JP5923542B2 - 鋳型に充填を行うための方法、および鋳型に充填を行うためのシステム - Google Patents

鋳型に充填を行うための方法、および鋳型に充填を行うためのシステム Download PDF

Info

Publication number
JP5923542B2
JP5923542B2 JP2014080513A JP2014080513A JP5923542B2 JP 5923542 B2 JP5923542 B2 JP 5923542B2 JP 2014080513 A JP2014080513 A JP 2014080513A JP 2014080513 A JP2014080513 A JP 2014080513A JP 5923542 B2 JP5923542 B2 JP 5923542B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass gob
glass
mold
gob
delivery system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014080513A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014144914A (ja
Inventor
ダルストラ,ヨープ
Original Assignee
セントリュム フォール テクニシェ インフォルマティカ ベー.フェー.
セントリュム フォール テクニシェ インフォルマティカ ベー.フェー.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by セントリュム フォール テクニシェ インフォルマティカ ベー.フェー., セントリュム フォール テクニシェ インフォルマティカ ベー.フェー. filed Critical セントリュム フォール テクニシェ インフォルマティカ ベー.フェー.
Priority to JP2014080513A priority Critical patent/JP5923542B2/ja
Publication of JP2014144914A publication Critical patent/JP2014144914A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5923542B2 publication Critical patent/JP5923542B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/005Controlling, regulating or measuring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/14Transferring molten glass or gobs to glass blowing or pressing machines
    • C03B7/16Transferring molten glass or gobs to glass blowing or pressing machines using deflector chutes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

