浮法玻璃喷粉机的步进电机控制系统研究

宋海川　刘畅　张亚男

摘要：玻璃进行喷粉处理能够大大降低了玻璃的霉变，因此，喷粉是常见的玻璃出来方式。通过电机控制能够提高喷粉机的作业效率。本文將进行分析，希望能够对读者提供一些借鉴和参考。

关键词：浮法玻璃;喷粉机;工作;特点;电机控制

1.前言

玻璃喷粉机的均匀性是喷粉作业的关键指标。通过电机的控制大大提高了玻璃喷粉的均匀性，提高了玻璃防霉隔离性能，对玻璃的质量起到了很好的保证。

2.玻璃喷粉机的工作过程

2.1粉末分离器通过振动电机使粉末分离器中的粉末振动，电磁阀打开气缸，使粉末从粉末容器流向混合罐。

2.2在搅拌槽中，搅拌电机搅拌粉末，并通过可调式振动器调节振动下降碗，以将分离出的粉末通过文丘里管和分配器均匀地分配到每个喷嘴。可以通过旋转分配器上的旋钮来调节粉末喷涂的宽度。

2.3高性能空气压缩机在防霉粉过程中，从粉末容器到混合罐，从混合罐到文丘里管道，再从文丘里管道分配器到喷嘴，提供干燥的热压缩空气。通过吹散产生静电的效果。

2.4当混合罐侧的液位检测开关检测到罐内的粉位下降时，由于气缸的作用，粉罐底部的阀打开，同时粉罐内的振动电机振动，自动达到添加粉末的目的。装满粉末后，阀关闭，振动马达停止振动。

3.玻璃喷粉机性能特点及实现

3.1均匀性

使用24?32个喷嘴，合理的喷嘴角度，喷嘴高度，均匀的喷嘴间距以确保均匀喷涂。24个喷嘴可容纳一般生产线使用，为专为上述生产线设计的32个喷嘴900t/d。

3.2稳定性

电气设备采用进口零件，性能可靠，机械零件由军工企业生产，真空泵保持稳定的高温，无油的干燥压缩空气，保证了设备的稳定性。

3.3经济性

玻璃粉末喷涂机采用先进的静电喷射技术，将抗霉菌粉末均匀地喷涂在玻璃表面，并具有出色的吸附效果。两侧有4个喷嘴，喷雾量为20.1?1.0g/m可以调节，通过在喷嘴梁上安装封闭的盖板，喷涂在玻璃板上的防霉粉可以收集灰尘（可以散布在盒子中）并重复使用，从而节省了防霉粉。

3.4维护简单

操作简便。玻璃粉末喷涂机由PLC控制，操作人员只需根据玻璃板的速度改变粉末喷涂的开始和延迟时间以及流量控制装置即可。

3.5外观人性化设计

机电部件一体化，柜体高度适中，加粉方便，增加了在线计数功能。

4.浮法玻璃喷粉机电气控制

4.1拉引段

拉伸段的辊速度由安装在退火炉末端的编码器收集，因此会根据退火炉的速度而变化。将玻璃从退火炉的辊台转移到拉拔部件的辊台后，将玻璃压在辊上，胶圈使胶圈变形，胶圈变形量根据退火后玻璃的温度和板厚而变化，辊和玻璃的线速度将不同。大多数独立的传输控制方案都在使用同步电动机用于控制逆变器。可以通过根据需要调整变频器的斜坡参数来更改电动机的加减速时间。变频器的软启动和软停机会降低启动电流，因此电动机的启动电流是额定电流的1.5到2倍。变频器的驱动单元通过现场总线连接到PROFIBUS-DP网络中，并且通过总线不断监视电动机电流，电压和速度，从而可以精确控制速度和图纸区域以及避免主驱动器速度差异。滚筒工作台的线速度与玻璃带的速度之间的差异引起诸如跳齿和逆变器过电流保护的问题，这引起诸如滚筒工作台停止的问题。

4.2加速分离

加速的分离辊台是浮法玻璃生产线冷端的重要运输设备，可瞬间加速横向破碎的玻璃板，并与下一个未破碎的玻璃板拉开一定的距离。

加速分离辊道的加速和特殊功能的调整对电机配置提出了更高的要求。由于机械结构，传动和计算公式的差异，除了强大的抗过载能力和速度匹配性外，还要求负载扭矩和负载惯量匹配，并且绘图部分使用了伺服电机。使用伺服控制器进行控制，并且通过开发模拟，数字和模拟混合动力技术，AC伺服系统驱动器已进入全数字智能时代。全数字伺服驱动器不仅克服了模拟伺服器的分散，保证了零漂移和低可靠性，而且还最大限度地发挥了数字控制在控制精度和控制方法灵活性方面的优势。伺服驱动器使用数字信号处理器作为控制核心。智能控制电源模块还支持更复杂的控制算法，数字化，联网，智能化，并具有故障检测和保护电路，可通过PROFIBUS进行过压，过流，过热，欠压等保护。可以记录警报数据-DP总线连接可以读取电压，电流，警报和其他信息，并在主机界面上实时反映，这有助于工作人员及时监视和维护电动机。

4.3掰边装置

掰边传动是影响浮法玻璃产量和外观质量的重要设备之一。由于玻璃板和输送辊台之间的相对运动（由于两侧的速度不同步），破碎驱动辊台可能导致玻璃形成。板未对准和板移动的现象直接影响玻璃运输和堆叠器的位置以及正确的位置，并划伤玻璃表面。形成原因：传动系统本身，输送辊和传动装置的安装，传动马达的选择和电气控制方法。因此，尝试减少传动链以减少失步的可能性，并使用不需要辊之间的距离或安装精度的传动机构。由于同步电动机的工作原理和特性，因此使用了同步电动机控制使用变频器。大功率逆变器可用于控制两侧的同步电动机，或者两个逆变器可用于一对一控制。但是，使两个电动机保持同步是理想的。实际上，两个电动机的速度不能完全相同。即使使用相同频率的电源，两个电动机的速度也不完全相同。另外，由于不对准会导致不同步，并且当前的电动机实际速度反馈是通过外部编码器获取的，因此当前通常有两个逆变器用于独立驱动两个电动机。两个逆变器相互通信，并设置为同步运行模式。即使在后期由于设备磨损而导致转速变化时，也可以通过调整变频器内部的参数和PLC程序来根据生产需要调整速度。

4.4堆垛

玻璃市场对厚板和厚板都有强烈的需求。为了节省能源并减少消耗，公司已开始选择堆叠器和机械手作为手动堆垛的替代人工。实践证明，它可以满足生产线的技术要求，这些生产线需要电机驱动的稳定性以及将玻璃精确放置在电气控件上的条件。在满足设计生产要求，可靠性提高，实现低维护成本。由伺服机构在设计时选择堆垛机下的辊子驱动器。滚子驱动器使用变频电动机。控制采用PLC程序和伺服控制器的速度模式和位置??模式的闭环控制。

5.结束语

综上所述，进行浮法玻璃喷粉机的电动机控制能够大大提高了喷粉的作业效率，并保证了喷粉质量，也提高了玻璃产量的提升。

参考文献

[1]张同胜，周野.浮法玻璃防发霉喷粉设备的研发和应用.玻璃，2019（12）：15

[2]王蕾，孙忠良.浮法玻璃喷粉机的步进电机控制系统研究.机电一体化，2018（05）：17