CN111176165B - 一种基板玻璃牵引辊自动调节系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基板玻璃牵引辊自动调节系统及方法,包括以下步骤;1.在牵引辊旋转整数圈时间内均匀连续采集牵引辊间距并形成数据集,且测量下拉切割后的基板玻璃板长;2.计算得出牵引辊的对中修正值;计算得出牵引辊实际直径;3.将牵引辊进行对中调节,调节的数值为的对中修正值,将牵引辊控制系统中的牵引辊设置直径值替换为牵引辊实际直径值,牵引辊控制系统根据牵引辊实际直径值调节牵引辊线速度至要求值,完成自动调节。自动调节牵引辊的间距和线速度,保证基板玻璃成型品质和长度。本发明提高了玻璃基板牵引系统的自动化程度,减少生产过程中人为主观判断和测量误差等导致的参数调节误差,提高基板玻璃在生产过程中的品质。
Description
技术领域
本发明属于基板玻璃制造领域,涉及一种基板玻璃牵引辊自动调节系统及方法。
背景技术
在基板玻璃生产制造过程中,牵引辊夹持技术是溢流下拉法生产大尺寸基板玻璃的关键技术。在溢流下拉过程中,熔融的玻璃液经过铂金管道进入马弗炉,从溢流槽内流下,经过成型区定型成为具有一定宽度的玻璃,此时玻璃的厚度依然没有达到规定的要求,需要通过设置牵引辊速度比将基板玻璃拉拽成理想厚度。然而在基板玻璃生产制造过程中,牵引辊是与基板玻璃直接接触,对基板有拉拽作用,在拉薄基板玻璃的同时也给基板玻璃一个牵引的力,使得基板玻璃下拉成型,因此牵引辊在使用过程中牵引辊凸台会发生磨损。首先牵引辊凸台磨损会导致两对辊子对玻璃的加持力发生改变以及基板玻璃偏离中心位子继而影响成型玻璃的应力和翘曲等品质;其次牵引辊凸台磨损会使得凸台的直径减小,由于终端设定的牵引辊直径没有随着辊子直径磨损而发生变化,在设定的牵引速度保持不变的情况下,会使得基板玻璃玻璃板长逐渐变短,因此造成生产出的基板玻璃达不到规定的尺寸要求。
为了改变上述状况,目前采用根据人工经验不定时的测量牵引辊顶丝来确定牵引辊磨损量以及牵引辊的对中情况,并对其进行对中调节;同时通过人工取边板测量边板来确定板长的数值,根据经验调节牵引辊的设定直径以保证板长达到规定要求。然而根据人工经验和人工测量的数据来调节牵引辊参数来改善基板玻璃的品质过程中,由于人为主观因素以及人工测量误差等因素会导致牵引辊参数调节存在误差,而且无规律可循,使基板玻璃的品质无法达到改善或者无法达到最佳状态。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种基板玻璃牵引辊自动调节系统及方法,自动调节牵引辊的间距和线速度,保证基板玻璃成型品质和长度。本发明提高了玻璃基板牵引系统的自动化程度,改善了作业条件,减少生产过程中人为主观判断和测量误差等导致的参数调节误差,提高基板玻璃在生产过程中的品质。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种基板玻璃牵引辊自动调节方法,包括以下步骤;
步骤一,在牵引辊旋转整数圈时间内均匀连续采集牵引辊间距并形成数据集{S1,S2,…Sn},且测量下拉切割后的基板玻璃板长L;
步骤二,计算得出牵引辊的对中修正值δ;
其中:Sn为牵引辊间距数据集{S1,S2,…Sn}中的元素,S0为牵引辊初始间距,n为数据集元素个数;
计算得出牵引辊实际直径M1;
其中:L为板长测量值,T为横切时间,n为牵引辊电机转速;
步骤三,将牵引辊进行对中调节,调节的数值为的对中修正值,将牵引辊控制系统中的牵引辊设置直径值替换为牵引辊实际直径值,牵引辊控制系统根据牵引辊实际直径值调节牵引辊线速度至要求值,完成自动调节。
优选的,完成步骤三后,重新测量牵引辊的间距和下拉切割后的基板玻璃板长,判断是否符合设定值,若不符合设定值则回到步骤一,若符合设定值,则完成自动调节。
优选的,步骤三中,将牵引辊对中调节的修正值转化为电机驱动信号,发送给对中电机,驱动对中电机,对牵引辊做对中调节。
