CN202748377U - 一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统 - Google Patents

一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统 Download PDF

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杨军
李兆廷
王勋超
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Abstract

一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统，解决了现有测速装置无法直接测量输送机构上的输送物的线速度所产生的测量不准确的技术问题，采用的技术方案是，系统结构中包括定位在输送机构上的支架，所述的系统结构中包括存储有测量专用的位移数值信息及带有计时器的控制单元、以及信号输出端分别与控制单元连接的两组传感器，以上两组传感器沿输送机构的传输方向依次定位在支架上形成到位检测机构。本实用新型的有益效果是：通过在输送机构上按照一定的测量距离前后设置两组到位传感器，并借助带有计时器的控制单元分别计时并利用公式计算出线速度，保证了线速度的测量精度。

Description

一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统
技术领域
本实用新型涉及一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统，属于机械制造领域，适应于自动化生产线，特别是线速度变化对产品质量有较大影响的光电玻璃的生产上。
背景技术
目前在光电玻璃自动化生产线领域，产品往往是在多种设备组成的流水线上传输并加工生产。而要使产品在不同设备间进行顺利传输，实质是要求将各相邻的设备运转线速度尽可能调整为一致。不管生产线还是单台设备，测量产品在生产线上传输的线速度目前多采用间接测量法，很少有直接测量线速度的装置或设备。
目前主要是两种测量方式来测定产品在生产线上传输的线速度：一种是接触式，一种是非接触式。
接触式：接触式是被测设备的传动轴上必须开有中心孔，利用测量工具测量头接触中心孔，通过摩擦力带动测量头转动，从而测出转速。通过数学公式：V=NπR推算出传动轴上滚轮、滚子或同步带轮等传动部件的线速度。由于接触式为手动式测量，而传输轴转速较高，因此该测量方式比较危险。在测量过程必须使测量头和中心孔保持正确的位置，该方式就要求测量人的有良好的手感和丰富的经验。另外测量头本身测量时有转速差造成精度较差，同时该种方式对于空心轴就无法测量。
非接触式：非接触式基本原理是通过一种感应仪器扫描安装或粘贴于转轴上的感应片来实现测量的。转轴每转动一圈，扫描一次。该方式也是通过测量传输轴的转速，并通过其相互间的逻辑关系建立的公式算出产品在设备上传输的线速度。同接触式并无本质区别，同样存在着相似的问题和不足。
以上无论是接触式测量还是非接触式测量，其实质都是测量传动轴的转速，进而换算出产品在生产线上传输的线速度。基于以上测量方法的局限，我们涉及了本申请中的一种精确的线速度测量装置。
发明内容
本实用新型为解决现有测速装置无法直接测量输送机构上的输送物的线速度所产生的测量不准确的技术问题，设计了一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统，通过在输送机构上设置两组传感器，并借助配套计时器进行计时，实现了直接测量输送物在输送机构上的线速度。
本实用新型为实现发明目的采用的技术方案是，一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统，系统结构中包括定位在输送机构上的支架，所述的系统结构中包括存储有测量专用的位移数值信息及带有计时器的控制单元、以及信号输出端分别与控制单元连接的两组传感器，以上两组传感器沿输送机构的传输方向依次定位在支架上形成到位检测机构。
本实用新型的有益效果是：通过在输送机构上按照一定的测量距离前后设置两组到位传感器，并借助带有计时器的控制单元分别计时并利用公式计算出线速度，保证了线速度的测量精度。
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的系统原理框图。
图2是本实用新型中两组传感器在输送机构上的结构示意图。
图3是本实用新型仅使用一组传感器在输送机构上的结构示意图。
附图中，1代表输送机构，2代表支架，3A代表第一传感器，3B代表第二传感器，4代表控制单元，5代表计时器，6代表传感器，6-1代表光线，7代表玻璃基板，7A代表前端缘边，7B代表后端缘边，图2中箭头方向代表输送机构的传输方向。
具体实施方式
一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统，系统结构中包括定位在输送机构1上的支架2，所述的系统结构中包括存储有测量专用的位移数值信息及带有计时器5的控制单元4、以及信号输出端分别与控制单元4连接的两组传感器，以上两组传感器沿输送机构1的传输方向依次定位在支架2上形成到位检测机构。
所述的传感器是反射式光电传感器。
所述的系统结构中的控制单元4是带有液晶显示屏的PLC控制模块或计算机。
所述的两组传感器在支架2上的间隔是1000mm、或是2000mm或是3000mm，如果需要也可以是其他整数或小数，并不局限于所举的例子。
所述的控制单元4中的计时器5的精度是0.001s。
所述的传感器均设置在输送机构1的上方。
将在输送机构上靠前设置的传感器称为第一传感器3A，将设置在靠后位置的传感器称为第二传感器3B。
本实用新型中，两组传感器3A、3B之间的距离预设定为标准距离S。控制单元4采用PLC。当产品在生产线或设备上传输时，传感器可扫描到产品的边缘部分。当产品在生产线或设备上被传输到第一传感器3A位置时，第一传感器3A将采集到的信号传输给控制单元4,此时控制单元4内的控制程序开启计时器5。产品在生产线或设备上继续传输，当产品到达第二传感器3B位置时，第二传感器3B将采集到的信号传输给控制单元4,此时控制单元4内的程序停止计时。根据公式：V=S/T，通过PLC的软体功能，可直接将产品在生产线上传输时的线速度值显示。此种方法可方便快捷的直接测得产品的线速度。
本实用新型中的支架2通过螺纹或磁力等连接方式安装于被测设备上，两个传感器通过螺纹安装于安装支架2上，传感器标准距离为1000 mm。
首先数学或物理模型建立正确。本实用新型的关键点之一是将两个传感器距离设定为标准距离，而该标准距离可以通过特定手段做的非常精。标准距离根据实际可以设定为1000 mm，2000 mm，3000 mm等任意距离,本实用新型设定两个传感器的标准距离为1000mm。在1000 mm的距离上布置2个传感器，参看图2。采用国标1级精度的量块，用来设置两个传感器的标准距离，精度可达到1/100 mm。两传感器布置完成后，通过PLC连接2个传感器。当玻璃基板或产品的边缘通过第一传感器3A位置时，第一传感器3A被触发，第一传感器3A采集到的信号传输到控制模块PLC，PLC中程序开始计时。产品继续按图示中的传输方向传输，当玻璃基板或产品的边缘通过第二传感器3B位置时，第二传感器3B被触发，第二传感器3B采集到的信号传输到控制模块PLC,PLC中程序停止计时。PLC计时精度可轻松达到1/10s精度，多数PLC保证计时精度多为1/100s，我们现采用的是1/1000s精度，即毫米级。这样我们距离精度可达1/100 mm,而时间精度可达到1/1000s。通过该模型捕捉到信息，通过PLC程序可直接显示出线速度，因此该线速度具有极高的精度。
传输设备在速度匹配调整过程中，主要是调整电机转速。而电机转速和线速度是不完全匹配的。它受转轴、滚轮等传输零部件制造精度及装配精度、测量方面等多方面因素的制约。以往的测量方式在转速测量过程中不方便、工作量大，并且不能适应对生产线或设备线速匹配精确要求较高的场合。而本发明直接测量出线速度，可直观地体现出线速度的差异。这样就不必关注电机转速，不论电机是变频调速还是其他调速方法，我们只须关注相邻两台设备显示线速度值。调整到一致或我们能接受的精度范围内，相邻设备或生产线匹配速度就一定有很高的精确度。
另外该高精度线速度测量系统可以用另一种形式实现。所利用物理模型和理论基于同第一种形式，结构形式见图3，一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统，系统结构中包括定位在输送机构1上的支架2，其特征在于：所述的系统结构中包括存储有测量专用的位移数值信息及带有计时器5的控制单元4、以及信号输出端分别与控制单元4连接的传感器6，以上传感器6定位在输送机构1上方或下方、借助玻璃基板7的前端缘边7A和后端缘边7B形成到位检测机构。
所述的传感器6是反射式光电传感器。
该种形式只需利用一个传感器6，但是需要配套一个标准样片才能实现，该标准样片必须要测出其精确尺寸。测量原理：标准样片，即玻璃基板7在传输部件上传输，当传感器6发出光线6-1检测到标准样片的前端缘边7A时，传感器6将采集到的信号传输给PLC,此时 PLC内的控制程序开启计时功能。标准样片沿传输方向继续传输。当传感器检测到标准样片的后端缘边7B时，传感器6将采集到的信号再次传输给PLC,此时 PLC内的程序停止计时。同样根据公式：V=S/T。通过PLC的软体功能，可直接将产品在生产线上传输时的线速度值显示。
该种形式需要标准样片的高精度的测量尺寸。如果需要大尺寸标准样片，那么标准样片高精度的测量尺寸就不容易得到。因此可以根据实际需要，选用高精度线速度测量系统的实现形式。
本实用新型的有益效果是：直接测出产品的线速度；可方便快捷的对产品进行测速；可用单台设备或生产线等线速度匹配精度要求较高的领域，例如：PDP或TFT等电子玻璃生产线领域，生产线中设备间线速度不匹配可对玻璃造成大量的擦划伤缺陷；较以往测量调整方式，效率大幅提高。

