CN114166123B - 一种随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪方法，开通镀膜机，启动进片辊道、镀膜机和出片辊道电机；当进片辊道的进口处的第一传感器检测到玻璃基板头部进入镀膜机辊道进口时，在轮式信息盘中为该玻璃基板分配一个信息块；系统计算镀膜机内所有的玻璃基板的位置数据，并在各自的信息块中实时更新；当出片辊道出口的第二传感器检测到玻璃基板尾部离开镀膜机辊道出口时，则清空该玻璃基板对应的信息块的信息，并将该信息块重新进入轮式信息盘的装载序列。本发明还公开了应用该自动追踪方法的系统。本发明省去了玻璃基板在镀膜机进片口的等片时间，大大提高了玻璃镀膜生产线的工作效率。

Description

一种随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪方法

技术领域

本发明涉及玻璃深加工技术领域，具体为一种随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪方法。

背景技术

随着新能源政策的逐步出台，光伏产业几年来迅猛发展，光伏组件的市场需求日益增大。镀膜面板作为光伏组件的核心组成部分，其产线的工作效率直接影响着光伏组件的产能。但目前现有的镀膜生产线效率较低，原因为在镀膜作业生产线中，因压料辊子与涂胶辊需要根据玻璃基板的位置实时调整当前高度。目前市场上的传统思路是每次允许一片玻璃通过镀膜机，当压料辊与涂胶辊完成一次升降动作后，允许第二片玻璃进入机台作业。此种做法虽然能够解决压料辊与涂胶辊根据位置实时调整，但第一片基板与第二片基板存在较大的空档距离，且需要镀膜生产线的连线辊道控制玻璃基板进入镀膜机的数量。造成了整个生产线系统繁杂，工作效率低下。

公开号为CN106282928A的发明专利申请公开了一种玻璃镀膜生产线，该申请通过降低进口室与出口室的真空度，缩小进口室与出口室相对于大气环境的压差，因此有效缩短进口室与出口室的放气-抽真空周期，进而提高玻璃镀膜生产线的效率。但其仍未提供解决上述第一片基板与第二片基板之间存在较大的空档距离而造成的工作效率低下的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何提高镀膜生产线的工作效率。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪方法，包括如下步骤：

S1、开通镀膜机，启动进片辊道、镀膜机和出片辊道电机；

S2、当进片辊道的进口处的第一传感器检测到玻璃基板头部进入镀膜机辊道进口时，在轮式信息盘中为该玻璃基板分配一个信息块；

S3、系统计算镀膜机内所有的玻璃基板的位置数据，并在各自的信息块中实时更新；

S4、当出片辊道出口的第二传感器检测到玻璃基板尾部离开镀膜机辊道出口时，则清空该玻璃基板对应的信息块的信息，并将该信息块重新进入轮式信息盘的装载序列。

优点：本方法根据玻璃镀膜生产线的工艺特点，利用镀膜机进口和出口的传感器以及对玻璃基板的位置追踪，不需要控制连线辊道玻璃基板的位置，省去了玻璃基板在镀膜机进片口的等片时间，大大提高了玻璃镀膜生产线的工作效率。

与传统控制方案相比，实现了镀膜生产线的连续放片生产，节省了玻璃基板在镀膜机进片口的等片时间，

优选地，步骤S3中，通过下述公式建立玻璃基板的位置随时间累积的计算函数：

L_现＝L_前+Vn×Δ_S (1)

其中，L_现为玻璃基板的实时位置，L_前为玻璃基板前一周期的位置，Δ_S为系统数据更新周期时间，Vn为玻璃基板所在位置的辊道的速度。

优选地，设定系统每100ms调用一次计算函数，则Δ_S＝100ms。

优选地，其中Vn具有三种状态值V₁、V₂和V₃，V₁代表进片辊道皮带位移的速度；V₂代表镀膜段辊道皮带位移的速度；V₃代表出片辊道皮带位移的速度。

优选地，所述轮式信息盘内设置有N个信息块，数值N为镀膜机上的最大有效待片数量，计算公式为：

N＝L_coat/(L_glass+L_{safe spacing}) (2)

其中L_coat为镀膜机的总长度，L_glass为玻璃基板的长度，L_{safe spacing}为相邻玻璃基板之间的安全间距。

优选地，N的值能够根据不同生产批次的玻璃长度和工艺参数进行更新。

优选地，N个所述信息块在轮式信息盘内循环使用的具体步骤为：

当轮式信息盘中的信息块的数量小于N时，则继续增加轮式信息盘中的信息块的数量；

当轮式信息盘中的信息块的数量大于或等于N时，轮式信息盘停止增加信息块，等待离开镀膜机的玻璃基板的信息块重新进入轮式信息盘中的装载序列使用，以此实现轮式信息盘的信息块的循环使用。

