阅读说明：本技术 一种全电熔玻璃窑炉自动投料控制方法 (Automatic feeding control method for all-electric melting glass kiln ) 是由 陈义梅 宋小龙 张勇 崔元辉 刘岩 陈新飞 马聪 于 2020-11-25 设计创作，主要内容包括：一种全电熔玻璃窑炉自动投料控制方法,采用成像定位技术控制全电熔玻璃窑炉的投料作业,包括以下操作步骤：a、玻璃窑炉内液面信息采集；b、判定需投料区域及其中心点位置,计算出需投料区域的实际面积,确定所需的投料量；c、投料料仓向投料臂的皮带输送机构投放物料；d、投料臂平移机构动作,驱动投料臂伸入到玻璃窑炉内部指定位置；e、投料臂旋转机构动作,通过投料臂的摆动使其投料口与需投料区域位置相对应；f、进行定点定量投料作业；g、重复步骤c、d和e,对其它需投料区域进行定量投料；h、对玻璃窑炉内液面进行全覆盖均匀投料。本发明达到了提高窑炉内玻璃融液质量、改善操作者工作条件、降低生产成本的目的。(An automatic feeding control method of an all-electric melting glass kiln, which adopts an imaging positioning technology to control the feeding operation of the all-electric melting glass kiln, comprises the following operation steps: a. collecting liquid level information in the glass kiln; b. judging the area to be fed and the position of the central point thereof, calculating the actual area of the area to be fed, and determining the required feeding amount; c. the feeding bin feeds materials to a belt conveying mechanism of the feeding arm; d. the feeding arm translation mechanism acts to drive the feeding arm to extend into a specified position in the glass kiln; e. the feeding arm rotating mechanism acts, and the feeding port of the feeding arm is enabled to correspond to the position of the area needing to be fed through the swinging of the feeding arm; f. carrying out fixed-point quantitative feeding operation; g. repeating the steps c, d and e, and quantitatively feeding other areas needing to be fed; h. and (4) carrying out full-covering and uniform feeding on the liquid level in the glass kiln. The invention achieves the aims of improving the quality of the glass melt in the kiln, improving the working conditions of operators and reducing the production cost.)

一种全电熔玻璃窑炉自动投料控制方法

技术领域

本发明涉及一种玻璃窑炉投料控制方法，尤其是一种利用成像定位技术自动控制的全电熔玻璃窑炉定点投料控制方法。

背景技术

在中硼硅玻璃管制备工艺中，全电熔式玻璃窑炉上料作业一般采用人工定时定量投料方式，但是这种投料方式物料投放均匀性较差且易混入其它杂质，还会出现窑炉内部分区域融化充分、而其他区域因冷料堆积多不能充分融化的现象，导致出现炉顶温度过高和物料的化学性能不稳定等问题，直接影响到窑炉内玻璃融液的质量，同时造成了电热能的浪费；另外人工投料操作不仅存在操作者劳动强度大、作业环境恶劣等弊端，还容易出现误操作，导致整个窑炉物料的报废。

发明内容

本发明提供一种全电熔玻璃窑炉自动投料控制方法，旨在通过定点定量自动投料的作业模式，达到提高窑炉内玻璃融液质量、改善操作者工作条件、降低生产成本的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种全电熔玻璃窑炉自动投料控制方法，采用成像定位技术控制全电熔玻璃窑炉的投料作业，具体操作步骤如下：

a、数码相机通过升降通道伸入到玻璃窑炉内，对玻璃窑炉内液面进行拍照，拍照完毕后数码相机退回到玻璃窑炉外部，通道盖板将数码相机的升降通道封闭，同时数码相机将照片传送给PLC控制系统的处理器；

b、处理器首先利用色彩RGB值算法判定需投料区域和投料区域中心点位置，然后通过照片中需投料区域对应的图像像素面积计算出需投料区域的实际面积，再根据需投料区域的实际面积计算出所需的投料量；

c、处理器控制投料料仓按照某一需投料区域的投料量向投料臂的皮带输送机构投放物料；

d、处理器控制投料臂平移机构动作，驱动投料臂通过玻璃窑炉侧壁上的投料口伸入到玻璃窑炉内部指定位置；

e、处理器控制投料臂旋转机构动作，通过投料臂的摆动使其投料端与需投料区域中心点位置相对应；

f、处理器控制投料臂的皮带输送机构运行，进行定点定量投料作业；

g、重复步骤c、步骤d和步骤e，对其它需投料区域进行定量投料；

h、当所有需投料区域都完成定量投料后，通过投料臂的前后移动和左右摆动，对玻璃窑炉内液面进行全覆盖均匀投料。

上述全电熔玻璃窑炉自动投料控制方法，在所述步骤b中，首先在处理器控制程序中输入设定颜色像素的RGB分量强度值范围，处理器收到数码相机传送的照片信息后，将数码相机照片中不同区域中心点RGB分量强度值与设定值进行比对，当某一区域中心点RGB分量强度值处于设定值范围内时，判定该区域为需投料区域，该区域中心点为需投料点。

