CN1966229A - 仿天然石料特征的磁砖或瓷砖的成型方法及有关装置 - Google Patents
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Abstract
一种纹理类似天然石料的磁砖或瓷板的成型方法，首先向给料器(2)供给粉料，接着该粉料从给料器(2)排放在移动式水平表面(10)上，呈现出连续带材形状(100)，该方法包括下列工序：a)向该给料器(2)逐次供给不同的粉料装载量，从而在相邻装载量间形成分隔线(101)；b)在给料器(2)里，对各粉料装载量的断面(P)上至少一组不连续点的坐标进行检测；c)把该坐标数据发送给一个为驱动纹理跟踪装置(40)的程控逻辑单元(60)；和d)借助该跟踪装置(40)在该带材(100)上至少形成一条纹理(102)，该纹理(102)是靠跟踪该逻辑单元(60)里预先设定的移动规则形成的，该移动规则是该坐标的函数。
Description
技术领域
本发明涉及一种仿天然石料特征的磁砖或瓷砖的成型方法及有关装置。
更具体而言，本发明涉及一种仿天然石料的明显外观特征，尤其是典型的大理石、花岗石的纹理排列的瓷砖、磁板以及瓷板、磁砖的成型方法及有关装置。
背景技术
众所周知，天然石料的石板例如大理石，具有轮廓鲜明的基本花纹和色调，人们时常想要在磁砖上尽可能如实地加以仿造。
虽然借助现有技术的方法及装置已能获得一种着色均匀且按预定准则分布纹理形成的磁砖；虽然人们也能获得一种被“形状吻合”的分隔线分隔的、众多彩色区的瓷砖，该分隔线位于相邻的不同彩色区之间；但是当所用的色彩淀积系统不够精确时，要使各条纹理与各该彩色区连接成一体(可借助另外的装置)，该区以形状吻合的方式跟踪其分隔线，例如要使形成的纹理与分隔线在形状上彼此吻合，就像通常发生在天然石料场合那样，是相当困难的。
实质上，如果界定各彩色区所用的装置不够精确，因而各种色彩的准确位置不能预知的话，那就很难获得一种其纹理与不同色彩区分隔线在形状上彼此吻合的磁砖。所谓各条纹理与各分隔线的形状吻合，指的是，纹理的描绘必须以各分隔线的空间位置为基准，例如就最终图形而言，是沿着分隔线本身、与分隔线平行、或越过一个沿分隔线认出的极精确的点来描绘纹理。
下面的事实进一步增加了操作的难度。各种彩色区及与其吻合的分隔线是很难认出的。在瓷砖烧制之前即在纹理形成之前，该分隔线表示由某一彩色区向相邻的不同彩色区的“过渡线”。
其实，作为陶瓷粉料，虽能在烧制后成型为有彩色区的瓷砖，但只要仍呈粉末状，其色调就大体相同。因此，由于该分隔线的肉眼不可辨性，在陶瓷粉料上描绘纹理，或沿分隔线、或沿与之平行的路线、或沿估计到分隔线准确位置的预定路线，就变得很难进行。
因此，相当强烈地希望得到一种简易合理的磁砖或瓷板成型的方法和有关装置，在用该方法和装置制成的成品瓷砖上，以形状吻合的方式仿造纹理与彩色区分隔线的排列，彩色区不必预先界定，且保持高生产率。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能满足上述需求又能克服现有技术中不利因素的方法及有关装置。
借助权利要求1～9的方法及有关装置能够分别达到上述目的。
从属权利要求概述了按照本发明方法及装置优选和特别有利的实施方式。
附图说明
根据阅读下面提供、作为例解而非限制性的说明，借助附图附表可以看出，本发明另外的技术特征和有利条件是明显的。其中：
图1按照本发明第一实施方式装置的侧视图；
图2图1装置的平面图；
图3按照图1的III-III线表示的视图；
图4按照本发明第二实施方式图3表示的视图；
图5沿图4细部V-V线的断面图；
具体实施方式
各附图中展示一种按照本发明仿天然石料典型特征的磁砖或瓷板的成型装置1。
该装置1包括：给料器2，向其中逐次供给众多压实的粉料装载量，粉料的特征例如性质、色彩、粒度分析等不同就形成有不同色彩效应的区段。离开给料器2的粉料装载量被传送到下面的移动式水平面(例如传送带)10上，使之形成一条恒定厚度为“S”的连续带材(100)。粉料在给料器2里的配置因而由其界定的图形被传送到下面的移动式表面10上。具体而言，形成一条显示出许多特征不同区段的带材100，这些区段与装载量在形状上彼此吻合，并且用分隔线101(即从某区段到相邻区段的过渡线)加以划分。这些分隔线101只有在烧制工序结束才变得明显(图2中的分隔线简化为虚线)，这是本领域已知的。
