自動(dòng)卸磚打包系統(tǒng)的應(yīng)用

呂國(guó)祥，孟令榮，劉云崗

（山東礦機(jī)邁科建材機(jī)械有限公司，山東濰坊 262400）

摘要：本文對(duì)自動(dòng)卸磚打包技術(shù)進(jìn)行了概述。通過介紹卸磚打包工藝、卸磚打包設(shè)備在燒結(jié)磚生產(chǎn)線中的應(yīng)用，簡(jiǎn)述了其主要功能及其先進(jìn)性，并對(duì)其在未來燒結(jié)磚生產(chǎn)中的應(yīng)用做了展望。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)卸磚；磚垛打包機(jī)；燒結(jié)磚生產(chǎn)線27

1　前言

    近年來隨著磚瓦工業(yè)裝備的進(jìn)步與發(fā)展，制磚生產(chǎn)從擠出到碼窯車已經(jīng)從手工操作實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，節(jié)約了勞動(dòng)力，改善了勞動(dòng)環(huán)境，同時(shí)保證了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前，成品磚多采用人工卸窯車，勞動(dòng)強(qiáng)度高、環(huán)境惡劣，效率較低。隨著社會(huì)的發(fā)展，勞動(dòng)力匱乏的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，人工卸窯車的成本也越來越高，許多磚瓦企業(yè)面臨著生存的考驗(yàn)，迫切需要一種自動(dòng)化裝備來解決卸磚打包難題。在這種形勢(shì)下全自動(dòng)卸磚打包系統(tǒng)新帶來新的發(fā)展模式。    自動(dòng)卸磚打包系統(tǒng)是將成品磚垛從窯車上卸載、轉(zhuǎn)移，代替手工操作的自動(dòng)化生產(chǎn)線。整個(gè)過程采用自動(dòng)化控制，生產(chǎn)效率高，崗位定員少，工作環(huán)境大幅改善，適用于現(xiàn)代化的磚廠生產(chǎn)。

    目前如我們所見和了解的比較穩(wěn)定的自動(dòng)卸磚打包系統(tǒng)都是國(guó)外的高檔保溫砌塊生產(chǎn)線，這些保溫砌塊大都體積較大，便于運(yùn)輸和堆垛，能夠很容易地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化包裝，同時(shí)在較低的生產(chǎn)速度下就能達(dá)到較高的產(chǎn)量，性價(jià)比較高，穩(wěn)定性較好。

    國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的主導(dǎo)磚型為標(biāo)磚和 KP1 磚，其他的磚基本上是以標(biāo)磚和 KP1 磚為模數(shù)衍生出來的。因標(biāo)磚和 KP1 磚體積小，單位體積內(nèi)要比其它大模數(shù)磚數(shù)量多，卸垛打包的難度也大，而且國(guó)內(nèi)企業(yè)在保證質(zhì)量的前提下更注重產(chǎn)量，同時(shí)還要將投入減到最少。針對(duì)國(guó)內(nèi)磚型生產(chǎn)現(xiàn)狀，立足于標(biāo)磚和KP1 磚這兩種國(guó)內(nèi)最普遍的磚型，滿足磚廠更多磚型對(duì)不同卸磚打包方式的需求，現(xiàn)介紹兩種自動(dòng)卸磚打包系統(tǒng)：一種是整體卸垛打包；一種是分層卸磚打包。

2　整體卸垛打包工藝及效果

    采用單夾頭卸垛機(jī)配合 3 次定位的窯車定位牽引機(jī)進(jìn)行整垛卸垛。然后通過磚垛輸送機(jī)將磚垛輸送到磚垛打包機(jī)處打包。整垛卸垛的工藝圖如圖1。

