KR20210099057A - 베이닝된 효과를 갖는 복합 석재 및/또는 세라믹 재료로 이루어진 슬래브들을 제조하기 위한 방법, 로봇 아일랜드 및 장치 - Google Patents

Abstract

베이스 믹스(base mix)(M)로부터 베이닝 효과(veined effect)를 갖는 복합 석재 및/또는 세라믹 재료의 슬래브들(slabs of conglomerate stone and/or ceramic material)을 자동으로 제조하는 방법으로서, 이 방법은 a) 임시 지지체(temporary support)(S) 내부에 베이스 믹스(M) 층을 데포지션하는 단계, b) 베이스 믹(M) 층에 하나 이상의 그루브들(F)을 미리 정해진 폭으로 자동으로 형성하는 단계, c) 그루브들(F) 내부에 적어도 하나의 염료를 자동으로 분포시키는 단계, d) 베이스 믹스(M) 층을 압착하는 단계를 포함한다. 적어도 하나의 염료는 적어도 하나의 바인더를 포함하는 착색 믹스(C1, C2)로 구성된다. 본 발명은 또한 슬래브들을 제조하기 위해 베이스 믹스(M) 층에 베이닝을 형성하기 위한 로봇 아일랜드(1) 및 베이닝 효과를 갖는 슬래브들을 제조하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

베이닝된 효과를 갖는 복합 석재 및/또는 세라믹 재료로 이루어진 슬래브들을 제조하기 위한 방법, 로봇 아일랜드 및 장치

본 발명은 바람직하게는 복합 석재 및/또는 세라믹 재료로 이루어지는, 슬래브들의 베이닝(veining) 형성에 관한 것이다.

본 발명은 먼저 베이닝 효과를 갖는 복합 석재 및/또는 세라믹 재료의 슬래브들을 제조하는 방법에 관한 것이다.

둘째로, 본 발명은 복합 석재 및/또는 세라믹 재료의 슬래브들을 제조하기 위해 베이스 믹스(base mix)에서 베이닝을 형성하기 위한 로봇 아일랜드(robot island)에 관한 것이다.

셋째로, 본 발명은 베이닝 효과를 갖는 복합 석재 및/또는 세라믹 재료의 슬래브들을 제조하기 위한 장치에 관한 것이다.

복합 석재 및/또는 세라믹 재료의 슬래브 제조 기술이 오랫동안 알려져 왔으며; 가장 잘 알려진 기술은 소위 Bretonstone® 또는 Lapitec® 기술이다. 이러한 기술에 대한 설명은 예를 들어 문헌 IT1328246 및 IT1380856을 참조할 수 있다.

이러한 기술들과 관련하여, 베이스 믹스로부터 베이닝 효과를 가진 슬래브들을 생산하기 위한 하나 이상의 염료 디스펜서가 제공된 믹스 계량 디스트리뷰터(mix weighing distributor)를 포함하는 머신도 오랫동안 알려져 왔다.

계량 디스트리뷰터는 믹스를 포함하도록 설계된 호퍼(hopper)를 포함하며 믹스를 추출기 벨트로 배출하기 위한 배출구가 있다. 후자는 디스트리뷰터에 대해 상대적인 이동을 수행하는 임시 지지체 내부로 믹스를 이동시켜 투입하도록 설계되었다.

하나 이상의 염료 디스펜서가 추출기 벨트 위에 위치하여 하나 이상의 액체 또는 분말 염료가 지지체 내부에 투입되기 전에 믹스에 분포된다.

이러한 머신의 예들은 본 출원과 동일한 소유자의 이름으로 된 IT1380651 및 IT1393456에서 알려져 있다. 이 머신들은, 해당 분야에서 널리 확립되어 있지만, 지금까지 해결되지 않은 많은 단점이 있다.

예를 들어, 첫 번째 단점은 염료 분포가 무작위로 발생하므로 최종 베이닝 효과도 무작위라는 사실이다. 이러한 단점으로 인해 특정 설계로 베이닝 효과를 갖는 슬래브를 얻을 수가 없다.

또 다른 단점은 이러한 머신들은 가변 길이(즉, 몇 센티미터에서 몇 미터까지)의 베이닝 형성을 허용하지 않으며 또한 슬래브의 미리 정의된 영역들이 슬래브의 나머지 영역과 다른 색상 음영이나 색조를 갖는 얼룩과 같은 패턴(stain-like pattern)을 허용하지 않는다는 것이다.

이러한 단점들을 적어도 부분적으로 극복하기 위해, 예를 들어, 본 출원과 동일한 소유자의 이름으로 된 특허 IT1428343에 기술된 타입의 베이스 믹스에서 베이닝 형성을 위한 로봇 머신이 개발되었다.

베이스 믹스로부터 복합 석재 및/또는 세라믹 재료의 슬래브들을 생산하는 장치에서, 이러한 타입의 머신은, 믹스를 임시 지지체에 분배시키기 위한 스테이션 또는 머신의 하류에 설치될 수 있으며, 또한 예를 들어 지지체에 포함된 믹스의 진공 진동 압착에 의한 압착을 위한 스테이션 또는 머신의 하류에 설치될 수 있다.

이러한 머신은 적어도 한 쌍의 인간형 암(anthropomorphic arms)을 포함하며, 이들 각각은 그 위에 장착되는, 회전 스핀들이 있는 헤드와 분말 형태와 액체 형태의 염료를 분배하기 위한 장치를 가지고 있다.

