PT850862E - Geração de um perfil de movimento do carregador de lehr num sistema de formação de artigos de vidro numa maquina de secções individuais. - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "GERAÇAO DE UM PERFIL DE MOVIMENTO DO CARREGADOR DE LEHR NUM SISTEMA DE FORMAÇÃO DE ARTIGOS DE VIDRO NUMA MÁQUINA DE SECÇÕES INDIVIDUAIS" O presente invento diz respeito a sistemas de formação de artigos de vidro numa máquina de secções individuais (IS) (do inglês "IS - Individual Section"), e mais particularmente a um método e a um aparelho próprios para gerar e modificar o perfil de movimento do carregador de lehr num tal sistema.

Antecedentes e Objectivos do Invento A técnica do fabrico de recipientes de vidro é presentemente dominada pelas chamadas máquinas de secções individuais ou máquinas IS. Essas máquinas incluem uma pluralidade de secções de fabrico separadas ou individuais, cada uma das quais possui uma multiplicidade de mecanismos de funcionamento próprios para transformar uma ou mais cargas ou gotas de vidro em fusão em recipientes de vidro ocos e para transferir os recipientes através de sucessivos estágios da secção da máquina. De uma maneira geral, um sistema de máquina IS inclui uma fonte de fornecimento de vidro dotada de um mecanismo de agulha próprio para controlar uma corrente de vidro em fusão, um mecanismo de 2 ΡΕ0850862 corte próprio para cortar o cordão formado pela corrente de viro em fusão de maneira a dividi-la em cargas ou gotas individuais, e um distribuidor de gotas próprio para distribuir as gotas individuais pelas secções individuais da máquina. Cada uma das secções da máquina inclui um ou mais moldes de parison nos quais uma gota de vidro é inicialmente transformada numa peça em bruto por meio de uma operação de sopragem ou de compressão, um ou mais braços de transferência próprios para transferir as peças em bruto ou esboços para moldes de sopragem nos quais os recipientes são submetidos a uma operação de sopragem até adquirirem a sua forma final, umas pinças próprias para remover os recipientes já formados transferindo-os para uma placa fixa, e um mecanismo de extracção próprio para transferir os recipientes moldados da placa fixa para um transportador transversal. 0 transportador recebe recipientes provenientes de todas as secções de uma máquina IS, e transporta os recipientes para um dispositivo de carregamento que os irá transferir para um lehr de recozimento. Os mecanismos de funcionamento existentes em cada secção também promovem o encerramento dos meios-moldes, o movimento dos deflectores e dos injectores de sopragem, o controlo da corrente de ar de arrefecimento, etc. A patente US N 4362544 inclui uma análise de fundo da técnica dos processos de formação de artigos de vidro tanto por meio do processo de "sopragem e sopragem" como por meio do processo de "compressão e sopragem", e também analisa uma máquina electropneumática de secções individuais própria para ser utilizada em qualquer destes processos. 3 ΡΕ0850862

Os vários mecanismos de funcionamento do sistema de máquina IS foram inicialmente postos a funcionar e sincronizados uns com os outros por meio de um veio de máquina, uma multiplicidade de carnes individuais rotativamente transportadas pelo veio, e válvulas pneumáticas que respondem às carnes para fornecer selectivamente ar sob pressão para accionadores operados pelas chamadas "carnes electrónicas". A tendência presente na técnica é para a substituição do veio, carnes mecânicas e actuadores pneumáticos que respondem aos accionadores postos a funcionar por meio das chamadas "carnes electrónicas". Estas carnes electrónicas tomam a forma de uma informação de perfil de movimento para os vários mecanismos de funcionamento armazenados em memória electrónica e recuperados selectivamente pelo conjunto de circuitos de controlo electrónico para fazer funcionar os actuadores eléctricos. Assim, estes movimentos tais como formação e divisão das gotas de vidro, movimentação das peças em bruto e dos recipientes, abertura e fecho dos moldes de esboço, movimentos de entrada e saída dos funis, deflectores e cabeças de sopragem, e movimentos de varrimento e dispositivos de carregamento de lehr são realizados electronicamente a partir de um perfil de informação armazenado digitalmente em memória electrónica, com os movimentos nas várias secções da máquina sendo sincronizados uns com os outros através de um relógio comum e sinais de recepção. Ver Patente U.S. 4762544.

Nos sistemas IS de formação de artigos de vidro 4 ΡΕΟ 8 5 0 8 62 que empregam carnes de actuação mecânica num veio de máquina, o ajuste dos perfis de temporização e movimentação dos vários mecanismos de funcionamento requereram ajuste ou substituição de carnes individuais. Nos sistemas que empregam carnes electrónicas, é muitas vezes necessário parar a máquina ou a secção da máquina, mudar electronicamente o perfil de movimento e depois colocar de novo a máquina em funcionamento. Por exemplo, as técnicas de controlo do tipo revelado na Patente U.S. N° 4548637 requerem tipicamente a geração e armazenagem de novos dados de perfil numa memória ROM electrónica, muitas vezes num local distante da instalação de fabrico de artigos de vidro, e a suspensão do sistema de fabrico para permitir a instalação na memória da electrónica de controlo.

Foi empregado um sistema pelo cessionário dos requerentes começando em meados dos anos 80 para projectar electronicamente as carnes de actuação de um mecanismo de carregador de lehr operado por carne do tipo mostrado na Patente U.S. N° 4290517 Neste sistema à base de computador, o operador foi levado a introduzir um certo número parâmetros de perfil e de máquina, a seguir à introdução dos quais são automaticamente gerados perfis de movimento para os eixos de avanço e de deslocamento lateral da barra de carregador a partir de equações pré-armazenadas na memória de computador. O sistema foi capaz de exibir perfis calculados (posição, velocidade e/ou aceleração) para observação e verificação pelo operador, e/ou a impressão desses perfis num gravador tipo "cartão de tiras". O 5 ΡΕ08508 62 sistema também proporciona uma visualização gráfica no ecrã do operador de um movimento de simulação da barra de carregador em relação a recipientes do transportador transversal, a partir do qual o operador pode verificar movimentos da barra de carregador e identificar uma possível interferência entre a barra de carregador e os artigos de vidro no transportador transversal. Quando os movimentos de avanço e de deslocamento lateral desejados tenham sido observados e verificados, o sistema preparou uma fita controlada numérica a partir da qual podem ser geradas carnes mecânicas empregando processos CNC convencionais para a obtenção dos movimentos de avanço e de deslocamento lateral desejados no carregador de lehr.

