CN108793983A - 自生釉骨质陶瓷泥料以及自生釉骨质陶瓷智能化生产工艺 - Google Patents

自生釉骨质陶瓷泥料以及自生釉骨质陶瓷智能化生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及自生釉骨质陶瓷泥料以及自生釉骨质陶瓷智能化生产工艺，配方组成为：按重量百分比计，高岭土：15‑19％；长石：16‑20％；石英：35‑45％；羟基磷酸钙：10‑20％；纳米级锂辉石：2‑3％；滑石：1‑3％；纳米级锆英砂：1%‑1.5%。该产品在德化玉瓷的坯料中按比例加入多种天然矿物以及稀土元素氧化物制成新型坯料，经成型，不施釉用氧化焰一次烧成，其改变了骨瓷二次烧成工艺，减少了制釉、施釉、抛光、清洗、干燥等多道工序，不用仿形匣钵，提高了质量和效能，节能降耗。其智能化生产工艺将传统的陶瓷工艺与智能制造相融合，使企业实现优化工艺流程，降低生产成本，促进劳动效率和生产效益的提升。更好地推动陶瓷企业向绿色化、数字化、智能化和柔性化方向发展。

Description

自生釉骨质陶瓷泥料以及自生釉骨质陶瓷智能化生产工艺
技术领域
本发明涉及一种自生釉骨质陶瓷泥料以及自生釉骨质陶瓷智能化生产工 艺，属于陶瓷制备领域。
背景技术
陶瓷的发展史是中华文明史的一个重要的组成部分，中国作为四大文明古 国之一，为人类社会的进步和发展做出了卓越的贡献，其中陶瓷的发明和发展 更具有独特的意义。中国瓷器因其极高的实用性和艺术性而备受世人的推崇。 我国是世界陶瓷制造中心和陶瓷生产大国，年产量和出口量居世界首位，陶瓷 制品也是我国出口创汇的主要产品之一，就产业发展而言，若要维持较高的年 产量和出口量就需要陶瓷企业不断开采矿物资源，从而保证原料来源。因此， 陶瓷行业一直以来都是耗能大户，在国民经济能耗中占了很大的比例。但是， 随着矿物原料的日渐枯竭，能源供应日趋紧张，生产成本大幅提高，节能减排 降耗终将是陶瓷行业的发展方向。在陶瓷生产原料中，黏土矿和石英矿的利用 率极高，所占原料比例高达50％；德化骨质瓷常用的黏土原料是龙岩高岭土 矿，然而随着大量的开采，龙岩高岭土矿储量已经大幅下降，若要维持产量， 就需要另找矿源进行开采，开采成本较高；另一方面，在陶瓷生产工艺中，陶 瓷的烧制过程的能耗费用占生产成本比例高达30％以上，因此，降低矿物资源 的比例和降低烧成燃耗和电耗是陶瓷行业节能降耗，降低生产成本的两大重要 环节。
由于陶瓷科学技术的不断发展，以及市场对陶瓷新产品的需求日益增加， 迫使陶瓷企业要不断发展新产品，而不能不考虑产品的变动这个因素对合理组 织生产过程带来的问题和产生的影响，为了增强适应性，陶瓷企业要顺应时代 的发展，采用适应性强的机器设备以及智能化生产制造系统，以适应生产变动 的需要。
传统的陶瓷生产通常采用包括素烧和釉烧的二次烧成方式，即泥胎入窑经 过素烧后再智能化生产系统出窑，将这次出窑的瓷胎进行表面上釉(即将预先 制备的釉料覆盖在瓷胎表面)，然后再次智能化生产系统入窑进行釉烧。陶瓷 生产工艺一般包括原料选定，配料，粉碎，过筛，除铁，压滤，练泥智能化生 产系统形成泥料，成型，干燥，素烧，上釉，釉烧即烧成为陶瓷成品，其中原 料选定主要指矿物智能化生产系统选择，练泥有的分为一次练泥和二次练泥， 在一次练泥和二次练泥之间设置陈腐工序，智能化生产系统粉碎采用加水球 磨。陶瓷生产涉及的设备一般包括搅拌机，球磨机，振动过筛机，磁除铁机， 智能化生产系统泥浆柱塞泵和压滤机，练泥机，成型设备，陶瓷窑等。目前， 在陶瓷智能化生产系统生产和科研实践中，泥胎在烧成过程中出现的自上釉或 自释釉或自析釉或自生釉现象就智能化生产系统得到重视，从配方、机理、添 加活化剂到固相结构中的液相析出毛细力等进行了多方面的智能化生产系统探 讨，但是，至今自生釉骨质陶瓷一次烧成技术仍在实用化进程中。且传统陶瓷 生产涉及的设备较多，所需人力成本较高，成品率低。