대안적으로 인간형 암들은 카테션 로봇, 즉 카테션 축들을 따라 움직일 수 있는 로봇들로 대체될 수 있다. 이 실시예에서, 머신은 각각의 종 방향 측면들에, 종 방향 이동 경로를 갖는 한 쌍의 수직 빔과 이동 경로에 상에 슬라이딩 가능하게 장착되고 믹스를 포함하는 지지체 위로 이동할 수 있는 한 쌍의 가로 빔을 갖는다.

각 빔에는 제 1 실시예를 참조하여 전술한 타입의 헤드가 슬라이딩 가능하게 장착된다.

분배 디바이스는 염료가 분말 형태일 때 폐쇄 부재에 의해 선택적으로 폐쇄되도록 설계된 개구부가 있는 호퍼 또는 액체 착색제를 분사하도록 설계된 노즐로 구성된다.

더욱이, 믹스 작업을 위한 하나 이상의 툴이 헤드들 중 적어도 하나, 특히 회전 스핀들에 장착될 수 있다. 예를 들어, 이러한 툴들은 믹스의 두께로 그루브들을 형성하도록 설계된 플로우쉐어(ploughshare) 또는 플로워(plower), 또는 믹스를 혼합하기에 적합한 스티어러(stirrer) 또는 원드(wand)를 포함할 수 있다.

플로우쉐어 툴은 염료가 나중에 분포될 수 있는 그루브들을 형성하는데 사용되며, 스티어러는 염료가 분포된 후 베이스 믹스를 혼합하여 상이한 색상 또는 음영을 가진 영역들을 형성하는데 사용된다.

이 머신은 충돌을 방지하기 위해 미리 결정된 궤적들을 따라, 암 또는 빔의 움직임을 제어하도록 설계된 제어 유닛에 의해 관리된다.

분배 디바이스들은 서로 다른 액체 염료를 포함할 수 있는 하나 이상의 저장 탱크 또는 로봇 암들을 따라 분기되는 공급 덕트에 의해 공급된다.

또한, 각 분배 디바이스의 호퍼에 피딩하기 위해 분말 형태로 염료를 저장하기 위한 하나 이상의 고정 호퍼가 제공될 수 있다. 또한, 이 머신은 툴들이 헤드들에 장착되지 않을 때 이들을 배치하기 위한 스테이션을 포함할 수 있다.

이 솔루션의 첫 번째 단점은 이 머신은 베이스 믹스와 현저하게 다른 색상을 가지면서 예를 들어 몇 센티미터 폭과 같은 넓은 폭의 베인(vein)들을 형성하는 것을 허용하지 않는다는 사실이다.

이 솔루션의 또 다른 단점은 베인들의 폭이 제한된 값 범위(일반적으로 2 mm 내지 20 mm 사이) 내에서만 가능하다는 사실이다.

본 발명의 주된 목적은 전술한 단점들을 극복할 수 있는, 베이스 믹스로부터 베이닝 형성을 위한 로봇 아일랜드 및 베이스 믹스로부터 베이닝 효과를 갖는 복합 석재 및/또는 세라믹 재료의 슬래브를 제조하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 특별한 과제는, 인간의 개입 없이, 지금까지 자동으로 제조된 슬래이브들의 것보다 큰 길이와 폭을 갖는 베이닝을 제공할 수 있는 복합 석재 및/또는 세라믹 재료의 슬래브들을 자동으로 생산하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 소정의 패턴을 갖는 베이닝을 자동으로 제공할 수 있는, 전술한 타입의 방법 및 로봇 아일랜드를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 가변 폭 간격을 갖는 베이닝을 자동으로 제공할 수 있는, 전술한 타입의 방법 및 로봇 아일랜드를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 다른 색상의 베이닝을 자동으로 제공할 수 있는, 전술한 타입의 방법 및 로봇 아일랜드를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 지금까지 자동으로 제조된 슬래브들의 것보다 폭과 길이가 더 큰 베이닝을 갖는 복합 석재 및/또는 세라믹 재료의 슬래브들을 자동으로 제조하기 위한 장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적 및 주요 과제들은 각각 청구항 1 및 24에 따른 베이닝 효과를 갖는 슬래브들을 제조하기 위한 방법 및 장치 그리고 청구항 7에 따른 복합 석재 및/또는 세라믹 재료로 이루어진 슬래브들의 제조를 위한 베이스 믹스에 베이닝 형성하기 위한 로봇 아일랜드에 의해서 달성된다.

종래 기술과 비교하여 본 발명의 혁신적인 원리 및 그 이점을 보다 명확하게 설명하기 위해, 실시예의 일 예가 첨부된 도면의 도움으로 아래에서 설명될 것이다. 도면에서:
- 도 1은 본 발명에 따른 슬래브들을 제조하기 위한 베이스 믹스에서 베이닝의 형성을 위한 로봇 아일랜드의 측면도를 도시한 것이고;
- 도 2는 도 1에 따른 로봇 아일랜드의 평면도를 도시한 것이고;
- 도 3a 및 도 3b는 도 1에 따른 로봇 아일랜드의 머신의 사시도 및 정면도를 각각 도시한 것이고;
- 도 4는 도 1에 따른 로봇 아일랜드의 제 1 워킹 헤드의 부분 단면 정면도를 도시한 것이고;
- 도 5는 도 1에 따른 로봇 아일랜드의 제 2 워킹 헤드의 사시도를 도시한 것이고;
- 도 6은 도 5에 따른 워킹 헤드의 단면 정면도를 도시한 것이고;
- 도 7은 도 1에 따른 로봇 아일랜드의 제 3 워킹 헤드의 단면 정면도를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 방법을 상세히 설명하기 전에, 보다 쉽고 논리적인 설명을 위해, 본 발명에 따른 로봇 아일랜드(robot island)의 바람직한 실시예에 대하여 먼저 설명하도록 한다.

