一种高世代基板玻璃切割控制系统及控制方法与流程

1.本发明涉及一种基板玻璃切割控制系统及控制方法，尤其是一种适于溢流法高世代基板玻璃生产线的基板玻璃智能切割控制系统及控制方法。


背景技术：

2.在采用溢流法生产液晶基板玻璃过程中，通常是将经过下拉变薄的玻璃以玻璃带的形式沿竖直方向引入切割工序，但受生产工艺的制约，经下拉变薄后进入切割工序的玻璃流量是确定的，即单位时间内进入基板玻璃切割工序的玻璃带的重量是一定的，在玻璃带宽度不变的情况下，随着基板玻璃的厚度变薄，单位时间内进入切割工序的玻璃带的长度变长，由此导致进入切割工序的玻璃带的流速随之增大。
3.目前，客户端市场对基板玻璃尺寸的要求越来越大，相应地10.5代线的基板玻璃尺寸达到3370
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2940mm，11代线以上的基板玻璃尺寸甚至更大，同时对基板玻璃厚度要求越来越薄，而随着基板玻璃厚度变薄，玻璃带的流速增大，如果在基板玻璃下拉、切割（划痕）、掰断等过程中，切割控制系统中各个运行设备之间不能精准配合，很容易产生基板玻璃内应力变化和形状缺陷等问题。针对一个低世代基板玻璃而言可以接受的误差，对于高世代基板玻璃将会被放大数倍，从而影响到产品的品质，给基板玻璃生产企业造成难以挽回的经济损失。
4.现有技术中溢流法基板玻璃生产线上，每台横向切割机对应一套机器人设备，可通过机器人设备将切割后的基板玻璃掰断、下拉并移送至下一工位。由于生产过程中存在设备（包括拉边机、牵引辊、导向支撑轮等）的机械磨损，导致在机器人下拉基板玻璃过程中，出现下拉速度与玻璃带的流速以及切割动作不协调的问题，如果仅依靠人工调整设备参数，难以精确校正生产过程中设备之间的运行数据偏差，使得基板玻璃下拉速度与玻璃带流速不同步，造成基板玻璃的变形加剧和折断等现象，严重影响产品的品质和生产效率。另外，在玻璃带向下流动过程中，由于受到气流，重力等因素的影响，会产生前后方向的晃动，使得切割和掰断动作难以精准控制，如果在切割、掰断过程中的晃动量过大，会导致基板玻璃内应力变化、翘曲、划伤和折断等现象发生，影响了产品的品质及生产效能。
5.综上所述，基板玻璃下拉速度与玻璃带的流速之间的协调问题亟待解决。


技术实现要素：

6.本发明提供一种高世代基板玻璃切割控制系统及控制方法，旨在通过对机器人下拉速度和基板玻璃晃动变化幅度进行精准监测，并通过监测数据与存储模块数据库中理论设计模型数据的比对和分析，来实时调整、修正各设备运行参数，实现基板玻璃的切割、机器人下拉速度与玻璃带流速的协调一致性，以达到保证基板玻璃产品品质的目的。
7.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高世代基板玻璃切割控制系统，包括横切机装置、机器人、用于获取基板玻璃下拉速度及基板玻璃晃动变化数据的数据监测机构、用于数据存储的存储模块、用于实时
数据处理的大数据分析和参数修正模块；所述数据监测机构设有反射式光电传感器、计时模块和激光测距模块，所述反射式光电传感器位于横切机装置出口的下方，沿玻璃带传输方向上下布置两组，两组反射式光电传感器分别连接计时模块，所述计时模块的输出端与存储模块网络通讯连接；所述激光测距模块布置在横切机装置出口的下方，其激光发射端与玻璃带传输方向垂直，激光测距模块的输出端与存储模块网络通讯连接。
8.上述高世代基板玻璃切割控制系统，所述反射式光电传感器和激光测距模块均设置在玻璃带背面，与玻璃带垂直距离不大于250mm；所述激光测距模块数量不少于两组，沿玻璃带宽度方向排布。
