在玻璃生產(chǎn)中，最顯著的是產(chǎn)線首末端的上下片由人工或傳統(tǒng)簡(jiǎn)易取放設(shè)備完成，未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這種人工操作流程不僅效率低下，且產(chǎn)品品質(zhì)很難得到保障，無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線的物料和數(shù)據(jù)的有機(jī)對(duì)接。因此，提升玻璃上下片環(huán)節(jié)的自動(dòng)化水平，打通各產(chǎn)線環(huán)節(jié)的連貫性是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化玻璃加工廠的首要技術(shù)難題。
川崎機(jī)器人深耕搬運(yùn)、碼垛應(yīng)用領(lǐng)域多年，無論是小到幾克重的零件還是幾千克的大型產(chǎn)品，都能搬運(yùn)自如。川崎機(jī)器人的全系列機(jī)械手均可滿足各企業(yè)的需要和要求，并憑借卓越的技術(shù)和強(qiáng)大智能的機(jī)器人系統(tǒng)得到客戶的一致認(rèn)同與青睞。
鑒于市場(chǎng)需求和機(jī)器人技術(shù)的廣泛應(yīng)用，川崎“攜手”凱盛，依托集團(tuán)深耕建材行業(yè)數(shù)十年經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合玻璃制造工廠的工藝特點(diǎn)，開發(fā)出全自動(dòng)玻璃智能化上片系統(tǒng)和智能化下片鋪紙系統(tǒng)。其中，系統(tǒng)集成應(yīng)用了川崎BX200L型號(hào)機(jī)器人、RS（機(jī)器人控制）系統(tǒng)、其他相應(yīng)配套設(shè)備等。
與市面上的同類產(chǎn)品相比，此集成機(jī)器人技術(shù)已相當(dāng)成熟。目前，集成機(jī)器人玻璃上下片系統(tǒng)已在集團(tuán)內(nèi)外多家企業(yè)，數(shù)十間工廠內(nèi)成功應(yīng)用，累計(jì)使用的機(jī)器人數(shù)量超過200臺(tái)，并已完成玻璃抓取與堆垛關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)和驗(yàn)證。不僅如此，配置了川崎機(jī)器人系統(tǒng)的集成玻璃上下片系統(tǒng)還有著自動(dòng)化水平高、效率和成品率高等優(yōu)勢(shì)。
堆垛成品率達(dá)99.9% 最快節(jié)拍7.5秒
在中空玻璃生產(chǎn)過程中，對(duì)于自動(dòng)中空線及封膠后的成品中空玻璃下片工序，大部分工廠采用工人搬運(yùn)或用手吸盤吊架人工操作下片。人工搬運(yùn)中空玻璃容易將膠弄到工人身上，而且還會(huì)影響封膠效果，玻璃破損率高。吸盤吊架玻璃下片的形式，設(shè)備占用空間太大，不僅需要很大的活動(dòng)范圍，而且操作十分笨重，無法滿足靈活運(yùn)載不同厚度、重量的玻璃的需求。
集成機(jī)器人玻璃上下片系統(tǒng)中使用的BX200L、RS080N以及CX210L等川崎機(jī)器人打破了這一下片難題。川崎BX200L機(jī)器人坐落于產(chǎn)線兩側(cè)，當(dāng)玻璃到達(dá)輸送輥道定位停止后，機(jī)器人吸盤架通過提升機(jī)構(gòu)升起，同時(shí)打開真空吸附玻璃板，最快抓取吸附節(jié)拍可達(dá)每片7.5秒，當(dāng)玻璃高于輥道后旋轉(zhuǎn)、提升和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一同運(yùn)行，將玻璃運(yùn)至符合堆碼要求的相應(yīng)堆碼平臺(tái)上，并根據(jù)平臺(tái)上玻璃已放置的厚度自動(dòng)調(diào)整高度，放下玻璃板后返回等待下一片玻璃。
從運(yùn)作過程中不難看出，川崎BX200L機(jī)器人的整個(gè)下片堆垛過程十分靈活、快速且占地小。據(jù)測(cè)試每臺(tái)機(jī)器人相當(dāng)于4名搬運(yùn)堆垛員工，大大減少操作工人數(shù)量配置，提高生產(chǎn)線效率。而且，川崎機(jī)器人堆垛不僅快，還保質(zhì)保量，成品率可達(dá)99.9%，大大領(lǐng)先于人工或傳統(tǒng)簡(jiǎn)易設(shè)備。同時(shí)，機(jī)器人配置還可根據(jù)客戶玻璃的規(guī)格和產(chǎn)能進(jìn)行調(diào)整，最大運(yùn)動(dòng)半徑達(dá)2597 mm，抓取玻璃尺寸為3000mm*2000mm，且重量可達(dá)80kg，可謂是一臺(tái)機(jī)器滿足多樣化需求。
在目前的單條生產(chǎn)線中，川崎BX200L機(jī)器人最多已連線應(yīng)用24臺(tái)機(jī)器人完成玻璃的下片工藝，可見其適用性也能十分“強(qiáng)悍”。
產(chǎn)線自動(dòng)化有機(jī)銜接 搬運(yùn)損耗率降至為零
