專利名稱：多孔玻璃供料系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及創造玻璃物料的多孔供料系統。
在玻璃制品的創造中，公知地提供有一個玻璃前爐和多個孔，孔由相應的針狀物或插桿控制來提供所需的均勻的物料重量，多個針狀物和孔被用來擴大玻璃制造量。
典型的系統在美國專利1529948、1792932、1926764、3711266、4478631、4554000、4581054和4793849中被公開。
在這種系統中，已知用手工調節每個插桿;此外在這種系統中，操縱機械往往是位于插桿的上面，并且承受過熱狀態及油或金屬的污染，它們可能危及熔化的玻璃的純度。
本發明的目的之一是提供一個多孔玻璃供料系統，其中每個插桿被單獨地安裝在與其配套的各自的伺服馬達上，其中每個伺服控制在操縱中可被自動地控制獲得準確的物料重量;其中致動伺服機械被安裝在前爐的一邊，不會污染玻璃，并避開了玻璃的熱量，其中插桿和支撐臂單獨的重量由一空氣彈簧補償;以及其中單獨的插桿可被單獨地考慮，操縱和控制。
根據本發明的用于前爐的多孔玻璃供料系統，包括一系列密集相間的插桿，每個插桿相對其他插桿獨立地被支撐，每個插桿包括一個伺服控制線性致動裝置和一個在每個插桿和其各自的伺服馬達之間延伸的臂，每個伺服馬達具有一個平行于插桿的軸線的軸線，與每個插桿聯系的空氣彈簧用于補償每個插桿及其相應的臂的重量，插桿的中心線大致位于一個平面內，臂具有大致平行并且密集間隔的主體部分。一個反饋系統被提供來隨時監測相對于其它針狀物獨立的每個單獨針狀物的位置，并且如果需要，來修正針狀物的實際位置。
在一種形式中，臂的主體部分的中心線平行于插桿的平面;在另一種形式中臂的主體部分的中心線垂直于插桿的平面，雖然本系統特別適合于一系列的插桿，并且被顯示應用于4個插桿，它還適用于少量的插桿或者一個插桿。
圖1是本發明實施例的多插桿玻璃系統的局部立剖面視圖，圖2是該系統一部分的頂視圖，圖3是沿圖2中3-3線部分的放大剖面視圖，圖4是沿圖3中4-4線的剖面視圖，圖5是玻璃插桿系統的一個實施形式的一部分的頂視圖，圖6是玻璃插桿系統的另一個實施形式的一部分的頂視圖，圖7是控制系統的電路示意圖，圖8是一系列插桿運動范圍的簡圖。
根據本發明參照圖1至3，本發明的玻璃插桿系統10與前爐的一個轉筒11相聯系，并且被用來支撐一系列的插桿或針狀物12，它們的功能是與孔13相結合控制從孔中流出的玻璃的流量，使得當結合的剪刀(未示出)被使用時，物料的尺寸和重量被穩定。
根據本發明，每個插桿12由一水平臂15支撐，水平臂被連接于伺服馬達控制機械17的插桿16上，每個臂還包括一個聯結到各自的臂上的空氣彈簧18，用以補償每個插桿和其相關的臂的重量。插桿的中心線大致位于第一平面上，臂15具有大致平行或垂直于插桿的平面的主體部分(圖3中)。一個反饋系統被提供來隨時監測每個獨立于其它針狀物的單獨的針狀物的位置，并且如果需要，修正針狀物的實際位置。
臂15被構造和布置得非常緊湊，使得所需的空間很小，并使得操縱機械在旁邊靠近玻璃的轉筒。如圖2所示，一個臂15是直的，另三個臂是L形，一個臂15位于直的臂15的一邊并且另兩個臂15位于直的臂15的另一邊。在圖5所示的形式中，所有L形的臂位于直的臂的一邊。在這兩種形式中，L形的臂的形狀和尺寸是如此使得臂在其長度上彼此大致等間隔。
在圖2所示形式中，臂具有在插桿12的中心線在一平面中的情況下與連接于其上的插桿成直角延伸的自由端部。在圖5所示形式中，臂的端部被彎曲，保證了插桿12的中心線在一個平面上。在圖6所示形式中，臂完全是直的，并且插桿的中心在一個平面上，該平面平行于包含有伺服馬達的軸線的平面。
