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中達(dá)電通南京公司                    吳志飛  吳秀軍

 

摘  要: 本文在介紹砌塊機工藝原理的基礎(chǔ)上，討論臺達(dá)機電產(chǎn)品的砌塊機自動化集成應(yīng)用，包括觸摸屏HMI、可編程控制器PLC、變頻器產(chǎn)品和簡要展望砌塊機行業(yè)的自動化發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞: 建筑材料   砌塊機  制磚機  HMI  PLC  變頻器 

 

    由于建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，對于各種型號的磚構(gòu)件需求量日益加大。用于建筑業(yè)的磚構(gòu)件原材料粘土日益減少，而且土地回生能力很弱，原先制磚對土地支持消耗巨大；并且實心紅磚產(chǎn)品型號單一，難以滿足各種場合的應(yīng)用要求。國家已出臺文件將在近幾年關(guān)閉所有實心粘土燒制磚的磚窯，以砌塊成型磚取而代之。再加上砌塊成型磚在質(zhì)量上較之于傳統(tǒng)的燒制磚有明顯的優(yōu)勢，成型速度也很快，而且是自然干燥，因此將成為未來制磚行業(yè)的主流。本文結(jié)合臺達(dá)機電自動化產(chǎn)品的集成應(yīng)用項目介紹砌塊成型機自動化原理。

 

              圖1砌塊機工藝流程

    砌塊機主要包括4部分：液壓系統(tǒng)、；主機（主要包含機體、布料小車、模頭、模箱、模具、振動箱、配料箱等）；出磚輸送帶；電控柜，如圖2所示。

                        圖2 砌塊成型機整體

    （1）液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)主要功能在于控制模頭、模箱的升降，因為液壓的平穩(wěn)加壓，使設(shè)備能保持穩(wěn)定，不會有太大沖擊。有的機型還用液壓系統(tǒng)控制振動電機（即油泵電機），以此來取代普通電機，解決了普通電機經(jīng)常會燒毀的問題。

 

    （2）主機。主機整個機架由焊工焊接而成（圖3）。其中模具采用線切割加工工藝制造，保證砌塊磚光滑無毛刺，尺寸精準(zhǔn)；對于振動電機，原客戶使用普通電機，由于頻繁起停，經(jīng)常造成電機燒毀，雖然經(jīng)過多次改造，亦不能解決根本問題，于是采用了油泵振動電機，此舉解決了電機燒毀的問題，但又出現(xiàn)漏油的弊端。而利用變頻器的限流來保護電機，效果明顯，但因成本問題存在推廣難度。

 

      圖3 砌塊成型機主機

 

    （3）出磚輸送帶（圖4）。出磚部分主要功能是將成品磚送離砌塊機。掃灰電機的作用主要是將落在成品磚上的廢料清理掉，這樣涼干后就不會有廢料粘在上面，保持磚頭的清潔。

圖4砌塊成型機出磚輸送帶

 

    （4）模具（圖5）。模具永遠(yuǎn)是各種成型機械的關(guān)鍵組件。砌塊機模具首先通過精確的計算機CAD設(shè)計，然后由高精度數(shù)控加工中心為核心的加工設(shè)備加工與先進的處理工藝，最后是高級工程技術(shù)人員利用豐富經(jīng)驗反復(fù)調(diào)試，得到型腔精度高，上下模間隙均勻一致，具有理想的硬度和使用壽命，創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟效益。

圖5砌塊成型機模具

 

    （5）成品磚部分樣式（圖6）。選用不同的模具可以生產(chǎn)出不同要求的砌塊形磚，適合各種場合的應(yīng)用。原料配置有嚴(yán)格的技術(shù)要求，其中涉及自動化技術(shù)的核心問題是原料定量配比與均質(zhì)及濕度配制控制，本文不做討論。

                    圖6砌塊成型機成品磚

 

    電氣控制采用臺達(dá)DVP60ES00T （R）可編程控制器和DOP57G（C）STD人機界面觸摸屏控制，有很高的穩(wěn)定性及友好的界面，容易操作。每個動作的速度和壓力都可以在人機界面上設(shè)定，工序流程顯示也可以顯示各電機的工作狀態(tài)以及各限位開關(guān)的狀態(tài)，誤操作提示，出錯保護。本機分兩種工作方式：手動、自動。在自動狀態(tài)時可以設(shè)定生產(chǎn)模數(shù)。

 

　　      圖7砌塊成型機手動操作界面

    （1）手動操作程序互鎖。手動操作程序各工序間設(shè)有嚴(yán)格互鎖制約關(guān)系，可避免由于手動操作失誤而引起機器損壞，并且按錯按鈕時人機會有相應(yīng)的提示。制約關(guān)系如下：

    ·壓頭須在上方，�？蚪抵料挛�，送料車才能前進。

    · 送料車須在后位，壓頭才能下降。

    ·送料車須在后位，模框才能升。

    ·�？蛏仙�到位，送板車才能起動。

    注：手動按鈕全部為單鍵起停按鈕，按一下起動，再按一次停止或到限位開關(guān)自停。在人機界面手動畫面里有一標(biāo)有“點動測試”的觸摸鍵，打開時為綠底，這時互鎖制約取消，此時各按鈕為點動模式，方便調(diào)試機臺。當(dāng)各限位接近開關(guān)都好時，一定要關(guān)閉該鍵以恢復(fù)互鎖制約，這對保護機臺安全至關(guān)重要，關(guān)閉時該鍵為紅底色。

    （2）操作參數(shù)設(shè)定（圖8）。該畫面主要為時間設(shè)置，通過改變設(shè)置可以改善磚頭的各種性能，以滿足各種客戶、場合的要求。

圖8砌塊成型機操作參數(shù)

 

    自動工作方式程序采用接近開關(guān)作為各工序行程監(jiān)控和轉(zhuǎn)換信號，要使成型機進入自動工作方式狀態(tài)。初始狀態(tài)是自動工作的運行條件。初始狀態(tài)：

    （1） 壓頭在最上方；

    （2）模框壓在底板上；

    （3）送料車、面料車在后位待料；

    （4）料門應(yīng)關(guān)閉且料車、面料車要先加一模的料。

    當(dāng)裝置沒有處在初始位置，人機界面會出現(xiàn)幾行提示且按自動按鈕或接觸屏起動鍵無效，手動調(diào)整機臺使各裝置處于初始狀態(tài)。按下觸摸屏起動鍵，成型機即按設(shè)定的工藝流程工作，并且一直循環(huán)下去，直到生產(chǎn)出來的模數(shù)達(dá)到設(shè)定模數(shù)才會停止。

    砌塊機自動化屬于建材基礎(chǔ)裝備，臺達(dá)機電為用戶提供歐美品牌以外的新自動化品牌選擇。中達(dá)工程師結(jié)合臺達(dá)機電平臺產(chǎn)品，有能力為設(shè)備制造商提供一體化電氣自動化解決方案，贏得了客戶的信賴與尊重。