本発明は、ガラスゴブを鋳型の開口部に送るための送出システムを使用することにより、鋳型の開口部を介してガラスゴブを鋳型に充填して、鋳型でガラス製品を成形する方法
であって、送出システムが、入口と、出口と、送出システムを介してガラスゴブを案内するためのガイド手段とを有し、本方法が、a)ガラスゴブを送出システムの入口に堆積さ
せるステップと、b)ガイド手段を使用することにより、ガラスゴブを送出システムの出口に向かって案内するステップと、c)ガラスゴブを送出システムの出口から鋳型の開口
部に堆積させるステップとを含む方法に関する。さらに、本発明は、光学撮像デバイスと、それに結合された信号処理ユニットと、鋳型の開口部を介してガラスゴブを鋳型に充填
して、鋳型でガラス製品を成形するための装置とを備えるシステムであって、上記装置が、ガラスゴブを鋳型の開口部に送るための送出システムを有し、その送出システムが、入
口と、出口と、送出システムを介してガラスゴブを送出システムの出口に向かって案内するためのガイド手段とを有するシステムに関する。
ガラスゴブは、ボトル等のガラス製品を製造するために使用される。ガラスゴブは、通常、ガラスリザーバから形成され、次に、ガイド構造によって鋳型に案内される。ガラス製品の製造プロセスの実用的用途において、鋳型における誤った充填により、ボトルが不格好になるかまたは許容できないものになるということが不意に生じる。このような状態では、製造プロセスを調整しなければならず、さらにこれにより、製造プロセスを停止する必要があり得る。誤った充填の原因は多くの場合は明らかにならないので、試行錯誤しながら、製造プロセスの調整が行われる。このような方法のプロセス制御は非効率的であり、かなり高価になることがある。
したがって、本発明の目的は、プロセス制御の改善を可能にする、ガラスゴブを鋳型に充填するための方法を提供することである。
これに対して、本発明は、ガラスゴブを鋳型の開口部に送るための送出システムを使用することにより、鋳型の開口部を介してガラスゴブを鋳型に充填して、鋳型でガラス製品を成形する方法であって、送出システムが、入口と、出口と、送出システムを介してガラスゴブを案内するためのガイド手段とを有し、本方法が、a)ガラスゴブを送出システムの入口に堆積させるステップと、b)ガイド手段を使用することにより、ガラスゴブを送出システムの出口に向かって案内するステップと、c)ガラスゴブを送出システムの出口から鋳型の開口部に堆積させるステップと、d)ガラスゴブが送出システムの入口を通過した後、光学撮像デバイスを使用することによって、少なくとも1つの時点におよび/または少なくとも1つの期間中にガラスゴブを観察するステップと、e)ステップd)の観察ステップに基づき、ガラスゴブ速度を含むガラスゴブ観察結果を決定するステップと、を含み、ステップe)は、少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づいて、ガラスゴブよりも後に形成される次のガラスゴブのステップa)による堆積ステップ、ステップb)による案内ステップ、および/またはステップc)による堆積ステップを制御するステップをさらに含むことを特徴とする方法を提供する。好ましくは、ガラスゴブ速度はガラスゴブ速度の大きさおよび/またはガラスゴブ速度の方向を含む。好ましくは、ガラス分布は、鋳型で成形されたガラス製品の内部構造および/または外部形状を含む。内部構造はガラス製品のガラス材料の含有物を指し得る。外部形状は、ガラス製品に沿った種々の位置における、ガラス製品の内径および外径等のガラス製品の長さ寸法を指し得る。ガラスゴブが送出システムを介して移動するときに、正確な形状および/または正確な構造のガラス製品を鋳型で成形するには、ガラスゴブ速度の損失を最小にすることが重要であることが本発明者によって認識された。ガラスゴブ速度の大きさが小さすぎる場合、ガラスゴブは鋳型内にそれほど遠くまで移動することができない可能性がある。結果として、ガラス製品の外部形状は所定の外部形状から逸脱する可能性がある。例えば、所定の外部形状は通常の製造規格内のガラス製品の表面形状である。ガラスゴブ速度の方向が鋳型の開口部の中央に向けられない場合、ガラスゴブと鋳型の内壁との間の摩擦はガラスゴブの部分に対して大きくなりすぎる場合がある。結果として、ガラス製品の当該部分には、例えば気泡状のガスが含まれ得る。このようなガス含有物は、例えば、捕捉空気から、または鋳型の蒸発した捕捉潤滑油から生じる可能性がある。一般に、ガス含有物は、ガラス製品の強度を低下させる場合があるので望ましくないものである。摩擦が大きすぎる場合、ガラス製品のガス含有度が高くなりすぎる可能性がある。ガス含有度はガラス製品の内部構造の一例である。本発明者は、大きくなりすぎている摩擦により、鋳型内のガラスゴブが不均一な熱損失を生じさせる可能性もあり、これにより、ガラスゴブの材料が不均一な粘度になる場合があり、結果として、ガラス製品の外部形状が不均一になることを認識した。ガラス製品のガス含有度、および所定の形状からのガラス製品の形状のずれは、ガラス製品にとって重要な品質パラメータの例である。したがって、ガラスゴブ速度は重要な変数であるので、ガラスゴブ速度を決定して、ガラス分布を予測しおよび/または次のガラスゴブのプロセスステップを制御するステップは、プロセス制御の改善を可能にする。
好ましくは、ステップe)は、少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づいて、鋳型で成形されたガラス製品のガラス分布を予測するステップ、および/または少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づいて、ガラスゴブよりも後に形成される次のガラスゴブのステップa)のような堆積ステップ、ステップb)のような案内ステップ、および/またはステップc)のような堆積ステップを制御するステップを含む。
ステップe)の予測ステップおよび/または制御ステップは、ガラスゴブ速度と、鋳型で成形されたガラス製品のガラス分布との所定の関係に基づき得る。このような所定の関係により、異なる基準ガラスゴブ速度を、ガラス分布の異なる形態に、例えば、ガラス分布の異なる形態を得るための可能性に関連付けることが可能である。決定されたガラスゴブ速度と基準速度とを比較することによって、ガラス分布の形態を得るための対応する可能性が識別され得る。次に、ガラス分布の予測を行うことができ、および/または次のガラスゴブのための処理ステップを調整することができる。本方法の実用的な変形例では、ステップe)の予測ステップは、ガラスゴブ速度の大きさと制限値とを比較することによって行うことが可能であり、この場合、ガラスゴブ速度の大きさは、ガラス製品が不格好になりおよび/または誤って構成される望ましくない高い可能性を防止するために、制限値よりも大きいべきである。この変形例では、所定の関係は、ガラス分布が不格好になりおよび/または誤って構成される望ましくない高い可能性に対応するために、制限値よりも低い速度範囲を含み、および/またはガラス分布が適切に成形されおよび/または適切に構成される許容可能な可能性に対応するために、制限速度よりも高い速度範囲を含むことが可能である。所定の関係および/または制限値は、試行錯誤しながら決定され得る。同様に、ステップe)の予測ステップは、ガラスゴブ速度の大きさと他の制限値とを比較することによって行うことが可能であり、この場合、ガラスゴブ速度の大きさは、ガラス製品が不格好になりおよび/または誤って構成される望ましくない高い可能性を防止するために、他の制限値よりも小さいべきである。
その代わりにまたはそれに加えて、ステップe)の予測ステップおよび/または制御ステップは、入力変数および出力変数を有する自己学習アルゴリズムを用いることによって行ってもよい。このような自己学習アルゴリズム自体は当業者に知られている。速度およびガラス分布は入力変数として用いられ得る。予測信号および/または制御信号は、ステップe)のそれぞれの予測ステップおよび/または制御ステップのために構成される出力変数として用いられ得る。先の出力信号の影響下で得られた入力信号に基づいて、自己学習アルゴリズム自体は、例えば、ガラス分布が不格好になりおよび/または誤って構成される可能性の決定を改善させるように適合することが可能である。予測されたガラス分布が、実際に実現されたガラス分布から逸脱する場合、アルゴリズムは使用時にそのパラメータを適合させ得る。
さらに他の変形例では、ステップe)で行われるような、少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づいて、鋳型で成形されたガラス製品のガラス分布を予測するステップは、少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づいて、鋳型で成形されたガラス製品のガラス分布を判定するステップとして解釈される。
そのために、ステップa)、b)、c)、d)、およびe)を適用してもよいが、このことは不要である。
一実施形態では、ステップe)における内部構造を予測するステップは、ガラス製品のガス含有度を予測するステップを含み、および/またはステップe)における外部形状を予測するステップは、所定の外部形状からのガラス製品の外部形状のずれを予測するステップを含む。このような予測ステップは、ガラスゴブ速度とガラス製品のガスの含有度との所定の関係に、および/またはガラスゴブ速度と、所定の外部形状からのガラス製品の外部形状のずれとの所定の関係に基づき得る。
好ましくは、ガラスゴブ速度はガラスゴブ速度の大きさを含み、所定の外部形状からのガラス製品の外部形状のずれを予測するステップはガラスゴブ速度の大きさに基づいている。ガラスゴブ速度の大きさが小さすぎる場合、ガラスゴブは鋳型内にそれほど遠くまで移動することができない可能性があり、その結果、ガラス製品の形状が所定の形状からずれる。
好ましくは、ガラスゴブ速度はガラスゴブ速度の方向を含み、ガラス製品のガス含有度を予測するステップおよび/またはガラス製品の外部形状を予測するステップは、ガラスゴブ速度の方向に基づいている。摩擦が大きすぎる場合、ガラスのガス含有度が高くなりすぎる可能性があり、および/またはガラスゴブが鋳型内に十分に遠くまで移動することができない可能性がある。大きくなりすぎている摩擦により、鋳型内のガラスゴブが不均一な熱損失を生じさせる可能性もあり、これにより、ガラスゴブの材料が不均一な粘度になる場合があり、結果として、ガラス製品の外部形状が不均一になる。
好ましくは、ステップe)におけるガラスゴブ速度を決定するステップは、ガラスゴブ速度の大きさおよび方向の両方を決定するステップを含む。さらに、ガラスゴブ速度の方向を決定することなく、ガラスゴブ速度の大きさを決定するステップ、またはガラスゴブ速度の大きさを決定することなく、ガラスゴブ速度の方向を決定するステップも有利である。
