本发明涉及陶瓷制造领域，尤其涉及一种用于多孔陶瓷的刮刀式去表皮机及去表皮工艺。
背景技术：
多孔陶瓷是一种经高温烧成、体内具有大量彼此相通并与材料表面也相贯通的孔道结构的陶瓷材料。一般是将多种陶瓷固体废弃物、河道淤泥、各种尾矿渣等与成孔剂混合、球磨、制粉、布料、烧成。在烧结时成孔剂分解，逸出气体起发泡作用，使陶瓷表现呈现不平整；为了满足出厂要求，必须对多孔陶瓷板的表面进行平整，同时保持陶瓷产品厚度在允许的误差范围之内，当前是通过带锯将多孔陶瓷板上表面的凸起表皮割掉，然后用人工把割掉的凸起表皮敲碎，并拨到回收车内，表皮切割较厚且回收比较麻烦；另外由于多孔陶瓷板较脆，切割速度比较快时容易导致产品崩边崩角，只能以较低的速度进行切割，导致效率较低，平均为2～2.5分钟/片(规格：2400mm×1200mm)，严重拖慢生产的速度；不仅如此，由于锯片带在转动的过程中的振动较大，易导致多孔陶瓷板的厚度超过允许的误差范围，难以满足质量要求较高的产品的生产。
技术实现要素：
本发明的目的在于提出一种用于多孔陶瓷的刮刀式去表皮机及去表皮工艺，以解决现有的多孔陶瓷板在表皮去除过程中存在回收麻烦、边角料较多、生产效率较低和厚度尺寸控制较差的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于多孔陶瓷的刮刀式去表皮机，用于去除密度为0.4-0.7kg/m3的多孔陶瓷板的表皮，包括皮带输送机和龙门架，所述龙门架设置在所述皮带输送机上，所述皮带输送机包括机架、转动辊和皮带，所述机架的顶面中空，在机架上下游两端设有转动辊，所述转动辊的两端分别设有传输皮带，所述传输皮带的输送段的下表面与所述机架顶面接触；还包括：
磨平装置，用于去除多孔陶瓷板的表皮，包括滚刀和滚刀电机，所述滚刀采用金属材料制成；所述滚刀的圆周面上呈螺旋状焊接有多个金刚石刀片；所述滚刀一端与所述滚刀电机的输出轴连接；
喷淋装置，用于对所述滚刀进行喷水冷却和将产生的陶瓷粉末冲到指定位置沉淀回收。
还包括升降支架和升降驱动机构，所述升降支架呈“ㄇ”字形，所述滚刀设置在所述升降支架内，并与所述升降支架转动连接，所述升降支架的一个侧壁上设有通孔，所述滚刀电机的输出轴穿过所述通孔与所述滚刀连接；在所述升降支架的侧壁上设有电机支架，所述滚刀电机固定在所述电机支架上；所述升降驱动机构驱动所述升降支架在所述龙门架内上下移动。
所述升降驱动机构包括升降电机、螺杆、滚珠螺母和导向机构，所述升降电机竖直固定在所述龙门架上，所述升降电机的输出轴与所述螺杆固定连接，所述滚珠螺母安装在所述升降支架上面，所述龙门架的顶面设有螺杆避让孔，所述螺杆穿过所述螺杆避让孔与所述滚珠螺母连接，所述升降支架通过所述导向机构与所述龙门架在竖直方向上滑动连接。
所述导向机构为导向轴，所述导向轴至少为两根，分别固定设置在所述升降支架顶面两端，均与所述升降支架顶面垂直；所述龙门架顶面上设有与所述导向轴相匹配的导向孔，所述导向轴可以在所述导向孔内轴向自由滑动。
所述金刚石刀片在所述滚刀的圆周上为多线螺旋结构，相邻两个所述金刚石刀片之间紧密连接，所述滚刀的直径为250mm～300mm，所述滚刀的长度为1000mm～1500mm，所述金刚石刀片的螺旋角度在30°～60°之间。
所述滚刀为多个，所述滚刀电机为2级电机，每一个所述滚刀对应一个升降支架和一个升降驱动机构，所述金刚石刀片的目数为80目、100目和/或120目，靠近入料端的所述滚刀圆周上的所述金刚石刀片的目数比靠近出料端的小。
