高大勇,劉 陽(yáng),姜琳琳
錦西化工研究院有限公司,遼寧 葫蘆島 125000
有機(jī)玻璃是以甲基丙烯酸甲酯為主體,用本體聚合方法制得的板狀產(chǎn)品,主要用于飛機(jī)駕駛艙蓋、舷窗玻璃及建筑業(yè)用窗玻璃、光學(xué)透鏡等領(lǐng)域[1-2]。在有機(jī)玻璃生產(chǎn)制備過(guò)程中,制模與脫模是兩個(gè)極其重要的生產(chǎn)工序,其工作效率直接影響有機(jī)玻璃制備的生產(chǎn)效率。目前,錦西化工研究院有限公司在有機(jī)玻璃生產(chǎn)中制模與脫模工序幾乎完全靠人工操作,整體機(jī)械化程度低,人工成本大,生產(chǎn)效率較低。為解決這一問(wèn)題,需進(jìn)行機(jī)械化方案設(shè)計(jì)以提高生產(chǎn)效率。
有機(jī)玻璃制模環(huán)境要求如下:
材料:硅玻璃;墊管,其中薄板用塑料管、厚板用橡膠管。制模室環(huán)境:溫度30℃±2℃,相對(duì)濕度不高于60%,塵埃粒徑不小于0.5μ 的顆粒數(shù)不超過(guò)5 000 個(gè)/2.83 升。壓縮空氣要求:壓縮空氣需經(jīng)干燥器干燥,并經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾。模型質(zhì)量要求:合模前先檢查硅玻璃表面,工作面不允許有水道、堿析、劃痕、漿皮等;模型內(nèi)應(yīng)無(wú)清晰可見(jiàn)的雜質(zhì)、絨毛、漿皮等。
有機(jī)玻璃制模操作工藝如下:將硅玻璃抬到制模臺(tái)上,工作面朝上,由檢驗(yàn)員用安全燈對(duì)硅玻璃進(jìn)行檢查,經(jīng)檢查合格后,把包覆有滌綸薄膜的膠管固定在硅玻璃邊緣;把檢查合格的另一塊硅玻璃工作面朝下合在已圍墊管的硅玻璃上;將上模板一邊舉起來(lái),用壓縮空氣吹掃模型內(nèi)部,吹掃完成后迅速合上模型;把墊管接頭處微微拉開(kāi),將安全燈在模型下方來(lái)回緩慢移動(dòng),從墊管接頭處目視檢查模型內(nèi)部的清潔度;把檢查合格的模型抬到聚合車(chē)上,調(diào)整好墊管位置,上好弓形夾準(zhǔn)備進(jìn)入下一工序。
1) 硅玻璃經(jīng)離子風(fēng)刀玻璃清洗機(jī)清洗烘干進(jìn)入制模室后,4 人將硅玻璃抬到制模臺(tái)上,工作面朝上,檢驗(yàn)人員用安全燈按規(guī)定進(jìn)行檢查,合格后把包覆有滌綸薄膜的墊管固定到玻璃四周邊緣處;
2) 4 人把檢查合格后另一塊硅玻璃工作面朝下合在已圍墊管的硅玻璃上;
3) 由2 人掐緊模型一邊,對(duì)面2 人將模型上模板一邊舉起,吹風(fēng)人員用壓縮空氣吹掃模型內(nèi)部,吹掃后迅速合模;
4) 檢驗(yàn)合格后,模型由6 人或8 人按層裝入聚合車(chē)上,因聚合車(chē)層高不同,裝車(chē)時(shí)存在或抬或舉的動(dòng)作,要配合一致小心操作,防止模型邊角碰到聚合車(chē)造成碎裂傷人。
改造后的機(jī)械化制模工藝操作如圖1 所示。
圖1 制模機(jī)械化工藝方案
改造后的機(jī)械化制模技術(shù)參數(shù)為:最大玻璃尺寸為4 200 mm×2 500 mm,而最小玻璃尺寸為1 800 mm×1 600 mm;玻璃厚度為8~12 mm;工作臺(tái)高度為900±30 mm;3#翻轉(zhuǎn)電機(jī)和3#吸盤(pán)臂升降電機(jī)均為伺服驅(qū)動(dòng);1#、2# 同步帶輸送為伺服電機(jī);1#輥輪傳送為伺服電機(jī),其他為變頻電機(jī)。其工藝操作程序如下:
1) 硅玻璃不翻轉(zhuǎn)模式。第一片硅玻璃經(jīng)離子風(fēng)刀玻璃清洗機(jī)清洗烘干后進(jìn)入1#雙向傳輸定位臺(tái),經(jīng)定位靠輪校正后,同步帶升起將玻璃輸送到4#合片輸送段,4#合片輸送段再整體向側(cè)面移動(dòng)800 mm,便于操作人員把包覆有滌綸薄膜的墊管固定到玻璃四周邊緣處。固定好墊管后,操作者按完備按鈕,4# 合片輸送段再回移至原位置等待合片。
2) 硅玻璃翻轉(zhuǎn)模式。第二片硅玻璃經(jīng)離子風(fēng)刀玻璃清洗機(jī)清洗烘干后進(jìn)入1#雙向傳輸定位臺(tái),經(jīng)定位靠輪校正后,同步帶升起將玻璃輸送到2#同步帶輸送段,3#翻轉(zhuǎn)臂系統(tǒng)工作將玻璃吸附到吸盤(pán)上(吸盤(pán)吸附硅玻璃的非工作面),等待翻轉(zhuǎn)信號(hào),此信號(hào)由墊條固定操作者發(fā)出(為安全考慮),接收到信號(hào)后翻轉(zhuǎn)臂帶動(dòng)玻璃向上翻轉(zhuǎn)約150°左右(向第一片硅玻璃位置翻轉(zhuǎn),與第一片玻璃合成模型,此時(shí)用壓縮空氣吹掃模型內(nèi)部,吹掃完成后按合片按鈕,第二片玻璃翻轉(zhuǎn)180°落至墊管上,然后把墊管接頭處微微拉開(kāi),將安全燈在模型下方來(lái)回緩慢移動(dòng),從墊管接頭處目視檢查模型內(nèi)部的清潔度,檢驗(yàn)合格后完成合模工序。