9.上述高世代基板玻璃切割控制系统，所述横切机装置设有横向移动的切刀，通过切刀横向移动完成对基板玻璃划痕操作，在此过程中横切机装置随玻璃带同步向下运动。
10.上述高世代基板玻璃切割控制系统，所述机器人设有真空吸盘，所述真空吸盘的吸附面位于基板玻璃的正面。
11.上述高世代基板玻璃切割控制系统，它还设有导向支架，所述导向支架布置在基板玻璃的背面，与机器人的真空吸盘相对应，在导向支架上设置一组导向支撑轮；导向支架由横切机装置牵引上下运动。
12.一种高世代基板玻璃切割控制方法，借助上述高世代基板玻璃切割控制系统完成基板玻璃的切割，并保证机器人下拉速度与玻璃带流速的协调一致性，具体操作步骤如下：a、首先在用于数据存储的存储模块中建立理论设计模型数据库，其中包括若干与不同世代基板玻璃对应的玻璃带流速数据、基板玻璃晃动许可值、机器人下拉速度数据、横切机切刀及机器人动作控制指令；b、玻璃带通过横切机装置出口向下流动，导向支架动作，引导玻璃带按照设定方向流动，并起到支撑作用以配合机器人动作，通过机器人的真空吸盘吸附玻璃带后，与玻璃带同时向下移动，当玻璃带的长度到达设定值时，横切机装置随玻璃带向下运动，同时切刀水平运动对玻璃带切割划痕，然后横切机装置向上运动复位，机器人执行掰断命令后形成一片基板玻璃，再由机器人吸附基板玻璃向下道工序移动；c、当玻璃带从横切机装置的下边缘移动至至第一组反射式光电传感器位置时，第一组反射式光电传感器将信号传送至计时模块，此时计时模块开始计时，当玻璃带移动至第二组反射式光电传感器位置时，第二组反射式光电传感器将信号传送至计时模块，此时计时模块停止计时；d、大数据分析和参数修正模块通过两组反射式光电传感器之间间隔与计时模块时间数据，计算得出机器人的下拉速度，并将该下拉速度与理论设计模型数据库中机器人下拉速度数据进行比对，选择出与之匹配的横切机装置中切刀及机器人动作控制模式；e、大数据分析和参数修正模块向各运行设备控制机构发送控制指令，由各运行设备执行机构动作实现基板玻璃下拉速度、玻璃带流速及横切机中切刀动作协调一致；f、重复上述步骤，实现对每一片高世代基板玻璃切割过程的实时控制。
13.上述高世代基板玻璃切割控制方法，在所述步骤c中，计时模块计时过程中，通过激光测距模块对基板玻璃晃动数据进行实时监测，并将测量数据传输至存储模块。
14.上述高世代基板玻璃切割控制方法，在所述步骤d中，大数据分析和参数修正模块还将激光测距模块传输的信息与理论设计模型数据库中基板玻璃晃动变化许可值数据进
行比对，判定基板玻璃晃动的偏差是否处于可接受范围。
15.上述高世代基板玻璃切割控制方法，在所述步骤d中，大数据分析和参数修正模块向机器人控制机构发送控制指令，由机器人的动作执行机构动作，将处于不可接受晃动偏差范围内的基板玻璃剔除，对处于可接受晃动偏差范围内的基板玻璃作为合格品进入后序操作程序。
16.上述高世代基板玻璃切割控制方法，在所述步骤d中，大数据分析和参数修正模块将选择的横切机装置中切刀及机器人动作控制模式以可视化实时报表形式展示。
17.本发明提供了一种高世代基板玻璃切割控制系统及控制方法，实现了基板玻璃切割过程中相关数据的快速反馈及处理，使机器人下拉、玻璃切割参数得到及时修正，保证机器人下拉速度与玻璃带流速的协调一致性，从而不仅实现了高世代基板玻璃切割生产效率的提升，而且减少了基板玻璃切割过程中的变形、内应力变化等不利影响，达到了提高基板玻璃产品品质的目的。
附图说明
18.图1是本发明所述高世代基板玻璃切割控制系统结构示意图；图2是图1的侧视图；图3是本发明所述高世代基板玻璃切割控制方法流程图。