Embora os sistemas assim descritos se harmonizem e ultrapassem muitos problemas associados com o design de carnes mecânicas e possam ser rapidamente implementados no correspondente design de carnes electrónicas, ainda são desejáveis outras melhorias. Por exemplo, os sistemas da técnica anterior, forneciam algumas variações ao longo dos eixos de avanço e de deslocamento lateral, mas não forneciam o design electrónico ao longo do eixo de elevação da barra de carregador. Além do mais, a ligação mecânica entre os eixos de avanço e de deslocamento lateral no mecanismo de carregador de lehr foi de modo a reduzir a flexibilidade do design do perfil devido à perda de independência de movimento ao longo destes dois eixos. Quer dizer, os eixos de avanço e de deslocamento lateral foram requeridos para ter uma relação especificada, que não pode 6 ΡΕΟ 8 5 0 8 62 proporcionar ο movimento independente entre estes dois eixos. A velocidade da barra de carregador em relação aos artigos de vidro no momento de contacto entre a barra de carregador e os artigos de vidro não foi susceptível de poder ser controlada. Há uma divisão automática 50/50 entre os cursos de avanço e de retorno da barra de carregador, reduzindo mais a flexibilidade do design de movimento. Além do mais, os movimentos de retorno foram sempre o inverso dos movimentos de avanço, reduzindo mais a flexibilidade. É conhecido a partir do documento US-A-5052449 um aparelho de transferência de artigos de acordo com as reivindicações 1 e 15. Um meio para geração de um perfil de movimento para cada um dos três eixos é fornecido sob a forma de um sistema de software que permite que o movimento desejado seja representado graficamente ao longo de cada um dos eixos como um perfil de movimento formado como uma velocidade versus um tempo de representação gráfica sobreposto às representações gráficas dos outros eixos. Antes de as representações gráficas de movimento serem descarregadas para funcionamento da barra de carregador, esses movimentos são verificados por meio de uma simulação pictural do ciclo de funcionamento da barra de carregador num monitor vídeo. Estão disponíveis cinco tipos de movimentos, entre eles o movimento trapezoidal com velocidades de aumento, manutenção de um valor constante e de decrescimento. Este perfil de movimento é composto desses tipos de movimento pelo operador e então descarregado no sistema de controlo do aparelho. Os perfis 7 ΡΕ0850862 de movimento nao incluem perfis de aceleração.

É um objectivo geral do presente invento fornecer um sistema e um método para designar e/ou modificar selectivamente os perfis de movimento da barra de carregador no mecanismo de carregador de lehr de um sistema de formação de artigos de vidro com uma flexibilidade de design maior do que os sistemas propostos até agora, tal como foi discutido anteriormente. Outro divulgado objectivo do invento é fornecer um sistema e um método do carácter descrito no qual os perfis de movimento podem ser controlados independentemente uns dos outros. Um outro objectivo do presente invento é fornecer um sistema e um método para controlo do perfil do carregador de lehr que possa ser rapidamente implementado num ambiente de fabrico com o mínimo de treino dos operadores. Um objectivo mais específico do presente invento é fornecer um método e um sistema para geração de perfis de controlo de movimento para um mecanismo carregador de lehr no qual os dados do perfil podem ser rapidamente mudados, em cujo perfil as modificações são feitas fora de linha enquanto o sistema está em funcionamento, os quais são amigos do utilizador, e os quais podem ser empregados para criar e armazenar uma biblioteca de perfis de controlo de movimento do carregador de lehr que podem ser ulteriormente escolhidos para serem usados por um operador. Outro e já mais específico objectivo do presente invento é fornecer um sistema e um método para geração de perfis de controlo de movimento para o mecanismo carregador de lehr de um sistema de máquina IS 8 ΡΕ0850862 por meio do qual é permitido ao pessoal da instalação escolher e/ou modificar os perfis de movimento para obter um desempenho óptimo no carregador de lehr para um dado conjunto de condições de manuseamento do recipiente, que permita essa escolha e/ou modificação numa base imediata, no qual uma pluralidade de perfis Standard pode ser selectivamente gerada e armazenada, e que pode operar por meio de um sistema operativo baseado no Windows.

Sumário do Invento 0 invento está definido nas reivindicações 1 a 15. Num sistema de formação de artigos de vidro de secções individuais (IS) que inclui um carregador de lehr tendo uma barra de carregador e actuadores eléctricos para controlo de movimento na barra de carregador ao longo dos os eixos de avanço, deslocamento lateral e de elevação independentemente uns dos outros para carregar artigos de vidro a desde um transportador transversal, passando através de uma placa de transferência até um transportador do lehr, o aparelho para controlar o movimento da barra de carregador inclui um posto de operador para introdução de uma pluralidade de parâmetros de controlo que se referem às características físicas dos artigos de vidro, transportador transversal, placa de transferência, lehr e barra de carregador. 0 posto de operador inclui programação pré-armazenada para transformar automaticamente os parâmetros de controlo introduzidos pelo operador em perfis de movimento para cada um dos três eixos, com cada um dos 9 ΡΕ0850862 perfis compreendendo um conjunto de dados de dados de movimento versus dados de tempo. Um controlador electrónico está acoplado aos actuadores eléctricos para movimentos de controlo na barra de carregador ao longo dos três eixos como uma função dos conjuntos associados de dados de movimento versus dados de tempo. A introdução, pelo operador, de parâmetros de controlo no modo de realização preferido do invento é implementada por meio de uma tabela de parâmetros de controlo e valores numéricos de parâmetros associados num ecrã de visualização do operador e elementos acessórios tais como um cursor de controlo e um teclado para variar selectivamente os valores numéricos sob o controlo do operador. Os conjuntos de dados de perfil podem ser selectivamente exibidos graficamente como uma função do tempo. No modo de realização preferido do invento, são pré-armazenadas equações na memória do conselho do operador para transformar automaticamente os parâmetros de controlo em conjuntos de dados da aceleração, velocidade e posição do perfil, um ou mais dos quais pode ser empregado para movimentos de controlo na barra de carregador em modos de controlo de funcionamento de aceleração, velocidade e posição, ou suas combinações. Qualquer dos perfis de aceleração, velocidade e posição ao longo de qualquer um

