朱華+范新暉

摘 要：陶瓷自動包裝機械是陶瓷磚生產(chǎn)中重要的輔助生產(chǎn)機械。本文簡要介紹了陶瓷深加工與陶瓷成品包裝如何實現(xiàn)無縫銜接的，對陶瓷自動化智能直連包裝技術(shù)在建陶行業(yè)生產(chǎn)中實際運用的技術(shù)關(guān)鍵點提出了改進措施，使其自動化智能直連包裝技術(shù)更適用于實際生產(chǎn)作業(yè)。

關(guān)鍵詞：陶瓷；自動化；智能；直連；包裝

1 背景

隨著中國陶瓷行業(yè)的快速發(fā)展與生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大以及務(wù)工觀念的進步，越來越多的陶瓷企業(yè)面臨著生產(chǎn)成本高與勞動力難尋的普遍現(xiàn)象。對于日產(chǎn)量上萬平方米的生產(chǎn)線，包裝工對勞動者的體力要求較大，屬于陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)線上高強度體力勞動的工種。隨著生活水平的提高，從事這種純體力勞動工種的人群在逐年減少，而瓷磚包裝作為陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)的最終工序，面對產(chǎn)量日益提升客觀需求，只有讓生產(chǎn)過程自動化，通過技術(shù)進步降低用工需求，才能解決企業(yè)的用工荒并有效控制生產(chǎn)成本。

陶瓷行業(yè)的快速發(fā)展必然帶動下游陶瓷機械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但是在陶瓷機械發(fā)展相對成熟的今天，因為我國的包裝機械工業(yè)起步比較晚，陶瓷自動包裝機械存在明顯不足。國外的包裝早已是流水線機械化作業(yè)，但由于包裝工藝的不同，國外的瓷磚包裝設(shè)備無法在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)因沒有較好的加工技術(shù)和配套行業(yè)支持，生產(chǎn)的設(shè)備還是采用國外相對落后的技術(shù)。在相同的使用條件下，雖然都能滿足正常的生產(chǎn)需要，但在設(shè)備的精度、質(zhì)量和穩(wěn)定性上同國外的設(shè)備還是有明顯的差距，致使國內(nèi)企業(yè)仍無法生產(chǎn)自動化程度較高的高速設(shè)備，也無法趕上國外制造商的創(chuàng)新進度，大大削弱了陶瓷企業(yè)的市場競爭力。

2 陶瓷自動化智能直連包裝技術(shù)的展現(xiàn)狀與趨勢

在國外，一些陶瓷機械較為發(fā)達的歐洲國家已利用先進的電子及人工智能的技術(shù)，實現(xiàn)陶瓷包裝機械的自動化和智能化，例如：意大利某公司生產(chǎn)的一套全自動陶瓷包裝系統(tǒng)，可以在一臺機器上實現(xiàn)同時包裝不同規(guī)格的陶瓷磚，且紙箱不用事先做好，都是現(xiàn)場根據(jù)陶瓷磚的規(guī)格裁制，其自動化程度可見一斑。但由于國內(nèi)外陶瓷企業(yè)對瓷磚的包裝要求不同，國外的陶瓷包裝機械不符合我們國家陶瓷包裝的行情，不適合國內(nèi)陶瓷磚生產(chǎn)企業(yè)使用。

國內(nèi)雖然2005年開始就有陶瓷設(shè)備制造企業(yè)開始涉足自動包裝機的研究，過國內(nèi)陶瓷包裝機械起步發(fā)展時期，由于該產(chǎn)品動作多，結(jié)構(gòu)復雜，所以在短期內(nèi)，幾乎沒有推出一款能達到應(yīng)用的包裝機。一直到2009年左右，國內(nèi)才有極少企業(yè)推出可應(yīng)用的機型，如鼎吉公司的包裝機、科達公司的包裝機、一鼎科技的包裝機。但實際使用來看均不太理想，一是自動化智能連續(xù)式效率低，從而造成平均產(chǎn)量低約6 包/min；二是設(shè)備加工精度、質(zhì)量和性能穩(wěn)定性相對于國外設(shè)備還是有一定的差距，造成故障率高，生產(chǎn)運行率約70%～80%；三是國內(nèi)包裝設(shè)備在人性化設(shè)計、自動控制易操作程度上都還存在一定的不足，由此，反映出國內(nèi)包裝機械行業(yè)對用戶反饋意見收集和設(shè)備調(diào)整程度還不到位。雖然意大利的NUOVAFIMA、SYSTEM、B&T、SACMI 等公司在墻地磚包裝線方面處于世界領(lǐng)先水平，技術(shù)成熟，國外的陶瓷墻地磚包裝線市場也基本被意大利公司壟斷，但其設(shè)備售價高昂，在國內(nèi)的設(shè)備調(diào)試和維護周期長，故給國內(nèi)的陶瓷包裝機械行業(yè)發(fā)展留下了廣闊的發(fā)展空間。

