玻璃雙圓邊機(jī)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)研究

呂汝鏗

摘要：玻璃是一種透明的固體物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于建筑物、汽車、家居等領(lǐng)域，用來隔風(fēng)透光，是日常生活中隨處可見的物品。玻璃在退火成形后，需要對(duì)玻璃的棱邊進(jìn)行磨邊倒角防止玻璃的棱邊過于鋒利傷人，玻璃磨邊機(jī)主要適合于家具玻璃及建筑玻璃以及工藝玻璃的加工，是玻璃機(jī)械深加工設(shè)備中產(chǎn)生最早并且用量最大的冷加工設(shè)備之一，主要用于普通平板玻璃底邊和倒角的磨削，拋光，雙邊磨邊機(jī)就是同時(shí)對(duì)平板玻璃的兩個(gè)相對(duì)的棱邊進(jìn)行磨邊的設(shè)備。

關(guān)鍵詞：平板玻璃；磨邊機(jī)；磨邊設(shè)備

1.玻璃雙圓邊機(jī)的工作原理

雙圓邊機(jī)是一種新型數(shù)控磨邊設(shè)備，主要加工直線圓弧邊、鴨嘴邊、四分之一圓等型磨削。該機(jī)集粗磨、精磨、拋光、倒安全角于一體，一次性加工兩條邊、尺寸準(zhǔn)、拋光度好、速度快。兩臺(tái)雙邊機(jī)L型擺放或者直線擺放，加一個(gè)轉(zhuǎn)接平臺(tái)，即可成為四邊磨邊機(jī)，四條邊一次成型，全過程電腦控制，加工尺寸、速度在觸摸式電腦屏上設(shè)定好后，即可放片加工，外觀新穎，操作快捷，自動(dòng)化程度高。雙圓邊機(jī)適用于家電，家具，太陽能，光電等1-12mm的薄玻璃生產(chǎn)，目前市場(chǎng)上的自動(dòng)雙邊磨圓邊機(jī)有同步帶夾緊與氣缸夾緊2種形式，同步帶夾緊是玻璃輸入端設(shè)置帶自動(dòng)壓力調(diào)節(jié)的同步帶對(duì)中結(jié)構(gòu)，同步帶對(duì)中結(jié)構(gòu)不但在對(duì)中過程中的運(yùn)轉(zhuǎn)速度與玻璃輸送速度同步，而且采用自動(dòng)壓力調(diào)節(jié)的柔性結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃實(shí)現(xiàn)對(duì)中，避免損壞玻璃。而氣缸夾緊是一邊采用固定滾輪，另一邊通過氣缸夾緊，氣缸端有滾輪，這種夾緊方式也可以使玻璃避免損壞。

2.玻璃雙圓邊機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

玻璃雙圓邊設(shè)有底座，在底座上設(shè)有導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌與底座上設(shè)有兩個(gè)相互平行的機(jī)架，機(jī)架與導(dǎo)軌構(gòu)成滑動(dòng)連接，在兩個(gè)機(jī)架上對(duì)稱設(shè)有垂直設(shè)置的磨頭機(jī)構(gòu)，在兩個(gè)機(jī)架之間還設(shè)有用于輸送玻璃的輸送機(jī)構(gòu)，在輸送機(jī)構(gòu)上部設(shè)有將玻璃壓緊的壓緊機(jī)構(gòu)。

目前市場(chǎng)上的玻璃雙圓邊總的技術(shù)特點(diǎn)都大同小異，都包括底座、橋架、倒角裝置、皮帶輸送、磨輪等等

以下是保特羅玻璃雙圓邊技術(shù)特點(diǎn)：

A. 底座結(jié)構(gòu)及橋架移動(dòng)系統(tǒng)

一體式結(jié)構(gòu)：機(jī)座結(jié)構(gòu)由一個(gè)焊接成的鋼體構(gòu)成，用于支撐固定橋和移動(dòng)橋，且底座設(shè)計(jì)寬度超過 2 米，厚實(shí)沉穩(wěn)，且該結(jié)構(gòu)于時(shí)效退火后再利用大型加工中心一次性機(jī)加成型。包括固定橋安裝面移動(dòng)橋安裝滑座，圓形滑軌底座，等等均為加工中心機(jī)加成型.確保了整機(jī)的精度。

