浮法玻璃生產(chǎn)線冷端自動(dòng)化現(xiàn)狀與發(fā)展

胡耀明

摘要：玻璃在我們生活中比較常見，可以起到很好的裝飾作用。根據(jù)生產(chǎn)線冷端自動(dòng)化來看，技術(shù)方面存在一定局限性，需要積極研發(fā)才能實(shí)現(xiàn)突破。文章先介紹基本內(nèi)容，再分析現(xiàn)狀，最后提出發(fā)展策略，從而促進(jìn)玻璃生產(chǎn)更好的發(fā)展，滿足實(shí)際需求。

關(guān)鍵詞：浮法玻璃生產(chǎn)線；冷端自動(dòng)化；現(xiàn)狀與發(fā)展

冷端是浮法玻璃生產(chǎn)線的重要組成部分，直接關(guān)系到自動(dòng)化水平的高低。在生產(chǎn)過程中，冷端工段基本實(shí)現(xiàn)了在線玻璃缺陷自動(dòng)檢測(cè)、優(yōu)化切割、加速分離、自動(dòng)落板、自動(dòng)噴粉等。同時(shí)要樹立起創(chuàng)新意識(shí)，不斷引入先進(jìn)技術(shù)，有利于提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

一、現(xiàn)階段冷端自動(dòng)化裝備和思路

（一）冷端功能區(qū)劃分

應(yīng)急區(qū)。主要是為了解決突發(fā)問題，當(dāng)切割區(qū)之后的設(shè)備出現(xiàn)異常情況的時(shí)候，作為玻璃板輸出的通道。質(zhì)檢和切割區(qū)?？梢詫?duì)玻璃缺陷進(jìn)行在線檢測(cè)，并劃分為不同的等級(jí)，把退火后的玻璃按照產(chǎn)品規(guī)格切片。加速分離區(qū)。由于操作速度比較頻繁，所以對(duì)電機(jī)性能提出了更高的要求，保證玻璃生產(chǎn)的正常進(jìn)行。高速輸送區(qū)。位于落板后到堆垛區(qū)前，對(duì)玻璃板輸送，一般設(shè)有手動(dòng)、自動(dòng)兩種操作方式。堆垛區(qū)。國內(nèi)堆垛設(shè)備包括水平堆垛機(jī)、垂直堆垛機(jī)、機(jī)械手三種類型，具體運(yùn)用要基于實(shí)際情況而定，從而發(fā)揮出有效作用，提高玻璃生產(chǎn)效率。

（二） 冷端自動(dòng)化控制設(shè)備

自動(dòng)缺陷檢測(cè)系統(tǒng)。是通過計(jì)算機(jī)操作進(jìn)行檢測(cè)的，利用圖像識(shí)別和處理技術(shù)發(fā)現(xiàn)其中存在的缺陷，并分類標(biāo)識(shí)。系統(tǒng)可以根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)玻璃等級(jí)判定，打出標(biāo)記。在這種模式下，人員只需要簡(jiǎn)單操作就可以完成任務(wù)，大大節(jié)省了時(shí)間，減少過程中不必要的程序。自動(dòng)缺陷檢測(cè)系統(tǒng)能夠和切割系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通訊，依據(jù)產(chǎn)品訂單的具體要求進(jìn)行優(yōu)化切裁，不斷提高成品率。玻璃生產(chǎn)行業(yè)是處于不斷發(fā)展之中的，所以技術(shù)要優(yōu)化升級(jí)，才能發(fā)揮出更大的作用，解決實(shí)際中遇到問題，減少不利因素影響。自動(dòng)化技術(shù)會(huì)大大提升，從源頭上控制產(chǎn)品的質(zhì)量。

