用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀系统和吹干方法
阅读说明：本技术 用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀系统和吹干方法 (Dynamic tracking type air knife system for high-speed glass cleaning machine and drying method ) 是由 周辉 张一琦 王开西 苗新念 刘洋 于宇 江坤 于 2021-09-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀系统和吹干方法,涉及玻璃制造领域,该系统包括动态风刀组件,所述动态风刀组件包括动态风刀、驱动机构、感应机构；玻璃基板通过传输机构进行传输,所述驱动机构能够驱动所述动态风刀沿平行于玻璃基板传输方向的路线移动；所述感应机构能够感应玻璃基板的位置。本发明的优点在于：增加了风刀对玻璃基板尾部的吹干时间,大大提高了对玻璃基板尾部的干燥效果,实现了高速吹干；通过一组动态风刀代替多个固定风刀,减少了风刀的数量。(The invention discloses a dynamic tracking type air knife system and a blow-drying method for a high-speed glass cleaning machine, and relates to the field of glass manufacturing, wherein the system comprises a dynamic air knife assembly, and the dynamic air knife assembly comprises a dynamic air knife, a driving mechanism and an induction mechanism; the glass substrate is conveyed through a conveying mechanism, and the driving mechanism can drive the dynamic air knife to move along a route parallel to the conveying direction of the glass substrate; the sensing mechanism can sense the position of the glass substrate. The invention has the advantages that: the drying time of the air knife to the tail of the glass substrate is increased, the drying effect of the tail of the glass substrate is greatly improved, and high-speed drying is realized; a plurality of fixed air knives are replaced by a group of dynamic air knives, so that the number of the air knives is reduced.)
技术领域
本发明涉及玻璃制造领域，尤其涉及一种用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀系统和吹干方法。
背景技术
在玻璃深加工的生产线中，有些工艺要求玻璃清洗机具备高速运行功能，比如光伏玻璃包装前清洗机，设备对玻璃的吹干效果要求较高。目前国内的高速玻璃清洗机，是在常规速度玻璃清洗机的基础上演变而来，都是根据设备设计速度，通过增加风刀的数量和风机的功率来实现高速吹干功能，不仅会大大增加高速清洗机设备长度，提高设备采购装配运输成本，对厂房布局尺寸的要也较高，对受老厂房尺寸限制的适应性较低，同时还会增加风机功率和能耗。例如目前市面上的压延光伏高速玻璃清洗机为包装前清洗机，最高速度可达45m/min，一般需要布置至少十组风刀才能吹干。高速清洗机玻璃在吹干时，一般前面两组风刀采用直风刀，能够快速将玻璃上下表面上的水吹赶到玻璃的尾部，然后采用多组斜风刀对最难干燥的玻璃尾部进行吹干，将尾部水迹赶到尾部尖角处进行干燥，最后再采用一组直风刀进行安全吹干。
