本發(fā)明涉及用于矯正建筑(如墻面或地板)板材的機(jī)器的領(lǐng)域。本發(fā)明特別涉及由陶瓷材料或石材制成的板材,例如由陶瓷材料、石材、大理石、石器、瓷器和類似材料制成的瓷磚和板材,以及用于矯正這些板材的機(jī)器,尤其涉及這些板材的相對邊緣的矯正。
背景技術(shù):
1、在建筑領(lǐng)域,墻面或地板通常采用各種類型的板材來建造,這些板材通常由石材或陶瓷材料、陶瓷材料或石材、大理石、石器、瓷器及類似材料制成,因其耐磨性和裝飾效果而備受青睞。板材一般呈規(guī)則的多邊形,主要是正方形或長方形。用石材或陶瓷材料制作板材,最初是為了制造一種粗糙的產(chǎn)品,然后必須經(jīng)過精煉才能推向市場。在精煉操作中,尤其重要的是板材邊緣的矯正,這樣可以獲得具有預(yù)定尺寸、直線邊緣和精確形狀的板材。對于正方形或長方形的板材或瓷磚,尤其重要的是相對邊緣要平行,相鄰的邊緣要精確地成直角。
2、眾所周知,為了對這些產(chǎn)品進(jìn)行精加工,需要使用機(jī)器對板材的相對邊緣進(jìn)行矯正。這些矯正機(jī)器用于去除板材的相對兩側(cè)的材料,使板材完全呈直線并相互平行。通過這種方式生產(chǎn)出的板材(例如正方形或長方形)具有相當(dāng)嚴(yán)格的尺寸和幾何公差,這樣就可以通過將板材并排放置,產(chǎn)生規(guī)則的鋪設(shè)區(qū)域。
3、一般來說,用于此目的的矯正機(jī)器都設(shè)置有承載結(jié)構(gòu),該承載結(jié)構(gòu)帶有用于板材沿前進(jìn)方向運動的運動系統(tǒng)。板材通過兩排矯正砂輪傳送,這些砂輪相對于機(jī)器的中心軸線等距排列,中心軸線與板材的前進(jìn)方向平行。在其前進(jìn)過程中,板材連續(xù)遇到各種砂輪,這些砂輪逐步從邊緣去除多余的材料,直到使其邊緣達(dá)到預(yù)定的尺寸。砂輪由機(jī)動組圍繞與板材前進(jìn)方向正交的軸線旋轉(zhuǎn)。在已知類型的機(jī)器中,例如用于矯正瓷磚的機(jī)器,每側(cè)有十個或十二個砂輪,其中瓷磚前進(jìn)方向上的最后三個或四個砂輪通常用于精確矯正邊緣,而其它砂輪則用于逐步矯正邊緣,為最后一排砂輪進(jìn)行的精確矯正做準(zhǔn)備。
4、在處理板材邊緣的過程中,砂輪會逐步磨損,必須通過調(diào)節(jié)來補(bǔ)償磨損,這種調(diào)節(jié)使砂輪逐步接近板材邊緣,以便能夠繼續(xù)按照預(yù)定的量和方式從板材邊緣去除材料,直到需要完全更換砂輪為止。調(diào)節(jié)砂輪位置的常規(guī)系統(tǒng)是完全手動式的,使用由手輪致動的螺桿式系統(tǒng)。這種系統(tǒng)要求操作人員具備豐富的經(jīng)驗,無法確保成品的適當(dāng)質(zhì)量和矯正程序的可重復(fù)性。另一個問題涉及調(diào)節(jié)系統(tǒng)中出現(xiàn)的間隙,例如,當(dāng)安裝新砂輪時,無法精確校準(zhǔn)初始零位。這一缺點在調(diào)節(jié)機(jī)器的所有砂輪時都會遇到,但對于用于精確校準(zhǔn)板材邊緣的最終砂輪來說尤為明顯,為了確保成品板材的高尺寸精度,最終砂輪需要更頻繁地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
5、為了至少部分克服手動調(diào)節(jié)的缺點,已經(jīng)提出了一些解決方案,可以自動調(diào)節(jié)砂輪相對于板材前進(jìn)方向的橫向位置。ep2542381描述了一種自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于調(diào)節(jié)瓷磚邊緣矯正中砂輪的位置,該自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于投射與瓷磚供應(yīng)方向平行的光束。光束限定了砂輪相對于待矯正瓷磚邊緣的預(yù)定工作位置。為了補(bǔ)償砂輪的磨損,砂輪相對于板材的前進(jìn)方向沿著朝向機(jī)器中心的方向橫向前進(jìn),直到截住光束。砂輪的移動由電子控制單元控制,該電子控制單元被配置為接收與光束的接收(或不接收)相對應(yīng)的信號??刂茊卧刂粕拜喦斑M(jìn),直到接收到光束中斷的信號,即達(dá)到砂輪正確操作的參考位置。
