自動化生產具有預設壁厚的玻璃制品的方法和設備的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種用于具有預設壁厚的玻璃制品、優選地用于電化學傳感器的自動化生產的方法。通過該方法制造一系列這樣的玻璃制品，其中，該系列的玻璃制品中的每一個通過受到至少一個工藝參數影響的工藝來生產。本發明還涉及一種用于實施該方法的設備。
【背景技術】
[0002]從DE101 16 099 B4獲知用于生產吹塑成型玻璃制品的自動化工藝和設備。在該自動化方法中，將空氣或氣體流經其的汲取管浸入玻璃熔體中，并且然后再拔出以從玻璃熔體移除一定量的熔融玻璃。在這種情況下，借助于流經汲取管的空氣或氣體來將所移除的玻璃吹塑成玻璃制品的形狀。使用計算機控制的控制裝置，通過使用圖像處理裝置將存儲在計算單元中的目標狀態的參考點與玻璃制品的實際制品幾何結構相比較，來將玻璃制品的實際幾何結構與該制品幾何結構的目標狀態相比較。由于目標幾何結構與所測量的幾何結構之間的這些差別，吹塑成型工藝受到控制。
[0003]基于該工藝，在吹塑成型玻璃制品的成批生產中所使用的汲取管就其幾何結構尤其是其直徑、壁厚和平面對稱性而言在它們之間顯示出細微差別。這種差別在整個制造工藝期間看到并且導致玻璃制品的幾何結構的變化。例如，使用汲取管從玻璃熔體移除的熔融玻璃的量也對玻璃制品的幾何結構具有重要影響。浸入到玻璃熔體中的汲取管的端部的幾何結構的方差導致在浸入到玻璃熔體中時被取出的熔融玻璃的量的差別，并且因此，也導致由玻璃熔體生產的玻璃制品的幾何形狀的變化。壁厚對于所生產的玻璃制品的質量評估也是決定性的。盡管是自動化制造工藝，但是所產生的玻璃制品的壁厚在一批開始時并且在一批內的各個試驗步驟期間被手動控制。如果檢測到與壁厚相關的嚴重誤差，則操作員調整吹塑成型工藝的工藝參數。這樣的手動工藝是非常耗時的并且通常不精確。
[0004]本發明的目的是提供用于玻璃制品的自動化生產的方法和設備，其中，可以在較短的時間內檢查并且改變壁厚。
【發明內容】
[0005]根據本發明，通過所述方法包括以下步驟的事實來實現所述目的:
[0006]-生產一系列的玻璃制品，其中，通過受到至少一個工藝參數的影響的工藝來生產該一系列的玻璃制品中的每一個；
[0007]-自動測量玻璃制品中的至少一個的實際壁厚并且將實際壁厚或從其導出的值與預設目標壁厚相比較；
[0008]-基于實際壁厚與預設目標厚度的比較，自動調整至少一個工藝參數。
[0009]這具有如下優點:在一系列玻璃制品的生產工藝中，在檢測到實際壁厚偏離目標壁厚之后，通過對用于生產各個玻璃制品的工藝進行自動修改，即，對至少一個工藝參數進行調整以將它們的壁厚改變至目標壁厚，能自動地調整在對至少一個工藝參數進行調整之后所生產的一系列玻璃制品的壁厚。
[0010]用于制造該一系列的各個玻璃制品的工藝可以包括:將氣體流經的汲取管浸入到玻璃熔體中，并且然后從玻璃熔體拔出汲取管，其中，通過流經汲取管的氣體吹塑取自玻璃熔體的一定量的熔融玻璃，以形成玻璃制品。
[0011]在調整至少一個工藝參數之后，利用所述至少一個已調整的工藝參數繼續進行一系列玻璃制品的制造。
[0012]在一個實施例中，所生產的玻璃制品中的至少一個的壁厚被自動地測量并且與目標壁厚相比較，并且一旦實際壁厚偏離目標壁厚，用于對影響形成玻璃制品的吹塑操作的工藝參數進行自動調整的自動控制就將實際壁厚調整至目標壁厚。
[0013]當檢測到實際壁厚偏離目標壁厚時，能改變玻璃制品的制造工藝的一個或多個參數以將壁厚自動地調整至目標壁厚。
[0014]有利地，以預定的時間間隔測量所生產的玻璃制品的實際壁厚，其中，根據預定數量的所生產的玻璃制品的實際壁厚來計算平均值并且將該平均值與目標壁厚相比較。雖然僅以預定的時間間隔來確定各個玻璃制品的實際壁厚值，但是對平均值的計算允許確定所生產的玻璃制品的實際壁厚與目標壁厚之間的關系。基于所確定的關系，控制系統影響玻璃制品的制造工藝。在這樣做時，改變玻璃制品的吹塑工藝，使得實際壁厚再次與目標壁厚完全相同。
