(57)【要約】ガラス製品のための成形工程を分析し、制御するための分析システム。前記分析システムは、赤外線感知測定システムと、この赤外線感知測定システムと通信するプロセッサとを備え、前記赤外線感知測定システムは、ガラス製品のための成形工程直後の高温のガラス製品からの赤外放射を測定するためのものであって、前記プロセッサは、測定システムが測定した情報に基づいて、ガラス製品の熱分布を測定するためのものである。赤外線感知測定システムは、いわゆる近赤外線（ＮＩＲ）領域内の放射しか感知しないので、ガラス壁内部からの放射を測定することができる。そのため、新規の測定方法は、それにより、とりわけガラス壁の厚さの変化および温度の変化の間の違いを識別することができる。
2005534904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス製品の製造工程を分析し制御するための分析システムであり、
前記製造工程が、成形工程および冷却工程を含み、
前記分析システムが、赤外線感知測定システムと、該赤外線感知測定システムと交信するプロセッサとを含み、
前記赤外線感知測定システムが、前記ガラス製品の前記成形工程直後に、高温ガラス製品から出る赤外放射を測定するために設けられ、
前記プロセッサが、前記測定システムによって測定された情報に基づいて、前記ガラス製品の熱分布を決定するために設けたものである、前記分析システムにおいて、
前記赤外線感知測定システム（３０）が、近赤外線（ＮＩＲ）領域内の放射線のみを感知することを特徴とする分析システム。
【請求項２】
前記赤外線感知測定システム（３０）が、９００〜２８００ナノメートルの波長を感知することを特徴とする請求項１に記載された分析システム。
【請求項３】
前記赤外線感知測定システム（３０）が、少なくとも１つの赤外線センサ（３２）と、少なくとも１つの近赤外線フィルタ（３４）とを含むことを特徴とする請求項１および請求項２のうちのいずれか１項に記載された分析システム。
【請求項４】
前記近赤外線フィルタ（３４）の透過特性が、前記ガラス製品の色および特定の材料組成に依存することを特徴とする請求項３に記載された分析システム。
【請求項５】
前記プロセッサ（３８）は、以下の作業、すなわち、
（ａ）前記ガラス製品（１８）の画像を、少なくとも２つの測定領域（４０，４１，４２，４３，４４）に細分割する作業を実行するために設けたものであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された分析システム。
【請求項６】
前記プロセッサ（３８）は、以下の作業、すなわち、
（ｂ）連続する複数のガラス製品（１８）の異なる測定領域の平均強度値を決定する作業を実行するために設けたものであることを特徴とする請求項５に記載された分析システム。
【請求項７】
前記プロセッサ（３８）は、以下の作業、すなわち、
（ｃ）少なくとも２つの測定領域について、時間の経過中、多数の連続的に成形されたガラス製品（１８）について決定された平均強度値から現在の平均値を決定する作業と、
（ｄ）少なくとも２つの測定領域の各々について、前記現在の強度または前記現在の平均強度と、基準値との間の、あらゆる偏差を記録する作業と、
（ｅ）少なくとも２つの測定領域間のあらゆる偏差を比較する作業と、
（ｆ）偏差が生じた場合に、誤差信号を発生する作業とを実行するために設けたものであることを特徴とする請求項６に記載された分析システム。
【請求項８】
第１の測定領域内で正の偏差が生じ、第２の測定領域内で負の偏差が生じたならば、前記誤差信号がガラス厚さの偏差を示唆することを特徴とする請求項７に記載された分析システム。
【請求項９】
全ての測定領域で正の偏差が生じるか、または、全ての測定領域で負の偏差を起こしたならば、前記誤差信号がガラス温度の偏差を示唆することを特徴とする請求項７に記載された分析システム。
【請求項１０】
前記プロセッサ（３８）は、少なくとも１つの測定領域について、以下の作業、すなわち、
（ｃ）前記連続する複数のガラス製品（１８）（すなわち、ステーション１４）の関数として前記平均強度値のグラフを描くことにより機械プロットを決定する作業と、
（ｄ）最適適合曲線により冷却プロットを決定する作業と、
（ｅ）現在の機械プロットと前記冷却プロットとの間のあらゆる偏差を記録する作業と、
（ｆ）偏差が生じた場合に、誤差信号を発生させる作業とを実行するために設けたものであることを特徴とする請求項６に記載された分析システム。
【請求項１１】
前記誤差信号が、前記成形工程中の可能性のある原因に関する情報を含むことを特徴とする請求項１０に記載された分析システム。
【請求項１２】
前記プロセッサ（３８）は、ガラス製品の熱分布の局部的不連続を記録するために設けたものであることを特徴とする請求項１から請求項３までに記載された分析システム。
【請求項１３】
