專利名稱：行列式制瓶機玻璃器具成型系統(tǒng)中的料滴送達時間控制的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及行例式(IS)制瓶機玻璃器具成型系統(tǒng)，特別是監(jiān)控行例式制瓶機中玻璃料滴送達時間和以該料滴送達時間的函數(shù)控制機器分部的方法和裝置。
目前，通常所說的行列式制瓶機或IS機在玻璃容器的制造業(yè)中占主要地位。此類制瓶機包括一組分開或獨立的制造分部，它們各具有用于將一個或更多的熔態(tài)玻璃填料或料滴轉換成空心玻璃容器并通過該機器分部的連續(xù)工段(successive stage)傳送玻璃容器的操作機構。一般地，IS制瓶機系統(tǒng)包括一個具有用于控制熔態(tài)玻璃料股的頂針機構的玻璃源；剪切機構，用于將熔態(tài)玻璃料股切割成單獨的料滴；以及一個料滴分配器，用于將各料滴分配到各個機器中。每個機器分部包括一個或多個型坯模，在其中將料滴通過吹制或壓制操作初步成型為型坯；一個或多個翻轉臂(invert arm)，用于將型坯輸送到吹模中，在吹模中將容器吹制成最終的形狀；鉗，將成型的容器輸送到固定板上；刮除機構，將模制成型的容器從固定板傳送到橫向運輸機上。運輸機承接來自于所有IS制瓶機分部中的容器，并將容器輸送到裝載器中，以傳送給玻璃退火爐，在每個分部中還設有用于閉合對開模、移動擋塊手和吹頭，調節(jié)冷卻風氣流等等操作機構。美國專利4,362,544包括了對“吹-吹”與“壓-吹”兩種玻璃器具成型工藝技術背景論述，并還論述了適用于這兩種工藝的電動氣動式行列式制瓶機。
熔態(tài)玻璃料滴到每一行列式的坯型模的時間控制對系統(tǒng)操作是一個關鍵性的因素。料滴的定時到達是隨若干因素而顯著變化，如沿槽、料滴分配系統(tǒng)的料槽和導流板的污垢堆積和/或涂層損壞之類的因素。玻璃料滴過遲到達型坯模可能引起嚴重的模具損壞，需要付出昂貴的停工修理代價，并產生所謂雜質玻璃，可能會污損鄰近機器分部中形成的玻璃器具。迄今為止已提議，檢測玻璃料滴到達各型坯模，根據(jù)玻璃料滴到達使型坯模的閉合以及啟動分部操作循環(huán)。然而，此類方案過于復雜，且不能很好適宜于必須在各制瓶機分部間進行協(xié)調控制的多分部制瓶機系統(tǒng)。
因此，本發(fā)明的總目的在于提供一種系統(tǒng)和方法，用于在行例式玻璃器具成型系統(tǒng)的多分部中測量料滴送達時間，以及以這樣的一種方式控制分部在料滴過遲到達情況下的操作，在完成該制瓶機分部的操作循環(huán)中防止模具損壞及產生雜質玻璃，并且不影響機器其他分部的操作。本發(fā)明的另一個和相關的目的在于，提供一種上述特征的方法和系統(tǒng)，便于監(jiān)測料滴輸送設備的廢料堆積、涂層破壞或其他逐漸的老化，以便在料滴輸送定時劣化到危險程度之前維修輸送設備。
在包括一個料滴分配器、每個機器分部中的型坯模、每個機器分部中的吹模的行例式(IS)制瓶機玻璃器具成型系統(tǒng)中，用于確定料滴到達每個機器分部時間和在危急的料滴誤裝載時終止一個分部操作的設備包括確定料滴到達各機器分部的傳感器和相應的電路，所述料滴分配器用于將玻璃料滴按次序分配到各機器分部中，所述型坯模用于使料滴形成型坯，所述吹模用于使型坯形成中空的玻璃容器。在每個機器分部中將這樣確定的料滴到達時間與預設關閉極限值進行比較。當料滴到達一個機器分部的時間超過預設極限值時立刻終止該機器分部的坯型模的操作，而允許該機器分部的吹模和器具傳送機完成一個操作循環(huán)。故此，在該分部沒有可接受的玻璃器具的同時避免了型坯模的損毀以及產生雜質玻璃。在清除可能發(fā)生的玻璃誤裝載和進行必須的維修以后，機器分部可以通過正常的再啟動方式被重新啟用。其他機器分部不中斷地繼續(xù)運行。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在每個料滴分配器和每一機器分部中設置料滴傳感器，用于檢測玻璃料滴到達該分部的型坯模的時間。一個電子控制器與所有料滴傳感器相連接，用于檢測玻璃料滴通過料滴分配器至每一分部中的每一個型坯模的傳送時間。當玻璃料滴在料滴分配器與任一機器分部中的型坯模之間的傳送時間超過預選極限時，該分部中型坯模的運行將立刻被終止，同時完成吹模的操作循環(huán)過程。在一系列機器循環(huán)中存儲料滴的到達時間信息，并估價這樣存儲的信息用于確定料滴傳送機構的狀態(tài)。它是通過確定每個機器分部的各個型坯模的平均料滴到達時間和每個機器分部的各個型坯模的料滴到達時間標準偏差、并以指令方式將信息顯示給估價的操作者來實現(xiàn)的。以此方式，任何料滴傳送過程中的劣化情況都能在機器終止之前被識別。