授权公告号为“CN101696124B”的中国发明专利公开了一种强化釉骨质瓷 的烧成工艺，其将坯子成型好后，经过780-800℃素烧后打磨光滑，再上釉， 再把口沿与底沿釉去掉；第一次烧成采用还原火焰一次烧成，烧成温度1330- 1350℃；烧制好冷却后，选瓷分级，贴釉中彩花，等花纸干了以后再上口沿 釉，然后通过1270-1280℃的弱还原气氛二次烧成，即第二次口釉烧成的同时 进行釉中彩的烧制。其陶瓷成品需要第一次烧成后，上釉，再进行二次烧成， 工艺步骤较多；且上釉过程中不能保证充分的内外施釉，容易导致成品有缝隙，降低成品率。
授权公告号为“CN104290187B”的中国发明专利公开了一种异型陶瓷生产 线，该发明将异型石膏模具的内模改造为两个半模拼接的结构，而后配合使用 瓷坯转移装置的取模机构取出异型石膏模具的内模，再由分模机构将内模分 开，最后由吸盘组件将内模中的瓷坯吸出，放置于成品输送带上进入下一工 序，提高了异型陶瓷的生产效率；但是，该发明存在许多缺陷：1、每次切割 放入模具中的坯泥是固定的，不能改变坯泥的用量，陶瓷的坯体形状大小各种 各样，不同形状的坯体所需要的坯泥用量也不一样，上述发明的坯泥切割方面 存在缺陷导致能生产的陶瓷产品有限；2、该发明的供料装置仅是将坯泥送至 模具中，这个过程中没有对坯泥进行很好的压紧处理，导致坯泥中会存在气 泡、缝隙等，影响到陶瓷产品的成品率；3、该发明的滚压成型装置对滚压成 型后的瓷坯没有进行边角修理，后期还是需要人工进行修理，还是需要大量的 人力成本。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种自生釉骨质陶瓷泥料以及自生釉 骨质陶瓷智能化生产工艺，该自生釉骨质陶瓷泥料以及自生釉骨质陶瓷智能化 生产工艺在德化玉瓷的坯料中按比例加入多种天然矿物以及稀土元素氧化物制 成新型坯料，经成型，不施釉用氧化焰一次烧成，其改变了骨瓷二次烧成工 艺，减少了制釉、施釉、抛光、清洗、干燥等多道工序，不用仿形匣钵，提高 了质量和效能，节能降耗。其智能化生产工艺将传统的陶瓷工艺与智能制造相 融合，使企业实现优化工艺流程，降低生产成本，促进劳动效率和生产效益的 提升。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明在德化玉瓷的坯料中按比例加入多种天然矿物以及稀土元素氧 化物制成新型坯料，经成型，不施釉用氧化焰一次烧成，其改变了骨瓷二次烧 成工艺，减少了制釉、施釉、抛光、清洗、干燥等多道工序，不用仿形匣钵， 提高了质量和效能，节能降耗。且智能化生产工艺将传统的陶瓷工艺与智能制 造相融合，使企业实现优化工艺流程，降低生产成本，促进劳动效率和生产效 益的提升。更好地推动陶瓷企业向绿色化、数字化、智能化和柔性化方向发 展。
2、本发明云端设计制造系统、MES系统、自动制造自生釉骨质陶瓷的智能 化生产系统和自生釉骨质陶瓷仓库管理WMS系统实现了自生釉骨质陶瓷的生 产、检测、入库智能化生产系统等，使得云端设计制造系统与生产线有效结 合，实现智能工厂，有效提高了生产效率。
3、本发明设置有智能模糊逻辑控制器和模具转换控制器，通过预先存入 的相关数据，能够根据所需生产产品要求，进行快速化调整，有效优化生产工 艺，适用性更强。
4、本发明中陶瓷的制备采用一次烧成工艺，同时配合从进料到成型、干 燥和精坯全过程的自动化生产设备，比传统陶瓷生产工艺流程所用工序减少约 一半，无需“抛光”工序，减少了粉尘排放；无需“水洗”工序，减少了水资 源消耗；无需大量升温、降温和干燥工序，节省了能源，降低了能耗和“三 废”排放。
5、本发明的自生釉骨质陶瓷泥料配方中增加长石作为溶质，同时配合降 低高岭土的含量，可以实现降温节能，高岭土材料高昂，而且越来越稀缺，因 此降低高岭土的含量可以降低生产成本；同时氧化锆也作为溶质，一方面可以 实现降温节能，另一方面可以增加热稳定性和强度，改善易脆性能。本发明的 釉骨质陶瓷泥料配方能够在优化自生釉骨质陶瓷产品性能的同时，提高对环境 保护的力度，增长企业的经济效益，符合可持续发展策略。
6、本发明在进料过程中通过真空加热挤泥的方式能够连续供应成型用泥 料，保证泥料均匀、真空度高、塑性好，保证产品加工成型的精密。
7、本发明中陶瓷生产过程中的切、投料，取、放坯的过程都通过自动化 设备完成，不仅能够实现对泥料的精确投放及坯体的准确转移，同时能够减少 人工及劳动强度，降低人工成本。
