CN107555771B - 一种玻璃板钢化工艺过程控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种玻璃板钢化工艺过程控制方法，玻璃板进入加热炉后，测温单元实时监测加热炉内的温度信息，控制单元统计测温单元未达到设定温度的数量，计算出测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比，并将计算结果进行滤波处理后与设定的N个阈值进行比对，当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比经过最值后小于或等于设定的其中一个阈值时，控制单元发出指令，执行该阈值对应的加热参数调整指令。本发明改变了以时间作为依据的传统控制方法，提供了一种新的玻璃板钢化工艺过程控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃的生产工艺，尤其是涉及一种玻璃板钢化工艺过程控制方法。
背景技术
在玻璃板的钢化处理工艺中，首先，要在加热炉内将玻璃板加热至软化温度（例如，600℃至700℃），然后，迅速出炉进入钢化段，通过快速冷却完成钢化处理。其中，对于单室加热炉，玻璃板在加热过程中需要在炉内不停地往复摆动；玻璃板刚入炉时，为了避免其与陶瓷辊道摩擦而划伤表面，玻璃板的摆动速度最慢，随着玻璃板温度的升高，玻璃板逐渐软化，为避免玻璃板形成辊印和平整度变差，玻璃板摆动速度需要不断提高。传统的控制方式是按照时间将玻璃板的加热过程划分为若干时间段，玻璃板在一个时间段中按照一定的速度往复摆动过了设定的时间后，进入下一个阶段继续往复摆动。实际生产过程中，上述阶段时间节点的划分以及每个阶段摆动速度的选择，需要依靠操作经验来确定而且根据时间进行速度调整对于不同玻璃来说容易造成玻璃质量不稳定。
对流加热是玻璃板非常重要的一种加热形式，其原理是利用高温风机将热空气吹向玻璃板进行加热。对于对流式玻璃板加热炉，玻璃板刚刚入炉时，陶瓷辊道对玻璃板的热传导速度最快，为了避免玻璃板出现边部向上翘曲的现象，高温风机应当较高的转动速度运行，随着玻璃板温度的升高，陶瓷辊道对玻璃板的热传导速度减小，玻璃板逐渐软化，此时，为了避免风压过大使处于软化状态的玻璃板平整度变差，高温风机的转速或功率应当减小。如图1所示，现有技术中，高温风机的运行过程是按照玻璃板的加热时间划分为若干阶段，在各个阶段内高温风机以一定转速运行。实际生产过程中，上述每个阶段时间节点的确定以及每个阶段高温风机转动速度的选择，需要人工依靠操作经验，根据玻璃板的种类、厚度来确定。这种控制方式存在下列技术缺陷：1、高温风机的运行过程得不到精确控制，玻璃板在加热过程中容易出现翘曲、变形，影响钢化玻璃的成品质量；2、过渡依赖操作人员的经验和素质，不仅增加人工成本，而且不利于产品合格率的提高和品质的长期稳定。
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术中现有技术中按照时间段进行玻璃板摆动速度和高温风机转速的调整时容易造成玻璃质量不稳定的问题，提供一种玻璃板钢化工艺过程控制方法。
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：
一种玻璃板钢化工艺过程控制方法，定义加热炉每炉测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比最大值为最大阈值，选取N个不同阈值，并且所述N个阈值均不大于所述最大阈值，设定每个阈值对应一个加热参数调整指令；玻璃板进入加热炉后，测温单元实时监测加热炉内的温度信息，控制单元统计测温单元未达到设定温度的数量，计算出测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比，并将计算结果进行滤波处理后与设定的N个阈值进行比对，当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比经过最大值后小于或等于设定的其中一个阈值时，控制单元发出指令，执行该阈值对应的加热参数调整指令。
所述的加热参数调整指令为调整玻璃板的摆动速度，定义加热炉每炉测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比最大值为最大阈值Kmax，未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比最大值为加热炉在设定装载量的情况下开始进行工作，该过程中测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比的最大值，取N个不同阈值K1、K2、...KN，并且所述K1、K2、...KN均不大于Kmax，设定上述N个不同的阈值中第x个阈值Kx对应玻璃板摆动速度为Vx；玻璃板送入加热炉后，测温单元实时监测加热炉内的温度信息，控制单元统计测温单元未达到设定温度的数量，计算出测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比，并将计算结果进行滤波处理后与设定的阈值Kx比对，控制单元监测到未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比经过最大值后小于或等于阈值Kx时，控制单元发出指令给驱动机构，调整玻璃板摆动速度为Vx。
所述K1、K2、...KN依次递减，且K1为Kmax的0.9至1倍，KN为Kmax的0.1至0.2倍，所对应的玻璃板摆动速度V1至Vx逐渐增大，400mm/s≤Vx≤1200mm/s，该摆动速度的选取与玻璃板的厚度、种类相关，这是本领域所公知的运行速度，此为公知常识，因此此处不做详细描述。
所述的阈值Kx和对应玻璃板摆动速度Vx由人工通过人机界面输入到所述控制单元。
所述的加热参数调整指令为调整玻璃板的高温风机转速，定义加热炉每炉测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比最大值为最大阈值Kmax，未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比最大值为加热炉在设定装载量的情况下开始进行工作，该过程中测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比最大值达到的最大值，取N个不同阈值K1、K2、...KN，并且所述K1、K2、...KN均不大于Kmax，设定上述N个不同的阈值中第x个阈值Kx对应高温风机转速为Sx；玻璃板送入加热炉后，测温单元实时监测加热炉内的温度信息，控制单元统计测温单元未达到设定温度的数量，计算出测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比，并将计算结果进行滤波处理后与设定的阈值Kx比对，当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比经过最大值后小于或等于阈值Kx时，控制单元发出指令给驱动机构，调整高温风机转速为Sx。
