楊蘭玉 李 英

（常熟理工學院，常熟 215500）

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工業(yè)機器人技術在異型玻璃磨邊加工中的應用及意義

楊蘭玉 李 英

（常熟理工學院，常熟 215500）

摘 要：國內(nèi)異型玻璃加工基本上手工完成，且自動磨邊設備起步較晚，在機器質(zhì)量、加工精度、生產(chǎn)效率、使用壽命上與國外機器的差距較大。分析工業(yè)機器人技術在工業(yè)中的應用前景，在研究異型玻璃磨邊工藝的基礎上，探析工業(yè)機器人在異型玻璃磨邊中應用的前景，認為應用工業(yè)機器人在異型玻璃磨邊中有廣泛的應用前景，可明顯提高異型玻璃加工質(zhì)量，降低勞動強度，改善作業(yè)環(huán)境，提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動成本。

關鍵詞：機器人技術 異型玻璃 磨邊 自動化

我國玻璃加工企業(yè)有4000多家，中空玻璃產(chǎn)量超過2億平方米，鋼化玻璃產(chǎn)量達到1.8億平方米，各種鍍膜玻璃超過8000萬平方米，夾層玻璃超過4000萬平方米。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的大部分玻璃深加工設備仍然以半手工操作為主，需要耗費大量人力資源。玻璃磨邊機作為玻璃深加工必須的專用設備，市場需求越來越多。現(xiàn)階段，國產(chǎn)玻璃磨邊機自動化程度較低，還遠沒有實現(xiàn)數(shù)控化和自動化。工業(yè)機器人磨削系統(tǒng)既繼承了機器人位姿變換的靈敏性，又兼顧了磨削機加工效率高的特點，比傳統(tǒng)磨床更具有柔性，能適應多品種、小批量的現(xiàn)代生產(chǎn)模式。例如，沈陽新松機器人股份有限公司的研磨拋光機器人系統(tǒng)可廣泛用于座艙透明件、模具和葉片等多種零部件的加工修復作業(yè)。因此，要實現(xiàn)異型玻璃的自動粗磨、精磨和拋光，迫切需要開發(fā)一種全自動化異形玻璃磨邊機器人。

1 國內(nèi)外磨邊機發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國外磨邊機發(fā)展現(xiàn)狀

德國的ALBAr+WIRsAM公司，是一家專門從事玻璃加工系統(tǒng)軟件開發(fā)的公司，其產(chǎn)品可實現(xiàn)對任意花形進行輸入、數(shù)據(jù)處理、后置處理操作。

意大利INTERMAC公司的CNC刻花機和CNC加工中心，采用真空，將玻璃吸附在吸盤上，拋磨時間可任意選擇。意大利樂華蒂（LOVATI）公司生產(chǎn)的ZENEDGE22型CNC數(shù)控全自動異形磨邊、拋光、鉆孔機，可用于對具有內(nèi)弧、外弧、交接角的異形玻璃進行磨邊及拋光。

1.2 國內(nèi)磨邊機發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)自動化玻璃磨邊機起步較晚，在機器質(zhì)量、加工精度、生產(chǎn)效率、使用壽命上與國外機器還有相當大的差距。目前，國內(nèi)知名度較高的廠家有日通玻璃機械有限公司、倫教弘泰鑫玻璃機械廠、仙桃市三槐機械廠、廣東盈鋼機械有限公司、中山市富山玻璃機械有限公司、北京玻璃人玻璃產(chǎn)品有限公司，中山市迪威玻璃機械股份有限公司等。

日通玻璃機械有限公司生產(chǎn)的RTYM1321型玻璃異型磨邊機，適用于加工平板玻璃的異形周邊和斜邊。磨削斜邊時，安裝碗形磨輪，將磨頭向后傾斜，調(diào)節(jié)斜面角度，以端面加工切削。倫教弘泰鑫玻璃機械廠生產(chǎn)的YXM1異形磨邊機，適用于圓形、橢圓形和其他不規(guī)則形狀的平板玻璃的成型周邊與斜邊的磨削拋光，可對圓型或略帶橢圓的玻璃進行半自動磨削。仙桃市三槐機械廠生產(chǎn)的BM-1型磨邊機，可磨削各種圓邊、直邊、鴨嘴邊等異型邊型，且不受玻璃外型的長寬圓等尺寸大小的限制。廣東盈鋼機械有限公司生產(chǎn)的YXM1異形磨邊機，適用于圓形、橢圓形和不規(guī)則形狀的平板玻璃的成型周邊與斜邊的磨削拋光，可對圓型或略帶橢圓的玻璃進行半自動磨削。