雖然國內(nèi)的陶瓷包裝機械行業(yè)存在這一定的不足之處，當其也有一定的優(yōu)勢，一是，可以根據(jù)不同用戶的生產(chǎn)情況、特殊需要貼身設(shè)計，設(shè)計思路比較靈活并不像國外那樣固化；其次，與國內(nèi)客戶的空間距離較近，可以使用多種渠道了解實際生產(chǎn)中設(shè)備出現(xiàn)的問題，及時解決，并將這一經(jīng)驗運用到新設(shè)備的研發(fā)制造當中；第三，對設(shè)備的制造、調(diào)試周期都短于國外，并具有造價便宜，維護資源充足的特點。故此，近年來鼎吉包裝、一鼎科技等在吸收國外先進陶瓷包裝技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用自身的國內(nèi)優(yōu)勢在陶瓷磚自動化智能直連包裝技術(shù)方面也取得了長足進展。

3 陶瓷自動化智能直連包裝技術(shù)的特點

世界先進的陶瓷包裝工藝已經(jīng)實現(xiàn)了所有包裝要素的自動化作業(yè)，其中復雜的包裝過程已使用自動化設(shè)備和機器人解決。整條機組根據(jù)包裝規(guī)范要求，將各包裝要素分解，用相對獨立的單體自動化設(shè)備來實現(xiàn)，整線有完整的電氣控制系統(tǒng)和計算機信息傳輸系統(tǒng)，能夠保證自動化作業(yè)的順利進行，根據(jù)生產(chǎn)情況能對不同產(chǎn)品采取不同的分選、分級包裝和瓷磚疊摞方式，一片片的陶瓷從生產(chǎn)線直接進入包裝線，通過設(shè)備智能化的設(shè)定甄別后，翻轉(zhuǎn)和疊垛，使瓷磚面對面背對背堆放成一包磚數(shù)量的磚垛。磚垛進入包裝、捆扎，最后包裝好的磚包在碼包機碼垛并下線。其主要設(shè)備包括：翻磚機、疊磚機、框式上磚機、包裝機、捆扎線、轉(zhuǎn)臺、碼包機等。

3.1 陶瓷自動化分選包裝

目前，國內(nèi)陶瓷墻地磚成品大致可以分成瓷質(zhì)耐磨磚、釉面磚（含拋釉磚）和瓷質(zhì)拋光磚三種。耐磨磚、釉面磚（含拋釉磚）在品質(zhì)分選時有質(zhì)量等級差異沒有色號差別，而拋光磚不但有品質(zhì)等級的差異還有色號的區(qū)別。故，智能化的自動直連包裝技術(shù)在瓷磚分選環(huán)節(jié)需要針對不同品種的瓷磚采取不同的解決方案。

3.1.1耐磨磚直連分選包裝技術(shù)

磨邊線出來的耐磨磚先經(jīng)專業(yè)質(zhì)檢人員檢驗品質(zhì)，手工撤掉合格品和廢品，線上只留優(yōu)等品和一級品，并通過選擇按鈕將瓷磚品質(zhì)級別輸入控制系統(tǒng)。雙工位疊磚機可根據(jù)瓷磚的品質(zhì)級別將瓷磚分別疊摞在兩個工位上，并分別輸出磚垛。在品質(zhì)檢驗工序的上游設(shè)有瓷磚補償器，當疊磚工序出現(xiàn)故障時可以暫存瓷磚并在故障消除后重新釋放瓷磚到輸送線。正常情況下疊好的磚垛直接進入包裝捆扎機，經(jīng)過理直、切垛、配紙、包角、折紙箱和交叉捆扎等工序，最后送入堆垛機完成包裝流程。疊磚機與包裝機之間設(shè)有磚垛緩存機，當包裝捆扎或堆垛工序出現(xiàn)故障時，可將磚垛臨時下載到托盤上并在故障消除后再重新上載磚垛。堆垛機的選擇與配置取決于瓷磚生產(chǎn)廠家所要求的磚包堆垛方式。

3.1.2釉面磚直連分選包裝技術(shù)

磨邊線出來的釉面磚首先由專業(yè)質(zhì)檢人員檢驗品質(zhì)，手工撤掉合格品和廢品，線上只留優(yōu)等品和一級品，并通過選擇按鈕將瓷磚品質(zhì)級別輸入控制系統(tǒng)。雙工位疊磚機可根據(jù)瓷磚的品質(zhì)級別將瓷磚分別疊摞在兩個工位上并分別輸出磚垛。通常為了防止釉面劃傷，釉面磚之間會要求夾襯紙張、泡沫薄板或其它隔離材料。因此，上述雙工位疊磚機應(yīng)當具有自動夾襯隔離材料的功能。在品質(zhì)檢驗工序的上游設(shè)有瓷磚補償器，當疊磚工序出現(xiàn)故障時可以暫存瓷磚并在故障消除后重新釋放瓷磚到輸送線。正常情況下疊好的磚垛直接進入包裝捆扎機，經(jīng)過理直、切垛、配紙、包角、折紙箱和交叉捆扎等工序，最后送入堆垛機完成包裝流程。疊磚機與包裝機之間設(shè)有磚垛緩存機，當包裝捆扎或堆垛工序出現(xiàn)故障時可將磚垛臨時下載到托盤上并在故障消除后再重新上載磚垛。堆垛機的選擇與配置取決于瓷磚生產(chǎn)廠家所要求的磚包堆垛方式。endprint

