JPH02303B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はガラス製陰極線管フエースプレート
のプレス方法および装置、特に溶融ガラス塊を高
生産速度で高標準の光学および機械的品質を有す
るものにプレス成形（加工）する技術と装置に関
する。

テレビジヨン画像管のフエースプレートはその
視覚領域において、特に光学品質要件が必要であ
り、この種のフエースプレートは別の包囲部片に
対して密閉される必要があることから、その機械
的寸法も、特に視覚領域を包囲するフランジの密
閉端部に関して臨界的なものである。ガラスは高
品質でバルク欠陥が無いだけでなく、視覚領域に
おいて光学的欠陥が無いことも要求される。

フエースプレートは高速機械において、プラン
ジヤーまたは雄型を、単一または複数部片からな
る雌型内へプレスすることにより製造されてい
る。この製造装置は異なる形状の製品、異なるサ
イズの製品、および異なる加工装置たとえばプラ
ンジヤーおよび型に適用することができる。たと
えば、33cm（13in.）管のフエースプレート用の
機械は、毎分８つの塊状体の割合で運転されるの
に対して、69cm（27in.）管用の機械は毎分3.5の
塊状体の割合で運転される。これらの時間変化は
主として、プレス加工されるプレスを設定し、か
つ必要な製品品質を達成するのに必要なプレスサ
イクルにより制限される。

設定された機械において、一貫した処理パラメ
ータを維持すること、すなわちこのパラメータの
変動を避けること、そして製品が任意の運転期間
において再現性を有するように設定されたパラメ
ータを一貫して確立することが望ましい。さら
に、作業の設定時間を最少にすることが望まし
い。特に、溶融ガラスプレス操作においては、高
い製品品質および操作速度を達成するために、ラ
ム運動および圧力の両者について正確に確立する
ことが重要になる。

この発明の目的は、プレス成形された陰極線管
用ガラス製フエースプレートを改善することであ
る。別の目的は、この種のフエースプレートのプ
レス方法および装置を制御、再現性、製造速度、
制御された変化、および一つのパラメータから別
のパラメータへの変動の遮断に関して改善するこ
とである。別の目的は、プレス処理により前に導
入された光学欠陥を最少化または除去することで
ある。

この発明の特徴は、速度および圧力に関してプ
レスラムが制御操作されることであり、それによ
りラムの移行時間が最少化されると共に、プレス
加工されるプレスに対する影響がなく、かつ駆動
されるプランジヤーがプレスに接触する時、改良
された方法および最大速度においてガラスが制御
される。制御は、操作が臨界的でない部分におい
ては開ループ型のラム速度制御により、そしてプ
ランジヤーがガラスと接触する臨界部分、および
製品破壊効果を最少にした状態で２つの制御間の
移行時は、閉ループ型圧力制御により実施され
る。プレスサイクルはラムおよびプランジヤー
を、型およびその内部の溶融ガラスに向けて高速
で進行させることにより開始され、ガラスとプラ
ンジヤーとの接触前に低率で、定速へ移行され、
プランジヤーと型との間のキヤビテイーの視覚領
域にガラスが分配される時、ガラスが波動を生じ
ることなく分配されるように前記定速が継続さ
れ、そしてラム圧力が、視覚領域が充満されたこ
とを表示するレベルまで上昇した時に閉ループ型
圧力制御に移行される。閉ループ型圧力制御にお
いては、圧力は単一または多段の制御割合により
減少され、プレス休止圧力に到達すると、圧力は
プログラムにより限定されたプレス休止期間につ
いて維持される。

ラムに保持されたプランジヤーを、プレスされ
たガラスから急速に引出すことは、閉ループ型速
度制御により達成され、ラムは低速にされて停止
されると共に、この位置に基づく速度制御により
引込みストロークの終端に保持され、その引込み
位置に保持される。

システムは制御にフレキシビリテイーを提供す
るために、所定および調整自在な複数の位置、速
度、圧力制御値、および圧力変化率に適用でき
る。

この発明において、プレスラムの制御はラムの
位置により決定される高速から中間速度、および
低速までシーケンス進行を利用するサーボ制御に
より実施される。ラムにより駆動されるプランジ
ヤーが一定の定速度で、型内のガラスへ入ると、
塊状体をフエースプレートの視覚面にプレスを分
配するように移動する時に、プレス圧力が生じ
る。圧力が、型の視覚面部分がガラスで満たされ
たことを表示するレベルにある時、ラムのサーボ
制御は圧力制御にシフトされ、がたつきおよびフ
エースプレートの視覚面に光学的欠陥が導入され
ることを軽減する割合でラム圧力が減少される。
減少される割合による圧力の適用により、ガラス
が型とプランジヤーとの間のキヤビテイー内に分
配され、プレス休止圧力においてガラスとの緊密
な接触状態が維持されて、ガラスから熱が除去さ
れる。プレス休止期間の終りに、プランジヤーは
速度制御を受けて、ガラスおよび型から急速に引
抜かれ、ラムは、上昇位置からの減速距離におい
て減速される。この制御により、プランジヤーが
プレス加工中にない時、および／またはガラスを
冷却する時、急速な移動が可能になると共にロス
ト時間が最少になり、かつ一定のラム速度に続く
圧力制御への円滑な移行により、ガラスが光学的
な臨界部分に分配される時に滑らかな運動が達成
される。