8、本发明中陶瓷的一次烧成过程中通过设置智能化调控模块，根据预先 设置的烧成曲线对陶瓷的温度制度、气氛制度以及压力制度进行实时监测和控 制，同时可根据陶瓷制品的种类和特定需求通过智能化调控模块进行烧成曲线 的调整，以保证不同陶瓷制品的一次烧成过程均能平稳有效的进行。
9、本发明中陶瓷的生产自动化程度高，全自动流水线式生产，采用构件 化设计，安装操作简洁，同时根据智能化的构件能够较好的保证每一步工序符 合相应的标准和规范，通过数据实时监控陶瓷生产的各工序，避免了人工误差 的存在，提高了生产效率、产品成品率和一致性，而有效地保障安全生产，更 大限度地满足陶瓷企业实现产业升级和节能环保的需求。
本发明的技术方案如下：
一种自生釉骨质陶瓷泥料，配方组成为：按重量百分比计，高岭土：15- 19％；长石：16-20％；石英：35-45％；羟基磷酸钙：10-20％；纳米级锂辉 石：2-3％；滑石：1-3％；纳米级锆英砂：1-1.5％。
其中，上述的自生釉骨质陶瓷泥料制备陶瓷工艺，其工艺流程依次为按配 方配料、球磨、过筛、除铁、压滤、第一次练泥、第二次练泥、成型、装坯以 及烧成，坯体在1200℃-1250℃的氧化气氛中一次烧成陶瓷成品，其烧成曲线 如下：
1)常温～150℃，慢速升温约1小时至150℃进行烧制，升温速率为2.5℃ /min；(常温为20～25℃)；
2)150℃～1100℃，提高升温速度，升温速率为15.0℃/min；
3)1100℃～1200℃，降低升温速率防止骨瓷开裂，升温速率为3.3℃/min；
4)在1200～1250℃范围内保温1.5小时促进陶瓷致密化；
5)1250℃～900℃，高温冷却阶段，降温速率为16.5℃/min；
6)自然冷却至100℃。
本发明还公开了一种自生釉骨质陶瓷泥料，配方组成为：高岭土：15- 19％；长石：11-15％；石英：35-45％；羟基磷酸钙：10-20％；纳米级锂辉 石：2-3％；滑石：1-3％；纳米级锆英砂：1-1.5％；霞石正长岩：1-5％；硅硼 钙石3-5％；硅灰石:3-5％。
其中，上述的自生釉骨质陶瓷泥料制备陶瓷工艺，其工艺流程依次为按配 方配料、球磨、过筛、除铁、压滤、第一次练泥、第二次练泥、成型、装坯以 及烧成，坯体在1080-1160℃的氧化气氛中一次烧成陶瓷成品，其烧成曲线如 下：
1)常温～150℃，慢速升温约1小时至150℃进行烧制，升温速率为2.5℃ /min；(常温为20～25℃)；
2)150℃～1000℃，提高升温速度，升温速率为15.0℃/min；
3)1000℃～1080℃，降低升温速率防止骨瓷开裂，升温速率为3.3℃/min；
4)在1080～1160℃范围内保温1.5小时促进陶瓷致密化；
5)1160℃～1100℃，高温冷却第一阶段，降温速率为10℃/min；
6)1100℃～900℃，高温冷却第二阶段，降温速率为16.5℃/min；
7)自然冷却至100℃。
本发明还公开了一种自生釉骨质陶瓷智能化生产工艺，包括如下步骤：
S1、制作陶瓷泥料，采用上述任意一种陶瓷泥料配方；
S2、自动上料：将S1中陶瓷泥料通过上料输送装置输送到真空加热挤泥 装置；
S3、真空加热挤泥：陶瓷泥料于真空加热挤泥装置内抽真空加热并经由设 置在其内的蛟龙轴输送而出；
S4、自动切料投料：真空加热挤泥装置的出口端设置有切刀组件和定料转 运组件，定料转运组件通过真空吸盘吸住真空加热挤泥装置出口端陶瓷泥料， 切刀组件根据预设的泥料长度将泥料切割后，定料转运组件将泥料送入下模 具；
S5、自动滚压成型：通过环形模盘输送装置将装入泥料的下模具输送至滚 压成型装置进行滚压成型；
S6、烘干：将步骤S5中装有成型坯体的下模具通过环形模盘输送装置进 一步输送至轨道式烘干室；
S7、自动洗口：第一转运装置将从轨道式烘干室送出的成型坯体转运至洗 口装置上进行洗口；
S7-1、取坯：第一转运装置将步骤S5中的下模具内的成型坯体取出；
S8、一次烧成：第二转运装置将成型坯体送至成型输送装置上，成型输送 装置将成型坯体送往烧炉一次烧成陶瓷成品。
