CN107671691B - 一种瓷砖抛光装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种瓷砖抛光装置及方法，包括控制系统、瓷砖进给系统以及瓷砖抛光系统；瓷砖抛光系统包括抛光组单元、横梁摆动驱动单元以及横梁支撑架；通过设置至少两个抛光组单元及至少两个横梁摆动驱动单元，使得不同的抛光组单元可以由不同的横梁摆动驱动装置驱动，并且每个抛光组单元包括至少一个磨头；每个抛光组单元的运动是独立的，从而在瓷砖表面形成一种复合的运动轨迹，能有效减少漏抛及过磨的现象，并且提高瓷砖表面的抛光均匀度，提高瓷砖抛光效率。

Description

一种瓷砖抛光装置及其方法
技术领域
本发明属于陶瓷质墙地砖(石材)深加工机械设计领域，特别是涉及一种陶瓷质砖(石材)抛光设备。
背景技术
近年来，国内外建陶行业创新产品层出不穷，建陶行业掀起了一股不小的大板热潮，在2016年的陶博会上，“大板”一词因为关注度的居高不下流传开来，有着越来越热烈的趋势，随着大规格瓷砖的频繁亮相，“大板”一词开始在行业流传。它的出现，突破了传统瓷砖的应用领域，可以不受高度限制应用于高层幕墙，在大型商业空间、轨道交通、瓷艺拼花等领域，极大地减轻了建筑物的荷重，有着传统瓷砖无可比拟的优势。
尽管开年后，国内众多陶企针对大板“闻风而动”、“赶潮而上”，但就目前而言，国内陶企上马大板线，在加工工艺上，存在着技术瓶颈。抛光大规格瓷砖仍采用传统的抛光方法和装备，只是简单的将设备加宽而已。
传统的抛光机，砖坯在传动皮带上输送的同时，磨头高速旋转并随横梁一起摆动，安装于磨头上的磨块一方面绕摆杆座摆动，使其与砖坯表面呈线接触，同时随磨盘公转，随横梁摆动。多个运动的叠加对砖坯表面形成连续的研磨加工，最终使砖坯获得平整光滑的表面。单个磨头在瓷砖表面的加工轨迹如图1所示。
近年来随着宽体窑的推广，陶瓷生产线的产量越来越高，由于各厂基本为一机一线配置，所以抛光机的线速度越来越快，将近十年的时间，抛光机线速度从5米/分钟提高到30米 /分钟，增长了近6倍。由于走砖线速度的提高，单个磨头对砖面不能进行有效覆盖，漏抛的区域越来越大，需要配置更多的磨头来增加覆盖，但同时也导致砖坯中间部分过度磨削、生产线的长度及装机功率不断增加，如图1所示。
砖面加宽后，由于横梁摆动行程加长，摆动的频次及线速度不可能无限提高，从而导致单线产量降低、砖坯漏抛和过磨的矛盾也更加突出。
如何提高磨削的均匀性及单个磨头对砖坯的覆盖率就成为大板及喷墨渗花砖高产量抛光过程中急需解决的一个问题。
目前均是采用增加磨头的方式来减少漏抛，二个磨头的运动轨迹如图2所示。
从图2中可以看出，增加磨头确实可有效减少漏抛，但同时出带来了中间部分区域被多次磨削(过磨)，而边缘部分只磨削一次的问题，即磨削不均匀，造成光度不一致，且过磨过多时会造成露底降级。过磨时磨头是做的无用功，增加了能耗。
在磨削大板时，由于摆动行程加长，摆动频次被迫降低，漏抛和过磨现象更加突出，同一目数的磨块有时需配置四个以上的磨头才能保证一次覆盖。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的之一是采用多个抛光组单元，每个抛光组单元包括两个磨头，两个磨头平行排列或错位排列，每个抛光组单元由单独的横梁摆动驱动系统驱动，从而形成一种复合运动轨迹，采用该复合运动轨迹加工瓷砖表面。通过科学的设计瓷砖抛光设备，既提高了生产率和产品质量，又有效降低了能耗。
一种瓷砖抛光装置，包括控制系统、瓷砖进给系统以及瓷砖抛光系统，其特征在于：所述瓷砖抛光系统包括抛光组单元、横梁摆动驱动单元以及横梁支撑架，所述抛光组单元的数量至少为一个，所述横梁摆动驱动单元的数量至少为一个，所述横梁支撑架的数量至少为2个；抛光组单元由横梁摆动驱动单元驱动，使得抛光组单元在横梁支撑架上摆动，每个所述抛光组单元的摆动为独立的；每个所述抛光组单元包括至少一个磨头。
优选的，相邻的两个所述抛光组单元共用一个所述横梁支撑架，所以所述横梁支撑架的数量比所述抛光组单元的数量多一个。这样的结构设计，使设备结构紧凑，体积小，结构简单，操作方便，成本低
优选的，所述横梁摆动驱动单元的数量与所述抛光组单元的数量相等。并且每个所述抛光组单元由不同的横梁摆动驱动装置驱动。使得每个抛光组单元的运动都是独立的，从而形成一种复合轨迹。
优选的，每个所述抛光组单元包括两个磨头。两个磨头既能很好的实现本发明的方案又使得结构比较紧凑。
优选的，两个所述磨头可平行排列或错位排列。
