Способ наполнения формы и система для наполнения формы
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к способу наполнения формы порцией стекломассы. Способ наполнения осуществляют с помощью системы подачи порции стекломассы в отверстие формы, которая имеет впускное отверстие, выпускное отверстие и направляющие средства для направления порции стекломассы через систему подачи. Наблюдают с помощью устройства оптического формирования изображений за порцией стекломассы в по меньшей мере один момент времени и/или в течение по меньшей мере периода времени после прохождения порции стекломассы через впускное отверстие системы подачи. На основе наблюдений определяют скорость подачи скорости стекломассы для прогнозирования распределения стекломассы изделия, образованного в форме, и/или регулирования следующей порции стекломассы. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 18 ил.
Реферат
Изобретение относится к способу наполнения формы порцией стекломассы через отверстие формы для образования изделия из стекломассы в форме с помощью системы подачи порции стекломассы в отверстие формы, которая имеет впускное отверстие, выпускное отверстие и направляющие средства для направления порции стекломассы через систему подачи; при этом способ включает в себя следующие этапы: а) расположение порции стекломассы во впускном отверстии системы подачи; б) направление порции стекломассы с помощью направляющих средств к выпускному отверстию системы подачи; в) расположение порции стекломассы, выходящей из выпускного отверстия системы подачи, в отверстии формы. Изобретение также относится к системе, содержащей устройство оптического формирования изображений, блок обработки сигналов, соединенный с устройством оптического формирования изображений, и устройство для наполнения формы порцией стекломассы через отверстие формы для образования изделия из стекломассы в форме; при этом указанное устройство имеет систему подачи порции стекломассы в отверстие формы; причем система подачи имеет впускное отверстие, выпускное отверстие и направляющие средства для направления порции стекломассы через систему подачи к выпускному отверстию системы подачи.
Порции стекломассы используются для изготовления изделий из стекломассы, например бутылок. Порции стекломассы обычно образуются с применением резервуара для стекломассы и затем направляются форму с помощью направляющей конструкции. При практическом применении процесса изготовления изделий из стекломассы бутылки случайно могут приобретать неправильную форму или иные неприемлемые дефекты, связанные с ненадлежащим наполнением формы. В такой ситуации процесс изготовления должен быть отрегулирован, что может потребовать даже остановки процесса производства. Причина ненадлежащего наполнения часто остается невыясненной, поэтому регулирование процесса производства осуществляется методом проб и ошибок. Такой способ контроля процесса является неэффективным и может быть довольно дорогостоящим.
Соответственно, задача изобретения заключается в создании способа наполнения формы порцией стекломассы, который обеспечивает улучшенное управление процессом.
Указанная задача решена в способе наполнения формы порцией стекломассы через отверстие формы для образования изделия из стекломассы в форме, с помощью системы подачи порции стекломассы в отверстие формы; причем система подачи имеет впускное отверстие, выпускное отверстие и направляющие средства для направления порции стекломассы через систему подачи; при этом способ включает в себя следующие этапы: а) расположение порции стекломассы во впускном отверстии системы подачи; б) направление порции стекломассы с помощью направляющих средств к выпускному отверстию системы подачи; в) расположение порции стекломассы, выходящей из выпускного отверстия системы подачи, в отверстии формы; г) наблюдение за порцией стекломассы в по меньшей мере один момент времени и/или в течение по меньшей мере периода времени после прохождения порции стекломассы через впускное отверстие системы подачи, с помощью устройства оптического формирования изображений и д) определение на основе наблюдения на этапе г) результата наблюдения за порцией стекломассы, который включает в себя скорость порции стекломассы для прогнозирования на основе по меньшей мере скорости порции стекломассы согласно результату наблюдения за порцией стекломассы, распределения стекломассы изделия из стекломассы, образованного в форме, и/или для регулирования на основе по меньшей мере скорости порции стекломассы согласно результату наблюдения за порцией стекломассы расположения, как на этапе а), направления, как на этапе б), и/или расположения, как на этапе в), следующей порции стекломассы, которая образуется позже рассматриваемой порции стекломассы. Предпочтительно, скорость порции стекломассы включает в себя величину скорости порции стекломассы и/или направление скорости порции стекломассы. Предпочтительно, распределение стекломассы включает в себя внутреннюю структуру и/или наружную форму изделия из