JPH0581536B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はIS型のガラス壜成形機におけるゴブ重
量制御方法の改良に関するものである。

（従来の技術） IS型（独立セクシヨン型）のガラス壜成形機は
所定の位相差で運転される同一構造の成形セクシ
ヨンを多数直列に結合した代表的なガラス壜成形
機であり、共通するゴブフイーダから連続的に供
給されるゴブを各セクシヨンに順次分配しつつガ
ラス壜の成形を行つている。

ところがゴブフイーダから供給されるゴブの重
量はさまざまな外乱により変動することがあり、
金型の設計値よりもゴブが重過ぎるとガラス壜の
口部等にはみ出し不良を生じ、反対に金型の設計
値よりもゴブが軽過ぎると壜口部の出不足や口流
れ等の不良を生ずる。このために従来はガラス壜
成形機のオペレータが一定の時間間隔でゴブ重量
を秤により測定し、ゴブフイーダのチユーブ高さ
をハンドル操作により変更してゴブ重量が設計値
通りとなるように制御していた。

また最近では、例えば特公昭59−43426号公報
に示されるように、ゴブをプレス成形するプラン
ジヤの最大ストロークを差動変圧器のようなセン
サにより検出してゴブ重量を測定し、この値に応
じてゴブフイーダのチユーブ高さを自動的に変え
てゴブ重量を自動制御する試みもなされている。

ところがこのような従来のゴブ重量の自動制御
方法では、プランジヤの最大ストロークの検出精
度が低いこともあつてゴブ重量のコントロール精
度が±0.5％程度であつたので、例えば重量が150
ｇのガラス壜では0.75ｇの変動が生ずる可能性が
ある。これをガラス容量に換算すると約2.0c.c.と
なり、このためにガラス壜口部のストレート部の
内径を大きくしてゴブ重量の変動を吸収する必要
があり、プレスブロー成形法により内径が18mm以
下の細口のガラス壜をプレスブロー成形すること
ができなかつた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記した従来の問題点を解決して、IS
型のガラス壜成形機に供給されるゴブ重量の変動
を従来の半分以下に抑え、従来はプレスブロー成
形が不可能であつた内径が10mm程度の細口のガラ
ス壜を成形することができるようにしたガラス壜
成形機におけるゴブ重量制御方法を提供するため
に完成されたものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するための本発明は、IS型の
ガラス壜成形機の各セクシヨンのプランジヤの可
動側に一定ピツチで取付けられた導電体の変位を
固定側に取り付けられた一次交流信号で励磁され
るコイルの二次出力として検出することにより、
IS型のガラス壜成形機の全セクシヨンのプランジ
ヤの最大ストロークを連続的に取り出し、その所
定回数分の平均偏差をゴブ重量偏差に換算したう
え、PI制御によりゴブフイーダのチユーブ高さ
の設定値を常時算出し、この信号に基づいてモー
タを回転してチユーブ高さの調整を行うことを特
徴とするものである。

以下に本発明を図示の実施例とともに更に詳細
に説明する。

（実施例） 第１図は本発明の実施例の全体を概略的に示す
斜視図であり、６セクシヨンのIS型のガラス壜成
形機１、１が２台直列に配置され、実質的に12セ
クシヨンの成形機として運転されている例が示さ
れている。

各ガラス壜成形機１の全セクシヨンの成形部材
作動装置には後に説明するセンサが取り付けてあ
り、センサからの情報はセンサインタフエースボ
ツクス２を通じて制御盤３に入力される。また制
御盤３はオペレータターミナルに必要な表示を行
うとともに、制御盤３又はオペレータターミナル
を通じてシステムに必要な指示を与えたり制御が
行なえるようになつている。

ガラス壜成形機１、１はプレスブロー方式によ
りガラス壜を成形するものであり、その成形部材
のうちゴブフイーダ４から供給されたゴブを粗型
内部でプレス成形するためのプランジヤにその作
動を検出するセンサが取付けてある。

第２図はセンサの具体的な構造を示す図であつ
て、５はプランジヤー昇降用のピストンロツド、
６は固定側のシリンダーである。このピストンロ
ツド５の表面にはリング状の導電体７が一定ピツ
チで取付けてあり、またシリンダー６にはコイル
８が取り付けてある。このセンサの構造及び作動
原理は次の通りである。

すなわち第３図に示すように、コイル８は一次
コイル９ａ〜９ｄと二次コイル１０ａ〜１０ｄと
を含んでおり、これらのコイルの円筒空間がピス
トンロツド５と同心となるようなつている。導電
体７はピストンロツド５の材質よりも良導電体か
らなるもので、例えばアルミニウム、銅等を利用
することができ表面を他の材料でコーテイングし
てもよい。

コイル８は一次交流信号で例示されることによ
りＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの相で動作するもので、
コイルに対する導電体７の相対位置に応じて磁気
抵抗が90°ずつずれるようになつている。例えば
Ａ相をコサイン相とすると、Ｂ相はサイン相、Ｃ
相はマイナスコサイン相、Ｄ相はマイナスサイン
相となるように配置されている。

