CN204555930U - 一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置 - Google Patents

Abstract

一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，所述的玻璃钢化设备包括加热段、钢化冷却段、玻璃输送装置及控制系统，所述玻璃输送装置由机架、辊道及驱动装置构成，玻璃通过辊道进行输送，该玻璃板在线检测装置设置在所述玻璃钢化设备中用于将检测的玻璃负载信息传输至控制系统，所述玻璃板在线检测装置包括用于测量玻璃长度尺寸的纵向测量装置、用于测量玻璃宽度尺寸的横向测量装置和对测量数据进行处理的信息处理单元。该装置中采用动静相互结合的横向测量装置和纵向测量装置完成测量玻璃外形的过程，检测过程中受环境光的影响较小，以提高玻璃外形识别的精确度。

Description

一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于玻璃外形参数的测量系统，具体涉及一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置。

背景技术

目前，玻璃行业逐渐采用光源结合相机对玻璃的综合几何参数进行测量以达到在生产过程中实施监控的目的，例如，中国专利CN1759071B，公开了一种用于监控安全玻璃生产和控制加工过程的方法和设备，该方法及设备利用高强度光源照射在被测玻璃表面，相机通过接受反射的光强度信号来分析相关的数据，该方法所具有的缺点是：其一、在使用过程中对光的入射角度和检测面的角度有特殊要求，当安装角度存在偏差时，测量所得到的数据也存在较大误差，因此安装调试较为繁琐；其二、该设备测量过程中易受到环境光的影响，这将导致测量的数据不精确。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，该装置中采用动静相互结合的横向测量装置和纵向测量装置完成测量玻璃外形的过程，检测过程中受环境光的影响较小，以提高玻璃外形识别的精确度。

本实用新型所采用的技术方案为：一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，所述的玻璃钢化设备包括加热段、钢化冷却段、玻璃输送装置及控制系统，所述玻璃输送装置由机架、辊道及驱动装置构成，玻璃通过辊道进行输送，该玻璃板在线检测装置设置在所述玻璃钢化设备中用于将检测的玻璃负载信息传输至控制系统，所述玻璃板在线检测装置包括用于测量玻璃长度尺寸的纵向测量装置、用于测量玻璃宽度尺寸的横向测量装置和对测量数据进行处理的信息处理单元。

进一步优化该方案，所述纵向测量装置相对于所述机架静止不动，所述横向测量装置相对于所述机架做往复运动。

进一步优化该方案，所述纵向测量装置和横向测量装置上设置有一个或多个反射式光电传感器。

进一步优化该方案，所述纵向测量装置和横向测量装置可以同时设置在玻璃的同一侧或分别设置在玻璃的两侧。

进一步优化该方案，所述信息处理单元为PLC或工业计算机。

进一步优化该方案，所述辊道上设置有旋转编码器，向所述控制系统反馈角位移信息。

进一步优化该方案，所述玻璃输送装置上设置有随动轮，该随动轮在玻璃通过时与玻璃表面相接触，其上设置有旋转编码器，向所述控制系统反馈角位移信息。

进一步优化该方案，所述玻璃板在线检测装置还包括设置于玻璃上侧或下侧的厚度测量装置；所述厚度测量装置包括若干个超声波模块组成的超声波模组。

进一步优化该方案，所述横向测量装置通过测量装置运动控制系统实现往复运动，该运动控制系统由驱动装置、传动装置和导向装置构成。

进一步优化该方案，所述测量装置运动控制系统还设置有位移传感器。

    进一步优化该方案，所述驱动装置为伺服电机、普通电机、直线电机、步进电机、气缸或液压缸。

进一步优化该方案，所述位移传感器为光栅尺。

由于采用上述技术方案，本实用新型具备如下有益效果：

其一、首次采用动静相结合的横向测量装置和纵向测量装置完成测量玻璃外形的过程，实现玻璃的尺寸、面积、开孔、开槽、最小角度等几何参数的实时测量，提高了测量的精确度。

其二、横向测量装置和纵向测量装置均采用反射式光电传感器获取玻璃信号，不再考虑光源的设置和采集图像角度的设置，且不受被检物的形状、颜色和材质影响，提高玻璃外形识别的正确率。

其三、该测量系统结构简单，安装方便，制造成本低，且操作简便，利于商业化推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为横向测量装置和纵向测量装置设置位置的结构示意图。

