CN1759071B - 用于监控安全玻璃生产和控制加工过程的方法与设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于监控安全玻璃生产或控制加工过程例如回火过程的方法和设备。将表示玻璃面板负载的信息用于控制加工过程，例如玻璃面板的加热，或用于监控生产。该信息包括以下至少一种：形状、尺寸和位置，并用一个或多个相机(6)读取。因为当将高强度光施加在玻璃表面上时利用反射的光可以看到玻璃，所以这是可行的。该线阵相机(6)用于接收通过玻璃传送平面入射的低强度背景光辐射，由于光线被玻璃反射，所以光强度的大量增加被认为有玻璃存在。

Description

用于监控安全玻璃生产和控制加工过程的方法与设备

技术领域

本发明涉及一种用于通过表示玻璃面板负载的信息来监控安全玻璃生产和控制加工过程的方法，所述方法包括传送平板玻璃通过至少一个加工过程，并且在加工过程前，利用一个或多个相机读取代表玻璃面板负载并用于控制生产或过程参数或用于记录和监控与此相关的数据的信息。

本发明还涉及一种用于通过表示玻璃面板负载的信息来监控安全玻璃生产和控制加工过程的设备，所述设备包括一炉，位于炉中的用于加热玻璃面板以进行回火或热强化的加热装置，一装料台，一用于将玻璃面板从装料台传送进炉的辊式传送带，以及一位于传送带上方或下方的用于读取表示玻璃面板负载的信息的至少一个相机，该相机被定向以便直接地或通过镜子看到从玻璃反射的光。

根据一种给定的应用，表示玻璃面板负载的信息包括至少以下一种：形状，尺寸和位置。负载同时包含多个可能是并排的玻璃。

本发明应用于玻璃面板的回火或热强化过程，以用于控制生产和加热，还用于监控生产。

背景技术

从专利公开EP-0937687A2中已知用于控制回火过程的此类型的方法与设备。其中，利用检测来自玻璃的电磁辐射的背射的相机来读取玻璃负载的形状和装载量数据。所读取的负载图像被用于确定在回火炉内辐射加热的位置。

出版物WO 02/18980公开了一种利用相机监控玻璃表面的光学性能的方法和设备，从玻璃表面反射的光线被聚焦在该相机内。

出版物WO 91/03434公开了一种在将片状玻璃面板装载到储藏架上之前测量玻璃面板尺寸的设备。测量通过被玻璃反射的光线和相机进行。这不包括对多个玻璃面板的整个表面区域和位置同时进行检测，也不包括对用于玻璃面板加工过程的信息同时进行检测，而只用于一次(为)一块玻璃面板选择一个合适的储藏架。

发明内容

本发明的目标在于提供一种以上类型的方法和设备，其在价格方面有吸引力并具有高的尺寸精度，由此可根据需要利用信息进行加工过程的实时控制，还可用于监控生产。

这一目标由本发明的方法通过以下方式实现：将高强度光线施加到传送平面，在此平面内多个玻璃面板朝回火或热强化过程行进，并且利用一个或多个相机读取表示负载的信息，将相机定向以便直接地或通过镜子看到从玻璃反射来的光线；将表示负载的信息用在回火或热强化过程中以控制玻璃面板的加热装置，所述被控制的加热装置包含辐射加热部件和对流加热部件；并且，还将表示该负载的信息用于监控玻璃加工设备的生产和用于记录加工过程的相关数据。

本发明的设备的特征在于，该设备包含照亮位于线阵相机的视场内的玻璃负载的高强度光源，并且该线阵相机连接到用于控制玻璃面板的加热装置的控制装置上，该加热装置包含辐射加热部件和对流加热部件。

通过使用由大功率高频荧光管构成的照明器和由具有足够分辨率的灰度级线阵相机(line canera)构成的相机，可以达到足够的分辨率。在已进行的试验中，能够检测256种强度值的相机在所有平板类玻璃的情况下提供30种强度值的差异，在具有不平坦表面的玻璃的情况下提供10种强度值的差异。这足以可靠地识别边缘和玻璃表面。

在本申请人以前的申请FI-20030005中，对玻璃的检测受到灰度级分辨率和紫外光的影响，该紫外光用以显示在玻璃表面内的残余的锡或用于照亮玻璃传送平面。

本发明相对于以前的发明的好处在于，避免了使用有害的紫外光，或紫外光的使用被限制在仅发挥辅助照明功能，并且，没有残余锡的玻璃也能被检测。例如，绿色玻璃有极少的残余锡，而通过压制(典型地例如用于浴室橱柜墙面的浮雕玻璃面板)制成的玻璃类型完全不含残余锡。

