CN114230152A

CN114230152A - 应用于浮法玻璃锡槽的超广角工业内窥镜

Info

Publication number: CN114230152A
Application number: CN202210145915.6A
Authority: CN
Inventors: 许明齐
Original assignee: Qinhuangdao Haiming Automatic Control Engineering Co ltd
Current assignee: Qinhuangdao Haiming Automatic Control Engineering Co ltd
Priority date: 2022-02-17
Filing date: 2022-02-17
Publication date: 2022-03-25

Abstract

本发明属于浮法玻璃技术领域，公开了一种应用于浮法玻璃锡槽的超广角工业内窥镜，包括前端设有观测孔的保护套以及设于保护套内的窥视机构；所述保护套的长度为80～100cm；所述窥视机构包括旋转组件和通过旋转组件装配于保护套内观测孔位置处的摄像机。本发明在摄像机旋转扫描工作方式的基础上，将短内窥镜结构形式应用于浮法玻璃锡槽上，同时优化了保护套观测孔处的结构，使得本发明的水平视角Φ≥110°，可以同时实现对两台拉边机无死角、全方位的监视，有效解决了现有外窥镜和长内窥镜在浮法玻璃生产线上使用时存在的水平视角范围小、易出现监视盲区、易干涉拉边机摆角、易结锡灰、易造成较大热损等弊端。

Description

应用于浮法玻璃锡槽的超广角工业内窥镜

技术领域

本发明属于浮法玻璃技术领域，涉及一种高温工业电视,具体地说是一种应用于浮法玻璃锡槽的超广角工业内窥镜。

背景技术

锡槽是浮法玻璃生产中重要的成形热工设备。熔窑内熔化的玻璃液流入锡槽后，在多对拉边机2的控制下，完成摊平、展薄，继而冷却后成型为特定厚度和宽度的玻璃。实际生产中，拉边机机头3的位置及其运行情况通常依靠高温工业电视来进行监视。目前，高温工业电视主要包括外窥镜4和长内窥镜5两种形式，但均存有一定缺陷，具体如下：

一、外窥镜4（工作端位于锡槽胸墙1外部）

如图1所示，绝大多数情况下外窥镜4安装在锡槽边封上，受边封尺寸及保护套结构限制，外窥镜4的水平视角α₁＜30°。该种外窥镜4的缺陷在于：

其一、水平视角α₁小，安装数量多。浮法玻璃生产线中的每台拉边机2均需配备一台外窥镜4，但浮法玻璃生产线中拉边机2数量多、间隔小，尤其是规模较小的浮法玻璃生产线，很难为外窥镜4提供充足的安装位置；而且，较多数量外窥镜4的安装，一定程度上增加了散热量和渗氧量，长期以往会加速锡槽内气氛恶化，影响玻璃的成型质量。

其二、水平视角α₁小，存在监视盲区。如图1所示，根据生产需要，当拉边机机头3在50～200cm进伸范围内摆动时（摆角β≤40°），拉边机机头3有时会脱离外窥镜4的监视范围，存在一定的监视盲区；而且，拉边机机头3基本位于外窥镜4镜头的正前方，只能为工作人员提供单一视角下的监视，导致工作人员有时不能精确判断拉边机2的位置，对玻璃在锡槽边部位置的宽度变化不敏感，也不能清楚观察拉边机2压痕重合情况，一定程度上增加了工作人员的改板操作难度，为安全起见，玻璃边部通常做得较宽，严重降低了成品率。

二、长内窥镜5（工作端位于锡槽内部）

如图2所示，长内窥镜5通过边封或者锡槽胸墙1上的安装孔伸入锡槽内部，长度通常在200～500cm范围内，镜头孔设置在长内窥镜5保护套前端的径向上，受保护套结构限制，长内窥镜5的水平视角α₂＜60°。根据生产需要，当拉边机机头3在50～200cm进伸范围内摆动时（摆角β≤40°），长内窥镜5也能够通过进退，使一台甚至多台拉边机机头3始终在其监视范围内，该种长内窥镜5的缺陷在于：

其一、易干涉拉边机2摆角。由于长内窥镜5整体较长，当拉边机2摆动时有可能与长内窥镜5发生碰撞，尤其在拉边机2间距很小的浮法玻璃生产线上，拉边机2与长内窥镜5干涉问题更为严重。当然，为避免干涉碰撞，也可以利用能够摆动的吊架将长内窥镜5安装在锡槽胸墙1上，但除造价昂贵外，拉边机2间距很小的浮法玻璃生产线上也没有足够位置安装尺寸较大的长内窥镜5吊架。

其二、易造成较大的热损。现有的长内窥镜5长度通常在200～500cm范围内，且工作时需利用循环水冷却以避免摄像机损坏，因此伸入锡槽内部的长内窥镜5便相当于一台冷却器，即便在保护套外部增加保温层也会使锡槽造成较大的热损。导致在玻璃生产时造成边部温度下降，即使开启锡槽边部电加热装置也会使玻璃边部成型困难，降低了成品率，还增加了能耗。

