СПОСОБ И МАШИНА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ФОРМОВАНИЯ

1. Способ контроля процесса формования стеклянных сосудов (2), осуществляемого с применением установки с несколькими отдельными формовочными секциями (12), в каждой из которых сначала по меньшей мере одной капли (18) расплавленного стекла придают форму заготовки по меньшей мере в одной черновой форме (13), затем ей придают окончательную форму по меньшей мере в одной чистовой форме (14), характеризующийся тем, что содержит этапы, на которых
- отбирают сосуд, называемый анализируемым сосудом, связанный с идентифицированной черновой формой (13) и идентифицированной чистовой формой (14);
- анализируемый сосуд (2) помещают на держатель (31) анализируемого сосуда прибора (30) рентгеновской компьютерной томографии;
- с помощью прибора (30) томографии получают несколько рентгеновских изображений анализируемого сосуда при разных углах проекции;
- рентгеновские изображения передают в вычислительное устройство (38);
- в вычислительное устройство передают данные положения анализируемого сосуда в чистовой форме в системе координат, связанной с формой;
- с помощью вычислительного устройства анализируют рентгеновские изображения, с тем чтобы:
построить в виртуальной системе координат трехмерную цифровую модель (М) анализируемого сосуда на основании рентгеновских изображений;
определить положение трехмерной цифровой модели по отношению к положению анализируемого сосуда в системе координат, связанной с формой;
- и анализируют трехмерную цифровую модель (М), чтобы определить по меньшей мере один показатель (А) качества анализируемого сосуда, связанный по меньшей мере с одной областью анализируемого сосуда, позволяющий вывести корректирующую информацию по меньшей мере для одного задаваемого параметра процесса формования в отношении формы анализируемого сосуда.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для определения положения трехмерной цифровой модели (М) по отношению к положению анализируемого сосуда (2) в системе координат, связанной с формой, обнаруживают установочный рельефный элемент (R) на анализируемом сосуде и размещают анализируемый сосуд на держателе (31) анализируемого сосуда таким образом, чтобы позиционировать его установочный рельефный элемент (R) относительно визуального или механического установочного устройства держателя анализируемого сосуда.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для определения положения трехмерной цифровой модели (М) по отношению к положению анализируемого сосуда в системе координат, связанной с формой:
- на анализируемом сосуде выбирают установочный рельефный элемент (R), положение которого известно в системе координат, связанной с формой;
- на трехмерной цифровой модели (М) локализуют виртуальный установочный рельефный элемент (Rv), соответствующий выбранному установочному рельефному элементу (R);
- и определяют положение виртуального установочного рельефного элемента (Rv) в виртуальной системе координат, чтобы вывести из него положение трехмерной цифровой модели (М) в системе координат, связанной с формой.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что при построении трехмерной цифровой модели (М) учитывают держатель (31) анализируемого сосуда таким образом, чтобы иметь виртуальную вертикальную ось, проходящую перпендикулярно относительно виртуальной плоскости (Pr) опоры анализируемого сосуда на держателе анализируемого сосуда, и обеспечить относительное вращение трехмерной цифровой модели (M) вокруг виртуальной вертикальной оси, чтобы привести виртуальный установочный рельефный элемент (Rv) в положение, соответствующее положению установочного рельефного элемента в системе координат, связанной с формой.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что черновую форму (13) и/или чистовую форму (14), из которой извлекают анализируемый сосуд, идентифицируют по номеру формы или номеру места расположения, и показатель качества анализируемого сосуда связывают с этим номер формы или номером места расположения.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что для идентификации черновой формы (13) и/или чистовой формы (14), из которой извлекают анализируемый сосуд с рельефным элементом, указывающим номер формы или номер места расположения в виде кода или в буквенно-цифровом виде,
считывают рельефный элемент, выполненный на анализируемом сосуде, и считанный номер передают в вычислительное устройство (38);
или анализируют трехмерную цифровую модель (М) анализируемого сосуда (2), определяя место виртуального рельефного элемента, соответствующего рельефному элементу анализируемого сосуда, и считывают этот виртуальный рельефный элемент, чтобы передать его в вычислительное устройство (38).
