PL186127B1

PL186127B1 - Sposób sterowania ruchem mechanizmu roboczego maszyny formującej wyroby szklane i układ formująco-sterujący maszyny formującej wyroby szklane

Info

Publication number: PL186127B1
Application number: PL98326381A
Authority: PL
Inventors: Gregory W. Nafziger; Jeffery P. Henning
Original assignee: Owens Brockway Glass Container
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 2003-10-31
Also published as: AU6597798A; CA2237452A1; HUP9801088A2; CN1243677C; CN1205310A; CO4790120A1; AU727743B2; PL326381A1; CZ300527B6; US5904745A; EP0879795A3; CZ153698A3; JPH1160250A; HUP9801088A3; ZA983993B; JP2889234B2; CA2237452C; HU9801088D0; EE03865B1; PE94599A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób sterowania ruchem mechanizmu roboczego maszyny formującej wyroby szklane i układ formująco-sterujący maszyny formującej wyroby szklane.

Branża wytwarzania naczyń szklanych jest obecnie zdominowana przez maszyny z sekcjami autonomicznymi, czyli maszyny IS. Takie maszyny zawierają szereg oddzielnych, czyli autonomicznych, sekcji produkcyjnych, z których każda ma wiele mechanizmów roboczych do przetwarzania jednego lub więcej wsadów czyli porcji ciekłego szkła w puste pojemniki szklane i przenoszenie pojemników przez kolejne stopnie sekcji maszyny. Zwykle zespół maszyny IS zawiera źródło szkła z mechanizmem igłowym do sterowania strumieniem ciekłego szkła, mechanizm obcinający do cięcia masy szklanej na poszczególne porcje, oraz dystrybutor porcji do rozdzielania poszczególnych porcji między poszczególne sekcje maszyny. Każda sekcja maszyny zawiera jedną lub więcej przedform, w których porcja szkła jest formowana wstępnie w operacji wydmuchiwania lub prasowania, jedno lub więcej ramion odwracających do przenoszenia kształtek wstępnych do form właściwych, w których pojemniki są rozdmuchiwane do ostatecznego kształtu, szczypce do wyjmowania ukształtowanych pojemników na płytę do odstawiania, oraz mechanizm wymiatający do przemieszczania uformowanych pojemników z płyty do odstawiania na przenośnik poprzeczny. Przenośnik odbiera pojemniki z wszystkich sekcji maszyny IS; i przenosi te pojemniki do podajnika w celu podania do odprężarki. Mechanizmy operacyjne w każdej sekcji zapewniają również zamykanie połówek form, przemieszczanie płytek przedform i dysz nadmuchowych, sterowanie nawiewem chłodzącym itp.

Z opisu patentowego USA nr 4.362.544 znane jest podstawowe omówienie technologii procesów kształtowania wyrobów szklanych, zarówno „rozdmuchiwania z wstępnym rozdmuchiwaniem”, jak i „rozdmuchiwania z wstępnym prasowaniem”. Jest tam opisana autonomiczna maszyna elektropneumatyczna sekcji dostosowana do stosowania obu procesów.

Różne mechanizmy robocze zespołu maszyny IS były wstępnie uruchamiane i synchronizowane między sobą za pomocą wału maszynowego, szeregu, obrotowo osadzonych na wale oddzielnych krzywek, i reagujących na działanie krzywek zaworów pneumatycznych selektywnie podających sprężone powietrze do różnych mechanizmów roboczych. Aktualnym trendem w tej technice jest zastępowanie wału, mechanicznych krzywek i siłowników pneumatycznych, siłownikami elektrycznymi sterowanymi elementami sterującymi, tak zwanymi „elektronicznymi krzywkami”. Te krzywki elektroniczne przybierają postać informacji o profilu ruchu dla różnych mechanizmów roboczych, przechowywanych w pamięci elektronicznej i w celu uruchamiania siłowników elektrycznych selektywnie odczytywanych przez elektroniczne układy sterujące. Zatem takie ruchy, jak formowanie i oddzielanie porcji szkła, przemieszczanie kształtek wstępnych i pojemników, otwieranie i zamykanie form do rozdmuchiwania, ruchy okresowe, przegród i głowic rozdmuchowych i ruchy urządzeń wymiatających

186 127 i podających do odprężarki, realizowane są elektronicznie na podstawie informacji o profilu ruchu, przechowywanej cyfrowo w pamięci elektronicznej, przy synchronizacji wzajemnej ruchów różnych sekcji maszyny za pomocą wspólnych sygnałów zegarowych i resetujących, co jest przedstawione w opisie patentowym USA nr 4.762.544.

W maszynie IS, w zespołach formujących szkło, które wykorzystują mechaniczne krzywki sterujące na wale maszyny, regulacja i taktowanie profili ruchu różnych mechanizmów roboczych wymagały regulacji lub wymiany poszczególnych krzywek. W zespołach wykorzystujących krzywki elektroniczne, często jest konieczne zatrzymanie maszyny lub jej sekcji, zmiana elektroniczna profilu ruchu, a następnie uruchomienie maszyny.

Na przykład metody sterowania rodzaju opisanego w patencie USA nr 4.548.637 zwykle wymagają wygenerowania zapisu nowego profilu danych do elektronicznej pamięci stałej (read-only memory), często w miejscu odległym od zakładu produkcyjnego i wyłączenia zespołu produkcyjnego dla umożliwienia zainstalowania pamięci w elektronicznych układach sterujących.

Ogólnym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie zespołu i sposobu do selektywnego modyfikowania profilu ruchu mechanizmu roboczego w zespole formującym szkło i umożliwiającego łatwe zaimplementowanie w środowisku produkcyjnym przy minimalnym szkoleniu operatora. Bardziej ściśle, celem niniejszego wynalazku jest opracowanie sposobu i układu do sterowania ruchem w mechanizmie wymiatającym maszyny, umożliwiających łatwą zmianę danych profilu ruchu, w których modyfikacje profilu wykonuje się w stanie odłączenia od pracującego zespołu, które są przyjazne dla użytkownika, i które mogą być wykorzystywane łatwo do tworzenia i zapisu biblioteki profili sterowania ruchem, nadające się do późniejszego wybrania i do wykorzystania przez operatora. Innym, jeszcze bardziej szczegółowym celem niniejszego wynalazku jest zapewnienie sposobu i układu do generowania profili sterowania ruchem, dla sterowania ruchem w mechanizmach wymiatających zespołu maszyny IS, za pomocą których personel zakładu ma dostęp do możliwości wyboru i/lub modyfikacji profili ruchu w celu osiągnięcia optymalnych wyników w przypadku każdego mechanizmu wymiatającego dla danego zestawu warunków przenoszenia butelek, który zapewnia taki wybór profilu i/lub jego modyfikację na zasadzie bezpośredniej, zgodnie z którą mogą być oddzielnie przechowywane różne standardowe profile, i że działa za pośrednictwem systemu operacyjnego bazującego na oprogramowaniu Windows.

Sposób sterowania ruchem mechanizmu roboczego w maszynie formującej wyroby szklane, charakteryzuje się tym, że obejmuje następujące etapy, w których (a) zapisuje się w pamięci profilu ruchu mechanizmu w funkcji czasu, i obrysu odcinkowo liniowego określonego zbiorem punktów kontrolnych połączonych odcinkami prostych, (b) obrazuje się dla operatora wartości czasowych punktów kontrolnych, (c) przy sterowaniu przez operatora, selektywnie zmienia się wartości czasowe dla przynajmniej jednego z punktów kontrolnych, (d) automatycznie zmienia się wartości ruchowe przynajmniej jednego punktu kontrolnego odpowiednio do zadanych warunków granicznych, (e) automatycznie generuje się i zapisuje nowy profil dla ruchu mechanizmu roboczego w funkcji czasu odpowiednio do wartości czasu i przemieszczenia zmienionych w etapach (c) i (d), i otrzymuje się odcinkowo-liniowy obrys, jak w etapie (a), oraz (f) następnie sprawdza się ruch na mechanizmie roboczym, zgodnie z nowym profilem zapisanym w etapie (e).

Korzystnie, sposób zawiera etapy, w których (g) graficznie prezentuje się przynajmniej jeden profil podczas wykonywania etapu (b), oraz (h) wykonuje się czynności zgodnie z etapami (c), (d) i (e), zmienia się profil prezentowany w etapie (g) dla ukazania nowego profilu generowanego w etapie (e).

Korzystnie, sposób zawiera etapy, w których (i) odwraca się czynności etapu (c), pod kontrolą operatora, oraz (j) postępuje się zgodnie z czynnościami etapu (i), z automatycznym odwróceniem czynności etapów (d), (e) i (h), tak aby przywrócić prezentację z etapu (g).

