CN105091821A - 光伏压延玻璃在线自动测厚装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种光伏压延玻璃在线自动测厚装置及方法，属于光伏玻璃质量控制技术领域。该装置包括设置在光伏压延玻璃通道侧的安装架，在安装架上设置有一对或多对LVDT回弹式位移传感器，位移传感器通过连接电缆连接传输信号至PLC控制器，PLC控制器处理数据后输入所连接的计算机显示在线测量数据，所述的安装架上设置有调节上方和下方的LVDT回弹式位移传感器相互靠近或远离的装置。测试方式包括安装本装置、校正、测量、数据转换、显示厚度曲线。本发明现实时厚度测量并能够通过计算机显示厚度值。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃厚度测量装置及方法，特别涉及一种光伏压延玻璃在线自动测厚装置及方法，属于光伏玻璃质量控制技术领域。
背景技术
在太阳能光伏玻璃压延生产工艺中，玻璃板的厚度控制是一项重要的技术指标。如目前的玻璃板厚度偏差规格要求为土0.20mm，如3.20mm玻璃板，其厚度范围为3.00mm~3.40mm，若低于3.00mm或高于3.40mm，即为废品。在目前的生产工艺中，厚度的测量方法一般为依靠人工沿玻璃板运动方向截取一段定长玻璃板，然后切割掉两边废弃部分，进行等宽度间隔地用千分尺测量定长的若干厚度点，得出整个定长玻璃板的厚度记录，从而确定玻璃板厚度极差状况，为压延成型生产控制厚度提供依据，虽然有自动测厚的光学仪器，因光伏压延玻璃的下板面有坑窝状孔，目前已有的利用光学原理在线测浮法平板玻璃厚度的方法和装置，在光伏压延玻璃上不能使用，上述常规的玻璃板厚度测量作业方式，是通过截取在线生产的一段定长玻璃，然后用千分尺测量的，需要两个人才能完成取板测量工作，费时费力且不能得到实时的厚度数据，往往厚度超差不能及时得到信息，延误厚度对策控制时机，给正常生产带来隐患。
发明内容
本发明为提供一种光伏压延玻璃在线自动测厚装置及方法。
本发明所提供的光伏压延玻璃在线自动测厚装置，包括设置在光伏压延玻璃通道侧的安装架，在安装架上设置有一对或多对LVDT回弹式位移传感器，所述的安装架上上下设置的两个LVDT回弹式位移传感器位于一条垂线上并组成一对LVDT回弹式位移传感器，位移传感器通过连接电缆连接传输信号至PLC控制器，PLC连接至计算机，所述的安装架上设置有调节上方和下方的LVDT回弹式位移传感器相互靠近或远离的装置，进一步的，在安装架长度方向上设置有多对LVDT回弹式位移传感器，各LVDT回弹式位移传感器之间的间距相等，进一步的，所述的LVDT回弹式位移传感器与玻璃接触的端部安装有塑料滚轴测头，进一步的，所述的安装架上设置有调节上方和下方的LVDT回弹式位移传感器相互靠近或远离的装置，所述的装置为：安装架包括位于两侧的支架，位于两侧竖直方向的设置有中空腔的轴承装置内设置有轴承，两根部分长度上设置有螺纹的螺杆穿过轴承装置，所述的螺杆的上部和下部设置有螺纹且旋向相反，上下两根横杆的端部连接有螺母，螺母连接在螺杆的螺纹部分上，轴承装置连接在支架上，进一步的，所述的支架上开设有孔，位于两侧横向的两根或多根光轴与轴承装置连接，光轴与支架上开设的孔间隙配合连接在支架上，轴承装置通过光轴与支架连接，其中一个光轴上的一端通过法兰与螺栓连接，螺栓连接在支架上开设的螺纹孔上，旋转螺栓带动轴承装置横向移动以使横杆横向移动实现位移传感器位置横向的调整。
光伏压延玻璃在线自动测厚方法，包括以下步骤：
A：在玻璃通道上安装光伏压延玻璃在线自动测厚装置，所述的自动测厚装置包括设置在光伏压延玻璃通道上的安装架，在安装架上设置有一对或多对LVDT回弹式位移传感器，所述的安装架上上下设置的两个LVDT回弹式位移传感器位于一条垂线上并组成一对LVDT回弹式位移传感器，位移传感器通过连接电缆连接传输信号至PLC控制器，PLC控制器处理数据后输入所连接的计算机显示在线测量数据，所述的安装架上设置有调节上方和下方的LVDT回弹式位移传感器相互靠近或远离的装置；
