CN103631224B - 自动化玻璃生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动化玻璃生产线，包括至少一条流水线和为各流水线提供熔料的熔液分料系统，以及：中央计算机，根据产品规格调整各流水线和熔液分料系统并获取相应的运行参数，记录并于需要时调取所述运行参数以适应于相应产品；至少一个流水线控制板，各个并行的流水线控制板分别与中央计算机连接，并根据中央计算机提供的运行参数控制相应流水线的运行；旋转编码器，与中央计算机连接，并根据中央计算机提供的运行参数控制熔液分料系统的分料，与流水线控制板连接并提供角度位置信号作为控制流水线运行的信号基准。本发明的自动化玻璃生产线，具有更高的自动化程度，更低的废品率，尤其是在变更产品规格时，操作简单，快捷，不会造成浪费。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃生产线，尤其是一种自动化玻璃生产线。
背景技术
在玻璃器具制造过程中，从高温玻璃熔液的出料到玻璃器具的成型冷却需要经过几十道工序才能完成。传统的制造方法是使用时间延时、位置传感等方法来控制高温玻璃熔液的滴料速度和加工位置，以此实现自动化生产，但是其不仅自动化程度低，而且由于各类模具之间的配合间隙，导致初成模、吹气、出模等环节存在配合误差，导致废品率很高。尤其是，由于每次参数调整仅适用于单一规格的产品，当需要变更产品规格时，就需要对制程中的各个加工环节重新进行参数的调整，比如对初模、成模、吹气、闷气的时间、位置等参数进行反复校正，而该参数调整环节往往耗时长，通常大约需要两小时左右，甚至更长，而在该段时间内生产线都无法正常生产，而且在调整过程中还需要进行试生产，该环节往往会产生很多废品，不仅使得生产线的产品变更过程过于复杂冗长，延误生产，导致生产线的生产效率低下，而且，浪费人力、原料、能源，导致生产成本高。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，并解决现有技术中的玻璃生产线自动化程度低、废品率高等技术问题，尤其是变更产品规格时的转换过程操作困难，使得时间长、浪费大的技术问题，本发明提供一种自动化玻璃生产线，其具有更高的自动化程度，更低的废品率，尤其是在变更产品规格时，操作简单，快捷，不会造成浪费。
为了解决上述技术问题，本发明采用的主要技术方案是：
一种自动化玻璃生产线，包括至少一条流水线和为各流水线提供熔料的熔液分料系统，还包括：
中央计算机，根据产品规格调整各流水线和熔液分料系统并获取相应的运行参数，记录并于需要时调取所述运行参数以适应于相应产品；
至少一个流水线控制板，各个并行的流水线控制板分别与中央计算机连接，并根据中央计算机提供的运行参数控制相应流水线的运行，优选为，并行的不同流水线的运行参数为独立的，即每条流水线是由各自的流水线控制板来控制的；
旋转编码器，与中央计算机连接，并根据中央计算机提供的运行参数控制熔液分料系统的分料，与流水线控制板连接并提供角度位置信号作为控制流水线运行的信号基准。
所述的自动化玻璃生产线，优选为，还包括：
单片机控制板，流水线控制板和旋转编码器通过单片机控制板与中央计算机连接。
其中，所述单片机控制板根据中央计算机传送的关于运行参数的信息来控制旋转编码器和流水线控制板的输出信号。
所述的运行参数可以在同一条流水线上多次重复调用，同时也可以在不同生产线/流水线之间移植。
本发明的有益效果是：
本发明的自动化玻璃生产线，通过在熔液分料系统中使用旋转编码器，可精确控制落料速度和玻璃熔料的大小，并以旋转编码器产生的角度位置信号作为整个制程的信号基准，信号稳定，且便于后续处理；