优选地，当镀膜机出现皮带辊故障停止运行时，系统读取信息块对应玻璃基板的位置信息，根据玻璃基板当前的重心位置是否处于两端皮带交界处，判断玻璃基板是否造成设备损伤，并将信息反馈给中央故障处理系统。

优选地，所述第一传感器和第二传感器均为数字量光电传感器。

本发明还公开了一种随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪系统，所述系统包括：

启动模块：开通镀膜机，启动进片辊道、镀膜机和出片辊道电机；

信息块分配模块：当进片辊道的进口处的第一传感器检测到玻璃基板头部进入镀膜机辊道进口时，在轮式信息盘中为该玻璃基板分配一个信息块；

玻璃基板位置跟踪模块：用于计算镀膜机内所有的玻璃基板的位置数据，并在各自的信息块中实时更新；

信息块回收模块：当出片辊道出口的第二传感器检测到玻璃基板尾部离开镀膜机辊道出口时，则清空该玻璃基板对应的信息块的信息，并将该信息块重新进入轮式信息盘的装载序列。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明根据玻璃镀膜生产线的工艺特点，利用镀膜机进口和出口的传感器以及对玻璃基板的位置追踪，不需要控制连线辊道玻璃基板的位置，省去了玻璃基板在镀膜机进片口的等片时间，大大提高了玻璃镀膜生产线的工作效率。

(2)本发明与传统控制方案先比较，省去了镀膜机以及前后辊道用于定位玻璃的硬件设施，节省了硬件成本。同时简化了镀膜生产线的控制逻辑，缩短调试周期。

(3)本发明基于在原有的镀膜生产线中镀膜机设备，无需另加新的元器件，仅仅通过在程序中嵌入随动式镀膜生产线玻璃基板位置追踪算法就能够提高当前镀膜生产线的工作效率。

(4)以日产量2500片的双镀工艺产线为例，若不采取连续放片，控制每片玻璃基板进入镀膜机的时间，则单片玻璃在镀膜机进片口的等待时间约为5秒，当日等待时间总额为5×2500＝12500秒，约3.5小时。当采用本发明的连续放片作业时，日均可节省3.5小时，提升效率为14.5％。

附图说明

图1为本发明的实施例的流程示意图；

图2为本发明的实施例的轮式信息盘的信息块丢框示意图；

图3为本发明的实施例的玻璃基板位置自动追踪过程的流程示意图；

图4为本发明的实施例的自动追踪算法的调用示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参阅图1，本实施例公开了一种随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪方法，包括如下步骤：

S1、开通镀膜机，启动进片辊道、镀膜机和出片辊道电机；

S2、当进片辊道的进口处的第一传感器检测到玻璃基板头部进入镀膜机辊道进口时，在轮式信息盘中为该玻璃基板分配一个信息块；

S3、系统计算镀膜机内所有的玻璃基板的位置数据，并在各自的信息块中实时更新；

S4、当出片辊道出口的第二传感器检测到玻璃基板尾部离开镀膜机辊道出口时，则清空该玻璃基板对应的信息块的信息，并将该信息块重新进入轮式信息盘的装载序列。

其中第一传感器和第二传感器均为数字量光电传感器。

步骤S3中，通过下述公式建立玻璃基板的位置随时间累积的计算函数：

L_现＝L_前+Vn×Δ_S (1)

其中，L_现为玻璃基板的实时位置，L_前为玻璃基板前一周期的位置，Δ_S为系统数据更新周期时间，Vn为玻璃基板所在位置的辊道的速度。

本实施例中，设定系统每100ms调用一次计算函数，则Δ_S＝100ms。

其中Vn具有三种状态值V₁、V₂和V₃，V₁代表进片辊道皮带位移的速度；V₂代表镀膜段辊道皮带位移的速度；V₃代表出片辊道皮带位移的速度。需要指出的是，若当前玻璃基板中部进入到镀膜段皮带进片口时，则Vn的速度基准参照为镀膜段皮带辊运行速度。当当前玻璃基板中部进入出片辊皮带时，则Vn的速度基准参照为出片辊皮带辊运行速度。

参阅图2，本实施例为玻璃基板配备一个轮式信息盘，轮式信息盘内设置有N个信息块，数值N为镀膜机上的最大待片数量，计算公式为：

N＝L_coat/(L_glass+L_{safe spacing}) (2)

其中L_coat为镀膜机的总长度，L_glass为玻璃基板的长度，L_{safe spacing}为相邻玻璃基板之间的安全间距。且N的值能够根据不同生产批次的玻璃长度和工艺参数进行更新。

N个信息块在轮式信息盘内循环使用的具体步骤为：

当轮式信息盘中的信息块的数量小于N时，则继续增加轮式信息盘中的信息块的数量；

当轮式信息盘中的信息块的数量大于或等于N时，轮式信息盘停止增加信息块，等待离开镀膜机的玻璃基板的信息块重新进入轮式信息盘中的装载序列使用，以此实现轮式信息盘的信息块的循环使用。