其中，自动滚压成型步骤具体为：装有陶瓷泥料的下模具经过环形模盘输 送装置输送至滚压成型装置，上模组件朝下模具方向下移并旋转配合；下转桶 向上移动至套设于下模具外部并带动下模具旋转，上模组件和下转桶的旋转方 向相反；去边组件刮去下模具表面多余泥料；吸废料组件吸取去边组件刮下的 泥料。
其中，自动洗口步骤具体为：第一转运装置将烘干后的成型坯体送至小转 盘上，大转盘带动其上的小转盘转动，经过转动的对中圆盘，对中圆盘的外沿 触碰成型坯体实现逐步对中，擦边机构擦洗成型坯体外沿。
其中，所述的自生釉骨质陶瓷智能化生产工艺，包括云端设计制造系统、 MES系统、自动制造自生釉骨质陶瓷的智能化生产系统和自生釉骨质陶瓷仓库 管理WMS系统，所述云端设计制造系统实现协同设计并将优化的工艺程序输入 所述智能化生产系统，所述MES系统依据订单信息和采集的WMS系统的信息生 成计划调度程序，所述智能化生产系统根据计划调度程序进行排产并进行自生 釉骨质陶瓷的自动生产和入库。
其中，所述智能化生产系统包括智能模糊逻辑控制器，智能模糊逻辑控制 器通过预先存入的烧成曲线，对烧炉内的烧成温度、压力、气氛进行实时监测 和调控；所述智能化生产系统包括模具转换控制器，模具转换控制器预先存入 多种模具类型转换数据，根据产品生产需求来自动更换模具。
其中，所述云端设计制造系统包括协同数字化设计中心、CAE分析系统、 CAPP系统、PLM系统，工程师通过所述协同数字化设计中心可对自己负责项目 中的自生釉骨质陶瓷进行协同设计；所述CAE分析系统对设计的自生釉骨质陶 瓷及整机反复进行分析计算；所述PLM系统对整个产品的数据资料进行管理， 工程师可以直接调用PLM系统里面的数据进行加工制造程序的编制形成优化的 工艺程序，并输入所述智能化生产系统；所述CAPP系统对自生釉骨质陶瓷进 行工艺规程的制定。
附图说明
图1为本发明的实施例一或实施例二陶瓷制备方式的流程示意图；
图2为本发明的实施例三陶瓷制备方式的流程示意图；
图3为本发明的实施例一的烧成曲线；
图4为本发明的实施例二的烧成曲线；
图5为本发明的管理系统的连接示意图；
图6为本发明整体装置的俯视图；
图7为本发明的上料输送装置的侧视图；
图8为本发明的上料输送装置的正视图；
图9为本发明的真空加热挤泥装置的正视图；
图10为本发明的切刀组件、定料转运组件和滚压成型装置的俯视结构示 意图；
图11为本发明的滚压成型装置侧视图；
图12为本发明的定料转运组件的立体结构图；
图13为本发明的洗口装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例一、
一种自生釉骨质陶瓷泥料，配方组成为：按重量百分比计，高岭土：15- 19％；长石：16-20％；石英：35-45％；羟基磷酸钙：10-20％；纳米级锂辉 石：2-3％；滑石：1-3％；纳米级锆英砂：1-1.5％。
其中，称取高岭土：160kg、钾长石：90kg、钠长石：80kg、石英430kg、 羟基磷酸钙180kg、纳米级锂辉石20kg、滑石15kg、纳米级锆英砂15kg，共 计1000kg，精确至1％，将以上原料投入装料量1.0吨球磨机中，(料∶球∶ 水＝1∶1∶0.8)球磨至细度为万孔筛净余0.5％以下，进行三次过筛除铁，经 压滤后的泥饼进行二次练泥(第一次练泥后，也可进行陈腐)，再经塑压成型、 干燥制成坯体，再在1200℃-1250℃的氧化气氛中一次烧成陶瓷成品。
参见图1和图3，其烧成曲线如下：
1)常温-150℃，升温速率为2.5℃/min；慢速升温约1小时至150℃进行 烧制以防止成型坯体开裂，脱去成型坯体中的游离水(常温为20～25℃)；
2)150℃-1100℃，提高升温速度，升温速率为15.0℃/min；期间骨瓷泥 料中的有机杂质在高温状态下分解、脱去羟基自由基，骨瓷泥料在此温度区间 烧制固结；
3)1100℃-1200℃，进行骨瓷泥料的烧结收缩成型过程，在此温度区间内 骨瓷泥料中的氧化锆发生晶相转变，要降低升温速率防止骨瓷开裂；升温速率 为3.3℃/min；
4)1200℃-1250℃，保温1.5小时促进陶瓷致密化，保温时间过长可能导 致二次重结晶；
5)1250℃-900℃，高温冷却阶段，降温速率为16.5℃/min；在此温度区 间需要急冷，防止成型坯体中的低价铁又重新氧化成高价铁使得坯体泛黄，成 色不透；
