KR20200038505A - 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법 - Google Patents

유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법을 개시한다. 유리판이 가열로에 이송된 후, 모니터링 유닛은 가열소자의 작업 파라미터를 실시간으로 모니터링하고 가열소자의 작업 파라미터를 필터링 처리하며, 그 후 필터링 처리된 가열소자의 작업 파라미터를 제어 유닛으로 전달하고, 제어 유닛은 입력받은 가열소자의 작업 파라미터를 기설정된 역치와 비교하며, 가열소자의 작업 파라미터가 최대값 및 최소값에 도달한 후 다시 변화하는 과정에서 기설정된 역치에 도달하면, 제어 유닛은 구동수단으로 명령을 발신하고, 구동수단은 작동되어 유리판을 바로 가열로로부터 송출하거나, 지연 후 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 유리판의 가열 과정을 완성하는데, 시간을 기준으로 하는 종래의 제어 방법과 달리, 강화 유리 생산 과정에서의 에너지 소모를 감소시킬 뿐만 아니라, 강화유리 완제품의 품질을 향상시킨다.

Description

유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법
본 발명은 유리판 생산 공정에 관한 것으로, 특히 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법에 관한 것이다.
유리판을 강화 처리하는 공정은 먼저 유리판을 연화 온도(예컨대 600℃ 내지 700℃)로 가열시킨 후 신속하게 냉각시킴으로써 강화 처리를 구현하는 것이다. 그 중, 유리판 가열은 중요한 공정 제어 과정으로서, 기존 기술에서는 일반적으로 가열 시간을 통해 유리판의 가열 과정을 제어하는데, 즉 유리판의 두께에 시간 계수를 곱하여 유리판의 가열 시간을 추산하고, 기설정된 가열 시간에 도달하면 유리판을 디스차징한다. 이러한 경험에 따라 유리판의 가열 과정을 제어하는 방식은 다음과 같은 기술적 단점이 있다. 1. 유리판의 가열 온도를 정밀하게 제어하기 쉽지 않기 때문에, 유리판은 항상 가열 온도가 부족하거나 과열되는 현상이 발생하게 되고, 유리판의 강화 품질에 직접 불리한 영향을 미치게 되는데, 예를 들면 강화 스트레스가 기준에 도달하지 못하거나 유리판의 평탄도가 불량하는 것이다. 2. 가열 시간이 지나치게 길면, 어느 정도의 에너지 낭비를 초래할 수 있고, 생산 원가가 향상된다. 3. 작업자의 경험 및 소양에 지나치게 의지하게 되어 노동 원가가 증가될 뿐만 아니라, 제품 양품율의 향상 및 장기적인 품질 안정성에 불리하다.
중국 특허 출원에서는 유리판 강화 과정에서 유리판을 가열하는 방법을 공개하였는데, 유리판 강화로의 가열구간에 유리판의 가열구간에서의 온도를 검지하기 위한 다수의 온도 센서를 설치하고, 유리판 가열 과정에서 온도 센서에 의해 유리판의 온도가 기설정된 온도에 도달하거나 접근하는 것을 검지하게 되면, 유리판을 가열구간으로부터 송출한다. 상기 방법은 가열 시간과 작업 경험에 따라 유리판의 가열 과정을 제어할 때 발생하는 기술적 단점을 해결하였으나, 여전히 다음과 같은 기술적 문제가 있다. 1. 유리판 가열 과정에서, 각 부분의 승온 속도가 일치하지 않고 모니터링 방법이 비접촉 모니터링이기 때문에, 온도 센서가 유리판이 도달한 실제 온도를 정확하게 모니터링하기 어렵고, 가열에 대한 제어가 여전히 이상적이지 못하다. 2. 온도 센서는 유리판의 온도를 모니터링하기 위해 장기간 고온 환경에 있어야 하는데, 고온 환경 하의 가열로 온도가 모니터링 결과의 신뢰성에 영향을 미쳐 가열로의 온도인지 유리판의 온도인지 구분할 수 없게 된다. 3. 유리판은 가열로 내에서 움직이므로, 온도 센서는 유리판의 동일 지점의 온도를 실시간 추적하는 것이 아니고, 모니터링된 온도는 유리판의 실제 온도를 전반적으로 반영할 수 없다.
본 발명의 목적은 기존 기술에서 센서를 통해 유리판 표면의 온도를 직접 모니터링할 때 센서가 가열로의 환경 온도의 영향을 쉽게 받아 정확하게 측정할 수 없게 되며, 유리판이 너무 일찍 디스차징되거나 너무 늦게 디스차징되어 유리판의 불량률이 크게 증가되고 자원 낭비 문제를 초래하는 것을 해결하기 위해, 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 기술적 문제의 단점을 해결하기 위해, 유리판이 가열로 내에서 가열 과정을 거친 후 디스차징하는 동작을 제어하기 위한 방법으로서, 유리판이 가열로에 이송된 후, 모니터링 유닛은 가열소자의 작업 파라미터를 실시간으로 모니터링하고 가열소자의 작업 파라미터를 필터링 처리하며, 그 후 필터링 처리된 가열소자의 작업 파라미터를 제어 유닛으로 전달하고, 제어 유닛은 입력받은 가열소자의 작업 파라미터를 기설정된 역치와 비교하며, 가열소자의 작업 파라미터가 최대값/최소값에 도달한 후 다시 변화하는 과정에서 기설정된 역치에 도달하면 구동수단으로 명령을 발신하고, 구동수단은 작동되어 유리판을 바로 가열로로부터 송출하거나, 지연 후 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 유리판의 가열 과정을 완성하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법을 제공한다.
