一种人造石板纹理的加工成形系统的制作方法

文档序号:15327015发布日期:2018-09-01 04:27阅读:156来源:国知局

本实用新型涉及人造石纹理加工领域,特别是一种人造石板纹理的加工成形系统。



背景技术:

人造石英石是由90%以上的天然石英和10%左右的色料、树脂和其他调节粘结、固化等的添加剂组成。人造石英石是经过负压真空、高频振动成型,加温固化生产方法加工而成的板材。

现有人造石英石技术中,要制造出类似天然石的纹理走向效果,需要在布料工序中放入纹理模框,布料结束后,将纹理模框移开,布出的料呈现出纹理线条,而此技术的缺点在于:1、一个纹理模框只能做出一种纹理线条效果,而要改变纹理线条,必须重新制造纹理模框;2、往纹理线条内填充色料只能依靠人工操作,无法实现生产自动化;3、纹理效果单一,无法实现多种色料组合渐变的纹理效果,与真实天然石的纹理效果差异很大。



技术实现要素:

针对上述缺陷,本实用新型的目的在于提出一种人造石板纹理的加工成形系统。

为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种人造石板纹理的加工成形系统;包括布料机、前布施色料组件、层间混料装置和后布施色料组件,板料被输送带依次运送到所述布料机、所述前布施色料组件、所述层间混料装置和所述后布施色料组件的工作区域;

所述布料机,用于向所述输送带上的模具内布施原料混合物,以得到具有板坯形状的板料;

所述前布施色料组件在板料的整体表面上布施至少一层色料,或者按照最终产品纹理的设计路径,在板料表面的对应位置布施至少一层色料;

所述层间混料装置包括移动组件和搅拌组件,所述搅拌组件在所述移动组件的带动下按照最终产品纹理的设定路线移动,并在板料表面的所有对应位置或局部对应位置进行搅拌,且搅拌发生在色料与原料混合物之间;

所述后布施色料组件按照最终产品纹理的设定路线运动,并在板料上搅拌混合过的所有路径位置或局部路径位置布施色料。

优选的,所述前布施色料组件和后布施色料组件两者中的其中一个或者两个的结构为,包括布料斗、出料滚筒和筛网;所述出料滚筒设置于所述布料斗的出口处,用于带动色料的落下,所述筛网设置于所述出料滚筒的下方。

优选的,所述前布施色料组件和后布施色料组件两者中的其中一个或者两个的结构为,包括存料桶;所述存料桶的内部沿所述输送带的宽度方向分隔为多个相对独立的间隔区间,所述间隔区间的底部设有述色料喷头。

优选的,所述前布施色料组件和后布施色料组件两者中的其中一个或者两个的结构为,包括行走架、行走驱动件和色料喷头;

所述行走驱动件驱动所述行走架相对机架运动;所述色料喷头设置在所述行走架,独立于机架的一侧设有储料桶,所述储料桶通过输送管与所述色料喷头连通。

优选的,所述前布施色料组件、所述层间混料装置和所述后布施色料组件分别位于三个不同的工位。

优选的,所述层间混料装置设置在机架上,所述机架设有承接所述板料的平台;

所述移动组件为XYZ三轴驱动装置,可带动所述搅拌组件相对所述机架在X轴、Y轴和Z轴三个方向上作直线往复运动,所述XYZ三轴驱动装置与控制系统电连接;

所述搅拌组件包括搅拌刀和驱动装置,所述驱动装置可带动所述搅拌刀在竖直平面内作旋转运动。

优选的,所述驱动装置包括主轴驱动电机、搅拌主轴、主轴减速机、中空旋转台和C轴电机,所述主轴驱动电机带动所述搅拌主轴转动,所述搅拌主轴穿过所述中空旋转台并驱动所述主轴减速机的输出轴转动;所述主轴减速机的输出轴为水平卧式布置,且其带动所述搅拌刀在竖直平面内转动;

所述C轴电机设置所述搅拌主轴的一侧,且其输出轴可带动所述主轴减速机相对所述搅拌主轴转动,则所述搅拌刀随着所述主轴减速机相对所述搅拌主轴转动。

优选的,所述搅拌刀包括刀杆和刀体,所述刀杆与若干所述刀体组合成可完全拆卸的花瓣式结构,所述刀杆的一端位于所述花瓣式结构的中心位置,且其另一端沿着垂直于所述刀体的端面的方向向外延伸,所述刀体的端部从所述花瓣式结构的中心位置向外发散延伸。