ガラス製品の製造工程を分析し制御するための方法であり、
（ａ）高温ガラス製品の熱分布を決定するための測定手段を用意する作業と、
（ｂ）高温ガラス製品を冷却炉に入れる前に、前記高温ガラス製品から出る赤外放射を測定する作業と、
（ｃ）前記測定された赤外放射に基づいて、ガラス製品の熱分布を決定する作業とを含む前記方法において、
前記測定手段（３０）が、近赤外線領域からの放射線のみを感知することを特徴とするガラス製品の製造工程を分析し制御するための方法。
【請求項１４】
前記測定手段（３０）が、９００〜２８００ナノメートルの波長のみを感知することを特徴とする請求項１３に記載されたガラス製品の製造工程を分析し制御するための方法。
【請求項１５】
前記測定手段（３０）が、少なくとも１つの赤外線センサ（３２）と、少なくとも１つの近赤外線フィルタ（３４）とを含むことを特徴とする請求項１３に記載されたガラス製品の製造工程を分析し制御するための方法。
【請求項１６】
前記方法が、以下の作業、すなわち、
（ｄ）前記ガラス製品（１８）の画像を少なくとも２つの測定領域（４０，４１，４２，４３，４４）に細分割する作業を含むことを特徴とする請求項１３から請求項１５までのいずれか１項に記載されたガラス製品の製造工程を分析し制御するための方法。
【請求項１７】
前記方法が、以下の作業、すなわち、
（ｅ）連続する複数のガラス製品（１８）ついて、異なる測定領域の平均強度値を決定する作業を含むことを特徴とする請求項１３から請求項１６までのいずれか１項に記載されたガラス製品の製造工程を分析し制御するための方法。
【請求項１８】
前記方法が、以下の作業、すなわち、
（ｆ）少なくとも２つの測定領域について、連続的に成形された多数のガラス製品（１８）について決定された前記平均強度値により現在の平均値を決定する作業と、
（ｇ）少なくとも２つの測定領域の各々について、前記現在の平均強度と基準値との間のあらゆる偏差を記録する作業と、
（ｈ）少なくとも２つの測定領域間の偏差を比較する作業と、
（ｉ）偏差が生じた場合に誤差信号を発生させる作業とを含むことを特徴とする請求項１３から請求項１７までのいずれか１項に記載されたガラス製品の製造工程を分析し制御するための方法。
【請求項１９】
第１の測定領域で正の偏差が生じ、第２の測定領域で負の偏差が生じたならば、前記誤差信号がガラス厚さの偏差を示唆することを特徴とする請求項１８に記載されたガラス製品の製造工程を分析し制御するための方法。
【請求項２０】
全ての測定領域で正の偏差が生じるか、または、全ての測定領域で負の偏差が生じたならば、前記誤差信号がガラス温度の偏差を示唆することを特徴とする請求項１８に記載されたガラス製品の製造工程を分析し制御するための方法。
【請求項２１】
前記方法が、以下の作業、すなわち、
（ｊ）連続する複数のガラス製品（１８）（すなわち、ステーション１４）の関数として、前記平均強度値のグラフを描くことにより機械プロットを決定する作業と、
（ｋ）最適適合曲線により冷却プロットを決定する作業と、
（ｌ）現在の機械プロットと冷却プロットとの間のあらゆる偏差を記録する作業と、
（ｍ）偏差が生じた場合に誤差信号を発生する作業とを含むことを特徴とする請求項１７に記載されたガラス製品の製造工程を分析し制御するための方法。
【請求項２２】
前記方法が、前記ガラス製品の熱分布の局部的不連続を記録する作業を含むことを特徴とする請求項１３から請求項１５までのいずれか１項に記載されたガラス製品の製造工程を分析し制御するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス製品の製造工程を分析し制御するための分析システムに関するものである。前記製造工程は、成形工程および冷却工程を含み、前記分析システムは、赤外線感知測定システムと、該赤外線感知測定システムと交信するプロセッサとを含む。前記赤外線感知測定システムは、ガラス製品の成形工程直後に、高温ガラス製品から出る赤外放射を測定するために設けたものであり、前記プロセッサは、前記測定システムによって測定された情報に基づいてガラス製品の熱分布を決定するために設けたものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のシステムが、ＥＰ−６４３２９７−Ａ１に開示されている。この特許は、ガラス製品が冷却する前に、ガラス製品の品質を判定するために使用できる分析システムを記載している。製品の品質は、製品の熱分布を決定し、この測定値を数学的モデルによる基準熱分布と比較することによって判定される。特定の製品が特定の基準に適合しない場合には、その製品は、冷却前に製造工程から取り除かれる。この方法で、製造欠陥の原因を決定するために、冷却工程中に失われるであろう、ガラス成形工程での追加情報を利用できる。この手法によって、必要であれば、成形工程をタイミングよく調整することができる。