3) 裝車(chē)過(guò)程。模型制備完成后,將模型由4# 合片輸送段通過(guò)滾軸輸送到5# 升降輸送臺(tái);將6# 插入式升降臺(tái)的膠輥插入到7# 聚合車(chē)層內(nèi),根據(jù)車(chē)層頂絲的高度調(diào)整6#插入式升降臺(tái)膠輥的高度,讓膠輥的高度略高于頂絲的高度;5#升降臺(tái)根據(jù)6#插入式升降臺(tái)膠輥的高度進(jìn)行升降調(diào)整,并將模型傳輸?shù)骄酆宪?chē)內(nèi),到達(dá)指定位置后,緩慢下降6#插入式升降臺(tái),將模型平穩(wěn)放置到聚合車(chē)頂絲上,同時(shí)將6#插入式升降臺(tái)從聚合車(chē)內(nèi)部抽出來(lái)完成裝車(chē)過(guò)程。
1) 將聚合后的有機(jī)玻璃聚合車(chē)推至脫模區(qū)域,準(zhǔn)備好脫模臺(tái)、有機(jī)玻璃板材運(yùn)輸車(chē)、硅玻璃洗滌車(chē)等;
2) 由6~8 人將有機(jī)玻璃從聚合車(chē)上逐塊搬運(yùn)至脫模臺(tái)上,用撬刀將硅玻璃和有機(jī)玻璃分離,將上、下片硅玻璃分別擺放到兩臺(tái)洗滌車(chē)上,同時(shí)注意硅玻璃的工作面要朝向洗滌車(chē)車(chē)把方向,洗滌車(chē)上的硅玻璃經(jīng)噴水淋濕、去除工作面漿皮等操作后再進(jìn)入離子風(fēng)刀清洗機(jī)進(jìn)行模型制備[3-4];
3) 將有機(jī)玻璃由4 人搬運(yùn)至有機(jī)玻璃運(yùn)輸車(chē)上后,送往下一工序進(jìn)行檢驗(yàn)出廠,從而完成脫模過(guò)程。
改造后的工藝操作程序如下:
1) 將有機(jī)玻璃聚合車(chē)推運(yùn)至脫模區(qū)域,將2#插入式升降臺(tái)膠輥插入聚合車(chē)車(chē)層內(nèi),調(diào)整插入式升降臺(tái)膠輥的高度,將有機(jī)玻璃抬離頂絲一定高度,使有機(jī)玻璃與聚合車(chē)分開(kāi);
2) 調(diào)整3#升降輸送臺(tái)高度,使升降臺(tái)高度與2#插入式升降臺(tái)膠輥高度相同,啟動(dòng)傳輸電機(jī)按鈕,將有機(jī)玻璃傳送到3#升降輸送臺(tái)上;
3) 調(diào)整3#升降輸送臺(tái)高度,保持與4# 帶翻轉(zhuǎn)臂輸送臺(tái)高度相同,啟動(dòng)傳輸電機(jī)按鈕,將有機(jī)玻璃傳輸至4#帶翻轉(zhuǎn)臂升降臺(tái);
4) 有機(jī)玻璃上模具硅玻璃可以用吸盤(pán)吸附硅玻璃的非工作面,然后向上翻轉(zhuǎn)90°,并將硅玻璃放置到洗滌車(chē)上(硅玻璃的工作面朝向洗滌車(chē)車(chē)把方向);
5) 中間的有機(jī)玻璃可以用吸盤(pán)吸附放置到有機(jī)玻璃運(yùn)輸車(chē)上,送到質(zhì)檢進(jìn)行檢驗(yàn);
6) 有機(jī)玻璃下模具硅玻璃由翻轉(zhuǎn)臂向上翻轉(zhuǎn)約60°(翻轉(zhuǎn)臺(tái)前段有防傾倒裝置,防止在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中玻璃脫落),吸盤(pán)由頂部從翻轉(zhuǎn)臂后方吸附下模具硅玻璃的非工作面,吸附后將玻璃提升脫離翻轉(zhuǎn)臺(tái)面,調(diào)整高度和吸盤(pán)角度,將硅玻璃放置到洗滌車(chē)上(硅玻璃工作面要朝向洗滌車(chē)車(chē)把方向);
7) 將翻轉(zhuǎn)臂翻平等待下一片玻璃翻轉(zhuǎn)。
改造后的機(jī)械化脫模工藝操作方案如圖2 所示,圖3 為方案圖中的K 向視圖。
圖2 脫模機(jī)械化工藝方案
圖3 脫模機(jī)械化工藝方案K 向視圖
在有機(jī)玻璃生產(chǎn)制備過(guò)程中,傳統(tǒng)的有機(jī)玻璃制模、脫模工序工藝操作方式機(jī)械化程度很低,使得工人勞動(dòng)強(qiáng)度大且工作效率低,在很大程度上影響和制約了有機(jī)玻璃的生產(chǎn)效率。通過(guò)對(duì)有機(jī)玻璃制模、脫模工序進(jìn)行機(jī)械化改進(jìn),能夠大幅度節(jié)約人力成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提升生產(chǎn)效率,助力公司更快更好發(fā)展。