优选的,所述刀体为片状,所有所述刀体的端面在同一平面内,所述刀体的中部通过螺栓可拆卸地在所述刀杆的一端。

优选的,所述搅拌刀的后侧设有回料刮板,所述回料刮板设置在所述主轴减速机的前端,且其的板面垂直于所述搅拌刀的旋转平面。

先喷色料后搅拌的工艺,会令纹理位置的色料与原料混合物或者多层色料之间充分混合,且纹理路径上的色料均匀,混合后的色料浓度会减轻,做出浅淡的纹理效果(因为搅动翻覆使得部分色料往产品内部渗透了)。而混合物的搅动翻覆过程,同时起到回填料的作用,能保证被搅动出纹理的位置不会因缺料而造成此处板材密度变小或形成小孔缺陷。

对于先搅拌后喷色料的工艺,经过搅动翻覆的过程,物料会变得较为松散,搅拌后再喷色料,色料能从较为松散的物料表层往内部渗透,使得纹理条纹能渗透到板材内部,而由于色料没有经历过搅拌,故而做出的纹理效果比先喷色料后搅拌的工艺做出的纹理效果更浓重。

按照步骤a、b、c、d的顺序依次进行的成型方法,在完成a、b、 c的工序,得到浅淡的纹理条纹后,可以在设定纹路路径的局部布施色料,比对未重新布施色料的部位,从而在整个产品上呈现更自然更真实的深浅错落的纹理,也能实现了多种色料组合渐变的纹理效果,而不再是只能得到各个位置都深浅均一的纹理图案,提高产品的市场竞争力。

附图说明

图1是本实用新型人造石板纹理的加工成形系统的一个实施例的结构示意图;

图2是本实用新型中层间混料装置的一个实施例的结构示意图;

图3是本实用新型中前布施色料组件(后布施色料组件)的第一个实施例的侧视图;

图4是本实用新型中前布施色料组件(后布施色料组件)的第一个实施例的主视图;

图5是本实用新型中前布施色料组件(后布施色料组)的第二个实施例的主视图;

图6是本实用新型中前布施色料组件(后布施色料组)的第二个实施例的俯视图;

图7是本实用新型中前布施色料组件(后布施色料组)的第三个实施例的左视图;

图8是本实用新型中前布施色料组件(后布施色料组)的第三个实施例的主视图;

图9是本实用新型中移动组件的一个实施例的结构示意图;

图10是本实用新型中搅拌组件的一个实施例的立体图;

图11是本实用新型中搅拌组件的一个实施例的正视图;

图12是本实用新型中搅拌组件的一个实施例的侧视图;

图13是本实用新型中搅拌刀的一个实施例的侧视图;

图14是本实用新型中搅拌刀的一个实施例的正视图;

图15是本实用新型中搅拌刀的另一个实施例的立体图。

其中:移动组件1,行走架11,主轴安装板12,驱动减速机13,驱动齿轮14,驱动齿条15,Z向驱动减速机16,丝杆组件17,Z向安装板18,快速移动机构19,直线导轨滑块组件191;

搅拌刀21,刀杆211,刀体212,弯折部2110,驱动装置22,主轴驱动电机221,搅拌主轴222,主轴减速机223,中空旋转台224, C轴电机225;回料刮板23,刮料板231,固定板232;

机架3,布料斗41,出料滚筒42,筛网43,存料桶61,间隔区间611,色料喷头612,行走架71,行走驱动件72,储料桶73;

布料机A1,前布施色料组件A2,层间混料装置A3,后布施色料组件A4。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示,一种人造石板纹理的加工成形系统,包括布料机 A1、前布施色料组件A2、层间混料装置A3和后布施色料组件A4,板料被输送带依次运送到所述布料机A1、所述前布施色料组件A2、所述层间混料装置A3和所述后布施色料组件A4的工作区域;

所述布料机A1,用于向所述输送带上的模具内布施原料混合物,以得到具有板坯形状的板料;

所述前布施色料组件A2在板料的整体表面上布施至少一层色料,或者按照最终产品纹理的设计路径,在板料表面的对应位置布施至少一层色料;

所述层间混料装置A3包括移动组件1和搅拌组件2,所述搅拌组件2在所述移动组件1的带动下按照最终产品纹理的设定路线移动,并在板料表面的所有对应位置或局部对应位置进行搅拌,且搅拌发生在色料与原料混合物之间;

