何永深

(廣東佰分愛衛(wèi)生用品有限公司 廣東 佛山 528313)

大面積陶瓷如超薄大面積陶瓷，由于超薄瓷磚的優(yōu)點是其生產(chǎn)相同面積的瓷磚要比常規(guī)規(guī)格的瓷磚節(jié)約原料一半左右，生產(chǎn)消耗的電能也相應減少25%～30%，且可減少廢料和污染排放[1～3]。但是超薄瓷磚很脆弱，不同于傳統(tǒng)的常規(guī)瓷磚，其在打包裝卸過程中很容易受到?jīng)_擊而破損。目前常用的大面積陶瓷打包線是采用真空吸盤并結合機械手，將陶瓷磚從生產(chǎn)線上吸取并碼垛然后進入通過紙箱包裝的工序[4]?，F(xiàn)有常規(guī)的陶瓷碼垛設備中吸取陶瓷所用的真空泵都采用的是氣動換向閥控制， 而氣動換向閥控制會產(chǎn)生氣路的瞬間沖擊力[5～6]。在卸磚或碼垛過程中這種沖擊力會導致瓷磚在放置過程中的產(chǎn)生硬性碰撞，對于常規(guī)尺寸瓷磚而言，由于其強度足，放置過程中通過控制機械手的高度可減少或避免對瓷磚的破壞，對于大面積或超薄陶瓷磚而言，很容易出現(xiàn)破損，斷裂的情況。雖然采用技術更加先進的進口設備或通過設備升級可解決該問題，但提高了設備成本，而且其維護費用高，因此，如何在現(xiàn)有設備的基礎上加以改進，通過控制吸盤的氣流提高機械手放置的平穩(wěn)性變的實際而又有必要，針對這個問題，我們設計了一種氣道輔助裝置。

1 結構設計

由于電磁氣動閥將瓷磚放置在打包輸送線或碼垛臺時，電磁閥的換向將真空抽氣改為快速放氣，進而導致瓷磚從強力吸附狀態(tài)變換為推力狀態(tài)。其根本原因在于氣流的劇烈變化而導致其平穩(wěn)性降低，為解決此問題，我們從氣流控制方面研究，采用取消換向閥的結構，由氣缸控制氣路內(nèi)的氣壓大小，在保持持續(xù)吸氣的同時通過控制氣流的氣壓來控制吸盤對瓷磚吸附力，實現(xiàn)在瓷磚放置平穩(wěn)功能，避免使用換向閥產(chǎn)生的沖擊力破壞瓷磚。針對以上的研究，我們有針對性的設計了穩(wěn)定的氣道輔助裝置。該裝置能在保持氣流持續(xù)吸氣的同時，通過在原有氣路上增加進氣通道，達到降低吸附氣壓功能，依靠陶瓷本身的重力以及吸附力實現(xiàn)將瓷磚平穩(wěn)降落在輸送帶上，該裝置有效的降低了瓷磚的破損率，其結構設計圖如圖1所示。

1-進風管接口 2-進風管 3-箱體 4-前支架 5-前氣缸 6-前風蓋 7-后支架 8-后氣缸 9-后風蓋 10-吸風管 11-吸風管接口

圖1氣道輔助裝置結構示意簡圖

該裝置的原理是：為了達到控制瓷磚放置的平穩(wěn)性。將該裝置安裝在風機氣路上，進風管和吸風管分別與氣管連接，在機械手吸取瓷磚時保持前風蓋和后風蓋的關閉狀態(tài)，其前后兩端的氣流相同，如圖1中的虛線箭頭所示。當機械手需要卸磚瓷時，前氣缸和后氣缸分別將前風蓋和后風蓋向上抬起，氣管內(nèi)的氣流路徑發(fā)生改變，其箱體內(nèi)的內(nèi)壓得到了釋放，其示意圖如圖2所示，大部分氣流從箱體上方的兩個開口處進入，進風管處的內(nèi)壓減小，瓷磚在重力以及進風管處部分吸附力作用下平穩(wěn)釋放在打包輸送線上，該結構相對傳統(tǒng)的氣流省去了換向閥，在持續(xù)吸附瓷磚的同時，通過在氣路上設計可以開合的通道口，達到氣流分流的功能，進而控制對瓷磚的吸附力，實現(xiàn)機械手卸載時的平穩(wěn)放置功能，避免了硬性沖擊，減少了產(chǎn)品在包裝線上的廢品率。另外該裝置結構簡單，設備的維護成本低，其打開前風蓋和后風蓋后該裝置氣路結構示意圖如圖2所示，其中虛線箭頭表示氣流方向。

圖2 氣道輔助裝置打開時箱體內(nèi)氣路示意簡圖

由圖2可知，當機械手將瓷磚運到打包線上的固定位置時，氣缸將前風蓋和后風蓋打開后，在吸風管吸力的作用下，氣體大部分從箱體上方吸入，這樣進風管處的吸力將大大減少，瓷磚在自身重力作用下放置完成卸載任務，保持打開狀態(tài)，機械手將吸盤移動至生產(chǎn)線上的瓷磚后，關閉前風蓋和后風蓋，增大吸風管的吸力，實現(xiàn)瓷磚的吸附功能，在整個過程中，機械手的氣流是持續(xù)保持相同方向，并沒有采用換向閥，僅依靠控制吸風管的吸力實現(xiàn)瓷磚的裝卸功能。

2 結語

針對現(xiàn)有的瓷磚裝卸設備中在放置瓷磚時存在沖擊力問題進行了深入的分析，其主要原因是換向閥導致氣流的急劇變化。為解決此問題，筆者提出并設計了這種無換向閥新的結構，并給出了具體的結構設計方案，將該裝置安裝在機械手吸盤氣路上能在一定程度上解決瓷磚放置時的平穩(wěn)性問題。經(jīng)過實際運行我們發(fā)現(xiàn)該結構能增加瓷磚放置打包線過程中的平穩(wěn)性，同時該裝置不僅局限于大面積瓷磚，對于其他行業(yè)的碼垛或裝卸過程都具有一定的參考應用價值，能有效降低產(chǎn)品的廢品率，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。