摘? ? 要：陶瓷制品是當前人們生活中不可或缺的一種用具。在陶瓷制品胚體的表面，大都覆蓋著一層薄薄的琉璃態(tài)物質(zhì)，這種物質(zhì)就是釉。如果陶瓷制品沒有掛釉，無論其造型或式樣如何精美，都無法展現(xiàn)出其獨特的陶瓷魅力。當前，我國陶瓷產(chǎn)業(yè)中對其進行施釉的方式可以分為兩種：人工噴釉與專用設(shè)備噴釉。但這兩種方式都存在一定的弊端，文章就分析了當前陶瓷制品噴釉工作存在的不足，在此基礎(chǔ)探討一種基于模塊化的自動噴釉線的制作與，旨在為相關(guān)企業(yè)機器人自動噴釉技術(shù)創(chuàng)新工藝提供參考。

關(guān)鍵詞：模塊化;自動噴釉線;研究;運用

1? 前言

我國是一個陶瓷大國，卻不是陶瓷行業(yè)強國，特別是在施釉方面，與國外先進的技術(shù)還存在一定的差異，導致產(chǎn)品的質(zhì)量存在一定的不足。當前，我國國內(nèi)的陶瓷衛(wèi)浴行業(yè)在施釉方面普遍采用人工施釉的方式，這種施釉法，無法保證陶瓷衛(wèi)浴產(chǎn)品的質(zhì)量，而且勞動強度較大，加之釉料具有一定的毒害性，對施釉工人的身體造成一定的損害。而采用自動化噴釉技術(shù)，又因操作人員的綜合素質(zhì)參差不齊而無法保證產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，研究一款符合我國陶瓷衛(wèi)浴產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)需求的自動化噴釉生產(chǎn)線就顯得極為迫切且必要。文章就提出了基于模塊化的自動噴釉線的設(shè)計方法，通過創(chuàng)新機器人自動噴釉技術(shù)工藝，提高噴釉操作的質(zhì)量和效率。

2? 噴釉工藝簡述

噴釉是陶瓷行業(yè)為產(chǎn)品施釉的一種方式，也是保證陶瓷產(chǎn)品外形和質(zhì)量的重要手段。當前，我國廣泛使用的施釉方法是釉漿施釉。其操作流程是將原材料按特定配比加水后研磨成釉漿，然后將研磨好的釉漿添加到產(chǎn)品坯體的表面，借助干燥坯體吸水的特性，使釉漿粘附在坯體的表面。在這一環(huán)節(jié)中。釉漿的比重、流速以及吸干等特性直接影響著陶瓷產(chǎn)品最終的品質(zhì)。

在實際操作中，釉漿施釉的方法大致可分為浸釉法、澆釉法、蕩釉法、涂刷釉法、甩釉法和噴釉法等。其中，噴釉法是當前常用的一種施釉方式，其工作原理是利用壓縮空氣，借助噴槍或噴釉機械以噴霧的形式，將釉漿噴附在產(chǎn)品坯體的表面。在噴釉的過程中，胚體通常是放置在可旋轉(zhuǎn)的臺子上，在噴釉的同時，胚體進行旋轉(zhuǎn)。在這一過程中，坯體旋轉(zhuǎn)的速度、胚體與噴槍之間的距離、噴槍噴釉的壓力、噴釉的次數(shù)以及釉漿的特性都會影響到噴釉的效果。

3? 采用機器人噴釉技術(shù)工藝的必要性分析

傳統(tǒng)的陶瓷衛(wèi)浴產(chǎn)品在進行噴釉時，因為生產(chǎn)廠家大多使用人工噴釉的方式，而施工操作人員受種種因素的影響，會出現(xiàn)噴釉不均勻的現(xiàn)象，影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，這樣就導致生產(chǎn)企業(yè)人均勞動生產(chǎn)效率較低，在材料和能源消耗方面較高，而且因為產(chǎn)品的質(zhì)量不太穩(wěn)定，極易影響到產(chǎn)品的交付，無法保證按期交付質(zhì)量合格的產(chǎn)品。隨著我國市場經(jīng)濟主體的確立，在新常態(tài)下，陶瓷衛(wèi)浴行業(yè)整體面臨著產(chǎn)業(yè)升級、淘汰落后產(chǎn)能的大變革。而采用機器人噴釉的技術(shù)工藝，利用穩(wěn)定高效的噴釉機器人來代替人工操作，借助信息技術(shù)能很好地控制釉漿噴涂的時間和量，使陶瓷產(chǎn)品的釉質(zhì)薄厚均勻，提高噴釉的質(zhì)量，這樣就能極大地提高企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的合格率。據(jù)相關(guān)部門同居的數(shù)據(jù)顯示，采用人工噴釉的方式，廢品率大約為3%～6%，而使用噴釉機器人操作，基本上可以做到零廢品率，這樣就可以為企業(yè)節(jié)省10%左右的釉量，從而提高相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟效益。此外，采用機器人進行噴釉施工，還能減少企業(yè)的人力支出。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，采用機器人噴涂釉漿，一條生產(chǎn)線可減少三分之二的人力。

