CN109333750A - 轻质保温人造石材的生产工艺及多工位转盘式生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轻质保温人造石材的加工工艺，所述的轻质保温人造石材包括保温层和饰面层，其中饰面层通过数码着色形成，通过一种数码着色生产工艺进行纹理着色并得到3D立体效果，通过对粉料进行数码着色，后续工艺无需烧结即可着色稳固，降低石材板的厚度，得到一种轻质又带保温功能的石材；本发明另一个目的提供多工位转盘式生产设备，包括转盘组件、布料组件、压制组件、出料组件、数码着色组件、及机械手组件，通过数码着色轻质保温人造石材的加工工艺及压制成型后的饰面层的石纹纹理仿真程度高，质感效果好，以及着色稳固。

Description

轻质保温人造石材的生产工艺及多工位转盘式生产设备

技术领域

本发明属于建筑材料生产技术领域，特别涉及一种数码着色轻质保温人造石材的生产工艺及一种多工位转盘式生产设备。

背景技术

由于天然石材稀缺，建筑行业基本采用人造石材替代，现有技术中为了增强石材板表面的石纹效果，在制造石材板时，一般采用如下技术：首先在模具内填充面层浆料，得到彩色面层，然后再填充基体浆料，再固化成型得到，人造石材板生产目前常用的设备多为四柱压机，此压机只能单次布料，且精度不高，效率低下，产品质量不稳定且不能一次性完成饰面处理。利用上述着色工艺，存在人造石材的仿真度低、着色不稳固、耐候性差缺点。

因此，有必要提供一种工艺较为简单的数码着色轻质保温人造石材的生产工艺及一种多工位转盘式生产设备进行轻质保温人造石材的生产。

发明内容

本发明的目的之一提供轻质保温人造石材的加工工艺，所述的轻质保温人造石材包括保温层和饰面层，其中饰面层通过数码着色形成，通过一种数码着色生产工艺进行纹理着色并得到3D立体效果，通过对粉料进行数码着色，后续工艺无需烧结即可着色稳固，降低石材板的厚度，得到一种轻质又带保温功能的石材，该生产工艺包括以下步骤：

(1)放置铝托盘；

(2)布保温层材料，刮平；

(3)初次压制；

(4)布饰面层粉料，刮平；

(5)数码着色机在装饰粉料上一次或多次喷绘图案，使数码着色的墨水进行充分渗透；

(6)再次压制；

(7)出料；

其中，数码着色的墨水包括水性无机颜料，所述无机颜料可以是氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁黑或钴黑、钴蓝中的一种或几种；

本发明的另一个目的：采用上述数码装饰板制备轻质保温人造石材的多工位转盘式生产设备，包括转盘组件、布料组件、压制组件、出料组件、数码着色组件及机械手组件，

其中转盘组件包括环形转盘、驱动装置、主从动齿轮、底座、中心柱、模框及托盘，底座上安装回转轴承然后将环形转盘套在回转轴承上，转盘通过安装在底座上的驱动装置通过主动齿轮带动转盘绕中心柱旋转，所述转盘上沿轴向均匀开设数个模框，模框为凹型状，凹型模框侧壁布置衬板，衬板侧壁布置镶块，镶块用于置放托盘，托盘的形状大小和需要加工成型的轻质保温人造石材水平投影形状相同，所述布料组件、压制组件及出料组件、机械手在转盘上沿圆周布置；

布料组件包括料斗、支撑腿及料斗支撑板，所述料斗支撑板一端与支撑腿连接，另一端与中心柱固定连接，料斗支撑板上开设与托盘形状大小一致的通孔，料斗置于料斗支撑板通孔内，当转盘转动到模框位置时候材料在重力的作用下从料斗漏至模框内；

压制组件包括支架、压制模头、油缸，压制模头设置在支架上，并与设置在支架上的油缸连接，通过油缸驱动上下动作压紧材料；

出料组件包括顶出机架、顶出油缸、顶出板，通过油缸的向上运动将模框内的托盘顶出。

数码着色组件包括支架、横梁、数码着色车头、导轨滑块、直线电机，数码着色车头内安装了适应于水性无机颜料墨水的喷头，其中数码着色车头安装在横梁上，横梁布置于支架的两条平行导轨的滑块上，车头及横梁在滑块上通过直线电机驱动可以步进。将数码着色组件直接置于转盘压机系统，在压制过程中就完成了板材的饰面处理。

机械手组件包括机械抓手、及机械抓手的安装座及驱动机械抓手运动的驱动机构，模框的底板及托盘被顶板机构顶出后由机械手抓取成品放置于托盘上。

优选的，顶出机构包括油缸、顶板、导向柱，顶板四周对称设置导向柱，导向柱导向，顶板的底部与油缸顶杆连接通过油缸驱动顶板上下运动。

优选的，所述放置铝托盘工位与机械手出料工位设置两个机械手，机械手在两个工位协同动作，完成放置铝托盘和取料。

优选的，凹型模框内壁设置有内衬板，有效保护模框的磨损，内衬板磨损后方便更换。

优选的，料斗支撑板底部一端还设置一衬板，进行下料时的刮料及清理作用。

优选的，所述转盘上沿圆周顺时针布有八个工位，依次为放置铝盘工位、布料工位、初压工位、布面层工位、两个数码着色工位、终压工位和下料工位，转盘顺时针一周后放置铝盘工位变化为下料工位即放置铝盘工位、下料工位处于同一位置，两个数码着色工位进行饰面层粉料的数码着色，所述布料组件设于布料工位处，所述压制组件设于初压工位和终压工位处。

