光伏玻璃加工工序分析

王飞++王文堂++王海东

摘 要：在光伏玻璃的加工过程中，包含着长边、短边，以及四个安全角（四个玻璃直角）的研磨。根据研磨设备的不同，研磨的工作方式有两种：一种为气缸动作，程序控制电磁阀，电磁阀连带气缸，最终控制磨头电机动作，实现研磨；另一种是程序控制一个移动平台，平台移动的位置由伺服电机控制，通过平台的精确移动带动平台的气缸和磨头电机动作。两种方式各有利弊，归根到底就是设备成本的不同。伺服倒角设备虽然价格昂贵，但其设备折旧率低、成本回收快，在连续生产过程中应用广泛。

关键词：台达伺服； 气缸； PLC； 触摸屏

光伏玻璃是一种透射率非常高的玻璃，主要应用在太阳能发电系统。光伏玻璃可分为晶体硅光伏玻璃和薄膜光伏玻璃两大类。两者的主要区别是利用光能转换电能的原理不同，且转化率不同。

光伏玻璃的生产过程主要包括原材料配置、窑炉的熔制、成型、退火和后加工等步骤。

1 加工工序的简介

光伏玻璃加工工序包括：原片切割、短边研磨、长边研磨、安全角研磨、清洗干燥、钢化和钢化清洗等。

（1）玻璃切割是玻璃深加工过程中的第一道工序，也是要求最严格的工艺。在大型生产企业，玻璃的的切割是在冷端成型工序完成的，切割过程采用优化切割装置完成。

（2）倒角是玻璃研磨的一部分，是将完成四边研磨的玻璃进行四个角的研磨，目的：一、安全需要；二、尺寸要求精确。

2 倒角分析

2.1 目前行业主流的倒控制角模式一般有两种

第一种是气缸控制模式。该模式中主传动方向的进退由气缸控制，相比于伺服而言冲击力太大（对压缩空气的要求较高）。由于受压缩空气的气压大小限制，力度难控制，这就容易导致玻璃崩角或者玻璃碎裂，尤其是在上下皮带压负玻璃的输送带出现皮带松弛变形没有压紧的情况下，过大的冲击力容易将玻璃撞歪，导致倒角或大或小及批次倒角不稳定等现象的产生，从而降低了玻璃成品率，导致玻璃生产成本流失。但是气缸控制模式结构简单，成本低廉，而且该模式经过多年的不断改进，已经较为成熟稳定，能够满足一般低端客户的需求。

第二种是伺服系统控制模式。该模式采用精密丝杠传动的平台控制倒角磨轮运动，在伺服控制平台精确的前后运行带动下，完成玻璃的倒角。主方向由伺服控制，与玻璃传动的速度保持一致，当丝杠控制平台位置匀速接近玻璃角，二者速度完全一致时，程序启动气缸带动磨轮开始倒角。根据对玻璃倒角需求的不同，主方向伺服在倒角时需要做插补运动（根据研磨角的大小要求追赶的时间不同）。磨头处有定位挡块轮（尼龙轮），确保研磨角的斜度。采用伺服控制模式相对于汽缸控制模式有很大的优势。

2.2 玻璃倒角的系统实现

该倒角系统是一套独立的装置，从硬件机构到电气系统都是独立运行的。

2.3 玻璃倒角系统硬件配置（见表1）

3 玻璃倒角的工艺实现

在传动过程中，对玻璃的前角和后角进行倒角。设备进口处安装有检测开关（接近开关，实现信号的通断），当检测有玻璃通过时，向PLC传送一个通断信号，PLC开始计算长度及时间，当达到设定倒角长度时启动伺服开始做跟随，伺服传动的线速度略小于主传动线速度，计算距离接近玻璃角时，两者速度此时保持一致，随即启动PLC输出点给气缸带动磨轮倒角。倒角时需要保持磨轮的外边缘始终与倒角线相切，切线方向与X轴方向成45°角。此外，在磨轮周围安装了六个尼龙轮挡块，进一步保证安全角的斜度。

当前角倒角完成后，气缸收回，伺服快速回到原点位置，等待后角倒角，工作过程与倒磨前角一样，不同的是伺服传动的线速度略大于主传动速度，需要注意的是，南北两侧是同时进行倒角的。

磨轮处有六个小靠轮装置保证从各个方向靠近磨轮时，研磨的角度都是45°。所以安装时必须保证安装精度。另外，设置参数时要考虑到两侧的倒角量。 倒角系统硬件连接图：

本系统中，南北两侧在细微调整时也是可以分开调整时间参数的。注意：检测玻璃长度的传感器是接近开关，固定装置上有一个行程轮跟随玻璃转动。随着玻璃的进出，连带接近开关的通断。通过接近开关的通断延时量，PLC计算出玻璃长度。所以在触摸屏上设定参数非常重要，以便确保倒角动作与主传动保持同步进行。

4 总结

随着光伏行业的发展，光伏发电在各行各业得到广泛应用。与此同时，对光伏玻璃的质量品质的要求也越来越高。从设备制造和加工工艺出发，不断的提高设备的性能和自动化水平，必将提高玻璃加工的品质。

参考文献：

[1]孔德腾.电气工程自动化系统节能设计技术的应用研究[Z].2013.

[2]张利广.光伏玻璃行业堆垛设备性能提高[Z].2013.endprint