圖 2 所示針對(duì)所生產(chǎn)的磚粘連性較大，不適合分層卸垛的客戶，可選用卸垛機(jī)整垛卸下。這種方式工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，可以較大幅度地提高生產(chǎn)效率。打包后用叉車叉走，在磚垛堆場(chǎng)或是貨車上放垛時(shí)需提前在合適的位置擺放好支撐磚垛的磚或是其他支撐物體，以備 2 次叉垛。對(duì)于客戶頂層磚易出現(xiàn)錯(cuò)亂的情況，為防止打包帶打進(jìn)磚縫里的現(xiàn)象發(fā)生，打包前在磚垛的頂部需要覆板。

    針對(duì)客戶整垛卸下全消縫的需求，可以選擇如圖 3 所示的打包方式。這種方式需將卸垛機(jī)的夾板改造成凹凸?fàn)?，再在磚垛輸送機(jī)前面增加 1 臺(tái)消縫旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，以便將磚垛 2 個(gè)對(duì)面的磚縫全消掉。這種方式的特點(diǎn)是需對(duì)磚垛進(jìn)行多次夾持消縫。消完縫的磚垛密實(shí)，磚垛打包后用叉車叉走，在磚垛堆場(chǎng)或是貨車上放垛時(shí)需提前在合適位置擺放好

自動(dòng)卸磚打包系統(tǒng)的應(yīng)用

    支撐磚垛的磚或是其他支撐物體，以備 2 次叉垛；或是采用帶抱式夾板的叉車轉(zhuǎn)移磚垛，在磚垛堆場(chǎng)時(shí)直接堆疊擺放，方便快捷，節(jié)省堆放場(chǎng)地及人工。叉垛時(shí)不叉走托盤，托盤作為支撐工裝循環(huán)使用，節(jié)約了捆扎打包所用托盤的成本，提高了新型建材廠的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，打好包的磚垛緊實(shí)牢固，多次搬運(yùn)也不會(huì)散包。

分層卸磚，就是將窯車上的成品磚有規(guī)律地分層卸下。分層卸磚工藝過程大致如下：首先采用機(jī)械手或桁架式卸磚機(jī)將窯車上的成品磚有規(guī)律地卸載到編組系統(tǒng)上，經(jīng)過消縫、編組形成規(guī)則的方陣，利用機(jī)械手或碼垛機(jī)將編組后的方陣碼放到磚垛輸送機(jī)的托盤上，重新碼成符合要求的磚垛，利用托盤輸送機(jī)將載有磚垛的托盤輸送到自動(dòng)打包機(jī)進(jìn)行打包，再輸送到指定區(qū)域利用叉車將磚垛運(yùn)走。分層卸磚打包的工藝如圖 4 所示。

     該方式能實(shí)現(xiàn)成品磚從窯車卸垛到碼垛打包的自動(dòng)化生產(chǎn)，碼的垛密實(shí)無縫隙，多次搬運(yùn)也不會(huì)散包，通過程序控制在編組上編分每個(gè)磚垛的第二層時(shí)比其他層少幾行磚，第二層的磚再利用單夾頭碼垛機(jī)上可分合的夾頭拉開叉車孔，以方便叉車轉(zhuǎn)移磚垛。打包時(shí)托盤可作為工裝循環(huán)使用，叉車將托盤上面的磚垛叉走后，返回叉下一垛時(shí)可將磚垛輸送機(jī)的末端的托盤叉回到磚垛輸送機(jī)的前端循環(huán)使用，這樣 2、3 個(gè)托盤就可滿足生產(chǎn)需要，不再是每一垛需要 1 個(gè)托盤，節(jié)約了捆扎打包所用的托盤成本，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人工成本，提高了磚瓦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，使磚瓦企業(yè)擺脫了長(zhǎng)久以來依賴高勞動(dòng)強(qiáng)度的人工卸垛捆扎的現(xiàn)象，在磚垛堆場(chǎng)時(shí)磚垛可直接堆疊放置，以節(jié)省磚垛堆場(chǎng)的占地面積，實(shí)現(xiàn)了真正的打包后無托盤無支撐物堆疊，并且避免了二次裝卸對(duì)磚外觀的磕碰損傷，搬運(yùn)時(shí)直接通過叉車將打好包的磚垛轉(zhuǎn)移到貨車上進(jìn)行堆疊，到目的地后再通過叉車卸車，操作簡(jiǎn)單便捷。

