玻璃磨边机设计【9张CAD图纸和说明书】

1绪论
1.1 课题来源及意义
上世纪80年代随着交通、建筑和旅游业的迅速发展，对深加工玻璃的需求越来越多，使玻璃深加工行业得到了较快的发展，玻璃深加工的产量上升较快。大批浮法玻璃生产线的建成投产，给玻璃深加工提供了优质玻璃原片:建筑业、交通业发展的加快和档次的提高，为深加工玻璃的应用开辟了广阔的市场;但是，由于玻璃加工机械水平的影响，大部分玻璃深加工企业的生产能力并没有充分发挥出来。由于世界主要玻璃生产企业对平板玻璃以及其它品种的玻璃都在寻求新的利润增长点，产品创新、新工艺探索、降低成本、产生高附加值等己成为各大玻璃厂商发展的目标。因此目前世界上50%-60%的平板玻璃原片均进行深加工后再上市，浮法玻璃原片己不再风光，而是向功能型、实用型、装饰型、安全型、环保型五大方向的深加工玻璃发展，这是21世纪平板玻璃创新产品不容争议的目标。
随着工业生产发展和人民生活水平的提高，能源消耗量迅速增加，在我国建筑能耗占全国总能耗量的1/4以上。其中建筑门窗的能耗约占建筑物全部热损失的40%，从全球整个能源来看，在取暖或空调时期，其中45%用于建筑物气温的控制，并且比重日益增长，因此节能是摆在我们面前的重要任务。
众所周知，建筑物门窗中玻璃面积所占的比重越来越大。目前各种铝合金门窗、塑钢门窗、玻璃钢门窗中空玻璃约占总面积的65%-70%。因此，开发使用节能玻璃对建筑节能起着重要的作用。
2003年12月4日，国家发改委，建设部，国家质检总局，国家工商总局等四部位委联合发布《建设安全玻璃管理规定》2004年1月1日起实施，地市级以上(含地市级)城市的新建、扩建、改造、装修及维修工程等建筑物，应按该《规定》要求使用安全玻璃。《建设安全玻璃管理规定》的实施旨在有效地保障人身和财产安全，规范安全玻璃的生产、使用和安装，己受到社会各方面的关注。
门窗选用具有节能作用的镀膜玻璃、镀膜中空、镀膜钢化、镀膜夹层、低辐射中空玻璃是改善门窗的绝热性的最好途径。这些玻璃在生产过程中，要求玻璃的边部必须经过磨边处理。传统意义上的砂布磨边己满足不了生产工艺和建筑市场的要求。生产效率低，生产成本提高。近年来，在很多行业，特别是在建筑行业，对玻璃的需求增长很快同时对玻璃的加工质量和加工效率也有了很高的要求，为了改善传统的玻璃磨边方式，降低生产成本，提高加工精度和提高生产效率。
近年来，我国玻璃深加工企业发展很快，数量不断增加，规模越来越大，玻璃磨边机作为玻璃深加工业必须的专用设备，其市场需求也将越来越多。然而到目前为止，国内玻璃磨边设备还不很成熟，大多只适合单件加工，而不能应用于批量生产线。大型玻璃深加工企业必须采用自动化程度高的智能玻璃磨边机。
目前玻璃产品正向功能型、实用型、装饰型等深加工发展，玻璃磨边机作为玻璃深加工必须的专用设备，市场需求越来越多。玻璃磨边机的作用是根据需要将玻璃边部磨削成 特定的形状。其机械结构主要由磨削进给系统和加工工作台两部分构成。加工工作台上放置被加工的玻璃，玻璃靠普通交流电机驱动在加工工作台上移动，磨削砂轮的转动也由普通交流电机驱动。磨削进给系统采用交流伺服电机驱动，用以控制磨削砂轮的运动轨迹，以便将玻璃边部磨削成不同的形状。
1.2 玻璃磨边机的发展现状
自20世纪90年代以来，由于材料科学的重大创新和突破，人们利用纳米材料技术、表面处理技术和复合杂化技术等高新技术开发出了各种环保节能型、环保型、智能型等新型深加工玻璃，赋予了玻璃新的机械、电气、光学、化学等功能，增加了玻璃的使用效果，改善了人类的工作与生活环境。虽然我国深加工玻璃的生产技术在某些领域接近或达到国外先进国家水平，但是，深加工玻璃的整体生产技术与国外相比有很大差距，尚未形成规模的专业产品研究与生产线，某些产品的产业化仍是空白。
目前玻璃磨边机设备不少是进口的，进口磨边机主要来自意大利生产，另外还有来自韩国、美国、台湾等地的磨边机用的也较多。进口机的质量、精度、生产效率和使用寿命都要比国内机好，但进口机价格昂贵，一般为国内同类机价格的3一10倍。玻璃磨边机目前仍以进口设备为主，虽然国外这方面的技术和设备都很成熟，在国际市场上也应用广泛，但完全依赖进口设备的缺点也是明显的，首先进口设备价格昂贵，需花费大量的外汇;其次它的定货周期、购买备品备件的周期长，对正常生产造成一定的影响，特别是设备的控制软件部分，由于保密性强而无从深入了解，功能扩展性差，一旦出现问题就必须等国外的专家来维护和调试，对正常生产有很大的影响，故研制和开发国产的智能玻璃磨边机的重要性是显而易见的，不仅能够提高玻璃加工技术水平和市场竞争力，而且随着玻璃深加工行业的迅猛发展，该设备的应用前景也是很广阔的。
我国从2001年以后又进一步研发玻璃磨边机设备，目前存在的主要是玻璃的对角线误差、玻璃加工尺寸精度问题从调研情况来看磨边机设备目前仍以进口设备为主，国产机上处于研制开发阶段，其性能与进口设备相比仍有较大差距。随着我国数控技术的发展，数控机床的应用，我国的设备完全可以替代进口设备，开发出能够满足国内建筑市场需求的设备。
1.3 玻玻磨边机的主要种类及特点
  玻璃磨边机是玻璃深加工设备中产生最早且用量最大的机械设备之一。近些年来，随着玻璃深加工产业的不断发展和壮大，玻璃磨边机的种类和规格也越来越多，并且技术越来越先进，功能越来越全面。目前国内玻璃深加工企业使用较多的几种玻璃磨边机如下：
(l)单臂异形磨边机(简称异形机或单臂机)
 

