陶瓷自动化智能直连包装技术的发展现状及特点

朱华+范新晖

摘 要：陶瓷自动包装机械是陶瓷砖生产中重要的辅助生产机械。本文简要介绍了陶瓷深加工与陶瓷成品包装如何实现无缝衔接的，对陶瓷自动化智能直连包装技术在建陶行业生产中实际运用的技术关键点提出了改进措施，使其自动化智能直连包装技术更适用于实际生产作业。

关键词：陶瓷；自动化；智能；直连；包装

1 背景

随着中国陶瓷行业的快速发展与生产规模的不断扩大以及务工观念的进步，越来越多的陶瓷企业面临着生产成本高与劳动力难寻的普遍现象。对于日产量上万平方米的生产线，包装工对劳动者的体力要求较大，属于陶瓷产品生产线上高强度体力劳动的工种。随着生活水平的提高，从事这种纯体力劳动工种的人群在逐年减少，而瓷砖包装作为陶瓷产品生产的最终工序，面对产量日益提升客观需求，只有让生产过程自动化，通过技术进步降低用工需求，才能解决企业的用工荒并有效控制生产成本。

陶瓷行业的快速发展必然带动下游陶瓷机械产业的发展，但是在陶瓷机械发展相对成熟的今天，因为我国的包装机械工业起步比较晚，陶瓷自动包装机械存在明显不足。国外的包装早已是流水线机械化作业，但由于包装工艺的不同，国外的瓷砖包装设备无法在国内得到广泛应用。国内因没有较好的加工技术和配套行业支持，生产的设备还是采用国外相对落后的技术。在相同的使用条件下，虽然都能满足正常的生产需要，但在设备的精度、质量和稳定性上同国外的设备还是有明显的差距，致使国内企业仍无法生产自动化程度较高的高速设备，也无法赶上国外制造商的创新进度，大大削弱了陶瓷企业的市场竞争力。

2 陶瓷自动化智能直连包装技术的展现状与趋势

在国外，一些陶瓷机械较为发达的欧洲国家已利用先进的电子及人工智能的技术，实现陶瓷包装机械的自动化和智能化，例如：意大利某公司生产的一套全自动陶瓷包装系统，可以在一台机器上实现同时包装不同规格的陶瓷砖，且纸箱不用事先做好，都是现场根据陶瓷砖的规格裁制，其自动化程度可见一斑。但由于国内外陶瓷企业对瓷砖的包装要求不同，国外的陶瓷包装机械不符合我们国家陶瓷包装的行情，不适合国内陶瓷砖生产企业使用。

国内虽然2005年开始就有陶瓷设备制造企业开始涉足自动包装机的研究，过国内陶瓷包装机械起步发展时期，由于该产品动作多，结构复杂，所以在短期内，几乎没有推出一款能达到应用的包装机。一直到2009年左右，国内才有极少企业推出可应用的机型，如鼎吉公司的包装机、科达公司的包装机、一鼎科技的包装机。但实际使用来看均不太理想，一是自动化智能连续式效率低，从而造成平均产量低约6 包/min；二是设备加工精度、质量和性能稳定性相对于国外设备还是有一定的差距，造成故障率高，生产运行率约70%～80%；三是国内包装设备在人性化设计、自动控制易操作程度上都还存在一定的不足，由此，反映出国内包装机械行业对用户反馈意见收集和设备调整程度还不到位。虽然意大利的NUOVAFIMA、SYSTEM、B&T、SACMI 等公司在墙地砖包装线方面处于世界领先水平，技术成熟，国外的陶瓷墙地砖包装线市场也基本被意大利公司垄断，但其设备售价高昂，在国内的设备调试和维护周期长，故给国内的陶瓷包装机械行业发展留下了广阔的发展空间。