186 127

Korzystnie, jeden z profili ruchu w funkcji czasu stanowi profil przyspieszenia w mechanizmie roboczym w funkcji czasu.

Korzystnie, czas w przynajmniej jednym profilu zapisuje się w jednostkach stopni roboczych mechanizmu.

Korzystnie, stosuje się mechanizm roboczy zawierający mechanizm wymiatający, a stopnie robocze wyraża się w jednostkach stopni maszyny formującej wyroby szklane.

Korzystnie, każdy z profili ruchu w funkcji czasu zawiera zbiór odcinków liniowych profilu, z których każdy rozciąga się między kolejną parą punktów kontrolnych, przy czym każdy z odcinków określa się przez oddzielne równanie o takich współczynnikach, że przyspieszenie, prędkość i położenia mechanizmu są równe w każdym punkcie kontrolnym między kolejnymi odcinkami profilu.

Sposób sterowania ruchem mechanizmu roboczego w autonomicznej sekcji maszyny formującej wyroby szklane, charakteryzuje się tym, że obejmuje następujące etapy, w których (a) zapisuje się w pamięci przynajmniej jeden profil przyspieszenia w funkcji czasu dla obrysu odcinkowo liniowego określonego zbiorem punktów kontrolnych połączonych odcinkami prostych i mających, każdy, przyporządkowane wartości przyspieszenia i czasu, (b) selektywnie obrazuje się przynajmniej jeden profil ruchu i punktów kontrolnych na ekranie prezentacyjnym operatora, (c) przy sterowaniu przez operatora, zmienia się wartości czasowe przynajmniej jednego z punktów kontrolnych na ekranie prezentacyjnym, (d) automatycznie zmienia się wartości przyspieszenia przynajmniej jednego punktu kontrolnego, tak aby utrzymać obrys odcinkowo liniowy odpowiednio do zadanych warunków granicznych na mechanizmie wymiatającym, (e) zapisuje się nowy profil przyspieszenia w funkcji czasu mechanizmu wymiatającego po zmianie w etapach (c) i (d), obrysu profilu i punktów kontrolnych, (f) wyznacza się i zapamiętuje się przynajmniej jednego profilu prędkości i położenia w funkcji czasu na podstawie nowego profilu przyspieszenia w funkcji czasu, oraz (g) następne sprawdza się ruch na mechanizmie wymiatającym, zgodnie z jednym z profili zapisanym w etapach (e) i (f).

Korzystnie, stosuje się warunki graniczne w etapie (d) obejmujące kąt wymiatania przy suwie maksymalnym.

Korzystnie, stosuje się warunki graniczne w etapie (d) obejmujące dodatkowo maksymalną prędkość wymiatania.

Korzystnie, stosuje się odcinkowo liniowy obrys profilu obejmujący czteropoziomowy ruch trapezoidalny z czterema poziomami stałego przyspieszenia.

Korzystnie, stosuje się odcinkowo liniowy obrys profilu taki, że pozwala osiągnąć żądaną prędkość wymiatania w zadanym położeniu w ruchu przez mechanizm wymiatający.

Korzystnie, steruje się ruchem w suwie w przód, podczas którego mechanizm wymiatający przesuwa przedmiot szklany, znajdujący się w sekcji na płycie do odstawiania, na przenośnik poprzeczny, oraz w suwie powrotnym, podczas którego mechanizm wymiatający wraca z przenośnika na płytę do odstawiania, przy czym etap (a) obejmuje etap rejestrowania w pamięci elektronicznej przynajmniej dwóch profili przyspieszenia w funkcji czasu, mających różniące się odcinki liniowe profilu dla sterowania suwem w przód i identyczne profile odcinków liniowych dla sterowania suwem powrotnym.

Korzystnie, przynajmniej jeden profil zapisuje się wjednostkach stopni maszyny formującej wyroby szklane.

Korzystnie, każdy profil przyspieszenia w funkcji czasu zawiera zbiór odcinków linii profilu, z których każdy przechodzi między kolejną parą punktów kontrolnych, przy czym każdy z odcinków określa się przez oddzielne równanie o takich współczynnikach, że przyspieszenie, prędkość i położenia mechanizmu są równe w każdym punkcie kontrolnym między kolejnymi odcinkami profilu.

Układ formująco-sterujący maszyny formującej wyroby szklane, charakteryzuje się tym, że zawiera zbiór mechanizmów roboczych wykony wuj ących ruchy cykliczne, elektroniczne

186 127 środki sterujące do sterowania cyklicznym ruchem przynajmniej jednego mechanizmu roboczego zawierający, środki do zapisywania w pamięci wielu profili ruchu dla jednego mechanizmu, przy czym każdy z profili ruchu zawiera zestaw danych ruchu w funkcji danych czasowych odcinkowo liniowego obrysu określonego przez zbiór punktów kontrolnych, przy czym mających, każdy, skojarzone wartości przyspieszenia i czasu, środki selektywnego zobrazowania jednego z profili jako tablicy wartości dla punktów kontrolnych, środki umożliwiające operatorowi zmianę wartości czasowych przynajmniej jednego z punktów kontrolnych, środki automatycznego przeliczania informacji zestawu danych ruchu w funkcji danych czasowych dla profilu, przy zmianie danych czasowych przynajmniej jednego z punktów kontrolnych, przy utrzymaniu odcinkowo liniowego obrysu profilu, oraz środki do sterowania działaniem przynajmniej jednego mechanizmu roboczego w zależności od zbioru przeliczonych danych zestawu ruchowego w funkcji danych czasowych.

Korzystnie, środki do automatycznego przeliczania zestawu danych ruchu w funkcji danych czasowych zawierają środki automatycznego wyznaczania danych ruchowych we wszystkich punktach kontrolnych zgodnie z określonymi z góry warunkami granicznymi mechanizmu po każdej zmianie operatora danych czasowych dla punktów sterujących.

Korzystnie, jeden mechanizm stanowi mechanizm wymiatający wyroby szklane, w każdej sekcji maszyny, z płyty na przenośnik poprzeczny.

Korzystnie, dane czasowe wyrażone są w jednostkach stopni maszyny formującej szkło.

Korzystnie, każdy profil danych ruchowych w funkcji czasu składa się ze zbioru odcinków linii profilu, z których każdy przechodzi między kolejną parą punktów kontrolnych, przy czym każdy z odcinków jest określony przez oddzielne równanie o takich współczynnikach, że przyspieszenie, prędkość i położenia mechanizmu są równe w każdym punkcie kontrolnym między kolejnymi odcinkami profilu.

W sekcji autonomicznej (IS-individual section) zespół formujący wyroby szklane, zawierający szereg mechanizmów roboczych do realizowania ruchów, elektroniczny układ sterujący do sterowania ruchem cyklicznym przynajmniej jednego z mechanizmów roboczych według niniejszego wynalazku zawiera pamięć elektroniczna do przechowywania szeregu profili ruchów dla tego przynajmniej jednego mechanizmu roboczego cyklicznych, przy czym każdy z profili zawiera zespół danych o ruchach w funkcji danej czasowej. Każdy z profili ma określoną z góry zależność matematyczną między położeniem, prędkością i przyspieszeniem. Jeden z profili w funkcji czasu, korzystnie profil przyspieszenia, zdefiniowany jest przez krzywą łamaną, to znaczy wykres ruchu (korzystnie przyspieszenia) składa się z szeregu odcinków liniowych. Na przecięciach kolejnych odcinków wyznaczone są punkty kontrolne. Do każdego punktu kontrolnego przyporządkowane są wartości ruchu i czasu. Operator może selektywnie wyświetlać jeden z tych profili w postaci tablicy wartości czasu i punktów kontrolnych, przy czym korzystne jest, jeżeli wartości czasu wyrażone są w jednostkach stopni maszyny IS. Operator może zmieniać wartości czasowe skojarzone z jednym (lub więcej niż jednym) punktem kontrolnym, a sterownik automatycznie przelicza dane ruchu w funkcji czasu dla całego profilu, zależnie od zmiany danych czasowych wprowadzonej przez operatora w punktach kontrolnych, z utrzymaniem obrysu łamanego całego profilu. Działanie mechanizmu jest następnie kontrolowane w zależności od przeliczonych danych ruchu w funkcji danej czasowej profilu.

