一种板宽在线测量系统的制作方法

本实用新型涉及宽度测量技术领域，尤其提供一种板宽在线测量系统。

背景技术：

浮法玻璃的玻璃质量高，表面平整，厚度均匀，光学畸变很小。产量高，单位产品能耗低，生产速度快，易于实现自动化。因此浮法玻璃被广泛的应用在各个领域。

在浮法玻璃生产中，在拉引量固定的情况下，对原板宽的精细化控制可以提高玻璃的有效产量。传统的板宽测量方式为人工定时测量原板宽度，不能及时反应玻璃板宽的变化，数据有滞后，不能及时为板宽调整提供参考。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供板宽在线测量系统，旨在解决现有技术中人工定时测量原板宽度不能及时反应玻璃板宽的变化，数据滞后的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种板宽在线测量系统，包括：控制装置、驱动装置和板宽测量装置，板宽测量装置包括滑台和光电开关；

控制装置与驱动装置连接，驱动装置与滑台连接，滑台与光电开关机械连接，光电开关与控制装置连接；

控制装置发送脉冲信号至驱动装置，驱动装置根据脉冲信号驱动滑台运动，滑台带动光电开关延原板的宽度方向运动；光电开关发射垂直于原板的宽度方向的光信号，在接收到原板反射回的光信号时将反射的光信号转化为电信号，并将转化的电信号发送至控制装置；控制装置根据电信号及脉冲信号，得到原板宽度。

在一个实施例中，驱动装置包括电机驱动器及步进电机，电机驱动器分别与控制装置和步进电机连接，步进电机与滑台连接。

在一个实施例中，滑台包括第一滑台和第二滑台，第一滑台和第二滑台分设于原板的两侧。

光电开关包括第一光电开关和第二光电开关，第一光电开关与第一滑台连接，第二光电开关与第二滑台连接，第一光电开关和第二光电开关分别发射垂直于原板宽度方向的光信号，并根据接收到的原板反射回的光信号，确定原板两侧的边沿位置。

在一个实施例中，驱动装置包括第一驱动模块和第二驱动模块；第一驱动模块分别与控制装置和第一滑台连接，第二驱动模块分别与控制装置和第二滑台连接。

在一个实施例中，滑台通过丝杠与光电开关连接。

在一个实施例中，板宽在线测量系统还包括显示屏，显示屏与控制装置连接，显示屏显示原板宽度。

在一个实施例中，板宽在线测量系统还包括服务器，服务器与控制装置连接，控制装置将原板宽度发送至服务器。

在一个实施例中，控制装置还包括光偶隔离器件与单片机，光偶隔离器件分别与单片机和光电开关连接，光偶隔离器件用于隔离电信号与单片机。

在一个实施例中，控制装置还包括通信芯片，通信芯片与单片机连接；通信芯片将单片机生成的原板宽度联网发送至服务器。

本实用新型实施例的有益效果：本实用新型实施例提供的板宽在线测量系统包括控制装置、驱动装置和板宽测量装置，板宽测量装置包括滑台和光电开关；控制装置与驱动装置连接，驱动装置与滑台连接，滑台与光电开关机械连接，光电开关与控制装置连接；控制装置发送脉冲信号至驱动装置，驱动装置根据脉冲信号驱动滑台运动，滑台带动光电开关延原板的宽度方向运动；光电开关发射垂直于原板的宽度方向的光信号，在接收到原板反射回的光信号时将反射的光信号转化为电信号，并将转化的电信号发送至控制装置，控制装置根据电信号及脉冲信号，得到原板宽度。本实用新型实施例通过驱动板宽测量装置实时的测量原板的宽度，能够在线检测原板的宽度，从而及时了解原板宽度的变化，并以原板宽度为数据基础，及时且准确的进行板宽调整，从而提高玻璃板的有效产量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例提供的一种板宽在线检测系统的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例提供的另一种板宽在线检测系统的结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例提供的一种单片机的部分电路原理示意图；

图4为本实用新型一个实施例提供的输入信号光耦隔离的电路示意图；

图5为本实用新型一个实施例提供的电源模块的电路示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

请参考图1，图1示出了本实用新型一个实施例提供的板块在线检测系统1结构示意图，具体包括：控制装置10、驱动装置20和板宽测量装置30，板宽测量装置30包括滑台31和光电开关32。

控制装置10与驱动装置20连接，驱动装置20与滑台31连接，滑台31与光电开关32机械连接，光电开关32与控制装置10连接。

控制装置10发送脉冲信号至驱动装置20，驱动装置20根据脉冲信号驱动滑台31运动，滑台31带动光电开关32延原板的宽度方向运动。光电开关32发射垂直于原板的宽度方向的光信号，在接收到原板反射回的光信号时将反射的光信号转化为电信号，并将转化的电信号发送至控制装置10；控制装置10根据电信号及脉冲信号，得到原板宽度。

