CN106626082A - 动态分断瓷砖的方法及其组线设备 - Google Patents
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Abstract
公开的动态分断瓷砖的方法及其组线设备，由复合划痕机和瓷砖连续压断机与传输线架搭建成自动生产线，含有上料、对中、动态划痕、转向下传、居中和动态分断六道工序；所述动态划痕工序设置液体雾化装置向锯口空间喷洒雾化水珠；其分断区域由三根套接有橡胶轮的上、下滚筒以两上一下呈∵状分布形成；下滚筒选用气缸支撑的方式安装，使其刚性程度可调整；该方案能在运动状态下对工件进行湿、干形式划痕和连续分断，适用面广，解决了现有湿切技术效率低，干切技术在静止状态下划痕、顶断，导致流水线产生间歇性停顿，制约生产效率进一步提高的问题，此外，实现人‑机界面对话操作，大大提升了机器的自动化性能。
Description
技术领域：
本发明涉及瓷砖加工领域，尤其涉及动态分断瓷砖的方法及其组线设备。
背景技术：
在瓷砖加工行业，通常使用分割机将800mm×800mm或者600mm×600mm的瓷砖平分成多片后加工成各种规格的商品，例如：梯级砖、墙面砖等，目前具备分割瓷砖的加工机械有多种多样，从分割的形式来说，大体可以分成湿切和干切两种类型，湿切类型的特征是在洒水的作业环境下利用机器上的金刚石锯片将瓷砖分割成所需规格，其优点是能对硬度较大或砖面有凹凸花纹的砖体(比如仿古砖、木纹砖等)进行分割，且断面整齐，不崩边，所以合格率高，但存在产生工业污水和生产效率低的不足；而干切类型的特征是利用机器上的若干合金轮同时在瓷砖的正面划出设定条数的分断痕迹，再利用对应的顶砖装置将砖体沿着划痕顶断，其优点是工作速度比湿切类型的机器快很多，不足之处是，较适合对抛光砖这种硬度适中的砖体进行加工，而对硬度较大或砖面有凹凸花纹的砖体进行作业时，容易发生崩边现象，造成成品率下降，此外，这类机器在对砖体进行划痕或顶断操作时，需要砖体处在静止状态等待划痕或顶断操作完成之后，才再次启动皮带转动向下一道工序传送，这些操作过程使流水作业线产生了间歇性停顿，是制约生产效率进一步提高的重要因素。
发明内容：
为了弥补现有技术的不足，而又秉承现有技术存在的各种优点，本发明旨在提供一种动态分断瓷砖的方法及其组线设备，该技术方案由各自独立的复合划痕机和瓷砖连续压断机与传输线架搭建成自动生产线，复合划痕机中设置的锯-划单元不仅能对传输过程中移动着的砖体进行划痕作业，还将湿切和干切两种技术特征整合在一起，使传统技术的优点性能集结于一身，而瓷砖连续压断机中设置的上滚机构和下滚机构，能将被复合划痕机划出断痕的瓷砖，在传输运动中顺着断痕一一分断开来，同时引入了车床数控技术操控所述复合划痕机和瓷砖连续压断机的作业，于业内率先突破人-机界面对话操作的技术瓶颈，大大提升了机器的自动化性能，其技术方案如下：
动态分断瓷砖的方法及其组线设备，由复合划痕机和瓷砖连续压断机与传输线架搭建成自动生产线，含有上料、对中、动态划痕、转向下传、居中和动态分断六道工序，所述上料是指将工件摆放或传送到向复合划痕机传输工件的传输皮带上的过程；所述对中是将来自上料工序的工件，由复合划痕机上的居中装置一一进行偏离处理，使工件中心轴线与复合划痕机上预设基准线对齐的过程；所述动态划痕是经对中工序处理后的工件，跟随皮带在复合划痕机的锯-划单下方经过，被锯-划单元上安装的锯片和金刚轮或合金轮，以先锯后划的形式在工件正面划出预设数量断痕的过称；所述转向下传是经过动态划痕工序操作的工件，跟随传送皮带向瓷砖连续压断机入口移动的过程中，被传输线架中的转向装置自动水平旋转90°的运送过程；所述居中是将由转向下传工序输送来的工件，在瓷砖连续压断机的入口处，被居中导向装置在两侧夹持下的状态下跟随传送皮带前移，且在进入由上、下滚机构中三根上、下滚筒组成的分断区域前，使工件的中心轴线与瓷砖连续压断机上预设基准线对齐的过程；所述动态分断是经居中工序的工件跟随传送皮带前移，在经过上、下滚机构组成的分断区域时被连续顶压断开，得到分断成品的过程；
