专利名称：一种浮法玻璃膜层在线测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种玻璃膜层测量装置，尤指ー种浮法玻璃膜层在线測量装置。
背景技术：
在线镀膜玻璃是在浮法玻璃的生产过程中，在生产线的成型区后，即锡槽区的末端，退火窑的开端，通过化学气相沉积法(CVD)，通入反应气体在灼热的玻 璃表面分解，均匀地沉积在玻璃表面形成镀膜玻璃(称为在线镀膜玻璃)，以改变玻璃的光学性能，满足某种特定要求。该方法的特点是设备投入少、易调控，产品成本低、化学稳定性好，可进行热加エ。镀膜玻璃(包括在线镀膜玻璃及离线镀膜玻璃)是建材行业的一大产品，具有广泛的用途及广阔的市场前景，主要应用在高档建筑、高档玻璃加工和太阳能光电幕墙领域以及高档玻璃家具、装饰用玻璃、仿水晶制品、灯具玻璃、精密电子行业、特种建筑等技术产业上。玻璃及镀膜的质量一直是玻璃生产企业最为关键的问题。在浮法生产线上，由于其整线设备结构的特点，玻璃从成型经镀膜后，再经过退火、切割、装片，生产跨度大概在150m-250m不等，时间跨度在30分钟-50分钟不等。传统的玻璃检验，每次都要等到玻璃到达生产线末端下片处后，再进行现场取样进行检测才能得到結果，一旦发现取样检测异常时，同等エ艺已进行过大批量生产，会造成大量的劳动カ及材料浪费和生产率降低，尤其对在线镀膜来说，エ艺调控反馈严重迟滞，无法及时得到エ艺调整后的结果反馈，无法保证产品的质量及重复性稳定性。因此，生产线上需要安装一套完整的在线检测设备，位置越靠近玻璃成型端(或镀膜端)越能及时反馈玻璃的相关指标，以便エ艺人员能及时调控相关的エ艺。对浮法在线镀膜玻璃来说，所有エ艺的调整全部是围绕膜层的镀制控制来进行的，而膜层控制最直接的反应是玻璃透射比和反射比及顔色指标。对于浮法在线阳光控制膜生产线来说，由于玻璃可见光透射比与膜层厚度有直接关系，所以大部分生产线全部由质检检测取样玻璃的可将光透射比作为生产调控的依据，我公司在上世纪90年代也开发出了安装浮法玻璃生产线冷端断板后装片前的在线检测设备，专门用于检测镀膜玻璃的可见光透反射比。随着在线镀膜技术的发展，各种高端的在线镀膜技术得以在浮法在线镀膜线上应用，如在线低辐射镀膜产品、在线自洁净节能玻璃产品、在线FTO太阳能光伏玻璃等，这些产品的膜层结构相对复杂，对镀制エ艺的控制要求也高，简单的通过测量可见光透射比或反射比已经无法真正对膜层的镀制过程进行有效的反馈监控，这些产品在生产过程中需要监控更多的光学性能指标来实现对膜层的反馈监控，包括玻璃的光谱反射、光谱透射及颜色测量，尤其是在线的检测设备。国内外关于离线的玻璃检测仪器很多，但是只能在实验室内的常温条件下进行离线检测，測量结果严重滞后，这对需要实时得到检测结果的エ艺控制如镀膜エ艺控制是非常不利的；国内外也有装在浮法生产线冷端的缺陷检测系统，但是其检测的指标一般为检测玻璃本身的成型缺陷，如气泡、夹杂物、结石等，对镀膜エ艺关心的膜层特性、颜色特性等无法进行測量。
实用新型内容针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种可以在线实时测量出镀膜玻璃的光谱反射、顔色參数以及玻璃横向纵向光谱反射及顔色分布的測量装置。为实现上述目的，本实用新型的浮法玻璃膜层在线測量装置，包括设置在生产线的退火窑后、横切エ位前并横跨浮法玻璃生产线的机架，机架上部设置有能够沿生产线横向移动的探头，机架下部设置有与退火窑、横切エ位的生产线相接的待检玻璃传输台，所述机架上还设置有探头标校台，该探头标校台上放置有已知反射率的反射玻璃板，先后移动探头到反射玻璃板和待检玻璃处，利用探头前后得到的光强变化得到待检玻璃的反射比。进一歩，所述探头标校台为全封闭结构，其上安装有供探头发出的探測光射入和返回的标校ロ，标校ロ处还设置有氮气喷头和用于遮挡标校ロ的标校ロ遮挡机构。进ー步，所述探头包括外壳，外壳上设置有光孔，外壳内设置有光源、积分球、平行光管和光栅分光接收器，积分球通过光源发出探测光经所述光孔射到探头下方的玻璃板表面，经玻璃板反射后的光能经过平行光管进入光栅分光接收器分光后将信号传输至主控机。进ー步，所述外壳内的光孔处也设置有氮气喷头。进ー步，所述机架外部还设置有防尘护罩。本实用新型的浮法玻璃膜层在线測量装置，该测量装置安装在临近生产线退火窑后端、玻璃横切エ位前的连续板面处，可以在线实时测量出镀膜玻璃的反射比进而得到光谱反射、顔色參数以及玻璃横向纵向光谱反射及顔色分布，并实时反馈到镀膜エ艺控制部门，使镀膜エ艺人员能够及时知道玻璃镀膜的相关性能參数，及时调整生产线的エ艺參数，以便达到玻璃生产质量的最佳效果，減少玻璃生产线上的报废率，大大的提高了生产效率。