dos três eixos de movimento pode ser exibida selectivamente para observação e verificação do operador. Todavia, os gráficos do perfil podem não ser alterados directamente, mas só através de mudanças nos parâmetros de controlo. A 10 ΡΕ0850862 consola do operador também inclui a possibilidade de gerar um dispositivo de visualização gráfico estático gue ilustra a separação entre a barra de carregador e os artigos de vidro no transportador transversal para que o operador observe se tem lugar alguma interferência. No modo de realização preferido do invento, o gráfico e/ou o dispositivo de visualização tabular e os elementos de controlo do operador são implementados numa interface de utilizador gráfico com base em Windows, que pode ser rapidamente entendida e manipulada por um operador.

Breve Descrição dos Desenhos 0 invento, juntamente com aos seus objectivos, características e vantagens adicionais, será melhor compreendido a partir da descrição que se segue, das reivindicações anexas e dos desenhos juntos, nos quais: a Fig. 1 é um diagrama de blocos funcional de um sistema de formação de artigos de vidro numa máquina de secções individuais (IS) no qual o presente invento é preferivelmente implementado; a Fig. 2 é um diagrama esquemático de uma estação de carregador de lehr no sistema da Fig. 1 para carregamento de artigos de vidro a partir de um transportador transversal, através de uma placa de transferência, num transportador do lehr; a Fig. 3 é um diagrama de blocos funcional de um arranjo de controlo electrónico para funcionamento da 11 ΡΕ0850862 estação de carregador de lehr da Fig. 2; as Figs. 4A-4C são ilustrações gráficas dos perfis de aceleração da barra de carregador de lehr de acordo com um modo de realização presentemente preferido do invento; as Figs. 5 e 6 são dispositivos de visualização tabulares para estabelecimento parâmetros da máquina e do perfil de acordo com o modo de realização presentemente preferido do invento; as Figs. 7A-7C são dispositivos de visualização gráficos de perfis de aceleração, velocidade e posição ao longo do eixo de elevação de acordo com os dados de parâmetros ilustrados nas Figs. 5 e 6; as Figs. 8A e 8B são dispositivos de visualização gráficos para verificação do movimento da barra de carregador de lehr acordo com o modo de realização presentemente preferido do invento; e a Fig. 9 é um diagrama esquemático que ilustra o carregamento do lehr escalonado.

Descrição Detalhada dos Modos de Realização Preferidos A Fig. 1 ilustra um sistema de formação de artigos de vidro numa máquina IS 10 como compreendendo um reservatório ou bacia 12 que contém vidro em fusão (partir de uma secção de forno de fusão de vidro do qual sai o vidro para as formas) que é alimentado através de um mecanismo de agulha 14 para um mecanismo de corte 16. O mecanismo de corte 16 divide as gotas individuais de vidro 12 ΡΕ0850862 em fusão, que são fornecidas por um distribuidor de gotas 18 a uma máquina IS 20. A máquina IS 20 inclui uma pluralidade de secções individuais 20a, 20b, ...20n, no interior das quais as gotas são enformadas em peças individuais de artigos de vidro. Cada secção termina num posto de varrimento, a partir do qual os artigos de vidro são enviados para um transportador transversal comum 22. O transportador 22, usualmente um transportador de tela sem-fim envia os recipientes em sequência para um carregador de lehr 24, que carrega os recipientes em lotes para um lehr de recozimento 26. Os recipientes são fornecidos pelo lehr 26 para a chamada extremidade fria 28 do ciclo de fabrico, na qual os recipientes são inspeccionados para alterações comerciais, escolhidos, etiquetados, embalados e/ou armazenados para ulterior processamento. O sistema 10 ilustrado na Fig. 1 inclui uma multiplicidade de mecanismos de funcionamento para a realização de operações no vidro, movimentação das peças de trabalho de vidro através de etapas sequenciais de funcionamento e, por outro lado, realizar funções no sistema. Esses mecanismos de funcionamento incluem, por exemplo, um mecanismo de agulha 14, um mecanismo de corte de gota 16, um distribuidor de gotas 18 e um carregador de lehr 24. Adicionalmente, há uma multiplicidade de mecanismos de funcionamento no interior de cada secção da máquina IS 20, tais como mecanismos para abertura e fecho de moldes, mecanismos para efectuar movimentos de entrada e de saída dos funis, deflectores e cabeças de sopragem, e 13 ΡΕ0850862 mecanismos para movimentos dos braços de inversão e pinças de remover objectos de vidro acabados, e mecanismos para funcionamento das cabeças de varrimento.