所述后布施色料组件A4按照最终产品纹理的设定路线运动,并在板料上搅拌混合过的所有路径位置或局部路径位置布施色料。

本技术方案中,前布施色料组件A2、层间混料装置A3和后布施色料组件A4可以设置在同一工位,也可以分别设置在三个相对独立的工位,多个相对独立的工位之间通过输送带连接,且前布施色料组件A2、层间混料装置A3和后布施色料组件A4这三个设备,可以选择性处于工作状态,即可以是三个设备同时处于工作状态,也可以是只有前布施色料组件A2和层间混料装置A3处于工作状态,还可以是只有层间混料装置A3和后布施色料组件A4处于工作状态。

所述前布施色料组件A2在板料的整体表面上布施至少一层色料,或者按照最终产品纹理的设计路径,在板料表面的对应位置布施至少一层色料。板料继续被输送带运送到层间混料装置A3的工作区域内,移动组件1带动搅拌组件2按照最终产品纹理的延伸路径移动,同时搅拌组件2在板料上纹理的对应位置进行搅拌。

搅拌可以是发生在多层色料之间,搅拌也可以是发生在色料与原始混合物之间,如果板料一开始的表面被完整布施了至少一层色料,则搅拌后被搅拌过的位置与未被搅拌的位置产生色差,形成以被搅拌过路径为准的纹理;如果板料表面一开始只是按照最终产品纹理的设计路径,在对应位置布施至少一层色料,则搅拌的效果是使得一层色料的色泽更均匀或多层色料之间或色料与板料的原始混合物之间混合均匀。

前布施色料组件和后布施色料组件的具体结构可以有以下三种的实施方式,而前布施色料组件和后布施色料组件的结构可以相同,为三种实施例的其中一个;前布施色料组件和后布施色料组件的结构也可以不同,为三种实施例中的任意两个,具体的三种实施方式为:

第一种实施方式采用的是普通撒粉方式进行,如图3及图4所示,包括布料斗41、出料滚筒42和筛网43;所述出料滚筒42设置于所述布料斗41的出口处,用于带动色料的落下,所述筛网43设置于所述出料滚筒42的下方。

前布施色料组件A2和后布施色料组件A4均是设置在机架3上不动的,是板料不断被输送带带动经过前布施色料组件A2、层间混料装置A3和后布施色料组件A4,板料移动至前布施色料组件A2和后布施组件下方时,色料自然会在板料的表面布施色料。

前布施色料组件A2可以在板料的整条表面上布施至少一层色料。出料滚筒42的下面设置的筛网43,对色料进行最后一步的过滤,以保证喷撒到板料上色料的没有大块的团块,保证布料效果。

第二种实施方式采用的是矩阵撒粉方式进行,如图5和6所示,包括存料桶61;所述存料桶61的内部沿所述输送带的宽度方向分隔为多个相对独立的间隔区间611,所述间隔区间611的底部设有述色料喷头612。

前布施色料组件A2和后布施色料组件A4均是设置在机架3上不动的,是板料不断被输送带带动经过前布施色料组件A2、层间混料装置A3和后布施色料组件A4。板料移动至前布施色料组件A2和后布施组件下方时,色料自然会在板料的表面布施色料。

所述前布施色料组件A2的存料桶61的间隔区间611可以放置不同颜色或不同类型的色料,多个色料喷头分别设置在多个间隔区间 611内,且沿皮带机的横向排列,这样排列能保证色料在板料的宽度方向上完成覆盖,每个固定喷头布置在存料桶下方,保证存料桶的料能全部喷撒出来。

第三种实施方式采用的是XYZ轴移动撒粉的方式进行,如图7和 8所示,包括所述行走架71、行走驱动件行走驱动件72和色料喷头 612;所述机架3设有承接所述板料的平台;

所述行走驱动件72驱动所述行走架71相对所述机架3运动;所述色料喷头612设置在所述行走架71,独立于所述机架3的一侧设有储料桶73,所述储料桶73通过输送管与所述色料喷头612连通。

储料桶73不跟随移动喷头移动,能减轻行走架的重量及其运动惯性,提高移动喷头启停、移动拐弯时的定位精度。所述行走驱动件 72和后行走驱动件为在输送带移动方向存在自由度的装置,凡是能带着行走架71和后行走架在输送架方向作直线往复运动的常规结构应当都落入本实用新型的保护范围,这样的常规结构包括电机、气缸、齿轮齿条、滑轨滑块、凸轮、链轮、丝杆等常规设备中一个或多个组合而成的多种形式的结构。

更进一步地,所述前布施色料组件A2、所述层间混料装置A3和所述后布施色料组件A4分别位于三个不同的工位。

更进一步地,如图2及图9所示,所述层间混料装置A3设置在机架3上,所述机架3设有承接所述板料的平台;