6)自然冷却至100℃。
上述泥料的化学组分：
表1
实施例二、
一种自生釉骨质陶瓷泥料，配方组成为：按重量百分比计，高岭土：15- 19％；长石：11-15％；石英：35-45％；羟基磷酸钙：10-20％；纳米级锂辉 石：2-3％；滑石：1-3％；纳米级锆英砂：1-1.5％；霞石正长岩：1-5％；硅硼 钙石3-5％；硅灰石:3-5％。
其中，称取高岭土：180kg、钾长石：70kg、钠长石：60kg、石英380kg、 羟基磷酸钙150kg、纳米级锂辉石20kg、滑石20kg、纳米级锆英砂10kg，霞 石正长岩30kg，硅硼钙石40kg，硅灰石40kg，共计1000kg，精确至1％，将 以上原料投入装料量1.0吨球磨机中，(料∶球∶水＝1∶1∶0.8)球磨至细度 为万孔筛净余0.5％以下，进行三次过筛除铁，经压滤后的泥饼进行二次练泥 (第一次练泥后，也可进行陈腐)，再经塑压成型、干燥制成坯体，再在1080℃ -1160℃的氧化气氛中一次烧成陶瓷成品。
参见图1和图4，其烧成曲线如下：
1)常温～150℃，慢速升温约1小时至150℃进行烧制，升温速率为2.5℃ /min；(常温为20～25℃)；
2)150℃～1000℃，提高升温速度，升温速率为15.0℃/min；
3)1000℃～1080℃，降低升温速率防止骨瓷开裂，升温速率为3.3℃/min；
4)在1080～1160℃范围内保温1.5小时促进陶瓷致密化；
5)1160℃～1100℃，高温冷却第一阶段，降温速率为10℃/min；
6)1100℃～900℃，高温冷却第二阶段，降温速率为16.5℃/min；
7)自然冷却至100℃。
烧成的工作原理：
实施例一中一次烧成的问题还存在烧结温度太高(1200-1250℃)，锆英 砂在1100-1250℃过程中升温速率过快，以及为了防止Fe在冷却过程中再次被 氧化造成变色，且在1250-1100℃冷却速度过快也导致纳米级锆英砂在1250- 1100℃过程中冷却速率过快，增加了陶瓷开裂的可能性，进而泥料中锆英砂的 作用无法全部发挥其增强韧性的功能。
为了解决该问题，加入霞石正长岩1-5％(与硅硼钙石、滑石配合可以增加 釉面光泽度并且在1000℃左右即可烧成)；硅灰石:3％-5％(与滑石配合可以降 低一次烧成的温度至1080℃左右，具有较高的机械强度)；硅硼钙石3-5％(与 纳米级锆英砂配合可以提高机械强度，降低热膨胀系数进而提高了耐热性)， 通过升温曲线可以看出，缓慢升温和降温的温度区间明显减少，大大节约了时 间和能耗，特别是在高温区的时间。
一方面由于降低了热膨胀系数，防止纳米级锆英砂造成的开裂，其次由于 降低了烧成温度与纳米级锆英砂晶体相变温度的区间，即使降低一定降温速 率，由于时间很短就能下降到1100℃以下，进而防止了Fe在冷却过程中再次 被氧化。
上述泥料的化学组分：
表2
此制品的物理性能经测试为：热稳定性：170℃-15℃水中不裂；釉面硬度 ≥630kg.f/mm2；白度≥60；透光度：≥45％；光泽度≥85％。
实施例三、
参见图2，图5-13，一种自生釉骨质陶瓷智能化生产工艺，包括如下步 骤：
S1、制作陶瓷泥料，该陶瓷泥料的配方采用上述任意一种；
S2、自动上料：将S1中陶瓷泥料通过上料输送装置1输送到真空加热挤 泥装置2；
S3、真空加热挤泥：陶瓷泥料于真空加热挤泥装置2内抽真空加热并经由 设置在其内的蛟龙轴21输送而出；
S4、自动切料投料：真空加热挤泥装置2的出口端设置有切刀组件22和 定料转运组件23，定料转运组件23通过真空吸盘24吸住真空加热挤泥装置2 出口端陶瓷泥料，切刀组件22根据预设的泥料长度将泥料切割后，定料转运 组件23将泥料送入下模具31；
S5、自动滚压成型：通过环形模盘输送装置3将装入泥料的下模具31输 送至滚压成型装置4进行滚压成型；
S6、烘干：将步骤S5中装有成型坯体的下模具31通过环形模盘输送装置 3进一步输送至轨道式烘干室5；
S7、取坯：第一转运装置6将步骤S5中的下模具31内的成型坯体取出；
S7-1、自动洗口：第一转运装置6将从轨道式烘干室5送出的成型坯体转 运至洗口装置10上进行洗口；