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что анализируемый сосуд (2) отбирают самое позднее перед входом в печь отжига установки.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что определяют показатель (А) качества анализируемого сосуда, позволяющий вывести корректирующую информацию по меньшей мере для одного задаваемого параметра процесса формования сосудов для идентифицированных форм, выбранного из следующих параметров:
- вес или форма капли стекломассы, загружаемой в идентифицированную черновую форму;
- положение или скорость капли (18) стекломассы при ее загрузке в идентифицированную черновую форму;
- синхронизация, или скорость, или сила при движении механизмов прессующих пуансонов, идентифицированных форм, механизмов переноса заготовки, извлекающих захватов;
- охлаждение идентифицированных форм или соответствующего пуансона;
- давление выдувания или прессования для идентифицированных форм;
- замена идентифицированной формы.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что в качестве показателя (А) качества анализируемого сосуда (2) определяют распределение стекла в анализируемом сосуде.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что в качестве показателя (А) качества анализируемого сосуда определяют по меньшей мере один объемный параметр анализируемого сосуда из следующих параметров: емкость (Cn) анализируемого сосуда, объем по огибающей анализируемого сосуда и объем стекла анализируемого сосуда.
11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что в качестве показателя (А) качества анализируемого сосуда определяют отображение рельефных элементов (В), выполненных на анализируемом сосуде.
12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что в качестве показателя (А) качества анализируемого сосуда определяют внутреннюю геометрию горловины анализируемого сосуда.
13. Способ по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что в качестве показателя (А) качества анализируемого сосуда определяют плоскостность поверхности ободка анализируемого сосуда.
14. Способ по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что в качестве показателя (А) качества анализируемого сосуда определяют наружные диаметры корпуса анализируемого сосуда.
15. Способ по п. 9, отличающийся тем, что для определения распределения стекла в качестве показателя (А) качества анализируемого сосуда определяют положение центра (Gv) массы трехмерной цифровой модели (M) или участка указанной модели и это положение сравнивают с контрольным положением (Gr).
16. Способ по п. 9 или 15, отличающийся тем, что для определения распределения стекла в качестве показателя (А) качества анализируемого сосуда определяют толщину стеклянной стенки по меньшей мере по одной области анализируемого сосуда (2), при этом выявляют в указанной области положение зоны с толщиной, превышающей заранее определенное значение, и/или с толщиной, меньшей заранее определенного значения, при целесообразности, определяя протяженность указанной зоны, и/или выявляя присутствие и положение в стенке места, имеющего минимальную и максимальную толщину в указанной области.
17. Способ по любому из пп. 9, 15, 16, отличающийся тем, что для определения распределения стекла в качестве показателя качества анализируемого сосуда:
- определяют объем стекла, содержащийся по меньшей мере в двух областях трехмерной цифровой модели, разделенной либо вертикальной плоскостью сечения, содержащей виртуальную вертикальную ось трехмерной цифровой модели, либо горизонтальной плоскостью сечения, перпендикулярной указанной виртуальной вертикальной оси;
- и указанные объемы сравнивают с значениями контрольного объема и/или между несколькими областями одного и того же анализируемого сосуда, и/или между несколькими анализируемыми сосудами.