【０００３】
しかし、この赤外線測定システムの欠点は、ガラス壁内の温度、ガラスの純度およびガラス厚さの変化に対する感度が非常に低いことである。具体的に云えば、ガラスは、赤外放射線に対して高い吸収係数を有するが故に、赤外線のスペクトルの主要部分に対して完全に不透明である。その結果、ガラス壁の内部からの赤外放射線は完全に吸収されてしまう。それ故、薄い表面層からの赤外放射だけが測定されることになる。それ故、この表面層の下のガラス壁内の変化は測定することができない。表面層からの赤外放射は、いわば、ガラス壁内部からの少量の放射に対して赤外線センサを作動できなくする。一部はこのために、赤外放射の変化がガラス壁の厚さの変化によるものなのか、ガラス壁の温度の変化によるものなのか判断することができない。より詳細に説明すると、赤外放射の強度の増大は、製品外部上のガラス表面の温度が高いことを意味する。このようなことは、ガラス壁が厚い場合に起こることがあり、これにより、製品の冷却速度が遅くなる。またはこのようなことは製品の温度が高い場合にも起こる。ガラス表面からの放射だけが赤外線により測定されるので、これらの２つの原因を識別することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の１つの目的は、高温のガラス製品のガラス壁内部からの赤外放射を測定できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明は、赤外線感知測定システムが、いわゆる近赤外線（ＮＩＲ）領域内の放射だけを感知することを特徴とする、序論で言及した種類の分析システムに関する。
【０００６】
長い波長の赤外線の光は、ガラス壁内で完全に吸収される。しかし、ＮＩＲ放射はガラス壁内で完全には吸収されない。ＮＩＲ放射は、本質的にはガラス壁内部からのものであり、そのためＮＩＲ放射の測定量は、ガラス壁内の熱の量と相互に関連している。
【０００７】
好適には、赤外線感知測定システムは、９００〜２８００ナノメートルの範囲内の波長を感知することが好ましい。最適な結果はこれらの波長で得られることが分かっている。
【０００８】
本発明の一実施形態では、測定システムが、少なくとも１つの赤外線センサおよび少なくとも１つの近赤外線フィルタを含む。好適には、近赤外線フィルタの透過特性は、ガラス製品の色および特定の材料組成に依存することが好ましい。この依存性により、最適の測定感度が確実に得られる。
【０００９】
本発明の好適実施形態では、以下の作業を実行するための前記プロセッサを含む。
（ａ）ガラス製品の画像を、少なくとも２つの測定領域に細分割する作業、
（ｂ）連続する複数のガラス製品の異なる測定領域の平均強度値を決定する作業、
（ｃ）少なくとも２つの測定領域について、時間の経過中、多数の連続的に成形されたガラス製品について決定された平均強度値から現在の平均値を決定する作業、
（ｄ）少なくとも２つの測定領域の各々について、前記現在の強度または前記現在の平均強度と、基準値との間の、あらゆる偏差を記録する作業、
（ｅ）少なくとも２つの測定領域間のあらゆる偏差を比較する作業、および
（ｆ）偏差が生じた場合に、誤差信号を発生する作業。
【００１０】
少なくとも２つの測定領域間の偏差を分析することにより、ガラス壁の厚さの変化が起きたかどうかまたは温度変化が起きたかどうかを判断することができる。この場合、変化は、前のガラス製品および過去のガラス製品に対する変化を意味する。
【００１１】
別の実施形態では、以下の作業を実行するために前記プロセッサを設ける。
（ａ）ガラス製品の画像を、少なくとも２つの測定領域に細分割する作業、
（ｂ）連続する複数のガラス製品の異なる測定領域の平均強度値を測定する作業、
（ｃ）連続する複数のガラス製品（すなわち、ステーション）の関数として平均強度値のグラフを描くことにより機械プロットを決定する作業、
（ｄ）最適適合曲線により冷却プロットを決定する作業、
（ｅ）現在の機械プロットと冷却プロットとの間のあらゆる偏差を記録する作業、および
（ｆ）偏差が生じた場合に、誤差信号を発生させる作業。
【００１２】
最適適合曲線を決定し、この曲線を基準曲線とすることにより、現在の機械プロットをこの基準曲線と比較することができる。この比較は、各測定領域について個々に行うことができる。適合曲線と比較した場合の機械プロット内の偏差は、成形工程内の誤差についての情報を提供する。この分析方法により、成形工程の品質およびガラス製品の品質の両方を監視することができる。測定した強度が冷却プロットに正確に一致する場合には、ガラス製品は同じ品質を有する。
【００１３】
