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摘 要：随着科学技术水平的不断发展，我国的建陶产业的发展十分迅猛，生产技术也在不断地进行革新，但是在瓷砖包装和码垛工序中依然使用传统的技术，不能对瓷砖进行细微的检测。
关键词：瓷砖包装；自动码垛；生产线控制系统
我国瓷砖包装的机械化技术仍然与世界先进的技术存在很大的差距。并且随着我国国民经济水平的不断提高，人们对陶瓷技术的要求也是越来越高，所以要及时的进行机械装备和工艺技术的革新与发展。文章对我国当前的瓷砖包装码垛生产进行详细的分析，用先进的包装生产设备和工艺来实现瓷砖制造生产产业的优化升级。
一、我国瓷砖包装机械的发展现状
现在我国的瓷砖包装主要是通过人工包装方式来进行的，工人手工包装的劳动强度较大，但是包装的效率却较低，大大增加了瓷砖生产包装的成本。当今社会主义经济市场体制的不断深化，我国国内市场的竞争压力很大，如果瓷砖的生产制造企业想要在社会市场中保持竞争力，就要实现产品质量和生产效率的不断提高。并且在经济全球化的浪潮下，只有保证其在社会市场中的竞争力，才能适应当前国际生产环境。我国现在迫切需要自主研制一种高效的、实现自动化包装瓷砖的机械设备，来适应我国当前先进的陶瓷装备制造业。
二、自动包装码垛设计的控制流程
（一）上砖模块
上砖模块就是把已经人工摆放在砖架上的瓷砖，依据相关的数量规定移放在线架上，改变原来瓷砖存放的状态，工作人员用叉车把线架上的瓷砖移动到导轨平台，通过平台的传送，瓷砖移动到对齐传感器检测处，使瓷砖处于分离的状态，最后把瓷砖拉到竖直平面内，进行瓷砖的翻转，反复这样的工作流程，最后把瓷砖传送到下一个工位。
（二）包裹模块
包裹模块主要是把瓷砖自动放入纸箱，并且自动对放好瓷砖的纸箱进行封口。然后利用电机控制的传送带把包装好的瓷砖送到下一个工位，其中每个工位都有其具体放入工作内容。在瓷砖的包裹模块中，工作的工位有：对齐工位，就是整理对齐需要包装的瓷砖；送纸工位，是为需要包装的瓷砖传递包装箱；包角工位，是对已经包装进包装箱的瓷砖进行封口。
（三）捆扎模块
捆扎模块一般情况下是由捆扎机构和转向机构组成的，然后实现对砖包的打带功能。当然不同尺寸的瓷砖对捆扎模块的要求也是不同的，根据不同规格的瓷砖包，一般有井字型、日字型和田字形的捆扎方式。在捆扎机进行工作的时候，一定要有一个备用的捆扎机，当运行的捆扎机出现故障的时候，捆扎机上的报警灯会亮起，应该及时的停止该捆扎机的运行工作状态，然后要及时的进行捆扎机的更换，保证捆扎工作的正常运行，最后将捆扎的瓷砖进行保存。
（四）码垛模块
码垛模块是由翻转结构、搬运结构和码垛平台组成的。码垛模块装置的工作特点是可以同时的进行水平和竖直的码垛。并且通过叠包工位的功能把传送带上的单包瓷砖进行堆叠。从而大大的提高了瓷砖传送的效率，以保证码垛的整体工作效率。最后就是利用保运模块实现瓷砖传送过程中的平衡，因为瓷砖是易碎产品，所以轻取轻放是必须要实现的工作要求。
三、生产线控制系统的设计
（一）控制系统的硬件设置
第一，就是要进行PLC控制器的选择，对其进行选择时，首要考虑的是设计的需求，一定要保证其满足相关设备的实际要求。其次考虑其工作运行的性能，分析其是否能与相关的设备进行兼容。最终就是PLC的经济因素，PLC的I/O点数直接决定其价格，所以要根据对设备的科学分析，选择适合设备并且能有效节省生产成本的I/O点数的PLC。
第二，传感器选型，其主要工作的原理是利用被检测物件对光线的遮挡，来进行物件的检测。只要物件对光线有反射作用，传感器选型就能实现对该物件的检测工作，所以其检测物件类型范围较广并且其通过光电传感器能实现对物体的探测。其中光电传感器可以分为几种类型：漫反射型光电传感器、镜反射型光电传感器、对射型光电传感器、槽型光电传感器和光纤型光电传感器。但是大部分的传感器选型中，选用的是对射型光电传感器和反射型光电传感器，因为光电传感器的体积较小，安装的难度较低，并且有高度的灵敏性和较强的抗干扰性能。