有關本發(fā)明以及其他的目的，特征及優(yōu)點，將通過下列說明、附加的權利要求和附圖得到最好的理解。


圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施方式的行例式制瓶機玻璃器具成型系統(tǒng)功能框圖；圖2是圖1所示系統(tǒng)局部更詳細的功能框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例中料滴到達時間控制和機器控制系統(tǒng)的功能框圖；以及圖4是用于操作者參考的料滴到達時間的典型顯示。
圖1示意出一個IS制瓶機玻璃器具成型系統(tǒng)10，包括一個容納熔態(tài)玻璃(來自于前爐)的貯存器或料碗12，由頂針機構14控制熔態(tài)玻璃，送往剪切機構16。剪切機構16將熔態(tài)玻璃切割成熔態(tài)的玻璃料滴，通過料滴分配器18送往IS機構20。IS機構20包括一組單獨的分部，在各分部中料滴被成型為單獨一件玻璃器具。各分部分終止于刮除工作臺，由此將玻璃器具制品從刮除工作臺傳送到一個橫置的運輸機22上。運輸機22通常為環(huán)形皮帶運輸機，按次序將容器傳送到退火爐裝載器24，它將容器成批送入一個退火爐26中。容器通過退火爐26被傳送到通常所說制作循環(huán)的冷卻端28，在此對容器的商品品種進行檢驗，分類、貼標簽，包裝和/或為進一步的工序而保存起來。
圖1示意的系統(tǒng)10包括一系列操作機構，它們用于對玻璃進行操作、通過連續(xù)的加工步驟移動玻璃工件以及在系統(tǒng)中實施其他功能。這些操作機構包括，例如，頂針機構14，剪切機構16，料滴分配器18和退火裝載器24。再有，每個IS制瓶機20中，具有多種操作機構，如用于開閉模具的機構，用于漏斗、擋板和吹頭的進、出運動的機構，用于翻轉臂和取出鉗運動機構，以及用于將制品移動到運輸機22上的刮除機構。
對照圖2，IS制瓶機20包括一組獨立的分部20a，20b，……20n。每個獨立分部包括至少一個，最好是一組型坯模30，從料滴分配器18同時接受玻璃料滴。在附圖所示及在此討論的特別實例中，制瓶機20包括一個所謂三坯機，其中每個機器分部包括三套型坯模30和三套吹模32，用于同時操作三塊玻璃料滴制作三件玻璃器具。所謂單坯機構，雙坯機構和四坯機構也被應用于工藝中。玻璃料滴實際上同時被傳送入]給機器分部的型坯模30，并按設計的點火順序或次序傳送入若干個機器分部。玻璃料滴在型坯模30中被同時成型為粗型坯，并同時通過相應的翻轉臂從型坯模30傳送到吹模32。在吹模32中，粗型坯被吹制成最后形狀，此時下一批粗型坯在型坯模30中形成。隨著下一批粗型坯通過翻轉臂傳送到吹模32，完成制品從吹模32通過取出鉗轉移到刮除工作臺34的固定板上。若干刮除工作臺34按次序將完成制品傳送到橫置的運輸機22(圖1)。
作為更深入的描述，IS制瓶機玻璃器具成型系統(tǒng)10具有傳統(tǒng)的結構。例如，貯存器12和頂針機構14如美國專利3,419,373所示。本發(fā)明當前的優(yōu)選實施例中，頂針機構14公開于美國申請08/597,760中。剪切機構16可以如美國專利3,758,286或4,499,806，或者更佳的，如申請日為1994年10月13日的美國申請08/322,121所示。料滴分配器18可以如美國專利4,529,431或5,405,424。美國專利4,362,544和4,427,431展示了典型的IS制瓶機20，以及美國專利4,199,344，4,222,480和5,160,015展示了典型的刮除工作臺。美國專利4,193,784，4,290,517，4,793,465和4,923,363展示了適用的退火爐裝載器24。美國專利4,141,711，4,145,204，4,338,116，4,364,764，4,459,146和4,762,544展示了多種IS制瓶機系統(tǒng)中玻璃器具制作電子控制的安排。例如，一種用于控制IS制瓶機的運轉制瓶機展示于，如上述的美國專利4,548,637。上面所提到所有美國專利和申請的公開在此作為相關的背景技術。
