氣動技術(shù)在磨料磨具行業(yè)應(yīng)用的探討

　　摘 要：本文介紹了氣動的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，并就氣動技術(shù)在磨料磨具行業(yè)生產(chǎn)自動化方面的應(yīng)用進行了探討和具體說明。
　　關(guān)鍵詞：氣動技術(shù) 磨料磨具 自動化
　　中圖分類號：TG7文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0040-02
　　現(xiàn)在我國磨料磨具行業(yè)仍然在總體上處于較低水平階段，企業(yè)間進行比較簡單的低檔次產(chǎn)品的重復(fù)生產(chǎn)和惡性低價競爭，產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值都比較低，即使是出口量較大的磨料產(chǎn)品，也往往是憑借廉價的資源和人工優(yōu)勢，在為國外先進磨具制造企業(yè)提供廉價的原材料。要改變我國磨料磨具行業(yè)的現(xiàn)狀，我認(rèn)為突破點在磨料磨具生產(chǎn)自動化，依靠自動化技術(shù)降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。而在自動化技術(shù)中，氣動技術(shù)占有舉足輕重的地位，因此氣動技術(shù)在磨料磨具生產(chǎn)自動化中大有可為，將為我國磨料磨具行業(yè)的發(fā)展做出重要的貢獻。
　　1 氣動技術(shù)
　　氣動技術(shù)是以空氣壓縮機為動力源，以壓縮空氣為工作介質(zhì)，進行能量傳遞或信號傳遞的工程技術(shù)，是實現(xiàn)各種生產(chǎn)控制、自動控制的重要手段之一。.
　　人類利用空氣的能量完成各種工作的歷史可以追溯到遠古，但作為氣動技術(shù)應(yīng)用的雛形，大約開始于1776年John Wilkinson發(fā)明能產(chǎn)生1個大氣壓左右壓力的空氣壓縮機。1880年，人們第一次利用氣缸做成氣動剎車裝置，將它成功地用到火車的制動上。20世紀(jì)30年代初，氣動技術(shù)被成功地應(yīng)用于自動門的開閉及各種機械的輔助動作上。20世紀(jì)70年代初，隨著工業(yè)機械化和自動化的發(fā)展，氣動技術(shù)逐漸廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)自動化的各個領(lǐng)域，形成現(xiàn)代氣動技術(shù)。
　　在自動化技術(shù)中，氣動技術(shù)占有舉足輕重的地位，這是因為氣動技術(shù)具有其獨特的優(yōu)點。
　　（1）氣動裝置結(jié)構(gòu)簡單、輕便、安裝維護簡單，壓力等級低，使用安全。
　?。?）工作介質(zhì)是取之不盡的空氣，而且排氣處理簡單，不污染環(huán)境，成本低。
　　（3）可靠性高，使用壽命長。
　?。?）輸出力以及工作速度的調(diào)節(jié)非常容易。氣缸的動作速度一般為50～500mm/s，比液壓和電氣方式的動作速度快。
　?。?）利用空氣的壓縮性，可貯存能量，實現(xiàn)集中供氣；可短時間釋放能量，以獲得間歇運動中的高速響應(yīng)；可實現(xiàn)緩沖；對沖擊負載和過負載有較強的適應(yīng)能力；在一定條件下，可使氣動裝置有自保持能力。
　?。?）全氣動控制具有防火、防爆、防潮的能力。與液壓方式相比，氣動方式可在高溫場合使用。
　?。?）由于空氣流動損失小，壓縮空氣可集中供應(yīng)，遠距離輸送。
　　隨著氣動技術(shù)的廣泛應(yīng)用，小型化、集成化、組合化，智能化、精密化、高速化將成為氣動技術(shù)的發(fā)展趨勢。
　　2 磨料磨具的生產(chǎn)流程
　　磨料磨具的生產(chǎn)流程一般包括以下幾步。
　?。?）配方的制定。
　　磨具的配方包括構(gòu)成磨具的各種組份（磨料、結(jié)合劑、附加材料）的比例關(guān)系和磨具的成型密度。配方是磨具生產(chǎn)中的重要技術(shù)資料，它是配料、混料、成型等工序的工藝設(shè)計依據(jù)。從磨具的使用角度看，它基本決定了磨具的性能。
　?。?）配料。
　　配料是磨具生產(chǎn)的第一道工序，它的任務(wù)是按照規(guī)定稱取磨料，分批裝入盛砂容器，集中于配料箱內(nèi)，送往混料間使用。結(jié)合劑和附加材料在混料時稱取。配料稱量不正確和各組分的規(guī)格不符合要求會造成產(chǎn)品質(zhì)量不良，硬度不符。因此，配料是重要的工序之一。
　　（3）混料。
　　將磨料、潤濕劑、結(jié)合劑、填料按照一定的程序，通過機械攪拌或人工混合，使?jié)櫇駝?、結(jié)合劑和填料均勻地粘附在磨料上，制備成具有成型性能的混合料，這一過程稱為混料。
