一种智能管控光纤预制棒疏松体几何参数的系统及方法
技术领域
本发明涉及光纤预制棒制造技术领域，具体涉及一种智能管控光纤预制棒疏松体几何参数的系统及方法。
背景技术
为实现成本控制，国内大部分光棒公司均采用了VAD制备芯棒，OVD制备包层的两步法工艺。提高各工序的产品品质及成品率，不仅可以提高当前工序产品的利用率，而且使得后道工序的生产变得更稳定与容易，对生产成本的降低起着至关重要的作用。VAD与OVD工序产品品质包括光学参数与几何参数两部分，该参数获取需要通过后道测试工序才能反馈，反馈周期较长。
为了控制产品的稳定性与缩短参数反馈周期，目前部分公司采用光学参数与几何参数分测的方法，即主要是在VAD制备预制棒疏松体的工序测试几何参数。
生产过程中的几何测量装置分为电子式与非电子式两种。电子式的测量装置固定于设备上，设备配比一对一，增加了生产成本；同时电子式的测量装置长期处于高温工作环境中，设备损坏几率增加。非电子式测量装置为人工移动式，设备配比一对多，但增加了生产人员的工作量，同时会因操作人员的测试手法不同带来数据误差。另外，当前的检测设备的作用仅为测量及记录数据，并不能及时反馈测量数据以形成闭环控制，无法实现智能地对生产进行管控。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种智能管控光纤预制棒疏松体几何参数的系统及方法，降低生产人员的工作量，提高产品的合格率。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种智能管控光纤预制棒疏松体几何参数的系统，包括MES生产装置、AGV智能装置和中央沉积控制装置：
所述MES生产装置用于：设定各个生产设备的地图分布，根据地图分布设定AGV智能装置的移动路线与检查频率；收到AGV智能装置反馈的图像数据时，将图像数据转化成几何尺寸参数并反馈至中央沉积控制装置；
所述AGV智能装置用于：根据MES生产装置设定的移动路线与检查频率，移动至对应的生产设备处进行疏松体数据测量，并将测量的图像数据反馈至MES生产装置；
所述中央沉积控制装置用于：对MES生产装置反馈的疏松体的几何尺寸参数进行判定，不合格时采用生产设备设定的斜率参数对配方进行流量调节。
在上述技术方案的基础上，所述中央沉积控制装置具体用于：对MES生产装置反馈的疏松体的几何尺寸参数进行判定，若不合格，采用生产设备设定的斜率参数对配方进行流量调节，并发送设备呼叫指令至MES生产装置；若合格，发送停止设备呼叫指令至MES生产装置；
所述MES生产装置还用于：收到设备呼叫指令时，调度AGV智能装置在当前生产设备位置处停留并进行监测；收到停止设备呼叫指令时，调度AGV智能装置移动至下一台生产设备进行检测。
在上述技术方案的基础上，所述AGV智能装置包括电子测量装置、AGV移动装置和升降调节装置；
所述AGV移动装置用于：根据MES生产装置设定的移动路线与检查频率，将电子式测量装置移动至各生产设备处；
所述电子测量装置用于：对当前生产设备处的疏松体进行疏松体数据测量，并将图像数据反馈MES生产装置；
所述升降调节装置用于：调节电子测量装置的上下方向与前后方向。
在上述技术方案的基础上，所述系统还包括定位装置，其根据MES生产装置设定的AGV智能装置的移动路径进行安装，用于定位与保护AGV智能装置。
在上述技术方案的基础上，所述系统还包括电子测量装置开关，设于电子测量装置朝向所述定位装置的一侧，用于控制电子测量装置的启停；
所述定位装置还用于触发所述电子测量装置开关。
在上述技术方案的基础上，所述电子测量装置开关为双按钮开关。
在上述技术方案的基础上，所述生产设备包括VAD沉积设备和OVD沉积设备。
本发明还提供一种智能管控光纤预制棒疏松体几何参数的方法，包括以下步骤：