選択的に、ガラスゴブ速度の大きさは、少なくとも、入口の後方の、選択的に出口の後方の観察位置へのガラスゴブの到達時間を含む。選択的に、ガラスゴブ速度の方向は、少なくとも、入口の後方の、選択的に出口の後方の観察位置の近傍のガラスゴブの位置を含む。それ自体のおよび組み合わせたこれらの選択肢は、ガラスゴブ速度を決定する簡単ではあるが、効率的な方法を表している。さらに、ガラスゴブ速度を決定する他の方法、例えば、光学撮像デバイスを使用することにより、全く同じガラスゴブの少なくとも2つの異なる時間におよび2つの異なる位置で撮影された全く同じガラスゴブの画像に基づいて、ガラスゴブ速度を決定する方法が、より優れたおよびより確実な結果をもたらし得ることが明らかであり得る。したがって、ガラスゴブ速度にはガラスゴブ位置および/または到達時間が不可欠であり得る。
一実施形態では、ガラスゴブ観察結果は、さらに、ガラスゴブ軌道、ガラスゴブ形状、ガラスゴブ形状の変化、ガラスゴブ配向、およびガラスゴブ配向の変化の少なくとも1つの変数を含み、この場合、ステップe)の予測ステップおよび/または制御ステップは、さらに、少なくとも1つの変数に基づいている。ガラスゴブ速度に加えて、このような1つの変数、またはこのような複数の変数は、より優れたプロセス制御を可能にする。特に、他の変数の有用性を無効にすることなくガラスゴブ形状を決定するステップが有用である。ガラスゴブの形状は、ガラスゴブが出口から鋳型の開口部に落下する間に変化することができるか、またはガラスゴブがガイド手段に沿って移動する間に変化することができる。鋳型に正確な充填を行うために、ガラスゴブは、鋳型の開口部に入るときに正確な形状を有することが望ましい。
一実施形態では、ステップd)の観察ステップは、ガラスゴブが少なくとも部分的に、選択的に完全に送出システムの出口を通過した後、少なくとも1つの時点におよび/または少なくとも1つの期間中に行われる。したがって、ガラスゴブ観察結果は、鋳型内へのガラスゴブの分配プロセスにとって代表的なものである。
一実施形態では、ステップd)の観察ステップは、ガラスゴブが完全に、選択的に少なくとも部分的に鋳型の開口部に入る前、少なくとも1つの時点におよび/または少なくとも1つの期間中に行われる。好ましくは、観察ステップは、ガラスゴブが鋳型に近接して位置決めされた状態で、好ましくは、ガラスゴブの1倍、2倍、または3倍の寸法、例えば最大直径または最小直径内で行われる。ガラスゴブが細長い形状を有する場合に、最大直径をガラスゴブの長手方向軸線に沿って導くことが可能であり、最小直径を長手方向軸線に対して横方向に導くことが可能である。ガラスゴブが鋳型の開口部のより近傍で観察されると、それだけ、観察結果が鋳型内へのガラスゴブの分配プロセスにとってより代表的なものとなる。
一実施形態では、ステップd)の観察ステップは、ガラスゴブが少なくとも部分的に鋳型の開口部に入った後、少なくとも1つの時点におよび/または少なくとも1つの期間中に行われる。ガラスゴブは、鋳型に入った後に鋳型の内面と機械的に接触する適切な機会がある。ガラスゴブと鋳型の内面との摩擦が大きすぎる場合、これにより、ガラスゴブ速度が低下することになる。したがって、ガラスゴブが鋳型の開口部に入った後に、ガラスゴブ速度、特にガラスゴブ速度の大きさを決定するステップは、鋳型への充填プロセスの直接観察に基づくステップe)の予測ステップおよび/または制御ステップを可能にする。
一実施形態では、本方法は、鋳型に対して光学撮像デバイスを位置合わせするステップを含む。このステップは、ガラスゴブ観察結果、特にガラスゴブ速度の方向を鋳型の開口部の位置に関連させることを可能にする。
一実施形態では、光学撮像デバイスは少なくとも2つのカメラを含み、各カメラは光軸を有し、この場合、ステップd)の観察ステップは、少なくとも2つのカメラの光軸が、互いに異なる方向、好ましくは互いに横方向の方向を有する状態で行われる。2つのカメラを使用することにより、ステップd)の3次元の観察ステップ、例えば3次元のガラスゴブ速度を観察するステップを可能にする。好ましくは、少なくとも2つのカメラの光軸は、出口から鋳型の開口部までのガラスゴブの移動通路に横方向に導かれる。このようにして、3次元のガラスゴブ速度の決定の精度が向上する。
一実施形態では、ガラスゴブ速度は3次元のガラスゴブ速度である。これにより、より確実なプロセス制御が可能になる。好ましくは、ガラスゴブ速度はガラスゴブ速度の3次元方向を含む。これにより、ガラスゴブの3次元軌道の決定が可能になる。
一実施形態では、ガラスゴブ軌道は3次元のガラスゴブ軌道であり、ガラスゴブ形状は3次元のガラスゴブ形状であり、ガラスゴブ形状の変化は3次元のガラスゴブ形状の変化であり、ガラスゴブ配向は3次元のガラスゴブ配向であり、そしてガラスゴブ配向の変化は3次元のガラスゴブ配向の変化である。
一実施形態では、本方法は、f)液状ガラスリザーバからガラスゴブを切り離すことによって、ガラスゴブを形成するステップと、g)ガラスゴブ観察結果を用いて、ステップf)で形成されたガラスゴブよりも後に形成される次のガラスゴブを形成するステップを制御するステップとを含む。ガラスゴブを形成するステップは、公知の方法、例えば、剪断刃を使用して、液状ガラスリザーバから押し出したガラスカラムから、ガラスゴブを切り離すことによって実現することが可能である。ステップf)はステップa)の前に行うことが可能である。ステップg)は、ステップd)を行った後に、選択的にステップe)を行った後に行うことが可能である。
一実施形態では、ステップg)の制御ステップは、少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づいており、および/またはステップe)において、鋳型で成形されたガラス製品のガラス分布を予測するステップに基づいている。
一実施形態では、ステップe)の制御ステップは、さらに、ステップe)において、鋳型で成形されたガラス製品のガラス分布を予測するステップに基づいている。
一実施形態では、ステップe)で、次のガラスゴブのステップb)のような案内ステップを制御するステップは、ガイド手段の潤滑油を調整するステップを含む。ガラスゴブ速度の変化はガイド手段の潤滑油の変化に関連され得る。したがって、ガイド手段の潤滑油を調整し、この場合増加させることにより、ガラスゴブ速度の低下を軽減することが可能である。
一実施形態では、ステップe)で、次のガラスゴブのステップa)のような堆積ステップを制御するステップは、入口と、ガラスゴブが形成される形成位置との相互位置の差を調整するステップを含む。好ましくは、ステップe)で、次のガラスゴブのステップc)のような堆積ステップを制御するステップは、出口と鋳型の開口部との相互位置の差を調整するステップを含む。ガラスゴブ観察結果に基づいて、入口と、ガラスゴブが形成される形成位置との相互位置の差を調整するステップは、ステップa)における次のガラスゴブの堆積ステップのプロセス制御の改善を可能にする。ガラスゴブ観察結果に基づいて、出口と鋳型の開口部との相互位置の差を調整するステップは、ステップc)における次のガラスゴブの堆積ステップのプロセス制御の改善を可能にする。
一実施形態では、ガイド手段は、入口を形成するスクープファンネルと、トラフと、出口を形成するデフレクタファンネルとを含み、この場合、ステップb)におけるガラスゴブを案内するステップは、スクープファンネルによりガラスゴブをトラフに向かって案内するステップを含み、さらに、トラフによりガラスゴブをデフレクタファンネルに向かって案内するステップを含み、ここで、ステップc)におけるガラスゴブを堆積させるステップは、デフレクタファンネルによってガラスゴブを鋳型の開口部に堆積させるステップを含み、この場合、ステップe)で、次のガラスゴブのステップb)のような案内ステップを制御するステップは、スクープファンネル、トラフ、およびデフレクタファンネルのうちの少なくとも2つの相互位置を調整するステップを含む。ガラスゴブ観察結果に基づいて、スクープファンネル、トラフ、およびデフレクタファンネルのうちの少なくとも2つの相互位置を調整するステップは、次のガラスゴブのステップb)のような案内ステップのプロセス制御の改善を可能にする。例えば、スクープファンネルとトラフとの相互位置を調整することによって、スクープファンネルからトラフへの移行における次のガラスゴブの抵抗を変化させ、好ましくは減少させることができる。例えば、トラフとデフレクタファンネルとの相互位置を調整することによって、トラフからデフレクタファンネルへの移行における次のガラスゴブの抵抗を変化させ、好ましくは減少させることができる。
次のガラスゴブが送出システムを介して移動するときに、ステップa)の次のガラスゴブの堆積ステップを制御するステップ、およびステップb)の次のガラスゴブの案内ステップを制御するステップが、ガラスゴブ速度の損失を最小にするステップに加えられることが明らかであり得る。
一実施形態では、ステップe)の予測ステップは、ガラスゴブ速度と、ガラスゴブよりも早く形成される先のガラスゴブの先のガラスゴブ速度とを比較するステップを含み、この場合、鋳型内の予測されたガラス分布と先のガラスゴブの鋳型内の先のガラス分布との差は、ガラスゴブ速度と先のガラスゴブ速度との差に依存する。所定の関係および/または自己学習アルゴリズムの入力は、先のガラスゴブ速度および/または鋳型内の先のガラスゴブ分布に基づき得る。
一実施形態では、ステップe)で、次のガラスゴブのステップa)のような堆積ステップを制御するステップは、次のガラスゴブ用の加速器への空気供給を調整するステップを含み、この加速器は入口の前方に配置される。加速器は、ガラスゴブが入口に入る前にガラスゴブ速度の大きさを増加させるように構成することが可能である。したがって、この実施形態は、次のガラスゴブの速度を調整する効率的な方法を可能にする。
一実施形態では、本方法は、複数のガラスゴブのためのステップa)〜ステップe)を繰り返すステップを含み、この場合、ステップe)の予測ステップは、複数のガラスゴブの間において、ステップe)で決定されたガラスゴブ観察結果を比較するステップを含む。比較ステップは、好ましくは異なるデフレクタファンネルから異なる位置に堆積されたガラスゴブの間で行われ得る。このようなプロセス制御は、ガラスゴブから製造されたガラス製品の均一性を支援する。その代わりにまたはそれに加えて、比較ステップは、好ましくはスクープファンネルの1つから同じ位置に堆積されたガラスゴブの間で行われ得る。このことは、1つのガラスゴブから他のガラスゴブまでのガラスゴブ観察結果の違い、例えば時間経過に伴う変化を検出することができるという点で、プロセス制御を支援する。
一実施形態では、ガラスゴブは実質的に酸化ケイ素等の無機材料からなる。
より一般的には、本方法は、ガラスゴブが送出システムの入口を通過した後、光学撮像デバイスを使用することによって、少なくとも1つの時点におよび/または少なくとも1つの期間中にガラスゴブを観察する第1のステップに、および第1のステップの観察ステップに基づき、ガラスゴブ速度を含むガラスゴブ観察結果を決定して、少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づき、鋳型で成形されたガラス製品のガラス分布を予測し、および/またはガラスゴブよりも後に形成される次のガラスゴブを制御する第2のステップに関連することが適用され得る。
