平板玻璃切裁的分析研究

王艷東 苑亞濤 劉彬 高雪峰

摘要：工藝設計離不開產(chǎn)品的自身特性。多分片薄玻璃生產(chǎn)線具有高速、寬板，玻璃板規(guī)格小、厚度薄，切割質量、防塵劃傷及邊角缺陷等表面質量要求高的特點，對玻璃的切裁起到了很好的控制作用。

關鍵詞：平板玻璃;切裁;重要性;系統(tǒng)設計

1.前言

玻璃切裁采取人工離線改切的方式會受到人工作業(yè)影響，效率地下，而且成本高，精度低。通過系統(tǒng)控制大大改善了這一情況，提高了切裁的效率。

2.玻璃切裁的重要性

隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展，各行各業(yè)對玻璃的依賴程度越來越高，尤其是房地產(chǎn)、汽車，以及智能化設備，同時對光伏玻璃的質量也提出了更高要求。玻璃橫切機的作用是將光伏玻璃生產(chǎn)線上的玻璃按照控制要求切割一定長度。其切割精度是關鍵技術要求，直接影響著玻璃產(chǎn)品的質量與等級川。目前國內(nèi)的一些光伏玻璃生產(chǎn)線還用著傳統(tǒng)的機電控制式設備，不僅精度不高，生產(chǎn)效率也低。雖然國外的玻璃橫切機設備先進，控制精度高，但其設備和售后服務價格昂貴，不宜在國內(nèi)大量采用。利用伺服控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制能實現(xiàn)更好的控制效果。

3.預處理檢測區(qū)段

3.1預處理區(qū)

主要是對引頭子、改板后的過渡板、退火窯出故障后的斷板等進行檢測，通過應急橫切、應急落板及破碎后將其回爐，保護冷端的輸送、切裁等設備。此區(qū)從前往后依次布置斷板檢測裝置、應急橫切機、應急落板破碎裝置，斷板檢測的信號需要同時傳送給錫槽中控室和冷端控制室，通知雙方及時處理。

3.2檢測區(qū)

預處理工序之后是設計檢測區(qū)，此區(qū)前端布置一臺缺陷檢測儀，主要對玻璃質量、玻璃厚度及玻璃邊位置進行檢測，將缺陷種類、缺陷位置、缺陷大小、玻璃厚度、玻璃邊位置信息傳送到優(yōu)化切割系統(tǒng)，為優(yōu)化切割系統(tǒng)的切割和判等工作提供數(shù)據(jù)支持。檢測區(qū)段長度取決于缺陷檢測儀中心到縱切刀輪的距離，這個距離由具體優(yōu)化方案而定，需要綜合考慮缺陷檢測儀數(shù)據(jù)整理發(fā)出用時、優(yōu)化板長和優(yōu)化片數(shù)、優(yōu)化切割系統(tǒng)接收處理數(shù)據(jù)用時等，一般可設在12-15m之間。為了防止玻璃表面發(fā)霉，有的生產(chǎn)線會在檢測區(qū)段設置一臺防霉液噴淋裝置，防霉液噴淋裝置的位置要求要確保進入切割區(qū)段前，玻璃帶上的防霉液要干掉，以免影響切割。

4.切裁加速區(qū)段

4.1切裁區(qū)

依次布置測長發(fā)訊裝置、板邊檢測裝置、縱切橋和橫切橋。測長發(fā)訊裝置完成玻璃帶的速度檢測，板邊檢測裝置提供玻璃帶邊部位置信息，優(yōu)化切割系統(tǒng)將這些信息數(shù)據(jù)處理后，分別控制縱切橋和橫切橋的縱切刀和橫切刀按指令進行切割動作?？v切橋一般是設置兩橋，如果有套裁要求，可以實現(xiàn)兩個規(guī)格玻璃板的套裁，如果沒有，可一用一備。今后優(yōu)化切割的發(fā)展趨勢是多規(guī)格套裁，在不增加縱切橋數(shù)量的前提下，可利用兩橋的不同切割刀快速切換來完成[1]，控制系統(tǒng)將會更復雜。每橋設置的切割刀數(shù)量目前可以按玻璃縱向片數(shù)和是否具備二次切邊功能來定，如果多規(guī)格套裁，就要同時考慮玻璃規(guī)格和切割周期等因素。橫切橋每橋配置一把切割刀，橫切橋的數(shù)量主要根據(jù)最小玻璃板的來板周期來定，切割周期如果小于來板周期，就要雙刀或多刀輪切來實現(xiàn)，橫向抽條時還要考慮抽條動作由誰來完成。此區(qū)輸送輥道也是有效保證玻璃板切割質量的重要組成部分，切割輥道輥面平面度要好，玻璃板接觸點盡可能多，否則很容易出現(xiàn)碎片?？v切處要求用全膠輥，橫切處輥距和膠圈間距盡可能小。玻璃板的切割質量還與切割刀輪直徑、切割刀輪角度、切割壓力等因素息息相關[2]。

