CN110119120B - 一种动态组合式琴键落板的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动态组合式琴键落板的控制系统及方法，涉及玻璃生产技术领域，包括琴键落板装置中的若干琴键以及与每个琴键对应连接的电磁阀；控制模块，用于根据切割系统的切痕坐标标定玻璃的坐标范围，并以切割系统的零点为基准，根据各琴键的宽度和间隔距离标定每个琴键的坐标范围，将玻璃的坐标范围依次与各琴键的坐标范围进行对比，并在存在重叠部分时生成相应的控制信号控制对应重叠部分的琴键连接的电磁阀动作，以控制琴键执行落板动作。本发明在变更玻璃切割方案或者玻璃切裁规格时，无需人工干预即可自动控制各琴键执行落板动作，有效减少玻璃损失；控制系统及方法的实现无需增加硬件元器件，有效节约控制成本，具有良好的经济效益。

Description

一种动态组合式琴键落板的控制系统及方法

技术领域

本发明涉及玻璃生产技术领域，尤其涉及一种动态组合式琴键落板的控制系统及方法。

背景技术

玻璃生产线上的落板装置主要是为了将不合格的玻璃带或玻璃片通过落板装置的升降改变其输送方向，然后经过斜置辊道输送，通过搅碎机搅碎后送入到皮带机上，或被输送至破碎机，由破碎机破碎后送入到皮带机上。破碎后的碎玻璃通过皮带机、斗式提升机等设备的转运送入到料仓或碎玻璃仓.从而被循环利用，形成一个封闭的碎玻璃系统。

落板装置按照结构可分为主线落板和琴键落板，琴键落板主要是针对左右两片或者多片等宽或不等宽的不合格玻璃进行选择落板破碎。与传统的只能解决两片相等规格玻璃的主线落板相比，琴键落板虽有不少改进，但在玻璃切裁规格及玻璃切割方案改变时，需重新设置琴键落板组合方式，操作相对繁琐。并且由于在重新设置落板组合方式及分区的过程中，势必会出现合格的玻璃被误落从而造成一定的玻璃损失，而不合格的玻璃被误传输至后段辊道，进而被堆垛装置混抓混堆，最终影响整架玻璃的质量，给生产企业造成不良影响，严重影响企业的经济效益。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种动态组合式琴键落板的控制系统，应用于压延玻璃生产线上，包括设置于所述压延玻璃生产线上的琴键落板装置中的若干琴键，以及与每个所述琴键对应连接的电磁阀；

控制模块，分别连接所述琴键落板装置和设置于所述压延玻璃生产线上的切割系统；

所述控制模块具体包括：

坐标获取单元，用于获取所述切割系统的切痕坐标；

第一坐标处理单元，连接所述坐标获取单元，用于根据所述切痕坐标标定经所述切割系统切割后的玻璃的坐标范围；

第二坐标处理单元，连接所述坐标获取单元，用于以所述切割系统的零点为基准，并根据预先获取的各所述琴键的宽度以及相邻所述琴键的间隔距离标定每个所述琴键的坐标范围；

坐标对比单元，分别连接所述第一坐标处理单元和所述第二坐标处理单元，用于将所述玻璃的坐标范围依次与各所述琴键的坐标范围进行对比，并输出对比结果；

判断单元，连接所述坐标对比单元，用于根据所述对比结果判断各所述琴键的坐标范围是否存在与所述玻璃的坐标范围重叠部分，并输出判断结果；

控制单元，连接所述判断单元，用于接收外部的所述玻璃的质量检测结果，并在所述质量检测结果表示所述玻璃不合格且所述判断结果表示存在所述重叠部分时生成相应的控制信号，控制对应所述重叠部分的所述琴键连接的所述电磁阀动作，以控制所述琴键执行落板动作。

