瓷砖自动化生产线

发布日期:2021-07-29 16:17:32来源:未知浏览次数:

瓷砖自动化生产线目前,国内瓷砖生产企业多为劳动密集型企业,瓷砖生产线分拣、码垛环节多采用人工分拣,存在的主要问题有人工作业劳动强度大、作业环境不理想、工作效率低下以及分拣质量差等问题 。随着国内劳动力成本的上升和人民生产生活质量的日益提高,自动拣砖系统的研究开发和应用需求在国内市场上已初见端倪。拓野智能指出“从宏观来看,中国建筑陶瓷装备走向优化、精品化的进程并未开始,装备单元自动化技术领域有很多优化工作有待开展和深入。”小编这次介绍一种针对国内瓷砖生产行业实际状况,自主研发的瓷砖生产线全自动分拣系统。该系统由输送机、光电传感器、PLC 控制器、气动驱动器、电控柜协同工作,光机电气一体化,多机联动,可现实各种规格瓷砖的自动化无人分拣。该系统已在有关瓷砖生产企业中得到了成功应用。

1 瓷砖生产自动拣砖系统的总体布置

瓷砖生产线自动拣砖系统采用滚筒输送机、自动拣砖机与瓷砖生产线横向布置方案,根据现场情况可增加水平转向传输辊道输送机实现其他布置方案。该系统主要由两台滚筒输送机、两台自动拣砖机、(转向传输辊道输送机)、线上瓷砖导向装置、PLC 电器控制系统、若干光电传感器等部分组成,实现瓷砖生产作业中的拣砖、输送作业由感应控制器操控驱动器自动完成。

瓷砖自动化生产线

2 系统构成与功能实现

2.1 以实现分选为目的的双向传输滚筒输送机

滚筒输送机加装横向传输三角带输送机构,三角带托架由气缸驱动,滚筒输送机上方设有光电传感器,检出完好率在 98% 以上瓷砖,通过 PLC 控制横向传输三角带输送机构工作,实现完好瓷砖的横向传输。对于废品瓷砖,由于光电传感器不提供横向传输三角带输送机构工作信号,不进入工况,废品瓷砖由滚筒输送机直接送入废砖车。

2.2 以实现变向输送为目的的双向传输滚筒输送机

另一台滚筒输送机加装横向传输三角带输送机构,三角带托架由气缸驱动,滚筒输送机上方设有光电传感器,并设有限位装置,光电传感器检出完好瓷砖送达,通过 PLC 控制横向传输三角带输送机构复位,退回工况,滚筒输送机输送瓷砖进入胶带输送机。

2.3 以实现双向拣砖功能的自动拣砖机

自动拣砖机于第二台滚筒输送机下位横向布置,自动拣砖机输送带将瓷砖向前沿一定坡度输送到成品砖车架,码放瓷砖,并由传感器发出信号,自动拣砖机车架行走机构工作,将瓷砖竖立就位。PLC 程序监控检出车架瓷砖码放到满仓后,通过 PLC 控制第二台自动拣砖机工作完成循环作业。两台自动拣砖机还可实现正反向作业。 

2.4 瓷砖生产线上瓷砖导向装置

瓷砖生产线上加装瓷砖导向装置,通过由光电传感器检出线上瓷砖送来,PLC 控制驱动电机工作,通过连杆机构现实挡砖器挡砖导向,PLC 延时控制挡砖器复位放行瓷砖。

2.5 气动系统

两台三角带输送机构三角带托架、瓷砖导向、定位机构等均由气缸驱动实现。为了保证汽缸活塞杆的速度稳定性和各动作的协调性,气动执行元件采用带磁性开关的双电控汽缸,并采用排气节流方式,以确保稳定的输出速度。同时,在确保流量的情况下,采用电磁换向阀带动两个汽缸的方式。

2.6 电气系统

整个控制由触摸屏、三菱变频器等组成,自动检测部分为传感器、分色电眼来自动完成。电气控制系统外围布置如图 2 所示。主机自动化设备先进,装有振动器电子调频系统用于电子变频调速和启动,具有液晶显示装置和电子逻辑控制系统 ;系统设有灵敏度很高的光电传感器和电、光、气控制等执行机构,并通过中央电子自动系统进行操作,整个系统的动作和工作周期均由微处理机控制。

2.7 PLC 控制系统设计

 电气控制外围布置示意简图

根据拣砖系统的工艺要求、所控设备的数量和现场开关点探测器的数量,选用拓野智能可编程序控制器,该可编程序控制器具有高速、多功能、系统化、模块化、可靠性高的特点 。强大的运算功能和高精度的定时功能,为程序设计提供了方便,拣砖系统的动作过程比较连贯,本程序采用梯形图的编程语言,程序简化便于修改。

编程方法可根据拣砖系统的工艺动作过程、各个动作的先后顺序和先后关系,写出 PLC 各输出与输入信号的逻辑关系,再由逻辑关系转化为梯形图。完好瓷砖的检出由光电传感器采集特征信号,通过核心算法实现。为满足整机试验要求,梯形图由手动、自动两部分组成,靠一个选择开关来转换,整个拣砖系统的程序编写有 368条语句,现只简介拣砖系统自动拣砖作业的部分梯形图,

如图 3 所示。
拣砖作业梯形图

自动拣砖系统开发设计,采用系统总重控制和无人化作业的设计目标,使得产品实现了价格和性能的双赢效应。实践表明,采用可编程控制器 PLC 控制,时间响应快,控制精度高,可靠性好,维修方便,故障率低,抗干扰能力强,系统能够在恶劣环境条件下连续稳定运行。控制器、变频器等模块化器件在自动拣砖系统中的运用,大大提高了系统的可靠性和执行机构的准确性。模块化元器件使得设备维护更简单易行,大大减少了现场调机和设备停机维护时间。自动拣砖系统在陶瓷生产线中的应用减轻了工人的负担,进一步提高了生产效率,取得了良好的经济效益和社会效益