4.2橫掰加速區(qū)

此區(qū)段功能是將玻璃板按等級或按缺陷位置達標，沿橫切線進行橫向掰斷，并將前后片之間拉開一定間距。橫向掰斷裝置之前設計一臺打標機，其后設計加速輥道，有的生產(chǎn)線還有質檢取片要求，可在加速輥道末端設置質檢取片臺。加速輥道前段可兼有小落板功能，如果有抽條板，橫掰后直接下落。橫向掰斷到橫切橋之間的距離可運用玻璃帶抬起曲線方程得出，加速輥道的長度和分區(qū)布置可按照超薄浮法玻璃冷端加速輥道的計算方法進行合理的設計。

5.掰分落區(qū)段

5.1掰分區(qū)

（1）掰邊區(qū)

掰邊由掰邊裝置和掰邊輥道共同完成，掰邊輥道的長度可參照加速區(qū)長度。多分片薄玻璃生產(chǎn)線上玻璃板都不會太厚，一般在6mm以下，掰邊裝置選取單輪方式即可。掰邊裝置和掰邊輥道的跑偏跟蹤周期要滿足跟蹤動作在兩塊玻璃板的間隔時間內(nèi)完成。

（2）縱掰縱分區(qū)

縱掰和縱分分別由縱向掰斷裝置和縱向分離裝置來實現(xiàn)。根據(jù)玻璃生產(chǎn)企業(yè)的實際生產(chǎn)經(jīng)驗反饋，結合對工藝的理論分析，可以得出多分片進行縱掰應該每次同時掰斷兩條縫，從輥道最外側的兩塊玻璃板依次向內(nèi)實施?？v分也應如此，每次同時掰斷的是哪兩條縱切線，緊接著要同時分開這兩條縫，如果分開的玻璃板間隔太小，不夠理想，還要再進行一次縱分，連續(xù)實施兩次縱分[3]?？v向掰斷裝置和縱向分離裝置的布置臺數(shù)及具體結構要以此為原則，綜合考慮所有的玻璃板規(guī)格、厚度、長度、周期等多個因素。玻璃周期越短，玻璃板規(guī)格越多，縱向掰斷裝置和縱向分離裝置布置的越多。

另外，縱向掰斷裝置不能設計成每臺掰斷輪數(shù)量一樣。越厚越長的玻璃板用的掰斷輪相對要多一些;越薄越短的玻璃板用的掰斷輪相對要少一些。縱向分離裝置的短輥數(shù)量和短輥長度也要依據(jù)所有縱切線的位置來設計，保證每兩塊玻璃板都能夠有效的分離。

5.2落板區(qū)

此區(qū)將優(yōu)化切割系統(tǒng)判出的廢板和掰斷產(chǎn)生的形狀缺陷板送到破碎機進行破碎回爐。形狀缺陷由完整性檢測儀檢出，主要包括多缺角、破損及裂縫、尺寸超差等。進入完整性檢測儀的玻璃板要求是勻速且運行方向與輥道輸送方向一致，因此完整性檢測儀距最后一道縱向分離裝置的距離不得小于最大板長。完整性檢測儀距主線落板的距離要預留出完整性檢測儀數(shù)據(jù)發(fā)出時間和落板接收動作時間，理想的狀況應該是玻璃板前沿到落板時主線落板已經(jīng)完成升降動作處于等待狀態(tài)。落板的長度設置要統(tǒng)籌考慮玻璃板的長度和周期，實現(xiàn)在時間上滿足短板周期要求，在長度上滿足長板長度要求。

6.結束語

總之，隨著玻璃生產(chǎn)技術的不斷優(yōu)化提升，更多的智能化系統(tǒng)應用其中，促進玻璃行業(yè)的進一步發(fā)展。

參考文獻

[1]劉銳，孫琦.如何確定橫切機與橫掰輥間的最小距離[J].中國玻璃，2019（18）：11

[2]尉少坤，章寅.超薄浮法玻璃冷端加速輥道的分區(qū)[J].中國玻璃，2019（30）;195

[3]馮影，丁隕星.大噸位浮法玻璃生產(chǎn)線的冷端裝備[J].中國玻璃，2018（33）：18