附图说明

下面将参考附图通过示例性实施例更详细地说明本发明，其中：

图1示出具有实施本发明的方法的设备的一回火炉的上游端的示意性纵向截面，以及

图2以和图1相同的方式示出第二实施例中的设备。

具体实施方式

将具有需要的形状与尺寸的待回火的平板玻璃放置在由装料台1的辊子4组成的传送带上，由此将玻璃负载运送到炉2中的由辊子5组成的传送带上。例如通过设置在传送带5上方和下方的电阻3实现对玻璃负载的加热。也可以采用其它类型的已知热源。其中可提到的一个例子是对流吹风管。加热部件3可包括作为组合体的辐射加热部件和对流加热部件两者。

为了进行加热控制以及其它随后所述的目的，对表示负载的信息具有尽可能全面的认识是有利的，特别是玻璃面板的负载速率、位置、形状和尺寸。因此，在图1的实施例中，朝向装料台1的下游端，将传送带的一段短的部分包围在壳体7内，该壳体装备有高强度光源8以从上方照亮玻璃负载。光源8可以由在可见光范围内工作的常见的高频荧光灯组成。光源8也可由覆盖传送带的整个宽度的一列发光二极管组成。这带来的好处是光源的长度不会受到现有灯的长度的限制。被照亮的玻璃表面对于相机6是可见的并且区别于例如黑色背景9。线阵相机6的视场对准在装料台1的辊子4之间的缝隙而聚焦，并且黑色背景表面9在传送带下方位于该辊子间缝隙的后面。背景表面9一般是黑色的，但也可以是其它区别于该反射玻璃表面的颜色。光源8的强度可以进行调节，或根据玻璃反射自动地自调节。

线阵相机6相对于传送平面的法线成锐角地对准玻璃面板的传送平面，该锐角形成一个合适的反射角α。角α一般在20°-45°的范围内，例如大约30°-40°。光源8被分别定位和对准，使得来自与反射角α相一致的入射角的光线具有高强度。线阵相机6用于接收通过玻璃传送平面的微弱的背景光辐射，因为通过这种设置相机6可看到从玻璃反射的光，所以光强的大量增加被认为有玻璃(存在)，。

图2中的实施例和前面一个实施例的区别仅在于光源8和相机6都被置于装料台1下方，利用镜子13使从玻璃下表面(以及还可能从上表面)反射来的光线的传播方向朝相机6偏转。从而，相机6可以设在相对于反射点足够远的距离处而不存在定位问题。另一方面，在装料台1上方将不会有不方便的和保护性的结构，而只有屏或背景14，其不产生反射，优选为黑色不光滑拱面(soffit)。

当玻璃在传送带4上行进时，传送带脉冲可以与相机的线阵频率(linefrequency)同步，以提供与一个或多个存在玻璃的区域有关的密集点阵类型的信息。

一种常用类型的线阵相机包括分辨率为2048像素并且能分辨256灰度级的相机。这种常见的廉价的基本相机对于本发明的目标已经足够。如果传送带的最大宽度为3000毫米，则利用单个2048像素相机将获得1.46毫米的像素尺寸。如果在两个边缘存在一个像素的波动，则精度将是3毫米。用三个2048像素的相机，像素尺寸将为0.488毫米，由此尺寸精度至少是1毫米。用单个8192像素相机，精度甚至会更高。在多数情况下，只用一个2048像素相机就能满足实际需要，因为即使以3毫米的精度进行测量也能识别玻璃。通过程序甚至可以提供高于一个像素的分辨率。

从装料台1得到大小为例如2048像素×3277像素(3000×4800mm)的点阵信息，指出哪些点有玻璃哪些点没有。

将表示负载的信息传送到控制装置10，在其中可通过多种方法对信息进行处理。在这一示例性实施例中，此信息专门用于控制电阻3和/或其它加热装置并用于作出加热图。为此目的，将传送带分成其宽度等于单个电阻3(例如100毫米)的多条窄带。

通过测量负载的长度并检测负载是连续的还是包含几段长度来实现长度方向的估算。在控制单元10或11内通过程序推断出不同的窄带是否由于长度差异而需要不同的加热效果。如果需要，还可以控制沿长度方向分布的加热装置。