切割控制系統(tǒng)。主要包括人機(jī)界面和上位控制系統(tǒng)，對(duì)測(cè)量、縱切、橫切等控制系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理，確保處于正常工作狀態(tài)之中。測(cè)量師切割的前提條件，所以結(jié)果一定要精確，否則會(huì)影響到成品率。切割系統(tǒng)通常采用的是高速脈沖計(jì)數(shù)法，將偏差控制在合理范圍之內(nèi)。主控采用PLC，通過網(wǎng)絡(luò)通訊方式控制伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)速度控制和精確定位。國內(nèi)的切割設(shè)備功能在不斷完善，具有很高的自動(dòng)化程度，有效確保了設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性、對(duì)于提升品質(zhì)是非常有幫助的。切刀壓力能夠?qū)崿F(xiàn)無極調(diào)節(jié)，滿足不同厚度玻璃切割的需求，發(fā)揮出有效作用。

堆垛系統(tǒng)。采用PLC控制系統(tǒng)，傳動(dòng)單元采用變頻系統(tǒng)或者伺服系統(tǒng)，效果非常好。機(jī)械手主要是運(yùn)用國外先進(jìn)廠家的產(chǎn)品、性能比較好，經(jīng)過了長時(shí)間發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)趨于完善。利用絕對(duì)值編碼器檢測(cè)吸盤取片機(jī)運(yùn)行的指令動(dòng)作點(diǎn)，包括取片、加速、減速、放片、停止等，對(duì)于過程中環(huán)節(jié)進(jìn)行全面控制。外圍輔助設(shè)備，例如吸盤、邊部掃描、堆垛架等要根據(jù)生產(chǎn)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，確?？梢院芎玫倪m應(yīng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的順利開展。機(jī)械手控制系統(tǒng)包括上位協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、視覺檢測(cè)控制系統(tǒng)、機(jī)械手控制系統(tǒng)、堆垛架控制系統(tǒng)等，分別具有各自的功能。

二、冷端自動(dòng)化設(shè)備現(xiàn)狀

隨著技術(shù)的發(fā)展，我國在冷端設(shè)備制造中進(jìn)步很大，從自動(dòng)缺陷檢測(cè)設(shè)備到最末端的自動(dòng)堆垛設(shè)備都可以實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)，而且部分設(shè)備已經(jīng)出口，處于國際領(lǐng)先水平。完整設(shè)備是由不同系統(tǒng)和部分組成的，分別由不同商家生產(chǎn)，在實(shí)際中缺乏統(tǒng)一的整體化引導(dǎo)方案，無法實(shí)現(xiàn)和控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)、高效的數(shù)據(jù)交換，導(dǎo)致不能對(duì)第三方系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析和數(shù)據(jù)庫的建立。在這種情況下，設(shè)備自身存在缺陷，對(duì)生產(chǎn)線效率會(huì)產(chǎn)生影響。如何對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)一體化、智能化的控制，依然需要進(jìn)一步研究才可以，攻克技術(shù)方面存在的難題。

三、新技術(shù)的引入

（一） 數(shù)據(jù)化的冷端自動(dòng)化系統(tǒng)

先進(jìn)的玻璃在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中的缺陷，例如氣泡、污點(diǎn)、雜物等，而且會(huì)直觀顯示出來，便于更好的了解。對(duì)于出現(xiàn)問題的地方實(shí)行截圖保存，為后期處理做好準(zhǔn)備，可以節(jié)省很多時(shí)間。在線檢測(cè)系統(tǒng)與切割系統(tǒng)、線控系統(tǒng)通訊，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)化切割，為產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫提供可靠的保障。數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品規(guī)格、等級(jí)等相關(guān)信息的跟蹤，保證生產(chǎn)線上玻璃的位置、狀態(tài)、運(yùn)行軌跡都在控制系統(tǒng)中被實(shí)時(shí)運(yùn)算、記錄、傳輸，為后期運(yùn)算、分配控制提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)化技術(shù)對(duì)于生產(chǎn)中信息全面了解，能夠提高精確性，減少出現(xiàn)的失誤。

