平板玻璃切裁的分析研究

王艳东 苑亚涛 刘彬 高雪峰

摘要：工艺设计离不开产品的自身特性。多分片薄玻璃生产线具有高速、宽板，玻璃板规格小、厚度薄，切割质量、防尘划伤及边角缺陷等表面质量要求高的特点，对玻璃的切裁起到了很好的控制作用。

关键词：平板玻璃;切裁;重要性;系统设计

1.前言

玻璃切裁采取人工离线改切的方式会受到人工作业影响，效率地下，而且成本高，精度低。通过系统控制大大改善了这一情况，提高了切裁的效率。

2.玻璃切裁的重要性

随着经济和科技的发展，各行各业对玻璃的依赖程度越来越高，尤其是房地产、汽车，以及智能化设备，同时对光伏玻璃的质量也提出了更高要求。玻璃横切机的作用是将光伏玻璃生产线上的玻璃按照控制要求切割一定长度。其切割精度是关键技术要求，直接影响着玻璃产品的质量与等级川。目前国内的一些光伏玻璃生产线还用着传统的机电控制式设备，不仅精度不高，生产效率也低。虽然国外的玻璃横切机设备先进，控制精度高，但其设备和售后服务价格昂贵，不宜在国内大量采用。利用伺服控制系统的闭环控制能实现更好的控制效果。

3.预处理检测区段

3.1预处理区

主要是对引头子、改板后的过渡板、退火窑出故障后的断板等进行检测，通过应急横切、应急落板及破碎后将其回炉，保护冷端的输送、切裁等设备。此区从前往后依次布置断板检测装置、应急横切机、应急落板破碎装置，断板检测的信号需要同时传送给锡槽中控室和冷端控制室，通知双方及时处理。

3.2检测区

预处理工序之后是设计检测区，此区前端布置一台缺陷检测仪，主要对玻璃质量、玻璃厚度及玻璃边位置进行检测，将缺陷种类、缺陷位置、缺陷大小、玻璃厚度、玻璃边位置信息传送到优化切割系统，为优化切割系统的切割和判等工作提供数据支持。检测区段长度取决于缺陷检测仪中心到纵切刀轮的距离，这个距离由具体优化方案而定，需要综合考虑缺陷检测仪数据整理發出用时、优化板长和优化片数、优化切割系统接收处理数据用时等，一般可设在12-15m之间。为了防止玻璃表面发霉，有的生产线会在检测区段设置一台防霉液喷淋装置，防霉液喷淋装置的位置要求要确保进入切割区段前，玻璃带上的防霉液要干掉，以免影响切割。

4.切裁加速区段

4.1切裁区

依次布置测长发讯装置、板边检测装置、纵切桥和横切桥。测长发讯装置完成玻璃带的速度检测，板边检测装置提供玻璃带边部位置信息，优化切割系统将这些信息数据处理后，分别控制纵切桥和横切桥的纵切刀和横切刀按指令进行切割动作。纵切桥一般是设置两桥，如果有套裁要求，可以实现两个规格玻璃板的套裁，如果没有，可一用一备。今后优化切割的发展趋势是多规格套裁，在不增加纵切桥数量的前提下，可利用两桥的不同切割刀快速切换来完成[1]，控制系统将会更复杂。每桥设置的切割刀数量目前可以按玻璃纵向片数和是否具备二次切边功能来定，如果多规格套裁，就要同时考虑玻璃规格和切割周期等因素。横切桥每桥配置一把切割刀，横切桥的数量主要根据最小玻璃板的来板周期来定，切割周期如果小于来板周期，就要双刀或多刀轮切来实现，横向抽条时还要考虑抽条动作由谁来完成。此区输送辊道也是有效保证玻璃板切割质量的重要组成部分，切割辊道辊面平面度要好，玻璃板接触点尽可能多，否则很容易出现碎片。纵切处要求用全胶辊，横切处辊距和胶圈间距尽可能小。玻璃板的切割质量还与切割刀轮直径、切割刀轮角度、切割压力等因素息息相关[2]。

4.2横掰加速区

此区段功能是将玻璃板按等级或按缺陷位置达标，沿横切线进行横向掰断，并将前后片之间拉开一定间距。横向掰断装置之前设计一台打标机，其后设计加速辊道，有的生产线还有质检取片要求，可在加速辊道末端设置质检取片台。加速辊道前段可兼有小落板功能，如果有抽条板，横掰后直接下落。横向掰断到横切桥之间的距离可运用玻璃带抬起曲线方程得出，加速辊道的长度和分区布置可按照超薄浮法玻璃冷端加速辊道的计算方法进行合理的设计。

5.掰分落区段

5.1掰分区

（1）掰边区

掰边由掰边装置和掰边辊道共同完成，掰边辊道的长度可参照加速区长度。多分片薄玻璃生产线上玻璃板都不会太厚，一般在6mm以下，掰边装置选取单轮方式即可。掰边装置和掰边辊道的跑偏跟踪周期要满足跟踪动作在两块玻璃板的间隔时间内完成。

（2）纵掰纵分区

纵掰和纵分分别由纵向掰断装置和纵向分离装置来实现。根据玻璃生产企业的实际生产经验反馈，结合对工艺的理论分析，可以得出多分片进行纵掰应该每次同时掰断两条缝，从辊道最外侧的两块玻璃板依次向内实施。纵分也应如此，每次同时掰断的是哪两条纵切线，紧接着要同时分开这两条缝，如果分开的玻璃板间隔太小，不够理想，还要再进行一次纵分，连续实施两次纵分[3]。纵向掰断装置和纵向分离装置的布置台数及具体结构要以此为原则，综合考虑所有的玻璃板规格、厚度、长度、周期等多个因素。玻璃周期越短，玻璃板规格越多，纵向掰断装置和纵向分离装置布置的越多。

另外，纵向掰断装置不能设计成每台掰断轮数量一样。越厚越长的玻璃板用的掰断轮相对要多一些;越薄越短的玻璃板用的掰断轮相对要少一些。纵向分离装置的短辊数量和短辊长度也要依据所有纵切线的位置来设计，保证每两块玻璃板都能够有效的分离。

5.2落板区

此区将优化切割系统判出的废板和掰断产生的形状缺陷板送到破碎机进行破碎回炉。形状缺陷由完整性检测仪检出，主要包括多缺角、破损及裂缝、尺寸超差等。进入完整性检测仪的玻璃板要求是匀速且运行方向与辊道输送方向一致，因此完整性检测仪距最后一道纵向分离装置的距离不得小于最大板长。完整性检测仪距主线落板的距离要预留出完整性检测仪数据发出时间和落板接收动作时间，理想的状况应该是玻璃板前沿到落板时主线落板已经完成升降动作处于等待状态。落板的长度设置要统筹考虑玻璃板的长度和周期，实现在时间上满足短板周期要求，在长度上满足长板长度要求。

6.结束语

总之，随着玻璃生产技术的不断优化提升，更多的智能化系统应用其中，促进玻璃行业的进一步发展。

参考文献

[1]刘锐，孙琦.如何确定横切机与横掰辊间的最小距离[J].中国玻璃，2019（18）：11

[2]尉少坤，章寅.超薄浮法玻璃冷端加速辊道的分区[J].中国玻璃，2019（30）;195

[3]冯影，丁陨星.大吨位浮法玻璃生产线的冷端装备[J].中国玻璃，2018（33）：18