上述动态划痕工序设置液体雾化装置向锯口空间喷洒雾化水珠；
上述分断区域由三根套接有橡胶轮的上、下滚筒以两上一下呈∵状分布形成，相间分布的传输皮带在滚筒的上下间隙中以与滚筒呈纵横布局的形式穿过；
安装在下滚机构中的下滚筒选用气缸的活塞杆来支撑的方式安装，使该滚筒的刚性程度可视工件的硬度情况进行调整；
上滚筒调整的移动规律是，以下滚筒中心轴所在的z轴平面作为实时基准面，一左一右相向移动，既以下滚筒为中心，上滚筒呈对称分布状态在在两侧移动；
上述安装在锯-划单元底部上的锯片和金刚轮或合金轮，以锯片在前金刚轮或合金轮在后的形式安装，且在z轴方向上二者的中心轴线对齐，在y轴方向上锯片的底部比金刚轮或合金轮略高，目的是将由锯片锯出的断痕，再被金刚轮或合金轮划切一次，从而增加断痕的深度。
所述复合划痕机，包含机架、数控系统、动力装置和安装在机架上的皮带传输装置，所述动力装置由伺服电机和减速箱组成，所述皮带传输装置是能通过皮带将工件从机架的一端输送到另一端的装置；横跨在机架的左端的居中装置后侧连接有压砖装置，相间分布的第一、第二复合切割装置依次排列在压砖装置后侧跨接在机架上，所述复合切割装置装配有锯-划单元，该锯-划单元配置有流体雾化装置。
所述瓷砖连续压断机，包含机架、数控系统和连接在机架上的传输线架、导向装置、挡砖装置、上滚机构、下滚机构；所述上滚机构是在支架上连接一个可调高度的支撑框，支撑框的前、后梁上安装滑轨，套在各滑轨上的第一、第二滑座各自与一蜗杆以及一驱动轴连接，蜗杆与安装在支架四角上的涡轮减速机对应连接；前述滑座各自连接的驱动轴与上滚筒连接，使第一上滚筒被对应的第一滑座悬挂在前、后梁间，而使第二上滚筒被对应的第二滑座悬挂在前、后梁间；固定在任一第一、第二滑座上的动力装置与驱动轴连接，在该动力装置的作用下第一、第二上滚筒转动；所述下滚机构是在一对U形架的底板上连接一蜗杆，蜗杆的下端与涡轮减速机连接，上端与一T形构件连接，安装在T形构件上的气缸其活塞杆与轴承座连接，第三滚筒两端连接的驱动轴固定轴承座上，且一端的驱动轴与动力装置连接；所述涡轮减速机各自连接手轮，且给同一滚筒提供动力源的两个涡轮减速机连接了联动连杆，并择一涡轮减速机与伺服电机连接；所述滚筒上套接有多个橡胶轮；滚机构中设置的第一、第二上滚筒位于传输线架的皮带上方，下滚机构中设置的下滚筒位于皮带的下方，其上套接的橡胶轮在皮带的间隙中浮出顶部，且上、下滚筒呈倒正三角状态分布(即符号∵状态)分布；
所述复合划痕机和瓷砖连续压断机的详细技术方案，本发明人分别用“复合划痕机”和“瓷砖连续压断机”为主题，另案同时提出专利申请，故二者的详细方案在此不再赘述。
本发明的有益效果是：能在运动状态下对工件进行湿、干形式划痕和连续分断，不仅适用面广，还解决了现有湿切技术效率低，干切技术需将瓷砖处在静止状态下划痕、顶断，导致流水作业线产生间歇性停顿，制约生产效率进一步提高的问题，另外，该方案引用了车床数控技术，实现人-机界面对话操作，大大提升了机器的自动化性能。
附图说明：
1、图1是所述动态分断瓷砖的方法及其设备的工序流程及对应设备的示意图；