在本实施例中，原板可以包括玻璃板，也可以包括其他需要在线测量宽度且能够阻隔光信号的板材。在本实施例中，以玻璃板为例，通过板宽在线测量系统检测玻璃板的原板宽度。

在本实施例中，板宽测量的基础是正确判断玻璃原板的边沿，控制装置10发送脉冲信号至驱动装置20，驱动装置20驱动滑台31运动，滑台31带动光电开关32在玻璃原板的宽度方向上进行进退运动，玻璃原板的宽度方向即为与玻璃原板的边沿方向垂直的方向。

在本实施例中，光电开关32通过非接触方式探测玻璃原板的边沿，即光电开关32的发射端发射光信号，光电开关32发射的光信号垂直于玻璃原板的宽度方向，当光电开关32的光信号打到玻璃原板时，玻璃原板将光信号反射回来，光电开关32的接收端接收反射回来的光信号，当光电开关32的接收端接收到光信号时，则判定光电开关32检测到玻璃板的存在，并且，当光电开关32的接收端接收到光信号时，光电开关32将接收到的光信号脉冲转化为电信号脉冲，根据电信号脉冲的判断是否检测到玻璃原板。通过滑台31的往复运动检测光电开关32的电信号脉冲的跳变即可检测到玻璃原板的边沿。

在本实施例中，当光电开关32检测到玻璃原板的边沿时，发送到控制装置10的电信号发生跳变，控制装置10根据电信号的跳变位置及脉冲信号的脉冲数，能够计算得到玻璃原板的宽度。

本实施例提供的滑台31为光电滑台。

在本实施例中，控制装置10中玻璃原板的宽度计算过程具体包括：

1)控制装置10接收光电滑台的绝对零位的信号，在滑台31未进行测试时，光电滑台处于绝对零位，绝对零位为光电滑台的初始位置。

2)光电滑台包括分设于两侧的第一光电滑台和第二光电滑台，第一光电滑台与第一光电开关连接，第二光电滑台与第二光电开关连接，第一光电开关和第二光电开关分别通过电信号的跳变位置检测玻璃原板两侧的边沿。

3)控制装置10根据电信号的跳变位置，得到控制信号在跳变位置前发送的脉冲信号数，并根据脉冲信号数计算得到滑台前进的距离。

4)将第一光电滑台和第二光电滑台初的始位置之间的距离减去第一光电滑台前进的距离、第二光电滑台前进的距离，得到玻璃原板的宽度。

在本实施例中，控制装置10发送的脉冲信号的个数与光电滑台前进的距离存在对应关系，例如，控制装置10发送50000个脉冲，则滑台前进50cm，在滑台未进行测试时，光电开关32处于绝对零位，光电滑台将绝对零位发送至控制装置10，在进行板宽检测时，滑台将电信号发送至控制装置10，控制装置10根据电信号的跳边沿及脉冲个数，可确定滑台前进的距离，并根据绝对零位确定的零位距离，将零位距离与滑台前进的距离做加减运算，即可求得原板宽度。

在本实施例中，若第一光电滑台和第二光电滑台初的始位置之间的距离减去第一光电滑台前进的距离、第二光电滑台前进的距离之后的值小于零，则判断玻璃原板过宽，检测失败。

从上述实施例可知，本实用新型实施例提供的板宽在线测量系统包括控制装置10、驱动装置20和板宽测量装置30，板宽测量装置30包括滑台和光电开关32；控制装置10与驱动装置20连接，驱动装置20与滑台连接，滑台与光电开关32机械连接，光电开关32与控制装置10连接；控制装置10发送脉冲信号至驱动装置20，驱动装置20根据脉冲信号驱动滑台运动，滑台带动光电开关32延原板的宽度方向运动；光电开关发射垂直于原板的宽度方向的光信号，在接收到原板反射回的光信号时将反射的光信号转化为电信号，并将转化的电信号发送至控制装置，控制装置根据电信号及脉冲信号，得到原板宽度。本实用新型实施例通过驱动板宽测量装置30实时的测量原板的宽度，能够在线检测原板的宽度，从而及时了解原板宽度的变化，并以原板宽度为数据基础，及时且准确的进行板宽调整，从而提高玻璃板的有效产量。

在一个实施例中，驱动装置20包括电机驱动器21及步进电机22，电机驱动器21分别与控制装置10和步进电机22连接，步进电机22与滑台连接。

在本实施例中，电机驱动器21可以为型号为A4988的驱动器，A4988驱动器为一款带转换器和过流保护的DMOS微步进电机驱动器，它用于操作双极步进电机。在步进模式，输出驱动的能力为35V和±2A。

在本实施例中，电机驱动器21用于驱动步进电机22改变转动方向及转速。步进电机22用于驱动滑台运动。

在一个实施例中，滑台包括第一滑台和第二滑台，第一滑台和第二滑台分设于原板的两侧。

在本实施例中，原板的两侧指与原板的宽度方向垂直的两条侧边。

在一个实施例中，光电开关32包括第一光电开关和第二光电开关，第一光电开关与第一滑台连接，第二光电开关与第二滑台连接，第一光电开关和第二光电开关分别发射垂直于原板宽度方向的光信号，并根据接收到的原板反射回的光信号，确定原板两侧的边沿位置。

