TWI763806B - 用於在管轉換期間測量玻璃溫度的系統及方法 - Google Patents

Abstract

一種用於從玻璃管生產製品的系統包括轉換器，該轉換器具有基部及轉塔，該基部具有複數個處理站，該轉塔可相對於該基部移動。轉塔將用於固持玻璃管的複數個固持器連續瞄準移動通過處理站。系統更包括熱成像系統，該熱成像系統包括耦接到轉塔以供與轉塔一同移動的熱成像器。熱成像系統亦可包括鏡，該鏡耦接到熱成像器且被定位為從該複數個固持器中的一者向熱成像器反射紅外光。熱成像系統可在轉換過程期間測量玻璃管的一或更多個特性。亦揭露了用於使用熱成像系統來控制轉換器以測量一或更多個過程變數的過程。

Description

用於在管轉換期間測量玻璃溫度的系統及方法

此案依據專利法主張於2017年3月24日所提出的第62/476,408號的標題為「Systems and Methods for Measuring the Temperature of Glass During Tube Conversion」的美國臨時申請案的優先權權益，其整體內容茲以引用方式併入本文中。

本說明書大致關於用於在將玻璃管轉換成玻璃製品的期間測量玻璃溫度的系統及方法。

可將玻璃管轉換成其他玻璃製品。例如，玻璃管可被轉換成各種玻璃容器（包括但不限於藥水瓶、注射器、安瓿、筒及其他玻璃製品）以供用於藥品應用中。可例如在「轉換機」中轉換玻璃管。轉換機已被使用了超過75年，且目前由各種商業及內部配備供應商所製造。這些轉換機一般使用包括火焰加工、旋轉及靜止工具形成、熱分離或刻劃及衝擊切斷步驟的步驟來將長的玻璃管長度改造成複數個玻璃製品。

在目前的玻璃轉換工業中，轉換機是由具有廣博經驗的操作員及技師運行的。這些操作員及技師通過經驗及工匠般的訓練來學習機器操作，而例如燃燒器及機器設定的操作調整則一般是僅藉由視覺評估部分形成或完全形成的玻璃製品的溫度及形狀來執行的。操作實務及機器更改被部件製造員所緊緊掌握，這是一種對於新的生產者呈現了進入生產高端藥物製品的市場的實質障礙的作風。

據此，存在著用於以管轉換機形成玻璃製品的替代系統及方法的需要。

據此，存在著用於在玻璃管轉換期間測量玻璃管的溫度以生產玻璃製品的系統及方法的需要。

在本揭示案的一或更多個態樣中，一種用於從玻璃管生產玻璃製品的系統可包括：一轉換器，包括：一基部，具有複數個處理站，該複數個處理站隔開在一迴路中；及一轉塔，可相對於該基部移動，該轉塔具有從該轉塔朝向該複數個處理站延伸的複數個固持器，該複數個固持器彼此隔開，其中該轉塔可用來連續將該複數個固持器中的各者瞄準移動（index）到該複數個處理站中的各者附近。該系統可更包括一熱成像系統，該熱成像系統包括耦接到該轉塔以供與該轉塔一同移動的一熱成像器，其中該熱成像器被定位為捕捉從安置在該複數個固持器中的一者中的該玻璃管所發射的紅外光。

在實施例中，該熱成像器可被定位為直接接收由該玻璃管的一外表面所發射的紅外光。該熱成像系統可更包括至少一個鏡，該至少一個鏡被定向為向該熱成像器反射從該玻璃管的一內表面所發射的紅外光。該至少一個鏡可為一靜止鏡，該靜止鏡耦接到該基部且被定向為向該熱成像器反射從該玻璃管的一內表面所發射的紅外光。

在某些實施例中，該系統可更包括一鏡，該鏡耦接到該熱成像器且被定向為向該熱成像器反射來自該玻璃管的紅外光。該鏡可被定向為向該熱成像器反射從該玻璃管的一外表面所發射的紅外光。該鏡的一反射面對於具有從800奈米到20微米的波長的光而言可具有等於或大於96%的一反射係數。在其他實施例中，該鏡可被定向為向該熱成像器反射從該玻璃管的一內表面所發射的紅外光。

在實施例中，該系統可包括耦接到該熱成像器的至少一個補充鏡，其中該鏡被定向為向該熱成像器反射從該玻璃管的一外表面所發射的紅外光且該補充鏡被定向為向該熱成像器反射從該玻璃管的一內表面所發射的紅外光。在其他實施例中，該系統可包括垂直定位在該複數個處理站中的一者下方的至少一個靜止鏡，該靜止鏡被定位為在該熱成像器在該複數個處理站中的該一個處理站處被該轉塔瞄準移動到位時向該熱成像器反射從該玻璃管的一內表面所發射的紅外光。

在某些實施例中，熱成像器可為一紅外線攝影機，該紅外線攝影機被配置為接收具有從4微米到14微米或從5微米到14微米的波長的紅外光。在實施例中，該系統可包括一主轉塔及一副轉塔。該熱成像器可耦接到該主轉塔以供與該主轉塔一同旋轉。該系統可包括一裝載轉塔，該裝載轉塔定位在該主轉塔上方且可相對於該主轉塔旋轉。在某些實施例中，熱成像系統可包括複數個熱成像器。

在某些實施例中，該系統可包括一滑移環，該滑移環定位在該轉塔上方且具有與該轉塔的一中心軸對準的一滑移環軸，該滑移環將該熱成像器電耦接到一電源。該滑移環可將該熱成像器操作耦接到一處理器。該滑移環的一內環可包括一中心孔。

在其他實施例中該系統可包括耦接到該轉塔以供與該轉塔一同旋轉的一電源，該電源電耦接到該熱成像器以向該熱成像器提供電力。該系統亦可包括耦接到該轉塔的一無線通訊設備，其中該無線通訊設備將該熱成像器通訊耦接到一處理器。

在實施例中，該系統可包括：一冷卻系統，包括：一冷卻流體供應器；一旋轉管套接，流體耦接到該冷卻流體供應器且具有與該轉塔的該中心軸對準的一管套接軸；及一供應導管，從該旋轉管套接向該熱成像系統延伸。該系統亦可包括一清潔系統，該清潔系統包括至少一個噴嘴，該至少一個噴嘴被定位為向該熱成像器的透鏡遞送一流體。該熱成像系統可包括一鏡，該鏡耦接到該熱成像器且被定向為向該熱成像器反射來自定位在該複數個固持器中的一者中的玻璃管的紅外光，且該冷卻系統可包括至少一個噴嘴，該至少一個噴嘴被定位為向該鏡的一反射面遞送一流體。

在某些實施例中，該系統可包括：至少一個處理器，通訊耦接到該熱成像器；至少一個記憶模組，通訊耦接到該處理器；及機器可讀取指令，儲存在該至少一個記憶模組中，該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時使得該熱成像系統至少執行以下步驟：從該熱成像器接收熱影像資訊；處理熱影像資訊；及從該熱影像資訊決定一玻璃管的一特性。該特性可為該玻璃管的一溫度、通過該玻璃管的一厚度的一溫度梯度、該玻璃管的一黏度、通過該玻璃管的該厚度的一黏度梯度、該玻璃管的一尺度、該玻璃管的一溫度剖線、該玻璃管為時間的函數的一溫度剖線、該玻璃管的一中心線中的至少一者或其組合。

在實施例中，該系統可更包括儲存在該至少一個記憶模組中的機器可讀取指令，該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時，使得該熱成像系統進行以下步驟：從該熱影像資訊決定該玻璃管的一溫度；從該熱影像資訊決定該玻璃管的一黏度；或從該熱影像資訊決定該玻璃管的一尺度；

在某些實施例中，該系統可更包括儲存在該至少一個記憶模組中的機器可讀取指令，該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時使得該熱成像系統至少執行以下步驟：決定一第一處理站處的該玻璃管的一第一特性；決定定位在該第一處理站下游的一第二處理站處的該玻璃管的一第二特性；計算該第一特性及該第二特性之間的一差異；及傳送表示該第一特性及該第二特性之間的該差異的一輸出。

在某些實施例中，該處理器可通訊耦接到一控制設備，且該系統可更包括儲存在該至少一個記憶模組中的機器可讀取指令，該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時使得該熱成像系統至少執行以下步驟：將該玻璃管的該特性與一設定點特性進行比較；從該玻璃管的該特性與該設定點特性的比較決定一受控變數；及向該控制設備傳送表示該受控變數的一控制訊號。

在實施例中，該複數個處理站中的至少一者可包括具有至少一個加熱構件的一加熱站，且該控制設備操作耦接到該加熱構件以操控由該加熱構件進行的該玻璃管的加熱行為。該加熱構件可包括一燃燒器，且該控制設備可為一燃料控制閥、一氧氣控制閥或一空氣控制閥中的一或更多者。該受控變數可為燃料氣、氧氣或空氣中的一或更多者的一質量流量速率。或者，該受控變數可為該燃料控制閥、該氧氣控制閥或該空氣控制閥中的一或更多者的一位置。

在實施例中，該等處理站中的至少一者可為具有至少一個冷卻流體控制閥的一冷卻站，其中該控制設備為該冷卻流體控制閥。在實施例中，該等處理站中的至少一者可為具有一或更多個致動器的一形成站，該一或更多個致動器將至少一個形成工具位移成與該玻璃管可移除地接合，其中該控制設備包括該一或更多個致動器。該受控變數可為該至少一個形成工具與該形成站中的該玻璃管的一接觸時間。

在某些實施例中，該系統可更包括一尺度測定系統。該尺度測定系統可包括一視覺成像系統、一雷射反射計、一雷射測量儀或一光學測微計中的至少一者。該尺度測定系統可被定位為捕捉該轉換器上游的該玻璃管的測量資料。或者，在某些實施例中，該尺度測定系統可被定位為捕捉該複數個處理站中的一者處的該玻璃管的測量資料。該系統可更包括儲存在該至少一個記憶模組中的機器可讀取指令，該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時使得該尺度測定系統至少執行以下步驟：捕捉該複數個處理站中的該一個處理站中的該玻璃管的測量資料；處理該玻璃管的該測量資料；及從該玻璃管的該測量資料決定該玻璃管的一實體屬性。該實體屬性為該玻璃管的一直徑、厚度或每單位長度玻璃質量中的一或更多者。

在某些實施例中，該系統可包括儲存在該至少一個記憶模組中的機器可讀取指令，該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時使得該系統至少執行以下步驟：從該尺度測定系統接收該玻璃管的該實體屬性；及從該實體屬性及該特性決定跨該玻璃管的一厚度的一特性梯度。該特性梯度可為一溫度梯度或一黏度梯度。

在實施例中，該系統可包括儲存在該至少一個記憶模組中的機器可讀取指令，該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時使得該系統至少執行以下步驟：將該玻璃管的該實體屬性與一設定點實體屬性進行比較；及從該玻璃管的該實體屬性與該設定點實體屬性的比較決定對該受控變數進行的一調整。

在另一態樣中，一種用於控制一玻璃管轉換器的過程可包括以下步驟：將一玻璃管瞄準移動通過該玻璃管轉換器的複數個處理站，該玻璃管可移除地耦接到該玻璃管轉換器的一轉塔，該複數個處理站中的至少一者包括一控制設備。該過程可更包括以下步驟：使用耦接到該玻璃管轉換器的該轉塔的一熱成像系統來捕捉該玻璃管的一熱影像，該熱成像系統至少包括被定向為捕捉來自該玻璃管的紅外光的一熱成像器。該過程可更包括以下步驟：處理該熱影像；從該熱影像決定該玻璃管的一特性；將該玻璃管的該特性與一設定點進行比較；從該玻璃管的該特性與該設定點的比較決定一受控變數；及向一控制設備傳送表示該受控變數的一控制訊號。

在該過程的某些實施例中，該複數個處理站中的該至少一個處理站可包括具有至少一個加熱構件的一加熱站，且該控制設備可操作耦接到該加熱構件。該加熱構件可為一燃燒器，且該控制設備可為一燃料控制閥、一氧氣控制閥或一空氣控制閥中的一或更多者，其中該受控變數可為燃料氣、氧氣或空氣中的一或更多者的一質量流量速率。該控制設備可為一燃料控制閥、一氧氣控制閥或一空氣控制閥中的一或更多者，且該受控變數可為該燃料控制閥、該氧氣控制閥或該空氣控制閥中的一或更多者的一位置。

在該過程的實施例中，該等處理站中的至少一者可包括具有至少一個冷卻流體控制閥的一冷卻站，其中該控制設備可為該冷卻流體控制閥。在該過程的某些實施例中，該等處理站中的該至少一個處理站包括具有一或更多個致動器的一形成站，該一或更多個致動器將至少一個形成工具位移成與該玻璃管可移除地接合，其中該控制設備可為該一或更多個致動器。該受控變數可為該至少一個形成工具與該形成站中的該玻璃管的一接觸時間。

在某些實施例中，該轉換器可包括一尺度測定系統，該尺度測定系統具有被定位為捕捉該複數個處理站中的一者處的該玻璃管的測量資料的一視覺成像系統、雷射反射計、雷射測量儀或光學測微計中的至少一者。該過程可更包括以下步驟：捕捉該複數個處理站中的該一個處理站中的該玻璃管的該測量資料；處理該玻璃管的該測量資料；及從該玻璃管的該測量資料決定該玻璃管的一實體屬性。該實體屬性可為該玻璃管的一直徑、厚度或每單位長度玻璃質量中的一或更多者。

在實施例中，該過程可更包括以下步驟：將該玻璃管的該實體屬性與一設定點實體屬性進行比較；及從該玻璃管的該實體屬性與該設定點實體屬性的比較決定對該受控變數進行的一調整。在其他實施例中，該過程可更包括以下步驟：測量該玻璃管的一實體屬性，其中該實體屬性可為該玻璃管的一直徑、一厚度或一每單位長度質量中的一者；將該玻璃管的該實體屬性與一設定點實體屬性進行比較；及從該玻璃管的該實體屬性與該設定點實體屬性的比較決定對該受控變數進行的一調整。

要了解到，上述的一般說明及以下的詳細說明兩者描述了各種實施例，且是要提供概觀或架構以供了解所主張的標的的本質及特質。包括了附圖以提供各種實施例的進一步了解，且將該等附圖併入此說明書及構成此說明書的一部分。該等附圖繪示本文中所述的各種實施例，且與說明書一起用以解釋所主張的標的的原理及操作。

現將詳細參照用於控制管轉換過程的系統及方法的實施例，該等實施例的示例被繪示在附圖中。當可能時，相同的參考標號將在繪圖的任何部分用來指稱相同的或類似的部件。用於從玻璃管生產製品的系統的一個實施例被描繪在圖1中。在此實施例中，用於從玻璃管102生產玻璃製品的系統包括轉換器100及熱成像系統120。轉換器100包括基部104及主轉塔108，該基部具有複數個處理站106，該複數個處理站被隔開在迴路中，該主轉塔與基部104隔開且可相對於基部104移動。主轉塔108包括複數個固持器130，該複數個固持器從主轉塔108朝向該複數個處理站106延伸。該複數個固持器130彼此隔開，且該複數個固持器130中的各者與該複數個處理站106中的一者對準。主轉塔108可用來連續將該複數個固持器130中的各者瞄準移動（index）為與該複數個處理站106中的各者接近。熱成像系統120可包括熱成像器122，該熱成像器可耦接到主轉塔108的一部分以供與主轉塔108的該部分一起位移。熱成像系統120亦可包括鏡124，該鏡耦接到熱成像器122且被定位為從該複數個固持器130中的一者向熱成像器122反射紅外光。將具體參照附圖在本文中描述用於控制管轉換過程的系統及方法的各種實施例。

如本文中所使用的方向性用語（例如上、下、右、左、前、後、頂、底）是僅參照如所繪製的圖式而作出的，且不是要暗示絕對的定向。

除非另有明確表明，絕不要將本文中所闡述的任何方法解讀為需要其步驟以特定順序執行，亦不是要在使用任何裝置的情況下需要特定的定向。據此，若一個方法請求項實際上並未記載要由其步驟依循的順序，或任何裝置請求項實際上並未記載個別元件的順序或定向，或在請求項或說明書中未另外具體表明步驟要受限於特定的順序，或未記載裝置的元件的特定順序或定向，則絕不要在任何方面推斷順序或定向。這對於用於解譯的任何可能的非明示基礎都是如此，包括：針對步驟、操作流程、元件順序或元件定向的佈置的邏輯事項；推導自文法組織或標點符號的一般意義，及；說明書中所述的實施例的數量或類型。

如本文中所使用的，單數形式「一個（a）」、「一個（an）」及「該（the）」包括了複數的指涉對象，除非上下文另有清楚指示。例如，因此對於「一個」元件的指稱包括了具有二或更多個如此元件的態樣，除非上下文另有清楚指示。

現參照圖1，示意性地描繪了用於從玻璃管102生產玻璃製品的轉換器100。轉換器100可用來將玻璃管102轉換成複數個玻璃製品，例如但不限於藥水瓶、注射器、筒、安瓿或其他玻璃製品。轉換器100包括基部104、主轉塔108及玻璃管裝載轉塔110，該基部具有複數個處理站106，該主轉塔定位在基部104上方且可相對於基部104圍繞中心軸A 旋轉，該玻璃管裝載轉塔定位在主轉塔108上方以供向主轉塔108饋送玻璃管102。轉換器100亦可包括基部104上的複數個副處理站112及副轉塔114，該副轉塔可相對於基部104旋轉。熱成像系統120耦接到主轉塔108以供與主轉塔108一同旋轉。在實施例中，熱成像系統120包括熱成像器122及鏡124。安裝裝置126可用來將熱成像系統120耦接到主轉塔108。熱成像系統120可用來在用主轉塔將玻璃管102在處理站106之間瞄準移動時捕捉玻璃管102的熱影像。從這些熱影像，玻璃管102的一或更多個溫度或溫度剖線可被抽取且用來研究轉換過程及/或併入用於控制轉換器100的一或更多個過程控制方法。