穩(wěn)定度：當(dāng)進(jìn)行寬度調(diào)整時(shí)，由于雙側(cè)采用寬大的圓形襯套，加大接觸面，使移動(dòng)平滑無震動(dòng)。確保精準(zhǔn)的中心線移動(dòng)軌跡。圓形襯套經(jīng)過特殊熱處理，達(dá)到最高硬度，保證了長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的耐磨性。底座圓形襯套有溝槽，使開合動(dòng)作得到完整的潤(rùn)滑保護(hù)。

平行度：移動(dòng)橋的開合采用特制的雙滾珠絲杠，開合控制則由單一馬達(dá)同步驅(qū)動(dòng)，達(dá)到高精度開合移動(dòng)。

B. 伺服倒角裝置

伺服系統(tǒng)：伺服安全打角系統(tǒng)采用 X/Y 兩個(gè)軸向的控制，伺服打角采用施耐德系統(tǒng)，其中 X 方向利用伺服系統(tǒng)的高精度及高反應(yīng)速度的特性，可精準(zhǔn)的控制 X 軸方向的動(dòng)作。為因應(yīng)設(shè)備的高速研磨效能，安全打角采用高速接近玻璃，低速接觸玻璃的控制邏輯，使打角寬度易于控制且質(zhì)量穩(wěn)定。

Y 軸方向控制：Y 軸采用高速反應(yīng)氣缸彌補(bǔ)玻璃傳送速度與玻璃端部隱性的誤差。該動(dòng)作順著玻璃前進(jìn)方向運(yùn)行于一對(duì)平行的高精度 T 形導(dǎo)軌上方（THK）并借由打角輪前端（后端）的平面提供正確的玻璃端面位置。該打角基準(zhǔn)點(diǎn)配合伺服的推進(jìn)方向精確地完成打角動(dòng)作，確保了安全角的質(zhì)量及精度達(dá)到最高的保證。

安全角研磨軸：研磨馬達(dá)和主軸間用皮帶間接傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速達(dá) 5600 rpm，磨輪直徑為66mm。當(dāng)安全角磨輪磨損時(shí)，磨輪可進(jìn)行垂直方向的高度調(diào)整?？勺畲蟪潭鹊奶岣吣ポ喌睦寐?。

C. 磨輪主軸

主軸防水：研磨軸為保特羅特制的鑄件結(jié)構(gòu)，經(jīng)加工中心精密加工，其前端含 5 段防水系統(tǒng)可阻止研磨冷卻水滲入。

主軸內(nèi)置三個(gè)高精度軸承，確保研磨時(shí)無徑向及軸向的寸動(dòng)。提升研磨速度及玻璃質(zhì)量。磨輪采用 200mm 直徑，固定方式僅由一個(gè)螺栓在中間固定，更換快速。

D. 防銹處理

防銹材料：所有與水接觸的部件選用了大量的防銹材料，例如：不銹鋼，鋁，塑膠。高強(qiáng)度部件則使用鍍鎳或鍍鋅鋼板，并有完善的防銹涂層。

E. 操作方式

電控箱裝在機(jī)器上：可節(jié)約空間，具備良好的視角。電表位于每個(gè)主軸的旁邊：便于在工作時(shí)調(diào)節(jié)磨輪，可顯示工作總米數(shù)或分時(shí)統(tǒng)計(jì)米數(shù)。

為因應(yīng)系統(tǒng)集成控制趨勢(shì)，該設(shè)備控制允許集成控制，信號(hào)導(dǎo)出及指令導(dǎo)入采用以太網(wǎng)協(xié)議模式，主要通訊內(nèi)容包含：1.故障信息反饋；2 運(yùn)行狀態(tài)反饋包括速度，寬度，長(zhǎng)度；3.接受中控中心的速度指令；4. 接受中控中心的停機(jī)指令；5.可輸出對(duì)中轉(zhuǎn)臺(tái)的速度控制。

F. 輸送皮帶

無接縫皮帶：可保持長(zhǎng)時(shí)間張力及壽命。并采用變頻無級(jí)調(diào)速。并具備倒轉(zhuǎn)功能下皮帶兩側(cè)和背面經(jīng)過研磨：可保證玻璃在機(jī)器內(nèi)運(yùn)行的平行度。變頻器驅(qū)動(dòng) AC 馬達(dá)、齒輪箱及傳動(dòng)軸。

