玻璃工廠智能輸送系統技術規范發表時間：2022-12-01 14:03
前 言 本文件按照GB/T 1.1-2020《標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。 本文件由全國建筑玻璃標準化技術委員會（SAC/TC255）提出并歸口。 本文件起草單位：秦皇島玻璃工業研究設計院有限公司、秦皇島宇通機械制造有限公司、沙河市鴻昇玻璃有限公司、本溪玉晶玻璃有限公司、內蒙古玉晶科技有限公司。 本標準主要起草人：王健、李勇、劉新軍、王振海、趙茂欣、王天衡、黃有旺、侯朋召、胡耀亮、張棟、趙曉亮、熊紅兵、牛科、張建波、續芯如。 玻璃工廠智能輸送系統技術規范 范圍 本文件規定了玻璃工廠智能輸送系統的系統組成、安裝要求、功能要求與技術要求。 本文件適用于玻璃工廠智能輸送系統的研究、開發、安裝與應用。亦可供與玻璃工廠智能輸送系統有關的其他工作參考。 規范性引用文件 本文件沒有規范性應用文件。 術語和定義 下列術語和定義適用于本文件。 3.1 輥道Roller conveyor 玻璃工廠冷端輸送輥道采用2~4支撐結構，傳動側和非傳動側輥子采用梅花聯軸器連接，輥子和傳動軸之間采用自潤滑金屬制造的正交錐齒輪傳動，輥子采用優質無縫精拔管制造。輥子上布置膠圈增加與玻璃板的摩擦力。 3.2 加速分離Acceleration 加速分離是指來將橫向掰斷后的玻璃加速輸送出去，與玻璃帶分離的工藝流程。 加速分離輥道的低速與所采集的主傳動速度一致，加速分離輥道的高速，一般是退火窯輥道速度3～5倍，用以快速地把已經切割、橫掰成一定規格的玻璃板拉開足夠距離，便于后續工段的輸送、取片和裝箱。 3.3 掰邊 Edge?trim 掰邊是指利用掰邊裝備，將縱向切割后原板玻璃的兩個毛邊從玻璃成品帶上掰離的工藝流程。 3.4 縱掰 Snap 縱掰是指利用縱掰裝備，將帶有中間縱切切痕的玻璃在切痕位置縱向頂起，左右分離的工藝流程。 3.5 琴鍵式落板 Piano 落板是指將有嚴重缺陷的玻璃板輸送至輥道下方的破碎機，進行質量控制。琴鍵式落板是指多扇落板輥道組成的落板裝置，用來處置不同規格的玻璃板。 3.6 線控系統 Line control system 線控系統是指利用PLC、現場總線及運動控制、傳動技術組成的線控系統將冷端不同規格、等級的玻璃板按照規格、等級輸送、定位、加減速至相應處理裝置，并對源于訂單的所有玻璃產品、生產設備、工藝流程及故障處理的全局管控。 線控系統是一種匯集了玻璃生產訂單、玻璃質量檢測、玻璃冷端生產設備、玻璃跟蹤反饋等各種有用信息來進行綜合分析和處理，從而制定出最理想、最智能的玻璃優化、玻璃切割、輸送、堆垛方案的冷端控制系統。 功能要求 4.1加速分離 拉引段是退火窯輥道的延伸，因此其速度與退火窯主傳動同步；加速分離段是拉引段與高速傳輸段的銜接，在玻璃切割后尚未掰斷時，其速度與拉引段同步，掰斷以后，速度加速到與高速段同步，將掰斷后的玻璃平穩送入高速段。玻璃進入高速段后，因為速度差異形成了前后兩組玻璃的間距，其間距大小決定了位于高速段上堆垛設備的處理時間。 功能要求如下： 在退火窯末端輥子軸頭安裝高精度編碼器，或者通過總線方式與線控系統通訊，來實時采集主傳動速度； 拉引段及加速分離輥道的低速與所采集的主傳動速度一致，以避免輥道對玻璃的劃傷； 加速分離輥道的高速，一般是退火窯輥道速度3~5倍，快速地把已經切割、橫掰成一定規格的玻璃板拉開足夠距離，便于后續工段的輸送、取片和裝箱； 加速分離輥道一般由兩段以上輥道組成，每段輥道可以根據產品規格、輥道速度、切割周期自動調速，以優化不同規格玻璃板的間距； 加速分離輥道傳動電機一般由伺服電機驅動，伺服控制器控制，以適應短板高速時的加速需求； 所有伺服電機均采用一對一的單獨控制器，每段輥道設有單獨的啟停開關；并設有手動/自動控制方式，以提高系統的運行可靠性，避免一段輥道故障時引起系統功能障礙； 42掰邊 功能要求如下： 掰邊系統可以通過上位機或人機界面設定(手動或自動)跑偏跟蹤方式及掰邊方式、設定掰邊位置及壓輪壓下時間； 掰邊移動架由伺服電機驅動，實時跟蹤玻璃邊緣位置，以用于確定壓輪的位置； 掰邊輥道前端設有光電傳感器，用于校驗玻璃板位置以及觸發掰邊定位及掰邊動作； 掰邊輸送輥道一般由變頻電機（或伺服電機）驅動，輥道轉速由PLC通過PROFIBUS總線及變頻器控制電機確定。 掰邊輥道可選擇在掰邊時停止輸送，用來保證厚玻璃板的掰邊質量； 掰邊方式一般由滾壓掰邊、輪式掰邊、桿式掰邊等形式。 