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SIEMENS MASTERDRIVES MC在浮法玻璃横切机中的应用

导读: 通过测长系统跟踪玻璃带的位置,经横切机进行横向切割,并控制掰断设备,以得到预定板长的玻璃。长期以来,由于国内相关设备在切割精度、稳定性以及与其他设备的联动控制方面不尽如人意,所以国内中高档生产线均被国外进口设备所垄断。

  浮法玻璃高精度横切机是浮法玻璃生产线上的关键设备,用于玻璃带的切割(见图1)。通过测长系统跟踪玻璃带的位置,经横切机进行横向切割,并控制掰断设备,以得到预定板长的玻璃。长期以来,由于国内相关设备在切割精度、稳定性以及与其他设备的联动控制方面不尽如人意,所以国内中高档生产线均被国外进口设备所垄断。

  为了满足市场需要,提高玻璃装备水平,蚌埠凯盛于2004年立项开发“浮法玻璃高精度横切机”,计划分三个步骤:

  实现稳定的高精度切割,具体指标为:长度误差≤±0.5 mm;对角线偏差≤1 mm。

  在此基础上实现双刀之间的热备、花切、简单的订单管理等功能,提高横切系统的生产效率、增强系统的安全性、容错性。

  在以上两点的基础上实现与缺陷检测仪、纵切机等设备的高速数据交换,达到根据订单优化切割的目的,最终实现动态订单管理下的以经济效益最大化为原则的最优化生产。

简要工艺介绍

  在浮法玻璃生产中,玻璃原料经过窑炉、锡槽、退火窑三大热工设备的处理,形成一定厚度和宽度的连续而平整的玻璃带,横切机就是按照所需要的长度将玻璃从玻璃带中切割、分离。其主要工作原理是通过测长轮编码器测得玻璃带的速度并同时将测长编码器信号作为长度计数的基础,横切机工作时,每当长度计数达到设定值时,刀头开始运动,同时长度计数复位为零重新开始计数,在刀头到达落到点前刀头速度与玻璃带速度匹配上,当刀头运行到设定的切割距离时,切割完成,刀头高速返回工作点,等待下次切割。横切机总是按玻璃前进方向顺时针斜置一个角度α,刀头的切割速度与玻璃带速度的关系:

  刀头切割速度x sinα=玻璃带速度

  其中斜置角度α是根据可能的最短切割间隔时间和最快玻璃带速度而定,时间愈短、玻璃带速度愈快,角度越大,一般浮法玻璃在7°~8°之间。刀头由伺服电机驱动,刀头切割速度与刀头电机运行速度的关系:

  刀头伺服电机速度=刀头切割速度×i

  其中i为刀头电机减速比。当然这只是理论计算,实际计算时还要考虑玻璃板厚度、温度以及测长轮材质、磨损系数等因素。如图2所示。

  图2 横切系统布置及速度关系

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