本発明の他の目的は、光学撮像デバイスと、プロセス制御の改善を可能にする、ガラスゴブを鋳型に充填するための装置とのシステムを提供することである。
これに対して、本発明は、光学撮像デバイスと、それに結合された信号処理ユニットと、鋳型の開口部を介してガラスゴブを鋳型に充填して、鋳型でガラス製品を成形するための装置とを備えるシステムであって、上記装置が、ガラスゴブを鋳型の開口部に送るための送出システムを有し、その送出システムが、入口と、出口と、送出システムを介してガラスゴブを送出システムの出口に向かって案内するためのガイド手段とを有し、光学撮像デバイスは、ガラスゴブが送出システムの入口を通過した後、少なくとも1つの時点におよび/または少なくとも1つの期間中にガラスゴブの画像を表す信号を生成するように構成され、信号処理ユニットが、画像を表す信号に基づいて、ガラスゴブ速度を含むガラスゴブ観察結果を決定するように構成され、信号処理ユニットが、装置のための制御信号を生成して、少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づき、次のガラスゴブを送出システムの入口に堆積させるステップ、次のガラスゴブを送出システムの出口に向かって案内するステップ、および/または次のガラスゴブを送出システムの出口から鋳型の開口部に堆積させるステップを制御するように構成されるシステムを提供する。所定値からのガラスゴブ速度のずれ、あるいは同等に、それにとって代表的なパラメータは、ガラス製品の品質損失の優れた指標、例えば、ガラス製品のガス含有度、および/または所定の外部形状からのガラス製品の外部形状のずれである。システムは、ガラスゴブ速度を決定するように構成されるので、プロセス制御の改善を可能にする。
一実施形態では、ガラス分布を予測するステップは、鋳型で成形されたガラス製品の内部構造および/または外部形状を予測するステップを含む。好ましくは、内部構造を予測するステップは、ガラス製品のガス含有度を予測するステップを含み、および/または外部形状を予測するステップは、所定の外部形状からのガラス製品の外部形状のずれを予測するステップを含む。これらの予測ステップの方法はガラスゴブ速度の大きさおよび/またはガラスゴブ速度の方向に基づき得る。
好ましくは、本装置は、鋳型を出口の下方に保持するための鋳型ホルダを有する。
一実施形態では、光学撮像デバイスは少なくとも2つのカメラを含み、各カメラは光軸を有し、この場合、使用時に、少なくとも2つのカメラの光軸は、互いに異なる方向、好ましくは相互横方向を有する。少なくとも2つのカメラを使用することにより、3次元でガラスゴブ速度を決定するステップが可能になる。
好ましくは、使用時に、少なくとも2つのカメラの光軸は、出口から鋳型の開口部までのガラスゴブの移動通路に横方向に導かれる。
本発明の一態様では、ガラスゴブを鋳型に充填する方法に関連する、および/または光学撮像デバイスと、ガラスゴブを鋳型に充填するための装置とを備えるシステムに関連するガラスゴブ観察結果は、ガラスゴブの温度および/または温度分布を含む。温度および/または温度分布は、光学撮像デバイスが含み得る1つまたは少なくとも2つの赤外線カメラを使用することによって決定することが可能である。このような赤外線カメラは、ガラスゴブの温度および/または温度分布に関連させることができるガラスゴブの放射エネルギーを測定するように構成され得る。温度および/または温度分布は、ガラスゴブのほぼ全体積にまたはガラスゴブの近傍表面領域に関連され得る。温度および/または温度分布は、ガラスゴブを形成する液体材料の粘度に強い影響を与え、この粘土は、鋳型に充填を行うステップにとって重要なパラメータである。温度および/または温度分布は、例えば、ガラスゴブの形成中におけるプロセスの時間経過に伴う変化により、またはガイド手段に向かうガラスゴブの熱損失の時間経過に伴う変化により、所望の温度または温度分布からずれる可能性がある。このような熱損失は、一般に、ガイド手段の摩擦に依存し、この摩擦は時間経過と共に変化する場合がある。1つまたは少なくとも2つの赤外線カメラを使用する近傍表面温度および/または近傍表面温度分布を決定するステップは、近傍表面温度および/または近傍表面温度分布が例えば熱損失による望ましくない冷却の影響を最も受けやすいときに、効率的な測定方法を形成する。さらに、近傍表面温度を測定するステップは、ガラスゴブと鋳型の内壁との摩擦を判定するために重要な情報を与えるという驚くべき利点を提供する。ガラスゴブを形成する液体材料の粘度は温度に強く依存するので、ガラスゴブの近傍表面温度により、表面の近傍の粘度、したがって、ガラスゴブと鋳型の内壁との摩擦がほぼ決定される。このような摩擦は、ガラスゴブが鋳型内に十分に遠くまで移動することにとって、およびガラス製品内に空気含有物が生じることにとって重要である。これらの両方のことは、大きくなりすぎている摩擦の悪影響を受ける。一般に、1つまたは少なくとも2つの赤外線カメラを使用することにより、接触なしの温度測定の利点が提供される。
温度および/または温度分布、ならびにガラスゴブ速度は、鋳型内のガラス分布を予測するために重要であるので、本発明者は、ステップd)の観察ステップに基づき、ガラスゴブ速度およびガラスゴブ温度および/またはガラスゴブ温度分布を含むガラスゴブ観察結果を決定して、少なくとも、ガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度およびガラスゴブ温度および/またはガラスゴブ温度分布に基づき、鋳型で成形されたガラス製品のガラス分布を予測し、および/または少なくとも、ガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度およびガラスゴブ温度および/またはガラスゴブ温度分布に基づいて、ガラスゴブよりも後に形成される次のガラスゴブのステップa)のような堆積ステップ、ステップb)のような案内ステップ、および/またはステップc)のような堆積ステップを制御するステップに利点があることを認識した。一方のガラスゴブ速度と、他方のガラスゴブ温度および/またはガラスゴブ温度分布とのこのような組み合わせは、ガラス分布の予測ステップの改善および/または次のガラスゴブの制御ステップの改善を可能にする。
さらに、上記のことに基づいて、本発明者は、必ずしもステップa)、b)を行うことなく、好ましくは1つまたは少なくとも2つの赤外線カメラを使用することによって、ステップd)を行い、ステップd)の観察ステップに基づいて、ガラスゴブ温度および/またはガラスゴブ温度分布を含むガラスゴブ観察結果を決定するステップを行い、および/またはステップd)の観察ステップに基づき、ガラスゴブ速度を含むガラスゴブ観察結果を決定して、少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づき、鋳型で成形されたガラス製品のガラス分布を予測し、および/または少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づいて、ガラスゴブよりも後に形成される次のガラスゴブのステップa)のような堆積ステップ、ステップb)のような案内ステップ、および/またはステップc)のような堆積ステップを制御するステップを行うことが重要であることも認識した。
次に、添付図面を参照して、本発明を限定せずに説明する。
本発明による第1の実施形態のシステムを示している。 ガラスゴブの移動通路に垂直な第1の平面の第1および第2の光軸を示している。 ガラスゴブの移動通路に平行な第2の平面の第1および第2の光軸を示している。 出口から鋳型の開口部に向かって落下したガラスゴブの写真を示している。 本発明による第2の実施形態のシステムを示している。 ガラス製品を成形するためのプロセスの次の段階を示している。 ガラス製品を成形するためのプロセスの次の段階を示している。 ガラス製品を成形するためのプロセスの次の段階を示している。 ガラス製品を成形するためのプロセスの次の段階を示している。 ガラス製品を成形するためのプロセスの次の段階を示している。 ガラス製品を成形するためのプロセスの次の段階を示している。 ガラス製品を成形する代替プロセスの次の段階を示している。 ガラス製品を成形する代替プロセスの次の段階を示している。 ガラス製品を成形する代替プロセスの次の段階を示している。 ガラス製品を成形する代替プロセスの次の段階を示している。 ガラス製品を成形する代替プロセスの次の段階を示している。 ガラス製品を成形する代替プロセスの次の段階を示している。 ガラス製品を成形する代替プロセスの次の段階を示している。
他の記載がない限り、同じ参照番号は、図面を通じて同様の構成要素を指す。
図1Aは、本発明による第1の実施形態のシステム2を示している。システム2は、光学撮像デバイス4と、鋳型8の開口部12を介してガラスゴブ10を鋳型8に充填する装置6とを備える。装置6およびシステム2は、鋳型内でガラス製品、例えばボトルを成形するように構成される。装置6自体は当業者に知られている。ガラスゴブ10は実質的に酸化ケイ素等の無機材料からなり得る。
装置6はガラスゴブ10用の送出システム14を有する。送出システムは、入口16と、出口18と、送出システム14を介してその出口18に向かってガラスゴブ10を案内するためのガイド手段20とを有する。第1の実施形態では、ガイド手段20は、入口16を形成するスクープファンネル22を含む。さらに、システム2は、トラフ24と、出口18を形成するデフレクタファンネル26とを含み得る。ガラスゴブ10を形成するために、装置6は、さらに、オリフィス32を介して液状ガラスリザーバから押し出されたガラスカラム30から、ガラスゴブ10を切り離すための一対の剪断刃28を含むことが可能である。装置6は、その上、形成されたガラスゴブを加速するための加速器34を含むことが可能である。このような加速器は、ガラスゴブに空気圧を加えることによってガラスゴブを加速することが可能である。さらに、使用時に加速器はガラスゴブをセンタリングし得る。加速器自体は当業者に知られている。
光学撮像デバイス4は、少なくとも2つのカメラ、この実施例では第1のカメラ36Aと第2のカメラ36Bとを含むことが可能である。第1および/または第2のカメラは、例えば、両方ともそれ自体が当業者に知られているCMOS(相補型金属酸化膜半導体)カメラまたはCCD(電荷結合素子)カメラであり得る。光学撮像デバイス4は、例えば第1のカメラ36Aおよび第2のカメラ36Bによって得られたガラスゴブ10の画像を表す信号を生成するように構成され得る。さらに、撮像デバイス4はプロセッサを含むことが可能である。第1のカメラ36Aおよび第2のカメラ36Bは個々に、第1の光軸38Aと第2の光軸38Bとをそれぞれ有し得る。図1Bおよび図1Cは、ガラスゴブ10の移動通路40に対する第1の光軸38Aおよび第2の光軸38Bの可能な配向を示している。使用時に、第1の光軸38Aおよび第2の光軸38Bは、互いに異なる方向を有することが可能である。
