雙向鎖扣防偽陶瓷瓶口的自動化生產研究

陳明

（廣東皓明陶瓷科技有限公司，潮州 515642）

1 前言

在進行雙向鎖扣防偽陶瓷瓶口生產期間，通過采用自動化生產的方式，不僅可以實現對陶瓷生產流程的改革和創新，還能提高手工操作效率和效果，從根本上解決產品質量缺陷問題，使得產品尺寸精確度得以大幅度提高，同時，還能提高產品的社會效益和經濟效益，為促使雙向鎖扣防偽陶瓷瓶口生產向自動化、數字化方向不斷發展提供重要的技術支持。所以，加強對雙向鎖扣防偽陶瓷瓶口自動化生產顯得尤為重要。

2 現狀概況

雙向鎖扣防偽陶瓷瓶口主要是指在組裝處理陶瓷瓶口與外蓋的基礎上[1]，確保瓶口呈現出緊密咬合、嚴絲合縫等特點，從而取得良好的防偽效果。現階段，國內陶瓷瓶口在進行自動化生產期間，所采用的成型工藝主要包含以下兩種，一種是注漿成型工藝，另一種是滾壓成型工藝。

為了保證陶瓷瓶口修整質量，相關人員要采用濕坯修整的方式，將坯件含水率最小值、最大值分別設置為13%、19%，但這種處理方式存在一定弊端：首先，會增加坯件含水率，導致設備在實際加工期間，容易出現變形問題，此外，還降低了設備加工尺寸精確度。其次，設備在實際加工期間，主要運用了石膏模具制作的方式，導致設備加工尺寸難以有效統一，導致模具使用率不斷降低。最后，全手工操作生產模式過于落后，嚴重影響了陶瓷瓶口加工效率和效果，同時，還增加了手工操作誤差，導致陶瓷瓶口尺寸難以有效控制，這對設備加工質量產生不良影響，不利于后期陶瓷瓶口封裝工作開展。

3 工藝控制

為了進一步地提高雙向鎖扣防偽陶瓷瓶口自動化生產水平，相關人員要嚴格按照如圖1所示的陶瓷瓶口生產工藝控制流程，對陶瓷瓶口進行科學化生產[2]，只有這樣，才能保證所生產的陶瓷瓶口具有光滑平整特點，使得陶瓷瓶口表現出較高的實用性和可靠性。

圖1 雙向鎖扣防偽陶瓷瓶口生產工藝控制流程

3.1 泥漿制備

在進行泥漿制備中，首先，相關人員要嚴格按照如表1所示的原材料質量百分比混合比例，使用瓷土、粘土、長石、木節土等多種坯用原料，對瓶口專用泥漿進行科學化配制。

表1 原材料質量百分比混合比例

3.2 噴霧造粒

通過將送漿泵壓力最小值、壓力最大值分別設置為2kg/cm2、3kg/cm2，向噴霧干燥設備的攪拌桶內傳輸上述所制作好的泥漿，并使用攪拌棒，對其進行充分攪拌。此外，通過將泥漿最小濃度值、最大濃度值分別設置為54°Be、60°Be，并利用噴霧干燥塔的噴霧造粒處理功能，將噴霧溫度最小值、溫度最大值分別設置為180℃、280℃，從而獲得所需要的干粉顆粒，并對其進行裝袋以備后期使用。

3.3 干壓成型

通過向干壓成型機所對應的模架上安裝和固定相應的硬質合金模，并采用分樣篩分離方式，完成對所需粒徑干粉的精細化分離，干粉顆粒直徑最小值為0.1mm，最大值為0.5mm，含水率被控制在1%以下。稱量并取出5kg干粉，并將其添加到干壓成型機料斗內，多工位瓶口加工設備正式運行后[3]，干粉會在第一時間內自動進入到陶瓷瓶口模具中，通過利用干壓成型機，可以將產量控制為10～13件/分鐘，從而完成對半成品的生產。

3.4 精密加工

3.4.1 設備介紹

多工位瓶口加工設備主要是由多工位模塊、自動夾緊和松卸模塊、夾緊器模塊、自動傳送裝置模塊、定位自轉裝置模塊、固定雙刀加工裝置模塊等部分組成[4]，該設備具有結構簡單、自動化生產水平高、加工操作規范等特點，該設備通過利用夾緊器的頂桿作用，確保夾緊器能夠更好地執行裝料、卸料、夾緊等多個動作。多工位瓶口加工設備模塊示意圖如圖2所示。

圖2 多工位瓶口加工設備模塊示意圖

（1）多工位模塊

多工位模塊所用到的工位回轉盤裝置數量達到12個。通過將12個夾緊器統一安裝和固定到回轉盤上，方便回轉盤利用自動坯件裝置的傳送功能[5]，并按照逆時針方向進行穩定旋轉，從而形成公轉模式。

（2）自動夾緊和松卸模塊

自動夾緊和松卸模塊在實際設計中，主要利用夾緊器的凸輪作用，確保頂桿沿著從下到上的方向進行運動，通過利用頂桿上部錐體，不斷降低空心軸上部的壓力，確保橡膠圈直徑呈現出不斷降低的趨勢，從而達到松卸工件的目的。當頂桿遠離凸輪位置時，會處于懸空狀態，頂桿上部的錐體在夾緊器彈簧彈力的作用下會出現由上向下運動現象，此時，空心軸上部的壓力會呈現出不斷增加的趨勢，導致橡膠圈直徑不斷增加，從而形成夾緊工件模式。