상기 제어 유닛은 PLC 또는 PC이다.
상기 가열소자는 전기 가열소자를 사용하고, 그 작업 파라미터는 가열로의 가열소자의 총 전력이며, 유리판이 가열로에 이송된 후, 모니터링 유닛은 가열소자의 가열 총 전력을 실시간으로 모니터링하고 가열소자의 총 전력을 필터링 처리하며, 그 후 필터링 처리된 가열소자의 총 전력을 제어 유닛으로 전달하여 기설정된 역치(W1)와 비교하고, 가열소자의 총 전력이 최대값에 도달한 후 저하하는 과정에서 역치(W1)보다 작거나 같은 경우, 제어 유닛은 구동수단으로 명령을 발신하고, 구동수단은 작동되어 유리판을 바로 가열로로부터 송출하거나, 지연 후 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 유리판의 가열 과정을 완성한다.
상기 모니터링 유닛은 전력량계이고, 전력량계를 통해 가열소자의 총 전력을 모니터링한다.
상기 역치(W1)=W0·K인데, 그 중 K는 수정 계수이고 값 범위는 0.9≤K≤1.1이며, W0은 상온 상태에서 가열로가 부하 없이 작업 온도에 도달할 때 모니터링된 가열소자의 가열 총 전력이고, W0을 결정하려면 가열로를 부하 없이 작동시키며 가열로가 작업 온도에 도달할 때의 가열 총 전력을 여러번(예컨대 5회) 모니터링하고, 여러번의 측정 결과의 평균값을 구하면 된다.
상기 가열소자는 전기 가열소자를 사용하고, 그 작업 파라미터는 가열로의 가열소자의 총 전류값이며, 유리판이 가열로에 이송된 후, 모니터링 유닛은 가열소자의 실시간의 총 전류값을 실시간으로 모니터링하고 가열소자의 총 전류값을 필터링 처리하며, 그 후 필터링 처리된 총 전류값을 제어 유닛으로 전달하여 기설정된 역치(A1)와 비교하고, 가열소자의 총 전류값이 최대값에 도달한 후 저하하는 과정에서 역치(A1)보다 작거나 같은 경우, 제어 유닛은 가열로의 구동수단으로 명령을 발신하고, 구동수단은 작동되어 유리판을 바로 가열로로부터 송출하거나, 지연 후 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 유리판의 가열 과정을 완성한다.
상기 모니터링 유닛은 전류계이고, 전류계를 통해 가열소자의 총 전류값을 모니터링한다.
상기 역치(A1)=A0·K인데, 그 중 K는 수정 계수이고 값 범위는 0.9≤K≤1.1이며, A0은 상온 상태에서 가열로가 부하 없이 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 총 전류값이고, A0을 결정하려면 가열로를 부하 없이 작동시키며 가열로가 작업 온도에 도달할 때의 전류값을 여러번(예컨대 5회) 모니터링하고, 여러번의 측정 결과의 평균값을 구하면 된다.
상기 가열소자는 전기 가열소자 또는 가스 가열소자 중의 어느 하나를 사용하고, 그 작업 파라미터는 가열로의 모든 가열소자의 턴온 비율이며, 상기 가열소자의 턴온 비율은 작업 상태인 가열소자의 수가 가열소자 총수에서 차지하는 백분율이고, 유리판이 가열로에 이송된 후, 모니터링 유닛은 가열소자의 턴온 비율을 실시간으로 모니터링하고 모니터링된 턴온 비율을 필터링 처리하며, 필터링 처리된 턴온 비율을 제어 유닛으로 전달하여 역치(K1)와 비교하고, 가열소자의 턴온 비율이 최대값에 도달한 후 저하하는 과정에서 역치(K1)보다 작거나 같은 경우, 제어 유닛은 구동수단으로 명령을 발신하며, 구동수단은 작동되어 유리판을 바로 가열로로부터 송출하거나, 지연 후 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 유리판의 가열 과정을 완성한다.
상기 턴온 비율은 모니터링 유닛이 작업 상태인 가열소자의 수를 모니터링한 후 공식 "작업 상태인 가열소자의 수/가열소자의 총수"를 통해 산출한 것이다.
상기 역치(K1)=K0·K인데, 그 중 K는 수정 계수이고 값 범위는 0.9≤K≤1.1이며, K0은 상온 상태에서 가열로가 부하 없이 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 턴온 비율이고, K0을 결정하려면 가열로를 부하 없이 작동시키며, 가열로가 작업 온도에 도달할 때의 턴온 비율을 여러번(예컨대 5회) 모니터링하고 여러번의 측정 결과의 평균값을 구하면 된다.