异形机的最大特点是用途广泛，异形机既可以磨直边，也可磨圆边、鸭嘴边，还可磨斜边;既可以磨圆形工件，也可磨椭圆及异形工件。在独立吸盘上装上靠模，用异形机可以磨一些形状不规则的工件。异形机结构简单，制造成本相对较低，所以价格也比较便宜。
(2)直线磨边机
    直线磨边机的特点有三个:一是用途比较单一，只能磨各类直线边;二是可连续性磨削，生产效率较高:三是可磨削尺寸较大的平板玻璃。
    直线磨边机是各类磨边机中品种、规格最多的磨边机，按能磨削的直线边的不同，它又可分为如下三种:
1)直线磨边机(简称直边机)
直边机只能磨削玻璃的平底边及两棱角，按磨头数分，有三、五、八、九、十、十三、十四磨头等数种机型。一般来说，磨头数越多，则磨削精度和生产效率越高，相应地机器的价格也越高。而电脑控制的直边机(一般磨头数都在十或十以上)价格更高。
近些年来，国内市场上又出现一种既可磨平底边，又可磨45度底边的两用直边机，用量也比较多。另外还有可磨一组或两组互成角度底边的磨边机，叫多级磨边机。这种机型磨头较多，一般为计算机控制。

2)直线圆(简称圆边机)
    圆边机可以磨削玻璃的圆边、鸭嘴边等，在家具、玻璃的加工中用的较多。圆边机也有三、五、六、七、八、九磨头等数种机型。
3)直线斜边机(简称斜边机)
    斜边机一般用于磨削玻璃3-20度的斜边。现在，有的斜边机也可磨削45度的斜边。斜边机按磨头数分，也有七、八、九、十、十一、十四磨头等机型。近些年来又出现一种能在玻璃斜边上磨出各种波浪花纹的斜边机，叫波浪斜边机。
  (3)靠模磨边机(简称靠模机仿形机)
    靠模机利用模板准确定位，可精确磨削圆形或异形玻璃的直边、圆边、鸭嘴边、斜边等，这种磨边机磨出的玻璃形状准确，尺寸统一，生产效率较高。
    使用靠模磨边机需要制作专门的模板，当生产品种较多时，不但制作模板费用较高，而且管理、更换模板也较麻烦，因此这种机型适用于生产品种不多，但生产批量很大的玻璃加工。
  (4)内圆磨边机(简称内圆机)
    内圆机的特点是结构简单，价格低廉，但用途比较单一，主要适于加工圆周边(可以是正圆，也可是椭圆或异形圆)。现国内有些厂生产的内圆机，摆臂较长，使磨头的摆动范围加大。这种机型不但可磨内圆，也可兼磨外圆，又称为内外圆磨边机。
  (5)直线双边磨边机(简称双边磨机)
双边磨机的特点是可同时磨削玻璃的两条对边，加工精度好，生产效率高，适用于大批量的玻璃磨边生产。

