用于生产陶瓷板或瓷砖的方法与流程

用于生产陶瓷板或瓷砖的方法
1.本发明涉及一种用于生产陶瓷板或瓷砖的方法。
2.申请人最近提出了一种用于生产陶瓷板的方法，该陶瓷板设置有厚度装饰，该厚度装饰包括从可视表面(即在铺设之后可见的表面)延伸贯穿陶瓷板的厚度的纹理和其他图式。这种贯穿陶瓷板的厚度的纹理或装饰例如再现了天然石材或木材的纹理或颜色，并且构造成在陶瓷板的侧面上可见的方式。以此方式，如果陶瓷板用于覆盖从地板凸起的平面(诸如烹饪炉架、浴缸台面、台阶或门槛)，使得一个或多个侧面保持可见，则在陶瓷板的侧面上也可以看见该纹理或装饰。在压制之前产生贯穿层的厚度的纹理或装饰。
3.除了厚度装饰之外，陶瓷板还经受通过喷墨印刷或其他工艺来实现的可视表面的装饰步骤。因此，陶瓷板的表面装饰必须是一致的，即，陶瓷板的表面装饰必须与厚度装饰的图式相匹配，其中厚度装饰延伸贯穿已经形成的陶瓷材料层的厚度。在表面装饰之后，使陶瓷板或瓷砖经受烧制过程。
4.在压制步骤之后进行表面装饰的步骤。由于压制步骤需要施加非常高的压力，以使得陶瓷材料层显著压实，所以贯穿陶瓷材料层的厚度的纹理或装饰相对于压制之前的初始构造可能经历后续变形。因此，可能出现的是旨在于压制之后施加的表面装饰的图形设计不再精确地对应于层的厚度装饰，而是在表面装饰和厚度装饰之间出现了不对准。
5.本发明的目的是提供一种用于生产陶瓷板或瓷砖的方法，该方法能够消除当前生产工艺的限制。
6.根据本发明的方法的优点是能够识别存在于生产线上的每块陶瓷板，并且能够识别正确的图形表面装饰，以在对应的厚度装饰上进行印刷。
7.根据本发明的方法的另一优点是能够检测厚度装饰在压制步骤期间所经历的图形变形，并且因此能够校正和修改表面装饰，由此，使得该表面装饰与对应的厚度装饰相符(一致)并且可以完美地印刷叠加在对应的厚度装饰上。
8.根据本发明的另一优点是能够通过修改装饰来追溯地干预厚度装饰以便补偿由压机引入的变形。
9.本发明的其他特征和优点将在以下对本发明的实施方式的详细描述中变得更加明显，在附图中通过非限制性实例示出了本发明的实施方式，在附图中：
10.图1示出了可用于进行根据本发明的方法的系统的示意图；
11.图2示出了在执行根据本发明的方法期间获得的中间产品的示意图；
12.图3示出了在执行根据本发明的方法期间获得的另一中间产品的示意图。
13.根据本发明的用于生产陶瓷板或瓷砖的方法包括在铺设平面(50)上铺设颗粒状或粉末状陶瓷材料的软性层(sl)。例如，使用专利申请102018000010925中描述的用于干式装饰的机器(10，20，30，40)进行软性层(sl)的铺设，该专利申请的内容结合于此，在下文中称为“干式装饰机(1)”。软性层(sl)随后将经受压制步骤以获得压实层(cl)，该压实层还经受已知的切割、干燥、装饰和烧制步骤。
14.在该方法的可行实施方式中，铺设平面(50)是可移动平面，该铺设平面除了能够进行铺设之外，还被预设成将软性层(sl)传送到压制装置(80)。
15.例如，压制装置(80)是带式压机的形式，这在压制大型陶瓷板的领域中是已知的。这种类型的压机包括底部冲头(81)，该底部冲头设置有面朝上的压制表面。在底部冲头上方设置有顶部冲头(82)，该顶部冲头设置有面朝下的压制表面。两个冲头中的至少一个冲头可靠近另一个冲头移动和远离另一个冲头移动以便对软性层(sl)执行压制。压机还包括呈柔性带的形式的可移动平面(83)，该可移动平面具有至少部分地布置在顶部冲头(82)和底部冲头(81)之间的作业部分(84)。压机还包括呈柔性带的形式的第二可移动平面(85)，该第二可移动平面具有布置在第一可移动平面(83)的作业部分(84)与顶部冲头(82)之间的作业部分(86)。
