關(guān)于聚氨酯巖棉復(fù)合板生產(chǎn)線中帶鋸切割部分的介紹及技術(shù)改進

摘要：針對日益增長的聚氨酯復(fù)合板生產(chǎn)需求，市場需要更高效的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)改進。為此本文著重介紹了生產(chǎn)線中關(guān)鍵部分帶鋸機的機械結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)特點及其幾個重要技改實踐如控制系統(tǒng)的改進、MKS的應(yīng)用、操作功能的增加等，并進一步闡述了技改的實際效果。

關(guān)鍵詞：聚氨酯生產(chǎn)線；帶鋸機；不停機切割；控制系統(tǒng)；操作功能

聚氨酯巖棉復(fù)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(chǎn)線越來越難以滿足日益增長的生產(chǎn)需求。這就要求聚氨酯生產(chǎn)線要有更高效便捷的生產(chǎn)技術(shù)改進，本文主要介紹了復(fù)合板生產(chǎn)線中的關(guān)鍵部分即切割部分及其幾個重要技改。

整個聚氨酯生產(chǎn)線主要包括開卷、成型、巖棉、發(fā)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(fù)合板生產(chǎn)線重要的組成設(shè)備，它的主要作用是根據(jù)需要的板長參數(shù)，通過計長編碼器進行定長切斷。在整條生產(chǎn)線不停機的前提下，對連續(xù)的成品板進行自動切割，同時吸收切割時產(chǎn)生的塵埃。

帶鋸機所謂不停機切割就是連續(xù)生產(chǎn)時，生產(chǎn)線上的板材要在不停止行進的前提下完成準(zhǔn)確裁切。這是切割部分最大的難點也是提升整線產(chǎn)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(jié)構(gòu)及電氣控制系統(tǒng)

設(shè)備結(jié)構(gòu)介紹：

帶鋸機由帶鋸部件、鋸條導(dǎo)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(zhuǎn)輥道部件、氣動裝置、電控系統(tǒng)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(zhuǎn)換時產(chǎn)生的沖擊，影響整機的使用壽命和產(chǎn)品質(zhì)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(dāng)鋸條長時間使用被拉長后，操作人員可以調(diào)節(jié)油缸上的螺桿保持它原來的漲緊壓力，調(diào)節(jié)方便、漲緊壓力正確；該機還配備了大功率的吸塵風(fēng)機，把鋸削時產(chǎn)生的粉塵吸走。

控制系統(tǒng)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(zhuǎn)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(tǒng)的改進

本系統(tǒng)通過PLC及觸摸屏等電氣系統(tǒng)達到設(shè)備的整體自動控制。其中PLC為系統(tǒng)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(zhí)行機構(gòu)動作的控制。早期設(shè)備為考慮節(jié)省生產(chǎn)成本，往往選用一些比較經(jīng)濟的PLC，但性能往往很難有可靠保證，新控制系統(tǒng)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(tǒng)兼容性和組態(tài)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(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)有的現(xiàn)場總線（如PROFIBUS）技術(shù)，對整條生產(chǎn)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(jié)構(gòu)，而西門子的下位機編程則是縱向和橫向兼?zhèn)涞慕Y(jié)構(gòu)，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(fā)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(fā)設(shè)計的一款專門的控制器，配有專用調(diào)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(qū)動，可以在板材生產(chǎn)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(dāng)長度達到需要裁切的要求時，控制器發(fā)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?guī)т徎虮P踞切割位置到達切割設(shè)定值，控制器發(fā)出準(zhǔn)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(yōu)點：控制器持續(xù)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(jié)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(chǎn)計劃數(shù)量。

早期設(shè)備一次輸入生產(chǎn)計劃最多只有10條，隨著生產(chǎn)訂單越來越多樣化，漸漸不能滿足實際生產(chǎn)需求，因此將操作界面中生產(chǎn)計劃增加到60條，且內(nèi)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(chǎn)計劃條數(shù)，足夠滿足實際生產(chǎn)需要。

自動計算計劃長度

實際生產(chǎn)中，有一個問題一直困擾操作人員。當(dāng)一批訂單下達時，操作人員手動輸入生產(chǎn)計劃，但有時難免出現(xiàn)差錯，如輸入塊數(shù)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(dāng)輸入訂單時，設(shè)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(zhǔn)確。

增加剩余米數(shù)功能

實際生產(chǎn)中，料尾浪費一直是個難以解決的問題。就是當(dāng)一批訂單將要生產(chǎn)完畢時，何時切斷板料，如過早切斷，則生產(chǎn)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(chǎn)長度進行比較，算出剩余料長，再根據(jù)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(shù)和剩余時間，到料尾時便發(fā)出提示或自動切斷料。

改進后的實際效果

結(jié)果：在實際做板中，帶鋸機部分能正確執(zhí)行切割動作，準(zhǔn)確完成切割長度，多次做板符合實際生產(chǎn)需求，提高生產(chǎn)效率，獲得客戶認可。

參考文獻：

[1]Giorgio Pallanza.采用軟面層技術(shù)的聚氨酯連續(xù)板材生產(chǎn)線介紹[C]//中國聚氨酯行業(yè)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(shù)有限公司.

[3]《PROFINET總線技術(shù)基礎(chǔ)》.

作者簡介：王德祥（1982-），男，漢，浙江省紹興市，初級工程師，本科。