专利名称：瓷质抛光砖砖面加工方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种墙地砖加工方法和装置，特别是一种瓷质抛光砖砖面加工方法和装置。
背景技术：
现有技术的瓷质抛光砖砖面加工流程包括刮平定厚-研磨抛光-磨边倒角等工序。刮平定厚工序是对砖坯表面进行粗加工，消除砖坯的变形、翘曲、表面凹凸不平等缺陷，并获得厚度一致和平整的砖坯表面；研磨抛光工序属于精加工或超精加工，对砖坯表面进行精细研磨，使砖坯表面获得光洁平整的镜面效果；最后通过磨边倒角工序完成砖坯四边的切削及倒角修整，达到周边平直、对边和对角尺寸准确一致的抛光砖成品。具体的加工过程为砖坯由输送线进入刮平定厚机对砖坯表面进行铣刮加工，再通过输送线将刮平定厚后的砖坯送入一台或多台研磨抛光机对砖坯表面进行研磨加工，获得光洁平整的镜面，将完成表面加工后的砖坯送入磨边倒角机组将砖坯的四边切削到成品尺寸并进行棱边倒角，最后将完成所有加工的成品砖干燥。
瓷质抛光砖在烧制过程中不可避免地会使砖坯产生变形，在现有技术条件下，毛坯砖的表面平整度通常为2～3mm，如烧制工艺参数控制不好，毛坯砖的表面平整度会高达4～5mm。瓷质抛光砖砖面加工的目的之一是使砖坯表面平整度提高到0.6mm，高质量产品甚至要求砖坯平整度在0.4mm。
一直以来，现有技术的瓷质抛光砖砖面加工均使用未经任何加工处理的粗糙底面作为加工定位基准，甚至有的砖坯底面还存在飞边，一方面导致加工过程的定位基准既不合理又不准确，存在严重的加工精度缺陷，另一方面导致砖坯在工序转换或同组设备转换中基准容易变化，砖坯加工姿态极不稳定，使砖面加工总存在一些无法控制的无效加工过程，降低了生产效率。上述技术缺陷使砖面平整度达到0.6mm相当困难，而达到0.4mm几乎不大可能。
再者，瓷质抛光砖虽属脆性材料，但对表面加工而言则接近于薄板类工件。瓷质抛光砖加工中的受力会使变形的砖坯趋于平整，切削力释放后，加工后的砖坯会部分回弹，切削量越大，砖坯受力也越大，加工后的砖坯回弹量也越大。研究表明，由于砖坯底面存在不规则的翘曲和变形，砖坯受力时砖坯翘曲的底面贴合输送带，使砖坯呈现不规则的受力变形，而砖坯变形后的回弹量在很大程度上受砖坯底面翘曲和变形程度的影响。因此，要想达到高平整度就必须以减少切削量为代价，导致生产效率降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种瓷质抛光砖砖面加工方法和装置，有效解决现有技术加工定位基准不合理、加工精度差、效率低等技术缺陷，使砖坯表面加工处理过程更加合理，提高产品质量和生产效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种瓷质抛光砖砖面加工方法，包括步骤步骤10、对砖坯底面进行平面加工；步骤20、将砖坯翻转180°；步骤30、对砖坯表面进行平面加工。
其中，所述步骤10具体为采用刮平定厚机对砖坯底面进行刮平加工。进一步地，采用刮平定厚机对砖坯底面的翘曲和变形进行加工处理，使砖坯底面平整度提高40～60％。
其中，所述步骤20具体为步骤21底面处理后的砖坯由输送线送入翻转装置；步骤22翻转装置将砖坯翻转180°；步骤23砖坯由翻转装置送至输送线。
