CN108284377A - 一种瓷砖复合运动轨迹抛光装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种瓷砖复合运动轨迹抛光装置及方法。本发明的瓷砖复合运动轨迹抛光装置，包括机架及设置在机架上的横向进给组件、纵向进给组件、抛光组件和输送组件；所述横向进给组件包括横向进给器和支撑板，所述横向进给器的输出端与所述支撑板连接并用于带动所述支撑板横向移动；所述纵向进给组件包括纵向进给器和支撑梁，所述纵向进给器设置在所述支撑板上，所述纵向进给器的输出端与所述支撑梁连接并用于带动所述支撑梁纵向移动；所述抛光组件设置于所述支撑梁上；所述输送组件包括输送电机和输送带，所述输送电机的输出端与所述输送带传动连接，所述输送带位于所述抛光组件下方且所述输送带的输送方向与所述支撑梁平行。
Description
技术领域
本发明涉及瓷砖生产设备领域，特别是涉及一种瓷砖复合运动轨迹抛光装置及方法。
背景技术
陶瓷质砖抛光机的主要作用是对烧制完成的砖坯表面进行磨削，以提高烧制砖坯的平面度及光泽度。
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18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5m/min提高到30m/min，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18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。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种瓷砖复合运动轨迹抛光装置及方法，其具有加工质量高、占地面积小、生产效率高、能耗少的优点。
一种瓷砖复合运动轨迹抛光装置，包括机架及设置在机架上的横向进给组件、纵向进给组件、抛光组件和输送组件；所述横向进给组件包括横向进给器和支撑板，所述横向进给器的输出端与所述支撑板连接并用于带动所述支撑板横向移动；所述纵向进给组件包括纵向进给器和支撑梁，所述纵向进给器设置在所述支撑板上，所述纵向进给器的输出端与所述支撑梁连接并用于带动所述支撑梁纵向移动；所述抛光组件设置于所述支撑梁上；所述输送组件包括输送电机和输送带，所述输送电机的输出端与所述输送带传动连接，所述输送带位于所述抛光组件下方且所述输送带的输送方向与所述支撑梁平行。
本发明的瓷砖复合运动轨迹抛光装置通过设置横向进给组件和纵向进给组件，实现了对抛光组件在横向和纵向的同时进给，有效地提高了磨头的有效覆盖率，减少了漏抛或过磨的现象，提高了瓷砖表现的加工品质和质量，同时，其占地面积小、设备少，对模具的消耗少，既提高了生产效率，又有效降低了能耗。
进一步地，所述横向进给器为横向进给电机；所述横向进给组件还包括横向进给丝杠，所述横向进给丝杠通过一横向丝杠支撑座固定，所述横向进给丝杠的一端与所述横向进给电机的输出端连接，所述横向进给丝杠上设置有一横向滚珠螺母，所述横向滚珠螺母与所述支撑板连接。
进一步地，所述横向进给组件还包括横向导轨，所述横向导轨设置于所述机架上，所述支撑板通过一滑块滑动设置于所述横向导轨上。
进一步地，所述纵向进给器为纵向进给电机；所述纵向进给组件还包括纵向导轨和纵向进给丝杠，所述支撑梁滑动设置于所述纵向导轨上，所述纵向进给丝杠通过一纵向进给丝杠支撑座固定于所述支撑板上，所述纵向进给丝杠上设置有纵向滚珠螺母，所述纵向滚珠螺母与所述支撑梁连接，所述纵向进给丝杠的一端与所述纵向进给电机的输出端连接。