玻璃加工之前，需要將待加工玻璃從垛架上搬送至工作臺(tái)，這種搬運(yùn)過程即為上片�，F(xiàn)在不少企業(yè)采用的上片方式是人力搬運(yùn)，幾名工人將玻璃搬運(yùn)放置于模具中間的支撐桿上，通過人工控制信號(hào)按鈕，設(shè)備緩慢地降低中間的支撐桿，并左右調(diào)整位置點(diǎn)。事實(shí)上，玻璃上片對(duì)定位精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性的要求非常高，人力方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，精確度也難以保證。
集成機(jī)器人玻璃上下片系統(tǒng)可配置視覺系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)玻璃狀態(tài)監(jiān)測(cè)，或配置傳感器實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能尋邊，大大提高了精準(zhǔn)度，降低人力資源浪費(fèi)。在川崎的視覺系統(tǒng)中，提供兩種PC視覺軟件程序，分別為K-VFinder和K-VAssist，它們共同處理圖像，并將結(jié)果分發(fā)給多達(dá)八個(gè)機(jī)器人控制柜，自動(dòng)化程度高。
此外，由川崎機(jī)器人加持的集成機(jī)器人玻璃上下片系統(tǒng)能夠配合生產(chǎn)線上的輸送系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)。工序與工序之間的自動(dòng)化連線，無疑大幅降低玻璃搬抬或轉(zhuǎn)運(yùn)的工作量，提高生產(chǎn)效率。
以外墻玻璃為例，外墻玻璃由四層鋼化玻璃夾膠而成，表面涂銀以達(dá)到抗輻射、隔熱、保溫等效果。人工搬動(dòng)時(shí)，如果因?yàn)槭芰Σ痪斐刹ＡР黄秸蛞驗(yàn)楹魵�、手印造成銀的氧化，整塊玻璃就報(bào)廢了，損耗率達(dá)到10%。全自動(dòng)玻璃上下片系統(tǒng)的應(yīng)用，使整個(gè)生產(chǎn)過程中避免了人與玻璃的直接接觸，損耗率甚至可降至零。
再如光伏玻璃的生產(chǎn)過程，如采用人工下片包裝方式極易造成鍍膜鋼化后的玻璃表面沾有手套印跡，這是國內(nèi)外客戶都不能接受的品質(zhì)問題。使用全自動(dòng)玻璃上下片系統(tǒng)，以真空吸盤代替人工搬運(yùn)，有效解決了手套印跡問題，經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益雙贏。
智能化控制和算法系統(tǒng)
智能化上片機(jī)器人系統(tǒng)中包含公司開發(fā)的具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無痕抓手系統(tǒng)、智能自適應(yīng)探板系統(tǒng)，自動(dòng)更換玻璃架系統(tǒng)、自動(dòng)診斷判斷玻璃規(guī)格系統(tǒng)。一般的上片專機(jī)由于設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的局限性，無法避免取片過程中產(chǎn)生的玻璃線、面的劃傷問題。利用機(jī)器人的柔性路徑，以及智能化探測(cè)玻璃板面角度問題，實(shí)時(shí)只能調(diào)整取片抓手的角度；同時(shí)取片動(dòng)作輕柔，且巧妙的利用物理原理破解玻璃板之間的真空吸附力，而不會(huì)造成面板傷痕。此系統(tǒng)應(yīng)用在行業(yè)內(nèi)非常先進(jìn)，智能。
智能化上片機(jī)器人系統(tǒng)圖
智能化下片鋪紙系統(tǒng)，與鋪紙系統(tǒng)和輥道輸送系統(tǒng)配合，輸送系統(tǒng)控制器通過通信把生產(chǎn)玻璃規(guī)格傳遞給機(jī)器人系統(tǒng)，機(jī)器人會(huì)根據(jù)規(guī)格尺寸計(jì)算出抓取位置，以及鋪紙系統(tǒng)中的放置位置，智能化的適應(yīng)輸送系統(tǒng)的調(diào)整，以及鋪紙系統(tǒng)的調(diào)整。
同時(shí)，機(jī)器人系統(tǒng)與視覺檢測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合，智能化的把有缺陷的產(chǎn)品擇出來，歸類處理，單獨(dú)碼垛，提高鋪紙系統(tǒng)的良品產(chǎn)品處理效率。
機(jī)器人下片鋪紙系統(tǒng)圖
結(jié)語
雖然我國已成為世界上規(guī)模最大的平板玻璃生產(chǎn)國，但高端市場(chǎng)依然被國外占據(jù)，特別是隨著美國制造業(yè)逐步智能化，唯一的人工成本劣勢(shì)也將逐漸被磨平。面對(duì)挑戰(zhàn)，我國玻璃制造業(yè)需要的是高端技術(shù)的積累與運(yùn)用，而非在中低端搶占微薄利潤。
因此，打造全面智能化、自動(dòng)化玻璃產(chǎn)線是大勢(shì)所趨，是未來智能制造的重要裝備，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)向中高端邁進(jìn)的關(guān)鍵。作為大多使用人工的玻璃上下片工序亦是如此，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線連續(xù)性銜接，上下片環(huán)節(jié)的自動(dòng)化、智能化水平升級(jí)迫在眉睫。川崎機(jī)器人助力玻璃深加工產(chǎn)業(yè)突圍自動(dòng)化困境，為智能制造樹立信心。
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