3.1.3拋光磚直連分選包裝技術(shù)

從拋光磨邊線出來的拋光磚首先由人工檢驗平臺檢驗品質(zhì)并辨識色號，手工撤掉返拋品、合格品和廢品，留下優(yōu)等品和一級品并將瓷磚的品質(zhì)色號信息通過選擇按鈕錄入控制系統(tǒng)、跟蹤傳遞到下游設(shè)備。下游的多通道分選成組裝置根據(jù)瓷磚的品質(zhì)色號將瓷磚導入不同的成組通道，在每個成組通道中積累成兩包一組并依次向下游設(shè)備輸出。翻面疊磚機首先將多通道分選成組裝置的瓷磚做翻面或不翻面處理，然后由疊磚機構(gòu)將瓷磚面對面、背對背疊摞成兩包一組的磚垛。在品質(zhì)檢驗工序的上游設(shè)有瓷磚補償器，當分選成組工序或翻面疊磚工序出現(xiàn)故障時可以暫存瓷磚并在故障消除后重新釋放瓷磚到輸送線。從翻面疊磚機輸出的各個磚垛都具有同一的瓷磚品質(zhì)及色號，翻面疊磚機下游的多工位磚垛下載機將根據(jù)磚垛的品質(zhì)色號將磚垛下載到多通道磚垛輸送線中品質(zhì)色號對應(yīng)的通道上。多通道磚垛輸送線的末端是磚垛上載機，當某個通道上的磚垛積累到一個托盤（或托架）的承載量時，磚垛上載機將連續(xù)從該通道上載一個托盤（或托架）的承載量的磚垛到下游的包裝機。磚垛進入包裝捆扎機后經(jīng)過理直、切垛、配紙、包角、折紙箱和交叉捆扎等工序，最后送入堆垛機完成包裝流程。堆垛機的選擇與配置取決于瓷磚生產(chǎn)廠家所要求的磚包堆垛方式。

3.2 瓷磚分選輥臺轉(zhuǎn)向輸送技術(shù)

傳統(tǒng)的瓷磚成組后90°轉(zhuǎn)向輸送是通過快拉皮帶實現(xiàn)瓷磚的成組和轉(zhuǎn)向。而通過瓷磚分選輥臺高效轉(zhuǎn)向輸送，可以減小占地面積，增強瓷磚成組后轉(zhuǎn)向的靈活性，提高瓷磚輸送效率。

如圖1所示，其左右兩側(cè)為橫向進磚、出磚的擒動輪勾磚組件，中間部分為輥棒傳送平臺。瓷磚從磨邊線送出后進入置于輥棒傳送平臺上方的擒動輪勾磚組件通過用電機驅(qū)動同步帶上的推磚塊使瓷磚在勾磚輪上繼續(xù)向前平移，當一定數(shù)量的磚片置于輥棒傳送平臺上方時，擒動機構(gòu)通過氣缸的帶動使勾磚輪向兩側(cè)張開瓷磚便垂直跌落到輥棒傳送平臺上，通過輥棒傳送平臺的驅(qū)動使整列磚片沿著原來前進方向的垂直方向運動。

當整列磚片移送到如圖1所示右方的出磚擒動輪勾磚組件時，通過頂升氣缸將磚片送至張開的勾磚輪內(nèi)利用擒動輪勾磚組件和推磚塊的逆向運動實現(xiàn)磚片的送出。該瓷磚分選輥臺通過地磚的升降來避免地磚在90°轉(zhuǎn)向時由于行程過大而需要高速移送，大大提高了成套設(shè)備的工作效率和穩(wěn)定性。

3.3 基于變頻差速控制的包裝平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)和連續(xù)傳輸技術(shù)

為了解決在打帶過程中采用轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)進行包裝旋轉(zhuǎn)所帶來的效率低的問題，一鼎科技研發(fā)的基于變頻差速控制的包裝平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)和連續(xù)傳輸技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的最大差異在于放棄了轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，只采用帶式傳送機構(gòu)來一體實現(xiàn)包裝的旋轉(zhuǎn)和傳送動作，并且在該過程中，包裝件將一直保持勻速運動狀態(tài)，從而大幅提升打帶系統(tǒng)的工作效率，縮短了包裝在系統(tǒng)中的傳送時間和旋轉(zhuǎn)時間。該項技術(shù)能有效的提高產(chǎn)品整機設(shè)備的工作效率，也可以向其他設(shè)備及領(lǐng)域進行延伸推廣，解決各類設(shè)備中的連續(xù)轉(zhuǎn)向和輸送問題。

3.4 選擇性高速瓷磚翻面裝置

3.4.1大規(guī)格瓷磚有選擇地快速翻面技術(shù)

瓷磚翻面機皮帶輸送線和翻磚臂均采用蝸輪蝸桿減速電機驅(qū)動，當瓷磚通過輸送帶時實現(xiàn)減速緩沖功能，以便進行篩選翻轉(zhuǎn)，而傳感器與翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電機相連，機架上的弧形軌道驅(qū)動扳動滾輪控制回轉(zhuǎn)臂開合。如需要翻轉(zhuǎn)，驅(qū)動電機帶動翻轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)輪將墻地磚前端下壓，墻地磚后緣向前翻轉(zhuǎn)并墜落在緩沖裝置上，保證翻轉(zhuǎn)位置的準確與磚面的平整。聯(lián)動擺臂翻轉(zhuǎn)機構(gòu)如圖2所示。

