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玻璃堆垛设备的设计选型及工艺布置探讨

作者:恒川货架 日期:2020-4-9 17:31:31 人气:6

  随着人工成本的增加和生产设备自动化程度的大幅度提高,无论是玻璃原片生产线还是玻璃深加工生产线,用堆垛机械设备及机械手取代人工取板已成为趋势,特别是大片玻璃更是堆垛取板的强项。从水平堆垛机、垂直堆垛机、机械手及下取板堆垛机等设备的原理及使用范围的分析中,找到堆垛机的最佳适用范围,为不同生产线的设计提供最佳的选型方法。

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  堆垛机原理及使用范围分析:(1)半自动堆垛机,在一个类似于天车的驱动滑台下面配置单体或双四连杆机构,采用真空吸盘,人工操纵,可实现大规格取片,为此需增加一段停片辊道。该装置的优点是可配备在生产线堆垛工位的任意位置;不足是取片周期长,且需要熟练的操作工。(2)全自动堆垛机,必须具备的基本要素:①玻璃板的正位。正向和侧向定位,保证垛位底部位置和边缘整齐;②玻璃片的90°旋转,保证板的长边在垛位底部;③堆垛机构和吸盘架。基本的堆垛执行装备,附属真空和空压设施;④堆垛架和进给机构。垛位支撑和码垛的需要;⑤零换垛时间必须的附属机构或设备。换垛和故障时的必备;⑥精确的控制系统。确保堆垛的顺序执行和堆垛精度。(3)机械手堆垛的原理及使用范围,机械手以其灵活、占地少、无需辊道配合等优点迅速得到应用。机械手堆垛的缺点在于:由于是高度集成结构,机械维护相对困难;受机械手搬运力矩限制,目前基本无法实现大片或超大片堆垛。(4)下取板堆垛机的原理及使用范围,下取板堆垛机同样需满足全自动堆垛的6大基本要素。基本设置为(默认玻璃片的长度方向):正交转向辊道(保证主线上的通道畅通)、下片垂直堆垛主机和进给堆垛架(玻璃片正位与主机集成)。该堆垛方式不能实现零换垛时间,不宜用于几个等级的分等堆垛,因此适合于当前光伏压延等小线取板、大线辅助取板以及对玻璃上表面有特殊要求的玻璃的取板,也可用于深加工中小片的取片。

  水平堆垛和垂直堆垛工艺及其配置:(1)水平堆垛机的工艺配置较为灵活,在新建线或旧线改造均可使用。只需利用一段辊道,带上伺服传动站,保证启停准确快速,增加正向和侧向定位装置,架设堆垛机和堆垛架,前端提供玻璃等级信号即可。该配置简单实用,适应性强,可以用在现有的生产线上,但此时的正向定位需要根据玻璃尺寸大小手动调节。(2)垂直堆垛系统的工艺配置:需要在新工艺设计时预留位置,一般布置在主线末端(主线辊道只能有一片玻璃,不能中分,一般为中大片)或支线(中小片)上,每个堆垛机构只取一片玻璃;因为堆垛的几个基本要素几乎完全独立,所以需要多段辊道来完成每个要素,一段带旋转机构的辊道,一段带正向定位的辊道;因等级不同(同一支线出口只能有2个等级),需配备2个堆垛机构布置在出口两端,通过转向辊道传送;中心定位辊道同时也作为堆垛停片辊道;配置堆垛机构和可旋转换垛的堆垛架;堆垛架上集成码垛的进给机构。

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  水平堆垛机还有很多优点有待人们重新认识和挖掘,只要配置合理,工艺设计先进,同样能单独地应用在大多数生产线上,效率并不亚于其它堆垛方式。综合考虑成本和堆垛工艺,目前采用几种堆垛方式组合的较多,特别是机械手和水平堆垛机的组合。

  下面列举一成功实例:

  国内某生产线,产量900 t/d,原板宽5 200 mm,按堆垛取片规格长度1 650 mm以上,单片切割周期极限值为8.2 s。

  堆垛机的布置方式为:

  ①首先根据生产线各种玻璃规格和分等级堆垛的需要确定数量,采用每2台堆垛机集成为1台堆垛机组,全部置于主线辊道上,如图1所示。1段、2段、3段、4段辊道每段长均为4.8 m,间距0.3 m,以达到占地少、结构紧凑、投资少的目的;

  ②玻璃正向正位由传统的吸盘架后方挪到前方(1段辊道),正向堆垛位置由吸盘架下方辊道(2段、3段辊道)中心定位,保证同一段辊道上的功能最少,侧向位置仍由光电开关扫描得到;

  ③为达到零换垛时间,将原有的三工位堆垛架改为二工位堆垛架,将所有在线的翻转打包等动作放在取片小车上进行,固定架满垛即取走;

  ④为确保辊道输送不堵塞,使中分后的左右2片玻璃所用辊道实现独立输送,2段、3段辊道两端各设置传动站,中间断开。这样布置是因为中分的2片玻璃如果不能同时被1台堆垛机取走,剩下的1片会占用该辊道,下一个待取片则不能进入而导致出现输送堵塞现象。

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