通过目测检查哪些加热装置(哪个窄带)的下方有玻璃以及哪些加热装置的下方没有玻璃来对所需要的加热实现横向估算。利用需要的方程估测出必要的加热效果以作出需要的横向加热图。这使得可以对加热要求真正地实时响应，从而为炉提供更好的热平衡。

本发明也可用于识别破碎的玻璃和用于区分由不同客户预定的玻璃。利用放置在卸载传送带附近的监视器12向操作员显示负载传送带1，4的图像，操作员能够看到是否在某些点玻璃缺失。如果需要，卸载传送带也可以配备自身的相机系统，这样，可以自动观察缺失的玻璃。

如果了解玻璃片的尺寸和形状，则就可以识别玻璃并为卸载端的操作员打印出标签以贴在玻璃上(客户和玻璃信息)。不同客户的玻璃可以在同一个负载中管理而不用担心混淆这些玻璃。另一个可以设想的应用是装载端操作员与卸载端操作员能够看到负载的同一幅图像，并且装载端操作员用记号笔为图像作标记，指出哪些玻璃包括在特定客户的货物中。

玻璃的识别可联系条形码，这使得随后甚至可以追踪玻璃片在何时和以哪个工艺值通过该过程。这样为监控生产或检验过程控制参数提供了有用的反馈信息。

与每个玻璃面板相关的条形码组成一个ID标识符，其连同与生产过程有关的信息一起被储存在数据库中。这样，随后可以检验单个玻璃的生产过程中涉及的的信息和过程参数。

Claims (10)

1.一种利用表示玻璃面板负载的信息来监控安全玻璃生产和控制处理过程的方法，所述方法包括传送平板玻璃通过至少一个处理过程，并在该处理过程前利用一个或多个相机(6)读取表示玻璃面板负载和用于控制生产或过程参数或用于记录和监控与此相关的数据的信息，其特征在于，将高强度光施加到一传送平面，在该传送平面内多个玻璃面板朝回火或热强化过程行进，并且利用所述一个或多个相机(6)读取表示负载的信息，将该相机定向以便直接地或通过镜子看到从玻璃反射的光；将表示负载的信息用在回火或热强化过程中以控制玻璃面板的加热装置(3，11)，所述被控制的加热装置(3，11)包含辐射加热部件和对流加热部件；并且，还将表示该负载的信息用于监控玻璃加工设备的生产和用于记录加工过程的相关数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用至少一个线阵相机(6)来读取信息，该相机用于接收通过该玻璃传送平面入射的低强度背景光辐射，由于光被玻璃反射，所以光强度的大量增加被认为有玻璃存在。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用一个或多个线阵相机(6)来读取信息，该相机能通过在辊子(4)之间的缝隙看到背景(9，14)，该背景是黑色或其它区别于该反射玻璃表面的颜色。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，将光线施加到玻璃面板的下表面上，从该处反射的光线被镜子(13)反射到位于该传送平面下方的线阵相机(6)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将表示负载的信息用于控制加热装置(3，11)，从而当玻璃到达相应的加热点时，在炉的纵向和/或横向方向内实时地执行对加热效果的调节。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将表示负载的信息用于识别玻璃面板。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将表示负载的信息用于检查在该过程中被打碎的玻璃面板。

8.一种利用表示玻璃面板负载的信息来监控安全玻璃生产和控制加工过程的设备，所述设备包含炉(2)，位于该炉中的用于加热玻璃面板以进行回火或热强化的加热装置(3)，装料台(1)，用于将玻璃面板从该装料台(1)传送进炉(2)的辊式传送带，以及位于该传送带上方或下方的用于读取表示玻璃面板负载的信息的至少一个线阵相机(6)，该线阵相机(6)被定向以直接地或通过镜子(13)看到从玻璃反射的光线，其特征在于，该设备包括照亮在该线阵相机(6)的视场内的玻璃负载的高强度光源(8)；并且，该线阵相机(6)连接到用于控制玻璃面板的加热装置(3，11)的控制装置(10)，该加热装置(3，11)包含辐射加热部件和对流加热部件。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，该设备包括配备有辊子(4)的传送带，该线阵相机(6)的视场与该辊子(4)之间的缝隙对准而聚焦；并且在该辊子间缝隙的上方或下方是一背景表面(9，14)，该背景表面主要是黑色的或其它区别于该反射玻璃表面的颜色。

10.根据权利8或9所述的设备，其特征在于，该光源(8)和该线阵相机(6)都位于该装料台(1)下方；并且，从该下表面反射的光线的传播方向被镜子(13)朝该线阵相机(6)偏转。