[发明专利]一种浮法玻璃生产的优化切割设备及方法

权利要求书

1.一种浮法玻璃生产的优化切割设备，其特征在于：包括输送线(1)，沿输送线(1)的输送方向依次设置的缺陷检测单元(2)、切割单元(3)和转运机械手(4)；

所述缺陷检测单元(2)，包括设于输送线(1)上方且提供准直光照射玻璃原材的LED阵列，设于输送线(1)上方且采集玻璃原材的图像信息的线阵相机，以及设于输送线(1)旁侧且采用图像差影法处理图像信息得到缺陷信息的主机，所述主机以玻璃原材的左下顶点为坐标原点，根据缺陷信息建立缺陷坐标区域，并上传给切割单元(3)；

所述切割单元(3)，设于输送线(1)上方，其包括激光切割机，驱动激光切割机三维移动的三维移动平台，以及控制三维移动平台的位移控制器；

所述转运机械手(4)，设于输送线(1)上方，用于抓取和转运产品。

2.根据权利要求1所述的一种浮法玻璃生产的优化切割设备，其特征在于：所述缺陷信息包括玻璃原材上的缺陷种类信息、缺陷数量信息和缺陷大小信息。

3.根据权利要求1所述的一种浮法玻璃生产的优化切割设备，其特征在于：所述三维移动平台包括呈纵向跨设于输送线(1)前后两侧的龙门架，固定安装于龙门架上的X轴滑台，固定安装于X轴滑台的滑块端的Y轴滑台，以及固定安装于Y轴滑台的滑块端的Z轴滑台，所述Z轴滑台的滑块端固定安装有激光切割机。

4.根据权利要求3所述的一种浮法玻璃生产的优化切割设备，其特征在于：所述X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台为步进电机驱动的丝杆传动式电动滑台，所述激光切割机为二氧化碳激光器。

5.根据权利要求4所述的一种浮法玻璃生产的优化切割设备，其特征在于：所述位移控制器包括与主机电连接的微控制器，与微控制器电连接且向三维移动平台中电机输入电脉冲信号的步进电机控制器，以及为微控制器和步进电机控制器提供电源的电源模块；所述微控制器为STM32F103RET6型微控制器，所述步进电机控制器为A3977型步进电机控制器。

6.一种浮法玻璃生产的优化切割方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、获取缺陷信息：输送线(1)将玻璃原材输送至缺陷检测单元(2)下方后，缺陷检测单元(2)检测玻璃原材，得到缺陷信息；

步骤二、合并缺陷：缺陷检测单元(2)对有纵向冲突或横向冲突的缺陷进行合并，得到合并后的缺陷；

步骤三、生成切割区域：缺陷检测单元(2)将合并后的缺陷，以及无纵向冲突和横向冲突的缺陷作为切割区域上传至切割单元(3)；

步骤四、切割作业：输送线(1)将玻璃原材输送至切割单元(3)下方后，切割单元(3)按切割区域进行玻璃切割，得到无缺陷的成品和有缺陷的废品；

步骤五、转运：转运机械手(4)抓取成品和废品，并送往指定的存放区域。

7.根据权利要求6所述的一种浮法玻璃生产的优化切割方法，其特征在于：所述缺陷信息用元组(x_i，y_i，w_i，h_i)分类表示，其中i为缺陷在玻璃原材上的索引，x_i和y_i为缺陷i相对于玻璃原材的左下顶点的坐标，且x_i按i由小到大的顺序排列，w_i和h_i为缺陷i的宽度和长度。

8.根据权利要求7所述的一种浮法玻璃生产的优化切割方法，其特征在于：所述缺陷检测单元(2)对于两个纵向冲突的两个缺陷(x_j，y_j，w_j，h_j)和(x_k，y_k，w_k，h_k)进行合并时，其中1≤j＜k≤i，且x_j≤x_k≤x_j+w_j，若y_j≤y_k，则两者合并后的缺陷为(x_j，y_j，x_k+w_k-x_j，y_k+h_k-y_j)，若y_j＞y_k，则两者合并后的缺陷为(x_j，y_k，x_k+w_k-x_j，y_j+h_j-y_k)；

所述缺陷检测单元(2)对于两个横向冲突的两个缺陷(x_m，y_m，w_m，h_m)和(x_n，y_n，w_n，h_n)进行合并时，其中1≤m＜n≤i，且y_m≤y_n≤y_m+h_m，若y_m≤y_n，则两者合并后的缺陷为(x_m，y_m，x_n+w_n-x_m，y_n+h_n-y_m)，若y_m＞y_n，则两者合并后的缺陷为(x_m，y_n，x_n+w_n-x_m，y_m+h_m-y_n)。