根據圖3，該伺服馬達裝置具有一個焊接的驅動腔30，并具有一個上軸承座31、一個中間軸承座32及下軸承座33。伺服驅動軸34由雙軸承35可轉動安裝在軸承座33內，雙軸承由夾持螺母36保持在位。一個焊接的驅動桿裝置40被安裝在腔30中，并支撐著一個行星滾柱螺母41。驅動軸支承著一個與伺服螺母41聯系的絲杠42。一個偶合器43將軸34與伺服致動器45的軸連接起來，偶合器43最好是無鍵套筒類型的，它在伺服致動器軸45與驅動軸34之間提供了可靠的鎖定。該無鍵套筒允許我們利用最小的實際軸34的直徑，該軸的慣量的減小減少了馬達的載荷，允許我們采用最新的工業馬達17。這類的偶合器由FennerMannheim，311Weststiegelstreet，Mannheim，Pennsylvania以商標Trantorpue生產和銷售。
每個實現空氣彈簧功能的氣缸18被提供于靠近其相應的伺服馬達裝置，并包括一個缸殼50，它具有一個底圈51、一個缸殼52、一個夾持螺母53和一個上部缸體焊接件54。一個空氣彈簧柱55在空氣彈簧的軸及與其相應的臂之間延伸。
該多孔插桿控制系統由一至四個分開的機械系統構成，它取決于移動針狀物的插桿的數量，取決于針狀物的數量，在此為1至4個。由于每個針狀物是一個獨立的機械系統，必須給每個系統提供一個分開的移動控制裝置。根據圖7，該裝置包括運動控制器、放大器/驅動器、伺服致動器(在此情況中它是交流伺服馬達)、以及一個在馬達殼中的反饋裝置(解析裝置)，在這種情況下，每個控制系統是完全獨立的。
該反饋裝置安裝在伺服馬達的基座上并起雙重用途，它給用于測定馬達旋轉位置和插桿的位置的運動控制器提供位置信號。
因為馬達是交流伺服馬達，旋轉位置對于馬達的聯絡是需要的。插桿的位置是由解析裝置導出，并偏離固定的基點。
該固定的基點是絲杠在伸延位置中行程的端點。
該放大器/驅動器是一個簡單的功率放大器，它換算出扭矩信號，給與其相連接的交流伺服馬達輸入適當的電壓和能量等級。
該運動控制器在其存儲器中具有一由一個受理程序產生的運動曲線，這要求特殊的針對物機械應當與標準時間脈沖及復位信號有關。機械的實際位置由反饋裝置確定。運動控制裝置利用實際位置、信號(曲線)位置，及旋轉位置形成進到放大器的扭矩信號。確定的扭矩信號被做為實際的和指令位置的函數被計算。被送入放大器的扭矩信號對于相位A和B是交換的形式的，相位A和B給馬達的確定扭矩信號的幅度可根據馬達旋轉位置調節。相位C的扭矩信號被放大器計算出，它是A和B的和扭矩信號的和。
該管理程序根據使用者的輸入給每個運動控制器算出運動曲線，該曲線是標準時間脈沖與每個針狀物所需位置之間的位置與位置關系。同樣的曲線通常被用于每個針狀物，然而如果情況要求，給每個針狀物一個特別的曲線是可以的。針狀物通常在同樣時間同時操作，在同樣時間到達其運動的終點。其垂直距離通常也是同樣的。由于在各孔之間玻璃流的不同，如圖8所示針狀物控制在不同高度上，這種高度上的不同用于均衡由單獨的孔產生的物料的重量。高度的調節是由管理程序控制的。如果由操縱器輸入或由自動物料重量控制系統指令改變針狀物之間的高度關系，執行一個或數個針狀物的運動曲線由管理程序算出，而后該曲線被記錄在運動控制器的存儲器中，該管理程序決定了同時變換新的曲線，使得全部的執行運動控制器同時變換，而不會終斷生產。
由此可以被理解為一個多孔玻璃系統被提供，其中每個插桿被單獨地安裝于與其相關的其相應的伺服馬達上;其中每個伺服控制在操作中可以被自動控制以生產出精確重量的物料;其中致動伺服機械被安裝在前爐的一邊，不會污染玻璃，并避開了玻璃的熱量;其中插桿和支撐臂各自的重量由一空氣彈簧補償;以及其中單獨的插桿可被單獨地考慮、操縱和控制。