（二）系统硬件设计
生产线的各个模块控制系统的硬件结构都比较相似，都是以PLC为控制核心的，并且通过开关量和驱动电机完成相应的装置（如图1）。
在硬件的电路设计过程中，首先要设计强电部分，以传感器和编码器等原件进行硬件的供电，并且将上砖模块、包裹模块、捆扎模块和码垛模块的急停开关进行电路环节的串联，这样连接的主要原因是，当其中一个模块发生故障时，通过串联的电路，其他的模块也随着停运，可以及时的进行故障的排除和修整。依据设计方案的具体要求，确定光电传感器的具体位置，使对射型光电传感器与检测瓷砖的反射型光电传感器并联，这样设计的主要原因是，当其中一个光电傳感器出现故障后，另外一个光电传感器在并联的电路上依然可以正常的运行工作，保证瓷砖自动包装的工作检测可以继续的进行。
（三）控制系统的软件设置
控制系统的软件是由软件的上位机和下位机PLC程序共同组成的，上位机采用操作触摸屏，并且通过相关的软件程序的编写，实现操作界面的信息和控制功能的显示。下位机是通过自带的软件程序进行编程设计，并且结合相关的模块，进行相应程序的使用和修改。在进行控制系统软件设置的时候一定要充分考虑到操作技术人员的操作习惯，使控制系统的设计体现人性化，系统软件设置的整体结构（如图2）。
PLC程序设计，PLC控制系统办公软件的开发，首先要进行设计实施可行性的分析，然后通过对系统相关需求进行分析，实现系统程序的设计，保证PLC系统能够安全的应用于自动包装工作实施中。在设计的过程中，尽量减少设计的失误，设计出现问题的时候，及时的进行问题的分析和故障的排除，保证PLC程序开发的质量。PLC程序的设计流程包括：上砖模块程序的设计、包裹模块程序的设计、捆扎模块程序的设计和码垛模块程序的设计。
结语
综上所述，通过瓷砖自动包装码垛生产线控制系统设计，实现自动上砖、自动检测、自动包裹、自动捆扎、自动码垛的功能。该系统的设计，降低了瓷砖生产包装劳动力的输出，使得瓷砖的包装速度和效率明显提高。
参考文献
[1]岳满林.全自动包装码垛生产线控制系统设计[J].设计计算，2015（06）
[2]曹岩.全自动包装码垛生产线控制系统设计方式探索和实践[J].材料与设备2014（24）
关键词：瓷砖包装；自动码垛；生产线控制系统
我国瓷砖包装的机械化技术仍然与世界先进的技术存在很大的差距。并且随着我国国民经济水平的不断提高，人们对陶瓷技术的要求也是越来越高，所以要及时的进行机械装备和工艺技术的革新与发展。文章对我国当前的瓷砖包装码垛生产进行详细的分析，用先进的包装生产设备和工艺来实现瓷砖制造生产产业的优化升级。
一、我国瓷砖包装机械的发展现状
现在我国的瓷砖包装主要是通过人工包装方式来进行的，工人手工包装的劳动强度较大，但是包装的效率却较低，大大增加了瓷砖生产包装的成本。当今社会主义经济市场体制的不断深化，我国国内市场的竞争压力很大，如果瓷砖的生产制造企业想要在社会市场中保持竞争力，就要实现产品质量和生产效率的不断提高。并且在经济全球化的浪潮下，只有保证其在社会市场中的竞争力，才能适应当前国际生产环境。我国现在迫切需要自主研制一种高效的、实现自动化包装瓷砖的机械设备，来适应我国当前先进的陶瓷装备制造业。
二、自动包装码垛设计的控制流程
（一）上砖模块
上砖模块就是把已经人工摆放在砖架上的瓷砖，依据相关的数量规定移放在线架上，改变原来瓷砖存放的状态，工作人员用叉车把线架上的瓷砖移动到导轨平台，通过平台的传送，瓷砖移动到对齐传感器检测处，使瓷砖处于分离的状态，最后把瓷砖拉到竖直平面内，进行瓷砖的翻转，反复这样的工作流程，最后把瓷砖传送到下一个工位。
（二）包裹模块
包裹模块主要是把瓷砖自动放入纸箱，并且自动对放好瓷砖的纸箱进行封口。然后利用电机控制的传送带把包装好的瓷砖送到下一个工位，其中每个工位都有其具体放入工作内容。在瓷砖的包裹模块中，工作的工位有：对齐工位，就是整理对齐需要包装的瓷砖；送纸工位，是为需要包装的瓷砖传递包装箱；包角工位，是对已经包装进包装箱的瓷砖进行封口。
（三）捆扎模块