虽然国内的陶瓷包装机械行业存在这一定的不足之处，当其也有一定的优势，一是，可以根据不同用户的生产情况、特殊需要贴身设计，设计思路比较灵活并不像国外那样固化；其次，与国内客户的空间距离较近，可以使用多种渠道了解实际生产中设备出现的问题，及时解决，并将这一经验运用到新设备的研发制造当中；第三，对设备的制造、调试周期都短于国外，并具有造价便宜，维护资源充足的特点。故此，近年来鼎吉包装、一鼎科技等在吸收国外先进陶瓷包装技术的基础上，利用自身的国内优势在陶瓷砖自动化智能直连包装技术方面也取得了长足进展。

3 陶瓷自动化智能直连包装技术的特点

世界先进的陶瓷包装工艺已经实现了所有包装要素的自动化作业，其中复杂的包装过程已使用自动化设备和机器人解决。整条机组根据包装规范要求，将各包装要素分解，用相对独立的单体自动化设备来实现，整线有完整的电气控制系统和计算机信息传输系统，能够保证自动化作业的顺利进行，根据生产情况能对不同产品采取不同的分选、分级包装和瓷砖叠摞方式，一片片的陶瓷从生产线直接进入包装线，通过设备智能化的设定甄别后，翻转和叠垛，使瓷砖面对面背对背堆放成一包砖数量的砖垛。砖垛进入包装、捆扎，最后包装好的砖包在码包机码垛并下线。其主要设备包括：翻砖机、叠砖机、框式上砖机、包装机、捆扎线、转台、码包机等。

3.1 陶瓷自动化分选包装

目前，国内陶瓷墙地砖成品大致可以分成瓷质耐磨砖、釉面砖（含抛釉砖）和瓷质抛光砖三种。耐磨砖、釉面砖（含抛釉砖）在品质分选时有质量等级差异没有色号差别，而抛光砖不但有品质等级的差异还有色号的区别。故，智能化的自动直连包装技术在瓷砖分选环节需要针对不同品种的瓷砖采取不同的解决方案。

3.1.1耐磨砖直连分选包装技术

磨边线出来的耐磨砖先经专业质检人员检验品质，手工撤掉合格品和废品，线上只留优等品和一级品，并通过选择按钮将瓷砖品质级别输入控制系统。双工位叠砖机可根据瓷砖的品质级别将瓷砖分别叠摞在两个工位上，并分别输出砖垛。在品质检验工序的上游设有瓷砖补偿器，当叠砖工序出现故障时可以暂存瓷砖并在故障消除后重新释放瓷砖到输送线。正常情况下叠好的砖垛直接进入包装捆扎机，经过理直、切垛、配纸、包角、折纸箱和交叉捆扎等工序，最后送入堆垛机完成包装流程。叠砖机与包装机之间设有砖垛缓存机，当包装捆扎或堆垛工序出现故障时，可将砖垛临时下载到托盘上并在故障消除后再重新上载砖垛。堆垛机的选择与配置取决于瓷砖生产厂家所要求的砖包堆垛方式。

3.1.2釉面砖直连分选包装技术

磨边线出来的釉面砖首先由专业质检人员检验品质，手工撤掉合格品和废品，线上只留优等品和一级品，并通过选择按钮将瓷砖品质级别输入控制系统。双工位叠砖机可根据瓷砖的品质级别将瓷砖分别叠摞在两个工位上并分别输出砖垛。通常为了防止釉面划伤，釉面砖之间会要求夹衬纸张、泡沫薄板或其它隔离材料。因此，上述双工位叠砖机应当具有自动夹衬隔离材料的功能。在品质检验工序的上游设有瓷砖补偿器，当叠砖工序出现故障时可以暂存瓷砖并在故障消除后重新释放瓷砖到输送线。正常情况下叠好的砖垛直接进入包装捆扎机，经过理直、切垛、配纸、包角、折纸箱和交叉捆扎等工序，最后送入堆垛机完成包装流程。叠砖机与包装机之间设有砖垛缓存机，当包装捆扎或堆垛工序出现故障时可将砖垛临时下载到托盘上并在故障消除后再重新上载砖垛。堆垛机的选择与配置取决于瓷砖生产厂家所要求的砖包堆垛方式。endprint