轮式信息盘中信息块的数量与镀膜机上的玻璃基板的数量一致，信息块与玻璃基板一一对应，因此信息块中能够记载对应的玻璃基板的实时位置、加工状态、加工质量等信息。

具体地，在镀膜机接收一片新的待加工玻璃基板后，便为其配备一个信息块，信息块中的信息还继承上一道工序传递的历史信息，包括玻璃长度、加工状态、玻璃质量等级等，这部分内容会在镀膜工段做相应更新。随后信息块在镀膜段中新增的内容包括玻璃位置信息、镀膜加工状态、镀膜作业质量、镀膜作业各辊速度、压料辊和涂胶辊位置信息等。

进一步地，轮式信息盘中增加信息块的动作由镀膜机进口(即进片辊道进口)安装的第一传感器触发。当进口的第一传感器检测到玻璃基板的头部到达时，会向系统反馈一个上升沿信号，之后维持高电平反馈；当玻璃基板的尾部到达第一传感器时，第一传感器反馈给系统一个下降沿信号，之后维持低电平输出，直至下一片玻璃基板到达。在第一传感器出现上升沿信号时，此时该玻璃基板的位置为起始值0，之后系统便周期性调用公式1实时计算玻璃基板位置。同时第一传感器每反馈一次上升沿信号，则代表有一片玻璃基板到达，轮式信息盘中增加一个信息块，直至达到最大值N。

同理，当玻璃基板的尾部离开镀膜机出口时，第二传感器会反馈一个下降沿信号给系统，系统每接收到一个来自第二传感器的下降沿信号时，则将对应的信息块清零重新放入轮式信息盘的排队序列，实现信息块的循环使用。

同时当镀膜机出现皮带辊故障停止运行时，系统读取信息块对应玻璃基板的位置信息，根据玻璃基板当前的重心位置是否处于两端皮带交界处，能够判断玻璃基板是否造成设备损伤，并将信息反馈给中央故障处理系统。

为方便理解本发明的自动追踪方法，如图3所示，为本发明提供了自动追踪过程的流程示意图，执行步骤如下：

S101：执行启动三段辊道电机运行，速度均设定为镀膜工艺要求的速度V₂，接通各光电传感器的反馈信号，执行完成执行S102。

S102：判断进片口传感器是否检测到玻璃基板头部进入镀膜机入口，判断成执行S103。

S103：判断当前轮式信息盘中信息块的数量是否大于等于系统设定的最大值N_max，若判断结果为Y则执行计算完成执行S105；若判断结果为N则执行计算完成执行S104。

S104：轮式信息盘中信息块的数量根据进片玻璃基板的数量依次增加，执行完执行S106。

S105：调用100ms周期执行子程序，计算一个周期内皮带运行速度下玻璃的位移数据，执行完成执行S106。

S106：根据S105的计算值，实时更新当前镀膜机上所有玻璃基板的位置数据，执行完成执行S107。

S107：判断当前镀膜机上N块玻璃基板的位置是否到达镀膜机的出口位置，若判断结果为Y，则执行S108；若判断结果为N，则执行S106。

S108：当有玻璃基板离开镀膜机的出片口时，清空对应的信息块中的所有信息，进入排队等待装载序列。

如图4所示，在系统的程序中嵌入该随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪算法，同时设置调用入口和调用出口以供系统调用来实时计算玻璃基板的位置数据。

因此本方法在玻璃基板连续进片的工况下，为玻璃基板配制一个轮式信息盘，并且轮式信息盘中信息块的数量与镀膜机上的玻璃基板的数量一致，采用轮回丢框的方式让每一片玻璃基板在进入镀膜机时，配备一个信息块。当玻璃基板流出镀膜机时，回收其信息块进入轮回排队序列。这样每一个信息块中的位置信息都能成为镀膜机压料辊与涂胶辊升降的触发事件。保证了玻璃连续进片时，压料辊与涂胶辊能够实时调整位置。实现了镀膜生产线的连续放片生产。

本发明利用进出口传感器和对玻璃基板的位置的精确定位，使得本发明不需要控制连线辊道玻璃位置，不需要考虑玻璃是否连续放片。与传统控制方案相比较，省去了玻璃基板在镀膜机进片口的等片时间，大大提高了光伏玻璃镀膜生产线的工作效率。

使用本方法对镀膜生产线的具体改造升级过程中，不仅省去了镀膜机以及前后辊道用于定位玻璃的硬件设施，节省了硬件成本。而且简化了镀膜生产线的控制逻辑，缩短新产线的调试与旧产线改造的周期。并且本方案是基于在原有的镀膜生产线中镀膜机设备，无需另加新的元器件，仅仅通过在程序中嵌入随动式镀膜生产线玻璃基板位置追踪算法就能够提高当前镀膜生产线的工作效率。