所述龙门架的两个侧面上分别设有第一挡板和第二挡板，所述第二挡板上设有可让所述滚刀电机上下运动的开口；所述龙门架在入料端和出料端分别设有入料挡板和出料挡板，所述入料挡板和所述出料挡板的左右两端分别调节槽，所述入料挡板和出料挡板分别通过螺丝固定在所述龙门架上。
包括沉淀池和流水槽，所述流水槽设置在所述皮带传输机下方，所述流水槽通向所述沉淀池；所述喷淋装置包括软管和喷头，所述喷头设置在所述升降支架上，且所述喷头的出水口朝向所述滚刀，所述软管一端与自来水管连接，另一端与所述喷头连接。
使用上述的一种用于多孔陶瓷的刮刀式去表皮机的一种用于多孔陶瓷板的去表皮工艺，其特征在于，包括多孔陶瓷板的去表皮步骤：
使用上述的一种用于多孔陶瓷的刮刀式去表皮机的一种用于多孔陶瓷的去表皮工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a1，将烧结完成的多孔陶瓷板从模具中取出，放在皮带输送机上；
步骤a2，多孔陶瓷板由皮带输送机输送至龙门架内，由滚刀磨削去除多孔陶瓷板的表皮，在滚刀磨削过程中，喷淋装置持续向滚刀喷淋冷却水，根据多孔陶瓷板的平整度和/或粗糙度要求设定滚刀的工作数量和金刚石刀片的目数；
步骤a3，皮带输送机1将去表皮的多孔陶瓷板送到下一个工序；
在所述步骤a2中还包括陶瓷粉末的回收步骤：
由滚刀磨削去除多孔陶瓷板的表皮产生的陶瓷粉末，被冷却水携带至指定位置进行沉淀，将沉淀后的陶瓷粉末进行回收。
本发明的有益效果是：
1、适用于体积密度为0.4-0.7kg/m3的多孔陶瓷板，由于滚刀采用金属材质制成，刚性较好，可承受较高转速的打磨负荷，使进料速度可达到至少0.08m/s，每分钟可以打磨2块规格为2400mm*1200mm的多孔陶瓷板，生产效率相比于使用带锯切割的方式增加了4倍，相当于减少了3套去表皮设备及其安装所占面积，每套设备￥200万元，大大降低了固定资产的投入，也减少了对应3套设备的操作人员；
2、每个滚刀单独控制，可根据多孔陶瓷板需要去除的表皮厚度和允许的误差范围来确定需要使用的滚刀数量，以适应不同的产品的生产。
3、由于滚刀4具有较好的刚性且安装在升降支架上，所以在磨平的过程中振动相比于带锯在切割过程中的振动要小，所以磨平后的多孔陶瓷板厚度精度更高，表面更加平整；
4、机架顶面中空，打磨过程中产生的陶瓷粉末可以随着喷淋水从机架中部流走，沿着流水槽流向沉淀池内集中沉淀和回收，在打磨过程中产生的陶瓷粉末，相比于现有的块状废料，可以免除粉碎工序，回收利用更加简便，成本更低；
5、在打磨过程中持续喷水可以将陶瓷粉末打湿，防止生产过程中产生灰尘。
附图说明
附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明其中一个实施例的结构示意图；
图2是本发明其中一个实施例拆除入料挡板的结构示意图；
图3是本发明其中一个实施例的升降支架与磨平装置的连接结构示意图；
图4是本发明其中一个实施例的滚刀的结构示意图。
其中：皮带输送机1、龙门架2、磨平装置3、滚刀4、滚刀电机5、金刚石刀片6、升降支架8、升降驱动机构9、电机支架10、升降电机11、螺杆12、滚珠螺母13、导向轴15、导向孔16、流水槽17、第二挡板18、入料挡板19、沉淀池20、多孔陶瓷板21。
