专利名称：平板玻璃的在线称重方法、在线称重系统及可升降称重装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连续生产中用于平板玻璃的在线称重方法及装置，具体地说，本发明涉及的方法及装置可以实现平板玻璃生产中全部玻璃板的不间断的重量测量与分析处理。
背景技术：
随着液晶显示器件(LCD)的大型化，作为其载体的玻璃基板尺寸变得更大更宽，目前G7的玻璃基板尺寸达到了宽度2150mm、长度1800mm。同时，由于玻璃基板的有效面部分的厚度要求在0.6mm±30μm，所以，在生产中对玻璃基板的厚度进行精确控制是必要的。在同样尺寸的玻璃基板上，玻璃基板厚度的变化必然反映到玻璃基板的重量变化上。
在液晶玻璃基板的生产中，如要准确测出整块玻璃基板包括边缘的厚度，就需要对玻璃基板表面取多点进行测量，这样导致工作量增大，测量设备复杂，工作效率变低。相反，如采用通过测量每张玻璃基板重量的方法来间接测定玻璃基板的厚度，将玻璃基板重量的变化量转化为玻璃基板厚度的变化量，来间接判断玻璃基板的有效厚度是否达到了0.6mm±30μm以内，这样以来对玻璃基板厚度的精确控制就会变得简单。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平板玻璃的在线称重方法，通过称量平板玻璃的重量来判断平板玻璃的厚度是否满足生产要求，达到用较简单的方法实现对玻璃基板厚度的精确控制。
本发明的目的还在于提供一种实现上述在线称重方法的在线称重系统及在该称重系统中应用的可升降称重装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种平板玻璃的在线称重方法，它是在线称重装置自动检测到从前工序传来的平板玻璃后，称重装置自动进行称重工作，此时称重装置对在吹气装置作用下保持竖直状态的玻璃基板称取重量数据后，将重量数据输出给与其相连的计算机系统，计算机系统对处理后的数据结果实时存储并将其与预先设定的标准重量值进行比较，得出一个比较差值，同时将处理后所得的全部数据及时存入数据库，随后计算机系统根据数据库中的结果判断称量数据是否异常。
计算机系统根据数据库中的结果判断重量数据异常时，则发出瞬时报警信号，并对称重装置各项状态参数进行检测或干预，计算机系统将存储后的数据结果进行实时反馈、输出及显示。
本发明提供的一种实现上述方法的在线称重系统包括可水平移动的夹持装置，该夹持装置用于夹持平板玻璃并可在外接动力装置的控制下由前工序移动至称重工位，释放平板平板玻璃进行称重并在完成称重后夹持玻璃移动至下一工序；可升降称重装置，该称重装置具有一个由可升降的托放装置驱动升降的电子衡器，用于对到达称重工位的平板玻璃进行称重；吹气装置，用于连接外部气源向进入称重工位的平板玻璃两侧吹送高压空气，保证玻璃在称重工位始终保持竖直状态；与电子衡器相连接的计算机系统，用于接收、存储电子衡器的称重数据以及对称重系统进行自动控制。计算机处理系统将接受来的原始数据进行分析处理得出精确的重量数据，并将其与预先设定的标准重量进行比较，得出一个比较差值，同时将处理后所得的全部数据及时存入数据库，随后计算机系统根据数据库中的结果，判断称量数据是否异常，如发生异常计算机系统发出瞬时报警信号，并对称重装置各项状态参数进行检测或干预，其间可选择人工干预；计算机系统也可将存储后的数据结果进行实时反馈、输出及显示。管理人员也可随时调取计算机数据库中任意时刻的数据结果。
检测单元，包括夹持装置位置检测单元，用于检测夹持装置是否到达称重工位；夹持装置开闭状态检测单元，用于检测夹持装置的张开与闭合位置，托放装置位置检测单元，用于检测托放装置的上位和下位；吹气压力检测单元，用于检测气体压力。具体地说，本发明涉及的检测装置用于完成以下功能平板玻璃被输送到称重装置位置时的检测并定位、夹持装置闭合动作到位检测、吹气压力检测、托放装置上下动作到位位置检测。当定位检测开关检测到上工序输送来的平板玻璃后，由该信号控制此平板玻璃的减速缓冲及精确定位，使此平板玻璃准确地停留在称重装置的上方，控制平板玻璃停止运动的同时，也给称重装置发出一个开始请求信号，使其自动进入工作状态；夹持装置动作到位检测，其完成检测夹持装置张开与闭合位置，保证称重数据的准确性以及平板玻璃输送时的可靠性；吹气压力检测对吹气装置工作的稳定性进行监视，防止吹气装置工作时的意外损伤平板玻璃；托放装置的上下动作位置到位检测，是对托放动作装置的下位的待机工作位置及上位的工作位置进行确认，以防止因托放动作装置原因造成的平板玻璃损伤；本发明还包括一输入输出单元，用于将传感器信号输入计算机以及输出控制以上装置的信号。
