玻璃工厂智能优化切割系统技术规范

00001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、秦皇岛图成玻璃技术有限公司、本溪玉晶玻璃有限公司、河北迎新玻璃集团有限公司。

本文件主要起草人：王健、李勇、刘新军、王振海、赵晓亮、张印民、李国栋、张玉柱、赵士军、李鹏宾、夏韦美。

00002玻璃工厂智能优化切割系统技术规范

000021　范围

本文件规定了玻璃工厂智能优化切割系统的安装、功能要求与技术要求。

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

000022　规范性引用文件

本文件没有规范性应用文件。

000023　术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

测速发讯Glass Ribbon Speed Measuring

利用高精度速度编码器测量、记录玻璃带的速度并将数据同步至横切。

3.2

优化切割Optimized cutting

在一定长度的玻璃原片板面上，根据玻璃板面缺陷等级及位置坐标，按照订单需要的规格尺寸及质量要求，分析制定多种切裁方案并按照经济性或质量要求选取最优方案切割。

3.3

板边检测 Glass Ribbon Edges Position Measuring

板边检测是对玻璃带的边部和压痕位置的纵向摆动偏移的检测和数据标定。

3.4

纵向切割 Longitudinal cutting

纵向切割玻璃带,控制玻璃产品宽度规格。

3.5

横向切割 False detection rate

横切机根据接收切割PLC 发送的切割请求，对玻璃带进行横向切割。横向切割控制玻璃产品长度规格。

为了增加系统的灵活性和安全性，横向切割系统一般由几条横向切割桥所组成。

3.6

切割管理系统 Cutting manager system

切割管理系统设定和编辑订单并设定生产次序，并对切割设备进行运行状态监控。

000024　安装、功能要求

4.1 安装要求

测速发讯安装在冷端拉引段辊道，切割区之前的位置，其测速元器件及导轨安装在跨越辊道的门式横梁上。

板边检测安装在冷端拉引段辊道，切割区之前的位置，其相机系统安装在跨越辊道的门式横梁上，光源系统安装在辊道下方。

纵切安装在冷端切割区辊道之上，辊道一般为全胶辊。切割刀架安装在跨越辊道的门式横梁的导轨上。

横切安装在冷端切割区辊道之上，辊道一般为全胶辊或加密辊。切割刀架安装在跨越辊道的门式横梁的导轨上。

切割管理系统的电气元件、服务器、交换机等安装在控制柜中，控制柜一般位于切割机附近现场或切割控制室内。切割管理系统的上位机一般安装在切割机附近现场及切割控制室内。

4.2 功能要求   

4.2.1测速发讯

玻璃缺陷检测对玻璃带质量进行检测。

功能要求如下：

a) 测速装置配置2套互为备用。编码器故障时可切换；

b) 测速装置配置抬起机构；测速轮可以通过手轮来抬起，也可以通过导轨移动到边部便于维修；

c) 当测速装置发生问题时，配置声光、语音提示报警；

d) 连续稳定可靠工作。

4.2.2玻璃板边位置检测

板边位置检测玻璃带的边部和压痕的位置及尺寸。

功能要求如下：

a) 可自动检测玻璃带原板板宽、中心偏移量等参数，并在上位机或人机界面上记录并显示；

b) 可自动检测玻璃带压痕位置参数，并在上位机或人机界面上记录并显示；

c) 可自动检测玻璃带断裂、炸裂情况，并与缺陷检测、切割系统、输送系统（线控）联动；

d) 检测数据通过工业以太网或现场总线实时传输给切割系统、输送系统（线控）。

4.2.3 纵向切割

纵向切割桥根据接收切割PLC 发送的切割请求，对玻璃带进行纵向切割。为了增加系统的灵活性和安全性，纵向切割系统一般由两条纵向切割桥所组成。

功能要求如下：

a) 纵向切割梁配备高精度的导轨匹配导链。导链在导槽中移动实现刀头自动定位；