權利要求
1.控制玻璃流過孔的裝置，包括一系列密集間隔的插桿，用于獨立于其它插桿地支撐每個插桿的裝置，一作用于每個插桿并往復移動每個插桿的伺服控制線性致動器，用于連接每個插桿及其相應的伺服致動器的裝置，它們被構造和布置得使插桿的中心線大致位于第一平面內，并且馬達的中心線一般位于與第一平面有一夾角的第二平面內。
2.根據權利要求1的裝置，包括連接于每個插桿的用于補償每個插桿重量的，并連接于把插桿連接到與其相應的伺服控制致動器的裝置的空氣彈簧。
3.根據權利要求2的裝置，其中所說的連接于每個插桿的裝置包括大致在縱向延伸并在長度上基本上彼此等間隔的臂。
4.根據權利要求3的裝置，其中每個臂包括一個大致水平的在插桿和其相應的伺服控制線性致動器之間延伸的臂，所說的臂具有其長度上大致平行的主體部分。
5.根據權利要求4的裝置，其中一個所說的臂是直的，他的所說臂大致是L形。
6.根據權利要求5的裝置，其中每個所說的臂具有一個主體部分和一個輔助部分，每個臂的輔助部分與主體部分成直角，使得臂的主體部分平行所說插桿的所說第一平面。
7.根據權利要求6的裝置，其中所說直的臂具有一個邊和一個另一邊，一個所說的L形臂位于直臂的一邊，其他的所說的L形臂位于直臂的另一邊。
8.根據權利要求1至7之一的裝置，包括馬達控制系統，它連接于每個插桿，每個馬達控制系統獨立于其他馬達控制系統。
9.根據權利要求8的裝置，其中每個運動控制系統響應于與其相應的插桿的實際位置，并包括一用于比較該位置和一預定值及伺服馬達旋轉位置，并產生馬達扭矩信號的裝置。
10.用于多孔插桿的操縱裝置，包括-插桿，-獨立于其它插桿地支撐所述插桿的裝置，-伺服控制線性致動器，單獨地支撐和單獨地往復運動所說的插桿，連接所說插桿和所說伺服控制致動器的裝置。
11.根據權利要求10的裝置，包括連接于所說插桿的用于補償所說插桿重量的，并連接于把插桿連接到與其相應的伺服控制致動器的裝置的空氣彈簧。
12.根據權利要求11的裝置，其中連接所說插桿的裝置包括一個大致水平延伸的臂。
13.根據權利要求12的裝置，其中所說的臂包括一大致水平的在插桿與伺服控制線性致動器之間延伸的臂。
14.根據權利要求13的裝置，包括一個連接于所說插桿的運動控制系統。
15.根據權利要求14的裝置，其中所說的運動控制系統響應于所述插桿的實際位置，并包括一個用以比較所說插桿的所說位置與一預定值，產生馬達扭矩信號的裝置。
16.根據權利要求9的裝置，其中每個馬達控制系統包括用于調節相應的插桿的高度的裝置。
17.根據權利要求15的裝置，其中每個馬達控制系統包括用于調節相應的插桿的高度的裝置。
全文摘要
一種用于玻璃前爐的多孔玻璃供料系統，包括一系列密集相間的插桿，每個插桿獨立于其他插桿單獨地支撐，每個插桿包括一個伺服控制線性致動器和一個在插桿和與其相應的伺服馬達之間伸延的臂，每個伺服馬達具有與插桿軸線平行的軸線，相關于每個插桿的空氣彈簧用于補償每個插桿和其相應的臂的重量，插桿的中心線致位于一個平面內，臂具有大致平行并密集相間的主體部分，反饋系統被提供來隨時監測獨立于其他插桿的每個單獨的針狀物的位置，并且如果需要，修改針狀物的實際位置。
文檔編號C03B7/086GK1096011SQ94103269
公開日1994年12月7日 申請日期1994年2月24日 優先權日1993年2月25日
發明者D·W·賴迪, F·J·迪弗蘭克 申請人:歐文斯-布洛克威玻璃容器有限公司