상기 가열소자는 전기 가열소자 또는 가스 가열소자 중의 어느 하나를 사용하고, 그 작업 파라미터는 가열로의 모든 가열소자의 턴오프 비율이며, 상기 가열소자의 턴오프 비율은 턴오프 상태인 가열소자의 수가 가열소자 총수에서 차지하는 백분율이고, 유리판이 가열로에 이송된 후, 모니터링 유닛은 가열소자의 턴오프 비율을 실시간으로 모니터링하고 모니터링된 가열소자의 턴오프 비율을 필터링 처리하며, 그 후 필터링 처리된 턴오프 비율을 제어 유닛으로 전달하여 역치(D1)와 비교하고, 가열소자의 턴오프 비율이 최소값에 도달한 후 상승하는 과정에서 역치(D1)보다 크거나 같은 경우, 제어 유닛은 가열로의 구동수단으로 명령을 발신하고, 구동수단은 직동되어 유리판을 바로 가열로로부터 송출하거나, 지연 후 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 유리판의 가열 과정을 완성한다.
상기 턴오프 비율은 모니터링 유닛을 통해 작업 상태인 가열소자의 수를 모니터링한 후 공식 "1-작업 상태인 가열소자의 수/가열소자의 총수"를 통해 산출한 것이다.
상기 역치(D1)=D0·K인데, 그 중 K는 수정 계수이고 값 범위는 0.9≤K≤1.1이며, K0은 상온 상태에서 가열로가 부하 없이 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 턴오프 비율이고, D0을 결정하려면 가열로를 부하 없이 작동시키며 가열로가 작업 온도에 도달할 때의 턴오프 비율을 여러번(예컨대 5회) 모니터링하고, 여러번의 측정 결과의 평균값을 구하면 된다.
상기 가열소자는 가스 가열소자를 사용하고, 그 작업 파라미터는 가열로의 가스 가열소자 내의 가스 흐름량이며, 유리판이 가열로에 이송된 후, 모니터링 유닛은 가스 가열소자의 가스 흐름량을 실시간으로 모니터링하고 가스 흐름량을 필터링 처리하며, 그 후 필터링 처리된 가스 흐름량을 제어 유닛으로 전달하여 설정된 역치(R1)와 비교하고, 가열소자의 가스 흐름량이 최대값에 도달한 후 저하하는 과정에서 역치(R1)보다 작거나 같은 경우, 제어 유닛은 구동수단으로 명령을 발신하고, 구동수단은 작동되어 유리판을 바로 가열로로부터 송출하거나, 지연 후 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 유리판의 가열 과정을 완성한다.
상기 모니터링 유닛은 가스 흐름량이고, 가스 흐름계를 통해 가열소자의 가스 흐름량을 모니터링한다.
상기 역치(R1)=R0·K인데, 그 중 K는 수정 계수이고 값 범위는 0.9≤K≤l.l이며, R0은 상온 상태에서 가열로가 부하 없이 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 가스 흐름량이고, R0을 결정하려면 가열로를 부하 없이 작동시키며 가열로가 작업 온도에 도달할 때의 가스 흐름량을 여러번(예컨대 5회) 모니터링하고, 여러번의 측정 결과의 평균값을 구하면 된다.
상기 역치는 인간-기계 인터페이스를 통해 인위적으로 상기 제어 유닛에 입력된다. 부하 없이 작동함에 따라 해당 표준 역치를 결정하고, 해당 수정 계수를 선택한다. K는 환경 온도에 따라 조정하여 선택한다. 이하에서는 가열소자의 총 전력을 예로 하여 수정 계수(K)의 선택 방법을 설명하기로 한다. 환경 온도가 상온보다 높으면, K는 일반적으로 1보다 작고, 외부 온도가 지나치게 높아 가열로의 방열이 감소되므로, 부하가 없는 상태에서 외부로 방출하는 열량이 감소되어 가열소자가 발생하는 열량이 줄어들기 때문에 역치를 작게 조정해야 한다. 환경 온도가 실온보다 낮으면, K는 일반적으로 1보다 크고, 외부 온도가 지나치게 낮아 가열로의 방열이 증가되므로, 부하가 없는 상태에서 외부로 방출하는 열량이 증가되어 가열소자가 발생하는 열량이 증가되기 때문에, 역치를 크게 조정해야 한다. 환경 온도가 상온과 같으면 K는 1, 즉 역치이므로 조정하지 않고, 수정 계수를 결정한 후 해당 표준 역치에 따라 수정한 후 해당 역치를 결정하고, 그 후 작업자에 의해 상기 역치를 제어 유닛에 입력한다.
상기 필터링 처리는 디지털 필터링 처리 또는 시뮬레이션 필터링 처리이다.
본 발명에서, "작업 온도"는 유리판의 강화 처리 공정에서 가열로가 서로 다른 종류의 유리판을 가열할 때 설정한 가열 온도를 의미하며, 상기 설정한 가열 온도는 유리판의 종류에 따라 조정할 수 있는데, 이는 당업자가 공지하고 있는 상식이기 때문에 상세하게 설명하지 않는다.
본 발명에서, "기설정된 역치에 도달"하는 것은 가열소자의 작업 파라미터가 저하하는 과정에서 상기 역치보다 작거나 같은 것을 의미하거나, 또는 가열소자의 작업 파라미터가 상승하는 과정에서 상기 역치보다 크거나 같은 것을 의미한다.
본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다.