W korzystnej odmianie wykonania wynalazku dane profilu w funkcji danych czasowych są wyświetlane operatorowi graficznie wraz z wyświetlaniem tabelarycznym danych czasowych punktu kontrolnego. Punkty kontrolne są identyfikowalne indywidualnie dla ułatwienia odniesienia do przedstawienia tabelarycznego. Po każdej dokonanej przez operatora zmianie tabelarycznych danych czasowych punktu kontrolnego, obraz wyświetlaczu graficznego zmienia się, automatycznie odzwierciedlając przeliczenie danych profilu ruchu, tak aby zilustrować operatorowi oddziaływanie tej zmiany danych. Jeżeli wprowadzona zmiana zostanie przez operatora uznana za niepożądaną, to kroki zmiany i przeliczenia danych profilu może on odwrócić odtwarzając dane profilowe i wyświetlenie graficzne, odpowiednio do warunków sprzed poprzedniej zmiany. W korzystnej odmianie wykonania wynalazku wyświetlanie graficzne i tabelaryczne oraz funkcja kontrolna operatora są zaimplementowane w interfejsie graficznym użytkownika na bazie Windows, który jest łatwy do poznania i zarządzania przez operatora.

W korzystnej odmianie wykonania sposobu i zespołu według niniejszego wynalazku nadaje się do selektywnego generowania i modyfikowania profili dla obsługiwanych elektronicznie mechanizmów wymiatających układu maszyny IS. Dane profilowe ruchu w funkcji czasu w takiej implementacji zawierają, korzystnie, jeden lub więcej niż jeden, profil przyspieszenia w funkcji czasu w postaci obrysu odcinkowoliniowego. Każdy profil składa się ze zbioru odcinków linii profilowej, z których każdy przebiega między punktami kontrolnymi kolejnej pary, i każdy jest określony oddzielnym równaniem, korzystnie wielomianowym. Wykresy odcinkowoliniowe przyspieszenia w korzystnej odmianie wykonania wynalazku maja czteropoziomowy obrys trapezoidalny z czterema poziomami stałego przyspieszenia, oraz obrys dopasowujący prędkość przenośnika, który dopasowuje prędkość wyrobów szklanych podczas wymiatania do prędkości przenośnika poprzecznego (Te liniowoodcinkowe wykresy przyspieszenia i matematyczna interpretacja zależności wzajemnych względem prędkości i położenia, są jako takie znane. Profil przyspieszenia dopasowany do prędkości przenośnika ma krótki odcinek nieliniowy służący do dopasowania kątowej prędkości pojemnika do linowej prędkości przenośnika). Przez selektywne zarządzanie punktami kontrolnymi między sąsiednimi odcinkami profilu można generować wiele profili każdego z wykresów liniowo odcinkowych. W szczególności, dane czasowe punktów sterujących może zmieniać selektywnie operator, a odpowiadające im dane dotyczące przyspieszenia są wyliczane automatycznie odpowiednio do ściśle określonego kształtu profilu i zadanych warunków granicznych, na przykład maksymalnej prędkości lub maksymalnego suwu. Każdy profil ruchu składa się z suwu do przodu, podczas którego przesuwa wyroby szklane z płyty do odstawiania na przenośnik poprzeczny, oraz suwu powrotnego, podczas którego mechanizm wymiatający wraca z przenośnika na płytę do odstawiania. Suwy do przodu mają wykresy różne, zależnie od różnych wykresów profili, natomiast w korzystnej implementacji wynalazku suwy powrotne mają wykresy identyczne.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia funkcjonalny schemat blokowy autonomicznej sekcji (IS-individual section) zespołu formującego, w którym, korzystnie, może być zaimplementowany niniejszy wynalazek, fig. 2 przedstawia schemat stanowisko wymiatania w sekcji maszyny, do przekazywania wyrobów szklanych z płyty do odstawiania w sekcji na poprzeczny przenośnik maszyny, fig. 3 przedstawia podstawowy schemat blokowy elektronicznego układu sterującego, uruchamiający każdy z mechanizmów wymiatających z fig. 1 i 2, fig. 4A-4C stanowią graficzne ilustracje profili ruchu wymiatania zgodnie z korzystną implementacją wynalazku, fig. 5A-5C stanowią graficzne ilustracje profili ruchu wymiatania zgodnie z korzystną implementacją wynalazku, fig. 6 przedstawia wygląd ekranu z tabelą typu Windows do ustawiania parametrów roboczych maszyny według korzystnej odmiany wykonania wynalazku, fig. 7 przedstawia wygląd graficzno-tabelarycznego przedstawienia ekranowego do ustawiania współrzędnych odniesienia wymiatania zgodnie z korzystną odmianą wykonania według niniejszego wynalazku, fig. 8 i 9 przedstawiają wyświetlenia ekranowe z tabelą typu Windows do ustawiania wartości punktów czasowych dla dwóch różnych profili ruchu do przodu według korzystnej odmiany wykonania niniejszego wynalazku, fig. 10 przedstawia wygląd ekranu z tabelą typu Windows do ustawiania wartości czasowych suwu powrotnego według korzystnej odmiany wykonania wynalazku, fig. 11 przedstawia wygląd ekranu z tabelą typu Windows do ustawiania maksymalnej prędkości wymiatania, fig. 12 stanowi ilustrację graficzną modyfikacji fig. 4C.

Figura 1 przedstawia zespół formujący 10 maszyny do wytwarzania artykułów szklanych jako zawierający zbiornik, czyli misę 12 zawierającą ciekłe szkło (z zasilacza), które jest podawane przez mechanizm igłowy 14 do mechanizmu odcinającego 16. Mechanizm odcinający 16 oddziela poszczególne porcje masy szklanej, które są podawane za pomocą dystrybutora 18

186 127 porcji do maszyny IS 20. Maszyna IS 20 zawiera zespół poszczególnych sekcji, w których odbywa się formowanie porcji w oddzielne sztuki artykułu szklanego. Każda sekcja kończy się w stanowisku 20a, 20b... 20n wymiatania, skąd artykuły szklane są podawane na wspólny przenośnik poprzeczny 22. Przenośnik 22, zwykle przenośnik taśmowy, dostarcza pojemniki kolejno do podajnika 24 odprężarki, który załadowuje pojemniki partiami do od-prężarki 26. Pojemniki podawane są przez odprężarkę do tak zwanego chłodnego końca 28 cyklu wytwarzania, na którym pojemniki są sprawdzane na odmiany handlowe, sortowane, etykietowane, pakowane i/lub magazynowego do dalszej obróbki.

Zespół 10 przedstawiony na fig. 1 zawiera zbiór mechanizmów roboczych do wykonywania operacji na szkle, przemieszczania wyrobów szklanych przez kolejne kroki operacji, i wykonywania innych funkcji w zespole. Takie mechanizmy robocze zawierają na przykład mechanizm igłowy 14, mechanizm 16 odcinania porcji, dystrybutor 18 porcji, mechanizmy wymiatające 20a-20n i podajnik 24 odprężarki. Poza tym wewnątrz każdej sekcji maszyny IS 20 występuje zbiór mechanizmów roboczych, takich jak mechanizmy otwierania i zamykania form, mechanizmy ruchów okresowych lejów podających, przegród i głowic rozdmuchujących, oraz mechanizm do poruszania ramion odwracających i szczypiec wyciągających.

W rozszerzeniu tego, co już przedstawiono, zespół formujący 10 wyroby szklane maszyny IS ma konstrukcję konwencjonalną.

Figura 2 przedstawia mechanizm wymiatający 20a, przy czym mechanizmy 20b-20n (fig. 1) są identyczne. Mechanizm wymiatający 20a zawiera obrotowy siłownik nadążny, czyli silnik 30, zainstalowany z możliwością obrotu na stałej ramie wsporczej 32. Ramię 34 jest wysuwane za pomocą (nie przedstawionego) siłownika 30, na zewnątrz od niego. Ramię 34 podtrzymuje łapę 36 zaopatrzoną w kilka palców 38 do chwytania artykułu szklanego 40 umieszczonego przez szczypce wyjmujące (nie przedstawione) w sekcji maszyny na płycie 42 do odstawiania. W konkretnym wykonaniu przedstawionym na fig. 2 łapa 36 zawiera trzy palce 38 do chwytania trzech nowouformowanych sztuk artykułów szklanych 40, i umieszczonych na płycie 42 do odstawiania przez tak zwaną trójporcjową sekcje maszyny. Za pomocą ramienia 34, łapy 36 i palców 38 odchodzących w bok na zewnątrz od położenia przedstawionego na fig. 2, tak że palce 38 znajdują się za odpowiednimi przedmiotami szklanymi 40, siłownik obrotowy 30 obracając się w lewo przenosi przedmiot szklany 40 na przenośnik poprzeczny 22, podczas ruchu tego ostatniego w kierunku 44. W tym celu siłownik 30 jest napędzany mechanizmem napędowym 46 wymiatania. Po umieszczeniu artykułu szklanego 40 na przenośniku 22, palce 38, łapa 36 i ramię 34 zostają wycofane, a siłownik 30 jest napędzany przez napęd 46 wymiatania obracając się w prawo do przedstawionego położenia w celu zainicjowania następnego cyklu wymiatania.