プログラム可能な制御装置により、制御ステツ
プ数およびラム速度を設定でき、移行圧力により
ラムプレスの圧力制御を開始でき、かつ圧力変化
率およびこの率を変化させる任意の圧力レベルを
設定できる。機械操作者により利用される最終プ
レス圧力、主調整フアクターは手動設定できる。
こうしてこのシステムは迅速かつ反復性を有する
作業変化を可能にすると共に、プレスの均一性を
維持する。さらにプランジヤー速度および圧力移
行が、最終プレス圧力が調整される時に維持され
ている。

この発明の前述ならびに別の目的および特徴
は、図面を参照する以下の詳細な説明から明らか
になるであろう。

第１図は、ガラス製陰極線管（CRT）フエー
スプレートをプレス成形（加工）する電気流体シ
ステムを概略的に示している。この種のシステム
の一利用形態は、ガラス溶融装置および精練装
置、前床およびガラス装填量を剪断塊状体の形態
によりCRTフエースプレート用雌型へ提供する
供給装置を包含する成形工場（図示しない）に連
結することである。型に割出しテーブル上に保持
されていると共に、テーブルの回転割出し軸心の
回りに円形に列をなして配置されると共に、テー
ブルが割出しを行なう時、塊状体装填ステーシヨ
ンまたは供給装置、このシステムが適用されるプ
レスステーシヨン、一連の冷却ステーシヨン、お
よび取出しステーシヨンを包含する、すべて円形
に列をなして配置される一連のステーシヨンを通
過されるようになつている。取出しステーシヨン
から、プレス成形されたCRTフエースプレート
は後処理装置へ移送され、そこにはフエースプレ
ートの側壁に柱体を挿入する機械、およびフエー
スプレートを焼なまし徐冷ガマに装填する機械が
包含されている。

典型的には成形工場は連続運転されており、す
なわちガラスはコンデイシヨニング処理され、供
給装置へ送られ、剪断塊状体として型に供給さ
れ、プレステーブルによりプレスステーシヨン、
一連の冷却ステーシヨンへ割出され、取出されて
から後処理に向けて移送される。塊状体およびそ
れからプレス成形されたフエースプレートは、ガ
ラス質量のシーケンスとして処理され、したがつ
てそれぞれ同時に、一つの処理工程を受けるよう
になつている。各処理工程は、他の処理工程期間
に適合すると共に関連を有する時間期間で実施さ
れる。CRTフエースプレートの成形プレスにお
ける重要部分は、ガラスと接触状態にある雄型お
よび雌型の休止時間であり、その理由は、休止時
間が短かいと、型部片を介してガラスから十分な
熱を除去することができないことから、所望のフ
エースプレート形状を確立されず、また休止時間
が長いと、引続く処理において許容されない応力
がガラス中に導入されてしまうからである。たが
つて、プレス休止時間は工場における操作シーケ
ンスにおいて限定フアクターとなる。

フエースプレートプレス操作には、テーブルを
割出す機構および雌型から離れた引込み位置か
ら、プランジヤーまたは雄型を移送して、雌型内
の塊状体へ向けて前進させ、さらにガラスをプラ
ンジヤーと型との間のキヤビテイー全体に分配さ
せるように前進させ、休止時間中プレス成形し、
かつプレスされたガラスとその型をプレスステー
シヨンから移送するために引込めさせ、かつ次の
型および塊状体を割出して、プランジヤーのプレ
ス走行と整合してプレス成形させる工程が包含さ
れている。装置の高速操作にはプランジヤーを、
その引込み位置とガラスに接触する位置との間を
急速に移送することが要件になる。製品品質は、
プランジヤーの制御された運動と、ガラスと接触
中の圧力の制御を必要としている。

第１図に示されるシステムは、ピストン１２を
包含する流体シリンダ１１を備えており、プラン
ジヤー１４またはCRTフエースプレート用雄型
を取付けるラム１３がピストン１２に固定されて
いる。上部ピストンロツド１５がシリンダ１１の
上端部を通して延長していると共に、中央孔１６
を備えている。ニユーヨーク、プレインビユー、
11803、テンポ・インスツルメント、インコーポ
レーテツドにより製造されるDCTMシリーズの
超音波トランスデユーサのような直線移動トラン
スデユーサ（LDT）１８が、シリンダ１１の頂
部の調整自在なブラケツト２１により支持される
クロスヘツド１９に取付けられており、そのレシ
ーバ２２は、ピストンロツド１５と同軸であると
共に孔１６内へ延長するトランスデユーサビーム
２３を支持している。位置決めヘツド２４がピス
トンロツド１５の端部に取付けられると共に、ピ
ストンロツド−ピストンラムおよびプランジヤー
がシリンダ１１と同軸に移動される時、トランス
デユーサビーム２３上を摺動する。位置決めヘツ
ド２４はレシーバ２２と位置決めヘツド２４との
間のビーム２３の長さ、したがつてシリンダ１１
内でのラム１３の伸長または引込みにより決定さ
れるラムおよびプランジヤー位置、を表示する信
号を発信するようになつている。