[0015]在一個實施例中，平均值是所生產的預定數量的玻璃制品的移動平均。因此，該移動平均揭露改變壁厚的方向，使得可以在任何時間確定是否沿用于設定目標壁厚的正確的方向調整吹塑工藝的制造參數。
[0016]在一個實施例中，當設定吹塑工藝時，諸如吹塑壓力的具體生產工藝參數隨時間變化。在這種情況下，隨時間恒定的吹塑壓力的參數對于以平板膜形式的玻璃制品而言具有特殊意義，并且隨時間變化的吹塑壓力參數對于以球形膜的形式的玻璃制品而言具有特殊意義。
[0017]在一個實施例中，共焦測量系統或成像裝置用于在制造期間自動測量壁厚。這些測量裝置可以容易地一體化到生產工藝中，因為它們都是基于光學方法，并且因此，不需要對生產工藝進行任合設計相關的改變。
[0018]本發明的實施例涉及用于具有預定壁厚的玻璃制品、優選地用于電化學傳感器的自動化生產的設備，該設備包括基于計算機的控制單元，該控制單元在同時生產一系列玻璃制品時控制工藝設備，其中，通過受至少一個工藝參數影響的工藝、特別是吹塑工藝生產系列玻璃制品中的每一個。在可以簡單且容易地監測玻璃制品的壁厚的裝置中，用于確定每個玻璃制品的壁厚的壁厚測量裝置被布置在工藝設備的下游，該壁厚測量裝置被連接至控制單元用于傳輸所測量的玻璃制品的實際壁厚，所述控制單元通過將至少一個玻璃制品的實際壁厚或由其導出的值與目標壁壁厚相比較，來調整工藝設備的工藝參數，以將用于制造各個玻璃制品的工藝、特別是吹塑工藝改變到目標壁厚。這具有如下優點:可以容易且迅速地確定在生產周期中所生產的玻璃制品的壁厚的趨勢，其中，在系列制造期間仍然能改變玻璃制品的壁厚。因此，因為仍然可以在制造期間發現所生產的玻璃制品的壁厚，所以次品的產生減少。
[0019]有利地，將壁厚測量裝置設計為共焦測量裝置或成像裝置。使用這些壁厚測量裝置，基于光學測量系統，在生產過程期間可以在調整系統中控制玻璃制品的壁厚。
【附圖說明】
[0020]本發明允許多個實施例。將參照附圖中所示的圖來解釋這些實施例中的一個。
[0021]附圖示出:
[0022]圖1是用于設定壁厚的發明裝置的實施例，
[0023]圖2為在汲取管處吹塑的玻璃制品的實施例。
[0024]相同的特征用相同的附圖標記識別。
【具體實施方式】
[0025]圖1示出用于制造一系列玻璃制品的裝置的實施例。這樣的玻璃制品可以例如是用于pH傳感器的球形膜。該設備包括工藝設備I，工藝設備I包括玻璃熔化裝置2，汲取管3借助于固持裝置4被浸入玻璃熔化裝置2中并且再拔出。汲取管3經軟管連接至壓縮空氣裝置5，壓縮空氣裝置5通向控制系統6，控制系統6包括計算單元7。使用連接至固持裝置4以及控制系統6的致動裝置8，將汲取管3下降到熔化裝置2中并且再拔出。在該過程中，汲取管3從玻璃熔化裝置2取出一定量的熔融玻璃。通過從受計算單元6控制的壓縮空氣裝置5供應的壓縮空氣，形成玻璃制品9的玻璃膜如圖2中所示的那樣被吹塑。
[0026]測量所生產的玻璃膜的壁厚的壁厚測量裝置連接至工藝設備I。在這樣的壁厚測量裝置10中，共焦測量系統用于壁厚的光學無接觸測量。這樣的共焦測量系統傳輸寬光譜，其中，取決于壁厚，產生對應的反射，由壁厚測量裝置10對所述對應的反射進行評估。使用這些反射，可以使用相應的折射率來計算壁厚。
[0027]以這種方式，一系列依次生產的玻璃制品9的壁厚由該裝置以預定的時間間隔測量，其中，多個玻璃膜的壁厚被發送至控制單元6。控制單元6將該數據存儲在存儲器中并且使用預定數量的壁厚值來計算平均值，平均值被轉發至在控制裝置6中形成的軟件式調整器U。因為平均值被計算為移動平均，其中，壁厚的最舊值總是被淘汰，并且另一個玻璃制品9的壁厚的下一個值被包括，所以能優選地確定玻璃制品9的壁厚中的趨勢。
[0028]調整器11被編程，使得調整器11在可變地設定玻璃制品9的數量之后開始控制玻璃制品9的壁厚。由于由調整器10確定的平均值與目標壁厚之間的偏差，在工藝單元I中，玻璃制品9的吹塑曲線變化。特別地，在該周期期間，吹塑工藝隨著影響吹塑工藝的工藝參數在一段時間內變化。這種情況由于控制裝置6相應地控制壓縮空氣裝置5的事實而產生。