如圖1中所示意性描繪，轉換器100的基部104是靜止的，且處理站106可耦接到基部104的上部105。該複數個處理站106彼此隔開且佈置在主迴路116中。在一或更多個實施例中，主迴路116可為圓形的，使得主轉塔108可藉由圍繞中心軸A 旋轉主轉塔來將玻璃管102瞄準移動通過該複數個處理站106。要從玻璃管102製造的製品的類型及/或形狀可影響耦接到基部104的處理站106的數量。主轉塔108的處理站106的數量可從14個處理站106到32個處理站106。雖然是在轉換器100在主迴路116中具有十六個處理站106的背景脈絡下描述轉換器100及轉換過程，但了解到，轉換器100可在主迴路116中具有相較於十六個處理站106更多或更少的處理站。處理站106可包括（藉由示例的方式而不限於）一或更多個加熱、形成、拋光、冷卻、分離、穿孔、測量、饋送或卸除站或用於從玻璃管102生產玻璃製品的其他處理站。要從玻璃管102製造的製品的類型及/或形狀亦可影響轉換器100的處理站106的類型及/或處理站106的順序。

主轉塔108可定位在基部104上方，且可以可旋轉地耦接到基部104，使得主轉塔108可相對於基部104圍繞中心軸A 而旋轉。驅動馬達（未示出）可用來相對於基部104旋轉主轉塔108。主轉塔108包括複數個固持器130，該複數個固持器被配置為可移除地將各個玻璃管102固定到主轉塔108。固持器130可為夾鉗、夾具、或其他固持設備或固持設備的組合。固持器130可定向各個玻璃管102，使得玻璃管102與主轉塔108的中心軸A 大致平行且與基部104的上部105大致垂直。雖然轉換器100在此說明書中是在垂直定向的轉換器100的背景脈絡下描述的，但應了解到，轉換器100可水平定向或以一定角度定向。固持器130中的各者從主轉塔108的底部部分109在朝向基部104的方向上（亦即在相對於圖1中的座標軸的-Z方向上）延伸，且各個固持器130被定向為在主轉塔108圍繞中心軸A 而瞄準移動時將玻璃管102定位在基部104的主迴路116的連續的處理站106中的各者中或附近。玻璃管102的垂直定向允許各個玻璃管102的向下凸出部分逐步循環通過主迴路116的處理站106。各個固持器130可圍繞固持器軸D相對於主轉塔108個別旋轉，該固持器軸可與主轉塔108的中心軸A 大致平行。固持器130中的各者可操作耦接到馬達（未示出）、連續的驅動帶或用於相對於主轉塔108旋轉固持器130中的各者的其他驅動機構。旋轉固持器130允許相對於靜止的燃燒器、形成工具、冷卻噴嘴或處理站106的其他特徵旋轉玻璃管102。

參照圖1及2，轉換器100可具有複數個副處理站112，該複數個副處理站亦被隔開且佈置在副迴路118（圖2）及副轉塔114（圖1）中以供將製品103（圖1）（其已與玻璃管102分離）瞄準移動通過該複數個副處理站112。副轉塔114可相對於基部104圍繞第二軸B 而旋轉。第二軸B 可與主轉塔108的中心軸A 大致平行。副轉塔114亦包括複數個固持器130以固持玻璃製品103及連續地將玻璃製品103定位為與副處理站112中的各者接合。副轉塔114可從主轉塔108的分離站206（圖2）接收製品103、通過旋轉副轉塔114將製品103瞄準移動通過該複數個副處理站112及從轉換器100卸除完成的製品。

玻璃管裝載轉塔110定位在主轉塔108上方。在實施例中，玻璃管裝載轉塔110可與主轉塔108的中心軸A 偏移。玻璃管裝載轉塔110可圍繞軸C 而旋轉，該軸可與主轉塔108的中心軸A 大致平行。玻璃管裝載轉塔110可被獨立支撐在相對於主轉塔108靜止的位置中，且玻璃管裝載轉塔110的旋轉可與主轉塔108的旋轉獨立。參照圖1及2，在某些實施例中，玻璃管裝載轉塔110可包括複數個裝載通道132，該複數個裝載通道被佈置在圓形迴路134中且被配置為固持玻璃管102。玻璃管裝載轉塔110可被定位為將裝載通道132中的一者定向成與轉換器100的主迴路116的處理站106及主轉塔108上的相對應固持器130垂直對準（亦即在與主轉塔108的中心軸A 平行及/或與圖1的Z軸平行的方向上對準），該等固持器瞄準移動通過主迴路116的處理站106。在一或更多個實施例中，與玻璃管裝載轉塔110對準的處理站106可為管裝載站214（圖2）。在轉換器100已將特定固持器位置136處的玻璃管102的所有部分或一部分轉換成一或更多個製品時，在固持器位置136瞄準移動為與主迴路116的管裝載站214對準時，玻璃管裝載轉塔110可通過主轉塔108的頂部向固持器位置136處的固持器130遞送新的長度的玻璃管102。在替代性實施例中，轉換器100可包括臂（未示出），該臂可在主轉塔108及玻璃管裝載轉塔110之間電動機械地移動。在轉換器100已將特定固持器位置136處的玻璃管102的所有部分或一部分轉換時，臂可從玻璃管裝載轉塔110或其他玻璃管分段設備（staging device）抓取新的長度的玻璃管102且將新的長度的玻璃管102遞送到特定固持器位置136處的主轉塔108。向主轉塔108遞送新的長度的玻璃管102的其他方法是被考慮的。

參照圖2，如先前所述，轉換器100的該複數個處理站106可包括一或更多個加熱站202、形成站204、分離站206、拋光站208、冷卻站210、穿孔站212、管裝載站214、卸除站216、測量站218、管長度投遞站220或其他站及/或這些站的組合。圖2示意性地描繪轉換器100的處理站106的佈置，該轉換器具有有著十六個處理站106的主迴路116及有著八個副處理站112的副迴路118。如所述，主迴路116的處理站106均勻地隔開且均勻地圍繞圓形迴路而分佈，而副迴路118的副處理站112亦均勻地隔開且均勻地圍繞圓形迴路而分佈。圖2亦示意性地描繪具有複數個裝載通道132的玻璃管裝載轉塔110。在圖2中，為了說明的目的，玻璃管裝載轉塔110被圖示為處於與主迴路116隔開的位置中。雖然玻璃管裝載轉塔110被描繪為具有二十四個裝載通道132，但了解到，玻璃管裝載轉塔可具有較二十四個裝載通道132更多或更少的裝載通道。

圖2中示意性地描繪的轉換器的主迴路116可包括一或更多個加熱站202、分離站206、火焰穿孔站212、一或更多個形成站204、一或更多個冷卻站210、測量站218、管長度投遞站220及管裝載站214。相對於主轉塔108的瞄準移動的方向222，加熱站202可定位在分離站206以及形成站204中的各者之前以將玻璃管102的目標區域預熱到目標溫度，在該目標溫度下，玻璃管102的目標區域變得塑性可變形且可在不破裂或破碎玻璃的情況下被有效地調整形狀或切割。在分離站206處，所形成的玻璃製品103（圖1）可與玻璃管102（圖1）分離。分離站206亦可為處理站106，在該處理站處，部分形成的玻璃製品103一旦被分離就被傳輸到副轉塔114（圖1）以瞄準移動通過副處理站112的副迴路118。穿孔站212可在主轉塔108的瞄準移動的方向222上定位在分離站206下游的主迴路116上。在穿孔站212處，先前由分離站206所閉合的玻璃管102的末端被穿孔，藉此在玻璃管102中形成開口。

主轉塔108的形成站204可在瞄準移動的方向222上定位在穿孔站212下游。在形成站204處，玻璃管102被迭代地調整形狀成所需的完成玻璃製品形狀。如上所述，一或更多個加熱站202可定位在形成站204中的各者之前以將玻璃管102的目標區域預熱到可形成玻璃管的溫度。主轉塔108的形成站204調整玻璃製品103的一端的形狀，而副轉塔114的形成站204調整玻璃製品103的另一端的形狀。在一或更多個實施例中，轉換器100可用來從玻璃管102生產藥水瓶，而轉換器100的形成站204可包括一或更多個肩部形成站、一或更多個凸緣形成站及一或更多個凸緣精加工站，其中一或更多個加熱站202定位在形成站204中的各者之前及之間。主迴路116可更包括測量站218，在該測量站處，尺度測定系統1310（圖13）可用來測量玻璃管102的一或更多個尺度（舉例而言，例如直徑及厚度）及由形成站204所形成的特徵的一或更多個尺度。特徵尺度可包括凸緣厚度、凸緣長度、頸部長度、頸部厚度、整體製品長度、其他特徵尺度或其組合。測量站218可定位為直接在最後的形成站204之後，使得在玻璃管102仍然在高溫下的同時測量尺度。或者，測量站218可定位在一或更多個冷卻站210之後以在較低的溫度下測量玻璃管102及/或玻璃製品的尺度。

仍參照圖2，一或更多個冷卻站210可在主轉塔108的瞄準移動的方向222上定位在形成站204之後。管長度投遞站222可定位在形成站204之後在形成站204及分離站206之間，以投下部分形成的玻璃管102，藉此定位玻璃管102以供在分離站206處切割成目標長度。主迴路116亦可包括管裝載站214以供將從玻璃管裝載轉塔110進料的新的長度的玻璃管102裝載到主轉塔108（圖1）。在一或更多個實施例中，管裝載站214可併入冷卻站210。管裝載站214可定位在最後的形成站204及分離站206之間。

主轉塔108的形成站204在玻璃製品103的第一端處形成特徵。例如，形成站204可在玻璃製品103的頂部（第一端）形成肩部142及凸緣144，該玻璃製品是藥水瓶或筒。一旦玻璃製品103在分離站206處與玻璃管102分離，玻璃製品103被傳輸到副轉塔114的副處理站112。副處理站112可包括一或更多個形成站204以供形成玻璃製品103的第二端，該第二端與玻璃製品103的第一端相反。例如，副處理站112的形成站204可在玻璃製品103的底部（第二端）處形成一或更多個特徵，該玻璃製品是藥水瓶。

副迴路的副處理站可包括一或更多個加熱站202、形成站204、拋光站208、冷卻站210、卸除站216、或其他站、或副處理站112的組合。在一或更多個實施例中，副迴路118的副處理站112可用來在玻璃製品103與由主轉塔108所形成的末端相反的末端處形成玻璃製品103（舉例而言，例如藥水瓶、安瓿、筒或注射器）的一或更多個特徵。例如，在某些實施例中，玻璃製品103是藥水瓶，而副迴路118的形成站204可形成藥水瓶的底部。其他特徵亦是被考慮的，例如安瓿、筒、注射器等等的彼等特徵特性。副迴路118可包括一或更多個拋光站208以精加工玻璃製品的表面。副迴路118可更包括複數個冷卻站210及卸除站216，在該卸除站處，可從轉換器100卸除完成的玻璃製品。

主迴路116的處理站106及副迴路118的副處理站112的先前說明可表示用於從玻璃管102生產藥水瓶的一般轉換器100。然而，了解到，可利用更多或更少的處理站106及副處理站112以製造具有不同形狀的藥水瓶或其他玻璃製品（例如筒、注射器、安瓿或其他玻璃製品）。此外，了解到，可使用許多不同順序及/或配置中的任一者來佈置處理站106及副處理站112以生產不同形狀的玻璃製品。

現參照圖3A，示意性地描繪了轉換器100的加熱站202。加熱站202中的各者可包括一或更多個加熱構件301。加熱構件301的示例可包括（但不限於）燃料燃燒器、雷射（舉例而言，例如二氧化碳雷射）、感應加熱器、其他加熱設備或這些項目的組合。在某些實施例中，可使用雷射來加熱玻璃管102。如圖3A中所繪示，在實施例中，加熱構件301可包括一或更多個燃燒器302，該一或更多個燃燒器用來在形成站204（圖2）處執行的形成操作或在分離站206（圖2）處執行的分離操作之前加熱玻璃管102的目標區域。雖然圖3A描繪單個燃燒器302，但了解到，可在單個加熱站202中採用多於一個的燃燒器302。各個燃燒器302可流體耦接到燃料供應器304、氧氣供應器306及（可選地）空氣供應器308。用於燃燒器的燃料的示例可包括（但不限於）氫氣、碳氫化合物燃料氣體（舉例而言，例如甲烷、丙烷及丁烷）、其他燃料或這些項目的組合。各個燃燒器302可包括燃料控制閥310以控制送到燃燒器302的燃料氣的質量流量速率。各個燃燒器302亦可包括氧氣控制閥312以控制送到燃燒器302的氧氣的質量流量速率。各個燃燒器302可更包括空氣控制閥314以供可選地控制送到燃燒器302的空氣的質量流量速率。燃燒器302在存在氧氣及/或空氣的情況下燃燒燃料氣以產生至少加熱玻璃管102的目標區域的火焰。

可藉由改變送到燃燒器302的燃料氣、氧氣及空氣的質量流量速率及藉由改變饋送到燃燒器302的燃料氣對氧氣的比率及/或饋送到燃燒器302的燃料氣對空氣的比率來增加或減少由燃燒器302所產生的火焰的熱。燃料控制閥310、氧氣控制閥312或空氣控制閥314中的一或更多者可被調整為調整燃料對氧氣及/或空氣的比率。燃燒器302可連續燃燒，且可藉由旋轉主轉塔108及/或副轉塔114以將玻璃管102瞄準移動進及出加熱站202，來將玻璃管102瞄準移動成與由燃燒器302所產生的火焰接觸或解除接觸。在定位在加熱站202處的同時，各個玻璃管102可藉由固持器130相對於燃燒器302圍繞固持器軸D 而旋轉，使得玻璃管102可在玻璃管102的要在下游形成站204（圖2）中形成的特定區域中的四周周圍被均勻加熱。

現參照圖3B，示意性地描繪了轉換器100的分離站206。分離站206在主轉塔108的瞄準移動的方向222上定位在一或更多個加熱站202之後。定位在分離站206之前的加熱站202加熱玻璃管102以使得玻璃塑形可變形。分離站206可包括分離工具320。在玻璃管102（其已被先前的加熱站202變得塑形可變形）藉由固持器130圍繞固持器軸D 而旋轉的同時，分離工具320可與玻璃管102的外表面140接合以將玻璃管102切割成目標長度，藉此從玻璃管102分離製品103（圖1）。或者，在某些實施例中，分離站206可包括燃燒器（舉例而言，例如氫氣/氧氣燃燒器）及/或雷射（舉例而言，例如二氧化碳雷射），以供將玻璃管102切割成目標長度及從玻璃管102分離製品103。在其他實施例中，分離站206可包括分離工具320以及氫氣/氧氣燃燒器或雷射中的至少一者。一旦從玻璃管102分離，製品103可被傳輸到副轉塔114（圖1）或從轉換器100卸除。

現參照圖3C及3D，示意性地描繪了轉換器100的形成站204的示例。各個形成站204可包括旋轉耦接到形成站204的一或更多個形成工具324。形成工具324可相對於基部104（圖1）圍繞工具加工軸E 旋轉，該工具加工軸與主轉塔108（圖1）的中心軸A （圖1）大致平行。在瞄準移動到形成站204中時，玻璃管102（其已在先前的加熱站202中加熱）被固持器130旋轉。可旋轉的形成工具324與玻璃管102的外表面140接合。形成工具324可藉由一或更多個致動器326致動成與玻璃管102的外表面140接合。形成工具324被維持在由致動器326所維持的工具壓力下與玻璃管102接觸一定接觸時間。形成工具324與經加熱玻璃管102的外表面140接觸將玻璃管102形成成所需的形狀。在接觸時間期滿之後，致動器326撤除形成工具324與玻璃管102接合的行為。在一或更多個實施例中，接觸時間可與轉換器100的停留時間不同。

圖3C示意性地繪示用於形成玻璃藥水瓶的肩部142的形成站204的實施例，該玻璃藥水瓶是由玻璃管102所形成的。圖3D示意性地描繪用於形成玻璃藥水瓶的凸緣144的形成站204'的示例性實施例，該玻璃藥水瓶是由玻璃管102所形成的。用於形成凸緣144的形成站204'包括三個形成工具324a、324b及324c。形成工具324a及324b中的兩者接觸玻璃管102的外表面140以形成凸緣144的外輪廓。第三形成工具324c接觸玻璃管102的凸緣144的徑向向內方向上的內表面，以在凸緣144處形成玻璃管102的內徑。第三形成工具324c亦接觸玻璃管102的軸端以形成凸緣144的軸面。在實施例中，第三形成工具324c可為靜止的，而玻璃管102藉由固持器130圍繞第三形成工具324c而旋轉。在實施例中，潤滑劑（舉例而言，例如油）的薄層可設置在玻璃管102及第三形成工具324c之間以將玻璃管102分離為免於與第三形成工具324c接觸。雖然是相對於形成藥水瓶的結構來描述，但形成站204可被配置為形成其他結構，舉例而言，例如安瓿的肩部、頸部或錐形尖端，或與玻璃藥水瓶以外的製品相關聯的任何其他結構。

圖3E示意性地描繪具有一或更多個冷卻噴嘴340的冷卻站210，該一或更多個冷卻噴嘴被定位為朝向玻璃管102引導冷卻流體342（舉例而言，例如冷空氣或惰性氣體）。冷卻噴嘴340中的一或更多者可被定位為向玻璃管102的特定區域引導冷卻流體342。一或更多個冷卻流體控制閥344可流體耦接到冷卻噴嘴340，以控制送到冷卻噴嘴340的冷卻流體342的質量流量速率，此舉允許控制玻璃管102的冷卻速率以及玻璃管102的溫度及玻璃管102中的溫度梯度。

圖3A-3E包括可用在轉換器100中的處理站106的若干不同示例的示意說明。然而，應了解到，可利用具有不同結構、結構組合或功能的其他處理站106以達成所需的將玻璃管102轉換成一或更多個玻璃製品的行為。

