关于掰边装置以及玻璃冷端设备的技术探究

关于掰边装置以及玻璃冷端设备的技术探究

邹金煌，贾建涛，唐燕军

平湖旗滨玻璃有限公司，浙江省嘉兴市314000

长兴旗滨节能玻璃有限公司，浙江省湖州市313000

长兴旗滨节能玻璃有限公司，浙江省湖州市313000

摘要：冷端作为玻璃生产线的重要组成，在自动化生产技术的支持下，极大提升了玻璃生产线加工效能与生产质量，使得玻璃生产线能够快速完成不同规格玻璃的生产需求。加强玻璃生产线冷端自动化系统的完整性与系统性，优化各生产设备运行机制，是玻璃生产迈向智能化的重要一步。

关键词：玻璃、掰边装置、冷端设备

引言

玻璃的性能可随其成分在一定范围内发生连续和逐渐的变化，组件和性能具有可调性，因此我们可以通过调节玻璃的成分使其性能满足多种使用要求。玻璃主要用途是建筑装饰，光伏行业，视窗防护玻璃等。

2021年上半年，输入型通胀导致各种工业品原材料价格飙升，叠加去年被疫情压抑的地产竣工需求持续复苏，玻璃期货走出了一段脉冲式上涨的牛市。经历了年初的淡季不淡，年中伴随整个商品市场水涨船高，三季度玻璃期价屡创历史新高。根据国家统计局数据，2021年我国日用玻璃制品零售额增加至7421.2亿元，同比增长14.11%，2022年1-7月累计日用玻璃制品零售额为4224亿元，同比增长1.3%。日用玻璃制品作为日常生活消费品，是我国日用消费品的一大部分，拥有较为广阔的市场空间。

1、我国玻璃行业的技术现状
玻璃属于硅酸盐类非金属材料，主要成分是二氧化硅，在熔融时形成连续无规则网状结构，无固定熔点的特性可以使它可用吹、拉、压等多种方法成型。玻璃的性能可随其成分在一定范围内发生连续和逐渐的变化，组件和性能具有可调性，因此我们可以通过调节玻璃的成分使其性能满足多种使用要求。

玻璃按照生产工艺分，成型方法主要有浮法、压延法、引上法、平拉法、溢流下拉法。浮法玻璃是目前平板玻璃生产的主流工艺，约占平板玻璃总量90%，普通平板玻璃与浮法玻璃在品质上有所不同，普通玻璃呈现翠绿色易碎、透明度不高，浮法玻璃表面光滑，光学性能较强，可实现规模化生产；压延法具有透光不透明的特点，主要应用于光伏；引上法成型容易控制，但是产品质量不高；平拉法，设备要求低，产品限制小；溢流下拉法主要用于生产电子玻璃。

2、我国玻璃行业的机遇与挑战

玻璃行业经过20多年的高速发展，取得的成绩有目共睹，但不可否认的是，面对资源配置的效率在下降，创新能力不足，产能过剩等挑战，我们也该认识到玻璃行业存在的问题：

1）产能的飙升带来的却是严重的产能过剩。目前平板玻璃总量过剩，主要是建筑用普通浮法玻璃严重过剩，而高端产品保障能力不足，多数产品附加值低，仍处在价值链低端和从属地位。普通浮法玻璃过剩，优质浮法比率偏低，在二次加工的数量和深度上均有较大差距；普通玻璃技术水平不高，企业又为了抢占市场份额不断上马新生产线，导致恶性循环。因为产能过剩，玻璃行业也有利用率低的问题。

2）玻璃行业既是资源能源密集型产业，也是典型的规模性产业。近年来，随着资源、能源价格和劳动力成本不断上升，玻璃被列入产能过剩行业后融资难成为普遍现象，使企业生产经营成本大幅度增加。一方面市场需求不足产能过剩，产品价格持续下降；另一方面成本提高，削弱了企业的盈利能力，成为转型升级和结构调整的制约因素。

3）从技术结构看，能耗水平比国际先进水平偏高约20%；中低水平的浮法玻璃生产线以煤焦油、石油焦粉为燃料，大气污染排放问题较为严重。

面对技术井喷的现代，玻璃企业要调整产品结构，从低端走向高端制造，才能通过提高竞争力获取利润。而要想促进行业的转型升级，一是需要市场整合，增加行业集中度；二是要提高制造业智能化水平，减少人工成本，提高企业利润。

3、掰边装置以及玻璃冷端设备的技术方案

3.1玻璃掰边工艺的现存缺陷

目前，在浮法玻璃生产中，冷端设备主要执行生产工艺过程中退火后的玻璃带的各种检测、切/裁断、表面保护、堆垛装箱以及完成这些工艺过程的输送。传统的浮法玻璃掰边装置安装在掰边输送辊道上，并通常分为两种，一种是辊轮碰撞按压式，另一种是长板侧面按压式。当玻璃板运送到掰边工位时，由电子计算机发出控制讯号，再通过气缸进行操纵。