実施例では各相の一次コイル９ａ〜９ｄと二次
コイル１０ａ〜１０ｄとは同じ位置に巻かれてお
り、コイルの長さそれぞれＰ／２（Ｐは任意の数）
である。Ａ相とＣ相、Ｂ相とＤ相のコイルが隣接
して設けられており、各コイルグループ間の間隔
は［Ｐ×（ｎ＋0.25）］（ｎは任意の自然数）とな
つている。

以上の構成において、各相の一次コイル９ａ〜
９ｄによる磁束はピストンロツド５を通り、導電
体７がその磁界内に侵入すると侵入量に応じてリ
ング状の導電体７に沿つて過電流が流れる。この
結果、各相の一次コイルに対する導電体７の侵入
度に応じて各導電体７に過電流が流れ、この過電
流損による磁気抵抗変化が各相の磁気回路に生ず
る。そして各相の二次コイル１０ａ〜１０ｄには
この磁気抵抗に応じたレベルの交流信号が励磁さ
れる。

実施例では位相シフト方式によりピストンロツ
ド５の直線位置に応じた出力信号を得るようにな
つている。すなわち、各相ではピストンロツド５
の直線変位に応じて周期的な磁気抵抗変化が生
じ、この磁気抵抗変化の位相は隣合う相間では90
度（Ｐ／４）ずつずれている。従つて直線変位に
対応する位相角をφで表したとすると、各相の二
次コイル１０ａ〜１０ｄに励磁される電圧のレベ
ルはピストンロツド５の直線位置（つまりφ）に
応じて、Ａ相ではcosφ、Ｂ相ではsinφ、Ｃ相で
は−cosφ、Ｄ相では−sinφ（但し2πがＰに相当す
る）の式で表すことができる。Ａ相とＣ相の一次
コイル９ａ，９ｃは正弦波信号sin ωtによつて励
磁し、Ｂ相とＤ相の一次コイル９ｂ，９ｄは余弦
波信号cos ωtによつて励磁する。そして二次コ
イル１０ａ，１０ｃの出力信号を差動的に加算
し、二次コイル１０ｂ，１０ｄの出力信号も差動
的に加算したうえ、各相の差動出力信号を加算合
成して最終的な出力信号Ｙを得る。そうすると最
終的な出力信号Ｙは次のような式で表現すること
ができる。

Ｙ＝sinωt cosφ−（−sinωt cosφ）＋cosωt s
inφ−（−cosωt sinφ） ＝2sinωt cosφ＋2cosωt sinφ＝2sin（ωt＋
φ） ここでφはピストンロツド５の直線位置に対応
しているので、一次交流信号sin ωt、cos ωtに
対応する出力信号Ｙの位相ずれφを公知の位相差
検出回路により測定することによりピストンロツ
ド５の位置を正確に検出することができる。

以上のようにして求めた位相ずれデータDφは
導電体７の周期的パターンの１サイクルの長さＰ
の範囲内におけるピストンロツド５の絶対位置を
示している。所定の原点位置に対するピストンロ
ツド５の現在位置はこの位相ずれデータDφに現
在コイル８に侵入している導電体７が原点位置か
ら何サイクル目のものであるかを示すデータDx
との組合せにより特定することができる。なお信
号処理方式は必ずしも位相シフト方式に限られる
ものではない。以上の方法によりIS型のガラス壜
成形機の全セクシヨンのピストンロツド５等の成
形部材作動装置の絶対位置を1μｍオーダーで正
確に測定することができる。

第４図はこのようにしてガラス成形中に電気的
に取り出されたピストンロツド５の作動曲線を示
したグラフである。このグラフ中の最高点がプラ
ンジヤーの最大ストローク位置を示しており、ガ
ラスが非圧縮性の粘性流体であることから、粗型
の容量が一定である場合にはプランジヤーの最大
ストローク位置がゴブの重量を直接表すこととな
る。

第５図は本発明のゴブ重量制御方法を説明する
ブロツク図である。

上記のようにして各セクシヨンから取り出され
たプランジヤーの最大ストロークの値は、各セク
シヨンに対応させて設けられたメモリ１１に次々
と入力される。実施例ではメモリ１１は同一のプ
ランジヤーについての連続する20個のデータを記
憶することができ、新しいデータが入力されると
最も古いデータは順次消去されていく。そしてメ
モリ１１の内部の20個のデータの平均値が算出さ
れる。これをプランジヤーの最大ストローク位置
の設定値と比較し、各プランジヤについて位置偏
差ΔPをそれぞれ計算するとともに、99秒以下の
値に設定されているサンプリング時間毎に全セク
シヨンの平均位置偏差ΔBを計算する。次にこの
平均位置偏差ΔBから、ΔG＝（Ｄ／２）²・π・
Ｃ・ΔBの式に基づいて、ゴブ重量偏差ΔGが算
出される。ここでＤ／２はプランジヤの半径、Ｃ
はガラスの比重である。