стекломассы, образованного в форме. Внутренняя структура может относиться к включениям в материале стекломассы изделия из стекломассы. Наружная форма может относиться к различным местам вдоль изделия из стекломассы, размерам по длине изделия из стекломассы, таким как внутренний диаметр или наружный диаметр изделия из стекломассы. Отметим, что сведение к минимуму потери скорости порции стекломассы во время прохождения порции стекломассы через систему подачи является важным фактором для образования правильной формы и/или правильной структуры изделия из стекломассы в форме. Если значение скорости порции стекломассы будет слишком низким, порция стекломассы не сможет перемещаться достаточно далеко в форму. В результате наружная форма изделия из стекломассы может отклоняться от заданной наружной формы. Заданная наружная форма, к примеру, является формой поверхности изделия из стекломассы в рамках нормальных технических условий на изготовление. Если направление скорости порции стекломассы не направлено в отверстие формы по центру, трение между порцией стекломассы и внутренней стенкой формы может стать слишком большим для части порции стекломассы. В результате, в эту часть изделия из стекломассы может попасть газ, например, в форме газовых пузырьков. Такое газовое включение может, к примеру, являться результатом захвата воздуха или испарения захваченной смазки формы. Газовое включение, в общем, является нежелательным, поскольку оно может снизить прочность изделия из стекломассы. В случае слишком большого трения степень включений газа в изделии из стекломассы может быть слишком большим. Степень включений газа является примером внутренней структуры изделия из стекломассы. Слишком большое трение может также привести к асимметричным тепловым потерям порции стекломассы в форме, что может стать причиной асимметричной вязкости материала порции стекломассы и, как следствие, стать причиной асимметричной наружной формы изделия из стекломассы. Степень включений газа в изделие из стекломассы и отклонение формы изделия из стекломассы от заданной формы являются примерами важных параметров качества изделия из стекломассы. Поскольку скорость порции стекломассы является важной переменной, определение скорости порции стекломассы для прогнозирования распределения стекломассы и/или для регулирования технологического этапа для следующей порции стекломассы обеспечивает улучшенное управление процессом.
Предпочтительно, этап д) включает в себя прогнозирование на основе по меньшей мере скорости порции стекломассы согласно результату наблюдения за порцией стекломассы, распределения стекломассы изделия из стекломассы, образованного в форме, и/или регулирование, на основе по меньшей мере скорости порции стекломассы согласно результату наблюдения за порцией стекломассы, расположения, как на этапе а), направления, как на этапе б), и/или расположения, как на этапе в), следующей порции стекломассы, которая образуется после рассматриваемой порции стекломассы.
Прогнозирование и/или регулирование на этапе д) может быть основано на заданном соотношении между скоростью порции стекломассы и распределением стекломассы изделия из стекломассы, образованного в форме. Такое заданное соотношение может связывать различные исходные скорости порции стекломассы с различными формами распределения стекломассы, например, с вероятностями получения различных форм распределения стекломассы. При сравнении заданной скорости порции стекломассы с исходными скоростями может быть определена соответствующая вероятность получения формы распределения стекломассы. Может быть выполнено прогнозирование распределения стекломассы и/или может быть отрегулирован технологический этап для следующей порции стекломассы. В практическом варианте способа прогнозирование на этапе д) может быть выполнено посредством сравнения величины скорости порции стекломассы с предельным значением, при этом величина скорости порции стекломассы должна быть выше предельного значения для предотвращения нежелательной высокой вероятности получения изделия из стекломассы, имеющего неправильную форму и/или ненадлежащую структуру. В этом варианте заданное соотношение может включать в себя диапазон скоростей меньше предельного значения с соответствующей нежелательной высокой вероятностью распределения стекломассы, имеющей неправильную форму и/или ненадлежащую структуру, и/или диапазон скоростей больше предельной скорости с приемлемой вероятностью соответствующего распределения стекломассы, имеющей надлежащую форму и/или надлежащую структуру. Заданное соотношение и/или предельное значение могут быть определены методом проб и ошибок. Аналогично, прогнозирование на этапе д) может быть выполнено посредством сравнения величины скорости порции стекломассы с другим предельным значением, при этом значение скорости порции стекломассы должно быть ниже другого предельного значения для предотвращения нежелательной высокой вероятности получения изделия из стекломассы, имеющей неправильную форму и/или ненадлежащую структуру.
