一种钢化镀膜玻璃智能悬挂输送方法及系统与流程

本发明涉及玻璃深加工智能输送领域，尤其涉及一种钢化镀膜玻璃智能悬挂输送方法及系统。

背景技术：

1、在钢化镀膜玻璃生产线上，玻璃需要依次经过清洗、钢化、镀膜和检测等工位。现有生产线通常采用辊道完成工位之间的连续输送，辊道与玻璃表面持续接触，附着于辊道或玻璃表面的颗粒容易在载荷作用下形成压痕，并可能造成镀膜层划伤和转运过程中的二次污染。

2、不同厚度和尺寸的玻璃具有不同的质量和惯性特性。传统输送控制多按照固定速度曲线执行启停和转向，难以同时兼顾夹持承载能力与玻璃摆动状态，玻璃在加速、减速和转向阶段容易发生横向偏移、偏转或碰边。单一位置检测还可能受到遮挡、图像质量变化或惯性测量漂移的影响，使姿态判断及位置校正不稳定。

3、在工位交接过程中，若上游载具、目标工位和下一载具之间缺少明确的占用与交接状态协同，可能出现目标工位尚未稳定即释放下一载具，或者因等待信息未纳入速度规划而造成节拍波动。现有控制方式也较少将玻璃质量检测结果与具体载具状态关联，异常载具的隔离和追溯存在不便。

4、因此，需要一种能够解决上述现有技术不足的钢化镀膜玻璃智能悬挂输送方法及系统。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提出一种钢化镀膜玻璃智能悬挂输送方法及系统，针对现有技术中辊道连续接触膜面导致划伤、颗粒压痕和污染，以及不同规格玻璃在启停、转向和交接时易摆动、偏移、碰边和节拍失配的问题，提出了利用柔性夹持组件仅夹持玻璃边缘，由双端图像、惯性数据和载具位移融合形成姿态估计结果，根据夹持力裕量和允许加速度生成安全状态控制量，并在就绪、占用、稳定和交接确认状态协同下滚动生成分段速度曲线的技术方案，本发明具备隔离膜面与连续输送构件、抑制输送姿态扰动并协调多工位交接节拍的技术效果。

2、本发明提供了一种钢化镀膜玻璃智能悬挂输送方法，包括：

3、s1、利用悬挂载具的柔性夹持组件夹持待输送玻璃的相对两侧边缘，依据玻璃规格调整夹持槽间距，并根据夹持力和膜面接触状态生成装载确认结果；

4、s2、在所述装载确认结果有效时，驱动所述悬挂载具沿连接清洗、钢化、镀膜和检测工位的悬挂轨道运动，采集双端图像、惯性数据和载具位移并进行融合，得到包含位置误差、偏转角、摆动角速度和融合姿态置信度的姿态估计结果；

5、s3、根据玻璃质量、载具加速度、左右夹持力和膜面接触状态确定夹持力裕量和允许加速度，并根据所述姿态估计结果、所述夹持力裕量和所述允许加速度生成横向微校正、降速或暂停的状态控制量；

6、s4、获取各工位的就绪、占用、稳定和交接确认状态，以所述姿态估计结果和所述状态控制量为运动约束进行滚动优化，生成分段速度曲线并控制所述悬挂载具的启停、转向和工位交接；

7、s5、在目标工位的稳定状态和交接确认状态均有效后释放下一悬挂载具，将检测工位获得的膜面颗粒、划痕和碰边检测结果写入与载具标识关联的状态记录，并生成载具放行或隔离指令。

8、可选的，s1包括：

9、根据所述待输送玻璃的厚度和宽度驱动两侧夹持槽相向或相背移动，使两侧夹持槽分别抵接所述待输送玻璃的相对两侧边缘；

10、采集左右夹持力，并将所述左右夹持力分别与对应的夹持力设定区间比较；

11、采集膜面接触传感器的接触标志，当所述左右夹持力均位于对应的夹持力设定区间且所述接触标志为未接触时，生成夹持合格且膜面未接触承载构件的装载确认结果。

12、可选的，s2包括：

13、由到位光电信号触发分别朝向所述待输送玻璃前端和后端的相机采集所述双端图像，对各双端图像进行边缘拟合和角点提取，并利用相机标定参数将边缘和角点转换至载具坐标系，得到横向偏移量、纵向偏移量和偏转角观测值；

14、将所述横向偏移量、所述纵向偏移量、所述偏转角观测值、六轴惯性测量单元输出的角速度和加速度以及编码器输出的所述载具位移输入扩展卡尔曼滤波器，输出所述姿态估计结果；

15、进一步的，所述扩展卡尔曼滤波器根据双端图像的边缘拟合残差和遮挡比例确定视觉观测协方差，并在惯性测量单元的输出达到量程边界时增大对应惯性观测分量的观测协方差；

16、根据编码器输出的载具位移在相邻采样时刻的变化量与采样时间间隔之比确定载具速度，所述稳定状态根据所述载具速度落入零速判定区间且所述摆动角速度不超过零速窗口阈值确定；