上述全电熔玻璃窑炉自动投料控制方法，在所述步骤b中，判定某一区域为需投料区域后，根据数码相机照片中需投料区域几何尺寸除以照相机光学倍率，计算得出需投料区域几何尺寸，再根据需投料区域几何尺寸计算得出需投料区域面积。

上述全电熔玻璃窑炉自动投料控制方法，在所述步骤b中，在计算得出需投料区域面积后，确定该区域的投料量。

上述全电熔玻璃窑炉自动投料控制方法，在所述步骤c中，投料料仓中物料为前端自动配料系统按照设定成分及配比配制的物料。

本发明提供了一种全电熔玻璃窑炉自动投料控制方法，它利用成像定位技术控制全电熔玻璃窑炉的投料作业，解决了现有人工定时定量投料方式存在的因投料不均匀造成的窑炉内电热能浪费、操作人员劳动强度大、作业环境恶劣和易出现误操作等问题，实现了定点定量的自动投料过程，达到了提高窑炉内玻璃融液质量、改善操作者工作条件、降低生产成本的目的。

附图说明

图1是数码相机拍照示意图；

图2是投料臂向前平移示意图；

图3是投料臂左右摆动示意图。

图中各标号清单为：

1、数码相机；2、升降通道；3、通道盖板；4、投料口；5、投料臂；6、投料臂旋转机构；7、投料料仓；8、投料臂平移机构；9、玻璃窑炉；10、玻璃窑炉内液面。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

参看图 1，本发明所述的全电熔玻璃窑炉自动投料控制方法，它与全电熔玻璃窑炉自动投料装置配合完成玻璃窑炉内定点定量自动投料过程，所述全电熔玻璃窑炉自动投料装置设有数码相机1、PLC控制系统、投料料仓7、投料臂5、投料臂平移机构8和投料臂旋转机构6；所述数码相机1置于玻璃窑炉9的顶部，它可通过设置在玻璃窑炉9顶盖上的升降通道2进入玻璃窑炉9内，对玻璃窑炉内液面10进行拍照。

参看图1、图2、图3，本发明所述的全电熔玻璃窑炉自动投料控制方法，它采用成像定位技术控制全电熔玻璃窑炉的投料作业，具体操作步骤如下：

a、数码相机1通过升降通道2伸入到玻璃窑炉9内，对玻璃窑炉内液面10进行拍照，拍照完毕后数码相机1退回到玻璃窑炉9外部，通道盖板3将数码相机的升降通道2封闭，同时数码相机1将照片传送给PLC控制系统的处理器；

b、处理器首先利用色彩RGB值算法判定需投料区域和中心点位置，然后通过照片中需投料区域对应照片中像素面积计算出需投料区域的实际面积，再根据需投料区域的实际面积计算出所需的投料量：

首先在处理器控制程序中输入设定颜色的RGB分量强度值范围，例如可将橙色、黄色、白色和浅黄色作为设定颜色，输入上述颜色的RGB分量强度值，其中橙色：R=246,G=163,B=110；黄色：R=252,G=213,B=117；白色：R=254,G=254,B=251；浅黄色：R=255,G=247,B=169；处理器收到数码相机1传送的照片信息后，将数码相机照片中不同区域RGB分量强度值与设定值进行比对，当某一区域的RGB分量强度值与设定值相同时，处理器即将上述区域判定为需投料区域，该区域中心点即为需投料点，在处理器程序中记录需投料点的坐标值；

判定了需投料区域后，根据数码相机照片中需投料区域的几何尺寸除以照相机光学倍率，计算得出需投料区域几何尺寸，再根据需投料区域几何尺寸计算得出需投料区域面积；

计算得出需投料区域面积后，根据处理器程序中输入的经验公式计算并确定该区域的投料量。

c、处理器控制投料料仓7按照需投料区域的投料量向投料臂的皮带输送机构投放物料，所述物料为前端自动配料系统按照设定成分及配比配制的物料；

d、处理器控制投料臂平移机构8动作，驱动投料臂通过玻璃窑炉侧壁上的投料口4伸入到玻璃窑炉9内部指定位置；

e、处理器控制投料臂旋转机构6动作，通过投料臂的摆动使其投料端与需投料区域中心点位置相对应；

f、处理器控制投料臂5的皮带输送机构运行，进行定点定量投料作业；

g、重复步骤c、步骤d和步骤e，对其它需投料区域进行定量投料；

h、当所有需投料区域都完成定量投料后，通过投料臂5的前后移动和左右摆动，对玻璃窑炉内液面10进行全覆盖均匀投料，至此完成玻璃窑炉一次投料过程。