其三、易结锡灰。长内窥镜5伸入锡槽内的部分较长且温度较低，其表面和镜头孔处极易凝结锡灰（氧化锡），为确保良好的监视状态，需要经常将长内窥镜5拉出锡槽进行清理。因此频繁造成锡槽内部温度变化，以及向锡槽内渗氧，并且，松动但未清理干净的锡灰还容易掉落至玻璃板面上形成疵点，严重影响了玻璃的成型质量，造成了产量损失。

发明内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本发明旨在提供一种应用于浮法玻璃锡槽的超广角工业内窥镜，以达到增大监视视角范围、缩短整体长度，避免干涉拉边机摆角，并减少热损的目的。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种应用于浮法玻璃锡槽的超广角工业内窥镜，包括前端设有观测孔的保护套以及设于保护套内的窥视机构；所述保护套的长度为80～100cm；所述窥视机构包括旋转组件和通过旋转组件装配于保护套内观测孔位置处的摄像机。

作为本发明的限定，保护套设有观测孔的前端面是倾斜面，且所述前端面上固设有向观测孔开口上方延伸的边框式防尘盖。

作为本发明的另一种限定，摄像机中的图像传感器是矩形CCD图像传感器；所述观测孔是与矩形CCD图像传感器相适配的四棱台型。

作为本发明的进一步限定，旋转组件包括固装于保护套内的电机，以及与电机动力输出端传动连接的旋转轴；所述旋转轴设于保护套径向上，所述摄像机装配于旋转轴上。

作为本发明的再进一步限定，电机动力输出端与旋转轴之间通过同步带传动连接。

作为本发明的其它限定，保护套为风水冷保护套；

所述保护套的侧壁中设有冷却水循环腔，后端侧壁上设有与冷却水循环腔相连通的进水口和出水口；

所述保护套后端的侧壁上还设有与保护套内部空间相连通的进气口。

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的有益效果是：

（1）水平视角Φ更大，监视范围更广。本发明中的摄像机由之前固定对准观测孔中心的装配方式改为沿保护套径向旋转扫描的装配方式，进而成倍增加了本内窥镜的水平视角，杜绝了监视盲区，同时也实现了对拉边机多角度的监视，使工作人员能够更精确判断拉边机的位置，更清楚观察玻璃在锡槽边部位置处宽度的变化和拉边机齿痕重合的情况，降低了改板操作难度。

因为更广泛的监视范围，使得本装置在锡槽胸墙上的安装位置更加灵活，使用时也无需再跟随拉边机摆动而相应调节进伸和水平角度。

（2）保护套较短，不会干涉拉边机摆角。摄像机旋转扫描的工作方式，成倍增加了水平视角，进而使得保护套可以被设计的更短。本发明中的保护套全长为80～100cm，是现有长内窥镜长度的1/5～1/2，实际使用时，保护套仅需深入锡槽内部约10cm即可满足需求，因此即便有脱落的锡灰也很难飘落至合格的玻璃板面上形成疵点，而且与现有长内窥镜相比冷却量减少80%以上，减少了热损，对浮法玻璃边部成型极为有利，有效提高了产品的质量；而保护套外余部分最大约为45cm，即便应用在拉边机间距很小的浮法玻璃生产线上，也不会干涉拉边机的摆角。

（3）加装边框式防尘盖，镜头不易积灰。本发明中的观测孔设置在保护套的前端倾斜面上，使得保护套观测孔处可以加装防锡灰附着的防尘盖，进而能够延缓观测孔结锡灰，延长清理锡灰的时间间隔，有利于保护锡槽内气氛，提高产品质量并降低维护工作量。（现有的长内窥镜观测孔均开设在保护套径向上，若是增设防尘盖，保护套外会形成环形凸起，一方面影响锡槽边封密封效果，另一方面也不易将保护套自锡槽内部抽出进行锡灰的清理工作。）

（4）观测孔开口面积小，保护气用量小。本发明中的观测孔由之前的圆台型（圆喇叭口）改为四棱台型（矩形喇叭口），更适配摄像机中的矩形CCD图像传感器，实现了对观测孔开口面积最大限度的利用。即在不影响摄像机水平视角α的前提下，适当缩小了观测孔的开口面积，进而减少了保护气的使用量，为在小管径内窥镜保护套上利用较小量的保护气实现大水平视角提供了可能性。

如图3所示，图中圆形双点划线表示同样大小水平视角时，圆台型观测孔的开口尺寸。由此可直观看出，对于摄像机中的矩形CCD图像传感器，改进之前的圆台型观测孔其开口有很大一部分是无效的。

综上所述，本发明在摄像机旋转扫描工作方式的基础上，将短内窥镜结构形式应用于浮法玻璃锡槽上，同时优化了保护套观测孔处的结构，有效解决了现有外窥镜和长内窥镜在浮法玻璃生产线上使用时的各种弊端。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作更进一步详细说明。