ピストン１２はピストンの上方のポート２５に
おいて、シリンダ１１内へ圧力流体が導入される
ことにより下方へ駆動されて、プランジヤー１４
を割出しテーブル（図示しない）上に取付けられ
た型２６方向へ駆動するようになつており、前記
割出しテーブルはプレス装置の処理ステーシヨン
型２６を割出すようになつており、この処理ステ
ーシヨンには、型がプレスステーシヨンへ割出さ
れる前に型２６に溶融ガラス塊状体を供給する塊
状体供給ステーシヨンが包含されている。底部ポ
ート２７は圧力流体をピストン１２の下方へ導入
して、ラム１３およびプランジヤー１４を上昇さ
せる手段を提供している。

圧力流体は、WI53219、ミルウオーキ、2300南
51番街、オイルギア会社によるＤタイプユニツト
のような、オイルギア型Ｖ−Ｗ電気流体サーボ制
御装置３０を備えるラジアルピストン型ポンプ２
８によりシステム中を強制流動される。この種の
ユニツトにおいて、電気流体トルクモータおよび
サーボバルブが、ポンプストロークとポンプ方向
を（図示しない手段で）制御するスライドブロツ
クの位置を制御し、したがつて圧力流体の流動量
を制御するようになつている。操作にあたり、ポ
ンプロータ（図示しない）はモータ２９により連
続駆動されている。

ポンプが中立状態にある場合、圧力流体は全く
流出されない。ラムを上方へ駆動するように設定
される時、導管３１において頂部ポート２５に圧
力が付与されると共に導管３２において底部ポー
ト２７に吸引力が付与される。圧力流体用貯蔵部
４５が設けられているが（第３図）、ラムを駆動
するにあたり利用される流体は、シリンダ１１の
ピストン１２の上方および下方部分間を循環され
る。

流体回路は比例圧力制御オペレータ３３を包含
しており、これは余剰流体を貯蔵部４５へ流出さ
せることにより、ラム駆動ラインの圧力を制御す
るように構成されている。したがつて頂部導管３
１からの圧力制御導管３５は比例圧力制御オペレ
ータ３３に連通している。マイクロプロセツサ３
４がラム運動および圧力を制御する。そこで圧力
制御増幅器３６を介して圧力指令信号が発信され
るようになつており、この増幅器では前述信号と
下降圧力トランスデユーサ３７（第３図）により
検出されるラム駆動の下降圧力側の圧力信号とが
合計されるようになつている。

ポンプサーボ制御装置３０はサーボ増幅器３８
からの信号により制御される。マイクロプロセツ
サ３４からの指令信号と、ポンプのスライドブロ
ツクの位置、したがつてポンプストロークを検出
するように構成された、ポンプサーボ制御装置の
線型可変微分変換器（図示しない）からのフイー
ドバツク信号とが、サーボ増幅器３８において合
計されて、スライドブロツク位置を制御する信号
が発信される。

マイクロプロセツサ３４は線型移動トランスデ
ユーサ１８からのラム位置信号に応じてラム速度
を要求する指令信号を、サーボ増幅器３８へ発信
する。ここで、下降圧力トランスデユーサ３７か
らの下降圧力信号に応じて、ラム圧力変化率、ラ
ム圧力、およびラム速度制御からラム圧力制御へ
のシフトへの指令信号が発信される。また、ター
ミナル４１の表示装置４０に上昇圧力を指示およ
び表示するための、上昇圧力トランスデユーサ３
９からの上昇圧力信号も受信される。また、圧力
トランスデユーサ３９は適切なインタフエース
（関連）装置を介して、表示装置および曲線プロ
ツト装置（図示しない）へ連結できる。ターミナ
ル４１はキーボード４２を包含して、マイクロプ
ロセツサ中のプログラムを変更するため、あるい
はプログラム中のパラメータを変更するために指
示、プレスパラメータ表示、操作および設定デー
タおよびキヤリブレーシヨンデータを呼び出すよ
うに構成されている。マイクロプロセツサ３４と
の追加連絡装置としては、機械の操作者に対して
ラムの最終プレス圧力を調整させることができる
指ホイールスイツチ４３、および適切ならば、フ
エースプレート製造装置用処理制御装置を包含す
る他のターミナルまたは管理または製造モニター
計算機（図示しない）が包含される。