根據(jù)本發(fā)明，料滴傳感器40a，40b，40c(對于三料滴系統(tǒng))的設置用于熔態(tài)玻璃從剪切機構16到料滴分配器18過程的檢測。傳感器40a-40c可以排列于沿料滴傳送路徑任一合適的位置，如剪切機構16和料滴分配器18的入口之間，或沿著料滴分配器18的入口，導槽或導向器。第二組料滴傳感器42a，42b，42c的設置用于熔態(tài)玻璃從料滴分配器18到與之相連的每個機器分部20a，20b，……20n的型坯模30過程的檢測。傳感器42a，42b，42c可以直接地排列于與型坯模相鄰，與型坯模入口擋板相鄰，或料滴分配導向器出口端的位置。特別要指出的是，傳感器40a-40c和42a-42c的設置，是要提供表示熔態(tài)料滴通過料滴分配器18的時間以及熔態(tài)料滴到達每個機器分部的型坯模30運行時間的信號。傳感器40a-40c和42a-42c可以是任何適合的形式，例如美國專利4,574,009所展示的。
若干個傳感器40a-40c和42a-42c通過一個多路轉換器44(圖3)連接到電子控制器46，所述的傳感器提供一個控制輸入信號給多路轉換器，多路轉換器用于對一組輸入的傳感器信號進行選擇。電子控制器46還接收機構定時和復位信號，給機構操作的時間控制提供參照，還提供輸出信號給計算機部件操作員控制臺或COMSOC 48a，48b，……48n，它們分別控制機器分部20a，20b，……20n的操作。COMSOC單元48a-48n可以是例如美國專利4,364,764和4,459,146所展示的?？刂破?6還接收一個來自于操作鍵盤50的輸入信號，以及提供一個輸出信號給操作顯示屏52，用于實現(xiàn)將要敘述的目的以及其他常規(guī)的控制目的。
在操作中，控制器46監(jiān)視來自于熔態(tài)料滴傳感器40a-40c和42a-42c的定時信號以達到兩種目的持久監(jiān)測料滴傳送時間，以及在料滴傳送過遲時控制分部關閉?？刂破?6通過多路轉換器44輪詢不同的傳感器40a-40c和42a-42c以檢測玻璃料滴通過每一傳送路徑到達每個機器分部的型坯模30的運送時間。該運送時間存儲在控制器46中，使得每個傳送過程可以根據(jù)玻璃料滴的傳送條件進行估測，以及描繪出由于雜質堆積，涂層的磨損或其他原因導致的設備逐漸劣化情況。為此目的，操作者在鍵盤50上可以有選擇地要求將料滴到達統(tǒng)計信息顯示于屏幕52上。例如，圖4示意了一種料滴到達監(jiān)測顯示情況，它提供了如三料滴十分部機構的各機構分部1至10的每個型坯?？涨籄、B和C的信息。圖4中所有的時間是機器度(machine degree)單位，通過控制器46(圖3)基于機器計時和其余的輸入信號計算得出。圖4所示的顯示，例如，分部1的空腔A-C的平均到達時間在最后50次加工循環(huán)中是7.1度，具有0.4度的標準偏差。同樣，所有分部1至10(它們通過分配器18分享料滴通路的公共部分)的型坯?？涨籆的平均料滴到達時間在最后50次加工循環(huán)中平均為6.8度，具有0.4度的標準偏差。即使在料滴分配系統(tǒng)也可以使用這種特性的信息來評估設備劣化的狀態(tài)。其他信息，如最大和最小傳送時間，也可以計算和顯示出來。