Jest oczywiste, że ten ruch wymiatania 20a powtarza się pod koniec każdego cyklu odpowiedniej sekcji maszyny IS, przy rozstawieniu czasowym działania wymiatania 20a-20n (fig. 1) zgodnie z rozstawieniem działania skojarzonych sekcji maszyny i ogólnym ruchem przenośnika 22.

Figura 3 przedstawia cześć maszyny zespołu roboczego IS przeznaczoną specjalnie do uruchamiania mechanizmów wymiatających 20a-20n. Komputer 48 nadzoru formowania dołączony jest systemem Ethernet 50 do wieloosiowego sterownika nadążnego 52. Sterownik 52 otrzymuje również impulsy indeksowe maszyny i impulsy stopni, do synchronizowania działania wszystkich mechanizmów sterujących dla sterowania całego zespołu formującego. Sterownik nadążny 52 zawiera mikroprocesorowe układy sterujące i pamięciowe do odbioru i przechowywania profilu i innych informacji sterujących z sieci Ethernet 50, sterowania działaniem wielu mechanizmów, włącznie ze sterownikami nadążnymi 20a-20n. Konsolą operatorska 64 zawiera komputer 66 z pamięcią wewnętrzną, ekran operatorski 68 i urządzenie sterujące, takie jak mysz 70, dołączone do komputera 48 i sterownika 52 przez Ethernet 50. Konsola operatorska 64 może zawierać, na przykład komputer osobisty kompatybilny z IBM. Miedzy innymi funkcjami konsola operatorska 64 uwzględnia funkcję selektywnej zmiany profili sterujących mechanizmu roboczego dla sterownika 52, co opisano poniżej. Sterownik 52 dołączony jest również do operatorskiego panelu 72 sterowania nadążnego, za pomocą którego operator może wybrać profil sterowania, który ma być stosowany w każdym z mechanizmów roboczych, oraz punkt wyjściowy i/lub suw całkowity dla każdej sekcji. W przypadku

186 127 wymiataczy elektronicznych 20a-20n, wykorzystuje się profil wspólny dla wszystkich sekcji, i dla wszystkich sekcji można ustawić wspólny punkt wyjściowy, lecz nie suw całkowity.

Profile sterowania ruchami w przypadku nadążnych wymiataczy elektronicznych (jak również innych mechanizmów roboczych) są zrealizowane jako biblioteka profili wstępnie zapisana w pamięci konsoli 64. Biblioteka wstępnie zapisanych profili może być selektywnie modyfikowana przez operatora za pośrednictwem konsoli operatorskiej 64. Konsola 64 jest wstępnie zaprogramowana (co poniżej opisano szczegółowo) na generowanie profili ruchów dla mechanizmu wymiatającego, i odpowiednio dla umożliwienia operatorowi projektowania i modyfikacji takich profili, tak aby można było optymalizować ruch wymiatający dla usprawnienia załadowywania artykułów szklanych na przenośnik 22 (fig. 1 i 2). Po ustawieniu pożądanego profilu i załadowaniu go do sterownika 52, sterownik 52 następnie steruje ruchem na przykład mechanizmu wymiatającego 20, w funkcji wprowadzanych do maszyny impulsów indeksowych i stopni kątowych, niezależnie od komputera 48 lub konsoli 64 (oczywiście przy braku interwencji). Załadowane i przechowywane w sterowniku 52 dane profilowe mogą stanowić blok lub tablicę 1024 pozycji w funkcji czasu elementów danych w przyrostach ułamka stopnia, na przykład, dla trybu pracy ze sterowaniem położeniem. Zatem jakkolwiek dane profilowe przyspieszenia są zarządzane przez operatora (jak to opisano poniżej), to automatycznie wyliczane są również dane profilu prędkości i położenia i tylko jeden lub więcej niż jeden z tych bloków danych może być wykorzystywany do celów sterowania w różnych trybach pracy.

Korzystna implementacja według niniejszego wynalazku przedstawiona na rysunkach jest realizowana z wykorzystaniem profili wymiatania o dwóch podstawowych kształtach. Pierwszy taki kształt profilu, zwany TRAP4 i przedstawiony na fig. 4A-4C, oparty jest na czteropoziomowym trapezoidalnym profilu przyspieszenia (fig. 4C) podczas suwu w przód. Drugi taki profil, zwany CSM i przedstawiony na fig. 5A-5C, oparty jest na próbie osiągnięcia podczas suwu w przód dokładnego dopasowania prędkości artykułu szklanego do prędkości przenośnika. Obie metody wykorzystują trapezoidalny odcinkowo liniowy profil przyspieszenia, co znaczy, że każda z wielkości, przyspieszenie, prędkość i położenie, jest zdefiniowana za pomocą szeregu równań wielomianowych. Te dwie metody różnią się w niewielkiej części profilu przyspieszenia, podczas których stała prędkość jest dopasowaną lub też metoda CSM dopasowuje prędkość przenośnika dokładnie dla zadanego kąta wymiatania. Podczas tej zgodności prędkości przenośnika, metoda CSM wykorzystuje segment profilu przyspieszenia definiowany równaniem trygonometrycznym. Fig. 4A i 5A ilustrują kątową prędkość wymiatania w stopniach kątowych na jednostkę czasu w funkcji czasu. Fig. 4C i 5C przedstawiają przyspieszenie kątowe wymiatania w stopniach na kwadrat jednostki czasu w funkcji czasu. We wszystkich przypadkach, czas mierzy się w jednostkach stopni roboczych - to znaczy stopniach przemieszczenia omawianego mechanizmu roboczego w stosunku do pełnego cyklu 360° wprowadzonego zespołu maszyny IS. Ze względu na jeden cykl wymiatania na cykl maszyny, stopnie robocze mechanizmów wymiatających są te same, co stopnie maszynowe, i tak zostały przedstawione na rysunkach. Dzięki temu oś czasowa nie zmienia się wraz z prędkością maszyny. Przyrosty czasu w odróżnieniu od tego mogłyby stanowić jednostki czasu rzeczywistego.

Jak to przedstawiono na fig. 4C, przedstawiony profil przyspieszenia jest wyznaczony przez zbiór punktów kontrolnych punkty O, Ą, B, Ć, D, X, E, F, G i H dla suwu w przód, czyli na zewnątrz, i punktów Rl, R2, R3, R4 i R5 dla suwu powrotnego. W przypadku suwu do przodu mechanizmu wymiatającego, profil przyspieszenia TRAP4 (fig. 4C) charakteryzuje się czterema wyróżnionymi poziomami (72, 74, 76, 78), między punktami kontrolnymi kolejnych par Ą-B, C-D, E-F i G-H, w których przyspieszenie jest stałe. Każdy odcinek linii O-Ą, A-B, B-C, C-D, D-X, X-E, E-F, F-G, G-H, H-Ri, R1-E2, R2-R3, R3-IM i R4-R5 ma nachylenie stałe, to znaczy że punkty kontrolne są określone jako punkty między segmentami linii łamanej profilu przyspieszenia. Każdy segment liniowy odpowiada oddzielnemu równaniu wielomianowemu określającemu przyspieszenie, prędkość i położenie. Współczynniki tych równań są wyliczane tak, że przyspieszenie, prędkość i położenie są równe w każdym punkcie kontrolnym, czyli węźle między segmentów każdej kolejnej pary. Profil przyspieszenia jest

186 127

U zmieniany (co opisano poniżej) przez zmianę wartości czasowych (w stopniach maszyny) dla punktów kontrolnych. Poza tym wstępnie definiowana jest maksymalna prędkość i maksymalny suw głowicy wymiatającej. Nie można określić żadnej z rzeczy wistych wartości przyspieszenia, jak również nie można określić rzeczywistych wartości prędkości ani położenia, poza wartościami maksymalnymi. Wszystkie z tych wartości są wyznaczane automatycznie przy programowaniu generacji profilu w konsoli operatorskiej 64 (fig. 3).