高い生産速度で高品質のCRTガラス製フエー
スプレートを製造する制御機能が、第２図にグラ
フで示されている。図示される機能は63.5cm
（25in.）フエースプレート用のものであり、この
種の形状およびサイズについては一般的な形態が
利用されているが、形状およびサイズの相違によ
り変更され得る。実線はラム位置を表わしてい
る。曲線はプレスサイクルの動的部分のみを表わ
し、そのプレス休止時間は全体として表わしてい
ない。たとえば、63.5cm（25in.）フエースプレー
トの場合は、毎分約4.5個の塊状体が、あるいは
131/3秒毎に１個の塊状体が供給される。ラムが
プレスされたフエースプレートから引込められ、
かつプレスされる次の塊状体へ前進されるまで
に、曲線上では８秒間があてられているだけであ
る。したがつて、プレス休止時間の終了部分は、
第２図の最初の1.2秒間に示されている。ラムを
プレス位置から急速に引込めて、プランジヤーを
ガラスから、そしてプレステーブルから離れる方
向に引上げて、プレステーブルを割出し移動させ
て、次の塊状体を装填された型をプレス位置へ導
入するためには、16.5cm（6.5in.）のラム引込め
量については約4/10秒間が消費される。ラムの引
込めは、プレス制御マイクロプロセツサ３４を介
して装置制御装置（図示しない）により設定され
た開ループ型速度制御装置により行なわれる。高
速引込めは、約1.4秒において低速パターンへス
イツチされる。ラムは、プレステーブルが約1.6
秒から4.1秒まで割出される期間、その操作スト
ロークの上部に保持される。それからプレススト
ロークが高速に加速することにより開始され、こ
れは上部から約3.8cm（1.5in.）の第１前進位置に
到達するまで続けられる。次に中速度が設定さ
れ、上部から約6.4cm（2.5in.）の第２位置まで維
持される。上部から約8.9cm（3.5in.）において第
３低速が要求され、かつその速度まで減速され
て、ラムはそのストロークの下部から上方へ約
5.1cm（2in.）の位置まで低速にされると共に、そ
こからその低速が継続されて、その速度を継続す
るのに必要な流体圧力がスイツチ転換値に到達す
るまで行なわれる。

圧力スイツチ転換値において、ラム制御は開ル
ープ速度制御から閉ループ圧力制御へシフトされ
る。これは約112Kg／cm²（1600psi）および4.8秒
の時期に示される破線のピーク下降圧力曲線にお
いて発生する。この点におけるラムはその最終プ
レス位置から約1.3cm（1/2in.）にあり、かつプラ
ンジヤーを、型とプランジヤーとの間のキヤビテ
イーの視覚面部分を充填するのに十分なだけ、雌
型内に装填された塊状体内へ進行させる。したが
つて、キヤビテイーのこの部分はラムが定速度で
移動される間にガラスが分配されて、ラム速度の
変化または制御バルブ操作に付随するプレス圧力
の脈動による視覚面領域における光学ひずみが避
けられる。閉ループ圧力制御において、ラムは、
この例において70Kg／cm²（1000psi）である最終
プレス圧力まで一段または多段減少率において、
総体的に漸近的にその最終プレス位置へ接近を続
け、これがプレス休止期間中にわたつて維持され
る。

シリンダの下方駆動側、すなわちピストンの上
方のラム圧力は第２図に破線でプロツトされてい
ると共に、前述のようにラム移動量に相関され得
る。プレス休止中、下降圧力は一定量、70Kg／cm²
（1000psi）にある。プレス休止期間の終りに下降
圧力は除去され、本質的に零にされる。ラムの引
込み中、ポンプの急激な逆転およびバルブの操作
により、1.25秒から1.7秒の期間にわたるスパイ
クにより表示される下降圧力の不安定がもたらさ
れる。低レベルの圧力変動がこの期間を横切つて
示されており、ラムはその上昇位置にあり、ラム
が伸長される時圧力が少し上昇する。プランジヤ
ーがガラス塊に入ると、ラムが定速制御状態にあ
ることから下降圧力が上昇し始める。この圧力上
昇はプロツト上で約4.6秒において生じる。定速
度においては、プランジヤーがガラスを、プラン
ジヤーと型との間のキヤビテイーの視覚部分を満
たす時に圧力が滑らかに上昇し、圧力スイツチ転
換値においては、圧力の減少率が確立されて圧力
が減少される。圧力減少率は総体的に一定であ
り、あるいは複数段の減少傾斜を有するようにす
ることができる。約4.8秒における下降圧力の短
時間のスパイクは、比例圧力制御オペレータ３７
のバルブが完全オフ状態から圧力減少率を確立す
る状態にスイツチされる場合の反動の結果として
生じる。ポンプ２８は減少圧力期間中は一定スト
ロークに維持され、余分の圧力流体は流体貯蔵部
へ放出され、圧力減少率が維持される。休止プレ
ス圧力に到達すると、約5.25秒において始まるこ
とが示されるように、圧力制御装置がその圧力を
維持する。

ピストン１２の上側、シリンダの底部における
圧力は第２図に破線で示されている。これはプレ
ス休止の終端部分においては本質的に零であると
共に、約119Kg／cm²（1700psi）まで急速に上昇
し、プランジヤーをガラスから引込めるプレス制
御マイクロプロセツサの信号が発信される。引込
め制御は速度／位置制御装置により行なわれる。
上昇圧力はそのピークから、ポンプの逆転および
バルブ操作により導入される間欠スパイクを有し
ながら下降し、次いでラムストロークの上限付近
において低速制御が行なわれて、それがラムスト
ロークの上部において、低いラム上昇保持圧力が
ラムを所定位置に保持するために付与されるまで
続けられる。ラムの下方ストロークの開始によ
り、上昇圧力がその保持値から下降し、それから
ラムの下方進行中、ポンプのシフトにより圧力変
動が生じ、これは平衡バルブにより減衰される。
終端圧力制御された減少率におけるラム運動にお
いて、上昇圧力はプレス休止期間について零圧力
に接近する低レベルの移行値を有しており、これ
はラム運動に対するガラスの抵抗により滑らかに
下降する。