1. 본 기술분야에서 시간을 기준으로 하는 종래의 제어 방법을 돌파하여 가열로 내부의 온도를 직접 모니터링하는 종래의 방식 대신 가열로가 작동하는 과정에서의 가열소자의 작업 파라미터(가열소자의 총 전력, 총 전류, 턴온 비율, 턴오프 비율, 또는 가스 가열소자의 가스 흐름량)를 실시간으로 모니터링함으로써, 대면적의 유리판의 온도를 모니터링하는 것을 회피하고 유리판 온도의 측정이 불편하는 문제를 회피할 수 있으며, 가열소자의 전기적 정보가 쉽게 모니터링되므로 가열소자의 정보 변화를 모니터링하여 유리판을 관찰하고, 항온 가열로에서 유리판을 가열하며 가열로 또한 항온으로 유지되어야 하므로, 가열소자가 발생한 열량이 유리판으로 전달될 수 있어 유리판의 온도 변화에 필요한 열량은 완전히 가열소자의 작업 상태 변화에 의해 제공된 것이고, 가열소자의 정보를 간접적으로 모니터링함으로써 유리판의 가열 과정을 더욱 과학적이고 정밀하게 제어하여 유리판의 디스차징 시각을 정확하게 판단할 수 있어, 강화 유리판의 생산 과정에서의 에너지 소모를 감소시킬 뿐만 아니라, 강화 유리판 완제품의 품질을 향상시킨다.
2. 가열 과정은 더이상 작업자의 경험, 소양에 의지하지 않게 되어 노동 원가를 절감시킬 뿐만 아니라, 데이터베이스를 자동화 비교 또는 인공 비교 데이터베이스로 설정하여 설비가 더욱 지능화되도록 할 수 있으므로, 조작이 더욱 간단하고 편리하며, 생산 공정 및 제품 품질의 안정화에 유리하다.
3. 시스템의 구조가 간단하고, 고온 상태인 유리판을 직접 모니터링하는 것을 회피하며, 신뢰성이 높다.
도 1은 본 발명에서 전기 가열소자를 사용하는 경우의 총 전력 변화 그래프이다.
도 2는 본 발명에서 전기 가열소자를 사용하는 경우의 총 전류 변화 그래프이다.
도 3은 본 발명에서 전기 가열소자를 사용하는 경우의 턴온 비율 변화 그래프이다.
도 4는 본 발명에서 전기 가열소자를 사용하는 경우의 턴오프 비율 변화 그래프이다.
도 5는 본 발명에서 가스 가열소자를 사용하는 경우의 가스 흐름량 변화 그래프이다.
이하에서는 첨부 도면을 통해 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하기로 한다.
실시예 1
도 1에 나타낸 바와 같이, 전기 가열소자의 총 전력을 예로 하면, 본 발명의 가열 제어 방법의 제어 과정은 다음과 같다. 먼저, 사용할 가열로를 결정하고, 가열할 유리판의 종류(예컨대 로이유리, 투명 유리), 두께 정보에 따라 가열로의 작업 온도를 조정하며, 가열로를 상온 상태인 환경 온도에서 부하 없이 작동시켜 작업 온도에 도달하도록 하고, 이 상태에서의 가열소자의 총 전력값을 모니터링하며, 상이한 5개의 시각에서의 총 전력값을 측정하고, 5개의 수치에 대해 평균값을 구하는데, 상기 평균값이 바로 표준 역치(W0)이다. 환경 온도를 측정하며, 수정 계수 테이블(이 테이블에서 수정 계수(K)는 상이한 환경 온도에서 가열로가 부하 없이 작동하여 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 총 전력값을 각각 모니터링하고, 각 총 전력값을 W0으로 나누는 계산 방법으로 산출)을 대조하여 수정 계수를 결정하고, 수정 계수(K)와 W0에 따라 공식 W1=W0·K를 통해 역치(W1)를 산출하며, 작업자는 인간-기계 인터페이스를 통해 상기 역치(W1)를 제어 유닛에 입력한다.
유리판이 가열로에 이송되면, 전력량계를 통해 가열소자의 총 전력을 실시간으로 모니터링하고, 유리판은 저온 상태로 가열로에 이송된 후 열량을 흡수하기 시작하므로, 이때 가열로 내부의 온도가 낮아질 수 있으며, 가열로의 항온 작업 상태를 유지하기 위해서는 작업 상태인 가열소자를 증가시켜 더 많은 열량이 제공되도록 하는데, 이때 가열소자의 가열 총 전력이 신속하게 증가되면서 일정한 시간 내에 최대값에 도달한 후 유지하게 된다. 유리판의 온도가 점점 높아짐에 따라, 유리판의 온도와 가열로 내부의 온도 차이가 점점 작아지는데, 이때 유리판이 가열로 내부의 열량을 흡수하는 속도가 느려지고, 가열로 내의 유리판의 온도가 점차 유지되며, 작업 상태인 가열소자의 수가 점점 적어지고, 가열소자의 총 전력이 점점 낮아지며, 가열소자와 연결되는 전력량계에 의해 가열소자의 총 전력이 최대값에 도달한 후 다시 기설정된 역치(W1)보다 작거나 같은 것을 모니터링하면, 즉 저하하는 과정에서 가열소자의 총 전력이 기설정된 역치(W1)보다 작거나 같은 것을 모니터링하면, 즉 가열 총 전력이 기설정된 역치(W1)보다 작거나 같은 것을 두 번째 모니터링하면, 유리판이 강화 공정에 적합한 온도(t1)로 가열된 것으로 판단하고 시각(T1)에 대응하며, 이때 도 1(이 도면의 곡선은 모니터링된 가열소자의 총 전력의 변화에 따라 데이터 곡선에 대해 필터링 처리한 그래프이다)과 같이, T1시각에서 제어 유닛이 구동수단으로 명령을 발신하여 유리판을 가열로로부터 송출함으로써, 가열 과정을 완성하고 다음 공정을 수행한다.