這種卸磚打包方式較第一種來說，裝備成本高一些，但是能夠滿足遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，同時(shí)在裝卸時(shí)預(yù)留了叉車孔，方便快捷。建議生產(chǎn)清水墻磚、道路、廣場(chǎng)磚等高檔墻材或者使用外燃窯爐的磚瓦企業(yè)采用，既能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，又能打開產(chǎn)品的銷路。此外這種打包方式也能夠滿足自保溫空心砌塊等國(guó)外流行磚型的生產(chǎn)，為以后磚瓦企業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

4　打包后轉(zhuǎn)運(yùn)

打好包的磚垛可使用叉車進(jìn)行短距離轉(zhuǎn)運(yùn)。市面上常見的是帶有兩插板的叉車。圖 6、圖 7 都是采用普通帶插板的叉車轉(zhuǎn)移磚垛的圖片，不同的是圖 6 的磚垛在打包前磚垛底部未預(yù)先放置薄板，圖7 在打包前放置了薄板，打包時(shí)將薄板一塊打進(jìn)磚垛，作為底部支撐。也可采用帶抱式夾板的叉車轉(zhuǎn)移磚垛，如圖 8，這樣堆放磚垛時(shí)就不需要提前在合適的位置擺放好支撐磚垛的磚或是其他支撐物體。圖 9 是打包后提前在合適的位置擺放好支撐物的磚垛堆放效果圖。采用普通帶插板的叉車或是帶抱式夾板的叉車在磚垛堆場(chǎng)時(shí)可直接將打好包的磚垛堆疊放置，根據(jù)叉車升降的高度一般可以堆疊3 至 4 垛磚垛。如圖 8。磚垛遠(yuǎn)距離運(yùn)輸時(shí)可采用大平板車運(yùn)到目的地。

5　國(guó)內(nèi)外捆扎打包方式對(duì)比分析

結(jié)合國(guó)外磚瓦企業(yè)，我們得知自動(dòng)打包機(jī)目前主要分為 3 種方式：

a. 套袋式打包

采用塑料袋，直接從磚垛上方套下，然后熱縮

在磚垛上。

b. 纏繞式打包

采用塑料薄膜將磚垛進(jìn)行纏繞包裝。

c. 扎帶式打包

采用打包扎帶進(jìn)行捆扎。

相比 3 種方式來說，在國(guó)內(nèi)扎帶式打包最經(jīng)濟(jì)，

同時(shí)扎帶具有普遍性，便于購(gòu)買，此種打包機(jī)價(jià)格

相對(duì)來說也最便宜，適合所有磚瓦企業(yè)。

6　自動(dòng)化控制技術(shù)

    自動(dòng)卸磚打包系統(tǒng)采用 PLC 控制技術(shù)，通過現(xiàn)場(chǎng)總線與各現(xiàn)場(chǎng)編碼器用 PROFIBUS 協(xié)議進(jìn)行通訊，將 PLC、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、觸屏顯示操作系統(tǒng)以及各分散編碼器有機(jī)的結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)各分散站之間的數(shù)據(jù)和指令的傳遞，主要電機(jī)均采用變頻器控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)、軟停車和根據(jù)工藝要求自由調(diào)速，同時(shí)與編碼器相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電機(jī)傳動(dòng)的閉環(huán)控制，更好地完成各設(shè)備之間的協(xié)調(diào)同步運(yùn)動(dòng)。通過增加電氣系統(tǒng)的感抗等元件，能有效的抑制系統(tǒng)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，增強(qiáng)電源的穩(wěn)定性，大大提高了設(shè)備的靈活性、可靠性。

7　結(jié)束語(yǔ)

    自動(dòng)卸磚打包系統(tǒng)在燒結(jié)磚生產(chǎn)線中應(yīng)用的時(shí)間雖然不長(zhǎng)，但效果明顯。隨著經(jīng)驗(yàn)的積累，卸磚打包技術(shù)將越來越成熟。