臺達機電產品在砌塊成型機上的應用

本文在介紹砌塊機工藝原理的基礎上，討論臺達機電產品的砌塊機自動化集成應用，包括觸摸屏HMI、可編程控制器PLC、變頻器產品和簡要展望砌塊機行業的自動化發展方向。
關鍵詞: 建筑材料 砌塊機 制磚機 HMI PLC 變頻器

1引言

由于建筑行業的迅猛發展，對于各種型號的磚構件需求量日益加大。用于建筑業的磚構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；并且實心紅磚產品型號單一，難以滿足各種場合的應用要求。國家已出臺文件將在近幾年關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量上較之于傳統的燒制磚有明顯的優勢，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的主流。本文結合臺達機電自動化產品的集成應用項目介紹砌塊成型機自動化原理。

2 砌塊機的機械結構及工作原理

2.1工藝流程（圖1）

圖1 砌塊機工藝流程

2.2 主體結構

砌塊機主要包括4部分：液壓系統、；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。

（1）液壓系統。液壓系統主要功能在于控制模頭、模箱的升降，因為液壓的平穩加壓，使設備能保持穩定，不會有太大沖擊。有的機型還用液壓系統控制振動電機（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；對于振動電機，原客戶使用普通電機，由于頻繁起停，經常造成電機燒毀，雖然經過多次改造，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。

（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）。模具永遠是各種成型機械的關鍵組件。砌塊機模具首先通過精確的計算機CAD設計，然后由高精度數控加工中心為核心的加工設備加工與先進的處理工藝，最后是高級工程技術人員利用豐富經驗反復調試，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，創造出可觀的經濟效益。

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出不同要求的砌塊形磚，適合各種場合的應用。原料配置有嚴格的技術要求，其中涉及自動化技術的核心問題是原料定量配比與均質及濕度配制控制，本文不做討論。

圖6 砌塊成型機成品磚

3 基于臺達機電技術的砌塊機電氣自動化

電氣控制采用臺達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定，工序流程顯示也可以顯示各電機的工作狀態以及各限位開關的狀態，誤操作提示，出錯保護。本機分兩種工作方式：手動、自動。在自動狀態時可以設定生產模數。

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有嚴格互鎖制約關系，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的提示。制約關系如下：

·壓頭須在上方，模框降至下位，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。
·模框上升到位，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自停。在人機界面手動畫面里有一標有“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，方便調試機臺。當各限位接近開關都好時，一定要關閉該鍵以恢復互鎖制約，這對保護機臺安全至關重要，關閉時該鍵為紅底色。

（2）操作參數設定（圖8）。該畫面主要為時間設置，通過改變設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

3.2 自動工作方式

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

（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）料門應關閉且料車、面料車要先加一模的料。

當裝置沒有處在初始位置，人機界面會出現幾行提示且按自動按鈕或接觸屏起動鍵無效，手動調整機臺使各裝置處于初始狀態。按下觸摸屏起動鍵，成型機即按設定的工藝流程工作，并且一直循環下去，直到生產出來的模數達到設定模數才會停止。

4 結束語

砌塊機自動化屬于建材基礎裝備，臺達機電為用戶提供歐美品牌以外的新自動化品牌選擇。中達工程師結合臺達機電平臺產品，有能力為設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