公告号为CN213841690U的专利文献公开了一种一种玻璃清洗机风干装置，包括清洗机主体，清洗机主体上下两侧位置处套接有十四个可调式风刀装置，该装置的十四个可调式风刀装置排列成七组，通过较多的风刀的数量来实现吹干功能，增加了设备长度，提高了设备成本，增加了风机的功率和能耗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够增加风刀对玻璃尾部的吹干时间，减少风刀数量的用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀系统和吹干方法。
本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀系统，包括动态风刀组件(1)，所述动态风刀组件(1)包括动态风刀(11)、驱动机构(12)、感应机构；玻璃基板(4)通过传输机构(5)进行传输，所述驱动机构(12)能够驱动所述动态风刀(11)沿平行于玻璃基板传输方向的路线移动；所述感应机构能够感应玻璃基板(4)的位置。动态风刀能够以风刀刀嘴吹出的高压风对玻璃基板的尾部进行动态追踪，以达到风刀持续对玻璃最难干燥的尾部进行干燥，增加了风刀对玻璃基板尾部的吹干时间，大大提高了对玻璃基板尾部的干燥效果，实现了高速吹干；通过一组动态风刀代替多个固定风刀，减少了风刀的数量，大大缩短了玻璃清洗机的设备长度，提高了设备对厂房布局尺寸的适应性，并且极大地降低了设备成本以及风机的功率和能耗。
本发明动态风刀吹干方法主要以风刀刀嘴吹出的高压风对玻璃尾部进行动态跟踪，以达到风刀持续的对玻璃最难干燥的尾部进行干燥，
作为优化的技术方案，所述驱动机构(12)包括伺服电机、齿轮、齿条，所述伺服电机固定连接在所述动态风刀(11)上，所述齿轮固定连接在所述伺服电机的输出轴上，所述齿条固定连接在玻璃清洗机的框架上，所述齿条的长度方向平行于玻璃基板传输方向，所述齿轮与所述齿条啮合。
作为优化的技术方案，所述动态风刀组件(1)还包括导向机构(13)，所述导向机构(13)包括滑块、导轨，所述滑块固定连接在所述动态风刀(11)上，所述导轨固定连接在玻璃清洗机的框架上，所述导轨的长度方向平行于玻璃基板传输方向，所述滑块与所述导轨滑动配合。
作为优化的技术方案，所述动态风刀(11)的出风方向朝向玻璃基板传输方向的下游并与玻璃基板(4)形成夹角。动态风刀的出风方向可以最大程度地实现玻璃基板尾部的干燥。
作为优化的技术方案，所述用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀系统还包括第一固定风刀(2)、第二固定风刀(3)，所述第一固定风刀(2)、动态风刀(11)、第二固定风刀(3)沿玻璃基板传输方向依次排列。第一固定风刀、第二固定风刀固定不动，第一固定风刀用于快速将玻璃基板上下表面的水吹赶到玻璃基板的尾部。第二固定风刀用于对玻璃基板进行安全吹干。
作为优化的技术方案，所述第一固定风刀(2)的出风方向朝向玻璃基板传输方向的上游并与玻璃基板(4)形成夹角。第一固定风刀的出风方向可以最大程度地将玻璃基板上下表面的水吹赶到玻璃基板的尾部。
作为优化的技术方案，所述第二固定风刀(3)的出风方向垂直于玻璃基板(4)。第二固定风刀的出风方向可以有效对玻璃基板进行安全吹干。
作为优化的技术方案，所述用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀系统还包括动态风刀仓室，所述动态风刀仓室位于所述动态风刀(11)的移动路线上；所述感应机构包括第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器，所述第一光电传感器安装在所述动态风刀仓室的入口处，所述第二光电传感器安装在所述动态风刀(11)上，所述第三光电传感器安装在所述动态风刀仓室的出口处，所述第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器均能够感应玻璃基板(4)。玻璃基板的尾部到达动态风刀仓室的入口时，第一光电传感器感应到玻璃基板的尾部，从而可以控制动态风刀开始移动；第二光电传感器随动态风刀移动，当第二光电传感器感应到玻璃基板的尾部时，可以控制动态风刀以等于玻璃基板传输速度的速度追踪玻璃基板；玻璃基板的尾部到达动态风刀仓室的出口时，第三光电传感器感应到玻璃基板的尾部，可以控制动态风刀反向移动回到初始位置；通过光电传感器和速度控制，实现动态风刀对玻璃基板尾部的动态追踪。