优选的，所述控制模块为PLC控制器。

优选的，所述控制模块与所述切割系统通过PROFINET总线方式进行通讯。

优选的，还包括人机界面，连接所述控制模块，用于对所述控制系统的控制过程进行远程监控。

一种动态组合式琴键落板的控制方法，应用于以上任意一项所述的控制系统，具体包括以下步骤：

步骤S1，所述控制系统获取所述切割系统的切痕坐标，并根据所述切痕坐标标定经所述切割系统切割后的玻璃的坐标范围；

步骤S2，所述控制系统获取所述琴键落板装置中的各所述琴键的宽度以及相邻所述琴键的间隔距离，并以所述切割系统的零点为基准，标定每个所述琴键的坐标范围；

步骤S3，所述控制系统将所述玻璃的坐标范围依次与各所述琴键的坐标范围进行对比，并根据对比结果判断各所述琴键的坐标范围是否存在与所述玻璃的坐标范围重叠部分：

若是，则转向步骤S4；

若否，则控制对应的所述琴键连接的所述电磁阀动作，以控制所述琴键执行抬起动作，随后退出；

步骤S4，所述控制系统接收外部的所述玻璃的质量检测结果判断所述玻璃是否不合格：

若是，则生成相应的控制信号，控制对应所述重叠部分的所述琴键连接的所述电磁阀动作，以控制所述琴键执行落板动作；

若否，则生成相应的控制信号，控制对应所述重叠部分的所述琴键连接的所述电磁阀动作，以控制所述琴键执行抬起动作。

优选的，所述步骤S1中还包括根据所述切割装置切割后的所述玻璃的纵分分片距离对所述玻璃的坐标范围进行调整，以修正所述玻璃的坐标范围与所述切痕坐标的偏差。

优选的，所述纵分分片距离根据所述压延玻璃生产线上的纵分辊道的角度得到。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

1)摆脱了传统落板组合必须分区的束缚，在变更玻璃切割方案或者玻璃切裁规格时，无需人工干预即可自动控制各琴键执行落板动作，有效减少玻璃损失；

2)控制系统及方法的实现无需增加硬件元器件，有效节约控制成本，具有良好的经济效益。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施例中，一种动态组合式琴键落板的控制系统的结构示意图；

图2为本发明的较佳的实施例中，标定琴键坐标的示意图；

图3为本发明的较佳的实施例中，琴键与玻璃的相对位置关系示意图；

图4为本发明的较佳的实施例中，琴键与玻璃的相对位置关系示意图；

图5为本发明的较佳的实施例中，琴键与玻璃的相对位置关系示意图；

图6为本发明的较佳的实施例中，琴键与玻璃的相对位置关系示意图；

图7为本发明的较佳的实施例中，琴键与玻璃的相对位置关系示意图；

图8为本发明的一个较佳的实施例中，控制系统的网络结构示意图；

图9为本发明的较佳的实施例中，一种动态组合式琴键落板的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种动态组合式琴键落板的控制系统，应用于压延玻璃生产线上，如图1所示，包括设置于压延玻璃生产线上的琴键落板装置1中的若干琴键11，以及与每个琴键11对应连接的电磁阀12；

控制模块2，分别连接琴键落板装置1和设置于压延玻璃生产线上的切割系统3；

控制模块2具体包括：

坐标获取单元21，用于获取切割系统3的切痕坐标；

第一坐标处理单元22，连接所述坐标获取单元21，用于根据所述切痕坐标标定经所述切割系统3切割后的玻璃的坐标范围；

第二坐标处理单元23，连接坐标获取单元21，用于以切割系统3的零点为基准，并根据预先获取的各琴键11的宽度以及相邻琴键的间隔距离标定每个琴键11的坐标范围；

坐标对比单元24，分别连接第一坐标处理单元22和第二坐标处理单元23，用于将玻璃的坐标范围依次与各琴键11的坐标范围进行对比，并输出对比结果；

判断单元25，连接坐标对比单元24，用于根据对比结果判断各琴键11的坐标范围是否存在与玻璃的坐标范围重叠部分，并输出判断结果；

控制单元26，连接判断单元25，用于接收外部的玻璃的质量检测结果，并在质量检测结果表示玻璃不合格且判断结果表示存在重叠部分时生成相应的控制信号，控制对应重叠部分的琴键11连接的电磁阀12动作，以控制琴键11执行落板动作。

具体地，本实施例中，本发明是将琴键落板装置1的坐标与切割系统3的坐标进行合成，从而直接利用切割系统3的切痕坐标来确定每一片玻璃的坐标范围，并将玻璃的坐标范围与每一个琴键11的坐标范围进行比对计算，针对每一组玻璃输出一个组合落板的方案，并在玻璃前沿到达落板辊道时开始执行，这种方式摆脱了传统系统固定单一分区的束缚，极大的降低了操作的复杂度，实现落板的动态自动组合，减少因重置落板分配方案过程中人工去改变琴键落板组合方案而造成的玻璃损失。

进一步地，上述将琴键落板装置1的坐标与切割系统3的坐标进行合成是指上述坐标获取单元21获取切割系统3的切痕坐标后，如图2所示，以切割系统3的零点为基准，以每个琴键11的宽度及每两个琴键11之间的间隔距离为依据，标定出每个琴键11的坐标范围，其中X轴为玻璃的前进方向。换言之，将玻璃和各琴键11放在一个坐标系中进行坐标范围的统计，明确了经切割后的玻璃到达落板辊道时的位置信息，从而实现通过玻璃的坐标范围与各琴键11的坐标范围的重叠进行琴键落板的动态组合。

