關于聚氨酯巖棉復合板生產線中帶鋸切割部分的介紹及技術改進

摘要：針對日益增長的聚氨酯復合板生產需求，市場需要更高效的生產設備和技術改進。為此本文著重介紹了生產線中關鍵部分帶鋸機的機械結構、工作原理、技術特點及其幾個重要技改實踐如控制系統的改進、MKS的應用、操作功能的增加等，并進一步闡述了技改的實際效果。

關鍵詞：聚氨酯生產線；帶鋸機；不停機切割；控制系統；操作功能

聚氨酯巖棉復合板有保溫耐火，重量輕便等特點，近年來市場需求不斷上升，原有的生產線越來越難以滿足日益增長的生產需求。這就要求聚氨酯生產線要有更高效便捷的生產技術改進，本文主要介紹了復合板生產線中的關鍵部分即切割部分及其幾個重要技改。

整個聚氨酯生產線主要包括開卷、成型、巖棉、發泡、雙帶、切割、碼垛、冷卻等部分。其中切割部分又稱為帶鋸機，是復合板生產線重要的組成設備，它的主要作用是根據需要的板長參數，通過計長編碼器進行定長切斷。在整條生產線不停機的前提下，對連續的成品板進行自動切割，同時吸收切割時產生的塵埃。

帶鋸機所謂不停機切割就是連續生產時，生產線上的板材要在不停止行進的前提下完成準確裁切。這是切割部分最大的難點也是提升整線產量的最有價值的地方。這一特點也要求帶鋸機要有特殊的機械結構及電氣控制系統

設備結構介紹：

帶鋸機由帶鋸部件、鋸條導向裝置、壓架板、移動平臺、切割行走部件、吸塵裝置及后輥道部件、接口輥道、翻轉輥道部件、氣動裝置、電控系統等幾部份組成。

因其需要不停機切割，就需要將帶鋸部分等固定在移動平臺上，在切割時，平臺隨板材一同前進，保持帶鋸條和板材在板材行進方向上無相對位移。

帶鋸機具有高速切削功能，切削速度達到7m/min；帶鋸條的進給采用變頻控制減速電機運動，消除了它在啟動、停止、快慢速轉換時產生的沖擊，影響整機的使用壽命和產品質量；帶鋸條的漲緊方式采用油缸，操作人員可以從它的壓力表上讀出它的漲緊壓力，當鋸條長時間使用被拉長后，操作人員可以調節油缸上的螺桿保持它原來的漲緊壓力，調節方便、漲緊壓力正確；該機還配備了大功率的吸塵風機，把鋸削時產生的粉塵吸走。

控制系統由變頻器、可編程控制器（PLC）、觸摸屏、施耐德低壓電器及歐姆龍小型繼電器、接線端子組成，選用進口光電編碼器測長，自動定長切斷，性能可靠，操作簡單。

整機外觀圖：

1、翻轉輥道 2、接口輥道 3、后輥道 4、伸縮輥道

5、進料托輥 6、氣動壓腳 7、主機 8、盤鋸

技改一：控制系統的改進

本系統通過PLC及觸摸屏等電氣系統達到設備的整體自動控制。其中PLC為系統的控制核心，對外部指令部件、傳感器信號進行邏輯控制算法處理后由輸出點輸出，達到對外部執行機構動作的控制。早期設備為考慮節省生產成本，往往選用一些比較經濟的PLC，但性能往往很難有可靠保證，新控制系統將原FR-A540型三菱變頻器、FX1N—60MR可編程控制器、F940-GOT觸摸屏分別換成FC360型丹佛斯變頻器、S7-1500西門子可編程控制器、6AV2型西門子精簡觸摸屏。采用西門子PLC及觸摸屏可提高系統兼容性和組態便捷性，市場認可度也較高。且其通訊采用PN總線通訊，兼容工業以太網和現有的現場總線（如PROFIBUS）技術，對整條生產線總體控制比較方便，原三菱PLC編程上自上而下的單一縱向結構，而西門子的下位機編程則是縱向和橫向兼備的結構，而且子程序支持局部變量，相同的功能只需要編一次程序即可，大大減少了開發難度和時間。

技改二：采用MKS提高精度和便捷性

Mks概述：

MKS全稱追剪控制器，是針對不停機切割的特定需求而開發設計的一款專門的控制器，配有專用調試軟件。

工作原理：

裁切的帶鋸或盤踞安裝在移動平臺上，隨平臺一起移動，平臺由伺服電機驅動，可以在板材生產時沿板材行進方向來回運動。平臺開始時在原點位置等待，控制器通過測量輪上的編碼器信號來計算板材行進的長度。當長度達到需要裁切的要求時，控制器發信號控制伺服電機帶動平臺加速，使得平臺運動速度與板材運動速度一致，并且帶鋸或盤踞切割位置到達切割設定值，控制器發出準備裁切信號，開始裁切動作，切割完成后平臺減速、并回退到原點位置。

優點：控制器持續測量線速度，計算提前量提前啟動平臺，因此平臺完成加速時，也完成了位置的匹配，在裁切動作前不會有擺動和震蕩，即節省時間又提高裁切效率。

技改三：操作功能的增加

增加一次性生產計劃數量。

早期設備一次輸入生產計劃最多只有10條，隨著生產訂單越來越多樣化，漸漸不能滿足實際生產需求，因此將操作界面中生產計劃增加到60條，且內部編程采用可擴展編程思路，在硬件資源支持的情況下，用戶可任意添加生產計劃條數，足夠滿足實際生產需要。

自動計算計劃長度

實際生產中，有一個問題一直困擾操作人員。當一批訂單下達時，操作人員手動輸入生產計劃，但有時難免出現差錯，如輸入塊數過多，或板長錯誤，造成成批浪費，為此，我們增加了自動計算計劃長度功能，當輸入訂單時，設備會實時計算總計劃長度，操作人員只要對照一下訂單總長，就可方便快捷地驗算輸入是否準確。

增加剩余米數功能

實際生產中，料尾浪費一直是個難以解決的問題。就是當一批訂單將要生產完畢時，何時切斷板料，如過早切斷，則生產訂單難以完成，過晚切，則造成板料浪費，板料每次成型不一樣，剩余板料下次往往不能使用。為此，我們增加了料尾計算功能。通過計算訂單總長，與實際生產長度進行比較，算出剩余料長，再根據實際帶鋸和開卷機距離以及板料運行速度，折算出剩余米數和剩余時間，到料尾時便發出提示或自動切斷料。

改進后的實際效果

結果：在實際做板中，帶鋸機部分能正確執行切割動作，準確完成切割長度，多次做板符合實際生產需求，提高生產效率，獲得客戶認可。

參考文獻：

[1]Giorgio Pallanza.采用軟面層技術的聚氨酯連續板材生產線介紹[C]//中國聚氨酯行業整體淘汰ods國際論壇.2003.

[2]《追剪/追鋸運動控制器》上海微敏自控技術有限公司.

[3]《PROFINET總線技術基礎》.

作者簡介：王德祥（1982-），男，漢，浙江省紹興市，初級工程師，本科。