도면들을 참조하면, 참조 번호(1)는 복합 석재 및/또는 세라믹 재료의 슬래브들의 제조를 위해 베이스 믹스(base mix)(M)에서 베이닝(veining)을 형성하기 위한 전체 로봇 아일랜드를 도시한 것이다.

유리하게는, 로봇 아일랜드(1)는 베이스 믹스로부터 베이닝된 효과(veined effect)를 가진 슬래브들을 제조하기 위한 장치(당업자에게 널리 공지 되었기 때문에 도면에 도시되지 않음)에 설치되도록 설계된다.

특히, 슬래브들은 장치 내부로 이동되는 임시 지지체(S) 내부에 분포되는 베이스 믹스(M) 층으로부터 얻어진다.

베이스 믹스(M)는 바람직하게는 바인더(binder), 불활성 물질의 과립들 및/또는 충전제를 포함한다.

적합하게는, 슬래브 제조 장치에서, 베이닝 형성을 위한 아일랜드(1)는 임시 지지체(S)에 믹스(M) 층을 분포시키기 위한 머신의 하류에 위치하며, 지지체(S)에 포함되고 베이닝을 갖는 믹스(M)의 압착, 바람직하게는 진공 진동-압착을 위한 머신의 상류에 위치한다.

믹스 분포 및 압착, 바람직하게는 진동-압착을 위한 머신들 또는 스테이션들은 그 자체로 공지된 타입이며 아래에서 더 설명하지 않는다.

장치는 피딩 방향(L)을 따라 그리고 전술한 머신들을 통해 믹스(M)를 포함하는 임시 지지체(S)를 운송하기 위한 라인을 포함한다.

바람직하게는, 상기 운송 라인은 아일랜드(1) 내부의 피딩 방향(L)을 따라 믹스(M)를 포함하는 지지체(S)를 지지하고 이동시키기 위한 평면(plan)(2)을 포함한다. 이동 평면(2)에는 지지체(S)를 피딩하기 위한 컨베이어 벨트가 제공될 수 있다.

또한, 로봇 아일랜드(1)는 베이스 믹스(M) 층에 하나 이상의 그루브(groove)들(F1, F2)을 형성하도록 설계된 적어도 하나의 툴(4, 44)을 포함하고, 이전에 형성된 그루브들(F1, F2) 내부에 염료를 분포시키기 위한 적어도 하나의 분배 디바이스(6, 46)를 포함한다. 적어도 하나의 툴(4, 44)이 도 4 및 도 7에 도시되어 있으며, 적어도 하나의 분배 디바이스가 도 3a 내지 도 3b에 그리고 도 5 내지 도 7에 도시되어 있다.

또한, 이동 평면(2) 위의 상대 이동을 위해 적어도 하나의 툴(4, 44) 및 적어도 하나의 분배 디바이스(6, 46)와 관련된 이동 수단(8)이 제공된다.

특히, 툴(4, 44) 및 분배 디바이스(6, 46)는 이동 평면(2)의 각 지점 및 따라서 지지체(S)에 도달하도록 미리 결정된 궤적들을 따라 이동되도록 설계된다.

이러한 이동 수단(8)은 도 1 내지 도 3b에 도시된 바와 같은 적어도 하나의 인간형 로봇(anthropomorphic robot)(10), 또는 대안적으로 그 자체로 알려져 있고 도면들에 나타내지 않은 적어도 하나의 카테시안 로봇(Cartesian robot)을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 고체(분말 형태) 또는 액체일 수 있는 염료가 이러한 목적을 위해 제공되는 그루브들에 분포되는 종래와 달리, 분배 디바이스가 그루브들(F1, F2) 내부에 적어도 하나의 착색 믹스(C1, C2)를 분포시키도록 설계된다.

따라서, 분배 디바이스(6, 46)에 의해 그루브들(F1, F2) 내부에 분포되는 염료는 적어도 하나의 착색 믹스(C1, C2)이다.

베이스 믹스(base mix)(M)와 유사한 방식으로, 착색 믹스(C1, C2)는 적어도 하나의 바인더를 포함한다.

이 믹스(C1, C2)의 사용은 종래 기술의 슬래브들에 형성되는 베이닝(veining)보다 더 큰 폭을 갖는 베이닝 슬래브들의 형성을 허용한다.

유리하게는, 아일랜드(1)는 이동 수단(8)에 장착되는 적어도 한 쌍의 워킹 헤드들(12, 14)을 포함하며, 여기서 제 1 헤드(12)는 베이스 믹스(M)에 그루브들(F1)을 형성하기 위한 툴(4)을 가지며, 제 2 헤드(14)는 분배 디바이스(6)를 포함한다.

제 1 헤드(12)가 도 1, 도 2 및 도 4에 도시되어 있으며, 제 2 헤드(14)가 도 1 내지 도 3b, 및 도 5 내지 도 6에 도시되어 있다. 헤드들(12, 14)은 바람직하게는 이동 수단(8)에 의한 미리 결정된 궤적들을 따라 변위를 야기하도록 설계된 제어 유닛(13)에 연결된다.