別の実施形態では、ガラス製品における熱分布の局部的不連続を記録するためにプロセッサを設ける。この分析システムにより、ガラス壁内部から出る熱の熱分布を決定することができる。ガラス壁内に、ガラスとは異なる物質、異なる組成のガラス、低量ガラス（膨れ、気泡）または過大量ガラス（ガラス破片またはガラス転移点）が存在している場合には、熱分布に局部的な不連続が生じる。このような局部的な不連続は、ガラスの純度の変化によるものである。
【００１４】
また、本発明は、請求項１３に記載されたように、ガラス製品の成形工程を分析し制御するための方法に関するものである。近赤外線領域内の放射を測定することにより、ガラス壁内の熱分布を決定することができる。これにより新規分析方法への道が開ける。
【００１５】
請求項１８に、前記方法の一実施形態について記載されている。測定した放射線強度は、温度分布、ガラスの量および材料の特性に依存するが、ガラス壁の厚さの変化は、この方法により容易に測定することができる。２つの測定領域における平均強度からの偏差を比較することにより、測定した放射の変化が、ガラス壁の厚さ変化によるものなのか、またはガラス温度の変化によるものなのかを判断することができる。この分析方法については、図面の説明のところでより詳細に説明する。
【００１６】
請求項２１に、本発明方法の別の実施形態が記載されている。この方法により、成形工程に対する正しい設定を容易に決定することができ、生産が変更した場合の設定時間を短縮することができる。さらに、異なる測定領域に対する現在の機械プロット内の偏差を、成形工程の個々の副工程内の欠陥を分析するのに使用することができる。
【００１７】
添付図面を見ながら、多数の具体例の説明を読めば、本発明のその他の利点および特徴を理解できるだろう。
【実施例】
【００１８】
図１は、多段階作業工程を認識することができる中空ガラス製品の周知製造工程である。溶解炉１内において、基本原料および添加物と混合された再生ガラス片が再溶解されて液状ガラスになる。溶融ガラスは、１つまたはそれ以上のチャネル２（「前炉」）を通して溶解炉１から供給装置３に流れる。供給装置３の下流において、ガラスの流れは、塊形成工程４中にガラスの塊に切断される。次に、ガラスの塊は、塊移送装置５を通して独立セクション（ＩＳ）機械６へ供給される。
【００１９】
図２は、成形工程が行われるＩＳ機械６の詳細図である。ＩＳ機械６内においては、各ガラスの塊が製品に成形される。成形工程は、例えば、２つの型により行われる。ガラスの塊は、最初、第１の型（いわゆるブランク型１１）内に落下し、そこで成形工程により、第１の段階の製品に空気が吹き込まれるか、第１の段階の製品が加圧される。パリソンとも呼ばれるこの第１の段階の製品は、次に第２の型（いわゆる吹き型１２）に送られ、ここでパリソンに空気が吹き込まれ、最終的な形のガラス製品１８になる。２つの型を含むセクション１６は、ステーションとも呼ばれる。ＩＳ機械６は、いくつかの平行なセクション１４からなる。各セクション１４は、相互に独立して製品を作ることができるいくつかのステーション１６を形成することができる。空気が吹き込まれたガラス製品１８は、コンベア・ベルト８上に縦に並べて置かれ、冷却炉７に送られる（図１参照）。冷却炉７内においては、製品は、いわゆるガラスの焼きなまし点以上の温度に加熱される。この加熱により製品の応力が解放される。この時点で、製品を冷却することができ、包装することができ、目的地に運ぶことができる。冷却炉の下流でのこの製造工程のセクションは、製造エリアの「低温」セクションとも呼ばれる。製造中、ガラス製品の品質に悪影響を与える種々の様々な欠陥が各工程ステップで発生する恐れがある。それ故、各工程ステップの工程変数を非常に狭い許容範囲内に設定し、監視しなければならない。これらの工程設定は、最終製品のタイプにより異なり、異なるタイプの製品（いわゆる製品変更）の製造のために再調整しなければならない。優れた品質の最終製品１８は、正確な寸法を有し、均等なガラス厚さを有し、割れ目を含まず、均等な色を有し、高度のガラス純度を有する。ガラスの純度は、ガラスが、砂、気泡、金属および汚染物のような、ガラスにとって全ての種類の異物を含んでいてはならないことを意味する。
【００２０】
顧客に一定の高品質のガラス製品１８を提供することができるように、その品質を決定するためにガラス製品のチェックが行われる。成形工程からの情報が焼きなまし工程中に喪失するのを防止するために、ガラス製品を冷却炉７に入れる前に、ガラス製品１８の熱の放射を測定する赤外線測定システム２０が現在使用されている（図２参照）。赤外線測定システム２０が入手した情報は、ガラス製品１８の品質および工程を監視するために使用することができる。周知の測定システム２０は前記欠点を有する。
【００２１】