用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀吹干方法，采用所述用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀系统，包括以下步骤：玻璃基板(4)沿传输机构(5)连续传输，感应机构感应玻璃基板(4)的位置，动态风刀(11)根据感应机构感应的位置追踪玻璃基板(4)移动，追踪过程中动态风刀(11)对玻璃基板(4)进行持续吹风，追踪结束后动态风刀(11)回到初始位置。
作为优化的技术方案，所述用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀系统还包括动态风刀仓室，所述动态风刀仓室位于所述动态风刀(11)的移动路线上；所述感应机构包括第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器，所述第一光电传感器安装在所述动态风刀仓室的入口处，所述第二光电传感器安装在所述动态风刀(11)上，所述第三光电传感器安装在所述动态风刀仓室的出口处，所述第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器均能够感应玻璃基板(4)；
所述用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀吹干方法具体包括以下步骤：
步骤A，玻璃基板(4)沿传输机构(5)连续传输，每片玻璃基板(4)由动态风刀仓室的入口进入动态风刀仓室，当玻璃基板(4)的尾部到达动态风刀仓室的入口时，第一光电传感器感应到玻璃基板(4)的尾部；
步骤B，动态风刀(11)的初始位置位于动态风刀仓室的入口处，当第一光电传感器感应到玻璃基板(4)的尾部时，动态风刀(11)开始追赶玻璃基板(4)，动态风刀(11)先以加速度a1从速度0加速到大于V0的速度V1，所用时间为T1；再以加速度a1从速度V1减速到速度V0，所用时间为T2；此时动态风刀(11)移动到玻璃基板(4)的尾部，第二光电传感器感应到玻璃基板(4)的尾部，动态风刀(11)保持速度V0追踪玻璃基板(4)，追踪持续时间为T，追踪过程中动态风刀(11)对玻璃基板(4)的尾部进行持续吹风；
步骤C，当玻璃基板(4)的尾部到达动态风刀仓室的出口时，第三光电传感器感应到玻璃基板(4)的尾部，动态风刀(11)以加速度a1从速度V0减速到速度0，所用时间为T3；然后动态风刀(11)反向移动，先以加速度a2从速度0加速到最大速度V，所用时间为T4；再以加速度a2从速度V减速到速度0，回到初始位置，所用时间为T5；
步骤D，计算动态风刀(11)追踪玻璃基板(4)的追踪持续时间T：
已知每片玻璃基板(4)的传输周期为T0，玻璃基板(4)的传输速度为V0，并且已知加速度a1和加速度a2；
根据T1+T2的时间里动态风刀(11)与玻璃基板(4)的移动距离相等，得到等式计算得出V1的值，代入T1、T2的计算式中得出T1、T2的值；
根据动态风刀(11)的往复距离相同，得到等式：
又：T0＝T1+T2+T3+T4+T5+T；
等式联立后，得到动态风刀(11)追踪玻璃基板(4)的尾部的时间T，实现动态风刀(11)追踪玻璃基板(4)移动的速度算法。
本发明的优点在于：
1、动态风刀能够以风刀刀嘴吹出的高压风对玻璃基板的尾部进行动态追踪，以达到风刀持续对玻璃最难干燥的尾部进行干燥，增加了风刀对玻璃基板尾部的吹干时间，大大提高了对玻璃基板尾部的干燥效果，实现了高速吹干；通过一组动态风刀代替多个固定风刀，减少了风刀的数量，大大缩短了玻璃清洗机的设备长度，提高了设备对厂房布局尺寸的适应性，并且极大地降低了设备成本以及风机的功率和能耗。
2、能够实现动态风刀追踪玻璃基板移动的速度算法。
附图说明
图1是本发明实施例用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀系统的俯视示意图。
图2是本发明实施例用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀系统的主视示意图。