S8、一次烧成：第二转运装置7将成型坯体送至成型输送装置8上，成型 输送装置8将成型坯体送往烧炉9一次烧成陶瓷成品。
其中，所述的自生釉骨质陶瓷智能化生产工艺，步骤S8中成型坯体在 1200℃-1250℃的氧化气氛中一次烧成陶瓷成品。
其中，自动滚压成型步骤具体为：装有陶瓷泥料的下模具31经过环形模 盘输送装置3输送至滚压成型装置4，上模组件41朝下模具31方向下移并旋 转配合；下转桶42向上移动至套设于下模具31外部并带动下模具31旋转， 上模组件41和下转桶42的旋转方向相反；去边组件43刮去下模具31表面多 余泥料；吸废料组件44吸取去边组件43刮下的泥料；自动洗口步骤具体为： 第一转运装置6将烘干后的成型坯体送至小转盘102上，大转盘101带动其上 的小转盘102转动，经过转动的对中圆盘106，对中圆盘106的外沿触碰成型 坯体实现逐步对中，擦边机构103擦洗成型坯体外沿。
参见图5-13，本发明还包括一种自生釉骨质陶瓷智能化生产系统，包括依 照陶瓷泥料行进顺序依次设置的上料输送装置1、真空加热挤泥装置2、切刀 组件22、定料转运组件23、滚压成型装置4、轨道式烘干室5、洗口装置10、 成型输送装置8以及烧炉9。
参见图5-13，所述上料输送装置1包括倾斜设置的第一输送链机构11、 均匀固定于第一输送链机构11外端面上的弧形的引导板12以及设置于第一输 送链机构11上方的推进机构13；引导板12的长度方向与第一输送链机构11 的输送方向相垂直；最上端的引导板12的前端正对所述真空加热挤泥装置2 的入口；引导板12内容纳陶瓷泥料；推进机构13包括沿着最上端的引导板12 的轴向设置的滑轨14以及上端套设于滑轨14内的推块15，推块15下部正对 最上端的引导板12的后端；一第一动力机构驱动推块于滑轨14内滑动，将位于最上端的引导板12内的陶瓷泥料送入真空加热挤泥装置2内。
参见图5-13，所述真空加热挤泥装置2包括水平设置的料筒25、同轴设 置于料筒25中部的蛟龙轴21、与料筒25连通且将料筒25抽真空的抽真空设 备27以及将料筒25内部加热的加热设备28；蛟龙轴26一端穿出料筒25与一 蛟龙电机连接，另一端通往料筒25的出口端。
参见图5-13，所述切刀组件22包括固定设置于料筒25的出口端上方的支 架221、竖直固定于支架221上的切刀气缸222、固定于切刀气缸222的伸缩 杆下端的刀片223以及固定设置于料筒25出口端的机架上感应陶瓷泥料的红 外线感应器224。
参见图5-13，所述定料转运组件23包括正对料筒25出口端设置的吸料气 缸20、固定于吸料气缸20的伸缩杆端部且正对料筒25出口端的真空吸盘 24、位于吸料气缸20下方且转动连接于机架上的转杆231以及驱动转杆231 转动的转动电机；吸料气缸20与转杆231相互垂直且固定连接；吸料气缸20 调节真空吸盘24和料筒25出口端的间距；真空吸盘24吸取泥料，通过转杆 231的转动将泥料输送至环形模盘输送装置3的下模具31上。
参见图5-13，所述环形模盘输送装置3包括环形输送链、间隔固定布置于 环形输送链上的下模具31；环形模盘输送装置3位于所述定料转运组件23和 所述滚压成型装置4的下方，且环形模盘输送装置3贯穿轨道式烘干室5。
参见图5-13，所述滚压成型装置4包括朝下模具31方向下移并旋转配合 的上模组件41、设于下模具31下方并带动下模具31转动的下转桶42、固定 于上模组件41下方一侧用于刮去下模具31表面多余泥料的去边组件43、吸取 边角泥料的吸废料组件44以及固定于上模组件41下方一侧的触碰后启动的爆 模报警器45；上模组件41通过一第二动力机构驱动下移；下转桶42底部与一 旋转电机422的转轴连接，旋转电机422固定在一升降平台421上，所述升降 平台421通过一升降驱动机构实现上下移动；优选的，所述升降驱动机构包括固定设置于升降平台421一侧的竖直的滑道423、固定设置于升降平台421另 一侧下部的升降气缸424；升降平台421一端套设于滑道423内并沿滑道423 上下滑动，升降气缸424的上端与升降平台421的下表面固定连接；下转桶42 与下模具31外部接触位置固定设置有橡胶层；去边组件43为一刮板，其设置 于上模组件41和下模具31扣合后的外沿上；吸废料组件44包括吸管441以 及与吸管441连通的抽气泵442，吸管441的吸口朝向去边组件43设置；所述 爆模报警器45为触碰式报警器，炸模后触碰爆模报警器45，爆模报警器45发 出警报。