16.在该方法的优选但非排他性的实施方式中，根据公开wo2017051275中描述的解决方案，软性层(sl)从铺设平面(50)转移到压机的可移动平面(83)。根据此解决方案，沿着纵向前进方向(y)，铺设平面(50)在其铺设有软性层(sl)的部分中在较高高度处相对于可移动平面(83)的作业部分(84)或向前部分基本上对准并邻接，其中铺设平面(50)的前端(51)至少部分地覆盖可移动平面(83)的后端(83a)。在替代的解决方案中，铺设平面(50)在冲头(81，82)之间延伸，即不存在可移动平面(83)，并且直接在铺设平面(50)上执行软性层(sl)的压制。
17.软性层(sl)优选地设置有厚度装饰(v)，该厚度装饰包括从陶瓷板的上表面(f)(即，预定在铺设之后保留在视野中的表面)延伸贯穿软性层(sl)的厚度的纹理和/或其他装饰图式。
18.上文提及的申请中公开的干式装饰机能够精确控制在铺设软性层(sl)期间实现的厚度装饰的图案和结构。这使得能够以图形文件的形式限定厚度装饰，该图形文件经由第一控制模块(cms)被转换成到实现厚度装饰的干式装饰机的指令循环。限定厚度装饰的同一文件还限定了旨在于压制步骤之后施加到软性层(sl)的表面装饰。实际上，陶瓷板的包括厚度装饰和表面装饰的整体装饰来自单个图形文件，对该单个图形文件进行处理以获得限定厚度装饰的第一图形文件和限定表面装饰的第二图形文件。将第一图形文件发送给第一控制模块(cmc)。将第二图形文件发送给第二控制模块(cmc)。第二控制模块(cmd)控制用于实现表面装饰的装置，例如喷墨打印机。以与干式装饰机相同的方式，控制模块将表面装饰文件转换成到用于实现表面装饰的装置的指令循环。
19.使用例如图形处理领域中已知的软件程序来实现通过包括陶瓷板的整体装饰(即厚度装饰和表面装饰)的单个图形文件获得两个图形文件。
20.以该领域中的已知方式，前面描述的控制模块(cms)、(cmd)和下面将描述的第三控制模块(cma)连同所附权利要求中引用的其他控制模块通常表示单个单元，但是实际上可以设置有不同的功能模块(存储器模块或操作模块)，每个功能模块都被设置成控制确定的装置或操作循环。实际上，控制模块可由被编程以执行所描述的功能的单个电子装置构成，并且各种功能模块可对应于作为编程装置的一部分的硬件和/或例程软件程序。可替代地或附加地，这些功能可以由多个电子装置执行，在这些电子装置上可以分布有前述功能模块。这些单元还可以依靠一个或多个处理器来执行包括在存储器模块中的指令。这些单元和前述功能模块还可以基于它们所在的网络的架构而分布在不同的本地计算机或远程计算机上。控制模块(cms)、(cmd)和(cma)可集成在生产线的总控制模块中。
21.在压制之前，根据本发明的方法包括将识别标记(m)施加到软性层(sl)上，识别标
记(m)相对于软性层(sl)具有光学对比，以便能够对标记m进行光学检测。如将在下面更充分地显现的，标记(m)可构造为各种不同的形状。例如，标记(m)可通过非光学类型的方式检测，例如磁性、超声或其他方式。
22.在铺设软性层(sl)期间或者在铺设软性层(sl)之后施加标记(m)。
23.标记(m)可由颗粒状材料或粉末状材料制成，或者由液体材料制成。在第一种情况下，标记(m)可被包括在厚度装饰(v)中，并且在铺设软性层(sl)期间通过铺设软性层(sl)的同一干式装饰机来施加。可替代地，标记(m)可以用不同于干式装饰机的专用装置来施加。在第二种情况下，标记(m)可以通过用于液体的分配器喷嘴或其他等效装置来施加。
24.在任何情况下，标记(m)都设置有例如在软性层(sl)上可光学检测到的颜色和/或色调和/或构造。