本發(fā)明的第二個特征是在使會產生雜質玻璃和可能損毀型坯模的機構無效的同時以控制方式關閉機器分部，允許部分完好成型的玻璃器具繼續(xù)完成。它是通過實時計算在料滴傳送到型坯模時料滴到達各機器分部的每個型坯模的時間來完成。如果到達時間超過設定極限，控制器46(圖3)通過有問題的型坯模相應的COMSOC 48a-48n進行操作來終止有問題的分部的型坯模的操作，同時繼續(xù)操作吹模、取出鉗和刮除工作臺，在該分部完成成型玻璃器具的工序。關閉極限可以通過觀察分部中料滴是否及時裝載、并注意該分部中料滴的到達時間根據(jù)經驗來確定。之后，在該分部可以手工操作型坯模擋板，以便較早開始直至料滴碰觸擋板。然后，將在料滴與前述的與擋板相抵觸的料滴的正常到達時間相沖突之前的擋板所需的增加變化度數(shù)作為關閉極限設置。該設置可以通過鍵盤50輸入控制器46。其他用于計算或經驗性確定關閉極限的技術均可以使用，例如，在上述相關的美國專利4,364,764中公開的機構停止和啟動程序。
可見，本發(fā)明提供了一種用于監(jiān)視和控制行列式玻璃器具成型系統(tǒng)的方法和裝置，它可以完全達到前面提出的所有目的和目標。雖然本發(fā)明已通過與之相結合的本優(yōu)選實施例進行了詳細描述，但許多修改和變更可以在不背離本發(fā)明最大程度的實質和范圍情況下作出。例如，不使用感測熔態(tài)玻璃料滴到達或通過料滴分配器18的料滴傳感器40a-40c，一個相應的料滴到達時間的參考信號可以通過響應剪切機構16的操作的傳感器來產生，或者在這方面由命令剪切機構16操作的電信號來產生。優(yōu)選使用料滴傳感器40a-40c以排除非直接與料滴到達時間相應的其他定時錯誤的可能原因。在此還優(yōu)先以機器度為單位利用和顯示料滴到達時間，使該時間與機器操作更易有關。然而，也能以實際時間為單位來操作和/或顯示坯料到達時間。本發(fā)明的系統(tǒng)還可以容易地運用于監(jiān)視其他機器的操作時間，如機器指示或復位脈沖與實際料滴到達的時間之間的所謂偏離時間。本系統(tǒng)還可用于在料滴到達一個或多個型坯模的時間劣化的情況下給操作者提供警報信號，這將給采用補救裝置和可避一個或多個機器分部關閉提供機會。
權利要求
1.一種用于成型中空玻璃容器的行列式(IS)制瓶機(20)的操作控制方法，行列式(IS)制瓶機包括在各分部中用于將料滴成型為型坯的第一裝置(30)，在各分部中用于將型坯成型為容器的第二裝置(32)，將型坯從所述第一裝置輸送到所述第二裝置的裝置，以及從所述第二裝置傳送容器的裝置(34)，所述方法包括的步驟為(a)測定所述各料滴到達所述各第一裝置(30)的時間，(b)將步驟(a)中所述各料滴到達時間與預設極限值相比較，以及(c)在所述步驟(b)中，如果步驟(a)中的所述料滴到達時間超過步驟(b)所述預設極限值，則立即終止與所述分部(20a，20b，……20n)相應的第一裝置(30)的運行，以防止在第一裝置產生雜質玻璃，同時繼續(xù)完成所述輸送裝置、與所述分部相應的所述第二裝置(32)和所述傳送裝置(34)中的運行周期，以便在所述第二裝置中將型坯成型為玻璃容器。
2.根據(jù)權利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(a)包括步驟(a1)存儲對應各所述機器分部的多次運行周期的料滴到達時間信息，以及(a2)選擇性顯示用于通過操作者評價所述料滴傳送裝置的操作劣化情況的平均時間信息。
3.根據(jù)權利要求1或2所述方法，其特征在于，所述各機器分部包括一組所述第一裝置及相應的一組所述輸送裝置和所述第二裝置，以及所述步驟(a)包括測定每一所述料滴到達在所有所述分部的所述多個第一裝置的每一個的步驟。
4.一種行列(IS)制瓶機玻璃器具成型系統(tǒng)(10)，包括用于按次序將玻璃料滴傳送到各機器分部(20a，20b，……20n)的裝置(18)，在各分部中用于將料滴成型為型坯的第一裝置(30)，在各分部中用于將型坯成型為容器的第二裝置(32)，將型坯從所述第一裝置輸送到所述第二裝置的裝置，用于測定所述料滴到達各分部的時間和在發(fā)生危急的料滴誤裝載時終止一個分部運行的裝置(40至52)，它包括用于測定所述料滴到達各分部的裝置(40，42，44，46)，用于將料滴到達時間與各分部預設關閉極限值比較的裝置(46)，以及用于當所述分部中的所述料滴到達時間超過所述預設極限值時立即終止分部中所述第一裝置的運行而同時允許該分部中第二裝置完成循環(huán)的裝置(46，48)。
