一、 概述

    玻璃是以石英砂、純堿、石灰石等無(wú)機氧化物為主要原料，與某些輔助性原料經(jīng)高溫熔融，成型后經(jīng)過(guò)冷卻而成的固體。與陶瓷不同的是，它是無(wú)定形非結晶體的均質(zhì)同向性材料。玻璃是現代室內裝飾的主要材料之一。隨著(zhù)現代建筑發(fā)展的需要和玻璃制作技術(shù)上的飛躍進(jìn)步，玻璃正在向多品種多功能方面發(fā)展。例如，其制品由過(guò)去單純作為采光和裝飾功能，逐漸向著(zhù)控制光線(xiàn)、調節熱量、節約能源、控制噪音、降低建筑自重、改善建筑環(huán)境、提高建筑藝術(shù)等多種功能發(fā)展，具有高度裝飾性和多種適用性的玻璃新品種不斷出現，為室內裝飾裝修提供了更大的選擇性。

    玻璃的品種很多，通常按照化學(xué)組成、制品結構與性能來(lái)分類(lèi)。按玻璃的化學(xué)可分為鈉玻璃、鉀玻璃、鉛玻璃、鋁鎂玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃、石英玻璃等

    制造玻璃的原料包括主要原料和輔助原料。前者指引入玻璃的形成網(wǎng)絡(luò )結構的氧化物、中間體氧化物和網(wǎng)絡(luò )外氧化物等原料；后者可以加速玻璃熔制，或使其獲得某種必要的性質(zhì)。

    主要原料一般分為：酸性氧化物原料:、堿金屬氧化物原料、堿土金屬氧化物原料等，此外，碎玻璃也是一種主要原料，常稱(chēng)為熟料，能夠在較低的溫度下熔融，有助于玻璃配合料的溶化。輔助原料一般包括澄清劑、著(zhù)色劑、脫色劑、乳濁劑、助熔劑等。 玻璃的生產(chǎn)過(guò)程主要包括配合料制備、熔制、成型、退火和后加工等步驟。

    二、玻璃后加工設備組成及功能簡(jiǎn)介

    玻璃經(jīng)成型和退火后，還需進(jìn)行各種加工，制成制品。玻璃的后加工分為冷加工、熱加工和化學(xué)處理3大類(lèi)。冷加工包括研磨拋光、切割、磨邊、倒角、噴砂、鉆孔、清洗及烘干。熱加工包括燒口、火拋光、火切割、火鉆孔、真空成型等，此外還包括燒釉等裝飾，以及通過(guò)熱處理,使玻璃微晶化、燒結，產(chǎn)生結構的轉變?；瘜W(xué)處理包括化學(xué)蝕刻、化學(xué)拋光、玻璃表面涂膜、離子交換等。

    玻璃倒角是后加工的一部分，是將磨好邊的玻璃的角進(jìn)行倒角，玻璃倒角是為了：一、安全需要，不能劃傷人了，二、為了美觀(guān)，倒角后的玻璃整齊光滑，三、為了尺寸更加精確。倒角一般采用圓盤(pán)磨輪的方式進(jìn)行倒磨，根據玻璃的厚度及材質(zhì)的不同，選擇不同形狀、不同大小及不同材質(zhì)的磨輪，一般0.7mm以上的玻璃采取金剛砂磨輪，0.7mm以下的玻璃一般采用樹(shù)脂磨輪。要求倒角時(shí)傳送玻璃的速度最大12米/分，倒角時(shí)傳送玻璃的主傳動(dòng)電機不停止，采用連續傳送的方式。

    三、玻璃倒角介紹

    倒角也稱(chēng)倒棱，用厚玻璃板制鏡或制作高級門(mén)窗、建筑、飛機玻璃等，將邊部磨成45°~60°的斜面，增進(jìn)美觀(guān)，提高強度。通常用磨盤(pán)加磨料和水用金剛砂輪、樹(shù)脂砂輪及其他材質(zhì)的磨輪進(jìn)行研磨。倒角可以分為倒安全角，圓角，識別角。
玻璃倒角可分為玻璃靜止狀態(tài)倒角以及玻璃行進(jìn)狀態(tài)倒角。目前行業(yè)中的CNC數控加工中心融磨邊以及倒角于一體，這類(lèi)系統的優(yōu)點(diǎn)在于玻璃磨邊倒角精度高，但是不能滿(mǎn)足現代工業(yè)流水線(xiàn)高產(chǎn)量的要求。另一種模式則為運動(dòng)中倒角，目前行業(yè)內還未有生產(chǎn)商能夠將運動(dòng)中倒角做到完全一致，倒角結果都會(huì )有不通程度的偏差。為了達到倒角的一致，通常在流水線(xiàn)生產(chǎn)加工完成后由人工對未達標的倒角做出再處理，這從很大程度上降低了流水線(xiàn)作業(yè)的應有的生產(chǎn)效率。

