关于聚氨酯岩棉复合板生产线中带锯切割部分的介绍及技术改进

摘要：针对日益增长的聚氨酯复合板生产需求，市场需要更高效的生产设备和技术改进。为此本文着重介绍了生产线中关键部分带锯机的机械结构、工作原理、技术特点及其几个重要技改实践如控制系统的改进、MKS的应用、操作功能的增加等，并进一步阐述了技改的实际效果。

关键词：聚氨酯生产线；带锯机；不停机切割；控制系统；操作功能

聚氨酯岩棉复合板有保温耐火，重量轻便等特点，近年来市场需求不断上升，原有的生产线越来越难以满足日益增长的生产需求。这就要求聚氨酯生产线要有更高效便捷的生产技术改进，本文主要介绍了复合板生产线中的关键部分即切割部分及其几个重要技改。

整个聚氨酯生产线主要包括开卷、成型、岩棉、发泡、双带、切割、码垛、冷却等部分。其中切割部分又称为带锯机，是复合板生产线重要的组成设备，它的主要作用是根据需要的板长参数，通过计长编码器进行定长切断。在整条生产线不停机的前提下，对连续的成品板进行自动切割，同时吸收切割时产生的尘埃。

带锯机所谓不停机切割就是连续生产时，生产线上的板材要在不停止行进的前提下完成准确裁切。这是切割部分最大的难点也是提升整线产量的最有价值的地方。这一特点也要求带锯机要有特殊的机械结构及电气控制系统

设备结构介绍：

带锯机由带锯部件、锯条导向装置、压架板、移动平台、切割行走部件、吸尘装置及后辊道部件、接口辊道、翻转辊道部件、气动装置、电控系统等几部份组成。

因其需要不停机切割，就需要将带锯部分等固定在移动平台上，在切割时，平台随板材一同前进，保持带锯条和板材在板材行进方向上无相对位移。

带锯机具有高速切削功能，切削速度达到7m/min；带锯条的进给采用变频控制减速电机运动，消除了它在启动、停止、快慢速转换时产生的冲击，影响整机的使用寿命和产品质量；带锯条的涨紧方式采用油缸，操作人员可以从它的压力表上读出它的涨紧压力，当锯条长时间使用被拉长后，操作人员可以调节油缸上的螺杆保持它原来的涨紧压力，调节方便、涨紧压力正确；该机还配备了大功率的吸尘风机，把锯削时产生的粉尘吸走。

控制系统由变频器、可编程控制器（PLC）、触摸屏、施耐德低压电器及欧姆龙小型继电器、接线端子组成，选用进口光电编码器测长，自动定长切断，性能可靠，操作简单。

整机外观图：

1、翻转辊道 2、接口辊道 3、后辊道 4、伸缩辊道

5、进料托辊 6、气动压脚 7、主机 8、盘锯

技改一：控制系统的改进

本系统通过PLC及触摸屏等电气系统达到设备的整体自动控制。其中PLC为系统的控制核心，对外部指令部件、传感器信号进行逻辑控制算法处理后由输出点输出，达到对外部执行机构动作的控制。早期设备为考虑节省生产成本，往往选用一些比较经济的PLC，但性能往往很难有可靠保证，新控制系统将原FR-A540型三菱变频器、FX1N—60MR可编程控制器、F940-GOT触摸屏分别换成FC360型丹佛斯变频器、S7-1500西门子可编程控制器、6AV2型西门子精简触摸屏。采用西门子PLC及触摸屏可提高系统兼容性和组态便捷性，市场认可度也较高。且其通讯采用PN总线通讯，兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，对整条生产线总体控制比较方便，原三菱PLC编程上自上而下的单一纵向结构，而西门子的下位机编程则是纵向和横向兼备的结构，而且子程序支持局部变量，相同的功能只需要编一次程序即可，大大减少了开发难度和时间。

技改二：采用MKS提高精度和便捷性

Mks概述：

MKS全称追剪控制器，是针对不停机切割的特定需求而开发设计的一款专门的控制器，配有专用调试软件。

工作原理：

裁切的带锯或盘踞安装在移动平台上，随平台一起移动，平台由伺服电机驱动，可以在板材生产时沿板材行进方向来回运动。平台开始时在原点位置等待，控制器通过测量轮上的编码器信号来计算板材行进的长度。当长度达到需要裁切的要求时，控制器发信号控制伺服电机带动平台加速，使得平台运动速度与板材运动速度一致，并且带锯或盘踞切割位置到达切割设定值，控制器发出准备裁切信号，开始裁切动作，切割完成后平台减速、并回退到原点位置。

优点：控制器持续测量线速度，计算提前量提前启动平台，因此平台完成加速时，也完成了位置的匹配，在裁切动作前不会有摆动和震荡，即节省时间又提高裁切效率。

技改三：操作功能的增加

增加一次性生产计划数量。

早期设备一次输入生产计划最多只有10条，随着生产订单越来越多样化，渐渐不能满足实际生产需求，因此将操作界面中生产计划增加到60条，且内部编程采用可扩展编程思路，在硬件资源支持的情况下，用戶可任意添加生产计划条数，足够满足实际生产需要。

自动计算计划长度

实际生产中，有一个问题一直困扰操作人员。当一批订单下达时，操作人员手动输入生产计划，但有时难免出现差错，如输入块数过多，或板长错误，造成成批浪费，为此，我们增加了自动计算计划长度功能，当输入订单时，设备会实时计算总计划长度，操作人员只要对照一下订单总长，就可方便快捷地验算输入是否准确。

增加剩余米数功能

实际生产中，料尾浪费一直是个难以解决的问题。就是当一批订单将要生产完毕时，何时切断板料，如过早切断，则生产订单难以完成，过晚切，则造成板料浪费，板料每次成型不一样，剩余板料下次往往不能使用。为此，我们增加了料尾计算功能。通过计算订单总长，与实际生产长度进行比较，算出剩余料长，再根据实际带锯和开卷机距离以及板料运行速度，折算出剩余米数和剩余时间，到料尾时便发出提示或自动切断料。

改进后的实际效果

结果：在实际做板中，带锯机部分能正确执行切割动作，准确完成切割长度，多次做板符合实际生产需求，提高生产效率，获得客户认可。

参考文献：

[1]Giorgio Pallanza.采用软面层技术的聚氨酯连续板材生产线介绍[C]//中国聚氨酯行业整体淘汰ods国际论坛.2003.

[2]《追剪/追锯运动控制器》上海微敏自控技术有限公司.

[3]《PROFINET总线技术基础》.

作者简介：王德祥（1982-），男，汉，浙江省绍兴市，初级工程师，本科。