（二） 通用化的冷端自動(dòng)化系統(tǒng)

所有的冷端自動(dòng)化設(shè)備，都可以通過預(yù)留的通用通訊接口進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，實(shí)現(xiàn)各種控制系統(tǒng)靈活的連接，操作起來會(huì)比較方便，有利于實(shí)現(xiàn)一體化。在市場(chǎng)環(huán)境中，客戶需求是多樣化的，為了提高產(chǎn)品滿意程度，通過標(biāo)準(zhǔn)、通用的總線實(shí)現(xiàn)通訊，節(jié)省了投入的成本，而且具有很好的穩(wěn)定性。靈活使用自由編程通訊與非標(biāo)設(shè)備、單片機(jī)設(shè)備通訊。如果冷端自動(dòng)化設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)連接，需要對(duì)每個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制，不僅會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間，而且效果不是很好。由此可見，通用化的冷端自動(dòng)化系統(tǒng)具有強(qiáng)大功能，彌補(bǔ)技術(shù)存在的不足之處，不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量。

（三） 智能化冷端控制系統(tǒng)

和傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單速度控制、順序傳輸比較，新型的智能化冷端控制系統(tǒng)有著明顯優(yōu)勢(shì)，建立在數(shù)據(jù)流分析的基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)冷端生產(chǎn)線上玻璃產(chǎn)品傳輸?shù)慕y(tǒng)籌分流和工位分配。掰邊設(shè)備可以根據(jù)玻璃板的規(guī)格改變做隨動(dòng)跟蹤，減少了人員的工作量，完全是自動(dòng)化處理。琴鍵式落板依據(jù)玻璃板缺陷等級(jí)和規(guī)格，實(shí)現(xiàn)對(duì)不合格產(chǎn)品的分檢落板，為優(yōu)化切割和分等堆垛提供質(zhì)檢支持。智能化控制系統(tǒng)能夠隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行全面分析和運(yùn)算，從而合理調(diào)配玻璃產(chǎn)品物質(zhì)流的運(yùn)行狀態(tài)和方向，使得整個(gè)冷端生產(chǎn)線更加有序、高效，適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需求。

（四） 在線式冷端自動(dòng)化系統(tǒng)

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被運(yùn)用到各行各業(yè)，并且取得顯著效果，玻璃生產(chǎn)也不例外，要堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)理念，發(fā)揮出先進(jìn)技術(shù)的作用。在線式冷端自動(dòng)化系統(tǒng)，淘汰了傳統(tǒng)的單線控制，利用互聯(lián)網(wǎng)任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)整個(gè)冷端控制系統(tǒng)的任意操作，可以設(shè)定相應(yīng)權(quán)限，提高數(shù)據(jù)安全等級(jí)，不會(huì)出現(xiàn)泄露的情況。在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)各方的信息交流，打破時(shí)間和空間局限，發(fā)現(xiàn)問題在第一時(shí)間內(nèi)解決，減少造成的不必要損失。

四、結(jié)語

綜上所述，浮法玻璃生產(chǎn)線冷端自動(dòng)化現(xiàn)狀與發(fā)展研究具有重要意義，可以提升技術(shù)水平。用發(fā)展眼光去看待問題，將先進(jìn)技術(shù)和玻璃生產(chǎn)結(jié)合在一起，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬心寬. 浮法玻璃生產(chǎn)線冷端自動(dòng)化現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 數(shù)字通信世界，2018（10）：129.

[2]王健，肖純，陳嘉琪. 浮法玻璃生產(chǎn)線冷端自動(dòng)化現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 玻璃，2015，42（04）：5-8.

[3]費(fèi)曉勇，談軍，張瑞，李波. 浮法玻璃生產(chǎn)線冷端碎玻璃自控系統(tǒng)總線應(yīng)用[J]. 河南建材，2017（03）：27-29.

（作者單位：清遠(yuǎn)南玻節(jié)能新材料有限公司）