再次參照圖2，操作時，主轉塔108將玻璃管102瞄準移動到處理站106中，該等玻璃管被固定在固持器130中。在處理站106中的各者處在玻璃管102上執行特定的操作（例如加熱、形成、穿孔、分離、冷卻、投遞、饋送等等）。停留時間是玻璃管102在由主轉塔108瞄準移動到下個後續的處理站106之前花費在特定處理站106中的時間。轉換器100可被調諧為使得所有處理站106在停留時間內完成它們的操作。在停留時間結束時，主轉塔108將玻璃管102瞄準移動到下個處理站106。瞄準移動時間指的是讓主轉塔108將玻璃管102從一個處理站106瞄準移動到下個處理站106花費的時間，且是以時間單位來測量。如此揭示案中所使用的，每站每部件的總時間是停留時間及瞄準移動時間的總和。部件速率（生產速率）是每單位時間生產的部件數量且是每站每部件的總時間的倒數。在實施例中，主轉塔108的瞄準移動時間可最高到每站每部件的總時間的25%。

用於將玻璃管102轉換成玻璃藥水瓶的轉換器100的示例包括由AMBEG的J. Dichter GmbH博士所製造的具有自動管饋送器的藥水瓶形成機模型RP16，其包括在主迴路116中的十六個處理站106以及八個副處理站112。其他示例包括由AMBEG J. Dichter GmbH博士所製造的藥水瓶形成機模型RP32，其具有主迴路116中的三十二個處理站106以及在各個副迴路118中具有八個副處理站112的二個副迴路118，及由Euromatic S.R.L.所製造的Zeta 098藥水瓶形成機，其具有36個處理站106。另一示例可包括由Euromatic S.R.L.所製造的Zeta 103筒形成機，其是用於將玻璃管102轉換成筒的轉換器。筒轉換器具有與先前所述的藥水瓶轉換器100類似的特性，但被用來生產具有筒而不是藥水瓶的形態因子的玻璃製品。

雖然是在用於從玻璃管102生產玻璃藥水瓶的轉換器100的背景脈絡下描述，但應了解到，可藉由改變形成工具324及/或主迴路116中的處理站106或一或更多個副迴路118中的副處理站112的順序或配置，來將轉換器100配置為生產一或更多種其他製品，例如筒、注射器、安瓿或其他玻璃製品。

用於從玻璃管102生產製品的一般轉換器100可在從每分鐘30個部件到每分鐘50個部件的生產速率下操作。在這些生產速率下，玻璃管102內的熱梯度是極高的且動態的。一般是在從2秒到4秒的時段內將短長度的玻璃管102從200 ℃加熱到1500 ℃。具體而言，經加熱的該長度的玻璃管102可沿著管的一定長度經歷最高100 ℃/分鐘或最高200 ℃/分鐘的溫度梯度。參照圖4，對於玻璃管102而言，長度L 是在圖4中所提供的參考軸的+Z/-Z方向上測量到的。沿著玻璃管102的長度L 的這些大的溫度梯度幫助促進轉換器100內的熱分離的準確尺度控制及例如玻璃製品的底部的厚度的準確控制以及玻璃製品的輪廓上的控制。

在一或更多個處理站106中的玻璃管102的快速加熱亦可誘發通過經加熱玻璃管102的厚度T 的最大溫度梯度。這些溫度梯度例如可為且不限於從200 ℃/分鐘到300 ℃/分鐘。可在形成站204中在形成過程期間誘發類似的或更高的溫度梯度以供形成藥水瓶的肩部142及凸緣144。在轉換期間沿著玻璃管102的長度L 及通過玻璃管102的厚度T 所誘發的這些高的熱梯度對於了解轉換過程的動力學來說是重要的，但在目前市售的轉換器100的能力內僅被微幅了解。

現參照圖5-6，本文中所述的轉換器100的實施例可利用熱成像系統120來提供及/或強化轉換器100及轉換過程的自動化控制。可採用熱成像系統120來在轉換過程期間測量玻璃管102的一或更多個表面溫度。熱成像系統120包括熱成像器122及用於將熱成像器122安裝到主轉塔108的安裝裝置126。在實施例中，熱成像系統120亦可包括藉由安裝裝置126耦接到熱成像器122的一或更多個鏡124。鏡124可允許大致垂直地定向熱成像器122以減少轉換器100的空間佔地面積。熱成像系統120被安裝到主轉塔108，使得熱成像系統120與主轉塔108一同旋轉且與玻璃管102一同前行通過轉換器100的處理站106（圖1）中的各者。藉由與玻璃管102一同前行通過連續的處理站106中的各者，熱成像系統120可用來發展從玻璃管到完成的玻璃製品的整個轉換過程中的任何部分的玻璃管102的溫度剖線。溫度剖線可用來識別、研究及控制從一個處理站106到下個處理站的溫度梯度。

在實施例中，熱成像器122可為2維紅外線熱成像攝影機，該攝影機能夠捕捉具有紅外線頻譜中的波長的光。具體而言，在某些實施例中，熱成像器122可以能夠接收具有從4微米到14微米、從4微米到10微米、從4微米到8微米、從4微米到7微米、從5微米到14微米、從5微米到10微米、從5微米到8微米、從5微米到7微米、從7微米到14微米、從7微米到10微米或從7微米到8微米的波長的長波紅外光。紅外光包括從700奈米（nm）到1毫米的廣頻譜波長。然而，較長波長的紅外光一般指示由玻璃管102的外表面140所發射的紅外光，該外表面是直接被加熱的表面。從700奈米到約4微米的較短波長的紅外光可至少部分地被傳送通過玻璃管102的玻璃成分。因此，由熱成像器122所接收的較短波長的紅外光可能是已由玻璃管102的內部部分所發射的或由相對於熱成像器122的位置定位在玻璃管102後方的外部結構所發射的。小於約4微米的較短波長的紅外光因此並不指示玻璃管102的表面。在長波長的紅外光（例如具有大於約14微米的波長的紅外光）下，可將從玻璃管102的表面所發射的具有長波長的紅外光的至少一部分從熱成像系統反射開。由轉換器100所轉換的玻璃管102的玻璃成分展現了具有從4微米到14微米的波長的紅外光的低透射性及低反射率，且因此在此波長範圍中展現了更大的紅外光發射率。例如，玻璃管102展現具有約5微米的波長的紅外光的0%的透射性及僅3%的反射率。因此，來自玻璃管102的具有約5微米的波長的紅外光的發射率約為97%。在另一示例中，來自玻璃管102的具有約7.5微米的波長的紅外光的反射率約為10%而發射率為90%。捕捉具有約4微米到約14微米的範圍（例如從4微米到7.5微米或約5微米）中的波長的紅外光可藉由避免將通過玻璃管102的厚度的溫度梯度積分來減少表面溫度測量結果上的誤差。通過玻璃管102的紅外光的透射性及來自玻璃管102的紅外光的反射率引入了由熱成像器122所捕捉的熱影像資料上的誤差。能夠捕捉具有從4微米到14微米的波長的紅外光的熱成像器122可展現用熱成像器122獲得的熱影像的強化的溫度精確度。在一或更多個實施例中，熱成像器122可具有從100 ℃到2000 ℃或從300 ℃到2000 ℃的對象溫度範圍。

熱成像器122可具有至少30赫茲（Hz）的影像捕捉速率。在某些實施例中，熱成像器122可具有從30赫茲（Hz）到60 Hz或從30 Hz到50 Hz的影像捕捉速率。此外，熱成像器122可符合一或更多種介面協定（舉例而言，例如GigE Vision）以允許熱成像器與乙太網路連接通訊及在乙太網路連接上傳輸高速成像資料，該乙太網路連接通往具有影像分析軟體（舉例而言，例如由國家儀器公司（National Instruments）所發佈的LabVIEW^TM ）的一或更多個影像分析系統。熱成像器122可具有與自校準系統一同整合的內部溫度感測器（未示出）以允許熱成像器122測量紅外線感測器套件的溫度及調整影像資料以補償熱成像器122的溫度上的改變。

如先前所述，熱成像器122是使用安裝裝置126來安裝到轉換器100的主轉塔108。參照圖6，安裝裝置126可附接到主轉塔108的外部分128，使得安裝裝置126及熱成像器122與主轉塔108一同旋轉。在實施例中，轉換器100的主轉塔108可被包封在外殼中，例如鋼網外殼127。在這些實施例中，鋼網外殼127是主轉塔108的外部分128。安裝裝置126可被安裝到具有軌道支援系統129（圖5）的鋼網外殼127。在某些實施例中，安裝裝置126可允許從轉換器100的主轉塔108暫時移除熱成像器122及/或鏡124。

安裝裝置126將熱成像器122及鏡124定位在主轉塔108上的固定角度位置中，使得熱成像器122及鏡124跟隨單個固持器130及玻璃管102通過轉換器100的整個循環。安裝裝置126可包括成像器支撐件502及鏡支撐件504。熱成像器122可以可移除地耦接到成像器支撐件502。成像器支撐件502可能可在一或更多個方向上調整以相對於固持器130及/或玻璃管102定向熱成像器122。例如，成像器支撐件502可包括垂直調整件（亦即向上或向下與主轉塔108的中心軸A 平行）、相對於主轉塔108的徑向調整件（亦即用來將熱成像器122移動得更靠近或更遠離主轉塔108外部分128）、角度調整件（亦即用來調整熱成像器122相對於固持器130中的一者的角度位置）、旋轉調整件（亦即旋轉調整攝影機以改變形成於攝影機的光學中心線OC 及圖6中的軸的X -Y 平面之間的角度）或其他調整件。

在某些實施例中，成像器支撐件502可被配置為將熱成像器122定位為在玻璃管102正被處理時直接捕捉玻璃管102的影像。在此配置下，可在圖5及6的座標軸的X -Y 平面上對準熱成像器122的光學中心線OC 。然而，在一般的轉換器100中，主迴路116的處理站106及/或副迴路118的副處理站112周圍的空間是受限的，且定位熱成像器122使得熱成像器122的光學中心線OC 是在X -Y 平面上且與玻璃管102徑向對準的行為使得熱成像器122相對於主轉塔108徑向向外延伸。在熱成像器122隨著主轉塔108的旋轉一同旋轉時，這可能造成熱成像器122及/或安裝裝置126接觸轉換器100的部件或干擾轉換器100的操作。此外，在此配置下，熱成像器122會相對於旋轉的主轉塔108徑向向外延伸，這可能在操作期間產生危險的狀況。

為了避免這些空間問題，在某些實施例中，成像器支撐件502可為可調整的，以定向熱成像器122，使得熱成像器122的光學中心線OC 相對於圖5及6的座標軸的X -Y 平面形成非零角度。在一或更多個實施例中，熱成像器122可被定位為使得熱成像器122的光學中心線OC 與主轉塔108的中心軸A 平行（亦即與圖5及6的座標軸的X -Y 平面大致垂直）。或者，熱成像器122可被定位為使得光學中心線OC 相對於主轉塔108的軸向平面形成小於90°的非零角度。相對於主轉塔108的軸向平面以非零角度安裝熱成像器122可幫助避免干擾轉換器100的操作及/或產生危險的狀況。

鏡支撐件504可耦接到成像器支撐件502且可定位鏡124以朝向熱成像器122的透鏡506反射來自玻璃管102的紅外光。在實施例中，鏡支撐件504可將鏡124定位為與熱成像器122的光學中心線OC 對準。在一或更多個實施例中，鏡支撐件504可允許鏡124相對於熱成像器122的垂直（亦即沿著圖5及6的座標軸的+Z /-Z 軸）徑向、角度、旋轉或其他方向調整中的一或更多者。

參照圖5，鏡124可耦接到安裝裝置126且定位在熱成像器122的視野內，使得鏡124朝向熱成像器122的透鏡506反射紅外光。在一或更多個實施例中，鏡124可被定位為使得熱成像器122的光學中心線OC 與鏡的反射面508相交。或者，鏡124可定位在熱成像器122的視野內，使得反射面508向透鏡506反射紅外光，但熱成像器122的光學中心線OC 並不與鏡124的反射面508相交。鏡124可相對於熱成像器122的光學中心線OC 傾斜以向熱成像器122反射從特定固持器位置136處的玻璃管102的外表面140所發射的紅外光。參照圖7，一般而言，鏡124被傾斜為使得鏡124的反射面508與熱成像器122的光學中心線OC 形成小於90°的非零角度α。 換言之，鏡124的反射面508可被傾斜為使得反射面508不與熱成像器122的光學中心線OC 垂直。在一或更多個實施例中，鏡124可被定位為向熱成像器122反射來自固持器位置136的紅外光，該固持器位置相對於主轉塔108的中心軸A 被定位在熱成像器122的直接徑向向內之處。或者，在其他實施例中，鏡124可被定位為反射來自固持器位置136的紅外光，該固持器位置是相對於熱成像器122的位置順時針或逆時針的一或更多個位置（亦即熱成像器122附接到主轉塔108的位置的前向/上游或後向/下游的一或更多個位置）。雖然已在本文中描述了鏡124及熱成像器122的特定定向，但應了解到，可取決於特定轉換器100的配置而以許多配置中的任一者定位及定向鏡124及熱成像器122。

在實施例中，鏡124的反射面508可對紅外光具有高度反射性。在一或更多個實施例中，鏡124的反射面508可具有有著從4微米（µm）到14 µm的波長的紅外光的大於或等於96%、大於或等於97%或更大、大於或等於98%或大於或等於99%的平均反射係數。在一或更多個實施例中，鏡124的反射面508對於具有從4 µm到14 µm的波長的光而言可具有大於或等於96%的平均反射係數。參照圖17，鏡124可包括鏡基部510及施用於鏡基部510以產生反射面508的反射塗層512。鏡基部510可為熱穩定的，以避免使影像失真。在實施例中，鏡基部510可為石英，舉例而言，例如熔融石英。在某些實施例中，反射塗層512可例如為金塗層。

參照圖7A，如先前所述，在某些實施例中，熱成像器122可被定位為直接接收從主轉塔108的特定固持器位置135處的玻璃管102的外表面140所發射的紅外光。具體而言，熱成像器122可被定位為使得從玻璃管102的外表面140所發射的紅外光在不被鏡（例如鏡124）反射的情況下直接沿著路徑710前行到熱成像器122透鏡506。熱成像器122接收由玻璃管102的外表面140所發射的紅外光且捕捉表示由熱成像器122所接收的紅外光的波長及強度的熱影像。熱成像器122與主轉塔108一同前行，使得熱成像系統120在玻璃管102被瞄準移動通過連續的處理站106（圖1）中的各者時捕捉特定固持器位置136處的玻璃管102的外表面140的熱影像資料。捕捉來自由玻璃管102的外表面140所發射的紅外光的熱影像資料可允許繪製玻璃管102的外表面140的溫度的剖線，該溫度是在轉換過程的任何部分的時間的函數。

參照圖7B，在實施例中，熱成像器122可被定位為直接接收由玻璃管102的外表面140所發射的紅外光。此外，一或更多個靜止鏡700可耦接到轉換器100的基部104在處理站106處以向熱成像器122反射由玻璃管102的內表面146所發射的紅外光。在某些實施例中，靜止鏡700中的各者可被垂直定位為較處理站106為低（亦即相對於處理站106在圖7B的座標軸的-Z方向上）。將靜止鏡700定位為垂直地較處理站106為低允許靜止鏡700在熱成像器122在處理站106處瞄準移動到位時朝向熱成像器122的透鏡506反射由玻璃管102的內表面146（圖4）所發射的紅外光。朝向熱成像器122反射從玻璃管102的內表面146所發射的紅外光可允許熱成像系統120繪製玻璃管102的內表面146的溫度的剖線或決定該等溫度。從玻璃管102的內表面146所發射的紅外光可沿著路徑712前行，該路徑從玻璃管102的內表面146在大致向下的方向上（亦即在圖7B的座標軸的-Z方向上）延伸且朝向熱成像器122的透鏡506反射離開靜止鏡700。因為熱成像器122耦接到主轉塔108且與主轉塔108一同旋轉，熱成像器122僅進入位置以在每次主轉塔108循環通過處理站106的主迴路116時接收由玻璃管102的內表面146所發射及從特定靜止鏡700所反射的紅外光一次。在實施例中，靜止鏡700可被定位在複數個處理站106處，使得熱成像器122可在主轉塔108的每個循環期間捕捉來自複數個處理站106處的玻璃管102的內表面146的熱影像資料。

參照圖7C，如先前所述，熱成像器122可被定位為使得熱成像器122的透鏡506不被定向為直接接收來自玻璃管102的外表面140的紅外光。熱成像器122在圖7C中被示為是大致垂直定向的（亦即在圖7C的座標軸的+/-Z方向上）。在實施例中，熱成像器122可被定向為使得熱成像器122的光學中心線OC 與玻璃管102的中心線C_L 大致平行。如先前所述，安裝裝置126可允許相對於玻璃管102的中心線C_L 旋轉、傾斜熱成像器122或使熱成像器122成角度。鏡124耦接到安裝裝置126，使得鏡124在主轉塔108瞄準移動通過處理站106時與熱成像器122一同前行。鏡124可被定位為朝向熱成像器122的透鏡506反射來自玻璃管102的外表面140的紅外光。在此配置下，鏡124及熱成像器122兩者與主轉塔108一同前行，使得熱成像系統120在玻璃管102旋轉到連續的處理站106（圖1）中的各者及在該等處理站之間旋轉時捕捉特定固持器位置136處的玻璃管102的外表面140的熱影像資料。具體而言，鏡124可被定位為向熱成像器122反射由玻璃管102的外表面140所徑向向外發射的紅外光，該熱成像器接收從鏡124所反射的紅外光及捕捉表示由熱成像器122所接收的紅外光的波長及強度的熱影像。紅外光從玻璃管102的外表面140向外沿著路徑714前行且朝向熱成像器122的透鏡506反射離開鏡124。

現參照7D，鏡124可被定位為朝向熱成像器122的透鏡506反射由玻璃管102的外表面140所發射的紅外光及由玻璃管102的內表面146所發射的紅外光。從玻璃管102的外表面140所發射的紅外光從玻璃管102的外表面140向外沿著路徑714前行且朝向熱成像器122的透鏡506反射離開鏡124。從內表面146所發射的紅外光從玻璃管102的內表面146沿著路徑716向鏡124前行，且由鏡124朝向熱成像器122的透鏡506反射。因為鏡124在熱成像器122瞄準移動通過該複數個處理站106時與熱成像器122一同前行，鏡124可允許熱成像器122捕捉來自處理站106中的各者處的玻璃管102的外表面140及內表面146的熱影像資料。在實施例中，熱成像器122可同時（舉例而言，例如在單個熱影像中）捕捉來自玻璃管102的外表面140及內表面146熱影像資料。

