一、概述
玻璃是以石英砂、純堿、石灰石等無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)過冷卻而成的固體。與陶瓷不同的是，它是無定形非結(jié)晶體的均質(zhì)同向性材料。玻璃是現(xiàn)代室內(nèi)裝飾的主要材料之一。隨著現(xiàn)代建筑發(fā)展的需要和玻璃制作技術(shù)上的飛躍進步，玻璃正在向多品種多功能方面發(fā)展。例如，其制品由過去單純作為采光和裝飾功能，逐漸向著控制光線、調(diào)節(jié)熱量、節(jié)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(xiàn)，為室內(nèi)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(jié)構(gòu)與性能來分類。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(jié)構(gòu)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、著色劑、脫色劑、乳濁劑、助熔劑等。 玻璃的生產(chǎn)過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(shè)備組成及功能簡介
玻璃經(jīng)成型和退火后，還需進行各種加工，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。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，以及通過熱處理,使玻璃微晶化、燒結(jié)，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)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，倒角后的玻璃整齊光滑，三、為了尺寸更加精確。倒角一般采用圓盤磨輪的方式進行倒磨，根據(jù)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脂磨輪。要求倒角時傳送玻璃的速度最大12米/分，倒角時傳送玻璃的主傳動電機不停止，采用連續(xù)傳送的方式。
三、玻璃倒角介紹
倒角也稱倒棱，用厚玻璃板制鏡或制作高級門窗、建筑、飛機玻璃等，將邊部磨成45°~60°的斜面，增進美觀，提高強度。通常用磨盤加磨料和水用金剛砂輪、樹脂砂輪及其他材質(zhì)的磨輪進行研磨。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?fàn)顟B(tài)倒角以及玻璃行進狀態(tài)倒角。目前行業(yè)中的CNC數(shù)控加工中心融磨邊以及倒角于一體，這類系統(tǒng)的優(yōu)點在于玻璃磨邊倒角精度高，但是不能滿足現(xiàn)代工業(yè)流水線高產(chǎn)量的要求。另一種模式則為運動中倒角，目前行業(yè)內(nèi)還未有生產(chǎn)商能夠?qū)⑦\動中倒角做到完全一致，倒角結(jié)果都會有不通程度的偏差。為了達到倒角的一致，通常在流水線生產(chǎn)加工完成后由人工對未達標(biāo)的倒角做出再處理，這從很大程度上降低了流水線作業(yè)的應(yīng)有的生產(chǎn)效率。
目前行業(yè)主流的行進狀態(tài)倒角模式一般有兩種控制模式。
第一種是汽缸控制模式。該模式運動軸的進退由汽缸控制，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(dǎo)致玻璃崩角，尤其是在壓付玻璃的輸送帶沒有壓緊的情況下，過大的沖擊力容易將玻璃撞歪，導(dǎo)致倒角太大或者太小，批次倒角不穩(wěn)定等現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而降低了玻璃成品率，導(dǎo)致玻璃生產(chǎn)商利潤流失，但是汽缸控制模式結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，而且該模式經(jīng)過多年的不斷改進，已經(jīng)較為成熟穩(wěn)定，能夠滿足一般低端客戶的需求。
第二種是伺服系統(tǒng)控制模式。該模式采用精密絲桿傳動的X-Y平臺控制倒角磨輪運動，磨輪在X-Y平臺的帶動下，在玻璃行進中倒角。X方向伺服跟隨玻璃傳動的速度并保持線速度一致，當(dāng)檢測到速度完全一致時啟動Y方向伺服驅(qū)動磨輪開始倒角，根據(jù)對玻璃倒角需求的不同，X-Y方向伺服在倒角時需要做插補運動。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，從而在倒角時能準(zhǔn)確的控制倒角大小；其次當(dāng)X方向伺服與主傳動伺服完全一致時，通過伺服控制技術(shù)可以靈活控制X-Y伺服做插補運動，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大而導(dǎo)致玻璃崩角或者撞歪，提高玻璃成品率，同時大大的提高倒角精度。伺服控制系統(tǒng)相較于汽缸控制系統(tǒng)，成本較高，一般應(yīng)用于中高端機型。