2、图2是对工件进行2等分划痕作业的示意图；
3、图3是对工件进行3等分划痕作业的示意图；
4、图4对工件进行5等分的划痕作业示意图；
5、图5是对图2所示工件进行动态分断的示意图；
6、图6是对图3所示工件进行动态分断的示意图；
7、图7是所述复合划痕机的结构示意图；
8、图8是所述复合划痕机的逻辑控制图；
9、图9是所述瓷砖连续压断机的结构示意图；
10、图10是所述瓷砖连续压断机的逻辑控制图；
具体实施方式：
下面结合附图对所述动态分断瓷砖的方法及其组线设备作进一步的阐述。
参考图1，如图所示，所述动态分断瓷砖的方法及其组线设备，由复合划痕机4和瓷砖连续压断机9与传输线架1搭建成自动生产线，含有上料、对中、动态划痕、转向下传、居中和动态分断六道工序，所述上料是指将工件3摆放或传送到向复合划痕机4传输工件的传输皮带2上的过程；所述对中是将来自上料工序的工件3-1，由复合划痕机4上的居中装置5一一进行偏离处理，使工件3-1中心轴线与复合划痕机上4预设基准线a对齐的过程；所述动态划痕是经对中工序处理后的工件3-1，跟随皮带6在复合划痕机4的锯-划单①、②、③、④下方经过，被安装在锯-划单元①、②、③、④底部上的锯片和金刚轮或合金轮，以先锯后划的形式在工件正面划出预设数量断痕的过称；所述转向下传是经过动态划痕工序操作的工件3-2，跟随传送皮带2-1向瓷砖连续压断机9入口移动的过程中，被传输线架中的转向装置7自动水平旋转90°(转向装置7中的三根皮带8，由于相邻两根与另外一根的速度不同，所以当工件被这三根皮带8拖动前行设定的距离后，工件会逐渐的被水平旋转90°)上的运送过程；所述居中是将由转向下传工序输送来的工件3-3，在瓷砖连续压断机9的入口处，被居中导向装置10在两侧夹持下的状态下跟随传送皮带2-2前移，且在进入由上、下滚机构中三根上、下滚筒11、12组成的分断区域前，使工件3-3的中心轴线与瓷砖连续压断机9上预设基准线b对齐的过程；所述动态分断是经居中工序的工件3-3跟随传送皮带2-2前移，在经过上、下滚机构组成的分断区域时被连续顶压断开，得到分断成品13的过程，
所述动态划痕工序设置液体雾化装置向锯口空间喷洒雾化水珠，
∵状分布形成，相间分布的传输皮带2-2在上、下滚筒11、12的上下间隙中以与上、下滚筒11、12呈纵横布局的形式穿过；
安装在下滚机构中的下滚筒12选用气缸的活塞杆来支撑的方式安装，使该滚筒的刚性程度可视工件的硬度情况进行调整；
安装在锯-划单元①、②、③、④底部上的锯片和金刚轮或合金轮，以锯片在前金刚轮或合金轮在后的形式安装，且在z轴方向上二者的中心轴线对齐，在y轴方向上锯片的底部比金刚轮或合金轮略高；
以下将结合附图对本发明所述动态分断瓷砖的方法及其组线设备的工作过程作出描述；
参考图1、7，该实施例中，拟将规格为800mm×800mm的工件3分割成4等份，在实际操作时，启动复合划痕机4的数控系统里，在其人-机入界面输入工件规格：800mm×800mm；分割份数：4份，工件厚度：8.5mm，断痕深度：0.3mm，确认后，系统进入800mm×800mm规格4等份模式，该模式下系统默认锯-划单元①、③、④联机作业，②单元为脱机，依据默认设置，系统自动对锯-划单元②执行脱机操作，自动将锯-划单元②上的锯片和刀轮提起并行偏到设定位置，离开与工件的相交空间，同时对联机的①、③、④锯-划单元进行实时行偏检测，并将检测所得数值与对应模式(800mm×800mm规格4等份)的设定行偏数值进行一一对比，运算出各自的差值，依据这些差值在z轴方向