通過強化選擇性翻面機構(gòu)的穩(wěn)定性，在機構(gòu)動作原理上進行創(chuàng)新突破，確保翻面動作的流暢及可靠，使該翻面機構(gòu)高速穩(wěn)定，既能滿足較大的產(chǎn)量要求，又能保證機構(gòu)機械性能穩(wěn)定、可靠、故障少。

為實現(xiàn)拋光磚的正、反、正的疊放方式，輸送線上的瓷磚必須在進入疊磚機前進行隔片翻面，由于磚片移送速度快，要求該機構(gòu)要在3s時間內(nèi)完成翻面動作，這就必須要求該機構(gòu)以最少的動作完成翻面功能。經(jīng)過反復論證試驗后，最終確定通過聯(lián)動的擺臂翻轉(zhuǎn)機構(gòu)實現(xiàn)選擇性翻面。

3.4.2小規(guī)格瓷磚有選擇地快速翻面技術(shù)

墻地磚在一條帶有提升組件和翻面組件的輸送線上連續(xù)向前移動，而在翻面組件與輸送線上的輸送帶之間預(yù)留有一個瓷磚直通間隙，當瓷磚不需要翻面時就從此間隙直接通過，當瓷磚需要翻面時，提升組件將需要翻面的瓷磚升起，使瓷磚前緣被翻面組件勾住，瓷磚后緣受輸送帶的拖動繼續(xù)前行，推動被勾住的前緣在向前移動的同時向上升起，形成以瓷磚后緣為軸心的向后翻面旋轉(zhuǎn)，隨著瓷磚與輸送帶的夾角不斷加大直至超過90°時，瓷磚在自重的作用下向后傾倒并落在輸送帶上，完成瓷磚翻面過程。該技術(shù)不僅實現(xiàn)了瓷磚有選擇性的翻面，且瓷磚翻面時的動力直接由輸送帶提供，程序簡單、能耗低，所有動作一氣呵成，效率大大提高。

4 結(jié)語

進入21世紀以來，陶瓷的發(fā)源地——中國，陶瓷年產(chǎn)量連續(xù)多年雄居世界瓷磚總產(chǎn)量的半壁江山，尤其是2008年，國際金融風暴肆虐全球之際，中國建陶依然保持了20%高增長的發(fā)展態(tài)勢，并拉動新興的亞洲陶瓷板塊的迅速崛起。隨著中國陶瓷連續(xù)多年的快速發(fā)展與產(chǎn)量的不斷提升，國內(nèi)的陶瓷機械生產(chǎn)商們也一直致力于陶瓷生產(chǎn)環(huán)節(jié)物流自動化的深度研發(fā)，研制人性化、智能自動化的設(shè)備就成為陶瓷機械裝備制造商的發(fā)展方向。毫無疑問，在亞洲陶瓷板塊崛起的背后，正是中國陶瓷技術(shù)裝備在推波助瀾，在撩撥世界建陶的神經(jīng)。自2009年后，國內(nèi)的陶瓷包裝機械技術(shù)取得了長足進展，中國陶瓷自動化包裝線不但擁有了自主知識產(chǎn)權(quán)，而且打破了歐洲瓷磚包裝技術(shù)壟斷全球陶瓷市場的神話，隨著一鼎科技推出全自動瓷磚包裝生產(chǎn)線、科達機電推出第二代陶瓷磚自動包裝整線、鼎吉包裝公司近年推出的墻地磚自動化直連包裝技術(shù)，國產(chǎn)陶瓷磚自動化智能包裝機械成為了領(lǐng)跑亞洲陶瓷自動化包裝技術(shù)的踐行者。

國產(chǎn)陶瓷自動化智能直連包裝機械雖然在節(jié)能、高效率方面的技術(shù)取得了突破，但是在智能、全自動化和高效化的要求下，我們在綜合運用伺服控制技術(shù)、機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、有限元仿真分析技術(shù)、零部件精密制造技術(shù)、機電一體化技術(shù)、PLC協(xié)同控制技術(shù)、信號檢測及反饋技術(shù)等方面的共性技術(shù)、兼容技術(shù)還存在著進一步提升空間，需要陶瓷機械裝備的科研工作者們持續(xù)努力促進陶瓷包裝制造行業(yè)的技術(shù)升級，為陶瓷包裝加工行業(yè)提供更加節(jié)能、更加環(huán)保、更加精密的設(shè)備更新及升級的解決方案，為我國的節(jié)能事業(yè)的發(fā)展作出貢獻。

參考文獻

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CN201310338067.1.

[2] 彭智勇.一種用于瓷磚包裝生產(chǎn)線有選擇的翻磚方法及機構(gòu)

[P].專利號：CN 201010554159.X.