실시예 2
도 2에 나타낸 바와 같이, 전기 가열소자의 총 전류를 예로 하면, 본 발명의 가열 제어 방법의 제어 과정은 다음과 같다. 먼저, 사용할 가열로를 결정하고, 가열할 유리판의 종류(예컨대 로이유리, 투명 유리), 두께 정보에 따라 가열로의 작업 온도를 조정하며, 가열로를 상온 상태인 환경 온도에서 부하 없이 작동시켜 작업 온도에 도달하도록 하고, 이 상태에서의 가열소자의 총 전류를 모니터링하며, 상이한 5개의 시각에서의 총 전류를 측정하고, 5개의 수치에 대해 평균값을 구하는데, 상기 평균값이 바로 표준 역치(A0)이다. 환경 온도를 측정하며, 수정 계수 테이블(이 테이블에서 수정 계수(K)는 상이한 환경 온도에서 가열로가 부하 없이 작동하여 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 총 전류값을 각각 모니터링하고, 각 총 전류값을 A0으로 나누는 계산 방법으로 산출)을 대조하여 수정 계수를 결정하고, 수정 계수(K)와 A0에 따라 공식 역치(A1)=A0·K를 통해 역치를 산출하며, 작업자는 인간-기계 인터페이스를 통해 상기 역치(A1)를 제어 유닛에 입력한다.
유리판이 가열로에 이송되면, 전류계를 통해 가열소자의 총 전류를 실시간으로 모니터링하고, 유리판은 저온 상태로 가열로에 이송된 후 열량을 흡수하기 시작하므로, 이때 가열로 내부의 온도가 낮아질 수 있으며, 가열로의 항온 작업 상태를 유지하기 위해서는 작업 상태인 가열소자를 증가시켜 더 많은 열량이 제공되도록 하는데, 이때 가열소자의 가열 총 전류가 신속하게 증가되면서 일정한 시간 내에 최대값에 도달한 후 유지하게 된다. 유리판의 온도가 점점 높아짐에 따라 유리판의 온도와 가열로 내부의 온도 차이가 점점 낮아지는데, 이때 유리판이 가열로 내부의 열량을 흡수하는 속도가 느려지고, 가열로 내에서 유리판의 온도가 점차 유지되며, 작업 상태인 가열소자의 수가 점점 적어지고, 가열소자의 총 전류가 점점 낮아지며, 가열소자와 연결되는 전력량계에 의해 가열소자의 총 전류가 기설정된 역치(A1)보다 작거나 같은 것을 두 번째 모니터링하면, 즉 저하 과정에서 가열소자의 총 전류가 기설정된 역치(A1)보다 작거나 같은 것을 모니터링하면, 유리판이 강화 공정에 적합한 온도(t1)로 가열된 것으로 판단하고 시각(T1)에 대응하며, 이때 도 2(이 도면의 곡선은 모니터링된 가열소자의 총 전류의 변화에 따라 데이터 곡선을 필터링 처리한 그래프이다)와 같이, 즉 T1시각에서 제어 유닛이 구동수단으로 명령을 발신하여 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 가열 과정을 완성하고 다음 공정을 수행한다.
실시예 3
도 3에 나타낸 바와 같이, 전기 가열소자의 턴온 비율을 예로 하면, 본 발명에 따른 가열 제어 방법의 제어 과정은 다음과 같다. 먼저, 사용할 가열로를 결정하고, 가열할 유리판의 종류(예컨대 로이유리, 투명 유리), 두께 정보에 따라 가열로의 작업 온도를 조정하며, 가열로를 상온 상태인 환경 온도에서 부하 없이 작동시켜 작업 온도에 도달하도록 하고, 이 상태에서의 가열소자의 턴온 비율을 모니터링하며, 상이한 5개의 시각에서의 턴온 비율을 측정하고, 5개의 수치에 대해 평균값을 구하는데, 이 평균값이 바로 표준 역치(K0)이다. 환경 온도를 측정하며, 수정 계수 테이블(이 테이블에서 수정 계수(K)는 상이한 환경 온도에서 가열로가 부하 없이 작동되어 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 턴온 비율을 각각 모니터링하고, 각 턴온 비율 값을 K0으로 나누는 계산 방법으로 산출)을 대조하여 수정 계수를 결정하고, 수정 계수(K)와 K0에 따라 공식 역치(K1)=K0·K를 통해 역치를 산출하며, 작업자는 인간-기계 인터페이스를 통해 상기 역치(K1)를 제어 유닛에 입력한다.
