自动化瓷砖切割机切割装置及工作方法与流程

1.本发明涉及一种能够根据瓷砖厚度来设定切割头划线压力和瓷砖压断压力的自动化瓷砖切割机切割装置及工作方法，属瓷砖自动化切割机总成制造领域。


背景技术：

2.cn107379285a、名称“一种瓷砖自动切割装置”，包括机体(1)、旋转模块(2)、水平移动模块(3)、夹持模块(4)、切割模块(5)、调节模块(6)、去除模块(7)、测量模块(8)、输入模块和控制器，所述旋转模块(2)安装在机体(1)的下端，旋转模块(2)用于驱动水平移动模块(3)转动；所述水平移动模块(3)固定在旋转模块(2)的上端，水平移动模块(3)用于带动瓷砖(9)水平移动；所述夹持模块(4)固定在水平移动模块(3)的上端，夹持模块(4)用于对瓷砖(9)进行夹持和定位；所述切割模块(5)位于夹持模块(4)的上方且与机体(1)相固连，切割模块(5)用于对放置在夹持模块(4)上的瓷砖(9)进行切割；所述调节模块(6)位于机体(1)的左前方，调节模块(6)用于检测对瓷砖(9)进行划擦时的声音并对切割模块(5)的划擦线进行调节；所述去除模块(7)位于机体(1)的右后方，去除模块(7)用于将切割后的废瓷砖(9)放入垃圾箱中；所述测量模块(8)安装在机体(1)上，测量模块(8)用于确定瓷砖(9)的划擦线；所述输入模块用于将输入的参数输送到控制器中；其中，旋转模块(2)包括传动轴(21)、一号锥齿轮(22)、二号锥齿轮(23)、转动轴(24)和传动电机(25)，所述传动轴(21)通过轴承与机体(1)相连接，传动轴(21)的右端通过联轴器与传动电机(25)相连；所述一号锥齿轮(22)通过键安装在传动轴(21)上，一号锥齿轮(22)与二号锥齿轮(23)相啮合，二号锥齿轮(23)与转动轴(24)过盈连接，转动轴(24)通过轴承与机体(1)相连接；水平移动模块(3)包括一号支撑板(31)、二号支撑板(32)、三号支撑板(33)、一号滑轨(34)、二号滑轨(35)、一号丝杠(36)、二号丝杠(37)、一号电机(38)和二号电机(39)，所述一号支撑板(31)与转动轴(24)的上端通过法兰连接，两个一号滑轨(34)横向放置在一号支撑板(31)上，一号丝杠(36)位于两个一号滑轨(34)之间，且一号丝杠(36)通过轴承座安装在一号支撑板(31)上，一号丝杠(36)的右端通过联轴器与一号电机(38)相连；所述二号支撑板(32)下端设有滑槽，滑槽可移动的安装在一号滑轨(34)上，二号支撑板(32)与安装在一号丝杠(36)上的连接座相连，两个二号滑轨(35)纵向放置在二号支撑板(32)上，二号丝杠(37)位于两个二号滑轨(35)之间，二号丝杠(37)通过支撑座固定在二号支撑板(32)上，二号丝杠(37)上设有连接座；所述三号支撑板(33)的下端设有滑槽，滑槽可移动的安装在二号滑轨(35)上，且三号支撑板(33)与安装在二号丝杠(37)上的连接座相连；夹持模块(4)包括固定座(41)、夹持气缸(42)和夹持板(43)，四个固定座(41)按矩形均匀分布在三号支撑板(33)上，夹持气缸(42)的固定端与固定座(41)相连，夹持气缸(42)的伸缩杆与夹持板(43)可拆卸连接；切割模块(5)包括切割丝杠(51)、光杆(52)、移动座(53)、切割机构(54)、施压机构(55)和切割电机(56)，所述切割丝杠(51)通过轴承与机体(1)相连，切割丝杠(51)的右端通过联轴器与切割电机(56)相连，切割电机(56)固定在机体(1)上，两个光杆(52)位于切割丝杠(51)的两侧，光杆(52)的两端与机体(1)相连接；所述移动座(53)上横向设有螺纹通孔和圆