　?。?）冷儲。
　　磨料經(jīng)過混料之后往往不會立即進行模壓成型，根據(jù)配方不同，要進行時間不等的冷儲。
　?。?）磨具成型。
　　冷儲過后的成型料經(jīng)過一定的方法使它成為具有一定形狀、強度的磨具胚體，稱為磨具的成型。
　?。?）磨具硬化。
　　成型后的樹脂磨具經(jīng)過加熱處理，使之變成固定形狀，有一定硬度、強度和耐熱性能的磨具成品和半成品，這個過程稱為硬化。
　?。?）機械加工。
　　機械加工是為了使磨具具有較精確的幾何尺寸、必要的形狀和平整的表面，同時也是為了除去磨具表面因熱處理而形成的一層“硬皮”和粘附于表面的雜物。
　?。?）成品檢查、包裝。
　　成品檢查包括外觀、平衡、強度和硬度等項目的檢查。檢查合格后的產(chǎn)品打包、封裝。
　　3 氣動技術(shù)在磨料磨具生產(chǎn)自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用探討
　　下面將根據(jù)以上磨料磨具的生產(chǎn)流程，分析了其中能夠應(yīng)用氣動技術(shù)代替人工操作，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的步驟。
　?。?）氣動技術(shù)在配料過程的應(yīng)用。
　　人工配料存在稱量不準(zhǔn)、生產(chǎn)效率低的缺點，可以采用氣動技術(shù)代替。具體細節(jié)是，制作一個具有壓力傳感器的料倉，在料倉底部裝置兩扇由氣缸（由傳感器信號控制）控制開合的門。這樣，稱料的過程就實現(xiàn)了自動化，避免了人工干預(yù)，提高了生產(chǎn)效率。
　　（2）氣動技術(shù)在磨具成型和硬化之間過程的應(yīng)用。
　　在大型的砂輪磨具成型后，不能再用人工搬運，這就要用到氣動。制作成專用的單圓環(huán)或雙圓環(huán)工具，內(nèi)邊是由氣動驅(qū)動的橡膠圈，套在成型砂輪上，充氣夾緊，然后由氣動工具帶動成型砂輪搬運到窯車上。這樣就減少了磨具成型后人為因素造成的質(zhì)量不良。
　　在樹脂切割片的成型過程中，由于大部分采用流水線，需要很多的人力，在這里就可以采用氣動技術(shù)代替人工操作。磨料的稱量、加料參見第1條；模壓成型后由氣缸把成型的磨具頂出。
　　成型切割片需要穿串，即是用帶底盤的芯軸把切割片和鋁盤交替穿起來，然后才能裝窯。這個工作就需要大量的人力。采用氣動技術(shù)，我們可以采用由氣缸帶動的氣動爪或者真空吸盤組合，帶動切割片和鋁盤的平移和升降運動，實現(xiàn)這一工作內(nèi)容的自動化。
　　在切割片經(jīng)過硬化爐硬化之后，同樣需要把切割片和鋁盤從芯軸上取下，分揀歸類，這部分工作同樣需要大量的人力。采用氣動技術(shù)，我們可以采用由氣缸帶動的氣動爪或者真空吸盤組合，帶動切割片和鋁盤的平移和升降運動，把切割片和鋁盤整齊分類，放在不同的傳輸機上，切割片就直接送往包裝區(qū)，如圖1所示。
　　具體流程：混合輸送機輸送穿著切割片和鋁盤的芯軸，到位后，兩個真空吸盤組件由氣缸帶動向下運動，右邊吸盤吸取鋁盤，然后兩組吸盤整體上升，向右運動，向下運動放下鋁盤，這時左邊吸盤吸取切割片，然后兩組吸盤再上升，向左運動，到位后向下運動放下切割片。這樣，就完成了分揀鋁盤和切割片的一個循環(huán)，鋁盤和切割片達到一定個數(shù)，被輸送走，反復(fù)運動，就可以把鋁盤和切割片整齊的分揀出來。
　　切割片的包裝，把上個步驟送來的整齊疊放的切割片直接包裝，在自動包裝方面同樣也可以用到氣動技術(shù)。
　　4 結(jié)語
　　現(xiàn)在國內(nèi)樹脂磨具的生產(chǎn)設(shè)備普遍陳舊，勞動密集型、粗放型生產(chǎn)遍布全國，占用了大量的勞動力，而且生產(chǎn)效率底下。在人力成本迅速上升的今天，提高設(shè)備的自動化程度、提高勞動生產(chǎn)率已經(jīng)刻不容緩。
　　以上結(jié)合磨料磨具的生產(chǎn)流程，然后再根據(jù)我國磨料磨具行業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)狀，我們提出了把氣動技術(shù)應(yīng)用在樹脂磨具生產(chǎn)過程中，能夠減少人為因素造成的產(chǎn)品缺陷，解放勞動力，提高生產(chǎn)效率，把勞動密集型生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榭萍济芗蜕a(chǎn)，再結(jié)合機電技術(shù)、傳感技術(shù)就可以使磨料磨具的生產(chǎn)實現(xiàn)自動化。這對于我國磨料磨具行業(yè)的健康快速發(fā)展將會起到不可估量的作用。
　　參考文獻
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