针对素玻璃光学检查机的玻璃导正电气控制系统的制作方法

本发明涉及电气控制技术领域，具体地，涉及一种针对素玻璃光学检查机的玻璃导正电气控制系统。

背景技术：

液晶面板生产行业在初段素玻璃基板生产过程中至今依然是人工检查玻璃上的划痕崩边等缺陷，随着现代人工成本的提高，以及人工检查的工作强度大，缺陷检查的高标准，自动光学检查设备(aoi)的使用大大解决了这些问题。

由于大多数玻璃制造企业在素玻璃生产和切割阶段的设备大多年代老旧故障率高，时常会发生一些在前段工艺流程结束后玻璃的来料方向出现倾斜等不规则的现象，这其中的原因也较复杂和多变，例如玻璃清洗液用量的多少会导致的玻璃倾斜。

由于自动光学检查设备(aoi)的机器视觉软件对图像采集的自动纠偏的旋转角度有限，玻璃偏转角度过大会降低自动光学检查设备良率的下降。外部设备将来料的玻璃进行导正才能提升取向良率提升的目的。

因此，为了达到自动光学检查设备对来料良率提升的目的，需要一种可适用于素玻璃在相机线扫描前端能将玻璃导正的电气系统。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种针对素玻璃光学检查机的玻璃导正电气控制系统，该系统实现控制编程更方便，操作更简单，适用性广；同时，可实现自动生产运行，有利于自动光学检查设备对玻璃检出良率的提高，增加设备的可靠性，提高生产效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种针对素玻璃光学检查机的玻璃导正电气控制系统，包括：

人机操作界面，用于操作者与设备交互并实现控制过程的可视化；

主控模块，与人机操作界面通讯连接且进行程序的编写和执行；

运动控制模块，连接在主控模块上且将运动控制过程翻译成可被识别的脉冲信号；

伺服驱动模块，与运动控制模块相连且接收脉冲信号后转化为电压信号；

还包括与人机操作界面相连的操作面板、与运动控制模块相连的外围设备、连接在伺服驱动模块上的伺服电机、连接在伺服电机上且将位置和速度反馈至伺服驱动模块中的电机编码器。

优选地，人机操作界面包括主界面、玻璃选择界面、手动调试界面、电机参数界面以及报警界面。

优选地，主界面包括多种玻璃产品的尺寸切换操作和主界面的自动流程操作。

优选地，玻璃参数界面包括多种各型尺寸的素玻璃的参数设置，其中，每种玻璃的设置包括七种参数，且能够将导正的精准度控制在10微米级别。

优选地，主控模块具有制定相关系统参数的向导设置，利用向导设置应对各种玻璃尺寸的坐标点并进行控制程序的编写。

优选地，运动控制模块包括五个数字量输入点和两个高速脉冲输出端口。

优选地，五个数字量输入点包括停止开关、近点狗开关、零脉冲原点信号开关、正方向极限位置开关、负方向极限位置开关。

优选地，电机编码器固定在伺服电机上，电机编码器的线缆与伺服驱动模块相连且将信息及时反馈给伺服驱动模块，以达到伺服驱动模块与伺服电机之间的半闭环控制。

优选地，操作面板包括急停按钮、复位按钮、报警指示灯和系统电源指示灯。

优选地，外围设备包括外部分拣机给出的交互信号、对称双轴的原点开关、对称双轴的正限位开关和对称双轴的负限位开关。

根据上述技术方案，本发明利用人机操作界面来满足用于操作者与设备交互并实现控制过程的可视化；通过主控模块来实现与人机操作界面通讯连接且进行程序的编写和执行；再将运动控制模块连接在主控模块上且将运动控制过程翻译成可被识别的脉冲信号；将伺服驱动模块与运动控制模块相连且接收脉冲信号后转化为电压信号；同时，该系统还包括与人机操作界面相连的操作面板、与运动控制模块相连的外围设备、连接在伺服驱动模块上的伺服电机、连接在伺服电机上且将位置和速度反馈至伺服驱动模块中的电机编码器。这样，该系统实现控制编程更方便，操作更简单，适合全国大多数素玻璃生产企业的车间使用；而设计人员编程时只需将使用到的各种玻璃宽度尺寸根据半自动操作示教完成，即可实现自动生产运行，有利于自动光学检查设备对玻璃检出良率的提高，增加设备的可靠性，提高生产效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的针对素玻璃光学检查机的玻璃导正电气控制系统的立体结构示意图；

图2是本发明提供的针对素玻璃光学检查机的玻璃导正电气控制系统的动作流程图；

图3是本发明提供的针对素玻璃光学检查机的玻璃导正电气控制系统中人机操作界面的玻璃种类参数设置界面；

图4是本发明提供的针对素玻璃光学检查机的玻璃导正电气控制系统的操作流程图。

附图标记说明

1-伺服电机编码器

2-伺服电机

3-滚珠丝杆

4-带靠位轮的夹持机构

5-素玻璃

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

参见图2，本发明提供一种针对素玻璃光学检查机的玻璃导正电气控制系统，包括：

人机操作界面，用于操作者与设备交互并实现控制过程的可视化；

主控模块，与人机操作界面通讯连接且进行程序的编写和执行；

运动控制模块，连接在主控模块上且将运动控制过程翻译成可被识别的脉冲信号；

伺服驱动模块，与运动控制模块相连且接收脉冲信号后转化为电压信号；

还包括与人机操作界面相连的操作面板(包括实物急停按钮、复位按钮、报警指示灯、电源指示灯)、与运动控制模块相连的外围设备、连接在伺服驱动模块上的伺服电机、连接在伺服电机上且将位置和速度反馈至伺服驱动模块中的电机编码器。