Na medida daquilo que aqui foi descrito, o sistema de formação de artigos de vidro de máquina IS 10 é de construção convencional. O reservatório e o mecanismo de agulha 14 podem ser mostrados, por exemplo, na Patente US-A-3419373. O mecanismo de corte de gota 16 pode ser tal como está referido na Patente US-A-3758286 ou 4499806. O distribuidor de gotas 18 pode ser tal como está referido nas Patentes US-A-4529431 ou 5405424. As Patentes US-A-4362544 e 4427431 ilustram máquinas IS típicas 20, as Patentes US-A-4199344, 4222480 e 5160015 ilustram postos de varrimento típicos. As Patentes US-A-4193784, 4290517, 4793465 e 4923363 ilustram carregadores de lehr convencionais 24. As Patentes US-A-4141711, 4145204, 4338116, 4364764, 4459146 e 4762544 ilustram vários arranjos para controlo electrónico do fabrico de artigos de vidro num sistema de máquina IS. Está ilustrado um sistema para controlar os movimentos dos mecanismos de funcionamento de uma máquina IS, por exemplo, na Patente US-A-4548637 anteriormente referida. A Fig. 2 ilustra esquematicamente um carregador de lehr 24 como compreendendo uma barra de carregador 30 acoplada a um primeiro actuador eléctrico 32 para controlo do movimento de avanço e de retorno da barra de carregador ao longo dos eixos de avanço transversos em relação à 14 ΡΕ0850862 direcção de movimento do transportador transversal 22. A barra de carregador 30 está também acoplada a um segundo actuador eléctrico 34 para controlo do movimento da barra de carregador ao longo dos eixos de deslocamento lateral paralelos à direcção de movimento de recipientes no transportador transversal 22, e um terceiro actuador eléctrico 36 para controlo do movimento da barra de carregador ao longo de um eixo de elevação vertical perpendicular ao transportador 22. Assim, os movimentos da barra de carregador 30 ao longo dos eixos de avanço, deslocamento lateral e elevação são controlados independentemente uns dos outros por meio dos respectivos actuadores eléctricos 32, 34 e 36. Os actuadores eléctricos 32, 34, 36, que podem compreender servomotores eléctricos, por exemplo, estão todos ligados a um servo accionador multi-eixos 38. De uma maneira geral, à medida que os recipientes são apresentados pelo transportador transversal 22, a barra de carregador 30 é acelerada desde a posição de partida ilustrada na Fig. 2 ao longo dos eixos de avanço e de deslocamento lateral através do funcionamento dos actuadores 32, 34 de maneira a engatar os recipientes no transportador transversal 22, e impelir os recipientes através de uma placa de transferência 40 num tapete de lehr ou transportador 42. 0 tapete de lehr 42 transporta os recipientes para o interior de o lehr de recozimento 26. Entretanto, a barra de transferência 30 é elevada para cima pelo actuador 36 e depois recuperada pelos actuadores 32, 34 de maneira a passar por cima e por detrás de outros recipientes que estão sendo transportados no transportador 15 ΡΕ0850862 22. Na extremidade deste movimento de retorno, a barra de carregador 30 é feita voltar à posição de partida ilustrada na Fig. 2, preparatória para o ciclo de funcionamento seguinte. A Fig. 3 ilustra uma parte de um sistema de funcionamento de máquina IS (ver a Patente U.S. N° 4548637 anteriormente referida) dedicada especificamente ao funcionamento do carregador de lehr 24. Um computador de supervisão de formação 48 está ligado por meio de um sistema de Ethernet 50 a um servo accionador multi-eixos 38. O servo accionador multi-eixos 38 recebe impulsos de indice e impulsos de grau para o funcionamento de sincronização de todos os mecanismos controlados para funcionamento de todo o sistema de formação. O servo accionador 38 contém um circuito de controlo baseado num microprocessador e memória para receber e armazenar um perfil e outra informação de controlo a partir da Ethernet 50 (ou por transferência manual ou disquete), e controlo do funcionamento em múltiplos mecanismos, incluindo os servo actuadores 32, 34 e 36. Uma consola de operador 64 inclui um computador 66, com memória interna, um ecrã de operador 68 e um dispositivo de controlo tal como um rato 70, ligado ao computador 48 e ao accionador 38 através da Ethernet 50. A consola de operador 64 pode compreender, por exemplo, um computador pessoal compatível-IBM. Entre outras funções, a consola de operador 64 proporciona a possibilidade para mudar select ivamente os perfis do carregador de lehr no accionador 38, tal como foi descrito. O accionador 38 está 16 ΡΕ0850862 também ligado a um painel de servo controlo do operador 72, por meio do qual o operador pode escolher os perfis de controlo a serem usados para cada eixo do carregador de lehr, no ponto de partida ou desfasado para cada perfil.