ラジアルピストン型ポンプ２８はスライドブロ
ツクの位置によりその出力が制御されており、こ
のスライドブロツクは連続ストローク長を、した
がつて容量出力率を有効に提供している。ポンプ
ストロークは第２図に一点鎖線により示されてお
り、そこではラム位置およびラムに適用される下
降および上昇圧力に対する関係が示されている。
スライドブロツクが零ストロークとして示される
中立位置にある時、ラムの上昇または下降移動に
ついて本質的に圧力は付与されない。ラムがその
上昇位置に保持されている期間、ポンプの零％ス
トロークからの変動は、ラムがその位置から移動
することを防止する修正保持力を表わしている。
プレス休止の終端部分において、ポンプストロー
ク、スライドブロツクは、70Kg／cm²（1000psi）
の下降圧力をもたらすために、マイナス40％の状
態にある。プレス休止の終了において、ストロー
クは零から確実な100％ストロークまで急速にシ
フトされて、ラムはその最大率で上昇される。引
込みラムの低速化は、零％ストロークシフトする
ことにより開始される。装置工程制御装置がプレ
ス操作の信号を発信した時、ポンプストロークは
零から、その最大率の約80％マイナス値までシフ
トされる。位置制御状態において、ラムがその第
１下降速度制御位置に到達する時、ポンプストロ
ークの変化が終了し、ラム速度が維持される。第
２下降速度制御位置において、ポンプストローク
はその40％マイナスのプレス休止位置へ向けてシ
フトされ、休止期間中その値に保持されて、プラ
ンジヤーがガラス内へ入る前に、ラムが一定の下
降低速度に減速される。それから、ガラスのプレ
ス成形が、圧力制御状態で行なわれる。

第１図のシステムはラム移動量およびプレス圧
力の制御パターンを、ポンプストロークをポンプ
中のスライドブロツク位置の制御を介して制御す
る電気流体制御、および必要な圧力を維持するた
めに圧力流体を貯蔵部へ流出させる比例圧力制御
オペレータ３３の制御、により達成している。第
３図に示されるように流体システムは４つの主要
素からなり、すなわちラム装置、平衡バルブ４
４、電子比例圧力制御バルブ３３およびサーボ制
御装置３０を備える２方向ラジアルピストンポン
プ２８からなつている。モータが運転されてポン
プロータを駆動し、システムが第２図の零時間に
示されるように、プレス休止状態についての圧力
制御状態にある場合、マイクロプロセツサが、ト
ルクモータにより40％マイナスのストロークの設
定を要求する信号をサーボ増幅器３８へ、そして
圧力制御増幅器３６へ70Kg／cm²（1000psi）の下
降圧力信号を発信する。

ガラスプレス操作用流体システムの主要素が第
３図に示されているが、その補助流体要素、たと
えば流体温度調整装置、フイルタおよび流体ポン
プまたは種々の圧力リリーフバルブは省略されて
いる。第１図のものに対応する流体経路には、第
３図において類似参照数字が付けられている。２
方向ラジアルピストンポンプ２８はストローク制
御のためのスライドブロツクを備えており、これ
は制御ピストン４６および対向ピストン４７によ
り流体圧により位置決めされるようになつてお
り、また前記両ピストン４６および４７はパイロ
ツト圧力ギアポンプ４８からのパイロツト圧力流
体により駆動されると共に、ポンプ４８は流体貯
蔵部４５への吸引ライン４９と出力ライン５０と
を備えている。ライン５０とピストン４７との間
の分岐部５１は、スライドブロツクに対向力を作
用させるために流体を供給するようになつてい
る。非制御状態において、大面積の制御ピストン
４６は対向ピストン４７に打勝ち、スライドブロ
ツクをその中立または零ストローク位置から移動
させる。各ピストン４６および４７は貯蔵部４５
への戻り経路を有している。スプリング５３によ
り偏倚強制される中心位置を有する電気流体トル
クモータ５２はサーボバルブ５４を駆動して、制
御および対向ピストンへ、およびそこからのパイ
ロツト流体の流量を制御するようになつており、
その場合、一方が移動圧力を受ける時は、他方が
排出へ開かれるように構成されている。スライド
ブロツクの位置が線型可変微分変換器（図示しな
い）により検出される。サーボ増幅器は、マイク
ロプロセツサからの信号、および線型可変微分変
換器から発信されるスライドブロツク位置を評示
するフイードバツク信号、に比例する大きさの信
号を発信する。これらの信号はトルクモータへ適
用されて、サーボバルブを通る流体の流量、した
がつてポンプのスライドブロツクの位置が制御さ
れる。

マイクロプロセツサ３４は第１図において、リ
ード５５および５６を介してサーボ増幅器３８に
連結された状態が示されており、これは第２図に
示されるパターンによりポンプストロークを制御
する装置である。マイクロプロセツサ３４はさら
に、プログラムされた信号と、リード５８による
下降圧力トランスデユーサ３７からのフイードバ
ツク信号とにしたがつて、リード５７を介して圧
力制御増幅器３６に適用される信号を介して、圧
力制御を行なうようになつている。圧力制御増幅
器は圧力指令信号とフイードバツク圧力信号とを
合計し、リード５９により圧力制御オペレータ３
３に対して、オペレータ３３の電子制御バルブ６
２のソレノイド６１に制御信号を発信するように
なつている。