具体的，如图1所示，包括伺服电机编码器1、伺服电机2、滚珠丝杆3、带靠位轮的夹持机构4、素玻璃5；带靠位轮的夹持机构4设置于丝杆模组3的滑台上，伺服电机2和滚珠丝杆3组成的丝杆模组有一个镜像对称轴在对面，两对称轴共同定位方可完成玻璃导正工作。

其中，人机操作界面包括主界面、玻璃选择界面、手动调试界面、电机参数界面以及报警界面。

而主界面包括多种玻璃产品的尺寸切换操作和主界面的自动流程操作。

如图3所示，玻璃参数界面包括多种各型尺寸的素玻璃的参数设置，其中，每种玻璃的设置包括七种参数，且能够将导正的精准度控制在10微米级别。

进一步的，主界面的参数显示区域包含对称双轴的运行速度、对称双轴的当前位置信息、当前运行的玻璃尺寸、当前玻璃实时来料情况、主控模块、人机界面以及和上位机自动光学检查设备的计算机三者之间的通讯状态。通过实时信息的获取从而可以保证电气系统可靠运行。

而电机参数界面包括伺服系统的手动jog速度设置、回归原点速度设置、加减速度设置、防碰撞退回的安全坐标点设置。

主控模块为可编程的plc，主控模块具有制定相关系统参数的向导设置，利用向导设置产生的指令可进行控制程序的编写。主控模块通过自身的扩展接口实现与运动控制模块相连，进行数据的传输与程序的执行，并实现对运动控制模块的控制，且控制主控模块的相关信号可由人机操作界面和操作面板发出。

运动控制模块用来接收主控模块的控制指令，收到相关控制指令后，进行相关脉冲串的发送，进而控制伺服驱动模块产生相应的动作，其包括五个数字量输入点和两个高速脉冲输出端口。通过网络连接头与主控模块的扩展接口相连接，实现与主控模块中cpu的通讯控制。

具体的，其中，五个数字量输入点包括停止开关、近点狗开关、零脉冲原点信号开关、正方向极限位置开关、负方向极限位置开关。

伺服驱动模块通过线缆与运动控制模块的脉冲输出端口相连，接收脉冲串，然后通过电路变换转换成电压信号输送给伺服电机以实现运动的目的。

伺服电机模块通过电源线缆与伺服驱动模块相连，接收伺服驱动模块发送的电压信号，根据电压信号的变化实现电机内部磁场的变化，从而实现电机的转动控制。

电机编码器固定在伺服电机上，电机编码器的线缆与伺服驱动模块相连且将信息及时反馈给伺服驱动模块，以达到伺服驱动模块与伺服电机之间的半闭环控制。

操作面板包括急停按钮、复位按钮、报警指示灯和系统电源指示灯。具体的，急停按钮用于当遇到玻璃阻塞等紧急情况时按下急停按钮则玻璃导正机构会退回到安全防碰撞位置从而避免玻璃持续堵塞；复位按钮用于出现故障时进行信号的复位操作；报警指示灯用于出现设备故障时亮红灯；电源指示灯用于显示设备电源供应是否正常的信号设备。

外围设备包括后段玻璃分拣机的搬运机械手所给出的信息交互信号，交互信号有当前流经玻璃的ok还是ng品，机械手待机位置给定信号等。

原点开关、对称双轴的负限位开关。正负限位开关用于左右两轴的运动范围的限制，原点开关用于伺服系统原点丢失时原点的找寻，实现对设备运动范围、初始位置的控制。

如图4所示，使用时，首先将设备上电，该设备包含上游自动光学检查设备(aoi)和下游(分拣机构)，然后检查对称双轴原点位置是否正确，若不正确，则执行回原点程序；若正确，则确认当前玻璃产品尺寸是否之前已有参数存档，如有则直接切换到相应的种类即可，若无则需要在手动模式进行各位置的示教操作。然后判断对称双轴的位置坐标是否示教完成，若未完成，则继续示教，若完成，则设置自动模式，然后自动运行，等待结束信号停止系统运行。

由此可见，通过上述技术方案，利用人机操作界面来满足用于操作者与设备交互并实现控制过程的可视化；通过主控模块来实现与人机操作界面通讯连接且进行程序的编写和执行；再将运动控制模块连接在主控模块上且将运动控制过程翻译成可被识别的脉冲信号；将伺服驱动模块与运动控制模块相连且接收脉冲信号后转化为电压信号；同时，该系统还包括与人机操作界面相连的操作面板、与运动控制模块相连的外围设备、连接在伺服驱动模块上的伺服电机、连接在伺服电机上且将位置和速度反馈至伺服驱动模块中的电机编码器。这样，该系统实现控制编程更方便，操作更简单，适合全国大多数素玻璃生产企业的车间使用；而设计人员编程时只需将使用到的各种玻璃宽度尺寸根据半自动操作示教完成，即可实现自动生产运行，有利于自动光学检查设备对玻璃检出良率的提高，增加设备的可靠性，提高生产效率。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。