Os perfis de controlo de movimento para o carregador de lehr (bem como os outros mecanismos de funcionamento) são, de preferência, dotados com uma biblioteca de perfis pré-armazenados na memória no interior da consola 64. A biblioteca de perfis pré-armazenados pode se selectivamente modificada pelo operador por intermédio da consola de operador 64. A consola 64 é pré-programada (tal como será descrito em detalhe) para gerar perfis de movimento para o carregador de lehr, e para permitir ao operador conceber e modificar esses perfis de modo que o movimento da barra de carregador possa ser optimizado para entrega melhorada dos artigos de vidro ao lehr 26 (Figs. 1 e 2) . Uma vez que um conjunto de perfis de movimento desejado (posição, velocidade e/ou aceleração) estejam escolhidos e descarregados num accionador 38, o accionador 38, subsequentemente, controla os movimentos no carregador de lehr 24 independentemente do computador 48 ou da consola 64 (na ausência de intervenção, evidentemente). Os dados de perfil descarregados e armazenados no accionador 38 podem compreender blocos ou tabelas de 1024 posições versus elementos de dados de tempo em incrementos de tempo fraccionados para cada eixo de movimento, para um modo de funcionamento de controlo de posição. Assim, elementos da aceleração, velocidade e posição do perfil são 17 ΡΕ0850862 automaticamente calculados, e um ou mais destes blocos de dados podem ser empregados para fins de controlo em vários modos de funcionamento. Os blocos de dados de movimento (dados de posição, velocidade e ou aceleração) versus elementos de dados de tempo podem ser expressos em unidades fraccionadas de tempo real, tal como será descrito. Alternativamente, a base de tempo dos perfis de movimento pode estar expressa em elementos fraccionados dos graus da máquina para o funcionamento de sincronização do carregador de lehr para o funcionamento dos outros mecanismos de funcionamento da máquina IS. A programação no interior do accionador 38 para transformar parâmetros de controlo do perfil e da máquina em dados de perfil de movimento é armazenada separadamente para cada um dos três eixos (avanço, deslocamento lateral e elevação), e os elementos de movimento são computados separadamente para cada curso de avanço e para cada curso de retorno. Esta programação é baseada num conjunto de equações adequado para controlo do movimento ao longo de cada eixo através de requisitos de binário de equilíbrio e de manuseamento do recipiente. Estas equações são preferivelmente designadas para trabalhar com aceleração como no primeiro no primeiro gráfico tal como está ilustrado nas Figs. 4A-4C, com cada perfil de aceleração sendo um perfil linear em forma de peça. As equações de velocidade são definidas por integração matemática das equações de aceleração, e equações de posição são definidas por integração matemática das equações de velocidade. Tal 18 ΡΕ0850862 como também é mostrado nas Figs. 4A-4C, cada um dos perfis de avanço, deslocamento lateral e elevação está dividido num certo número de fases representando as condições em diversos eixos durante períodos de tempo dados. Os números destas fases coincidem entre si, tal como será descrito. 0 perfil de aceleração de avanço (Fig. 4A) controla o eixo que move a barra de carregador 30 (Fig. 2) para fora e para dentro do lehr. Este movimento de avanço está dividido em seis fases distintas. A primeira fase não é correntemente usada. A segunda fase define um período de tempo a partir do início do ciclo até ao ponto no tempo em que a barra de carregador contacta os recipientes. Neste ponto, a barra de carregador está na velocidade de contacto de avanço do recipiente, e a barra deslocou-se uma distância ao longo do eixo de avanço igual à chamada distância de retrocesso, que é a separação entre recipientes no transportador 22 (Fig. 2) e a barra de carregador na posição de partida da barra de carregador. Esta fase pode empregar um conjunto de equações 3x3x3 que permite ao operador especificar as condições iniciais para tempo, aceleração, velocidade e posição. A terceira fase na (Fig. 4A) define um tempo de velocidade de avanço constante a partir do contacto da barra de carregador com as garrafas. Durante este tempo, a barra de carregador continua a mover-se à velocidade de contacto com o recipiente. A quarta fase define um tempo a partir do fim do período de velocidade constante através da aceleração dos recipientes através da placa de transferência 40 (Fig. 19 ΡΕ0850862 2). Esta fase é usada para acelerar os recipientes ao longo do transportador. A velocidade final será determinada pelas equações. A quinta etapa define um período de abrandamento do movimento de avanço até que a barra de carregador complete o curso de avanço e tenha velocidade de avanço zero. Neste ponto, os recipientes foram avançados a partir do transportador 22 (Fig. 2) através da placa de transferência 40 no tapete do lehr 42. Esta fase pode também empregar um conjunto de equações 3x3x3. Estas equações permitem a introdução das condições iniciais e finais para tempo, aceleração, velocidade e posição. Durante a sexta fase na Fig. 4A, a barra de carregador executa um curso de retorno, primeiro de aumento da aceleração negativa e depois descendo para uma aceleração positiva até ao tempo T no fim de um ciclo completo, tempo esse em que a barra de carregador 30 foi retornada para a sua posição inicial ilustrada na Fig. 2. Esta fase usa, de preferência, um conjunto de equações transi métricas, que permitem o estabelecimento do tempo inicial e final e valores de posição. O limite de sacudidela é estabelecido baseado no comportamento da máquina. O perfil de aceleração de deslocamento lateral controla o eixo de movimento paralelo para o transportador transversal 22, e é dividido em sete fases distintas tal como é ilustrado na Fig. 4B. A primeira fase é um tempo de pausa que é usado para retardar o inicio do movimento de deslocamento lateral. O tempo de duração é baseado no tempo requerido para a fase dois. A segunda fase define um 20 ΡΕ0850862 período de tempo a partir do tempo de pausa até ao ponto em que a barra de carregador se desloca a uma percentagem estabelecida da velocidade do transportador. As equações armazenadas darão valores inicial e final para a velocidade e posição a serem estabelecidos. O tempo de duração é calculado com base nestes parâmetros, assim como um limite de mudança de sacudidela. Será notado Nas Figs. 4A e 4B que o fim da fase dois de movimento de avanço na Fig. 4A coincide com o fim da fase três de movimento de deslocamento lateral na Fig. 4B, o que é o mesmo que dizer que a velocidade de deslocamento lateral deve atingir a percentagem desejada da velocidade do transportador no tempo de contacto com o recipiente. A terceira fase do perfil de aceleração de deslocamento lateral na Fig. 4B define um tempo a partir de quando a velocidade de harmonização percentual é atingida até ao momento em que o movimento de avanço da barra de carregador liberta a fila de recipientes no transportador 22. Este é um momento crítico devido ao facto de que a orla da barra de carregador deve libertar o primeiro recipiente não engatado pela barra de carregador sem interferir com o deslocamento do recipiente. O tempo de duração é calculado de modo que o movimento de avanço impeliu os recipientes em segurança para suficientemente longe para começar a desaceleração. A quarta fase do perfil de aceleração de deslocamento lateral na Fig. 4B define um tempo da desaceleração de deslocamento lateral até ao tempo em que o movimento de deslocamento lateral é completado. O tempo de duração é baseado nos valores de velocidade de entrada, posição e limite de 21 ΡΕ0850862 sacudidela. Esta quarta fase é seguida por uma quinta fase, a qual é uma fase de pausa até que o ciclo de carga esteja completo, seguida por uma pausa numa sexta fase até que o movimento de retorno de deslocamento lateral possa começar. Os retardamentos de tempo nas fases cinco e seis são baseados no tempo necessário na fase quatro para desacelerar a barra de carregador e no tempo necessário para o movimento de retorno, respectivamente. A fase sétima e final é definida como o tempo em que começa o movimento de deslocamento lateral, e continua até ao fim do ciclo completo no tempo T. Esta fase começa quando o movimento de avanço foi suficientemente recuperado de maneira que a barra de carregador está livre de recipientes, e termina no tempo de fim de ciclo T. Esta fase usará as equações transi métricas discutidas previamente. 0 limite de sacudidela é estabelecido com base no comportamento da máquina. 0 perfil de aceleração de elevação (Fig. 4C) controla o eixo que move a barra de carregador 30 para cima e para baixo. O movimento de elevação está dividido em cinco fases distintas, das quais a primeira fase é definida desde o inicio do ciclo até ao fim do ciclo de carga, isto é, no fim da fase cinco para o movimento de deslocamento lateral na Fig. 4B. A segunda fase na Fig. 4C define um período de tempo desde o fim do ciclo de carregamento (Figs. 4B e 4C) até ao ponto no tempo em que a barra de carregador pode começar a subir para a altura adequada. Este retardamento de tempo é constante e baseado no comportamento da máquina. A barra de carregador é subida 22 ΡΕ0850862 para a altura adequada para libertar os recipientes durante a terceira fase. Esta fase usará as equações transi métricas discutidas previamente, com o limite de sacudidela sendo outra vez baseado no comportamento. A barra de carregador é mantida nesta altura durante a quarta fase na Fig. 4C. Durante a quinta fase, a barra de carregador é retornada para a altura para contactar os recipientes no fim do ciclo no tempo T. Esta fase usa de novo as equações transi métricas, com a introdução do tempo inicial e final e valores de posição. 0 limite de sacudidela é baseado no comportamento do sistema. Será notado que todos os cursos de retorno nas Figs. 4A a 4C começam simultaneamente, isto é, no tempo que corresponde ao fim da quinta fase na Fig. 4A.