图3为本实用新型的原理框图。

图4为旋转编码器安装在辊道上的结构示意图。

图5为旋转编码器安装在随动轮上的结构示意图。

图6为图5的侧视图。

图7为横向测量装置采用伺服电机驱动时的安装结构示意图。

图8为横向测量装置采用普通电机驱动时的安装结构示意图。

图9为横向测量装置做往复运动时的示意图。

附图标记：1、加热段，101、炉门，2、钢化冷却段，3、玻璃输送装置，301、机架，302、辊道，4、纵向测量装置，5、横向测量装置，6、旋转编码器，7、随动轮，8、反射式光电传感器，9、滑块，10、底座，11、光栅读数头，12、标尺光栅，13、控制系统。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本实施例中该系统的结构：一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，所述的玻璃钢化设备包括加热段1、钢化冷却段2、玻璃输送装置3及用于控制加热段1和钢化冷却段2工作过程的控制系统13，在加热段1一侧设有炉门101，待处理的玻璃经炉门进入加热段加热，所述玻璃输送装置3由机架301、辊道302及驱动装置构成，驱动装置带动辊道302旋转，玻璃通过辊道302进行输送，该玻璃板在线检测装置设置在所述玻璃钢化设备中用于将检测的玻璃负载信息传输至控制系统13，所述玻璃板在线检测装置包括用于测量玻璃长度尺寸的纵向测量装置4、用于测量玻璃宽度尺寸的横向测量装置5和对测量数据进行处理的信息处理单元，以获取玻璃的几何参数，用于实现对玻璃钢化设备的自动控制。此处所描述的长度是指玻璃沿其运动方向上的纵向距离，宽度即为垂直于玻璃运动方向上的横向距离。

为了获得更精确的检测数据，对纵向测量装置4和横向测量装置5的设置方式进行优化，所述纵向测量装置4相对于所述机架301静止不动，所述横向测量装置5相对于所述机架301做往复运动。

附图1为纵向测量装置4和横向测量装置5的一种设置方式，为了实现更好的闭环控制，也可以在加热段1两侧的玻璃输送装置3上设置同样的测量系统；本实施例中所述的纵向测量装置4和横向测量装置5设置有一个或者多个反射式光电传感器8。所述反射式光电传感器8也可以由其他具有类似功能的传感器替代。

本文所述的所述信息处理单元主要是用于处理纵向测量装置和横向测量装置测得的数据，可以采用为PLC或工业计算机。

本实用新型所述的反射式光电传感器8为现有成熟的技术，其工作原理为：自带一个光源和一个光接收装置，光源发出的光经过待测物体的反射被光接收装置接收，再经过信息处理单元处理得到玻璃几何参数信息，所述信息处理单元为PLC或工业计算机。

所述纵向测量装置4和横向测量装置5可以同时设置在玻璃的同一侧或分别设置在玻璃的两侧，只需要保证各自的采集面对应辊道之间的间隙即可。

如图3所示，该系统中还设有运动控制系统，所述运动控制系统包括测量装置运动控制系统和玻璃输送装置运动控制系统，该运动控制系统实时反馈横向测量装置的横向位置信息以及实时给纵向测量装置反馈纵向位置信息。

如图4、图5和图6所示，玻璃输送装置运动控制系统具有以下几种优选的方式：其一、通过在所述辊道302上设置有旋转编码器6，该旋转编码器6可

向所述控制系统13反馈角位移信息；其二、还可以在玻璃输送装置3上设置随动轮7，该随动轮7位于辊道302之间，并且当玻璃通过时，随动轮7的外圆周面与玻璃表面相接触，因此玻璃运动时可带动随动轮旋转，在随动轮7上设置有旋转编码器6，该旋转编码器6向所述控制系统反馈角位移信息。

所述的测量装置运动控制系统,由驱动装置、传动装置和导向装置构成，如图7和图8所示，可将横向测量装置5通过滑块9设置在底座10上，驱动装置输出动力，横向测量装置5通过滑块9在底座10上往复运动，所述驱动装置可以为伺服电机、普通电机、直线电机、步进电机、气缸或液压缸。本领域技术人员所熟知的，当采用伺服电机或步进电机时，可以精确控制位移量并反馈给控制系统;当采用普通电机等不具有精确控制位移的部件时，为实现闭环控制，可以在该运动控制系统中设置位移传感器，通过位移传感器实时反馈位移量。该位移传感器优选采用光栅尺，如图8所示，光栅尺由光栅读数头11和标尺光栅12构成，光栅读数头11和标尺光栅12分别对应设置在横向测量装置5和底座10上，通过光栅读数头11读取横向测量装置5的位移信息。