次にこのようにして得られたゴブ重量偏差ΔG
をパラメータとし、ゴブ重量制御ユニツト内部で
PI制御によりゴブフイーダのチユーブ高さの設
定値Ｌが算出される。このためには第５図のブロ
ツク１２の中に示される通りの演算を行い、PI
制御によりまず位置決め量ΔSが算出される。そ
してこの位置決め量ΔSに設定値を計算した時点
におけるチユーブ高さｌを加え、Ｌ＝ｌ＋ΔSと
してチユーブ高さの設定値Ｌが算出される。

ゴブ重量制御ユニツトはこのようにして算出さ
れたチユーブ高さの設定値Ｌに基づき、第６図に
示されるステツピングモータ１３を回転してチユ
ーブ高さの調整を行う。第６図に示される通り、
ステツピングモータ１３は減速ギア１４と電磁ク
ラツチ１５とを介してチユーブ昇降用のシヤフト
１５を駆動する構造となつており、このシヤフト
１５の上端が送りねじを回転させてゴブフイーダ
４のチユーブ１６を昇降させる。更にこのシヤフ
ト１５の下端にはその回転角度のセンサ１７が取
付けられており、チユーブ１６の高さを検出して
いる。このためのセンサ１７は前記したプランジ
ヤ高さ検出用のセンサと同様の原理のものを使用
することができるが、必ずしもこれに限定される
ものではない。上記した電磁クラツチ１５はオペ
レータが手動によりシヤフト１５を駆動する場
合、ステツピングモータ１３をシヤフト１５から
切り離すためのものである。

このようにしてチユーブ１６の高さはIS型のガ
ラス壜成形機の各セクシヨンのプランジヤのピス
トンロツド５に取り付けられたセンサから次々と
入力されるゴブ重量のデータに基づいて常に制御
され、ゴブ重量は従来よりもはるかに精度良く制
御されることとなる。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明によればガラス
壜成形機の各セクシヨンのプランジヤーに一定ピ
ツチで取付けられた導電体の変位を固定側に取り
付けられた一次交流信号で励磁されるコイルの二
次出力として検出することにより、実際に成形さ
れているプランジヤの最大ストロークを従来の作
動変圧器による測定法よりもはるかに正確にμｍ
オーダーで正確に測定することができる。

しかも本発明ではこの測定値を基にプランジヤ
の最大ストロークの平均偏差の算出、ゴブ重量偏
差への換算、PI制御によるゴブフイーダのチユ
ーブ高さの設定値の算出等の演算処理を行い、こ
の信号に基づいてステツピングモータを駆動して
チユーブ高さの制御を行うので、ガラス壜成形機
の全セクシヨンに供給されているゴブ重量の平均
値を正確に設計値に合わせることができる。この
結果、本発明ではゴブ重量を±0.25％の精度で制
御することが可能となり、ゴブ重量の変動吸収代
を小さくできるので、従来はプレスブロー成形が
不可能であつた内径が10mm程度の細口のガラス壜
を成形することが可能となる。

さらに本発明によれば、明らかな成形異常が検
出されたときには警報信号や停止信号を出すこと
もでき、従来はオペレーターの技量により管理さ
れていたゴブ重量の制御をはじめとするガラス壜
の成形工程を、より科学的に管理することができ
る。

よつて本発明は従来の問題点を解消したガラス
壜成形機におけるゴブ重量制御方法として、業界
に寄与するところは極めて大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体を概略的に示す
斜視図、第２図はセンサの具体的な構造を示す断
面図、第３図はセンサの構造及び作動原理を示す
拡大断面図、第４図はガラス成形中に電気的に取
り出されたプランジヤーの作動曲線を示すグラ
フ、第５図は本発明のゴブ重量制御方法を説明す
るブロツク図、第６図はチユーブ高さの制御装置
を示す正面図、第７図はガラス壜成形機の制御シ
ステム全体のブロツク図である。 １：ガラス壜成形機、４：ゴブフイーダ、５：
プランジヤー作動用のピストンロツド、６：シリ
ンダー、７：導電体、８：コイル、９ａ〜９ｄ：
一次コイル、１０ａ〜１０ｄ：二次コイル、１
３：モータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ IS型のガラス壜成形機の各セクシヨンのプラ
   ンジヤの可動側に一定ピツチで取付けられた導電
   体の変位を固定側に取り付けられた一次交流信号
   で励磁されるコイルの二次出力として検出するこ
   とにより、IS型のガラス壜成形機の全セクシヨン
   のプランジヤの最大ストロークを連続的に取り出
   し、その所定回数分の平均偏差をゴブ重量偏差に
   換算したうえ、PI制御によりゴブフイーダのチ
   ユーブ高さの設定値を常時算出し、この信号に基
   づいてモータを回転してチユーブ高さの調整を行
   うことを特徴とするガラス壜成形機におけるゴブ
   重量制御方法。