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发明的技术方案。
一种用于多孔陶瓷的刮刀式去表皮机，用于去除密度为0.4-0.7kg/m3的多孔陶瓷板的表皮，如图1和图2所示，包括皮带输送机1和龙门架2，所述龙门架2设置在所述皮带输送机1上，所述皮带输送机1包括机架、转动辊和皮带，所述机架的顶面中空，在机架上下游两端设有转动辊，所述转动辊的两端分别设有传输皮带，所述传输皮带的输送段的下表面与所述机架顶面接触；还包括：
磨平装置3，用于去除多孔陶瓷板的表皮，包括滚刀4和滚刀电机5，所述滚刀4采用金属材料制成；如图4所示，所述滚刀4的圆周面上呈螺旋状焊接有多个金刚石刀片6；所述滚刀4一端与所述滚刀电机5的输出轴连接；
喷淋装置，用于对所述滚刀4进行喷水冷却和将产生的陶瓷粉末冲到指定位置沉淀回收。
现在市面上应用最广泛的是体积密度为0.4-0.7kg/m3的多孔陶瓷板21，其具有质量轻、强度高、吊挂力高、耐火级别高的优点，所以主要用于⑴、各种墙体、屋顶、地板的隔热、隔音、保温材料；⑵、室内隔墙；⑶、高架轻轨、高速公路、铁路的隔音屏障，由于体积密度为0.4-0.7kg/m3多孔陶瓷板21在烧结后，多孔陶瓷板21内部形成较多的气孔，导致多孔陶瓷板21上表面凸起较高且不平整，所以现有的技术中通常采用带锯对凸起部分进行割除；本发明将刮刀式的刮平机应用于0.4-0.7kg/m3多孔陶瓷板21的去表皮工艺中；将烧结好的多孔陶瓷板21放置在皮带输送机1上，可以推多孔陶瓷板21向前移动；滚刀电机5驱动滚刀4转动，金刚石刀片6与多孔陶瓷板21的上表面接触，对多孔陶瓷板21上表面进行打磨，由于滚刀4采用金属材料制成，整体刚性较好，能承受较高的打磨负荷，使进给速度可达到至少0.08m/s，每分钟可以打磨2块规格为2400mm×1200mm的多孔陶瓷板，生产效率相比于使用带锯切割的方式增加了4倍，相当于减少了3套去表皮设备及其安装所占面积，每套设备￥200万元，大大降低了固定资产的投入，也减少了对应3套设备的操作人员；当采用多个滚刀4时，每个滚刀4单独控制，可根据多孔陶瓷板21需要去除的表皮厚度和允许的误差范围来确定需要使用滚刀4的数量和目数，以适应不同的产品的生产；由于滚刀4整体刚性较好，所以在磨平的过程中变形相比于带锯在切割过程中的振动变形要小，所以且打磨精度相比于传统切割的方式要高，磨平后的多孔陶瓷板21厚度精度更高，表面更加平整；机架顶面中空，打磨过程中产生的陶瓷粉末可以随着喷淋水从机架中部流走，沿着流水槽17流向沉淀池20内集中沉淀和回收，无需人工操作，不会产生灰尘，在打磨过程中产生的陶瓷粉末，相比于现有的块状废料，可以免除粉碎工序，回收利用更加简便，成本更低。
所述升降装置7包括升降支架8和升降驱动机构9，如图3所示，所述升降支架8呈“ㄇ”字形，所述滚刀4设置在所述升降支架8内，并与所述升降支架8转动连接，所述升降支架8的一个侧壁上设有通孔，所述滚刀电机5的输出轴穿过所述通孔与所述滚刀4连接；在所述升降支架8的侧壁上设有电机支架10，所述滚刀电机5固定在所述电机支架10上；所述升降驱动机构9驱动所述升降支架8在所述龙门架2内上下移动。
将滚刀4和滚刀电机5约束在升降装置7的升降支架8上，在升降驱动机构9驱动升降支架8在龙门架2内上下移动时，也可以使滚刀4在龙门架2内上下移动。