6、ep2542381中描述的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的缺點是一次只能調(diào)節(jié)一個砂輪。事實上,當(dāng)矯正機(jī)器一側(cè)所有一排砂輪所共有的光束被一個砂輪的前進(jìn)所打斷、從而發(fā)出表明砂輪本身的參考位置已經(jīng)到達(dá)的信號時,就不可能再檢測到另一個砂輪對光束的攔截。因此,有必要通過稍微向后移動攔截光束的砂輪來重新設(shè)置光束,以便能夠檢測到另一個待調(diào)節(jié)砂輪對光束的中斷。在矯正機(jī)器的操作過程中,調(diào)節(jié)砂輪即使不是不可能,也是很困難的,因為工作環(huán)境灰塵很大,會干擾光束檢測動作的正確操作。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點,提供一種自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),該自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)能精確可靠地調(diào)節(jié)引言所述類型的用于矯正建筑板材的機(jī)器的工作工具的位置。
2、本發(fā)明的另一個目的可以獨立于前述目的,提供一種用于矯正建筑板材的機(jī)器的工作工具的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),其可以同時調(diào)節(jié)多個工具,包括屬于同一排工具的工具,這些工具沿著機(jī)器的一側(cè)對齊,以便矯正相同的板材的邊緣。
3、本發(fā)明的另一個獨立于前述目的的目的是提供一種用于矯正建筑板材的機(jī)器,其操作規(guī)范、精確,板材的矯正結(jié)果具有相當(dāng)高的可重復(fù)性,可獲得具有精確尺寸的邊緣。
4、本發(fā)明的另一個目的可以獨立于前述目的,提供一種使用簡單、能夠優(yōu)化矯正砂輪使用的矯正機(jī)器。
5、本發(fā)明的另一個獨立于前述目的的目的是提供一種上述類型的矯正機(jī)器,其不需要專業(yè)操作人員協(xié)助調(diào)節(jié)工作工具。
6、本發(fā)明的另一個目的可以獨立于前述目的,提供一種用于矯正板材的機(jī)器,其可以減少停機(jī)時間,并確保持續(xù)和相對較高的矯正建筑板材產(chǎn)量。
7、從以下描述中可以更清楚地了解的本發(fā)明的上述目的以及其它目的,都可以通過所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明來實現(xiàn)。
8、根據(jù)第一方面,描述了一種用于矯正建筑板材(例如用于墻面或地板的板材)的機(jī)器。該機(jī)器可以包括用于支撐板材并使板材沿供應(yīng)方向運動的結(jié)構(gòu)。該機(jī)器包括至少一個矯正工具,其被配置為在板材上進(jìn)行操作,尤其是在板材沿供應(yīng)方向移動的過程中。矯正工具可以借助于相應(yīng)的運動機(jī)構(gòu)沿調(diào)節(jié)方向運動,該運動機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)矯正工具的位置,特別是相對于供應(yīng)方向的位置,以補(bǔ)償矯正工具在與逐步矯正的板材持續(xù)接觸過程中的逐步磨損。接下來將描述如何提供至少一個振動傳感器,用于檢測矯正工具與板材接觸時的振動。該機(jī)器包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián),例如電子處理器,如計算機(jī)、便攜式處理設(shè)備、服務(wù)器、服務(wù)器或計算機(jī)集群、云處理服務(wù)、網(wǎng)格系統(tǒng)或其它眾所周知的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)被編程為接收振動傳感器在機(jī)器、特別是至少一個矯正工具的使用過程中檢測到的振動數(shù)據(jù),并將該振動數(shù)據(jù)與參考振動數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。參考數(shù)據(jù)表明矯正工具與板材接觸的預(yù)定工作狀態(tài),與矯正工具相對于供應(yīng)方向的預(yù)定位置相對應(yīng)。換言之,參考數(shù)據(jù)與當(dāng)例如在矯正操作過程中矯正工具在板材上以最佳條件操作以便從板材邊緣去除預(yù)定部分材料時振動傳感器檢測到的典型振動相對應(yīng)。
