专利名称：一种浮法玻璃生产线高温区域下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�。薹ūＶげ返闹柿考爸馗葱晕榷ㄐ�。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。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。国外也有装在靠近镀膜区域附近的检测设备，该设备一般安装于退火窑的顶端，退火窑顶端开ー个窗ロ，探头通过气冷的方式进行冷却，然后通过退火窑顶部的窗ロ直接对高温的玻璃进行测量，该方法由于是在退火窑外侧进行测量，退火窑内外的空气湍流对光学的測量影响很大，且因为该种方法无法有效的进行反射校准，測量数据不够准确，位置测量单一；还有一种是在退火窑两侧开ロ，设备可以移动到退火窑内对玻璃进行测量，该种方法结构比较复杂，安装不便，探头需要移出到退火窑外侧进行冷却校准，会导致校准盒测量的环境不一致，导致测量不准确，开ロ也会导致退火窑密封不好，影响玻璃的退火质量
实用新型内容
[0007]针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供ー种可以在线、高温下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，包括设置在退火窑内上部的横跨生产线的水冷腔，待检玻璃在退火窑内玻璃传输辊的带动下在水冷腔下方移动，水冷腔内设置有測量机构，測量机构的机架上设置有能够沿生产线横向移动的探头，水冷腔底部具有若干个供探头发出的光和经玻璃板反射被探头接收的光通过的测量ロ，水冷腔上一侧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。进ー步，所述探头标校台上放置的反射玻璃板所处高度与所述退火窑内玻璃传输辊上的待检玻璃所处高度相同。 进ー步，所述水冷腔包括内、外两层壳体，内、外两层壳体之间的空间为水循环通道，所述测量机构设置在内壳体内的密闭空间中，外壳体上设置有与水循环通道连通的冷却水进水ロ和冷却水出水ロ。 进一歩，所述外壳体外表面还设有保温层。进ー步，所述水冷腔測量ロ处还设置有測量ロ遮挡机构，该测量ロ遮挡机构包括安装底板、步进电机、联轴器、丝杆、遮挡组件、滑块及导轨，測量ロ遮挡机构通过安装底板安装于水冷腔下部測量ロ处，步进电机通过联轴器与丝杆一端相连，丝杠另一端与遮挡组件螺纹连接，遮挡组件安装在滑块上并通过滑块架设在导轨上，随着丝杆转动遮挡组件能够沿导轨方向移动打开或关闭所述测量ロ。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，所述积分球上也连接有一光栅分光接收器，光源发出的光在积分球内进入该光栅分光接收器后将參考信号传输至主控机。进一步,所述积分球光出ロ处设置有光闸挡光机构。进ー步，所述外壳内表面设置有耐高温的陶瓷玻璃纤维纸。进ー步，所述光孔处安装有隔热玻璃。本实用新型的浮法玻璃膜层在线測量装置能安装在温度高达600°C的区域下在线测量镀膜玻璃反射光谱分布，顔色、温度分布以及厚度分布等性能。该区域临近镀膜区域的AO区域和镀膜エ艺控制部门，数据的反馈时间由原来的20分钟-30分钟缩短至5分种内。由于多种与镀膜エ艺有关的性能參数能及时反馈到镀膜エ艺控制部门，使得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，减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；[0020]图2为图I的局部剖视图；图3为水冷腔的结构示意图；图4为图3的剖视图；图5为测量ロ遮挡机构的示意图；图6为水冷腔内的测量机构的示意图；图7为探头的结构示意图；图8为图7中光闸挡光机构的结构示意图。
具体实施方式