[3] 李俊清，袁清珂，鄭杰，等. 瓷磚自動包裝線上磚機構(gòu)及虛擬樣機

研究[J].機電工程技術(shù)，2014，4.endprint

3.1.3拋光磚直連分選包裝技術(shù)

從拋光磨邊線出來的拋光磚首先由人工檢驗平臺檢驗品質(zhì)并辨識色號，手工撤掉返拋品、合格品和廢品，留下優(yōu)等品和一級品并將瓷磚的品質(zhì)色號信息通過選擇按鈕錄入控制系統(tǒng)、跟蹤傳遞到下游設(shè)備。下游的多通道分選成組裝置根據(jù)瓷磚的品質(zhì)色號將瓷磚導入不同的成組通道，在每個成組通道中積累成兩包一組并依次向下游設(shè)備輸出。翻面疊磚機首先將多通道分選成組裝置的瓷磚做翻面或不翻面處理，然后由疊磚機構(gòu)將瓷磚面對面、背對背疊摞成兩包一組的磚垛。在品質(zhì)檢驗工序的上游設(shè)有瓷磚補償器，當分選成組工序或翻面疊磚工序出現(xiàn)故障時可以暫存瓷磚并在故障消除后重新釋放瓷磚到輸送線。從翻面疊磚機輸出的各個磚垛都具有同一的瓷磚品質(zhì)及色號，翻面疊磚機下游的多工位磚垛下載機將根據(jù)磚垛的品質(zhì)色號將磚垛下載到多通道磚垛輸送線中品質(zhì)色號對應(yīng)的通道上。多通道磚垛輸送線的末端是磚垛上載機，當某個通道上的磚垛積累到一個托盤（或托架）的承載量時，磚垛上載機將連續(xù)從該通道上載一個托盤（或托架）的承載量的磚垛到下游的包裝機。磚垛進入包裝捆扎機后經(jīng)過理直、切垛、配紙、包角、折紙箱和交叉捆扎等工序，最后送入堆垛機完成包裝流程。堆垛機的選擇與配置取決于瓷磚生產(chǎn)廠家所要求的磚包堆垛方式。

3.2 瓷磚分選輥臺轉(zhuǎn)向輸送技術(shù)

傳統(tǒng)的瓷磚成組后90°轉(zhuǎn)向輸送是通過快拉皮帶實現(xiàn)瓷磚的成組和轉(zhuǎn)向。而通過瓷磚分選輥臺高效轉(zhuǎn)向輸送，可以減小占地面積，增強瓷磚成組后轉(zhuǎn)向的靈活性，提高瓷磚輸送效率。

如圖1所示，其左右兩側(cè)為橫向進磚、出磚的擒動輪勾磚組件，中間部分為輥棒傳送平臺。瓷磚從磨邊線送出后進入置于輥棒傳送平臺上方的擒動輪勾磚組件通過用電機驅(qū)動同步帶上的推磚塊使瓷磚在勾磚輪上繼續(xù)向前平移，當一定數(shù)量的磚片置于輥棒傳送平臺上方時，擒動機構(gòu)通過氣缸的帶動使勾磚輪向兩側(cè)張開瓷磚便垂直跌落到輥棒傳送平臺上，通過輥棒傳送平臺的驅(qū)動使整列磚片沿著原來前進方向的垂直方向運動。

當整列磚片移送到如圖1所示右方的出磚擒動輪勾磚組件時，通過頂升氣缸將磚片送至張開的勾磚輪內(nèi)利用擒動輪勾磚組件和推磚塊的逆向運動實現(xiàn)磚片的送出。該瓷磚分選輥臺通過地磚的升降來避免地磚在90°轉(zhuǎn)向時由于行程過大而需要高速移送，大大提高了成套設(shè)備的工作效率和穩(wěn)定性。

3.3 基于變頻差速控制的包裝平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)和連續(xù)傳輸技術(shù)

為了解決在打帶過程中采用轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)進行包裝旋轉(zhuǎn)所帶來的效率低的問題，一鼎科技研發(fā)的基于變頻差速控制的包裝平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)和連續(xù)傳輸技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的最大差異在于放棄了轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，只采用帶式傳送機構(gòu)來一體實現(xiàn)包裝的旋轉(zhuǎn)和傳送動作，并且在該過程中，包裝件將一直保持勻速運動狀態(tài)，從而大幅提升打帶系統(tǒng)的工作效率，縮短了包裝在系統(tǒng)中的傳送時間和旋轉(zhuǎn)時間。該項技術(shù)能有效的提高產(chǎn)品整機設(shè)備的工作效率，也可以向其他設(shè)備及領(lǐng)域進行延伸推廣，解決各類設(shè)備中的連續(xù)轉(zhuǎn)向和輸送問題。

3.4 選擇性高速瓷磚翻面裝置

3.4.1大規(guī)格瓷磚有選擇地快速翻面技術(shù)