本实施例还提供了一种随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪系统，系统包括：

启动模块：开通镀膜机，启动进片辊道、镀膜机和出片辊道电机；

信息块分配模块：当进片辊道的进口处的第一传感器检测到玻璃基板头部进入镀膜机辊道进口时，在轮式信息盘中为该玻璃基板分配一个信息块；

玻璃基板位置跟踪模块：用于计算镀膜机内所有的玻璃基板的位置数据，并在各自的信息块中实时更新；

信息块回收模块：当出片辊道出口的第二传感器检测到玻璃基板尾部离开镀膜机辊道出口时，则清空该玻璃基板对应的信息块的信息，并将该信息块重新进入轮式信息盘的装载序列。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。

Claims (7)

1.一种随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、开通镀膜机，启动进片辊道、镀膜机和出片辊道电机；

S2、当进片辊道的进口处的第一传感器检测到玻璃基板头部进入镀膜机辊道进口时，在轮式信息盘中为该玻璃基板分配一个信息块；

S3、系统计算镀膜机内所有的玻璃基板的位置数据，并在各自的信息块中实时更新；步骤S3中，通过下述公式建立玻璃基板的位置随时间累积的计算函数：

L_现＝L_前+Vn×Δ_S (1)

其中，L_现为玻璃基板的实时位置，L_前为玻璃基板前一周期的位置，Δ_S为系统数据更新周期时间，Vn为玻璃基板所在位置的辊道的速度；

S4、当出片辊道出口的第二传感器检测到玻璃基板尾部离开镀膜机辊道出口时，则清空该玻璃基板对应的信息块的信息，并将该信息块重新进入轮式信息盘的装载序列；所述轮式信息盘内设置有N个信息块，数值N为镀膜机上的最大待片数量，计算公式为：

N＝L_coat /(L_glass+L_safespacing) (2)

其中L_coat为镀膜机的总长度，L_glass为玻璃基板的长度，L_safespacing为相邻玻璃基板之间的安全间距；

N个所述信息块在轮式信息盘内循环使用的具体实施为：当轮式信息盘中的信息块的数量小于N时，则继续增加轮式信息盘中的信息块的数量；

当轮式信息盘中的信息块的数量大于或等于N时，轮式信息盘停止增加信息块，等待离开镀膜机的玻璃基板的信息块重新进入轮式信息盘中的装载序列使用，以此实现轮式信息盘的信息块的循环使用；

在玻璃基板连续进片的工况下，为玻璃基板配制轮式信息盘，轮式信息盘中信息块的数量与镀膜机上的玻璃基板的数量一致，每一片玻璃基板在进入镀膜机时，配备一个信息块，当玻璃基板流出镀膜机时，回收其信息块进入轮回排队序列，保证玻璃连续进片时，镀膜机的压料辊与涂胶辊能够实时调整位置。

2.根据权利要求1所述的随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪方法，其特征在于：设定系统每100ms调用一次计算函数，则Δ_S＝100ms。

3.根据权利要求1所述的随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪方法，其特征在于：其中Vn具有三种状态值V₁、V₂和V₃，V₁代表进片辊道皮带位移的速度；V₂代表镀膜段辊道皮带位移的速度；V₃代表出片辊道皮带位移的速度。

4.根据权利要求1所述的随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪方法，其特征在于：N的值能够根据不同生产批次的玻璃长度和工艺参数进行更新。

5.根据权利要求1所述的随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪方法，其特征在于：当镀膜机出现皮带辊故障停止运行时，系统读取信息块对应玻璃基板的位置信息，根据玻璃基板当前的重心位置是否处于两端皮带交界处，判断玻璃基板是否造成设备损伤，并将信息反馈给中央故障处理系统。

6.根据权利要求1所述的随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪方法，其特征在于：所述第一传感器和第二传感器均为数字量光电传感器。

7.一种应用权利要求1-6任一项所述的随动式镀膜生产线玻璃基板位置自动追踪方法的系统，其特征在于：所述系统包括：

启动模块：开通镀膜机，启动进片辊道、镀膜机和出片辊道电机；

信息块分配模块：当进片辊道的进口处的第一传感器检测到玻璃基板头部进入镀膜机辊道进口时，在轮式信息盘中为该玻璃基板分配一个信息块；

玻璃基板位置跟踪模块：用于计算镀膜机内所有的玻璃基板的位置数据，并在各自的信息块中实时更新；

信息块回收模块：当出片辊道出口的第二传感器检测到玻璃基板尾部离开镀膜机辊道出口时，则清空该玻璃基板对应的信息块的信息，并将该信息块重新进入轮式信息盘的装载序列。