Pierwszy punkt kontrolny O (fig. 4C) w momencie zero, nie może być zmieniany. W tym punkcie łapa wymiatająca 36 (fig. 2) znajduje się w stanie stacjonarnym na płycie do odstawiania. Zatem wartości przyspieszenia, prędkości i położenia w odpowiednich profilach wszystkie są zerowe. Pierwszy odcinek liniowy O-Ajest przyspieszeniem głowicy wymiatającej (w lewo na fig. 2) podczas rozpoczynania przez artykuł szklany 40 przemieszczenia po płycie 42 do odstawiania. Jest to jeden z bardziej krytycznych obszarów profilu. Jeżeli przedmiot szklany jest niestabilny w tym punkcie ruchu, to jest zwiększone prawdopodobieństwo przewrócenia się na przenośniku 22. Im bardziej stromy jest odcinek O-A na wykresie przyspieszenia, tym gwałtowniej przyspieszany jest przedmiot szklany. W przypadku ekstremalnym, gwałtownie zmieniające się przyspieszenie spowoduje szarpany ruch wyrobu. Zatem ta część wykresu przyspieszenia powinna mieć nachylenie umożliwiające łagodne przyspieszanie wyrobu od stanu spoczynku. Następny odcinek liniowy A-B jest odcinkiem stałego przyspieszenia. Znaczy to, że prędkość kątowa głowicy wymiatającej rośnie liniowo z czasem. W przypadku profilu z fig. 4C, na następnym odcinku liniowym B-C przyspieszenie maleje. Jednakowoż przyspieszenie na tym odcinku, to znaczy między punktami B i C, może maleć, pozostawać takie samo lub rosnąć. Innym odcinkiem o stałym przyspieszeniu jest odcinek liniowy C-D, za którym występuje okres zmniejszającego się przyspieszenia w odcinku liniowym D-X. Aż do punktu kontrolnego, czyli węzła X, prędkość narasta z różnymi współczynnikami. Na te dwa poziomy 72, 74 o stałym przyspieszeniu można oddziaływać (przez zmianę wartości czasowych dla punktów kontrolnych) dla zarządzania kształtem krzywej prędkości (fig. 4B) aż do punktu 80, o największej prędkości.

Punkt kontrolny czyli węzeł X jest zawsze punktem, w którym, prędkość osiąga maksimum (w punkcie 80 na fig. 4B). Wartość przyspieszenia w punkcie kontrolnym X jest ustalona na zero, i nie może być zmieniana. Czas dojścia do punktu kontrolnego X, wartość maksymalnej prędkości 80 i położenia 81, 82 głowicy wymiatającej muszą być specyfikowane przez operatora (patrz dalsze omówienie fig. 8 i 11). Odcinki liniowe X-E, E-F, F-G i G-H są dworną odcinkami o stałym przyspieszeniu (E-F i G-H) oraz dwoma odcinkami linowymi (X-Ę i F-G), na których dopuszczalna jest zmiana przyspieszenia. Wszystkie spośród tych segmentów i punktów kontrolnych (z wyjątkiem X) znajdują się w obszarze przyspieszenia ujemnego, co znaczy że głowica wymiatająca zwalnia. Wycofanie łapy 36 (fig. 2) zwykle ustawiane jest tak, aby następowało krótko po rozpoczęciu się gwałtownego opóźniania. Może to być w punkcie kontrolnym X lub punkcie kontrolnym F, zależnie od profilu. Wycofanie musi zwykle być ustawione na oko przy działającej maszynie. Punkt kontrolny H odpowiada maksymalnemu kątowi głowicy wymiatającej, punktowi 82 na fig. 4A. Maksymalny kąt zwykle ustawia się na 95°. Przy pełnym suwie, głowica wymiatająca zatrzymuje się na moment i zmienia kierunek, tak że prędkość w tym punkcie wynosi zero.

Dopasowanie prędkości przenośnika czyli metodę sterowania CSM przedstawiono na fig. 5A-5C. Metoda ta umożliwia dokładne dopasowanie prędkości konkretnego przedmiotu szklanego do prędkości przenośnika przy zadanym kacie wymiatania. Metoda minimalizuje zależność od parametrów tarciowych między wyrobami szklanymi a pasem. Pożądanym efektem jest umieszczenie wyrobu szklanego na pasie przy dokładnym dopasowaniu do prędkości przenośnika i następne odsunięcie od przedmiotu palców wymiatających. W sekcjach maszyny wieloporcjowej, dokładne dopasowanie można osiągnąć jedynie dla jednego elementu spośród wyrobów. Należy również zauważyć w związku z fig. 5C, że metoda z profilem CSM ma mniej węzłów czyli punktów kontrolnych na wykresie przyspieszenia, czyniąc łatwiejszą modyfikację profili kontrolnych. Przykładowe profile położenia, prędkości i przy-spieszenia dla metody CSM przedstawiono na fig. 5A-5C. I znów, profil przyspieszenia (fig. 5C) jest określony przez zbiór punktów kontrolnych O, Ą, B, C, D, Ę, F, Rl, R2, R3, R4, R5, w każdym z których

186 127 profil przyspieszenia zmienia nachylenie. Pierwsza część suwu na zewnątrz, czyli suw w przód, jest bardzo podobna jak w metodzie TRAP4 opisanej powyżej. Odcinek liniowy O-Ą nie powinien być zbytnio nachylony, gdyż wyrób może stać się niestabilny ponieważ jest przyspieszany od stanu spoczynkowego i wz.dłuż powierzchni płyty do odstawiania. Następny odcinek liniowy A-B jest odcinkiem stałego przyspieszenia (liniowego wzrostu prędkości), z następnym odcinkiem liniowym B-C, na którym przyspieszenie liniowo spada.

Następny odcinek liniowy C-D jest odcinkiem dopasowania do prędkości przenośnika. Ten odcinek linowy określony jest równaniem trygonometrycznym, zamiast równaniem wielomianowym, jak w pozostałej części fig. 5C i całej fig. 4C, ponieważ prędkość kątowa głowicy wymiatającej związana jest zależnością trygonometryczną z prędkością liniową przenośnika poprzecznego. Jest to jedyny odcinek na fig. 4C i 5C, który nie jest dokładnie liniowy. Kształt odcinka CD jest zależny od prędkości przenośnika poprzecznego (która zależy od liczby sekcji i odstępu między wyrobami), elementu szklanego, czyli punktu, który ma być dopasowany pod względem prędkości do przenośnika, i kątów wymiatania, gdzie dopasowanie do prędkości przenośnika musi się rozpoczynać i kończyć. Stwierdzono, że czas trwania dopasowania prędkościowego do przenośnika powinien zawierać się w zakresie pięciu do dziesięciu stopni obrotu głowicy wymiatającej. W punkcie kontrolnym czyli węźle D, rozpoczyna się szybka deceleracja. Deceleracja powinna w zasadzie być możliwie gwałtowna, tak aby wyrób był odprowadzany na przenośniku od palców przed wystąpieniem wycofywania palców wraz z łapą. Jednakowoż, w razie potrzeby, odcinek liniowy D-Ę może mieć pewne nachylenie, tak że deceleracja nie jest zbyt nagła, odcinek liniowy E-F jest ostatnim odcinkiem liniowym suwu w przód. W punkcie kontrolnym F, głowica wymiatająca znajduje się pod największym kątem (korzystnie dziewięćdziesięciu pięciu stopni), a prędkość wynosi zero. Punkty 84, 86 i skojarzone z nimi linie przerywane wskazują punkty maksymalnej prędkości i maksymalnego suwu.

Wykres suwu powrotnego jest taki sam zarówno dla metody TRAP4, jak i CSM. Jest to najmniej krytyczna część profilu, ponieważ koszyk wymiatający (łapa 36 palce 38) znajduje się w położeniu wycofania i nie ma styku z wyrobami. Profil suwu powrotnego jest trapezoidalny, jak to pokazano zarówno na fig. 4C, jak i 5C. Jakkolwiek do suwu powrotnego można wprowadzać modyfikacje przez zmianę wartości czasowych punktów kontrolnych Rl, R2, R3 i R4, jak to opisano poniżej, to zwykle nie jest to konieczne, pod warunkiem, że głowica wymiatająca wraca gładko na płytę do odstawiania w pożądanym czasie. Najkorzystniejsze jest, jeżeli czas między każdymi sąsiednimi punktami jest rozłożony proporcjonalnie na podstawie czasu między ostatnim punktem kontrolnym (H na fig. 4C i F na fig. 5C) suwu na zewnątrz a maksymalny osiągalnym czasem. Punkt kontrolny R5 przy kącie stu osiemdziesięciu stopni maszyny (na fig. 5C) ma amplitudę wynoszącą zero, odpowiadającą zerowej prędkości i zerowemu położeniu (fig. 5B i 5A). Kształty profili suwu powrotnego na fig. 4c i 5c są w zasadzie takie same.