参见图6，所述第一转运装置6和第二转运装置7均包括真空吸嘴和带动 真空吸嘴空间移动的转运输送链机构。
参见图6和图13，所述洗口装置10包括大转盘101、均匀设置于大转盘 101上端面外沿的若干小转盘102、于大转盘101外沿设置的至少一个擦边机 构103；所述擦边机构103包括水平设置的清洗件104，清洗件104通过擦边 电机实现旋转，清洗件104转动擦拭位于小转盘102上的成型坯体外沿。清洗 件104优选为外周套设有海绵的海绵轮。大转盘101下端面中部与竖直设置的 第一转盘电机的转轴固定连接；每一小转盘102下端面中部与竖直设置的第二 转盘电机108的转轴固定连接。
参见图6和图13，所述洗口装置10还包括设置于大转盘101沿转动方向 一侧的对中机构105，对中机构105包括水平设置于小转盘102一侧的对中圆 盘106，对中圆盘106通过对中电机驱动旋转，对中圆盘106的外沿触碰成型 坯体实现逐步对中。
所述的自生釉骨质陶瓷智能化生产系统还包括智能模糊逻辑控制器，智能 模糊逻辑控制器分别与系统里的动力机构和感应器电信号连接并控制它们的启 闭。智能模糊逻辑控制器接收红外线感应器224的信号并先后控制真空吸盘24 吸泥料以及切刀气缸222下落刀片223切料，然后控制转动电机工作，将泥料 下放于下模具31内。智能模糊逻辑控制器接收爆模报警器45的炸模信号后控 制整体系统停止工作。智能模糊逻辑控制器通过预先存入的烧成曲线，对所述 烧炉9内部的烧成温度、压力、气氛进行实时监测和调控
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利 用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运 用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自生釉骨质陶瓷泥料，其特征在于：配方组成为：按重量百分比计，高岭土：15-19％；长石：16-20％；石英：35-45％；羟基磷酸钙：10-20％；纳米级锂辉石：2-3％；滑石：1-3％；纳米级锆英砂：1%-1.5%。
2.根据权利要求1所述的自生釉骨质陶瓷泥料制备陶瓷工艺，其工艺流程依次为按配方配料、球磨、过筛、除铁、压滤、第一次练泥、第二次练泥、成型、装坯以及烧成，其特征在于：坯体在1200℃-1250℃的氧化气氛中一次烧成陶瓷成品，其烧成曲线如下：
1）常温~150℃，慢速升温约1小时至150℃进行烧制，升温速率为2.5℃/min；（常温为20~25℃）；
2）150℃~1100℃，提高升温速度，升温速率为15.0℃/min；
3）1100℃~1200℃，降低升温速率防止骨瓷开裂，升温速率为3.3℃/min；
4）在1200~1250℃范围内保温1.5小时促进陶瓷致密化；
5）1250℃~900℃，高温冷却阶段，降温速率为16.5℃/min；
6）自然冷却至100℃。
3.一种自生釉骨质陶瓷泥料，其特征在于：配方组成为：按重量百分比计，高岭土：15-19％；长石：11-15％；石英：35-45％；羟基磷酸钙：10-20％；纳米级锂辉石：2-3％；滑石：1-3％；纳米级锆英砂：1%-1.5%；霞石正长岩：1-5%；硅硼钙石3%-5%；硅灰石:3%-5%。
4.根据权利要求3所述的自生釉骨质陶瓷泥料制备陶瓷工艺，其工艺流程依次为按配方配料、球磨、过筛、除铁、压滤、第一次练泥、第二次练泥、成型、装坯以及烧成，其特征在于：坯体在1080-1160℃的氧化气氛中一次烧成陶瓷成品，其烧成曲线如下：
1）常温~150℃，慢速升温约1小时至150℃进行烧制，升温速率为2.5℃/min；（常温为20~25℃）；
2）150℃~1000℃，提高升温速度，升温速率为15.0℃/min；
3）1000℃~1080℃，降低升温速率防止骨瓷开裂，升温速率为3.3℃/min；