如图1、4、6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AO区域退火窑2内上部的横跨生产线的水冷腔I，待检玻璃4在退火窑2内玻璃传输辊21的带动下在水冷腔I下方移动，水冷腔I与退火窑2各安装接触面间隙采用ー种耐高温的陶瓷纤维密封纸密封，水冷腔I内设置有測量机构3，測量机构3的机架上设置有探头31、导轨32和电机33，探头31可在电机33的驱动下沿导轨32移动，如此可以測量生产线上横向多个位置的玻璃板參数。为了保证探头31可以正常工作，水冷腔I底部具有若干个供探头31发出的光和经玻璃板反射被探头31接收的光通过的测量ロ 16，水冷腔I上处于退火窑2外的一侧还设置有探头标校台11，该探头标校台11上放置有已知反射率的反射玻璃板。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顔色。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31为可移动式设备，通过步进电机33驱动使探头31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。如图3和4所示，水冷腔I主要包括外壳体14和内壳体15，外壳体14外表面包覆有保温层141，内、外两层壳体15、14之间的空间为水循环通道17，測量机构3设置在内壳体15内的密闭空间18中。水冷腔I的一侧或者两侧设置密封盖19，通过打开密封盖19将測量机构3置入密闭空间18中。水冷腔I的长度可根据生产线AO区域高温环境下退火窑2的宽度而定。为使水冷腔I内温度保持在60度以下并保持在30度以上，水冷腔I采用水循环制冷方案，水冷腔I 一端设计冷却水进、出水ロ 12、13，使得水循环通道17中的冷却水能在一个全封闭的腔体内有效循环；水冷腔I下方靠近玻璃的一面根据需要开设多个测量ロ 16。如图5所示，測量ロ 16处使用全密封设计并在測量ロ 16外设计遮挡机构161，測量ロ遮挡机构161包括安装底板162、步进电机163、联轴器164、丝杆165、遮挡组件166、滑块167及导轨168，通过安装底板162安装于水冷腔下部測量ロ 16处，由控制系统发出指令给步进电机163使丝杆165在设定行程内转动，此时遮挡组件166随着丝杆165的转动沿导轨168方向移动打开或关闭测量ロ 16。整个水冷腔I对外密封，測量机构3以及反射标准板全部安装在水冷腔I冷却环境内，且反射标准板的高度与生产线玻璃高度一致，使得测量和校准的条件一致，解决由此带来的测量误差；同时由于水冷腔I的密封及保温状态，可有效避免主体測量机构对玻璃退火的影响。[0030]如图7所不，探头31包括外壳34,外壳34上设置有光孔,外壳内设置有光源311、积分球313、平行光管312和两个光栅分光接收器，积分球313通过光源311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平行光管312后进入光栅分光接收器进行分光处理后进入AD数据转换，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；积分球313通过光源311发出光还被与积分球313相连的另一光栅分光接收器接收，其主要作用是通过光源311处的參考光路，有效消除光源和接收器本身由于温度等的变化造成的系统漂移。反射探头的结构设计上采用耐高温的材质，使探头能长期在恶劣环境下工作；探头内部使用耐高温的陶瓷玻璃纤维纸隔热，反射探头下部由于要开设光孔与水冷腔測量ロ对应，使入射光能顺利通过探头下及水冷腔下部測量ロ并反射回光栅分光接收器测得玻璃的各项性能指标，而探头外部与探头内部有一定温差存在，因此在反射探头下部光孔处安装一块镀膜玻璃隔热，镀膜玻璃并不影响反射探头对玻璃光学性能參数值的精确度；反射探头的主要光学器件安装部位设计腔体及隔热保温层，防止外部高温进入损坏光学器件，在光栅分光接收器处设计温度传感器，随时监测光学探头内部实时温度。外壳34底部还设置有红外测温探头35和光学测厚探头36，红外测温探头35采集镀膜玻璃辐射出来的红外线，通过红外测温探头36将光信号转换为电信号再传至主控计算机，然后通过一系列的处理将此电信号转换为温度，如此可以得到镀膜玻璃上各点的温度 分布；光学测厚探头36向镀膜玻璃发出光，并接收被反射回来的光能通过主控计算机进行处理得到镀膜玻璃的厚度。积分球313光出ロ处设置有光闸挡光机构314，如图8所示，光闸挡光机构314包括舵机安装板315、舵机316及挡光片317，由控制系统发出指令给舵机316，舵机316主轴旋转90度，带动挡光片317旋转至积分球313 ロ挡住发光ロ。本实用新型的关键之处在于能安装在温度高达600°C的区域下在线测量镀膜玻璃反射光谱分布，顔色、温度分布以及厚度分布等性能的检测系统。