一种玻璃退火状态在线监测装置及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种玻璃退火状态在线监测装置及方法，所述装置包括扫描单元、接收单元、计算机，所述扫描单元包括若干个等距水平分布的扫描装置，用于对玻璃板发射电磁波；所述接收单元用于接收玻璃板的反射信号，形成空间坐标数据点阵；所述计算机用于对空间坐标数据点阵处理获得玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的空间坐标数据。本申请可实时、准确、直观的显示玻璃板在退火炉内的状态，通过数据计算可直观的了解玻璃板应力、板型稳定性、纵向形变、玻璃板晃动、中心偏移及牵引辊夹持的变化等情况，给生产人员提供更全面的数据信息，指导生产工艺的优化调整，缩短人员反应时间减小生产损失，提高了生产的稳定性及产品质量。稳定性及产品质量。稳定性及产品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃退火状态在线监测装置及方法


[0001]本申请涉及玻璃加工在线监测
，特别地，涉及一种玻璃退火状态在线监测装置及方法。

技术介绍

[0002]在溢流法玻璃生产退火过程中，为增加玻璃板的稳定性，会将玻璃板调整为具有一定弧度的板型，玻璃板的形状及在退火炉内的变化直接反映出玻璃板的品质及玻璃板在退火炉内状态。目前技术是通过在退火炉安装激光测距仪，通过各点到测距仪的距离模拟横向形状曲线，但由于俩测距仪安装之间有间距，没法检测到玻璃板每个点的变化。同时目前的技术仅能监测横向的形状，无法测量纵向形状及玻璃在退火炉内的其他变化信息，监测信息量较少，不能满足高质量的生产需求。