3.1.3抛光砖直连分选包装技术

从抛光磨边线出来的抛光砖首先由人工检验平台检验品质并辨识色号，手工撤掉返抛品、合格品和废品，留下优等品和一级品并将瓷砖的品质色号信息通过选择按钮录入控制系统、跟踪传递到下游设备。下游的多通道分选成组装置根据瓷砖的品质色号将瓷砖导入不同的成组通道，在每个成组通道中积累成两包一组并依次向下游设备输出。翻面叠砖机首先将多通道分选成组装置的瓷砖做翻面或不翻面处理，然后由叠砖机构将瓷砖面对面、背对背叠摞成两包一组的砖垛。在品质检验工序的上游设有瓷砖补偿器，当分选成组工序或翻面叠砖工序出现故障时可以暂存瓷砖并在故障消除后重新释放瓷砖到输送线。从翻面叠砖机输出的各个砖垛都具有同一的瓷砖品质及色号，翻面叠砖机下游的多工位砖垛下载机将根据砖垛的品质色号将砖垛下载到多通道砖垛输送线中品质色号对应的通道上。多通道砖垛输送线的末端是砖垛上载机，当某个通道上的砖垛积累到一个托盘（或托架）的承载量时，砖垛上载机将连续从该通道上载一个托盘（或托架）的承载量的砖垛到下游的包装机。砖垛进入包装捆扎机后经过理直、切垛、配纸、包角、折纸箱和交叉捆扎等工序，最后送入堆垛机完成包装流程。堆垛机的选择与配置取决于瓷砖生产厂家所要求的砖包堆垛方式。

3.2 瓷砖分选辊台转向输送技术

传统的瓷砖成组后90°转向输送是通过快拉皮带实现瓷砖的成组和转向。而通过瓷砖分选辊台高效转向输送，可以减小占地面积，增强瓷砖成组后转向的灵活性，提高瓷砖输送效率。

如图1所示，其左右两侧为横向进砖、出砖的擒动轮勾砖组件，中间部分为辊棒传送平台。瓷砖从磨边线送出后进入置于辊棒传送平台上方的擒动轮勾砖组件通过用电机驱动同步带上的推砖块使瓷砖在勾砖轮上继续向前平移，当一定数量的砖片置于辊棒传送平台上方时，擒动机构通过气缸的带动使勾砖轮向两侧张开瓷砖便垂直跌落到辊棒传送平台上，通过辊棒传送平台的驱动使整列砖片沿着原来前进方向的垂直方向运动。

当整列砖片移送到如图1所示右方的出砖擒动轮勾砖组件时，通过顶升气缸将砖片送至张开的勾砖轮内利用擒动轮勾砖组件和推砖块的逆向运动实现砖片的送出。该瓷砖分选辊台通过地砖的升降来避免地砖在90°转向时由于行程过大而需要高速移送，大大提高了成套设备的工作效率和稳定性。

3.3 基于变频差速控制的包装平稳旋转和连续传输技术

为了解决在打带过程中采用转盘结构进行包装旋转所带来的效率低的问题，一鼎科技研发的基于变频差速控制的包装平稳旋转和连续传输技术与传统技术的最大差异在于放弃了转盘结构，只采用带式传送机构来一体实现包装的旋转和传送动作，并且在该过程中，包装件将一直保持匀速运动状态，从而大幅提升打带系统的工作效率，缩短了包装在系统中的传送时间和旋转时间。该项技术能有效的提高产品整机设备的工作效率，也可以向其他设备及领域进行延伸推广，解决各类设备中的连续转向和输送问题。

3.4 选择性高速瓷砖翻面装置

3.4.1大规格瓷砖有选择地快速翻面技术

瓷砖翻面机皮带输送线和翻砖臂均采用蜗轮蜗杆减速电机驱动，当瓷砖通过输送带时实现减速缓冲功能，以便进行筛选翻转，而传感器与翻转驱动电机相连，机架上的弧形轨道驱动扳动滚轮控制回转臂开合。如需要翻转，驱动电机带动翻转臂旋转，翻转轮将墙地砖前端下压，墙地砖后缘向前翻转并坠落在缓冲装置上，保证翻转位置的准确与砖面的平整。联动摆臂翻转机构如图2所示。