上分别移动锯-划单元①、③、④各自的滑座，带动锯-划单元①、③、④上的锯片和刀轮如图1中所示，分别处在一分为三断痕线的正上方，另外，系统还将自动对锯-划单元①、③、④进行实时高度检测，并将检测所得数值与输入的工件厚度和断痕深度进行对比，运算出锯-划单元①、③、④上的锯片和刀轮的工作高度，依据该工作高度在y轴方向上移动锯-划单元①、③、④各自连接的滑块，拉动它们各自的锯片和刀轮移动到该工作高度上，完成上述动作后，系统就绪完毕，在此处可进行修正设置，在图7所示的“手工修正”中，可手动将图1中所示的居中装置5调整在800mm间距档位(气缸在第一、第二夹板上滚轮相距800mm的行程上往返运动，一张一拢地将流经居中装置5的工件一一推向中心，使工件的中心轴线与设定基准线a对齐)，亦可对各锯-划单元的行偏距和高度进行手工校准或微调，以上设置完成后，系统进入待机状态，在待机状态下可启动图1所示复合划痕机4上的传送皮带6，将来自上砖工序的工件3一一送往划痕区域，并在锯-划单元①、②、③、④底部上的锯片和金刚轮或合金轮下方经过，完成动态划痕工序，在此需要指出的是，在锯片给工件锯痕时，所述复合划痕机4上的流体雾化装置向锯口区域喷洒雾化液体，起到相当于现有湿切割技术的效果。
参考图1、2、7，该实施例中，拟将图2规格为600mm×600mm的工件3分割成2等份，作业时，启动复合划痕机4的数控系统里，在其人-机入界面输入工件规格：600mm×600mm；分割份数：2份，工件厚度：8mm，断痕深度：0.3mm，确认后，系统进入600mm×600mm规格2等份模式，该模式下系统默认锯-划单元①联机作业，而②、③、④单元为脱机，依据默认设置，系统自动对锯-划单元②、③、④执行脱机操作，自动将这三个锯-划单元上的锯片和刀轮提起并行偏到设定位置，离开与工件的相交空间；同时对联机的锯-划单元①进行实时行偏检测，并将检测所得数值与对应模式(600mm×600mm规格2等份)的设定行偏数值进行一一对比，运算出各自的差值，依据这些差值在z轴方向上分别移动锯-划单元①的滑座，带动锯-划单元①上的锯片和刀轮处在如图2一分为二断痕线15的正上方，另外，系统还将自动对锯-划单元①进行实时高度检测，并将检测所得数值与输入的工件厚度和断痕深度进行对比，运算出锯-划单元①上的锯片和刀轮的工作高度，依据该工作高度在y轴方向上移动锯-划单元①连接的滑块，拉动它们各自的锯片和刀轮移动到该工作高度上，完成上述动作后，系统就绪完毕，在此处可进行修正设置，在图7所示的“手工修正”中，可手动将图1中所示的居中装置5调整在600mm间距档位(气缸在第一、第二夹板上滚轮相距600mm的行程上往返运动，一张一拢地将流经居中装置5的工件一一推向中心，使工件的中心轴线与设定基准线a对齐)，亦可对各锯-划单元的行偏距和高度进行手工校准或微调，以上设置完成后，系统进入待机状态。
参考图3、7，当拟将图3规格为800mm×800mm的工件3分割成3等份，可在复合划痕机4的人-机入界面输入工件规格：800mm×800mm；分割份数：3份，工件厚度：10mm，断痕深度：0.3mm，确认后，系统进入800mm×800mm规格3等份模式，该模式下系统默认锯-划单元①、②联机，③、④脱机，依据默认设置，系统自动完成就绪设置，动作过程与前述实施例雷同，不做赘述，在此待机状态下作业，就可加工出如图3所示的3等份工件。