通过把各种参数的调整集成到中央计算机上执行，使得可以在控制室的电脑上对所有制程参数进行调整，并且调整完毕的数据可以存档，当下次生产同种规格的玻璃制品时可直接调用原数据，即可以通过RS-485总线将存储的数据传送给单片机控制板，只需几秒钟，生产线的参数就可全部调整完毕，大大缩短了调试时间，降低调整的劳动强度，减少了调整过程中的浪费；
单片机编程的控制板最多可对达40个控制节点控制玻璃熔料的走向及加工环节（每块单片机控制板对应一条流水线）。一台中央计算机弹性管理6组单片机控制板，可根据生产需求调整配接的流水线条数，通常可以开启1到6条流水线，并且，可根据加工订单弹性配置，系统能根据配置的流水线数量自动调整分料、推送和输送网带的加速或减速，实现自动化生产。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的整体结构框架示意图。
图2是本发明的一个实施例中的光耦电路的示意图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式对本发明作进一步描述。
参见图1，本发明的自动化玻璃生产线，其包括：至少一条流水线和为各流水线提供熔料的熔液分料系统，以及：
中央计算机1，根据产品规格调整各流水线和熔液分料系统并获取相应的运行参数，记录并于需要时调取所述运行参数以适应于相应产品，通过把各种参数（如对初模、成模、吹气、闷气的时间、位置等参数）的调整集成到中央计算机上执行，使得可以在控制室的电脑上对所有制程参数进行调整，并且调整完毕的数据可以存档，当下次生产同种规格的玻璃制品时可直接调用原数据，只需几秒钟，生产线的参数就可全部调整完毕，大大缩短了调试时间，降低调整的劳动强度，减少了调整过程中的浪费；
至少一个流水线控制板2，各个并行的流水线控制板2分别与中央计算机3连接，并根据中央计算机1提供的运行参数控制相应流水线的运行，优选为，并行的不同流水线的运行参数为独立的，即每条流水线是由各自的流水线控制板2来控制的，流水线控制板最多可对达40个控制节点（40个控制节点分别为各种气动液压电动等动力）控制玻璃熔料的走向及加工环节，通常可以通过一台中央计算机弹性管理6组流水线控制板，并相应的一一对应配接6条流水线，生产时，可根据生产需求调整配接的流水线条数，通常可以开启1到6条流水线；
旋转编码器3，与中央计算机1连接，并根据中央计算机1提供的运行参数控制熔液分料系统的分料（与分料电机9连接并控制分料电机9的运行），通过在熔液分料系统中使用旋转编码器，可精确控制落料速度和玻璃熔料的大小，通过使用旋转编码器精确控制出料量、使得6条以内的生产线数量弹性配置、并自动加快或降低工作速度来适应出料速度，实现自动生产，且旋转编码器3还与流水线控制板2连接并提供角度位置信号作为控制流水线运行的信号基准，信号稳定，且便于后续处理。
所述的自动化玻璃生产线，优选为，还包括：
单片机控制板4，流水线控制板2和旋转编码器3通过单片机控制板4与中央计算机1连接。
其中，所述单片机控制板4根据中央计算机1传送的关于运行参数的信息来控制旋转编码器3和流水线控制板2的输出信号。
其中，所述单片机控制板4中设有存储器，单片机控制板4接收中央计算机1传送的运行参数等工作数据存储于存储器中，使得所述的运行参数可以在同一条流水线上多次重复调用，同时也可以在不同生产线/流水线之间移植，既便于在同一条流水线上生产不同规格的产品，使得不同规格产品的更换简单、便捷，而且，在新建的生产线上，也可以借助已有运行参数，并在其基础上进行简单调试即可实现正常生产。在本发明的一个实施例中，所述单片机控制板4可以使用美国MICROCHIP的PIC系列单片机进行数据处理和指令控制。在本发明的一个实施例中，可以使用AMT24C04EEPROM作为数据存储器保存工作数据。