优选的,根据测量得到的牵引辊间距数据集,得到牵引辊间距数据集中最大与最小距离并取差值,若差值的绝对值小于等于阀值A1,则牵引辊为均匀磨损,进行步骤三中的对中调节;若差值的绝对值大于阀值A1,则牵引辊为非均匀磨损,进行人工干预。
进一步,若牵引辊为均匀磨损,将牵引辊间距数据集的平均值与原始牵引辊距离做差值得到牵引辊偏差值,若偏差值绝对值小于阀值A2,牵引辊不做对中调节,若偏差值的绝对值大于等于阀值A2,牵引辊做对中调节。
优选的,采用基板玻璃板长数据与牵引辊间距数据集,分别计算出牵引辊实际直径M1和M2,
其中:Sn为牵引辊间距数据集{S1,S2,…Sn}中的元素,S0为牵引辊初始间距,n为数据集元素个数,d0为牵引辊初始直径;
将M1和M2做差值处理,若差值的绝对值小于阀值A3,将M1和M2的平均值作为最终的牵引辊实际直径,对设置的牵引辊直径进行替换刷新,若差值大于等于阀值A3,则进行人工干预。
一种基于上述任意一项所述方法的基板玻璃牵引辊自动调节系统,包括数据采集模块,用于采集牵引辊间距和下拉切割后的基板玻璃板长数据;
数据处理分析模块,用于将采集的牵引辊间距和基板玻璃板长数据进行计算,得到牵引辊对中修正值和牵引辊实际直径,以及将牵引辊实际直径发送给牵引辊控制系统;数据处理分析模块输入端与数据采集模块输出端连接,数据处理分析模块输出端与牵引辊控制系统输入端连接;
调节模块,用于根据牵引辊对中修正值转化成为对中调节信号,并发送给牵引辊对中电机;数据处理分析模块输出端与调节模块输入端连接,调节模块输出端与对中电机输入端连接。
优选的,牵引辊的两个辊子分别设置在固定端滑板和浮动端滑板上,固定端滑板和浮动端滑板均设置在底板上,与底板滑动连接,滑动方向为相互靠近或远离方向,对中电机通过滚珠丝杠结构与固定端滑板连接。
进一步,数据采集模块采用激光位移测量装置测量牵引辊间距;激光位移测量装置包括激光位移传感器和激光反射板,激光位移传感器和激光反射板分别设置在牵引辊固定端滑板和浮动端滑板相对的两条边线上。
优选的,数据采集模块采用板长测量器测量下拉切割后的基板玻璃板长数据,板长测量器包括容栅传感器、上挡板和下挡板,上挡板和下挡板位于容栅传感器两端,上挡板和下挡板分别设置在下拉切割后的基板玻璃短边上,与短边贴合。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明所述方法通过对牵引辊间距和基板玻璃板长数据的采集,从而计算出牵引辊的对中修正值和牵引辊实际直径,从而对牵引辊进行对中调节,保证玻璃下拉的成型品质和长度,并将牵引辊设置直径值替换为牵引辊实际直径值,使牵引辊的线速度调节至要求值,保证玻璃下拉切割后的基板玻璃板长长度恒定。
进一步,通过牵引辊间距数据集中最大与最小距离的差值,与阈值A1做对比,从而能够判断是否需要进行自动调节还是人工干预。
进一步,当牵引辊为均匀磨损时,通过牵引辊偏差值与阀值A2对比,从而能够判断是否需要对中调节。
进一步,通过基板玻璃板长数据与牵引辊间距数据集,分别计算出牵引辊实际直径M1和M2,将M1和M2的差值与阀值A3对比,从而能够判断是否需要人工干预。
本发明所述装置通过数据采集模块将采集牵引辊间距和基板玻璃板长数据能够发送给数据处理分析模块进行计算,再通过数据处理分析模块与调节模块的连接,将数据能够发送给牵引辊对中电机和牵引辊控制系统,从而实现牵引辊的对中调节和线速度控制。
附图说明
图1为本发明的对中调节结构示意图;
图2为本发明的激光位移测量结构示意图;
图3为本发明的板长测量器结构示意图;
图4为本发明的方法流程。
其中:1-牵引辊;2-对中电机;3-减速器;4-固定端滑板;5-浮动端滑板;6-螺纹杆;7-激光位移测量装置;8-配重;9-激光位移传感器;10-激光反射板;11-基板玻璃;12-吸盘;13-基板传送架;14-上挡板;15-下挡板;16-容栅传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
本发明所述的基板玻璃牵引辊自动调节系统,包括数据采集模块、数据处理分析模块、调节模块、反馈模块。
数据采集模块,用于采集牵引辊1间距和基板玻璃11板长数据;数据采集模块包括激光位移传感器9和板长测量器。