MES生产装置对生产设备与AGV智能装置进行编号，设定各个生产设备的地图分布，根据地图分布设定AGV智能装置检测各生产设备处疏松体的移动路线与检查频率；
AGV智能装置根据MES生产装置设定的移动路线与检查频率，移动至对应的生产设备处进行疏松体数据测量，并将测量的图像数据反馈至MES生产装置；
MES生产装置收到AGV智能装置反馈的图像数据时，将图像数据转化成几何尺寸参数，将几何尺寸参数反馈至中央沉积控制装置；
中央沉积控制装置对MES生产装置反馈的疏松体的几何尺寸参数数据进行判定，若不合格，采用生产设备设定的斜率参数对配方进行流量调节，并发送设备呼叫指令至MES生产装置；若合格，发送停止设备呼叫指令至MES生产装置；
MES生产装置收到设备呼叫指令时，调度AGV智能装置在当前生产设备位置处停留并进行监测；收到停止设备呼叫指令时，调度AGV智能装置移动至下一台生产设备进行检测。
在上述技术方案的基础上，所述AGV智能装置包括电子测量装置、AGV移动装置和升降调节装置，所述AGV智能装置进行疏松体数据测量，具体包括以下步骤：
根据预先设置的AGV智能装置的移动路径，固定定位装置；
通过AGV移动装置将电子测量装置移动至定位装置处，调节电子测量装置的升降调节装置，使电子测量装置清晰对焦疏松体；
通过电子测量装置对当前生产设备中的疏松体进行数据测量，将测量的图像数据反馈至MES生产装置。
在上述技术方案的基础上，所述电子测量装置上设有电子测量装置开关，且设于电子测量装置朝向所述定位装置的一侧；
通过AGV移动装置将电子测量装置移动至定位装置处时，触发所述电子测量装置开关，电子测量装置开关控制电子测量装置开始对当前生产设备中的疏松体进行数据测量。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明采用MES生产装置调度AGV智能装置，快速处理测量数据，大大提高了生产智能化，降低了生产人员的工作量。AGV智能装置根据设定的移动路径测量，消除了因人员不同而带来的测量数据误差，提高了数据准确性。且采用的AGV智能装置从固定式变为移动式，避免了长时间的高温工作环境，提高了设备采用寿命。同时，AGV智能装置的测量可以快速反馈至中央沉积控制装置，通过中央沉积控制装置及时控制生产设备调整生产配方，提高了产品的合格率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要采用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的管控光纤预制棒疏松体几何参数的系统的工作示意图；
图2是本发明实施例的AGV智能装置结构正视图；
图3是本发明实施例的AGV智能装置结构后视图；
图4是本发明实施例的管控光纤预制棒疏松体几何参数的方法的流程示意图。
其中，1-被测疏松体，2-定位装置，3-AGV智能装置，4-MES生产装置，5-中央沉积控制装置，6-生产设备组，7-升降调节装置，8-电子测量装置，9-AGV移动装置，10-电子测量装置开关，11-电子测量装置上下调节旋钮，12-电子测量装置前后调节旋钮。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
本实施例中公开了一种管控光纤预制棒疏松体几何参数的系统与方法，可以实现实时在线、智能管控预制棒疏松体几何尺寸参数处于设定的合格范围，不仅避免了因几何参数不良造成的产品报废，有效降低了生产成本，而且智能移动装置设计，使得操作无人化、智能化，可以快速、简便、高效的处理预制棒全工序生产过程中的疏松体参数管控，大大降低了的生产人员工作负荷与工作时间，极大的提高了设备采用效率，无人化的生产设计也保障了生产人员的健康与安全。
参见图1所示，本发明实施例提供的管控光纤预制棒疏松体几何参数的系统，其包括AGV智能装置3、定位装置2、中央沉积控制装置5、MES生产装置4。该系统用于VAD工序疏松体生产时芯层直径与包层直径检测与管控，将芯层直径与包层直径的比值控制在设定值范围内；用于OVD工序疏松体生产时包层直径检测与管控，将包层直径控制在设定范围内。