进一步具体地，以每个琴键11为一个独立的单元，根据琴键11的坐标范围与玻璃的坐标范围重叠情况，可知玻璃与琴键11的相对位置关系包括以下5种：

如图3所示，琴键11的坐标范围与玻璃的坐标范围有重叠部分，则在玻璃合格时控制该琴键11对应的电磁阀12动作使得该琴键11执行抬起动作，并在玻璃不合格时控制该琴键11对应的电磁阀12动作使得该琴键11执行落板动作。

如图4所示，琴键11的坐标范围与玻璃的坐标范围有重叠部分，则在玻璃合格时控制该琴键11对应的电磁阀12动作使得该琴键11执行落板动作，并在玻璃不合格时控制该琴键11对应的电磁阀12动作使得该琴键11执行落板动作。

如图5所示，琴键11的坐标范围与玻璃的坐标范围有重叠部分，则在玻璃合格时控制该琴键11对应的电磁阀12动作使得该琴键11执行落板动作，并在玻璃不合格时控制该琴键11对应的电磁阀12动作使得该琴键11执行落板动作。

如图6所示，琴键11的坐标范围与玻璃的坐标范围无重叠部分，则控制该琴键11对应的电磁阀12动作使得该琴键11执行抬起动作，若该琴键11处于抬起状态则该琴键11对应的电磁阀12不动作。

如图7所示，琴键11的坐标范围与玻璃的坐标范围无重叠部分，则控制该琴键11对应的电磁阀12动作使得该琴键11执行抬起动作，若该琴键11处于抬起状态则该琴键11对应的电磁阀12不动作。

综上可知，在玻璃不合格时，仅在如图6和如图7所示的玻璃的坐标范围与琴键11的坐标范围完全没有重叠时，该琴键单元不执行落板动作，其余情况下，该琴键单元均需执行落板动作。因此，可以将这一特征提取出来，在一个统一的坐标系里，对比每片玻璃的坐标范围和每个琴键11的坐标范围，只要有重叠部分，则该琴键11执行落板动作，无重叠，则该琴键11不执行落板动作。

本发明的较佳的实施例中，控制模块2为PLC控制器。

具体地，本实施例中，PLC控制器通过输出数字量信号控制与琴键11连接的电磁阀12的动作，同时接收电磁阀12的气缸上的磁性开关状态反馈信号，实时获取电磁阀12的开合状态信息。

本发明的较佳的实施例中，控制模块2与切割系统3通过PROFINET总线方式进行通讯。

本发明的较佳的实施例中，还包括人机界面4，连接控制模块2，用于对控制系统的控制过程进行远程监控。

具体地，本实施例中，玻璃的坐标范围通过PROFINET总线通讯的方式由切割系统3传送给控制模块2的同时发送至人机界面4，以实现人机界面4的实时监控。

本发明的一个较佳的实施例中，本发明的控制系统可采用如图8所示的组网方式，包括远程客户端24、切割系统3、交换机23、线控系统21、远程IO22以及电磁阀12组成，其中切割系统3与线控系统21为最重要的组成部分，上述控制系统中，远程客户端24即为本发明的人机界面4，线控系统21和远程IO22共同组成了本发明的控制模块2，其中，线控系统21通过远程IO22控制电磁阀12的动作，线控系统21与交换机23之间采用PROFINET总线通讯，切割系统3与交换机23之间采用PROFINET总线通讯，远程客户端24与交换机23之间采用以太网进行通讯。

一种动态组合式琴键落板的控制方法，应用于以上任意一项的控制系统，如图9所示，具体包括以下步骤：

步骤S1，控制系统获取切割系统的切痕坐标，并根据切痕坐标标定经切割系统切割后的玻璃的坐标范围；

步骤S2，控制系统获取琴键落板装置中的各琴键的宽度以及相邻琴键的间隔距离，并以切割系统的零点为基准，标定每个琴键的坐标范围；

步骤S3，控制系统将玻璃的坐标范围依次与各琴键的坐标范围进行对比，并根据对比结果判断各琴键的坐标范围是否存在与玻璃的坐标范围重叠部分：

若是，则转向步骤S4；

若否，则控制对应的琴键连接的电磁阀动作，以控制琴键执行抬起动作，随后退出；

步骤S4，控制系统接收外部的玻璃的质量检测结果判断玻璃是否不合格：

若是，则生成相应的控制信号，控制对应重叠部分的琴键连接的电磁阀动作，以控制琴键执行落板动作；

若否，则生成相应的控制信号，控制对应重叠部分的琴键连接的电磁阀动作，以控制琴键执行抬起动作。

作为一种优选的实施例，初始状态下本发明的琴键落板装置中的各琴键均处于抬起状态，本发明的控制系统接收到外部的玻璃质量检测结果：

在该质量检测结果表示玻璃为合格时，控制坐标范围与该合格玻璃的坐标范围重叠的各琴键保持抬起状态，以将该合格玻璃输送至下一工艺流程中；

在该质量检测结果表示玻璃为不合格时，控制坐标范围与该不合格玻璃的坐标范围重叠的各琴键执行落板动作。本发明的控制系统实时接收到外部的玻璃位置检测结果，并在该位置检测结果表示该不合格玻璃已掉落时，控制执行上述落板动作的各琴键执行抬起动作，以恢复初始状态；