유리판이 가열로에 이송되면, 모니터링 유닛은 작업 상태인 가열소자의 수를 실시간으로 모니터링한 후 공식 "작업 상태인 가열소자의 수/가열소자의 총 수"에 의해 가열소자의 턴온 비율을 산출한다. 유리판은 저온 상태로 가열로에 이송된 후 열량을 흡수하기 시작하므로, 이때 가열로 내부의 온도가 낮아질 수 있고, 항온 작업 상태를 유지하기 위해서는 작업 상태인 가열소자를 증가시키는데, 가열소자의 턴온 비율이 신속하게 증가되면서 일정한 시간 내에 최대값에 도달한 후 유지하게 된다. 유리판의 온도가 점점 높아짐에 따라 유리판의 온도와 가열로 내부의 온도 차이는 점점 작아지는데, 이때 유리판이 가열로 내부의 열량을 흡수하는 속도가 느려지고, 가열로 내에서 유리판의 온도가 점차 유지되며, 작업 상태인 가열소자의 수가 점점 적어지고, 가열소자의 턴온 비율이 점점 낮아지며, 가열소자의 턴온 비율이 기설정된 역치(K1)보다 두 번째 작거나 같은 경우, 즉 저하하는 과정에서 가열소자의 턴온이 기설정된 역치(K1)보다 작거나 같은 것을 모니터링하면, 유리판이 강화 공정에 적합한 온도(t1)로 가열된 것으로 판단하고 시각(T1)에 대응하며, 이때 도 3(이 도면의 곡선은 모니터링된 가열소자의 턴온 비율의 변화에 따라 데이터 곡선에 대해 필터링 처리한 그래프이다)과 같이, 즉 T1시각에서 제어 유닛이 구동수단으로 명령을 발신하여 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 가열 과정을 완성하고 다음 공정을 수행한다.
실시예 4
도 4에 나타낸 바와 같이, 전기 가열소자의 턴오프 비율을 예로 하면, 본 발명에 따른 가열 제어 방법의 제어 과정은 다음과 같다. 먼저, 사용할 가열로를 결정하고, 가열할 유리판의 종류(예컨대 로이유리, 투명 유리), 두께 정보에 따라 가열로의 작업 온도를 조정하며, 가열로를 상온 상태인 환경 온도에서 부하 없이 작동시켜 작업 온도에 도달하도록 하고, 이 상태에서의 가열소자의 턴오프 비율을 모니터링하며, 상이한 5개의 시각에서의 턴오프 비율을 측정하고, 5개의 수치에 대해 평균값을 구하는데, 상기 평균값이 바로 표준 역치(D0)이다. 환경 온도를 측정하며, 수정 계수 테이블(이 테이블에서 수정 계수(K)는 상이한 환경 온도에서 가열로가 부하 없이 작동하여 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 턴오프 비율을 각각 모니터링하고, 각 턴오프 비율 값을 D0으로 나누는 계산 방법으로 산출)을 대조하여 수정 계수를 결정하고, 수정 계수(K)와 D0에 따라 공식 역치(D1)=D0·K를 통해 역치를 산출하며, 작업자는 인간-기계 인터페이스를 통해 상기 역치(D1)를 제어 유닛에 입력한다.
유리판이 가열로에 이송되면, 모니터링 유닛은 작업 상태인 가열소자의 수를 실시간으로 모니터링한 후 공식 "1-작업 상태인 가열소자의 수/가열소자의 총수"을 통해 가열소자의 턴오프 비율을 산출한다. 유리판은 저온 상태로 가열로에 이송된 후 열량을 흡수하기 시작하므로, 이때 가열로 내부의 온도가 낮아질 수 있고, 항온 작업 상태를 유지하기 위해서는 작업 상태인 가열소자를 증가시키는데, 가열소자의 턴오프 비율이 작아지고 일정한 시간 내에 최대값에 도달한 후 유지하게 된다. 유리판의 온도가 점점 높아짐에 따라, 유리판의 온도와 화로 내부의 온도 차이가 점점 작아지는데, 이때 유리판이 가열로 내부의 열량을 흡수하는 속도가 느려지고, 가열로 내부의 유리판의 온도가 점차 유지되며, 작업 상태인 가열소자의 수가 점점 적어지고, 가열소자의 턴오프 비율이 점점 상승되며, 가열소자의 턴오프 비율이 기설정된 역치(D1)보다 두 번째 크거나 같은 경우, 즉 상승하는 과정에서 가열소자의 턴오프 비율이 기설정된 역치(D1)보다 크거나 같은 것을 모니터링하면, 유리판이 강화 공정에 적합한 온도(t1)로 가열된 것으로 판단하고 시각(T1)에 대응하며, 이때 도 4(이 도면의 곡선은 모니터링된 가열소자의 턴오프 비율의 변화에 따라 데이터 곡선을 필터링 처리한 그래프이다)와 같이, 즉 T1시각에서 제어 유닛은 구동수단으로 명령을 발신하여 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 가열 과정을 완성하고 다음 공정을 수행한다.
실시예 5
도 5에 나타낸 바와 같이, 가스 가열소자의 가스 흐름량을 예로 하면, 본 발명에 따른 가열 제어 방법의 제어 과정은 다음과 같다. 먼저, 사용할 가열로를 결정하고, 가열할 유리판의 종류(예컨대 로이유리, 투명 유리), 두께 정보에 따라 가열로의 작업 온도를 조정하며, 가열로를 상온 상태인 환경 온도에서 부하 없이 작동시켜 작업 온도에 도달하도록 하고, 이 상태에서의 가열소자의 가스 흐름량을 모니터링하며, 상이한 5개의 시각에서의 가스 흐름량을 측정하고, 5개의 수치에 대해 평균값을 구하는데, 이 평균값이 바로 표준 역치(R0)이다. 환경 온도를 측정하며, 수정 계수 테이블(이 테이블에서 수정계수(K)는 상이한 환경 온도에서 가열로가 부하 없이 작동되어 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 가스 흐름량을 각각 모니터링하고, 각 가스 흐름량을 R0으로 나누는 계산 방법으로 산출)을 대조하여 수정 계수를 결정하고, 수정 계수(K)와 R0에 따라 공식 역치(R1)=R0·K를 통해 역치를 산출하며, 작업자는 인간-기계 인터페이스를 통해 상기 역치(R1)를 제어 유닛에 입력한다.