所述的夹持装置包括两个中部通过转动销轴铰链连接的支架，在两支架的上端内侧之间设置有弹簧，两支架的下端内侧相对设置有柔性材料用于夹持平板玻璃的上端，夹持装置的支承件与转动销轴两端连接，在其中一个支架的外侧设有一个夹持装置打开时的受力支承装置，在至少一个支架外侧设有气缸，夹持装置位置检测单元设置在夹持装置处于称重工位时对应支承件的右端位置处，夹持装置开闭状态传感器由装在其中一个支架上的感应片和两个分别设置于感应片两侧的检测开关组成。本发明涉及的夹持装置位于平板玻璃的上方，对平板玻璃上部边缘两侧多个位置进行夹持并和平板玻璃同步向前输送。当平板玻璃输送到称重位置停止后，吹气装置启动且在托盘上升到位后，夹持装置才被打开，此时平板玻璃在托盘及吹气装置的共同作用下保持在竖直状态。当称重数据处理完成后，夹持装置闭合，托盘下降，吹气装置也停止吹气后，夹持装置带着平板玻璃移向下一工位。
所述的可升降称重装置包括一个电子衡器，电子衡器设置在可上下升降的托放装置上，电子衡器上设置有托盘，托放装置包括一个连接板，连接板下面设置升降腿，该升降腿下部的滑块滑动设置于固定在导轨支架上的导轨内，在连接板下方设置有安装在气缸支架上的气缸，托放装置位置检测单元由设置在升降腿上的感应片和设置在气缸支架上的上位、下位检测开关组成。托放装置带动电子衡器、托盘组成的共同体在两个位置——工作位置和待机位置移动。托放装置的上下移动也可采用电机等动力源驱动。托放装置位于待机位置时，具处在上下行程的最低位，不会影响到夹持装置带着平板玻璃的向后输送；托放装置位于工作位置时，其处在上下行程的最高处，此时托盘刚好与平板玻璃轻微接触，实现电子衡器的称重工作。
在托盘上表面与平板玻璃接触处开有V形槽，V形槽表面设有缓冲材料。托盘工作时，其上表面的V形槽与平板玻璃接触，对平板玻璃进行支承及定位，缓冲材料起到保护平板玻璃的目的。
所述的吹气装置为一对或一对以上正对设置的多孔吹气装置，在夹持装置到达称重工位时多孔吹气装置位于平板玻璃两侧。
本发明提供的用在上述在线称重系统中的可升降称重装置包括一个电子衡器，电子衡器设置在可上下升降的托放装置上，电子衡器上设置有托盘，托放装置包括一个连接板，连接板下面设置升降腿，该升降腿下部的滑块滑动设置于固定在导轨支架上的导轨内，在连接板下方设置有安装在气缸支架上的气缸，托放装置位置检测单元由设置在升降腿上的感应片和设置在气缸支架上的上位、下位检测开关组成。
在托盘上端面与平板玻璃接触处开有V形槽，V形槽表面设有缓冲材料。
本发明采用称重装置连续、自动地对在线产品进行实时重量测量，称重装置将测量结果输出给计算机系统并由计算机系统实时处理称重数据，并由计算机系统存储数据处理结果并可实时反馈或显示，通过称量平板玻璃的重量来判断平板玻璃的厚度是否满足生产要求，达到用较简单的方法实现对玻璃基板厚度的精确控制。本发明可根据处理后得出的异常数据，自动对称重装置的工作状态的各项指标予以检测并及时报警。
图1为在线称重系统的总体示意图。
图2为夹持装置的主视图。
图3为夹持装置的侧视图。
图4为称重装置主视图。
图5为称重装置侧视图。
图6为平板玻璃的在线称重系统的电气控制示意图。
图7为平板玻璃的在线称重方法流程图。
具体实施例方式