通过强化选择性翻面机构的稳定性，在机构动作原理上进行创新突破，确保翻面动作的流畅及可靠，使该翻面机构高速稳定，既能满足较大的产量要求，又能保证机构机械性能稳定、可靠、故障少。

为实现抛光砖的正、反、正的叠放方式，输送线上的瓷砖必须在进入叠砖机前进行隔片翻面，由于砖片移送速度快，要求该机构要在3s时间内完成翻面动作，这就必须要求该机构以最少的动作完成翻面功能。经过反复论证试验后，最终确定通过联动的摆臂翻转机构实现选择性翻面。

3.4.2小规格瓷砖有选择地快速翻面技术

墙地砖在一条带有提升组件和翻面组件的输送线上连续向前移动，而在翻面组件与输送线上的输送带之间预留有一个瓷砖直通间隙，当瓷砖不需要翻面时就从此间隙直接通过，当瓷砖需要翻面时，提升组件将需要翻面的瓷砖升起，使瓷砖前缘被翻面组件勾住，瓷砖后缘受输送带的拖动继续前行，推动被勾住的前缘在向前移动的同时向上升起，形成以瓷砖后缘为轴心的向后翻面旋转，随着瓷砖与输送带的夹角不断加大直至超过90°时，瓷砖在自重的作用下向后倾倒并落在输送带上，完成瓷砖翻面过程。该技术不仅实现了瓷砖有选择性的翻面，且瓷砖翻面时的动力直接由输送带提供，程序简单、能耗低，所有动作一气呵成，效率大大提高。

4 结语

进入21世纪以来，陶瓷的发源地——中国，陶瓷年产量连续多年雄居世界瓷砖总产量的半壁江山，尤其是2008年，国际金融风暴肆虐全球之际，中国建陶依然保持了20%高增长的发展态势，并拉动新兴的亚洲陶瓷板块的迅速崛起。随着中国陶瓷连续多年的快速发展与产量的不断提升，国内的陶瓷机械生产商们也一直致力于陶瓷生产环节物流自动化的深度研发，研制人性化、智能自动化的设备就成为陶瓷机械装备制造商的发展方向。毫无疑问，在亚洲陶瓷板块崛起的背后，正是中国陶瓷技术装备在推波助澜，在撩拨世界建陶的神经。自2009年后，国内的陶瓷包装机械技术取得了长足进展，中国陶瓷自动化包装线不但拥有了自主知识产权，而且打破了欧洲瓷砖包装技术垄断全球陶瓷市场的神话，随着一鼎科技推出全自动瓷砖包装生产线、科达机电推出第二代陶瓷砖自动包装整线、鼎吉包装公司近年推出的墙地砖自动化直连包装技术，国产陶瓷砖自动化智能包装机械成为了领跑亚洲陶瓷自动化包装技术的践行者。

国产陶瓷自动化智能直连包装机械虽然在节能、高效率方面的技术取得了突破，但是在智能、全自动化和高效化的要求下，我们在综合运用伺服控制技术、机械结构优化设计技术、有限元仿真分析技术、零部件精密制造技术、机电一体化技术、PLC协同控制技术、信号检测及反馈技术等方面的共性技术、兼容技术还存在着进一步提升空间，需要陶瓷机械装备的科研工作者们持续努力促进陶瓷包装制造行业的技术升级，为陶瓷包装加工行业提供更加节能、更加环保、更加精密的设备更新及升级的解决方案，为我国的节能事业的发展作出贡献。

参考文献

[1] 彭智勇.一种物料分选分流输送线[P].专利号：

CN201310338067.1.

[2] 彭智勇.一种用于瓷砖包装生产线有选择的翻砖方法及机构

[P].专利号：CN 201010554159.X.