其中，所述中央计算机1、旋转编码器3、单片机控制板4、流水线控制板2可以通过总线连接。
所述总线可以为RS-485总线。例如，对于某一规格的产品，如果中央计算机中已经存档有调整完毕的相应运行参数，则同种规格的玻璃制品在下一批次进行生产时，可直接调用原数据，即可以通过RS-485总线将存储的数据传送给单片机控制板，只需几秒钟，生产线的参数就可全部调整完毕，大大缩短了调试时间，降低调整的劳动强度，减少了调整过程中的浪费。在本发明的一个实施例中，可以通过MAX485芯片构成标准的RS-485总线用于获取本生产线的控制指令和控制数据。
优选为，所述自动化玻璃生产线还包括变频器，与总线连接并由单片机控制板控制运行。
其中，所述变频器为控制分料的分料变频器5、控制递送的推递变频器6、控制输送的输送变频器7和/或控制网带的网带变频器8。
参见图2，在本发明的一个实施例中，所述旋转编码器的信号采集电路设有光耦电路，所述光耦电路包括：
一个三极管型光耦合器Q1，接收该旋转编码器的信号采集电路的输入端IN的输入信号，该三极管型光耦合器Q1的集电极连接节点P；
一个三极管V1，该三极管V1的基极连接该三极管型光耦合器Q1的发射极，该三极管V1的集电极连接该节点P，该三极管V1的发射极接地；
一个电阻R3，串联于该旋转编码器的信号采集电路的输出端OUT与节点P之间；
一个稳压二极管VD1，负极连接该节点P，正极连接该旋转编码器的信号采集电路的VCC端；
一个电阻R2，串联于该稳压二极管VD1与该VCC端之间；
一个整流二极管D1，正极连接该节点P，负极连接该VCC端，与稳压二极管VD1和电阻R2并联；
一个电阻R1，串联于该旋转编码器的信号采集电路的VDD端与该三极管型光耦合器Q1之间。
其中，VCC端为+24V，VDD端为+5V，该稳压二极管VD1为发光二极管。
其中，该三极管型光耦合器Q1包括一个发光二极管和一个光敏三极管，该发光二极管的负极连接该输入端IN，该发光二极管的正极通过电阻R1连接VDD端，该光敏三极管的集电极和发射极分别构成该三极管型光耦合器Q1的集电极和发射极。
在本发明的一个实施例中，所述流水线控制板的信号输入电路设有光耦电路，所述光耦电路包括：
一个三极管型光耦合器Q1，接收该流水线控制板的信号输入电路的输入端IN的输入信号，该三极管型光耦合器Q1的集电极连接节点P；
一个三极管V1，该三极管V1的基极连接该三极管型光耦合器Q1的发射极，该三极管V1的集电极连接该节点P，该三极管V1的发射极接地；
一个电阻R3，串联于该流水线控制板的信号输入电路的输出端OUT与节点P之间；
一个稳压二极管VD1，负极连接该节点P，正极连接该流水线控制板的信号输入电路的VCC端；
一个电阻R2，串联于该稳压二极管VD1与该VCC端之间；
一个整流二极管D1，正极连接该节点P，负极连接该VCC端，与稳压二极管VD1和电阻R2并联；
一个电阻R1，串联于该流水线控制板的信号输入电路的VDD端与该三极管型光耦合器Q1之间。
本发明的一个实施例中，所述流水线控制板设有用于对其工作地址编码进行设定的地址编码开关，以控制其对总线上传送的指令、数据的响应与否，通过流水线控制板上的地址编码开关对流水线控制板的工作地址编码进行设定，控制总线上所有传送的指令、数据，经比较凡是与本机地址无关的均不响应；各单片机流水线控制板设有用于对其输出控制通道进行扩展的多位锁存器，例如可以通过5片74HC3778位锁存器芯片将输出控制通道扩展至40个；所述输出控制通道均设有独立的光电耦合器以消除控制过程中的干扰，让系统更加稳定，例如可以采用所述的光耦电路。
