專利名稱：用于切割陶瓷制品的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷制品的制造，且更具體地涉及從大致圓柱形陶瓷型蜂窩體切割 制件。
背景技術(shù)：
使用水冷的單刃鋸將燒制的陶瓷料段切成制件；然后通過(guò)在分離處理步驟中將 制件穿過(guò)水冷的、固定的研磨輪將制件研磨到精確的長(zhǎng)度；然后將鋸屑清洗干凈；并然 后在第四處理步驟中在退火爐型干燥器中干燥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及將陶瓷型料段(諸如通常圓柱形生坯陶瓷形成體)從母料段或從較長(zhǎng) 制件到較短制件切割和研磨到所需長(zhǎng)度。一方面，本發(fā)明涉及陶瓷制品的制造方法，該方法包括通過(guò)用刃在沿料段的長(zhǎng) 度的位置處切入料段以形成在制件上的切割橫向表面來(lái)從具有縱向軸線的陶瓷形料段切 割制件并用刃的側(cè)面(即橫向表面)研磨切割的橫向表面。另一方面，本發(fā)明涉及用于制造陶瓷制品的設(shè)備，該設(shè)備包括用于從具有縱向 軸線的陶瓷型料段橫向切割制件的裝置，包括用于在沿料段的長(zhǎng)度的位置處切入料段以 在制件上形成切割橫向表面的刃和用于用刃的側(cè)面(即橫向部分)研磨切割橫向表面的裝置。本發(fā)明的實(shí)施例利用雙刃鋸將干燥生坯料段切割成制件并在燒制之前將它們研 磨到所需長(zhǎng)度，并較佳地將鋸屑從制件移走，者都在一個(gè)封閉的操作中進(jìn)行。


圖1是如本文所揭露的用于切割和研磨的設(shè)備的正視立體圖。圖2是圖1設(shè)備的后視立體圖。
具體實(shí)施例方式一方面，本發(fā)明涉及一種陶瓷制品的制造方法，該方法包括通過(guò)用刃在沿料 段的長(zhǎng)度的位置處切入料段而從具有縱向軸線的陶瓷型料段橫向地切割制件以在制件上 形成切割橫向表面并用刃的側(cè)面研磨橫向表面，即，當(dāng)切割橫向表面臨近第一位置的同 時(shí)研磨橫向表面。研磨還可包括使刃的側(cè)面與制件的切割橫向表面接觸。在某些實(shí)施例中，使刃
4朝向制件縱向地引導(dǎo)以使刃與制件接觸。在某些實(shí)施例中，刃的側(cè)面包括研磨區(qū)域和 非研磨區(qū)域；在這些實(shí)施例的某些中，研磨區(qū)域和非研磨區(qū)域在刃的橫向表面上形成圖案。較佳地，刃從準(zhǔn)備位置向前運(yùn)動(dòng)到前方位置以切割制件，且刃在切割制件后從 前方位置向后運(yùn)動(dòng)到準(zhǔn)備位置，并在刃向后運(yùn)動(dòng)之前進(jìn)行研磨。較佳地，在刃向后運(yùn)動(dòng) 到準(zhǔn)備位置之前進(jìn)行研磨。在某些實(shí)施例中，刃以多種角速度在準(zhǔn)備位置和前方位置之 間運(yùn)動(dòng)。在某些實(shí)施例中，多個(gè)刃在沿料段的長(zhǎng)度方向的多個(gè)位置處切入料段。例如， 第一和第二刃在沿料段長(zhǎng)度方向的相應(yīng)第一和第二位置處切入料段，其中第一和第二刃 包括在相應(yīng)側(cè)上的相應(yīng)第一和第二研磨表面，且其中第一和第二刃朝向彼此引導(dǎo)以用第 一和第二研磨表面研磨制件。較佳地，第一和第二刃同時(shí)切入料段。較佳地，第一和第 二刃同時(shí)研磨制件。陶瓷型料段可以是生坯陶瓷形成料段(包含陶瓷形成成分)。在較佳的實(shí)施例 中，料段是蜂窩結(jié)構(gòu)，且從料段切割的制件也是蜂窩結(jié)構(gòu)。在另一方面中，本發(fā)明涉及用于制造陶瓷制品的設(shè)備，該設(shè)備包括從具有縱 向軸線的陶瓷型料段橫向切割制件，并包括用于在沿料段的長(zhǎng)度的位置處切入料段以在 制件上形成切割橫向表面的刃的裝置；以及用于用刃的側(cè)面研磨切割橫向表面的裝置。 該設(shè)備較佳地還包括用于將刃縱向地朝向制件引導(dǎo)以使刃與制件接觸的裝置。較佳地， 刃的側(cè)面包括研磨區(qū)域和非研磨區(qū)域；較佳地，研磨區(qū)域和非研磨區(qū)域在刃的側(cè)面上形 成圖案。該設(shè)備還較佳地包括用于將刃從準(zhǔn)備位置向前運(yùn)動(dòng)到前方位置以切割制件，并 用于在切割制件后將刃從前方位置向后運(yùn)動(dòng)到準(zhǔn)備位置的裝置。