图I为本实用新型的浮法玻璃膜层在线測量装置的结构示意图；图2为本实用新型的測量装置中的探头标校台的结构示意图图；图3为本实用新型的測量装置中的探头的结构示意图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型的浮法玻璃膜层在线測量装置，包括设置在生产线的退火窑后、横切エ位前并横跨浮法玻璃生产线的机架1，机架I上部设置沿生产线横向布置的导轨11，导轨11上安装有探头12，可以通过电机15驱动探头12沿导轨移动，机架I下部设置有与退火窑、横切エ位的生产线相接的待检玻璃传输台14，机架I上还设置有探头12标校台13，探头标校台13上放置有已知反射率的反射玻璃板2，先后移动探头12到探头标校台13上的反射玻璃板2和待检玻璃传输台14上的待检玻璃处，探头12通过光源发出光，入射到玻璃的光滑平面上，利用被反射回来的光能測量反射比进而得到玻璃镀膜膜层横向与纵向的均匀性及玻璃的光谱反射及颜色。、[0018]一般浮法生产线的净板宽度可达到3660mm，甚至有的生产线能达到4800mm不等。机架I采用大型エ业用铝型材做主体框架，可横跨安装在临近生产线退火窑后端、玻璃横切エ位前的连续板面处，满足不同跨度尺寸的生产线安装条件；探头12为可移动式设备，通过步进电机15驱动使探头12对生产线玻璃进行横向、纵向多点在线监测，可最大程度满足大尺寸玻璃的在线测量。由于该测量装置安装现场灰尘及玻璃碎片较多，工作环境恶劣，整个机架I外部设计有防尘护罩。探头标校台13的结构如图2所示，探头标校台13为全封闭结构，其上安装有供探头发出的探測光射入和返回的标校ロ 131，反射玻璃板2安装在标校台13上，并通过氮气喷头135对反射玻璃板2进行吹扫防止灰尘及其它杂物掉落在反射玻璃板2上影响探头12进行自动校准,此外在标校ロ 131处安装标校ロ遮挡机构,该标校ロ遮挡机构包括遮挡机构控制件132、拉杆133和遮挡块134，遮挡机构控制件132驱动拉杆133前后移动带动与拉杆133固定的遮挡块134前后移动进而遮挡或露出标校ロ 131，从而控制标校ロ131的开、关动作。部件使用全喷塑处理，安装于电机15下方，设计样品架机构的反射标准板安装底面与生产线玻璃底面在ー个水平面上，解决反射探头在线測量时自动校准数据与 实测数据不一致以及有效防止反射探头自动校准时灰尘及其它杂物掉落在反射标准板上导致反射探头自动校准时数据不准确对测量结果的影响。探头12包括外壳,外壳上设置有光孔，夕卜壳内设置有光源121、积分球122、平行光管123和光栅分光接收器125，积分球122通过光源121发出探测光经所述光孔射到探头12下方的玻璃板表面，经玻璃板反射后的光能经过平行光管123进入光栅分光接收器125分光处理后进入AD数据转换进行光谱数据处理，然后经过TCP/IP协议转换器，进入网络交换机通过以太网传输至主控计算机，通过主控计算机计算得到待测玻璃的反射比。由于エ作环境恶劣，探头12内部也可以安装ー个氮气喷头124，该氮气喷头124利用生产线现有的气路设备接入氮气；氮气由空压机提供，传送至氮气过滤器调整进气气压并过滤后经过调节阀进入氮气喷头124对探头12进行长期吹扫动作。本实用新型的測量装置通过在浮法生产线的退火窑后端、横切エ位前安装ー个横跨生产线的測量机构，主控机发出指令后使电机15驱动探头12移动至探头标校台13上的反射玻璃板2处，此时探头12由主控机控制其自动校准；完成校准的探头12自动开始对玻璃传输台14上的待检玻璃进行横向移动监测或横向移动至定点处进行监测，以监测生产线上玻璃任意位置的性能指标。