參照圖7E，在實施例中，熱成像系統120可包括補充鏡125，該補充鏡可耦接到安裝裝置126，使得補充鏡125與熱成像器122及鏡124一同前行。在這些實施例中，從玻璃管102的外表面140所發射的紅外光從玻璃管102的外表面140沿著路徑714向鏡124前行，且由鏡124朝向熱成像器122的透鏡506反射。從玻璃管102的內表面146所發射的紅外光從玻璃管102的內表面146沿著路徑718向補充鏡125前行，且由補充鏡125朝向熱成像器122的透鏡506反射。在某些實施例中，補充鏡125可被定位為垂直地較鏡124為低（亦即在圖7E的座標軸的-Z方向上）。因為鏡124及補充鏡125兩者在熱成像器122瞄準移動通過該複數個處理站106時與熱成像器122一同前行，鏡124及補充鏡125可允許熱成像器122捕捉來自處理站106中的各者處的玻璃管102的外表面140及內表面146的熱影像資料。在實施例中，熱成像器122可同時捕捉來自玻璃管102的外表面140及內表面146熱影像資料。

參照圖7F，在實施例中，一或更多個靜止鏡700可耦接到轉換器100在處理站106處的基部104。在實施例中，靜止鏡700中的各者可被垂直定位在處理站106下方。靜止鏡700可被傾斜為在熱成像器122在處理站106中瞄準移動到位時向熱成像器122反射由玻璃管102的內表面146所發射的紅外光。從玻璃管102的內表面146所發射的紅外光可沿著路徑720大致向下（亦即在圖7F的座標軸的-Z方向上）前行到靜止鏡700且由靜止鏡700朝向熱成像器的透鏡506反射。因為熱成像器122耦接到主轉塔108且在主轉塔108將各個固持器130瞄準移動通過該複數個處理站106時與主轉塔108一同旋轉，熱成像器122進入位置以在每次主轉塔108循環通過處理站106的主迴路116時接收來自靜止鏡700的經反射的紅外光一次。被靜止鏡700反射到熱成像器122的紅外光可僅被熱成像器122每個主轉塔108的循環捕捉一次。將靜止鏡700定位在處理站106下方允許靜止鏡700反射由玻璃管102的一或更多個內表面146（圖4）所發射的紅外光，這可允許熱成像系統120繪製玻璃管102的一或更多個內表面146的溫度的剖線或決定該等溫度。

參照圖7G，在實施例中，靜止鏡700可被定向為朝向耦接到安裝裝置126的鏡124反射來自玻璃管102的內表面146的紅外光。在這些實施例中，來自玻璃管102的內表面146的紅外光沿著路徑722從玻璃管102的內表面146前行到靜止鏡700、朝向鏡124反射離開靜止鏡700且接著朝向熱成像器122的透鏡506反射離開鏡124。同時，從玻璃管102的外表面140所發射的紅外光從玻璃管102的外表面140沿著路徑714朝向鏡124前行，且從鏡124朝向熱成像器122的透鏡506反射。其他靜止鏡700可耦接到其他處理站106下方的基部104，且其他補充鏡124可耦接到主轉塔108或安裝裝置126以在轉換過程的一或更多個階段期間達成玻璃管102的不同配置或不同視角。

在某些實施例中，熱成像系統120可包括複數個熱成像器122。該複數個熱成像器122可耦接到主轉塔108、副轉塔114或兩者以供與主轉塔108或副轉塔114一同旋轉。在某些實施例中，該複數個熱成像器122中的各者可被定位為從單獨的固持器位置136捕捉熱影像資料。在實施例中，熱成像系統120可包括耦接到轉換器100的基部104或處於靜止位置中的其他靜止結構（例如地面、壁或與轉換器100相鄰的其他結構）的一個或多於一個的熱成像器122，以在玻璃管102被瞄準移動通過特定的處理站106及/或副處理站112時從特定的處理站106及/或副處理站112捕捉熱影像資料。

現參照圖8A，將熱成像系統120耦接到主轉塔108使得熱成像系統120在圍繞主轉塔108的中心軸A 而居中的連續迴路中前行呈現了向熱成像系統120遞送電力及冷卻流體及從熱成像系統120接收資料的獨一挑戰。因此，在實施例中，熱成像系統120可包括一或更多個旋轉電氣及/或氣體管套接，這可允許進行熱成像系統的供電、資料交換及冷卻。在一或更多個實施例中，熱成像系統可包括滑移環802（亦即有時稱為旋轉電氣接頭），其可提供旋轉連接以允許向及自熱成像系統120進行電力傳輸及資料傳輸。滑移環802可將熱成像器122操作耦接到處理器900（圖9）。滑移環802可為具有內環804及外環806的雙環結構。內環804或外環806是靜止的，而內環804或外環806中的另一者相對於靜止環而旋轉。滑移環802可具有與主轉塔108的中心軸A 平行及對準的旋轉軸。將滑移環802的軸與主轉塔108的中心軸A 對準可防止從滑移環802延伸到熱成像系統120的電纜線808及資料纜線810在主轉塔108的旋轉之後纏繞。

滑移環802可包括形成於內環804及外環806之間的多個迴路（未示出）。在內環804及外環806彼此相對旋轉的同時，可徑向地在外環806的內徑向面及內環804的外徑向面之間電子地傳輸電力（舉例而言，例如24伏特的電力）及資料。外環806可電耦接到電源及/或亦可通訊耦接到處理器900（圖9）。內環804可電耦接到熱成像器122以向熱成像器122遞送電力，且可通訊耦接到熱成像器122以從熱成像器122發送及接收資料。可藉由一或更多個電纜線808從滑移環802向熱成像器122傳輸電力。此外，可通過一或更多個資料纜線810（舉例而言，例如乙太網路纜線）在滑移環802及熱成像器122之間傳輸資料。滑移環802可將熱成像器122通訊耦接到處理器900（圖9），該處理器可相對於熱成像器122定位在遠端（亦即隔開）在靜止位置中，以促進向及自熱成像器122傳輸資料。處理器900（圖9）可能是溫度敏感的，且遠端地定位處理器900及向處理器900有效傳輸資料的能力可避免併入特殊的耐熱結構或冷卻系統來進一步保護處理器900。

在一或更多個實施例中，滑移環802的旋轉部分（例如如圖8A中的內環804所示）可由支撐件812（舉例而言，例如電導管或托座）所支撐，該支撐件耦接到主轉塔108以供與主轉塔108一同旋轉。滑移環802的靜止部分（例如如圖8A中的外環806所示）可耦接到靜止支撐件814，該靜止支撐件附接到與主轉塔108分離的固定的非旋轉面（未示出）。靜止支撐件814可例如為電導管、托座或其他支撐結構。此外，在一或更多個實施例中，滑移環802的內環804可具有中心孔816，該中心孔針對一或更多個流體導管818提供通過該中心孔的出入口。中心孔816可居中在滑移環802的旋轉軸上，該旋轉軸與主轉塔108的中心軸A 對準。流體導管818可穿過內環804的中心孔816以向熱成像系統120或主轉塔108的其他部分遞送冷卻流體或其他流體。在某些實施例中，滑移環802可相對於流體導管818自由旋轉（亦即滑移環802不耦接到流體導管818）。

參照圖8B，在替代性實施例中，熱成像系統120可包括可移除地耦接到主轉塔108以供與該主轉塔一同旋轉的電源840（舉例而言，例如電池）。電源840可能可電耦接到熱成像器122以向熱成像器122提供電力。電源840可能可從主轉塔108移除，使得可替換及/或再充電電源840。在一或更多個實施例中，熱成像器122可使用一或更多個無線通訊協定通過一或更多個無線通訊設備842通訊耦接到處理器900。無線通訊設備842可耦接到主轉塔108以供與該主轉塔一同旋轉。無線通訊設備842可通訊耦接到熱成像器122。在實施例中，可使用該一或更多個無線通訊設備及/或協定來在熱成像器122及處理器900之間傳輸熱影像資料。

參照回圖8A，在實施例中，熱成像系統122亦可包括冷卻系統820以供冷卻熱成像器122。冷卻系統820可包括冷卻流體源822、與冷卻流體源822流體連通的流體旋轉管套接824以及流體導管818，該流體導管與流體旋轉管套接824流體連通。冷卻流體可為壓縮氣體，舉例而言，例如經過濾的空氣、氮氣或其他氣體或氣體組合。在實施例中，冷卻流體可為乾淨的乾空氣（亦即已除去了濕氣、粒子、污垢、油或其他污染物的空氣）以避免將污染物引入到熱成像系統120，該等污染物可不利地影響熱成像系統120的效能。或者，冷卻流體可為氮氣。在實施例中，冷卻系統820可包括調節器、濕氣除去器、粒子過濾器、聚結過濾器中的至少一者或這些項目的組合。冷卻流體源822可包括壓縮的儲氣槽、氣體壓縮機、或其他壓縮氣體系統、或冷卻流體源的組合。

流體旋轉管套接824包括靜止部分826及旋轉部分828，該靜止部分流體耦接到冷卻流體源822，該旋轉部分可旋轉地耦接到靜止部分826且可相對於靜止部分826旋轉。流體旋轉管套接824包括管套接軸，該管套接軸與主轉塔108的中心軸A 平行及對準，使得流體旋轉管套接824的旋轉部分828可與主轉塔108的旋轉一致地旋轉。流體旋轉管套接824的旋轉部分828可流體耦接到流體導管818，該流體導管從流體旋轉管套接824延伸到熱成像器122以向熱成像器122遞送冷卻流體。

冷卻系統820可更包括一或更多個冷卻流體導管830，該一或更多個冷卻流體導管與流體導管818流體連通且被定位為向熱成像系統120的部分遞送冷卻流體。在一或更多個實施例中，冷卻流體導管830中的一或更多者可被定位為向熱成像器122遞送冷卻流體。在實施例中，可將熱成像器122維持在小於約50 ℃的溫度下，以維持熱成像器122內的紅外線感應器套件的精確操作。與轉換器100整合在一起的燃燒氣體蓋（未示出）可用來朝向主轉塔108的中心軸A 抽取燃燒氣體及由加熱構件301（圖3A）所產生的過量的熱及抽出轉換器100。因此，熱成像器122一般不被暴露於來自加熱構件301（圖3A）的熱的大部分。然而，熱成像器122可能暴露於來自轉換過程的某些熱且可能內部地通過熱成像器122的感測器套件及電子設備的操作而產生額外的熱。朝向熱成像器122引導的冷卻流體可用來將熱成像器122的溫度維持在50 ℃下或更低。在某些實施例中，冷卻系統820與轉換器100的冷卻站210（圖3E）獨立。然而，在一或更多個實施例中，冷卻站210（圖3E）及冷卻系統820可共享共同的冷卻流體源822。

在某些實施例中，熱成像系統120可包括清潔系統832以供清洗熱成像器122的透鏡506、鏡124的反射面805或兩者。在轉換器100及熱成像系統120的操作期間，油及燃燒生成物可能沉積在熱成像器122的透鏡506上及鏡124的反射面508（例如通過油凝聚在鏡124或透鏡506上而沉積），這可能減少鏡124的反射係數且干擾紅外光通過熱成像器122的透鏡506的通路，因而將誤差及不精確引入到由熱成像器122所收集的影像資料中。在實施例中，清潔系統832可包括一或更多個噴嘴834，該一或更多個噴嘴被定位為向熱成像器122的透鏡506遞送流體以清洗掉透鏡506的油、污物及其他污染物。噴嘴834可流體耦接到流體遞送導管836，該流體遞送導管從流體源（未示出）向噴嘴834遞送流體。在實施例中，噴嘴834中的一或更多者可被定位為向鏡124的反射面508遞送流體以清洗掉反射面508的油、污物及其他污染物。不含粒子、污物、油或其他污染物的流體可用來清洗熱成像器122的透鏡506、鏡124的反射面508或兩者，以避免進一步污染透鏡506及鏡124。例如，流體可為氮氣、乾淨空氣、其他氣體或其組合。在某些實施例中，清潔系統832可流體耦接到冷卻系統820，使得冷卻流體被遞送到噴嘴834且用作用於清潔熱成像器122的透鏡506、鏡124或兩者的流體。

本文中所述的熱成像系統120可被調適為用於與轉換器100的副轉塔114一同使用。參照圖18A及18B，副轉塔114可包括耦接到副轉塔114以供與該副轉塔一同旋轉的熱成像系統120。在某些實施例中，熱成像系統120可耦接到副轉塔114的軸桿1806，使得熱成像系統120被定位在副轉塔114的中心中。如先前所論述，熱成像系統120包括熱成像器122及安裝裝置126。耦接到副轉塔114的熱成像系統120可在玻璃管102藉由副轉塔114而瞄準移動通過副迴路118的副處理站112時從玻璃管102的內表面146及/或外表面140捕捉熱影像資料。參照圖18A，在某些實施例中，熱成像器122可被定位在副轉塔114的中心中，且被垂直定位（亦即在圖18A的座標軸的+/-Z方向上），使得熱成像器122的光學中心線OC 與副轉塔114的中心軸B 大致平行。在此配置下，鏡124可被定位及定向為反射來自玻璃管102的外表面140及/或內表面146的紅外光。參照圖18B，在其他實施例中，熱成像器122可被大致水平地定向（亦即在圖18B的座標軸的X -Y 平面上），使得熱成像器122直接接收來自玻璃管102的外表面140的紅外光。在這些實施例中，熱成像器122可相對於副轉塔114的中心線B大致徑向地面向外。在此定向下，由玻璃管102的外表面140所發射的紅外光可從玻璃管102直接向熱成像器122徑向向內地前行。熱成像系統120的其他配置（包括利用如本文中所述的補充鏡125（圖7E）、靜止鏡700（圖7B）或鏡124、125、700的組合以供向熱成像器122反射來自玻璃管102的內表面146或外表面140的紅外光的實施例）可被調適於副轉塔114。

參照回圖9，熱成像系統120可包括處理器900、通訊耦接到處理器900的一或更多個記憶模組902及儲存在該一或更多個記憶模組902中的機器可讀取指令。處理器900可通過通訊路徑904通訊耦接到熱成像器122，該通訊路徑可包括資料纜線810（圖8）及/或利用標準無線通訊協定的一或更多個無線通訊設備842（圖8B）。合適的無線通訊協定可包括802.11家族的協定、藍芽協定、ZigBee IEEE 802標準協定等等。使用穿過滑移環802或其他旋轉電耦接器的資料纜線810來將處理器900通訊耦接到熱成像器122的行為被繪示在圖8A中。資料纜線810可為電線、光纖資料纜線或其他資料纜線。使用無線通訊設備842來將處理器900通訊耦接到熱成像器122的行為被繪示在圖8B中。

處理器900可允許自動化分析由熱成像器122所收集的影像資料。藉由執行儲存在記憶模組902中的機器可讀取指令，處理器900可使得熱成像系統120接收由熱成像器122所捕捉的影像資料、處理影像資料及決定玻璃管102的至少一個特性。從熱影像資料所決定的玻璃管102的特性可包括一或更多個表面溫度、溫度梯度、玻璃管102的尺度（亦即玻璃管的實體邊界的尺度）、玻璃管102的各種位置處的黏度、玻璃管為時間的函數的溫度剖線、玻璃管的中心線、其他特性或其組合。機器可讀取指令在由處理器900執行時，亦可使得熱成像系統120儲存熱影像資料及/或從該熱影像資料所決定的玻璃管102的特性或在一或更多個顯示器906上顯示該資料及/或玻璃管102的特性。在一或更多個實施例中，儲存在記憶模組902中的機器可讀取指令可包括一或更多個影像分析軟體包。影像分析軟體包的示例可例如包括由國家儀器公司所發佈的LabVIEW^TM 。亦可將其他的商用影像分析軟體（現成的或以其他方式更改的）與熱成像系統120一同使用。

機器可讀取指令在由處理器900執行時，可使得熱成像系統120至少執行以下步驟：使用熱成像器122來捕捉玻璃管102的熱影像資訊；從熱成像器122向處理器900傳送熱影像資訊；在處理器900處從熱成像器122接收熱影像資訊；處理熱影像資訊；及從熱影像資訊決定玻璃管102的一或更多個特性。在某些實施例中，機器可讀取指令在由處理器900執行時，可使得熱成像系統120從熱影像資料進一步決定玻璃管102的一或更多個實體邊界。在某些實施例中，機器可讀取指令在由處理器900執行時可使得熱成像系統120執行以下步驟中的一或更多者：從熱影像資訊識別玻璃管102的中心線；在由熱成像器122所捕捉的熱影像上繪製中心線；將紅外線波長資料轉換成溫度資料；編譯溫度資料以決定玻璃管102的一或更多個溫度剖線及/或溫度梯度；及/或決定玻璃管102為時間的函數的溫度剖線（例如圖形繪圖或資料表）。在某些實施例中，機器可讀取指令在由處理器900執行時，可使得熱成像系統120從玻璃管102的溫度計算玻璃管102的特定位置處的玻璃黏度及為玻璃管102的溫度模型的函數的黏度。在某些實施例中，熱成像系統120可計算通過玻璃管102的厚度的黏度梯度。

在某些實施例中，機器可讀取指令在由處理器900執行時，可使得熱成像系統120從經處理的熱影像資訊計算至少一個度量。可藉由控制演算法來擷取該至少一個度量，該控制演算法可從該至少一個度量計算至少一個過程控制變數（舉例而言，例如受控變數）或過程控制參數（舉例而言，例如增益常數或其他過程控制參數）。

在相較於在不使用鏡124的情況下進行直接影像拍攝時，藉由使用鏡124來向熱成像器122反射紅外光來間接捕捉熱影像的行為引入了來自鏡的誤差。在處理熱影像資訊時，機器可讀取指令在由處理器900執行時，可使得熱成像系統120將一或更多個校正因子施用於熱影像資訊以校正由鏡124所引入的誤差。在將一或更多個靜止鏡700（圖7）與熱成像系統120一同使用時，機器可讀取指令在由處理器900執行時，可使得熱成像系統120向熱影像資訊施用複數個校正因子。

