浮法玻璃生產線冷端自動化現狀與發展

胡耀明

摘要：玻璃在我們生活中比較常見，可以起到很好的裝飾作用。根據生產線冷端自動化來看，技術方面存在一定局限性，需要積極研發才能實現突破。文章先介紹基本內容，再分析現狀，最后提出發展策略，從而促進玻璃生產更好的發展，滿足實際需求。

關鍵詞：浮法玻璃生產線；冷端自動化；現狀與發展

冷端是浮法玻璃生產線的重要組成部分，直接關系到自動化水平的高低。在生產過程中，冷端工段基本實現了在線玻璃缺陷自動檢測、優化切割、加速分離、自動落板、自動噴粉等。同時要樹立起創新意識，不斷引入先進技術，有利于提高生產效率和質量。

一、現階段冷端自動化裝備和思路

（一）冷端功能區劃分

應急區。主要是為了解決突發問題，當切割區之后的設備出現異常情況的時候，作為玻璃板輸出的通道。質檢和切割區。可以對玻璃缺陷進行在線檢測，并劃分為不同的等級，把退火后的玻璃按照產品規格切片。加速分離區。由于操作速度比較頻繁，所以對電機性能提出了更高的要求，保證玻璃生產的正常進行。高速輸送區。位于落板后到堆垛區前，對玻璃板輸送，一般設有手動、自動兩種操作方式。堆垛區。國內堆垛設備包括水平堆垛機、垂直堆垛機、機械手三種類型，具體運用要基于實際情況而定，從而發揮出有效作用，提高玻璃生產效率。

（二） 冷端自動化控制設備

自動缺陷檢測系統。是通過計算機操作進行檢測的，利用圖像識別和處理技術發現其中存在的缺陷，并分類標識。系統可以根據檢測結果對玻璃等級判定，打出標記。在這種模式下，人員只需要簡單操作就可以完成任務，大大節省了時間，減少過程中不必要的程序。自動缺陷檢測系統能夠和切割系統實現通訊，依據產品訂單的具體要求進行優化切裁，不斷提高成品率。玻璃生產行業是處于不斷發展之中的，所以技術要優化升級，才能發揮出更大的作用，解決實際中遇到問題，減少不利因素影響。自動化技術會大大提升，從源頭上控制產品的質量。

切割控制系統。主要包括人機界面和上位控制系統，對測量、縱切、橫切等控制系統進行協調和管理，確保處于正常工作狀態之中。測量師切割的前提條件，所以結果一定要精確，否則會影響到成品率。切割系統通常采用的是高速脈沖計數法，將偏差控制在合理范圍之內。主控采用PLC，通過網絡通訊方式控制伺服電機，實現速度控制和精確定位。國內的切割設備功能在不斷完善，具有很高的自動化程度，有效確保了設備的穩定性、可靠性、對于提升品質是非常有幫助的。切刀壓力能夠實現無極調節，滿足不同厚度玻璃切割的需求，發揮出有效作用。

堆垛系統。采用PLC控制系統，傳動單元采用變頻系統或者伺服系統，效果非常好。機械手主要是運用國外先進廠家的產品、性能比較好，經過了長時間發展，技術已經趨于完善。利用絕對值編碼器檢測吸盤取片機運行的指令動作點，包括取片、加速、減速、放片、停止等，對于過程中環節進行全面控制。外圍輔助設備，例如吸盤、邊部掃描、堆垛架等要根據生產需求進行設計，確保可以很好的適應，實現生產的順利開展。機械手控制系統包括上位協調控制系統、視覺檢測控制系統、機械手控制系統、堆垛架控制系統等，分別具有各自的功能。

二、冷端自動化設備現狀

隨著技術的發展，我國在冷端設備制造中進步很大，從自動缺陷檢測設備到最末端的自動堆垛設備都可以實現自主研發，而且部分設備已經出口，處于國際領先水平。完整設備是由不同系統和部分組成的，分別由不同商家生產，在實際中缺乏統一的整體化引導方案，無法實現和控制系統實時、高效的數據交換，導致不能對第三方系統和設備進行數據采集、分析和數據庫的建立。在這種情況下，設備自身存在缺陷，對生產線效率會產生影響。如何對現有系統和設備實現一體化、智能化的控制，依然需要進一步研究才可以，攻克技術方面存在的難題。

三、新技術的引入

（一） 數據化的冷端自動化系統

先進的玻璃在線監測系統可以及時發現產品中的缺陷，例如氣泡、污點、雜物等，而且會直觀顯示出來，便于更好的了解。對于出現問題的地方實行截圖保存，為后期處理做好準備，可以節省很多時間。在線檢測系統與切割系統、線控系統通訊，實現產品的優化切割，為產品數據庫提供可靠的保障。數據庫實現對產品規格、等級等相關信息的跟蹤，保證生產線上玻璃的位置、狀態、運行軌跡都在控制系統中被實時運算、記錄、傳輸，為后期運算、分配控制提供數據基礎。數據化技術對于生產中信息全面了解，能夠提高精確性，減少出現的失誤。

（二） 通用化的冷端自動化系統

所有的冷端自動化設備，都可以通過預留的通用通訊接口進行數據連接，實現各種控制系統靈活的連接，操作起來會比較方便，有利于實現一體化。在市場環境中，客戶需求是多樣化的，為了提高產品滿意程度，通過標準、通用的總線實現通訊，節省了投入的成本，而且具有很好的穩定性。靈活使用自由編程通訊與非標設備、單片機設備通訊。如果冷端自動化設備無法實現連接，需要對每個設備進行控制，不僅會耗費大量時間，而且效果不是很好。由此可見，通用化的冷端自動化系統具有強大功能，彌補技術存在的不足之處，不斷提升產品質量。

（三） 智能化冷端控制系統

和傳統的簡單速度控制、順序傳輸比較，新型的智能化冷端控制系統有著明顯優勢，建立在數據流分析的基礎之上，實現了對整個冷端生產線上玻璃產品傳輸的統籌分流和工位分配。掰邊設備可以根據玻璃板的規格改變做隨動跟蹤，減少了人員的工作量，完全是自動化處理。琴鍵式落板依據玻璃板缺陷等級和規格，實現對不合格產品的分檢落板，為優化切割和分等堆垛提供質檢支持。智能化控制系統能夠隨時對數據流進行全面分析和運算，從而合理調配玻璃產品物質流的運行狀態和方向，使得整個冷端生產線更加有序、高效，適應行業發展的需求。

（四） 在線式冷端自動化系統

互聯網技術被運用到各行各業，并且取得顯著效果，玻璃生產也不例外，要堅持與時俱進理念，發揮出先進技術的作用。在線式冷端自動化系統，淘汰了傳統的單線控制，利用互聯網任意一個節點對整個冷端控制系統的任意操作，可以設定相應權限，提高數據安全等級，不會出現泄露的情況。在網上實現生產各方的信息交流，打破時間和空間局限，發現問題在第一時間內解決，減少造成的不必要損失。

四、結語

綜上所述，浮法玻璃生產線冷端自動化現狀與發展研究具有重要意義，可以提升技術水平。用發展眼光去看待問題，將先進技術和玻璃生產結合在一起，促進產業結構優化升級。

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（作者單位：清遠南玻節能新材料有限公司）