因此，在某些實(shí)施例中，用于切割的裝置可包括使用在獨(dú)立的心軸112、 122 (其通過(guò)聯(lián)動(dòng)組件150鏈接在一起)上的兩個(gè)鋸刃110、120以在一個(gè)行程中從水平料 段20以合適的長(zhǎng)度切割制件的鋸裝置100。更進(jìn)一步的長(zhǎng)度和尺寸精度以及表面精度的 提高可通過(guò)其研磨機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，在“前方”位置時(shí)，通過(guò)使用轉(zhuǎn)動(dòng)致動(dòng)器和滑動(dòng)機(jī)構(gòu)160 將刃(其側(cè)面包括研磨介質(zhì))朝向彼此引導(dǎo)來(lái)實(shí)現(xiàn)，由此用刃的側(cè)面同時(shí)研磨制件的兩個(gè) 表面。當(dāng)刃返回“準(zhǔn)備”位置時(shí)，制件自動(dòng)抽出，轉(zhuǎn)到垂直定向，穿過(guò)空氣動(dòng)力清潔系 統(tǒng)以移除鋸屑，并然后放置在傳送帶或其它表面上。從干燥生坯陶瓷形成料段切割干燥、生坯制件使得能夠?qū)⑸髦萍虞d到窖車 上并在垂直位置中燒制，其顯示出改進(jìn)了燒制件形狀。本文所描述的這樣的干燥、2刃生 坯研磨系統(tǒng)將傳統(tǒng)方法的4步工藝步驟減少到單一的工藝步驟且較佳地免除整個(gè)水、顆 粒過(guò)濾以及干燥系統(tǒng)。2刃切割可精確的在一個(gè)單行程中精確地確定制件的長(zhǎng)度。生坯制件的研磨 (“生坯研磨”)進(jìn)一步增加了制件長(zhǎng)度的精確性并提供非常高質(zhì)量的切割表面。生坯 研磨可比燒制制件研磨更有效且是優(yōu)選的，由于生坯研磨還有助于消除垂直問題、雙平 面切割、鋸刃波痕以及邊緣碎屑。通過(guò)推進(jìn)機(jī)構(gòu)使料段精確引導(dǎo)減少了端部切邊和鋸縫浪費(fèi)。當(dāng)與成型工藝結(jié)合 時(shí)，具有其精確推進(jìn)機(jī)構(gòu)的生坯制件切割工藝允許向壓擠工藝提供中間反饋，從而實(shí)時(shí) 調(diào)整料段長(zhǎng)度以減少端部切邊和廢料。該切割工藝可有利地完全自動(dòng)化。
料段加載入鋸子可以是手動(dòng)料段加載或使用機(jī)器人、臺(tái)架系統(tǒng)或其它拾取和放 置裝置完全自動(dòng)化的料段加載。料段放置在硬化材料制成的V形卡盤170內(nèi)，V形卡盤 170在“推進(jìn)”和切割過(guò)程中支承料段。參照?qǐng)D中實(shí)施例，安裝在分離的動(dòng)力心軸112、122上的兩片垂直刃110、120附 連到樞轉(zhuǎn)頭，且以精確距離間隔開以限定制件長(zhǎng)度。兩片刃(例如，從2”到24”)之 間的距離可根據(jù)產(chǎn)品的長(zhǎng)度通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)改變。當(dāng)產(chǎn)品信息通過(guò)軟件下載到 鋸子組件時(shí)，鋸子100還可自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。在某些實(shí)施例中直徑可以是18” -48”的鋸刃，用研磨金剛砂的切割邊緣切割且 用刃的側(cè)面上的金剛砂涂層200研磨。切割邊緣可用多種不同幾何體和金剛石基體。同 樣，刃的側(cè)面上可使用從條紋到螺旋線到點(diǎn)等多種不同樣式的金剛石涂層。通過(guò)將刃朝向彼此引導(dǎo)來(lái)實(shí)現(xiàn)精確研磨并用鋸刃的側(cè)面上的金剛砂研磨制件 面。包括刃、心軸、頭部、和馬達(dá)的兩個(gè)組件附連到獨(dú)立的機(jī)械滑動(dòng)裝置，滑動(dòng)裝置利 用轉(zhuǎn)動(dòng)致動(dòng)器機(jī)構(gòu)將其以研磨所需的精確距離朝向彼此向內(nèi)運(yùn)動(dòng)?？赏ㄟ^(guò)調(diào)整組件引導(dǎo) 的距離，例如從0”到1”或更多來(lái)改變要從制件研磨掉的材料的量。在研磨循環(huán)過(guò)程中，較佳地使用壓緊機(jī)構(gòu)將制件緊緊地固定在位以阻止制件在 研磨循環(huán)中發(fā)出格格聲或轉(zhuǎn)動(dòng)。