瓷磚翻面機皮帶輸送線和翻磚臂均采用蝸輪蝸桿減速電機驅(qū)動，當瓷磚通過輸送帶時實現(xiàn)減速緩沖功能，以便進行篩選翻轉(zhuǎn)，而傳感器與翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電機相連，機架上的弧形軌道驅(qū)動扳動滾輪控制回轉(zhuǎn)臂開合。如需要翻轉(zhuǎn)，驅(qū)動電機帶動翻轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)輪將墻地磚前端下壓，墻地磚后緣向前翻轉(zhuǎn)并墜落在緩沖裝置上，保證翻轉(zhuǎn)位置的準確與磚面的平整。聯(lián)動擺臂翻轉(zhuǎn)機構(gòu)如圖2所示。

通過強化選擇性翻面機構(gòu)的穩(wěn)定性，在機構(gòu)動作原理上進行創(chuàng)新突破，確保翻面動作的流暢及可靠，使該翻面機構(gòu)高速穩(wěn)定，既能滿足較大的產(chǎn)量要求，又能保證機構(gòu)機械性能穩(wěn)定、可靠、故障少。

為實現(xiàn)拋光磚的正、反、正的疊放方式，輸送線上的瓷磚必須在進入疊磚機前進行隔片翻面，由于磚片移送速度快，要求該機構(gòu)要在3s時間內(nèi)完成翻面動作，這就必須要求該機構(gòu)以最少的動作完成翻面功能。經(jīng)過反復論證試驗后，最終確定通過聯(lián)動的擺臂翻轉(zhuǎn)機構(gòu)實現(xiàn)選擇性翻面。

3.4.2小規(guī)格瓷磚有選擇地快速翻面技術(shù)

墻地磚在一條帶有提升組件和翻面組件的輸送線上連續(xù)向前移動，而在翻面組件與輸送線上的輸送帶之間預(yù)留有一個瓷磚直通間隙，當瓷磚不需要翻面時就從此間隙直接通過，當瓷磚需要翻面時，提升組件將需要翻面的瓷磚升起，使瓷磚前緣被翻面組件勾住，瓷磚后緣受輸送帶的拖動繼續(xù)前行，推動被勾住的前緣在向前移動的同時向上升起，形成以瓷磚后緣為軸心的向后翻面旋轉(zhuǎn)，隨著瓷磚與輸送帶的夾角不斷加大直至超過90°時，瓷磚在自重的作用下向后傾倒并落在輸送帶上，完成瓷磚翻面過程。該技術(shù)不僅實現(xiàn)了瓷磚有選擇性的翻面，且瓷磚翻面時的動力直接由輸送帶提供，程序簡單、能耗低，所有動作一氣呵成，效率大大提高。

4 結(jié)語

進入21世紀以來，陶瓷的發(fā)源地——中國，陶瓷年產(chǎn)量連續(xù)多年雄居世界瓷磚總產(chǎn)量的半壁江山，尤其是2008年，國際金融風暴肆虐全球之際，中國建陶依然保持了20%高增長的發(fā)展態(tài)勢，并拉動新興的亞洲陶瓷板塊的迅速崛起。隨著中國陶瓷連續(xù)多年的快速發(fā)展與產(chǎn)量的不斷提升，國內(nèi)的陶瓷機械生產(chǎn)商們也一直致力于陶瓷生產(chǎn)環(huán)節(jié)物流自動化的深度研發(fā)，研制人性化、智能自動化的設(shè)備就成為陶瓷機械裝備制造商的發(fā)展方向。毫無疑問，在亞洲陶瓷板塊崛起的背后，正是中國陶瓷技術(shù)裝備在推波助瀾，在撩撥世界建陶的神經(jīng)。自2009年后，國內(nèi)的陶瓷包裝機械技術(shù)取得了長足進展，中國陶瓷自動化包裝線不但擁有了自主知識產(chǎn)權(quán)，而且打破了歐洲瓷磚包裝技術(shù)壟斷全球陶瓷市場的神話，隨著一鼎科技推出全自動瓷磚包裝生產(chǎn)線、科達機電推出第二代陶瓷磚自動包裝整線、鼎吉包裝公司近年推出的墻地磚自動化直連包裝技術(shù)，國產(chǎn)陶瓷磚自動化智能包裝機械成為了領(lǐng)跑亞洲陶瓷自動化包裝技術(shù)的踐行者。

國產(chǎn)陶瓷自動化智能直連包裝機械雖然在節(jié)能、高效率方面的技術(shù)取得了突破，但是在智能、全自動化和高效化的要求下，我們在綜合運用伺服控制技術(shù)、機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、有限元仿真分析技術(shù)、零部件精密制造技術(shù)、機電一體化技術(shù)、PLC協(xié)同控制技術(shù)、信號檢測及反饋技術(shù)等方面的共性技術(shù)、兼容技術(shù)還存在著進一步提升空間，需要陶瓷機械裝備的科研工作者們持續(xù)努力促進陶瓷包裝制造行業(yè)的技術(shù)升級，為陶瓷包裝加工行業(yè)提供更加節(jié)能、更加環(huán)保、更加精密的設(shè)備更新及升級的解決方案，為我國的節(jié)能事業(yè)的發(fā)展作出貢獻。

參考文獻

[1] 彭智勇.一種物料分選分流輸送線[P].專利號：

CN201310338067.1.

[2] 彭智勇.一種用于瓷磚包裝生產(chǎn)線有選擇的翻磚方法及機構(gòu)

[P].專利號：CN 201010554159.X.