所述升降驱动机构9包括升降电机11、螺杆12、滚珠螺母13和导向机构，所述升降电机竖直固定在所述龙门架2上，所述升降电机11的输出轴与所述螺杆12固定连接，所述滚珠螺母13安装在所述升降支架8上面，所述龙门架2的顶面设有螺杆避让孔，所述螺杆12穿过所述螺杆避让孔与所述滚珠螺母13连接，所述升降支架8通过所述导向机构与所述龙门架2在竖直方向上滑动连接。
导向机构可以约束升降支架8只可以在龙门架2内上下移动，其中导向机构可以为导轨、滑槽和导向轴15等；升降电机11固定设置在龙门架2的顶面上，滚珠螺母13安装在升降支架8上，所以当升降电机11带动螺杆12转动时，滚珠螺母13会带动升降支架8向上或向下移动，从而使滚刀4向上或向下移动。
所述导向机构为导向轴15，所述导向轴15至少为两根，分别固定设置在所述升降支架8顶面两端，且均与所述升降支架8顶面垂直；所述龙门架2顶面上设有与所述导向轴15相匹配的导向孔16，所述导向轴15可以在所述导向孔16内轴向自由滑动。
在升降支架8上下移动时，由于升降支架8两端分别设置在导向轴15，导向轴15只能在导向孔16内轴向移动，所以保证升降支架8两端高度可以保持一致，避免在上下移动地过程中出现倾斜而导致多孔陶瓷板在打磨后上表面出现倾斜，同时也可以提高升降在上下移动的过程中的平稳度。
所述金刚石刀片6在所述滚刀4的圆周上为双线螺旋结构，相邻两个所述金刚石刀片之间紧密连接，所述滚刀4的直径为250～300mm，所述滚刀4的长度为1000～1500mm，所述金刚石刀片6的螺旋角度为30°～60°。
所述金刚石刀片6的螺旋角度在30°～60°之间可以使金刚石刀片6与多孔陶瓷板21横向接触面积较大，采用多线螺旋结构可以在旋转相同的圈数下可以增加金刚石刀片6与多孔陶瓷板21的接触次数，提高打磨的效率；由于多孔陶瓷板21的宽度通常在900mm～1000mm之间，所以滚刀4的长度需要大于多孔陶瓷板的宽度才可使整块多孔陶瓷板21的上表面都可以打磨到。
所述滚刀为多个，所述滚刀电机为2级电机，每一个所述滚刀对应一个升降支架和一个升降驱动机构，所述金刚石刀片的目数为80目、100目和/或120目，靠近入料端的所述滚刀圆周上的所述金刚石刀片的目数比靠近出料端的小。
优选地，多个滚刀上的金刚石刀片6目数不同，每个滚刀4均可通过相应的升降驱动机构和升降支架单独控制，根据多孔陶瓷板21的表面平整度来确定启动滚刀4的数量，根据多孔陶瓷板21表面气孔的大小选用金刚石刀片6的目数：
当多孔陶瓷板用做隔热层时，多孔陶瓷板21表面可以比较粗糙，有较大表面孔，此时可以采用一个装有80目金刚石刀片6的滚刀4进行加工；
当多孔陶瓷板用于制作装饰板时，要求表面有较好的平整度和表面孔较小，此时可以选用三个分别装有80目、100目和120目的金刚石刀片6的滚刀4进行加工。
所述龙门架2的两个侧面上分别设有第一挡板和第二挡板18，所述第二挡板18上设有可让所述滚刀电机5上下运动的开口；所述龙门架2在入料端和出料端分别设有入料挡板19和出料挡板，所述入料挡板19和所述出料挡板的左右两端分别调节槽，所述第一挡板、第二挡板18、入料挡板19和出料挡板分别通过螺丝固定在所述龙门架2上。
第一挡板、第二挡板18、入料挡板19和出料挡板可以直到对陶瓷粉的阻挡作用，防止喷淋水在滚刀4的转动下到处乱飞，对车间环境造成污染，也使喷淋水向下流到流水槽17内进行回收，提高陶瓷粉末的回收率。