如图1所示，在线称重系统包括一个可水平移动的夹持装置10，该夹持装置用于夹持平板玻璃，在外接动力装置的控制下夹持装置10夹持着平板玻璃1如图中大箭头所示自左向右输送，将平板玻璃由前一工序(如图中左侧位置)移动至称重工位(如图中中间位置)。两个位置检测开关6设置在可升降称重工位的上方，其中左侧的位置检测开关6为基板缓冲位检测开关，右侧的位置检测开关6为基板到位检测开关，当夹持装置10右端到达第一个位置检测开关6时，检测开关通过输入输出单元向计算机系统200馈送一信号，此时计算机系统控制外接动力装置使夹持装置减速缓冲，当夹持装置10右端到达第二个位置检测开关6时，检测开关通过输入输出单元向计算机系统200再馈送一信号，此时计算机系统控制外接动力装置使夹持装置停止在该位置，这一位置就是称重工位。通过检测开关6的检测和计算机系统的控制，使夹持装置10精确停止定位在吹气装置101、称重装置100的工作位置。此时吹气装置101吹气开始、称重装置100上升、夹持装置10打开释放平板平板玻璃后，由称量装置称量平板玻璃的重量并将结果传输给与其相连的计算机系统200，再由200处理后将数据输出205或反馈210，完成整个称重处理过程。平板玻璃1称重完成后，称重系统各部位复位，夹持装置10夹持着平板玻璃1离开称重工位继续向下一工序输送。
吹气装置101与外部气源相连接，是一对或一对以上正对设置的多孔吹气装置，在夹持装置到达称重工位时多孔吹气装置位于平板玻璃两侧。当平板玻璃到达称重工位后，计算机系统控制外部气源的吹气电磁阀打开，多孔吹气装置向进入称重工位的平板玻璃两侧吹送高压空气，保证玻璃在称重工位始终保持竖直状态，提高测量精度。
如图2、图3所示，夹持装置包括两个中部通过交叉连接部分25和转动销轴30铰链连接的支架15，在两支架的上端内侧之间设置有弹簧20，两支架的下端内侧相对设置有柔性材料35，用于夹持平板玻璃的上端，防止平板玻璃在输送过程中受到损伤。夹持装置的支承件5与转动销轴30两端连接，在其中一个支架15的外侧设有一个夹持装置打开时的受力支承装置70，其作用一是在夹持装置打开时在一侧起到支承作用，另外一个作用是可在夹持装置移动时起导向作用。在两个支架15的外侧分别设有气缸60。夹持装置位置检测开关6设置在夹持装置处于称重工位时对应支承件5的右端位置处，检测开关6可以是接近开关，也可以是光耦或其他感应器件。夹持装置开闭状态传感器由装在其中一个支架15上的感应片16和两个分别设置于感应片两侧的检测开关17组成，感应片16可以是一个金属片，相应地检测开关17为接近开关；感应片16和检测开关17也可以是其他光电耦合感应器件如霍尔传感器。
由图2～图3可以看出，夹持装置10在夹持平板玻璃1移动时，柔性材料35给平板玻璃1的夹持力由弹簧20的张力产生。夹持装置10的打升和闭合位置由两个检测开关17通过检测15上的一个感应片16实现。当夹持装置10需要打开时，先由右侧气缸60的缸杆伸出施加给右支架15一压力，随即左侧气缸60的缸杆伸出施加给左支架15一压力，同时由于导向支承70位置不动，最终夹持装置10在导向兼支承70的支承力及气缸60的压力作用下打开，实现平板玻璃的平稳脱离。同样，一旦气缸60的缸杆缩回，其施加给支架15的压力消失，两个支架15在弹簧力作用下闭合，实现对平板玻璃的再次夹持。
如图4、图5所示，所述的可升降称重装置100包括一个设置在可升降的托放装置上的电子衡器120，托放装置包括一个连接板150，具有显示屏122的电子衡器120设置在连接板150上，通过数据线125与计算机系统连接。电子衡器120上设置有托盘110，连接板150下面设置升降腿136，升降腿136下部的滑块133滑动设置于固定在导轨支架130上的导轨132内，在连接板150下方设置有安装在气缸支架145上的气缸140，在托盘110上端面与平板玻璃接触处开有V形槽，V形槽表面设有缓冲材料112。托放装置位置检测单元由设置在升降腿上的感应片137和设置在气缸支架上的上位、下位检测开关138组成。图中吹气装置101对准称重平板玻璃的一侧面上开有很多均匀分布的吹气小孔105，在吹气装置101进气处安装有压力检测传感器102，端部装有压力表103，吹气装置101的进气管104与外部气源相连接。
电子衡器120具有自检功能、自诊断功能、接口功能、与计算机系统通讯的能力，可自动检测自身工作状态，并可根据设定自行调整，尽量减少称重误差，保证称重的准确性，还具有处理内部传感器信号的滤波部件，确保电子秤的抗干扰能力及测量精度。
