吴锐明
科达制造股份有限公司 广东佛山 528000
摘 要：智能化、机械化设备的应用，代表着行业从传统制造业向智能制造业转变的进程，同时，也是行业技术优越性和先进性的最佳体现，对于陶瓷行业来说，新型机械设备的运用，不但可以帮助企业节省人力物力，还能提升企业核心竞争力，本文从抛光机这一新型设备出发，探讨陶瓷工业中，新型机械设备的应用以及工业设计流程。
关键词：机械设计；陶瓷工业；抛光机
引言
目前陶瓷工业的发展中，新型机械设备被广泛运用，但多以原料磨粉机械设备、脱水机干燥设备、成型机械设备、陶瓷精加工等几大块为主，对于陶瓷抛光，则以纳米保护膜为主，对于机械的运用很少，而随着陶瓷工艺的不断精进，对机械设备也提出了更好的需求，目前来看，受到工艺和技术不足等影响，在陶瓷进行研磨抛光时，表面划伤、破损、不美观等问题频出，质量堪忧，针对以上情况，本项目以新型抛光机的设计和应用为主，通过参考其他行业抛光机的原理，将其运用到陶瓷生产中，并通过完善抛光机的性能和稳定性，不断在技术上实现提升，以此来实现陶瓷抛光和提升产品美观度和质量。
1 陶瓷抛光机的设计原理研究
目前市面上的新型陶瓷抛光机的构造有：机架部件、磨头上部、抛光磨头、冷却系统等部件，其工作原理是工件通过抛光机的皮带输送，其内部的抛光盘进行转动和横梁部件往复摆动来实现陶瓷抛光。
本项目通过对抛光机设计原理进行升级和改造后，提出优化抛光机防水结构的设想，通过全封闭工作台面来实现，冷却水定向导流集中处理，机架台面下槽钢及工作台面板更耐腐蚀，寿命更长，相邻两磨头之间以隔板防护，换磨块时相邻磨头无影响，工作环境更好，非操作面增加防水挂门，全封闭结构，防水性好。前挡水板底梁采用全包边迷宫式结构，冷却水不会从推拉门与机架间渗出；气路、电缆线布线采用波纹管单头单独布线，方便安装与维护，减少电器元件所受到的干扰。这能够改善操作人员工作环境，延长使用设备，提高操作人员工作效率，便于维修保养，有利于环境保护，经过充分的讨论与论证，最终确定防水结构优化研制技术路线如下：抛光机防水结构改型设计→对抛光机操作面和非操作面、横梁摆动支撑等部位进行优化设计→显著改善抛光机的防水效果。
2 陶瓷抛光机结构设计
2.1 设计原则
经过充分的讨论与论证，抛光机优化的研制技术路线如下：
以现有在制智能抛光机为原型研究差异性→通过试验寻求解决可集中管控的智能抛光机关键要点（产量、外观、防水、成本）的方法→制造产品进行工业试验→收集工业试验数据、改进→跟踪效果、提升产品性能及外观→定型批量生产
主要技术指标
加工宽度：300-1000MM
工作厚度：5-20mm
工作速度：20-30m/min
抛光后光泽度：不小于50度
日产量25000㎡/22小时（以600*600mm砖核算）
破损率：3%
2.2 陶瓷抛光机的主体结构改造设计
过去传统的陶瓷抛光机摆动机构是通过滚子组件来完成往复运动的，在工作换向过程中，很容易引起横梁部件的跳动，对瓷砖表面造成划痕或局部瑕疵。针对这种情况，本项目通过优化，将滚子组件改为直线导轨结构，通过直线导轨本身的精度，实现机械的强度和产品质量的提升。
从技术上看，项目的可集中管控的智能抛光机将以现有成熟的智能抛光机为基础，通过结合实验结果在机械结构与技术参数上作出相应的调整，进一步扩大智能化模块的运用，通过参数设定准确控制系统运行，进一步提升智能化模块的稳定性，提高信息的准确性，加工厚度、抛光磨头、磨头上部、气动系统都将沿用现有常规抛光机参数，整机进一步改善数控智能系统，提高设备适应多规格柔性生产和整线的自动化水平、人工智能水平。
从外形上看，本项目外形结构采用新式工业设计，外形美观大方，全封闭工作台面，冷却水定向导流集中处理，机架台面下槽钢及工作台面板更耐腐蚀，寿命更长，防水钣金采用特殊设计，冷却水不会渗出，防水性强，能保证操作现场干净整洁，符合国家产业政策，节约资源保护环境。
从智能化系统来看，本抛光机的电气控制系统采用高性能PLC数字化控制，人机触摸屏界面操作能自动及手动控制，能与整线联动实现整线自动操作，输送带速度采用变频器控制，可以在操作面板设定，调节方便，可靠，横梁摆动宽度和摆动速度可通过设在操作面板上的旋钮调节，并带有数值显示，方便直观，显示和操作采用高性能和易操作的控制面板，参数可直接在控制面板修改及设定，电器控制与机器的安全装置互锁，保证操作及维修人员的安全。