Em sumário, cada um dos perfis de aceleração nas Figs. 4A, 4B e 4C é definido por uma pluralidade de segmentos de perfil linear em forma de peça. As equações correspondentes para determinação dos perfis de velocidade e de posição são equações polinomiais de primeira, de segunda ou de terceira ordem. Os coeficientes para cada uma destas distintas equações são calculados para satisfazer as introduções de parâmetro de operador de acordo com as Figs. 5 e 6, tal como será descrito. Estes coeficientes determinam, não apenas as inclinações e magnitudes dos perfis nas Figs. 4A-4C (assim como os correspondentes perfis de velocidade e de posição), mas também as durações das várias fases de tempo nas Figs. 4A-4C. Os elementos de perfil actualmente empregados para controlo dos actuadores 23 ΡΕ0850862 do lehr podem ser um ou todos de perfis de posição, de velocidade e de aceleração, em modos de controlo de funcionamento de velocidade e aceleração, ou quaisquer das suas combinações.

As Figs. 5 e 6 ilustram dispositivos de visualização tabulares para estabelecimento pelo operador de parâmetros de controlo para geração dos perfis de movimento. Na Fig. 5, a tabela 68a (no ecrã de visualização 68 na Fig. 3) inclui uma identificação alfa numérica de um certo número de parâmetros de perfil, juntamente com os correspondentes valores numéricos susceptiveis de serem mudados em caixas associadas. Por exemplo, os parâmetros de perfil de movimento de avanço na Fig. 5 incluem: (1) distância de retrocesso, que é a distância entre a barra de carregador 30 e os recipientes no transportador 22 na posição de partida da barra de carregador ilustrada na Fig. 2; (2) o diâmetro do recipiente; (3) a dimensão da orla principal do recipiente à orla principal do transportador; (4) a distância de avanço que é a distância (positiva ou negativa) desde a garrafa que está sendo impelida para o tapete do lehr (por exemplo, -0,38 polegadas na Fig. 5 significa que -0,965 cm=0,38 polegadas da garrafa se mantêm na placa de transferência no fim do curso de avanço; (5) o curso total ao longo dos eixos de avanço; (6) a velocidade de contacto desejada da barra de carregador contra os recipientes no sentido de avanço à taxa máxima de design do ciclo; (7) a distância percorrida à velocidade de contacto, isto é, durante a fase três na Fig. 4A; e (8) distância de 24 ΡΕ0850862 desaceleração de avanço, isto é, durante a fase cinco na Fig. 4a. Os parâmetros de temporização do ciclo incluem: (9) taxa de carregamento máxima em ciclos por minuto; (10) taxa de carregamento desejada em ciclos por minuto; (11) atribuição do tempo de retorno, que é a percentagem do tempo total do ciclo atribuída aos cursos de retorno; e (12) percentagem do tempo total do ciclo atribuída ao contacto com os recipientes. Uma atribuição de um tempo de retorno de 48% está ilustrada na Fig. 5. É uma característica significativa do presente invento que uma percentagem maior ou menor do tempo total do ciclo possa ser atribuída ao curso de retorno como desejado. Os parâmetros de movimento de deslocamento lateral na Fig. 5 incluem: (13) curso lateral total; (14) distância de curso lateral escalonado; (15) distância ao longo dos eixos para atingir a velocidade máxima; (16) percentagem da velocidade do transportador transversal 22 a ser harmonizada pela barra de carregador na direcção de deslocamento lateral; (17) distância de avanço na placa de transferência 40 antes do abrandamento, isto é, a distância percorrida durante a fase três na Fig. 4B; (18) largura total do lehr em número de recipientes, isto é, a distância centro a centro entre o primeiro e o último recipiente contactados pela barra de carregador; e (19) a distância centro a centro dos recipientes no transportador transversal 22. O carregamento escalonado dos recipientes está ilustrado na Fig. 9. O parâmetro (14) escolhe a quantidade de escalonamento entre filas. Os parâmetros de perfil de movimento de elevação na Fig. 5 incluem: (20) o amortecedor de segurança de 25 ΡΕ0850862 elevação, que é a separação entre os recipientes e a barra de carregador quando a barra passa sobre os recipientes; (21) a altura de elevação total; e (22) o desvio de subida do amortecedor de elevação. Outros parâmetros diversos susceptíveis de poderem ser carregados pelo operador na Fig. 5 incluem o número de peça da barra de carregador e o nome estabelecido para o perfil. Qualquer um ou todos os valores numéricos específicos na Fig. 5 podem ser modificados através, em primeiro lugar, de um movimento de um cursor de ecrã (não mostrado) para a caixa apropriada empregando o rato de controlo de cursor 70 (Fig. 3), introduzindo um novo valor numérico usando o teclado do computador 66, e depois "clicando" para carregar esse valor na memória. Do mesmo modo, a Fig. 6 ilustra um ecrã de visualização tabular 68b para estabelecimento, pelo operador, dos parâmetros da máquina, incluindo: (23) distância centro a centro dos recipientes no transportador do lehr 42 (Fig. 2); (24) largura total do transportador transversal 22; e (25) comprimento total da placa de transferência 40. Os valores numéricos específicos no dispositivo de visualização 68b na Fig. 6 podem ser mudados por um operador, embora seja antecipado que, para uma dada máquina, os parâmetros da Fig. 6 se manterão constantes a seguir ao arranque.