如图1所示,一对牵引辊1包括两根辊子,两根辊子分别设置在固定端滑板4和浮动端滑板5上,固定端滑板4和浮动端滑板5均设置在底板上,与底板滑动连接,固定端滑板4通过减速器3连接有对中电机2,减速器3与固定端滑板4通过螺纹杆6连接,螺纹杆6设置有移动块,移动块固定在固定端滑板4上,对中电机2用于控制固定端滑板4靠近或远离浮动端滑板5滑动,从而对牵引辊1进行对中调节,浮动端滑板5连接有配重8。
如图2所示,激光位移测量装置7包括激光位移传感器9和激光反射板10,激光位移传感器9和激光反射板10分别设置在牵引辊1固定端滑板4和浮动端滑板5相对的两条边线上,通过激光反射板10反射激光位移传感器9发出的激光束,从而测量出牵引辊1间距。
如图3所示,板长测量器包括容栅传感器16、上挡板14和下挡板15,上挡板14和下挡板15位于容栅传感器16两端,拉切割后的基板玻璃11通过吸盘12固定在基板传送架13上,上挡板14和下挡板15分别设置在下拉切割后的基板玻璃11短边上,与短边贴合,容栅传感器16测量上挡板14和下挡板15的间距,从而得到下拉切割后的基板玻璃11的板长。
数据处理分析模块,采用单片机,用于将采集的牵引辊1间距和基板玻璃11板长数据进行计算,得到牵引辊1对中修正值和牵引辊实际直径;数据处理分析模块输入端与激光位移传感器9输出端和容栅传感器16输出端连接。
调节模块,采用单片机,用于根据牵引辊1对中修正值转化成为对中调节信号,并发送给牵引辊1对中电机2,以及将牵引辊实际直径发送给牵引辊控制系统;数据处理分析模块输出端与调节模块输入端连接,调节模块输出端与对中电机2输入端连接。
如图4所示,基板玻璃牵引辊自动调节方法,包括以下步骤。
步骤一,使用激光位移测量装置7在牵引辊1旋转整数圈时间内均匀连续采集牵引辊1间距并形成数据集{S1,S2,…Sn},使用板长测量器测量下拉切割后的基板玻璃11板长L。
步骤二,计算得出牵引辊1的对中修正值δ;
其中:Sn为牵引辊1间距数据集{S1,S2,…Sn}中的元素,S0为牵引辊1初始间距,n为数据集元素个数。
采用基板玻璃11板长数据与牵引辊1间距数据集,分别计算出牵引辊实际直径M1和M2。
其中:L为板长测量值,T为横切时间,n为牵引辊1电机转速。
其中:Sn为牵引辊1间距数据集{S1,S2,…Sn}中的元素,S0为牵引辊1初始间距,n为数据集元素个数,d0为牵引辊1初始直径。
将M1和M2做差值处理,若差值的绝对值小于阀值A3,将M1和M2的平均值作为最终的牵引辊实际直径,对设置的牵引辊1直径进行替换刷新,若差值大于等于阀值A3,则需要人工干预操作。
步骤三,根据计算出的对中修正值,将牵引辊1对中调节的修正值转化为电机驱动信号,发送给对中电机2,驱动对中电机2,对牵引辊1做对中调节,将牵引辊控制系统中的牵引辊设置直径值替换为牵引辊实际直径值,牵引辊控制系统根据牵引辊实际直径值调节牵引辊1线速度至要求值,完成自动调节。
步骤四,重新测量牵引辊1的间距和下拉切割后的基板玻璃11板长,判断是否符合要求值,若不符合要求值则回到步骤一,若符合要求值,则完成自动调节。
根据测量得到的牵引辊1间距数据集,得到牵引辊1间距数据集中最大与最小距离并取差值,若差值的绝对值小于等于阀值A1,则牵引辊1为均匀磨损,进行步骤三中的对中调节;若差值的绝对值大于阀值A1,则牵引辊1为非均匀磨损,需要人工干预操作。
若牵引辊1为均匀磨损,将牵引辊1间距数据集的平均值与原始牵引辊1距离做差值得到牵引辊1偏差值,若偏差值绝对值小于阀值A2,牵引辊1不做对中调节,反之若偏差值的绝对值大于等于阀值A2,牵引辊1做对中调节。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基板玻璃牵引辊自动调节方法,其特征在于,包括以下步骤;
步骤一,在牵引辊(1)旋转整数圈时间内均匀连续采集牵引辊(1)间距并形成数据集{S1,S2,…Sn},且测量下拉切割后的基板玻璃(11)板长L;
步骤二,计算得出牵引辊(1)的对中修正值δ;