[3] 李俊清，袁清珂，郑杰，等. 瓷砖自动包装线上砖机构及虚拟样机

研究[J].机电工程技术，2014，4.endprint

3.1.3抛光砖直连分选包装技术

从抛光磨边线出来的抛光砖首先由人工检验平台检验品质并辨识色号，手工撤掉返抛品、合格品和废品，留下优等品和一级品并将瓷砖的品质色号信息通过选择按钮录入控制系统、跟踪传递到下游设备。下游的多通道分选成组装置根据瓷砖的品质色号将瓷砖导入不同的成组通道，在每个成组通道中积累成两包一组并依次向下游设备输出。翻面叠砖机首先将多通道分选成组装置的瓷砖做翻面或不翻面处理，然后由叠砖机构将瓷砖面对面、背对背叠摞成两包一组的砖垛。在品质检验工序的上游设有瓷砖补偿器，当分选成组工序或翻面叠砖工序出现故障时可以暂存瓷砖并在故障消除后重新释放瓷砖到输送线。从翻面叠砖机输出的各个砖垛都具有同一的瓷砖品质及色号，翻面叠砖机下游的多工位砖垛下载机将根据砖垛的品质色号将砖垛下载到多通道砖垛输送线中品质色号对应的通道上。多通道砖垛输送线的末端是砖垛上载机，当某个通道上的砖垛积累到一个托盘（或托架）的承载量时，砖垛上载机将连续从该通道上载一个托盘（或托架）的承载量的砖垛到下游的包装机。砖垛进入包装捆扎机后经过理直、切垛、配纸、包角、折纸箱和交叉捆扎等工序，最后送入堆垛机完成包装流程。堆垛机的选择与配置取决于瓷砖生产厂家所要求的砖包堆垛方式。

3.2 瓷砖分选辊台转向输送技术

传统的瓷砖成组后90°转向输送是通过快拉皮带实现瓷砖的成组和转向。而通过瓷砖分选辊台高效转向输送，可以减小占地面积，增强瓷砖成组后转向的灵活性，提高瓷砖输送效率。

如图1所示，其左右两侧为横向进砖、出砖的擒动轮勾砖组件，中间部分为辊棒传送平台。瓷砖从磨边线送出后进入置于辊棒传送平台上方的擒动轮勾砖组件通过用电机驱动同步带上的推砖块使瓷砖在勾砖轮上继续向前平移，当一定数量的砖片置于辊棒传送平台上方时，擒动机构通过气缸的带动使勾砖轮向两侧张开瓷砖便垂直跌落到辊棒传送平台上，通过辊棒传送平台的驱动使整列砖片沿着原来前进方向的垂直方向运动。

当整列砖片移送到如图1所示右方的出砖擒动轮勾砖组件时，通过顶升气缸将砖片送至张开的勾砖轮内利用擒动轮勾砖组件和推砖块的逆向运动实现砖片的送出。该瓷砖分选辊台通过地砖的升降来避免地砖在90°转向时由于行程过大而需要高速移送，大大提高了成套设备的工作效率和稳定性。

3.3 基于变频差速控制的包装平稳旋转和连续传输技术

为了解决在打带过程中采用转盘结构进行包装旋转所带来的效率低的问题，一鼎科技研发的基于变频差速控制的包装平稳旋转和连续传输技术与传统技术的最大差异在于放弃了转盘结构，只采用带式传送机构来一体实现包装的旋转和传送动作，并且在该过程中，包装件将一直保持匀速运动状态，从而大幅提升打带系统的工作效率，缩短了包装在系统中的传送时间和旋转时间。该项技术能有效的提高产品整机设备的工作效率，也可以向其他设备及领域进行延伸推广，解决各类设备中的连续转向和输送问题。

3.4 选择性高速瓷砖翻面装置

3.4.1大规格瓷砖有选择地快速翻面技术

瓷砖翻面机皮带输送线和翻砖臂均采用蜗轮蜗杆减速电机驱动，当瓷砖通过输送带时实现减速缓冲功能，以便进行筛选翻转，而传感器与翻转驱动电机相连，机架上的弧形轨道驱动扳动滚轮控制回转臂开合。如需要翻转，驱动电机带动翻转臂旋转，翻转轮将墙地砖前端下压，墙地砖后缘向前翻转并坠落在缓冲装置上，保证翻转位置的准确与砖面的平整。联动摆臂翻转机构如图2所示。