閉ループ圧力制御は、制御信号が増幅器３６を
介してオペレータ３３に発信することにより下降
圧力トランスデユーサ３７において、しきい圧力
値が検出される時、マイクロプロセツサ３４にお
いて確立される。ライン３１の下降圧力は、チエ
ツクバルブ６０を介して流体貯蔵部４５へ通じる
吸引ラインであるライン６３を介して、圧力制御
ライン３５へ連通されている。圧力制御の確立前
は、バルブ６２は閉じられている。バルブ６２は
比例バルブであつて、オペレータソレノイド６１
に流れる電流により完全閉鎖から完全開放まで連
続ポート作動が行なわれる。電流が完全に流れる
場合は、バルブは完全に閉鎖されている。圧力制
御増幅器３６は完全な値から、必要なポート作動
度に逆比例して減少される電流を適用する。バル
ブ６３は通常閉鎖されている手動無効化（オーバ
ーライド）型で、ポンプの内部リリーフバルブが
開かれる圧力に到達する前に開放される安全バル
ブとして利用される。主圧力制御バルブ６４はス
プリングにより閉鎖方向に強制されており、貯蔵
部４５へのライン６５が閉鎖されている。

バルブ６２が閉じられた状態では、パイロツト
ライン６６および６７における圧力は等しく、し
たがつてスプリング偏倚力がバルブ６４を制御す
る。パイロツトライン６７はバルブ６２および６
３において遮断されている。ソレノイド６１への
圧力制御信号によりバルブ６２が移動されて、そ
のポート作動が調整され、ライン６７における圧
力降下がなされ、それによりバルブ６４の偏倚ス
プリング力がライン６６の圧力により打負かされ
て、バルブが開き、ライン３１からライン６５お
よび貯蔵部４５へ流体が流出する。ライン３１に
おける圧力降下がトランスデユーサ３７において
検出されると、圧力制御オペレータ３３はその信
号を調整して、電子制御バルブ６２におけるポー
ト作動を調整して、バルブ６４のポート作動およ
びライン３１の圧力を調整するようになつてい
る。この作動はライン６７のオリフイス６９によ
り減衰される。第２図に示される下降圧力パター
ンにおいて、マイクロプロセツサは、一定減少率
の圧力を要求するスイツチ転換圧力に応じて減少
信号を発信する。バルブの初期ポート作動により
急激な圧力降下と圧力回復スパイクがもたらされ
る。マイクロプロセツサ３４からの減少信号は、
比例圧力制御オペレータ３３を急速に制御し、そ
れから4.8秒〜5.25秒の時間にわたつて示される
減少信号に続く圧力減少率を制御する。その時点
で下降圧力は下降圧力トランスデユーサ３７によ
り検出されるように、70Kg／cm²（1000psi）の圧
力レベルに到達し、そのマイクロプロセツサ３４
への信号により、新しい圧力降下率、この例にお
いては零が開始され、その場合70Kg／cm²
（1000psi）が維持される。したがつて、マイクロ
プロセツサは、70Kg／cm²（1000psi）を要求する
信号、および40％マイナスのポンプストロークを
要求する信号を維持し、したがつてプランジヤー
およびラムのプレス運動は、第２図の例において
選択されたスケールにおいて、17.8cm（7in.）の
最終プレス休止位置まで進む。

マイクロプロセツサはこのシステムにおいて、
所定の段階的減少圧力変化率を要求するようにプ
ログラム化することができ、またスイツチ転換圧
力の達成に続いて継続的に低下されるしきい圧力
値において前述変化率をトリガーするようにプロ
グラム化することができる。この減少圧力率は、
現在は変化率が用いられた場合は引続く率は減少
されるべきことが望ましいが、マイクロプロセツ
サ３４のプログラムにしたがつて増減することが
できる。

平衡バルブ４４は下降ストロークのラインの圧
力により開き、下降ラインの圧力変動を減衰して
いる。上昇ストロークにおいてはバルブ４４はチ
エツクバルブ７１に迂回される。

ここに説明したシステムにおいて、上昇圧力ト
ランスデユーサ３９は制御要素ではないが、第２
図に示されるようにシステムの作動を表示してい
る。

サーボ制御装置が装置工程制御装置からマイク
ロプロセツサ３４を介して、ラム下降信号を受信
する時、第４図に示されるプログラムにしたが
う。マイクロプロセツサ３４は第２図の4.1秒に
示される第１または＃１位置において高速下降信
号を発信し、ラムは下降移動を始める。ラムが位
置トランスデユーサ１８により検出されて＃２位
置に到達すると、リード７９および８１によるマ
イクロプロセツサへの信号が、マイクロプロセツ
サから伝達される速度設定信号をサーボ増幅器３
８へシフトし、そしてポンプサーボへの総和信号
は、信号＃３に到達するまで低い速度を要求す
る。位置＃３においては低速が要求され、ポンプ
ストロークは、ラムの下方走行およびプレス休止
期間の残りにわたつて維持される値に調整され
る。位置＃３は型内の溶融ガラス装填体の上面か
ら十分離れて設定されて、ラム速度は、プランジ
ヤー１４がガラス装填体に遭遇する時点で、一定
の低速への移行が完了し、したがつてその速度で
装填体内へ入り、装填体が型およびプランジヤー
の視覚領域部分を横切つて分配される。このよう
なガラス内の進行によりプランジヤーにおける下
降圧力は、下降圧力トランスデユーサ３７により
検出されるように増大されて、圧力を表示する信
号がマイクロプロセツサ３４へ伝達される。圧力
が所定レベルに到達し、このレベルが、溶融ガラ
スがプランジヤーと型との間のフエースプレート
キヤビテイーの視覚領域全体に分配されるように
選定されている場合、マイクロプロセツサによる
ラム制御は、ラム位置に基づく開ループ速度制御
から下降ラム圧力に基づく閉ループ圧力制御へシ
フトされる。