进一步地，所述抛光组件包括磨头驱动电机、磨头主轴和磨头；所述磨头驱动电机竖直设置于所述支撑梁上，所述磨头驱动电机的输出端经一磨头驱动带与所述磨头主轴连接，所述磨头固定于所述磨头主轴上。
进一步地，所述抛光组件还包括磨头推动气缸，所述磨头推动气缸的缸体固定于所述支撑梁上，所述磨头推动气缸的活塞杆与所述磨头主轴套接，所述磨头推动气缸用于带动所述磨头主轴上下移动。
进一步地，所述输送组件还包括输送带轮，所述输送带轮枢接于所述机架的下部，所述输送带设置于所述输送带轮上，所述输送电机的输出端与所述输送带轮连接。
进一步地，还包括控制器，所述控制器设置在所述机架上，所述控制器与所述横向进给组件、纵向进给组件、抛光组件和输送组件信号连接。
本发明还公开了一种瓷砖复合运动轨迹抛光方法，包括以下步骤：
设横向进给器推动支撑板往复移动的两个相反的速度分别为和二者的绝对值相等；纵向进给器推动支撑梁往复移动的两个相反的速度分别为和二者的绝对值相等；支撑板和支撑梁的合速度为
设输送带输送瓷砖的速度的绝对值为v；
令v与或的绝对值的差值恒定且不为0；
S1.启动输送组件，输送电机带动输送带输送瓷砖；
启动横向进给组件和纵向进给组件，横向进给器推动支撑板进行向的横向移动，支撑梁和抛光组件随之进行横向移动，
同时，纵向进给器推动支撑梁进行向的纵向移动，
在此期间，抛光组件对瓷砖进行抛光，
直至支撑梁在横向和纵向均移动至极限位置；
S2.横向进给组件停止动作，其停止动作保持时间为N；
在该N时间段内，纵向进给组件的纵向推动器推动支撑梁进行向的纵向移动，在此期间，抛光组件进行抛光，
直至支撑梁在纵向移动至极限位置；
S3.横向进给组件重新启动，横向进给器推动支撑板进行向的横向移动，支撑梁和抛光组件随之进行横向移动，
同时，纵向进给器推动支撑梁进行向的纵向移动，
在此期间，抛光组件对瓷砖进行抛光，
直至支撑梁在横向和纵向均移动至极限位置；
S4.横向进给组件停止动作，其停止动作保持时间也为N；
在该N时间段内，纵向进给组件的纵向推动器推动支撑梁进行向的纵向移动，
在此期间，抛光组件进行抛光，
直至支撑梁在纵向移动至极限位置；
S5.重复S1至S4。
相对于现有技术，本发明的瓷砖复合运动轨迹抛光装置通过设置横向进给组件和纵向进给组件，实现了对抛光组件在横向和纵向的同时进给，有效地提高了磨头的有效覆盖率，减少了漏抛或过磨的现象，提高了瓷砖表现的加工品质和质量，同时，其占地面积小、设备少，对模具的消耗少，既提高了生产效率，又有效降低了能耗。本发明的瓷砖复合运动轨迹抛光装置具有加工质量高、占地面积小、生产效率高、能耗少等优点。本发明的瓷砖复合运动轨迹抛光方法有效地提高了磨头的有效覆盖率，减少了漏抛或过磨的现象。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明的瓷砖复合运动轨迹抛光装置的主视图。
图2是本发明的瓷砖复合运动轨迹抛光装置的俯视图。
图3是本发明的瓷砖复合运动轨迹抛光装置的侧视图。
图4是横向进给组件的结构示意图。
图5是纵向进给组件的结构示意图。
图6是抛光组件的结构示意图。
图7是步骤S1的移动示意图。
图8是步骤S1的合成移动示意图。
图9是步骤S1的合成向量示意图。
图10是步骤S1的抛光轨迹示意图。
图11是步骤S2的移动示意图。
图12是步骤S2的抛光轨迹示意图。
图13是步骤S3的移动示意图。
图14是步骤S3的抛光轨迹示意图。
图15是步骤S4的移动示意图。