B：校准自动测厚装置，调整安装架上设置的调节上方和下方的LVDT回弹式位移传感器相互靠近或远离的装置，使同一对上下的两个LVDT回弹式位移传感器的测头相互接触，接触后将相应的厚度值设置为零，可选择调节两个LVDT回弹式位移传感器的测头至一定距离进一步校准；
C：调整上下的两个LVDT回弹式位移传感器的测头距离小于玻璃厚度，LVDT回弹式位移传感器将此状态下的信号变为电流信号传输至PLC作为基准数据；
D：玻璃通过时带动测头上下移动，LVDT回弹式位移传感器将实时信号变为电流信号传输至PLC，PLC经过对信号处理后将玻璃通过时的的数据与基准数据相比较得到玻璃厚度值；
E：PLC连接至计算机通过组态软件将实时玻璃厚度数据显示到屏幕上。
本发明所提供的一种光伏压延玻璃在线自动测厚装置及方法的有益技术效果为：本发明改变了常规测量厚度作业方法费时费力、不能在线实时测量玻璃板厚度的不足，本发明提供的测厚装置及方法，能够实时测量玻璃厚度，多对位于传感器更能实现对玻璃横向上多个点的测量，能大大缩短测量玻璃板厚度作业时间，提高测量结果的准确性和可靠性，实现实时厚度测量并能够通过计算机显示厚度值的图线，使光伏压延玻璃的厚度能够及时反馈到现场作业人员，及时进行厚度的控制，进而提高产品质量和产量，减少作业人员数量，降低劳动强度，为压延生产工艺带来技术进步，进而提高光伏压延玻璃的生产效率。
附图说明
图1是本发明的示意图。
图2是螺栓与光轴通过法兰连接的示意图。
具体实施方式
为了更好的理解和施行本发明的技术方案，在此提供本发明的一些实施例，这些实施实例为了更好的解释本发明所述的技术方案，不构成对本发明的任何形式限制。
光伏压延玻璃在线自动测厚装置，包括设置在光伏压延玻璃通道侧的安装架，在安装架上设置有一对或多对LVDT回弹式位移传感器，所述的安装架上上下设置的两个LVDT回弹式位移传感器位于一条垂线上并组成一对LVDT回弹式位移传感器，位移传感器通过连接电缆连接传输信号至PLC控制器，PLC连接至计算机，所述的安装架上设置有调节上方和下方的LVDT回弹式位移传感器相互靠近或远离的装置，进一步的，在安装架长度方向上设置有多对LVDT回弹式位移传感器，各LVDT回弹式位移传感器之间的间距相等，进一步的，所述的LVDT回弹式位移传感器与玻璃接触的端部安装有塑料滚轴测头，进一步的，所述的安装架上设置有调节上方和下方的LVDT回弹式位移传感器相互靠近或远离的装置，所述的装置为：安装架包括位于两侧的支架，位于两侧竖直方向的设置有中空腔的轴承装置内设置有轴承，两根部分长度上设置有螺纹的螺杆穿过轴承装置，所述的螺杆的上部和下部设置有螺纹且旋向相反，上下两根横杆的端部连接有螺母，螺母连接在螺杆的螺纹部分上，轴承装置连接在支架上，进一步的，所述的支架上开设有孔，位于两侧横向的两根或多根光轴与轴承装置连接，光轴与支架上开设的孔间隙配合连接在支架上，轴承装置通过光轴与支架连接，其中一个光轴上的一端通过法兰与螺栓连接，螺栓连接在支架上开设的螺纹孔上，旋转螺栓带动轴承装置横向移动以使横杆横向移动实现位移传感器位置横向的调整。
光伏压延玻璃在线自动测厚方法，包括以下步骤：
A：在玻璃通道上安装光伏压延玻璃在线自动测厚装置，所述的自动测厚装置包括设置在光伏压延玻璃通道上的安装架，在安装架上设置有一对或多对LVDT回弹式位移传感器，所述的安装架上上下设置的两个LVDT回弹式位移传感器位于一条垂线上并组成一对LVDT回弹式位移传感器，位移传感器通过连接电缆连接传输信号至PLC控制器，PLC控制器处理数据后输入所连接的计算机显示在线测量数据，所述的安装架上设置有调节上方和下方的LVDT回弹式位移传感器相互靠近或远离的装置；
B：校准自动测厚装置，调整安装架上设置的调节上方和下方的LVDT回弹式位移传感器相互靠近或远离的装置，使同一对上下的两个LVDT回弹式位移传感器的测头相互接触，接触后将相应的厚度值设置为零，可选择调节两个LVDT回弹式位移传感器的测头至一定距离进一步校准；