4? 當前陶瓷行業(yè)機器人噴釉技術(shù)存在的不足分析

當前，我國國內(nèi)的陶瓷企業(yè)因大都使用人工施釉的方式，且施工操作人員的素質(zhì)參差不齊，導致部分企業(yè)在采用機器人噴釉技術(shù)工藝時，因施工人員素質(zhì)參差不齊，對該技術(shù)工藝理解和掌握的程度不同，在施工過程中仍存在一定的誤差，不僅影響到自動連續(xù)化生產(chǎn)，影響到勞動生產(chǎn)率及產(chǎn)品生產(chǎn)的穩(wěn)定性，同時也造成一定的資源和能源的浪費?；诖耍O(shè)計基于模塊化的自動噴釉線，借助PLC示教編程，提高生產(chǎn)效率，降低施工難度就顯得極為迫切。

5? 基于模塊化自動噴釉線的設(shè)計

基于模塊化的自動噴釉線，是采用PLC示教編程，將噴釉環(huán)節(jié)分為坯體定位、坯體輸送及機器人噴釉三大模塊。在實際操作中，該自動噴釉線主要是采用人工上料的方式，然后借助PLC系統(tǒng)，將三大模塊連接在一起，在噴釉完成以后，仍然采用人工擦拭工位與人工下料的方式，提高生產(chǎn)的效率。其中，坯體定位自動化模塊主要是對完成的坯體進行定位與移載，與坯體輸送模塊相連接，將其運送到噴涂機器人面前。而施工人員則根據(jù)PLC示教編程對機器人進行操控。因為操作工人大都是具有多年從事陶瓷噴釉施工的工人，有著豐富的噴釉知識和工作經(jīng)驗，他們只需拖動機器人的噴槍握柄直接進行施工操作，控制器就可以對工業(yè)機器人在噴釉各環(huán)節(jié)的參數(shù)進行記錄，然后示教器就會對工業(yè)機器人的點對點動作進行噴釉示教。在完成示教以后，機器人內(nèi)部的智能系統(tǒng)還會自動記錄在示教的過程，噴槍運動的軌跡，形成相應的軌跡數(shù)據(jù)，然后在生產(chǎn)流水線上不斷地重復示教動作效果，然后借助智能化系統(tǒng)，對噴涂的效果進行直接的觀察，根據(jù)該企業(yè)釉料的特性，自動修改并優(yōu)化噴涂的工位，以保證噴涂的效果，提高產(chǎn)品噴涂的合格率。

6? 基于模塊化的自動噴釉線的安裝運用

在系統(tǒng)上電之前，必須進行系統(tǒng)的線路檢查，以保證控制柜及機械本體外部界限的正確性和電源連接的正確性，保證不會出現(xiàn)短路現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上，利用U盤將基本參數(shù)和PLC參數(shù)導入到控制系統(tǒng)當中，然后關(guān)起充氣，保存數(shù)據(jù)。當完成參數(shù)設(shè)置以后，操作人員還必須通過示教器進入到監(jiān)控界面認真檢查各個軸的旋轉(zhuǎn)方向是否正確，并檢驗是否存在跟蹤誤差。完成這一步后，進入到校準界面，對機器人進行較零操作。完成這一步后，就可以引導操作人員進行自動連續(xù)化生產(chǎn)了。而且，即使沒有任何編程經(jīng)驗的普通操作工人，都可以直接操控機器人進行施工操作，不需要編程技術(shù)人員參與，系統(tǒng)就可以自動進行記錄，并在實踐中根據(jù)觀察、分析，對操作過程進行自動的修改和優(yōu)化，操作手直接、簡單，能完全取代熟練工人的在高強度和高污染環(huán)境下的勞動，提高工作效率，減少人為誤差，節(jié)約噴涂耗材。

7? 結(jié)論

綜上所述，本項目進行的機器人自動噴釉技術(shù)創(chuàng)新工藝，實現(xiàn)機器換人及自動連續(xù)化生產(chǎn)，提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品生產(chǎn)穩(wěn)定性，降低人工成本;機器人控制系統(tǒng)采用PLC示教編程，可直接對應完全沒有編程經(jīng)驗的一線操作工，操控機器人方法直接簡單，只需用人手把持機器人噴槍握柄，直接拖動機器人進行噴涂運動。完成示教后，機器人內(nèi)部智能系統(tǒng)自動記錄示教過程的運動軌跡，形成軌跡數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)流水線上不斷重復示教動作（噴涂）的效果。由于使用過程完全不需要編程技術(shù)人員參與，并可在示教過程中直接觀察、修改、優(yōu)化噴涂效果，完全取代熟練工人的在高強度和高污染環(huán)境下的勞動，提高工作效率，減少人為誤差，節(jié)約噴涂耗材。

參考文獻：

[1] 姜維剛，韋正，王青鋒.基于總線技術(shù)的模塊化設(shè)備研究[J].數(shù)碼世界，2019（5）：273～273.

[2] 周爽，陳波，耿軍偉等.基于深度學習融合模塊化物聯(lián)感知的輸電線路智能管控系統(tǒng)研究與應用[J].農(nóng)村電氣化，2019（8）：9～13.

[3] 李楠，王宗榮，肖東杰等.基于模塊化設(shè)計方法的自動化生產(chǎn)線點膠單元研發(fā)[J].南京工程學院學報（自然科學版），2018（4）：83～87.

[4] 莫慶龍，甘林，蘇銀蕊.基于模塊化自動噴釉線的研究與應用[J].中國陶瓷，2017（5）：77～80.

作者簡介：

陳劍煌（1979—）性別：男，籍貫：廣東省潮州市人，民 族：漢 職稱：助理工程師，學歷：高中。研究方向：衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)設(shè)備的理論與實踐。