换言之，本发明的控制系统仅在玻璃为不合格时，控制坐标范围与该不合格玻璃的坐标范围重叠的各琴键执行落板动作，其他各琴键均执行抬起动作，即保持抬起状态不变。

本发明的较佳的实施例中，步骤S1中还包括根据切割装置切割后的玻璃的纵分分片距离对玻璃的坐标范围进行调整，以修正玻璃的坐标范围与切痕坐标的偏差。

本发明的较佳的实施例中，纵分分片距离根据压延玻璃生产线上的纵分辊道的角度得到。

具体地，本实施例中，玻璃经切割系统切割后，玻璃将被纵分分开一段距离，会使得玻璃的实际位置坐标与原始的切割位置即切痕坐标出现偏差，但这种偏差在不改变纵分辊道的角度的情况下相对固定，因此在实际应用中，只需在调试前期将固定的纵分分片距离设置好，控制系统将自动根据该纵分分片距离修正玻璃的坐标范围，有效提高琴键落板装置的落板控制精度。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种动态组合式琴键落板的控制系统，应用于压延玻璃生产线上，其特征在于，包括设置于所述压延玻璃生产线上的琴键落板装置中的若干琴键，以及与每个所述琴键对应连接的电磁阀；

控制模块，分别连接所述琴键落板装置和设置于所述压延玻璃生产线上的切割系统；

所述控制模块具体包括：

坐标获取单元，用于获取所述切割系统的切痕坐标；

第一坐标处理单元，连接所述坐标获取单元，用于根据所述切痕坐标标定经所述切割系统切割后的玻璃的坐标范围，根据所述切割系统切割后的所述玻璃的纵分分片距离对所述玻璃的坐标范围进行调整，以修正所述玻璃的坐标范围与所述切痕坐标的偏差；

第二坐标处理单元，连接所述坐标获取单元，用于以所述切割系统的零点为基准，并根据预先获取的各所述琴键的宽度以及相邻所述琴键的间隔距离标定每个所述琴键的坐标范围；

坐标对比单元，分别连接所述第一坐标处理单元和所述第二坐标处理单元，用于将所述玻璃的坐标范围依次与各所述琴键的坐标范围进行对比，并输出对比结果；

判断单元，连接所述坐标对比单元，用于根据所述对比结果判断各所述琴键的坐标范围是否存在与所述玻璃的坐标范围重叠部分，并输出判断结果；

控制单元，连接所述判断单元，用于接收外部的所述玻璃的质量检测结果，并在所述质量检测结果表示所述玻璃不合格且所述判断结果表示存在所述重叠部分时生成相应的控制信号，控制对应所述重叠部分的所述琴键连接的所述电磁阀动作，以控制所述琴键执行落板动作。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块为PLC控制器。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块与所述切割系统通过PROFINET总线方式进行通讯。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括人机界面，连接所述控制模块，用于对所述控制系统的控制过程进行远程监控。

5.一种动态组合式琴键落板的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4中任意一项所述的控制系统，具体包括以下步骤：

步骤S1，所述控制系统获取所述切割系统的切痕坐标，并根据所述切痕坐标标定经所述切割系统切割后的玻璃的坐标范围，根据所述切割系统切割后的所述玻璃的纵分分片距离对所述玻璃的坐标范围进行调整，以修正所述玻璃的坐标范围与所述切痕坐标的偏差；

步骤S2，所述控制系统获取所述琴键落板装置中的各所述琴键的宽度以及相邻所述琴键的间隔距离，并以所述切割系统的零点为基准，标定每个所述琴键的坐标范围；

步骤S3，所述控制系统将所述玻璃的坐标范围依次与各所述琴键的坐标范围进行对比，并根据对比结果判断各所述琴键的坐标范围是否存在与所述玻璃的坐标范围重叠部分：

若是，则转向步骤S4；

若否，则控制对应的所述琴键连接的所述电磁阀动作，以控制所述琴键执行抬起动作，随后退出；

步骤S4，所述控制系统接收外部的所述玻璃的质量检测结果判断所述玻璃是否不合格：

若是，则生成相应的控制信号，控制对应所述重叠部分的所述琴键连接的所述电磁阀动作，以控制所述琴键执行落板动作；

若否，则生成相应的控制信号，控制对应所述重叠部分的所述琴键连接的所述电磁阀动作，以控制所述琴键执行抬起动作。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述纵分分片距离根据所述压延玻璃生产线上的纵分辊道的角度得到。

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