在一或更多個實施例中，儲存在該一或更多個記憶模組902中的機器可讀取指令可在由處理器900執行時使得熱成像系統120至少執行以下步驟：決定第一處理站106處的玻璃管102的第一特性或溫度；決定定位在第一處理站106下游的第二處理站106處的玻璃管102的第二特性或溫度；計算第一特性或溫度與第二特性或溫度之間的差異；及傳送表示第一特性或溫度與第二特性或溫度之間的差異的輸出。在某些實施例中，第一特性及第二特性為在玻璃管102或玻璃製品103的外表面140（圖4）或內表面146（圖4）的特定實體點或區域處所估算的溫度（例如圖4中所描繪的肩部142處的外表面140的溫度）。或者，在其他實施例中，第一特性及第二特性可為玻璃管102的平均溫度。例如，在某些實施例中，第一特性及第二特性可指玻璃管102的平均中心線溫度。此外，第一及第二特性可為在玻璃管102或玻璃製品103的一定區域上所截取的平均溫度。第一特性及第二特性可為玻璃管102或玻璃製品103的內部表面溫度或外部表面溫度。

在一或更多個實施例中，機器可讀取指令在由處理器900執行時，可使得熱成像系統120在記憶模組902中的一或更多者中儲存熱影像資料。在一或更多個實施例中，機器可讀取指令可使得熱成像系統120儲存及維護熱影像資料及/或從熱影像資料所決定的玻璃管特性的資料庫，該資料庫可用來針對轉換器100操作參數發展基準線目標及/或度量，以促進機器起動及/或用作用於控制轉換器100的一或更多個過程控制方法的設定點。在某些實施例中，機器可讀取指令在由處理器900執行時，可使得熱成像系統120在該一或更多個記憶模組902中儲存來自特定玻璃製品的資料及依據部件標識將來自特定玻璃製品的資料編入索引，使得可存取特定部件的熱歷程以供進行進一步分析及研究。

由鏡124所造成的規律誤差可能被引入到由熱成像器122所捕捉的影像資料中。在一或更多個實施例中，機器可讀取指令在由處理器900執行時，可使得熱成像系統120向熱影像資料施用一或更多個資料過濾器。在一或更多個實施例中，機器可讀取指令在由處理器900執行時，可使得熱成像系統120以目標取樣速率從熱成像器122接收熱影像資料。目標取樣速率可被更改以以影響熱成像系統120的整體捕捉速率。

仍參照圖9，熱成像系統120可更包括通訊耦接到處理器900的顯示器906。記憶模組902可包括機器可讀取指令，該等機器可讀取指令在由處理器900執行時，使得熱成像系統120在顯示器906上顯示一或更多個輸出（例如熱影像、圖形繪圖及/或包括來自熱影像的玻璃管溫度資料的資料表）。輸出可為一或更多個圖形輸出，例如如圖10中所繪示的在特定位置處的玻璃管102的為時間的函數的表面溫度的圖表或如圖11A-11D中所描繪的玻璃管102的熱影像。送到顯示器906的輸出亦可包括一或更多個資料表，該一或更多個資料表提供由熱成像系統120所產生的溫度資料的數值表示而不是圖形表示。

參照圖7及9，操作時，熱成像器122被定位為捕捉來自玻璃管102的熱影像資料，該玻璃管被可移除地固定在主轉塔108的固持器130中。在玻璃管102被瞄準移動通過該複數個處理站106時，玻璃管102被加熱及冷卻。在被加熱到高溫時，玻璃管102的一或更多個外表面140或內表面146（圖4）從玻璃管102在徑向方向、軸向方向或其他方向上向外發射紅外線輻射。可由鏡124的反射面508（圖6）朝向熱成像器122的透鏡506（圖6）反射此紅外光。或者，熱成像器122可被定位為在不使用鏡124的情況下直接捕捉從玻璃管102所發射的紅外光。熱成像器122使用複數個感測器來捕捉紅外光，及輸出包括由熱成像器122所接收的紅外光的波長及強度的熱影像資料。如圖9中所示，藉由通訊路徑904（其可為有線或無線的）從熱成像器122向處理器900傳輸由熱成像器122所輸出的熱影像資料。處理器900接收熱影像資料，處理熱影像資料，及輸出藉由處理熱影像資料所決定的玻璃管102的一或更多個屬性（例如溫度）。

在一或更多個實施例中，熱成像系統120可被配置為在轉換過程的特定階段或處理站106（例如加熱站202（圖2）處的停留時間的開始或結束、形成站204（圖2）處的形成操作的停留時間的開始或結束或轉換過程中的其他階段）處捕捉玻璃管102的熱影像資料。可在停留時間的開始、停留時間的中間、停留時間的結束處或在玻璃管102被主轉塔108瞄準移動在一個處理站106及後續處理站106之間的同時捕捉熱影像資料。

或者，在其他實施例中，熱成像系統120可被配置為在轉換過程的任何部分的設定時間區間處捕捉玻璃管102的熱影像資料。如先前所述，熱成像器122可具有在從30 Hz到60 Hz的範圍中的影像捕捉速率。熱成像系統120的整體捕捉速率可被界定為熱成像系統120產生輸出資料集的速率，且可包括熱成像器122的捕捉速率以及向處理器900傳輸熱影像資料、處理熱影像資料及向記憶模組902、顯示器906、過程控制器或其他設備輸出熱影像資料必要的時段。熱成像系統120的最小整體捕捉速率是熱成像系統120能夠捕捉、傳輸、處理及輸出熱影像資料的最快速率。熱成像系統120的最小整體捕捉速率可一般大於或等於約10 Hz。在其他實施例中，熱成像系統120的最小整體捕捉速率可至少為20 Hz。例如，熱成像系統120的最小整體捕捉速率可從10 Hz到50 Hz、從10 Hz到40 Hz、從10 Hz到30 Hz、從10 Hz到20 Hz、從20 Hz到50 Hz、從20 Hz到40 Hz、從20 Hz到30 Hz、從30 Hz到50 Hz或從30 Hz到40 Hz。至少10 Hz的熱成像系統120的最小整體捕捉速率可促進捕捉在轉換過程的某些階段期間所產生的非常高的溫度梯度。在一或更多個實施例中，可採用一或更多個資料過濾器以增加熱成像系統120的整體捕捉速率。在一或更多個實施例中，取樣速率可被調整為改變熱成像系統120的整體捕捉速率。

參照圖11A-11D，提供了由成像器所捕捉的熱影像。玻璃管102上的較大溫度的區域在色彩上被指示為較亮的，而較小溫度的區域在色彩上被指示為較暗的。圖11A示出預熱步驟，在該預熱步驟中，在分離玻璃管102之前加熱玻璃管102。在圖11B中，玻璃管102正被切割及與玻璃管原料分離。如由玻璃管102的兩個區段之間的非常亮彩的區域所指示，切割區域1102中的玻璃管在分離站206處處於非常高的溫度下。在實施例中，切割區域1102中的玻璃管102的溫度可達到1500 ℃或更大的溫度。色彩上的對比指示從切割區域1102朝向玻璃管102的相反端1104的高的溫度梯度。圖11C及11D示出在形成操作期間在正被調整形狀成藥水瓶的玻璃管102的肩部142及凸緣144中所捕捉的熱影像。再次地，形成區域（例如肩部142及凸緣144）的較亮色彩及朝向玻璃管102的相反端1104移動的較暗色彩之間的色彩上的改變的對比指示了沿著玻璃管102的長度L 的高的溫度梯度。

可從與圖11A-11D的彼等影像類似的一系列的影像抽取溫度資料以產生在轉換器100中的轉換過程的任何部分的玻璃管102的溫度歷程。被捕捉在熱影像中的紅外光的波長與發射所捕捉到的特定紅外光波長的玻璃管102的溫度相關。在圖10中，繪示了如由熱成像系統120所捕捉的通過轉換器100來處理的玻璃管102的表面的溫度歷程的示例。圖10示出在玻璃管102的表面的第一部分處所決定的玻璃管102的第一溫度1002。此外，熱成像系統120亦可用來抽取製品的不同區域的溫度資訊（例如在形成凸緣144及頸部145的期間抽取部分形成的玻璃管102的凸緣144（圖3A）及頸部145（圖3A）區域的溫度資訊）。在圖10中，在玻璃管102的表面的第二部分處決定第二溫度1004，及在玻璃管102的表面的第三部分處決定第三溫度1006。在某些實施例中，可在玻璃管102分別相對應於凸緣144及頸部145的部分處決定第二溫度1004及第三溫度1006。

管部件轉換器100上的操作經驗顯示，轉換過程是非常相互影響的，意味著轉換器100的一個處理站106處的溫度上的小改變可跨整個轉換器100同等地衝擊玻璃溫度及形成過程。熱成像系統122允許監測通過所有處理站106及各個處理站106中所執行的操作的單個玻璃管102的溫度，使得一個處理站106上的溫度改變在下游形成操作上的衝擊可被觀察及研究。因為熱成像系統120在其在處理站106之間瞄準移動時與主轉塔108一同前行，熱成像系統120亦能夠捕捉處理站106之間的玻璃管102的熱影像以研究處理站106之間的玻璃管102的冷卻的衝擊。

再次參照圖7A-7G，如先前所述，熱成像系統120可被配置為獲得玻璃管102的外表面140的熱影像資料。此外，熱成像系統120可被配置為獲得玻璃管102的一或更多個內表面146（圖4）的熱影像資料（且因此獲得表面溫度資料）。測量內表面146的表面溫度的能力可在特性分析一個部件轉換過程時有幫助，在該部件轉換過程中，通過攝氏數百度（亦即200 ℃到300 ℃或更大）的玻璃管102的厚度T （圖4）的溫度梯度已被測量。此外，在一或更多個實施例中，玻璃管102的內表面146的溫度的測量結果可促進識別造成品質缺陷的溫度範圍。例如，在轉換器100的形成站204處進行以供製造藥水瓶的凸緣形成操作期間，凸緣144（圖3D）處的內表面146中的小破裂可能在某個內部表面溫度下發展。測量玻璃管102的內部表面溫度的行為可用來識別造成破裂的這些內部表面溫度，使得可對轉換過程作出改變以防止破裂。

可配置多個鏡路徑以獲得玻璃管102的內表面146（圖4）的熱影像資料。如先前所述，可利用複數個靜止鏡700來將熱成像系統120配置為獲取玻璃管102的端視圖的熱影像。玻璃管102的開放端的端視圖可允許熱成像系統120決定玻璃管102的一或更多個內部溫度，例如玻璃管140的內表面146的溫度。為了捕捉玻璃管102的開放端的端視圖，可將一或更多個靜止獨立式熱影像設備（未示出）安裝為直接在轉換器100的處理站106中的一或更多者下方。靜止熱成像設備的光學中心線可與玻璃管102的中心線C_L 對準以捕捉玻璃管102的端視圖。將複數個個別的熱影像設備安裝在複數個處理站106下方可能是昂貴的且成本是令人望而卻步的。在另一配置下，靜止的成像設備（未示出）可被安裝在相對於處理站106徑向向外的位置處，而靜止鏡700可被安裝在處理站106下方以向熱成像設備的透鏡（未示出）反射玻璃管102的端視圖影像。在此配置下，為了捕捉不同處理站106處的玻璃管102的內表面146的熱資料，複數個熱成像設備會是必要的。

或者，在一或更多個實施例中，可將本文中先前所述的耦接到主轉塔108的熱成像系統120與一或更多個靜止鏡700結合使用，該一或更多個靜止鏡可被定位在該複數個處理站106中的一者下方。如圖7中所示，鏡124可被定位為朝向熱成像器122的透鏡506反射從玻璃管102的外表面140徑向向外發射的紅外光，且靜止鏡700可被定位為從玻璃管102的內表面146朝向熱成像器122的透鏡506反射軸向向下（亦即在與玻璃管102的中心線C_L 平行且朝向基部104定向的方向上）發射的紅外光。在熱成像器122與主轉塔108一同瞄準移動成與靜止鏡700對準（例如角度對準）時，鏡124及靜止鏡700兩者可向熱成像器122的透鏡506反射紅外光，而允許熱成像器122同時捕捉玻璃管102的外表面140及內表面146的熱影像。圖12描繪以具有鏡124及靜止鏡700的熱成像系統120拍攝的熱影像。圖9的熱影像示出同時捕捉外表面140的熱資料及內表面146的熱資料的單個熱影像。單個熱影像可允許熱成像系統120從單個熱影像資料集決定一或更多個外部表面溫度及一或更多個內部溫度。雖然是使用鏡124及靜止鏡700的組合來描述，但如此揭示案中先前所述，捕捉從玻璃管102的內表面146所發射的紅外光的行為可藉由將鏡124定位為朝向熱成像器122反射來自玻璃管102的外表面140及內表面146兩者的紅外光或藉由將補充鏡125耦接到安裝裝置126以朝向熱成像器122反射來自玻璃管的內表面146紅外光來完成。

雖然已相對於垂直定向的轉換器100（其中主轉塔108的中心軸A 與地面大致垂直）描述熱成像系統120，但應了解到，熱成像系統120亦可被調適為用於與水平定向的轉換器或傾斜的轉換器一同使用。在本文中亦相對於具有大致為圓形的主轉塔108以將玻璃管102圍繞處理站106的大致圓形的主迴路116瞄準移動的轉換器100描述了熱成像系統120，但應了解到，熱成像系統120可與具有將玻璃管102瞄準移動通過複數個處理站106的任何非圓性連續迴路或軌跡的轉換器100一同使用。處理站106可被佈局成任何便利的圖案。如先前所述，亦了解到，熱成像系統120可與藥水瓶轉換器100以及用於從玻璃管102生產其他製品（例如筒、安瓿、注射器或其他玻璃製品）的轉換器一同使用。

此揭示案中所描述的熱成像系統120可協助發展過程測量、數學模型及實驗以建立轉換器100及以該轉換器實行的轉換過程的基礎了解及以玻璃為中心的特性分析。通過使用熱成像系統120來發展轉換過程的更佳了解減少了引導轉換器100的設置、工具加工、過程配置及成功地在轉換平台之間轉移的能力的行為在技藝及經驗上的相依性。熱成像系統120亦允許過程窗及過程限制的定量映射。熱成像系統120允許自動分析熱影像及定位玻璃管102及/或由該玻璃管製造的製品的中心線C_L 。此外，熱成像系統120允許更容易調適轉換器100及轉換過程以併入替代玻璃配方。

熱成像系統120亦提供了可併入到用於控制轉換器100的控制系統中的過程溫度測量。在特定的處理站106處，瞄準移動通過處理站106的玻璃管102的表面溫度的測量結果指示了玻璃管102的表面溫度的顯著的短期及長期可變性。玻璃管102的表面溫度上的短期可變性（其是從一個個別片段到下個個別片段的可變性）可歸因於管繪製過程中的製造容差，其造成管尺寸（例如管直徑W （圖4）及壁厚T （圖4））沿著玻璃管102原料的長度L 上的變化。從管到管的質量可變性可從+/-2.5百分比（%）到+/-5%。玻璃管轉換器100的加熱構件301（圖3A）被定位為加熱玻璃管102的特定區域。因此，該特定區域中的玻璃質量上的改變（其可能是由每個玻璃管102的這些製造變化引起的）直接造成玻璃管102的表面溫度上的相對應變化。其他因素（例如機器定時上的不確定性及變化）亦可能導致表面溫度上的短期變化，但玻璃管102原料中的製造變化對於這些短期變化的貢獻最顯著。常規的轉換機不具有用來補償玻璃管102的表面溫度上的這些短期變化的系統。

玻璃管102的表面溫度上的長期變化（亦即每個循環在數分鐘及/或數小時內測量到的）可能是由許多因素所造成的，該等因素在轉換過程的熱態上誘發變化。可能引起玻璃表面溫度上的長期變化的條件可包括轉換器100從環境條件增加溫度到穩態操作條件時的機器升溫。升溫過程可能花費2小時到12小時。表面溫度上的長期可變性亦可能是由燃料加熱值改變（從天然氣供應商所接收的燃料氣成分上的變化）、燃燒器302劣化、歧管壓力（例如燃料氣、空氣、氧氣）上的改變、環境條件、排氣罩流動速率可變性、其他因素及/或因素組合引起的。常規的轉換機系統必須被人工調整以考慮表面溫度上的這些長期變化。

參照圖13，揭露了用於玻璃管轉換器100的控制系統1300，該控制系統可提供用於補償表面溫度上的短期及長期變化兩者以提供轉換器100的更一致及高效的操作的系統及方法。控制系統1300包括轉換器100、熱成像系統120及控制器1302。

轉換器100可具有本文中先前所述的轉換器100的特徵中的任一者。如先前所述，該一或更多個加熱站202可包括加熱構件301，該等加熱構件可被操控為改變玻璃管102的加熱量且因此改變玻璃管102的溫度。例如，在實施例中，加熱構件301可為燃燒器302，該燃燒器具有燃料控制閥310、氧氣控制閥312及可選地燃燒空氣控制閥314，所有該等控制閥可被操控為改變由燃燒器302所產生的火焰的熱且因此在玻璃管102瞄準移動通過加熱站202時改變該玻璃管的溫度。或者，在其他實施例中，加熱構件301可為雷射，舉例而言，例如二氧化碳雷射。送到雷射的電力輸入、玻璃管102暴露於雷射的時間或兩者可被操控為改變玻璃管102的加熱程度且因此改變玻璃管102的溫度。參照圖3E，如先前所述，轉換器100亦可具有一或更多個冷卻站210，該一或更多個冷卻站可包括一或更多個冷卻流體控制閥344以供控制冷卻流體342的質量流量速率，該質量流量速率亦可影響瞄準移動通過冷卻站210的玻璃管102的溫度。