圧力制御モードにおいて、２段階減少率を有す
るものが第４図に示されている。第１圧力減少率
が確立されると共に、これはマイクロプロセツサ
３４から圧力制御増幅器３６への傾斜信号により
比較的高い。この高い圧力減少率は圧力制御増幅
器において、トランスデユーサ３７からの下降圧
力フイードバツク信号と合計され、得られた信号
が比例圧力制御オペレータ３３へ発信されて、指
令信号にしたがつてラムの下降圧力を制御するよ
うになつている。第１圧力減少率が設定されたし
きい値より低い所定圧力レベルにおいて、マイク
ロプロセツサ３４によに第２の低圧力減少率が確
立され、オペレータがシフトしてラムの下降圧力
をその低率に制御するようになつている。第２図
に示されるように単一の減少圧力率により、多く
のフエースプレートサイズおよび形状についてこ
の発明の改良された結果が提供されることが解つ
た。圧力がマイクロプロセツサに確立される休止
プレス圧力に到達すると、オペレータ３３への信
号がその圧力を継続的に要求し、増幅器がその圧
力において、圧力トランスデユーサ３９からフイ
ードバツクされた信号とマイクロプロセツサによ
り要求される信号との合計から得られた信号によ
り、閉ループ制御を維持する。

装置工程制御装置により決定される休止期間の
終りにおいて、制御は開ループ速度制御へシフト
される。マイクロプロセツサは、ポンプのスライ
ドブロツク、したがつてポンプストロークをシフ
トして、ラムに上昇圧力を付与させるようにし
て、プレスされたガラスからのプランジヤーの高
速引込めを要求する。トランスデユーサ１８にお
いて検出されるラムストロークの上限位置からの
低速化位置において、マイクロプロセツサは減速
を指令し、ポンプストロークはその中立または零
ストローク位置へシフトされて、ストロークの頂
部においてラム引込み量を零へ低速化し、その状
態を次のラム下降位置が発信されるまで保持す
る。

マイクロプロセツサ制御により大きな融通性が
達成される。信号記憶容量および装置容量によ
り、異なるサイズおよび形状のフエースプレート
に対する多数のプレスプログラムが記憶でき、こ
れは容易に呼出され得ると共に、要求される時は
一貫し、かつ再現性を有するラム制御パターンが
画定される。ラム位置、速度、減速、圧力、およ
び圧力変化率のようなパラメータが所定の制御プ
ログラムにおいて個々に、そして多くの場合独立
して変更され得る。これらのプログラム選択、プ
ログラムにより描かれる操作パラメータ、および
プログラムまたはパラメータの変更はすべて、装
置またはそれから離れたターミナルにおいて行な
われる。このようなターミナル４１は表示装置４
０およびキーボード４２により表わされて、表示
すると共に、リード８１および８２を介してマイ
クロプロセツサ３４を呼出し／入力を行なうよう
になつている。

機械付随者または操作者は、一群の指ホイール
スイツチ４３を介してプレス休止圧力の制御を行
ない、このスイツチ４３はマイクロプロセツサ
へ、リード８３により現行プログラムを直接入力
する。プレス圧力の変化は、プレス成形される製
品の観察される特徴により指令される。たとえ
ば、製品が過剰プレスされて、ガラスが型および
プランジヤー間から押出される場合は、減少され
た圧力が望ましく、あるいはガラスが、「ミルア
ウト（mill out）」として知られるように、シー
ル端部付近のフエースプレートフランジの内面に
沿つて引裂かれる場合は、低圧によりこの欠陥が
緩和され、あるいはガラスが型およびプランジヤ
ー間のキヤビテイーに完全に分配されない場合
は、より高い圧力がこの問題を解決する。このよ
うな圧力変化はこのシステムにおいて、他の議論
されたプレスパラメータを変えることなく機械操
作者により行なうことができる。