図３は、本発明の実施例形態に係わる新規測定システム３０の略図である。測定システム３０は、フィルタ・システム３４、少なくとも１つの赤外線センサ３２、およびデジタル・プロセッサ３８を備える。フィルタ・システム３４により、近赤外線（ＮＩＲ）領域内の赤外放射、すなわち、６００〜５０００ナノメートル間の波長を有する放射だけが選択的に透過することができる。ＮＩＲ領域内の熱の放射は、主としてガラス壁３６内部からのものである。好適には、フィルタ・システムは、ガラスの特定の組成により、９００〜２８００ナノメートルの波長範囲内の放射を透過できるように設定することが好ましい。図３においては、ＮＩＲ放射を細い鎖線の矢印で示す。デジタル・プロセッサ３８は、測定データに基づいてガラス製品の熱分布を分析するためのものである。この測定は、以下の実施形態に記載する種々の方法で行うことができる。
【００２２】
或るの実施形態では、デジタル・プロセッサ３８は、ガラス製品について入手した熱分布を、いわゆる測定領域４０、４１、４２、４３、４４に細分割するためのものである（図４参照）。これらの測定領域は、ガラス製品１８の画像を、水平方向の測定領域４０、４１、４２、４３、４４に細分割する多数のストリップであってもよいが（図４参照）、異なる形の測定領域４０、４１、４２、４３、４４も使用することができる。測定領域４０、４１、４２、４３、４４の数は２つまたはそれ以上である。測定領域の数は重要なものではないが、測定領域の数を増やせば、成形工程に関するもっと詳細な情報が入手できる。放射の測定強度は、好適には、各測定領域４０、４１、４２、４３、４４上で平均するのが好ましい。このようにして入手した現在の平均値は、基準値と比較される。この基準値は、測定領域からの冷却曲線により、または、例えば、移動平均のような他の統計的計算により決定される。現在の平均値が基準値より大きい場合には差は「正」になる（図５参照）。平均値がその基準値より低い場合には、この差は「負」になる。
【００２３】
この分析は、各測定領域４０、４１、４２、４３、４４の組に対して行われる。差を表示する測定領域４０、４１、４２、４３、４４が存在し、反対の符号を有している場合には、変化はガラス厚さの変化によるものである（図５参照）。説明：各ガラス製品は、１つのガラスの塊から形成される。ガラスの塊は一定の重量および容積を有する。それ故、製品毎のガラスの重量は一定である。工程内の外乱のために、例えば、基部のセクションのような製品の或る場所のガラス壁の厚さが薄くなった場合には、製品の他の測定領域４０、４１、４２、４３、４４内のガラス壁の厚さを厚くしなければならない。薄いガラス壁を有する測定領域４０、４１、４２、４３、４４からの放射の量は少ない。厚いガラス壁を有する測定領域４０、４１、４２、４３、４４の放射の量は多い。この変化は、材料の特性の変化によるものではない。何故なら、この製品のガラスは同じ炉からのものであるからである。図６は、測定領域４０、４１、４２、４３、４４の平均強度のいくつかの変化を示すグラフである。工程内の外乱のために、放射内に偏差が生じる。この場合、測定した偏差の符号は同じであるので、ガラス壁の温度は変化している。説明：各ガラス製品は、１つのガラスの塊からできている。ガラスの塊は一定の重量および容積を有する。それ故、製品毎のガラスの量は一定である。工程内の外乱のために、ガラス製品１８の温度が上昇し、もっと温度が高いガラス製品１８のこれらの部分はすべてもっと多くの放射を出す。ガラス壁の厚さは変化していないので、関連する測定領域４０、４１、４２、４３、４４内の偏差は相違点に対してすべて同じ符号を有する。この変化は材料の特性の変化によるものではない。何故なら、ガラス製品１８のガラスは、同じ溶解炉１からのものであるからである。
【００２４】
ＩＳ機械６の各セクション１４は、１つまたはそれ以上のステーション１６からなる。各ステーション１６は、他のセクション１４から独立してガラス製品１８を作ることができる。形成されたばかりのガラス製品１８は、コンベア・ベルト８上に一定の順序で並んでいる。ガラス製品が製造されたセクション１４により、ガラス製品１８は、すべて異なる冷却時間を有する。この冷却時間というのは、成形工程の終わりから製品が測定システム３０を通過するまでの時間である。
【００２５】
好適には、本発明は、時間の経過中、ＩＳ機械６に同期していることが好ましいので、そこからガラス製品１８が出てくる各ガラス製品１８のステーション１６は分かっている。図７においては、１つの特定の測定領域４０、４１、４２、４３、４４の測定した強度が、種々のステーション１６に対してプロットに描かれる。種々のセクション（１……１２）に関連するステーション（ＢおよびＦ）の名称は、Ｘ軸に沿って表示される。測定システム３０にもっと近いステーション１６の冷却時間は短く、そのため同様にガラス製品が測定システム３０を通過する時点で高い放射レベルを有する。それ故、図７を見れば分かるように、測定システム３０（図２参照）に近いステーション「１２Ｂ」からのガラス製品１８は、測定システム３０から遠いステーション「１Ｂ」からのガラス製品１８よりも高温である。入手したグラフは、ＩＳ機械プロットと呼ばれる。
【００２６】
