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(jī)工藝原理的基礎(chǔ)上，討論臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的砌塊機(jī)自動(dòng)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(jiǎn)要展望砌塊機(jī)行業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展方向。

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

 

    由于建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)于各種型號(hào)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(duì)土地支持消耗巨大；并且實(shí)心紅磚產(chǎn)品型號(hào)單一，難以滿足各種場(chǎng)合的應(yīng)用要求。國家已出臺(tái)文件將在近幾年關(guān)閉所有實(shí)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(shì)，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(tái)達(dá)機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品的集成應(yīng)用項(xiàng)目介紹砌塊成型機(jī)自動(dòng)化原理。

 

              圖1砌塊機(jī)工藝流程

    砌塊機(jī)主要包括4部分：液壓系統(tǒng)、；主機(jī)（主要包含機(jī)體、布料小車、模頭、模箱、模具、振動(dòng)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(jī)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?yàn)橐簤旱钠椒�(wěn)加壓，使設(shè)備能保持穩(wěn)定，不會(huì)有太大沖擊。有的機(jī)型還用液壓系統(tǒng)控制振動(dòng)電機(jī)（即油泵電機(jī)），以此來取代普通電機(jī)，解決了普通電機(jī)經(jīng)常會(huì)燒毀的問題。

 

    （2）主機(jī)。主機(jī)整個(gè)機(jī)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(duì)于振動(dòng)電機(jī)，原客戶使用普通電機(jī)，由于頻繁起停，經(jīng)常造成電機(jī)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(dòng)電機(jī)，此舉解決了電機(jī)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(hù)電機(jī)，效果明顯，但因成本問題存在推廣難度。

 

      圖3 砌塊成型機(jī)主機(jī)

 

    （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(jī)。掃灰電機(jī)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(huì)有廢料粘在上面，保持磚頭的清潔。

圖4砌塊成型機(jī)出磚輸送帶

 

    （4）模具（圖5）。模具永遠(yuǎn)是各種成型機(jī)械的關(guān)鍵組件。砌塊機(jī)模具首先通過精確的計(jì)算機(jī)CAD設(shè)計(jì)，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(jìn)的處理工藝，最后是高級(jí)工程技術(shù)人員利用豐富經(jīng)驗(yàn)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(jì)效益。

圖5砌塊成型機(jī)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(chǎng)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(dòng)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(jī)成品磚

 

    電氣控制采用臺(tái)達(dá)DVP60ES00T （R）可編程控制器和DOP57G（C）STD人機(jī)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(gè)動(dòng)作的速度和壓力都可以在人機(jī)界面上設(shè)定，工序流程顯示也可以顯示各電機(jī)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(cuò)保護(hù)。本機(jī)分兩種工作方式：手動(dòng)、自動(dòng)。在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)可以設(shè)定生產(chǎn)模數(shù)。

 

　　      圖7砌塊成型機(jī)手動(dòng)操作界面

    （1）手動(dòng)操作程序互鎖。手動(dòng)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(dòng)操作失誤而引起機(jī)器損壞，并且按錯(cuò)按鈕時(shí)人機(jī)會(huì)有相應(yīng)的提示。制約關(guān)系如下：

    ·壓頭須在上方，模框降至下位，送料車才能前進(jìn)。

    · 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。

    ·模框上升到位，送板車才能起動(dòng)。

    注：手動(dòng)按鈕全部為單鍵起停按鈕，按一下起動(dòng)，再按一次停止或到限位開關(guān)自停。在人機(jī)界面手動(dòng)畫面里有一標(biāo)有“點(diǎn)動(dòng)測(cè)試”的觸摸鍵，打開時(shí)為綠底，這時(shí)互鎖制約取消，此時(shí)各按鈕為點(diǎn)動(dòng)模式，方便調(diào)試機(jī)臺(tái)。當(dāng)各限位接近開關(guān)都好時(shí)，一定要關(guān)閉該鍵以恢復(fù)互鎖制約，這對(duì)保護(hù)機(jī)臺(tái)安全至關(guān)重要，關(guān)閉時(shí)該鍵為紅底色。

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

圖8砌塊成型機(jī)操作參數(shù)

 

    自動(dòng)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(hào)，要使成型機(jī)進(jìn)入自動(dòng)工作方式狀態(tài)。初始狀態(tài)是自動(dòng)工作的運(yùn)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(jī)界面會(huì)出現(xiàn)幾行提示且按自動(dòng)按鈕或接觸屏起動(dòng)鍵無效，手動(dòng)調(diào)整機(jī)臺(tái)使各裝置處于初始狀態(tài)。按下觸摸屏起動(dòng)鍵，成型機(jī)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(huì)停止。

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