与相关技术相比，本发明提供的多工位转盘式生产设备具有以下有益效果：

一、转盘的设计能够适应多工位、多工序要求，能够将多层复合结构一次性成型；

二、设备结构布局合理、操作简单、效率高、适用范围广，能实现轻质保温人造石材生产过程的自动化。

三、通过数码着色轻质保温人造石材的加工工艺及压制成型后的保温板饰面层的石纹纹理仿真程度高，质感效果好，以及着色稳固。

附图说明

图1为本发明提供的多工位转盘式生产设备的俯视图；

图2为图1中料斗支撑板结构示意图；

图3为图1中加了料斗的料斗支撑板的主视图；

图4为图1中出料组件结构示意图；

图5为图1中压制组件的结构示意图；

图6为图1中环形转盘的结构示意图；

图7为机械手结构示意图；

图8为着色机组件结构示意图。

图中：转盘1、底座2、中心柱3、凹型模框4、支撑腿5、料斗支撑板6、通孔7、支架8、压制模头9、油缸10、机架11、顶板机构，顶板机构包括油缸12、多孔状顶板13、导向柱14，顶板13、导向柱14、内衬板15、衬板16、驱动装置17、机械手18、机械抓手181、安装座182、着色机组件19、支架191、横梁192、数码着色车头193、直线电机194、料斗20。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图2所示，本实施例提供的多工位转盘式生产设备沿圆周布有八个工位，其中五个工位分为托盘放置工位(A)、布保温料工位(B)、初压工位(C)、布面料工位(D)、两个数码着色工位(E1、E2)、终压工位(F)和出料工位(G)，所述布料组件设于布保温料工位(B)和布面料工位处，所述压制组件设于初压工位(C)和终压工位(F)处，多工位转盘式生产设备出料组件设于出料工位(G)处，数码着色组件设于数码着色工位处，机械手组件设于托盘放置工位及出料工位处；

其中，请参见图1，图3，图4，图5，图6，转盘组件包括环形转盘1、驱动装置17、主从动齿轮、底座2、中心柱3、凹型模框4及托盘，底座上安装回转轴承将环形转盘套在中心柱上，驱动装置采用伺服电机、减速机，并安装于底座上，伺服电机连接减速机，减速机的输出齿轮与主动齿轮啮合带动转盘绕中心柱旋转，所述转盘上沿轴向均匀开设数个凹型模框，本实施例的凹型模框尺寸设置为600mm*900mm，凹型模框的底板可活动，底板用于置放托盘，托盘的形状大小和需要加工成型的轻质保温人造石材水平投影形状相同；

布料组件包括料斗20、支撑腿5及料斗支撑板6，所述料斗支撑板一端与支撑腿连接，另一端与中心柱固定连接，料斗支撑板上开设与托盘形状大小一致的通孔7，料斗置于料斗支撑板通孔内，当转盘转动到模框位置时候材料在重力的作用下从料斗漏至模框内；

压制组件包括支架8、压制模头9、油缸10，压制模头分上下模头对应设置，均通过油缸驱动上下动作压紧材料，支架底部一端与底座固定连接；

出料组件包括机架11、顶板机构，顶板机构包括油缸12、多孔状顶板13、导向柱14，顶板13上设置多个通孔形成多孔状顶板，顶板四周对称设置导向柱，通过导向柱导向，油缸顶杆连接顶板驱动顶板上下运动；

本实施例的凹型模框内壁设置有内衬板15，有效保护模框的磨损，内衬板磨损后方便更换。

本实施例的料斗支撑板底部一端还设置衬板16，进行下料时的刮料及清理作用。

本发明提供的多工位转盘式生产设备的采用如下工艺进行轻质保温人造石材的生产：

1)托盘放置工位机械手18在凹型模框内放置铝托盘置于工位(A)；

2)托盘随转盘转动至布料工位(B)，该布料工位设置布料机构，保温层料下落至凹型模框内通过料仓内螺杆搅拌，落料后转盘旋转，并通过料斗支撑板内底部衬板将料刮平，保温层料包括微晶保温颗粒，如膨化珍珠岩或玻化微珠；

3)托盘转动至初压工位(C)停止，初压工位设置有压制组件，模头将凹模模框内保温层料压制到成品规格，然后转盘旋转，托盘运动至布面料工位(D)；

4)托盘随转盘转动至布料工位，该布料工位设置布料机构，饰面层粉料下落至凹型模框内通过料仓内螺杆搅拌，落料后转盘旋转料斗支撑板内底部衬板将料刮平，饰面层粉料包括水泥石粉聚合物或水泥砂浆聚合物；