図1Bは、ガラスゴブ10の移動通路40に垂直な第1の平面の第1の光軸38Aおよび第2の光軸38Bを示している。第1および第2の光軸は好ましくは相互横方向を有する。例えば、第1の平面において、第1の光軸と第2の光軸との間の第1の角度αは20度よりも大きく340度よりも小さい。好ましくは、第1の角度αは約90度または約270度である。結果として、第1および第2の光軸は相互垂直方向を有することが可能である。
図1Cは、ガラスゴブ10の移動通路40に平行な第2の平面の第1の光軸38Aおよび第2の光軸38Bを示している。第1の光軸は好ましくは移動通路40に対して横方向である。例えば、第2の平面において、第1の光軸38Aと移動通路40との間の第2の角度βは20度よりも大きく160度よりも小さい。第2の光軸は好ましくは移動通路40に対して横方向である。例えば、第2の平面において、第2の光軸38Bと移動通路40との間の第3の角度γは20度よりも大きく160度よりも小さい。
図1A〜図1Cを参照して、(以下で第1の方法と呼ばれる)本発明による第1の実施形態でガラスゴブを鋳型に充填する方法について説明する。本方法は、鋳型8の開口部12を介してガラスゴブ10を鋳型8に充填して、ガラス製品を得るように構成される。本方法は、送出システム14を使用して、ガラスゴブ10を鋳型8の開口部12に送るステップを含む。
第1の方法は、ガラスゴブ10を送出システムの入口16に堆積させるステップを含む。このような堆積ステップは、ガラスゴブ10の形成後にそのガラスゴブ10を入口16に落下させることを可能にするステップを含む。さらに、堆積ステップは、ガラスゴブ形成位置と入口とを位置合わせするステップを含むことが可能である。
第1の方法は、さらに、ガイド手段20を使用することによって、ガラスゴブ10を送出システム14の出口18に向かって案内するステップを含む。案内中、ガラスゴブは重力の影響を受けて加速し得る。さらに、ガラスゴブ10の形状は案内中に変化し得る。案内を行うことにより、ガラスゴブ10の延長部が長くなり得る。複数のガラスゴブ10を全く同じ形成位置で形成することが可能であり、一方、それらのガラスゴブは、互いに異なる位置に向かって異なる鋳型8内に案内される。このようにして、複数のガラス製品を同時に成形することができる。この実施例において、オリフィスおよび/または剪断刃の位置は、ガラスゴブが形成される形成位置であるとみなすことができる。代わりに、加速器34の開口部42を形成位置とみなしてもよい。
第1の方法は、さらに、ガラスゴブ10を送出システム14の出口から鋳型8の開口部12に堆積させるステップを含み得る。このような堆積ステップは、ガラスゴブが出口18を通過した後、そのガラスゴブ10を鋳型8の開口部12に自由落下させることを可能にすることによって行うことが可能である。堆積ステップは、さらに、出口と鋳型8の開口部12とを位置合わせするステップを含むことが可能である。
第1の方法は、さらに、ガラスゴブ10が入口16を通過した後、少なくとも1つの時点におよび/または少なくとも1つの期間中にガラスゴブ10を観察するステップを含む。例えば、観察ステップは、ガラスゴブ10がデフレクタファンネル26にある時点にまたはガラスゴブが出口18を部分的に通過しているときに行われる。しかし、好ましくは、ガラスゴブ10を観察するステップは、ガラスゴブ10が送出システム2の出口18を完全に通過した後、少なくとも1つの時点におよび/または少なくとも1つの期間中に行われる。
一般に、観察ステップは連続的であってもよく、すなわち、入口16を通過する各ガラスゴブが観察される。代わりに、観察ステップは断続的であってもよく、すなわち、ガラスゴブをサンプリングすることが可能であり、その結果、入口16を通過するガラスゴブの全てが観察されるわけではない。
第1の方法において、観察ステップは、この実施例で第1のカメラ36Aおよび第2のカメラ36Bを含む光学撮像デバイス4を使用することによって行うことが可能である。観察ステップは、第1のカメラ36Aおよび第2のカメラ36Bのそれぞれの第1の光軸38Aおよび第2の光軸38Bが、互いに異なる方向、好ましくは、20〜160度の範囲の、選択的に50〜130度の範囲の第1の角度αを有する相互横方向を有する状態で行うことが可能である。さらに、観察ステップは、第2の角度βおよび第3の角度γが20度〜160度の範囲の、選択的に50〜130度の範囲にある状態で行うことが可能である。このようにして、第1の光軸38Aおよび第2の光軸38Bはガラスゴブ10の移動通路40に対して横方向に導かれる。
一般に、観察中、第2の角度βおよび/または第3の角度γが、90度よりも大きく、例えば110〜170度の範囲にあると有利であることが本発明者によって認識された。これにより、下方に傾斜した方向におけるガラスゴブ10の観察が可能になる。結果として、観察は、装置6のフレームによっておよび/または鋳型8によって妨げられることがない。さらに、このような観察は、第1の角度αを190度未満に、例えば約90度にすることによって容易にすることが可能であり、その結果、第1および第2のカメラを鋳型8の同じ側に配置することができる。
一般に、ガラスゴブ10を観察するステップは、光学撮像デバイス4を使用することによって、ガラスゴブ10の画像、好ましくは少なくとも2つの画像を異なる時間に記録するステップを含み得る。画像は少なくとも1つの時点に記録され得る。少なくとも2つの画像は少なくとも1つの期間中に記録され得る。第1および第2のカメラは高速度カメラであり得る。このような高速度カメラ自体は当業者に知られている。高速度カメラは、例えば、少なくとも毎秒500枚の画像を記録することができ得る。しかし、他の変形例では、必ずしも、第1および第2のカメラによって1枚または複数枚の画像が記録されるとは限らない。
第1の方法は、さらに、ステップd)の観察ステップに基づいて、例えば、記録された画像に基づいておよび/または画像を表す信号に基づいて、ガラスゴブ速度を含むガラスゴブ観察結果を決定するステップを含む。これに対して、システム2は、例えば、記録された画像からガラスゴブ速度を算出するための信号処理ユニットを含むことが可能である。信号処理ユニットは、図1Aには示されておらず、図2には参照番号44で示されている。ガラスゴブ速度を算出するステップには第1、第2および第3の角度の値を考慮に入れることが可能である。このような算出のための方法およびアルゴリズム自体は当業者に
知られており、さらなる説明は不要であると思われる。
第1の方法は、決定された速度を用いて、少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づき、鋳型で成形されたガラス製品のガラス分布、例えば、鋳型8で成形されたガラス製品の内部形状および/または外部形状を予測するステップを含むことが可能である。このような予測ステップは、ガラス製品のガス含有度を予測するステップ、および/または所定の外部形状からのガラス製品の外部形状のずれを予測するステップを含み得る。所定の内部形状および/または外部形状は例えば通常の製造規格内の形状である。このような製造規格は、ガラス製品に沿った種々の位置において、ガラスボトルの内径および外径等のガラス製品の長さ寸法を含むことが可能である。製造規格は、例えばガラスボトルの壁部における、ガラス製品内の気泡の最大直径および/またはガラス製品内の気泡の最大数を含むことが可能である。気泡の最大直径および最大数はガラス製品のガス含有度の例である。
図1Dは、出口18から鋳型8の開口部12、この実施例では2つの別個の鋳型8の2つの別個の開口部12に向かって落下したガラスゴブ10の写真を示している。この実施例において、デフレクタファンネルは、出口18を形成する複数のデフレクタファンネルの1つである。各開口部12は、ガラス製品を成形することができる鋳型8の3つの位置35への入口を形成する。1つの鋳型8が含む位置35の数は、送出システムが含む複数のデフレクタファンネルの数に等しくてもよい。
本発明による第2の実施形態では、第2の方法は第1の方法のステップを含むことが可能である。図1A〜図1Dを参照して、第2の方法について説明する。第2の方法において、ガラス製品のガス含有度を判定するために、および/または所定の形状からのガラス製品の形状のずれを判定するために、ガラスゴブ観察結果は、さらに、ガラスゴブ軌道、ガラスゴブ形状、ガラスゴブ形状の変化、ガラスゴブ配向、およびガラスゴブ配向の変化を含む変数群の少なくとも1つを含む。ガラスゴブ10は細長い形状を有し得るので、ガラスゴブは長手方向軸線37を有する(図1D)。ここで、ガラスゴブ配向は長手方向軸線37の方向によって決定される。ガラスゴブ軌道はガラスゴブ10の移動通路40の部分であり得る。ガラスゴブ形状の変化および/またはガラスゴブ配向の変化は、ほぼ同じ位置における1つのガラスゴブから次のガラスゴブへの変化を指し得るか、全く同じガラスゴブの変化を指し得るか、または互いに異なる位置における、鋳型8の異なる部分に堆積されるべき1つのガラスゴブから他のガラスゴブへの変化を指し得る。
一般に、ガラスゴブ速度は好ましくは3次元で決定されるので、ガラスゴブ速度は3次元のガラスゴブ速度である。ガラスゴブ軌道は3次元のガラスゴブ軌道であることが可能であり、ガラスゴブ形状は3次元のガラスゴブ形状であることが可能であり、ガラスゴブ形状の変化は3次元のガラスゴブ形状の変化であることが可能であり、ガラスゴブ配向は3次元のガラスゴブ配向であることが可能であり、そしてガラスゴブ配向の変化は3次元のガラスゴブ配向の変化であることが可能である。このような3次元の変数は、より確実なプロセス制御を可能にする。
第2の方法において、ステップd)の観察ステップは、ガラスゴブ10が鋳型8の開口部12に入る前に行うことが可能である。さらに、ステップd)の観察ステップは、ガラスゴブが鋳型に近接して、例えば、ガラスゴブの寸法の1倍、2倍、または3倍以内に位置決めされる状態で行われる。このような寸法は、長手方向軸線に沿ったガラスゴブの長さであり得る。ガラスゴブが鋳型に入る前に鋳型に近接したガラスゴブを観察するステップは、観察のための十分な空間を使用者に提供することが可能であり、一方、観察ステップは、ガラスゴブが鋳型に入るときのガラスゴブのガラスゴブ速度等の特性にとって代表的なものである。
図2は、本発明による第2の実施形態のシステム2を示している。第2の実施形態では、システム2はスクープファンネル22とトラフ24とデフレクタファンネル26とを含む。システム2は、さらに、光学撮像デバイス4と信号処理ユニット44とを含むことが可能である。光学撮像デバイス4を信号処理ユニット44に接続して、画像を表す信号を光学撮像デバイス4から処理ユニット44に送信することが可能である。信号処理ユニット44は、少なくともガラスゴブ速度に基づいて、鋳型で成形されたガラス製品のガラス分布を予測するように構成され得る。
