中国玻璃 ≯ 黼———●■ 玻璃自动下片机设计原理 玻璃自动下片机设计原理 段凤江 张一琦盛应彤 陈魏 中意凯盛（蚌埠）玻璃冷端机械有限公司 安徽蚌埠２３３０１０ 摘要：玻璃的下片工艺是玻璃生产过程中的重要环节。目前，玻璃下片机的设计与研究已经 非常成熟，结构形式大体相同。但随着玻璃工业的快速发展，玻璃生产企业对玻璃下片设备也提出 了更高的使用要求。为达到操作方便、简单且极大降低设备成本的目的，该文提出了一款玻璃自动 下片设计工艺。该设计摒弃了常用的真空系统，采用气缸和连杆，结构简单，成本较低。 关键词：玻璃；自动下片；原理设计 Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｌａｓｓ Ｕｎｌｏａｄｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｕａｎ Ｆｅｎｇｊｉａｎｇ Ｚｈａｎｇ Ｙｉｑｉ Ｓｈｅｎｇ Ｙｉｎｇｔｏｎｇ＆Ｃｈｅｎ耽 Ｓｉｎｏ—Ｉｔａｌｉａｎ ＣＴＩＥＣ（Ｂｅｎｇｂｕ）Ｇｌａｓｓ Ｃｏｌｄ—Ｅｎｄ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ Ｂｅｎｇｂｕ Ａｎｈｕｉ ２３３０ １ ０ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｌａｓｓ ｕｎｌｏａｄｉｎｇ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒｔ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｕｎｌｏａｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｖｅｒｙ ｍａｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｇｌａｓｓ ｉｎ— ｄｕｓｔｒｙ，ｇｌａｓｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ａｌｓｏ ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｔｏ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｈｉｇｈｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｎ ｇｌａｓｓ ｕｎｌｏａｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｅａｓｙ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｓｔ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｇｒｅａｔｌｙ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｇｌａｓｓ ｕｎｌｏａｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ．Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｈａｓ ｓｉｍｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｃｏｓｔ ｗｉｔｈ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ａｎｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｒｏｄ，ａｂａｎｄｏｎｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｖａｃｕｕｍ ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｇｌａｓｓ；Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｌａｓｓ Ｕｎｌｏａｄｉｎｇ；Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ｌ前言 璃架中玻璃堆垛任务完成以后，即可进行人工包装、 转运等工作。 玻璃的下片工艺是玻璃生产过程中的重要组 成部分。目前，玻璃的下片主要依靠机械设备来进 ２．１技术要求 行操作，这种机械设备俗称为“机械手”，也称为下 对于玻璃自动下片机的设计，可以根据以往玻 片机。伴随着全球玻璃工业的快速发展，国内外玻 璃自动下片设备的设计经验，并结合玻璃厂业主对 璃自动下片设备已经发展的十分成熟。