【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本說明書總體上涉及用于從玻璃管生產玻璃制品的系統和方法，特別地，涉及用于玻璃管轉換工藝的反饋控制的系統和方法。
技術介紹
1、歷史上，玻璃由于其相對于其他材料的氣密性、光學透明度和優異的化學耐久性,被用作包裝藥物的優選材料。具體地，在藥物包裝中使用的玻璃必須具有足夠的化學耐久性，以防止影響其中包含的藥物制劑的穩定性。具有合適的化學耐久性的玻璃包括astm標準“ia型”和“ib型”玻璃成分內的那些玻璃成分，其具有經證明的化學耐久性的歷史。
2、玻璃管可以轉換為其他玻璃制品，諸如用于藥物應用的各種玻璃容器，包括但不限于小瓶、注射器、安瓿、藥筒和其他玻璃制品。玻璃管可以，例如，在“轉換機器”中轉換。轉換機器已經使用了超過75年，并且目前由各種商業和內部設備供應商制造。這些轉換機器通常使用包括火焰加工、旋轉及固定工具成形、熱分離或劃痕和沖擊切斷步驟的步驟，將長的玻璃管重新成形為多個玻璃制品。各種燃燒器和成形工具通常用于從玻璃管塑形一個或多個制品并將制品與玻璃管分離。
技術實現思路
1、在使用轉換機器(即，轉換器)將玻璃管轉換為玻璃制品期間，加熱元件(諸如燃燒器)將玻璃管的玻璃加熱到玻璃粘度允許玻璃形成玻璃制品的一個或多個特征的溫度。成形站包括成形工具，諸如銷和輪組件，以與加熱的玻璃管接觸并形成成品玻璃制品的特征的內部和外部尺寸。傳統的轉換機器使用簡單的針閥來調節加熱站中的燃燒器輸出。在傳統的轉換機器上的成形工具的位置通過機械聯動裝置來調整，機械聯動裝置通常與凸輪驅動軸連接。燃燒
2、從歷史上看，用于管理傳統轉換機器的數百個工藝設置和輸入的控制策略依賴于人類操作員。特別地，已經依賴這些各種經驗水平的人類操作員來改變用于不同幾何形狀小瓶的燃燒器參數、成形單元參數和整體機器定時。人類操作員通過調整這些相同的參數來管理在這個工藝中發生的正常日常變化。生產者能夠從轉換機器持續地制造高成品率和高質量的玻璃制品的程度高度依賴于操作轉換機器的機器操作員的技能水平和經驗。生產線與生產線之間以及班次與班次之間的操作員經驗水平差異可以導致工藝生產的小瓶的成品率和質量顯著變化。盡管在“附加”控制設置和自動化(諸如質量流量控制閥、伺服電機和/或plc控制器)取得了進展，現有技術的當前狀態是人類操作員仍然做出決策并最終驅動轉換器的所有輸入參數。
3、因此，存在對為將玻璃管轉換為玻璃制品(諸如藥物包裝)的轉換器提供反饋控制的系統和方法的需求，以減少操作中的可變性并提高成品率和降低缺陷率。
4、在本公開的第一方面，一種用于控制從玻璃管生產玻璃制品的轉換器的方法可以包括操作轉換器以從多個玻璃管中生產多個玻璃制品，其中，轉換器包括多個處理站，并且操作轉換器可以包括平移玻璃管以依次通過多個處理站中的每一個處理站。該方法可以進一步包括在轉換期間或之后為多個玻璃制品或多個玻璃管的至少一個屬性提供目標值，在轉換期間或之后測量多個玻璃制品或多個玻璃管的至少一個屬性，記錄與至少一個屬性相關的轉換器的至少一個工藝參數的設置以產生包括至少一個屬性的測量值和轉換器的至少一個工藝參數的設置的數據集，處理數據集以產生至少一個屬性的測量值的分布的統計特性，以及根據測量的至少一個屬性的分布的統計特性、至少一個屬性的目標值和至少一個工藝參數的設置確定至少一個工藝參數中的每一個工藝參數的更新設置。至少一個工藝參數的更新設置可以是將至少一個屬性的目標控制函數最小化的設置的值。該方法可以進一步包括將轉換器的至少一個工藝參數中的每一個工藝參數調整為更新設置。
5、本公開的第二方面可以包括第一方面，進一步包括重復測量至少一個屬性、記錄至少一個工藝參數中每一個工藝參數的設置、處理數據集、確定至少一個工藝參數中每一個工藝參數的更新設置以及調整至少一個工藝參數中的每一個工藝參數直到至少一個工藝參數中每一個工藝參數的更新設置收斂。