（3）夾緊器模塊

夾緊器模塊主要是由空心銷軸、彈簧、小角輪、調節螺母等部分組成，其中，空心銷軸上端設置相應的外圈，并將該外圈錐度設置為1:10，外圈被劃分為四片，此外，通過有效地增加外圈的摩擦力，可以實現對外圓橡膠圈的有效收縮。另外，通過將外錐面頂桿設置到空心銷軸內部，并使用螺紋，對頂桿尾部進行固定，同時，將壓縮彈簧安裝和固定到頂桿尾部，此外，通過對螺桿上的螺母進行科學的調整和控制，可以為彈簧提供較大的彈力。當頂桿與凸輪之間距離較大時，內外錐面接觸力會呈現出不斷增加的趨勢。

（4）自動傳送裝置模塊

自動傳送裝置模塊主要是渦輪箱、夾緊器、調速電機等部分組成。其中，轉盤通過借助調速電機的作用力可以正常、穩定地轉動，對將其工位運轉速率設置為20個/分鐘，確保轉盤轉動達到最佳狀態。此外，通過采用人工操作的方式，向夾緊器安裝和固定未加工的工件裝，并利用夾緊器，取下加工好的工件，從而最大限度地提高工件加工水平。在這一過程中，轉盤運轉呈現出運轉連續、不停機等特點，從而保證工件自動傳送效果。

（5）定位自轉裝置模塊

定位自轉裝置模塊主要是由電動機、傳動皮帶、小角輪、端面凸輪等部分組成。夾緊器通過利用轉盤運轉力會自動進入到所設置好的區域，通過將小角輪與傳動皮帶進行有效的結合，確保夾緊器旋轉速度最小值、最大值分別達到8000轉/分、10000轉/分，當夾緊器離開所設置好的區域后，夾緊器上所固定的小角輪會自動遠離傳動皮帶，此時，夾緊器會在第一時間內立即停止轉動。

（6）固定雙刀加工裝置模塊

固定雙刀加工裝置模塊主要是由刀架、合金刀兩個部分組成，同時，沿著X、Y、Z三維坐標軸，對刀架進行科學化調整，確保調整后的刀架完全滿足不同尺寸的工件。通過將兩個合金刀角度設置為45°，可以有效地降低設備加工時的切削力，使得工件表面的光潔度得以大幅度提高。當工件進入到所設置好的區域內，通過利用夾緊器，可以對所需工件進行自動化夾緊處理，確保工件呈現出高速化旋轉狀態，此外，在轉盤帶動下，工件會自由轉動，并經過合金刀具，確保工件精密加工水平得以顯著提升。

3.4.2 聯運機制

在制定聯運機制期間，首先，要對多個加工設備電源進行有效連接，確保各個設備電源能夠有效地接通，同時，還要對電動機所用到的皮帶進行傳動處理他，并采用啟動傳送裝置的方式，對電機進行調速處理，以達到多工位帶動目的。轉盤平均每分鐘以30個工位的速度，呈現出逆時針公轉狀態，此外，還要采用調速電機的方式，調整工件的加工速度，從而實現對工件加工速度的科學化調整和控制。通過向多工位回轉盤安裝和固定需要加工的工件，可以確保夾緊器處于松卸狀態。陶瓷瓶口坯件如圖3所示。

圖3 陶瓷瓶口坯件

4 技術指標

為了更好地驗證本文提出陶瓷瓶口自動化生產方案的有效性和可靠性，相關人員要從精度參數、效率對比、外觀質量三個技術指標，對所生產的陶瓷瓶口進行檢驗。

4.1 精度參數

該陶瓷瓶口自動化生產方案在實際運用中，主要用到了多工位加工機制，通過利用該機制，將坯件放置到輥道窯中，然后，以“1200℃”溫度，對其進行燒成處理，發現制品的尺寸精度達到了-0.2mm～0.2mm。

4.2 效率對比

本文所提出的雙向鎖扣防偽陶瓷瓶口自動化生產工藝具有較高的自動化控制程度，有效地提高了陶瓷瓶口生產效率，其效率遠遠超過手工操作6倍。

4.3 外觀質量

通過運用本文所提出的陶瓷瓶口自動化生產工藝控制方案，可以有效地避免陶瓷瓶口出現劃痕、裂紋、粘粒等問題，促使瓶口內外表面變得更加光滑、平整。

5 結論

綜上所述，本文所提出的雙向鎖扣防偽陶瓷瓶口自動化生產方案取得了良好的應用效果，不僅可以實現對陶瓷瓶口自動化生產模式的改革和創新，還能有效地拓展高端陶瓷瓶口的發展空間，促使自動化工業生產產品在激烈市場競爭中立于不敗之地，這表明該陶瓷瓶口自動化生產方案具有較高的可靠性和可行性，完全符合實際應用需求，相關人員在進行雙向鎖扣防偽陶瓷瓶口生產期間，為了保證陶瓷瓶口生產質量，避免陶瓷瓶口內外表面出現劃痕、裂紋、粘粒等問題，相關人員要重視對本文陶瓷瓶口生產方案的運用。