제 1 헤드(12) 및 제 2 헤드(14)는 도면들에 도시된 바와 같이, 이동 수단(8)의 각각의 인간형 암들(10)에 장착될 수 있다. 암들(10)은 헤드들(12, 14)을 서로 독립적으로 이동시키도록 설계된다.

대안적으로, 헤드들(12, 14)은 단일의 인간형 암(10)에 상호 교환 가능하게 장착될 수 있다.

바람직하게는, 도 4에 도시된 바와 같이, 그루브들(F1)을 형성하기 위한 툴(4)은 다양한 형상의 플로우쉐어(ploughshare)를 가진 툴이다. 그러나, 플로우쉐어 툴(4)은 또한, 그루브들(F1)을 형성하는 동일한 기능을 갖는 상이한 툴, 예를 들어 디스크 타입 또는 롤러 휠 타입의 툴로 대체될 수 있다.

플로우쉐어 툴(4)은 전동식 수직 회전 스핀들(16)의 바닥 단부에 장착되고, 미리 결정된 두께를 가질 수 있다.

형성되는 그루브들(F1)의 폭이 툴(4)의 두께보다 클 경우, 툴(4)의 두께는 스핀들(16)의 회전에 의해 한 방향과 다른 방향으로 교대로 오실레이션하도록 만들어질 수 있으며, 이에 따라 그루브들(F1)의 폭을 변화시키거나, 또는 헤드의 와인딩 전진 운동에 의해 오실레이팅하도록 만들어질 수 있다.

툴(4)의 오실레이팅 운동은 또한 제 1 헤드(12)가 장착되는 인간형 암(10)의 관절 또는 펄스의 오실레이션에 의해 수행될 수 있다. 인간형 암(10)의 관절은 툴(4)이 수직 방향에 대해 경사진 제어된 축을 가질 수 있게 한다.

플로우쉐어 툴(4)은 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 그루브들(F1)이 믹스(M)의 층의 두께로 형성될 수 있게 한다. 제 1 그루브들(F1)은 베이스 믹스(M)의 자유 표면에 형성되는, 바람직하게는 2 cm 내지 7 cm 범위의 제 1 폭을 갖는다.

제 1 헤드(12)는 또한, 착색 믹스(C1)가 제 1 그루브들(F1) 내부에 분포되기 전에, 도 4에 도시된 바와 같은, 플로우쉐어 툴(4)에 의해 형성되는 제 1 그루브들(F1)의 측벽에 액체 염료 및/또는 분말 염료를 도포하기 위한, 연관된 분배 디바이스(22)를 포함한다. 액체 염료 및/또는 분말 염료는 제 1 믹스(C1)와 상이한 것이다.

제 1 헤드(12)의 분배 디바이스(22)는 분말 염료를 분배하기 위한 수단(23) 및 액체 염료를 분배하기 위한 복수의 노즐들(25)을 포함한다.

대신, 이 실시예에서, 제 2 헤드(14)의 분배 디바이스(6)는 도 3a 내지 도 3b 및 도 5 내지 도 6에서 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 중력에 의해 제 1 착색 믹스(C1)를 미리 형성된 제 1 그루브들(F1) 내로 분포시키기 위한 바닥 배출구(26)를 갖는 컨테이너(24)를 포함할 수 있다.

배출구(26)는 예를 들어 40 내지 80 mm, 보다 바람직하게는 50 내지 60 mm의 적절한 직경의 캘리브레이션된 단면을 가질 수 있다.

바람직하게는 컨테이너(24)는 하나 이상의 지지체(S)를 채우기에 충분한 양의 착색 믹스(CI)를 포함하도록 설계된 반구형 베이스(hemispherical base)를 갖는다. 예를 들어, 상기 양은 15 내지 40 kg, 바람직하게는 20 내지 30 kg 범위이다.

상기 분배 디바이스(6)는 배출구(26)로부터의 제 1 착색 믹스(C1)의 일정한 유속의 배출을 돕기 위해 컨테이너(24) 내부에 위치된 스크레이퍼(scraper)/푸셔(pusher) 요소(28)를 포함할 수 있다.

스크레이퍼 요소(28)는 에피사이클로이드 운동(epicycloidal movement)을 갖는 각각의 전동 스핀들(30)에 장착될 수 있다. 스핀들(30)은 도 6에 도시된 바와 같이, 공지된 전달 수단(33)을 통해 각각의 모터 수단(31)에 연결된다.

스크레이퍼 요소(28)는 바람직하게는 도 6에 도시된 바와 같이, 컨테이너(24)의 내부 형상을 따라, 스템(stem)(32)의 바닥 단부로부터 위쪽으로 연장되는 복수의 곡선형 암들(34)을 갖는 수직 스템(vertical stem)(32)으로 구성된다.

예를 들어, 수직 스핀들(30)의 회전 속도는 400-500 g/s 영역에서 제 1 착색 믹스(C1)의 일정한 유출을 보장하기 위해, 15-40 rpm, 바람직하게는 18-28 rpm으로 조정될 수 있다.

제 1 착색 믹스(C1)는 베이스 믹스(M)의 것과 유사한 바인더의 함량을 갖지만, 상이한 착색을 가지며, 따라서 제 1 착색 믹스(C1)의 페이스트와 같은 농도(paste-like consistency)를 고려할 때, 바람직하게는 컨테이너(24) 내부에서 작용하는 스크레이퍼 요소(28)가 제공된다.

