[发明专利]测量容器中的玻璃分布的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及检测具有高温的容器或半透明、透明空心物体的技术领域。

本发明的目的具体地针对于对正在离开成形加工机的如玻璃瓶等物体的高速率检测。

背景技术

在优选的玻璃容器制造领域中，在容器离开成形机时，由容器发出的红外辐射的用途是已知的，从而实现以探测容器的表面或内部的可能的缺陷为目的的检查或检测。这显著地是专利EP 0 679 883的情况。这样的容器的质量控制有可能去除多种缺陷，这些缺陷可影响它们的外形美观，或者更严重地，成为后续使用中的实际危险。因此，为了去除具有太小厚度的容器或者在某些区域具有会影响机械强度的厚度差的容器，有必要控制这些容器的厚度分布。

通常，成形机由不同的空腔组成，每个空腔均装备有模具，在高温下，容器在模具中呈现出最终形状。容器在离开成形机后被运送，以在连续地带来容器的运输传送机上形成队列，使得它们可进入多个处理站，如喷射和热处理站。

可见，在多个处理站之前，当离开成形机时尽快识别成形缺陷是有用的，从而能够在成型机处尽早进行修正。在现有技术的状态中，已经提出多种解决方案用于以测量这种容器的玻璃的分布为目的而检测离开成型机的处于高温的容器。

例如，专利US 3,535,522描述了一种测量容器的玻璃厚度的方法，该方法包括测量这样的容器在离开成型机时发出的红外辐射。当容器被放置在炉子中时进行红外辐射的测量，从而使容器的温度均化到确定值。这样的技术不能对容器进行连续监视，且需要操作容器，导致过程缓慢，这可能引起容器变形。

专利EP 0 643 297描述了一种装置，该装置能够对制造玻璃产品的方法执行分析和诊断，该装置包括对离开成型机的物体发出的红外辐射感应的传感器。这样的系统还包括依赖于数学参考模型的应用的数字处理装置，从而确定玻璃的分布中存在的偏差以及导致容器中存在热量约束的原因。

实际上，在数学模型应用起来极其复杂的情况下，这样的技术似乎难以应用甚至无法应用，因为红外辐射的测量取决于许多参数，例如以下列出的非限制性示例：

-根据史蒂芬-波兹曼定律，热容器发出的红外辐射的强度很大程度上取决于温度：

E＝sT⁴，其中：

E＝物体发出的总辐射量(watts m^–2)；

s＝史蒂芬-波兹曼常数＝5.67x10^–8Watts m^–2 K^–4；

T＝开尔文温度(K)。

因此，红外辐射的强度并不是简单的温度线性函数。而且该强度还取决于波长。

在成形操作中，通过在容器的外表面与模具接触并且在容器的内表面吹送空气，容器的壁被冷却。快速冷却在材料中(即在容器的内外表面之间)产生明显的热量不均。因此，红外辐射的发出是容器的厚度中的热分布的综合。因此，表面每个点的红外辐射复杂而难以捕捉。

热容器发出的红外辐射的强度取决于这些热容器的特征，例如尺寸、颜色、形状以及玻璃的成分。

应考虑到，红外线传感器与模具出口之间的距离不同于一个模具到另一个的距离，使得每个热容器的冷却时间是不同的，使得这些热容器经过红外线传感器前面时具有不同的温度。换言之，传感器测量到的红外辐射的强度取决于制造模具的原点，并且具体地取决于该模具相对传感器的位置。

在成形机出口处，通过使容器滑动到传送机上而放置容器。这导致传送机上的容器相对于红外线测量传感器的位置不同，这可能会改变进行的测量。

根据上文，其结果是许多参数会影响红外辐射，使得这样的专利并不提供测量高温容器的玻璃的厚度分布的解决方案。该专利简单地教导如何确定玻璃分布的偏差，即容器的不同区域之间的相对厚度值。该专利不能够测量容器的玻璃厚度的绝对值。

根据一个可选实施例，该专利提供了能够产生玻璃产品的图像的光学传感器的应用，从而获得关于玻璃的偏差和/或分布的信息。该信息与对红外辐射感应的传感器所获得的数据进行比较，从而能够调整对红外辐射感应的传感器提供的数据进行分析时依据的标准。如果该可选实施例的应用提供对所用标准的修正，该应用并不能够纠正该专利和上文所描述的方法中固有的缺陷。而且该解决方案不能够测量玻璃厚度的绝对值，因此也不能够测量在扩展区域上的厚度分布，更不能够测量整个容器的厚度分布。