但是，现有地掰边装置对厚板玻璃进行掰边时，由于过大的打压力，玻璃板容易出现边部切割线处爆边、断面锯齿状等缺陷。导致掰边质量差，影响玻璃切割质量及降低客户体验。

3.2具体技术方案

针对现有技术中的不足，现有一种掰边装置以及玻璃冷端设备，是为对传统掰边装置的一种改进。

本设备提供了一种掰边装置，包括上顶结构，位于玻璃板的下方，上顶结构包括支撑座以及转动连接支撑座的顶轮，顶轮的轮面于刻划线处抵接玻璃板，且待切板边相对顶轮悬空设置；以及下压结构，位于玻璃板的上方，下压结构包括驱动机构以及转动连接驱动机构的压轮，驱动机构驱动压轮于待切板边处抵接并下压玻璃板，以沿刻划线切断待切板边。

顶轮的轮面开设有容置槽，容置槽的延伸路劲呈环形设置，刻划线位于容置槽的两侧槽壁之间。支撑座包括两相对设置的支撑侧板以及高度调节机构，高度调节机构连接两支撑侧板的一端，且用于同步调节两支撑侧板的高度，顶轮位于两支撑侧板的另一端，且顶轮的两端分别转接两支撑侧板。

上顶结构还包括刻度机构，刻度机构包括连接其中一支撑侧板的指针以及与指针配合并固定设置的刻度表。

掰边装置还包括第一滑动结构以及第二滑动结构，第一滑动结构用于引导下压结构水平滑动，第二滑动结构用于引导上顶结构水平滑动。第一滑动结构包括水平固定设置的第一导轨以及滑动连接第一导轨的第一滑块，驱动机构还包括连接第一滑块的驱动座，驱动器连接驱动座；第二滑动结构包括水平固定设置的第二导轨以及滑动连接第二导轨的第二滑块，第一导轨位于第二导轨的上方，上顶结构还包括连接第二滑块的固定板，支撑座连接固定板。

4、掰边装置以及玻璃冷端设备的使用实例

下面结合具体实施例，对本装置的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至图3所示，本设备提供了一种掰边装置100，其与传送结构30配合并用于对玻璃板进行切边。传送结构30承载玻璃板并朝预定方向传送玻璃板。玻璃板沿传送方向刻画有刻划线。玻璃板包括位于刻划线一侧的板本体以及连接板本体且位于刻划线另一侧的待切板边。掰边装置100包括上顶结构20和下压结构10。上顶结构20位于玻璃板的下方，上顶结构20包括支撑座24以及转动连接支撑座24的顶轮21，顶轮21的轮面于刻划线处抵接玻璃板，且待切板边相对顶轮21悬空设置。下压结构10位于玻璃板的上方，下压结构10包括驱动机构15以及转动连接驱动机构15的压轮13，压轮13与顶轮21于水平方向上错位设置。

通过将顶轮21和压轮13于水平方向上错位设置，玻璃板沿传送方向移动至顶轮21和压轮13之间，驱动机构15驱动压轮13向下压紧待切板边，顶轮21和压轮13在转动过程中分别对玻璃板进行上顶和下压，从而使压轮13向待切板边施加向下的剪切力，并将待切板边从板本体上掰离，且随着玻璃板的继续移动，待切板边不断从板本体上分离。由于无需对待切板边进行敲打和撞击，从而可以避免切割线处爆边和断面锯齿状的缺陷，提高了玻璃板的切割质量。

顶轮21和压轮13相对玻璃板转动，从而降低玻璃板受到的摩擦力，保护玻璃板的两侧板面。玻璃板水平设置，压轮13轮面上最低点的高度与顶轮21轮面上最高点的高度之差略小于玻璃板的厚度。顶轮21和压轮13于水平方向的错位预定距离并相邻设置，从而可以从板本体上有效掰离待切板边。

顶轮21的轮面开设有容置槽211，容置槽211的延伸路径沿顶轮的周向21并呈环形设置，刻划线位于容置槽211的两侧槽壁之间。待切板边从板本体上掰离时，在断面处会产生碎屑，碎屑进而掉落在容置槽211内，避免碎屑附着在顶轮21的轮面，而在下一个循环中破坏板本体的表面。

支撑座24包括两相对设置的支撑侧板22以及高度调节机构23，高度调节机构23连接两支撑侧板22的一端，且用于同步调节两支撑侧板22的高度，顶轮21位于两支撑侧板22的另一端，且顶轮21的两端分别转接两支撑侧板22。通过高度调节机构23可以调节顶轮21的高度，从而可以调节顶轮21与压轮13沿竖直方向的距离，进而使掰边装置100可以适配不同厚度的玻璃板。

结语

科学技术正在快速发展，对于广大群众以及有关企业而言，玻璃不仅仅是传统意义上的玻璃，即使用于房屋的建筑和装修，而是可以运用于各个领域的材料。现代玻璃在材料和技术上都有很大的提高，尽可能地满足了人们的需求，频繁出现于人们的实际生活中。随着玻璃材料产业的发展，现代社会对其的要求越来越高。因此，有关人员应该不断加强技术改进与创新，为玻璃材料产业的发展指明方向。

参考文献

[1]清洗显示用玻璃基板表面微粒技术分析.郭标富.玻璃搪瓷与眼镜,2022

[2]电子信息显示用超薄玻璃基板现状解析.庄波;赵益平.电子元器件与信息技术,2021(02)

[3]L玻璃制造企业全面预算管理优化研究.高可.中南财经政法大学,2021