熱成像系統120可用來測量及決定一或更多個過程變數以供由控制系統1300使用。熱成像系統120可具有本文中相對於耦接到主轉塔108以供與主轉塔108一同旋轉的熱成像系統120所述的特徵中的任一者。如先前所述，熱成像系統120包括至少一個熱成像器122、通訊耦接到熱成像器122的處理器900及一或更多個記憶模組902，該一或更多個記憶模組在其上具有機器可讀取指令以供接收及處理由熱成像器122所捕捉的熱影像資料。熱成像系統120亦可包括至少一個鏡124，該至少一個鏡被定位為向熱成像器122反射來自玻璃管102的紅外光。在某些實施例中，單個處理器可充當控制系統1300的控制器1300及熱成像系統120的處理器900兩者。熱成像系統120亦可具有一或更多個靜止鏡700（圖7），該一或更多個靜止鏡被垂直定位在一或更多個處理站106下方以在熱成像器122瞄準移動到位以接收從靜止鏡700所反射的光時向熱成像器122反射由玻璃管102的內表面146（圖4）所發射的紅外光。在一或更多個實施例中，複數個熱成像器122可耦接到主轉塔108以同時測量複數個處理站108或副處理站112的過程變數。

熱成像系統120可輸出一或更多個過程變數，該一或更多個過程變數可由控制系統1300用來控制轉換器100及轉換過程。或者，熱成像系統120可將該一或更多個過程變數儲存到記憶模組902以供由控制器1302擷取。在一或更多個實施例中，由熱成像系統120所決定的過程變數可包括玻璃管102的外表面140上的一或更多個點處及轉換過程的一或更多個階段處的玻璃管102的外表面140的一或更多個溫度。在實施例中，由熱成像系統120所決定的過程變數可包括玻璃管102的內表面146上的一或更多個點處及轉換過程的一或更多個階段處的玻璃管102的內表面146（圖4）的一或更多個溫度。在實施例中，過程變數可為尖峰中心線玻璃溫度（亦即玻璃管102沿著玻璃管102的中心線C_L 的最大溫度）。在其他實施例中，過程變數亦可為玻璃管102的一或更多個區域處的玻璃管102的一或更多個尺度、玻璃管102的一或更多個區域處的玻璃管102的黏度、玻璃管102為時間的函數的溫度剖線、玻璃管102的其他特性或這些項目的組合。

控制系統130可接收轉換器100的其他過程變數。例如，控制系統130可接收關於玻璃管102的尺度或其他實體屬性的資訊，例如外徑、內徑及/或厚度。玻璃管102的尺度或其他過程變數可由控制系統130從外部來源或從與轉換器100及/或控制系統1300一同整合的其他測量系統接收。參照圖13，在某些實施例中，控制系統1300可包括尺度測定系統1310，該尺度測定系統用於測量玻璃管102的直徑W 及厚度T 及從直徑W 、厚度T 及玻璃的密度決定玻璃管102的每單位長度的玻璃質量。玻璃管102的直徑W 、厚度T 或每單位長度的玻璃質量中的任一者可被控制系統1300用作過程變數。

尺度測定系統1310可包括視覺成像系統、雷射反射計、雷射測量儀、其他測量設備中的至少一者或這些項目的組合。或者，尺度測定系統1310可包括光學測微計，例如包括從玻璃管102的一側上的光源所發射的準直光束及定位在玻璃管的相反側上的光接收器（舉例而言，例如攝影機或光感測器）的測微計。如圖13中所繪示，在某些實施例中，尺度測定系統1310可包括視覺成像系統1312，該視覺成像系統具有被配置為捕捉玻璃管102的視覺影像的視覺成像設備。在某些實施例中，視覺成像系統1312的視覺成像設備可為靜止的且聚焦在單個處理站106上。在實施例中，視覺成像系統1312可耦接到轉換器100的基部104。在實施例中，視覺成像系統1312可被定位為捕捉直接在主迴路116（圖2）中的最後的形成站204（圖2）之後的處理站106處的玻璃管102的視覺影像。或者，在其他實施例中，視覺成像系統1312可被定位在定位在轉換器100的第一形成站204之前的處理站106處。在又其他的實施例中，視覺成像系統1312可被定位為在玻璃管102被裝載到固持器130中之前捕捉該玻璃管的視覺影像。從視覺成像系統1312所獲得的視覺影像可用來獲得玻璃管102的外徑W 。

在某些實施例中，尺度測定系統1310可更包括相對於轉換器100的基部104固定在靜止位置處的雷射反射計1314。雷射反射計1314可被定向為測量單個處理站106處的玻璃管102的厚度T （亦即壁厚）。在一或更多個實施例中，雷射反射計1314可被定位在與視覺成像系統1312相同的處理站106處。或者，雷射反射計1314可被定位在與視覺成像系統1312所被引導到的處理站106不同的處理站106處。在某些實施例中，視覺成像系統1312可被定位及定向為捕捉玻璃管102的視覺影像（例如玻璃管102的端視圖），從該視覺影像可決定玻璃管的外徑W 及內徑。視覺成像系統1312可接著使用玻璃管102的外徑及內徑來決定玻璃管102的厚度T及每單位長度質量。雖然尺度測定系統1310在本文中被描述為具有視覺成像系統1312、雷射反射計1314或兩者，但考慮到，可將其他的尺度測量設備併入到尺度測定系統1310中以決定玻璃管102的尺度及每單位長度質量。

在替代性實施例中，尺度測定系統1310的一或更多個部分（例如視覺成像系統1312、雷射反射計或其他尺度測定設備）可定位在轉換器100的處理站106上游以在將玻璃管原料饋送到轉換器100之前測量玻璃管原料的尺度。例如，尺度測定系統1310可定位在管裝載裝置（舉例而言，例如玻璃管裝載轉塔110（圖1）或玻璃管裝載臂（未示出））處以在將玻璃管102裝載到轉換器100中之前測量玻璃管102的尺度。

尺度測定系統1310可更包括具有一或更多個尺度測定記憶模組1318的尺度測定處理器1316，該一或更多個尺度測定記憶模組在其上具有機器可讀取指令，該等機器可讀取指令在由尺度測定處理器1316執行時，使得尺度測定系統1310從至少一個尺度測定設備接收測量資料、處理測量資料及從測量資料決定玻璃管的直徑W 及厚度T 。例如，在某些實施例中，機器可讀取指令在由尺度測定處理器1316執行時，可使得尺度測定系統1310從視覺成像系統1312接收視覺影像資料、從雷射反射計1314接收厚度資訊、處理視覺影像資料、決定玻璃管102的直徑W 、處理來自雷射反射計1314的厚度資訊及決定玻璃管102的厚度T 。或者，在其他實施例中，機器可讀取指令在由尺度測定處理器1316執行時，可使得尺度測定系統1310從視覺成像系統1312接收視覺影像資料、決定玻璃管102的外徑W 、決定厚度及從厚度T 及外徑W 決定玻璃管102的每單位長度質量。機器可讀取指令可包括市售的視覺影像處理軟體，例如先前所述的彼等影像處理程式。機器可讀取指令在由尺度測定處理器1316執行時，可使得尺度測定系統1310儲存及/或輸出玻璃管102的厚度T 及直徑W 。在實施例中，機器可讀取指令在由尺度測定處理器1316執行時，可使得尺度測定系統1310從所測量到的玻璃管102的直徑W 及厚度T 決定玻璃管102的每單位長度玻璃質量（亦即玻璃管102的每單位長度質量）。尺度測定系統1310可在該一或更多個尺度測定記憶模組1318中儲存玻璃管的每單位長度質量或可輸出玻璃管102的每單位長度質量。

在實施例中，控制系統1300可從由尺度測定系統1310所決定的厚度T及由熱成像系統120所決定的表面溫度（舉例而言，例如玻璃管102的外表面140及內表面146的溫度）決定通過玻璃管102的厚度T的溫度梯度。溫度梯度可用作一或更多個控制方法中的過程變數。在某些實施例中，控制系統130可從來自熱成像器122的溫度資訊及由尺度測定系統1310所決定的玻璃管102的厚度T 決定玻璃通過玻璃管102的厚度T 的黏度梯度。黏度梯度在某些實施例中可用作過程變數。過程變數亦可包括轉塔的瞄準移動時間。

仍參照圖13，控制系統1300的控制器1302可包括控制處理器1304及一或更多個控制記憶模組1306，該一或更多個控制記憶模組在其上具有機器可讀取指令，該等機器可讀取指令在由控制處理器1304執行時，使得控制系統1300實施用於控制轉換器100的一或更多個控制方法，將在本文中進一步描述該等控制方法。控制器1302可具有通訊耦接到熱成像系統120、尺度測定系統1310或其他感測器中的一或更多者的複數個輸入端。控制器1302可具有通訊耦接到一或更多個控制設備的複數個輸出端，該一或更多個控制設備可包括燃料控制閥310、氧氣控制閥312、空氣控制閥314、冷卻流體控制閥344（圖3E）、形成工具致動器326（圖3D）或與一或更多個加熱站202、形成站204、冷卻站210或其他處理站106相關聯的其他控制設備中的一或更多者。在實施例中，控制器1302可為比例-積分-微分（PID）控制器。

儲存在該一或更多個控制記憶模組1306中的機器可讀取指令在由控制處理器1304執行時，可使得控制系統1300從熱成像系統120接收過程變數（舉例而言，例如玻璃管102的溫度、黏度、尺度、溫度梯度、黏度梯度、其他特性或特性組合）、將過程變數與儲存在記憶體中的設定點進行比較、基於過程變數與設定點的比較來決定受控變數及向該一或更多個控制設備傳送表示受控變數的控制訊號。在實施例中，控制器1302可從尺度測定系統1310接收一或更多個過程變數（例如玻璃管102的直徑W 、厚度T 及/或每單位長度玻璃質量）。在一或更多個實施例中，機器可讀取指令在由控制處理器1304執行時，可使得控制器1302從熱成像系統120、尺度測定系統1310或其他感測器或感測系統擷取過程變數。

可從在轉換器100的操作期間所收集的歷史過程變數測量結果的資料庫決定過程變數的設定點。在實施例中，資料庫可包括過程變數測量結果及表示可接受的生產條件的操作條件。在實施例中，資料庫可包括過程變數測量結果及相對應於代表循環的操作條件的資料集，該等代表循環被收集來特性分析轉換器100的一般可變性。資料庫中的過程變數測量結果可用來發展該一或更多個過程變數的設定點。可從資料庫決定過程變數測量結果的可變性以界定控制參數（舉例而言，例如一或更多個增益常數）以最大化熱一致性及避免轉換器100的過度控制。在實施例中，設定點可被計算為在特定時段（舉例而言，例如至少3分鐘、至少30分鐘、至少60分鐘、至少3小時、至少10小時或甚至至少3天的時段）內所截取的過程變數的移動平均數。

現參照圖14，示意性地描繪了溫度反饋控制方法1400的一個實施例。轉換器100的過程變數1402被測量且傳送到控制器1302。控制器1302的控制處理器1304將過程變數1402與設定點1404進行比較及計算誤差1406，該誤差可為設定點1404及過程變數1402之間的差異。控制處理器1304可接著計算一或更多個受控變數1408及將表示受控變數1408的一或更多個控制訊號傳送回轉換器100（特別是傳送到轉換器100的控制設備1410）。在實施例中，過程變數1402可為由熱成像系統120所測量到的玻璃管102的一或更多個溫度。在某些實施例中，玻璃管102的溫度可由控制器1302用來控制與加熱站202（圖3A）相關聯的一或更多個控制設備1410以控制加熱站202處的玻璃管102的加熱。控制處理器1304可使用一或更多個比例、積分或微分計算方法學來計算受控變數1408。受控變數1408的計算可包括向受控變數1408施用增益常數1409以調整轉換過程對於受控變數1408上的改變的敏感度。具體而言，在某些實施例中，可藉由將誤差1406乘以增益常數1409來決定受控變數1408。或者，控制處理器1304可併入建模（舉例而言，例如導熱建模）、系統層級控制方法或其他控制策略以決定受控變數1408。

由熱成像系統120所測量到的溫度可為玻璃管102在轉換過程的特定階段處的玻璃管102上的特定位置處所截取的單個溫度，例如循環結束溫度、停留結束溫度（亦即就在主轉塔108將玻璃管102瞄準移動到下個處理站106之前在上個處理站106中的操作結束時的玻璃管102的溫度）、停留開始溫度（亦即停留時間開始時的處理站106處的玻璃管102的溫度）或玻璃管102上的任何位置處及轉換過程的任何階段處的玻璃管102的任何其他溫度。在某些實施例中，由熱成像系統120所測量到的溫度可為循環結束最大中心線溫度及/或任何處理站106處的最大中心線溫度。過程變數1402可包括玻璃管102的外表面140（圖4）的溫度或玻璃管102的內表面146（圖4）的溫度。在某些實施例中，過程變數1402可包括一或更多個平均溫度，舉例而言，例如玻璃管102的平均中心線溫度。

在某些實施例中，過程變數1402可為以熱成像系統120所測量到的玻璃管102的任兩個溫度之間的差異。例如，在某些實施例中，過程變數1402可為處理站106（圖1）（例如加熱站202或形成站204）處的停留時間開始時的玻璃管102的中心線溫度及相同處理站106的停留時間結束時的玻璃管102的中心線溫度之間的差異。在某些實施例中，過程變數1402可為玻璃管102的循環結束溫度（亦即在轉換過程的最後的處理站的結束時所測量到的玻璃管102的溫度）及玻璃管102的循環開始溫度（亦即在轉換過程的第一個處理站處所測量到的玻璃管102的溫度）之間的差異。過程變數1402可為轉換過程的不同階段處的相同固持器位置136（圖2）處的玻璃管102的溫度之間的差異。或者，過程變數1402可包括玻璃管102上的一個位置處的溫度及轉換過程的相同階段處的玻璃管102上的第二位置處的溫度之間的差異。例如，過程變數1402可包括玻璃管102的外表面140（圖4）的溫度及相同處理站106處的玻璃管102的內表面146（圖4）的溫度之間的差異。過程變數1402可表示玻璃管102上的兩個位置之間的溫度梯度，例如通過玻璃管102的厚度T 的溫度梯度。過程變數1402亦可為從熱影像資料所決定的玻璃管102的實際尺度。過程變數亦可為玻璃管102的黏度或通過玻璃管102的厚度T 的黏度梯度。過程變數1402可為本文中所述的玻璃管102的任何其他過程變數或特性。

可將過程變數1402（例如玻璃管的溫度）與設定點1404進行比較，該設定點可被儲存在控制器1302的該一或更多個控制記憶模組1306中。可基於藉由將過程變數1402測量結果及操作條件持續積累積在先前所述的操作條件資料庫中所觀察到的改變來在控制記憶模組1306中週期性地更新設定點1404。

在某些實施例中，受控變數1408可包括影響由一或更多個加熱站202（圖3A）中的加熱構件301（圖3A）進行的玻璃管102的加熱的一或更多個變數。例如，在實施例中，受控變數1408可包括用於轉換器100的一或更多個加熱站202的一或更多個燃燒器302（圖3A）的燃料控制閥310（圖3A）、氧氣控制閥312（圖3A）及空氣控制閥314（圖3A）中的一或更多者的位置。將一或更多個加熱站202的燃料控制閥310、氧氣控制閥312及/或可選的空氣控制閥314通訊耦接到控制器1302的輸出端允許控制器1302藉由在成比例改變氧氣及/或空氣的流量的情況下操控送到燃燒器302（圖3）中的一或更多者的燃料氣的質量流量來控制加熱站202。

在某些實施例中，氧氣及/或空氣的質量流量速率燃料氣的對質量流量速率的比率可為固定及恆定的，使得調整燃料氣的質量流量速率改變氧氣及/或空氣的相對應質量流量速率。在這些實施例中，控制器1302可被配置為操控燃料控制閥310、氧氣控制閥312及/或空氣控制閥314以維持遞送到燃燒器的燃料氣的恆定化學計量比。例如，在向燃燒器提供空氣及純氧兩者的實施例中，亦須維持空氣流量對純氧流量的比率以維持化學計量。在燃燒器的燃燒是由多個流所供應的情況（例如空氣及氧氣的情況）下，空氣及純氧質量流量速率兩者被保持在恆定的比率下以在燃燒器302處維持恆定的氧化劑濃度（其指結合的空氣及氧氣流的總氧氣濃度）。因此，在將燃料氣、純氧氣及空氣供應給燃燒器302的實施例中，燃料氣的氧化的化學計量是藉由維持燃料氣流量速率對純氧流量速率的比率及藉由維持空氣流量速率對純氧流量速率的比率來維持的。操作時，控制器1302可向燃料控制閥310發送控制訊號以改變送到燃燒器302的燃料氣的質量流量速率。為了維持化學計量，控制器1302亦將對純氧流量速率及空氣流量速率作出相對應的改變，以維持空氣流量速率對純氧流量速率的恆定比率及燃料氣流量速率對純氧流量速率的恆定比率。維持遞送到燃燒器302的燃料氣的恆定化學計量比率將與燃料流量的增加成比例地保持燃燒器302的加熱等級，這可增加對於受控變數1408上的改變的溫度控制響應的可預測性。

或者，在其他實施例中，可彼此獨立地調整燃料氣的質量流量速率及氧氣及/或空氣的質量流量速率，使得可回應於來自控制器1302的控制訊號而調整氧氣及/或空氣對燃料氣的比率。例如，調整引入到加熱站202處的燃燒器302的燃料氣對氧化劑的比率的行為可用來調整在加熱站202處進行的加熱的量且因此影響玻璃管102的溫度。在某些實施例中，可控制燃料控制閥310以控制加熱站202中的加熱，且可控制氧氣控制閥312及/或空氣控制閥314以維持加熱站202的燃燒器302處的燃料氣對氧氣的恆定化學計算比率。此外，在具有多個燃燒器302的加熱站202中，燃燒器302中的各者之間的燃料氣質量流量的比例可被固定，使得燃燒器302的燃料氣質量流量速率上的改變造成另一燃燒器302的燃料氣質量流量的成比例改變。在實施例中，燃燒器302中的各者可被控制器1302獨立控制。在替代性實施例中，加熱站202可包括一或更多個雷射加熱構件，且受控變數1408可為送到雷射的電力輸出或玻璃管102暴露於雷射光的時間。

