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)場使用過程中，存在一些對產(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)備會對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)任對公司在使用中有缺陷的設(shè)備進(jìn)行良性的改進(jìn)，對陶瓷產(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出來，經(jīng)由直角升降輥臺將磚坯輸送到調(diào)頭機(jī)處，調(diào)頭機(jī)檢測到磚坯到達(dá)信號，之后停止輥臺傳動(dòng)，磚坯停留在輥臺處等待調(diào)方向。調(diào)頭機(jī)檢測到磚坯到達(dá)信號驅(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面，如果下降到輥臺面的話與輥臺接觸形成摩擦對磚坯和輥臺也造成傷害，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面的摩擦阻力使得這對汽缸無法擺動(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上，然后連輥臺一起旋轉(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)頭輥臺是在原來的輥臺基礎(chǔ)上加裝了轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，根據(jù)圓周的原理作輥臺的行車軌跡，圓心作輥臺的中點(diǎn)，輥臺由四個(gè)導(dǎo)輪作支撐及導(dǎo)向旋轉(zhuǎn)。輥臺旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)則安裝在輥臺的下方中間位置，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，輥臺傳動(dòng)輥棒及輥臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)均為變頻器控制。（圖4所示）。

（2）在輥臺進(jìn)磚前安裝有進(jìn)磚檢測光電開關(guān)SQ1，當(dāng)磚坯過來被光電開關(guān)SQ1檢測到，光電開關(guān)輸出信號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。

（3）磚坯完全進(jìn)入輥臺被輥臺上的光電開關(guān)SQ2檢測到，此時(shí)輥棒變頻器停止運(yùn)行，磚坯停留在輥臺上。與此同時(shí)啟動(dòng)輥臺的旋轉(zhuǎn)電機(jī)變頻器正向快速運(yùn)行調(diào)頭，當(dāng)輥臺載著磚坯旋轉(zhuǎn)接觸到輥臺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旋轉(zhuǎn)變頻器減速慢行，直至被停止位接近開關(guān)SQ4檢測到信號傳送給可編程控制器，可編程控制器才執(zhí)行輥臺旋轉(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)輥臺輥棒變頻器反向運(yùn)行，磚坯被輥棒反轉(zhuǎn)載出。SQ2檢測到輥臺沒磚開始計(jì)時(shí)，當(dāng)磚坯完全流出輥臺，SQ2檢測輥臺沒磚設(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。輥臺反向運(yùn)行被反向減速接近開關(guān)SQ6檢測到，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

通過此次對磚坯調(diào)頭機(jī)的改進(jìn)，對于大規(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，無論我們在做什么事，我們都要多加思考問題，多問幾個(gè)為什么？多對所思考的問題進(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)。