光電開關在玻璃切裁中的應用

劉彬 苑亞濤 王艷東

摘要：隨著科技水平的提升，自動化應用在生產各個領域。玻璃生產中，切裁要想精準，離不開自動化技術，其中光電開關就是代表。本文將進行分析，以供參考。

關鍵詞：光電開關;玻璃切裁;應用

1.前言

光電開關優點顯著，能夠實現人體與物體或物體與物體的無接觸式檢測，再加上其具有檢測速度快、檢測信號穩定等優點，由此可見，光電開關在智能自動化生產過程中必不可少。

2.玻璃切裁概述

在玻璃是生產切裁過程中，目前最為突出的一個問題，就是生產廠力求切成大片出廠。主要原因是根據現行規定，大面積玻璃可以加價。例如，厚度相同的一片2000x1200毫米玻璃，與六片800x500毫米玻璃的面積相等，而前者售價為后者的16500。同時，大片出廠還可以減省切冊設備的動力、刀具、人工消耗和維護保養等費用。玻璃的面積越大，運距越長，越容易造成破損。而且，需要進一步切裁的工作量也越大。由于這些原因，對用戶來說，大面積加價實際上是極不公允的。同時，還應當指出，無論是建筑施工單位或是玻璃零售商店，基本上都是人工切裁。而在生產廠，一般均設有機械化切桌和自動切割冊板設備。然而，為了生產大片玻璃，這些設備未能充分發揮作用^[1]。

3.光電開關工作原理

光電開關（即光電接近傳感器）是傳感器大家族中的一員。其依靠檢測物體對光束的遮擋或反射，再由同步回路選通電路，從而檢測遮擋物體的有無。首先，光電開關將輸入電流在發射端上轉換為光信號射出對目標物體進行檢測，多數光電開關選用的是波長接近可見光的紅外線光波;接收端再根據接收到的光線的強弱或有無，從而決定是否產生電脈沖信號^[2]。所有能反射光線的物體均可被檢測（物體不限于金屬）。

4.光電開關的分類

4.1漫反射光電開關的應用

漫反射光電開關是同時具有發送器和接收器功能的傳感器。當檢測到的物體通過漫反射光電開關時，該物體通過漫反射方法將從發射器發射的足夠量的光反射到接收器，并且光電開關生成檢測開關信號。如果被檢測物體的表面很亮或反射率很高，那么漫反射光電開關自然是首選的檢測設備。

（1）檢測玻璃片尺寸

有必要向鑰匙執行器提供上下分選信號，以便在玻璃板運輸過程中可以將不同規格的玻璃輸送到堆垛機的不同位置。例如，水平運輸兩個不同規格的眼鏡。當一塊玻璃通過光電開關時，相應的接收端會向PLC發送電信號。PLC將根據程序將一小部分規格發送到相應的鑰匙電磁閥。電磁閥已激活。壓縮空氣被注入氣缸并被提升，將一小塊玻璃送至上層。同樣，將大玻璃杯放到最下層。

（2）邊部檢測

拉出邊緣拉手時，玻璃板的邊緣呈鋸齒形。切割邊緣后，必須使用可橫向移動的邊緣清潔輪將其移除。邊緣清潔輪根據光電開關檢測到的特定邊緣位置坐標橫向移動并向下推動以實現自動邊緣清潔。

（3）旋轉臺定位檢測

在實際生產過程中，有必要根據尺寸水平堆疊玻璃板。但是，不可避免的是，某些玻璃板在切割時會垂直向堆疊器移動，因此在進入堆疊器之前，通過旋轉臺旋轉90°將玻璃從垂直方向調整為水平方向^[3]。當垂直玻璃板通過時，輥道臺上的光電開關檢測到玻璃板需要旋轉，并向PLC發送電信號。PLC分配轉臺伺服電機以根據程序進行操作。旋轉90°后，轉臺上的光電開關檢測到位置調整完成，將電信號發送到PLC，并根據程序停止分配給轉臺上伺服電機的PLC。

4.2鏡反射式光電開關的應用

鏡反射型光電開關還具有發射器和接收器的功能。光電開關的發射器發出的光通過反射鏡反射到接收器。當檢測到的物體通過并完全遮擋光線時，光電開關將產生檢測開關信號。

（1）堆垛機定位檢測

堆疊器通常在兩個工作平面上操作，這兩個平面是堆疊器的第一平面，并且是機械手進行堆疊操作的平面。堆疊完成后，堆疊平臺將整體旋轉180°，如果面B面向機械手，則機械手可以在面B上執行堆疊操作。在此過程中，確保堆垛平臺旋轉角度的準確性尤為重要。堆疊器的底部是左右兩個反射鏡光電開關，堆疊器的每一側都有一個相應的鏡面。當堆疊器平臺完全旋轉時，從兩個光電開關發出的光不會垂直入射到鏡子，因此在接收器上沒有檢測到光信號。當堆疊平臺旋轉180°時，兩個光電開關發出的光再次垂直進入鏡面，并且接收端也檢測到該光并將電信號發送給PLC，然后PLC根據程序停止旋轉。發送命令伺服電機。

（2）行車運行安全檢測

運行中，兩側的軌道電機的安裝位置和狀態不同，因此兩側的驅動速度會有所不同，并且很可能發生安全事故。為了確認兩側的驅動速度相同，在驅動器的兩側安裝了鏡面反射光電開關和專用的驅動鏡，并且將光電開關的檢測距離調整為大于驅動器本身的長度。然后，必須安裝反射鏡，使光電開關的光信號垂直于入射接收端長時間關閉狀態。如果驅動運動兩側的速度不同，則光信號不能垂直進入接收端，因此接收端將電信號發送給驅動控制器。驅動控制器根據程序發送停止命令，電機關閉，制動器同時運動。

4.3對射式光電開關的應用

它包括結構上分離的發射器和接收器，光軸指向相反的方向。發射器發出的光直接入射到接收器上。當檢測到的物體在發射器和接收器之間通過并阻擋光時，會生成光電開關切換信號。當要檢測的物體不透明時，透射式光電開關是最可靠的檢測裝置。

堆垛區安全檢查。一組透射式光電開關分別安裝在0.3M和1M的高度上。堆疊器運行時，光電開關通常處于關閉狀態。如果有人或物體意外進入堆疊區域，則光信號將被阻塞，并且接收端無法檢測到該光信號。同時，接收器向PLC發送電信號，然后PLC根據程序將堆垛停止命令發送給機械手手臂電機和相應的旋轉平臺電機。電機會抱住制動器并停止堆放，以免發生危險。在確認安全之后，人員可以手動清除警報，但是此時沒有任何物體擋住光信號，并且堆垛機可以繼續工作。

5.結束語

綜上所述，針對玻璃切裁作業，光電開關具有現狀的優點而被廣泛應用于玻璃生產過程中，該技術大大提高了切裁的效率，促進了企業自動化生產作業水平提升。

參考文獻：

[1]? 蔣慧海.光電開關的原理及應用[J]江西：銅業工程，2019（18）;33

[2]? 吳曉娜.接近開關的正確選用[J]河南：中國科技信息，2019（47）：17

[3]? 鄭麟.關于接近傳感器原理及常見故障分析[J]中國新通信，2019（22）：48

（作者單位：河北南玻玻璃有限公司）