9、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)被編程為輸出調(diào)節(jié)啟用指令。這是啟用矯正工具的運動機(jī)構(gòu)的指令。根據(jù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)發(fā)出的指令,矯正工具沿調(diào)節(jié)方向運動,以接近板材并補(bǔ)償工具的磨損。當(dāng)振動傳感器檢測到的振動數(shù)據(jù)相對于參考振動數(shù)據(jù)的第一預(yù)定偏差被超出時,就會發(fā)出該調(diào)節(jié)啟用指令。
10、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)被進(jìn)一步編程為輸出調(diào)節(jié)停用指令。在這種情況下,這是停用矯正工具的運動機(jī)構(gòu)的指令。根據(jù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)發(fā)出的該指令,矯正工具在調(diào)節(jié)方向上的運動將被中斷。當(dāng)振動傳感器檢測到的振動數(shù)據(jù)與參考振動數(shù)據(jù)之間的偏差在第二預(yù)定偏差范圍內(nèi)時,就會發(fā)出該調(diào)節(jié)停用指令。第一預(yù)定偏差(超過該偏差將導(dǎo)致輸出調(diào)節(jié)啟用指令)可以等于或優(yōu)選大于第二預(yù)定偏差(該偏差將導(dǎo)致調(diào)節(jié)停用),以便確定在不對運動機(jī)構(gòu)進(jìn)行干預(yù)的情況下檢測到的振動值的公差范圍。不過,這并不妨礙對系統(tǒng)進(jìn)行編程,以便連續(xù)地或幾乎連續(xù)地調(diào)節(jié)矯正工具的位置,以補(bǔ)償其磨損。
11、機(jī)器配置和相關(guān)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的優(yōu)勢體現(xiàn)在單個矯正工具上,除了在更換工具所需的調(diào)零過程中,矯正工具可以被有規(guī)律地控制,不斷向前推進(jìn),使得一旦恢復(fù)到初始位置,機(jī)械間隙就不會影響矯正工具的定位精度。
12、當(dāng)機(jī)器包括多個矯正工具時,優(yōu)勢也會更大,每個矯正工具都可以在調(diào)節(jié)方向上獨立于其它矯正工具運動。在這種情況下,可以為每個矯正工具配備單獨的相應(yīng)振動傳感器,用于檢測其振動并將相應(yīng)的振動數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)。因此,可以對各種矯正工具進(jìn)行單獨控制,以對出現(xiàn)各處磨損進(jìn)行修復(fù),從而對引言中所述類型的矯正工具通常所采用的整排工具進(jìn)行更精確的處理。特別有利的是,各種矯正工具可以同時調(diào)節(jié),從而克服了現(xiàn)有技術(shù)的局限性。
13、根據(jù)另一個方面,說明了如何通過相應(yīng)的電動馬達(dá)致動矯正工具,以及該馬達(dá)如何集成對校驗工具的調(diào)節(jié)的附加控制。在這種情況下,可以提供數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),因為其可以接收電動機(jī)的吸收量(absorption)數(shù)據(jù)。因此,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以被配置為,如果電動馬達(dá)的吸收量小于預(yù)定的吸收量閾值,則輸出上述調(diào)節(jié)啟用指令。另外地或替代地,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還可以被配置為在用于致動矯正工具的電動馬達(dá)超過預(yù)定吸收量閾值時輸出上述調(diào)節(jié)中斷指令。