Krótko mówiąc, każdy z profili przyspieszenia z fig. 4C i 5C jest określony przez zbiór punktów kontrolnych między odcinkowo liniowymi segmentami profilu, a zatem równania na przyspieszenie, prędkość i odległość w każdym punkcie kontrolnym się zmieniają. Dane profilowe rzeczywiście wykorzystywane do sterowania wymiatającym siłownikiem nadążnym mogą być odpowiadać dowolnemu lub wszystkim profilom, położenia, prędkości i przyspieszenia, w trybach roboczych sterowania położeniem, prędkością lub przyspieszeniem, lub dowolnej ich kombinacji. Na przykład profil położenia (fig. 4a lub 5A) zapamiętany w pamięci może być zestawem danych złożonym ze zbioru elementów, czyli punktów, odpowiadających zbiorowi położeń w funkcji danych czasowych, na przykład elementów położenia w funkcji czasu, do określenia profilu w pamięci, jednego dla każdego stopnia maszynowego przyrostu. Dla celów edycji, czyli modyfikacji profilu wykorzystuje się jednakowoż profil przyspieszenia, który jest określony mniejszą liczbą punktów kontrolnych między segmentami profilu odcinkowo liniowego. Odpowiednie równania do określania prędkości i położenia punktów danych są równaniami wielomianowymi pierwszego, drugiego lub trzeciego stopnia (z wyjątkiem odcinka linii C-D na fig. 5C). Zatem na przykład równanie wielomianowe prędkości podczas okresu, mierzonego w stopniach maszyny, odpowiadającego odcinkowi linii O-A na fig. 5C jest równaniem

186 127 wielomianowym drugiego stopnia, a odpowiednie równanie dla położenia jest równaniem wielomianowym trzeciego stopnia. Podobnie, równanie wielomianowe do wymiaczania prędkości w czasie, w stopniach maszyny, odpowiadającym odcinkowi przyspieszeniowemu A-B linii jest równaniem wielomianowym pierwszego stopnia, a równanie wyznaczające położenie jest równaniem wielomianowym stopnia drugiego. Współczynniki do każdego z tych poszczególnych równań oblicza się tak, że przyspieszenia, prędkości i położenia są równe w węźle czyli punkcie kontrolnym między kolejnymi odcinkami liniowymi profilu.

Zanim powstanie możliwość generowania lub modyfikowania profili z wykorzystaniem metod, które zostaną omówione w odniesieniu do fig. 6-10, wprowadza się współrzędne odniesienia, za pomocą graficzno-tabelarycznego okienka dialogowego przedstawionego na fig. 7, dla ułatwienia konwersji współrzędnych kątowych na współrzędne liniowe (ta konwersja jest niezbędna, ponieważ koszyk wymiatający porusza się po łuku, natomiast przenośnik porusza się wzdłuż linii prostej). W przypadku profili CSM, wyspecyfikowany punkt odniesienia dopasowywany jest do prędkości przenośnika. Zostały wykorzystane z powodzeniem współrzędne środka 88 drugiego elementu szklanego. W niektórych warunkach lepsze wyniki może dać inny element szklany, a nawet punkt między dwoma przedmiotami. W przypadku profili TRAP4 punkt odniesienia wykorzystuje się do obliczenia maksymalnej prędkości 84 (fig. 5B) przez oprogramowanie w konsoli 64 (fig. 3). Współrzędne wprowadza się w odniesieniu do osi obrotu głowicy wymiatającej, jak to przedstawiono na fig. 7. Kiedy głowica wymiatająca znajduje się, jak pokazano, pod katami dodatnimi względem przenośnika, to dodatni jest kierunek „y” od osi poprzecznej przenośnika, a kierunek dodatni „x” w tym samym kierunku, w którym porusza się przenośnik.

Należy następnie ustawić pewne parametry ograniczające. Ustawienia wymaga na przykład maksymalna prędkość kątowa w przypadku profilu TRAP4 (punkt 80 na fig. 4B), do czego zostaje wywołane okienko dialogowe z fig. 11. Oprogramowanie w konsoli 64 oblicza i wyświetla obliczoną prędkość maksymalną jako prędkość kątową punktu odniesienia dobraną odpowiednio do fig. 7 (na przykład punkt 88 na fig. 7) w celu dopasowania do prędkości liniowej przenośnika poprzecznego 22. Wartość ta jest wyświetlana - na przykład wartość wynosząca 1.991 na fig. 11. Używając tej obliczonej liczby jako wytycznej, operator następnie wprowadza pożądaną prędkość maksymalną - na przykład 1.820 na fig. 11. Maksymalna prędkość do wybrania wynosi 110% obliczonej prędkości maksymalnej. Wartość ta jest następnie wykorzystywana przez oprogramowanie konsoli do obliczenia współczynników równania. Podobnie, maksymalna prędkość 84 na fig. 5B ustawiona zostaję odpowiednio do prędkości przenośnika poprzecznego i punktu odniesienia dobranego odpowiednio do fig. 7. Ustawiane parametry maszyny wprowadza się po wywołaniu okienka dialogowego przedstawionego na fig. 6 (albo przez operowanie myszą 70 na fig. 3, albo za pomocą odpowiedniej sekwencji na klawiaturze 68). Na konsoli 64 (fig. 3), wprowadzana jest liczba wnęk na sekcję (trzy w przykładowej implementacji trój porcjowej), łączna liczba sekcji w maszynie, maksymalna prędkość wnęki, odstępy między wyrobami i współczynnik skalowania prędkości. Liczba sekcji i odstępy między wyrobami wykorzystywane są do wyznaczania prędkości przenośnika poprzecznego 22 (fig. 1 i 2) przez oprogramowanie w konsoli 64, co z kolei określa prędkość maksymalna 84 (fig. 5B). Współczynnik prędkości jest współczynnikiem skalującym, który może być wykorzystywany do skalowania prędkości maksymalnej profilu CSM. Wprowadzany współczynnik prędkości nie jest dostępny przy edytowaniu profilu TRAP4. Natomiast profile TRAP4 mogą być skalowane oddzielnie, w czasie i prędkości maksymalnej.

Po tych krokach ustawiania wstępnego można edytować profile zapisane wstępnie lub generować nowe profile. Dla edycji profilu TRAP4 przyspieszenia, przestawionego na fig. 4C, na przykład, na ekran wywołuje się okienko dialogowe przedstawione na fig. 8, korzystnie wraz z wyświetleniem tła graficznego profilu przyspieszenia, jak na fig. 4C lub z wyświetleniem w tle profili położenia, prędkości i przyspieszenia, jak na fig. 4A-4C. Okienko dialogowe na fig. 8 zawiera wartości tablicowe (w stopniach maszyny) każdego z punktów kontrolnych, czyli węzłów Ą, B, C, D, X, E, F, G, H, które może zmieniać operator w celu modyfikowania suwu w przód wymiatania. Istnieją również okienka do wyświetlania i ewentualnego modyfikowania położenia, czyli kąta głowicy wymiatającej, w punktach maksimum prędkości (położenie 81

186 127 na fig. 4A) i maksymalnego wysuwu (położenie 82 na fig. 4A). Wartości czasu i kąty wymiatania różnych punktów kontrolnych czyli węzłów na fig. 8 odpowiadają przedstawieniu graficznemu z fig. 4A i 4C. Dowolną z tych wartości czasowych, czyli kątowych, operator może zmieniać selektywnie przez wybór konkretnego okienka do modyfikacji, używając myszy 70 (fig. 3) i kursora ekranowego (nie przedstawiony), powodując podświetlenie okienka. Kiedy wybrane jest i podświetlone okienko tablicowe, to podświetlony jest również odpowiedni punkt kontrolny na obrazie graficznym (fig. 4C), na przykład przez otoczenie ramką wybranego punku kontrolnego. Pomaga to operatorowi w powiązaniu tablicy okna dialogowego (fig. 8) z obrazem graficznym (fig. 4C). Operator następnie wprowadza nową numeryczną wartość czasu. Wewnętrzne oprogramowanie w konsoli operatorskiej 64 automatycznie zmienia profile przyspieszenia, prędkości i położenia zgodnie z nowo wprowadzoną wartością bądź wartościami, czasu, na podstawie zadanych równań wielomianowych, wartości 80 maksymalnej prędkości (fig. 4B) wyliczanej z danych wejściowych i danych suwu (fig. 8), i na ekranie 68 dla umożliwienia operatorowi obserwacji dokonywane są odpowiednie zmiany w przedstawieniach graficznych profili przyspieszenia, prędkości i położenia. Jeżeli zauważone na wykresie graficznym profilu zmiany nie odpowiadają pożądanym, to operator może wrócić do poprzedniego profilu przez „kliknięcie” okienka „anuluj” na fig. 8, lub wciśnięcie klawisza „n” Proces „anulowania” można w razie potrzeby powtarzać, w celu powrotu i przedstawienia operatorowi profilu pierwotnie wywołanego z pamięci.