由图4、图5可以看出，称重装置100工作时，首先吹气装置101侧面上的105吹气，然后支架145上安装的气缸140缸杆伸出到称重工作位置，伴随着气缸140缸杆的伸出，连接件150在气缸力作用下向上移动，连接件150带动其上的电子衡器120、托盘110、其下的升降腿136、固定在支架136上的滑块133、开关感应片137等组成的共同体一起向上移动到达与平板玻璃1接触位置时停止，停止位置由检测开关138检测，此时夹持装置10打开，平板玻璃1脱离夹持装置，称重装置开始工作。平板玻璃1脱离夹持装置后，在托盘110及吹气装置101的共同作用下保持竖直状态，在此状态下，由于平板玻璃不受重力、气浮力以外的具它力作用，其称重数据更为精确。一旦电子衡器120数据处理完毕，夹持装置再次闭合，气缸140缩回，其带动连接件150、电子衡器120、托盘110、升降腿136、滑块133、开关感应片137等共同退回待机位，此位置检测由下方的检测开关138完成，吹气装置101停止吹气，平板玻璃1被夹持装置10移走，下一个工作循环开始。
图6所示为平板玻璃的在线称重系统的电气控制示意图，电子秤与计算机系统之间有数据线进行通讯，而计算机系统通过数据线与输入输出单元连接。如图6所示，输入输出单元可采用可编程控制器PLC，在PLC内部有数字输入模块和模拟输入模块，夹持装置缓冲位检测开关、夹持装置到位检测开关、夹持装置闭合开关、夹持装置打开开关、托放装置上位开关、托放装置下位开关、吹气压力传感器的信号通过输入模块输入PLC的中央处理器中，中央处理器再通过PLC的通讯接口与计算机系统连接，由计算机系统判断这些信号的状态，判断处理后将相应的控制信号经由PLC的输出模块输出，对相应的装置进行自动控制，这些控制包括对夹持装置气缸电磁阀的控制、对托放装置气缸电磁阀的控制、对吹气外接气源电磁阀的控制等。此外，可编程控制器PLC还输出报警信号。
图7为平板玻璃在线称重方法的流程图。在线称重系统投入工作后，检测开关开始工作，一旦检测到到来的平板玻璃后，在线称重装置将按以下次序依次工作吹气装置101吹气；气缸140上升；开关检测到气缸上升到位后，夹具10打开，否则系统继续进行下次托架动作并报警，累计两次报警后，系统自动转入报警紧急处理程序；夹具装置10打开后，开关检测到后称重测量开始，否则，系统继续进行再次打开动作并报警，累计两次报警后，系统自动转入报警紧急处理程序。
称重装置将测得数据A1传送给计算机系统。计算机系统处理传来的重量数据得出真实数据A，如果期间处理超时，系统就会报警并进入报警紧急处理程序；随后将A与预先设定的标准重量W两者进行比较，得出一个比较差值H即H＝A-W，同时将处理后的数据A及比较结果存入数据库，在执行这一步骤的同时计算机系统会向称量系统发出一个请求下一个平板玻璃准备称量开始的信号，执行该信号的目的是在准备进行下一次的称重工作前，先后进行夹具闭合动作、托架下降动作、停止吹气动作等，最终完成该次称重动作循环；计算机系统再对存储后的各组数据进行调用，并实时反馈管理人员或显示输出，同时重点对得出的差值H进行判别，如-5％＜H/W＜5％则表明不需对该数据进行关注，否则就需对该数据进行重点关注，对重点关注数据进行异常数据处理，在显示或反馈时采用颜色、声音、文字等方法进行提示，同时异常数据处理还需执行计算机系统对称重系统各工作状态数据的读取，尽可能的从设备自身先找原因，如果设备各项工作指标正常，这是管理人员就需根据反馈的重点关注数据，及时地对生产中出现的问题进行调整。
权利要求
1.一种平板玻璃的在线称重方法，其特征在于在线称重装置自动检测到从前工序传来的平板玻璃后，称重装置自动进行称重工作，此时称重装置对在吹气装置作用下保持竖直状态的玻璃基板称取重量数据后，将重量数据输出给与其相连的计算机系统，计算机系统对处理后的数据结果实时存储并将其与预先设定的标准重量值进行比较，得出一个比较差值，同时将处理后所得的全部数据及时存入数据库，随后计算机系统根据数据库中的结果判断称量数据是否异常。
