玻璃工厂智能输送系统技术规范

前    言

本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

本文件由全国建筑玻璃标准化技术委员会（SAC/TC255）提出并归口。

本文件起草单位：秦皇岛玻璃工业研究设计院有限公司、秦皇岛宇通机械制造有限公司、沙河市鸿昇玻璃有限公司、本溪玉晶玻璃有限公司、内蒙古玉晶科技有限公司。

本标准主要起草人：王健、李勇、刘新军、王振海、赵茂欣、王天衡、黄有旺、侯朋召、胡耀亮、张栋、赵晓亮、熊红兵、牛科、张建波、续芯如。

玻璃工厂智能输送系统技术规范

范围

本文件规定了玻璃工厂智能输送系统的系统组成、安装要求、功能要求与技术要求。

本文件适用于玻璃工厂智能输送系统的研究、开发、安装与应用。亦可供与玻璃工厂智能输送系统有关的其他工作参考。

规范性引用文件

本文件没有规范性应用文件。

术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

辊道Roller conveyor

玻璃工厂冷端输送辊道采用2~4支撑结构，传动侧和非传动侧辊子采用梅花联轴器连接，辊子和传动轴之间采用自润滑金属制造的正交锥齿轮传动，辊子采用优质无缝精拔管制造。辊子上布置胶圈增加与玻璃板的摩擦力。

3.2

加速分离Acceleration

加速分离是指来将横向掰断后的玻璃加速输送出去，与玻璃带分离的工艺流程。

加速分离辊道的低速与所采集的主传动速度一致，加速分离辊道的高速，一般是退火窑辊道速度3～5倍，用以快速地把已经切割、横掰成一定规格的玻璃板拉开足够距离，便于后续工段的输送、取片和装箱。

3.3

掰边 Edge trim

掰边是指利用掰边装备，将纵向切割后原板玻璃的两个毛边从玻璃成品带上掰离的工艺流程。

3.4

纵掰 Snap

纵掰是指利用纵掰装备，将带有中间纵切切痕的玻璃在切痕位置纵向顶起，左右分离的工艺流程。

3.5

琴键式落板 Piano

落板是指将有严重缺陷的玻璃板输送至辊道下方的破碎机，进行质量控制。琴键式落板是指多扇落板辊道组成的落板装置，用来处置不同规格的玻璃板。

3.6

线控系统 Line control system

线控系统是指利用PLC、现场总线及运动控制、传动技术组成的线控系统将冷端不同规格、等级的玻璃板按照规格、等级输送、定位、加减速至相应处理装置，并对源于订单的所有玻璃产品、生产设备、工艺流程及故障处理的全局管控。

线控系统是一种汇集了玻璃生产订单、玻璃质量检测、玻璃冷端生产设备、玻璃跟踪反馈等各种有用信息来进行综合分析和处理，从而制定出最理想、最智能的玻璃优化、玻璃切割、输送、堆垛方案的冷端控制系统。

功能要求

4.1加速分离

拉引段是退火窑辊道的延伸，因此其速度与退火窑主传动同步；加速分离段是拉引段与高速传输段的衔接，在玻璃切割后尚未掰断时，其速度与拉引段同步，掰断以后，速度加速到与高速段同步，将掰断后的玻璃平稳送入高速段。玻璃进入高速段后，因为速度差异形成了前后两组玻璃的间距，其间距大小决定了位于高速段上堆垛设备的处理时间。