Claims (8)

1.一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统，系统结构中包括定位在输送机构（1）上的支架（2），其特征在于：所述的系统结构中包括存储有测量专用的位移数值信息及带有计时器（5）的控制单元（4）、以及信号输出端分别与控制单元（4）连接的两组传感器，以上两组传感器沿输送机构（1）的传输方向依次定位在支架（2）上形成到位检测机构。
2.根据权利要求1所述的一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统，其特征在于：所述的传感器是反射式光电传感器。
3.根据权利要求1所述的一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统，其特征在于：所述的系统结构中的控制单元（4）是带有液晶显示屏的PLC控制模块或计算机。
4.根据权利要求1所述的一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统，其特征在于：所述的两组传感器在支架（2）上的间隔是1000mm、或是2000mm或是3000mm。
5.根据权利要求1所述的一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统，其特征在于：所述的控制单元（4）中的计时器（5）的精度是0.001s。
6.根据权利要求1所述的一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统，其特征在于：所述的传感器均设置在输送机构（1）的上方。
7.一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统，系统结构中包括定位在输送机构（1）上的支架（2），其特征在于：所述的系统结构中包括存储有测量专用的位移数值信息及带有计时器（5）的控制单元（4）、以及信号输出端分别与控制单元（4）连接的传感器（6），以上传感器（6）定位在输送机构（1）上方或下方、借助玻璃基板（7）的前端缘边（7A）和后端缘边（7B）形成到位检测机构。
8.根据权利要求7所述的一种光电玻璃生产线上用的高精度线速度测量系统，其特征在于：所述的传感器（6）是反射式光电传感器。
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