图3是本发明实施例用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀吹干方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀系统，包括动态风刀组件1、第一固定风刀2、第二固定风刀3。
玻璃基板4通过传输机构5进行传输，箭头方向为玻璃基板传输方向，两个第一固定风刀2、一个动态风刀11和一个第二固定风刀3沿玻璃基板传输方向依次排列。
动态风刀组件1包括动态风刀11、驱动机构12、导向机构13、动态风刀仓室(图未示)、感应机构(图未示)。
驱动机构12能够驱动动态风刀11沿平行于玻璃基板传输方向的路线移动；驱动机构12包括伺服电机、齿轮、齿条，所述伺服电机固定连接在动态风刀11上，所述齿轮固定连接在所述伺服电机的输出轴上，所述齿条固定连接在玻璃清洗机的框架上，所述齿条的长度方向平行于玻璃基板传输方向，所述齿轮与所述齿条啮合。
导向机构13包括滑块、导轨，两个滑块分别固定连接在动态风刀11的两侧，两个导轨分别固定连接在玻璃清洗机的框架上，各导轨的长度方向均平行于玻璃基板传输方向，每个滑块与一个导轨滑动配合。
所述动态风刀仓室位于动态风刀11的移动路线上；所述感应机构包括第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器，所述第一光电传感器安装在所述动态风刀仓室的入口处，所述第二光电传感器安装在动态风刀11上，所述第三光电传感器安装在所述动态风刀仓室的出口处，所述第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器均能够感应玻璃基板4的位置。
如图2所示，箭头方向为玻璃基板传输方向，动态风刀11的出风方向朝向玻璃基板传输方向的下游并与玻璃基板4形成夹角，第一固定风刀2的出风方向朝向玻璃基板传输方向的上游并与玻璃基板4形成夹角，第二固定风刀3的出风方向垂直于玻璃基板4。
如图3所示，用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀吹干方法，采用所述用于高速玻璃清洗机的动态追踪式风刀系统，包括以下步骤：玻璃基板4沿传输机构5连续传输，感应机构感应玻璃基板4的位置，动态风刀11根据感应机构感应的位置追踪玻璃基板4移动，追踪过程中动态风刀11对玻璃基板4的尾部进行持续吹风，追踪结束后动态风刀11回到初始位置，具体包括以下步骤：
步骤A，玻璃基板4沿传输机构5连续传输，每片玻璃基板4由动态风刀仓室的入口进入动态风刀仓室，当玻璃基板4的尾部到达动态风刀仓室的入口时，第一光电传感器感应到玻璃基板4的尾部；
步骤B，动态风刀11的初始位置位于动态风刀仓室的入口处，当第一光电传感器感应到玻璃基板4的尾部时，动态风刀11开始追赶玻璃基板4，动态风刀11先以加速度a1从速度0加速到大于V0的速度V1，所用时间为T1；再以加速度a1从速度V1减速到速度V0，所用时间为T2；此时动态风刀11移动到玻璃基板4的尾部，第二光电传感器感应到玻璃基板4的尾部，动态风刀11保持速度V0追踪玻璃基板4，追踪持续时间为T，追踪过程中动态风刀11对玻璃基板4的尾部进行持续吹风；
步骤C，当玻璃基板4的尾部到达动态风刀仓室的出口时，第三光电传感器感应到玻璃基板4的尾部，动态风刀11以加速度a1从速度V0减速到速度0，所用时间为T3；然后动态风刀11反向移动，先以加速度a2从速度0加速到最大速度V，所用时间为T4；再以加速度a2从速度V减速到速度0，回到初始位置，所用时间为T5；本实施例中a2＝2a1；
步骤D，计算动态风刀11追踪玻璃基板4的追踪持续时间T：
已知每片玻璃基板4的传输周期为T0，玻璃基板4的传输速度为V0，并且已知加速度a1和加速度a2；
T1+T2的时间中玻璃基板4的移动距离为S1，等式联立得：
T1+T2的时间中动态风刀11的移动距离为S2，等式联立得：
因为T1+T2的时间里动态风刀11与玻璃基板4的移动距离相等，所以S1＝S2，得到等式计算得出V1的值，代入T1、T2的计算式中得出T1、T2的值；
根据动态风刀11的往复距离相同，得到等式：
又：T0＝T1+T2+T3+T4+T5+T；
等式联立后，得到动态风刀11追踪玻璃基板4的尾部的时间T，实现动态风刀11追踪玻璃基板4移动的速度算法。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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