Как вариант или дополнительно, прогнозирование и/или регулирование на этапе д) может быть выполнено за счет использования алгоритма самообучения, имеющего входные и выходные переменные. Такие алгоритмы самообучения, по существу, являются известными. Скорость и распределение стекломассы могут использоваться как входные переменные. Сигнал прогнозирования и/или сигнал регулирования могут использоваться как выходные переменные, предназначенные, соответственно, для прогнозирования и/или регулирования на этапе д). На основе входных сигналов, получаемых под воздействием более ранних выходных сигналов, алгоритм самообучения может адаптироваться, например, для улучшения определения вероятности распределения стекломассы, имеющей неправильную форму и/или ненадлежащую структуру. Во время работы алгоритм может адаптировать его параметры, если заданные распределения стекломассы отклоняются от фактически получаемых распределений стекломассы.
В еще одном варианте прогнозирование на основе по меньшей мере скорости порции стекломассы согласно результату наблюдения за порцией стекломассы, распределения стекломассы изделия из стекломассы, образованного в форме, как это выполнено на этапе д), интерпретируется как оценка на основе по меньшей мере скорости порции стекломассы согласно результату наблюдения за порцией стекломассы, распределения стекломассы продукта из стекломассы, образованного в форме.
Этапы а), б), в) г) и д) могут выполняться в другом порядке, хотя это и не является необходимым.
Прогнозирование внутренней структуры на этапе д) включает в себя степень включений газа в изделие из стекломассы, и/или прогнозирование наружной формы на этапе д) включает в себя прогнозирование отклонения наружной формы изделия из стекломассы от заданной наружной формы. Такое прогнозирование может быть основано на заданном соотношении между скоростью порции стекломассы и степенью включений газа в изделие из стекломассы и/или на заданном соотношении между скоростью порции стекломассы и отклонением наружной формы изделия из стекломассы от заданной наружной формы.
Предпочтительно, скорость порции стекломассы включает в себя величину скорости порции стекломассы, и прогнозирование отклонения наружной формы изделия из стекломассы от заданной наружной формы основано на величине скорости порции стекломассы. Если величина скорости порции стекломассы слишком низкая, порция стекломассы не сможет перемещаться достаточно далеко в форму, поэтому форма изделия из стекломассы будет отклоняться от заданной формы.
Предпочтительно, скорость порции стекломассы включает в себя направление скорости порции стекломассы, и прогнозирование степени включений газов в изделие из стекломассы и/или прогнозирование наружной формы изделия из стекломассы основано на направлении скорости порции стекломассы. Если трение слишком большое, степень включений газов в стекломассу может быть слишком большой, и/или порция стекломассы не сможет достаточно далеко перемещаться в форму. Слишком большое трение также может привести к асимметричным тепловым потерям порции стекломассы в форме, что может стать причиной асимметричной вязкости материала порции стекломассы и, как следствие, стать причиной асимметричной наружной формы изделия из стекломассы.
Предпочтительно, определение скорости порции стекломассы на этапе д) включает в себя определение, как величины, так и направления скорости порции стекломассы. Однако определение величины скорости порции стекломассы без определения направления скорости порции стекломассы или определение направления скорости порции стекломассы без определения величины скорости порции стекломассы также является чрезвычайно важным фактором.