18. Способ по п. 11, отличающийся тем, что для определения отображения рельефных элементов (В), выполненных на анализируемом сосуде, в качестве показателя качества анализируемого сосуда:
- на трехмерной цифровой модели (М) анализируемого сосуда позиционируют по меньшей мере одну плоскость (С-С) сечения таким образом, чтобы она рассекала по меньшей мере часть виртуального рельефного элемента (Br) наружной поверхности (Se) указанной модели, соответствующего рельефному элементу (В);
- в плоскости сечения определяют характерную кривую (Cr) сечения виртуального рельефного элемента (Br);
- на характерную кривую (Cr) по меньшей мере частично накладывают кривую (Ca) нулевой абсолютной высоты, представляющую собой кривую наружной поверхности (Se) анализируемого сосуда, не имеющего указанного виртуального рельефного элемента (Br);
- сравнивают характерную кривую (Cr) с кривой (Ca) нулевой абсолютной высоты, вычисляя в качестве критерия отображения виртуального рельефного элемента (Br) по меньшей мере одну из следующих величин:
- расстояние между характерной кривой (Cr) и кривой (Ca) нулевой абсолютной высоты;
- разность между наклонами характерной кривой (Cr) и кривой (Ca) нулевой абсолютной высоты в заданном положении;
- изменение наклона характерной кривой (Cr);
- площадь, ограниченную характерной кривой (Cr) и кривой (Ca) нулевой абсолютной высоты.
19. Способ по п. 11 или 18, отличающийся тем, что для определения отображения рельефных элементов (В), выполненных на анализируемом сосуде (2), в качестве показателя (А) качества анализируемого сосуда:
- определяют характерную поверхность (Sr) рельефного элемента как участок наружной поверхности трехмерной цифровой модели в интересующей зоне, содержащий по меньшей мере часть виртуального рельефного элемента, соответствующего указанному рельефному элементу (В);
- накладывают по меньшей мере частично на наружную поверхность интересующей зоны поверхность (Sa) нулевой абсолютной высоты, представляющую собой поверхность интересующей зоны, не имеющую указанного виртуального рельефного элемента;
- сравнивают характерную поверхность (Sr) с поверхностью (Sa) нулевой абсолютной высоты, вычисляя в качестве критерия отображения рельефного элемента по меньшей мере одну из следующих величин:
- расстояние между поверхностью (Sa) нулевой абсолютной высоты и характерной поверхностью (Sr);
- разность между наклоном поверхности (Sa) нулевой абсолютной высоты и наклоном указанной характерной поверхности (Sr), в заданном положении;
- изменение наклонов характерной поверхности (Sr);
- ряд объемов, ограниченных поверхностью (Sa) нулевой абсолютной высоты и характерной поверхностью (Sr).
20. Способ по любому из пп. 11, 18, 19, отличающийся тем, что для определения отображения рельефных элементов, выполненных на анализируемом сосуде, в качестве показателя качества анализируемого сосуда:
- определяют характерную поверхность (Sr) виртуального рельефного элемента как участок наружной поверхности трехмерной цифровой модели в интересующей зоне, содержащий по меньшей мере часть виртуального рельефного элемента, соответствующего рельефному элементу анализируемого сосуда;
- накладывают по меньшей мере частично на наружную поверхность интересующей зоны теоретическую поверхность (Sri) рельефного элемента, представляющую собой поверхность интересующей зоны, если виртуальный рельефный элемент отображен правильно;
- сравнивают характерную поверхность (Sr) с теоретической поверхностью (Sri), вычисляя в качестве критерия отображения рельефного элемента по меньшей мере одну из следующих величин:
- расстояние между характерной поверхностью (Sr) и теоретической поверхностью (Sri);
- разность между наклонами поверхностей (Sr) и (Sri) в заданном положении;
- ряд объемов, ограниченных поверхностями (Sr) и (Sri).
21. Способ по любому из пп. 11, 18, 19, 20, отличающийся тем, что при определении в качестве показателя качества анализируемого сосуда отображения рельефных элементов, выполненных на анализируемом сосуде,
- выбирают на трехмерной цифровой модели (М) виртуальный рельефный элемент, соответствующий рельефному элементу с технической функцией, положение которого известно;
- позиционируют плоскость сечения таким образом, чтобы она рассекала указанный рельефный элемент по плоскости сечения, соответствующей проектной плоскости;
- получают характерную кривую (Cr) указанного сечения виртуального рельефного элемента;
- измеряют на указанной характерной кривой радиус кривизны и/или угол, длину, расстояние до кривой (Ca) нулевой абсолютной высоты;
- сравнивают измерение с заранее определенными значениями допуска.