19.图中各标号释义：1为横切机装置，1-1为切刀； 2为反射式光电传感器； 3为激光测距模块； 4为基板玻璃； 5为机器人，5-1为真空吸盘；6为导向支架，6-1为导向支撑轮，6-2为导向柱，6-3为导向套，6-4为导向套驱动气缸，6-5为长孔。
具体实施方式
20.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
21.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的术语“正面”、“背面”等是为了区分一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。
22.参看图 1、图2，本发明所述的高世代基板玻璃切割控制系统，包括横切机装置1、机器人5、用于获取基板玻璃下拉速度及基板玻璃晃动变化数据的数据监测机构、用于数据存储的存储模块、用于实时数据处理的大数据分析和参数修正模块。所述数据监测机构设有反射式光电传感器2、计时模块和激光测距模块3；所述反射式光电传感器2位于横切机装置1出口的下方，基板玻璃4的背面，沿玻璃带传输方向上下布置两组，作为与10.5代线的基板玻璃切割控制系统匹配的优选实施例，两组反射式光电传感器2的间隔s设定为400mm，即s=400mm，其中第一组反射式光电传感器距离横切机装置出口50mm，第二组反射式光电传感器距离横切机装置出口450mm，两组反射式光电传感器分别连接计时模块；所述计时模块的输出端与存储模块网络通讯连接；所述激光测距模块3布置在横切机装置1出口的下方，基板玻璃4的背面，其数量不少于两组，沿玻璃带宽度方向排布，其激光发射端与玻璃带传输方向垂直，激光测距模块3的输出端与存储模块网络通讯连接。在本实施例中两组反射式光电传感器2和激光测距模块3与玻璃带垂直距离均优选为250mm。
23.仍参看图1、图2，本发明所述的高世代基板玻璃切割控制系统，所述横切机装置1
设有横向移动的切刀1-1；所述机器人5设有用于吸附基板玻璃4的真空吸盘5-1，布置在基板玻璃4的正面。
24.参看图2，本发明所述的高世代基板玻璃切割控制系统，还设有导向支架6，所述导向支架6布置在基板玻璃4的背面，与机器人5的真空吸盘5-1相对应，在导向支架6上设置一组导向支撑轮6-1；导向支架6由横切机装置1牵引上下运动，导向支架6与横切机装置采用柔性连接方式，在导向支架6的背面设置导向元件，所述导向元件包括导向套6-3、导向套驱动气缸6-4和导向柱6-2，所述导向套6-3与导向套驱动气缸6-4的伸缩臂固定连接，在导向套6-5上设置与导向柱6-2配合的长孔6-5，所述导向柱6-2固定在高世代基板玻璃生产线设备的固定框架上。
25.参看图1、图2、图3，本发明所述的高世代基板玻璃切割控制方法，借助上述高世代基板玻璃切割控制系统完成基板玻璃4的切割，并保证机器人5下拉速度与玻璃带流速的协调一致性，以与10.5代线的基板玻璃切割控制系统匹配的控制方法为优选实施例，其具体操作步骤如下：a、首先在用于数据存储的存储模块中建立理论设计模型数据库，其中包括若干与10.5代基板玻璃对应的玻璃带流速数据、基板玻璃晃动变化许可值、机器人下拉速度数据、横切机装置1中切刀及机器人5动作控制指令；b、玻璃带通过横切机装置出口向下流动，导向支架6动作，引导玻璃带按照设定方向流动，并起到支撑作用以配合机器人5动作，通过机器人5的真空吸盘5-1吸附玻璃带后，与玻璃带同时向下移动，当玻璃带的长度达到设定值时，横切机