図８においては、「最小二乗法」または類似の方法により計算した指数曲線が、図７からの測定点を通して描かれている。この曲線は、冷却曲線と呼ばれる。形成した全てのガラス製品が、その最終成形工程後に、同じガラス壁の厚さ、温度分布および材料特性を有している場合には、ＩＳ機械プロットの測定点は、冷却曲線と正確に一致する。ガラス製品１８はすべて同じ品質になる。しかし、特定のセクション１４（およびそれ故ステーション）の工程ステップ内に外乱が発生した場合には、このセクション１４からの製品は、品質の変化により影響を受ける。温度分布および／またはガラス壁の厚さが変化する。その結果、ＩＳ機械プロットは、冷却曲線からずれることになる。測定した強度が冷却曲線と一致する場合には、ガラス製品１８の品質は同じになる。それ故、同様に、成形工程の基準値として冷却曲線を使用することができるという結論になる。ガラス製品１８の特定の冷却曲線に関連するＩＳ機械設定パラメータの値は、ガラス製品１８の将来の製造のための基準値としての役に立つ場合がある。
【００２７】
別の種類のガラス製品を製造しなければならない場合には、成形工程の全ての設定パラメータを調整しなければならない。この調整時間をかなり短くし、多くの当て推量を低減するために、ガラス製品の冷却曲線からの（すでに既知の）設定パラメータを基準値として直ちに使用する。この時点で、ＩＳ機械プロットが冷却曲線と一致するように、成形工程の設定が調整される。このようにして、全てのガラス製品１８は前の生産の場合と同じ品質になる。
【００２８】
現在のＩＳ機械プロットと冷却曲線との間の任意の偏差を記録することにより成形工程の誤差を表示することができ、どの工程ステップでこの誤差が発生したのかを決定することができる。好適には、ＩＳ機械プロットおよび冷却曲線を、現在の工程に対する全ての設定測定領域４０、４１、４２、４３、４４に対して決定することが好ましい。計算した冷却曲線は、各ステーションに対する基準値として使用することができる。或る偏差が冷却曲線に対するＩＳ機械プロットで発生した場合には、以下の状況が発生した恐れがある。
【００２９】
状況Ａ：  この偏差は全てのセクションに適用され、新しい計算した冷却曲線は、現在の冷却曲線と比較して上下にシフトしているが、冷却曲線の形状はほぼ同じままである。
【００３０】
分析Ａ：  或る偏差が全てのセクションに対して発生した。このことは、例えば、全てのセクションの冷却能力のような全ＩＳ機械で或る欠陥が発生したことを意味するか、または供給装置、前炉および溶解炉内のＩＳ機械の上流の工程ステップで或る欠陥が発生したことを意味する。さらに、この欠陥は、単に熱によるものである。
【００３１】
説明：  或るセクション内の或るステーションは、他のセクションから独立してガラス製品１８を製造することができる。冷却曲線（基準曲線）に対する放射パターンの偏差が決定された場合には、その欠陥は共通の要因により生じたものに違いない。この共通の要因は、（ＩＳ機械６内の冷却空気の温度、湿度のような）ＩＳ機械６内の共通の要因か、またはＩＳ機械６の上流の工程ステップ内の共通の要因かである。すなわち、供給装置、前炉および溶解炉１内の温度、材料の特性である。冷却曲線の形はほぼ同じままである。このことは、製品の冷却速度も同じままであることを意味する。それ故、ＩＳ機械６の最終製造ステップ後の最初の温度が、全てのセクション１４に対して高くなったか低くなったか、またガラスの分布および材料の特性の両方が同じままで変化しなかったものと結論づけることができる。
【００３２】
状況Ｂ：  この偏差は全てのセクションに適用され、新しい計算した冷却曲線は、現在の冷却曲線と比較して上下にシフトしているが、冷却曲線の形状も変化している。
【００３３】
分析Ｂ：  この場合も、全てのセクション内に或る欠陥がある。それ故、発生した欠陥は、共通の要因によるものに違いない。冷却曲線の形が変わっているので、ガラスの材料の特性が変化し、そのためガラスの分布も変化したと結論づけることができる。
【００３４】
説明：  冷却曲線の形はガラス壁のガラス厚さ、および材料の特性に依存するが、製品のガラス壁内の最初の温度には依存しない。ガラスの量がほぼ一定のままであるので（ガラスの塊）、全てのセクション１４に対して同時に起こった偏差は、材料の特性の変化によるものであるに違いない。
【００３５】
状況Ｃ：  共通の塊形成工程を有するステーション１６だけに或る偏差が発生する。
【００３６】
分析Ｃ：  或る偏差が、共通の塊形成工程を有するステーション１６だけの冷却曲線と比較したＩＳ機械プロット内に発生した場合は、外乱は塊形成工程で発生する。或る偏差を有するステーションの平均強度が高いかまたは低い場合には、塊の重量は高いかまたは低い。
【００３７】
状況Ｄ：  冷却曲線に対するＩＳ機械プロット内の偏差が１つのステーション１６だけに関連している。
【００３８】