图1为本发明背景技术的外窥镜安装结构示意图；

图2为本发明背景技术的内窥镜安装结构示意图；

图3为本发明四棱台型观测孔与现有圆台型观测孔的开口面积对照示意图；

图4为本发明实施例的安装结构示意图；

图5为本发明实施例的剖视结构示意图；

图6为本发明实施例的观测孔结构示意图；其中，图6a为观测孔的剖视图，图6b为观测孔的立体结构示意图；

图中：1、锡槽胸墙；2、拉边机；3、拉边机机头；4、外窥镜；5、长内窥镜；6、短内窥镜；7、观测孔；8、保护套；9、冷却水循环腔；10、出水口；11、进水口；12、进气口；13、摄像机；14、同步带；15、电机；16、线管；17、边框式防尘盖。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和理解本发明，并不用于限定本发明。

实施例一种应用于浮法玻璃锡槽的超广角工业内窥镜

如图4所示，本实施例是前端面具有一定倾斜角度的短内窥镜6，安装后前端仅伸入锡槽内部10cm左右，并且创新的采用四棱台型观测孔7、摄像机13旋转扫描的工作方式，使得本实施例的水平视角Φ≥110°，进而可以实现对两台拉边机2无死角、全方位的监视。

具体的，本实施例包括前端设有观测孔7的保护套8以及设于保护套8内部的窥视机构。其中，保护套8是风水冷保护套，通过风冷、水冷两种方式可确保窥视机构不被高温损坏。如图5所示，保护套8的侧壁中设置有冷却水循环腔9，后端相应设置有与冷却水循环腔9相连通的进水口11和出水口10。保护套8后端的侧壁上还设置有与保护套8内部空间相连通的进气口12，工作时，保护气由进气口12进入、观测孔7流出，可有效阻止外部热气损坏保护套8内的窥视装置。

进一步的，本实施例中的保护套8长80～100cm，优选为90cm。并且，如图5所示，保护套8开设有观测孔7的前端面是倾斜面，且前端面上固设有边框式防尘盖17。本实施例中保护套8前端面上设置的观测孔7是四棱台型。

边框式防尘盖17由耐高温材料制作而成，用于延缓观测孔7结锡灰，其中的耐高温材料可以是耐高温不锈钢、石墨或耐高温陶瓷中的任意一种。具体如图6a和图6b所示，边框式防尘盖17通过螺栓固定安装在保护套8的前端面上，与观测孔7的开口同心，并且边框式防尘盖17安装后可以遮挡观测孔7开口边缘并延伸至观测孔7开口上方。此处需补充说明的，本实施例中的边框式防尘盖17为耐高温不锈钢材质，并且因边框式防尘盖17通过螺栓固定在保护套8上，与保护套8并非一体式结构，所以保护套8中的水冷结构对边框式防尘盖17的作用并不大，工作时边框式防尘盖17的表面温度可达1000℃。（锡灰容易附着在温度低的物体表面，边框式防尘盖17高温表面不易附着锡灰。）

窥视机构能够与外部的显示屏相连接，用于为工作人员提供锡槽的内部图像。如图5所示，窥视机构包括旋转组件，以及通过旋转组件装配于保护套8内并位于观测孔7位置处的摄像机13。具体的，旋转组件包括固装于保护套8内的电机15（优选为直流减速电机），以及与电机15动力输出端传动连接的旋转轴。本实施例中，旋转轴位于保护套8的径向上，并通过同步带14与电机15的动力输出端传动连接。而摄像机13则装配在旋转轴上，在电机15和旋转轴的配合下，摄像机13的镜头能够在观测孔7处沿保护套8的径向旋转扫描。

需要补充说明的，本实施例摄像机13中的图像传感器是更适配于四棱台型观测孔7的矩形CCD图像传感器。并且，本实施例中涉及的摄像机13、电机15等电器元件的线路均通过保护套8内的线管16伸出保护套8后端并与外部电器元件相连接。

需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种应用于浮法玻璃锡槽的超广角工业内窥镜，包括前端设有观测孔的保护套以及设于保护套内的窥视机构；其特征在于：所述保护套的长度为80～100cm；所述窥视机构包括旋转组件和通过旋转组件装配于保护套内观测孔位置处的摄像机。

2.根据权利要求1所述的应用于浮法玻璃锡槽的超广角工业内窥镜，其特征在于：保护套设有观测孔的前端面是倾斜面，且所述前端面上固设有向观测孔开口上方延伸的边框式防尘盖。

3.根据权利要求1或2所述的应用于浮法玻璃锡槽的超广角工业内窥镜，其特征在于：摄像机中的图像传感器是矩形CCD图像传感器；所述观测孔是与矩形CCD图像传感器相适配的四棱台型。

4.根据权利要求3所述的应用于浮法玻璃锡槽的超广角工业内窥镜，其特征在于：旋转组件包括固装于保护套内的电机，以及与电机动力输出端传动连接的旋转轴；所述旋转轴设于保护套径向上，所述摄像机装配于旋转轴上。

5.根据权利要求4所述的应用于浮法玻璃锡槽的超广角工业内窥镜，其特征在于：电机动力输出端与旋转轴之间通过同步带传动连接。

6.根据权利要求1-2、4-5中任意一项所述的应用于浮法玻璃锡槽的超广角工业内窥镜，其特征在于：保护套为风水冷保护套；