其中，所述步骤30可以是依次对砖坯表面进行刮平定厚和研磨抛光加工，也可以是依次对砖坯表面进行刮平定厚、平面铣磨和研磨抛光加工。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种瓷质抛光砖砖面加工装置，包括输送砖坯的输送线，对砖坯底面进行平面加工的底面铣刮设备、将砖坯翻转180°的翻转装置和对砖坯表面进行平面加工的表面加工设备总成依次通过所述输送线连接。
所述底面铣刮设备为刮平定厚机，所述表面加工设备总成可以是依次设置的刮平定厚机和研磨抛光机，也可以是依次设置的刮平定厚机、平面铣磨机和研磨抛光机。
本发明突破了现有技术一直以来仅对砖坯表面进行平面加工的传统工艺和加工装置，首次提出了一种全新概念的应用于瓷质抛光砖的加工方法和加工装置，并有针对性优化了表面加工工艺和设备配置，一方面为后续加工建立良好的加工定位基准，有效解决了现有技术中加工定位基准不合理、加工精度低等技术缺陷；另一方面通过砖坯表面加工方法和设备配置的优化，进一步提高了产品质量和生产效率。
本发明对砖坯底面的加工处理完全消除了砖坯底面较大的翘曲和变形，为后续加工提供了统一、一致的定位基准面，无论是砖坯转向还是砖坯加工位置变化，前后工序加工是在相同的基准上进行，因此不会出现无效加工现象。此外，砖坯底面的平整使砖坯后续加工中的受力变形比较规则，而砖坯变形后的回弹量基本一致，因此可提高单台加工设备的切削量。
本发明对砖坯表面加工方法和设备配置的优化，使现有技术刮平定厚工序的粗加工到研磨抛光工序的精加工之间的工序跳跃得以平缓，通过采用不同加工效率和加工精度的工序对不同阶段的砖坯表面进行最经济的加工处理，既减少了低效、无效加工，提高生产效率，又充分发挥了精加工提高产品质量的作用，达到了降低能耗和磨具损耗、提高生产效率和产品质量的目的。本发明砖坯表面加工效率较之现有技术提高了10～20％，砖坯加工破损率较现有技术降低了20～40％，瓷质抛光砖成品的表面平整度提高20～30％。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明瓷质抛光砖砖面加工方法流程图；图2为本发明翻转装置结构示意图；图3为图2的侧视图；图4为瓷质抛光砖砖面生产流水线示意图。
1-砖坯； 2-输送辊棒； 3-皮带传动系统；4-电机； 5-间歇分割器； 6-防护孔板；7-齿轮传动系统； 8-减速机。
具体实施例方式
图1为本发明瓷质抛光砖砖面加工方法流程图，包括步骤步骤10、对砖坯底面进行平面加工；步骤20、将砖坯翻转180°；步骤30、对砖坯表面进行平面加工。
本发明上述技术方案突破了现有技术一直以来仅对砖坯表面进行平面加工的传统生产工艺，首次提出了一种全新概念的应用于瓷质抛光砖的加工方法，其核心是在现有加工方法基础上增加了砖坯底面处理工序，为后续表面加工建立良好的加工定位基准，并通过180°翻转工序将砖坯底面处理工序和砖坯表面处理工序有机地结合在一起，有效解决了现有技术中加工定位基准不合理、加工精度低的技术缺陷，最终获得高平整度的砖坯表面，提高产品质量和生产效率。
本发明对砖坯底面进行平面加工的目的是消除砖坯底面的不规则翘曲和变形，可以为后续表面加工提供精确的工艺基准。因此，本发明步骤10中对砖坯底面进行平面加工实际上是对砖坯底面进行平面铣刮加工，具体地，可以采用刮平定厚机对砖坯底面进行刮平加工。刮平定厚机可以采用现有技术的刮平定厚机，其刀具、铣刮切削方式和辅助设备可以与现有的刮平定厚工序相同，只是加工砖坯的位置不同而已。通过刮平定厚机对砖坯底面的处理，砖坯底面的平整度提高40～60％，其重要性在于完全消除了砖坯底面较大的翘曲和变形。