所述K1、K2、...KN依次递减，且K1为Kmax的0.9至1倍，KN为Kmax的0.1至0.2倍，对应的高温风机转动速度S1至Sx，10r/min≤Sx≤3000 r/min，该转动速度的选取与玻璃板的厚度、种类相关，这是本领域所公知的运行速度，此为公知常识，因此此处不做详细描述。
所述的阈值Kx和对应玻璃板摆动速度Sx由人工通过人机界面输入到所述控制单元。
所述的滤波处理为数字滤波处理或模拟滤波处理。
所述的测温单元为热电偶。
本发明的有益效果是：
1、打破了本技术领域以时间作为依据的传统控制方法，通过对加热炉运行过程中的测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比进行实时监测，可以更加科学、精确地控制玻璃板加热过程中的摆动速度，从而使玻璃板以更加平稳，有效地避免了玻璃板表面的划伤问题，进而提高了钢化玻璃的成品质量；通过对高温风机的转速进行控制，可以提高玻璃板对流加热的效果，进一步提高玻璃板平整度和钢化质量。
2、加热过程玻璃板摆动速度参数和高温风机参数的设定不再依赖操作人员的经验、素质，不仅降低了人工成本，而且使设备更加智能化，操作起来更加简单、便捷，有利于生产工艺和产品品质的稳定。
附图说明
图1为本发明中玻璃板摆动速度与测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比曲线图。
图2为本发明中高温风机转速与测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比曲线图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的实施例，具体实施方式如下：
实施例1
如图1所示，以控制玻璃板摆动速度为例，本发明加热控制方法的控制过程如下：
首先确定待使用的加热炉，根据待加热玻璃板的种类（例如低辐射镀膜玻璃、白玻）、厚度信息调整加热炉的工作温度，并以设定的装载量运行时监测测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比，当达到最大值时，选取五个数值进行求平均值，该平均值即为最大阈值Kmax，然后取N=5，即为五个不同阈值，分别为K1=Kmax、K2=0.8Kmax、K3=0.5Kmax 、K4 =0.3Kmax、K5=0.1Kmax，对应的速度分别为V1=400mm/s、V2=450mm/s、V3=480mm/s、V4=500mm/s、V5=600mm/s， ，操作工人通过人机界面将K1、K2、K3 、K4 、K5和V1、V2、V3、V4、V5输入到控制单元中。
当玻璃板进入加热炉后，测温单元实时监测加热炉内的温度信息，控制单元统计测温单元未达到设定温度的数量，计算出测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比，由于玻璃板由低温状态进入加热炉后，开始吸收热量，加热炉内温度将会降低，此时测温单元的测量值未达到设定温度的数量逐渐增加，随着玻璃板温度逐渐升高，玻璃板温度与炉膛内的温度差值逐步减小，加热炉内的测温单元的测量值逐步达到设定温度，此时，未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比呈逐步下降趋势，当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比经过最大值后，开始对玻璃板速度摆动进行调整。图1中的曲线是根据监测的测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比的变化，然后对数据曲线进行滤波处理后的曲线图。当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比在下降过程中小于或等于K1时，将玻璃板摆动速度调整为V1；当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比在下降过程中小于或等于K2时，将玻璃板摆动速度调整为V2；当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比在下降过程中小于或等于K3时，将玻璃板摆动速度调整为V3；当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比在下降过程中小于或等于K4时，将玻璃板摆动速度调整为V4；当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比在下降过程中小于或等于K5时，将玻璃板摆动速度调整为V5。
实施例2
如图2所示，以控制高温风机转速为例，本发明加热控制方法的控制过程如下：
首先确定待使用的加热炉，根据待加热玻璃板的种类（例如低辐射镀膜玻璃、白玻）、厚度信息调整加热炉的工作温度，并以设定的装载量运行时监测测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比最大值，，当达到最大值时，选取五个数值进行求平均值，该平均值即为最大阈值Kmax，然后取N=5，即为五个不同阈值，分别为K1=Kmax、K2=0.8Kmax、K3=0.5Kmax 、K4 =0.3Kmax、K5=0.1Kmax，对应的速度分别为S1=400mm/s、S2=450mm/s、S3=480mm/s、S4=500mm/s、S5=600mm/s， ，操作工人通过人机界面将K1、K2、K3 、K4 、K5和S1、S2、S3、S4、S5输入到控制单元中。