b) 纵向切割刀头在导轨上移动。切割刀头包括线性导轨配备气动执行切割刀轮夹持器，手动设定玻璃厚度，线性比例电磁铁产生切割压力，切割刀架配备切割刀轮夹持器；

c) 供电供油供气通过柔性电缆和导链实现。切割油来自于供油装置。切割油量大小可以手动调

d) 在切割过程中，两套纵向切割桥可以在线勿扰切换；

e) 纵向切割桥的工作状况被自动记录在优化系统中，优化系统相应地发送可以切割玻璃片的信息给纵向切割桥；

f) 将每块原片的检测结果送给冷端输送系统；

g) 自动统计整个生产线的日产出，为工厂的全面管理提供客观的依据。

4.2.4 横向切割

功能要求如下：

a) 切割横梁有高精度的导轨可调节控制带。控制带在导轨上运行并通过同步带齿轮装置自动定位；

b) 切割刀头装在横梁上。切割刀头由带气动驱动切割轮的直线导轨调节器、手动玻璃厚度调节器、调节切力的线性电磁阀和带切割轮刀头的切割导轨组成；

c) 电力和能源供应（电、压缩气体和切割油）通过牵引链运行。工具所需的切割油由储油装置供给。切割油量可手动设置。

d) 在切割过程中，横向切割可以在线勿扰切换；

e) 开机或故障自动零位功能；

f) 多种规格订单套切、花切、优化切割功能；

g) 可配合自动纵切机刀头切换实现优化跳切功能；

h) 具备产品订单切割片数量的计数功能；

i) 刀压可在切割范围内自动按设定曲线变化，用于玻璃板边部和中部应力不等的切割过程；

j) 具备向输送系统发出横向掰断信号功能，并可在触摸屏上设定掰辊抬起时间。根据不同厚度玻璃需要，可在上位机上修正掰断位置；

4.2.5 切割管理系统

功能要求如下：

a) 多种订单规格设定输入。

b) 操作人员可以设定和编辑订单并设定生产次序。

c) 整个缺陷检测数据信息可以直观的显示在上位机或人机界面上；

d) 制定的切割方案可以直观的叠加显示在带有缺陷检测数据信息的上位或人机界面上；

e) 系统所用的服务器、通信总线、上位机或人机界面冗余配置，勿扰切换；

f) 建立可追溯的订单信息数据库，可对任一块玻璃产品进行至少一个生产周期的质量、规格等信息追溯。

g) 配置工业以太网或Profibus、Profinet等标准工业总线数据接口，可为上级ERP、MES、冷端智能输送系统等提供生产订单、设备状态灯数据支持。

h) 配置互联网接口及相关安全防火墙，可为远程运维、诊断提供网络支持。

000025　
技术要求

5.1 系统必要组成

5.1.1测速发讯

测速发讯应包含测量桥及其附件、编码器、测速轮、气动装置、电动装置及其控制系统等部分。

5.1.2 板摆检测

板摆检测应包含光源系统、玻璃板图像采集、图像处理及安装框架等部分。

5.1.3 纵切

纵切应包含切割梁，导链，驱动，切割刀头、供油供电装置及其控制系统等部分。

5.1.4 横切

横切桥应包含切割横梁、驱动、托链、供电装置、供气装置和切割刀头及其控制系统等部分。

5.1.4 切割管理系统

切割管理系统应包含订单管理系统、优化切割管理系统、上位机及人机界面等部分。

5.2 检测精度

5.2.1 板边检测精度

玻璃带速度范围 0~35 m/min

测量周期：约1 s

测量精度： ±2.5 mm

测量宽度： 1500 mm

5.2.2 测速发讯检测精度

测量精度0.05㎜

5.3 切割技术参数

5.3.1 纵切技术参数

5.3.1.1常规切割精度

长度每米：最大± 0.2 mm

宽度：最大± 0.4 mm

对角线每米：最大± 0.45 mm

5.3.1.2 跳切时切割精度

前沿：+3.0 -0.0mm

后沿 +0.0 -3.0mm

5.3.2 横切技术参数

切割压力： 10 – 150 N

切割速度：最大. 4 m/s

返回速度：最大 7.0 m/s

刀驱动系统：伺服驱动

切割角度：5~10°

5.4信号及通信接口

切割控制系统通过Profibus或Profinet等现场总线与伺服驱动、运动控制器通信；

切割管理系统通过以太网接口从缺陷检测系统获取玻璃缺陷信息；

切割控制系统把必要的数据通过UDP 接口传输给冷端智能输送（线控）系统。