2.如权利要求1所述的在线称重方法，其特征在于，计算机系统根据数据库中的结果判断重量数据异常时，则发出瞬时报警信号，并对称重装置各项状态参数进行检测或干预，计算机系统将存储后的数据结果进行实时反馈、输出及显示。
3.一种实现权利要求1所述方法的在线称重系统，其特征在于，它包括可水平移动的夹持装置，该夹持装置用于夹持平板玻璃并可在外接动力装置的控制下由前工序移动至称重工位，释放平板玻璃进行称重并在完成称重后夹持玻璃移动至下一工序；可升降称重装置，该称重装置具有一个由可升降的托放装置驱动升降的电子衡器，用于对到达称重工位的平板玻璃进行称重；吹气装置，用于连接外部气源向进入称重工位的平板玻璃两侧吹送高压空气，保证玻璃在称重工位始终保持竖直状态；与电子衡器相连接的计算机系统，用于接收、存储电子衡器的称重数据并将其与预先设定的标准重量值进行比较以得出比较差值，以及对称重系统进行自动控制；检测单元，包括夹持装置位置检测单元，用于检测夹持装置是否到达称重工位；夹持装置开闭状态检测单元，用于检测夹持装置的张开与闭合位置，托放装置位置检测单元，用于检测托放装置的上位和下位；吹气压力检测单元，用于检测气体压力；输入输出单元，用于将检测单元的检测信号输入计算机以及输出控制以上装置的信号。
4.如权利要求3所述的在线称重系统，其特征在于，所述的夹持装置包括两个中部通过转动销轴铰链连接的支架，在两支架的上端内侧之间设置有弹簧，两支架的下端内侧相对设置有柔性材料用于夹持平板玻璃的上端，夹持装置的支承件与转动销轴两端连接，在其中一个支架的外侧设有一个夹持装置打开时的受力支承装置，在至少一个支架外侧设有气缸，夹持装置位置检测单元设置在夹持装置处于称重工位时对应支承件的右端位置处，夹持装置开闭状态传感器由装在其中一个支架上的感应片和两个分别设置于感应片两侧的检测开关组成。
5.如权利要求3或4所述的在线称重装置，其特征在于，所述的可升降称重装置包括一个电子衡器，电子衡器设置在可上下升降的托放装置上，电子衡器上设置有托盘，托放装置包括一个连接板，连接板下面设置升降腿，该升降腿下部的滑块滑动设置于固定在导轨支架上的导轨内，在连接板下方设置有安装在气缸支架上的气缸，托放装置位置检测单元由设置在升降腿上的感应片和设置在气缸支架上的上位、下位检测开关组成。
6.如权利要求5所述的在线称重装置，其特征在于，在托盘上端面与平板玻璃接触处开有V形槽，V形槽表面设有缓冲材料。
7.如权利要求3或4所述的在线称重装置，其特征在于，吹气装置为一对或一对以上正对设置的多孔吹气装置，在夹持装置到达称重工位时多孔吹气装置位于平板玻璃两侧。
8.一种可升降称重装置，其特征在于，它包括一个电子衡器，电子衡器设置在可上下升降的托放装置上，电子衡器上设置有托盘，托放装置包括一个连接板，连接板下面设置升降腿，该升降腿下部的滑块滑动设置于固定在导轨支架上的导轨内，在连接板下方设置有安装在气缸支架上的气缸，托放装置位置检测单元由设置在升降腿上的感应片和设置在气缸支架上的上位、下位检测开关组成。
9.如权利要求8所述的称重装置，其特征在于，在托盘上端面与平板玻璃接触处开有V形槽，V形槽表面设有缓冲材料。
全文摘要
本发明涉及一种平板玻璃的在线称重方法及系统，在线称重装置自动检测到从前工序传来的平板玻璃后，称重装置自动进行称重工作，此时称重装置对在吹气装置作用下保持竖直状态的玻璃基板称取重量数据后，将重量数据输出给与其相连的计算机系统，计算机系统对处理后的数据结果实时存储并将其与预先设定的标准重量值进行比较，得出一个比较差值，同时将处理后所得的全部数据及时存入数据库，随后计算机系统根据数据库中的结果判断称量数据是否异常，实现生产中对连续生产的平板玻璃重量进行实时监控、反馈、调整的目的。
文档编号G01G17/00GK1818572SQ20061001750
公开日2006年8月16日 申请日期2006年3月6日 优先权日2006年3月6日
发明者贾伟, 闫智勇, 陈林璞, 张魁东, 王永举 申请人:河南安彩高科股份有限公司, 安彩液晶显示器件有限责任公司