В некоторых случаях величина скорости порции стекломассы по меньшей мере включает в себя время поступления порции стекломассы в положение наблюдения после впуска и, в некоторых случаях, после выпуска. В некоторых случаях, направление скорости порции стекломассы по меньшей мере включает в себя положение порции стекломассы рядом с положением наблюдения после впуска и, в некоторых случаях, после выпуска. Эти варианты сами по себе и в комбинации представляют довольно простые, но эффективные способы определения скорости порции стекломассы. Однако можно понять, что другие способы определения скорости порции стекломассы могут дать лучший и более достоверный результат, например, определение скорости порции стекломассы с помощью устройства оптического формирования изображений на основе изображений одной и той же порции стекломассы, взятой по меньшей мере в два разных момента времени и в двух различных положениях одной и той же порции стекломассы. Следовательно, скорость порции стекломассы может испытывать недостаток положения порции стекломассы и/или времени поступления.
В одном из вариантов осуществления изобретения результат наблюдения за порцией стекломассы дополнительно включает в себя по меньшей мере одну из переменных, к которым относятся траектория порции стекломассы, форма порции стекломассы, изменение формы порции стекломассы и изменение ориентации порции стекломассы, при этом прогнозирование и/или регулирование на этапе д) дополнительно основано по меньшей мере на одной переменной. Такая переменная или такие переменные, помимо скорости порции стекломассы, обеспечивают улучшение управления процессом. Не отрицая полезность других переменных, в частности, полезным является определение формы порции стекломассы. Форма порции стекломассы может изменяться, когда она падает из выпускного отверстия в отверстие формы, или может изменяться, когда порция стекломассы перемещается по направляющим средствам. Для правильного наполнения формы желательно, чтобы порция стекломассы имела правильную форму, когда она входит в отверстие формы.
Согласно изобретению наблюдение на этапе г) выполняется в по меньшей мере один момент времени и/или в течение по меньшей мере периода времени после по меньшей мере частичного, прохождения порции стекломассы или, как вариант, полного прохождения порции стекломассы через выпускное отверстие системы подачи. Таким образом, результат наблюдения за порцией стекломассы является показательным для процесса распределения порции стекломассы в форме.
Согласно изобретению наблюдение на этапе г) выполняется в по меньшей мере один момент времени и/или в течение по меньшей мере периода времени до того, как порция стекломассы частично, или, как вариант, полностью, войдет в отверстие формы. Предпочтительно, наблюдение выполняется за порцией стекломассы, расположенной поблизости от формы, предпочтительно, в пределах одно-, двух- или трехкратного размера, такого как максимальный или минимальный диаметр порции стекломассы. Максимальный диаметр может быть направлен вдоль продольной оси порции стекломассы в случае, когда порция стекломассы имеет вытянутую форму, а минимальный диаметр может быть направлен поперек продольной оси. Чем ближе к порции стекломассы ведется наблюдение, тем в большей степени результат наблюдении является показательным для процесса распределения порции стекломассы в форме.
Согласно изобретению наблюдение на этапе г) выполняется в по меньшей мере один момент времени и/или в течение по меньшей мере периода времени после по меньшей мере частичного входа порции стекломассы в отверстие формы. После входа в порции стекломассы форму существует достаточная вероятность, что порция стекломассы может вступить в механический контакт с внутренней стороной формы. Если трение порции стекломассы с внутренней стороной формы будет слишком большим, это может привести к уменьшению скорости порции стекломассы. Следовательно, определение скорости порции стекломассы, в частности, величины скорости порции стекломассы после входа порции стекломассы в отверстие формы обеспечивает прогнозирование и/или регулирование на этапе д) на основе непосредственного наблюдения процесса наблюдения в форме.
Согласно изобретению способ включает в себя выравнивание устройства оптического формирования изображений относительно формы. Это позволяет установить взаимосвязь результата наблюдения за порцией стекломассы, в частности, направление скорости порции стекломассы, с местом расположения отверстия формы.