壓緊機(jī)構(gòu)還可用于在進(jìn)行切割時(shí)固定制件?？赏ㄟ^(guò)柔性 襯墊或氣囊實(shí)現(xiàn)與制件的接觸?？赏ㄟ^(guò)微機(jī)電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器或其它精確系統(tǒng)來(lái)推進(jìn)料段的自動(dòng)推進(jìn)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí) 現(xiàn)將料段引入刃下方精確位置。每個(gè)“推進(jìn)”的距離根據(jù)所要求的產(chǎn)品手動(dòng)地或自動(dòng)地 設(shè)定。還可改變每個(gè)推進(jìn)的距離以調(diào)整每個(gè)制件前緣上所取的所需端部切邊的量。例 如(a)料段的第一制件可從0” -6”或更多移動(dòng)越過(guò)最遠(yuǎn)刃以切掉可丟棄的端部切邊節(jié) 段；(b)將料段的1/4” 1”移動(dòng)越過(guò)最遠(yuǎn)刃可形成生坯窖安置餅(setter cookie) ； (c)將 料段移動(dòng)越過(guò)最遠(yuǎn)刃一小距離(< 1/4” )可產(chǎn)生可丟棄的碎片；(d)運(yùn)動(dòng)料段使得料段 的前緣正好在最遠(yuǎn)刃下方致使無(wú)碎片被切割且僅移除刃鋸痕；(e)料段未運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)刃致 使單刃切割。當(dāng)料段推進(jìn)器用剩余未切割料段的前緣面推切割制件時(shí)，切割制件從刃下方移 走。新的切割制件被推通過(guò)刃到短V形卡盤部分上，短V形卡盤部分較佳地接近于制件 的長(zhǎng)度?？赏ㄟ^(guò)第一或第二方法移走端部切邊。第一方法在兩刃之間使用固定V形卡盤部分(V形卡盤部分比制件長(zhǎng)度稍短以留 出刃間隙)。料段的前邊緣以所需的距離被推進(jìn)通過(guò)第一刃且形成切割端部切邊的行程。 料段因此又一次被推到刃下方以以所需量的碎片或碎餅切割第一制件。當(dāng)下一個(gè)推進(jìn)將 料段推到刃下方時(shí)，其將新切割的制件推到出口 V形卡盤上，并將端部切邊推出短出口 V形卡盤的邊緣，這里其掉入垃圾處理滑道。拖尾邊緣端部切邊也以同樣的方法處理。第二方法使用在刃之間的動(dòng)力廢料門，廢料門“打開”和“關(guān)閉”以使得端切 部邊能夠掉入處理滑道。當(dāng)料段的前端部切邊在刃下方時(shí)，鋸子基部上的臨近開關(guān)檢測(cè) 推進(jìn)器上的金屬托架并告知廢料門打開。切割之后，廢料門關(guān)閉并保持關(guān)閉狀態(tài)以切割 其余制件。當(dāng)要切割新料段時(shí)，料段的剛剛切割的最后制件由進(jìn)來(lái)的料段推出且臨近開 關(guān)又一次檢測(cè)推進(jìn)器上的金屬托架且廢料門打開并使端部切邊能夠落入垃圾處理滑道。
制件可通過(guò)帶出機(jī)構(gòu)從切割區(qū)域移出，例如使用可充氣氣囊來(lái)夾持制件的帶出 機(jī)構(gòu)。帶出機(jī)構(gòu)從刃之后短V形卡盤部分“抓取”制件，將其垂直轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)空氣動(dòng)力 鋸屑清潔機(jī)構(gòu)，并將其放置在靜止表面、轉(zhuǎn)動(dòng)桌或運(yùn)動(dòng)的傳送帶上。如果隨著每個(gè)制件 切割出碎餅，則帶出機(jī)構(gòu)將制件和碎餅從V形卡盤夾具取出，將其轉(zhuǎn)入垂直定向，通過(guò) 將帶出臂伸出約一英寸來(lái)分離制件和碎餅，將它們穿過(guò)鋸屑清潔器，縮回帶出臂，并將 它們放置在所要求的表面上。帶出機(jī)構(gòu)可以是小型自動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)或機(jī)械的拾取和放置單元。碎屑收集口較佳地放置在鋸、刃、和/或帶出裝置的不同區(qū)域中以收集所產(chǎn)生 的鋸屑。另一方面，本發(fā)明涉及從具有縱向軸線的料段制造陶瓷制品的方法，該方法包 括通過(guò)沿料段的長(zhǎng)度在多個(gè)間隔開位置處同時(shí)同時(shí)切入料段來(lái)從生坯料段橫向地切割至 少一個(gè)制件。