本实用新型所述的横向测量装置5为运动测量装置，如图9所示，通过测量装置运动控制系统带动做往复运动，获取玻璃宽度尺寸及结构信息，优选地，横向测量装置5在平行于玻璃所在的平面内并沿垂直于玻璃运动方向做往复直线运动。横向测量装置上设置有一个或多个反射式光电传感器。当辊道转动时，启动测量装置运动控制系统，横向测量装置来回往复运动，光电传感器通过其获取的反射信号，判断当前位置是否有玻璃通过。在数据获取过程中，横向测量装置的往返速度取决于玻璃输送装置的运动速度，当玻璃输送装置运动速度较快，为了保证系统的测量分辨率，横向测量装置的往返速度也得加快。所述的纵向测量装置为固定测量装置，其上设置有一个或多个反射式光电传感器，当辊道转动带动玻璃向前运动时，通过该测量装置，获取玻璃长度尺寸及结构信息。

为了实现玻璃厚度的测量，本实用新型的玻璃板在线检测装置还包括设置于玻璃上侧或下侧的厚度测量装置；所述厚度测量装置包括若干个超声波模块组成的超声波模组。由于超声波测厚技术为现有成熟技术，因此其工作原理不再赘述。

本实用新型，还设有用于分析横向测量装置和纵向测量装置所获取的测量点有无玻璃通过的空间位置信息的信息处理单元，信息处理单元通过数据重组及结构识别，实现玻璃的几何参数测量，依据玻璃输送装置尺寸设置玻璃分布的空间域，以横向测量装置获取的空间位置为空间域的X轴，以纵向测量装置获取的空间位置为Y轴，重建玻璃分布图像。进一步通过图像处理、图像识别和测量，实现玻璃的几何参数测量。

Claims (13)

1.一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，所述的玻璃钢化设备包括加热段、钢化冷却段、玻璃输送装置及控制系统，所述玻璃输送装置由机架、辊道及驱动装置构成，玻璃通过辊道进行输送，该玻璃板在线检测装置设置在所述玻璃钢化设备中用于将检测的玻璃负载信息传输至控制系统，其特征在于：所述玻璃板在线检测装置包括用于测量玻璃长度尺寸的纵向测量装置、用于测量玻璃宽度尺寸的横向测量装置和对测量数据进行处理的信息处理单元。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，其特征在于，所述纵向测量装置相对于所述机架静止不动，所述横向测量装置相对于所述机架做往复运动。

3.根据权利要求1所述的一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，其特征在于,所述纵向测量装置和横向测量装置上设置有一个或多个反射式光电传感器。

4.根据权利要求1所述的一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，其特征在于，所述纵向测量装置和横向测量装置可以同时设置在玻璃的同一侧或分别设置在玻璃的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，其特征在于，所述信息处理单元为PLC或工业计算机。

6.根据权利要求1所述的一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，其特征在于,所述辊道上设置有旋转编码器，向所述控制系统反馈角位移信息。

7.根据权利要求1所述的一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，其特征在于,所述玻璃输送装置上设置有随动轮，该随动轮在玻璃通过时与玻璃表面相接触，其上设置有旋转编码器，向所述控制系统反馈角位移信息。

8.根据权利要求1所述的一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，其特征在于,所述玻璃板在线检测装置还包括设置于玻璃上侧或下侧的厚度测量装置；所述厚度测量装置包括若干个超声波模块组成的超声波模组。

9.根据权利要求2所述的一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，其特征在于,所述横向测量装置通过测量装置运动控制系统实现往复运动，该运动控制系统由驱动装置、传动装置和导向装置构成。

10.根据权利要求2所述的一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，其特征在于,所述横向测量装置在平行于玻璃所在的平面内并沿垂直于玻璃运动方向做往复直线运动。

11.根据权利要求8所述的一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，其特征在于,所述测量装置运动控制系统还设置有位移传感器。

12.根据权利要求8所述的一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，其特征在于,所述驱动装置为伺服电机、普通电机、直线电机、步进电机、气缸或液压缸。

13.根据权利要求11所述的一种玻璃钢化设备用玻璃板在线检测装置，其特征在于,所述位移传感器为光栅尺。