[0029]因此，在重復檢測實際壁厚的平均值與預設目標厚度的偏差之后，每個玻璃制品的制造工藝的具體生產調整參數被自動地改變，使得隨后生產的玻璃制品9具有目標壁厚并且因此具有所需的質量。上述該方法適用于以平板膜形式的玻璃制品和被構造為球形膜的玻璃制品兩者。
【主權項】
1.一種用于具有預設壁厚的玻璃制品的自動化生產的方法，所述方法包括: -生產一系列的玻璃制品(9)，其中，通過受至少一個工藝參數影響的工藝生產所述一系列的所述玻璃制品(9)中的每一個； -自動測量所述玻璃制品(9)中的至少一個的實際壁厚，并且將所述實際壁厚或從所述實際壁厚導出的值與預設的目標壁厚相比較； -基于所述實際壁厚與預設的目標厚度的所述比較，自動調整至少一個工藝參數。2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述工藝包括: -將汲取管(3)浸入到玻璃熔體中，并且然后從所述玻璃熔體拔出所述汲取管(3)，氣體流經所述汲取管(3)，其中，通過流經所述汲取管(3)的氣體吹塑取自所述玻璃熔體的一定量的熔融玻璃，以形成所述玻璃制品(9)。3.根據權利要求1或2所述的方法， 其中，在調整所述至少一個工藝參數之后，利用所調整的工藝參數繼續進行一系列的玻璃制品(9)的生產。4.根據權利要求1至3中的一項所述的方法， 其特征在于，所述玻璃制品(9)的所述實際壁厚被自動地測量并且與所述目標壁厚相比較，并且在所述實際壁厚偏離所述目標壁厚的情況下，用于設定影響用于形成所述玻璃制品(9)的吹塑操作的工藝參數的控制系統被自動地調整至所述目標壁厚。5.根據權利要求1至4中的一項所述的方法， 其特征在于，以預定時間間隔測量所生產的玻璃制品(9)的實際壁厚值，其中，從預定數量的所生產的所述一系列的玻璃制品(9)的實際壁厚值計算平均值，并且將所述平均值與所述目標壁厚相比較。6.根據權利要求5所述的方法， 其特征在于，所述平均值是所述預定數量的所制造的所述一系列的玻璃制品(9)的移動平均。7.根據權利要求2至6中的至少一項所述的方法， 其中，所述至少一個工藝參數是吹塑壓力，尤其是作為時間的函數的吹塑壓力，具有所述吹塑壓力的所述氣體流經所述汲取管(3)以形成所述玻璃制品(9)。8.根據前述權利要求中的至少一項所述的方法， 其特征在于，共焦測量系統(10)或成像裝置被用于自動測量所述實際壁厚。9.一種用于具有預定的壁厚的玻璃制品(9)、優選地用于電化學傳感器的自動化生產的設備，所述設備包括基于計算機的控制系統(6)，所述控制系統(6)在生產一系列玻璃制品(9)的同時控制工藝設備(I)，其中，通過受至少一個工藝參數影響的工藝生產所述一系列的所述玻璃制品(9)中的每一個； 其特征在于，用于確定玻璃制品(9)的實際壁厚的壁厚測量裝置(10)被布置在所述工藝設備(I)的下游，所述壁厚測量裝置(10)被連接至所述控制系統(6)以傳輸所測量的實際壁厚，所述控制系統通過將所述實際壁厚或從所述實際壁厚導出的值與預定的目標壁厚相比較，來調整所述工藝設備(I)的所述至少一個工藝參數，以將用于制造每個玻璃制品(9)的所述工藝改變成所述目標壁厚。10.根據權利要求9所述的設備，其特征在于，所述壁厚測量裝置(10)形成為共焦測量裝置或成像裝置。
【專利摘要】本發明涉及自動化生產具有預設壁厚的玻璃制品的方法和設備。用于具有預設壁厚的玻璃制品的自動化生產的方法包括：-生產一系列的玻璃制品，其中，通過受至少一個工藝參數影響的工藝生產該一系列的玻璃制品中的每一個；-自動測量玻璃制品中的至少一個的實際壁厚，并且將實際壁厚與預設目標壁厚相比較；-基于實際壁厚與預設目標厚度的比較，自動調整至少一個工藝參數。
【IPC分類】C03B9/00
【公開號】CN105712611
【申請號】CN201510971174
【發明人】羅蘭德·齊利, 卡斯滕·恩德威茨, 湯姆·德魯丁, 延斯·賓德里希
【申請人】恩德萊斯和豪瑟爾分析儀表兩合公司