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摘要:陶瓷产业在我们国家发展了几千年,陶瓷同样也是我们国家的代表性产品。我们国家的英文名china就是来源于瓷器,目前来看,我们国家的陶瓷制造机械设备的自动化程度还比较的低,本文从陶瓷制造的各个方面进行系统的分析,希望能够早日的实现我们国家陶瓷制造的自动化,促进我们国家陶此制造业更好地发展。
关键词:陶瓷制造;设备改造;自动化应用
1.原料制备
1.1球磨机
我们可以从设备上着手,在不影响现有球磨机布置的情况下,设置自动配料、上料机,修改球磨机入料口结构增加自动开闭功能,给球磨机增加定位功能。实现按照设定的时间加入指定原料,不同原料磨细时长不同,以达到控制颗粒细度的目的,可以大幅度提高泥料性能和产品质量。同时降低工人劳动强度,由繁重的体力劳动转变为简单的操作设备、监控设备运行工作。
1.2高速泥浆搅拌机
在滚压、塑压等成型工序生产过程中,余泥边、废坯等回坯泥可回收重复使用,回坯泥量占到原料总量的20%以上。现在生产方式是将回坯泥料装入球磨机中磨一段时间,待回坯泥变成泥浆后按照比例加入新泥料中使用。这种生产方式对于湿回坯泥效果不理想,同时搅拌时间长,能耗高,原料颗粒细度会变得更小,超出最佳范围,泥料性能变差。高速泥浆搅拌机转速在750rpm以上,可用于打散回坯泥。这种方式生产效率高,能耗低,并且不会影响泥料性能。
1.2除铁器
目前日用陶瓷企业常用的除铁器为170B湿式除铁器,这种除铁器需要每40-60分钟清理一次,除铁效果不理想,工人劳动强度大,手工除铁过程中还可能会造成二次污染。采用高磁场强度的自动除铁器代替传统170B湿式除铁器,除铁效果好,可自动清理残渣,大幅度提高生产效率,降低工人劳动强度。
1.3原料车间自动化
无人化车间是我们的最终目标,原料车间自动化是实现无人化车间的第一步。基于目前生产工艺,自动化原料车间包含的设备有原料自动称重、自动入磨、自动放浆、自动过筛除铁储存、自动开片滤泥、练泥、切泥、陈腐、二次练泥、自动码垛等。
2.成型
2.1数控滚压成型机
数字滚压成型机除了具备性能稳定的优势外,变产方便成为一大亮点。通过触摸屏设定滚头上下进给量、滚头前后进给量、滚头转速、滚头摆角、主轴转速等参数即可实现快速变产,能够将原来30-60分钟的工作缩短到5分钟以内。这种数控滚压机还可以存储生产数据,对于生产过的产品,一键调出原参数即可实现快速变产,具有传统点头式滚压机无法比拟的优势。由隆达骨质瓷自主研发的数控滚压成型机具有以上提到的所有功能,该设备目前正在试制阶段。
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2.2全自动数控滚压成型线
滚压成型操作工的主要工作是搬模型、投泥,工作劳动强度大,重复性强,工人操作对产品合格率有一定影响。全自动数控滚压成型线包含的工序有自动上泥、自动切泥投泥、自动成型、干燥、脱模、二次干燥、修边等。它有占地面积小,干燥速度快,石膏模型数量少,模型寿命长,工人数量少等优点。
2.3塑压成型机及配套设备
市场异型产品需求量越来越大,特别是酒店瓷,一个餐桌上甚至没有一件相同器型。塑压成型机可以生产单件大件异型产品,或同时生产多件小型异形产品。塑压产品坯体强度优于注浆,生产效率高。目前,隆达骨质瓷已经掌握了塑压机生产骨质瓷的工艺,一台塑压成型机已经投入到日常生产中。与塑压机配套的接坯机技术已经成熟随时可以投入生产,后续还将继续开发自动投泥机、擦模机、取边机及配套自动多层干燥器。
2.3压力注浆机
高压注浆机采用树脂模型,连续使用时寿命可达8万次,注浆压力4MPa,生产效率高,坯体质量好,泥料利用率高答95%以上,单件成本远低于传统微压注浆,可生产杯把一体一次成型产品,适用于某些单一品种大批量生产。中压注浆机采用高强石膏模型,模型结构与塑压模型相似,内部具有气道,通过在气道内通入高压空气脱模。这种注浆机注浆压力0.5-1MPa,模型寿命可在现有基础上提高10倍以上。作为配套,还可开发多工位立式注浆台、卧式注浆台和干燥线,减少操作者数量,大幅度降低工人劳动强度。
3.烧成及施釉
3.1储坯器
辊道窑传统生产模式因为窑炉要连续工作,装开窑工人需要三班工作,但产品出窑速度低于工人开窑速度,工人工作又不饱和。这时就可以通过设置储坯器来解决三班生产与每班工作量不饱和的矛盾,将三班不饱和的工作变成一班饱和的工作。达正在着手开发一种用于辊道窑的储坯器。白天工作时间装窑速度高于产品进窑速度,高出部分进入到储坯器中,同时窑炉出窑量低于开窑速度,不足量由储坯器中储存的产品补足。夜班工人不工作,储坯器中待烧产品进入窑炉,同时完成烧成的产品进入储坯器以备第二天开窑。
3.2自动施釉线
隆达骨质瓷在开发一种施釉线,通过增加预热时间的方式节约天然气消耗,自动上素瓷,设置二套喷釉房,二次施釉二次干燥,改进收尘机构,增强收尘效果避免污染环境,完成施釉的素瓷自动移动到擦底机上。全部生产线操作者数量由4-6人减少到1-2人,能耗较传统施釉线减少50%以上。
3.3自动施釉机
生产杯类、壶类产品时,由于产品形状因素不能采用施釉线批量施釉,而是使用施釉厨人工操作。施釉厨粉尘大,操作者工作环境差,产品釉料厚度不一致,生产效率不高。采用多工位施釉厨代替传统单人单个施釉厨的生产方式,喷涂简单表面的工作由带随动示教功能的三轴机械臂代替,大大降低操作者劳动强度,减少操作者数量,改善工作环境。
4结语
随着经济的发展,人工成本在总成本中占比越来越高,产品质量又受到工人技能水平的制约。日用陶瓷行业小批量、多品种、器型复杂逐渐成为行业“新常态”。为适应这种“新常态”,如果继续现在的生产方式,势必投入更多人力,造成人工成本高,工人劳动强度大,产品质量不稳定,生产效率不高等问题。这些由传统生产方式带来的问题将会制约公司,甚至影响行业的发展。因此有必要对陶瓷制造机械设备进行自动化改造,从而提高生产效率、提高生产质量、降低生产成本,从而推动我国陶瓷产业的发展。
参考文献
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论文作者:曹波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/29
标签:陶瓷论文; 产品论文; 工人论文; 劳动强度论文; 工作论文; 注浆论文; 原料论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;