通过强化选择性翻面机构的稳定性，在机构动作原理上进行创新突破，确保翻面动作的流畅及可靠，使该翻面机构高速稳定，既能满足较大的产量要求，又能保证机构机械性能稳定、可靠、故障少。

为实现抛光砖的正、反、正的叠放方式，输送线上的瓷砖必须在进入叠砖机前进行隔片翻面，由于砖片移送速度快，要求该机构要在3s时间内完成翻面动作，这就必须要求该机构以最少的动作完成翻面功能。经过反复论证试验后，最终确定通过联动的摆臂翻转机构实现选择性翻面。

3.4.2小规格瓷砖有选择地快速翻面技术

墙地砖在一条带有提升组件和翻面组件的输送线上连续向前移动，而在翻面组件与输送线上的输送带之间预留有一个瓷砖直通间隙，当瓷砖不需要翻面时就从此间隙直接通过，当瓷砖需要翻面时，提升组件将需要翻面的瓷砖升起，使瓷砖前缘被翻面组件勾住，瓷砖后缘受输送带的拖动继续前行，推动被勾住的前缘在向前移动的同时向上升起，形成以瓷砖后缘为轴心的向后翻面旋转，随着瓷砖与输送带的夹角不断加大直至超过90°时，瓷砖在自重的作用下向后倾倒并落在输送带上，完成瓷砖翻面过程。该技术不仅实现了瓷砖有选择性的翻面，且瓷砖翻面时的动力直接由输送带提供，程序简单、能耗低，所有动作一气呵成，效率大大提高。

4 结语

进入21世纪以来，陶瓷的发源地——中国，陶瓷年产量连续多年雄居世界瓷砖总产量的半壁江山，尤其是2008年，国际金融风暴肆虐全球之际，中国建陶依然保持了20%高增长的发展态势，并拉动新兴的亚洲陶瓷板块的迅速崛起。随着中国陶瓷连续多年的快速发展与产量的不断提升，国内的陶瓷机械生产商们也一直致力于陶瓷生产环节物流自动化的深度研发，研制人性化、智能自动化的设备就成为陶瓷机械装备制造商的发展方向。毫无疑问，在亚洲陶瓷板块崛起的背后，正是中国陶瓷技术装备在推波助澜，在撩拨世界建陶的神经。自2009年后，国内的陶瓷包装机械技术取得了长足进展，中国陶瓷自动化包装线不但拥有了自主知识产权，而且打破了欧洲瓷砖包装技术垄断全球陶瓷市场的神话，随着一鼎科技推出全自动瓷砖包装生产线、科达机电推出第二代陶瓷砖自动包装整线、鼎吉包装公司近年推出的墙地砖自动化直连包装技术，国产陶瓷砖自动化智能包装机械成为了领跑亚洲陶瓷自动化包装技术的践行者。

国产陶瓷自动化智能直连包装机械虽然在节能、高效率方面的技术取得了突破，但是在智能、全自动化和高效化的要求下，我们在综合运用伺服控制技术、机械结构优化设计技术、有限元仿真分析技术、零部件精密制造技术、机电一体化技术、PLC协同控制技术、信号检测及反馈技术等方面的共性技术、兼容技术还存在着进一步提升空间，需要陶瓷机械装备的科研工作者们持续努力促进陶瓷包装制造行业的技术升级，为陶瓷包装加工行业提供更加节能、更加环保、更加精密的设备更新及升级的解决方案，为我国的节能事业的发展作出贡献。

参考文献

[1] 彭智勇.一种物料分选分流输送线[P].专利号：

CN201310338067.1.

[2] 彭智勇.一种用于瓷砖包装生产线有选择的翻砖方法及机构

[P].专利号：CN 201010554159.X.