图16是步骤S4的抛光轨迹示意图。
图17是瓷砖表面的复合抛光轨迹的示意图。
图18是现有技术的瓷砖表面抛光轨迹示意图。
具体实施方式
请参阅图1-3，本发明的瓷砖复合运动轨迹抛光装置，包括机架10及设置在机架10上的横向进给组件20、纵向进给组件30、抛光组件40、输送组件50和控制器。横向进给组件20用于带动抛光组件40进行横向进给，纵向进给组件30用于带动抛光组件40进行纵向进给，输送组件50则用于为抛光组件40输送瓷砖。所述控制器设置在所述机架10上，所述控制器与所述横向进给组件20、纵向进给组件30、抛光组件40和输送组件50信号连接。
请参阅图4，本实施例的所述横向进给组件20包括横向进给器21、支撑板22、横向进给丝杠23和横向导轨24。
所述横向进给器21的输出端与所述支撑板22连接并用于带动所述支撑板22横向移动。本实施例还优选地设置了一横向进给器支撑座25，其用于将所述横向进给器21固定在机架10上。所述横向进给器21为横向进给电机。
所述横向进给丝杠23通过一横向丝杠支撑座26固定，所述横向进给丝杠23的一端与所述横向进给电机的输出端连接，所述横向进给丝杠23上设置有一横向滚珠螺母27，所述横向滚珠螺母27与所述支撑板22连接。所述横向导轨24设置于所述机架10上，所述支撑板22通过一滑块滑动设置于所述横向导轨24上。本实施例的所述横向导轨24优选地通过一横向导轨支座28固定于机架10上。本实施例使用联轴器将横向进给丝杠23的一端与所述横向进给电机连接。
请参阅图5，本实施例的所述纵向进给组件30包括纵向进给器31、支撑梁32、纵向导轨33和纵向进给丝杠34。
所述纵向进给器31设置在所述支撑板22上，本实施例优选地设置了一纵向进给器支撑板35以将纵向进给器设置于所述支撑板22上。所述纵向进给器31的输出端与所述支撑梁32连接并用于带动所述支撑梁32纵向移动。本实施例的所述纵向进给器31为纵向进给电机。
所述支撑梁32滑动设置于所述纵向导轨33上，所述纵向进给丝杠34通过一纵向丝杠支撑座36固定于所述支撑板22上，所述纵向进给丝杠34上设置有纵向滚珠螺母37，所述纵向滚珠螺母37与所述支撑梁32连接，所述纵向进给丝杠34的一端与所述纵向进给电机的输出端连接。
请参阅图6，所述抛光组件40设置于所述支撑梁32上。本实施例的所述抛光组件40包括磨头驱动电机41、磨头推动气缸42、磨头主轴43和磨头44。
所述磨头驱动电机41竖直设置于所述支撑梁32上，所述磨头驱动电机41的输出端经一磨头驱动带45与所述磨头主轴43连接，所述磨头44固定于所述磨头主轴43上。
所述磨头推动气缸42的缸体固定于所述支撑梁32上，所述磨头推动气缸42的活塞杆与所述磨头主轴43套接，所述磨头推动气缸42用于带动所述磨头主轴43上下移动。通过套接，在磨头主轴43在磨头驱动电机41带动旋转时，磨头主轴43不会与磨头推动气缸42的活塞杆发生干涉，在需要调整磨头44高度时，启动磨头推动气缸42推动磨头主轴43上下移动即可。
本实施例的所述输送组件50包括输送电机51、输送带轮52和输送带53。所述输送电机51的输出端与所述输送带53传动连接，所述输送带53位于所述抛光组件40下方且所述输送带53的输送方向与所述支撑梁32平行。所述输送带轮52枢接于所述机架10的下部，所述输送带53设置于所述输送带轮52上，所述输送电机51的输出端与所述输送带轮52连接。
本实施例的横向进给器21、纵向进给器31、磨头驱动电机41和输送电机51均优选地设置为伺服电机。
本发明的瓷砖复合运动轨迹抛光方法，包括以下步骤：