4.3 縱掰縱分 縱掰縱分一般配置前后設置2~3套，每套各有一組縱掰和一組縱分，以適應縱掰縱分三片及以上玻璃； 每組縱掰裝置上有6~8組縱掰輪，用來向上頂起不同規格的玻璃板； 每組縱分裝置上設6~8個縱分膠輥，每根縱分輥采用一個氣缸驅動其角度變換； 縱掰和縱分裝置的設計要避免玻璃在縱向掰斷和分離的時候相撞損壞； 掰邊裝置、縱掰縱分裝置氣動元器件選型需要滿足高速運行時的響應速度； 縱掰裝置由伺服電機驅動，可在輥道下縱向移動，實時跟蹤玻璃縱切切痕位置，以用于確定縱掰輪的位置； 4.4 落板 落板系統作為質量管控系統，安裝在切裁工段與采裝工段的輥道中段； 落板臺一般采用琴鍵形式，由4~18扇琴鍵式落板臺組成； 琴鍵可以根據缺陷玻璃寬度規格自動編組，同步動作； 落板輥道的下旋角度和行程由氣動元器件執行； 落板輥道下旋后將缺陷玻璃輸送至傾角、速度相同的斜坡接板輥道； 玻璃送入接板輥道后，繼續向前輸送至破碎機內，同時琴鍵式落板臺抬起復位； 可配合冷端線控系統或完整性檢測實現對玻璃的按規格或質量進行質量控制落板。 4.5分片或轉向 一般用來將玻璃由主線輥道改變傳輸方向，輸送至垂直支線或者平行雙層輥道。 分片或轉向系統前端一般配置光電傳感器，用于校驗玻璃板位置以及觸發玻璃板在分片或轉向位置定位； 系統配置一段伺服電機驅動的輥道或皮帶，用于玻璃板精確定位； 系統一般采用升降起重電機或者氣動下旋輥道來進行輸送角度的轉向； 電機驅動的轉向角度由抱閘系統和電子限位并執行動作； 氣動下旋輥道的轉向角度氣動元器件和電子限位執行動作； 在轉向時間不足時，可采用立交形式的轉向系統。即轉向機升起時，后續玻璃板可從轉向機下方通過。 4.6線控系統 在玻璃產品通過缺陷檢測儀，并獲得其傳遞的玻璃等級信號后，系統建立玻璃產品數據庫，產品的規格、等級等數據流信息將從此開始實時跟蹤其物質流，至此生產線上的每一塊玻璃產品的位置、狀態、運行軌跡，都會在控制系統里被實時運算、記錄、傳輸，從而為此后的運算、分配、控制建立數據基礎； 所有的冷端自動化設備，可通過預留的通用通訊接口（Profibus、以太網、串行通訊、自由口通訊）或者I/O信號進行數據連接，從而靈活、無縫的接駁各種控制系統或冷端設備。針對客戶的不同需求和工程預算，可通過標準、通用的Profibus總線實現通訊，節省線纜、穩定可靠，也可靈活的使用自由編程通訊與非標設備、單片機設備通訊。 線控系統建立在實時強大的數據流分析上，實現了對整個冷端生產線上玻璃產品傳輸的統籌分流和工位分配。系統可以對機械手、堆垛機使用負荷做統籌計算及負荷分配，避免出現因負荷不均造成的產能浪費。 實時性的數據采集及設備狀態監控，可以當工廠發生實時事件時，在線的線控系統能對此及時做出反應、報告，并用當前的準確數據對它們進行指導和處理。 在線式的線控系統，接入全廠的MES（制造企業生產過程執行管理系統）、ERP（企業資源計劃系統）、EMS（能源管理系統），通過執行系統同車間作業現場控制系統聯系起來，通過信息傳遞對從訂單下達到產品完成的整個生產過程進行優化管理。 上位機會對系統內所有設備實時讀取其運行數據并記錄，以圖形化方式實時顯示設備運行狀態，以歷史表格方式記錄查閱設備報警歷史；同時可以對上位機運行畫面實時抓取視頻記錄，提供給現場工程師隨時追溯報警歷史、復原當時工況。 實現互聯網任意一個節點對整個線控系統的任意操作并設定相應權限以保障操作、數據的安全。使得客戶在生產環節出現問題時，可以直接通過互聯網向項目工程師求助，迅捷、高效，由于節約了工程師到場時間，使得生產中出現的各類問題、故障可以在第一時間得到分析解決，提高了系統的安全系數，降低了故障率和不必要的產品損失。 技術要求 5.1加速分離 加速分離一般由輥道及附屬配件、伺服電機及伺服控制器組成。 5.2 掰邊 掰邊一般由壓輪/杠、頂輪、氣動元器件、輥道及附屬配件、光電傳感器、電子限位傳感器、變頻或伺服電機及控制器組成。 5.3 縱掰縱分 縱掰縱分一般由頂輪、八字膠輥、氣動元器件、輥道及附屬配件、光電傳感器、電子限位傳感器、變頻或伺服電機及控制器組成。 5.4 落板 落板一般由琴鍵式落板機構、曲柄、氣動元器件、輥道及附屬配件、光電傳感器、電子限位傳感器、變頻或伺服電機及控制器組成。 5.5分片或轉向 分片或轉向一般由定位輥道及附屬配件、輸送輥道/皮帶機附屬配件、電動/啟動升降機構、光電傳感器、電子限位傳感器、變頻或伺服電機及控制器組成。 5.6智能輸送系統 系統由上位監控站、中央控制站、現場I/O及執行機構、現場智能傳感器、標準工業總線或以太網通信接口、玻璃實時數據庫等部分構成。 |