参考图4、7，当拟将图4规格为800mm×800mm的工件3分割成5等份，可在复合划痕机4的人-机入界面输入工件规格：800mm×800mm；分割份数：5份，工件厚度：12mm，断痕深度：0.35mm，确认后，系统进入800mm×800mm规格5等份模式，该模式下系统默认锯-划单元①、②、③、④全部联机，依据此默认设置，系统自动完成就绪设置，动作过程与前述实施例雷同，不做赘述，在此待机状态下作业，就可加工出如图4所示的5等份工件。
参考图1，如图所示，经过动态划痕工序加工过的工件3-2，其正面上已被锯-划出预设数量的断痕15，这些工件3-2将由转向下传工序输送到瓷砖连续压断机9的入口端，在输送过程中，工件3-2将被传输线架中的转向装置7自动水平旋转90°，由图所示的工件3-2形态转变成工件3-3形态，并以转向后的形态向瓷砖连续压断机9的入口处输送。
其实，在完成前述复合划痕机4的待机设置后，工作人员也将对瓷砖连续压断机9进行相应的待机设置，其设置过程如下：
参考图1、9、10，如图所示，启动数控系统后，可进入该系统的人-机对话作业界面，当输入工件规格：800mm×800mm；分割份数：4份，硬度值：0并确认，将进入系统中的800mm×800mm4等份无柔性模式，在该模式下系统依据预存的默认参数，自动进行作业就绪设置，设定支撑下滚筒12的气缸24不工作，气路处在放气状态，同时对上、下滚筒11、12的间距进行实时检测，并将检测到的数据与模式下默认的间距进行对比，运算出相差的结果，依据该运算结果，系统发出调整指令，使连接滚筒两端上的滑座25，在蜗杆20转动下，带动上滚筒11沿滑轨26在x轴方向上移动到对应的空间位置，上滚筒(11)调整的移动规律是，以下滚筒12中心轴所在的z轴平面作为实时基准面，一左一右相向移动，既以下滚筒12为中心，上滚筒11呈对称分布状态在在两侧移动；此外，在开机进入人-机对话作业界面前，系统已经检测出上、下滚筒中橡胶轮14的间距d(参考图5、6)的数值，并显示在设备中，当就绪设置完毕后，工作人员可在手工修正界面，根据工件的厚度8.5mm，通过手工调整瓷砖连续压断机9的四个角为上，用于控制上滚机构27高度的上、下调整螺丝21、22，升高或降低上滚筒11，使d值大约等于8.5mm，也可通过摇动安装在四角方位上的手轮23，对上滚筒11的位置进行修正或微调；设置完毕后进入待机状态，在待机状态下启动瓷砖连续压断机9中的皮带2-2，将来自转向下传工序的工件3-3一一送往分断区域，并在上滚筒11和下滚筒12之间经过，完成动态分断工序；在进入分断区域之前，工件3-3在瓷砖连续压断机的入口处流经居中导向装置10时，导向板上的滚轮28在两侧夹持下跟随皮带2-2前移，在前移中工件3-3的中心轴将与设定的基准线b对齐，完成所述的居中工序。
以下对结合附图对分断过程作出描述。
参考图1、2、5，如图所示，图5中给出了分断工件的三个动态图解，并将图1中一分为四的工件3-3，换成图2所示的一分为二工件，即工件的正面只划出一条断痕15；
参考图5，当被居中工件3-4移动到图5中状态1所示的位置时，此时工件3-4被下滚筒12上的橡胶轮14顶起，呈左低右高的倾斜状态继续向右端移动，当移动到图中状态2所示的位置时，原先向上斜的工件3-4被右侧的上筒11上的橡胶轮14下压继续向右端移动，当移动到图中状态3所示的位置时，工件3-4上有断痕15的位置移动到下滚筒12正上方，在此状态时，断痕15处受到下滚筒12向上的顶力，而两侧受到来自上滚筒11上的向下压力也最大，于是被瞬间分断开来，就这样连续工作，将来自上道工序的工件在移动中一一进行分断，效率非常快；
参考1、3、6，如图所示，图6中也给出了分断工件的三个动态图解，如图5的不同之处是，图6将图1中的工件3-3，换成图3所示的一分为三工件，即工件的正面只划出两条断痕15、35；