技术实现思路

[0003]本申请一方面提供了一种玻璃退火状态在线监测装置，以解决现有的监控技术监测信息量较少，不能满足高质量的生产需求的技术问题。
[0004]本申请采用的技术方案如下：一种玻璃退火状态在线监测装置，包括：扫描单元，所述扫描单元包括若干个等距水平分布的扫描装置，用于对玻璃板发射电磁波；接收单元，用于接收玻璃板的反射信号，形成空间坐标数据点阵；计算机，用于对所述空间坐标数据点阵处理获得玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的空间坐标数据，以及，将玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的三维坐标数据进行分析，得到玻璃板在退火过程中的横向形状和多个扫描周期中多个位置点的横向形状变化幅度、纵向形状和多个扫描周期中多个位置点的纵向形状变化幅度、中心位置、晃动情况及在退火炉内受到的干扰、多个扫描周期中四角某一位置点的横向位移变化幅度，用于指导工艺调整，提高产品品质及稳定性。
[0005]作为优选，所述若干个扫描装置的扫描范围叠加宽度大于玻璃板横向宽度。
[0006]作为优选，所述扫描装置为激光雷达扫描仪。
[0007]作为优选，所述扫描装置等距分布安装在退火炉玻璃形状观察区对应的炉体一侧，与玻璃板横向水平平行。
[0008]本申请另一方面还提供了一种玻璃退火状态在线监测方法， 基于所述的装置，包括步骤：通过扫描装置获取退火炉形状监测区域的玻璃板的空间坐标数据点阵，形成一个矩形数据集；计算机将获取的矩形数据集进行处理，得到玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的三维坐标数据；
计算机将玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的三维坐标数据进行分析，得到玻璃板在退火过程中的横向形状和多个扫描周期中多个位置点的横向形状变化幅度、纵向形状和多个扫描周期中多个位置点的纵向形状变化幅度、中心位置、晃动情况及在退火炉内受到的干扰、多个扫描周期中四角某一位置点的横向位移变化幅度，用于指导工艺调整，提高产品品质及稳定性。
[0009]作为优选，所述计算机将获取的空间坐标数据点阵集中处理，得到玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的三维坐标数据时，包括步骤：以扫描仪为坐标原点，X轴上数据表示平行于玻璃板横向方向距离尺寸，Y轴上数据表示平行于玻璃板竖直方向距离尺寸，Z轴上数据表示垂直于玻璃板点到扫描装置的距离尺寸，在玻璃板上形成一个以X、Y、Z为坐标轴的三维坐标数据集；扫描装置在每个扫描周期采集一个三维坐标数据集，计算机采集三维坐标数据集中各点的三维坐标数据用于分析处理。
[0010]作为优选，所述计算机将获取的空间坐标数据点阵集中处理，得到玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的三维坐标数据，还包括步骤：计算机经过数据计算绘制出玻璃板的实时模拟形状和曲线、稳定生产时的目标曲线同时显示，用于供人员做出直观目视对比。
[0011]作为优选，所述计算机将玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的三维坐标数据进行分析，得到玻璃板在退火过程中的横向形状和多个扫描周期中多个位置点的横向形状变化幅度、纵向形状和多个扫描周期中多个位置点的纵向形状变化幅度、中心位置、晃动情况及在退火炉内受到的干扰、多个扫描周期中四角某一位置点的横向位移变化幅度，具体包括步骤：在一个扫描数据采集周期中，选择Y值相同的三维坐标数据，形成一个以X、Z为坐标轴的数据组，组成二维的实时横向曲线，所述实时横向曲线为玻璃板横向形状；根据生产经验设定一条稳定生产时的横向形状曲线作为目标横向曲线，对Y值相同位置的实时横向曲线与目标横向曲线计算Z值的差值： |Z
实时
‑
Z
目标
|；根据生产经验对每个Z值的差值设定报警阀值，当∣差值∣≤3时，视为正常玻璃板晃动，当3<∣差值∣≤10时，计算机输出数值同时做出报警提示，提醒玻璃形状发生了变化，需要工艺人员注意或做出调整；当10<∣差值∣时，计算机输出数值同时做出紧急报警提示，说明玻璃形状发生极大变化，需要工艺人员及时调整处理；计算某一点多个扫描周期的Z值的差值，得到测量点a连续测量的Z值的差值分别为a1，a2……
a
n
，并计算各Z值的差值的标准差s1：s1=sqrt(((a1‑
a) 2 +(a2‑
a) 2 +......(a
n
‑
a) 2
)/(n
‑
1))；计算实时横向曲线中的多个位置点的s1值，根据s1值的大小判定该位置点在生产过程中位置变化情况，其中，s1值的大小与相应位置点的玻璃板Z轴方向变化成正比，s1值越大说明玻璃板横向形状变化幅度越大，即s1值的大小直接体现出玻璃板形状的稳定型。
[0012]作为优选，所述计算机将玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的三维坐标数据进行分析，得到玻璃板在退火过程中的横向形状和多个扫描周期中多个位置点的横向形状变化幅度、纵向形状和多个扫描周期中多个位置点的纵向形状变化幅度、中心位置、晃动情况及在退火炉内受到的干扰、多个扫描周期中四角某一位置点的横向
位移变化幅度，具体包括步骤：在一个扫描数据采集周期中，选择X值相同的三维坐标数据，形成一个以Y、Z为坐标轴的数据组，组成二维的实时纵向曲线，所述实时纵向曲线为玻璃板纵向形状；根据生产经验设定一条稳定生产时的纵向形状曲线作为目标纵向曲线，对X值相同位置的实时纵向曲线与目标纵向曲线计算Z值的差值： |Z
实时
‑
Z
目标
