淺談陶瓷磚坯調(diào)頭機(jī)的改進(jìn)

凌光榮

（佛山歐神諾陶瓷有限公司，佛山528138）

1 前言

在科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展的今天，對(duì)于陶瓷產(chǎn)品制造行業(yè)中，機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用非常普遍，由于部份機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)使用過程中，存在一些對(duì)產(chǎn)品加工時(shí)造成缺陷無法預(yù)見。因此，在加工生產(chǎn)過程中設(shè)備會(huì)對(duì)陶瓷磚坯造成一定的缺陷就有所難免了，如果不能把這種設(shè)備的不良動(dòng)作改進(jìn)，那么就給我們的產(chǎn)品加工帶來或多或少的缺陷，即增加了生產(chǎn)成本，又浪費(fèi)了能源，又不能達(dá)到預(yù)期所需的要求。我作為一名電氣設(shè)備主管，有責(zé)任對(duì)公司在使用中有缺陷的設(shè)備進(jìn)行良性的改進(jìn)，對(duì)陶瓷產(chǎn)品在生產(chǎn)加工過程中因設(shè)備造成的缺陷進(jìn)行排除，并根據(jù)科學(xué)的理論基礎(chǔ)，充分利用公司現(xiàn)有的資源，對(duì)原磚坯調(diào)頭機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，確保生產(chǎn)做到低成本、低能耗、高精度、高效率的生產(chǎn)。

2 原陶瓷磚坯調(diào)頭機(jī)在生產(chǎn)中存在的問題

由于陶瓷產(chǎn)品規(guī)格多樣化，本公司生產(chǎn)的產(chǎn)品主要以 600×600 cm，800×800 cm，1000×1000 cm，600×1200 cm以及1200×1800 cm這幾種規(guī)格為主。而在這幾種規(guī)格當(dāng)中，1200 cm（含）以上產(chǎn)品生產(chǎn)難度較大，無論是生產(chǎn)工藝還是機(jī)械設(shè)備都要求較高。因釉線輸送帶的規(guī)格尺寸原因，1200 cm以上的素坯在釉線輸送時(shí)，在干燥平臺(tái)出口和燒成窯入口處都需安裝陶瓷磚坯調(diào)頭機(jī)，這樣大規(guī)格的磚坯才能順利地從釉線輸送線進(jìn)入到下一道工序（如圖1所示）。

本公司1200×1800 cm磚毛坯厚度約21 mm，毛坯質(zhì)量約109 kg；600×1200 cm磚毛坯厚度約16 mm，毛坯質(zhì)量約25 kg。大規(guī)格磚坯釉線支架尺寸為寬1400 cm和1200 cm兩種。釉線線架輸送帶尺寸分別為寬1200 cm和寬900 cm兩種，輸送帶是安裝在支架上，由托條和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。

原磚坯調(diào)頭機(jī)（圖1）在給磚坯調(diào)方向時(shí)，首先是磚坯從干燥冷卻平臺(tái)出來，經(jīng)由直角升降輥臺(tái)將磚坯輸送到調(diào)頭機(jī)處，調(diào)頭機(jī)檢測(cè)到磚坯到達(dá)信號(hào)，之后停止輥臺(tái)傳動(dòng)，磚坯停留在輥臺(tái)處等待調(diào)方向。調(diào)頭機(jī)檢測(cè)到磚坯到達(dá)信號(hào)驅(qū)動(dòng)調(diào)頭機(jī)構(gòu)工作。調(diào)頭機(jī)構(gòu)是由安裝在調(diào)頭機(jī)上方的左右兩側(cè)的兩個(gè)汽缸及轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)組成。由機(jī)頭上兩個(gè)汽缸下降，然后擺動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)汽缸上的擋輪把磚坯推動(dòng)（左右夾磚靠扭力把磚扭轉(zhuǎn)90°，）從而達(dá)到磚坯調(diào)轉(zhuǎn)方向的目的。（如圖2所示）。

3 分析造成磚坯出現(xiàn)缺陷的原因及原設(shè)備的缺點(diǎn)

（1）由于磚坯在調(diào)頭過程中，是調(diào)頭機(jī)的擺臂帶動(dòng)汽缸直接加力在磚坯的兩側(cè)，之后經(jīng)過扭轉(zhuǎn)磚坯達(dá)到調(diào)頭的目的。因?yàn)檫@樣扭轉(zhuǎn)磚坯調(diào)頭，在磚坯受力的兩側(cè)只有兩個(gè)頂點(diǎn)受力，在這兩個(gè)受力的頂點(diǎn)位置往往是造成磚坯缺陷的原因之一。

（2）汽缸是安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)擺臂兩端，當(dāng)磚坯到達(dá)調(diào)頭區(qū)域時(shí)，汽缸動(dòng)作下降，此時(shí)汽缸下降的位置高度必須準(zhǔn)確一致，如果兩端汽缸下降不平衡導(dǎo)致汽缸上的導(dǎo)輪未能與磚兩側(cè)面接觸，則加在磚坯上的力就沒能正確將磚坯扭轉(zhuǎn)90°，這樣磚坯單側(cè)受力也是造成磚坯缺陷原因之一。

（3）因磚坯厚度只有16 mm，實(shí)際汽缸導(dǎo)輪靠在磚坯邊上的位置則小于此數(shù)值，汽缸未能完全下降到輥臺(tái)面，如果下降到輥臺(tái)面的話與輥臺(tái)接觸形成摩擦對(duì)磚坯和輥臺(tái)也造成傷害，所以汽缸下降的位置要求要精準(zhǔn)確。