6、本公開的第三方面可以包括第一方面或第二方面中的任一個，其中處理數據集可以包括從至少一個屬性的測量值的數據集中移除異常數據點，并且在移除異常數據點之后，從數據集中計算至少一個屬性的測量值的分布的統計特性。
7、本公開的第四方面可以包括第三方面，其中數據集的分布的統計特性可以是平均值、中值、范圍、標準差、方差或這些的組合。
8、本公開的第五方面可以包括第一方面至第四方面中的任一個，進一步包括為至少一個屬性中的每一個屬性提供規格范圍。屬性的規格范圍可以包括屬性的最小值和屬性的最大值，低于該最小值玻璃制品被認為不符合規格，高于該最大值玻璃制品被認為不符合規格。該方法可以進一步包括基于在至少一個屬性中的每一個屬性的規格范圍的擴散，將屬性加權因子應用于目標控制函數中的至少一個屬性中的每一個屬性。
9、本公開的第六方面可以包括第五方面，進一步包括根據至少一個屬性的每個屬性的規格范圍來確定屬性加權因子。
10、本公開的第七方面可以包括第六方面，包括從規格范圍確定至少一個屬性中的每一個屬性的工藝能力指數cpk，以及基于至少一個屬性中的每一個屬性的工藝能力指數cpk確定至少一個屬性中的每一個的屬性加權因子。
11、本公開的第八方面可以包括第一方面至第七方面中的任一個，進一步包括為至少一個工藝參數中的每一個工藝參數構建懲罰因子并將懲罰因子應用于目標控制函數中的至少一個工藝參數中的每一個工藝參數，其中操作懲罰因子以減小對至少一個屬性中的一個或多個屬性有較大影響的工藝參數的變化的幅度。
12、本公開的第九方面可以包括第八方面，進一步包括針對多次迭代重復第八方面的方法，標識指示控制轉換器的一個或多個方面的能力降低的至少一個工藝參數中的一個或多個工藝參數的更新設置的發散或振蕩，以及調整至少一個工藝參數中的一個或多個工藝參數的懲罰因子。調整懲罰因子可以減少在方法的每次迭代中對一個或多個工藝參數做出改變的幅度，從而傾向于減少更新設置的發散或振蕩。
13、本公開的第十方面可以包括第九方面，其中發散可以通過方法每次迭代時目標控制函數的振蕩或持續增加來指示。
14、本公開的第十一方面可以包括第一方面至第十方面中的任一個，進一步包括提供至少一個工藝參數中的每一個工藝參數的最大設置和最小設置，并且將至少一個工藝參數中的每一個工藝參數的更新設置維持在工藝參數的最小設置和最大設置之間的范圍內。
15、本公開的第十二方面可以包括第一方面至第十一方面中的任一個，其中目標控制函數可以包括根據以下等式的均方誤差成本函數：因此，存在對用于為將玻璃管轉換成玻璃制品(諸如藥物包裝)的轉換器提供反饋控制的系統和方法的需求，以減少操作中的可變性并提高成品率和降低缺陷率。
16、j(k)＝(g*act[k)+attribmeasured(k)-g*act(k-1)-本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于控制從玻璃管生產玻璃制品的轉換器的方法，所述方法包括：
2.如權利要求1所述的方法，進一步包括重復測量所述至少一個屬性，記錄所述至少一個工藝參數中的每一個工藝參數的所述設置，處理所述數據集，確定所述至少一個工藝參數中的每一個工藝參數的所述更新設置，以及調整所述至少一個工藝參數中的每一個工藝參數，直到所述至少一個工藝參數中的每一個工藝參數的所述更新設置收斂。
3.如權利要求1所述的方法，其中處理所述數據集包括：
4.如權利要求3所述的方法，其中，所述數據集的所述分布的所述統計特性是平均值、中值、范圍、標準差、方差或這些的組合。
5.如權利要求1所述的方法，進一步包括：
6.如權利要求5所述的方法，進一步包括從所述規格范圍確定所述屬性加權因子用于所述至少一個屬性中的每一個屬性。
7.如權利要求6所述的方法，包括從所述規格范圍確定所述至少一個屬性中的每一個屬性的所述工藝能力指數Cpk，以及基于所述至少一個屬性的所述工藝能力指數Cpk確定所述至少一個屬性中的每一個屬性的所述屬性加權因子。
8.