具体而言，用首次装载量装填给料器2，这将把它本身配置在给料器2的底部，垂直排放在表面10上，其顶面有一水平断面P(图3，4)。二次装载量将逐次配置，与首次的区别通常在色彩上。当这两次装载量从给料器2传送到前进表面10时，就成型为一条由分隔线101划分的两段装载量的带材100，该分隔线101(肉眼难以认出)与断面P彼此吻合。
向给料器2逐次供给许多具有不同色彩的粉料装载量，它们将在表面10上成型为一条具有许多分隔线101的连续带材。
两段相邻装载量的每条分隔线101与上次供给的粉料装载量的断面P彼此吻合。
向给料器2供料，在同一申请人的PCT/IB2005/000025申请中有更详细的说明，理应在此提及。
按照本发明，各条纹理102在连续带材100上描绘，是用某种预先设定的移动规则沿着各粉料装载量的各条分隔线进行的，在下文中会变得更清楚。
具体而言，装置1包括检测装置，配装成以固定的笛卡儿坐标参考点为基准来检测至少一组不连续点的坐标，这种点位于给料器2里每段粉料装载量的水平断面P上，那里就是该断面P在本次装载量降落后，下次装载量供给前形成之处。像这样的检测装置将在下文中更详细地说明。
更详细地说，呈平行六面体状的给料器2备有装载顶口3和卸载底口4，有两个表面积较大的对向、垂直的表面2a，2b，与可移动的表面10的前进方向垂直并横跨放置；剩余的两个对向、垂直表面2c，2d与表面10的前进方向平行放置。两个表面2a，2b之间的距离“D”有较大的表面积，最好使之等于压实粉料带材100的厚度“S”。
如上所述，每次向给料器2供给一段粉料装载量，因此有可能分别检测各装载量断面P上至少一组不连续点的坐标。
在图3例子中指出笛卡儿坐标轴系作为实例，横坐标轴X保持表面10与表面2a平行状态，纵坐标轴Y保持与表面2a和2c之间的棱边平行状态。在此实例中，仅仅指出断面P上5个点的坐标(x1y1，x2y2，x3y3，x4y4，x5y5)以便简化说明。
换句话说，当向给料器2供给首次粉料装载量时，跟着及时获取该首次装载量水平断面P上至少一组不连续点的坐标(x1y1，x2y2，x3y3，x4y4，x5y5)，并接着供给第二次粉料装载量，盖住先装入的首次装载量；跟着及时获取该二次装载量水平断面上的坐标；下次粉料装载量依此类推。当获取许多断面P上坐标之际，还要考虑到传送装载量的支承表面10的前进速度。
其实，重要的是注意，当逐次、因而不连续地供给各装载量时，粉料一经离开给料器2就应成型为连续带材100，所以当各装载量以与支承表面10相等的速度装入时，就落进给料器2里。这意味着由检测装置获取的各装载量水平断面P上至少一组不连续点的坐标数值(本例中的5个点(x1y1，x2y2，x3y3，x4y4，x5y5)，考虑到装载量本身的前进速度，进行处理，该速度与移动式表面10的速度相符。这就能把上述数据转换成单一的固定笛卡儿坐标参考系(OXY)。
像这样获取的数值，粉料装载量分隔线101的代表值，供配装的逻辑单元使用、处理，以驱动适当的描绘装置(下文将更好地说明)，按照预先设定的移动规则形成一组与各分隔线101形状吻合的纹理102。
基本上，关于预先设定的使用坐标数值的移动规则，它能在某分隔线101处和与其吻合处描绘一条纹理102；或能描绘一条与其分隔线101平行的纹理102；或能在某预定点(任何一点诸如拐折点或弯曲点)与分隔线101相交处描绘一条纹理102；或能沿两条相邻分隔线101间的中线描绘一条纹理102。所以，这些可能是因为借助检测装置的坐标检测使分隔线101的瞬时位置及其进程变成为已知。
照这样，粉料就能成型为一种显示以分隔线101为基准的纹理102的成品瓷砖，就大体上如实仿造着某些天然石料纹理的一般进程。
不用说，有插图的实施例中断面P上获取的点数是5，当然可以是任何数目。获取的点数越大，因而断面P与分隔线101实际进程的信息就越准确。