数控系统则采用ncp数控智能系统，集自动化、信息化、智能化于一体，具备磨具磨块数字显示，磨块耗尽自动报警，碎砖自动避让，抛光磨头与磨头上部轴承部件，电动油脂泵自动定期润滑，具备生产状态生产质量、能耗、维修保养管理，润滑维护管理等功能，通过控制软件可实现远程同步控制
气动系统中关键气动元件（压力表、电气比例阀、过滤器、电控换向阀）将采用进口产品，设有储气罐可保持各气动执行元件气压稳定，确保动作正确无误。抛光磨头升降速度、工作压力可以根据工作需要调节。
3 抛光机的机械设计性能实验分析
可集中管控的智能抛光机的整体方案确定主要依据现有国内外智能抛光设备的抛光工艺，综合机电气布局优化设计进行，在可集中管控的智能抛光机的研制过程中，最为关键的技术要点便是外观与现有的抛光机有差异，显著提升外观质量，改善汽电不合理布局，同时运用各类智能化模块，进一步提升整机智能化程度，智能抛光机的成功研发，可以将国内的陶瓷机械深加工设备制造水平提升到世界领先水平，为整个行业带来较大的经济效应和社会效应。
4 新型机械设备设计中的问题探讨
在进行智能抛光机的研发设计时，以下几个要点能够使产品设计更好实现。
4.1 设计前进行充分的市场调研
在开发和设计智能抛光机时，需要充分进行市场调研，包括现在市面上抛光机的设计原理和优缺点，其在陶瓷行业里能否适用、性能方面能否实现更好优化等，这都需要更多的真实使用数据，因此，市场调研时非常有必要的，通过信息的采集和数据研究，获得第一手资料，并根据市场反馈进行产品优化和改进。
4.2 设计过程中注重引进和吸收
想要最快设计出符合市场的产品，需要借鉴国内外先进技术，并通过学习和吸收，将其转化成符合国内企业使用的产品，这样研究才更加有效率。由于陶瓷行业的各个设计标准不一样，所以在设计时，机械设备的适用范围也不尽相同，因此，盲目引进设备或进行机械设计，常常会导致产品在使用时受限。这就需要在设计过程中，不断的进行论证和改进，确保产品的可行性，
4.3 转变设计的思想
在进行设计时，需要以更长远的目光进行产品设计，比如当前的抛光机设计中，需要考虑产品的使用寿命、成本、性能等各个方面，而不应局限于眼前，对于新产品的推广，以高性价比为最佳，在设计时，需要进行充分考虑，针对产品的主要功能，需要精益求精，而对于其他过剩功能来说，需要考虑成本和技术指标，尽量达到成本和质量的平衡。另外，研究更应该以用户为主而不是产品为主。用户和行业需要怎么样的产品，决定了产品生产后能不能进行快速推广，因此，在进行智能抛光机的设计时，需要考虑市场的接受程度和普及程度，跳脱单一产品思维，以更多元化的视角进行设计实现。
4.4提升设计能力
技术，是企业的竞争力，同时，也是每个产品设计者的核心竞争力，提升设计能力，可以设计出更加高水平、满足当前市场使用的产品，为企业带来更好的经济效应和社会效应，因此，对员工的设计能力和素质来说，更好的设计，能更好的服务于行业。需要不断学习和研究，才能够促进企业乃至整个行业的发展。当前陶瓷行业的智能化进程明显偏低，与其他行业有较大差距，究其原因，就是行业人员对生产工艺了解得不全面，对技术的提升不够，因此，行业技术人员需要不断学习和加强，掌握现代先进技术，才能够研发出更多优质的陶瓷机械产品。
4 结束语
本文通过对陶瓷工业的智能抛光机研究和阐述，进一步说明了技术的优化和改进，能够为行业和企业带来更多正面影响，而抛光机的改进，可以显著的提高整机的质量和可靠性，提高行业的产能。而想要更好的进行产品改进，必须针对性的进行市场调研，并根据现有技术，有选择性的学习和吸收，并提升技术研发能力，加强设计团队的业务能力，才能够更好的为行业服务。
参考文献：
[1]刘福权.新型陶瓷抛光机的机械设计与研究[J].大科技,2019:188.
[2]刘伟,童慧芬,陈美伟,迟岩.新型陶瓷抛光机的机械设计与研究[J].机械设计与制造,2011:76-78.
[3]赵洁,江鹏飞.陶瓷机械产品设计方式分析与研究[J].科技创新与应用,2017:132-132.