該方法還可較佳地包括研磨制件，其中至少一個(gè)制件是生坯狀態(tài)。較佳地，其 中至少一個(gè)制件在研磨過(guò)程中固定在位。在某些實(shí)施例中，在切割之后，第一制件由第一制件從其切割的料段的其余部 分移走。在某些實(shí)施例中，在切割之后，第一制件由另一料段移走。在某些實(shí)施例中，當(dāng)料段大致水平時(shí)，從料段切割第一制件。在某些實(shí)施例 中，第一制件在從料段切割后，轉(zhuǎn)動(dòng)90度。在某些實(shí)施例中，在間隔開的各位置中之一處，僅從料段切割鋸痕。在某些實(shí)施例中，通過(guò)在沿料段的長(zhǎng)度間隔開的第一和第二位置處同時(shí)切入料 段從料段橫向地切割第一制件，其中第一制件包括相反的第一和第二橫向表面。在某些 實(shí)施例中，通過(guò)在相應(yīng)的第一和第二位置處同時(shí)切入料段的第一和第二刃而從料段橫向 地切割第一制件。在某些實(shí)施例中，第一和第二刃安裝在用聯(lián)動(dòng)件鏈接在一起的相應(yīng)第 一和第二心軸上，其中第一制件通過(guò)致使第一和第二刃與料段之間的接觸的聯(lián)動(dòng)件的單 個(gè)行程形成。在某些實(shí)施例中，第一和第二刃可在相應(yīng)的平行平面中運(yùn)動(dòng)。在某些實(shí)施例中，該方法還包括當(dāng)?shù)谝粰M向表面臨近第一位置時(shí)研磨第一制件 的橫向表面。在某些實(shí)施例中，該方法還包括當(dāng)?shù)诙M向表面臨近第二位置時(shí)研磨第一 制件的第二橫向表面。在某些實(shí)施例中，該方法還包括同時(shí)研磨第一制件的第一和第二 橫向表面。較佳地，第一和第二刃中至少一個(gè)包括能夠接觸第一制件的橫向表面的橫向研
磨表面。在某些實(shí)施例中，第一和第二刃分別包括第一和第二橫向研磨表面，且當(dāng)?shù)谝?橫向表面臨近第一位置且第二橫向表面臨近第二位置時(shí)，第一和第二橫向研磨表面中至 少一個(gè)接觸第一制件以研磨第一和第二橫向表面。在某些實(shí)施例中，在第一制件的切割 過(guò)程中，第一和第二刃以第一距離間隔開，且在研磨過(guò)程中，第一和第二刃以第二距離 間隔開，其中，第一距離大于第二距離。在某些實(shí)施例中，在切割第一制件后，第一和第二刃朝向彼此引導(dǎo)以使得第一 和第二橫向研磨表面能夠分別接觸第一和第二橫向表面。較佳地，在研磨過(guò)程中，第一制件固定在位。
第一制件可通過(guò)第一制件從其切割的料段的其余部分的前進(jìn)在第一和第二刃之 間運(yùn)動(dòng)。在某些實(shí)施例中，第一制件通過(guò)第二生坯料段的前進(jìn)在第一和第二刃之間運(yùn)動(dòng)。在某些實(shí)施例中，料段通過(guò)將包括陶瓷前體的塑化混合物擠入到具有縱向軸線 的細(xì)長(zhǎng)壓出物而形成，且料段是從細(xì)長(zhǎng)壓出物橫向切割的。在某些實(shí)施例中，料段在從 其切割第一制件之前被干燥。在某些實(shí)施例中，在從料段切割制件之后，第一制件以足 以使第一制件轉(zhuǎn)變層陶瓷制品的時(shí)間和溫度加熱。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷制品的制造方法，所述方法包括通過(guò)用刃在沿料段的長(zhǎng)度的位置處切入所述料段來(lái)從具有縱向軸線的陶瓷型料段橫 向地切割制件以形成所述制件上的切割橫向表面并在所述切割橫向表面臨近于所述第一 位置時(shí)用所述刃的側(cè)面研磨所述切割橫向表面。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述研磨包括使所述刃的側(cè)面與所述制件 的所述切割橫向表面接觸。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，將所述刃縱向地朝向所述制件引導(dǎo)以使所 述刃與所述制件接觸。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述刃的側(cè)面包括研磨區(qū)域和非研磨區(qū)域。