对砖坯整体而言，砖坯底面可以作为一个具有较高精确的加工基准，为后续加工提供了统一、一致的定位面。现有技术由于砖坯底面存在不规则的变形，砖坯在工序转换或同组设备转换中基准经常出现变化，使砖坯加工姿态处于不稳定状态，砖坯转向或变化加工位置后，后一工序的加工很有可能破坏前一工序处理效果，使砖面加工总存在一些无法控制的无效加工过程，生产效率很低。本发明进行砖坯底面处理后，基本消除的加工基准的变化现象，无论是砖坯转向还是砖坯加工位置变化，后一工序加工与前一工序处理是在相同的基准面上进行，不会出现无效加工现象，使加工效率大大提高。通常砖坯表面平整度用数据表示，如2mm、3mm等，数值越大表示其平整度越低，反之，数值越小表示其平整度越高，本发明中提高砖坯表面平整度均指降低该数值。
本发明为了将砖坯底面处理工序和砖坯表面处理工序有机地结合在一起，在两工序之间设置了砖坯翻转工序，砖坯翻转工序也是本发明首次提出并应用于瓷质抛光砖平面加工的工艺方法，操作简便，运行可靠。砖坯翻转工序具体为步骤21、底面处理后的砖坯由输送线送入翻转装置；步骤22、翻转装置将砖坯翻转180°；步骤23、砖坯由翻转装置送至输送线。
上述处理后，砖坯底面较大的不规则翘曲和变形被完全消除，为后续表面加工提供精确的工艺基准。因此，本发明步骤30中对砖坯表面进行平面加工可以是依次对砖坯表面进行刮平定厚和研磨抛光加工，也可以是依次对砖坯表面进行刮平定厚、平面铣磨和研磨抛光加工。其中，刮平定厚和研磨抛光加工是传统的砖坯表面加工工艺，刮平定厚工序对砖坯表面进行粗加工，消除砖坯的变形、翘曲、表面凹凸不平等缺陷，并获得厚度一致和平整的砖坯表面；研磨抛光工序属于精加工或超精加工，对砖坯表面进行精细研磨，使砖坯表面获得光洁平整的镜面效果。显然，获得厚度一致和平整表面的加工效果很大程度上取决于加工对象的定位和工艺基准，与底面平整度为2～3mm的现有技术工艺基准相比，本发明工艺基准的平整度在1～1.5mm左右，为砖坯表面的高平整处理打下了坚实的基础。因此本发明步骤30中对砖坯表面进行平面加工后，砖坯表面的平整度基本提高到0.6mm。
本发明步骤30中对砖坯表面进行平面加工还可以是依次对砖坯表面进行刮平定厚、平面铣磨和研磨抛光加工，该加工方法是本发明在具有精确加工工艺基准前提下的特殊加工工艺设计。由于前面工序经过了砖坯底面加工，其较大的不规则翘曲和变形被完全消除，使砖坯表面加工中的受力变形比较规则，而砖坯变形后的回弹量基本一致，可以在获得相同平整度的前提下提高单台加工设备的切削量。为此本发明提出了在刮平定厚和研磨抛光加工之间增加平面铣磨加工的技术方案，最大限度地提高产品质量和生产效率。
平面铣磨加工立足于本发明已经达到的砖坯底面加工基准，对砖坯表面进行有针对性地加工处理。平面铣磨加工的加工效率和加工精度介于刮平定厚工序的刮削和研磨抛光工序的磨削之间，使现有技术刮平定厚工序的粗加工到研磨抛光工序的精加工之间的工序跳跃得以平缓，使单台加工设备能达到其最大的切削量。同时，通过采用不同加工效率和加工精度的工序对不同阶段的砖坯表面进行最经济的加工处理，既减少了低效、无效加工，提高生产效率，又充分发挥了精加工提高产品质量的作用，可达到降低能耗和磨具损耗，提高生产效率和产品质量的目的。