信号処理ユニット44は、装置のための制御信号を生成して、少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づき、次のガラスゴブを案内するステップを制御するように構成され得る。このような制御ステップは、ガイド手段、この実施例ではスクープファンネル22、トラフ24、および/またはデフレクタファンネル26の潤滑油を調整するステップを含むことが可能である。これに対して、システム2は、使用時に接続部48を介した信号処理ユニット44によって制御される潤滑手段46を含むことが可能であり、これらの接続部48を介して、案内ステップを制御するための制御信号が潤滑手段46に送信され得る。したがって、第1の信号処理ユニット44を潤滑手段46および光学撮像デバイス4に結合することが可能である。信号処理手段44は、使用時に、コンピュータで動作するソフトウェアおよび/または予測ソフトウェアを制御するコンピュータによって形成され得る。ガラスゴブ観察結果に基づいて、信号処理ユニット44は、使用時に、ガイド手段20の潤滑油を調整することが可能である。例えば、ガラスゴブ10の速度の大きさが所定の制限値未満に減少する場合、信号処理ユニット44は、潤滑油をガイド手段20に分配する指令を潤滑手段46に与えることが可能であり、その結果、ガイド手段におけるガラスゴブ10の抵抗が減少される。一般的な利点として、システム2によりガイド手段の自動潤滑が可能になる。
信号処理ユニット44は、装置のための制御信号を生成して、少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づき、次のガラスゴブを堆積させるステップを制御するように構成され得る。これに対して、システム2は、接続部50を介して信号処理ユニット44に結合された変位手段52を含むことが可能であり、これらの接続部50を介して、堆積ステップを制御するための制御信号が変位手段52に送信され得る。このような制御ステップは、入口と、ガラスゴブが変位手段52によって形成される形成位置との相互位置の差を調整するステップを含むことが可能である。その代わりにまたはそれに加えて、制御ステップは、変位手段52を使用することによって、出口18と鋳型の開口部との相互位置の差を調整するステップを含むことが可能である。
一般に、スクープファンネルは複数のスクープファンネルの1つであり得る。トラフは複数のトラフの1つであり得る。デフレクタファンネルは複数のデフレクタファンネルの1つであり得る。ガラスゴブを案内するステップは、スクープファンネルの1つによりガラスゴブをトラフの1つに向かって案内するステップを含むことが可能であり、さらに、トラフの1つによりガラスゴブをデフレクタファンネルの1つに向かって案内するステップを含むことが可能である。
システム2は、接続部62を介して信号処理ユニット44に結合された調整手段60を含むことが可能であり、これらの接続部62を介して、案内ステップを制御するための制御信号が調整手段60に送信され得る。次のガラスゴブを案内するステップを制御するステップは、調整手段を使用することによって、スクープファンネル、トラフの1つおよびデフレクタファンネルの1つのうちの少なくとも2つの相互位置を調整するステップを含むことが可能である。一般的な利点として、システム2によりガイド手段20の自動調整が可能になる。
第1および/または第2の方法は、ガラスゴブ観察結果を用いて、ガラスゴブ10よりも後に形成される次のガラスゴブの形成を制御するステップを含むことが可能である。このような制御ステップは、剪断刃28が、オリフィス32から出たガラスを切断する時点を調整するステップ、および/または剪断刃が、オリフィス32から出たガラスを切断する力を調整するステップを含むことが可能である。その代わりにまたはそれに加えて、このような制御ステップは、ガラスがオリフィス32から押し出される力および/または速度を調整するステップを含むことが可能である。
第1および/または第2の方法は、ガラスゴブ観察結果を用いて、少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づき、ガイド手段を使用することによって、次のガラスゴブを送出システムの出口に向かって案内するステップを制御するステップを含むことが可能である。この制御ステップは、ガイド手段の潤滑油を調整するステップを含むことが可能である。このことは、第2の実施形態のシステム2の信号処理ユニット44および潤滑手段46を使用することによって実現することができる。
一般に、第1および/または第2の方法は、鋳型に対して、光学撮像デバイス4、特に、第1のカメラ36Aおよび/または第2のカメラ36Bを位置合わせするステップを含むことが可能である。このようにして、鋳型、特に鋳型の開口部に対するガラスゴブ速度の方向をガラスゴブ観察結果から推定することができる。
第1および第2の方法は、ガラスゴブ観察結果を用いて、少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づき、次のガラスゴブの堆積ステップを制御するステップを含むことが可能である。この制御ステップは、入口16と、次のガラスゴブが形成される形成位置との相互位置の差を調整するステップを含み、および/または出口18と鋳型8の開口部12との相互位置の差を調整するステップを含むことが可能である。このことは、第2の実施形態のシステム2の信号処理ユニット44および変位手段52を使用することによって実現することができる。
第1および第2の方法は、ガラスゴブ観察結果を用いて、少なくともガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づき、ガイド手段を使用することによって、次のガラスゴブを送出システムの出口に向かって案内するステップを制御するステップを含み得る。この制御ステップは、スクープファンネルの1つ、トラフの1つおよびデフレクタファンネルの1つのうちの少なくとも2つの相互位置を調整するステップを含むことが可能である。トラフの1つとデフレクタファンネルの1つとの相互位置を調整するステップは、第2の実施形態のシステム2の信号処理ユニット44および調整手段を使用することによって実現することができる。
第1および/または第2の方法は、複数のガラスゴブに関するガラスゴブ観察結果を決定するステップと、複数のガラスゴブの間でガラスゴブ観察結果を比較するステップを含むことが可能である。比較ステップは、全く同じ出口18から堆積されたガラスゴブの間で行われ得る。このことは、1つのガラスゴブから他のガラスゴブまでのガラスゴブ観察結果の違い、例えば時間経過に伴う変化を検出することができるという点で、プロセス制御を支援する。このような変化が検出される場合、プロセス制御、例えば、入口と、次のガラスゴブが形成される形成位置との相互位置の差を調整するステップ、調整手段を使用することによって、スクープファンネルの1つ、トラフの1つおよびデフレクタファンネルの1つのうちの少なくとも2つの相互位置を調整するステップ、および/またはガイド手段の潤滑油を調整するステップが適用され得る。
第1および/または第2の方法は、ガラス製品の製造中に、あるいは装置6の始動および/または較正中に適用され得る。
図3A〜図3Fは、ガラス製品、この実施例では図3Eおよび図3Fのボトル72を成形するためのプロセスの次の段階を示している。ガラス製品の他の実施例は例えば図3Cおよび図3Dの予備成形体74である。図3Aは、鋳型の開口部12を介して鋳型8に入るガラスゴブ6を示している。図3Bは、空気圧を用いることによって、ガラスゴブ10のガラス材料76が下方に吹き飛ばされることを示している。図3Cは、空気が空気開口部78から上方に吹き付けられた後、このようにして予備成形体74を形成しているガラスゴブ10のガラスを示している。引き続くステップでは、図3Dに示した予備成形体74の配向を得るために、予備成形体74が180度回転される。図3Eに示したように、予備成形体内に空気を吹き付けることによって、ガラス製品72が得られる。例えば、図3Fに示したように、鋳型8の第1の部分と第2の部分とを分離して移動させることによって鋳型8を取り外した後、ボトル72が得られる。本発明による第3の実施形態の方法には、これらの段階が含まれ得る。
図4A〜図4Gは、ガラス製品、この実施例ではガラスボトル72または予備成形体74を成形する代替プロセスの次の段階を示している。図4Aは、鋳型の開口部12を介して鋳型8に入るガラスゴブ6を示している。ガラスゴブ6が鋳型8に入った後、図4Bおよび図4Cに示したように、鋳型8の開口部12を閉じることが可能であり、そして成形要素80をガラスゴブ10の材料76に押し込むことが可能である。このようにして、予備成形体74が製造され得る。次に、予備成形体74は、図4Dに示したように、インバータ82を使用することにより矢印84に沿って反転される。図4Eに示したように、鋳型8の部分86を取り外して、予備成形体74を露出させることが可能である。予備成形体内に空気を吹き付けて(図4F)、鋳型8を取り外した後に(図4G)、ガラス製品、この実施例ではガラスボトル72を得ることが可能である。本発明による第4の実施形態の方法には、これらの段階が含まれ得る。
さらに、ガラスゴブ速度を決定して、鋳型内のガラス分布を予測しおよび/または次のガラスゴブを制御するステップは、第4の方法に有利であるが、第3の方法にも有利である。成形要素80を使用することが第3の方法には見られないので、第3の方法において、ガラス製品は、鋳型内のガラスゴブの増加した摩擦に対してより敏感になる。
第1、第2、第3、または第4の実施形態の方法は、当該実施形態に記載されておらず、第1、第2、第3、または第4の実施形態の他の実施形態に記載されている特徴を有し得る。本発明は、本明細書に記載した実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内で考慮され得る変形例が、当業者の範囲内で可能である。同様に、全ての運動学的反転が本質的に開示されると考えられ、本発明の範囲内に含まれるべきである。「好ましくは」、「特に」、「とりわけ」等のような用語の使用は、本発明を限定することを意図するものではない。不定冠詞「a」または「an」は複数のものを除外しない。
2 システム
4 光学撮像デバイス
6 充填装置
8 鋳型
10 ガラスゴブ
12 鋳型8の開口部
14 ガラスゴブ10用の送出システム
16 送出システム14の入口
18 送出システム14の出口
20 ガイド手段
22 スクープファンネル
24 トラフ
26 デフレクタファンネル
28 一対の剪断刃
30 ガラスカラム
32 オリフィス
34 加速器
35 鋳型8の3つの位置
36A 第1のカメラ
36B 第2のカメラ
37 長手方向軸線
38A 第1の光軸
38B 第2の光軸
40 ガラスゴブ10の移動通路
42 加速器34の開口部
44 信号処理ユニット
44 信号処理手段
46 潤滑手段
48 接続部
50 接続部
52 変位手段
60 調整手段
62 接続部
72 ガラスボトル
72 ガラス製品
74 予備成形体
76 ガラスゴブ10のガラス材料
78 空気開口部
80 成形要素
82 インバータ
84 矢印
86 鋳型8の部分
α 第1の光軸と第2の光軸との間の第1の角度
β 第1の光軸38Aと移動通路40との間の第2の角度
γ 第2の光軸38Bと移動通路40との間の第3の角度