本发明的自动化玻璃生产线，相较现有技术具有更高的自动化程度，更低的废品率，尤其是在变更产品规格时，操作简单，快捷，不会造成浪费。
Claims (9)
1.一种自动化玻璃生产线，包括至少一条流水线和为各流水线提供熔料的熔液分料系统，其特征在于，还包括：
中央计算机，根据产品规格调整各流水线和熔液分料系统并获取相应的运行参数，记录并于需要时调取所述运行参数以适应于相应产品，包括将所述的运行参数在同一条流水线上多次重复调用，或者在不同生产线/流水线之间移植；
至少一个流水线控制板，各个并行的流水线控制板分别与中央计算机连接，并根据中央计算机提供的运行参数控制相应流水线的运行；
旋转编码器，与中央计算机连接，并根据中央计算机提供的运行参数控制熔液分料系统的分料，与流水线控制板连接并提供角度位置信号作为控制流水线运行的信号基准；
单片机控制板，流水线控制板和旋转编码器通过单片机控制板与中央计算机连接，
其中，所述单片机控制板根据中央计算机传送的关于运行参数的信息来控制旋转编码器和流水线控制板的输出信号。
2.如权利要求1所述的自动化玻璃生产线，其特征在于：所述中央计算机、旋转编码器、单片机控制板、流水线控制板通过总线连接。
3.如权利要求2所述的自动化玻璃生产线，其特征在于：所述总线为RS-485总线。
4.如权利要求2所述的自动化玻璃生产线，其特征在于：还包括变频器，与总线连接并由单片机控制板控制运行。
5.如权利要求4所述的自动化玻璃生产线，其特征在于：所述变频器为控制分料的分料变频器、控制递送的推递变频器、控制输送的输送变频器和/或控制网带的网带变频器。
6.如权利要求1所述的自动化玻璃生产线，其特征在于，所述旋转编码器的信号采集电路和/或所述流水线控制板的信号输入电路设有：
一个三极管型光耦合器Q1，接收该旋转编码器的信号采集电路或所述流水线控制板的信号输入电路的输入端IN的输入信号，该三极管型光耦合器Q1的集电极连接节点P；
一个三极管V1，该三极管V1的基极连接该三极管型光耦合器Q1的发射极，该三极管V1的集电极连接该节点P，该三极管V1的发射极接地；
一个电阻R3，串联于该旋转编码器的信号采集电路或所述流水线控制板的信号输入电路的输出端OUT与节点P之间；
一个稳压二极管VD1，负极连接该节点P，正极连接该旋转编码器的信号采集电路或所述流水线控制板的信号输入电路的VCC端；
一个电阻R2，串联于该稳压二极管VD1与该VCC端之间；
一个整流二极管D1，正极连接该节点P，负极连接该VCC端，与稳压二极管VD1和电阻R2并联；
一个电阻R1，串联于该旋转编码器的信号采集电路或所述流水线控制板的信号输入电路的VDD端与该三极管型光耦合器Q1之间。
7.如权利要求6所述的自动化玻璃生产线，其特征在于：
VCC端为+24V，VDD端为+5V，该稳压二极管VD1为发光二极管。
8.如权利要求6所述的自动化玻璃生产线，其特征在于：
该三极管型光耦合器Q1包括一个发光二极管和一个光敏三极管，该发光二极管的负极连接该输入端IN，该发光二极管的正极通过电阻R1连接VDD端，该光敏三极管的集电极和发射极分别构成该三极管型光耦合器Q1的集电极和发射极。
9.如权利要求1所述的自动化玻璃生产线，其特征在于：所述流水线控制板设有用于对其工作地址编码进行设定的地址编码开关，以控制其对总线上传送的指令、数据的响应与否；各流水线控制板设有用于对其输出控制通道进行扩展的多位锁存器；所述输出控制通道均设有独立的光电耦合器以消除控制过程中的干扰，让系统更加稳定。
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