图 3- 13 二次掰片机结构组成图 20

图 3- 14 二次掰片机送料机构传动图 21

图 3- 15 二次掰片机导向机构 20

图 5- 1 PLC 硬件系统图 27

图 5- 2 一次掰片机控制流程图 28

图 5- 3 料仓控制流程图 29

图 5- 4 二次掰片机控制流程图 30

图 5- 5 人机界面设计图 31

表 3- 1 各精度等级精密滚珠丝杠的最大制造长度 12

表 3- 2 丝杠轴外径与导程的标准组合（精密滚珠丝杠） 13

表 3- 3 丝杠螺母支撑方式比较图 14

1 绪论

1.1 课题的意义

自 20 世纪 90 年代以来，人们的环保观念越来越强，常规煤炭发电成本不断 上升，核电安全事故频发；很多发达国家以及发展中国家都提出了“建筑物产生 能源”的太阳能光伏一体化（BIPV）新概念，成为 21 世纪建筑及光伏技术市场 的热点[1]。论文网

太阳能产业的快速发展，为玻璃行业的转型带来了巨大机遇，本课题来源于 企业委托的实际工程设计课题，主要解决整块太阳能板的掰片和长条太阳能板的 掰片的问题。该企业目前掰边工序使用人工掰边方式，不但效率低而且质量得不 到保证，自动掰片机的运用可以很好的解决这两个问题。本课题设计的自动掰片 机不但适用于太阳能板，还适用于其他理化属性相似的脆性材料。

1.2 国内玻璃加工通常采用的掰边方式

到目前为止，以下三种玻璃掰片方法已被广泛应用于国内玻璃生产制造。

1.2.1 手动掰边

手动掰边就是工人使用工具敲击玻璃边使其掉落，目前玻璃生产行业中一般 使用橡胶锤或者木棒。如图 1- 1，这是在浮法玻璃生产初期使用的原始方法， 但这个方法存在诸多弊端。在加工大规格或者厚玻璃片时，工人需要敲击多个部 位，这样玻璃的成品率很低，质量得不到保障，且工人的工作强度也很大，所以 现在基本不采用手动掰边。

图 1- 1 手动掰片示意图

1.2.2 撞击掰边

如图 1-2，在玻璃生产线轨道两边各安装一个可调节上下位置的压轮，在掰 断工序之前，玻璃原片已经经过掰断处理在其表面产生裂纹，当带有裂纹的玻璃 边运动到压轮处时，与压轮相撞，玻璃边落下，完成掰边工序[2]。这种掰边方式 在加工厚玻璃是效果非常差，掰边后坡口较大、掉角特别严重，不能满足加工要 求，因此薄玻璃加工一般使用该种掰边方式。

图 1- 2 撞击掰边示意图

1.2.3 气动掰边

目前，玻璃行业，出现了各种气动切断结构形式，其原理是利用气缸带动压 边轮冲击玻璃做下来，如图 1-3 所示。生产过程中，压轮的形式有多种，包括： 一排压轮、一根压辊及单一压轮等【2】。这几种结构各有优缺点：单一压轮的通 用性较好，但在加工过程中会出现坡口的缺陷，导致玻璃的成品质量降低，不利 于玻璃的深加工，不是一个最很好的掰边方式，需要改进；排轮或压辊的结构在 厚玻璃时经常掉角甚至掰不断，效果较差，但对于薄玻璃的效果较好[3]。