按照第一实施方式，给料器2里水平断面P上至少一组不连续点坐标的检测装置包括光学系统，这在有插图的实例(图1～3)中是摄象机20，例如用CCD传感器，其视野指向给料器2的透明器壁2a。为便于断面P上若干点坐标的获取，剩余的对向器壁2b最好是透明的，还要背后照明。
当然，用作给料器2各器壁的材料类型和摄象机20，可按照本领域的技术作出选择。
把从摄象机20获取的数据发送到可编程逻辑单元60，传达到配装的跟踪装置，对表面10上每个预定检测点的准确到达瞬间描绘纹理102。
实质上，摄象机20能获取给料器2里装载量断面P的瞬间照片，根据该照片连同表面10的前进速度，就能不费力地获取断面P上一组不连续点的坐标；以点的位置为基准，接着将会描绘出纹理102。
用断面曲线P的已知分析方法，更能认出弯曲点(cusp)、俯角、或拐折点、纹理102将能进入其中。
摄象机20获取粉料装载量的断面P数据之后，跟着向给料器2供给下次装载量。
虽然图1中的摄象机20这样定位设置以监控给料器2向着带材100的器壁2a，但也可设在对面的位置。
按照第二实施方式，断面P代表坐标数据的检测和获取装置包括至少在两个器壁2a，2b之一(本实例中为2a)的较大部分上预先配置成矩阵的传感器系统(图4)。该传感器用导电材料制成并接地，以金属插头30的形式插入器壁2a。每个插头30和器壁2a绝缘，只有当粉料到达某插头时才和它电接触(图5)。换句话说，粉料能和接地的不同金属元件电接触，用绝缘材料制成零件2a。
实质上，当把粉料装载量供给给料器2时，这些粉料开始与低于水平断面P的所有插头30接触。这些与粉料接触的插头30向程控逻辑单元60发送粉料断面P上一组不连续点的代表电信号。
当然，给料器2器壁2a上插头30的配置密度越大，断面P上的可检测点就越多。按照本发明，描绘纹理102的跟踪装置包括许多跟踪头或跟踪程序40(即本领域里已知的人形机器人)，这样就能跟踪分隔线101的各个进程。
换句话说，在这里能用同一申请人的PCT/EP2005/002117申请中详述的跟踪装置，后者由逻辑单元60驱动在导轨上用摄象机20或插头30对着前进的传送带10横向往返移动来描绘纹理102。为使移动式跟踪器返回“back”以便跟踪分隔线101的曲线进程，可在轨条上安装横向导轨，该轨条的前进方向与带材100的平行，这样就有了另一个移动方向。
该逻辑单元60还控制表面10的前进速度以及粉料装载量向给料器2的供给次数，以便监控断面P和分隔线101的此时的移动。
实际上，在表面10上定位，与断面P吻合的分隔线101配置所需的全部参数都由逻辑单元60驱动和管理，该单元与纹理102的跟踪装置40连通，以便按照注意分隔线101的空间位置的移动规则来描绘纹理102。
总之，摄象机20或插头30检测各断面P上一组不连续点的坐标。借助逻辑单元60，在每一瞬间都能知道前进表面10的各断面P上这些被检测的不连续点的位置。因为各断面P与其分隔线101彼此吻合，实际上与各分隔线101吻合的不连续点也是已知的。
在预定的以分隔线101为基准的位置上，用跟踪装置40，从各分隔线101不连续点每一瞬间在表面10上的位置信息来给纹理102定位是可能的。
最后结果是，使一系列的纹理形状按照人们的需要，与分隔线101的形状吻合起来，该分隔线把不同外观特征的粉料装载量划分开来。
正如直觉可见，借助本发明的方法和装置能够快速、有效地获得一个有复验性的结果。
由此可知，按照本发明仿天然石料典型外观特征的磁砖的方法及其装置能够满足本发明说明书前言中所述需求并克服现有技术中的缺点。
当然，为满足可能发生的特殊需要，本领域的技术人员对上述方法和装置还可做出许多修改和变动，但此等补充均应包括在下列权利要求书所界定的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种纹理类似于天然石料的磁砖或瓷砖的成型方法，首先向给料器(2)供给粉料，接着该粉料从给料器排放在移动式水平表面(10)上，呈现出其恒定厚度实质上为(S)的连续带材形状(100)，其特征在于该方法包括下列工序：
