制造业自动化 工业灰渣混凝土空心隔墙条板自动化生产线研发 Research and development ofindustrial ash concrete hollow partition board automaticproductionline 徐敏2，师如华123，罗庆丰1，顾明”，苗燕 XU Min123 SHI Ru-hua23 LUO Qing-feng23 GU Ming° MIAO Yan* （1.云南省机械研究设计院，昆明650031：2.云南省先进制造技术研究中心，昆明650031： 3.云南省机电一体化应用技术重点实验室，昆明650031：4.玉溪怡达新型建材有限公司，玉溪653106） 摘要：基于工业反渣混凝土空心隔墙条板生产过程分析，制定出其自动化生产工艺流程，通过方案论 证确定生产线结构布局，并对堰板物料级配、成型挤压机构、轻质空心墙板毛板分切装置同 步送板辊、堆码装置、钢托板提取装置、集成控制等关键技术进行攻关，研制出该生产线.
能自动完成物料级配、缆拌、成型、切割、堆码、养护、脱模、打包等工艺生产过程，实现 了工业及渣混凝土空心隔墙条板的高效化和规模化生产.
关键词：物料级配：螺旋挤压：毛板分切：同步送板辊：初凝养护 中图分类号：TE472 文献标识码：A 文章编号：1009-0134（2018)05-0109-03 0引言 近几年以来，国家提出了要统筹建材生产节能与 800 建筑节能，加快发展新型墙材，充分利用各种工业废弃 物，大力发展环保型的新型墙材产品，加快淘汰实心粘 土砖（据统计全国每年生产黏土砖耗用黏土的资源达10 多亿立方米，约相当于毁田50万亩），将逐步提高新型 图1空心隔墙条板外形 墙材的生产和应用比例.
工业灰渣混凝土空心隔墙条板，是利用矿产开发面 时水电管线可以直接置于板孔内，其自动生产过程包 遗弃的尾矿，金属物和非金属物提取面产生的水渣、炉 括：将炉渣、粉煤灰、水渣、尾矿（灰渣总掺量在40% 渣、磷渣、粉煤灰等固体废料制造而成，具有轻质、薄 以上）等按级配要求进行配料并搅择，随后自动送入进 体、强度高、抗震、抗冲击、吊挂力强、隔热、隔音、 行挤压，挤压成型后自动输送并进行同步自动切割，余 防火、防水、易切割、可任意开槽，无须批灰、干法作 料及不合格品返回重新挤压，成品进行自动堆码，并用 业、环保等其他墙体材料无法比拟的综合优势.
同时， 小车将其送入初凝养护室完成充分水化反应及干燥，干 提高了建筑安装速度，降低了建筑成本，增加了使用面 燥后的墙板再由小车送到托板与墙板分离处进行托板与 积，将带动建筑业从落后的湿法施工向先进的干法施工 墙板的分离，分离后的托板经清洗后送入挤压工序和进 迈进.
行叠码待用，分离后的墙板则进行自动成品叠码，叠码 针对我国目前工业灰渣混凝土空心隔墙条板生产过 后经打包送入库房，从面完成整个生产过程.
生产流程 程存在生产工艺落后，工艺装备水平低的现象，公司提 如图2所示.
出并研制开发工业灰渣混凝土空心隔墙条板自动化生产 2确定生产线结构布局 线，自动完成胶凝材料（普通硅酸盐水泥）、集料（工 业灰渣）及水等原料的配比、强制搅拌、挤压成形、托 该生产线是在充分吸收国内外墙材生产先进技术 板输送及保湿养护等生产过程，提升新型墙材生产技术 的基础上研制的成套设备，国外此类生产线一般将输送 装备水平.
料仓置于中间，主线和码垛位于两边.
通过A、B布局 方案论证，本生产线将主生产线置于中间，输送料仓与 1生产过程分析及制定自动化生产流程 码垛位于两边，如图3（b）所示，这样可以减少了提板位 如图1所示空心隔墙条板外形，板孔即能减重，同 移，降低了能耗.
收稿日期：20171106 基金顺目：云南省机械研究设计院装备制造业信息化技术研发与应用省创新团队（2016HC012） 作者简介：徐敏（1968-），女，高级工程师，本科，主要从事机电产品研究与开发.
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制造业自动化 储料仓 成型挤压机构 图4成蔡挤压机构图 初凝募护 2）成型挤压机构 扎 成型挤压机构也称之为主机，由进料斗、过渡板、 震动板、调节腿、震动装置、边模、搅刀、下压辊机构 图2生产流程图 等组成.