设横向进给器21推动支撑板22往复移动的两个相反的速度分别为和二者的绝对值相等；纵向进给器31推动支撑梁32往复移动的两个相反的速度分别为和二者的绝对值相等；支撑板22和支撑梁32的合速度为
设输送带53输送瓷砖的速度的绝对值为v；
令v与或的绝对值的差值恒定且不为0；
S1.请参阅图7-图10。
启动输送组件50，输送电机51带动输送带53输送瓷砖；
启动横向进给组件20和纵向进给组件30，横向进给器21推动支撑板22进行向的横向移动，支撑梁32和抛光组件随之进行横向移动，
同时，纵向进给器31推动支撑梁32进行向的纵向移动，
在此期间，抛光组件40对瓷砖进行抛光，
直至支撑梁32在横向和纵向均移动至极限位置。
不考虑输送带53的进给时，
向的横向移动与向的纵向移动的合运动为斜线运动
通过调整v的大小，及和的方向和绝对值的大小，v与结合，可得到一条横向穿过瓷砖表面的的直线，即为该步骤瓷砖表面的抛光轨迹，如图10所示。
S2.请参阅图11和图12。
横向进给组件20停止动作，其停止动作保持时间为N；
在该N时间段内，纵向进给组件30的纵向推动器推动支撑梁32进行向的纵向移动，
在此期间，抛光组件40进行抛光，
直至支撑梁32在纵向移动至极限位置；
由于横向进给组件20停止动作，此时，抛光组件的进给只有向的纵向移动，而与v的合运动与共线，在瓷砖表面的抛光轨迹即为在瓷砖上纵向的直线，瓷砖表面的抛光轨迹如图12所示。
S3.请参阅图13-14。
横向进给组件20重新启动，横向进给器21推动支撑板22进行向的横向移动，支撑梁32和抛光组件40随之进行横向移动，
同时，纵向进给器31推动支撑梁32进行向的纵向移动，
在此期间，抛光组件40对瓷砖进行抛光，
直至支撑梁32在横向和纵向均移动至极限位置。
其抛光原理和轨迹可参照S1。
S4.请参阅图15-16。
横向进给组件20停止动作，其停止动作保持时间也为N；
在该N时间段内，纵向进给组件30的纵向推动器推动支撑梁32进行向的纵向移动，
在此期间，抛光组件40进行抛光，
直至支撑梁32在纵向移动至极限位置。
其抛光原理和轨迹可参照S2。
S5.重复S1至S4。
瓷砖表面的复合抛光轨迹如图17所示。
瓷砖表面的轨迹为矩形轨迹，其大幅度提高了磨头44的有效覆盖率，减少了漏抛或过磨的现象。
相对于现有技术，本发明的瓷砖复合运动轨迹抛光装置通过设置横向进给组件和纵向进给组件，实现了对抛光组件在横向和纵向的同时进给，有效地提高了磨头的有效覆盖率，减少了漏抛或过磨的现象，提高了瓷砖表现的加工品质和质量，同时，其占地面积小、设备少，对模具的消耗少，既提高了生产效率，又有效降低了能耗。本发明的瓷砖复合运动轨迹抛光装置具有加工质量高、占地面积小、生产效率高、能耗少等优点。本发明的瓷砖复合运动轨迹抛光方法有效地提高了磨头的有效覆盖率，减少了漏抛或过磨的现象。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种瓷砖复合运动轨迹抛光装置，其特征在于：包括机架及设置在机架上的横向进给组件、纵向进给组件、抛光组件和输送组件；所述横向进给组件包括横向进给器和支撑板，所述横向进给器的输出端与所述支撑板连接并用于带动所述支撑板横向移动；所述纵向进给组件包括纵向进给器和支撑梁，所述纵向进给器设置在所述支撑板上，所述纵向进给器的输出端与所述支撑梁连接并用于带动所述支撑梁纵向移动；所述抛光组件设置于所述支撑梁上；所述输送组件包括输送电机和输送带，所述输送电机的输出端与所述输送带传动连接，所述输送带位于所述抛光组件下方且所述输送带的输送方向与所述支撑梁平行。