[3] 李俊清，袁清珂，鄭杰，等. 瓷磚自動包裝線上磚機構(gòu)及虛擬樣機

研究[J].機電工程技術(shù)，2014，4.endprint

3.1.3拋光磚直連分選包裝技術(shù)

從拋光磨邊線出來的拋光磚首先由人工檢驗平臺檢驗品質(zhì)并辨識色號，手工撤掉返拋品、合格品和廢品，留下優(yōu)等品和一級品并將瓷磚的品質(zhì)色號信息通過選擇按鈕錄入控制系統(tǒng)、跟蹤傳遞到下游設(shè)備。下游的多通道分選成組裝置根據(jù)瓷磚的品質(zhì)色號將瓷磚導入不同的成組通道，在每個成組通道中積累成兩包一組并依次向下游設(shè)備輸出。翻面疊磚機首先將多通道分選成組裝置的瓷磚做翻面或不翻面處理，然后由疊磚機構(gòu)將瓷磚面對面、背對背疊摞成兩包一組的磚垛。在品質(zhì)檢驗工序的上游設(shè)有瓷磚補償器，當分選成組工序或翻面疊磚工序出現(xiàn)故障時可以暫存瓷磚并在故障消除后重新釋放瓷磚到輸送線。從翻面疊磚機輸出的各個磚垛都具有同一的瓷磚品質(zhì)及色號，翻面疊磚機下游的多工位磚垛下載機將根據(jù)磚垛的品質(zhì)色號將磚垛下載到多通道磚垛輸送線中品質(zhì)色號對應(yīng)的通道上。多通道磚垛輸送線的末端是磚垛上載機，當某個通道上的磚垛積累到一個托盤（或托架）的承載量時，磚垛上載機將連續(xù)從該通道上載一個托盤（或托架）的承載量的磚垛到下游的包裝機。磚垛進入包裝捆扎機后經(jīng)過理直、切垛、配紙、包角、折紙箱和交叉捆扎等工序，最后送入堆垛機完成包裝流程。堆垛機的選擇與配置取決于瓷磚生產(chǎn)廠家所要求的磚包堆垛方式。

3.2 瓷磚分選輥臺轉(zhuǎn)向輸送技術(shù)

傳統(tǒng)的瓷磚成組后90°轉(zhuǎn)向輸送是通過快拉皮帶實現(xiàn)瓷磚的成組和轉(zhuǎn)向。而通過瓷磚分選輥臺高效轉(zhuǎn)向輸送，可以減小占地面積，增強瓷磚成組后轉(zhuǎn)向的靈活性，提高瓷磚輸送效率。

如圖1所示，其左右兩側(cè)為橫向進磚、出磚的擒動輪勾磚組件，中間部分為輥棒傳送平臺。瓷磚從磨邊線送出后進入置于輥棒傳送平臺上方的擒動輪勾磚組件通過用電機驅(qū)動同步帶上的推磚塊使瓷磚在勾磚輪上繼續(xù)向前平移，當一定數(shù)量的磚片置于輥棒傳送平臺上方時，擒動機構(gòu)通過氣缸的帶動使勾磚輪向兩側(cè)張開瓷磚便垂直跌落到輥棒傳送平臺上，通過輥棒傳送平臺的驅(qū)動使整列磚片沿著原來前進方向的垂直方向運動。

當整列磚片移送到如圖1所示右方的出磚擒動輪勾磚組件時，通過頂升氣缸將磚片送至張開的勾磚輪內(nèi)利用擒動輪勾磚組件和推磚塊的逆向運動實現(xiàn)磚片的送出。該瓷磚分選輥臺通過地磚的升降來避免地磚在90°轉(zhuǎn)向時由于行程過大而需要高速移送，大大提高了成套設(shè)備的工作效率和穩(wěn)定性。

3.3 基于變頻差速控制的包裝平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)和連續(xù)傳輸技術(shù)

為了解決在打帶過程中采用轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)進行包裝旋轉(zhuǎn)所帶來的效率低的問題，一鼎科技研發(fā)的基于變頻差速控制的包裝平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)和連續(xù)傳輸技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的最大差異在于放棄了轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，只采用帶式傳送機構(gòu)來一體實現(xiàn)包裝的旋轉(zhuǎn)和傳送動作，并且在該過程中，包裝件將一直保持勻速運動狀態(tài)，從而大幅提升打帶系統(tǒng)的工作效率，縮短了包裝在系統(tǒng)中的傳送時間和旋轉(zhuǎn)時間。該項技術(shù)能有效的提高產(chǎn)品整機設(shè)備的工作效率，也可以向其他設(shè)備及領(lǐng)域進行延伸推廣，解決各類設(shè)備中的連續(xù)轉(zhuǎn)向和輸送問題。

3.4 選擇性高速瓷磚翻面裝置

3.4.1大規(guī)格瓷磚有選擇地快速翻面技術(shù)