本实用新型可以安装在临近镀膜区域的AO区域，该区域临近镀膜エ艺控制部门，数据的反馈时间由原来的20分钟-30分钟缩短至5分种内。由于多种与镀膜エ艺有关的性能參数能及时反馈到镀膜エ艺控制部门，使得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。浮法玻璃生产线AO区域的横向两侧温差要求小于3° C左右，玻璃带在AO区域板下温度应高于板上温度6° C -10° C，以后各区段板下温度同样应高于板上温度，以适应生产线传动辊道所帯走的热量，尽可能保证玻璃板上及板下温度相同及玻璃带两端边部至中间位置的温差控制在一定范围内，在镀膜エ艺中温度是非常重要的指标，温度变化直接造成镀膜膜层的变化，如果温差过大将直接影响镀膜质量以及玻璃带可能出现的变形、弯曲，严重时造成玻璃炸裂；本实用新型可实时监测玻璃横向、纵向的温度分布情况，及时向镀膜エ艺控制部门反馈玻璃带温度分布情况。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1.一种浮法玻璃生产线高温区域下膜层在线測量装置，其特征在干，包括设置在退火窑内上部的横跨生产线的水冷腔，待检玻璃在退火窑内玻璃传输辊的带动下在水冷腔下方移动，水冷腔内设置有測量机构，測量机构的机架上设置有能够沿生产线横向移动的探头，水冷腔底部具有若干个供探头发出的光和经玻璃板反射被探头接收的光通过的测量ロ，水冷腔上一侧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。1
2.如权利要求I所述的浮法玻璃生产线高温区域下膜层在线測量装置，其特征在干，所述探头标校台上放置的反射玻璃板所处高度与所述退火窑内玻璃传输辊上的待检玻璃所处高度相同。
3.如权利要求I所述的浮法玻璃生产线高温区域下膜层在线測量装置，其特征在干，所述水冷腔包括内、外两层壳体，内、外两层壳体之间的空间为水循环通道，所述测量机构设置在内壳体内的密闭空间中，外壳体上设置有与水循环通道连通的冷却水进水ロ和冷却水出水ロ。
4.如权利要求3所述的浮法玻璃生产线高温区域下膜层在线測量装置，其特征在干，所述外壳体外表面还设有保温层。
5.如权利要求I所述的浮法玻璃生产线高温区域下膜层在线測量装置，其特征在干，所述水冷腔測量ロ处还设置有測量ロ遮挡机构，该测量ロ遮挡机构包括安装底板、步进电机、联轴器、丝杆、遮挡组件、滑块及导轨，測量ロ遮挡机构通过安装底板安装于水冷腔下部測量ロ处，步进电机通过联轴器与丝杆一端相连，丝杠另一端与遮挡组件螺纹连接，遮挡组件安装在滑块上并通过滑块架设在导轨上，随着丝杆转动遮挡组件能够沿导轨方向移动打开或关闭所述测量ロ。
6.如权利要求I所述的浮法玻璃生产线高温区域下膜层在线測量装置，其特征在干，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。
7.如权利要求6所述的浮法玻璃生产线高温区域下膜层在线測量装置，其特征在干，所述积分球上也连接有一光栅分光接收器，光源发出的光在积分球内进入该光栅分光接收器后将參考信号传输至主控机。
8.如权利要求7所述的浮法玻璃生产线高温区域下膜层在线測量装置，其特征在干，所述积分球光出ロ处设置有光闸挡光机构。
9.如权利要求6所述的浮法玻璃生产线高温区域下膜层在线測量装置，其特征在干，所述外壳内表面设置有耐高温的陶瓷玻璃纤维纸。
10.如权利要求9所述的浮法玻璃生产线高温区域下膜层在线測量装置，其特征在干，所述光孔处安装有隔热玻璃。
专利摘要本实用新型公开了一种浮法玻璃生产线高温区域下膜层在线测量装置，包括设置在退火窑内上部的横跨生产线的水冷腔，待检玻璃在退火窑内玻璃传输辊的带动下在水冷腔下方移动，水冷腔内设置有测量机构，测量机构的机架上设置有能够沿生产线横向移动的探头，水冷腔底部具有供探头发出的光和经玻璃板反射被探头接收的光通过的测量口，水冷腔上一侧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能安装在温度高达600°C的区域下在线测量镀膜玻璃反射光谱分布，颜色、温度分布以及厚度分布等性能。
文档编号G01D21/02GK202501874SQ201220124600
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
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