W charakterze przykładu fig. 12 przedstawia modyfikację fig. 4C wynikającą z ustawienia na fig. 8 na zero wartości czasu punktu kontrolnego Ą, takich samych wartości czasu punktów kontrolnych B i C wynoszących około 65°, takich samych wartości czasu punktów kontrolnych D, E, F i G, wynoszących około 92°, takich samych wartości czasu punktów kontrolnych H i Rl, wynoszących około 105°, takich samych wartości czasu punktów kontrolnych R2 i R3, wynoszących około 160° i takich samych wartości czasu punktów kontrolnych R4 i R5, wynoszących około 180° (należy zauważyć, że odcinek liniowy 76 na fig. 4C zniknął). Profil przyspieszenia z fig. 12 byłby przypuszczalnie niezadowalający z powodu nadmiernego szarpania na odcinkach linii O-Ą, D-X-G, H-RL, R2-R3 i R4-R5.

Figura 9 przestawia okienko dialogowe do selektywnego modyfikowania suwu w przód profilu przy spieszeniowego CSM (fig. 5C). I tym razem wyświetlane są aktualne wartości czasowe (w stopniach maszyny) dla każdego możliwego do zmiany punktu kontrolnego czyli węzła Ą, B, C, D i F, wraz z pożądanym współczynnikiem deceleracji między punktami kontrolnymi D i Ę. Wartość tego współczynnika deceleracji, która zawiera się między zerem a jednością, określa odległość, na której umieszczany jest węzeł E na odcinku linowym E-F. Jeżeli współczynnik deceleracji wynosi zero, to odcinek D-E linii jest pionowy, jak to pokazano, natomiast jeżeli współczynnik deceleracji wyniesie „1.0”, to punkty E i F pokryją się. Na fig. 8 wybierany jest kąt głowicy wymiatającej, czyli położenie, w którym ma się rozpocząć dopasowanie do prędkości przenośnika, („77.00” stopni na fig. 9), kąt głowicy wymiatającej, przy którym przyspieszenie ma się zacząć zmniejszać, („82.00” stopni na fig. 9) i kąt głowicy wymiatającej dla maksymalnego wysuwu 86 („95.00” stopni na fig. 5A i 9). I znów, zmiany można unieważnić, uaktualnić lub zamknąć profil przez „kliknięcie” w odpowiednim okienku na fig. 9. Na fig. 4 dostępne są również wybory trybów pracy „auto” i ręcznego. Jeżeli zostanie wybrany automatyczny tryb pracy, to powoduje automatyczne obliczanie wartości czasowych wszystkich węzłów i zmianę w przedstawieniach graficznych. Zwykle zapewnia to dobry profil wyjściowy, który może być dostosowany przez „kliknięcie” na selektor trybu ręcznego i dokładne doregulowanie wartości czasu i/lub kąta.

Na fig. 10 przedstawiono okienko dialogowe suwu powrotnego Przycisk „auto” można zwykle wykorzystywać do automatycznego wyliczania wartości czasowych punktów kontrolnych suwu powrotnego w sposób poprzednio sygnalizowany. W odróżnieniu od niego, można zmieniać punkty kontrolne suwu powrotnego R1, R2, R3, R4 i R5.

Po zaprojektowaniu lub w razie potrzeby zoptymalizowania profilu, może on zostać zapamiętany w pamięci konsoli 64 i/lub sterownika 52, wraz nazwą lub innymi potrzebnymi wskaźnikami do późniejszej identyfikacji i wywoływania. Można zatem opracowywać biblioteki profili do późniejszego użytku i/lub modyfikacji. Biblioteka mogłaby zawierać zwykle

186 127 profile podstawowe, które nie mogą być zmieniane, i inne profile, przeznaczone do zmian. Zaprojektowanie nowego profilu mogłoby się rozpocząć od wywołania istniejącego profilu znanego operatorowi jako zasadniczo podobny do potrzebnego, z następną modyfikacją w celu otrzymania pożądanych właściwości roboczych. Ten nowy profil mógłby następnie zostać zapisany w pamięci pod nową nazwą.

Zatem opracowano zespół i sposób do generowania i/lub modyfikowania profili ruchu w zespole autonomicznej sekcji formowania wyrobów szklanych, zwłaszcza związany ze sterowanym elektronicznie obsługiwanych elektronicznie mechanizmów wymiatających układu maszyny, całkowicie spełniający wszystkie wspomniane na wstępie cele i zadania. W szczególności zespół i sposób według wynalazku umożliwiaaą personelowi zakładowemu wybieranie, modyfikowanie lub generowanie profili ruchu dla osiągnięcia optymalnej sprawności mechanizmu wymiatania dla danego zestawu warunków przenoszenia wyrobów szklanych, na bazie bezpośredniej. Korzystne jest, jeżeli program generowania/modyfikowania profilu jest oparty na programie Windows (znak towarowy firmy Microsoft Inc.), który jest łatwy do nauki i użytku. Można stosować hasła dostępu do ekranu operatorskiego. Do różnych funkcji, które zostaną uznane za odpowiednie, można stosować różne wyświelane w oknach listy. Korzystne jest, jeżeli elektronicznie zapisane są profile, zarówno TRAP4, jak i CSM, i są dostępne dla modyfikacji i/lub wykorzystania jako narzuconych warunków roboczych. Operator może z łatwością dostosować profil sterowania do warunków roboczych w każdej sekcji maszyny.

Wynalazek opisano w połączeniu z modyfikacją operatorską profili przyspieszenia, co aktualnie jest zalecane. Jednakowoż można edytować również profile prędkości i/lub położenia, wykorzystując omówione metody. Również w celach opisu przykładowej, obecnie korzystnej odmiany wykonania wynalazku wykorzystano profile TRAP4 i CSM. Wynalazek można z łatwością wykorzystywać do innych metod z profilami przyspieszenia (lub prędkości/położenia).

186 127

FIG. 2

C=2	WYBIERZ PRĘDKOŚĆ MAKSYMALNĄ

PRĘDKOŚĆ MAKS. OBLICZ

PRĘDKOŚĆ MAKSYMALNA

1.991

1.820

FIG. 11

186 127

PRZYSPIESZENIE PRĘDKOŚĆ (SKOK/STOPIEŃ MASZYNY^A2) (SKOK/STOPIEŃ MASZYNY)

CZAS (STOPNIE MASZYNY)

FIG. 4C

186 127

PRZYSPIESZENIE PRĘDKOŚĆ (SKOK/STOPIEŃ MASZYNY^A2) (SKOK/STOPIEŃ MASZYNY) POŁOŻENIE (STOPNIE)

CZAS (STOPNIE MASZYNY)

FIG. 5C

186 127

C=3	PARAMETRY MASZYNY

LICZBA WNĘK LICZBA SEKCJI PPRZEPUSTOWOŚĆ WNĘKI ODSTĘP WYROBÓW WSPÓŁCZYNNIK PRĘDKOŚCI

li ^οκ il Ii kasuj i

FIG. 6

FIG. 7

186 127 ' WPROWADZANIE DANYCH

WARTOŚCI CZASU

FIG.8 = WPROWADZANIE DANYCH WARTOŚCI CZASU

F1G.9

SUW POWROTNY

WEZEŁ RI	\| 98.40 I
WEZEŁ R2	\|124.71 \|
WEZEŁ R3 i	\|146.82 \|
WEZEŁ R4	\|168.94 (
POWROT (R5)	I180.00 ]

FIG. 10

-TRYB @AUT.

O RĘCZNY |POPRAW |

I KASUJ I

186 127

0,15 τΓ α:

ο {£ m

0£

LL ω

Ω ο Γ °

CN

Ο - ΙΟ ο

-ο (Ν ΰί >

ζ >

Ν <

UJ ζ

ο.