所述移动组件1为XYZ三轴驱动装置,可带动所述搅拌组件2相对所述机架3在X轴、Y轴和Z轴三个方向上作直线往复运动,所述 XYZ三轴驱动装置与所述控制系统电连接;

如图10、图11及图12所示,所述搅拌组件2包括搅拌刀21和驱动装置22,所述驱动装置22可带动所述搅拌刀21在竖直平面内作旋转运动。

本实施例中,移动组件1为在X轴、Y轴和Z轴三个方向上存在自由度的驱动装置,凡是能带着搅拌组件2在上述三个方向作直线往复运动的常规结构应当都落入本实用新型的保护范围,这样的常规结构包括电机、气缸、齿轮齿条、滑轨滑块、凸轮、链轮、丝杆等常规设备中一个或多个组合而成的多种形式的结构。

移动组件1的一个具体的实施例为,包括行走架11、X向驱动件、 Y向驱动件、Z向驱动件和主轴安装板12,X向驱动件、Y向驱动件和Z向驱动件分别与控制系统之间电连接;X向驱动件带动所述行走架11相对所述机架3在X向上作直线往复运动,所述搅拌组件2通过主轴安装板12设置在所述行走架11,所述Y向驱动件驱动所述主轴安装板12相对所述机架3在Y向上作直线往复运动;所述搅拌组件2通过Z向驱动件设置在主轴安装板12上,并在Z向驱动件的带动下在Z轴方向上作直线往复运动。

进一步的,所述X向驱动件和Y向驱动件都是包括驱动减速机 13、驱动齿轮14和驱动齿条15的结构,X向驱动件中的驱动齿条15 设置在机架3上并沿着X轴方向延伸,而驱动减速机13和驱动齿轮 14安装在行走架11上,驱动减速机13带动驱动齿轮14旋转并沿着驱动齿条15作直线往复运动;Y向驱动件中的驱动齿条15设置在行走架11上并沿着Y轴方向延伸,而驱动减速机13和驱动齿轮14安装在主轴安装板12上,驱动减速机13带动驱动齿轮14旋转并沿着驱动齿条15作直线往复运动。Z向驱动件为Z向驱动减速机16、丝杆组件17和Z向安装板18,搅拌组件2设置在Z向安装板18上,Z 向安装板18与丝杠组件的螺母固定连接,丝杆组件17的螺杆可转动地设置在所述主轴安装板12,且其沿着Z轴的方向延伸,并在Z向驱动减速机16的带动下转动,丝杆组件17用以实现移动位置的微调,定位精确。进一步的,所述主轴安装板12的上方设有快速移动机构 19,快速移动机构19能带动搅拌组件2快速地在竖直方向上下移动,即在搅拌主轴222的非工作时候,带着搅拌组件2快速上升复位;在工作时能带着搅拌组件2快速下降到接近加工面的位置,再通过Z向驱动件带着主轴安装板12下降,使得搅拌刀21精准落到加工位置,提高加工效率和精准度,而这里的快速移动机构19可以为气缸、油缸、齿轮、凸轮、链轮等机械结构的一个或多个。

优选的,这里的驱动齿轮14和驱动齿条15为斜齿轮齿条,斜齿轮齿条的齿重合度大,降低每个齿的受力,使得驱动齿轮14和驱动齿条15更耐用,传动平稳,噪声小。而为了进一步地提升各个方向运动的平稳性,行走架11与机架3之间,行走架11与主轴安装板12之前,都在两者相接触的位置设置了直线导轨滑块组件191,其中的直线导轨移动摩擦阻力小,长时间工作磨损小,精度好。

搅拌组件2在表面布施至少一层色料,或者按照最终产品纹理的设计路径,在板料表面的对应位置布施至少一层色料的板料上工作。板料水平放置,驱动装置22带动搅拌刀21在竖直平面内作旋转运动,经过板料的时候,以切向力搅动色料与板料的原料混合物,搅拌的深度可以涉及整块板料的厚度,搅拌后被搅拌过的位置与未被搅拌的位置产生色差,且经过搅拌使得色料渗入板料的原料混合物内部,纹理加工及后续的固化压制、定厚等工序完成后,在板料表面留下通透的纹理效果。

以切向力搅动色料和板料的原料混合物,相对于通过垂直于板料的旋转力对色料和原料混合物进行搅拌,本技术方案可以得到更细的搅拌路径,同样宽度的刀具,使用切向力搅动得到的搅拌路径为刀具本身的厚度,而如果使用垂直于板料的旋转力得到的搅拌路径则为刀具宽度的两倍,无论怎样的调整刀具的宽度,在得到细纹理的工艺上,本实用新型的方案突出的优势,且从实际使用的角度,搅拌刀21是不可能为了得到细纹理做得过于细的,太细意味着刀具本身强度的降低,搅动具有一定粘合力的原料混合物时极易发生折断等问题。