它是整条生产线的心脏，其利用螺旋向前输送 物料的功能，将配比好的物料不断向前挤压输送，每一 根螺族棒都通过变频调速控制其所需挤压力度，再根据 振捣原理利用滑板将物料夯实，同时滑板既对成型条板 产生适当阻力，又使其有适当的滑动速度，从而实现连 续不断成形新墙板的过程.
AR 垂直报动器 图3结构布局 3关键技术攻关 1）墙板物料级配.
墙板物料由炉渣、水渣、粉煤 图5螺院挤压振成型装置 灰、矿尾砂、建筑废弃物、水和水泥等多种成份组成， 其作用各不相同，它们之间的配比直接关系到墙板成形 螺旋挤压：墙板是靠搅刀螺旋旋转将原料向前推 的各项性能指标的稳定性、可靠性和生产成本高低，研 进，同时再从左右和上下施加震动力将原料挤压振 发中应用经长期实践总结的物料配比关系，进行自动计 成型的.
螺旋挤压：6把搅刀从内向外编号，每把搅刀 量配料、连续搅拌输送，从而既保证了自动化和连续化 都由单独频率控制电机驱动，编号和旋转方向如图5所 生产的需要，又使得产品具有单位面积重量轻，强度 示，左右旋各3把，对称分布有利于构件力的平衡，以6 高，抗冲击性好的品质.
孔墙板（图1）的成型为例，搅刀承担墙板对应部位的 【110】第40卷第5期2018-05
制造业自动化 供料任务，边孔外侧有多余凸棱和凹棱部分，6把搅刀 的转速根据板面的疏密情况进行调整，墙板断面面积与 其推料量的比例在理论上相同，根据断面面积计算推料 量大小确定其转速.
1号和6号搅刀由于处于边模位置， 要求推料多，所以速度高于2、3、4、5号搅刀.
振捣成 型：装置中设计安装了垂直振动器和水平振动器，螺旋 输送绞刀在转动挤压原料的同时，报动器使原料均匀分 散，使成形后的轻质空心墙板内部密度均匀，墙板在干 燥定形后，内部应力分布均匀，避免了墙板因内部应力 图6同步送板辑示盘图 分布不均而出现变形、开裂的情况发生.
3）轻质空心墙板毛板分切装置同步送板辊.
单块 来控制磁体的开路或短路，从而控制磁场力的有无，采 的轻质空心墙板垫板从生产线的一端一块紧挨一块，摆 用磁吸附方式避免了真空吸附存在的缺陷，它不受颗粒 放到生产线输送架的输送辊上，由后端的垫板推动前方 物品的影响，结构紧凑，能耗小.
的垫板移动.
由于托着分切后的轻质空心墙板的垫板在 6）进行了系统集成，采用总线控制，自主研发了8 离开切断装置时，会在输送辊上瞬间快速运动，与其前 路光码中慰板，改变了使用普通继电器作中继板结构庞 端的垫板产生碰撞，导致空心墙板出现缺角、毛边现 大，且布线过多系统稳定性降低的情况：PLC全自动控 象，影响产品质量的问题.
针对这个问题将轻质空心墙 制，通过生产线生产工艺研究，完成了控制系统软件的 板线上毛板分切装置下方的多个输送辑用链条进行连 开发，使整个墙板生产过程按预定程序进行，实现了自 接，再将最前端的输送辊与刹车盘用链条连接.
通过转 动配料连续供给、螺旋挤压输送、滑板振捣成型、同步 动手轮推动刹车盘的转动臂，转动臂带动制动轴转动并 切割、精确定位自动堆码、废板和余料回送、托板墙板 在水平向移动，推动刹车盘的制动盘和联动盘贴合压 分离、托板清洗及托板按需供给或托板堆码的整条生产 力，从而调节刹车盘的阻力.
刹车盘的阻力通过制动链 线成套设备的控制方案：采用上位机增强系统功能，使 轮传到输送辊上，在多根输送辊链条连接后，它们同时 通讯、数据管理、监控能在丰富的界面展现，具有强大 受到刹车盘上传来的阻力作用，这个阻力经过调节后正 的人机交互功能.
好可以抵消垫板在分切装置下短暂停止后受到的前冲张 4生产线结构 力，保证同步输送垫板，提高产品质量.