本发明的另一个目的是有效解决现有技术工艺流程占地面积大，使用设备多、磨具消耗大、生产成本高等技术缺陷和难题。为实现上述发明目的，本发明提供了如下四种运行模式可供用户选择：
模式1：根据瓷砖规格和进给速度确定抛光组单元的起始位置和摆动频率，每组抛光组单元的起始位置不同，摆动频率相同；当抛光组单元摆动到瓷砖的一端，磨头伸出瓷砖边缘的距离为A时，横梁距离瓷砖的另一端最短的距离为B，抛光组单元的数量为N，第一组抛光组单元的起始位置为，第一组抛光组单元离瓷砖一边的距离为B/N；第二组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为2B/N；第三组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为3B/N...依次类推，第N组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为B；摆动频率根据瓷砖的进给速度和瓷砖的规格确定。
模式2：每组抛光组单元的起始位置相同，摆动频率不同；根据输入的瓷砖规格和瓷砖进给速度确定第一组抛光组单元的摆动频率，后一组抛光组单元的摆动频率比前一组抛光组单元的摆动频率大1Hz或2Hz；每组抛光单元的运动均为从磨头伸出瓷砖边缘的距离为A时的位置开始。
模式3：每组抛光组单元的起始位置不同，摆动频率不同；
每组抛光组单元的起始位置按如下方法设置：当抛光组单元摆动到瓷砖的一端，磨头伸出瓷砖边缘的距离为A时，横梁距离瓷砖的另一端最短的距离为B，抛光组单元的数量为N，第一组抛光组单元的起始位置为：第一组抛光组单元离瓷砖一边的距离为B/N；第二组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为2B/N；第三组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为3B/N...依次类推，第N组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为B；
每组抛光组单元的摆动频率按如下方法设置：根据输入的瓷砖的规格和瓷砖的进给速度确定第一组抛光组单元的摆动频率，后一组抛光组单元的摆动频率比前一组抛光组单元的摆动频率大1Hz或2Hz；
模式4：每组抛光组单元的起始位置相同，摆动频率相同；每组抛光单元的运动均为从磨头伸出瓷砖边缘的距离为A时的位置开始；摆动频率根据瓷砖的进给速度和瓷砖的规格确定。
模式1、3适用于瓷砖进给速小于10米/分钟，1*1m～2*2m规格砖。模式2适用于瓷砖进给速度大于10米/分钟，适于所有规格瓷砖。模式4适于瓷砖进给速度20～35米/分钟，并且适于所有规格瓷砖。用户可以根据自己的需要，合理的选择模式。
相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：
本发明通过采用多个抛光组单元，每个抛光组单元根据瓷砖规格和进给速度的不同，其运动的起点位置和摆动频率做相应的改变，从而每个抛光组单元都有自己的运行轨迹，而且这些轨迹都不相同，因此在瓷砖表面上形成了复合的加工轨迹。复合加工轨迹比普通抛光机轨迹要致密很多，能够有效的增加覆盖率、减少漏抛，提高瓷砖表面的抛光均匀度，提高瓷砖抛光效率。
并且通过科学的设计瓷砖抛光设备，有效解决了现有技术工艺流程占地面积大，实用设备多、磨具消耗大、生产成本高等难题。最终达到低能耗和低磨具损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有瓷砖抛光机单磨头加工瓷砖轨迹；
图2为现有抛光机双磨头加工瓷砖轨迹；
图3为本发明瓷砖抛光工艺原理图；
图4为本发明瓷砖抛光机整机结构；
图5为本发明模式1下的抛光组单元运动轨迹
图6为本发明模式2下的抛光组单元运动轨迹
附图说明：
从动带轮1、传送皮带2、机架3、横梁第一支撑座4、第一抛光组5、横梁第二支撑座6、第二抛光组7、横梁第三支撑座8、第三抛光组9、横梁第四支撑座10、第四抛光组 11、横梁第五支撑座12、第五抛光组13、横梁第六支撑座14、瓷砖15、瓷砖进给变速箱 16、瓷砖进给驱动电机17、联轴器18、主动带轮19、第四抛光组第一磨头系统20、第四抛光组横梁21、第四抛光组第二磨头系统22、第四抛光组横梁摆动驱动系统23
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