还包括沉淀池20和流水槽17，所述流水槽17设置在所述皮带传输机下方，所述流水槽17通向所述沉淀池20；所述喷淋装置包括软管与喷头，所述喷头设置在所述升降支架8上，且所述喷头的出水口朝向所述滚刀4，所述软管一端接市自来水管，另一端与所述喷头连接。
由于滚刀4在打磨的过程中，金刚石刀片6与陶瓷不断地摩擦，导致产生较多的热量，如果不及时进行冷却，会使金刚石刀片6使用寿命缩短，甚至损坏，增加生产成本；对滚刀4进行喷淋冷却可以及时降低金刚石刀片6的温度，避免金刚石刀片6长时间在高温下工作，延长金刚石刀片6的使用寿命，降低维护成本，也可把打磨过程中产生的粉末冲到流水槽17内，沿着流水槽17流向沉淀池20内集中沉淀，然后回收。
使用上述的一种用于多孔陶瓷的刮刀式去表皮机的去表皮工艺，包括以下步骤：
步骤a1，将烧结完成的多孔陶瓷板21从模具中取出，放在皮带输送机1上；
步骤a2，多孔陶瓷板21由皮带输送机1输送至龙门架2内，由滚刀4磨削去除多孔陶瓷板21的表皮，在滚刀4磨削过程中，喷淋装置持续向滚刀4喷淋冷却水，根据多孔陶瓷板21的平整度和/或粗糙度要求设定滚刀4的工作数量和金刚石刀片的目数；
由于不同的产品的厚度尺寸要求不同，所以根据产品的要求来设定滚刀4的工作数量可以适应不同的产品生产状况。
步骤a3，皮带输送机1将去表皮的多孔陶瓷板21送到下一个工序；
在所述步骤a2中还包括陶瓷粉末的回收步骤：
由滚刀磨削去除多孔陶瓷板21的表皮产生的陶瓷粉末，被冷却水携带至指定位置进行沉淀，将沉淀后的陶瓷粉末进行回收。
将陶瓷粉末冲到指定的位置进行沉淀无需人工操作，节约人力，回收沉淀后的陶瓷粉末相对于块状的废料回收流程更加简单。
在实验1-18中，分别选用不同的滚刀电机级数、金刚石刀片的目数以及不同体积密度的多孔陶瓷板，实验数据和实验结果如表1和表2所示。
表1-实验参数
表2-实验结果
由表1和表2可知，由于多孔陶瓷板21比较脆，所以当滚刀电机5的转速低于3000r/min或打磨的多孔陶瓷21体积密度大于0.7kg/m3或小于0.4kg/m3时，打磨后的多孔陶瓷板21表面会有崩边角的现象，当金刚石刀片6的目数小于80目时，打磨后的多孔陶瓷板21表面平整度较低，无法满足产品要求；所以为了保证多孔陶瓷板21的厚度误差范围不大于±0.5mm且具有较高的良品率，滚刀电机5优选2级电机(转速3000r/min)，金刚石刀片6的目数优选80目、100目和120目。
对比例
采用现有技术中的带锯机去除多孔陶瓷板(1200mm×2400mm)的表皮，将烧结好的多孔陶瓷板21放到带锯机的传输带上，带锯将多孔陶瓷板21上表面的凸起表皮整块割下，然后用人工把割下的凸起表皮敲碎，并拨到回收车内，然后把回收车内的废料送到回收区进行粉碎回收，去除表皮后的多孔陶瓷板21厚度误差为±0.8mm。
将对比例与本发明的去表皮机/去表皮工艺进行对比，具体如表3所示。
表3-本发明与现有工艺对比
由表3可知，本发明相比于现有的带锯式去表皮机，具有废料少、速度快、厚度误差小、废料回收方便、设备投入低且耗能少的优点，可以有效提高生产效率、降低生产的成本和简化生产回收流程，具有较高的经济效益。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。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发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。