25.如上所述，标记(m)可采取各种构造。例如，该标记可以是单个的、或者可包括两个或更多个标记，这些标记彼此分开并且位于软性层(sl)上的不同位置中。
26.在可行但非排他的实施方式中，标记(m)包括彼此完全区分开的两个具有高度对比性的区域，例如在侧面相接的非常暗的区域和非常亮的区域。在图2所示的实施方式中，标记(m)整体上具有四边形形状，并且被细分成由线分开的两个部分。一个部分非常暗，而另一部分非常亮。这样，不管软性层(sl)的表面的颜色或色调如何，标记(m)的两个部分之间的分界线都是清晰可见的并可光学检测的。然而，标记(m)可以使用不同的形状，例如具有线或凹口的交叉的几何形状或者其他形状。此外，标记(m)由厚度装饰(v)的表面区域限定的实施方式是可能的。
27.在另一可行实施方式中，无论标记(m)的形状如何，其都位于软性层(sl)的边缘区域(e)上。在压制之后，将该边缘区域从压实层(cl)移除。例如，边缘区域(e)可以与软性层(sl)一起铺设，以限定其延伸部。可以使用与软性层(sl)相同的材料或不同的材料来生产边缘区域(e)。在任何情况下，标记(m)都设置有能够在边缘区域(sl)上进行光学检测的颜色和/或色调和/或构造。在此实施方式中，标记(m)优选地包括以预定方式分布在边缘区域(e)中的多个凹口。边缘区域(e)可以沿着软性层(sl)的一个或多个侧面定位，或者该边缘区域可以呈围绕软性层(sl)的框架的形式。如已经强调的那样，边缘区域(e)限定了软性层(sl)的延伸部，即，边缘区域以连续的方式接合到软性层(sl)。换句话说，在软性层(sl)和边缘区域(e)之间不存在中断，即在软性层(sl)和边缘区域之间限定了单个层。边缘区域(e)与软性层(sl)一起受到压制。
28.标记(m)可以有利地构造为携带可用于控制生产过程的一个或多个操作步骤的信息。例如，标记(m)可构造为用于在压制之后在压实层(cl)上进行识别的几何参考。此外，标记(m)可构造为能够用于识别分配给陶瓷板的预定装饰的代码。特别地，标记(m)可构造为用于识别包括厚度装饰和表面装饰两者的预定装饰文件的代码。标记(m)可将以上概括的信息与任何其他信息组合。
29.该方法包括在压制之后获取标记(m)的图像或获取包括标记(m)的区域的图像，并且对标记(m)的图像进行处理以便控制在压制软性层(sl)之前或之后的一个或多个操作步骤。由第三控制模块(cma)执行对标记(m)的图像的处理。
30.对标记(m)的图像的处理包括检测标记(m)的至少一部分在所获取的图像中的位置。此位置实际上是标记(m)的最终位置，即，标记(m)在压制之后所呈现的位置。
31.对标记(m)的图像进行处理还提供了标记(m)或标记(m)的同一部分的上述最终位置和初始位置(即，压制之前的位置)之间的比较结果。
32.在该方法的优选实施方式中，标记(m)的初始位置是理论位置或理想位置，即，假设在压制之前标记(m)相对于厚度装饰(v)位于预定位置处。然后将标记(m)的最终位置与标记(m)的理论初始位置或理想初始位置进行比较。在该方法的可行实施方式中，相反的是，实际上在软性层(sl)上例如通过光学采集来检测和限定标记(m)的初始位置。可替代地，标记(m)的位置检测也可用磁性手段和/或超声手段来执行。
33.换句话说，基于标记(m)的初始位置和最终位置之间的比较结果来执行对压制之前和/或之后的一个或多个步骤的控制。在此情况下，获取标记(m)的图像主要在于检测标记(m)的最终位置，即，压制之后的标记(m)的位置。在此情况下，根据本发明的方法包括以下步骤：
34.在支撑平面(p)上铺设颗粒状或粉末状陶瓷材料的软性层(sl)；
35.压制软性层(sl)以获得压实层(cl)；
36.烧制压实层(cl)；