제 2 헤드(14)의 분배 디바이스(6)는 또한 도 6에 도시된 바와 같이, 공압 액추에이터(38)에 연결되며 선택적으로는 그것을 폐쇄하도록 배출구(26)에 위치되는 폐쇄 부재(36)를 포함한다.

제 1 그루브들(F1)의 충전을 진행할 필요가 있을 경우, 컨테이너(24)가 먼저 다음 압착 단계를 위해 필요한 양의 바인더를 포함하는 제 1 착색 믹스(C1)로 채워지고; 그 다음 폐쇄 부재(36)가 배출구(26)를 개방하도록 작동되고, 동시에, 스크레이퍼 요소(28)가 원하는 흐름으로 제 1 착색 믹스(C1)의 배출을 보장하도록 작동된다.

제 2 헤드(14)의 인간형 암(10)은 적절한 전진 운동 속도로 제어 유닛(13)에 의해 프로그래밍되는 궤적들을 따르며, 착색 믹스(C1)의 유량은 형태 및 폭에 따라 제 1 그루브들(F1)의 적절한 충전을 보장하도록 선택된다.

대안적으로, 제 2 헤드(14)의 컨테이너(24)는 도면들에 도시되지 않은, 미리 결정된 용량을 갖는 호퍼들에 연결되는 공급 라인들에 의해 연속적으로 피딩될 수 있다.

또한, 제 2 헤드(14)는, 배출구(26)에 위치되도록 그리고 제 1 그루브들(F1) 내부에 제 1 착색 믹스(C1)가 분포되기 전에 제 1 착색 믹스(C1) 상에 액체 염료를 분배하도록 설계된, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은, 노즐(40)을 포함할 수 있다.

노즐(40)로부터 분사된 액체 염료는 제 1 착색 믹스(C1)에 대한 특정 다양한 줄무늬 효과(streaking effect) 및 완성된 슬래브의 베이닝에 대응하는 효과를 얻기 위해 사용될 수 있다.

추가 실시예에 따르면, 그루브들을 형성하기 위한 적어도 하나의 툴(44) 및 적어도 하나의 분배 디바이스(46)를 포함하는 제 3 워킹 헤드(42)가 제공될 수 있다. 이 워킹 헤드(42)가 도 7에 보다 명확하게 도시되어 있으며, 이하에서는 로봇 아일랜드(1)의 제 3 헤드로 지칭될 것이다.

제 3 헤드(42)는 또한 제어 유닛(13)에 연결되며, 이동 수단(8)에 의해 미리 결정된 궤적들을 따라 이동하도록 설계된다.

이 실시예에서, 그루브들을 형성하기 위한 툴(44)은 제 1 헤드(12)의 툴과 유사하며 플로우쉐어 툴이다. 이 플로우쉐어 툴(44)은 모터 수단에 연결되는 각각의 수직 회전 스핀들(48)에 장착되며, 2 내지 20 mm인 제 2 폭, 즉 제 1 헤드(12)의 툴(4)로 얻을 수 있는 그루브들(F1)의 폭보다 작은 폭을 갖는 제 2 그루브들(F2)(도 2에 도시됨)을 형성하도록 설계된다.

제 3 헤드(42)의 분배 디바이스(46)는 도 7에 도시된 바와 같이, 호퍼(hopper)(50)와, 회전 피더 나사(54)가 내부에 수용되는 배출 덕트(discharge duct)(52)를 포함할 수 있다.

분배 디바이스(46)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 착색 믹스(C1)와 상이한 추가 착색 믹스(C2)를 제 2 그루브들(F2) 내에 분포시키도록 설계된다.

특히, 이 착색 믹스(C2)는 제 1 착색 믹스(C1) 및 베이스 믹스(M)보다 적은 양의 바인더를 포함하고, 베이스 믹스(M)와 상이한 색상을 가지며; 이 더 적은 양의 바인더로 인해 믹스가 더 잘 부스러지게 되고 더 좁은 그루브들을 채우도록 더 쉽게 흐를 수 있게 된다.

이 착색 믹스(C2)의 특별한 특성은 제 3 헤드(42)의 플로우쉐어 툴(44)에 의해 형성되는 제 2 그루브들(F2) 내부에 분포되기에 특히 적합하게 만든다.

상기 설명으로부터, 분배 디바이스(6, 46), 제 2 헤드(14) 및 제 3 헤드 (42) 모두는 착색 믹스(C1, C2), 즉 컨테이너(24) 또는 호퍼(50)를 포함하기 위한 요소를 필수적으로 포함해야 하며, 또한 착색 믹스(C1, C2)의 중력에 의한 분포를 위한 개구, 즉 배출구(26) 또는 배출 덕트(52)를 필수적으로 포함해야 한다는 것이 명백하다.

유리하게는, 제 3 헤드(42)는 도 7에 도시된 바와 같이, 배출 덕트(52)로부터 배출되는 착색 믹스(C2)의 층 상에 액체 염료 및/또는 액체 바인더를 분배하기 위한 적어도 하나의 노즐(56), 바람직하게는 2개의 노즐 및 분말 형태(53)로 염료를 분배하기 위한 수단을 포함할 수 있다.