Согласно изобретению устройство оптического формирования изображений содержит по меньшей мере две камеры, каждая из которых имеет оптическую ось, и на этапе г) выполняется наблюдение с помощью оптических осей по меньшей мере двух камер, имеющих взаимно отличающиеся направления, предпочтительно, взаимно поперечные направления. Использование двух камер позволяет выполнять трехразмерное наблюдение на этапе г), например, наблюдение трехразмерной скорости порции стекломассы. Предпочтительно, оптические оси по меньшей мере двух камер направлены поперек траектории перемещения порции стекломассы от выпускного отверстия к отверстию формы. Таким образом, повышается точность определения скорости трехмерной порции.
Согласно изобретению скорость порции стекломассы является трехразмерной скоростью порции стекломассы. Это обеспечивает более надежное регулирование процесса. Предпочтительно, скорость порции стекломассы включает в себя трехмерное направление скорости порции стекломассы. Это позволяет определить трехразмерную траекторию порции стекломассы.
Согласно изобретению траектория порции стекломассы является трехразмерной траекторией порции стекломассы, форма стекломассы является трехразмерной формой порции стекломассы, изменение формы порции стекломассы является изменением трехразмерной формы порции стекломассы, ориентация порции стекломассы является трехразмерной ориентацией порции стекломассы, и изменение ориентации порции стекломассы является изменением трехразмерной ориентации порции стекломассы.
Согласно изобретению способ включает в себя следующие этапы: е) образование порции стекломассы посредством отделения порции стекломассы от резервуара с жидкой стекломассой и ж) применение результата наблюдения за порцией стекломассы для регулирования образования следующей порции стекломассы, которая образуется позже порции стекломассы, образующейся на этапе е). Образование порции стекломассы может выполняться с помощью известных способов, например, за счет использования ножей для отделения порции стекломассы от столбика стекломассы, выталкиваемого из резервуара с жидкой стекломассой. Этап е) может выполняться перед выполнением этапа а). Этап ж) может выполняться после выполнения этапа г), как вариант, после выполнения этапа д).
Согласно изобретению регулирование на этапе ж) основано по меньшей мере на скорости порции стекломассы согласно результату наблюдения за порцией стекломассы и/или основано на прогнозировании на этапе д) распределения стекломассы изделия из стекломассы, образованного в форме.
Согласно изобретению регулирование на этапе д) дополнительно основано на прогнозировании на этапе д) распределения стекломассы изделия из стекломассы, образованного в форме.
Согласно изобретению регулирование на этапе д), как на этапе б), следующей порции стекломассы включает в себя регулирование смазки направляющих средств. Изменение скорости порции стекломассы может быть связано с изменением смазки направляющих средств. Таким образом, уменьшению скорости порции стекломассы можно препятствовать регулированием, в данном случае увеличением, смазки направляющих средств.
Согласно изобретению регулирование на этапе д) расположения, как на этапе а), следующей порции стекломассы включает в себя регулирование взаимного различия положения впускного отверстия и положения образования, в котором образуется порция стекломассы. Предпочтительно, регулирование на этапе д) расположения, как на этапе в), следующей порции стекломассы включает в себя регулирование взаимного различия положения выпускного отверстия и отверстия формы. Регулирование на основе результата наблюдения за порцией стекломассы взаимного различия положения впускного отверстия и положения образования, в котором образуется порция стекломассы, позволяет улучшить управление процессом расположения следующей порции стекломассы на этапе а). Регулирование на основе результата наблюдения взаимного различия положения выпускного отверстия и отверстия формы позволяет улучшить управление процессом расположения следующей порции стекломассы на этапе в).