形通槽，螺纹孔与切割丝杠(51)相连接，圆形通槽与光杆(52)相连接；所述切割机构(54)安装在移动座(53)的左端，切割机构(54)用于对瓷砖(9)进行划擦；所述施压机构(55)安放在移动座(53)的右端，施压机构(55)用于对划擦过的瓷砖(9)进行施压并使瓷砖(9)沿划擦线被切断；测量模块(8)包括一号激光传感器(81)、一号接收器(82)、一号支架(83)、二号支架(84)、二号激光传感器(85)、二号接收器(86)和滑动座(87)，所述滑动座(87)位于光杆(52)和切割丝杠(51)的下方，滑动座(87)可沿移动的安装在机体(1)左上端；所述一号接收器(82)通过支座与滑动座(87)相连，一号激光传感器(81)与一号接收器(82)在同一水平面上，一号激光传感器(81)固定在一号支架(83)上，一号支架(83)安装在机体(1)的左后方；所述二号接收器(86)通过支座安装前方的夹持板(43)上，二号接收器(86)的后端面与夹持板(43)的后端面对齐；所述二号激光传感器(85)与二号接收器(86)在同一水平面上，二号激光传感器(86)固定在二号支架(84)上，二号支架(84)与机体(1)相连接。其不足之处：该切割机通过时刻检测对瓷砖划线时所产生的声音并将相应信号传送到控制器，控制器对信号进行分析并且根据声音所生成的声谱是否在正常瓷砖划线声音的声谱系范围内来判断瓷砖的划线质量，再分析确定出现该不正常声音的起始位置和终点位置之后对瓷砖进行再次划线；对比可知所对比发明需要二次划线，效率较低，声音检测系统易受环境因素影响，实现难度较大。。


技术实现要素：

3.设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种能够根据瓷砖厚度来设定切割头划线压力和瓷砖压断压力的自动化瓷砖切割机切割装置及工作方法。
4.1、为了实现上述设计目的。本发明在结构设计上：1、采用刀轮作为瓷砖切割划线压力检测头的设计，是本发明的技术特征之一。这样设计的目的在于：由于刀轮是切割瓷砖划线直接工具，将其直接作为压力传感器的检测头，能够直接将作用在瓷砖上的力传输至控制器，控制器根据内置的瓷砖切割划线参数来确定瓷砖切割划线压力是否达到设计要求，如果达到进入下步压断程序；如果没有达到设计要求，重新调整切割划线压力，重新切割划线，使其满足设计要求，进而使瓷砖切割划线的破损率降到零。2、刀头导向板和底部安装板之间设置碟形弹簧的设计，是本发明的技术特征之二。这样设计的目的在于：由于被切割划线砖砖表面的瓷为脆材质，而用于切割划线的刀轮为刚性材质，当两刚相遇时，由刀轮刚性大于瓷砖表面瓷面的刚性，如果硬碰硬，在切轮行走的过程中受瓷砖表面平整度的影响很容易造成切割线面的瓷崩裂，导致切割划线面不整齐，直接影响切割品质及装饰品质。因此本发明在刀头导向板和底部安装板之间设置碟形弹簧，该碟形弹簧能够缓释切轮刀刃对瓷砖刚性对压、形成缓压且压力不变的切割划线，既使遇到瓷砖表面不平整的情况下，也能够顺势切过，确保了被切割瓷砖表面的瓷不同发生崩瓷现象，既确保了切割划线品质，又确保装饰品质。更重要的是：在刀头导向板和底部安装板之间设置碟形弹簧它能够使切轮检测到的压力通过碟形弹簧形成相对稳定，进而使压力传感器受力相对精度高、稳写性好，工作更加平稳，避免了被检压力波动而导致的驱动机构平繁动作的缺陷。3、压块安装在底部安装板的设计，是本发明的技术特征之三。这样设计的目的在于：由于导向安装板与刀头导向板之间设有碟形弹簧，导向安装板长过刀头导向板部分又是压块安装板，此时的安装板在碟形弹簧的作用下形成的是下压弹性板，该下压弹性板在下压压块瞬时，对被要掰断