C：调整上下的两个LVDT回弹式位移传感器的测头距离小于玻璃厚度，LVDT回弹式位移传感器将此状态下的信号变为电流信号传输至PLC作为基准数据；
D：玻璃通过时带动测头上下移动，LVDT回弹式位移传感器将实时信号变为电流信号传输至PLC，PLC经过对信号处理后将玻璃通过时的的数据与基准数据相比较得到玻璃厚度值；
E：PLC连接至计算机通过组态软件将实时玻璃厚度数据显示到屏幕上。
更为具体的实施方式如附图所示，附图中各标记为：1-1：支架a；1-2：支架b；2-1：光轴a；2-2：光轴b；2-3：光轴c；2-4：光轴d；3：玻璃；4-1：手柄a；4-2：手柄b；5-1：横杆a；5-2：横杆b；6：LVDT回弹式位移传感器；7：PLC；8-1：螺杆a；8-2：螺杆b；9-1：轴承装置a；9-2：轴承装置b；10：计算机；11：螺栓，如附图所示，本装置安装制作时，在玻璃通道两侧的支架a1-1、支架b1-2上开设孔，支架a、支架b均是安装架的组成部分，设置4个光轴，分别为光轴a2-1、光轴b2-2、光轴c2-3、光轴d2-4，其中的光轴c2-3的一端通过法兰12与螺栓11连接在一起，法兰12为分体法兰，在螺栓11前端开设有径向槽，螺栓11通过的径向槽卡在分体法兰12中，螺栓11可在分体法兰中旋转，螺栓11穿过支架b2-1上设置的螺孔，光轴a2-1、光轴b2-2与轴承装置a9-1的外侧固定连接，光轴c2-1、光轴d2-4与轴承装置b9-2的外侧固定连接，轴承装置a、轴承装置b中分别设置螺杆a8-1、螺杆b8-2，螺杆a、螺杆b均为部分长度上设置有螺纹，具体设置螺纹的部分为上部和下部，且上下部分设置的螺纹旋向相反，没有螺纹的部分穿设在轴承装置中空腔的轴承中，为方便调节，在螺杆a8-1、螺杆b8-2的上部分别连接手柄a4-1、手柄b4-2，位于上部的横杆a5-1的两端连接有螺母，两端的螺母分别穿设在螺杆a、螺杆b上部的螺纹上，位于下部的横杆b5-2的两端连接有螺母，两端的螺母分别穿设在螺杆a、螺杆b下部的螺纹上，LVDT回弹式位移传感器成对对应的设置在横杆a5-1和横杆b5-2上，6所示为其中一个LVDT回弹式位移传感器，位移传感器为高精度LVDT回弹式位移传感器，其端部装有塑料滚轴测头，可设置多对LVDT回弹式位移传感器，各传感器通过电缆连接至PLC7，PLC通过数据线缆连接至计算机10。本发明工作时，首先通过调节手柄a4-1、手柄b4-2使上下两个位移传感器相互接触，这时位移传感器输出至PLC7后经处理显示出来的玻璃厚度值应为零，将上下传感器调整到特定距离进一步对本装置进行校验，校验完成后，将上下传感器之间的距离调整至小于玻璃厚度，可以至略小于玻璃厚度，有玻璃通过时，LVDT回弹式位移传感器端部的测量头随玻璃板的直线运动而转动，作为厚度测量的执行部件，信号输送电缆将LVDT回弹式位移传感器的检测的信号以4~20mA标准电流形式输送到PLC控制器，PLC控制器对信号输送电缆传来的每对传感器的信号差值进行处理，处理过程如下：首先对在一条垂线上的上下两个位移传感器传送的一组4～20mA信号进行转化处理，转换为线性数据，然后进行逻辑计算，将没有玻璃时计算出的结果作为基准点，有玻璃时计算出的数据与之比较，得出对应的玻璃厚度值，通过组态软件随后在工业电脑系统显示出玻璃的厚度值数据曲线，能够使作业人员实时监控查看玻璃板的厚度值，并能够存储到电脑中供查询调用。对组态软件进行进一步的介绍，组态软件采用西门子新一代过程控制系统SImaticPCS7进行计算、分析，SIMATICPCS7过程控制系统的操作员站是过程控制的窗口，SImaticPCS7的操作员站采用了客户/服务器的结构，客户机与服务器的连接采用标准以太网，SIMATICPCS7过程控制系统的工程师站用于编程人员对整个PCS7系统进行组态编程，它采用集成的全局数据库和统一的组态工具SIMATIC程序管理器。SIMATIC程序管理器从系统硬件和生产工艺两个方面，同时进行管理，前者主要管理系统的硬件，如控制器、系统总线、I/O系统等，针对该LVDT回弹式位移传感器的特性，选取西门子模拟量输入模块6ES7331-7KF02-OAB0，后者主要管理工艺过程，它将整个生产工艺按工艺过程的要求，分为各个子系统，按整个生产工艺的实际结构采用分层的形式将各子系统映射到PLC控制器上将LVDT回弹式位移传感器输入的信号进行处理后显示。
