自動(dòng)卸磚打包系統(tǒng)的應(yīng)用

呂國祥，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，簡述了其主要功能及其先進(jìn)性，并對其在未來燒結(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。針對國內(nèi)磚型生產(chǎn)現(xiàn)狀，立足于標(biāo)磚和KP1 磚這兩種國內(nèi)最普遍的磚型，滿足磚廠更多磚型對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。這種方式工藝簡單，操作簡單，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)對面的磚縫全消掉。這種方式的特點(diǎn)是需對磚垛進(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，在磚垛堆場時(shí)直接堆疊擺放，方便快捷，節(jié)省堆放場地及人工。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，在磚垛堆場時(shí)磚垛可直接堆疊放置，以節(jié)省磚垛堆場的占地面積，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　國內(nèi)外捆扎打包方式對比分析

結(jié)合國外磚瓦企業(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，便于購買，此種打包機(jī)價(jià)格

相對來說也最便宜，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)場總線與各現(xiàn)場編碼器用 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

    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，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。