李軍生 趙曉純

佛山市順德區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督標準與編碼所 廣東佛山 528300

建筑陶瓷是我國傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，是世界上的生產(chǎn)、銷售大國，并帶動了我國建筑陶瓷機械產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，經(jīng)歷了從引進、仿造到自主研發(fā)，從機械化時代、自動化時代后，現(xiàn)逐步向智能化時代邁進。我國《中國制造2025》及相關(guān)政策、規(guī)劃的發(fā)布，使建筑陶瓷機械的智能化及高端裝備化進入了快速發(fā)展軌道[1]。

1 我國建筑陶瓷包裝機械智能化的發(fā)展及主要特點

智能化建筑陶瓷包裝機械是通過軟硬件及物聯(lián)技術(shù)，將自動分選機、自動疊磚機、自動上磚機、自動包裝機和自動堆垛機等設(shè)備系統(tǒng)而靈活地組合成，來實現(xiàn)上磚、送紙、包角、折箱、打帶及碼垛等工序的自動化及無人操作(機器操作者除外)，機器人也逐漸用于其中，以快速、準確、高質(zhì)地實現(xiàn)整個包裝功能，包括報警、消除故障及重新啟動工作等?？傮w來說，我國建筑陶瓷機械包裝機械在自動化和智能化進行了研發(fā)和創(chuàng)新，主要包括：第一，采取避免磚體崩邊措施，提高瓷磚自動裝箱質(zhì)量；第二，采取提高護角準確定位措施，及避免強行將護角插進磚體與紙板之間而造成護角和磚體歪斜甚至損傷的措施；第三，采取確保逐層提取層疊的紙板，而不會同時取出兩張或以上紙板的措施；第四，通過機器人的應(yīng)用，提高包裝效率和準確性，降低人工成本。

2 建筑陶瓷包裝機械智能標準化的探討

2.1 智能化系統(tǒng)基本組成的標準化

為實現(xiàn)包裝機械的自動智能包裝功能，主要由物料輸送系統(tǒng)、分垛裝置、配紙機構(gòu)、包角機構(gòu)、捆扎機構(gòu)、折紙機構(gòu)、抓磚裝置（包括機械手或機器人）、控制系統(tǒng)和軟件組成。

2.2 智能化工作模式和流程的標準化

通過物料輸送系統(tǒng)進行包裝物料的輸送，進行分垛、配紙、包角、捆扎實現(xiàn)包裝任務(wù)，整個過程實現(xiàn)自動聯(lián)動和自動相互協(xié)調(diào)，其中陶瓷磚疊垛時，由吸盤機械手、機器人等自動實現(xiàn)。

2.3 智能化所需軟件技術(shù)的標準化

（1）軟件的數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)預處理、對包裝各工序的位置、方向及操作工件數(shù)量進行控制等功能；（2）虛擬仿真性能；（3）智能化包裝的最佳工藝參數(shù)的加工工藝庫；（4）通過視覺或力覺傳感裝置，實時監(jiān)測加工工藝參數(shù)；（5）通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控包裝；（6）軟件能根據(jù)預設(shè)功能生成包裝程序，優(yōu)化包裝程序，生成最佳包裝工藝參數(shù)，實現(xiàn)最佳包裝過程和包裝效率。

2.4 智能化功能的標準化

包括機械各設(shè)備的啟動、停止、調(diào)節(jié)可通過數(shù)字或模擬信號實現(xiàn)，各組成部分間的運作的協(xié)調(diào)一致，報警與故障消除，在局域網(wǎng)、調(diào)制解調(diào)器或互聯(lián)網(wǎng)等下，實現(xiàn)操作、診斷、技術(shù)咨詢、測試等遠程控制功能等。

3 建筑陶瓷包裝機械在智能化下的安全技術(shù)標準化探討

3.1 安全危險識別和風險評估標準化

根據(jù)GB/T 15706《機械安全 設(shè)計通則 風險評估與風險減小》的相關(guān)規(guī)定，并結(jié)合建筑陶瓷包裝機械的特點，在產(chǎn)品試運行、調(diào)整、生產(chǎn)、維護、檢修、報廢的生命周期里進行安全危險識別和風險評估，并確定風險評價的原則和內(nèi)容，及降低風險的措施建議等。

3.2 與安全相關(guān)的控制系統(tǒng)的標準化

包括控制系統(tǒng)有關(guān)安全部件的設(shè)計、與安全相關(guān)的控制系統(tǒng)任何失效的安全等方面的標準化，可參考GB/T 16855.1《機械安全 控制系統(tǒng)有關(guān)安全部件 第1部分：設(shè)計通則》、GB 5226.1《機械電氣安全機械電器設(shè)備 第1部分：通用技術(shù)條件》等國家標準的規(guī)定進行[2]。

3.3 設(shè)計和安裝相關(guān)的安全技術(shù)標準化

保護措施的設(shè)計和安裝需要考慮到使用周圍溫度、濕度、電磁干擾、照明等環(huán)境條件的影響，還需要考慮控制器位置、制動控制器、動力源、等電位聯(lián)結(jié)/接地、能源隔絕、儲能控制等方面。

3.4 牽涉到安全布局的標準化

需考慮布局因素（如工作空間、通道和間隙、人工干預、設(shè)備的人體工程學和人機界面、工件/工具更換的裝載與卸載等），通過使用防護裝置或傳感保護設(shè)備來實施的周邊安全防護，物料搬運的危險（如物料跌落）等方面。

3.5 安全防護標準化

根據(jù)建筑陶瓷包裝機械包裝過程中的安全防護要求，確定所需的防護裝置和保護裝置及傳感器的類型和要求，考慮周邊的安全防護，任何危險到防護裝置的最小距離，確保操作員不會受到由于手工裝載、卸載和搬運時帶來的危險的措施,以及物流開口、工具更換、運動部件、操作位置的安全防護等方面。

3.6 照明與防火安全技術(shù)標準化

應(yīng)考慮工作現(xiàn)場有足夠的照明裝置及其照度要求，在危險環(huán)境下設(shè)備的選用，機械的電控、操作間材料應(yīng)采用防火材料等方面。

3.7 其它與安全相關(guān)技術(shù)的標準化

其它與安全相關(guān)技術(shù)主要包括：1、產(chǎn)品的正確安裝、維護與保養(yǎng)；2、警告裝置和警示標志；3、使用信息應(yīng)，包括運輸、裝配、調(diào)試、操作、使用等方面。

4 建筑陶瓷包裝機械智能與安全技術(shù)標準化工作建議

為加快促進建筑陶瓷包裝機械智能技術(shù)的發(fā)展與提升，結(jié)合我國目前該產(chǎn)品智能與安全技術(shù)標準化現(xiàn)狀，推進該產(chǎn)品智能與安全技術(shù)標準化工作，首先建議加大對該產(chǎn)品智能與安全技術(shù)及其標準化研究工作的支持，為該標準化工作提供科研成果支持；其次建議優(yōu)先對該類標準的立項工作，提高標準化速度，以適應(yīng)快速發(fā)展的智能化市場需要；再者，建議促進該產(chǎn)品智能技術(shù)與安全技術(shù)標準的應(yīng)用，提高建筑陶瓷生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量保障能力。

5 結(jié)語

總之，利用智能包裝機械代替人工對瓷磚進行包裝已漸成趨勢，是該行業(yè)的發(fā)展方向，將帶動整個建筑陶瓷包裝機械行業(yè)的發(fā)展。通過制定和實施建筑包裝機械智能和安全技術(shù)要求，促進該產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展，因而急需加快建筑陶瓷包裝機械智能與安全技術(shù)標準化工作。