本发明可采用平面铣磨机对砖坯表面进行铣磨加工，具体为采用旋转的铣磨磨头对砖体表面进行旋转铣磨；在旋转铣磨过程中，铣磨磨头做横向摆动，对砖体表面进行边旋转边摆动铣磨；重复上述步骤4～10次。上述处理实际上是通过数个边旋转边做横向摆动的磨头依次对砖坯表面进行铣磨加工。铣磨加工既可以采用恒压力方式，也可以采用定尺寸方式进行，或在不同铣磨磨头之间采用二者的结合方式。铣磨磨头对砖坯表面的处理方法不同于刮平定厚工序或研磨抛光工序的加工方法，将刮削和研磨加工方法有机地结合起来，通过铣磨磨头上的金刚石刀头对砖坯表面进行边旋转边摆动地铣磨，快速消除刮平定厚后砖坯表面的凹凸不平，砖坯的粗糙表面迅速削除，表面质量不断提高。
作为优选实施例，本发明瓷质抛光砖砖面加工方法包括步骤步骤10、刮平定厚机对砖坯底面进行刮平加工，消除砖坯底面翘曲和变形，使砖坯底面平整度提高40～60％；步骤21底面处理后的砖坯由输送线送入翻转装置；步骤22翻转装置将砖坯翻转180°；步骤23砖坯由翻转装置送至输送线。
步骤31、刮平定厚机对砖坯表面进行刮平定厚加工；步骤32、平面铣磨机对砖坯表面进行铣磨加工；步骤33、研磨抛光机对砖坯表面进行研磨抛光加工。
具体地，本实施例工作过程为输送线将砖坯送入第一台刮平定厚机，对砖坯底面进行刮平加工，消除砖坯底面的翘曲和变形，底面平整度提高50％左右；经底面加工后的砖坯被送入翻转装置，将砖坯翻转180°，砖坯底面平整地贴合在输送线上；第二台刮平定厚机对砖坯表面进行刮平定厚加工，经刮平定厚工序加工后的砖坯通过输送线进入平面铣磨机，沿输送线前行的同时，磨头对砖坯表面进行边旋转边摆动加工，砖坯的粗糙表面迅速削除，表面质量不断提高，处理效率较之使用研磨抛光机明显提高；经平面铣磨工序处理的砖坯通过输送线进入研磨抛光工序进行精细研磨，获得光洁平整的砖坯表面。
综上所述，由于本发明在砖坯表面加工前增加了砖坯底面加工，因此无论是砖坯转向还是砖坯位置变化，前后工序的处理均是在相同的基准面上进行，既减少了各工序的无效加工，又提高了单台加工设备的切削量，使加工效率得到大幅度提高。更重要的是，表面加工中的统一基准面为砖坯表面的平整度提高提供了可能，本发明对砖坯表面进行加工后，砖坯表面的平整度基本提高到0.6mm，可以达到0.4mm。
进一步地，由于有了统一的加工基准面，刮平定厚工序可以通过一次处理即可获得厚度一致和平整表面的加工效果。现有技术一般采用二台刮平定厚机从两个方向依次对砖坯表面进行加工，才能消除砖坯表面变形，而二台刮平定厚机之间还需设置转向装置。相比之下，本发明虽然增加了一台对砖坯底面进行加工的刮平定厚机和翻转装置，但同时也减少了对砖坯表面加工用的一台刮平定厚机和转向装置。此外，通过对砖坯表面加工工序的优化，设置了平面铣磨工序，使研磨抛光工序的磨头数量大大减少，在保证产品质量的前提下减少了耗时耗能的研磨过程。试验表明，本发明虽然增加了对砖坯底面进行加工的刮平定厚工序，但由于砖坯表面加工过程的工序优化，即取消了部分刮平定厚工序、增加平面铣磨工序和减少研磨抛光工序时间，使本发明砖坯表面加工效率较之现有技术提高了10～20％，砖坯加工破损率较现有技术降低了20～40％，瓷质抛光砖成品的表面平整度提高20～30％。
本发明瓷质抛光砖砖面加工装置包括通过输送线依次连接的底面铣刮设备、翻转装置和表面加工设备总成，形成砖面流水生产线。输送线负责将砖坯送入/送出各个加工设备或装置，底面铣刮设备用于对砖坯底面进行平面加工，翻转装置将经过底面加工的砖坯翻转180°，表面加工设备总成最后对砖坯表面进行平面加工，获得具有光洁平整镜面效果的成品砖。