[3] 李俊清，袁清珂，郑杰，等. 瓷砖自动包装线上砖机构及虚拟样机

研究[J].机电工程技术，2014，4.endprint

3.1.3抛光砖直连分选包装技术

从抛光磨边线出来的抛光砖首先由人工检验平台检验品质并辨识色号，手工撤掉返抛品、合格品和废品，留下优等品和一级品并将瓷砖的品质色号信息通过选择按钮录入控制系统、跟踪传递到下游设备。下游的多通道分选成组装置根据瓷砖的品质色号将瓷砖导入不同的成组通道，在每个成组通道中积累成两包一组并依次向下游设备输出。翻面叠砖机首先将多通道分选成组装置的瓷砖做翻面或不翻面处理，然后由叠砖机构将瓷砖面对面、背对背叠摞成两包一组的砖垛。在品质检验工序的上游设有瓷砖补偿器，当分选成组工序或翻面叠砖工序出现故障时可以暂存瓷砖并在故障消除后重新释放瓷砖到输送线。从翻面叠砖机输出的各个砖垛都具有同一的瓷砖品质及色号，翻面叠砖机下游的多工位砖垛下载机将根据砖垛的品质色号将砖垛下载到多通道砖垛输送线中品质色号对应的通道上。多通道砖垛输送线的末端是砖垛上载机，当某个通道上的砖垛积累到一个托盘（或托架）的承载量时，砖垛上载机将连续从该通道上载一个托盘（或托架）的承载量的砖垛到下游的包装机。砖垛进入包装捆扎机后经过理直、切垛、配纸、包角、折纸箱和交叉捆扎等工序，最后送入堆垛机完成包装流程。堆垛机的选择与配置取决于瓷砖生产厂家所要求的砖包堆垛方式。

3.2 瓷砖分选辊台转向输送技术

传统的瓷砖成组后90°转向输送是通过快拉皮带实现瓷砖的成组和转向。而通过瓷砖分选辊台高效转向输送，可以减小占地面积，增强瓷砖成组后转向的灵活性，提高瓷砖输送效率。

如图1所示，其左右两侧为横向进砖、出砖的擒动轮勾砖组件，中间部分为辊棒传送平台。瓷砖从磨边线送出后进入置于辊棒传送平台上方的擒动轮勾砖组件通过用电机驱动同步带上的推砖块使瓷砖在勾砖轮上继续向前平移，当一定数量的砖片置于辊棒传送平台上方时，擒动机构通过气缸的带动使勾砖轮向两侧张开瓷砖便垂直跌落到辊棒传送平台上，通过辊棒传送平台的驱动使整列砖片沿着原来前进方向的垂直方向运动。

当整列砖片移送到如图1所示右方的出砖擒动轮勾砖组件时，通过顶升气缸将砖片送至张开的勾砖轮内利用擒动轮勾砖组件和推砖块的逆向运动实现砖片的送出。该瓷砖分选辊台通过地砖的升降来避免地砖在90°转向时由于行程过大而需要高速移送，大大提高了成套设备的工作效率和稳定性。

3.3 基于变频差速控制的包装平稳旋转和连续传输技术

为了解决在打带过程中采用转盘结构进行包装旋转所带来的效率低的问题，一鼎科技研发的基于变频差速控制的包装平稳旋转和连续传输技术与传统技术的最大差异在于放弃了转盘结构，只采用带式传送机构来一体实现包装的旋转和传送动作，并且在该过程中，包装件将一直保持匀速运动状态，从而大幅提升打带系统的工作效率，缩短了包装在系统中的传送时间和旋转时间。该项技术能有效的提高产品整机设备的工作效率，也可以向其他设备及领域进行延伸推广，解决各类设备中的连续转向和输送问题。

3.4 选择性高速瓷砖翻面装置

3.4.1大规格瓷砖有选择地快速翻面技术

瓷砖翻面机皮带输送线和翻砖臂均采用蜗轮蜗杆减速电机驱动，当瓷砖通过输送带时实现减速缓冲功能，以便进行筛选翻转，而传感器与翻转驱动电机相连，机架上的弧形轨道驱动扳动滚轮控制回转臂开合。如需要翻转，驱动电机带动翻转臂旋转，翻转轮将墙地砖前端下压，墙地砖后缘向前翻转并坠落在缓冲装置上，保证翻转位置的准确与砖面的平整。联动摆臂翻转机构如图2所示。