瓷砖抛光装置由控制系统、瓷砖进给系统以及瓷砖抛光系统组成，如图4所示，瓷砖的进给系统由从动带轮1，传送皮带2，机架3，瓷砖15，瓷砖进给变速箱，瓷砖进给驱动电机17，联轴器18，主动带轮19组成。从动带轮1和主动带轮19安装在机架3上，瓷砖进给变速箱16与瓷砖进给驱动电机17连接并固定在一起，主动带轮19通过联轴器 18连接瓷砖进给变速箱16。传送皮带2套在从动带轮1和主动带轮19上，瓷砖15置于传送皮带2上。瓷砖进给系统运行原理如下：
使用者根据瓷砖产量的需要确定瓷砖的进给速度，启动瓷砖进给驱动电机17，瓷砖进给驱动电机17经过瓷砖进给变速箱16变速后，将运动和动力通过联轴器18传递给主动第阿伦19。主动带轮19又通过传送皮带2将运动和动力传送给从动带轮1，从而驱动从动带轮1、主动带轮19旋转。进而驱动传送皮带2和放置在其上的瓷砖15平行移动。
瓷砖的抛光系统包括抛光组单元、横梁摆动驱动单元以及横梁支撑架，为了形成复合型的运动轨迹，抛光组单元的数量至少为一个，横梁摆动单元的数量至少为一个，不同的抛光组单元由不同的横梁摆动单元驱动单元驱动，从而才能使得每个抛光组单元的运动轨迹不同，作为优选，抛光组单元的数量与横梁摆动单元的数量相等。每个抛光组单元由至少一个磨头组成，优选的，每个抛光组单元由两个磨头系统组成，两个磨头可以平行排列也可以错位排列，在本发明中，两个磨头为平行排列。每个抛光组单元横梁的一端在一个横梁支撑座上滑动，另一端在另一个横梁支撑座上滑动，并且相邻的两个抛光组单元共用一个横梁支撑座，这样做的目的是为了使设备结构紧凑，体积小，结构简单，所以横梁支撑座的数量比抛光组单元的数量多一个。
关于抛光组单元的运动结构，本发明取自图4中的第四组抛光组单元为例说明，抛光组单元由横梁第四支撑座10，第四抛光组11、横梁第5支撑座12、第四抛光组第一磨头20、第四抛光组横梁21、第四抛光组第二磨头22、第四抛光组横梁摆动驱动单元23组成。
第四抛光组横梁21固定安装有第四抛光组第一磨头20、第四抛光组第二磨头22。第四抛光组横梁21的背后固定安装有第四抛光组横梁摆动驱动单元23，该系统是专门驱动第四抛光组横梁21摆动的。第四抛光组横梁21由横梁第四支撑座10、横梁第5支撑座 12支撑。
运行原理如下：第四抛光组横梁摆动驱动单元为驱动第四抛光组横梁21以及固定安装其上的第四抛光组第一磨头、第四抛光组第二磨头系统22沿着横梁第四支撑座10、横梁第5支撑座摆动。每个抛光组单元的运动都是独立的。
本发明提到的抛光装置包括四种不同的模式，每种模式对应抛光组单元不同的工作状态，四种模式如下：
模式1：每组抛光组单元的起始位置不同，摆动频率相同；当抛光组单元摆动到瓷砖的一端，磨头伸出瓷砖边缘的距离为A时，横梁距离瓷砖的另一端最短的距离为B，抛光组单元的数量为N，第一组抛光组单元的起始位置为，第一组抛光组单元离瓷砖一边的距离为B/N；第二组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为2B/N；第三组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为3B/N...依次类推，第N组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为B；摆动频率根据瓷砖的进给速度确定。
作为优选的，距离A的数值最好为100mm。
模式2：每组抛光组单元的起始位置相同，摆动频率不同；根据输入的瓷砖进给速度确定第一组抛光组单元的摆动频率，后一组抛光组单元的摆动频率比前一组抛光组单元的摆动频率大1Hz或2Hz；每组抛光单元的起始位置均为从磨头伸出瓷砖边缘的距离为A。
模式3：每组抛光组单元的起始位置不同，摆动频率不同；
每组抛光组单元的起始位置按如下方法设置：每组抛光组单元的起始位置不同，摆动频率相同；当抛光组单元摆动到瓷砖的一端，磨头伸出瓷砖边缘的距离为A时，横梁距离瓷砖的另一端最短的距离为B，抛光组单元的数量为N，第一组抛光组单元的起始位置为，第一组抛光组单元离瓷砖一边的距离为B/N；第二组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为2B/N；第三组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为3B/N...依次类推，第N组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为B；
每组抛光组单元的摆动频率按如下方法设置：根据输入的瓷砖进给速度确定第一组抛光组单元的摆动频率，后一组抛光组单元的摆动频率比前一组抛光组单元的摆动频率大 1Hz或2Hz；