Claims (28)

  1. ガラスゴブを鋳型の開口部に送るための送出システムを使用することにより、前記鋳型の前記開口部を介して前記ガラスゴブを前記鋳型に充填して、前記鋳型でガラス製品を成形する方法であって、前記送出システムが、入口と、出口と、前記送出システムを介して前記ガラスゴブを案内するためのガイド手段とを有し、前記方法が、
    a)前記ガラスゴブを前記送出システムの前記入口に堆積させるステップと、
    b)前記ガイド手段を使用することによって、前記ガラスゴブを前記送出システムの前記出口に向かって案内するステップと、
    c)前記ガラスゴブを前記送出システムの前記出口から前記鋳型の前記開口部に堆積させるステップと、
    d)前記ガラスゴブが前記送出システムの前記入口を通過した後、光学撮像デバイスを使用することによって、少なくとも1つの時点におよび/または少なくとも1つの期間中に前記ガラスゴブを観察するステップと、
    e)ステップd)の前記観察ステップに基づき、ガラスゴブ速度を含むガラスゴブ観察結果を決定するステップと、
    を含み、
    ステップe)は、少なくとも前記ガラスゴブ観察結果の前記ガラスゴブ速度に基づいて、前記ガラスゴブよりも後に形成される次のガラスゴブのステップa)による堆積ステップ、ステップb)による案内ステップ、および/またはステップc)による堆積ステップを制御するステップをさらに含むことを特徴とし、前記ガラスゴブ観察結果が、さらに、ガラスゴブ軌道、ガラスゴブ形状、およびガラスゴブ配向を含む変数群を含み、ステップe)の制御ステップが、さらに、これらの変数に基づいている方法。
  2. ステップe)が、さらに、少なくとも前記ガラスゴブ観察結果のガラスゴブ速度に基づき、前記鋳型で成形された前記ガラス製品のガラス分布を予測するステップを含む請求項1に記載の方法。
  3. ステップe)における前記ガラス分布を予測するステップが、前記鋳型で成形された前記ガラス製品の内部構造および/または外部形状を予測するステップを含む請求項2に記載の方法。
  4. ステップe)における前記内部構造を予測するステップが、前記ガラス製品のガス含有度を予測するステップを含み、および/またはステップe)における前記外部形状を予測するステップが、所定の外部形状からの前記ガラス製品の前記外部形状のずれを予測するステップを含む請求項3に記載の方法。
  5. 前記ガラスゴブ速度が前記ガラスゴブ速度の大きさを含み、前記所定の外部形状からの前記ガラス製品の前記外部形状の前記ずれを予測するステップが、前記ガラスゴブ速度の前記大きさに基づいている請求項4に記載の方法。
  6. 前記ガラスゴブ速度が前記ガラスゴブ速度の方向を含み、前記ガラス製品の前記ガス含有度を予測するステップ、および/または前記ガラス製品の前記外部形状を予測するステップが、前記ガラスゴブ速度の前記方向に基づいている請求項4または5に記載の方法。
  7. 前記ガラスゴブ観察結果が、さらに、前記ガラスゴブ形状の変化および前記ガラスゴブ配向の変化を含む第2変数群の少なくとも1つを含み、ステップe)の予測ステップおよび/または制御ステップが、さらに、前記第2変数群の前記少なくとも1つの変数に基づいている請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
  8. ステップd)の観察ステップは、前記ガラスゴブが少なくとも部分的に、選択的に完全に前記送出システムの前記出口を通過した後、少なくとも1つの時点におよび/または少なくとも1つの期間中に行われる請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
  9. ステップd)の観察ステップは、前記ガラスゴブが少なくとも部分的に前記鋳型の前記開口部に入った後、少なくとも1つの時点におよび/または少なくとも1つの期間中に行われる請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 前記光学撮像デバイスが少なくとも2つのカメラを含み、各カメラが光軸を有し、ステップd)の観察ステップは、前記少なくとも2つのカメラの前記光軸が、相互横方向を含む互いに異なる方向を有する状態で行われる請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 前記ガラスゴブ速度が3次元のガラスゴブ速度である請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
  12. f)液状ガラスリザーバから前記ガラスゴブを切り離すことによって前記ガラスゴブを形成するステップと、
    g)前記ガラスゴブ観察結果を用いて、ステップf)で形成された前記ガラスゴブよりも後に形成される前記次のガラスゴブを形成するステップを制御するステップと、
    を含む請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
  13. ステップg)の制御ステップが、少なくとも前記ガラスゴブ観察結果の前記ガラスゴブ速度に基づいており、および/またはステップe)において前記鋳型で成形された前記ガラス製品の前記ガラス分布を予測するステップに基づいている請求項12に記載の方法。
  14. ステップg)の制御ステップが、ステップe)において、前記鋳型で成形された前記ガラス製品の前記ガラス分布を予測するステップに基づいている請求項2を引用する請求項12または13に記載の方法。
  15. ステップe)の制御ステップが、さらに、ステップe)において、前記鋳型で成形された前記ガラス製品の前記ガラス分布を予測するステップに基づいている請求項2に記載の方法。
  16. ステップe)において、前記次のガラスゴブのステップb)による案内ステップを制御するステップが、前記ガイド手段の潤滑油を調整するステップを含む請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法。
  17. ステップe)において、前記次のガラスゴブのステップa)による堆積ステップを制御するステップは、前記入口と、前記ガラスゴブが形成される形成位置との相互位置の差を調整するステップを含む請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。
  18. ステップe)において、前記次のガラスゴブのステップc)による堆積ステップを制御するステップが、前記出口と前記鋳型の前記開口部との相互位置の差を調整するステップを含む請求項1〜17のいずれか1項に記載の方法。
  19. 前記ガイド手段が、前記入口を形成するスクープファンネルと、トラフと、前記出口を形成するデフレクタファンネルとを含み、ステップb)における前記ガラスゴブを案内するステップが、前記スクープファンネルにより前記ガラスゴブを前記トラフに向かって案内するステップを含み、さらに、前記トラフにより前記ガラスゴブを前記デフレクタファンネルに向かって案内するステップを含み、ステップc)における前記ガラスゴブを堆積させるステップが、前記デフレクタファンネルによって前記ガラスゴブを前記鋳型の前記開口部に堆積させるステップを含み、ステップe)において、前記次のガラスゴブのステップb)による案内ステップを制御するステップが、前記スクープファンネル、前記トラフ、および前記デフレクタファンネルのうちの少なくとも2つの相互位置を調整するステップを含む請求項1〜18のいずれか1項に記載の方法。
  20. ステップe)において、前記次のガラスゴブのステップa)による堆積ステップを制御するステップが、前記次のガラスゴブ用の加速器への空気供給を調整するステップを含み、前記加速器が前記入口の前方に配置される請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法。
  21. 前記方法が、複数のガラスゴブのためのステップa)〜ステップe)を繰り返すステップを含み、ステップe)の予測ステップが、前記複数のガラスゴブの間において、ステップe)で決定された前記ガラスゴブ観察結果を比較するステップを含む請求項1〜20のいずれか1項に記載の方法。
  22. 光学撮像デバイスと、前記撮像デバイスに結合された信号処理ユニットと、鋳型の開口部を介してガラスゴブを前記鋳型に充填して、前記鋳型内でガラス製品を成形するための装置とを備えるシステムであって、前記装置が、前記ガラスゴブを前記鋳型の前記開口部に送るための送出システムを有し、前記送出システムが、入口と、出口と、前記送出システムを介して前記ガラスゴブを前記送出システムの前記出口に向かって案内するためのガイド手段とを有し、前記光学撮像デバイスは、前記ガラスゴブが前記送出システムの前記入口を通過した後、少なくとも1つの時点におよび/または少なくとも1つの期間中に、前記ガラスゴブの画像を表す信号を生成するように構成され、前記信号処理ユニットが、前記画像を表す前記信号に基づいて、ガラスゴブ速度を含むガラスゴブ観察結果を決定するように構成され、前記信号処理ユニットが、前記装置のための制御信号を生成して、少なくとも前記ガラスゴブ観察結果の前記ガラスゴブ速度、ガラスゴブ軌道、ガラスゴブ形状およびガラスゴブ配向に基づき、次のガラスゴブを前記送出システムの前記入口に堆積させるステップ、前記次のガラスゴブを前記送出システムの前記出口に向かって案内するステップ、および/または前記次のガラスゴブを前記送出システムの前記出口から前記鋳型の前記開口部に堆積させるステップを制御するように構成されるシステム。
  23. 前記光学撮像デバイスが少なくとも2つのカメラを含み、各カメラが光軸を有し、使用時に、前記少なくとも2つのカメラの前記光軸が、相互横方向を含む互いに異なる方向を有する請求項22に記載のシステム。
  24. 前記光学撮像デバイスは、前記ガラスゴブが少なくとも部分的に前記鋳型の前記開口部に入った後、少なくとも1つの時点におよび/または少なくとも1つの期間中に、前記ガラスゴブの前記画像を表す前記信号を生成するように構成される請求項22または23に記載のシステム。
  25. 前記システムが、前記信号処理ユニットに結合された潤滑手段を含み、前記信号処理ユニットが、前記装置のための前記制御信号を生成して、前記次のガラスゴブを案内するステップを制御するように構成され、制御ステップが、前記潤滑手段を使用することによって前記ガイド手段の潤滑油を調整するステップを含む請求項22〜24のいずれか1項に記載のシステム。
  26. 前記システムが、前記信号処理ユニットに結合された変位手段を含み、前記信号処理ユニットが、前記装置のための前記制御信号を生成して、前記次のガラスゴブの堆積ステップを制御するように構成され、制御ステップが、前記変位手段を使用することによって、前記入口と、前記ガラスゴブが形成される形成位置との相互位置の差を調整するステップを含み、および/または前記出口と前記鋳型の前記開口部との相互位置の差を調整するステップを含む請求項22〜25のいずれか1項に記載のシステム。
  27. 前記システムが、前記信号処理ユニットに結合された調整手段を含み、前記信号処理ユニットが、前記装置のための前記制御信号を生成して、前記次のガラスゴブを案内するステップを制御するように構成され、前記ガイド手段が、前記入口を形成するスクープファンネルと、トラフと、前記出口を形成するデフレクタファンネルとを含み、前記次のガラスゴブを案内するステップが、前記スクープファンネルにより前記次のガラスゴブを前記トラフに向かって案内するステップを含み、さらに、前記トラフにより前記次のガラスゴブを前記デフレクタファンネルに向かって案内するステップを含み、前記ガラスゴブを堆積させるステップが、デフレクタファンネルによって前記次のガラスゴブを前記鋳型の前記開口部に堆積させるステップを含み、制御ステップが、前記調整手段を使用することによって、前記スクープファンネル、前記トラフ、および前記デフレクタファンネルのうちの少なくとも2つの相互位置を調整するステップを含む請求項22〜26のいずれか1項に記載のシステム。
  28. 請求項1〜21のいずれか1項に記載の方法を実施するように構成される請求項22〜27のいずれか1項に記載のシステム。
JP2014080513A 2014-04-09 2014-04-09 鋳型に充填を行うための方法、および鋳型に充填を行うためのシステム Active JP5923542B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014080513A JP5923542B2 (ja) 2014-04-09 2014-04-09 鋳型に充填を行うための方法、および鋳型に充填を行うためのシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014080513A JP5923542B2 (ja) 2014-04-09 2014-04-09 鋳型に充填を行うための方法、および鋳型に充填を行うためのシステム