参见图2所示，AGV智能装置3，其包括电子测量装置8，AGV移动装置9，升降调节装置7三个部分，通过设定移动路线与检查频率，AGV移动装置9将电子式测量装置移动至每台生产设备进行几何参数测量；电子测量装置8对生产过程中的VAD/OVD光纤预制棒疏松体进行几何尺寸检测，并将测量数据反馈MES生产装置4进行处理；升降调节装置7，用于调节电子式测量装置的位置，便于电子测量装置8对焦，提高测量准确度。定位装置2，一方面用于设备定位，用于保护与定位AGV智能装置3；另一方面用于启动电子测量装置8的开关。中央沉积控制装置5，控制车间所有疏松体生产设备，用于接收MES生产装置4反馈的测量数据，并判断是否处于设定范围内，如果超出设定范围值，中央沉积控制装置5将根据已设定的斜率自动调整当前设备的配方流量，并将设备呼叫信号反馈于MES生产装置4，MES生产装置4调度AGV智能装置3对当前设备进行持续监测，直至几何参数处于设定范围内后，继续进行其他设备的几何参数检测。MES生产装置4，一方面用于处理AGV智能装置3反馈的测量数据，并与中央沉积控制装置5通讯反馈测量结果，控制生产稳定性；另一方面绘制生产设备的分布地图，用于规划AGV智能装置3的调度任务与移动路径。所有系统为全闭环驱动单元控制，可显著提高控制精度，减小跟踪误差，提高系统频响。
MES生产装置4，对车间内生产设备与AGV智能装置3进行编号，设定生产设备组6的地图分布，根据检测频率设定调度AGV智能装置3对生产设备组6内的设备进行疏松体几何尺寸测量。的调度，AGV智能装置3按照生产设备编号顺次检测，的检测频率，依据生产设备的数量与AGV智能装置3的数量设计，最低频率为所有生产设备能够检测到一次，确保所有设备在产品生产的起始阶段几何参数能够合格，顺利过渡到生产稳定阶段。几何尺寸测量，用于将电子测量设备获取的图像数据，通过边缘捕捉计算，将图像数据处理成数字数据，定位成为疏松体的几何尺寸，并发送数据至中央沉积控制装置5。
中央沉积控制装置5，根据反馈的测量数据，用于判定生产设备的产品合格状态，并根据判定结果发送AGV智能装置3的任务指令以及配方调整指令，实时、在线调整与监控疏松体的几何参数，使参数处于合格范围。
作为优选的实施方式，中央沉积控制装置5，将光纤预制棒整个流程中所有生产疏松体的制备设备进行管控统一管理，提高了AGV智能设备运行效率，降低了设备采用数量，降低了设备维护成本，提高了产线无人化、智能化程度。
作为优选的实施方式，升降调节装置7，用于电子测量装置8的位置调整，旋钮调节电子测量装置8的上下方向与前后方向，使得电子测量装置8可以清晰对焦、测量疏松体，提高测量数据准确性。
作为优选的实施方式，电子测量装置8开关，用于电子测量装置8的启停控制，采用双按钮设计，双按钮同时开启后电子测量装置8开始工作，此设计一方面是为了避免按钮勿碰造成设备的误报警，另一方面可以用于的AGV移动装置9定位，防止AGV移动装置9侧偏，导致无法电子测量装置8无法对焦测量。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种智能管控光纤预制棒疏松体几何参数的方法，参见图4所示，包括以下步骤：
S1、MES生产装置4对生产设备与AGV智能装置3进行编号，设定各个生产设备的地图分布，根据地图分布设定AGV智能装置3检测各生产设备处疏松体的移动路线与检查频率；
S2、AGV智能装置3根据MES生产装置4设定的移动路线与检查频率，移动至对应的生产设备处进行疏松体数据测量，并将测量的图像数据反馈至MES生产装置4；
S3、MES生产装置4收到AGV智能装置3反馈的图像数据时，将图像数据转化成几何尺寸参数，将几何尺寸参数反馈至中央沉积控制装置5；
