JP4673176B2 - ガラス容器製造用の個別セクション・マシーン - Google Patents

Description

本発明は、ガラスの溶融塊から瓶を形成する個別セクション・マシーン（以下、「ＩＳマシーン」と称する）に関する。

ガラス瓶等のガラス容器の製造において、最初の処理ステップでは、プランジャを粗型(blank mold)内に垂直に押し込むことにより、粗型とプランジャとの間の容量(volume)を溶融ガラスで充填し、それにより、パリソンを形成する。パリソンを形成した（容量を充填した）後に、更にプランジャを押し込むと、金型を開いてしまうことにつながってしまい、望ましくない。
空気式プランジャ機構では、ガラスの粘度、並びに、プランジャ機構、ポジショナ、及びガイド・リングにおける摩擦のために、適正なパリソンの形成を確保するためには、プランジャ上昇圧力を手作業で度々調節する必要がある。一方、電子式プランジャ機構では、操作者が手作業で調節するまで、サーボ電気プランジャ機構の動力コントローラが、選択された動力要求値又は要求曲線で動作する。

従来のプランジャ機構においては、垂直方向の変位は、「降下位置」にて開始する。プランジャ変位の最初の区間では、降下位置から垂直上方に「装入位置」まで進み、ここで粗型に僅かだけ進入する。次いで、溶融塊を金型内に落下させると、溶融ガラスの一部が下方に流れ、プランジャの上面を超えることにより、瓶の口（ネジ部）を形成するプロセスを開始する。変位の第２区間は、「仕上げプレス」を開始する位置までの、急速垂直変位である。この仕上げプレス位置においてパリソンが形成され、プランジャが「パリソン形成点」に到達し、全ての空気が金型から排出され終えるまで、圧迫力を加える。これに続いて、圧力を加え続けると、吹込パリソン(blow parison)が冷却し収縮するに連れて、プランジャはゆっくりと上昇する。次いで、垂直下方に「降下位置」まで変位することにより、パリソンを吹込部に移転させ、ここで吹込を行い、瓶を形成する。

本発明の目的は、ガラスの粘度及び摩擦に応答して、自動的に送り込みプログラムを調節する、ＩＳマシーンにおけるプランジャ機構のためのコントローラを提供することである。

本発明に係るＩＳマシーンは、開始位置から上昇位置まで変位可能なプランジャと、プランジャを変位させるアクチュエータと、プランジャを変位させるためにアクチュエータの動作を制御し、選択した入力に応答して、変位の速度を上昇又は低下させるモータ制御部と、プランジャがその上昇位置まで変位し終えた時点を判定し、プランジャをその上昇位置まで変位させる理想的時間に関するデータから、固定期間を規定し、この固定期間を実際の期間と比較し、その差が減少するようにプランジャの速度を変化させるために、選択した入力を制御部に供給する一定力発生器を備えている。
本発明のその他の目的及び利点は、本明細書の以下の説明、及び本発明の原理を組み込んだ、現時点における好適な実施形態を示す添付図面から明らかとなるであろう。

図１は、本発明野一実施例のＩＳマシーンを示している。本発明のＩＳマシーンは、図１に示すように、粗成形部(blank station)１０を有し、粗成形部１０は、１対の粗型(blank mold)１２と、１対のネック・リンク金型(neck ring mold)１４とを有し、これらは、開放位置と閉鎖位置との間で変位可能となっている。閉鎖位置にあるとき、これらは、内部「パリソン」金型面１６を規定する。プランジャ２０が、サーボ・モータ２４に結合部２２によって接続されており、図１において実線で示す「降下位置」から、点線で示す「装入位置」２６まで垂直に変位可能となっている。この装入位置２６にあるときに、溶融ガラス塊が粗型の開放上面から内部に落下する。すると、金型は閉鎖し、プランジャ２０は、「最上位位置」２８まで垂直上方に押し進められる。この移動の間に、パリソンが形成されるが、プランジャ２０は、最初に、予め規定された時間、急速に前進し、次いでプランジャ２０は「仕上げプレス」を開始する。仕上げプレスでは、一定の力が加えられ、プランジャを溶融ガラスの中まで上方に押し込む。パリソンが完全に形成された後、プランジャ２０は、パリソン形成位置から、元の降下位置に戻される。