4）在1080~1160℃范围内保温1.5小时促进陶瓷致密化；
5）1160℃~1100℃，高温冷却第一阶段，降温速率为10℃/min；
6）1100℃~900℃，高温冷却第二阶段，降温速率为16.5℃/min；
7）自然冷却至100℃。
5.一种自生釉骨质陶瓷智能化生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、制作陶瓷泥料，采用权利要求1或3任意一种自生釉骨质陶瓷泥料；
S2、自动上料：将S1中陶瓷泥料通过上料输送装置（1）输送到真空加热挤泥装置（2）；
S3、真空加热挤泥：陶瓷泥料于真空加热挤泥装置（2）内抽真空加热并经由设置在其内的蛟龙轴（21）输送而出；
S4、自动切料投料：真空加热挤泥装置（2）的出口端设置有切刀组件（22）和定料转运组件（23），定料转运组件（23）通过真空吸盘（24）吸住真空加热挤泥装置（2）出口端陶瓷泥料，切刀组件（22）根据预设的泥料长度将泥料切割后，定料转运组件（23）将泥料送入下模具（31）；
S5、自动滚压成型：通过环形模盘输送装置（3）将装入泥料的下模具（31）输送至滚压成型装置（4）进行滚压成型；
S6、烘干：将步骤S5中装有成型坯体的下模具（31）通过环形模盘输送装置（3）进一步输送至轨道式烘干室（5）；
S7、取坯：第一转运装置（6）将步骤S5中的下模具（31）内的成型坯体取出；
S7-1、自动洗口：第一转运装置（6）将从轨道式烘干室（5）送出的成型坯体转运至洗口装置（10）上进行洗口；
S8、一次烧成：第二转运装置（7）将成型坯体送至成型输送装置（8）上，成型输送装置（8）将成型坯体送往烧炉（9）一次烧成陶瓷成品。
6.根据权利要求5所述的自生釉骨质陶瓷智能化生产工艺，其特征在于：自动滚压成型步骤具体为：装有陶瓷泥料的下模具（31）经过环形模盘输送装置（3）输送至滚压成型装置（4），上模组件（41）朝下模具（31）方向下移并旋转配合；下转桶（42）向上移动至套设于下模具（31）外部并带动下模具（31）旋转，上模组件（41）和下转桶（42）的旋转方向相反；去边组件（43）刮去下模具（31）表面多余泥料；吸废料组件（44）吸取去边组件（43）刮下的泥料。
7.根据权利要求5所述的自生釉骨质陶瓷智能化生产工艺，其特征在于：自动洗口步骤具体为：第一转运装置（6）将烘干后的成型坯体送至小转盘（102）上，大转盘（101）带动其上的小转盘（102）转动，经过转动的对中圆盘（106），对中圆盘（106）的外沿触碰成型坯体实现逐步对中，擦边机构（103）擦洗成型坯体外沿。
8.根据权利要求5所述的自生釉骨质陶瓷智能化生产工艺，其特征在于：包括云端设计制造系统、MES系统、自动制造自生釉骨质陶瓷的智能化生产系统和自生釉骨质陶瓷仓库管理WMS系统，所述云端设计制造系统实现协同设计并将优化的工艺程序输入所述智能化生产系统，所述MES系统依据订单信息和采集的WMS系统的信息生成计划调度程序，所述智能化生产系统根据计划调度程序进行排产并进行自生釉骨质陶瓷的自动生产和入库。
9.根据权利要求8所述的自生釉骨质陶瓷智能化生产工艺其特征在于：所述智能化生产系统包括智能模糊逻辑控制器，智能模糊逻辑控制器通过预先存入的烧成曲线，对烧炉内的烧成温度、压力、气氛进行实时监测和调控；所述智能化生产系统包括模具转换控制器，模具转换控制器预先存入多种模具类型转换数据，根据产品生产需求来自动更换模具。
10.根据权利要求8所述的自生釉骨质陶瓷智能化生产工艺，其特征在于：所述云端设计制造系统包括协同数字化设计中心、CAE分析系统、CAPP系统、PLM系统，工程师通过所述协同数字化设计中心可对自己负责项目中的自生釉骨质陶瓷进行协同设计；所述CAE分析系统对设计的自生釉骨质陶瓷及整机反复进行分析计算；所述PLM系统对整个产品的数据资料进行管理，工程师可以直接调用PLM系统里面的数据进行加工制造程序的编制形成优化的工艺程序，并输入所述智能化生产系统；所述CAPP系统对自生釉骨质陶瓷进行工艺规程的制定。
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