5)将饰面层粉料转动至在数码着色两个工位(E1、E2)任一工位，采用数码着色机组件19在饰面层粉料上一次或多次喷绘图案，墨水进行充分渗透，本实施例进行数码着色的包括水性无机颜料进行配置的墨水，无机颜料为氧化铁黄，将溶剂等助剂置入搅拌容器中搅拌混合均匀后，静置，过滤，包装，得成品石材数码墨水，本实施例数码着色组件包括支架191、横梁192、数码着色车头193、导轨滑块、直线电机194，数码着色车头内安装了适应于水性无机颜料墨水的喷头，其中数码着色车头安装在横梁上，横梁布置于支架的两条平行导轨的滑块上，车头及横梁在滑块上通过直线电机驱动可以步进。完成数码着色后继续转动至终压工位(F)，该终压工位(F)设置有压制组件，模头将保温层、装饰面层压制成产品规格；

6)转盘继续转动，运动至出料工位(G)，该工位通过机械手取成品料，本实施例的机械手包括机械抓手181、及机械抓手的安装座182及驱动机械抓手运动的驱动机构，参见图7。

本发明设备自动化程度高，有效减少工人工作强度，生产线结构紧凑合理，工艺简单，安排灵活，能够进行不同类型的轻质保温人造石材的生产，生产的轻质保温人造石材石纹纹理仿真程度高，质感效果好，数码着色后无需烧结着色稳固。

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它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种轻质保温人造石材板的生产工艺，所述的轻质保温人造石材包括保温层和饰面层，其中饰面层通过数码着色并得到3D立体效果，其特征在于，所述生产工艺包括以下步骤：

(1)放置铝托盘；

(2)布保温层材料，刮平；

(3)初次压制；

(4)布饰面层粉料，刮平；

(5)数码着色机在饰面层粉料上进行一次或多次喷绘图案，使3D着色的墨水进行充分渗透；

(6)再次压制；

(7)出料；

其中，数码着色的墨水采用水性无机颜料墨水；所述无机颜料是氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁黑或钴黑、钴蓝中的一种或几种。

2.一种轻质保温人造石材板的多工位转盘式生产设备，其特征在于，包括转盘组件、布料组件、压制组件、数码着色组件、出料组件及机械手，

其中转盘组件包括环形转盘、驱动装置、主从动齿轮、底座、中心柱、模框及托盘，底座上安装回转轴承然后将环形转盘套在回转轴承上，转盘通过安装在底座上的驱动装置通过主动齿轮带动转盘绕中心柱旋转，所述转盘上沿轴向均匀开设数个模框，模框为凹型状，凹型模框侧壁布置衬板，衬板侧壁布置镶块，镶块用于置放托盘，托盘的形状大小和需要加工成型的轻质保温人造石材水平投影形状相同，所述布料组件、压制组件、数码着色组件、出料组件及机械手在转盘上沿圆周布置；

布料组件包括料斗、支撑腿、及料斗支撑板，所述料斗支撑板一端与支撑腿连接，另一端与中心柱固定连接，料斗支撑板上开设与托盘形状大小一致的通孔，料斗开口置于料斗支撑板通孔内，当转盘转动到模框位置时候材料在重力的作用下从料斗漏至模框内；

压制组件包括支架、压制模头、油缸，油缸与压制模头设置在支架上，支架的底部与底座固定连接，压制模头与油缸连接通过油缸驱动上下动作；

出料组件包括顶出机架、顶出机构，顶出机构设置在顶出机架上；

数码着色组件包括支架、横梁、数码着色车头、导轨滑块、直线电机，数码着色车头内安装了适应于水性无机颜料墨水的喷头，其中数码着色车头安装在横梁上，横梁布置于支架的两条平行导轨的滑块上，车头及横梁在滑块上通过直线电机驱动可以步进。

3.根据权利要求2所述的多工位转盘式生产设备，其特征在于，顶出机构包括油缸、顶板、导向柱，顶板四周对称设置导向柱，顶板底部与油缸顶杆连接，油缸驱动顶板上下运动。

4.根据权利要求2所述的多工位转盘式生产设备，其特征在于，所述机械手组件包括机械抓手、及机械抓手的安装座及驱动机械抓手运动的驱动机构。

5.根据权利要求4所述的多工位转盘式生产设备，其特征在于，所述凹型模框内壁设置有内衬板。

6.根据权利要求5所述的多工位转盘式生产设备，其特征在于，所述料斗支撑板底部一端还设置一衬板。

7.根据权利要求6所述的多工位转盘式生产设备，其特征在于，所述转盘上沿圆周顺时针布有八个工位，依次为放置铝托盘工位、布料工位、初压工位、布面层工位、两个数码着色工位、终压工位和出料工位，放置铝盘工位与出料工位用两个工位，两个数码着色工位进行饰面层粉料的数码着色，所述布料组件设于布料工位处，所述压制组件设于初压工位和终压工位处。

8.根据权利要求7所述的多工位转盘式生产设备，其特征在于，所述放置铝托盘工位及出料工位分别设置有机械手，利用机械手进行托盘放置和产品出料。