Seguindo a modificação e/ou a introdução na máquina e/ou os parâmetros de perfil de acordo com as Figs. 5 e 6, os perfis de controlo de aceleração, velocidade e posição para cada eixo de controlo são automaticamente 26 ΡΕ0850862 calculados no computador 66. Os perfis resultantes podem ser selectivamente exibidos no ecrã 68 (Fig. 3) . As Figs. 7A-7C ilustram perfis de aceleração, velocidade e posição exemplares ao longo do eixo de elevação para os parâmetros exemplares ilustrados nas Figs. 5 e 6. Em cada um dos visores gráficos tipo Windows das Figs. 7A-7C, o perfil correspondente à taxa de ciclo desejada (parâmetro (10) na Fig. 5) é exibido juntamente com o perfil correspondente à taxa de ciclo máxima (parâmetro (9) na Fig. 5). A taxa de ciclo desejada é também exibida, permitindo ao operador "clicar" on e mudar a taxa de ciclo desejada enquanto observa o efeito no gráfico de perfil exibido. Os perfis de aceleração, velocidade e posição para os eixos de avanço e de deslocamento lateral podem também ser selectivamente exibidos num formato tipo Windows da maneira ilustrada nas Figs. 7A-7C.

As Figs. 8A e 8B ilustram uma caracteristica do presente invento na qual é gerado um gráfico estático para observação do operador e verificação do movimento na extremidade da barra de carregador versus o ponto mais próximo do próximo recipiente no transportador transversal. A extremidade da barra de carregador é ilustrada graficamente, como a sua posição em relação ao próximo recipiente. A Fig. 8A mostra que a barra de carregador não interfere com o próximo recipiente no transportador transversal. Assim, os perfis de avanço e/ou de deslocamento lateral, a partir dos quais o dispositivo de visualização da Fig. 8A foi calculado, são satisfatórios 27 ΡΕ0850862 relativamente à interferência entre a barra de carregador e o próximo recipiente. Por outro lado, a Fig. 8B mostra a interferência entre a barra de carregador e o próximo recipiente no transportador transversal, indicando que o perfil de avanço e/ou de deslocamento lateral deve ser modificado pelo utilizador. (Essa modificação requer o retorno ao dispositivo de visualização de selecção de parâmetros da Fig. 5).

Após um conjunto de perfis ser designado ou optimizado como desejado, ele pode ser armazenado em memória na consola 64 e/ou no accionador 38, juntamente com um nome ou outro indício adequado para ulterior identificação e nova chamada. Pode assim ser desenvolvida uma biblioteca de perfis para ulterior uso e/ou modificação. Esta biblioteca incluirá tipicamente perfis básicos que não podem ser mudados, e outros perfis que podem ser mudados. 0 design de um novo perfil começará normalmente com a chamada dos parâmetros de perfil existentes (Fig. 5) conhecidos pelo operador para serem basicamente similares aos desejados, seguidos pela modificação para obter as características de funcionamento desejadas. Este novo perfil será depois armazenado em memória com um nome novo. É assim fornecido um sistema e um método para gerar e/ou modificar perfis de movimento para um carregador de um lehr num sistema de formação de artigos de vidro de secção individual que satisfaça completamente os objectivos 28 ΡΕ0850862 e fim previamente estabelecidos. Em particular, o sistema e método do invento permite ao pessoal da instalação escolher, modificar ou gerar perfis de movimento para obter um desempenho óptimo no carregador de lehr numa base imediata para um dado conjunto de condições de manuseamento de artigos de vidro. 0 programa de geração/modificação do perfil deve preferivelmente estar num programa baseado em Windows (marca registada da Microsoft, Inc.) que é fácil de aprende e usar. Podem ser empregadas palavras-chave para acesso do operador ao ecrã.

Lisboa, 25 de Outubro de 2006

Claims (18)