유리판이 가열로에 이송되면, 가스 유량계를 통해 가열소자의 총 가스 흐름량을 실시간으로 모니터링하고, 유리판은 저온 상태로 가열로에 이송된 후 열량을 흡수하기 시작하므로, 이때 가열로 내부의 온도가 낮아질 수 있으며, 가열로의 항온 작업 상태를 유지하기 위해서는 작업 상태인 가열소자를 증가시켜 더 많은 열량이 제공되도록 하는데, 이때 가열소자의 가스 흐름량이 신속하게 증가되면서 일정한 시간 내에 최대값에 도달한 후 유지하게 된다. 유리판의 온도가 점점 높아짐에 따라, 유리판의 온도와 가열로 내부의 온도 차이가 점점 작아지는데, 이때 유리판이 가열로 내부의 열량을 흡수하는 속도가 느려지고, 가열로 내에서 유리판의 온도가 점차 유지되며, 작업 상태인 가열소자의 수가 점점 적어지고, 가스 흐름량이 점점 낮아지며, 가열소자와 연결되는 가스 흐름계에 의해 가열소자의 가스 흐름량이 기설정된 역치(R1)보다 두 번째 작거나 같은 것을 모니터링하면, 즉 저하하는 과정에서 가스 흐름량이 기설정된 역치(R1)보다 작거나 같은 경우, 유리판이 강화 공정에 적합한 온도(t1)로 가열된 것으로 판단하고 시각(T1)에 대응하며, 이때 도 5(이 도면의 곡선은 모니터링된 가열소자의 가스 흐름량의 변화에 따라 데이터 곡선에 대해 필터링 처리한 그래프이다)와 같이, 즉 T1시각에서 제어 유닛이 구동수단으로 명령을 발신하여 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 가열 과정을 완성하고 다음 공정을 수행한다.
상기 실시예 1 내지 실시예 에서, 역치(W1, A1, K1, D1 및 R1)는 작업자가 인간-기계 인터페이스를 통해 수정 계수(K)를 제어 유닛에 입력하고, 제어 유닛이 공식에 따라 해당하는 역치를 산출함으로써 획득할 수도 있다.
설명해야 할 것은, 본 발명에서 "상온"은 25℃를 의미하나, 당업자라면 다른 온도로 "상온"을 대체하여 해당하는 표준 역치를 획득하는 것을 쉽게 생각해낼 수 있다.
본 발명에서 예시한 기술적 방안 및 실시형태는 제한적인 것이 아니며, 본 발명에서 예시한 기술적 방안 및 실시형태와 동등하거나 효과가 동일한 방안은 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.

Claims (18)

  1. 유리판을 가열하기 위한 가열로를 포함하고, 가열로에는 모니터링 유닛, 제어 유닛과 구동수단이 설치되어 있는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법으로서, 가열로가 부하 없이 작동하여 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 작업 파라미터 수치를 제어 유닛에 입력하여 역치를 설정하고, 유리판이 가열로에 이송된 후 가열로에서 가열하는 과정에서, 모니터링 유닛은 모니터링된 가열소자의 작업 파라미터를 필터링 처리하며, 그 후 필터링 처리된 가열소자의 작업 파라미터를 제어 유닛으로 전달하고, 제어 유닛은 입력받은 가열소자의 작업 파라미터를 역치와 비교하며, 가열소자의 작업 파라미터는 최대값 및 최소값에 도달한 후 다시 변화하는 과정에서 역치에 도달하면, 제어 유닛은 구동수단으로 명령을 발신하고, 구동수단은 작동되어 유리판을 바로 가열로로부터 송출하거나, 지연 후 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 유리판의 가열 과정을 완성하며, 상기 작업 파라미터는 가열소자의 총 전력, 가열소자의 총 전류값, 가열소자의 턴온 비율, 가열소자의 턴오프 비율 또는 가열소자의 가스 흐름량인 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열소자는 전기 가열소자를 사용하고, 그 작업 파라미터는 가열로의 가열소자의 총 전력이며, 유리판이 가열로에 이송된 후, 모니터링 유닛은 가열소자의 총 전력을 실시간으로 모니터링하고, 가열소자의 총 전력을 필터링 처리하며, 그 후 필터링 처리된 가열소자의 총 전력을 제어 유닛으로 전달하여 기설정된 역치(W1)와 비교하며, 가열소자의 총 전력이 최대값에 도달한 후 저하하는 과정에서 역치(W1)보다 작거나 같은 경우, 제어 유닛은 구동수단으로 명령을 발신하고, 구동수단은 작동되어 유리판을 바로 가열로로부터 송출하거나, 지연 후 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 유리판의 가열 과정을 완성하는 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 모니터링 유닛은 전력량계인 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 역치(W1)=W0·K인데, 그 중 K는 수정 계수이고 값 범위는 0.9≤K≤1.1이며, W0은 상온 상태에서 가열로가 부하 없이 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 총 전력인 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가열소자는 전기 가열소자를 사용하고, 그 작업 파라미터는 가열로의 가열소자의 총 전류값이며, 유리판이 가열로에 이송된 후, 모니터링 유닛은 가열소자의 총 전류값을 실시간으로 모니터링하고, 가열소자의 총 전류값을 필터링 처리하며, 그 후 필터링 처리된 총 전류값을 제어 유닛으로 전달하여 기설정된 역치(A1)와 비교하며, 가열소자의 총 전류값이 최대값에 도달한 후 저하하는 과정에서 역치(A1)보다 작거나 같은 경우, 제어 유닛은 구동수단으로 명령을 발신하고, 구동수단은 작동되어 유리판을 바로 가열로부터 송출하거나, 지연 후 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 유리판의 가열 과정을 완성하는 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 