14、根據(jù)一個特定方面,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以被配置為將振動傳感器檢測到的振動數(shù)據(jù)和同一矯正工具的電動馬達(dá)的吸收量數(shù)據(jù)組合起來,例如,作為預(yù)定算法的結(jié)果而組合起來。因此,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可將從機(jī)器實時獲取的這一組合結(jié)果與表明與板材接觸的矯正工具的上述預(yù)定工作狀態(tài)的參考振動數(shù)據(jù)和參考吸收量數(shù)據(jù)的例如通過相同算法生成的組合結(jié)果進(jìn)行比較。
15、根據(jù)另一方面,特別有利的是將振動傳感器安裝在矯正工具的運動機(jī)構(gòu)上,特別是但不限于該機(jī)構(gòu)在調(diào)節(jié)方向上的運動馬達(dá)上,或者安裝在矯正工具與被處理的板材相互作用所產(chǎn)生的振動影響特別大并且可以在減少假振動、背景振動或其它原因引起的振動影響的情況下進(jìn)行檢測的另一個位置上。
16、根據(jù)不同的方面,運動機(jī)構(gòu)包括帶有螺旋齒輪和蝸桿(endless?screw)的齒輪機(jī)構(gòu)。除了這種齒輪機(jī)構(gòu)的不可逆運動學(xué)所帶來的優(yōu)勢之外,由于矯正工具和板材之間的接觸所產(chǎn)生的推力不會影響工具本身在調(diào)節(jié)方向上的定位,因此在矯正工具的調(diào)節(jié)過程中可以獲得百分之一毫米以內(nèi)的精度,這對重復(fù)性和生產(chǎn)質(zhì)量都是有利的。根據(jù)加強(qiáng)矯正工具的機(jī)動控制和運動組結(jié)構(gòu)的一個特別有利的方面,螺旋齒輪形成在管狀金屬管的外罩上,該管狀金屬管與圓柱形構(gòu)件同軸,該圓柱形構(gòu)件通過螺紋與管狀金屬管連接,并可沿調(diào)節(jié)方向運動。該圓柱形構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地支撐軸,該軸繼而支撐矯正工具,矯正工具連接到由圓柱形構(gòu)件支撐的馬達(dá)。
17、根據(jù)另一個方面,描述了一種調(diào)節(jié)用于矯正建筑板材(例如用于墻面或地板的板材)的機(jī)器的至少一個矯正工具的位置的方法。該方法適用于這樣一種機(jī)器,在該機(jī)器中矯正工具被配置為在板材上操作,并能夠沿調(diào)節(jié)方向移動,以補(bǔ)償與板材接觸的工具的逐步磨損。此外,機(jī)器還包括與至少一個矯正工具相關(guān)聯(lián)的至少一個振動傳感器。該方法有利地包括以下步驟:
18、-經(jīng)由所述至少一個振動傳感器檢測所述至少一個矯正工具在使用過程中、在與板材接觸過程中的振動,
19、-將檢測到的振動數(shù)據(jù)與參考振動數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,所述參考振動數(shù)據(jù)表明矯正工具在與板材接觸過程中的預(yù)定工作狀態(tài),與矯正工具的預(yù)定位置相對應(yīng),
20、-當(dāng)振動傳感器檢測到的振動數(shù)據(jù)相對于參考振動數(shù)據(jù)超過第一預(yù)定偏差時,輸出調(diào)節(jié)啟用指令,以使矯正工具沿調(diào)節(jié)方向朝向板材運動,以及
21、-當(dāng)振動傳感器檢測到的振動數(shù)據(jù)與參考振動數(shù)據(jù)之間的偏差處于第二預(yù)定偏差范圍內(nèi)時,輸出調(diào)節(jié)停用指令,以中斷矯正工具沿調(diào)節(jié)方向的運動。
22、由于上述原因,第一預(yù)定偏差可以與第二預(yù)定偏差相同,或者優(yōu)選地大于第二預(yù)定偏差。
23、根據(jù)一個特別有利的方面,該方法還可以包括以下步驟:檢測用于所述至少一個矯正工具的電動致動馬達(dá)的吸收量,并在電動馬達(dá)的吸收量小于預(yù)定吸收量閾值的情況下輸出調(diào)節(jié)啟用指令和/或在超過預(yù)定吸收量閾值的情況下輸出調(diào)節(jié)中斷指令。
24、根據(jù)另一個特定方面,由所述至少一個振動傳感器檢測到的振動數(shù)據(jù)和同一矯正工具的電動馬達(dá)的吸收量數(shù)據(jù)以預(yù)定方式進(jìn)行組合,并與表明矯正工具與板材接觸的預(yù)定工作狀態(tài)的參考振動數(shù)據(jù)和參考吸收量數(shù)據(jù)的相應(yīng)組合所產(chǎn)生的值進(jìn)行比較。
25、此外,還可以提供一種電子處理器,其被配置為在用于矯正建筑板材的機(jī)器中執(zhí)行上述方法。