22. Способ по п. 10, отличающийся тем, что для определения емкости (Cn) анализируемого сосуда в качестве показателя качества анализируемого сосуда:
- определяют внутреннюю поверхность (Sf) трехмерной цифровой модели (M) анализируемого сосуда;
- определяют плоскость (Pn) уровня заполнения на трехмерной цифровой модели анализируемого сосуда, при этом уровень (Pn) заполнения является либо виртуальной плоскостью (Pr) поверхности ободка, либо номинальной плоскостью уровня заполнения;
- и посредством вычисления определяют внутренний объем трехмерной цифровой модели анализируемого сосуда, ограниченный внутренней поверхностью (Sf) и плоскостью уровня заполнения, и это значение является емкостью (Cn) анализируемого сосуда.
23. Способ по п. 10, отличающийся тем, что для определения объема по огибающей анализируемого сосуда в качестве показателя качества анализируемого сосуда:
- определяют наружную поверхность (Se) трехмерной цифровой модели анализируемого сосуда;
- определяют ограничивающую плоскость (Pf) объема как плоскость поверхности ободка или нижнюю плоскость формовочного стыка ободка;
- и определяют посредством вычисления внутренний объем, ограниченный наружной поверхностью и ограничивающей плоскостью, в качестве объема по огибающей анализируемого сосуда.
24. Способ по п. 10, отличающийся тем, что для определения объема стекла анализируемого сосуда в качестве показателя качества (А) анализируемого сосуда, определяют объем стенки трехмерной цифровой модели анализируемого сосуда.
25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что анализируют трехмерную цифровую модель (М), выявляя пузырьки, соответствующие отсутствию материала между внутренней поверхностью (Sf) и наружной поверхностью (Se), и измеряют объемы указанных пузырьков, которые затем вычитают из объема стенки трехмерной цифровой модели (M), определенного между внутренней поверхностью (Sf) и наружной поверхностью (Se), чтобы получить объем, соответствующий объему стекломассы капли, загружаемой в идентифицированную черновую форму, из которой заготовку переносят в чистовую форму, из которой получают анализируемый сосуд (2).
26. Способ по п. 25, отличающийся тем, что
- в качестве значения объема капли, загружаемой в черновую форму, рассматривают объем стекла трехмерной цифровой модели (M) с учетом или без учета отсутствия материала;
- в качестве значения внутреннего объема чистовой формы рассматривают внутренний объем, ограниченный наружной поверхностью трехмерной цифровой модели (M) и ограничивающей плоскостью;
- в качестве значения емкости (Cn) анализируемого сосуда рассматривают объем, ограниченный внутренней поверхностью трехмерной цифровой модели (M) и плоскостью уровня заполнения;
- из значений емкости (Cn) анализируемого сосуда и внутреннего объема чистовой формы выводят объем капли, загружаемой в черновую форму, из которой получают анализируемый сосуд;
- и, если емкость анализируемого сосуда не является соответствующей, принимают решение об изменении веса капли по меньшей мере для черновой формы, из которой получен анализируемый сосуд, или о замене чистовой формы.
27. Способ по п. 12, отличающийся тем, что для определения геометрии горловины анализируемого сосуда в качестве показателя качества анализируемого сосуда:
- на трехмерной цифровой модели (M) определяют внутреннюю поверхность, соответствующую по меньшей мере внутренней поверхности горловины;
- позиционируют по меньшей мере одну плоскость (Pg) сечения параллельно виртуальной плоскости (Pr) опоры;
- в этой плоскости измеряют несколько диаметров внутренней поверхности и определяют минимум и/или максимум в указанной плоскости сечения.
28. Способ по п. 27, отличающийся тем, что в качестве показателя геометрии горловины определяют:
- диаметр на отверстии;
- и/или диаметр протяжки;
- и/или внутренний профиль анализируемого сосуда.