（4）600×1200 mm磚坯質(zhì)量約有25 kg，在這種設(shè)備上調(diào)頭基本上能夠?qū)崿F(xiàn)，但是要給1400×1800 mm這種質(zhì)量有109 kg的磚坯作調(diào)頭的話，那就不是一件容易的事情了。首先，1800 mm規(guī)格的磚坯表面積大，與輥臺(tái)接觸面也就不小了。如果要用扭力把磚坯調(diào)頭，磚坯重量及表面與輥臺(tái)面的摩擦阻力使得這對(duì)汽缸無法擺動(dòng)。這樣就沒法達(dá)到我們所需的功能。

綜上幾點(diǎn)分析可以看出，原陶瓷調(diào)頭機(jī)對(duì)磚坯所造成的缺陷是有一定的依據(jù)的，且在1800 mm規(guī)格的磚坯上是無法實(shí)現(xiàn)用扭力達(dá)到調(diào)頭功能。為了能實(shí)現(xiàn)大規(guī)格磚坯的調(diào)頭功能，又不造成磚坯有任何缺陷，最好辦法是將磚坯放在輥臺(tái)上，然后連輥臺(tái)一起旋轉(zhuǎn)90°，這樣就解決了以上的問題。另外原控制系統(tǒng)也無法滿足現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝要求，有必要將原控制系統(tǒng)改造成為符合生產(chǎn)工藝的新控制系統(tǒng)。

4 具體的改進(jìn)方法及工作原理

（1）旋轉(zhuǎn)調(diào)頭輥臺(tái)是在原來的輥臺(tái)基礎(chǔ)上加裝了轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，根據(jù)圓周的原理作輥臺(tái)的行車軌跡，圓心作輥臺(tái)的中點(diǎn)，輥臺(tái)由四個(gè)導(dǎo)輪作支撐及導(dǎo)向旋轉(zhuǎn)。輥臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)則安裝在輥臺(tái)的下方中間位置，有剎車渦輪減速電機(jī)、齒輪傳動(dòng)、傳動(dòng)軸、軸承、及電感接近開關(guān)。旋轉(zhuǎn)速度控制由可編程控制器，變頻器來完成，輥臺(tái)傳動(dòng)輥棒及輥臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)均為變頻器控制。（圖4所示）。

（2）在輥臺(tái)進(jìn)磚前安裝有進(jìn)磚檢測(cè)光電開關(guān)SQ1，當(dāng)磚坯過來被光電開關(guān)SQ1檢測(cè)到，光電開關(guān)輸出信號(hào)給可編程控制器控制，可編程控制器執(zhí)行程序，啟動(dòng)傳動(dòng)輥棒變頻器運(yùn)行，傳動(dòng)輥棒進(jìn)而輸送磚坯完全進(jìn)入輥臺(tái)。

（3）磚坯完全進(jìn)入輥臺(tái)被輥臺(tái)上的光電開關(guān)SQ2檢測(cè)到，此時(shí)輥棒變頻器停止運(yùn)行，磚坯停留在輥臺(tái)上。與此同時(shí)啟動(dòng)輥臺(tái)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)變頻器正向快速運(yùn)行調(diào)頭，當(dāng)輥臺(tái)載著磚坯旋轉(zhuǎn)接觸到輥臺(tái)下方的正向減速電磁接近開關(guān)SQ5時(shí)，可編程控制器控制輥臺(tái)旋轉(zhuǎn)變頻器減速慢行，直至被停止位接近開關(guān)SQ4檢測(cè)到信號(hào)傳送給可編程控制器，可編程控制器才執(zhí)行輥臺(tái)旋轉(zhuǎn)變頻器停止運(yùn)行。這樣達(dá)到了磚坯的90°調(diào)方向。

（4）輥臺(tái)載著磚坯正向旋轉(zhuǎn)到SQ4位停止，磚坯還在SQ2位，此時(shí)可編程控制器執(zhí)行程序啟動(dòng)輥臺(tái)輥棒變頻器反向運(yùn)行，磚坯被輥棒反轉(zhuǎn)載出。SQ2檢測(cè)到輥臺(tái)沒磚開始計(jì)時(shí)，當(dāng)磚坯完全流出輥臺(tái)，SQ2檢測(cè)輥臺(tái)沒磚設(shè)定時(shí)間到。則可編程控制器程序開始啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)變頻器反向運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)電機(jī)快速反向運(yùn)行復(fù)位。輥臺(tái)反向運(yùn)行被反向減速接近開關(guān)SQ6檢測(cè)到，旋轉(zhuǎn)變頻器減速慢行至反向停止SQ7位置，完成一次循環(huán)動(dòng)作，等待下一次開始。（圖5所示）。

5 改進(jìn)后的實(shí)際應(yīng)用

改進(jìn)后的控制系統(tǒng)如下分配。

（1）I/O分配表。

表1 I/O分配表

（2）PLC接線圖。

6 結(jié)論

通過此次對(duì)磚坯調(diào)頭機(jī)的改進(jìn)，對(duì)于大規(guī)格磚坯1400×1800 mm的調(diào)頭問題得以解決，而且可以實(shí)現(xiàn)不損壞磚坯的質(zhì)量以提高產(chǎn)品的優(yōu)等率。

在我們的日常工作中，很多身邊的事、周圍的物，都是不可忽視的。對(duì)于一些企業(yè)的設(shè)備，只要我們作出合理的改進(jìn)，它將給我們帶來一定的經(jīng)濟(jì)收益。從而它也告訴我們，無論我們?cè)谧鍪裁词拢覀兌家嗉铀伎紗栴}，多問幾個(gè)為什么？多對(duì)所思考的問題進(jìn)行科學(xué)合理的分析，這樣我們才能以低成本、低能耗、高精度、高效力的生產(chǎn)，為公司的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。