可藉由在個別處理站106（圖1）上執行一系列的碰撞測試來決定增益常數1409。一般而言，碰撞測試指的是在一或更多個受控變數1408中作出小的步驟改變及測量過程變數1402以決定過程變數1402對於受控變數1408中的小的步驟改變的響應的過程。例如，可用非常小的增量改變燃料氣及/或氧氣的質量流量速率，且可使用熱成像系統120來測量轉換器100對於燃料及/或氧氣的質量流量速率上的改變的熱響應。對於玻璃轉換器100而言，加熱站202（圖2）是被非常高度耦接的，所以可在燃料及氧氣的質量流量速率的改變被保持在非常小的情況下針對加熱站202中的各者個別進行碰撞測試。

圖14中所描繪的反饋控制方法1400可用來在主轉塔108（圖1）的2到3個完整旋轉的時期內取平均時維持玻璃管102的一致的表面溫度。通過圖14的反饋控制方法1400來配置控制系統1300以維持一致的表面溫度可減少或消除先前所述的表面溫度可變性的長期來源的效應。

然而，反饋控制方法1400可能並不有效地減少或消除短期變化，例如如先前所述的玻璃管102的每單位長度玻璃質量上的彼等短期變化。例如，對於具有N 個處理站106的轉換器100及具有單個熱成像器122的熱成像系統120而言，熱成像器122可在單個玻璃管102瞄準移動通過N 個處理站106時測量該玻璃管的過程變數1402（亦即溫度）。接著將基於單個玻璃管102的溫度調整受控變數1408的行為維持通過下（N -1）個玻璃管102，直到熱成像器122循環通過回來為止以再次測量過程變數1402。因此，對於熱成像器122的循環之間的（N -1）個玻璃管102而言，操作條件是保持恆定的。對於具有多於18個處理站106（例如36或更多個站）的較大的轉換器100而言，回應於每N 個玻璃管102中的一個玻璃管102的過程變數1402的一個測量結果而控制轉換器100可能並未考慮過程中的短期可變性。此外，（N -1）個玻璃管102的尺度及/或質量可能變化，這可能將更多可變性引入到熱成像器122的循環之間的過程中。在某些實施例中，熱成像系統120可包括分佈在固持器位置周圍的複數個熱成像器122。併入多個熱成像器122可增加過程變數1402的測量頻率且可改良轉換器100的控制。

或者，為了考慮短期變化（例如玻璃管102的每單位長度玻璃質量上的變化），可用控制系統1300（圖13）實施級聯控制方法1500（例如圖15中所示意性地描繪的方法）。在級聯控制方法1500中，可在熱成像器122的循環之間針對至少（N -1）個玻璃管102測量或從外部來源提供第二過程變數1516。級聯控制方法1500提供了在逐管的基礎上補償短期變化（例如玻璃管質量及/或尺度上的變化）的能力。因此，級聯控制方法1500可允許控制系統1300補償溫度不被視覺成像系統120測量的固持器位置處的溫度改變。相較於反饋控制方法1400（其可能依賴由熱成像系統120每次在熱成像器122循環通過處理站106時進行一次的過程變數的測量）而言，級聯控制方法1500可提供轉換器100的改良的及/或強化的過程控制。

參照圖15，在第一反饋迴路1502中，轉換過程的第一過程變數1506被測量且傳送到控制器1302。控制器1302將第一過程變數1506與跟第一過程變數1506相關聯的第一設定點1508進行比較，且計算第一誤差1510，該第一誤差可為第一設定點1508及第一過程變數1506之間的差異。控制器1302可接著計算中間受控變數（未示出）且藉由施用第一增益常數1514來調整中間受控變數。在第二反饋迴路1504中，轉換器100的第二過程變數1516被測量且傳送到控制器1302。控制器1302將第二過程變數1516與跟第二過程變數1516相關聯的第二設定點1518進行比較且計算偏差（亦即第二誤差，未示出）。控制器1302可接著使用偏差及第二增益常數1522來調整受控變數1512（其是由控制器1302在第一反饋迴路1502中所決定的）以產生受控變數1512。控制器1302可接著向轉換器100的一或更多個控制設備1410傳送表示受控變數1512的一或更多個控制訊號。

在實施例中，第一過程變數1506可為由熱成像系統120所測量到的玻璃管102的一或更多個溫度，而第二過程變數1516可為由尺度測定系統1310所測量到的玻璃管102的實際尺度（舉例而言，例如玻璃管102的直徑、厚度或每單位長度玻璃質量）。玻璃管102的溫度及玻璃管102的實際尺度可由控制器1302在級聯控制方法1500中使用以控制加熱站202（圖3A）中的一或更多者處的加熱行為。具有為玻璃管102的溫度的第一過程變數1506的第一反饋迴路1502可允許控制系統1300在每個循環的基礎上控制轉換器100以減少或消除如先前所述的表面溫度可變性的長期來源的效應。具有為玻璃管102的實際尺度的第二過程變數1516的第二反饋迴路1504可允許控制系統1300在每個玻璃管的基礎上控制轉換器100以減少或消除如先前於本文中所述的表面溫度可變性（例如玻璃管102的尺度上的可變性）的短期來源的效應。

在一或更多個實施例中，級聯控制方法1500的第一反饋迴路1502可與圖14中所描繪及先前與圖14相關聯而描述的反饋迴路相同。類似地，第一過程變數1506、第一設定點1508、第一增益常數1514及受控變數1512可與先前與圖14相關聯而描述的過程變數1402、設定點1404、增益常數1409及受控變數1408類似。

參照回圖15，第二過程變數1516（其可為玻璃管102的實體屬性）可被尺度測定系統1310（圖13）測量及/或計算。可將第二過程變數1516（例如直徑、厚度或每玻璃管長度的玻璃質量）與第二設定點1518（其可被儲存在控制器1302的該一或更多個控制記憶模組1306中）進行比較。在實施例中，第二設定點1518可為額定的每單位長度管質量。可基於藉由將過程變數測量結果及操作條件持續積累積在資料庫中所觀察到的改變來在控制記憶模組1306中週期性地更新第二設定點1518。可針對受處理的各個玻璃管102計算偏差（未示出），且可在逐管的基礎上調整受控變數1512。可使用將玻璃管102的每單位長度質量及玻璃管102的溫度剖線相關聯的數學模型來計算偏差。數學模型可包括導熱模型或可從由熱成像系統120所儲存的歷史熱資料來經驗地決定。

如先前所述，受控變數1512可包括轉換器100的一或更多個加熱站202的燃料控制閥310（圖3A）、氧氣控制閥312（圖3A）及/或空氣控制閥314（圖3A）中的一或更多者的位置。

再次參照圖13，如本文中所述，熱成像系統120跟隨單個玻璃管102通過轉換器100，使得在主轉塔108上相對應於熱成像系統120的固定位置138處，控制系統1300在全級聯模式下操作（亦即依據圖15中所描繪的級聯控制方法1500）。然而，對於非相對應於熱成像系統120的固定位置138的固持器位置136處的玻璃管102而言，控制系統1300可操作為單迴路反饋控制方法，在該單迴路反饋控制方法中，是基於第二過程變數1516（圖15）來控制加熱站202，該第二過程變數可為玻璃管102的實體屬性（例如玻璃管102的直徑、厚度或每單位長度玻璃質量）。針對熱成像系統120的固定位置138之間的固持器位置136基於玻璃管的實體屬性來持續更改加熱流量。如先前所述，在一或更多個實施例中，可將多於一個熱成像系統120耦接到轉換器100的主轉塔108，以在主轉塔108上的兩個固定位置138處提供第一過程變數1506的測量結果，這允許在大於每循環一次的頻率下測量第一過程變數1506。

參照圖16，描繪了單迴路反饋控制方法1600的實施例，該方法是基於回應於如由尺度測定系統1310所測量到的玻璃管102的每單位長度玻璃質量上的改變而每個玻璃管地控制加熱站202（圖3A）的一或更多個加熱構件301（圖3A）的行為。在圖16的實施例中，過程變數1602可為玻璃管102的實體屬性，例如玻璃管102的直徑、厚度或每單位長度玻璃質量。可將過程變數1602與設定點1604進行比較，該設定點可為玻璃管102的額定直徑、額定厚度或額定的每單位長度玻璃質量。誤差1606（其可為過程變數1602及設定點1604之間的差異）及增益常數1609可用來決定受控變數1608，該受控變數可為燃料控制閥310、氧氣控制閥312及/或空氣控制閥314中的一或更多者的位置，該等控制閥結合控制送到一或更多者加熱站202的燃燒器302（圖3）的燃料、氧氣及/或空氣的質量流量速率。圖16的單迴路反饋控制方法1600可表示控制系統1300（圖13）針對不是固定位置138的固持器位置136中的玻璃管102的操作，該固定位置是熱成像系統120所在的固持器130。在固定位置138處，控制系統1300如先前所述地及如圖15中所繪示地在全級聯模式下操作。

在某些實施例中，對於圖14-16中所描繪的控制方法中的任一者而言，受控變數1408、1512、1608可為冷卻流體控制閥344的位置，該冷卻流體控制閥控制送到一或更多個冷卻站210（圖3E）的冷卻流體342（圖3E）的質量流量。在這些實施例中，冷卻站210的冷卻流體控制閥344（圖3E）可通訊耦接到控制系統1300。此外，在實施例中，受控變數1408、1512、1608亦可包括轉換器100的主轉塔108的瞄準移動時間。

在實施例中，反饋控制方法1400（圖14）或級聯控制方法1500（圖15）可用來控制形成工具324（圖3C-3D）與形成站204（圖3C-3D）中的玻璃管102的接觸時間。可回應於過程變數1402、1506（例如使用熱成像系統120來測量到的玻璃管102的溫度或玻璃管102的實體屬性（例如玻璃管102的直徑、厚度或每單位長度玻璃質量），該實體屬性可能是由尺度測定系統1310（圖13）所測量到的）而將接觸時間控制為受控變數1408、1512。可回應於過程變數1402、1506而增加或減少形成工具324與玻璃管102的接觸時間。

在一或更多個實施例中，受控變數1408可為接觸時間。在測量到的表面溫度達到目標表面溫度時，控制器1302可將接觸時間設定為從形成工具324首次接合玻璃管102的時候開始及在所測量到的表面溫度達到目標表面溫度的時候結束的時段。在主轉塔108將玻璃管102瞄準移動通過形成站204時，控制器1302將受控變數1408維持等於由控制器1302所決定的接觸時間，直到熱成像系統120循環回到形成站204處附近而到位而再次測量過程變數1402為止。在這些實施例中，接觸時間可每個循環地改變且可對於減少或消除表面溫度可變性的長期來源在接觸時間上的效應是有效的。

在一或更多個實施例中，圖15中所描繪及此揭示案中先前所述的級聯控制方法1500可被調適為基於玻璃管102的表面溫度以及玻璃管102的實體屬性來控制形成工具324與玻璃管102的接觸時間。在這些實施例中，第一過程變數1506可為如由熱成像系統120所測量到的玻璃管102的表面溫度。第二過程變數1516可為如由尺度測定系統1310所決定的玻璃管102的每單位長度玻璃質量。受控變數1512可為接觸時間。一開始是基於將由熱成像系統120所提供的測量到的表面溫度（第一過程變數1506）與儲存在控制記憶模組1306中的目標表面溫度（第一設定點1508）進行比較來針對一個循環建立接觸時間（受控變數1512）。可接著基於如由尺度測定系統1310所測量到的每單位面積玻璃質量（第二過程變數1516）的比較及與目標的每單位面積玻璃質量（第二設定點1518）進行比較來在每個玻璃管的基礎上進一步調整接觸時間。實施級聯控制方法1500可進一步允許控制系統1300減少及/或消除玻璃管溫度上的可變性的短期來源的效應（例如玻璃管102尺度上的可變性）。

基於上述內容，現應了解到，本文中所述的實施例關於用於與轉換器100一同使用的熱成像系統120及控制系統1300，該轉換器用於從玻璃管102生產複數個玻璃製品。可實施本文中所述的熱成像系統120及控制系統1300以替換或最小化現有轉換器在操作員在微調玻璃管轉換器100上的熱條件時在經驗及技藝上的相依性。熱成像系統120及轉換器控制系統1300可最小化經驗的需求且縮短了在讓新的部件製造員達到高品質及穩定的生產時的學習曲線。熱成像系統120及控制系統1300亦可允許針對生產新產品或併入不同的玻璃成分進行更快速的過程調諧。控制系統1300亦可允許製造商最大化轉換器100的產率及產量。

可用硬體及/或用軟體（包括韌體、常駐軟體、微代碼等等）來實施本揭示案。熱成像系統120及/或控制系統1300可包括如此說明書中先前所述的至少一個處理器及電腦可讀取媒體（亦即記憶模組）。電腦可使用或電腦可讀取媒體或記憶模組可為可容納、儲存、傳遞、傳播或輸送程式以供由指令執行系統、裝置或設備使用或與指令執行系統、裝置或設備結合使用的任何媒體。

電腦可使用或電腦可讀取媒體或記憶模組可例如為（但不限於）電子、磁式、光學、電磁、紅外線或半導體系統、裝置、設備或傳播媒體。電腦可讀取媒體的更具體的示例（非窮舉列表）會包括以下項目：具有一或更多個導線的電接連、可攜式電腦磁片、隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、可抹除可編程唯讀記憶體（EPROM或快閃記憶體）、光纖及可攜式光碟唯讀記憶體（CD-ROM）。注意，電腦可使用或電腦可讀取媒體可甚至為紙或在上面列印了程式的另一合適媒體，因為程式可例如透過光掃描紙或其他媒體來電子地捕捉，接著依需要被編譯、解譯或以合適的方式以其他方式處理，且接著被儲存在電腦記憶體中。

可為了研發便利起見而用高階程式語言（例如C或C++）撰寫用於實現本揭示案的操作的電腦程式碼。此外，亦可用其他程式語言（例如但不限於解譯式語言）撰寫用於實現本揭示案的操作的電腦程式碼。可用組合語言或甚至微代碼撰寫某些模組或常式以強化效能及/或記憶體用量。然而，本揭示案的軟體實施例並不依靠與特定的程式語言一同實施。將進一步理解到，亦可使用離散的硬體元件、一或更多個特定應用積體電路（ASIC）或程式化的數位訊號處理器或微控制器來實施程式模組中的任何部分或所有部分的機能。

雖然已在本文中描述了熱成像系統120的各種實施例及用於將熱成像系統120用於研究、起動、最佳化及控制玻璃管轉換器100的技術，應了解到考慮到，可單獨使用或與一或更多個實施例及技術結合使用這些實施例及技術中的各者。

本領域中的技術人員將理解到，可在不脫離所主張的標的的精神及範圍的情況下對本文中所述的實施例作出各種更改及變化。因此，所要的是，本說明書涵蓋本文中所述的各種實施例的變體及變化，若是此類變體及變化落於隨附請求項及它們等效物的範圍內的話。

100‧‧‧轉換器102‧‧‧玻璃管103‧‧‧製品104‧‧‧基部105‧‧‧上部106‧‧‧處理站108‧‧‧主轉塔109‧‧‧底部部分110‧‧‧玻璃管裝載轉塔112‧‧‧副處理站114‧‧‧副轉塔116‧‧‧主迴路118‧‧‧副迴路120‧‧‧熱成像系統122‧‧‧熱成像器124‧‧‧鏡125‧‧‧補充鏡126‧‧‧安裝裝置127‧‧‧鋼網外殼128‧‧‧外部分129‧‧‧軌道支援系統130‧‧‧固持器132‧‧‧裝載通道134‧‧‧圓形迴路136‧‧‧固持器位置138‧‧‧固定位置140‧‧‧外表面142‧‧‧肩部144‧‧‧凸緣145‧‧‧頸部146‧‧‧內表面202‧‧‧加熱站204‧‧‧形成站204'‧‧‧形成站206‧‧‧分離站208‧‧‧拋光站210‧‧‧冷卻站212‧‧‧穿孔站214‧‧‧管裝載站216‧‧‧卸除站218‧‧‧測量站220‧‧‧管長度投遞站222‧‧‧瞄準移動的方向301‧‧‧加熱構件302‧‧‧加熱站304‧‧‧燃料供應器306‧‧‧氧氣供應器308‧‧‧空氣供應器310‧‧‧燃料控制閥312‧‧‧氧氣控制閥314‧‧‧空氣控制閥320‧‧‧分離工具324‧‧‧形成工具324a‧‧‧形成工具324b‧‧‧形成工具324c‧‧‧形成工具326‧‧‧致動器340‧‧‧冷卻噴嘴342‧‧‧冷卻流體344‧‧‧冷卻流體控制閥502‧‧‧成像器支撐件504‧‧‧鏡支撐件506‧‧‧透鏡508‧‧‧反射面510‧‧‧鏡基部512‧‧‧反射塗層700‧‧‧靜止鏡710‧‧‧路徑712‧‧‧路徑714‧‧‧路徑716‧‧‧路徑718‧‧‧路徑720‧‧‧路徑722‧‧‧路徑802‧‧‧滑移環804‧‧‧內環806‧‧‧外環808‧‧‧電纜線810‧‧‧資料纜線812‧‧‧支撐件814‧‧‧靜止支撐件816‧‧‧中心孔818‧‧‧流體導管820‧‧‧冷卻系統822‧‧‧冷卻流體源824‧‧‧流體旋轉管套接826‧‧‧靜止部分828‧‧‧旋轉部分830‧‧‧冷卻流體導管832‧‧‧清潔系統834‧‧‧噴嘴836‧‧‧流體遞送導管840‧‧‧電源842‧‧‧無線通訊設備900‧‧‧處理器902‧‧‧記憶模組904‧‧‧通訊路徑906‧‧‧顯示器1002‧‧‧第一溫度1004‧‧‧第二溫度1006‧‧‧第三溫度1102‧‧‧切割區域1104‧‧‧相反端1300‧‧‧控制系統1302‧‧‧控制器1304‧‧‧控制處理器1306‧‧‧控制記憶模組1310‧‧‧尺度測定系統1312‧‧‧視覺成像系統1314‧‧‧雷射反射計1316‧‧‧尺度測定處理器1318‧‧‧尺度測定記憶模組1400‧‧‧溫度反饋控制方法1402‧‧‧過程變數1404‧‧‧設定點1406‧‧‧誤差1408‧‧‧受控變數1409‧‧‧增益常數1410‧‧‧控制設備1500‧‧‧級聯控制方法1502‧‧‧第一反饋迴路1504‧‧‧第二反饋迴路1506‧‧‧第一過程變數1508‧‧‧第一設定點1510‧‧‧第一誤差1512‧‧‧受控變數1514‧‧‧第一增益常數1516‧‧‧第二過程變數1518‧‧‧第二設定點1522‧‧‧第二增益常數1602‧‧‧過程變數1604‧‧‧設定點1606‧‧‧誤差1608‧‧‧受控變數1609‧‧‧增益常數1806‧‧‧軸桿A‧‧‧中心軸B‧‧‧中心軸C‧‧‧軸C_L ‧‧‧中心線D‧‧‧固持器軸E‧‧‧工具加工軸L‧‧‧長度OC‧‧‧光學中心線T‧‧‧厚度W‧‧‧直徑α‧‧‧角度