在以上详细介绍了本发明的各种具体实施例之后，本领域的普通技术人员应可清楚地了解，依据本领域的各种公知常识，根据本发明的的思路可进行各种等同变化、等同替换或简单的修改，这些均应属于本发明技术方案的范围。
Claims (6)
1.光伏压延玻璃在线自动测厚装置，包括设置在光伏压延玻璃通道侧的安装架，其特征在于：在安装架上设置有一对或多对LVDT回弹式位移传感器，所述的安装架上上下设置的两个LVDT回弹式位移传感器位于一条垂线上并组成一对LVDT回弹式位移传感器，位移传感器通过连接电缆连接传输信号至PLC控制器，PLC连接至计算机，所述的安装架上设置有调节上方和下方的LVDT回弹式位移传感器相互靠近或远离的装置。
2.根据权利要求1所述的光伏压延玻璃在线自动测厚装置，其特征在于：在安装架长度方向上设置有多对LVDT回弹式位移传感器，各LVDT回弹式位移传感器之间的间距相等。
3.根据权利要求1所述的光伏压延玻璃在线自动测厚装置，其特征在于：所述的LVDT回弹式位移传感器与玻璃接触的端部安装有塑料滚轴测头。
4.根据权利要求1所述的光伏压延玻璃在线自动测厚装置，其特征在于：所述的安装架上设置有调节上方和下方的LVDT回弹式位移传感器相互靠近或远离的装置，所述的装置为：安装架包括位于两侧的支架，位于两侧竖直方向的设置有中空腔的轴承装置内设置有轴承，两根部分长度上设置有螺纹的螺杆穿过轴承装置，所述的螺杆的上部和下部设置有螺纹且旋向相反，上下两根横杆的端部连接有螺母，螺母连接在螺杆的螺纹部分上，轴承装置连接在支架上。
5.根据权利要求4所述的光伏压延玻璃在线自动测厚装置，其特征在于：所述的支架上开设有孔，位于两侧横向的两根或多根光轴与轴承装置连接，光轴与支架上开设的孔间隙配合连接在支架上，轴承装置通过光轴与支架连接，其中一个光轴上的一端通过法兰与螺栓连接，螺栓连接在支架上开设的螺纹孔上，旋转螺栓带动轴承装置横向移动以使横杆横向移动实现位移传感器位置横向的调整。
6.光伏压延玻璃在线自动测厚方法，其特征在于：包括以下步骤：
A：在玻璃通道上安装光伏压延玻璃在线自动测厚装置，所述的自动测厚装置包括设置在光伏压延玻璃通道上的安装架，在安装架上设置有一对或多对LVDT回弹式位移传感器，所述的安装架上上下设置的两个LVDT回弹式位移传感器位于一条垂线上并组成一对LVDT回弹式位移传感器，位移传感器通过连接电缆连接传输信号至PLC控制器，PLC控制器处理数据后输入所连接的计算机显示在线测量数据，所述的安装架上设置有调节上方和下方的LVDT回弹式位移传感器相互靠近或远离的装置；
B：校准自动测厚装置，调整安装架上设置的调节上方和下方的LVDT回弹式位移传感器相互靠近或远离的装置，使同一对上下的两个LVDT回弹式位移传感器的测头相互接触，接触后将相应的厚度值设置为零，可选择调节两个LVDT回弹式位移传感器的测头至一定距离进一步校准；
C：调整上下的两个LVDT回弹式位移传感器的测头距离小于玻璃厚度，LVDT回弹式位移传感器将此状态下的信号变为电流信号传输至PLC作为基准数据；
D：玻璃通过时带动测头上下移动，LVDT回弹式位移传感器将实时信号变为电流信号传输至PLC，PLC经过对信号处理后将玻璃通过时的的数据与基准数据相比较得到玻璃厚度值；
E：PLC连接至计算机通过组态软件将实时玻璃厚度数据显示到屏幕上。
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