1. ΡΕ0850862 1 REIVINDICAÇÕES 1. Aparelho de transferência de artigos de vidro compreendendo um carregador de lehr (24) tendo uma barra de carregador (30), meios de actuador eléctrico (32, 34, 36) para controlar os movimentos na referida barra de carregador (30) ao longo dos eixos de movimento de avanço, deslocamento lateral e elevação independentemente uns dos outros para carregar artigos de vidro a partir de um transportador transversal (_22_) , através da placa de transferência (40), num transportador do lehr (42), meios (64) para a introdução, pelo operador, de uma pluralidade de parâmetros de controlo que se referem às caracteristicas físicas dos artigos de vidro, transportador transversal (22), placa de transferência (40), lehr (26) e barra de carregador (30), meios para gerar um perfil de movimento para cada um dos referidos três eixos, e meios (38) acoplados aos referidos meios de actuador eléctrico (32, 34, 36) para movimentos de controlo na referida barra de carregador (30) ao longo dos referidos três eixos, como funções de conjuntos associados de dados de movimento versus dados de tempo, caracterizado por os referidos meios para gerar um perfil de movimento incluírem meios electrónicos (66) para transformar automaticamente os referidos parâmetros de controlo em 2 ΡΕ0850862 perfis de movimento para cada um dos referidos três eixos, cada um dos referidos perfis compreendendo um conjunto de dados de movimento versus dados de tempo.
2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 em que os referidos meios (64) para introdução pelo operador compreendem um ecrã de visualização (68), meios (66) para exibir no referido ecrã uma tabela de parâmetros de controlo e valores numéricos associados, e meios (66, 70) para variar selectivamente os referidos valores numéricos sob o controlo do operador.
3. 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2 em que os referidos meios electrónicos (66) incluem um meio para coordenar automaticamente os referidos perfis de movimento de maneira que pelo menos alguns dos referidos perfis coincidam uns com os outros.
4. 4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3 em que o referido meio de coordenação automática coordena os referidos perfis de avanço (Fig. 4A) e de deslocamento lateral (Fig. 4B) de maneira que a velocidade na referida barra de carregador (30) ao longo dos referidos eixos de deslocamento lateral seja igual a uma percentagem desejada de velocidade do transportador transversal no contacto da barra de carregador com os recipientes de artigos de vidro ao longo dos referidos eixos de avanço.
5. 5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4 3 ΡΕ0850862 em que a referida percentagem desejada está entre os referidos parâmetros de controlo.
6. 6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3 em que o referido meio de coordenação automática coordena os referidos perfis de avanço (Fig. 4A) , de deslocamento lateral (Fig. 4B) e de elevação (Fig. 4C) de maneira que os movimentos de retorno em todos os referidos eixos comecem simultaneamente.
7. 7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2 em que os referidos parâmetros de controlo para os referidos eixos de avanço são escolhidos de entre o grupo (Fig. 5) consistindo em: distância de recuo da referida barra de carregador (30), desde os artigos de vidro no referido transportador transversal (22), diâmetro do recipiente, distância dos artigos de vidro no referido transportador transversal até à placa de transferência (40), distância de avanço, curso total de avanço, velocidade de contacto da barra de carregador (30) à taxa de ciclo máxima, distância de avanço percorrida à velocidade de contacto e distância de desaceleração do movimento de avanço.
8. 8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2 em que os referidos parâmetros de controlo para os referidos eixos de deslocamento lateral são escolhidos de entre o grupo (Fig. 5) consistindo em: curso de deslocamento lateral total, curso de deslocamento lateral 4 ΡΕ0850862 alternado; distância de deslocamento lateral para atingir a velocidade do transportador transversal, percentagem de harmonização para a velocidade do transportador transversal, distância de deslocamento lateral desde o contacto até ao abrandamento, largura do lehr, e distância de centro a centro dos artigos de vidro no transportador transversal.
9. 9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2 em que os referidos parâmetros de controlo para o referido movimento de elevação são escolhidos de entre o grupo (Fig. 5) consistindo em: altura de elevação, amortecedor de segurança de elevação, e desfasamento do amortecedor de elevação.
10. 10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2 em que os referidos parâmetros de controlo incluem parâmetros de temporização do ciclo escolhidos de entre o grupo (Fig. 5) consistindo em: taxa máxima do ciclo do carregador, taxa do ciclo do carregador desejada, e percentagem do tempo do ciclo total atribuída aos cursos de retorno.
11. 11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2 em que os referidos parâmetros de controlo incluem diversos parâmetros escolhidos de entre o grupo (Fig. 5) consistindo em: número de peça da barra de carregador e o nome estabelecido para o perfil.
12. 12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2 5 ΡΕΟ 8 5 0 8 62 em que os referidos parâmetros de controlo incluem parâmetros de máquina escolhidos de entre o grupo (Fig. 6) consistindo em: distância de centro a centro dos artigos de vidro no transportador doe lehr, largura do transportador transversal e comprimento da placa de transferência.
13. 13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2 compreendendo, além disso, meios (68) relativos aos referidos conjuntos de dados de perfil para exibir selectivamente (Figs. 4A e 4C) os referidos dados de perfil graficamente como uma função do tempo.
14. 14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2 compreendendo, além disso, meios (68) relativos aos referidos conjuntos de dados de perfil para exibir graficamente (Figs. 8A e 8B) a separação entre a barra de carregador (30) e os artigos de vidro no transportador transversal (22).
15. 15. Método para transferir artigos de vidro desde um transportador transversal (22) através da referida placa de transferência (40) para um transportador do lehr (42) e para controlar os movimentos da barra (30) num transportador do lehr (24), o referido método compreendendo as etapas de: a) acoplamento da referida barra de carregador (30) a meios de actuador eléctrico (32, 34, 36) para controlar os movimentos da barra (30) ao longo dos 6 ΡΕ0850862 eixos de avanço, de deslocamento lateral e de elevação, independentemente uns dos outros, b) definição de uma pluralidade de parâmetros de controlo (Figs. 5 e 6) que se referem às caracteristicas físicas dos artigos de vidro, placa de transferência do transportador transversal (40) , lehr (26) e barra de carregador (30), c) geração de um perfil de movimento para cada um dos referidos três eixos, d) controlo do movimento na referida barra de carregador (30) por intermédio dos referidos meios de actuador eléctrico (32, 34, 36) ao longo dos referidos três eixos como uma função de conjuntos associados de dados de movimento versus dados de tempo, caracterizado por as etapas de: e) transformar automaticamente os referidos parâmetros de controlo em perfis de movimento (Figs. 4A a 4C) para cada um dos referidos três eixos, com cada um dos referidos perfis compreendendo um conjunto de dados electrónicos de dados de movimento versus dados de tempo.
16. 16. Método de acordo com a reivindicação 15 em que a referida etapa b) compreende as etapas de: bl) visualização, num ecrã de operador (68), de uma tabela de parâmetros de controlo e valores numéricos de parâmetros associados, e b2) variar selectivamente os referidos valores 7 ΡΕΟ 8 5 0 8 62 numéricos sob o controlo de um operador.
17. 17. Método de acordo com as reivindicações 15 ou 16, incluindo também a etapa que consiste em coordenar automaticamente os perfis de movimento de tal modo que as mudanças de pelo menos alguns dos referidos perfis coincidem umas com as outras.
18. 18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, em que os referidos perfis de movimento (Figs. 4A a 4C) são perfis de aceleração versus tempo os quais são divididos num certo número de etapas que representam as condições ao nivel dos diferentes eixos durante períodos de tempo dados. Lisboa, 25 de Outubro de 2006