2.根据权利要求1所述的瓷砖复合运动轨迹抛光装置，其特征在于：所述横向进给器为横向进给电机；所述横向进给组件还包括横向进给丝杠，所述横向进给丝杠通过一横向丝杠支撑座固定，所述横向进给丝杠的一端与所述横向进给电机的输出端连接，所述横向进给丝杠上设置有一横向滚珠螺母，所述横向滚珠螺母与所述支撑板连接。
3.根据权利要求2所述的瓷砖复合运动轨迹抛光装置，其特征在于：所述横向进给组件还包括横向导轨，所述横向导轨设置于所述机架上，所述支撑板通过一滑块滑动设置于所述横向导轨上。
4.根据权利要求1所述的瓷砖复合运动轨迹抛光装置，其特征在于：所述纵向进给器为纵向进给电机；所述纵向进给组件还包括纵向导轨和纵向进给丝杠，所述支撑梁滑动设置于所述纵向导轨上，所述纵向进给丝杠通过一纵向进给丝杠支撑座固定于所述支撑板上，所述纵向进给丝杠上设置有纵向滚珠螺母，所述纵向滚珠螺母与所述支撑梁连接，所述纵向进给丝杠的一端与所述纵向进给电机的输出端连接。
5.根据权利要求1所述的瓷砖复合运动轨迹抛光装置，其特征在于：所述抛光组件包括磨头驱动电机、磨头主轴和磨头；所述磨头驱动电机竖直设置于所述支撑梁上，所述磨头驱动电机的输出端经一磨头驱动带与所述磨头主轴连接，所述磨头固定于所述磨头主轴上。
6.根据权利要求5所述的瓷砖复合运动轨迹抛光装置，其特征在于：所述抛光组件还包括磨头推动气缸，所述磨头推动气缸的缸体固定于所述支撑梁上，所述磨头推动气缸的活塞杆与所述磨头主轴套接，所述磨头推动气缸用于带动所述磨头主轴上下移动。
7.根据权利要求1所述的瓷砖复合运动轨迹抛光装置，其特征在于：所述输送组件还包括输送带轮，所述输送带轮枢接于所述机架的下部，所述输送带设置于所述输送带轮上，所述输送电机的输出端与所述输送带轮连接。
8.根据权利要求1所述的瓷砖复合运动轨迹抛光装置，其特征在于：还包括控制器，所述控制器设置在所述机架上，所述控制器与所述横向进给组件、纵向进给组件、抛光组件和输送组件信号连接。
9.一种瓷砖复合运动轨迹抛光方法，包括以下步骤：
设横向进给器推动支撑板往复移动的两个相反的速度分别为和二者的绝对值相等；纵向进给器推动支撑梁往复移动的两个相反的速度分别为和二者的绝对值相等；支撑板和支撑梁的合速度为
设输送带输送瓷砖的速度的绝对值为v；
令v与或的绝对值的差值恒定且不为0；
S1.启动输送组件，输送电机带动输送带输送瓷砖；
启动横向进给组件和纵向进给组件，横向进给器推动支撑板进行向的横向移动，支撑梁和抛光组件随之进行横向移动，
同时，纵向进给器推动支撑梁进行向的纵向移动，
在此期间，抛光组件对瓷砖进行抛光，
直至支撑梁在横向和纵向均移动至极限位置；
S2.横向进给组件停止动作，其停止动作保持时间为N；
在该N时间段内，纵向进给组件的纵向推动器推动支撑梁进行向的纵向移动，在此期间，抛光组件进行抛光，
直至支撑梁在纵向移动至极限位置；
S3.横向进给组件重新启动，横向进给器推动支撑板进行向的横向移动，支撑梁和抛光组件随之进行横向移动，
同时，纵向进给器推动支撑梁进行向的纵向移动，
在此期间，抛光组件对瓷砖进行抛光，
直至支撑梁在横向和纵向均移动至极限位置；
S4.横向进给组件停止动作，其停止动作保持时间也为N；
在该N时间段内，纵向进给组件的纵向推动器推动支撑梁进行向的纵向移动，在此期间，抛光组件进行抛光，
直至支撑梁在纵向移动至极限位置；
S5.重复S1至S4。
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