5.根據(jù)權利要求4所述系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述分部(20a，20b，……20n)包括一組所述第一裝置和第二裝置(30，32)，以及所述終止操作裝置(46，48)包括當該分部中任何一個所述第一裝置的所述料滴到達時間間隔超過所述預設極限值時終止機器分部中所有所述第一裝置(30)的運行、同時允許該分部中所有所述第二裝置(32)完成循環(huán)的裝置。
6.根據(jù)權利要求4或5所述系統(tǒng)(10)，進一步包括存儲一系列加工循環(huán)的料滴到達時間信息的裝置(46)，以及用于評價這樣的信息以確定料滴傳送裝置的操作劣化情況的裝置(46，52)。
7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其中信息評價裝置(46，52)包括用于確定各機器分部中所述各第一裝置的平均料滴到達時間的裝置(46)，以及用于向操作者顯示所述平均料滴到達時間的裝置(52)。
8.根據(jù)權利要求7所述系統(tǒng)，其特征在于，所述信息評價裝置進一步包括用于確定所述各機器分部中所述各第一裝置的料滴到達時間的標準偏差的裝置(46)，以及用于向操作者顯示所述標準偏差的裝置(52)。
9.一種行列式(IS)制瓶機玻璃器成形系統(tǒng)(10)，它包括一個行列式制瓶機(20)，行列式制瓶機具有一組機器分部(20a，20b，……20n)，機器分部各具有一組玻璃料滴在其中成型為型坯的坯型模(30)，一組型坯在其中成型為各玻璃器具的吹模(32)，用于從所述吹模傳送玻璃器具的裝置(34)，以及用于同時將玻璃料滴傳送到分部中的型坯模的并且再到每一分部的裝置(16)，用于測定料滴到達所述各分部的所述各型坯模時間的裝置(40至52)，所述系統(tǒng)還包括用于檢測傳送玻璃料滴的所述裝置(16)中玻璃料滴到達的第一料滴檢測裝置(40a至40c)，用于檢測料滴到達所述各機器分部的所述各型坯模(30)的、并位于各機器分部中的第二料滴檢測裝置(42a至42c)，與所有的所述料滴檢測裝置相連接的用于確定玻璃料滴從所述各第一料滴檢測裝置到所述各第二料滴檢測裝置的運行時間的裝置(44，46)，與所述運行時間確定裝置相連接、用于確定什么時候玻璃料滴從所述第一料滴檢測裝置到任意所述第二料滴檢測裝置的運行時間超過預設極限值的裝置(46)，以及響應于所述確定裝置、用于當料滴運行時間超過所述預定極限值時立即終止各機器分部的型坯模操作、而同時允許該分部中吹模的操作循環(huán)的的裝置(46，48a，48b，……48n)。
10.根據(jù)權利要求9所述系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述分部(20a，20b，……20n)包括一組所述第一和第二裝置(30，32)，以及所述操作終止裝置(46，48a，……48n)包括當該分部中任何所述第一裝置中料滴到達時間超過所述預定極限值時用于終止在該機器分部中所有所述第一裝置的操作、同時允許該機器分部中所有所述第二裝置完成循環(huán)的裝置。
全文摘要
行列式(IS)制瓶機玻璃器具成型系統(tǒng)(10)中,用于確定料滴到達時間和在危急的料滴誤裝載時終止一個分部操作的設備包括,料滴傳感器(40,42)和相應的電路(44,46),料滴分配器(16)將玻璃料滴按次序分配到各機器分部(20a,20b,……20n)中,型坯模(30)使料滴形成型坯,吹模(32)使型坯形成玻璃容器。在每個機器分部中將料滴到達時間與預設關閉極限值比較。當?shù)竭_時間超過預設極限值時立刻終止坯型模的操作,而允許吹模和器具傳送機完成一個操作循環(huán)。
文檔編號C03B9/13GK1203199SQ9810924
公開日1998年12月30日 申請日期1998年4月21日 優(yōu)先權日1997年4月21日
發(fā)明者D·M·哈耶斯, S·M·施瓦爾茨, J·M·斯利夫科, M·P·維爾克 申請人:歐文斯-布洛克威玻璃容器有限公司