光伏鋼化玻璃生產線上片機器人的應用研究

 

　　隨著人力成本的不斷提高，以及工業生產自動化技術革新，玻璃生產加工行業已經逐步引入了自動化技術，以此解放人力，提升生產效率以及加工精度。以下本文就以基于自動化技術的光伏鋼化玻璃生產線上片機器人為例，對此類機器人在光伏鋼化玻璃生產線上片加工中的應用展開探討，以此為例探究自動化技術在光伏鋼化玻璃生產加工中具體應用。 

 

　　一.光伏鋼化玻璃生產線上片機器人的設計 

 

　　上片機器人需要能夠滿足高的上片定位精度、運行速度適中、可調，且運行噪聲小等工藝要求。根據這一原則，目前很多光伏鋼化玻璃生產加工單位都引入埃蒙特、川崎等公司所生產的工業機器人，投放到生產線上。 

 

　　（一）光伏鋼化玻璃生產線上片機器人的工藝要求 

 

　　根據光伏鋼化玻璃的加工生產工藝要求，生產線上片機器人應能夠滿足以下的基本工藝參數： 

 

　　所適用的光伏鋼化玻璃加工規格最小為1000×500mm2，最大為2500×1200mm2，厚度在2.8-4mm之間。生產線傳輸速度為每分鐘10-15m，傳輸輥道的高度為0.9m左右，波動范圍±0.05m，寬度1.6m，機器人上片定位臺的輥道寬度為2m。自動取片的循環時間設定為中片8-10s左右，大片10-15s左右，上片的定位精度控制在±2mm左右。每片抓取的最大重量在30kg以下。

 

　　（二）機器人的系統結構 

 

　　機器人系統主要包括控制柜（PLC）、機器人主體、輸送線、電源等，見下圖1。 以川崎玻璃上片機器人為例，選用川崎六軸機器人，型號為ZX-130L，負載為120kg。吸盤抓手設置在第六個軸上，為抽真空吸盤機構，越60kg，同時配置有真空發生器、過濾器、真空元件開關等。周邊設置安全欄、安全門等。控制柜采用PLC技術，操作人員可在系統柜的屏幕上進行操作編程，同時還可通過屏幕中顯示出當前的運動狀態。除機器人系統外，輸送線也是上片機械系統的一個重要組成部分。共分為上片輸送線、緩沖等待輸送線等。上片輸送線以動力滾輪原理，將玻璃板自動傳送至上片機器人的加工區，上片完成后，傳送到之后的工位。緩沖等待輸送線通過動力滾輪將靠邊定位完成后的玻璃片傳送到磨邊等接下來的加工設備工位。上片機器人旁置于上片臺滾輪輸送線上，以底座固定，其系統的控制柜及主機分別安放于上片臺輸送線的一側，上片定位，主要通過氣缸推動，配合推板以及支架進行完成上片操作。操作人員將裝有玻璃片的玻璃架放到輸送線上，由機器人吸取并進行上片加工。生產線外圍需采取一定防護措施確保安全生產。綜上，上片機器人的設計合理、結構簡單，有效節約了占地空間，同時也利于維修及養護管理。 

 

　　（三）動力要求及生產加工現場環境 

 

　　系統采用三相五線式電源，20-25KVA，380V，頻率設置為50Hz。氣源必須為經過充分凈化的干燥壓縮空氣，壓力設置為0.4-0.6MPa。生產加工場地的溫度為0-45℃，相對濕度控制在85％以下。 

 

　　二.光伏鋼化玻璃生產線上片機器人的應用 

 

　　（一）上片機器人應用的上片加工流程 

 

　　操作人員首先將裝滿玻璃片的玻璃架放到上片臺輸送線上，上片機器人通過吸盤抓手將從玻璃架中吸取玻璃片，并轉身將其放置到上片臺上，之后由系統進行靠邊定位、上片。當上片完成后，將玻璃片迅速輸送到緩沖等待位置，最后由磨邊設備磨邊處理。如此往復加工。 

 

　　（二）上片機器人應用過程中的PLC控制 

 

　　上片機器人通過基于PLC技術的控制柜進行控制，包括應用過程中的控制、管理、檢測、運行狀態檢測、報警、故障自診等自動化操作。控制柜提供操作屏幕界面，技術人員在在屏幕中進行程序編制，系統根據預先設置的程序進行自動化操作。同時屏幕還可提供直觀、高效的運動狀態，操作人員可通過顯示的運行狀態，明確當前的運行狀況。系統也可通過根據當前的運行狀態，以及相關運行參數，自行和正常情況下的相關數據進行對比，如果與正常范圍存在較大差異，系統將會自診為存在事故問題，并及時發出警報，由維修人員進行處理。同時系統還可通過對具體是哪些參數存在異常進行分析，推測可能存在問題的元件，大大方便了設備維修與系統養護。 

 

　　三.結束語 

 

　　目前很多光伏鋼化玻璃生產加工單位均引入了自動化技術，并通過自動化技術有效提高了光伏鋼化玻璃的生產加工效率。綜上所述，本文就以川崎機器人為例，分別從系統設計及應用等方面探討了自動化技術在光伏鋼化玻璃生產中的應用，希望能為相關人士提供些許參考作用。