分析Ｄ：  或る欠陥が関連するステーション１６だけで発生した。ステーション内のこれらの工程だけが欠陥の原因である場合がある。
【００３９】
前記実施例は、単なる例示であり、決して本発明の範囲を制限するものではない。当業者であれば、例えば、冷却曲線をこの手段によって入手することができるように、時間の関数として１つのボトルだけを測定するというような別の実施例を容易に思い付くことができるだろう。ＩＳ機械６も、セクション１４およびステーション１６の異なる組成から作ることができる。その結果、分析方法は幾分異なる方法で行われる。また、当業者であれば、デジタル・プロセッサ３８の代わりに任意の他の適当なプロセッサを使用することも理解することができるだろう。プロセッサ３８は、アナログ技術、デジタル技術またはソフトウェア技術または所望するこれらの任意の組み合わせにより作ることができる。また、プロセッサ３８を、オプションとしてマスタ−スレーブ関係の種々の副工程から構成することもできる。プロセッサは、必ずしもシステムの残りの部分と接近している必要はないが、例えば、遠隔通信により測定システムと通信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】現状技術による製造工程を示す。
【図２】現状技術によるガラス成形機および測定システムの略図である。
【図３】本発明による測定システムの略図である。
【図４】ガラス製品の測定領域への細分割の一例である。
【図５】２つの測定領域の平均強度の変化と基準値とを示すグラフである。
【図６】２つの測定領域の平均強度の変化と基準値とを示すグラフである。
【図７】いわゆる機械プロットのグラフである。
【図８】適合曲線によるいわゆる機械プロットのグラフである。
【図１】
2005534904.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年6月21日(2004.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス製品の製造工程を分析し制御するための分析システムであり、
前記製造工程が、成形工程および冷却工程を含み、
前記分析システムが、赤外線感知測定システムと、該赤外線感知測定システムと交信するプロセッサとを含み、
前記赤外線感知測定システムが、前記ガラス製品の前記成形工程直後に、高温ガラス製品から出る赤外放射を測定するために設けられ、
前記プロセッサが、前記測定システムによって測定された情報に基づいて、前記ガラス製品の熱分布を決定するために設けたものである、前記分析システムにおいて、
前記赤外線感知測定システム（３０）が、前記ガラス製品の壁の内部から出る近赤外線（ＮＩＲ）領域内の放射線のみを感知することを特徴とする分析システム。
【請求項２】
前記赤外線感知測定システム（３０）が、９００〜２８００ナノメートルの波長を感知することを特徴とする請求項１に記載された分析システム。
【請求項３】
前記赤外線感知測定システム（３０）が、少なくとも１つの赤外線センサ（３２）と、少なくとも１つの近赤外線フィルタ（３４）とを含むことを特徴とする請求項１および請求項２のうちのいずれか１項に記載された分析システム。
【請求項４】
前記近赤外線フィルタ（３４）の透過特性が、前記ガラス製品の色および特定の材料組成に依存することを特徴とする請求項３に記載された分析システム。
【請求項５】
前記プロセッサ（３８）は、以下の作業、すなわち、
（ａ）前記ガラス製品（１８）の画像を、少なくとも２つの測定領域（４０，４１，４２，４３，４４）に細分割する作業を実行するために設けたものであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された分析システム。
【請求項６】
前記プロセッサ（３８）は、以下の作業、すなわち、
（ｂ）連続する複数のガラス製品（１８）の異なる測定領域の平均強度値を決定する作業を実行するために設けたものであることを特徴とする請求項５に記載された分析システム。
【請求項７】
前記プロセッサ（３８）は、以下の作業、すなわち、
（ｃ）少なくとも２つの測定領域について、時間の経過中、多数の連続的に成形されたガラス製品（１８）について決定された平均強度値から現在の平均値を決定する作業と、
（ｄ）少なくとも２つの測定領域の各々について、前記現在の強度または前記現在の平均強度と、基準値との間の、あらゆる偏差を記録する作業と、
（ｅ）少なくとも２つの測定領域間のあらゆる偏差を比較する作業と、
（ｆ）偏差が生じた場合に、誤差信号を発生する作業とを実行するために設けたものであることを特徴とする請求項６に記載された分析システム。
【請求項８】
第１の測定領域内で正の偏差が生じ、第２の測定領域内で負の偏差が生じたならば、前記誤差信号がガラス厚さの偏差を示唆することを特徴とする請求項７に記載された分析システム。