的瓷砖而言形成的是非刚性下压，不仅避免刚性下压压块对瓷砖产生损害，而且能够瞬间将被切割划线后瓷砖掰断。
5.技术方案1：一种自动化瓷砖切割机切割装置，步进电机与减速机相连，减速机与联轴器支架上表面连接，联轴器支架下表面与结构盖板连接，结构盖板与导柱上固定板的上表面连接，减速机轴通过联轴器与梯形丝杠相连，导柱上固定板的下表面四角分别与四根丝杆导柱连接，丝杆导柱穿过移动块与导柱下固定板连接，刀头导柱位于底部安装板和刀头导向板之间的轴段上分别套有十片碟形弹簧，刀头导向板下表面与压力传感器上表面连接，压力传感器下表面与刀轮上端面面接触且刀轮刀刃为压力传感器检测头，压力传感器的信号输出端按控制器信号输入端。
6.技术方案2：一种自动化瓷砖切割机切割装置的工作方法，自动化瓷砖切割机切割装置中的移动块连接至机架的导轨滑块上，通过外接移动单元实现整体的水平移动，平时切割装置中的压块处于收起状态；工作时，在所需位置通过程序控制步进电机带动丝杆转动实现刀头整体下压，直至刀轮接触瓷砖压力传感器反馈数据达到所需数值后停止，之后外接移动单元启动带动切割装置水平移动直至完成划线操作；完成后划线操作后上抬刀头，移动切割装置至瓷砖压断位置，微型直流电机转动放下压块，步进电机再次带动丝杆转动使压块下压，直至压块压断瓷砖，压力传感器反馈压断信号，电机停止转动，切割装置回到原点并复原至初始状态。
7.本发明与背景技术相比，一是切轮为压力传感器检测头的设置，实现了根据被切割瓷砖的厚度及瓷釉来设定被切割划线压力的方式，不仅能够保证瓷砖百分之百地被切割划线划透，而且被切割划线瓷砖面的瓷釉边部不会产生崩瓷；二是刀头导向板和底部安装板之间设置碟形弹簧的设计，解决了切轮与被切割划线瓷砖之间的刚性匹配所带来的瓷砖被切割划线部边沿瓷釉崩瓷现象的发生，以及切割划线不透所带来的被切割划线瓷砖在下压掰开时不按切割划线断开而导致的瓷砖破损情况的发生；三是压块安装在底部安装板的设计，使得压块由刚性强制下压改为强制弹性下压，使得被压切割划线瓷砖沿切割划线部的断开率达到了100%。
附图说明
8.图1是自动化瓷砖切割机切割装置示意图，其中1-步进电机，2-减速机，3-联轴器支架，4-结构盖板，5-导柱上固定板，6-联轴器，7-梯形丝杆，8-丝杆导柱，9-移动块，91-石墨铜套，92-切边铜螺母，10-导柱下固定板，11-底部安装板，19-刀头导向板，20-刀轮，181-轴卡。
9.图2是图1中切轮与压块的分布结构示意图，其中101-台阶孔，102-轴肩螺钉，111-压力传感器，12-压块连接块，13-微型电机支架，14-一体轴，15-压块，16-微型直流电机，17-同步带轮，18-刀头导柱，182-复合铜套，183-碟形弹簧。
10.图3是图1中丝杆的部结构图，其中71-第一轴端，72-第二轴端，73-第三轴端，74-第四轴端。
11.图4是图1中结构盖板和导柱上安装板之间的爆炸示意图，其中4-结构盖板。5-导柱上固定板，51-凹槽，52-轴承，53-圆螺母，54-轴承垫圈。7-梯形丝杆。