ここに開示されたシステムの電気、流体、およ
び電気流体要素は商業的に入手することができ、
またこの発明が開示された要素または記載された
特別の関係に限定して読取られるべきではないこ
とは明らかであろう。これら要素およびそれらの
相互関係をこの発明の範囲内で変更することによ
り、この発明の有利な特徴を達成することが可能
である。したがつてこれまでの開示内容は例示的
なものであり、限定するものではないことを理解
されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電気流体式プレスラムシス
テムの概略ブロツクダイアグラム、第２図はラム
運動、ラム下降圧力、ラム上昇圧力およびポンプ
ストロークを時間に関して示す、代表的なCRT
フエースプレートのプレスサイクルのブロツト
図、第３図は流体制御システムを示す概略流体圧
力図、第４図はこの発明のガラス製フエースプレ
ートのプレスサイクルのフローチヤート。 １１…シリンダ、１２…ピストン、１３…ラ
ム、１４…プランジヤー、１５…ピストンロツ
ド、１６…中央孔、１８…直線稼動トランスデユ
ーサ（LDT）、１９…クロスヘツド、２１…ブラ
ケツト、２２…レシーバ、２３…トランスデユー
サビーム、２４…位置決めヘツド、２５…ポー
ト、２６…型、２７…底部ポート、２８…ラジア
ルピストン型ポンプ、２９…モータ、３０…ポン
プサーボ制御装置、３２…導管、３３…比例圧力
制御オペレータ、３４…マイクロプロセツサ、３
５…圧力制御導管、３６…圧力制御増幅器、３７
…トランスデユーサ、３８…サーボ増幅器、３９
…上昇圧力トランスデユーサ、４０…表示装置、
４１…ターミナル、４２…キーボード、４３…指
ホイールスイツチ、４４…平衡バルブ、４５…流
体貯蔵部、４６，４７…ピストン、４８…パイロ
ツト圧力ギアポンプ、４９…吸引ライン、５０…
出力ライン、５１…分岐部、５２…電気流体トル
クモータ、５４…サーボバルブ、６１…ソレノイ
ド、６２…電子制御バルブ、６３…ライン、６９
…オリフイス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プレスプランジヤーを第１の高速で、溶融ガ
   ラスを装填された型方向に進行させる段階、 溶融ガラスから所定間隔の位置において、プラ
   ンジヤーの進行速度を低速に減少させる段階、 フエースプレートの視覚領域を画定する、型と
   プランジヤーとの間のキヤビテイーが溶融ガラス
   で充填されるまで、プランジヤーを一定速度で溶
   融ガラス中へ進行させる段階、 フエースプレートの視覚領域を画定する、型と
   プランジヤーとの間のキヤビテイーが充填されて
   から、プランジヤーに減少する制御された圧力を
   確立する段階であつて、前記キヤビテイの充填は
   プランジヤーに適用される所定圧力関数として決
   定される段階、および その後、プランジヤーと型との間のガラス装填
   体が安定形状に固化するまで、プランジヤーに制
   御された圧力を維持する段階であつて、プランジ
   ヤーの一定速度の進行は制御された圧力が確立さ
   れた時に終了させられる段階、 からなる、陰極線管フエースプレートのプレス方
   法。 ２ 減少する制御された圧力が、プランジヤーに
   対する２つの所定間隔の圧力値間で一定の割合で
   減少するようにした特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ３ ラム、 前記ラムに設けられたフエースプレート用プラ
   ンジヤー、 前記プランジヤーのプレス走行の限界位置にお
   いて前記プランジヤーに係合するフエースプレー
   ト用雌型、 前記ラムを、前記プランジヤーが前記雌型から
   引込まれている位置と、前記プランジヤーが前記
   雌型に対してガラスプレス関係を有する位置との
   間を移送させる装置、 前記ラムを引込まれた位置からガラスプレス位
   置まで、最初は開ループ圧力制御で高速により進
   行させる制御装置、 前記プランジヤーがガラスプレス位置に接近し
   た時にその進行速度を減少させる装置、および 前記プランジヤーが雌型内のガラスに最初に接
   触した時、前記プランジヤーの進行を維持する装
   置、 を備える、陰極線管フエースプレート用プレスに
   おいて、 前記プランジヤーおよび雌型の視覚面領域がガ
   ラスにより完全に充填されるのに十分な大きさの
   ラム・プレス圧力に応答して、前記ラムの圧力調
   整工程を開始する装置であつて、閉ループ圧力制
   御装置を備え、初期圧力調整は圧力減少からな
   り、前記圧力調整には第２の所定ラム・プレス圧
   力までの一定の割合での前記ラム・プレス圧力の
   漸進的減少が包含されている装置、および 前記第２の所定ラム・プレス圧力に応答して、
   閉ループ圧力制御により前記ラム・およびプラン
   ジヤーを前記第２の所定プレス圧力に維持する装
   置、 を備えることを特徴とするプレス。 ４ 前記ラムの走行経路に沿うその位置の関数と
   して、前記ラムの進行速度を多段階により減少さ
   せる制御装置を備えている特許請求の範囲第３項
   記載のプレス。 ５ 前記ラムをラム位置の関数である速度で引込
   めさせるように前記制御装置を操作するラム引込
   み制御装置を備え、前記速度がラムの進行速度に
   対して高速度である特許請求の範囲第３項記載の
   プレス。 ６ ラムストロークの長さ、ラム運動速度、ラム
   圧力変化率、ならびに前記運動速度および圧力が
   前記ラム進行制御装置のために変更される反曲点
   を選択的に調整可能にするプログラム可能なコン
   トローラを備え、もつて、前記プログラム可能な
   コントローラにより、ラムストローク、ラム運動
   速度および圧力変化率、ならびにラム運動および
   圧力の変化についてのラム位置およびブレス圧力
   の反曲点の制御が、選択的に変更可能になる特許
   請求の範囲第３項記載のプレス。