S4、中央沉积控制装置5对MES生产装置4反馈的疏松体的几何尺寸参数数据进行判定，若不合格，采用生产设备设定的斜率参数对配方进行流量调节，并发送设备呼叫指令至MES生产装置4；若合格，发送停止设备呼叫指令至MES生产装置4；
S5、MES生产装置4收到设备呼叫指令时，调度AGV智能装置3在当前生产设备位置处停留并进行监测；收到停止设备呼叫指令时，调度AGV智能装置3移动至下一台生产设备进行检测。
本发明实施例的管控光纤预制棒疏松体几何参数的方法，具体包括以下步骤：
(1)采用MES生产装置4，预先设置车间内生产设备组6的地图分布，用于规划AGV智能装置3的移动路径与检测频率；
(2)根据预先设置的AGV智能装置3移动路径，固定定位装置2；
(3)AGV智能装置3移动至定位装置2处停止后，参见图3所示，手动调节电子测量装置上下调节旋钮11与电子测量装置前后调节旋钮12，使得电子测量装置8可以清晰对焦、测量疏松体；
(3)AGV智能装置3按照设定的检测频率，移动至对应生产设备的定位装置2处，对当前生产设备进行数据测量；
(4)AGV智能装置3将测量的图像数据反馈至MES生产装置4，MES生产装置4将图像数据处理转化成数字数据，确定被测疏松体1的几何尺寸参数；
(5)MES生产装置4将所处理的几何尺寸数据通讯于中央沉积控制装置5，中央沉积控制装置5对数据进行判定。数据判定不合格，中央沉积控制装置5采用生产设备已设定的斜率参数对配方进行流量调节，同时发送设备呼叫指令，MES生产装置4接收到设备呼叫指定，调度AGV智能装置3在当前生产设备位置处停留，持续监测，直到生产几何参数合格；
(6)几何数据判定合格后，中央沉积控制装置5发送停止设备呼叫指令，MES生产装置4调度AGV智能装置3移动至下一台生产设备处进行疏松体几何尺寸参数测量与管控。
(7)在设定的检测频率内，AGV智能装置3在中央沉积控制装置5与MES生产装置4的调度下对生产设备组6内的所有设备持续进行几何尺寸参数的测量与管控。
以下结合具体的实施例作进一步详细说明。本实施例采用一台AGV智能装置3，3台VAD沉积设备，8台OVD沉积设备。
生产过程采用步骤为：如图1中所示，MES生产装置4预先设置生产设备组6的分布地图，根据分布地图规划AGV智能装置3的移动路径与1小时/次的检测频率。根据预先设置的AGV智能装置3移动路径与定位装置2，手动调节电子测量装置上下调节旋钮11与电子测量装置前后调节旋钮12，使得电子测量装置8可以清晰对焦、测量疏松体。然后AGV智能装置3根据规划移动路径，按照检测顺序先移动至生产设备1进行被测疏松体1的几何尺寸参数检测。
参见图2所示，AGV智能装置3到达生产设备1后，AGV移动装置9与定位装置2接触，电子测量装置开关10被定位装置2启动，电子测量装置8开始进行被测疏松体的几何尺寸测量，获取图像数据后AGV智能装置3将图像数据反馈给MES生产装置4。MES生产装置4对图像数据进行处理转化成数字数据，确定被测疏松体1的几何尺寸数据，然后将检测后的几何尺寸数据反馈于中央沉积控制装置5进行合格判定。中央沉积控制装置5判定测试数据偏大不合格，采用生产设备1已设定的斜率参数对配方进行流量调节，同时发送设备呼叫指令。MES生产装置4根据接收的设备呼叫指令，调度AGV智能装置3停留在当前生产设备1位置处，持续对被测疏松体1进行监测。5分钟后中央沉积控制装置5判定测试数据合格，发送停止设备呼叫指令。MES生产装置4根据接收的停止设备呼叫指令，调度AGV智能装置3移动至生产设备2处进行数据测量。AGV移动装置9与定位装置2分开，电子测量装置开关10被关闭，电子测量装置停止工作，直到下一次被定位装置2启动，持续进行生产过程中疏松体几何参数的智能管控。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