Согласно изобретению направляющие средства содержат приемную воронку, образующую впускное отверстие, желоб и отклоняющую воронку, образующую выпускное отверстие, при этом направление порции стекломассы на этапе б) включает в себя направление порции стекломассы с помощью желоба к отклоняющей воронке, и расположение порции стекломассы на этапе в) включает в себя расположение порции стекломассы с помощью отклоняющей воронки в отверстии формы, и регулирование на этапе д) направления, как на этапе б), следующей порции стекломассы включает в себя регулирование взаимного положения по меньшей мере двух элементов из числа элементов, к которым относятся приемная воронка, желоб и отклоняющая воронка. Регулирование на основе результата наблюдения порции стекломассы взаимного положения по меньшей мере двух элементов из числа элементов, к которым относятся приемная воронка, желоб и отклоняющая воронка, позволяет улучшить регулирование процесса направления, как на этапе б), следующей порции стекломассы. Например, сопротивление для следующей порции стекломассы на переходе от приемной воронки к желобу может быть изменено, предпочтительно уменьшено, посредством регулирования взаимного положения приемной воронки и желоба. Например, сопротивление для следующей порции стекломассы на переходе от желоба к отклоняющей воронке может быть изменено, предпочтительно уменьшено, посредством регулирования взаимного положения желоба и отклоняющей воронки.
Понятно, что регулирование расположения следующей порции стекломассы на этапе а) и регулирование направления следующей порции стекломассы на этапе б) позволяет свести к минимуму потери скорости порции стекломассы, когда следующая порция стекломассы перемещается в системе подачи.
Согласно изобретению прогнозирование на этапе д) включает в себя сравнение скорости порции стекломассы со скоростью предыдущей порции стекломассы, которая была образована ранее рассматриваемой порции стекломассы, при этом различие между прогнозируемым распределением стекломассы в форме и предыдущим распределением стекломассы в форме зависит от различия между скоростью порции стекломассы и скоростью предыдущей порции стекломассы. Заданное соотношение и/или ввод алгоритма самообучения могут быть основаны на скорости предыдущей порции стекломассы и/или на распределении предыдущей порции стекломассы в форме.
Согласно изобретению регулирование на этапе д) расположения, как на этапе а) следующей порции стекломассы включает в себя регулирование подачи воздуха в ускоритель для следующей порции стекломассы, при этом ускоритель расположен перед впускным отверстием. Ускоритель может быть предназначен для увеличения скорости порции стекломассы перед ее входом во впускное отверстие. Таким образом, этот вариант осуществления изобретения позволяет получить эффективный способ регулирования скорости следующей порции стекломассы.
Согласно изобретению способ включает в себя повторение этапов а)-д) для множества порций стекломассы, при этом прогнозирование на этапе д) включает в себя сравнение между множеством порций стекломассы согласно результату наблюдения за порциями стекломассы, определенному на этапе д). Сравнение может быть выполнено между порциями стекломассы, размещенными в разных местах, предпочтительно при выходе из разных отклоняющих воронок. Такое регулирование процесса поддерживает равномерность изделий из стекломассы, выполненных из порций стекломассы. Как вариант или дополнительно, сравнение может быть выполнено между порциями стекломассы, расположенными в одинаковом месте, предпочтительно, при выходе из одной из приемных воронок. Это поддерживает регулирование процесса, в котором различия, например, изменения во времени и результате наблюдения за порцией стекломассы могут быть обнаружены между одной порцией стекломассы и другой порцией стекломассы.
Согласно изобретению порцию стекломассы, по существу, получают из неорганического материала, такого как диоксид кремния.
В общем, можно сказать, что способ относится к первому этапу наблюдения за порцией стекломассы в какой-либо момент времени и/или в течение по меньшей мере периода времени после того, как порция стекломассы прошла впускное отверстие системы подачи, посредством использования устройства оптического формирования изображений; и ко второму этапу определения, на основе наблюдения на первом этапе, результата наблюдения за порцией стекломассы, который включает в себя скорость порции стекломассы, для прогнозирования на основе по меньшей мере скорости порции стекломассы согласно результату наблюдения за порцией стекломассы, распределения стекломассы изделия из стекломассы, образованного в форме, и/или для регулирования следующей порции стекломассы, которая образуется позже рассматриваемой порции стекломассы.