其中:Sn为牵引辊(1)间距数据集{S1,S2,…Sn}中的元素,S0为牵引辊(1)初始间距,n为数据集元素个数;
计算得出牵引辊实际直径M1;
其中:L为板长测量值,T为横切时间,n为牵引辊(1)电机转速;
根据测量得到的牵引辊(1)间距数据集,得到牵引辊(1)间距数据集中最大与最小距离并取差值,若差值的绝对值小于等于阀值A1,则牵引辊(1)为均匀磨损,进行步骤三中的对中调节;若差值的绝对值大于阀值A1,则牵引辊(1)为非均匀磨损,进行人工干预;
步骤三,将牵引辊(1)进行对中调节,调节的数值为的对中修正值,将牵引辊控制系统中的牵引辊设置直径值替换为牵引辊实际直径值,牵引辊控制系统根据牵引辊实际直径值调节牵引辊(1)线速度至要求值,完成自动调节;
采用基板玻璃(11)板长数据与牵引辊(1)间距数据集,分别计算出牵引辊实际直径M1和M2,
其中:Sn为牵引辊(1)间距数据集{S1,S2,…Sn}中的元素,S0为牵引辊(1)初始间距,n为数据集元素个数,d0为牵引辊(1)初始直径;
将M1和M2做差值处理,若差值的绝对值小于阀值A3,将M1和M2的平均值作为最终的牵引辊实际直径,对设置的牵引辊(1)直径进行替换刷新,若差值大于等于阀值A3,则进行人工干预。
2.根据权利要求1所述的一种基板玻璃牵引辊自动调节方法,其特征在于,完成步骤三后,重新测量牵引辊(1)的间距和下拉切割后的基板玻璃(11)板长,判断是否符合设定值,若不符合设定值则回到步骤一,若符合设定值,则完成自动调节。
3.根据权利要求1所述的一种基板玻璃牵引辊自动调节方法,其特征在于,步骤三中,将牵引辊(1)对中调节的修正值转化为电机驱动信号,发送给对中电机(2),驱动对中电机(2),对牵引辊(1)做对中调节。
4.根据权利要求1所述的一种基板玻璃牵引辊自动调节方法,其特征在于,若牵引辊(1)为均匀磨损,将牵引辊(1)间距数据集的平均值与原始牵引辊(1)距离做差值得到牵引辊(1)偏差值,若偏差值绝对值小于阀值A2,牵引辊(1)不做对中调节,若偏差值的绝对值大于等于阀值A2,牵引辊(1)做对中调节。
5.一种基于权利要求1-4任意一项所述方法的基板玻璃牵引辊自动调节系统,其特征在于,包括数据采集模块,用于采集牵引辊(1)间距和下拉切割后的基板玻璃(11)板长数据;
数据处理分析模块,用于将采集的牵引辊(1)间距和基板玻璃(11)板长数据进行计算,得到牵引辊(1)对中修正值和牵引辊实际直径,以及将牵引辊实际直径发送给牵引辊控制系统;数据处理分析模块输入端与数据采集模块输出端连接,数据处理分析模块输出端与牵引辊控制系统输入端连接;
调节模块,用于根据牵引辊(1)对中修正值转化成为对中调节信号,并发送给牵引辊(1)对中电机(2);数据处理分析模块输出端与调节模块输入端连接,调节模块输出端与对中电机(2)输入端连接。
6.根据权利要求5所述的一种基板玻璃牵引辊自动调节系统,其特征在于,牵引辊(1)的两个辊子分别设置在固定端滑板(4)和浮动端滑板(5)上,固定端滑板(4)和浮动端滑板(5)均设置在底板上,与底板滑动连接,滑动方向为相互靠近或远离方向,对中电机(2)通过滚珠丝杠结构与固定端滑板(4)连接。
7.根据权利要求6所述的一种基板玻璃牵引辊自动调节系统,其特征在于,数据采集模块采用激光位移测量装置(7)测量牵引辊(1)间距;激光位移测量装置(7)包括激光位移传感器(9)和激光反射板(10),激光位移传感器(9)和激光反射板(10)分别设置在牵引辊(1)固定端滑板(4)和浮动端滑板(5)相对的两条边线上。
8.根据权利要求5所述的一种基板玻璃牵引辊自动调节系统,其特征在于,数据采集模块采用板长测量器测量下拉切割后的基板玻璃(11)板长数据,板长测量器包括容栅传感器(16)、上挡板(14)和下挡板(15),上挡板(14)和下挡板(15)位于容栅传感器(16)两端,上挡板(14)和下挡板(15)分别设置在下拉切割后的基板玻璃(11)短边上,与短边贴合。
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