図１に示すように、モータ制御部３０が送り込み信号をモータ２４に供給し、モータ２４から位置データを受け取る。送り込み信号は、ロード位置（装入位置）からプランジャ降下までのプランジャの変位において、急速送り力の区間と、一定プレス力の区間とを規定する。モータ制御部３０は、位置、プランジャ速度、及び電流データを一定力発生器３２に供給し、ＩＳマシーンのタイミング制御部３４は、プランジャ２０を上昇又は下降させるためのプランジャ・アップ／ダウン信号、及びプランジャ投入（装入）信号等のタイミング信号を供給する。なお、一定力発生器３２に関連して言えば、本明細書において「力（force）」という用語を用いる場合、プランジャ２０の変位を生じさせる、何らかの駆動力を言外に含むこととする。また、タイミング制御部３４は、一定力発生器３２に、要求Ｔ_{ＦＩＮＩＳＨ}信号を供給する。この信号は、プランジャ２０のパリソン形成点到達時点とプランジャ・ダウン信号との間の所望の時間である。

図２は、一定力発生器３２の動作処理を示すフロー図を示しており、一定力発生器３２は、最初に、ステップ４０において、モータ制御部３０によって供給されるデータに基づいて、プランジャ２０がパリソン形成点（パリソンが完全に形成された点）に到達したタイミングを検出する。一定力発生器３２は、次に、ステップ４２において、パリソン形成点の時点とプランジャ降下との間の時間であるＴ_{ＦＩＮＩＳＨ}（実際のＴ_{ＦＩＮＩＳＨ}）を判定し、ステップ４４において、この得られたＴ_{ＦＩＮＩＳＨ}を理想的な要求Ｔ_{ＦＩＮＩＳＨ}と比較する。比較の結果、実際のＴ_{ＦＩＮＩＳＨ}＞要求Ｔ_{ＦＩＮＩＳＨ}である場合、一定力発生器３２は、ステップ４６において、モータ制御部３０に、モータ制御トルク／速度を増大するように指示する。逆に、実際のＴ_{ＦＩＮＩＳＨ}＜要求Ｔ_{ＦＩＮＩＳＨ}の場合、それをステップ４８で判定すると、一定力発生器３２は、モータ制御部３０に、ステップ５０において、モータ制御トルク／速度を減少させるように指示する。

プランジャ２０を空気圧力で推進させる空気式システムでは、モータ２４の代わりに空気シリンダを用いることになり、モータ制御部３０の代わりに、電子圧力規制／制御部、又はサーボ制御バルブ／制御部、又は多数のプランジャ上昇過程に対するタイミング制御、又は圧力曲線を制御するバルブのいずれかとなる。
本発明は、所望の時間インターバル中にガラス形成過程を行うこと、及びその目的を達成するためにプロセスを変化させることの重要性に鑑みてなされたものである。

本発明に係るＩＳマシーンにおける粗成形部及びその制御部の模式図である。 図１に示した一定力発生器の処理動作を示すフロー図である。

符号の説明

１０ 粗成形部
１２ 粗型
１４ ネック・リンク金型
２０ プランジャ
２４ サーボ・モータ
２６ 装入位置
２８ 最上位位置

Claims (4)

1. ガラス容器製造用の個別セクション（ＩＳ）マシーンにおいて、
   開始位置から上昇位置まで変位可能な粗型用プランジャと、
   前記粗型用プランジャを変位させるアクチュエータと、
   前記粗型用プランジャを変位させるために前記アクチュエータの動作を制御する制御部であって、選択した入力に応答して、前記変位の速度を上昇又は低下させる手段を含む制御部と、
   前記粗型用プランジャを前記開始位置からその上昇位置まで変位させるための実際の時間を判定する判定手段と、
   前記粗型用プランジャを前記開始位置からその上昇位置まで変位させるための理想的時間を規定する規定手段と、
   前記理想的時間を前記実際の期間と比較し、その差を減少させるように前記粗型用プランジャの速度を変化させるために、選択した入力を前記制御部に供給する比較手段と
   を備えていることを特徴とする個別セクション・マシーン。
2. 請求項１記載の個別セクション・マシーンにおいて、前記アクチュエータは、サーボ・モータであり、前記制御部は、該サーボモータの動作を制御するサーボ・モータ制御部であることを特徴とする個別セクション・マシーン。
3. 請求項２記載の個別セクション・マシーンにおいて、前記入力は速度であることを特徴とする個別セクション・マシーン。
4. 請求項２記載の個別セクション・マシーンにおいて、前記入力はトルクであることを特徴とする個別セクション・マシーン。
   

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