矸煤石制砖机器人自动化制坯系统的研究与应用

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1、矸煤石制砖机器人自动化制坯系统的研究与应用摘要：随着社会的发展，时代的进步，砖瓦行业自动化程度的迅猛发展，现有设备老化、生产能力下降，远远不能满足现代化生产发展的需要，生产能力只能达到原设计的50%左右。同时，企业用人多、工作环境差、成本费用高、企业效益差的弊端同益突出。尤其是在农忙、春节、夏季等时期会出现明显“用工荒”现象。职工对现有的“苦、脏、累”环境怨声载道，日益不满。因此，采用先进的自动化码坯系统代替现有系统势在必行。特别是平煤集团下属煤矸石制砖企业众多，企业经营渐入困境，机器换人的思路应尽快实施。关键词：机器人；制拯系统；自动化；研究；

2、应用1、机器人自动化制坯系统研宄应用的背景我国砖瓦行业设备飞跃发展的年代，越来越多的高端自动化控制系统被运用到产品开发中，提升了产品功能、运行精度、定位准确度等特性。同时，人力资源的短缺与高薪成本，更促使了自动化生产模式普及化。在行业发展前期，我们采用人工接坯、码坯方式。这种方式具有成本低、维护费用少的优点，但同时我们也看到产量低、产品种类少、质量低、工人劳动强度大等缺点。在中期发展中，我们将码坯机等普通机械运用于生产线中，用户厂房的建设、设备的投入上都要求较高，如设备尺寸较大和实现动作协调设备比较多等，用户除了要保证厂房有足够的空间，而且需要付

3、出高额的购买与维护成本。随着市场对产品质量需求的不断提高，产品质量低、设备维护量大、后期使用费用高等缺点尤显突出。社会进步、人性化管理也使得劳动者对劳动强度方面有了更高要求，由体力型向技能型，由高强度劳动向低强度型转化成为社会劳动力市场发展趋势；人工工资逐渐增加，原料成本呈走高趋势使得原本利润微薄的制砖行业举步维艰。增产提效、降低人工，减少成本、增加利润成为必然，这使得实现设备大产量、自动化、机械化生产成为必然。机器人自动化码坯技术改造工程，符合国家中长期节能专项规划和资源综合利用的产业政策，是解决企业用人多、工人劳动强度大、工作环境高温等问题的

4、有效途径。对企业降低生产成本、实现资源优化配置和可持续发展、增强同行业竞争力具有明显效果。2.机器人码坯系统的研究2.1“工业机器人”介绍世界上第一台“工业机器人”是由ABB公司在1969年发明的。我们知道20世纪70年代至80年代由发达国家发起的“新技术革命”运动，这场运动迅速风靡全球。以“新技术、新材料、新能源”、“自动化和信息化”为核心的新技术革命不仅引发了全球工业技术、工业结构的快速发展和调整进步，甚至影响到了人们的社会意识和社会格局的变化和提升。“工业机器人”的诞生和应用在其中起到了重要的推动作用。那些“人工操作”效率低、危险性大、工作

5、环境恶劣的场合，那些“人工操作”受能力和情绪影响“做不了、做不好”的工作，由“工业机器人”替代以后，从“效率效益”和“人性化”各方面实现了“根本性”的改变。2.2机器人码坯系统的介绍机器人码坯系统采用国际最新、最先进砖瓦生产线成套工艺设备模式，使用智能机器人码坯、卸砖方式建设生产线，针对以煤矸石、页岩、粉煤灰、矿渣等为原料生产烧结空心砖、装饰砖等而开发的技术装备，完成砖机挤出成型、切条、切坯、输送、编组、码垛等一次码烧工艺过程，实现全套制坯工艺设备自动化、机械化生产。在整个工艺流程中，主要技术是用智能机器人码坯（卸坯），提高效率及科技水平降低使用

6、维护费用。采用当今世界最先进的码垛用途机器人它的动作速度快、精度及可靠性高，寿命及问隔维护周期长体现了现代机械的先进水下.它配备的NX100高性能控制柜及LCD彩色显示触摸屏的示教编程器，提高了智能机器人的可操控型，使整条生产线作业系统更加完美.2.3机器人码坯系统主要技术参数主要技术参数见下表。2.4设备组成、功能实现设备包括真空挤出机、切条机、加速皮带机、自动切坯机、输送机、编组机组、智能机械手码坯机、牵引机、干燥窑、摆渡顶车机、焙烧窑、智能机械手分拣机等多台设备分别完成或配合完成相应工艺工作，每台设备均为自主研究开发并具备自主知识产权，可单

7、线完成年产量3000万块（折普通砖）至16000万块（折普通砖）生产量，是目前国内最先进的烧结砖生产工艺成套技术设备。成型由真空螺旋挤出机完成，切条、切坯由切条机、加速皮带机、自动（倒角）切坯机相互配合完成，坯体输送、编组由皮带机、翻坯机组等完成，码坯由编组机组、智能机械手码坯机配合完成。2.4机器人自动化码坯的组成及功能实现智能机器人主要由主控、伺服驱动、内置PLC等部分组成。除了控制机器人动作外还进行输入输出控制等。主控部分按照示教编程器提供的信息，生成工作程序，并对程序进行运算，算出各轴的运动指令，交给伺服驱动；伺服驱动部分将从主控来的指令

8、进行处理，产生伺服驱动电流，驱动伺服电机；内置PLC则主要进行输入输出控制。控制柜在机器人进行作业的时候通过输入输出接口，发出指令，并监