a)向该给料器(2)逐次供给粉料，各次装载量粉料具有与下次装载量粉料不同的外观特征，从而在相邻的装载量之间形成一条分隔线(101)；
b)以固定的笛卡儿坐标参考点为基准，对各粉料装载量在给料器(2)里断面(P)上的至少一组不连续点的坐标进行检测，该断面(P)的形成地点在本次装载量落入给料器之后，下次装载量供给之前；
c)把该坐标数据发送给用于驱动纹理跟踪装置(40)的程控逻辑单元(60)；和
d)借助该跟踪装置(40)在该移动式表面(10)的带材(100)上至少形成一条显色的陶瓷粉料的形迹，从而形成一条纹理(102)，该纹理(102)是靠跟踪该逻辑单元(60)里预先设定的移动规则来形成的，该移动规则是所述坐标的函数。
2.按照权利要求1的方法，其中该程控逻辑单元(60)控制所述表面(10)上该带材(100)的前进速度。
3.按照权利要求2的方法，其中该程控逻辑单元(60)为描绘该纹理(102)而驱动该跟踪装置(40)的，因此实质上该纹理(102)是沿着分隔线(101)获得的。
4.按照权利要求2的方法，其中该程控逻辑单元(60)为描绘该纹理(102)而驱动该跟踪装置(40)的，因此实质上该纹理(102)是平行于分隔线(101)的。
5.按照权利要求1的方法，其中由该逻辑单元(60)来分析该坐标，以便确认该断面(P)上的单个点，像弯曲点和拐折点。
6.按照权利要求5的方法，其中该逻辑单元(60)为描绘该纹理(102)从该单个点之一开始驱动该跟踪装置(40)。
7.按照权利要求1的方法，其中断面(P)上该组不连续点的坐标是借助一个光学系统(20)至少透过给料器(2)的一个器壁部分(2a，2b)进行检测和获取的，至少一个该器壁部分(2a，2b)是用透光材料制成的。
8.按照权利要求1的方法，其中断面(P)上该组不连续点的坐标是借助一个传感器系统(30)进行检测和获取的，该传感器系统至少在该给料器(2)的一个器壁部分(2a，2b)上预先配置成矩阵状态，并配装成当其与该粉料接触时就与配置于其上的该器壁(2a，2b)形成电接触。
9.一种纹理类似于天然石料的磁砖或瓷砖的成型装置(1)，首先向给料器(2)供给分隔的、具有不同外观特征的粉料装载量，接着该粉料从给料器排放在移动式水平表面(10)上，呈现出其恒定厚度实质上为(S)的连续带材形状(100)，其特征在于该装置包括：检测装置(20，30)，配置成以固定的笛卡儿坐标参考点为基准，能对各粉料装载量在给料器(2)中水平断面(P)上的至少一组不连续点的坐标进行检测，在考虑中的装载量向给料器(2)内降落结束及下次的装载量供给之前，该断面(P)开始形成；跟踪装置(40)，配装成能在该移动式表面(10)的带材(100)上至少形成一条显色的陶瓷粉料的形迹；和程控逻辑单元(60)，与该检测装置(20，30)连接，以便接收该坐标的数据，并驱动该跟踪装置因此该纹理(102)是跟踪一条预先设定作为该坐标的函数的移动规则。
10.按照权利要求9的装置(1)，其中该逻辑单元(60)能在每一瞬间控制断面(P)的各该点在表面(10)上的位置，该断面P已被该检测装置(20，30)检测过。
11.按照权利要求9的装置(1)，其中该检测装置(20，30)包括：光学系统(20)，配装成能至少透过该给料器(2)的一个器壁部分(2a，2b)，至少该器壁部分(2a，2b)之一是用透光材料制成的。
12.按照权利要求11的装置(1)，其中该光学系统包括至少一架摄象机(20)。
13.按照权利要求9的装置(1)，其中该检测装置(20，30)包括一个传感器系统(30)，配置在该给料器(2)的至少器壁(2a，2b)的一部分上成一个有等间距的矩阵，并配装成当其与该粉料接触时就与配置于其上的该器壁(2a，2b)形成电接触。
14.按照权利要求13的装置(1)，其中该传感器包括金属插头(30)。
15.按照权利要求9的装置(1)，其中该跟踪装置(40)包括一个人形机器人。
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