玻璃工厂智能取片系统技术规范

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、秦皇岛图成玻璃技术有限公司、江阴市锦南玻璃技术有限公司、沙河市鸿昇玻璃有限公司。

本文件主要起草人：王健、刘新军、李勇、王振海、王天衡、李国栋、佛再贵、许卫星、胡耀亮、张栋、夏韦美、续芯如。

玻璃工厂智能取片系统技术规范

范围

本文件规定了玻璃工厂智能取片系统的安装、功能要求与技术要求。

本文件适用于玻璃工厂智能取片系统的研究、开发、安装与应用。亦可供与玻璃工厂智能取片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

水平堆垛机Horizontal stacker

水平堆垛机是可以把停止在取片辊道上经过正位对齐并处于水平状态的玻璃板水平堆叠到专用的堆垛平台上或水平放置的玻璃架、木箱中的取片装备。

3.2

垂直堆垛机Vertical stacker

垂直堆垛机是将输送到取片辊道的玻璃通过吸盘取片机吸取后，垂直依次叠放到步退小车的集装架上的专用装备。

3.3

机械手堆垛机 Robotic stacker

利用机械手作为运动主体，配置吸盘、转盘、堆垛架等附属设备的堆垛专用装备。

3.4

取片周期 Stack period

玻璃经过对准定位后，堆垛机吸取放置在堆垛工位，重新回到堆垛位准备的时间总长。取片周期决定了堆垛机的工作效率。

安装、功能要求

4.1 安装要求

水平堆垛机一般有2个工位，分布在输送辊道的两侧。同侧平行或垂直辊道方向布置2个堆垛工位，当1个工位堆垛到设定的玻璃片数后，堆垛机自动改向到另一个工位上进行堆垛。

垂直堆垛机根据工艺要求可以布置在输送辊道侧面或端头。

机械手堆垛机一般布置在输送辊道侧面，堆垛工位可以1工位、2工位和3工位。

4.2 功能要求

4.2.1 水平堆垛机

水平堆垛机将玻璃板从取片辊道沿水平方向取出并按水平姿态放置在堆垛位上。

功能要求如下：

玻璃接近取片辊道，由光电传感器、PLC、伺服控制器及伺服电机运动闭环控制系统将玻璃低速对准，并再取片位置精确定位。

玻璃在取片辊道是否定位，由堆垛机吸盘状态、堆垛位空闲、玻璃等级规格、辊道传动状态综合判断；

堆垛机吸盘通过真空抽取和释放吸取或放置玻璃；

吸盘车向堆垛位行走时自动调整吸盘高度。吸盘车到达堆垛位自动将玻璃水平放置堆垛位；

吸盘车自动返回至取片辊道上方等待位，恢复等待取片状态；

玻璃达到设定片数后，满架堆垛车可自动退出堆垛位，空架堆垛车自动进入堆垛位；

配置边缘位置检测玻璃姿态、规格，使得放置在工位上的玻璃边缘堆叠整齐。

4.2.2 垂直堆垛机

垂直堆垛机将玻璃板从取片辊道取出后按垂直姿态放置在堆垛位上。适用玻璃厚度为2~19mm。可以从吸取玻璃下表面吸取，也可以从玻璃上表面吸取。

功能要求如下：

玻璃板由输送辊道输送到堆垛工位时，光电开关发讯，定位系统工作，将要堆垛的玻璃纵横向定位；

堆垛机根据选定的模式工作；

配置边缘位置检测玻璃姿态、规格，指导吸盘行程，保证玻璃边缘堆叠整齐。

堆垛架一般为A型架，堆垛位一般为旋转台；

玻璃达到设定片数后，满架堆垛车可旋转180°，堆垛架另外一侧自动进入堆垛位；

4.2.3 机械手堆垛机

机械手堆垛机基于通用工业机器人，其的柔性结构和控制方式可以实现玻璃板的随动取片。

功能要求如下：

同一台机械手可同时对不同尺寸或不同质量等级的玻璃板分别堆垛；可在玻璃板输送状态下进行抓取；

对任意方向的中小板无需事先旋转，即可将玻璃板的长边横向堆码在玻璃架上；

安装位置灵活，可直接安装在主线或支线的两侧或末端；

吸盘分组，可根据玻璃板的规格和位置自动开启与之相对应的吸盘组而无需人工设置；

吸盘架上配置边缘检测传感器，指导吸盘行程，保证玻璃边缘堆叠整齐；

重载使用场景下，机械手可独立工作，也可两台协同工作，以抓取大规格玻璃板；

可配合冷端智能输送（线控）系统或完整性检测实现对玻璃的按规格或质量取片堆垛。

技术要求

5.1 系统必要组成

5.1.1 水平堆垛机

水平堆垛机应包含升降机构、行走机构、吸盘、堆垛车、气动装置、电动装置及其控制系统等部分。

5.1.2 垂直堆垛机

垂直堆垛机应包含连杆机构、旋转机构、吸盘、堆垛车、气动装置、电动装置及其控制系统等部分。

5.1.3 机械手堆垛机

机械手堆垛机应包含机械手主体、吸盘、旋转堆垛架、气动装置、电动装置及其控制系统等部分等组成。

5.1.4 其它组成部分

一般机械手堆垛机可以配置完整性视觉检测系统实现按规格或等级堆垛。

5.2 主要技术指标

5.2.1 水平堆垛机

堆垛机堆垛工位:     2个或4个

单片玻璃最大重量:   1.5 t

最大堆垛厚度:      420mm

堆垛规格范围:      最小：2000mm×1200mm   

                  最大：3660mm（板宽）× 10000mm

堆垛周期：12秒～16秒。

主辊道上玻璃前进方向定位精度：±2mm

玻璃偏移主辊道中心线距离的检测精度：±2mm

综合堆垛定位精度：   ±4mm

5.2.2 垂直堆垛机

取片周期：5s~10s

堆垛工位 2 pcs

最大玻璃规格：4000×8000(mm)~2000×1500(mm)

玻璃定位精度及偏移检测精度： ±2mm

最大堆垛厚度：400mm

综合堆垛定位精度：5mm

堆垛周期：15s ~200s

5.2.3 机械手堆垛机

取片周期：9s~15s

转台最高转速：5rpm

转台实际工作转速15S/180°；

首片板时间：20s~60s

综合堆垛精度：±3mm；

5.3 信号及通信接口

完整性检测系统通过Profibus或Profinet等现场总线与堆垛机控制器通信；

堆垛机通过以太网接口或Profibus总线与冷端智能输送（线控）系统通信，传递堆垛机参数设定及设备状态。