Другая задача изобретения заключается в создании системы, содержащей устройство оптического формирования изображений и устройство для наполнения формы порцией стекломассы, которая обеспечивает улучшение регулирования процесса.
Указанная задача решена в системе, содержащей устройство оптического формирования изображений, блок обработки сигналов, соединенный с устройством оптического формирования изображений, и устройство для наполнения формы порцией стекломассы через отверстие формы с целью образования изделия из стекломассы в форме, при этом устройство для наполнения формы имеет систему подачи порции стекломассы к отверстию формы, а система подачи имеет впускное отверстие, выпускное отверстие и направляющие средства для подачи порции стекломассы через систему подачи к выпускному отверстию системы подачи; при этом устройство оптического формирования изображений предназначено для генерирования сигнала, отображающего изображение порции стекломассы в по меньшей мере один момент времени и/или в течение по меньшей мере периода времени после прохождения порции стекломассы через впускное отверстие системы подачи; блок обработки сигналов предназначен для определения, на основе сигнала, отображающего изображение, результата наблюдения за порцией стекломассы, который включает в себя скорость порции стекломассы, и блок обработки сигналов предназначен для прогнозирования, на основе по меньшей мере скорости порции стекломассы согласно результату наблюдения за порцией стекломассы, распределения стекломассы изделия из стекломассы, образованного в форме, и/или для генерирования управляющего сигнала для устройства с целью регулирования, на основе по меньшей мере скорости порции стекломассы согласно результату наблюдения за порцией стекломассы, расположения следующей порции стекломассы во впускном отверстии системы подачи, направления следующей порции стекломассы к выпускному отверстию системы подачи и/или расположения следующей порции стекломассы, вышедшей из выпускного отверстия системы подачи, в отверстии формы. Отклонение скорости порции стекломассы или, эквивалентно, представительного параметра, от заданного значения является надлежащим показателем потери качества изделия из стекломассы, например, степени включений газа в изделие из стекломассы и/или отклонения наружной формы изделия из стекломассы от заданной наружной формы. Поскольку система предназначена для определения скорости порции стекломассы, она позволяет улучшить регулирование процесса.
Согласно изобретению прогнозирование распределения стекломассы включает в себя прогнозирование внутренней структуры и/или наружной формы изделия из стекломассы, образованного в форме. Предпочтительно, прогнозирование внутренней структуры включает в себя прогнозирование степени включений газа в изделие из стекломассы, и/или прогнозирование наружной формы включает в себя прогнозирование отклонения наружной формы изделия из стекломассы от заданной наружной формы. Эти способы прогнозирования могут быть основаны на величине скорости порции стекломассы и/или направлении скорости порции стекломассы.
Предпочтительно, устройство имеет держатель формы для удерживания формы под выпускным отверстием.
Согласно изобретению устройство оптического формирования изображений содержит по меньшей мере две камеры, каждая из которых имеет оптическую ось, и при работе оптические оси по меньшей мере двух камер, имеют взаимно отличающиеся направления, предпочтительно, взаимно поперечные направления. Использование по меньшей мере двух камер обеспечивает определение скорости порции стекломассы в трех измерениях.
Предпочтительно, оптические оси по меньшей мере двух камер направлены поперек траектории перемещения порции стекломассы от выпускного отверстия к отверстию формы.