ο ο (Λ ιη <

Ν

Ο

CN

LL

ο	m	ο	ιη	ο	ιη
τ-	co	<ο	ο_	Τ“	τ-
Ο	ο	ο’	θ'	θ'	ο

“I ο

Ο (ΖνλΝλΖδνΐΜ 3INdO±S) 3IN3ZS3ldSAZdd

186 127

FIG. 1

Ιύ

6# £4

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób sterowania ruchem mechanizmu roboczego w maszynie formującej wyroby szklane, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy, w których (a) zapisuje się w pamięci (66) profilu ruchu mechanizmu w funkcji czasu, i obrysu odcinkowo liniowego (fig. 4C lub 5C) określonego zbiorem punktów kontrolnych (A do R5) połączonych odcinkami prostych, (b) obrazuje się dla operatora wartości czasowych punktów kontrolnych, (c) przy sterowaniu przez operatora, selektywnie zmienia się wartości czasowe dla przynajmniej jednego z punktów kontrolnych, (d) automatycznie zmienia się wartości ruchowe przynajmniej jednego punktu kontrolnego odpowiednio do zadanych warunków granicznych, (e) automatycznie generuje się i zapisuje nowy profil dla ruchu mechanizmu roboczego w funkcji czasu odpowiednio do wartości czasu i przemieszczenia zmienionych w etapach (c) i (d), i otrzymuje się odcinkowo-liniowy obrys, jak w etapie (a), oraz (f) następnie sprawdza się ruch na mechanizmie roboczym, zgodnie z nowym profilem zapisanym w etapie (e).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatkowo zawiera etapy, w których (g) graficznie prezentuje się przynajmniej jeden profil podczas wykonywania etapu (b), oraz (h) wykonuje się czynności zgodnie z etapami (c), (d) i (e), zmienia się profil prezentowany w etapie (g) dla ukazania nowego profilu generowanego w etapie (e).
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że dodatkowo zawiera etapy, w których (i) odwraca się czynności etapu (c), pod kontrola operatora, oraz (j) postępuje się zgodnie z czynnościami etapu (i), z automatycznym odwróceniem czynności etapów (d), (e) i (h), tak aby przywrócić prezentacje z etapu (g).
4. Sposób według zastrz, 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że przynajmniej jeden z profili ruchu w fGnccji czasu stanowi profil przyspieszenia w mechanizmie roboczym w funkcji czasu.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że czas w przynajmniej jednym profilu zapisuje się w jednostkach stopni roboczych mechanizmu.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się mechanizm roboczy zawierający mechanizm wymiatający (20a), a stopnie robocze wyraża się w jednostkach stopni maszyny formującej wyroby szklane.
7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienny tym, że każdy z profili ruchu w funkcji czasu zawiera zbiór odcinków liniowych profilu, z których każdy rozciąga się między kolejną parą punktów kontrolnych (A, B; B, C; ...), przy czym każdy z odcinków określa się przez oddzielne równanie o takich współczynnikach, że przyspieszenie, prędkość i położenia mechanizmu są równe w każdym punkcie kontrolnym między kolejnymi odcinkami profilu.
8. Sposób sterowania ruchem mechanizmu roboczego (20a) w autonomicznej sekcji maszyny (20) formującej wyroby szklane, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy, w których (a) zapisuje się w pamięci (66) przynajmniej jeden profil (fig. 4C lub fig. 5C) przyspieszenia w funkcji czasu dla obrysu odcinkowo liniowego określonego zbiorem punktów kontrolnych (A do R5) połączonych odcinkami prostych i mających, każdy, przyporządkowane wartości przyspieszenia i czasu, (b) selektywnie obrazuje się przynajmniej jeden profil ruchu i punktów kontrolnych na ekranie prezentacyjnym (68) operatora, (c) przy sterowaniu przez operatora, zmienia się wartości czasowe przynajmniej jednego z punktów kontrolnych na ekranie prezentacyjnym,

186 127 (d) automatycznie zmienia się wartości przyspieszenia przynajmniej jednego punktu kontrolnego, tak aby utrzymać obrys odcinkowo liniowy odpowiednio do zadanych warunków granicznych na mechanizmie wymiatającym, (e) zapisuje się nowy profil przyspieszenia w funkcji czasu mechanizmu wymiatającego po zmianie w etapach (c) i (d), obrysu profilu i punktów kontrolnych, (f) wyznacza się i zapamiętuje się przynajmniej jednego profilu prędkości i położenia w funkcji czasu na podstawie nowego profilu przyspieszenia w funkcji czasu, oraz (g) następne sprawdza się ruch na mechanizmie wymiatającym (20a), zgodnie z jednym z profili zapisanym w etapach (e) i (f).
9. Sposób wedóug zestłu. 8, znamienny tym, że stosuje się w'jeunki grunicznewctapie (dt obejmujące kąt wymiatania przy suwie maksymalnym.
10. Sposób według aaztIa. 9, znamienny tym, że stosuje się warunki graniczne w etapie (d) obejmujące dodatkowo maksymalną prędkość wymiatania.
11. Sposób według aaztrz. 8 albo 9, albo 10, znamienny tym, że stosuje się odcinkowo liniowy obrys profilu obejmujący caieropoaiomowy ruch trapezoidalny z czterema poziomami stałego przyspieszenia.
12. Sposób według zastrz. 8 albo 9, albo 10, znamienny tym że stosuje się odcinkowo liniowy obrys profilu taki, że pozwala osiągnąć żądaną prędkość wymiatania w zadanym położeniu w ruchu przez mechanizm wymiatający.
13. Sposób według zastrz. 8 albo 9, albo 10, albo 11, albo 12, znamienny tym, że steruje się ruchem w suwie w przód, podczas którego mechanizm wymiatający przesuwa przedmiot szklany, znajdujący się w sekcji na płycie do odstawiania, na przenośnik poprzeczny, oraz w suwie powrotnym, podczas którego mechanizm wymiatający wraca z przenośnika na płytę do odstawiania, przy czym etap (a) obejmuje etap rejestrowania w pamięci elektronicznej przynajmniej dwóch profili (fig. 4C i 5C) przyspieszenia w funkcji czasu, mających różniące się odcinki liniowe profilu dla sterowania suwem w przód i identyczne profile odcinków liniowych dla sterowania suwem powrotnym.
14. Sposób według zastrz. 8 albo 9, albo 10, albo 11, albo 12, albo 13, znamienny tym, że przynajmniej jeden profil zapisuje się wjednostkach stopni maszyny formującej wyroby szklane.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że każdy profil przyspieszenia w funkcji czasu zawiera zbiór odcinków linii profilu, z których każdy przechodzi między kolejną parą punktów kontrolnych (A, B; B, C; ...), przy czym każdy z odcinków określa się przez oddzielne równanie o takich współczynnikach, że przyspieszenie, prędkość i położenia mechanizmu są równe w każdym punkcie kontrolnym między kolejnymi odcinkami profilu.
16. Układ formująco-sterujący maszyny formującej wyroby szklane, znamienny tym, że zawiera zbiór mechanizmów roboczych (14, 16, 18, 20, 22, 24) wykonujących ruchy cykliczne, elektroniczne środki sterujące do sterowania cyklicznym ruchem przynajmniej jednego mechanizmu roboczego (20a) zawierający, środki (66) do zapisywania w pamięci wielu profili (fig. 4C lub fig. 5C) ruchu dla jednego mechanizmu, przy czym każdy z profili ruchu zawiera zestaw danych ruchu w funkcji danych czasowych odcinkowo liniowego obrysu określonego przez zbiór punktów kontrolnych (A do R5), przy czym mających, każdy, skojarzone wartości przyspieszenia i czasu, środki (68) selektywnego zobrazowania jednego z profili jako tablicy wartości dla punktów kontrolnych, środki (66, 70) umożliwiające operatorowi zmianę wartości czasowych przynajmniej jednego z punktów kontrolnych, środki (66) automatycznego przeliczania informacji zestawu danych ruchu w funkcji danych czasowych dla profilu, przy zmianie danych czasowych przynajmniej jednego z punktów kontrolnych, przy utrzymaniu odcinkowo liniowego obrysu profilu, oraz środki (52) do sterowania działaniem przynajmniej jednego mechanizmu roboczego w zależności od zbioru przeliczonych danych zestawu ruchowego w funkcji danych czasowych.
17. Układ według zast^. 16, znamienny tym, że środki (66) do automatycznego przeliczania zestawu danych ruchu w funkcji danych czasowych zawierają środki automatycznego

186 127 wyznaczania danych ruchowych we wszystkich punktach kontrolnych (A do R5) zgodnie z określonymi z góry warunkami granicznymi mechanizmu (20a) po każdej zmianie przez operatora danych czasowych dla punktów sterujących.
18. Układ według zastrz. 16 albo 17, znamienny tym, że jeden mechanizm (20a) stanowi mechanizm wymiatający wyroby szklane, w każdej sekcji maszyny 20, z płyty (42) na przenośnik poprzeczny (22).
19. Układ według zastrz. 18, znamienny tym, że dane czasowe wyrażone są w jednostkach stopni maszyny formującej szkło.
20. Układ według zastrz. 19, znamienny tym, że każdy profil danych ruchowych w funkcji czasu składa się ze zbioru odcinków linii profilu, z których każdy przechodzi między kolejną parą punktów kontrolnych (A, B; B, C; ...), przy czym każdy z odcinków jest określony przez oddzielne równanie o takich współczynnikach, że przyspieszenie, prędkość i położenia mechanizmu są równe w każdym punkcie kontrolnym między kolejnymi odcinkami profilu.