    目前行業(yè)主流的行進(jìn)狀態(tài)倒角模式一般有兩種控制模式。

    第一種是汽缸控制模式。該模式運動(dòng)軸的進(jìn)退由汽缸控制，相較于伺服而言沖擊力太大。由于受壓縮空氣的氣壓大小限制，力度難控制，這就容易導致玻璃崩角，尤其是在壓付玻璃的輸送帶沒(méi)有壓緊的情況下，過(guò)大的沖擊力容易將玻璃撞歪，導致倒角太大或者太小，批次倒角不穩定等現象的產(chǎn)生，從而降低了玻璃成品率，導致玻璃生產(chǎn)商利潤流失，但是汽缸控制模式結構簡(jiǎn)單，成本低廉，而且該模式經(jīng)過(guò)多年的不斷改進(jìn)，已經(jīng)較為成熟穩定，能夠滿(mǎn)足一般低端客戶(hù)的需求。

    第二種是伺服系統控制模式。該模式采用精密絲桿傳動(dòng)的X-Y平臺控制倒角磨輪運動(dòng)，磨輪在X-Y平臺的帶動(dòng)下，在玻璃行進(jìn)中倒角。X方向伺服跟隨玻璃傳動(dòng)的速度并保持線(xiàn)速度一致，當檢測到速度完全一致時(shí)啟動(dòng)Y方向伺服驅動(dòng)磨輪開(kāi)始倒角，根據對玻璃倒角需求的不同，X-Y方向伺服在倒角時(shí)需要做插補運動(dòng)。采用伺服控制模式相對于汽缸控制模式有很大的優(yōu)勢。首先X方向做跟隨的伺服能與主傳送伺服做到速度完全一致，從而在倒角時(shí)能準確的控制倒角大??；其次當X方向伺服與主傳動(dòng)伺服完全一致時(shí)，通過(guò)伺服控制技術(shù)可以靈活控制X-Y伺服做插補運動(dòng)，從而能倒出不同形狀的倒角；再次可以控制Y方向伺服的加速度及倒角速度，從而控制磨輪的磨削速度，這樣可以避免撞擊力過(guò)大而導致玻璃崩角或者撞歪，提高玻璃成品率，同時(shí)大大的提高倒角精度。伺服控制系統相較于汽缸控制系統，成本較高，一般應用于中高端機型。

    四、玻璃倒角的實(shí)現

    $4.1 玻璃倒角系統硬件配置

    本文引用一個(gè)具體的實(shí)例配置來(lái)介紹一下ITO玻璃倒角系統及倒角的實(shí)現過(guò)程。玻璃傳動(dòng)的主電機選用Kinco 2.5KW帶RS485通訊的智能伺服，倒角的X-Y平臺分別選用Kinco 750W及400W帶RS485通訊的智能伺服，伺服的參數通過(guò)eView觸摸屏設置，硬件部分的配置如下表所示：

                  

    $4.2 輔助輸入輸出設備配置

     玻璃倒角系統還需要外圍的輔助設備來(lái)輔助控制，在倒角系統的前面需要安裝兩個(gè)高精度檢測傳感器，檢測主傳動(dòng)輸送帶上是否有玻璃，磨玻璃時(shí)需用到水，濕氣較重，傳感器需要防水，避免誤動(dòng)作或頻繁損壞。倒角系統X-Y平臺的伺服電機需要4個(gè)原點(diǎn)開(kāi)關(guān)，用以設備啟動(dòng)時(shí)找尋原點(diǎn)，做定位只用；其次還需要8個(gè)限位開(kāi)關(guān)，防止伺服電機在高速運行的過(guò)程中產(chǎn)生意外撞壞高精度絲桿及倒角磨輪，起安全保護作用，原點(diǎn)開(kāi)關(guān)和限位開(kāi)關(guān)均需要防水，避免因進(jìn)水造成誤動(dòng)作或損壞。

    $4.3 玻璃倒角工藝要求

    ITO倒角技術(shù)參數要求
    玻璃尺寸：Min：150*100mm
     Max：1000*600mm
    玻璃厚度： 0.4-4mm
    玻璃進(jìn)給速度：1-12米/分鐘
    X軸絲桿導程：5mm
    X軸絲桿行程：640mm
    Y軸絲桿導程：5mm
    Y軸絲桿行程：110mm
    邊角質(zhì)量：

                

     使用可以測量到0.01mm的游標卡尺.
    垂直度要求：
    （A/H）≤0.150/355（mm）
    使用直角度量測儀測量玻璃短邊的斜坡度.