本发明瓷质抛光砖砖面加工装置是本发明瓷质抛光砖砖面加工方法的具体实施，在现有加工装置基础上增加了砖坯底面加工设备，并有针对性优化了表面加工设备的配置，为后续加工建立良好的加工定位基准，通过翻转装置将砖坯底面铣刮设备和砖坯表面加工设备总成有机地结合起来，有效解决了现有技术中加工定位基准不合理、加工精度低等技术缺陷，最终获得高平整度的砖坯表面，提高产品质量和生产效率。
底面铣刮设备为刮平定厚机，其刀具、铣刮切削方式和辅助设备与现有的刮平定厚设备相同。当然，底面铣刮设备也可以采用其他能消除砖坯底面变形的平面加工装置。表面加工设备总成可以是依次设置的刮平定厚机和研磨抛光机，也可以是依次设置的刮平定厚机、平面铣磨机和研磨抛光机。其中，刮平定厚机和研磨抛光机组合与现有技术加工设备基本相近，刮平定厚机对砖坯表面进行粗加工，消除砖坯的变形、翘曲、表面凹凸不平等缺陷，并获得厚度一致和平整的砖坯表面；研磨抛光机属于精加工或超精加工，对砖坯表面进行精细研磨，使砖坯表面获得光洁平整的镜面效果。显然，获得厚度一致和平整表面的加工效果很大程度上取决于加工对象的定位和工艺基准，与底面平整度为2～3mm甚至4～5mm的现有技术工艺基准相比，本发明工艺基准的平整度在1～1.5mm左右，因此处理后获得的成品砖的表面平整度满足质量要求。
刮平定厚机、平面铣磨机和研磨抛光机组合是本发明有针对性的加工设备配置，使单台加工设备具有较大的切削量，在高加工基准前提下能进一步提高产品质量和加工效率。平面铣磨机的加工效率和加工精度介于刮平定厚机和研磨抛光机之间，在刮平定厚机的粗加工和研磨抛光机的精加工之间对砖坯的粗糙表面进行铣磨削除，快速消除刮平定厚后砖坯表面的凹凸不平，提高砖坯表面质量，为后续研磨抛光机的精细研磨提供平整的表面，使研磨抛光机的粗磨头数大大减少，既减少了研磨抛光机低效、无效加工，又充分发挥了研磨抛光机精加工的作用，可达到提高生产效率和产品质量的双重目的。
平面铣磨机的主体结构与研磨抛光机相近，不同之处在于前者采用铣磨磨头对砖坯表面进行铣磨加工，后者采用抛光磨头对砖坯表面进行研磨抛光加工。平面铣磨机包括机架、横梁摆动系统和铣磨系统，横梁摆动系统固定在机架上，铣磨系统固定在横梁摆动系统上，并随横梁摆动系统做往复摆动，对砖坯表面进行边旋转边摆动铣磨加工。具体地，铣磨系统包括数个依次固定在横梁摆动系统上的铣磨磨头，铣磨磨头包括磨头座和固定在磨头座下部的铣磨磨盘，铣磨磨盘的端面设置数个金刚石刀头。动力系统驱动磨头座旋转，铣磨磨盘上的金刚石刀头对砖坯表面进行铣磨加工，同时磨头座随横梁摆动系统一起摆动，多个铣磨磨头从粗到细地对砖坯表面进行最经济、最有效的表面粗糙消除处理。进一步地，根据不同的加工需求、切削量大小或加工精度高低可选用不同的铣磨磨头配置，也可以在平面铣磨机内配置摆动式抛光磨头或圆柱形磨削抛光磨头，还可以是上述磨头的各种组合。
图2为本发明翻转装置结构示意图，图3为图2的侧视图，为简明起见，图3中略去了减速机和安装架。减速机8通过齿轮传动系统7和皮带传动系统3驱动输送辊棒2旋转以实现砖坯1在翻转装置内部的输送；电机4和间歇分割器5驱动翻转装置旋转，实现砖坯180°准确翻转；防护孔板6主要是为防止砖坯1在翻转时从翻转装置中滑出。翻转装置的具体操作为底面处理后的砖坯1由输送线喂入到翻转装置；减速机8通过齿轮传动系统7和皮带传动系统3驱动输送辊棒2旋转，将砖坯1输送到翻转装置的限定位置；减速机4和间歇分割器5驱动翻转装置旋转，实现砖坯180°准确翻转；减速机8通过齿轮传动系统7和皮带传动系统3驱动输送辊棒2旋转，将翻转后的砖坯1从翻转装置送出，并由输送线送到砖坯表面加工设备总成进行砖坯表面加工。