17、在所述稳定状态连续保持预设校准时长时，以所述预设校准时长内的角速度均值和加速度均值更新惯性测量单元偏置；

18、根据完成协方差切换和偏置更新后的状态协方差确定所述融合姿态置信度。

19、可选的，s3包括：

20、依据玻璃规格对应的单位面积质量和玻璃面积确定所述玻璃质量，根据所述玻璃质量和所述载具加速度确定惯性载荷，根据所述惯性载荷、所述左右夹持力中的最小值及所述膜面接触状态确定所述夹持力裕量；

21、根据所述夹持力裕量确定所述允许加速度；

22、当所述位置误差或偏转角超过对应的校正触发阈值时生成所述横向微校正的状态控制量；

23、当所述融合姿态置信度未达到置信度触发阈值、所述摆动角速度超过摆动触发阈值或所述夹持力裕量未达到裕量触发下限中的至少一项成立时生成降速的状态控制量，当任一成立项连续保持预设持续时长或所述膜面接触状态表征接触时生成暂停的状态控制量；

24、当所述融合姿态置信度达到置信度恢复阈值、所述摆动角速度不超过摆动恢复阈值、所述夹持力裕量达到裕量恢复下限且所述膜面接触状态表征未接触时，生成解除暂停并恢复滚动优化的状态控制量；

25、进一步的，根据所述玻璃质量、所述载具加速度和预设防滑系数确定动态夹持力下限，根据玻璃边缘允许压应力和所述夹持槽与玻璃边缘的接触面积确定动态夹持力上限，并利用所述左右夹持力之差修正所述动态夹持力下限；

26、仅在所述夹持力裕量未达到所述裕量触发下限且所述膜面接触状态表征未接触时，将目标夹持力递增至所述动态夹持力上限以内；

27、在所述膜面接触状态表征接触或任一所述左右夹持力超过所述动态夹持力上限时，将所述目标夹持力回退至预设安全夹持力并生成暂停的状态控制量。

28、可选的，s4包括：

29、各工位控制器交换所述就绪、占用、稳定和交接确认状态；

30、构建包含所述位置误差、所述摆动角速度、目标节拍与预计到达时刻之差以及交接等待时间的代价函数，并构建包含速度上限、所述允许加速度、加加速度上限、相邻悬挂载具安全间隙和所述夹持力裕量的约束集合；

31、在预设预测时域内求解所述代价函数，得到所述分段速度曲线和转向段的减速提前量，并根据所述状态控制量修正所述分段速度曲线；

32、进一步的，以所述融合姿态置信度未达到预设置信度触发阈值、所述摆动角速度超过预设摆动触发阈值、所述夹持力裕量未达到预设裕量触发下限以及所述就绪、占用、稳定和交接确认状态发生变化中的至少一项作为滚动优化的事件触发条件；

33、事件触发后在小于相邻两工位标称输送时长的预测时域内重新求解所述代价函数，输出更新后的所述分段速度曲线、所述减速提前量以及降速、暂停或横向微校正决策，并将交接结果写回对应悬挂载具的状态记录。

34、可选的，s5包括：

35、在目标工位的所述稳定状态有效且所述交接确认状态有效之前，保持下一悬挂载具处于等待状态；

36、在所述稳定状态和所述交接确认状态均有效时，将当前悬挂载具的交接确认状态更新为已交接，将移出工位的占用状态更新为未占用，并释放所述下一悬挂载具；

37、在检测工位复核镀膜面的颗粒检测量和划痕检测量以及玻璃边缘的碰边标志，将复核结果写入与载具标识关联的状态记录；

38、当所述颗粒检测量或所述划痕检测量超过对应的质量判定阈值，或者所述碰边标志有效时生成所述载具隔离指令，当所述颗粒检测量和所述划痕检测量均未超过对应的质量判定阈值且所述碰边标志无效时生成所述载具放行指令。

39、另一方面，本发明还提供一种钢化镀膜玻璃智能悬挂输送系统，包括：

40、装载确认模块，用于利用悬挂载具的柔性夹持组件夹持待输送玻璃的相对两侧边缘并生成装载确认结果；姿态融合模块，用于采集双端图像、惯性数据和载具位移并得到所述姿态估计结果；安全控制模块，用于确定所述夹持力裕量和所述允许加速度并生成所述状态控制量；输送协同模块，用于获取各工位的就绪、占用、稳定和交接确认状态并生成所述分段速度曲线；检测隔离模块，用于在满足交接条件后释放下一悬挂载具，将检测结果写入与载具标识关联的状态记录，并生成载具放行或隔离指令。

41、本发明的有益效果是：

42、1、通过悬挂载具的柔性夹持组件仅夹持玻璃的相对两侧边缘，并以夹持力和膜面接触状态门控装载确认，使镀膜面与连续输送构件保持隔离，降低转运过程中形成膜层划伤、颗粒压痕和二次污染的风险。

43、2、通过融合双端图像、惯性数据和载具位移获得位置误差、偏转角、摆动角速度和融合姿态置信度，并将姿态量与夹持力裕量、允许加速度联动形成微校正、降速、暂停和恢复控制，使不同规格玻璃在启停和转向过程中的偏移与摆动得到约束。

44、3、通过就绪、占用、稳定和交接确认状态进行工位握手，并在速度、加速度、加加速度、安全间隙和夹持力约束下滚动生成分段速度曲线，只有在稳定且交接确认后释放下一载具，同时将检测结果与载具标识关联记录，从而协调工位节拍并实现异常载具的可追溯隔离。