Согласно изобретению результат наблюдения за порцией стекломассы, связанный со способом наполнения формы порцией стекломассы и/или связанный с системой, содержащей устройство оптического формирования изображений и устройство для наполнения формы порцией стекломассы, включает в себя температуру и/или распределение температуры в порции стекломассы. Температура и/или распределение температуры могут быть определены с помощью одной или по меньшей мере двух инфракрасных камер, которые могут быть включены в состав устройства оптического формирования изображений. Такие инфракрасные камеры могут быть предназначены для измерения энергии излучения порции стекломассы, что может быть связано с температурой и/или распределением температуры порции стекломассы. Температура и/или распределение температуры могут иметь отношение, по существу, ко всему объему порции стекломассы или к приповерхностной зоне порции стекломассы. Температура и/или распределение температуры сильно влияет на вязкость жидкого материала, образующего порцию стекломассы, которая является важным параметром для наполнения формы. Температура и/или распределение температуры может отклоняться от заданной температуры или распределения температуры, например, в результате изменений во времени процессов в ходе образования порции стекломассы или в результате изменений во времени в отношении потери тепла в направлении направляющих средств. Такая потеря тепла, в общем, зависит от трения направляющих средств, при этом трение может изменяться во времени. Определение приповерхностной температуры и/или распределения приповерхностной температуры с помощью одной или по меньшей мере двух инфракрасных камер образует эффективный способ измерения, поскольку приповерхностная температура и/или распределение приповерхностной температуры является наиболее восприимчивым параметром в отношении охлаждения, например, в результате потери тепла. Кроме того, измерение приповерхностной температуры обеспечивает неожиданное преимущество, состоящее в том, что оно дает важную информацию для оценки трения порции стекломассы о внутреннюю стенку формы. Поскольку вязкость жидкого материала, образующего порцию стекломассы, сильно зависит от температуры, приповерхностная температура порции стекломассы в значительной степени определяет вязкость вблизи поверхности и, тем самым, трение порции стекломассы о внутреннюю стенку формы. Такое трение является важным в отношении перемещения порции стекломассы в форму на достаточное расстояние и возникновения воздушных включений в изделии из стекломассы. На оба этих фактора отрицательно влияет слишком большое трение. Использование одной или по меньшей мере двух инфракрасных камер, в общем, показывает преимущество бесконтактного измерения температуры.
Поскольку температура и/или распределение температуры и вязкость порции стекломассы имеют важное значение для прогнозирования распределения стекломассы в форме, значение определения, на основе наблюдения на этапе г) согласно результату наблюдения за порцией стекломассы, который включает в себя вязкость порции стекломассы и температуру порции стекломассы и/или распределение температуры в порции стекломассы, для прогнозирования на основе, по меньшей мере вязкости порции стекломассы и температуры порции стекломассы и/или распределения температуры в порции стекломассы согласно результату наблюдения за порцией стекломассы, распределения стекломассы изделия из стекломассы, образованного в форме и/или для регулирования, на основе, по меньшей мере, вязкости порции стекломассы и температуры порции стекломассы и/или распределения температуры в порции стекломассы согласно результату наблюдения за порцией стекломассы, расположения, как на этапе а), направления, как на этапе б), и/или расположения, как на этапе в), следующей порции стекломассы, которая образуется позже рассматриваемой порции стекломассы. Такая комбинация, с одной стороны, скорости порции стекломассы и, с другой стороны, температуры порции стекломассы и/или распределения температуры порции стекломассы, обеспечивает улучшение прогнозирования распределения стекломассы и/ли улучшение регулирования следующей порции стекломассы.
Однако на основе вышесказанного автор изобретения также осознает важность выполнения этапа г) и определения, на основе наблюдения на этапе г), результата наблюдения за порцией стекломассы, который включает в себя температуру порции стекломассы и/или распределение температуры порции стекломассы, предпочтительно, с использованием одной или по меньшей мере двух инфракрасных камер, без необходимости выполнения этапа а), б), и/или определение, на основе наблюдения на этапе г), результата наблюдения за порцией стекломассы, который включает в себя вязкость порции стекломассы, для прогнозирования, на основе по меньшей мере скорости порции стекломассы согласно результату наблюдения за порцией стекломассы, распределения стекломассы изделия из стекломассы, образованного в форме, и/или для регулирования, на основе по меньшей мере скорости порции стекломассы согласно результату наблюдения за порцией стекломассы, расположения, как на этапе а), направления, как на этапе б), и/или расположения, как на этапе в), следующей порции стекломассы, которая образуется позже рассматриваемой порции стекломассы.
Ниже описаны неограничивающие варианты осуществления изобретения со ссылкой на приложенные чертежи.
На фиг. 1А показана система согласно первому ва