2 工業(yè)機器人技術在異型玻璃磨邊加工中的應用

2.1 機器人技術在玻璃加工中的應用

機器人是一種具有高柔性、高重復精度的機電系統(tǒng)。在磨削、拋光加工領域有成功的應用案例，但在玻璃磨邊方面還尚未有報道。國內(nèi)對機器人磨削系統(tǒng)的研究和應用，尤其是實現(xiàn)高精度磨削的機器人，還處于起步階段，只有少數(shù)企業(yè)開始了產(chǎn)業(yè)化進程。沈陽新松機器人股份有限公司的研磨拋光機器人系統(tǒng)，可廣泛用于座艙透明件、模具和葉片等多種零部件的加工修復作業(yè)。KU KA機器人公司開發(fā)的STIHL鏈據(jù)機器人磨削系統(tǒng)，為實現(xiàn)復雜曲面的表面磨削、拋光加工，由五軸數(shù)控機床加工家具的復雜曲面。其表面的磨削、拋光加工由帶有六維力傳感器的機器人抓持磨砂機完成，且無需復雜的示教工作可縮短。該系統(tǒng)生產(chǎn)周期23%。新加坡制造技術研究所應用機器人和數(shù)控機床進行航空葉片的磨削，取得了很好的加工效果。

2.2 機器人技術在異型玻璃磨邊應用的意義

異形玻璃全自動機器人具有加工運動軌跡精度高、移動速度快、加工范圍大等特點，能夠自動實現(xiàn)異形玻璃的自動磨邊，包括粗磨、精磨和拋光等工序，能夠極大緩解由于用工不足對企業(yè)造成的生產(chǎn)壓力。國內(nèi)對機器人磨削系統(tǒng)的研究和應用，尤其是實現(xiàn)高精度磨削的機器人，還處于起步階段。將機器人技術應用到異形玻璃的粗磨、粗磨和拋光，在國內(nèi)文獻中尚鮮有報道。基于機器人技術的異形玻璃磨邊生產(chǎn)線可對異形（各種復雜圖形）玻璃進行滿足各種磨邊工藝的加工，達到低成本、高質(zhì)量、高效率的加工要求，是一種完全可以替代手工操作的高度自動化設備。在加工過程中可實現(xiàn)磨輪自動更換，改進了產(chǎn)品的加工工藝，可大幅度提升玻璃加工企業(yè)的工業(yè)自動化程度，提高生產(chǎn)效率，降低人員勞動強度，極大地促進我國磨邊機的技術水平的提高，為企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

3 結(jié)束語

研究基于工業(yè)機器人技術的異形玻璃全自動磨機器人，能夠極大地促進磨邊機技術水平提高，改進異型玻璃產(chǎn)品的加工工藝，大幅度提升玻璃加工企業(yè)的工業(yè)自動化程度，提高生產(chǎn)效率，降低人員勞動強度，為企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。因此，研究基于機器人技術的異形玻璃磨邊裝備，具有十分重要的社會意義和經(jīng)濟價值。

參考文獻

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Analysis of Application Prospect for Grinding Edge of Glass with the Special Shape under Industrial Robot Technology

YANG Lanyu,LI Ying
(Changshu Institute of Technology, Changshu 215500)

Abstract:Glass with the Special Shape was processed manually in china, and autom atic grinding edge equipm ents were used recently. There are large gaps between china and foreign such as quality of the m achine, the m achining accuracy and efficiency and service li fe. The appl ication prospects of the industrial robot technology in the industry were analyzed, and application prospect for glas s with the s pecial s hape was analyzed by us ing industrial robots under studying grinding process of the glass with the special shape. The qua lity of spe cial glass proce ssing can be improved obviously by applying industrial robots, the labor intensity can be reduced, the working environment can be improved, labor productivity can be improved, labor cost can be reduced. So, glass with the special shape machine has broad application prospects.

Key words:Industrial Robot Technology, Glass with the Special Shape, Grinding Edge; Automation

基金項目：蘇州市應用基礎研究項目“異型玻璃全自動磨邊機器人關鍵技術研究”（SGZ2012065）。