同步鍍鎳傳動(dòng)軸：堅(jiān)固的鍍鎳傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)上下皮帶。用彈簧張緊的壓板將上皮帶壓在玻璃上 6mm 以下的玻璃不用調(diào)整上皮帶的彈簧張緊度。

3.玻璃雙圓邊機(jī)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)玻璃雙圓邊機(jī)大部分都采用半自動(dòng)，自動(dòng)化程度不高，在磨完對(duì)稱的邊后仍然需要依靠人工去更換方向磨完另一邊。與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，國(guó)內(nèi)自動(dòng)化玻璃磨邊機(jī)起步較晚，在機(jī)器質(zhì)量，加工精度，生產(chǎn)效率以及自動(dòng)化程度上與國(guó)外機(jī)器還有相當(dāng)大的差距。磨輪在玻璃雙圓邊機(jī)是一個(gè)非常關(guān)鍵，但是磨輪是一個(gè)消耗品。國(guó)內(nèi)玻璃雙圓邊機(jī)磨輪一旦出現(xiàn)消耗，須要靠人工進(jìn)行補(bǔ)償，一直到磨輪消耗才進(jìn)行替換磨輪。但在國(guó)外已經(jīng)出現(xiàn)了玻璃雙圓邊機(jī)磨輪自動(dòng)補(bǔ)償裝置，當(dāng)磨輪消耗就會(huì)自動(dòng)補(bǔ)償直到消耗完需要更換磨輪。這樣可以大大提高了磨輪的使用率，同樣也提高生產(chǎn)效率，因?yàn)槿斯ぱa(bǔ)償磨輪時(shí)玻璃生產(chǎn)須要停下來才可以進(jìn)行，而自動(dòng)補(bǔ)償磨輪就不需要。玻璃在磨輪磨削的過程中，會(huì)產(chǎn)生很大的摩擦熱。如果沒有冷卻液，我們可以很容易的看到所產(chǎn)生的火花。如果摩擦熱溫度過高，會(huì)使玻璃表面燒損或破裂。因此在玻璃磨削的過程會(huì)用水來冷卻，而水噴到高速旋轉(zhuǎn)的磨輪上時(shí)，水會(huì)濺到不同方向，因此連接磨輪的電機(jī)因?yàn)樗脑驎?huì)壞，所以磨輪的電機(jī)經(jīng)常更換。玻璃在磨輪磨削的冷卻流下來的水已經(jīng)不是普通的清水，是含有玻璃粉末的水，長(zhǎng)期使用玻璃雙圓邊機(jī)上就會(huì)發(fā)現(xiàn)在出水槽都堵了一層很厚的玻璃粉末，將所有出水槽堵住，一旦玻璃粉末堵住出水槽之后，粉末就很難清除，從而設(shè)備好像泡在水中，大大縮短的雙圓邊機(jī)是使用壽命。

以上說明玻璃雙圓邊機(jī)現(xiàn)狀是自動(dòng)化程度不高，較多的消耗品和易損件，使用壽命不高。

4.玻璃雙圓邊機(jī)發(fā)展趨勢(shì)

未來玻璃雙圓邊機(jī)應(yīng)是自動(dòng)化程度高，較少的消耗品和易損件。首先針對(duì)于消耗品和易損件，在玻璃加工的工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)量應(yīng)要越來越好，一旦要更換消耗品和易損件時(shí)生產(chǎn)必須停止。其次自動(dòng)化程度對(duì)于生產(chǎn)也是非常關(guān)鍵，一旦出現(xiàn)需要人手操作，就會(huì)出現(xiàn)不同的產(chǎn)量，這樣生產(chǎn)不穩(wěn)定，人手操作玻璃的質(zhì)量與人安全不保證。

為了減少消耗品和易損件，我們需要研發(fā)其他消耗品材料等，設(shè)計(jì)相關(guān)的結(jié)構(gòu)避免易損件損壞，例如保特羅的玻璃雙圓邊機(jī)中的磨輪與磨輪電機(jī)不是直接連接，中間有一個(gè)柔性裝置，使磨輪電機(jī)避免被水濺到，大大提高了電機(jī)的使用壽命。

（作者單位：保特羅玻璃工業(yè)（佛山）有限公司）