액체 바인더를 분사하여, 착색 믹스(C2)가 궁극적으로 베이스 믹스 및 제 1 착색 믹스(C1)의 것과 유사한 바인더 함량을 갖도록 한다.

따라서, 본 출원에 첨부된 도면들에서, 아일랜드(1)는 전술한 제 1 , 제 2 및 제 3 헤드에 대응하는 3개의 워킹 헤드들(12, 14, 42)을 포함한다.

제 2 헤드(14)는 지지체(S)의 피딩 방향(L)을 따라 제 1 헤드(12)의 하류에 위치되고, 제 3 헤드(42)는 피딩 방향(L)에 대해 제 2 헤드(14)의 하류에 위치된다.

이 실시예에서, 2 mm보다 작은 폭을 갖는 그루브들(F)이 제 1 헤드(12)의 플로우쉐어 툴(4) 및 제 3 헤드(42)의 툴(44) 모두에 의해 형성될 수 있다.

또한, 헤드들 각각은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 로봇 처리 머신(58), 제 2 로봇 처리 머신(60) 및 제 3 로봇 처리 머신(62)에 위치되고, 제어 유닛(13)에 연결된다. 제어 유닛(13)은 이동 수단(8)에 의해 미리 결정된 궤적들을 따라 헤드들의 이동을 제어하도록 설계된다.

특히, 제어 유닛(13)은 제 2 헤드(14)에 의해 분포되는 제 1 착색 믹스(C1)로, 제 1 헤드(12)에 의해 생성되는 모든 제 1 그루브들(F1)을 채우도록, 동일한 궤적들을 따라 제 1 헤드(12) 및 제 2 헤드(14)를 연속적으로 이동시키도록 구성된다. 제 3 헤드(42)는 또한 제 1 헤드(12) 및 제 2 헤드(14)의 것들과 상이한 궤적들을 따라 이동될 수 있다.

바람직하게는, 각각의 머신(58, 60, 62)은 각각의 헤드(12, 14, 42)가 장착되는 각각의 인간형 암(10)을 포함한다. 첨부된 도면들에서, 인간형 암들(10)은 이동 표면(2)의 동일한 종 방향 측면을 따라 위치된다. 그러나, 인간형 암들(10)은 또한 피딩 방향(L)을 따라 가로로 엇갈리게 위치될 수도 있다.

헤드들(12, 14, 42)은 그 자체로 공지된 타입의 장착 수단(57)에 의해 인간형 암들(10)의 바닥 단부에 장착되며, 이에 대해서는 아래에서 더 설명하지 않을 것이다.

대안적으로, 각각의 툴(4) 및 분배 디바이스(6)를 갖는 제 1 헤드(12) 및 제 2 헤드(14)만을 포함하거나, 플로우쉐어 툴(44) 및 분배 디바이스(46)를 포함하는 제 3 헤드(42)만을 포함하는 로봇 아일랜드(1)가 제공될 수도 있다.

도면들에 도시되지 않은 대안적인 실시예에 따르면, 단일의 인간형 암(10) 및 제 1 헤드(12), 제 2 헤드(14) 및 제 3 헤드(42)를 갖는 단일의 처리 머신이 단일의 인간형 암(10) 상에 상호 교환 가능하게 장착될 수 있다.

또한, 본 발명은 베이스 믹스(M)로부터 베이닝된 효과를 갖는 복합 석재 및/또는 세라믹 재료의 슬래브들을 자동으로, 즉 오퍼레이터에 의한 개입으로 생산하는 방법에 관한 것이고; 이 방법은 로봇 아일랜드(1) 및 전술한 장치에 의해 구현될 수 있다.

이 방법은 a) 임시 지지체(S)에 베이스 믹스(M)의 층을 데포지션하는(depositing) 단계, b) 미리 결정된 폭을 가진 하나 이상의 그루브들(F1, F2)을 믹스(M)의 층에 자동으로 형성하는 단계, c) 그루브들(F1, F2) 내부에 염료를 자동으로 분포시키는 단계 및 d) 베이스 믹스(M)의 층을 압착하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 그루브들(F1, F2)을 채우는데 사용되는 염료는 바인더를 함유하는 전술한 타입의 적어도 하나의 착색 믹스(C1, C2)이다.

특히, 착색 믹스는, 2 cm 내지 7 cm를 갖는 제 1 그루브들(F1)이 제 1 헤드로 형성된 이후에 제 2 헤드(14)의 분배 디바이스(6)에 의해 단계 c)가 수행될 때, 다량의 바인더 함량을 함유하는 제 1 착색 믹스(C1)에 대응하거나, 또는 20 mm 이하의 폭을 갖는 제 2 그루브들(F2)이 형성된 이후에 제 3 헤드(42)의 분배 디바이스(46)에 의해 단계 c)가 수행될 때, 소량의 바인더를 함유하는 착색 믹스(C2)에 대응한다.

바람직하게는, 이 방법은 제 1 착색 믹스(C1)의 분포 및 추가 착색 믹스(C2)의 분포를 모두 포함할 수 있다.

또한, 단계 b)는 미리 결정된 폭(일반적으로 2 cm 내지 7 cm)을 갖는 다수의 제 1 그루브들(F1) 및 미리 결정된 폭보다 작은 폭(일반적으로 2 cm 미만)을 갖는 다수의 제 2 그루브들(F2)을 형성하는 것을 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 제 1 그루브들(F1)은 제 1 헤드(12)의 툴(6)에 의해 형성될 수 있고, 제 2 그루브들(F2)은 제 3 헤드(42)의 툴를 사용하여 형성될 수 있다.