如图6所示，当一分为三工件3-4移动到图6中状态3所示的位置时，工件上有第一断痕15的位置已经移动到下滚筒12正上，在此状态时，第一断痕15处受到下滚筒12向上的顶力，而两侧受到来自上滚筒11上的向下压力也最大，于是将沿第一条断痕15瞬间分断开来，而第二断痕35处并不像第一断痕那样顶力和压力作用，所以还没有断开，然而，在继续向右移动的过程中，它又必定出现承受这种被顶压的分断过程，当第二断痕被分断时，系统发出送工件入压断区的信号，进入对下一块工件的分断操作，如此循环。
Claims (6)
1.动态分断瓷砖的方法及其组线设备，其特征是：由复合划痕机(4)和瓷砖连续压断机(9)与传输线架(1)搭建成自动生产线，含有上料、对中、动态划痕、转向下传、居中和动态分断六道工序，所述上料是指将工件(3)摆放或传送到向复合划痕机(4)传输工件的传输皮带(2)上的过程；所述对中是将来自上料工序的工件(3-1)，由复合划痕机(4)上的居中装置(5)一一进行偏离处理，使工件(3-1)中心轴线与复合划痕机上(4)预设基准线(a)对齐的过程；所述动态划痕是经对中工序处理后的工件(3-1)，跟随皮带(6)在复合划痕机(4)的锯-划单(①、②、③、④)下方经过，被安装在锯-划单元(①、②、③、④)底部上的锯片和金刚轮或合金轮，以先锯后划的形式在工件正面划出预设数量断痕的过称；所述转向下传是经过动态划痕工序操作的工件(3-2)，跟随传送皮带(2-1)向瓷砖连续压断机(9)入口移动的过程中，被传输线架中的转向装置(7)自动水平旋转90°的运送过程；所述居中是将由转向下传工序输送来的工件(3-3)，在瓷砖连续压断机(9)的入口处，被居中导向装置(10)在两侧夹持下的状态下跟随传送皮带(2-2)前移，且在进入由上、下滚机构中三根上、下滚筒(11、12)组成的分断区域前，使工件(3-3)的中心轴线与瓷砖连续压断机(9)上预设基准线(b)对齐的过程；所述动态分断是经居中工序的工件(3-3)跟随传送皮带(2-2)前移，在经过上、下滚机构组成的分断区域时被连续顶压断开，得到分断成品(13)的过程。
2.根据权利要求1所述的动态分断瓷砖的方法及其组线设备，其特征是：所述动态划痕工序设置液体雾化装置向锯口空间喷洒雾化水珠。
3.根据权利要求1所述的动态分断瓷砖的方法及其组线设备，其特征是：所述分断区域由三根套接有橡胶轮(14)的上、下滚筒(11、12)以两上一下呈∵状分布形成，相间分布的传输皮带(2-2)在上、下滚筒(11、12)的上下间隙中以与上、下滚筒(11、12)呈纵横布局的形式穿过。
4.根据权利要求1所述的动态分断瓷砖的方法及其组线设备，其特征是：安装在下滚机构中的下滚筒(12)选用气缸的活塞杆来支撑的方式安装，使该滚筒的刚性程度可视工件的硬度情况进行调整。
5.根据权利要求1所述的动态分断瓷砖的方法及其组线设备，其特征是：安装在锯-划单元(①、②、③、④)底部上的锯片和金刚轮或合金轮，以锯片在前金刚轮或合金轮在后的形式安装，且在z轴方向上二者的中心轴线对齐，在y轴方向上锯片的底部比金刚轮或合金轮略高。
6.根据权利要求1所述的动态分断瓷砖的方法及其组线设备，其特征是：上滚筒(11)调整的移动规律是，以下滚筒(12)中心轴所在的z轴平面作为实时基准面，一左一右相向移动，既以下滚筒(12)为中心，上滚筒(11)呈对称分布状态在在两侧移动。
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