装置1随玻璃带向下运动，同时切刀1-1水平运动对玻璃带切割划痕，然后横切机装置1复位，机器人5执行掰断命令后形成一片基板玻璃4，再由机器人吸附基板玻璃4向下道工序移动；c、当玻璃带从横切机装置1的下边缘移动至第一组反射式光电传感器位置时，第一组反射式光电传感器将信号传送至计时模块，此时计时模块开始计时，当基板带移动至第二组反射式光电传感器位置时，第二组反射式光电传感器将信号传送至计时模块，此时计时模块停止计时，在上述计时模块计时过程中，激光测距模块3对基板玻璃4晃动数据进行实时监测，并将测量数据传输至存储模块；d、大数据分析和参数修正模块通过两组反射式光电传感器之间间隔s与计时模块时间t数据，根据公式v（机器人下拉速度）=s/t,计算得出机器人5的下拉速度，并将该下拉速度与理论设计模型数据库中机器人下拉速度数据进行比对，以此选择出与之匹配的横切机装置1中切刀1-1及机器人5的动作控制模式，在该步骤中，大数据分析和参数修正模块还将激光测距模块3传输的信息与理论设计模型数据库中基板玻璃晃动变化许可值数据进行比对，判定基板玻璃晃动的偏差值是否处于可接受范围，在该步骤中，大数据分析和参数修正模块还将选择的横切机装置1中切刀及机器人5动作控制模式以可视化实时报表形式展示；e、大数据分析和参数修正模块向各运行设备控制机构发送控制指令，由各运行设备执行机构动作实现基板玻璃4下拉速度、玻璃带流速及横切机装置1中切刀1-1动作协调一致，并将处于不可接受晃动偏差值范围内的基板玻璃剔除，对处于可接受晃动偏差值范围内的基板玻璃作为合格品进入下道工序；f、重复上述步骤，实现对每一片基板玻璃切割过程的实时控制。

技术特征：
1.一种高世代基板玻璃切割控制系统，其特征在于：它包括横切机装置（1）、机器人（5）、用于获取基板玻璃下拉速度及基板玻璃晃动变化数据的数据监测机构、用于数据存储的存储模块、用于实时数据处理的大数据分析和参数修正模块；所述数据监测机构设有反射式光电传感器（2）、计时模块和激光测距模块（3），所述反射式光电传感器（2）位于横切机装置（1）出口的下方，沿玻璃带传输方向上下布置两组，两组反射式光电传感器（2）分别连接计时模块，所述计时模块的输出端与存储模块网络通讯连接；所述激光测距模块（3）布置在横切机装置（1）出口的下方，其激光发射端与玻璃带传输方向垂直，激光测距模块（3）的输出端与存储模块网络通讯连接。2.根据权利要求1所述的高世代基板玻璃切割控制系统，其特征在于：所述反射式光电传感器（2）和激光测距模块（3）均设置在玻璃带背面，与玻璃带垂直距离不大于250mm；所述激光测距模块（3）数量不少于两组，沿玻璃带宽度方向排布。3.根据权利要求2所述的高世代基板玻璃切割控制系统，其特征在于：所述横切机装置（1）设有横向移动的切刀（1-1），通过切刀（1-1）横向移动完成对基板玻璃划痕操作，在此过程中横切机装置（1）随玻璃带同步向下运动。4.根据权利要求1至3中任一项所述的高世代基板玻璃切割控制系统，其特征在于：所述机器人（5）设有真空吸盘（5-1），所述真空吸盘（5-1）的吸附面位于基板玻璃（4）的正面。5.根据权利要求4所述的高世代基板玻璃切割控制系统，其特征在于：它还设有导向支架（6），所述导向支架（6）布置在基板玻璃（4）的背面，与机器人（5）的真空吸盘（5-1）相对应，在导向支架（6）上设置一组导向支撑轮（6-1）；导向支架（6）由横切机装置（1）牵引上下运动。6.