双边磨机按使用性能分有双直边磨边机和双圆边磨边机两种，其中双直边磨边机用的较多。
双边磨机按磨削玻璃宽度的不同可分为中小型和大型两种。最大磨削宽度在两米以下的称为中、小型双边磨机，磨头配置有四、六、八、十二磨头等。最大磨削宽度在两米及两米以上的称为大型双边磨机，磨头配置有十六、二十、二十二磨头等。大型双边磨机一般为电脑控制，自动化程度较高，适于磨削大尺寸平板玻璃，但是，这种设备的价格比较昂贵。
(6)其他磨边机及专用磨边机
    除以上介绍的磨边机以外，还有一些结构简单、用途单一的磨边机，如倒角机、小圆片机、抛光机等。另外还有一些专门加工某种产品的专用磨边机，如汽车后视镜磨边机、洗手盆磨边机等。
２　本机结构简介及主要工作原理

2.1本机的结构简介
玻璃磨边机的外形如图所示：
　　　　　　　　　　　　　　　图2.1　玻璃磨边机外形
玻璃磨边机主要结构：
（1）主传动机构；
（2）玻璃夹紧机构弹性夹持机构；
（3）上下料机构和皮带输送机构；
（4）角度调整调整机构；
（5）横梁进给机构；
（6）磨头电机进给机构；
（7）磨头电机的结构；
（8）端面磨头调整机构；
（9）底座和靠架；
（10）机的电控及机器的辅助设备；

玻璃磨边机的作用是根据需要玻璃边部磨削成 特定的形状 。 其机械结构主要 由磨削进给系统 和加工工作台两部分构成 。 加工工作台上放置被加 工的玻璃， 玻璃靠普通交流电机驱动在加工工作台上移动，磨削砂轮的转动和磨削进给系统亦由电机驱动，用以控制磨削砂轮的运动轨迹，从而将玻璃边部磨削成不同的形状。磨削砂轮的转动也由普通交流电机驱动。主传动机构是由交流异步驱动电机、联轴器和蜗轮蜗杆减速器组成；玻璃夹紧机构由齿轮、皮带和弹性衬板等组成; 上下料机构和皮带输送机构由皮带轮、皮带、齿轮、链条等组成。角度调整调整机构变频调速电机、滚珠丝杠、锥齿轮、链轮、链条等结构组成；磨头电机进给机构是通过锥齿轮和燕尾槽钢导轨组成，通过锥齿轮的变向功能，使磨头电机在钢导轨内前后移动；端面磨头调整机构是通过螺栓、弹簧和铰链之间的相互关系的改变而实现的。
本台玻璃磨边机是一台集以上所述粗磨、精磨及抛光为一体的具有现代化水平的大型玻璃深加工设备。本机采用电机驱动，电机为变频调速电机，取代了以往的所用的机械无级变速器。首先由送料机构将玻璃自动输送到夹持机构入口位置处，夹持机构采用特殊弹性夹持装置夹持玻璃，并夹持玻璃前进；使玻璃分别经过粗磨、精磨、端磨、抛光等工序一次即可完成玻璃单边的全部磨抛工作，然后由接料机构接住并送出。本机共设有3个粗磨轮、3个精磨轮、1个端磨轮、3个抛光毡轮，其进给的调整可通过丝杠，导轨机构来完成。
　　2.2 　　本机的工作原理
   玻璃的磨削本身包括两个加工阶段：粗磨与精磨，与其密切相关的是抛光工艺，抛光能最终使制品磨削表面平整并恢复玻璃表面的透明和光亮。玻璃表面相互作用产生水解现象而生成覆盖表面的薄膜，此薄膜主要是胶态硅氧组成，由于研磨或抛光的作用而使薄膜破坏，并露出新鲜的表面，新的表面与水继续作用而生成新的保护膜覆盖表面，上述过程如此不断的重复进行，直至最终达到研磨和抛光。
　2.3 　　主要技术参数
玻璃直线双边磨边机控制系统的基本要求
玻璃直线磨边机是玻璃深加工的设备中最先进的设备之一，其要求磨削质量好、加
工精度高、生产效率高、操作简便，适用于磨削不同尺寸和厚度的平板玻璃。其系统设
计的基本原则是安全、可靠、高效率、低成本。具体要求如下:
1.能保证系统长期稳定运行。
2.实用性:直边的粗磨、半精磨、精磨;粗抛、半精抛、精抛、倒角精磨、抛光
等工序一次完成。
3.操作性:控制系统的人机界面便于操作，画面直观，全部过程采用中文显示，
实时监控生产过程。
4.维护功能:系统具有自我诊断、报警功能，维护方便。
5.价格:系统投资合理，成本低，便于推广使用。
6.主要技术指标:
(l)速度范围:0一Slnjmin
(2)单边最大磨削量:4mm
(3)加工玻璃宽度:300一 400Omm
(4)加工玻璃厚度 :3~2smm
(5)总功率:50kw
(6)电压/频率:380V/50Hz
(7)倒角角度:45“士3“

夹持胶带运行速度：V=0.4 - 2.7m/min
许用玻璃厚度：δ=3 – 20mm
可磨玻璃之尺寸范围：150×150 – 2000x2000mm
斜边角度范围：5°- 45°
斜边宽度：B≤30mm