图4为瓷质抛光砖砖面生产流水线示意图，生产流水线由本发明瓷质抛光砖砖面加工装置形成，包括通过输送线依次连接的第一刮平定厚机、翻转装置、第二刮平定厚机、平面铣磨机和研磨抛光机，其工作过程为输送线将砖坯送入第一刮平定厚机，对砖坯底面进行刮平定厚加工，消除砖坯底面的翘曲和变形，底面平整度提高50％左右；经底面加工后的砖坯被送入翻转装置被翻转180°，砖坯底面平整地贴合在输送线上；第二刮平定厚机对砖坯表面进行刮平定厚加工，经刮平定厚工序加工后的砖坯通过输送线进入平面铣磨机，砖坯的粗糙表面迅速削除，表面质量不断提高；砖坯最后进入研磨抛光机进行精细研磨，获得光洁平整的砖坯表面。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种瓷质抛光砖砖面加工方法，其中，包括步骤步骤10、对砖坯底面进行平面加工；步骤20、将砖坯翻转180°；步骤30、对砖坯表面进行平面加工。
2.如权利要求1所述的瓷质抛光砖砖面加工方法，其中，所述步骤10具体为采用刮平定厚机对砖坯底面进行刮平加工。
3.如权利要求2所述的瓷质抛光砖砖面加工方法，其中，所述步骤10具体为采用刮平定厚机对砖坯底面的翘曲和变形进行加工处理，使砖坯底面平整度提高40～60％。
4.如权利要求1所述的瓷质抛光砖砖面加工方法，其中，所述步骤20具体为步骤21底面处理后的砖坯由输送线送入翻转装置；步骤22翻转装置将砖坯翻转180°；步骤23砖坯由翻转装置送至输送线。
5.如权利要求1所述的瓷质抛光砖砖面加工方法，其中，所述步骤30具体为依次对砖坯表面进行刮平定厚和研磨抛光加工。
6.如权利要求1所述的瓷质抛光砖砖面加工方法，其中，所述步骤30具体为依次对砖坯表面进行刮平定厚、平面铣磨和研磨抛光加工。
7.一种实施权利要求1～6任一所述的瓷质抛光砖砖面加工方法的瓷质抛光砖砖面加工装置，包括输送砖坯的输送线，其特征在于，对砖坯底面进行平面加工的底面铣刮设备、将砖坯翻转180°的翻转装置和对砖坯表面进行平面加工的表面加工设备总成依次通过所述输送线连接。
8.如权利要求7所述的瓷质抛光砖砖面加工装置，其特征在于，所述底面铣刮设备为刮平定厚机。
9.如权利要求7所述的瓷质抛光砖砖面加工装置，其特征在于，所述表面加工设备总成为依次设置的刮平定厚机和研磨抛光机。
10.如权利要求7所述的瓷质抛光砖砖面加工装置，其特征在于，所述表面加工设备总成为依次设置的刮平定厚机、平面铣磨机和研磨抛光机。
全文摘要
本发明涉及一种瓷质抛光砖砖面加工方法和装置，加工方法包括对砖坯底面进行平面加工、将砖坯翻转180°和对砖坯表面进行平面加工，其中对砖坯底面进行平面加工是对砖坯底面进行刮平加工，对砖坯表面进行平面加工是依次对砖坯表面进行刮平定厚、平面铣磨和研磨抛光加工。加工装置包括输送砖坯的输送线，对砖坯底面进行平面加工的底面铣刮设备、将砖坯翻转180°的翻转装置和对砖坯表面进行平面加工的表面加工设备总成依次通过输送线连接。本发明砖坯表面加工效率较之现有技术提高了10～20％，砖坯加工破损率较现有技术降低了20～40％，瓷质抛光砖成品的表面平整度提高20～30％。
文档编号B28B11/18GK1876346SQ20061009841
公开日2006年12月13日 申请日期2006年7月4日 优先权日2006年7月4日
发明者陈仲正, 何高, 周鹏 申请人:广东科达机电股份有限公司