12.图5是图1中接近开关安装位置的示意图，其中21-接近开关。
具体实施方式
13.实施例1：参照附图1-5。参照附图1-3所示：一种自动化瓷砖切割机切割装置，包括步进电机1，所述步进电机1与减速机2相连；所述减速机2与联轴器支架3上表面连接，联轴器支架3下表面与结构盖板4连接；所述结构盖板4与导柱上固定板5的上表面连接；减速机2轴通过联轴器6与梯形丝杠7相连；所述导柱上固定板5的下表面四角与四根丝杆导柱8连接，丝杆导柱8穿过移动块9与导柱下固定板10连接，丝杆导柱8穿过移动块9处配合有石墨铜套91；所述梯形丝杠7上配合有切边铜螺母92；所述切边铜螺母92固定于移动块9之上；丝杆导柱8和石墨铜套91构成移动副；切边铜螺母92和梯形丝杆7形成丝杆螺母副；参照附图2所示：所述导柱下固定板10一侧面设有两处突起，两突起开有通孔，通过一圆柱销与底部安装板11铰接；所述导柱下固定板10另一端开有沉头孔101，通过一轴肩螺钉102连接导柱下固定板10和底部安装板11；可以实现底部安装板11的向上的小幅度转动；所述底部安装板11呈l型，其上表面固定有压力传感器111，压力传感器111置于与导柱下固定板10的夹层内；所述底部安装板11面固定连接有压块连接块12和微型电机支架13；所述压块连接块12下端开有通孔通过一体轴14与压块15铰接；所述微型电机支架13上固定有一微型直流电机16，所述微型直流电机16轴和一体轴14上均固定有一同步带轮17，两同步带轮17通过同步带啮合相连；参照附图2所示：所述底部安装板11一侧开有两通孔有两刀头导柱18穿过；所述刀头导柱18开有卡槽，通过轴卡181限制导柱18的移动；所述刀头导柱18向上穿过移动块9，向下穿过底部安装板11并与刀头导向板19连接；所述刀头导向板19上安装有刀轮20；所述刀头导柱18穿过移动块9、导柱下固定板10和底部安装板11处均配合有复合铜套182；所述刀头导柱18位于底部安装板11和刀头导向板19之间的轴段上分别套有十片碟形弹簧183。
14.参照附图3所示：所述梯形丝杆7为台阶轴，丝杆的第一轴段71最细，其上开有键槽通过联轴器6与减速机2轴相连；第二轴段72上带有螺纹；第三轴段73直径大于第一轴段；第四轴段74为梯形螺纹段，直径最大；参照附图4所示：所述导柱上固定板5中央开有圆形凹槽51，凹槽底部开有一小通孔，有两个叠放的轴承52置于凹槽51中，轴承52的外圈与凹槽侧壁配合，内圈与梯形丝杆的第三轴段73配合；所述轴承通过圆螺母53在第二轴段72上锁紧固定；所述第三轴段73在轴承52和第四轴段74的凸缘之间设有轴承垫圈54。
15.参照附图5所示：所述移动块9侧面和底部安装板11下表面固定有接近开关21。
16.本发明的具体实施方式为：自动化瓷砖切割机切割装置的移动块连接至机架的导轨滑块上，可通过外接移动单元实现整体的水平移动，平时切割装置的压块处于收起状态。工作时，在所需位置通过程序控制步进电机带动丝杆转动实现刀头整体下压，直至刀轮接触瓷砖压力传感器反馈数据达到所需数值后停止，之后外接移动单元启动带动切割装置水平移动直至完成划线操作；完成后划线操作后上抬刀头，移动切割装置至瓷砖压断位置，微型直流电机转动放下压块，步进电机再次带动丝杆转动使压块下压，直至压块压断瓷砖，压力传感器反馈压断信号，电机停止转动，切割装置回到原点并复原至初始状态。
17.需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。