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述研磨區(qū)域和非研磨區(qū)域在所述刃的所 述橫向表面上形成圖案。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述刃從準(zhǔn)備位置向前運(yùn)動(dòng)到前方位置以 切割所述制件，且在切割所述制件之后，所述刃從所述前方位置向后運(yùn)動(dòng)到所述準(zhǔn)備位 置，且在所述刃向后運(yùn)動(dòng)之前進(jìn)行所述研磨。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述刃向后運(yùn)動(dòng)到所述準(zhǔn)備位置之前進(jìn) 行所述研磨。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述刃以多種角速度在所述準(zhǔn)備位置和所 述前方位置之間運(yùn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，多個(gè)刃在沿所述料段長(zhǎng)度的多個(gè)位置處切 入所述料段。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，第一和第二刃沿所述料段的長(zhǎng)度在相應(yīng) 的第一和第二位置處切入所述料段，所述第一和第二刃包括在相應(yīng)側(cè)面上的相應(yīng)第一和 第二研磨表面，且所述第一和第二刃朝向彼此引導(dǎo)以用所述第一和第二研磨表面研磨所 述制件。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一和所述第二刃同時(shí)切入所述料段。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一和第二刃同時(shí)研磨所述制件。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述料段是生坯陶瓷形成料段。
14.一種用于制造陶瓷制品的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于從具有縱向軸線的陶瓷型料段橫向地切割制件的裝置，包括刃，所述刃用于在 沿所述料段的所述長(zhǎng)度的位置處切入所述料段以在所述制件上形成切割橫向表面；以及 用于用所述刃的側(cè)面研磨所述切割橫向表面的裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，還包括用于將所述刃朝向所述制件縱向 地引導(dǎo)以使所述刃與所述制件接觸。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述刃的所述側(cè)面包括研磨區(qū)域和非研 磨區(qū)域。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述研磨區(qū)域和非研磨區(qū)域在所述刃的 側(cè)面上形成圖案。
18.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，還包括用于將所述刃從準(zhǔn)備位置朝向前 方位置運(yùn)動(dòng)以切割所述制件，并用于在切割所述制件后將所述刃從所述前方位置向后運(yùn) 動(dòng)到所述準(zhǔn)備位置的裝置。
全文摘要
揭露了將陶瓷型料段切割并研磨到所需制件長(zhǎng)度。揭露了一種陶瓷制品制造方法，該方法包括通過(guò)用刃在沿料段的長(zhǎng)度的位置處切入料段來(lái)從具有縱向軸線的陶瓷形料段橫向地切割制件以形成在制件上的橫向表面并用刃的側(cè)面研磨切割橫向表面。還揭露了一種用于制造陶瓷制品的設(shè)備，該設(shè)備包括用于從具有縱向軸線的陶瓷型料段橫向切割制件，并包括用于在沿料段長(zhǎng)度的位置處切入料段以在制件上形成切割橫向表面的的刃的裝置，和用于用刃的側(cè)面研磨切割橫向表面的裝置。
文檔編號(hào)B28B11/12GK102015231SQ200980115751
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
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