圖1示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的用於從玻璃管生產玻璃製品的轉換器的實施例；

圖2示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖1的玻璃管轉換機的主轉塔、副轉塔及饋送轉塔；

圖3A示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖1的轉換器的加熱站；

圖3B示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖1的轉換器的分離站；

圖3C示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖1的轉換器的形成站；

圖3D示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖1的轉換器的形成站的另一實施例；

圖3E示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖1的轉換器的冷卻站；

圖4為依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的在圖1的轉換器中轉換之前的玻璃管的透視圖；

圖5示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖1的轉換器的熱成像系統；

圖6示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖5的熱成像系統；

圖7A示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖5的熱成像系統的熱成像器的操作；

圖7B示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖5的熱成像系統的熱成像器及靜止鏡的操作；

圖7C示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖5的熱成像系統的熱成像器及鏡的操作；

圖7D示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖7C的熱成像系統的熱成像器及鏡的替代操作；

圖7E示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖5的熱成像系統的熱成像器、鏡及補充鏡的操作；

圖7F示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖5的熱成像系統的熱成像器、鏡及靜止鏡的操作；

圖7G示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖7F的熱成像系統的熱成像器、鏡及補充鏡的替代操作；

圖8A示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖1的轉換器的熱成像系統的另一實施例；

圖8B示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖1的轉換器的熱成像系統的另一實施例；

圖9示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖1的轉換器的熱成像系統的另一實施例；

圖10為依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的針對轉換器100使用圖9的熱成像系統來測量到的玻璃管表面的相對溫度（y軸）作為時間（x軸）的函數的繪圖；

圖11A為依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的由圖9的熱成像系統所捕捉的影像，該影像描繪圖1的轉換器的加熱站中的玻璃管；

圖11B為依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的由圖9的熱成像系統所捕捉的影像，該影像描繪圖1的轉換器的分離站中的玻璃管；

圖11C為依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的由圖9的熱成像系統所捕捉的影像，該影像描繪圖1的轉換器的形成站中的玻璃管；

圖11D為依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的由圖9的熱成像系統所捕捉的影像，該影像描繪圖1的轉換器的另一形成站中的玻璃管；

圖12為依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的一個影像，該影像描繪使用圖9的熱成像系統來捕捉的單個熱影像中的玻璃管的側視圖及頂視圖；

圖13示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖1的轉換器的控制系統；

圖14示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖13的控制系統的單反饋控制方法；

圖15示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖13的控制系統的串級控制方法；

圖16示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖13的控制系統的另一單反饋控制方法；

圖17示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖1的轉換器的熱成像系統的鏡的橫截面圖；

圖18A示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖1的轉換器的副轉塔，該副轉塔具有熱成像系統；及

圖18B示意性地描繪依據本文中所示出及描述的一或更多個實施例的圖1的轉換器的副轉塔的另一實施例，該副轉塔具有熱成像系統。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

102‧‧‧玻璃管

103‧‧‧製品

104‧‧‧基部

105‧‧‧上部

106‧‧‧處理站

108‧‧‧主轉塔

109‧‧‧底部部分

110‧‧‧玻璃管裝載轉塔

112‧‧‧副處理站

114‧‧‧副轉塔

116‧‧‧主迴路

120‧‧‧熱成像系統

122‧‧‧熱成像器

124‧‧‧鏡

126‧‧‧安裝裝置

130‧‧‧固持器

132‧‧‧裝載通道

136‧‧‧固持器位置

A‧‧‧中心軸

B‧‧‧中心軸

C‧‧‧軸

Claims (61)

1. 一種用於從玻璃管生產玻璃製品的系統，該系統包括：一轉換器，包括：一基部，具有複數個處理站，該複數個處理站隔開在一迴路中；一轉塔，可相對於該基部移動，該轉塔具有從該轉塔朝向該複數個處理站延伸的複數個固持器，該複數個固持器彼此隔開，其中該轉塔可用來連續將該複數個固持器中的各者瞄準移動(index)到該複數個處理站中的各者附近；及一熱成像系統，包括耦接到該轉塔以供與該轉塔一同移動的一熱成像器，其中該熱成像器被定位為捕捉從安置在該複數個固持器中的一者中的該玻璃管所發射的紅外光。
2. 如請求項1所述的系統，其中該熱成像器被定位為直接接收由該玻璃管的一外表面所發射的紅外光。
3. 如請求項2所述的系統，其中該熱成像系統更包括至少一個鏡，該至少一個鏡被定向為向該熱成像器反射從該玻璃管的一內表面所發射的紅外光。
4. 如請求項3所述的系統，其中該至少一個鏡包括一靜止鏡，該靜止鏡耦接到該基部且被定向為向該熱成像器反射從該玻璃管的一內表面所發射的紅外光。
5. 如請求項1所述的系統，更包括一鏡，該鏡耦接到該熱成像器且被定向為向該熱成像器反射來自該玻璃管的紅外光。
6. 如請求項5所述的系統，其中該鏡被定向為向該熱成像器反射從該玻璃管的一外表面所發射的紅外光。
7. 如請求項5所述的系統，其中該鏡的一反射面對於具有從800奈米到20微米的波長的光而言具有等於或大於96%的一反射係數。
8. 如請求項7所述的系統，其中該鏡的該反射面包括一金塗層。
9. 如請求項7所述的系統，其中該鏡包括具有一金塗層的一石英基部。
10. 如請求項5所述的系統，其中該鏡被定向為向該熱成像器反射從該玻璃管的一內表面所發射的紅外光。
11. 如請求項5所述的系統，更包括耦接到該熱成像器的至少一個補充鏡，其中該鏡被定向為向該熱 成像器反射從該玻璃管的一外表面所發射的紅外光且該補充鏡被定向為向該熱成像器反射從該玻璃管的一內表面所發射的紅外光。
12. 如請求項1所述的系統，更包括垂直定位在該複數個處理站中的一者下方的至少一個靜止鏡，該靜止鏡被定位為在該熱成像器在該複數個處理站中的該一個處理站處被該轉塔瞄準移動到位時向該熱成像器反射從該玻璃管的一內表面所發射的紅外光。
13. 如請求項1所述的系統，其中該熱成像器為一紅外線攝影機，該紅外線攝影機被配置為接收具有從4微米到14微米的波長的紅外光。
14. 如請求項1所述的系統，其中該熱成像器為一紅外線攝影機，該紅外線攝影機被配置為接收具有從5微米到14微米的波長的紅外光。
15. 如請求項1所述的系統，更包括一副轉塔。
16. 如請求項15所述的系統，更包括一裝載轉塔，該裝載轉塔定位在該轉塔上方且可相對於該轉塔旋轉。
17. 如請求項1所述的系統，其中該熱成像系統包括複數個熱成像器。
18. 如請求項1所述的系統，更包括一滑移環，該滑移環定位在該轉塔上方且具有與該轉塔的一中心 軸對準的一滑移環軸，該滑移環將該熱成像器電耦接到一電源。
19. 如請求項18所述的系統，其中該滑移環將該熱成像器操作耦接到一處理器。
20. 如請求項18所述的系統，其中該滑移環的一內環包括一中心孔。
21. 如請求項1所述的系統，更包括耦接到該轉塔以供與該轉塔一同旋轉的一電源，該電源電耦接到該熱成像器以向該熱成像器提供電力。
22. 如請求項1所述的系統，更包括耦接到該轉塔的一無線通訊設備，其中該無線通訊設備將該熱成像器通訊耦接到一處理器。
23. 如請求項1所述的系統，更包括一冷卻系統，該冷卻系統包括：一冷卻流體供應器；一旋轉管套接，流體耦接到該冷卻流體供應器且具有與該轉塔的一中心軸對準的一管套接軸；及一供應導管，從該旋轉管套接向該熱成像系統延伸。
24. 如請求項1所述的系統，更包括一清潔系統，該清潔系統包括至少一個噴嘴，該至少一個噴嘴被定位為向該熱成像器的透鏡遞送一流體。
25. 如請求項24所述的系統，其中該熱成像系統更包括一鏡，該鏡耦接到該熱成像器且被定向為向該熱成像器反射來自定位在該複數個固持器中的一者中的玻璃管的紅外光，其中該清潔系統更包括至少一個噴嘴，該至少一個噴嘴被定位為向該鏡的一反射面遞送一流體。
26. 如請求項1所述的系統，更包括：至少一個處理器，通訊耦接到該熱成像器；至少一個記憶模組，通訊耦接到該處理器；及機器可讀取指令，儲存在該至少一個記憶模組中，該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時使得該熱成像系統至少執行以下步驟：從該熱成像器接收熱影像資訊；處理該熱影像資訊；及從該熱影像資訊決定一玻璃管的一特性。
27. 如請求項26所述的系統，其中該特性包括該玻璃管的一溫度、通過該玻璃管的一厚度的一溫度梯度、該玻璃管的一黏度、通過該玻璃管的該厚度的一黏度梯度、該玻璃管的一尺度、該玻璃管的一溫度剖線、該玻璃管為時間的函數的一溫度剖線、該玻璃管的一中心線中的至少一者或其組合。
28. 如請求項26所述的系統，其中儲存在該至少一個記憶模組中的該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時，進一步使得該熱成像系統從該熱影像資訊決定該玻璃管的一溫度。
29. 如請求項26所述的系統，其中儲存在該至少一個記憶模組中的該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時，進一步使得該熱成像系統從該熱影像資訊決定該玻璃管的一黏度。
30. 如請求項26所述的系統，其中儲存在該至少一個記憶模組中的該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時，進一步使得該熱成像系統從該熱影像資訊決定該玻璃管的一尺度。
31. 如請求項26所述的系統，其中儲存在該至少一個記憶模組中的該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時進一步使得該熱成像系統至少執行以下步驟：決定一第一處理站處的該玻璃管的一第一特性；決定定位在該第一處理站下游的一第二處理站處的該玻璃管的一第二特性；計算該第一特性及該第二特性之間的一差異；及傳送表示該第一特性及該第二特性之間的該差異的一輸出。
32. 如請求項26所述的系統，其中該處理器通訊耦接到一控制設備，其中儲存在該至少一個記憶模組中的該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時進一步使得該熱成像系統至少執行以下步驟：將該玻璃管的該特性與一設定點特性進行比較；從該玻璃管的該特性與該設定點特性的比較決定一受控變數；及向該控制設備傳送表示該受控變數的一控制訊號。
33. 如請求項32所述的系統，其中該複數個處理站中的至少一者包括具有至少一個加熱構件的一加熱站，且該控制設備操作耦接到該加熱構件以操控由該加熱構件進行的該玻璃管的加熱行為。
34. 如請求項33所述的系統，其中該加熱構件包括一燃燒器，且該控制設備是一燃料控制閥、一氧氣控制閥及一空氣控制閥中的一或更多者。
35. 如請求項34所述的系統，其中該受控變數為燃料氣、氧氣及空氣中的一或更多者的一質量流量速率。
36. 如請求項34所述的系統，其中該受控變數是該燃料控制閥、該氧氣控制閥及該空氣控制閥中的一或更多者的一位置。
37. 如請求項32所述的系統，其中該等處理站中的至少一者包括具有至少一個冷卻流體控制閥的一冷卻站，其中該控制設備為該冷卻流體控制閥。
38. 如請求項32所述的系統，其中該等處理站中的至少一者包括具有一或更多個致動器的一形成站，該一或更多個致動器將至少一個形成工具位移成與該玻璃管可移除地接合，其中該控制設備包括該一或更多個致動器。
39. 如請求項38所述的系統，其中該受控變數為該至少一個形成工具與該形成站中的該玻璃管的一接觸時間。
40. 如請求項32所述的系統，更包括一尺度測定系統。
41. 如請求項40所述的系統，其中該尺度測定系統包括一視覺成像系統、一雷射反射計、一雷射測量儀及一光學測微計中的至少一者。
42. 如請求項40所述的系統，其中該尺度測定系統被定位為捕捉該轉換器上游的該玻璃管的測量資料。
43. 如請求項40所述的系統，其中該尺度測定系統被定位為捕捉該複數個處理站中的一者處的該玻璃管的測量資料。
44. 如請求項43所述的系統，其中儲存在該至少一個記憶模組中的該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時進一步使得該尺度測定系統至少執行以下步驟：捕捉該複數個處理站中的該一個處理站中的該玻璃管的測量資料；處理該玻璃管的該測量資料；及從該玻璃管的該測量資料決定該玻璃管的一實體屬性。
45. 如請求項44所述的系統，其中該實體屬性為該玻璃管的一直徑、厚度及每單位長度玻璃質量中的一或更多者。
46. 如請求項44所述的系統，其中儲存在該至少一個記憶模組中的該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時進一步使得該系統至少執行以下步驟：從該尺度測定系統接收該玻璃管的該實體屬性；及從該實體屬性及該特性決定跨該玻璃管的一厚度的一特性梯度。
47. 如請求項46所述的系統，其中該特性梯度為一溫度梯度或一黏度梯度。
48. 如請求項44所述的系統，其中儲存在該至少一個記憶模組中的該等機器可讀取指令在由該至少一個處理器執行時進一步使得該系統至少執行以下步驟：將該玻璃管的該實體屬性與一設定點實體屬性進行比較；及從該玻璃管的該實體屬性與該設定點實體屬性的比較決定對該受控變數進行的一調整。
49. 一種用於控制一玻璃管轉換器的方法，該方法包括以下步驟：將一玻璃管瞄準移動通過該玻璃管轉換器的複數個處理站，該玻璃管可移除地耦接到該玻璃管轉換器的一轉塔，該複數個處理站中的至少一者包括一控制設備；使用耦接到該玻璃管轉換器的該轉塔的一熱成像系統來捕捉該玻璃管的一熱影像，該熱成像系統至少包括被定向為捕捉來自該玻璃管的紅外光的一熱成像器；處理該熱影像；從該熱影像決定該玻璃管的一特性；將該玻璃管的該特性與一設定點進行比較； 從該玻璃管的該特性與該設定點的比較決定一受控變數；及向一控制設備傳送表示該受控變數的一控制訊號。
50. 如請求項49所述的方法，其中該複數個處理站中的該至少一個處理站包括具有至少一個加熱構件的一加熱站，且該控制設備操作耦接到該加熱構件。
51. 如請求項50所述的方法，其中該加熱構件為一燃燒器，且該控制設備為一燃料控制閥、一氧氣控制閥及一空氣控制閥中的一或更多者，其中該受控變數為燃料氣、氧氣及空氣中的一或更多者的一質量流量速率。
52. 如請求項50所述的方法，其中該加熱構件為一燃燒器，且該控制設備為一燃料控制閥、一氧氣控制閥及一空氣控制閥中的一或更多者，其中該受控變數為該燃料控制閥、該氧氣控制閥及該空氣控制閥中的一或更多者的一位置。
53. 如請求項50所述的方法，其中該加熱構件為一燃燒器，且該控制設備為一燃料控制閥、一氧氣控制閥及一空氣控制閥中的一或更多者，其中該方法更包括以下步驟：維持燃料對引入到該燃燒器的氧氣的一恆定化學計算比率。
54. 如請求項49所述的方法，其中該等處理站中的該至少一個處理站包括具有至少一個冷卻流體控制閥的一冷卻站，其中該控制設備為該冷卻流體控制閥。
55. 如請求項49所述的方法，其中該等處理站中的該至少一個處理站包括具有一或更多個致動器的一形成站，該一或更多個致動器將至少一個形成工具位移成與該玻璃管可移除地接合，其中該控制設備包括該一或更多個致動器。
56. 如請求項55所述的方法，其中該受控變數為該至少一個形成工具與該形成站中的該玻璃管的一接觸時間。
57. 如請求項49所述的方法，其中該轉換器包括一尺度測定系統，該尺度測定系統包括被定位為捕捉該複數個處理站中的一者處的該玻璃管的測量資料的一視覺成像設備、一雷射反射計、一雷射測量儀及一光學測微計中的至少一者。
58. 如請求項57所述的方法，更包括以下步驟：捕捉該複數個處理站中的該一個處理站中的該玻璃管的測量資料；處理該玻璃管的該測量結果；及 從該玻璃管的該測量資料決定該玻璃管的一實體屬性。
59. 如請求項58所述的方法，其中該實體屬性為該玻璃管的一直徑、厚度及每單位長度玻璃質量中的一或更多者。
60. 如請求項58所述的方法，更包括以下步驟：將該玻璃管的該實體屬性與一設定點實體屬性進行比較；及從該玻璃管的該實體屬性與該設定點實體屬性的比較決定對該受控變數進行的一調整。
61. 如請求項49所述的方法，更包括以下步驟：測量該玻璃管的一實體屬性，其中該實體屬性為該玻璃管的一直徑、一厚度及一每單位長度質量中的一者；將該玻璃管的該實體屬性與一設定點實體屬性進行比較；及從該玻璃管的該實體屬性與該設定點實體屬性的比較決定對該受控變數進行的一調整。

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