模式4：每组抛光组单元的起始位置相同，摆动频率相同；每组抛光单元的起始位置均为从磨头伸出瓷砖边缘的距离为A；摆动频率根据瓷砖的进给速度确定。
模式1、3适用于瓷砖进给速小于10米/分钟，1*1m～2*2m规格砖。模式2适用于瓷砖进给速度大于10米/分钟，适于所有规格瓷砖。模式4适于瓷砖进给速度20～35米/分钟，并且适于所有规格瓷砖。
多个抛光组单元组合运动，由于每个抛光组单元都为独立运动，从而磨头在瓷砖表面上复合形成加工轨迹，复合的加工轨迹要比普通抛光机加工轨迹要致密很多，大幅度提高了磨头的有效覆盖率，能有效减少漏抛及过磨的现象，并且提高瓷砖表面的抛光均匀度，提高瓷砖抛光效率。

Claims (6)

1.一种瓷砖抛光方法，其特征在于，使用瓷砖抛光装置，所述瓷砖抛光装置包括控制系统、瓷砖进给系统以及瓷砖抛光系统，所述瓷砖抛光系统包括抛光组单元、横梁摆动驱动单元以及横梁支撑架，所述抛光组单元的数量至少为2个，所述横梁摆动驱动单元的数量至少为2个，所述横梁支撑架的数量至少为3个；抛光组单元由横梁摆动驱动单元驱动，使得抛光组单元在横梁支撑架上摆动，每个所述抛光组单元的摆动为独立的；每个所述抛光组单元包括至少一个磨头，所述磨头固定在横梁上；
所述瓷砖抛光方法包括以下四种模式：
模式一：根据瓷砖规格和进给速度确定抛光组单元的起始位置和摆动频率，每组抛光组单元的起始位置不同，摆动频率相同；当抛光组单元摆动到瓷砖的一端，磨头伸出瓷砖边缘的距离为A时，横梁距离瓷砖的另一端最短的距离为B，抛光组单元的数量为N，第一组抛光组单元的起始位置为，第一组抛光组单元离瓷砖一边的距离为B/N；第二组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为2B/N；第三组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为3B/N...依次类推，第N组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为B；摆动频率根据瓷砖的进给速度和瓷砖的规格确定；
模式二：根据瓷砖规格和进给速度确定抛光组单元的起始位置和摆动频率，每组抛光组单元的起始位置相同，摆动频率不同；根据输入的瓷砖规格和瓷砖进给速度确定第一组抛光组单元的摆动频率，后一组抛光组单元的摆动频率比前一组抛光组单元的摆动频率大1Hz 或2Hz；每组抛光单元的运动均为从磨头伸出瓷砖边缘的距离为A时的位置开始；
模式三：根据瓷砖规格和进给速度确定抛光组单元的起始位置和摆动频率，每组抛光组单元的起始位置不同，摆动频率不同；
每组抛光组单元的起始位置按如下方法设置：当抛光组单元摆动到瓷砖的一端，磨头伸出瓷砖边缘的距离为A时，横梁距离瓷砖的另一端最短的距离为B，抛光组单元的数量为N，第一组抛光组单元的起始位置为：第一组抛光组单元离瓷砖一边的距离为B/N；第二组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为2B/N；第三组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为3B/N...依次类推，第N组抛光组单元离瓷砖的同一边的距离为B；
每组抛光组单元的摆动频率按如下方法设置：根据输入的瓷砖的规格和瓷砖的进给速度确定第一组抛光组单元的摆动频率，后一组抛光组单元的摆动频率比前一组抛光组单元的摆动频率大1Hz 或2Hz；
模式四：根据瓷砖规格和进给速度确定抛光组单元的起始位置和摆动频率，其特征在于：每组抛光组单元的起始位置相同，摆动频率相同；每组抛光单元的运动均为从磨头伸出瓷砖边缘的距离为A时的位置开始；摆动频率根据瓷砖的进给速度和瓷砖的规格确定。
2.如权利要求1所述的瓷砖抛光方法，其特征在于：相邻的两个所述抛光组单元共用一个所述横梁支撑架，所述横梁支撑架的数量比所述抛光组单元的数量多一个。
3.如权利要求1所述的瓷砖抛光方法，其特征在于：所述横梁摆动驱动单元的数量与所述抛光组单元的数量相等。
4.如权利要求1所述的瓷砖抛光方法，其特征在于：每个所述抛光组单元包括两个磨头。
5.如权利要求1所述的瓷砖抛光方法，其特征在于：两个所述磨头可平行排列或错位排列。
6.如权利要求3所述的瓷砖抛光方法，其特征在于：每个所述抛光组单元由不同的横梁摆动驱动装置驱动。
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