由于本测量装置安装在临近浮法生产线的退火窑后端、横切エ位前的连续板面处，连续大板面玻璃由于退火不均匀以及生产线传动本身震动的影响使玻璃产生大面积变形波动给本装置測量条件带来影响，因此本测量装置的測量条件使用朗伯体光源照明、共轭接收的光路条件，通过朗伯体光源发出光，入射到玻璃的平滑面上，利用被反射回来的光能经过光栅分光、阵列式接收的快速測量方式测量镀膜玻璃的性能指标，有效解决玻璃跳动对测量数据的影响。本測量装置中探头的光谱测量采用快速光栅分光阵列进行分光测量，在I秒内即可完成一次光谱采集，波长范围为380nm-1100nm，光谱测量数据控制单元处理后通过以太网传至控制系统，可有效解决探头对连续大板面玻璃进行横向多点监测时控制単元处理效率。本測量装置安装在生产线冷端实现在线测量镀膜玻璃反射光谱分布及色差等性能的检测系统；由于测量装置安装位置的原因，測量装置成本与现有光谱透反射比測量装置相比成本较底，适合大型浮法玻璃生产线使用。玻璃及镀膜的质量一直是玻璃生产企业最为关键的问题。在浮法生产线上，由于其整线设备结构的特点，玻璃从成型经镀膜后，再经过退火、切割、装片，生产跨度大概在150m-250m不等，时间跨度在30分钟-50分钟不等。传统的玻璃检验，每次都要等到玻璃到达生产线末端下片处后，再进行现场取样进行检测才能得到結果，一旦发现取样检测异常吋，同等エ艺已进行过大批量生产，エ艺调控反馈时间迟滞ー个半小时；本測量装置通过在浮法生产线的退火窑后端、横切エ位前安装一个横跨生产线的測量机构，生产跨度控制在IOOm以内，エ艺调控反馈时间提前50分钟以上，有效提高玻璃生产中的报废率。本測量装置可满足连续板大尺寸玻璃的横向、纵向多点监测。上述示例只是用于说明本实用新型，本实用新型的实施方式并不限于这些示例，本领域技术人员所做出的符合本实用新型思想的各种具体实施方式
都在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种浮法玻璃膜层在线測量装置，其特征在于，包括设置在生产线的退火窑后、横切エ位前并横跨浮法玻璃生产线的机架，机架上部设置有能够沿生产线横向移动的探头，机架下部设置有与退火窑、横切エ位的生产线相接的待检玻璃传输台，所述机架上还设置有探头标校台，该探头标校台上放置有已知反射率的反射玻璃板，先后移动探头到反射玻璃板和待检玻璃处，利用探头前后得到的光强变化得到待检玻璃的反射比。
2.如权利要求I所述的浮法玻璃膜层在线測量装置，其特征在于，所述探头标校台为全封闭结构，其上安装有供探头发出的探測光射入和返回的标校ロ，标校ロ处还设置有氮气喷头和用于遮挡标校ロ的标校ロ遮挡机构。
3.如权利要求2所述的浮法玻璃膜层在线測量装置，其特征在于，所述探头包括外売，外壳上设置有光孔，外壳内设置有光源、积分球、平行光管和光栅分光接收器，积分球通过光源发出探测光经所述光孔射到探头下方的玻璃板表面，经玻璃板反射后的光能经过平行光管进入光栅分光接收器分光后将信号传输至主控机。
4.如权利要求3所述的浮法玻璃膜层在线測量装置，其特征在于，所述外壳内的光孔处也设置有氮气喷头。
5.如权利要求I所述的浮法玻璃膜层在线測量装置，其特征在于，所述机架外部还设置有防尘护罩。
专利摘要本实用新型公开了一种浮法玻璃膜层在线测量装置，包括设置在生产线的退火窑后、横切工位前并横跨浮法玻璃生产线的机架，机架上部设置有能够沿生产线横向移动的探头，机架下部设置有与退火窑、横切工位的生产线相接的待检玻璃传输台，所述机架上还设置有探头标校台，该探头标校台上放置有已知反射率的反射玻璃板，先后移动探头到反射玻璃板和待检玻璃处，利用探头前后得到的光强变化得到待检玻璃的反射比。本实用新型的浮法玻璃膜层在线测量装置，该测量装置安装在临近生产线退火窑后端、玻璃横切工位前的连续板面处，可以在线实时测量出镀膜玻璃的性能指标，减少玻璃生产线上的报废率，大大的提高了生产效率。
文档编号G01N21/25GK202502047SQ20122012459
公开日2012年10月24日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者乞英台, 李西, 王威, 詹今, 陈燕翔, 黄达泉 申请人:北京奥博泰科技有限公司