드럼 주위로 감겨질 수 있기 때문에 신뢰성 있는 굽힘 장치가 이루어질 수 있다.

또한 본 발명에 따른 형태와 같은 유리관 굽힘 장치는 많은 헤드를 가진 로타리 타입의 장치이다.

직선의 유리관이 각 헤드에 장착되고 원형으로 성형된다.

이 경우 직선의 유리관이 주어진 헤드에 장착되지 않을때 한 유리관에 주어진 열량이 증가하기 때문에 아웃 유리의 온도가 정상 온도 보다 높게 된다.

앞의 구체적 실시와 유사하게 이 경우에, 동기화 비율을 조정함으로써 유리관이 정상 각도 보다 더 큰 각도로 감겨져서 신뢰성 있는 굽힘장치가 이루어질 수가 있게 된다.

본 발명에서 사용된 제어회로(58)의 또 다른 구체적 실시가 제6도를 참고로 하여 기술된다.

이 구체적 실시에 따른 제어회로(58)에서, 펙타, 셋팅이 유리온도에 따라 이루어진다.

유리온도 검출기(85) 및 제어회로(82)의 조작은 제4도에서의 그것과 같으며 다른 장치들은 제5도에서와 같다.

따라서 제6도의 인용부호는 제4도 및 제5도에 있는 부분과 같은 부분을 나타내며 그 상세한 설명은 생략한다.

이 구체적 실시는 제4도 및 제5도의 구체적 실시에 비해 다음과 같은 추가의 이점을 가진다.

즉, 스텝 모터는 정확한 스텝 각도를 가지기 때문에 스텝모터는 유리온도 자료를 얻기 위한 좋은 타이밍을 제공한다.

또한 CPU, 필요한 제어조작을 수행하기 위한 소프트웨어를 포함하는 전자 제어 유니트가 상기 언급된 주 제어기로 사용될 수 있다.

이 경우 유리온도 검출기 또는 구동장치를 위한 검출기로부터 나오는 신호가 읽혀지고 해당신호는 소프트웨어에 의해 구성되는 첫번째 제어장치 요소인 코멘드펄스 발생기회로(60) 및 편차 카운터(62), 둘째 제어장치 요소인 편차 카운터(74) 및 셋째 제어장치 요소인 펙타 셋팅회로(70)에 의해 처리되며 그에 의해 처리된 신호로 구동장치를 제어하게 된다.

본 발명은 상기 기술된 구체적 실시에 꼭 국한되는 것은 아니라는 것을 알아야 한다.

예를 들어, 상기 구체적 실시는 성형드럼이 수직으로 움직이는 경우를 기준으로 설명되었지만, 성형드럼이 유리관을 굽히기 위하여 수평으로 움직일 수도 있다.

또한 상기 구체적 실시에서는 성형드럼 회전용 모터(52)가 성형드럼 상승용 모터(50)의 작동과 동기화 되지만 반대방법으로 서로와 동기화될 수도 있다.

Claims (10)

1. 연화된 유리관을 원형으로 성형하기 위한 성형드럼(40)(42), 상기 드럼을 회전시키기 위한 상기 드럼에 연결된 첫번째 구동장치(52), 상기 드럼을 직선 방향으로 움직이게 하기 위한 상기 드럼과 첫번째 구동장치에 연결된 둘째 구동장치(50), 상기 드럼의 회전속도와 움직이는 속도를 독립적으로 제어하기 위한 상기 첫번째 및 둘째 구동장치에 연결된 제어장치(60)(62)(64)(66)(70)(72)(74)(76)(78)로 구성된 것을 특징으로 하는 직선의 유리관을 원형으로 굽히는 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어장치(60)(62)(64)(66)(70)(72)(74)(76)(78)가 상기 첫번째 구동장치(50)의 첫번째 회전속도를 제어하기 위한 첫번째 제어창치(60)(62)(64)(66) 및 상기 둘째 구동장치(52)의 둘째 회전속도를 제어하기 위한 둘째 제어장치(60)(74)(76)(78)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제어장치(60)(62)(64)(66)(70)(72)(74)(76)(78)가 상기 성형드럼(40)(42)의 회전속도를 제어하기 위한 첫번째 제어장치(60)(62)(64)(66) 및 상기 성형드럼(40)(42)의 움직이는 속도를 제어하기 위한 둘째 제어장치(60)(74)(76)(78) 및 상기 첫번째 제어장치 및 상기 둘째 제어장치를 동기화하기 위한 동기화 장치(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제l항에 있어서, 상기 성형드럼(40)(42)의 위치를 검출하고, 위치 신호를 발생하고, 상기 성형드럼의 회전속도와 움직이는 속도를 바꾸기 위하여 상기 위치신호를 상기 주 제어장치(60)(62)(64)(66)(68)(70)(72)(74)(76)(78)로 공급하기 위한 검출장치(68)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 성형드럼(40)(42)의 상승된 위치를 검출하고, 상승된 위치 신호를 발생하고, 상기 상승된 위치 신호를 상기 첫번째 제어장치(60)(62)(64)(66)에 공급하기 위한 첫번째 검출장치(68) 및 상기 성형드럼의 회전위치를 검출하고, 회전위치신호를 발생하고, 상기 회전위치를 상기 둘째 제어장치(60)(74)(76)(78)에 공급하기 위한 둘째 검출장치(80)로 구성된 검출장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 성형드럼(40)(42)의 상승된 위치를 검출하고, 상승된 위치 신호를 발생하고, 상기 상승된 위치신호를 상기 첫번째 제어장치(60)(62)(64)(66) 및 상기 동기화 장치(70)에 공급하기 위한 첫번째 검출장치(68) 및 상기 성형드럼의 회전위치를 검출하고, 회전 위치 신호를 생성하고 상기 회전 위치신호를 상기 둘째 제어장치(60)(74)(76)(78) 및 상기 동기화 장치에 공급하기 위한 둘째 검출장치(80)로 구성된 검출장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 연화된 유리관의 온도를 검출하고, 온도 신호를 발생하고, 상기 온도신호를 상기 주 제어장치(60)(62)(64)(70)(72)(74)(76)(78)로 공급하기 위한 온도 검출장치(84)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제3항, 제5항 및 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 연화된 유리관의 온도를 검출하고, 온도신호를 발생하고, 상기 성형드럼(40)(42)의 회전속도와 움직이는 속도를 동기화 시키기 위하여 상기 온도신호를 상기 동기화 장치(70)로 공급하기 위한 온도 검출장치(84)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 성형드럼(40)(42)의 회전속도와 움직이는 속도 사이의 동기화 비율을 상기 주 제어장치(60)(62)(64)(66)(70)(72)(74)(76)(78)에 공급함으로써 상기 동기화 비율을 변화시키는 장치(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제3항, 제5항. 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형드럼(40)(42)의 회전속도와 움직이는 속도사이의 동기화 비율을 상기 동기화 장치에 공급함으로써 상기 동기화 비율을 변화시키는 장치(70)를 포함하는 장치.

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