但为了满足 其使用功能和成本的要求来进行设计，该设计应该 玻璃生产厂家对玻璃下片设备不断提出的使用要 满足以下几个方面的要求： 求和成本要求，该文提出了一种玻璃自动下片机的 （１）该设备需能够进行连续、稳定的下片工作； 设计原理。该设计主要采用气缸推动连杆的方式来 （２）所设计下片机需能够对玻璃进行定点下片 进行下片，代替了传统的真空系统驱动吸盘进行下 工作； 片，结构形式简单、操作方便且成本较低。 （３）其应具有较高的堆垛精度，最大堆垛误差为 ２总体设计 ±０．５ｒａｍ： （４）需满足对不同规格参数玻璃的下片工作，包 玻璃自动下片机从其在生产线上的布置位置 括外形尺寸、玻璃厚度等； 来看，是处于玻璃生产线的末端，主要是用于玻璃 （５）相对于其它类似玻璃自动下片设备，应具有 的下片工作，也是生产线的最后一道工序。可根据 较低的成本。 整条生产线的布置需要，将其放置在主线末端或者 支线末端。通过前端转向装置、对准装置以及后端 ２．２下片机系统设计 下片装置的操作，可将玻璃下片至玻璃架中，待玻 整个下片机系统前后设备主要包括主线辊道、 １７ 玻璃自动下片机设计原理 、６年黧、鬻Ｉ－—－●－－啊 嬲 转向辊道、对准辊道、自动下片机、玻璃架移动装置 等。其中，当玻璃下片机放置在主线辊道末端时则 铝型材、连接板、电机等，由几个并排的传输机构通 不需要接转向辊道，若放置在支线末端则需要接转 向辊道。 过旋转轴连接起来，用于玻璃的传输；②所指的是玻 璃；③所指的是传输装置的旋转中心，即旋转轴的中 心；④是驱动传输装置进行圆周运动的气缸，即传输 气缸，在气缸杆的伸缩作用下，传输装置绕着旋转中 转向辊道亦称为９Ｏ。转向装置，其主要功能为： 待主线上的玻璃传输至该段辊道时，传动电机停止 转动，使转向装置与主线方向一致的辊道停止工 作。此时，辊道下方连杆机构在气缸的推动作用下， 使垂直于主线方向的皮带传输装置抬起，并带动玻 璃脱离主线方向辊道。然后转向电机起动，通过皮 带传输装置将玻璃传输至支线上。 心进行圆周运动；⑤是驱动连杆机构进行运动的气 缸，即下片气缸；⑥是连杆装置的旋转中心；⑦是连 杆装置，主要包括圆钢管、矩形管、非金属板等，由几 个并排的连杆机构通过圆钢管连接起来，用于对玻 璃进行下片。 对准辊道是下片机前端非常重要的设备，其主 要功能为，当玻璃传输至该设备时，气缸杆伸出，推 动挡块抬起对玻璃分别进行横向和侧向的定位、对 正，以减小后端下片机在对玻璃进行堆垛过程中所 产生的堆垛误差。 自动下片机在接到从对准辊道传输过来的玻璃 以后，通过传输气缸收缩气缸杆使传输装置绕着旋 转中心做圆周运动，当将其向下拉至与下片连杆装 置平齐时将玻璃放置在下片连杆装置上，与连杆装 置相连的下片气缸伸出气缸杆对玻璃进行下片堆垛 工作。 由于设计要求为玻璃每次下片位置是相同的， 所以考虑将玻璃架固定放置在可移动的装置上以保 证定点下片。该玻璃架移动装置采用电机减速机驱 动，齿轮齿条啮合的方式进行运动。在第一片玻璃 下片完成以后，下一片玻璃下片之前，玻璃架移动装 置会向后移动与玻璃厚度相同的距离，以保证下片 的连续、稳定。 图１ 玻璃自动下片机结构 玻璃通过前端辊道的传输至对准辊道对准以 后，传输至下片机时，其整体状态如图１所示。玻璃 平放在传输装置的传输带上，传输气缸的气缸杆进 行收缩动作，传输装置绕着其旋转中心运动到如图 ２所示的位置。在传输装置运动的过程中，玻璃在传 输带的作用下向前运动。当传输装置与连杆装置达 到平行状态时，传输装置的传输带和连杆装置的非 金属板在同一平面上，玻璃落在连杆装置上。同时， 玻璃的下沿落在连杆装置的旋转中心上。下片气缸 玻璃从主线辊道传输过来以后，根据是否需要 进入支线进行下片，选择是否需要传输到转向辊道 上；然后是进入对准辊道，分别进行横向和侧向的对 准操作；对准结束以后，玻璃被传输到下片机上；此 时，玻璃架移动装置已移动至玻璃下片位置，下片机 推动连杆装置带着玻璃绕着其旋转中心运动，待其 将玻璃推送至如图３所示位置时，可进行玻璃堆 垛。在其进行第一片玻璃下片之前，玻璃架移动装 置在电机驱动下，通过齿轮齿条啮合的方式，移动至 开始对玻璃进行下片工作；待整架玻璃堆垛结束以 后，进行人工打包、更换玻璃架等。 图４所示位置，等待堆垛。由于设计考虑为定点下 片，所以只需在进行第一片玻璃下片的时候对玻璃 ３原理设计 ３．１工作原理 架进行定位即可。待第一片玻璃堆垛完成以后，玻 璃架移动装置向后移动与玻璃厚度相等的距离，等 待下一片堆垛。此后，每片玻璃堆垛前玻璃架移动 装置都需移动相同距离，直至堆垛任务完成。待堆 垛完成时，通过叉车将整架玻璃进行转运，以方便人 工打包，并及时更换玻璃架等待堆垛。 玻璃自动下片机的结构如图１，图中①所示为 下片机的玻璃传输装置，主要包括传输带、带轮、轴、 １８