모니터링 유닛은 전류계인 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 역치(A1)=A0·K인데, 그 중 K는 수정 계수이고 값 범위는 0.9≤K≤1.1이며, A0은 상온 상태에서 가열로가 부하 없이 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 총 전류값인 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가열소자는 전기 가열소자 또는 가스 가열소자 중의 어느 하나를 사용하고, 그 작업 파라미터는 가열로의 모든 가열소자의 턴온 비율이며, 상기 가열소자의 턴온 비율은 작업 상태인 가열소자의 수가 전체 가열소자에서 차지하는 백분율이고, 유리판이 가열로에 이송된 후, 모니터링 유닛은 가열소자의 턴온 비율을 실시간으로 모니터링하며, 모니터링된 가열소자의 턴온 비율을 필터링 처리하고, 그 후 필터링 처리된 턴온 비율을 제어 유닛으로 전달하여 역치(K1)와 비교하며, 가열소자의 턴온 비율이 최대값에 도달한 후 저하하는 과정에서 역치(K1)보다 작거나 같은 경우, 제어 유닛은 구동수단으로 명령을 발신하고, 구동수단은 작동되어 유리판을 바로 가열로로부터 송출하거나, 지연 후 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 유리판의 가열 과정을 완성하는 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 턴온 비율은 모니터링 유닛이 작업 상태인 가열소자의 수를 모니터링한 후 공식 "작업 상태인 가열소자의 수/가열소자의 총수"를 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 역치(K1)=K0·K인데, 그 중 K는 수정 계수이고 값 범위는 0.9≤K≤1.1이며, K0은 상온 상태에서 가열로가 부하 없이 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 턴온 비율인 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가열소자는 전기 가열소자 또는 가스 가열소자 중의 어느 하나를 사용하고, 그 작업 파라미터는 가열로의 모든 가열소자의 턴오프 비율이며, 상기 가열소자의 턴오프 비율은 턴오프 상태인 가열소자의 수가 전체 가열소자의 수에서 차지하는 백분율이고, 유리판이 가열로에 이송된 후, 모니터링 유닛은 가열소자의 턴오프 비율을 실시간으로 모니터링하며, 모니터링된 가열소자의 턴오프 비율을 필터링 처리하고, 그 후 필터링 처리된 턴오프 비율을 제어 유닛으로 전달하여 역치(D1)와 비교하며, 가열소자의 턴오프 비율이 최소값에 도달한 후 상승하는 과정에서 역치(D1)보다 크거나 같은 경우, 제어 유닛은 구동수단으로 명령을 발신하고, 구동수단은 작동되어 유리판을 바로 가열로로부터 송출하거나, 지연 후 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 유리판의 가열 과정을 완성하는 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 턴오프 비율은 모니터링 유닛이 작업 상태인 가열소자의 수를 모니터링한 후 공식 "1-작업 상태인 가열소자의 수/가열소자의 총수"을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 역치(D1)=D0·K인데, 그 중 K는 수정 계수이고 값 범위는 0.9≤K≤1.1이며, D0은 상온 상태에서 가열로가 부하 없이 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 턴오프 비율인 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 가열소자는 가스 가열소자를 사용하고, 그 작업 파라미터는 가열로의 가열소자의 가스 흐름량이며, 유리판이 가열로에 이송된 후, 모니터링 유닛은 가열소자의 가스 흐름량을 실시간으로 모니터링하고, 가스 흐름량을 필터링 처리하며, 그 후 필터링 처리된 가스 흐름량을 제어 유닛으로 전달하여 기설정된 역치(R1)와 비교하며, 가열소자의 가스 흐름량이 최대값에 도달한 후 저하하는 과정에서 역치(R1)보다 작거나 같은 경우, 제어 유닛은 구동수단으로 명령을 발신하고, 구동수단은 작동되어 유리판을 바로 가열로로부터 송출하거나, 지연 후 유리판을 가열로로부터 송출함으로써 유리판의 가열 과정을 완성하는 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 모니터링 유닛은 가스 흐름계인 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 역치(R1)=R0·K인데, 그 중 K는 수정 계수이고 값 범위는 0.95≤K≤1.05이며, R0은 상온 상태에서 가열로가 부하 없이 작업 온도에 도달할 때의 가열소자의 가스 흐름량인 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  17. 제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 제7항, 제8항, 제10항, 제11항, 제13항, 제14항 또는 제16항에 있어서,
    상기 역치는 인간-기계 인터페이스를 통해 인위적으로 상기 제어 유닛에 입력되는 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
  18. 제1항, 제2항, 제5항, 제8항, 제11항 또는 제14항에 있어서,
    상기 필터링 처리는 디지털 필터링 처리 또는 시뮬레이션 필터링 처리인 것을 특징으로 하는 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법.
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