瓷磚翻面機皮帶輸送線和翻磚臂均采用蝸輪蝸桿減速電機驅(qū)動，當瓷磚通過輸送帶時實現(xiàn)減速緩沖功能，以便進行篩選翻轉(zhuǎn)，而傳感器與翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電機相連，機架上的弧形軌道驅(qū)動扳動滾輪控制回轉(zhuǎn)臂開合。如需要翻轉(zhuǎn)，驅(qū)動電機帶動翻轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)輪將墻地磚前端下壓，墻地磚后緣向前翻轉(zhuǎn)并墜落在緩沖裝置上，保證翻轉(zhuǎn)位置的準確與磚面的平整。聯(lián)動擺臂翻轉(zhuǎn)機構(gòu)如圖2所示。

通過強化選擇性翻面機構(gòu)的穩(wěn)定性，在機構(gòu)動作原理上進行創(chuàng)新突破，確保翻面動作的流暢及可靠，使該翻面機構(gòu)高速穩(wěn)定，既能滿足較大的產(chǎn)量要求，又能保證機構(gòu)機械性能穩(wěn)定、可靠、故障少。

為實現(xiàn)拋光磚的正、反、正的疊放方式，輸送線上的瓷磚必須在進入疊磚機前進行隔片翻面，由于磚片移送速度快，要求該機構(gòu)要在3s時間內(nèi)完成翻面動作，這就必須要求該機構(gòu)以最少的動作完成翻面功能。經(jīng)過反復論證試驗后，最終確定通過聯(lián)動的擺臂翻轉(zhuǎn)機構(gòu)實現(xiàn)選擇性翻面。

3.4.2小規(guī)格瓷磚有選擇地快速翻面技術(shù)

墻地磚在一條帶有提升組件和翻面組件的輸送線上連續(xù)向前移動，而在翻面組件與輸送線上的輸送帶之間預(yù)留有一個瓷磚直通間隙，當瓷磚不需要翻面時就從此間隙直接通過，當瓷磚需要翻面時，提升組件將需要翻面的瓷磚升起，使瓷磚前緣被翻面組件勾住，瓷磚后緣受輸送帶的拖動繼續(xù)前行，推動被勾住的前緣在向前移動的同時向上升起，形成以瓷磚后緣為軸心的向后翻面旋轉(zhuǎn)，隨著瓷磚與輸送帶的夾角不斷加大直至超過90°時，瓷磚在自重的作用下向后傾倒并落在輸送帶上，完成瓷磚翻面過程。該技術(shù)不僅實現(xiàn)了瓷磚有選擇性的翻面，且瓷磚翻面時的動力直接由輸送帶提供，程序簡單、能耗低，所有動作一氣呵成，效率大大提高。

4 結(jié)語

進入21世紀以來，陶瓷的發(fā)源地——中國，陶瓷年產(chǎn)量連續(xù)多年雄居世界瓷磚總產(chǎn)量的半壁江山，尤其是2008年，國際金融風暴肆虐全球之際，中國建陶依然保持了20%高增長的發(fā)展態(tài)勢，并拉動新興的亞洲陶瓷板塊的迅速崛起。隨著中國陶瓷連續(xù)多年的快速發(fā)展與產(chǎn)量的不斷提升，國內(nèi)的陶瓷機械生產(chǎn)商們也一直致力于陶瓷生產(chǎn)環(huán)節(jié)物流自動化的深度研發(fā)，研制人性化、智能自動化的設(shè)備就成為陶瓷機械裝備制造商的發(fā)展方向。毫無疑問，在亞洲陶瓷板塊崛起的背后，正是中國陶瓷技術(shù)裝備在推波助瀾，在撩撥世界建陶的神經(jīng)。自2009年后，國內(nèi)的陶瓷包裝機械技術(shù)取得了長足進展，中國陶瓷自動化包裝線不但擁有了自主知識產(chǎn)權(quán)，而且打破了歐洲瓷磚包裝技術(shù)壟斷全球陶瓷市場的神話，隨著一鼎科技推出全自動瓷磚包裝生產(chǎn)線、科達機電推出第二代陶瓷磚自動包裝整線、鼎吉包裝公司近年推出的墻地磚自動化直連包裝技術(shù)，國產(chǎn)陶瓷磚自動化智能包裝機械成為了領(lǐng)跑亞洲陶瓷自動化包裝技術(shù)的踐行者。

國產(chǎn)陶瓷自動化智能直連包裝機械雖然在節(jié)能、高效率方面的技術(shù)取得了突破，但是在智能、全自動化和高效化的要求下，我們在綜合運用伺服控制技術(shù)、機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、有限元仿真分析技術(shù)、零部件精密制造技術(shù)、機電一體化技術(shù)、PLC協(xié)同控制技術(shù)、信號檢測及反饋技術(shù)等方面的共性技術(shù)、兼容技術(shù)還存在著進一步提升空間，需要陶瓷機械裝備的科研工作者們持續(xù)努力促進陶瓷包裝制造行業(yè)的技術(shù)升級，為陶瓷包裝加工行業(yè)提供更加節(jié)能、更加環(huán)保、更加精密的設(shè)備更新及升級的解決方案，為我國的節(jié)能事業(yè)的發(fā)展作出貢獻。

參考文獻

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CN201310338067.1.

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[3] 李俊清，袁清珂，鄭杰，等. 瓷磚自動包裝線上磚機構(gòu)及虛擬樣機

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