|；根据生产经验对每个Z值的差值设定报警阀值，当∣差值∣≤3时，视为正常玻璃板晃动，当3<∣差值∣≤6时，计算机输出数值同时做出报警提示，提醒玻璃形状发生了变化，需要工艺人员注意或做出调整，当6<∣差值∣时，计算机输出数值同时做出紧急报警提示，说明玻璃在退火炉内出现较大异常，急需工艺人员处理；计算某一点多个扫描周期的Z值的差值，得到测量点b连续测量的Z值的差值分别为b1，b2……
b
n
，并计算各Z值的差值的标准差s2：S2=sqrt(((b1‑
b) 2 +(b2‑
b) 2 +......(b
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃退火状态在线监测装置，其特征在于，包括：扫描单元，所述扫描单元包括若干个等距水平分布的扫描装置，用于对玻璃板发射电磁波；接收单元，用于接收玻璃板的反射信号，形成空间坐标数据点阵；计算机，用于对所述空间坐标数据点阵处理获得玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的空间坐标数据，以及，将玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的三维坐标数据进行分析，得到玻璃板在退火过程中的横向形状和多个扫描周期中多个位置点的横向形状变化幅度、纵向形状和多个扫描周期中多个位置点的纵向形状变化幅度、中心位置、晃动情况及在退火炉内受到的干扰、多个扫描周期中四角某一位置点的横向位移变化幅度，用于指导工艺调整，提高产品品质及稳定性。2.根据权利要求1所述的玻璃退火状态在线监测装置，其特征在于，所述若干个扫描装置的扫描范围叠加宽度大于玻璃板横向宽度。3.根据权利要求1所述的玻璃退火状态在线监测装置，其特征在于，所述扫描装置为激光雷达扫描仪。4.根据权利要求1所述的玻璃退火状态在线监测装置，其特征在于，所述扫描装置等距分布安装在退火炉玻璃形状观察区对应的炉体一侧，与玻璃板横向水平平行。5.一种玻璃退火状态在线监测方法， 基于如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，包括步骤：通过扫描装置获取退火炉形状监测区域的玻璃板的空间坐标数据点阵，形成一个矩形数据集；计算机将获取的矩形数据集进行处理，得到玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的三维坐标数据；计算机将玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的三维坐标数据进行分析，得到玻璃板在退火过程中的横向形状和多个扫描周期中多个位置点的横向形状变化幅度、纵向形状和多个扫描周期中多个位置点的纵向形状变化幅度、中心位置、晃动情况及在退火炉内受到的干扰、多个扫描周期中四角某一位置点的横向位移变化幅度，用于指导工艺调整，提高产品品质及稳定性。6.根据权利要求5所述的玻璃退火状态在线监测方法， 其特征在于，所述计算机将获取的空间坐标数据点阵集中处理，得到玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的三维坐标数据时，包括步骤：以扫描仪为坐标原点，X轴上数据表示平行于玻璃板横向方向距离尺寸，Y轴上数据表示平行于玻璃板竖直方向距离尺寸，Z轴上数据表示垂直于玻璃板点到扫描装置的距离尺寸，在玻璃板上形成一个以X、Y、Z为坐标轴的三维坐标数据集；扫描装置在每个扫描周期采集一个三维坐标数据集，计算机采集三维坐标数据集中各点的三维坐标数据用于分析处理。7.根据权利要求6所述的玻璃退火状态在线监测方法， 其特征在于，所述计算机将获取的空间坐标数据点阵集中处理，得到玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的三维坐标数据，还包括步骤：
计算机经过数据计算绘制出玻璃板的实时模拟形状和曲线、稳定生产时的目标曲线同时显示，用于供人员做出直观目视对比。8.根据权利要求5所述的玻璃退火状态在线监测方法，其特征在于，所述计算机将玻璃板在退火炉内的真实形状及玻璃板各位置点到扫描装置的三维坐标数据进行分析，得到玻璃板在退火过程中的横向形状和多个扫描周期中多个位置点的横向形状变化幅度、纵向形状和多个扫描周期中多个位置点的纵向形状变化幅度、中心位置、晃动情况及在退火炉内受到的干扰、多个扫描周期中四角某一位置点的横向位移变化幅度，具体包括步骤：在一个扫描数据采集周期中，选择Y值相同的三维坐标数据，形成一个以X、Z为坐标轴的数据组，组成二维的实时横向曲线，所述实时横向曲线为玻璃板横向形状；根据生产经验设定一条稳定生产时的横向形状曲线作为目标横向曲线，对Y值相同位置的实时横向曲线与目标横向曲线计算Z值的差值： |Z
实时
‑
Z
目标
|；根据生产经验对每个Z值的差值设定报警阀值，当∣差值∣≤3时，视为正常玻璃板晃动，当3<∣差值∣≤10时，计算机输出数值同时做出报警提示，提醒玻璃形状发生了变化，需要工艺人员注意或做出调整；当10<∣差值∣时，计算机输出数值同时做出紧急报警提示，说明玻璃形状发生极大变化，需要工艺人员及时调整处理；计算某一点多个扫描周期的Z值的差值，得到测量点a连续测量的Z值的差值分别为a1，a2……
a
n
，并计算各Z值的差值的标准差s1：s1=sqrt(((a1‑
a) 2 +(a2‑
a) 2 +......(a
n
‑
a) 2
)/(n
‑
1))；计算实时横向曲线中的多个位置点的s1值，根据s1值的大小判定该位置点在生产过程中位置变化情况，其中，s1值的大小与相应位置点的玻璃板Z轴方向变化成正比，s1值越大说明玻璃板横向形状变化幅度越大，即s1值的大小...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫亚军，贺龙廷，
申请(专利权)人：湖南特玻智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：