【請求項９】
全ての測定領域で正の偏差が生じるか、または、全ての測定領域で負の偏差を起こしたならば、前記誤差信号がガラス温度の偏差を示唆することを特徴とする請求項７に記載された分析システム。
【請求項１０】
前記プロセッサ（３８）は、少なくとも１つの測定領域について、以下の作業、すなわち、
（ｃ）前記連続する複数のガラス製品（１８）（すなわち、ステーション１４）の関数として前記平均強度値のグラフを描くことにより機械プロットを決定する作業と、
（ｄ）最適適合曲線により冷却プロットを決定する作業と、
（ｅ）現在の機械プロットと前記冷却プロットとの間のあらゆる偏差を記録する作業と、
（ｆ）偏差が生じた場合に、誤差信号を発生させる作業とを実行するために設けたものであることを特徴とする請求項６に記載された分析システム。
【請求項１１】
前記誤差信号が、前記成形工程中の可能性のある原因に関する情報を含むことを特徴とする請求項１０に記載された分析システム。
【請求項１２】
前記プロセッサ（３８）は、ガラス製品の熱分布の局部的不連続を記録するために設けたものであることを特徴とする請求項１から請求項３までに記載された分析システム。
【請求項１３】
ガラス製品の製造工程を分析し監視するための方法であり、
（ａ）高温ガラス製品の熱分布を決定するための測定手段を用意する作業と、
（ｂ）高温ガラス製品を冷却炉に入れる前に、前記高温ガラス製品から出る赤外放射を測定する作業と、
（ｃ）前記測定された赤外放射に基づいて、ガラス製品の熱分布を決定する作業とを含む前記方法において、
前記測定手段（３０）が、近赤外線領域からの放射線のみを感知することを特徴とするガラス製品の製造工程を分析し監視するための方法。
【請求項１４】
前記測定手段（３０）が、９００〜２８００ナノメートルの波長のみを感知することを特徴とする請求項１３に記載されたガラス製品の製造工程を分析し監視するための方法。
【請求項１５】
前記測定手段（３０）が、少なくとも１つの赤外線センサ（３２）と、少なくとも１つの近赤外線フィルタ（３４）とを含むことを特徴とする請求項１３に記載されたガラス製品の製造工程を分析し監視するための方法。
【請求項１６】
前記方法が、以下の作業、すなわち、
（ｄ）前記ガラス製品（１８）の画像を少なくとも２つの測定領域（４０，４１，４２，４３，４４）に細分割する作業を含むことを特徴とする請求項１３から請求項１５までのいずれか１項に記載されたガラス製品の製造工程を分析し監視するための方法。
【請求項１７】
前記方法が、以下の作業、すなわち、
（ｅ）連続する複数のガラス製品（１８）ついて、異なる測定領域の平均強度値を決定する作業を含むことを特徴とする請求項１３から請求項１６までのいずれか１項に記載されたガラス製品の製造工程を分析し監視するための方法。
【請求項１８】
前記方法が、以下の作業、すなわち、
（ｆ）少なくとも２つの測定領域について、連続的に成形された多数のガラス製品（１８）について決定された前記平均強度値により現在の平均値を決定する作業と、
（ｇ）少なくとも２つの測定領域の各々について、前記現在の平均強度と基準値との間のあらゆる偏差を記録する作業と、
（ｈ）少なくとも２つの測定領域間の偏差を比較する作業と、
（ｉ）偏差が生じた場合に誤差信号を発生させる作業とを含むことを特徴とする請求項１３から請求項１７までのいずれか１項に記載されたガラス製品の製造工程を分析し監視するための方法。
【請求項１９】
第１の測定領域で正の偏差が生じ、第２の測定領域で負の偏差が生じたならば、前記誤差信号がガラス厚さの偏差を示唆することを特徴とする請求項１８に記載されたガラス製品の製造工程を分析し監視するための方法。
【請求項２０】
全ての測定領域で正の偏差が生じるか、または、全ての測定領域で負の偏差が生じたならば、前記誤差信号がガラス温度の偏差を示唆示することを特徴とする請求項１８に記載されたガラス製品の製造工程を分析し監視するための方法。
【請求項２１】
前記方法が、以下の作業、すなわち、
（ｊ）連続する複数のガラス製品（１８）（すなわち、ステーション１４）の関数として、前記平均強度値のグラフを描くことにより機械プロットを決定する作業と、
（ｋ）最適適合曲線により冷却プロットを決定する作業と、
（ｌ）現在の機械プロットと冷却プロットとの間のあらゆる偏差を記録する作業と、
（ｍ）偏差が生じた場合に誤差信号を発生する作業とを含むことを特徴とする請求項１７に記載されたガラス製品の製造工程を分析し監視するための方法。
【請求項２２】
前記方法が、前記ガラス製品の熱分布の局部的不連続を記録する作業を含むことを特徴とする請求項１３から請求項１５までのいずれか１項に記載されたガラス製品の製造工程を分析し監視するための方法。
【国際調査報告】
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