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011533125A Division JP5784497B2 (ja) 2008-10-21 2008-10-21 鋳型に充填を行うための方法、および鋳型に充填を行うためのシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014144914A JP2014144914A (ja) 2014-08-14
JP5923542B2 true JP5923542B2 (ja) 2016-05-24

Family

ID=51425477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014080513A Active JP5923542B2 (ja) 2014-04-09 2014-04-09 鋳型に充填を行うための方法、および鋳型に充填を行うためのシステム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5923542B2 (ja)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7350379B2 (en) * 2001-07-19 2008-04-01 Nihon Yamamura Glass Co., Ltd. Quality control method and quality control apparatus for glass gob in the formation of a glass product
DE10312550B3 (de) * 2003-03-21 2004-07-29 Heye International Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Volumens oder Gewichts eines schmelzflüssigen Glastropfens

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014144914A (ja) 2014-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5784497B2 (ja) 鋳型に充填を行うための方法、および鋳型に充填を行うためのシステム
JP3522057B2 (ja) ガラス製長尺構成品の製造方法及び装置
US8960263B2 (en) Centrifugal casting method and apparatus
US9434632B2 (en) Glass forming apparatus and method
EP3109205A1 (en) Gob production apparatus
CN102822101B (zh) 料滴生成装置
US20160176745A1 (en) Method and apparatus for the automated production of glass objects with a preset wall thickness, preferably for electrochemical sensors
JP5923542B2 (ja) 鋳型に充填を行うための方法、および鋳型に充填を行うためのシステム
CN104724909B (zh) 用于生产具有高硅酸成分的玻璃体的竖直坩埚拉制方法
JP3077066B2 (ja) ガラスゴブとその中間体の各製造方法
US8910699B2 (en) Centrifugal casting method and apparatus
RU2663837C2 (ru) Способ наполнения формы и система для наполнения формы
JP6334226B2 (ja) ガラス製品製造装置およびガラス製品製造方法
CN112851085A (zh) 玻璃组件、其制作方法和电化学传感器
TW201607907A (zh) 熔融玻璃之異質基體材料排出構造、玻璃物品之製造裝置及製造方法
KR100916245B1 (ko) 금속 용탕의 유동도 측정관, 장비 및 방법
WO2012173025A1 (ja) 光学素子の製造装置及び光学素子の製造方法
JP6740746B2 (ja) ガラス板の製造方法およびガラス板製造装置
JP2004292274A (ja) ガラス板の製造方法、プレス成形用素材の製造方法、および光学部品の製造方法
US20230234875A1 (en) Molten glass cutting apparatus and glass product manufacturing apparatus
JP2000319023A (ja) 光学素子成形用ガラスゴブの製造方法
JP2006225225A (ja) 溶融ガラス用滴下ノズルの設計法、それを用いた溶融ガラス用滴下ノズルおよびガラス塊製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140422

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140423

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141216

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150312

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150414

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150513

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150615

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151006

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20151225

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160329

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160418

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5923542

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250