9.如權利要求8所述的方法，進一步包括：
10.如權利要求9所述的方法，其中，所述發散通過在所述方法的每次迭代的所述目標控制函數中振蕩或持續增加來指示。
11.如權利要求1所述的方法，進一步包括：
12.如權利要求1所述的方法，其中，所述目標控制函數包括來自以下等式的均方誤差成本函數：
13.如權利要求12所述的方法，進一步包括構建所述目標控制函數。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，構建所述目標控制函數包括：
15.根據權利要求14所述的方法，其中構建所述至少一個模型包括進行“實驗設計”過程、從第一原理導出所述至少一個模型或這些的組合，以產生所述至少一個模型。
16.如權利要求14所述的方法，進一步包括周期性地重新構建所述至少一個模型以考慮隨時間或響應于所述轉換器的操作中的已知變化的工藝變化。
17.如權利要求14所述的方法，進一步包括將針對所述至少一個屬性中的每一個屬性的屬性加權因子應用于所述目標控制函數的一個或多個項。
18.如權利要求14所述的方法，進一步包括將針對所述至少一個工藝參數中的每一個工藝參數的懲罰因子應用于所述目標控制函數的一個或多個項。
19.如權利要求1所述的方法，其中確定所述至少一個工藝參數中的每一個工藝參數的更新設置進一步包括使所述至少一個工藝參數經受包括所述至少一個工藝參數的最大值和最小值的約束。
20.如權利要求1所述的方法，所述方法包括：
21.如權利要求1所述的方法，進一步包括在顯示器上顯示用戶界面。
22.如權利要求21所述的方法，進一步包括從所述用戶界面接收一個或多個用戶輸入，并且基于所述一個或多個用戶輸入來改變所述至少一個工藝參數的所述更新設置。
23.如權利要求1所述的方法，其中所述至少一個屬性包括轉換后的所述玻璃制品的一個或多個屬性、在所述玻璃管的所述工作端處部分成形的玻璃制品的一個或多個特征的一個或多個屬性、所述玻璃管的一個或多個屬性、在所述玻璃管的所述工作端處的預成形件的一個或多個屬性或這些的組合。
24.一種用于從多個玻璃管生產多個玻璃制品的系統，所述系統包括：
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種用于控制從玻璃管生產玻璃制品的轉換器的方法，所述方法包括：
2.如權利要求1所述的方法，進一步包括重復測量所述至少一個屬性，記錄所述至少一個工藝參數中的每一個工藝參數的所述設置，處理所述數據集，確定所述至少一個工藝參數中的每一個工藝參數的所述更新設置，以及調整所述至少一個工藝參數中的每一個工藝參數，直到所述至少一個工藝參數中的每一個工藝參數的所述更新設置收斂。
3.如權利要求1所述的方法，其中處理所述數據集包括：
4.如權利要求3所述的方法，其中，所述數據集的所述分布的所述統計特性是平均值、中值、范圍、標準差、方差或這些的組合。
5.如權利要求1所述的方法，進一步包括：
6.如權利要求5所述的方法，進一步包括從所述規格范圍確定所述屬性加權因子用于所述至少一個屬性中的每一個屬性。
7.如權利要求6所述的方法，包括從所述規格范圍確定所述至少一個屬性中的每一個屬性的所述工藝能力指數cpk，以及基于所述至少一個屬性的所述工藝能力指數cpk確定所述至少一個屬性中的每一個屬性的所述屬性加權因子。
8.如權利要求1所述的方法，進一步包括：
9.如權利要求8所述的方法，進一步包括：
10.如權利要求9所述的方法，其中，所述發散通過在所述方法的每次迭代的所述目標控制函數中振蕩或持續增加來指示。
11.如權利要求1所述的方法，進一步包括：
12.如權利要求1所述的方法，其中，所述目標控制函數包括來自以下等式的均方誤差成本函數：
13.如權利要求12所述的方法，進一步包括構建所述目標控制函數。
14.如權利要求13所述的方法...
【專利技術屬性】
技術研發人員：C·R·巴納德，E·M·格羅斯，J·M·馬圖司克，K·P·麥克內里斯，C·T·奧馬利，
申請(專利權)人：康寧股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。