29. Способ по п. 13, отличающийся тем, что для определения плоскостности поверхности ободка анализируемого сосуда в качестве показателя качества анализируемого сосуда:
- на основании трехмерной цифровой модели (М) определяют замкнутую трехмерную кривую или характерную кольцевую поверхность поверхности ободка;
- позиционируют контрольную плоскость поверхности ободка относительно указанной замкнутой трехмерной кривой или кольцевой поверхности;
- и измеряют отклонения между контрольной поверхностью и замкнутой трехмерной кривой или кольцевой поверхностью.
30. Способ по п. 14, отличающийся тем, что для определения наружных диаметров корпуса анализируемого сосуда в качестве показателя качества анализируемого сосуда:
- на основании трехмерной цифровой модели (М) определяют наружную поверхность (Se), соответствующую по меньшей мере части анализируемого сосуда, для которой необходимо измерить наружный диаметр;
- позиционируют плоскость (Pd) разреза параллельно виртуальной плоскости (Pr) опоры модели по меньшей мере на одной высоте сосуда;
- в этой плоскости разреза измеряют несколько диаметров в отношении наружной поверхности и сравнивают эти измерения с контрольными значениями.
31. Машина для контроля процесса формования стеклянных сосудов, осуществляемого с применением установки с несколькими отдельными формовочными секциями (12), в каждой из которых сначала по меньшей мере одна капля (18) расплавленного стекла формуется в заготовку по меньшей мере в одной черновой форме (13), затем ей придается окончательная форма по меньшей мере в одной чистовой форме (14), содержащая:
- прибор (30) рентгеновской компьютерной томографии, выполненный с возможностью производить несколько рентгеновских изображений под разными углами проекции анализируемого сосуда, установленного на держателе анализируемого сосуда указанного прибора;
- устройство (39) определения положения анализируемого сосуда в чистовой форме в системе координат, связанной с формой;
- вычислительное устройство (38), соединенное с указанным устройством (39) и с прибором (30) томографии и выполненное с возможностью анализировать рентгеновские изображения, с тем чтобы:
построить в виртуальной системе координат трехмерную цифровую модель (М) анализируемого сосуда на основании рентгеновских изображений;
определить положение трехмерной цифровой модели (М) по отношению к положению анализируемого сосуда в системе координат машины;
анализировать трехмерную цифровую модель (М) для определения по меньшей мере одного показателя качества анализируемого сосуда, связанного по меньшей мере с одной областью анализируемого сосуда, позволяющего вывести корректирующую информацию по меньшей мере для одного задаваемого параметра процесса формования, связанного с указанной формой для формования анализируемого сосуда;
- и систему (41) для выдачи по меньшей мере одного показателя (А) качества анализируемого сосуда, связанного по меньшей мере с одной областью анализируемого сосуда.
32. Машина по п. 31, отличающаяся тем, что система (41) для выдачи по меньшей мере одного показателя качества анализируемого сосуда, связанного по меньшей мере с одной областью анализируемого сосуда, содержит систему (42) отображения для показателя качества в отношении идентифицированной чистовой формы.
33. Машина по п. 32, отличающаяся тем, что система (41) для выдачи по меньшей мере одного показателя качества анализируемого сосуда, связанного по меньшей мере с одной областью анализируемого сосуда, содержит линию (43) соединения для передачи в систему (23) управления формовочной установкой показателя (А) качества в отношении идентифицированной чистовой формы.
34. Машина по любому из пп. 31-33, отличающаяся тем, что содержит систему (40) для подачи в вычислительное устройство (38) номера формы или места расположения анализируемого сосуда (2).
35. Установка для формования стеклянных сосудов, содержащая несколько отдельных формовочных секций (12), в каждой из которых по меньшей мере одна капля (18) расплавленного стекла сначала формуется в заготовку по меньшей мере в одной черновой форме (13), затем ей придается окончательная форма по меньшей мере в одной чистовой форме (14), отличающаяся тем, что содержит машину (21) по любому из пп. 31-34, расположенную на выходе чистовых форм.