通过强化选择性翻面机构的稳定性，在机构动作原理上进行创新突破，确保翻面动作的流畅及可靠，使该翻面机构高速稳定，既能满足较大的产量要求，又能保证机构机械性能稳定、可靠、故障少。

为实现抛光砖的正、反、正的叠放方式，输送线上的瓷砖必须在进入叠砖机前进行隔片翻面，由于砖片移送速度快，要求该机构要在3s时间内完成翻面动作，这就必须要求该机构以最少的动作完成翻面功能。经过反复论证试验后，最终确定通过联动的摆臂翻转机构实现选择性翻面。

3.4.2小规格瓷砖有选择地快速翻面技术

墙地砖在一条带有提升组件和翻面组件的输送线上连续向前移动，而在翻面组件与输送线上的输送带之间预留有一个瓷砖直通间隙，当瓷砖不需要翻面时就从此间隙直接通过，当瓷砖需要翻面时，提升组件将需要翻面的瓷砖升起，使瓷砖前缘被翻面组件勾住，瓷砖后缘受输送带的拖动继续前行，推动被勾住的前缘在向前移动的同时向上升起，形成以瓷砖后缘为轴心的向后翻面旋转，随着瓷砖与输送带的夹角不断加大直至超过90°时，瓷砖在自重的作用下向后倾倒并落在输送带上，完成瓷砖翻面过程。该技术不仅实现了瓷砖有选择性的翻面，且瓷砖翻面时的动力直接由输送带提供，程序简单、能耗低，所有动作一气呵成，效率大大提高。

4 结语

进入21世纪以来，陶瓷的发源地——中国，陶瓷年产量连续多年雄居世界瓷砖总产量的半壁江山，尤其是2008年，国际金融风暴肆虐全球之际，中国建陶依然保持了20%高增长的发展态势，并拉动新兴的亚洲陶瓷板块的迅速崛起。随着中国陶瓷连续多年的快速发展与产量的不断提升，国内的陶瓷机械生产商们也一直致力于陶瓷生产环节物流自动化的深度研发，研制人性化、智能自动化的设备就成为陶瓷机械装备制造商的发展方向。毫无疑问，在亚洲陶瓷板块崛起的背后，正是中国陶瓷技术装备在推波助澜，在撩拨世界建陶的神经。自2009年后，国内的陶瓷包装机械技术取得了长足进展，中国陶瓷自动化包装线不但拥有了自主知识产权，而且打破了欧洲瓷砖包装技术垄断全球陶瓷市场的神话，随着一鼎科技推出全自动瓷砖包装生产线、科达机电推出第二代陶瓷砖自动包装整线、鼎吉包装公司近年推出的墙地砖自动化直连包装技术，国产陶瓷砖自动化智能包装机械成为了领跑亚洲陶瓷自动化包装技术的践行者。

国产陶瓷自动化智能直连包装机械虽然在节能、高效率方面的技术取得了突破，但是在智能、全自动化和高效化的要求下，我们在综合运用伺服控制技术、机械结构优化设计技术、有限元仿真分析技术、零部件精密制造技术、机电一体化技术、PLC协同控制技术、信号检测及反馈技术等方面的共性技术、兼容技术还存在着进一步提升空间，需要陶瓷机械装备的科研工作者们持续努力促进陶瓷包装制造行业的技术升级，为陶瓷包装加工行业提供更加节能、更加环保、更加精密的设备更新及升级的解决方案，为我国的节能事业的发展作出贡献。

参考文献

[1] 彭智勇.一种物料分选分流输送线[P].专利号：

CN201310338067.1.

[2] 彭智勇.一种用于瓷砖包装生产线有选择的翻砖方法及机构

[P].专利号：CN 201010554159.X.

[3] 李俊清，袁清珂，郑杰，等. 瓷砖自动包装线上砖机构及虚拟样机

研究[J].机电工程技术，2014，4.endprint