유리하게는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 착색 믹스(C1)가 제 1 그루브들(F1) 내부에 분포될 수 있고, 추가 착색 믹스(C2)가 제 2 그루브들(F2) 내부에 분포될 수 있다.

이 방법은 또한 단계 c)의 상류에 형성되는 제 1 그루브들(F1)의 측벽들 상에 베이스 믹스의 색과 상이한 색을 갖는 액체 및/또는 분말 염료를 도포하는 선택적 단계를 포함한다. 이 단계는 전술한 제 1 헤드(4)에 의해 수행될 수 있다.

상기한 설명으로부터, 베이스 믹스에서 베이닝 효과를 형성하기 위한 아일랜드, 방법 및 장치가 유리한 방식으로 미리 정의된 목적들을 달성할 수 있는 방법이 이제 명백하다. 특히, 아일랜드를 사용하여 특히 두꺼운 두께와 폭을 가진 베이스 믹스에서 베이닝을 형성하는 것이 어떻게 가능한지가 명백하다.

실제에 있어서, 그루브들(F1)에 있는 제 2 헤드(14)에 의해 바인더로 포화된 착색 믹스의 분포의 결과로서, 착색이 베이스 믹스의 착색과 명확하게 상이한 두꺼운 베인(vein)들을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 로봇 아일랜드를 사용하면, 3 개의 워킹 헤드의 존재로 인해 다양한 두께 및 상이한 착색의 베이닝을 형성하는 것이 가능하다.

여기에 나타낸 다양한 솔루션들의 특징적인 기능들은 당업자가 쉽게 상상할 수 있는 바와 같이, 특정 요구 사항들 및 필요 사항들에 따라 서로 결합될 수 있다.

Claims (24)

