要旨：ガラスブローモールド工程では、手動ブローと機械ブローの空気圧が不安定なため、製品の均一性が悪く、歩留まりが悪いなどの問題が常に存在する。これらの問題を解決するために、本稿では、大流量版電子流量制御弁を用いたブロー用空気圧の全自動制御ソリューションに焦点を当て、設定した曲線に従ってブロー用空気圧を迅速かつ正確に制御し、生産効率と製品の歩留まりを大幅に改善することができるようにする。

1.質問
ガラスは非晶質の固体である。ガラス製品は、加工時に加熱して軟化させ、ブロー成形する必要がある。しかし、現在のガラスのブロー成形には、以下のような解決すべき問題がある。

(1) 手作業でガラス製品の内部に空気を吹き込む現在のガラスブロー成形工程の多くは、パイプで空気を吹き込み、溶融したガラスを成形する作業を人に頼る必要がある。この方法は、生産者の負担が大きく、脳の酸素不足によるめまいを起こしやすく、同時に作業効率も低下させる。また、完成品の均一性が悪く、歩留まりも悪い。同時に、ガラス製品の生産サイクルが長期化し、普及・促進には不向きである。

(2) ガラスブロー成形工程では、ブロー成形管から出た後のガラス瓶の底に風が作用しているため、ブロー圧が均一でない。ブロー圧力が均一でないため、成形後のガラス瓶の底の厚みが異なることになる。ブロー成形の過程で、プラスチック装置は不安定な空気圧を持ち、自動電圧安定化機能がないため、ガラス瓶の品質レベルが異なることになる。

既存のガラス製品のブロー成形工程を分析すると、ブロー成形工程全体が狭い密閉空間での典型的な空気圧変化工程であることがわかる。この空気圧変化工程を正確に制御し、空気圧変化工程を常に正確に繰り返すことができれば、ガラス製品のブロー成形工程の自動化と品質信頼性を実現し、歩留まりを大幅に向上させ、生産サイクルを短縮させることができます。

2.技術スキーム
ガラス成形におけるブロー圧の自動制御の基本原理は、密閉されたチャンバー内の空気圧を必要に応じて素早く制御し、この空気圧を利用して手動ブロー時の圧力変化を代替することである。制御方法全体のシェムを図1に示す。

自動エアブロー圧力制御装置は、主にチャンバー、電子流量制御弁、圧力センサー、PIDコントローラー、高圧空気源から構成されています。チャンバー内の圧力の精密な制御は、圧力に応じて、すなわち、動的制御方法を採用しています。

力センサーの測定値と設定値を比較し、PIDコントローラーが吸気流量と排気流量を同時に調整することで、キャビティ内の圧力が速やかに動的平衡に達し、設定値で制御されるようにした。

設定値は、時間とともに変化しない一定の圧力ポイントにすることができます。また、ガラスモールドブロープロセスの要件に従って設計された、時間とともに変化する圧力の曲線であることもでき、異なる圧力要件を満たすようにすることができます。

つまり、この技術的解決策を通じて、ガラス成形の吹き付け圧力の自動的かつ精密な制御を実現し、制御精度と再現性を確保することで、製品の品質と安定性を確保することができるのです。

電子式流量調整弁の詳細については、こちらをご覧ください。

https://www.genndih.com/proportional-flow-control-valve.htm