当玻璃板进入加热炉后，测温单元实时监测加热炉内的温度信息，控制单元统计测温单元未达到设定温度的数量，计算出测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比，由于玻璃板由低温状态进入加热炉后，开始吸收热量，加热炉内温度将会降低，此时测温单元的测量值未达到设定温度的数量逐渐增加，随着玻璃板温度逐渐升高，玻璃板温度与炉膛内的温度差值逐步减小，加热炉内的测温单元的测量值逐步达到设定温度，此时，未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比呈逐步下降趋势，当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比经过最大值后，开始对高温风机转速进行调整。图2中的曲线是根据监测的测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比的变化，然后对数据曲线进行滤波处理后的曲线图。当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比在下降过程中小于或等于达到K1时，将高温风机转速调整为S1；当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比在下降过程中小于或等于K2时，将高温风机转速调整为S2；，当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比在下降过程中小于或等于K3时，将高温风机转速调整为S3；当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比在下降过程中小于或等于K4时，将高温风机转速调整为S4；当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比在下降过程中小于或等于K5时，将高温风机转速调整为S5。
需要说明的是：本实施例中的高温风机的转动速度S1至S5逐渐减小，仅是一种举例说明，但高温风机的转动速度不局限于上述实施例，为满足不同种类玻璃板加热的需要，高温风机的转动速度可以设定为与上述实施例不同，例如设定为S1至S5逐渐减小后再逐渐增大。
本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。
Claims (8)
1.一种玻璃板钢化工艺过程控制方法，其特征在于：定义加热炉每炉测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比最大值为最大阈值，选取N个不同阈值K1、K2、...KN，所述K1、K2、...KN依次递减，并且所述N个不同阈值均不大于所述最大阈值，K1为Kmax的0.9至1倍，KN为Kmax的0.1至0.2倍，设定每个阈值对应一个加热参数调整指令；玻璃板进入加热炉后，测温单元实时监测加热炉内的温度信息，控制单元统计测温单元未达到设定温度的数量，计算出测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比，并将计算结果进行滤波处理后与设定的N个阈值进行比对，当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比经过最大值后在下降的过程中小于或等于设定的其中一个阈值时，控制单元发出指令，执行该阈值对应的加热参数调整指令，当所述百分比在下降过程中小于或等于设定的下一个阈值时，执行该下一个阈值对应的加热参数调整指令。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃板钢化工艺过程控制方法，其特征在于：所述的加热参数调整指令为调整玻璃板的摆动速度，定义加热炉每炉测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比最大值为最大阈值Kmax，取N个不同阈值K1、K2、...KN，并且所述K1、K2、...KN均不大于Kmax，设定上述N个不同阈值中第x个阈值Kx对应玻璃板摆动速度为Vx；玻璃板送入加热炉后，测温单元实时监测加热炉内的温度信息，控制单元统计测温单元未达到设定温度的数量，计算出测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比，并将计算结果进行滤波处理后与设定的阈值Kx比对，控制单元监测到未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比经过最大值后小于或等于阈值Kx时，控制单元发出指令给驱动机构，调整玻璃板摆动速度为Vx。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃板钢化工艺过程控制方法，其特征在于：所对应的玻璃板摆动速度V1至Vx逐渐增大，400mm/s≤Vx≤1200mm/s。
4.根据权利要求2所述的一种玻璃板钢化工艺过程控制方法，其特征在于：所述的阈值Kx和对应玻璃板摆动速度Vx由人工通过人机界面输入到所述控制单元。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃板钢化工艺过程控制方法，其特征在于：所述的加热参数调整指令为调整玻璃板的高温风机转速，定义加热炉每炉测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比最大值为最大阈值Kmax，取N个不同阈值K1、K2、...KN，并且所述K1、K2、...KN均不大于Kmax，设定上述N个不同阈值中第x个阈值Kx对应高温风机转速为Sx；玻璃板送入加热炉后，测温单元实时监测加热炉内的温度信息，控制单元统计测温单元未达到设定温度的数量，计算出测温单元未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比，并将计算结果进行滤波处理后与设定的阈值Kx比对，当未达到设定温度的数量占全部测温单元数量的百分比经过最大值后等于或小于阈值Kx时，控制单元发出指令给驱动机构，调整高温风机转速为Sx。
6.根据权利要求5所述的一种玻璃板钢化工艺过程控制方法，其特征在于：所对应的高温风机转速S1至Sx逐渐减小，10r/min≤Sx≤3000 r/min。
7.根据权利要求5所述的一种玻璃板钢化工艺过程控制方法，其特征在于：所述的阈值Kx和对应玻璃板摆动速度Sx由人工通过人机界面输入到所述控制单元。
8.根据权利要求1、2或5所述的一种玻璃板钢化工艺过程控制方法，其特征在于：所述的滤波处理为数字滤波处理或模拟滤波处理。
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