四、玻璃倒角的實現(xiàn)
$4.1 玻璃倒角系統(tǒng)硬件配置
本文引用一個具體的實例配置來介紹一下ITO玻璃倒角系統(tǒng)及倒角的實現(xiàn)過程。玻璃傳動的主電機選用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(shù)通過eView觸摸屏設(shè)置，硬件部分的配置如下表所示：
$4.2 輔助輸入輸出設(shè)備配置
玻璃倒角系統(tǒng)還需要外圍的輔助設(shè)備來輔助控制，在倒角系統(tǒng)的前面需要安裝兩個高精度檢測傳感器，檢測主傳動輸送帶上是否有玻璃，磨玻璃時需用到水，濕氣較重，傳感器需要防水，避免誤動作或頻繁損壞。倒角系統(tǒng)X-Y平臺的伺服電機需要4個原點開關(guān)，用以設(shè)備啟動時找尋原點，做定位只用；其次還需要8個限位開關(guān)，防止伺服電機在高速運行的過程中產(chǎn)生意外撞壞高精度絲桿及倒角磨輪，起安全保護作用，原點開關(guān)和限位開關(guān)均需要防水，避免因進水造成誤動作或損壞。
$4.3 玻璃倒角工藝要求
ITO倒角技術(shù)參數(shù)要求
玻璃尺寸：Min：150*100mm
Max：1000*600mm
玻璃厚度： 0.4-4mm
玻璃進給速度：1-12米/分鐘
X軸絲桿導(dǎo)程：5mm
X軸絲桿行程：640mm
Y軸絲桿導(dǎo)程：5mm
Y軸絲桿行程：110mm
邊角質(zhì)量：
磨邊方式：厚度為2.0mm或以上產(chǎn)品的磨邊方式為直邊，其余為圓邊。
1 | CM識別角 | b=2.0±0.5mm C=5.0±1.0mm | 刻度放大鏡 |
2 | CC角 | d=1.5 ± 0.5mm（最大4± 0.5mm） | 刻度放大鏡 |
使用可以測量到0.01mm的游標(biāo)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 玻璃倒角工藝實現(xiàn)
如下圖所示，雙頭倒角機需要在玻璃傳動的過程中，對玻璃的頭角及尾角進行倒角，由玻璃檢測傳感器檢測玻璃，當(dāng)檢測有玻璃通過時，X方向伺服開始計算長度，當(dāng)達到設(shè)定倒角長度時啟動X軸伺服開始做跟隨，X軸伺服傳動的線速度與主傳動線速度完全保持一致，此時啟動Y軸伺服帶動磨輪倒角，倒角時需要保持磨輪的外邊緣始終與倒角線相切，當(dāng)X-Y倒角長度一樣時，切線方向與X軸方向成45°角。當(dāng)頭角倒角完成，X-Y伺服快速回到原點位置，等待尾角倒角，當(dāng)檢測玻璃傳感器檢測到尾角到來時，啟動X軸伺服開始做跟隨，X軸伺服傳動的線速度與主傳動線速度完全保持一致，此時啟動Y軸伺服帶動磨輪倒角，倒角時需要保持磨輪的外邊緣始終與倒角線相切。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(shè)置的參數(shù)需要區(qū)分。
幾個因素決定玻璃倒角的精度：一、X軸的啟動位置，X軸的啟動位置指的是玻璃檢測開關(guān)檢測到有玻璃到Y(jié)軸開始倒角時的位置，玻璃檢測開關(guān)的精度要高；二、原點開關(guān)的精度，每次斷電后回原點的位置都需要一樣；三、磨輪的磨損，在倒角過程中，磨輪會有磨損，所以需要根據(jù)實際情況修正X-Y倒角參數(shù)。
$4.5 倒角系統(tǒng)硬件連接圖
在本系統(tǒng)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，在本系統(tǒng)中應(yīng)用到Kinco伺服的編碼器輸入輸出功能及跟隨功能；同時，應(yīng)用到智能伺服的編程功能等。
五、總結(jié)
隨著玻璃的發(fā)展，玻璃在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用。如汽車、火車、航空設(shè)備、船舶的門窗風(fēng)擋玻璃、建筑物的門窗玻璃、豪華家居、制鏡玻璃以及玻璃深加工原片等。隨著玻璃制造工藝的快速發(fā)展，人們對玻璃質(zhì)量的要求也越來越高，這就對工業(yè)制造設(shè)備提出了新的要求，只有更精密、更高速的設(shè)備才能滿足人們對高質(zhì)量的玻璃的需求。
Kinco，作為自動產(chǎn)品供應(yīng)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化產(chǎn)品的同時，也在為玻璃設(shè)備制造商提供諸如玻璃倒角控制系統(tǒng)之類的解決方案，珠聯(lián)璧合，贏得了設(shè)備制造商的諸多好評。