捆扎模块一般情况下是由捆扎机构和转向机构组成的，然后实现对砖包的打带功能。当然不同尺寸的瓷砖对捆扎模块的要求也是不同的，根据不同规格的瓷砖包，一般有井字型、日字型和田字形的捆扎方式。在捆扎机进行工作的时候，一定要有一个备用的捆扎机，当运行的捆扎机出现故障的时候，捆扎机上的报警灯会亮起，应该及时的停止该捆扎机的运行工作状态，然后要及时的进行捆扎机的更换，保证捆扎工作的正常运行，最后将捆扎的瓷砖进行保存。
（四）码垛模块
码垛模块是由翻转结构、搬运结构和码垛平台组成的。码垛模块装置的工作特点是可以同时的进行水平和竖直的码垛。并且通过叠包工位的功能把传送带上的单包瓷砖进行堆叠。从而大大的提高了瓷砖传送的效率，以保证码垛的整体工作效率。最后就是利用保运模块实现瓷砖传送过程中的平衡，因为瓷砖是易碎产品，所以轻取轻放是必须要实现的工作要求。
三、生产线控制系统的设计
（一）控制系统的硬件设置
第一，就是要进行PLC控制器的选择，对其进行选择时，首要考虑的是设计的需求，一定要保证其满足相关设备的实际要求。其次考虑其工作运行的性能，分析其是否能与相关的设备进行兼容。最终就是PLC的经济因素，PLC的I/O点数直接决定其价格，所以要根据对设备的科学分析，选择适合设备并且能有效节省生产成本的I/O点数的PLC。
第二，传感器选型，其主要工作的原理是利用被检测物件对光线的遮挡，来进行物件的检测。只要物件对光线有反射作用，传感器选型就能实现对该物件的检测工作，所以其检测物件类型范围较广并且其通过光电传感器能实现对物体的探测。其中光电传感器可以分为几种类型：漫反射型光电传感器、镜反射型光电传感器、对射型光电传感器、槽型光电传感器和光纤型光电传感器。但是大部分的传感器选型中，选用的是对射型光电传感器和反射型光电传感器，因为光电传感器的体积较小，安装的难度较低，并且有高度的灵敏性和较强的抗干扰性能。
（二）系统硬件设计
生产线的各个模块控制系统的硬件结构都比较相似，都是以PLC为控制核心的，并且通过开关量和驱动电机完成相应的装置（如图1）。
在硬件的电路设计过程中，首先要设计强电部分，以传感器和编码器等原件进行硬件的供电，并且将上砖模块、包裹模块、捆扎模块和码垛模块的急停开关进行电路环节的串联，这样连接的主要原因是，当其中一个模块发生故障时，通过串联的电路，其他的模块也随着停运，可以及时的进行故障的排除和修整。依据设计方案的具体要求，确定光电传感器的具体位置，使对射型光电传感器与检测瓷砖的反射型光电传感器并联，这样设计的主要原因是，当其中一个光电傳感器出现故障后，另外一个光电传感器在并联的电路上依然可以正常的运行工作，保证瓷砖自动包装的工作检测可以继续的进行。
（三）控制系统的软件设置
控制系统的软件是由软件的上位机和下位机PLC程序共同组成的，上位机采用操作触摸屏，并且通过相关的软件程序的编写，实现操作界面的信息和控制功能的显示。下位机是通过自带的软件程序进行编程设计，并且结合相关的模块，进行相应程序的使用和修改。在进行控制系统软件设置的时候一定要充分考虑到操作技术人员的操作习惯，使控制系统的设计体现人性化，系统软件设置的整体结构（如图2）。
PLC程序设计，PLC控制系统办公软件的开发，首先要进行设计实施可行性的分析，然后通过对系统相关需求进行分析，实现系统程序的设计，保证PLC系统能够安全的应用于自动包装工作实施中。在设计的过程中，尽量减少设计的失误，设计出现问题的时候，及时的进行问题的分析和故障的排除，保证PLC程序开发的质量。PLC程序的设计流程包括：上砖模块程序的设计、包裹模块程序的设计、捆扎模块程序的设计和码垛模块程序的设计。
结语
综上所述，通过瓷砖自动包装码垛生产线控制系统设计，实现自动上砖、自动检测、自动包裹、自动捆扎、自动码垛的功能。该系统的设计，降低了瓷砖生产包装劳动力的输出，使得瓷砖的包装速度和效率明显提高。
参考文献
[1]岳满林.全自动包装码垛生产线控制系统设计[J].设计计算，2015（06）
[2]曹岩.全自动包装码垛生产线控制系统设计方式探索和实践[J].材料与设备2014（24）