1. 베이스 믹스(base mix)(M)로부터 베이닝 효과(veined effect)를 갖는 복합 석재 및/또는 세라믹 재료의 슬래브들을, 사람의 개입 없이, 자동으로 제조하는 방법으로서,
   a) 임시 지지체(temporary support)(S) 내부에 베이스 믹스(M) 층을 데포지션하는 단계;
   b) 상기 베이스 믹(M) 층에 하나 이상의 그루브들(F1, F2)을 미리 정해진 폭으로 자동으로 형성하는 단계;
   c) 상기 그루브들(F1, F2) 내부에 염료를 자동으로 분포시키는 단계;
   d) 상기 베이스 믹스(M) 층을 압착하는 단계를 포함하며,
   상기 염료는 하나 이상의 바인더를 포함하는 적어도 하나의 착색 믹스(colouring mix)(C1, C2)로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 착색 믹스(C1)는 상기 베이스 믹스(M)의 것과 유사한 바인더 함량 및 상기 베이스 믹스(M)의 것과 상이한 착색을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 착색 믹스(C2)는 상기 베이스 믹스(M)보다 바인더 함량이 적고 상기 베이스 믹스(M)와 다른 착색을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 단계 b)는 제 1 폭을 갖는 하나 이상의 제 1 그루브들(F1) 및 상기 제 1 폭보다 작은 제 2 폭을 갖는 하나 이상의 제 2 그루브들(F2)을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 단계 c)는 상기 제 1 그루브들(F1)에 상기 베이스 믹스(M)의 바인더 함량과 유사한 바인더 함량을 갖는 제 1 착색 믹스(C1)를 분포시키고, 상기 제 2 그루브들(F2)에 상기 베이스 믹스(M)보다 적은 바인더 함량을 갖는 추가 착색 믹스(C2)를 분포시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 단계 c)의 이전에, 제 1 그루브들(F1)의 측벽들 상에 상기 베이스 믹스(M)와 상이한 색상을 갖는 액체 염료 또는 분말 염료를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 복합 석재 및/또는 세라믹 재료의 슬래브들을 생산하기 위해 베이스 믹스(M)에서 사람의 개입 없이, 자동으로 베이닝을 형성하기 위한 로봇 아일랜드(1)로서,
   - 베이스 믹스(M) 층에 하나 이상의 그루브들(F1, F2)을 형성하도록 설계된 적어도 하나의 툴(4, 44);
   - 상기 그루브들(F1, F2) 내부에 염료를 분포시키기 위한 적어도 하나의 분배 디바이스(6, 46);
   - 베이스 믹스(M)를 포함하는 임시 지지체(S)를 피딩 방향(L)을 따라 지지하고 이동시키기 위한 평면(2);
   - 상기 이동 평면(2) 위에서의 상대적인 이동을 위해 상기 적어도 하나의 툴(4, 44) 및 상기 적어도 하나의 분배 디바이스(6, 46)와 연관되는 이동 수단(8);을 포함하며,
   상기 적어도 하나의 분배 디바이스(6, 46)는 상기 그루브들(F1, F2) 내부에 적어도 하나의 착색 믹스(C1, C2)를 분포시키도록 설계되며, 상기 적어도 하나의 착색 믹스(C1, C2)는 염료로서 작용하고 적어도 하나의 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 이동 수단(8)에 장착된 적어도 하나의 제 1 워킹 헤드(12) 및 적어도 하나의 제 2 워킹 헤드(14)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 툴(4)은 상기 제 1 워킹 헤드(12)에 장착되고, 상기 적어도 하나의 분배 디바이스(6)는 상기 제 2 워킹 헤드(14)에 장착되는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 이동 수단(8)에 장착되며 상기 적어도 하나의 툴(44) 및 상기 적어도 하나의 분배 디바이스(46)를 지지하도록 설계된 적어도 하나의 제 3 워킹 헤드(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 로봇 아일랜드(1)는 3 개의 워킹 헤드(12, 14, 42)를 포함하며, 상기 제 1 헤드(12)는 상기 베이스 믹스(M)에 제 1 그루브들(F1)을 형성하기 위한 툴(4)을 포함하고, 상기 제 2 헤드(14)는 상기 제 1 그루브들(F1)에 상기 착색 믹스(C1)를 분포시키기 위한 분배 디바이스(6)를 포함하며 또한 상기 제 3 헤드(42)는 상기 베이스 믹스(M)에 제 2 그루브들(F2)을 형성하기 위한 각각의 툴(44) 및 상기 제 2 그루브들(F2) 내부에 상기 착색 믹스(C2)를 분포시키기 위한 각각의 분배 디바이스(46)를 모두 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
11. 제 7 항, 제 8 항 또는 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 헤드(14)의 상기 적어도 하나의 분배 디바이스(6)는 중력에 의해 상기 제 1 그루브(F1) 내부에 상기 제 1 착색 믹스(C1)를 분포시키기 위한 바닥 배출구(26)를 갖는 컨테이너(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 분배 디바이스(6)는 실질적으로 일정한 유속으로 상기 배출구(26)로부터 상기 제 1 착색 믹스(C1)의 배출을 유발하기 위해 상기 컨테이너(24)에 위치되는 스크레이퍼/푸셔 요소(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스크레이퍼 요소(28)는 에피사이클로이드 운동(epicycloidal movement)을 갖는 전동 스핀들(30)에 장착되는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 분배 디바이스(6)는 공압 액추에이터(38)에 연결되며 상기 배출구(26)를 선택적으로 폐쇄 또는 개방하도록 상기 배출구(26)에 위치되는 폐쇄 부재(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 워킹 헤드(14)는 상기 배출구(26)에 위치되며 상기 제 1 착색 믹스(C1)가 제 1 그루브들(F1) 내부에 분포되기 이전에 액체 염료를 상기 제 1 착색 믹스(C1)에 분배하도록 설계된 노즐(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
16. 제 7 항, 제 9 항 또는 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 헤드(42)의 상기 적어도 하나의 분배 디바이스(46)는 호퍼(50), 및 상기 제 2 그루브들(F2) 내부에 추가 착색 믹스(C2)을 분포시키기 위한 피더 나사(feeder screw)(54)가 있는 배출 덕트(52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 3 헤드(42)는 상기 배출 덕트(52)로부터 배출되는 상기 착색 믹스(C2) 상에 액체 염료 및/또는 액체 바인더를 분배하기 위한 하나 이상의 노즐(56)을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
18. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 툴(4, 44)은 상기 베이스 믹스(M)에 상기 그루브들(F1, F2)을 형성하도록 설계된 플로우쉐어(ploughshare) 툴인 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
19. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 헤드(12)는 수직 전동 스핀들(16)에 장착되며 상기 수직 스핀들(16)의 회전에 의해 교대로 오실레이팅(oscillating)함으로써 상기 그루브들(F1)의 폭을 변경시키도록 설계된 플로우쉐어 툴(4)을 포함하며, 상기 제 3 헤드(42)는 수직 전동 스핀들(48)에 장착되며 상기 제 1 헤드(12)의 상기 툴(4)에 의해 형성되는 상기 그루브들(F1)보다 작은 폭을 갖는 그루브들(F2)을 형성하도록 설계된 플로우쉐어 툴(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
20. 제 7 항, 제 8 항 및 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 헤드(12)는 상기 그루브들(F1)의 측벽들 상에 상기 적어도 하나의 착색 믹스(C1)와 상이한 액체 또는 분말 염료를 도포하기 위한 분배 디바이스(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
21. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 수단(8)에 의해 미리 결정된 궤적들을 따라 그 변위를 야기하기 위해 상기 제 1 헤드(12), 상기 제 2 헤드(14) 및 상기 제 3 헤드(42)에 연결된 제어 유닛(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
22. 제 7 항에 있어서,
    상기 이동 수단(8)은 인간형 암(anthropomorphic arm)(10)을 갖는 적어도 하나의 로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
23. 제 7 항에 있어서,
    상기 이동 수단(8)은 적어도 하나의 카테션 로봇(Cartesian robot)을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 아일랜드(1).
24. 베이스 믹스(M)로부터 베이닝 효과를 갖는 복합 석재 및/또는 세라믹 재료의 슬래브들을 제조하기 위한 장치로서,
    - 임시 지지체(S) 내부에 베이스 믹스(M) 층을 데포지션하기 위한 머신;
    - 상기 베이스 믹스(M) 층에 베이닝을 형성하기 위한 로봇 아일랜드(1);
    - 상기 임시 지지체(S) 내부에 포함되며 상기 베이닝을 갖는 상기 베이스 믹스(C) 층을 압착하기 위한 머신;
    - 상기 임시 지지체(S)를 운반하기 위한 라인;을 포함하며,
    상기 베이닝을 형성하기 위한 상기 로봇 아일랜드(1)는 제 7 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 따른 타입인 것을 특징으로 하는 장치.

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