4）堆码装置.
堆码装置能精确定位，将成型后的 工业灰渣混凝土空心隔墙条板自动化生产线，首先 条板4~5张进行自动堆码，以便进入初凝养护，能避免 完成物料级配、搅拌、成型，切割、堆码、墙板在钢模 由于定位误差，使刚成型好、强度尚差的条板损坏的情 板的支撑下被送入养护棚，使墙板在温度和湿度适宜的 况发生.
并设置在线检测，堆码装置将尺寸、强度、 条件下自然凝固和脱水的过程，养护时间约12小时，然 光洁度达不到规定要求的产品倒入废料仓，重新送回 后脱模、打包、自然养护27天后检验出厂，整条生产线 料斗进行挤压，因而 由58个部件和113个传感器构成，每个部件在操作台、 它是保证墙板质量的 上 .D# 关键.
5）钢托板提取 装置，采用磁吸附取 代真空吸附.
考虑到 工作环境中钢托板上 常留有颖粒性物品， 会造成真空吸附效果 不理想，确定采用磁 吸附完成钢托板的提 取.
通过全系统的控 制，当满足吸附条件 时，系统发出吸附指 图7生产线结构图 令，运用蜗轮蜗杆副 【下转第125页】 第40卷第5期2018-05【111】
P4 2.5程序流程图 3结论 货物电梯的程序流程图如图3所示.
本文介绍了货物电梯的基本结构及其工作原理，经 开始 过计算确定了PLC的型号，并对PLC控制器的I/O点数进 行了分配，最后设计了PLC外部接线图和程序流程图.
2~4特是否 本文研制的货物电梯不仅价格低，而且安全性高，可以 有偿号 大大减轻快递员的劳动强度.
电将上升列指定梗层 参考文献： [1]机材学院学子在全国第七届机械创新设计大赛江西省赛区取 延时10x推出货物 排优异成线.htp:/.ju.edu.cn/info/1048/51022.htm[EB/OL] 延时8s收网椎杆 2016-04-25. 电梯下降 [2]郑学伟.基于PLC的电梯控制系线[D].天津：天津大学 2006. [3]刘裁文.电梯控制系统[M]北京：电子工业出版社 1996 电梯是否触碰 N 电梯脑续下降 [4]皮牡行.可编程序控制器的系统设计与应用实例[M].北京：机械 一层行程开关 工业出版社 2000. 电梯停止 [5]陈浩，刘振全，王汉.台达PLC编程技术及应用案例[M]_北京：化学 工业出版社 2014. 继束 [6]吴明亮，蔡夕忠.可编程控制器实训教程[M].北京：化学工业出版 图3货物电梯程序流程图 2005. 【上接第111页】 操作箱和传感器等的配合下井然有序地完成任务.
备的研究[]新型堵体材料与施工 2005 6:33-35. 5结束语 [2]刘消政.混凝土空心隔墙板及其生产设各[J].建筑机械 该工业灰渣混凝土空心隔墙条板自动化生产线自 化 2001 5:31-32. 动完成物料级配、搅拌、成型、切割、堆码、养护、脱 [3]深圳市胜德意新型墙材发展有限公司.新一代螺旅挤压法成型 模、打包等工艺生产过程，出板速度每分钟2.4米，小 机技术创新研究[A]新型建筑材料技术与发展--中国硅酸盐 时产量83.5平方米，单班年产量15万平方米，生产出的 学会2003年学术年会新型建筑材科论文集[C].北京：中国建材 墙板各项技术指标均符合国标要求，其中抗弯抗压强度 工业出版社 2003. 检测结果为自重的5.7倍远大于1倍的国标要求.
该隔墙 [4]Q/YYD01-2015.工业灰渣混减土空心隔墙条板自动化生产线 条板自动化连续生产设备的研制成功，一改传统手工或 半机械墙板生产工艺和生产模式，真正实现了规模化生 (S). 产下的高效率生产格局.
[5]玉溪怡达新型建材有限公司.轻质空心墙板振动成形装置：中 [R ZL2015 1 0517949.3(P].2017-07-21. 参考文献 [6]玉溪怕达新型建材有限公司轻质空心墙板毛板分切装置同步 [1]张国辉，张健.关瑞芳，李建权，李国忠.空心隔墙板机械化成型设 送板辑:中[国] ZL2015 2 0635744.0[P].2016-01-13. 第40卷第5期2018-05【125】
