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浮法玻璃横切机切割精度的在线检测方法

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-06-12 04:41:01 来源: 作者:用户81309    浏览次数:1    
摘要

0刖目横切机的控制目标主要是切割精度,即所切下玻璃板的板长偏差与对角线长偏差。目前,浮法生产线上常用横切机工作控制流程如所示。虽然在切刀启动前,已有装置对玻璃板板长和板速进行检测与计算,但对实际切割质量的检验和调节仍需要人工完成。因此,横切机的控制实质上为一开环控制,控制系统不能对生产工况的改变作出反应,这成为横切机提高切割精度的制约因素。实现横切机在线检验的闭环控制,是解决切割精度的关键。本文将...

0刖目横切机的控制目标主要是切割精度,即所切下玻璃板的板长偏差与对角线长偏差。目前,浮法生产线上常用横切机工作控制流程如所示。虽然在切刀启动前,已有装置对玻璃板板长和板速进行检测与计算,但对实际切割质量的检验和调节仍需要人工完成。因此,横切机的控制实质上为一开环控制,控制系统不能对生产工况的改变作出反应,这成为横切机提高切割精度的制约因素。实现横切机在线检验的闭环控制,是解决切割精度的关键。本文将对如何实现切割精度的在线检验进行分析与论述。

1玻璃切割精度的定义及数学描述横切机对玻璃的切割是对玻璃带的粗加工过程。切割精度中的板长偏差是指切割完成后玻璃板的实际测量长度L实与玻璃板的设定长度L之间的差值,它反映玻璃板的实际板长偏离设定值的程度,用d来表示板长偏差:对角线偏差是指玻璃板对角线的实际测量长度DA或DB与玻璃板理论对角线长度D之间的差值,它反映玻璃板接近矩形的程度。玻璃板理论对角线长度D是指以玻璃板的设定长度L和玻璃带净宽h为长和宽的矩形的对角线长度。若以C表示对角线偏差,则:工程上也采用DA与DB的差值来表示对角线偏差。若用c来表示,则:2切割精度的检测由切割精度的定义,测出已切下玻璃板的实际板长和对角线,就可得出切割精度。

2.1直接检测对浮法玻璃生产线已切裁下玻璃板的板长和对角线进行直接测量,应采用在线的非接触式测量方法。目前常用的有CCD测量和光电编码器测量。

将光电编码器与玻璃传输辊道直连并结合光电管,对编码器测得的脉冲信号积分,就可测得玻璃板的板长。光电编码器测量的优点是:结构简单,工作可靠,不会给被测量轴增加阻力矩。但这种方法只能对玻璃板的板长进行测量,对玻璃板的对角线就无能为力了。同时,板长的设定检测是通过光电编码器实现的,板长的精度检测编码器需在控制当量上提高一个数量级,系统投资较大。

近几年,CCD测量技术发展迅速,并已在缺陷检测、图像识别、质量检验和测量等领域取得了较好的应用效果。若采用CCD技术识别整张玻璃板后,由图线处理技术得到实际板长与对角线他长度,在理论上是可行的,但玻璃*大规格可达到4m>6m甚至4m%m,CCD探头的安装和选型布置会产生困难。加之玻璃的透明特性,对图像处理的边缘识别与噪声滤波要求较高。

因此,直接测量不易实现。只能通过找到与切割精度相关的,且测量与识别容易的量进行间接测量。

2.2间接检测影响切割精度的因素:1)板长偏差的主要影晌因素及作用从两个方面来分析玻璃板长偏差的产生:玻璃带的测量和横切机的切割过程。

切刀实际位移检测*玻璃带的测量横切机通过测量发讯轮对玻璃带进行板长和速度的测量。光电编码器与测量轮直联,玻璃带向前移动带动测量轮转动,从而使光电编码器产生测量脉冲。测量轮的周长和编码器的每转脉冲数决定了测量系统的脉冲当量。横切机是根据脉冲电量和接收的脉冲数确定玻璃带的长度。横切机设计时,测量轮的周长和编码器的脉冲当量被认为是固定的常量。但在生产中由于制造和磨损等原因,脉冲当量的设计值和实际值往往不符,而且随着测量轮的磨损,脉冲当量还会产生变化。因此,获取脉冲电量的精确值非常困难,测量系统的系统误差对板长偏差的影响是显而易见的。

消除测量系统所带来的误差,目前主要采用几种方法:提高光电编码器的每转脉冲数,采用过度测量一在测量轮下面加装过渡轮以减少测量轮的磨损,在控制程序中加入测量修正系数等办法。

横切机的切割过程横切机切割过程中,由于玻璃板带运动状态的变化,也会带来板长偏差。控制系统的测量板长与设定板长一致时,切刀从停止点(切刀零位)启动对玻璃带进行切割。从切刀启动到切割开始经历的切刀加速与运行过程中,有三方面的因素会对切下玻璃板的板长偏差带来影响:(a)切刀位;(b)切刀加速时间;(c)玻璃带速度的变化。

通过对洛阳玻璃股份有限公司浮法二线横切机的切割测算得出,由切刀加速时间与玻璃带速度变化带来的板长偏差占实际板长偏差的92%.而这两个因素对板长偏差值的影响可以通过对玻璃带位移的检测来获得,即将对板长的检测转化为对玻璃带位移的检测。

2)对角线偏差的主要影响因素及作用横切机切出的切痕成为一条与玻璃带运行方向垂直的直线,是由于切刀运动与玻璃带运动合成的结果。而对角线偏差间接地表示了切痕的垂直情况。因此对角线偏差的产生与玻璃带的运动状态是密不可分的。切刀的运动分解如所示。

图中,Vl是玻璃带运行速度,VQ是切刀运行速度,Vh、Vz分别是Vq垂直与水平方向的分速度。

根据运动的合成与分解,横切机的切刀运动与玻璃带的运动之间应有一个夹角氏横切机应摆放在与玻璃带中心线成3角的直线上()。通常用0的余角a应来表示这一关系。横切机安装完毕后a角是定值的,因此可得:Sl:为玻璃带运行位移对角线长度偏差由切割过程中切刀运动与玻璃带运动的匹配情况决定,即这两个运动的速度应满足(4)式;两个运动的位移应满足(5)式。切痕是由Sq和Sl的合成确定的。即从某一时刻起,由切刀所走过的位移与玻璃带上任一点所走过的位移的合成确定。因此,可将对玻璃板对角线长的检测转换成对这两个位移的检测。

3横切机的在线检测系统由于对切割精度的测量已转化为对玻璃带位移和切刀位移的测量,因此可以利用横切机原有测量机构对这两个量进行在线检测,并调整相应的控制参数。横切机测量系统框图如所示。

横切机测置系统框图在线检测系统,我们已对上述方法进行了实际实现。经生产实践证明,提高了切割机的切割精度,实现了横切机的闭环控制。

 
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