機械自動化讓人工寶石走上快車道
http://m.moduwu.com 2012-05-25 11:57 來源：和訊網
“如果不用機械，現在磨寶石很難賺到錢。”蒙漢坤是梧州旺鋪鎮人，1995年來到市里開始從事寶石業，從起初純手工到現在實現機械自動化磨石，可以說是親歷了梧州寶石產業的發展。
從手工到機械生產
這些年寶石行業也處于一個轉型期，一方面原料及勞動成本的增加，另一方面競爭使加工費走低，再加上訂單時多時少，許多產業工人都轉行做其他了。蒙漢坤想如果有一種機器能代替人工磨石就好了。2010年底，蒙漢坤聽說梧州學院的科研人員研發生產了半自動化的寶石機，他立馬進行考察和測算。2011年3月份以每臺1500元的價錢購買了10臺全數控技術寶石研磨與拋光機。
在他的工廠，筆者看到一個十多平方米的空間里，除了人就是機器，還有成排、成堆、成桶的鐵棒，鐵棒的頂端是一粒粒細小的原石或者是紅得透亮的加工后的紅寶石。他雇傭三名女工，一人在粘石、反石，一人打磨平面，還有一人獨自操作三臺全數控寶石打磨和拋光機，只見她將鐵棒插上和取下，不一會功夫一粒粒晶光燦燦的寶石就出來了。操作機器的工人小王說，這機器可以磨32種形狀的寶石，只要用搖控器輸入相應的參數，所要的寶石形狀就毫不費神地被機器生產出來了。相對于過去需要左、右手不停地在砂盤上轉動，現在就是在“看風景”了。她的老板蒙漢坤說：“以前寶石加工是全手工操作，不僅效率低下、工人費力，而且加工出來的寶石很難達到統一的標準；自從去年購進這批機器投入生產后，每天每人生產的寶石從100粒左右提高到將近400粒以上，不僅生產效率提高將近4倍，而且加工出來的寶石質量穩定，達到A級以上標準。”
這機器的研發人之一，梧州學院高級工程師黃永慶經常來回訪，看看機器的使用情況。蒙漢坤還根據自己的實踐經驗向他提出機械改良的建議，也被采納了。改進后的機器更是得心應手，達到了機人合一的狀態。
科研助推地方產業發展
人工寶石產業作為梧州市的一個特色產業，2008年以前，寶石加工多以手工操作為主，隨著勞動成本的不斷攀升與產品銷售價格競爭的下滑，造成了利潤空間減少。2008年開始，梧州學院為了服務地方經濟社會發展，依托該院的人工寶石設計與加工實驗室、信號處理實驗室等科研平臺，組織以高級工程師陳炳忠為首的18人科研攻關小組，他們來自機械、計算機、電子工程、信號處理、藝術設計等專業和領域的教授、工程師和教師。他們向自治區科技廳申報并承擔了“人工寶石粘石、反石、自動刻磨技術及設備研發”課題，開啟了研發之路。
在梧州學院的人工寶石設計與加工實驗室，筆者看到了兩臺研發成功最新型號的寶石加工快速粘反石機和寶石自動刻磨拋光機。陳炳忠介紹說，這些最新型號的寶石加工快速粘反石機每小時可粘石坯8000粒、反石坯4800粒，比手工操作分別提高20倍和10倍以上；寶石自動刻磨拋光機不僅比手工快了5倍以上，而且加強了精度控制，使產品質量達到AAA級以上。
陳炳忠邊演示邊說，自動粘反石機主要由鐵棒自動輸送裝置、膠水定量釋放裝置、石坯自動輸送裝置、膠水自動烘干裝置以及半成品反轉裝置等組成。該系統在粘石運轉過程中，能一次性將幾百支鐵棒與幾百粒石坯準確對接并自動粘合一起、烘干成型；并將已磨好的半成品與鐵棒分離后，系統調整半成品反石裝置，重復粘石運轉過程完成反石工序。它可以解決手工粘反石點膠水慢效率低、無法控制膠水定量易脫石、無法準確定位、精度低等問題。自動刻磨拋光機以機電一體化對設備的轉速、轉角、傾角、壓力、位移等參數進行控制，實現機械手模仿八角手寶石機手工操作的全過程，使精度提高、產品質量大幅度提高。
迄今為止，“人工寶石粘石、反石、自動刻磨技術及設備研發”項目小組已經成功研發了兩種型號“刻面寶石加工快速粘反石機” 、三種型號的“高精度寶石自動刻磨拋光機”以及配套設備。寶石加工快速粘反石機的兩種型號分別為第一、二代，其中一代機已經銷售700臺。自動刻磨拋光機已生產了三代，第一、二代機已經在市場推廣銷售350臺；第三代機DPGM-2雙工位刻面寶石自動刻磨拋光機已研制成功。此外，該項目小組在研發過程中，已申報4項專利，其中“寶石石坯研磨床”和“圓型寶石冠角亭角自動研磨床”已獲得國家知識產權局的實用新型專利授權。
三年了，陳炳忠和他的研發團隊不畏困難、越挫越勇，朝著既定的目標奮進。市場的需求和行業的發展是研發小組夜以繼日堅守實驗室的動力。芯片燒了不計其數,機器的設計無數次修改, 驅動IC莫明其妙燒壞，數據設置按鍵經常失靈，數控編程遇到磨出的寶石板位不夠精確、機器穩定性不高。最大的困難就是機器的穩定性，磨石的過程一時高一時低。磨寶石的時候壓的力氣不到位就磨不好，壓得太大力了也不行，磨出來的面就不均勻，所以力氣的控制精度要很準才行。所有這些都足以讓技術人員廢寢忘食、夜以繼日地攻關，最終達到了以機械手實現寶石加工，以控制機械手代替傳統手工對各種寶石進行研磨和拋光的技術轉變，即研發成功粘反石寶石設備以及人工寶石自動刻磨設備的總體目標。
“該項目具有先進的設計理念，尤其是自主開發獨特的控制算法與加工數據結構，提出控制程序與加工數據分離的設計方案，使得該技術及設備發明達到了國內領先水平。”這是2012年3月26日，廣西壯族自治區科技廳專家組對梧州學院“人工寶石粘石、反石、自動刻磨技術及設備研發”項目的鑒定評價，并一次通過驗收。
“直到有一天，寶石加工不再是年輕人的活計，婦孺孩童都可以，喝著咖啡、吹著空調、手拿搖控器……由一個中央控制系統來控制所有的機械，這樣就可以實現大規模的機械化生產了。”這是陳炳忠，這位與寶石打了24年交道的元老級人物，為筆者描繪的寶石加工產業的宏偉藍圖，這也是他為之奮斗的終極目標。
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