    $4.4 玻璃倒角工藝實(shí)現

     如下圖所示，雙頭倒角機需要在玻璃傳動(dòng)的過(guò)程中，對玻璃的頭角及尾角進(jìn)行倒角，由玻璃檢測傳感器檢測玻璃，當檢測有玻璃通過(guò)時(shí)，X方向伺服開(kāi)始計算長(cháng)度，當達到設定倒角長(cháng)度時(shí)啟動(dòng)X(jué)軸伺服開(kāi)始做跟隨，X軸伺服傳動(dòng)的線(xiàn)速度與主傳動(dòng)線(xiàn)速度完全保持一致，此時(shí)啟動(dòng)Y軸伺服帶動(dòng)磨輪倒角，倒角時(shí)需要保持磨輪的外邊緣始終與倒角線(xiàn)相切，當X-Y倒角長(cháng)度一樣時(shí)，切線(xiàn)方向與X軸方向成45°角。當頭角倒角完成，X-Y伺服快速回到原點(diǎn)位置，等待尾角倒角，當檢測玻璃傳感器檢測到尾角到來(lái)時(shí)，啟動(dòng)X(jué)軸伺服開(kāi)始做跟隨，X軸伺服傳動(dòng)的線(xiàn)速度與主傳動(dòng)線(xiàn)速度完全保持一致，此時(shí)啟動(dòng)Y軸伺服帶動(dòng)磨輪倒角，倒角時(shí)需要保持磨輪的外邊緣始終與倒角線(xiàn)相切。需要注意的是，頭角倒角和尾角倒角分別用磨輪的右輪和左輪，設置的參數需要區分。

                    

    幾個(gè)因素決定玻璃倒角的精度：一、X軸的啟動(dòng)位置，X軸的啟動(dòng)位置指的是玻璃檢測開(kāi)關(guān)檢測到有玻璃到Y軸開(kāi)始倒角時(shí)的位置，玻璃檢測開(kāi)關(guān)的精度要高；二、原點(diǎn)開(kāi)關(guān)的精度，每次斷電后回原點(diǎn)的位置都需要一樣；三、磨輪的磨損，在倒角過(guò)程中，磨輪會(huì )有磨損，所以需要根據實(shí)際情況修正X-Y倒角參數。

    $4.5 倒角系統硬件連接圖

                   

     在本系統中，X軸需要跟隨主軸，所以需要將主軸的編碼器輸出信號接入X軸編碼器輸入信號；同時(shí)Y軸需要跟隨X軸，X軸編碼器輸出信號需要接入Y軸編碼器輸入信號。由上圖可見(jiàn)，在本系統中應用到Kinco伺服的編碼器輸入輸出功能及跟隨功能；同時(shí)，應用到智能伺服的編程功能等。

    五、總結

    隨著(zhù)玻璃的發(fā)展，玻璃在各行各業(yè)得到廣泛應用。如汽車(chē)、火車(chē)、航空設備、船舶的門(mén)窗風(fēng)擋玻璃、建筑物的門(mén)窗玻璃、豪華家居、制鏡玻璃以及玻璃深加工原片等。隨著(zhù)玻璃制造工藝的快速發(fā)展，人們對玻璃質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，這就對工業(yè)制造設備提出了新的要求，只有更精密、更高速的設備才能滿(mǎn)足人們對高質(zhì)量的玻璃的需求。

    Kinco，作為自動(dòng)產(chǎn)品供應商中的佼佼者，在為玻璃制造行業(yè)提供大量高精密的自動(dòng)化產(chǎn)品的同時(shí)，也在為玻璃設備制造商提供諸如玻璃倒角控制系統之類(lèi)的解決方案，珠聯(lián)璧合，贏(yíng)得了設備制造商的諸多好評。