在一个实施例中，驱动装置20包括第一驱动模块和第二驱动模块；第一驱动模块分别与控制装置10和第一滑台连接，第二驱动模块分别与控制装置10和第二滑台连接。

在本实施例中，第一驱动模块包括第一电机驱动器和第一步进电机，第二驱动模块包括第二电机驱动器和第二步进电机。

在本实施例中，通过第一光电开关和第二光电开关分别检测玻璃原板的两侧边沿位置，从而更加准确的计算得到玻璃原板的宽度。

在本实施例中，通过第一光电开关、第一滑台和第一驱动模块构成第一板宽检测模块，用于检测玻璃原板一端的边沿位置；通过第二光电开关、第二滑台和第二驱动模块构成第二板宽检测模块，用于检测玻璃原板另一端的边沿位置。

在一个实施例中，滑台通过丝杠与光电开关32连接。

在本实施例中，滑台为光电丝杠滑台，滑台通过丝杠与光电开关32连接。

在一个实施例中，板宽在线测量系统还包括显示屏40，显示屏40与控制装置10连接，显示屏40显示原板宽度。

在本实施例中，显示屏40为OLED显示屏，显示屏40的尺寸可以为0.96寸，用于显示板宽检测的结果，例如，可以通过宽度曲线实时动态的显示玻璃原板的宽度。

在一个实施例中，板宽在线测量系统还包括服务器50，服务器50与控制装置10连接，控制装置10将原板宽度发送至服务器50。

在本实施例中，服务器50为物联网服务器，用于接收控制装置10的数据，并对数据进行高速缓存和数据存储。

在本实施例中，服务器50采用swoole做高性能通讯引擎；采用redis做高速数据缓存；web接口及API采用nginx高速引擎为其它平台提供数据服务；数据存储模块采用mysql数据库存储历史记录。整体架构合理，性能高，可靠性好。

在本实施例中，板宽在线测量系统还包括DCS子系统，DCS子系统与服务器的WEB接口连接，用于获取服务器的实时数据。DCS子系统的视窗部分包括用于显示原板宽度历史记录的历史界面和用于显示玻璃原板实时宽度的实时界面。

在本实施例中，DCS子系统视窗部分采用西门子WINCC系统，具有良好的开放性和灵活性，为了与服务器进行数据交换，DCS子系统采用wincc的vbs扩展功能，通过vbs脚本来支持获取web接口数据。Web接口采用get方式获取json格式的数据，vbs对数据进行解包分析并传送给wincc内存变量。通过wincc系统，做实施宽度的过程展示界面、历史趋势展示及数据报警管理。

在一个实施例中，控制装置10还包括光偶隔离器件与单片机，光偶隔离器件分别与单片机和光电开关32连接，光偶隔离器件用于隔离电信号与单片机。

在本实施例中，为了适应工业现场强干扰及增强系统的可靠性，采用PC817光耦隔离的方式来隔离电信号与单片机。

在一个实施例中，控制装置10还包括通信芯片，通信芯片与单片机连接；通信芯片将单片机生成的原板宽度联网发送至服务器。

在本实施例中，通信芯片采用型号为ESP8266的WIFI芯片，该WIFI芯片是一款高性能低功耗的芯片，通过该WIFI芯片可以连接到WIFI并将数据联网发送到服务器。

以一个具体的应用为例，如图3所示，图3示出了单片机的部分电路原理图。

在图3中，VCC5V为单片机电源引脚，供给单片机运行所需的5V电压。COM引脚为UATR的数据发送引脚。连接到WIFI芯片将数据发送到服务器。EN1、STEP1和DIR1为第一板宽检测模块的控制端口，EN2、STEP2和DIR2为第二板宽检测模块的控制端口。其中EN为低电平时，步进电机22使能，STEP的电平每变化一次，步进电机22移动0.01mm，DIR的高低电平控制步进电机22的旋转方向。limit1和limit2分别为第一滑台和第二滑台的绝对零位信号引脚。signal1和signal2分别为第一光电开关和第二光电开关的信号引脚。SDA和SCL为单片机I2C通讯接口，程序通过模拟I2C接口通讯规范来实现I2C标准的通讯，通讯接口连接显示屏，实现本地化显示板宽测量结果。

在本实施例中，如图4所示，图4示出了信号输入原理图，为了适应工业现场干扰及增强系统的可靠性，采用光电隔离设计，隔离输入的信号与单片机。

在本实施例中，板宽在线测量系统还包括电源模块，电源模块的电路原理图如图5所示，其中电源采用DC/DC技术进行直流电压转化，将输入的12V电压通过LM2596进行DC/DC电压转换，得到稳定的5V电压供单片机运行使用。

在本实施例中，如图5所示，电源模块还通过ASM1117-3.3将5V电压转换为3.3V电压，供WIFI芯片使用。

在本实施例中，电源模块通过电容C2-C6对电源信号进行高低频滤波，提高电源信号质量，降低纹波系数。通过肖基特二极管SS14保护3.3V稳压模块。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。