所述驱动装置22包括主轴驱动电机221、搅拌主轴222、主轴减速机223、中空旋转台224和C轴电机225,所述主轴驱动电机221 带动所述搅拌主轴222转动,所述搅拌主轴222穿过所述中空旋转台 224并驱动所述主轴减速机223的输出轴转动;所述主轴减速机223 的输出轴为水平卧式布置,且其带动所述搅拌刀21在竖直平面内转动;

所述C轴电机225设置所述搅拌主轴222的一侧,且其输出轴可带动所述主轴减速机223相对所述搅拌主轴222转动,则所述搅拌刀 21随着所述主轴减速机223相对所述搅拌主轴222转动。

搅拌刀21由主轴驱动电机221、搅拌主轴222和主轴减速机223 带动旋转,主轴减速机223的输出轴为水平卧式布置,带动搅拌刀 21卧式旋转,卧式旋转的搅拌刀21对板料进行纹理搅拌的过程中,卧式旋转的搅拌刀21能将搅动的物料往上方带动扬起,扬起后落回搅拌纹理的位置,搅动的同时还起到回填料的作用,以保证被搅拌过的出纹理位置不会因缺料而造成此处板材密度变小或形成小孔缺陷。

搅拌刀21的移动轨迹依据设定的纹理路径确定,当移动到路径的拐弯处时,C轴电机225带动中空旋转台224转过角度,转过的角度由设定路径的拐弯角度确定,中空旋转台224的转动带动搅拌刀 21跟随转动,保证搅拌刀21在拐弯时的切割方向始终与移动轨迹保持切线方向,搅拌切割出的路径转角过渡顺滑。

如图13及图14所示,所述搅拌刀21包括刀杆211和刀体212,所述刀杆211与若干所述刀体212组合成可完全拆卸的花瓣式结构,所述刀杆211的一端位于所述花瓣式结构的中心位置,且其另一端沿着垂直于所述刀体212的端面的方向向外延伸,所述刀体212的端部从所述花瓣式结构的中心位置向外发散延伸。

能通过更换不同规格的刀体212与刀杆211搭配组合,组装出多种直径的花瓣式结构的刀具,满足多种纹理效果的搅拌需要。

所述刀体212为片状,所有所述刀体212的端面在同一平面内,所述刀体212的中部通过螺栓可拆卸地在所述刀杆211的一端。

所述刀体212的自由端向远离所述刀杆211的一侧弯折,形成弯折部2110。

刀体212为片状,且所有所述刀体212的端面在同一平面内,在搅拌切割板料时能切出较细的纹理范围,另外,还可以将刀体212做成端部折弯(即刀体212的自由端设有弯折部2110)的形式,从而能搅拌更大的纹理范围。

如图15所示,所述刀体212为片状,所有所述刀体212的端面平行于所述刀杆211的延伸方向,所述刀体212的一端可拆卸地插装在所述刀杆211的外侧壁。

所述刀体212为矩形的片状或者楔形的片状或者是外轮廓由螺旋曲线组成的片状。

如图10所示,所述搅拌刀21的后侧设有回料刮板23,所述回料刮板23设置在所述主轴减速机223的前端,且其的板面垂直于所述搅拌刀21的旋转平面。

搅拌刀21旋转搅拌物料的扬起、落下过程中,有部分物料会撒落到纹理条纹的设定范围之外,通过在搅拌刀21的后侧设置回料刮板23,以实现将撒落在外的物料回填到纹理条纹的设定范围内,回料刮板23与板料端面之间的高度可以为可调节的结构,通过调整回料刮板23的高度,从而控制回填料量的多少,提高使用效率。

所述回料刮板23是由刮料板231和固定板232组成的角形结构,所述固定板232设置在所述主轴减速机223,使得所述刮料板231位于所述搅拌刀21的后侧。

结构简单,安装和使用方便。

所述回料刮板23在所述主轴减速机223上的高度位置可调节。

实现本实施例中高度可调节的方式,可以是在高度方向上设置多个卡扣位,回料刮板23通过固定在不同的卡扣位上以实现高度的调整,也可以通过齿轮齿条,滑块滑轨等有电机或气缸等自动化配件涉入的调节方式,即本领域技术人员常用的高度调节的结构都应落入本实用新型的保护范围内。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理,而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式,这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

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