一种高世代基板玻璃切割控制方法，其特征在于：它借助权利要求1至5中任一项所述的高世代基板玻璃切割控制系统完成基板玻璃（4）的切割，并保证机器人（5）下拉速度与玻璃带流速的协调一致性，具体操作步骤如下：a、首先在用于数据存储的存储模块中建立理论设计模型数据库，其中包括若干与不同世代基板玻璃对应的玻璃带流速数据、基板玻璃晃动许可值、机器人下拉速度数据、横切机切刀及机器人动作控制指令；b、玻璃带通过横切机装置出口向下流动，导向支架（6）动作，引导玻璃带按照设定方向流动，并起到支撑作用以配合机器人（5）动作，通过机器人（5）的真空吸盘（5-1）吸附玻璃带后，与玻璃带同时向下移动，当玻璃带的长度达到设定值时，横切机装置（1）随玻璃带向下运动，同时切刀（1-1）水平运动对玻璃带切割划痕，然后横切机装置（1）向上运动复位，机器人（5）执行掰断命令后形成一片基板玻璃（4），再由机器人吸附基板玻璃（4）向下道工序移动；c、当玻璃带从横切机装置（1）的下边缘移动至第一组反射式光电传感器位置时，第一组反射式光电传感器将信号传送至计时模块，此时计时模块开始计时，当玻璃带移动至第二组反射式光电传感器位置时，第二组反射式光电传感器将信号传送至计时模块，此时计时模块停止计时；d、大数据分析和参数修正模块通过两组反射式光电传感器之间间隔与计时模块时间数据，计算得出机器人（5）的下拉速度，并将该下拉速度与理论设计模型数据库中机器人下拉速度数据进行比对，选择出与之匹配的横切机装置中切刀及机器人动作控制模式；
e、大数据分析和参数修正模块向各运行设备控制机构发送控制指令，由各运行设备执行机构动作实现基板玻璃（4）下拉速度、玻璃带流速及横切机中切刀动作协调一致；f、重复上述步骤，实现对每一片高世代基板玻璃（4）切割过程的实时控制。7.根据权利要求6所述的高世代基板玻璃切割控制方法，其特征在于：在所述步骤c中，计时模块计时过程中，激光测距模块（3）对基板玻璃晃动数据进行实时监测，并将测量数据传输至存储模块。8.根据权利要求7所述的高世代基板玻璃切割控制方法，其特征在于：在所述步骤d中，大数据分析和参数修正模块还将激光测距模块（3）传输的信息与理论设计模型数据库中基板玻璃晃动变化许可值数据进行比对，判定基板玻璃晃动的偏差值是否处于可接受范围。9.根据权利要求8所述的高世代基板玻璃切割控制方法，其特征在于：在所述步骤d中，大数据分析和参数修正模块向机器人（5）的控制机构发送控制指令，由机器人（5）的动作执行机构动作，将处于不可接受晃动偏差值范围内的基板玻璃剔除，对处于可接受晃动偏差值范围内的基板玻璃作为合格品进入后序操作程序。10.根据权利要求6所述的高世代基板玻璃切割控制方法，其特征在于：在所述步骤d中，大数据分析和参数修正模块将选择的横切机装置（1）中切刀（1-1）及机器人（5）动作控制模式以可视化实时报表形式展示。

技术总结
一种高世代基板玻璃切割控制系统及控制方法，所述控制系统包括横切机装置、机器人、数据监测机构、存储模块、大数据分析和参数修正模块；所述数据监测机构设有反射式光电传感器、计时模块和激光测距模块，所述反射式光电传感器位于横切机装置出口的下方，沿玻璃带传输方向上下布置两组，两组反射式光电传感器分别连接计时模块，所述计时模块的输出端与存储模块网络通讯连接，所述激光测距模块布置在横切机装置出口的下方，其激光发射端与玻璃带传输方向垂直，激光测距模块的输出端与存储模块网络通讯连接。本发明实现了基板玻璃切割过程中相关数据的快速反馈及处理，达到了提高基板玻璃产品品质的目的。玻璃产品品质的目的。玻璃产品品质的目的。


技术研发人员：李青 李赫然 张增良
受保护的技术使用者：石家庄旭新光电科技有限公司
技术研发日：2022.03.24
技术公布日：2022/5/25