功能要求如下：

在退火窑末端辊子轴头安装高精度编码器，或者通过总线方式与线控系统通讯，来实时采集主传动速度；

拉引段及加速分离辊道的低速与所采集的主传动速度一致，以避免辊道对玻璃的划伤；

加速分离辊道的高速，一般是退火窑辊道速度3~5倍，快速地把已经切割、横掰成一定规格的玻璃板拉开足够距离，便于后续工段的输送、取片和装箱；

加速分离辊道一般由两段以上辊道组成，每段辊道可以根据产品规格、辊道速度、切割周期自动调速，以优化不同规格玻璃板的间距；

加速分离辊道传动电机一般由伺服电机驱动，伺服控制器控制，以适应短板高速时的加速需求；

所有伺服电机均采用一对一的单独控制器，每段辊道设有单独的启停开关；并设有手动/自动控制方式，以提高系统的运行可靠性，避免一段辊道故障时引起系统功能障碍；

42掰边

功能要求如下：

掰边系统可以通过上位机或人机界面设定(手动或自动)跑偏跟踪方式及掰边方式、设定掰边位置及压轮压下时间；

掰边移动架由伺服电机驱动，实时跟踪玻璃边缘位置，以用于确定压轮的位置；

掰边辊道前端设有光电传感器，用于校验玻璃板位置以及触发掰边定位及掰边动作；

掰边输送辊道一般由变频电机（或伺服电机）驱动，辊道转速由PLC通过PROFIBUS总线及变频器控制电机确定。

掰边辊道可选择在掰边时停止输送，用来保证厚玻璃板的掰边质量；

掰边方式一般由滚压掰边、轮式掰边、杆式掰边等形式。

4.3 纵掰纵分

纵掰纵分一般配置前后设置2~3套，每套各有一组纵掰和一组纵分，以适应纵掰纵分三片及以上玻璃；

每组纵掰装置上有6~8组纵掰轮，用来向上顶起不同规格的玻璃板；

每组纵分装置上设6~8个纵分胶辊，每根纵分辊采用一个气缸驱动其角度变换；

纵掰和纵分装置的设计要避免玻璃在纵向掰断和分离的时候相撞损坏；

掰边装置、纵掰纵分装置气动元器件选型需要满足高速运行时的响应速度；

纵掰装置由伺服电机驱动，可在辊道下纵向移动，实时跟踪玻璃纵切切痕位置，以用于确定纵掰轮的位置；

4.4 落板

落板系统作为质量管控系统，安装在切裁工段与采装工段的辊道中段；

落板台一般采用琴键形式，由4~18扇琴键式落板台组成；

琴键可以根据缺陷玻璃宽度规格自动编组，同步动作；

落板辊道的下旋角度和行程由气动元器件执行；

落板辊道下旋后将缺陷玻璃输送至倾角、速度相同的斜坡接板辊道；

玻璃送入接板辊道后，继续向前输送至破碎机内，同时琴键式落板台抬起复位；

可配合冷端线控系统或完整性检测实现对玻璃的按规格或质量进行质量控制落板。

4.5分片或转向

一般用来将玻璃由主线辊道改变传输方向，输送至垂直支线或者平行双层辊道。

分片或转向系统前端一般配置光电传感器，用于校验玻璃板位置以及触发玻璃板在分片或转向位置定位；

系统配置一段伺服电机驱动的辊道或皮带，用于玻璃板精确定位；

系统一般采用升降起重电机或者气动下旋辊道来进行输送角度的转向；

电机驱动的转向角度由抱闸系统和电子限位并执行动作；

气动下旋辊道的转向角度气动元器件和电子限位执行动作；

在转向时间不足时，可采用立交形式的转向系统。即转向机升起时，后续玻璃板可从转向机下方通过。

4.6线控系统

在玻璃产品通过缺陷检测仪，并获得其传递的玻璃等级信号后，系统建立玻璃产品数据库，产品的规格、等级等数据流信息将从此开始实时跟踪其物质流，至此生产线上的每一块玻璃产品的位置、状态、运行轨迹，都会在控制系统里被实时运算、记录、传输，从而为此后的运算、分配、控制建立数据基础；

所有的冷端自动化设备，可通过预留的通用通讯接口（Profibus、以太网、串行通讯、自由口通讯）或者I/O信号进行数据连接，从而灵活、无缝的接驳各种控制系统或冷端设备。针对客户的不同需求和工程预算，可通过标准、通用的Profibus总线实现通讯，节省线缆、稳定可靠，也可灵活的使用自由编程通讯与非标设备、单片机设备通讯。

线控系统建立在实时强大的数据流分析上，实现了对整个冷端生产线上玻璃产品传输的统筹分流和工位分配。系统可以对机械手、堆垛机使用负荷做统筹计算及负荷分配，避免出现因负荷不均造成的产能浪费。

实时性的数据采集及设备状态监控，可以当工厂发生实时事件时，在线的线控系统能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。

在线式的线控系统，接入全厂的MES（制造企业生产过程执行管理系统）、ERP（企业资源计划系统）、EMS（能源管理系统），通过执行系统同车间作业现场控制系统联系起来，通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。

上位机会对系统内所有设备实时读取其运行数据并记录，以图形化方式实时显示设备运行状态，以历史表格方式记录查阅设备报警历史；同时可以对上位机运行画面实时抓取视频记录，提供给现场工程师随时追溯报警历史、复原当时工况。

实现互联网任意一个节点对整个线控系统的任意操作并设定相应权限以保障操作、数据的安全。使得客户在生产环节出现问题时，可以直接通过互联网向项目工程师求助，迅捷、高效，由于节约了工程师到场时间，使得生产中出现的各类问题、故障可以在第一时间得到分析解决，提高了系统的安全系数，降低了故障率和不必要的产品损失。

技术要求

5.1加速分离

加速分离一般由辊道及附属配件、伺服电机及伺服控制器组成。

5.2 掰边

掰边一般由压轮/杠、顶轮、气动元器件、辊道及附属配件、光电传感器、电子限位传感器、变频或伺服电机及控制器组成。

5.3 纵掰纵分

纵掰纵分一般由顶轮、八字胶辊、气动元器件、辊道及附属配件、光电传感器、电子限位传感器、变频或伺服电机及控制器组成。

5.4 落板

落板一般由琴键式落板机构、曲柄、气动元器件、辊道及附属配件、光电传感器、电子限位传感器、变频或伺服电机及控制器组成。

5.5分片或转向

分片或转向一般由定位辊道及附属配件、输送辊道/皮带机附属配件、电动/启动升降机构、光电传感器、电子限位传感器、变频或伺服电机及控制器组成。

5.6智能输送系统

系统由上位监控站、中央控制站、现场I/O及执行机构、现场智能传感器、标准工业总线或以太网通信接口、玻璃实时数据库等部分构成。