37.在压制之前，将识别标记(m)在软性层(sl)上施加到初始位置中；
38.在压制之后，检测标记(m)的最终位置；
39.对标记(m)的初始位置和最终位置进行比较；
40.根据标记(m)的初始位置与最终位置之间的比较结果来控制压制软性层(sl)之前和/或之后的一个或多个操作步骤。
41.优选地，通过获取标记(m)的图像或包括标记(m)的区域的图像来检测标记(m)的最终位置。
42.优选地，通过获取标记(m)的图像或包括标记(m)的区域的图像来检测标记(m)的初始位置。
43.如果预先设置为几何参考，则标记(m)提供了软性层(sl)在压制之后已经经历的变形的指示。在理想情况下或实际情况下，知道标记(m)在压制之前的位置，就可以对标记(m)的初始位置和标记(m)的最终位置进行比较，其中最终位置是在压制之后光学地或以其他方式获取的。该比较结果使得能够在长度和方向方面限定标记(m)相对于标记(m)的初始位置或理想位置的位移的位移矢量。初始位置和最终位置之间的比较可限于标记(m)的一部分或区域、或者整个标记(m)，并且与标记(m)自身的形状有关。
44.所使用的标记(m)的数量越多，所限定的厚度装饰(v)在压制期间经历的变形的精度就越高。
45.例如，使用分布在三角形的顶点处(即不沿着同一直线对准)的三个标记(m)能够在这些标记中的每个标记和相应的理论标记或理想标记之间限定三个位移矢量。通过使用本领域技术人员已知的处理技术来对这三个位移矢量进行处理，可以限定整体地或按比例地平移、旋转和变形，即精确地确定软性层(sl)在压制之后已经经历的变形。换句话说，如果标记(m)包括彼此分开并在软性层(sl)上位于不同位置的两个或更多个标记(m)，则对这些分开的标记中的每个标记都进行初始位置和最终位置之间的比较。在此情况下，该方法还可包括对分开的多个标记之间的相对初始位置和相对最终位置进行比较，其中这些分开的标记定义为标记(m)。
46.在此情况下，根据本发明的方法包括以下步骤：
47.在压制之后，检测每个标记(m)的最终位置；
48.对每个标记(m)的初始位置和最终位置进行比较；
49.根据每个标记(m)的初始位置和最终位置之间的比较结果来控制在压制软性层(sl)之前和/或之后的一个或多个操作步骤。
50.此外，在此情况下，优选地，通过获取标记(m)自身的图像来检测每个标记(m)的最终位置。
51.优选地，标记(m)的初始位置也通过获取标记(m)的图像或包括标记(m)的区域的图像来检测。
52.基本上以上述方式使用更多数量的标记(m)，可以限定一个或多个变换矩阵，该变换矩阵限定每个标记(m)的位移，以精确且有效地确定装饰整体所经历的变形。
53.标记(m)的潜在位移的检测和量化以及位移矢量或变换矩阵的限定使用已知类型的装置和算法来执行。由第三控制模块(cma)处理与每个标记(m)的位移相关的数据，以便控制生产过程的一个或多个连续步骤。
54.在该方法的可行实施方式中，处理与每个标记(m)的位移相关的数据(即位移矢量)，其目标是定向和/或修改待施加在压实层(cl)的表面(f)上的表面装饰。事实上，标记(m)的位移也指示厚度装饰的位移和/或变形。第三控制模块(cma)处理与标记(m)的位移相关的数据，以获得例如指令和/或校验周期的信息，并且第三控制模块与第二控制模块(cmd)通信，该第二控制模块连接到用于施加表面装饰的装饰装置(d)的，其目的是对表面装饰执行以下操作中的一个或多个：
55.对关于与压实层(cl)的表面(f)垂直的轴线(即关于竖直轴线)的定向的修改；
56.在压实层(cl)的表面(f)的平面上(即在水平面上)发生移位；
57.表面装饰的结构发生改变和/或变形，例如表面装饰沿着一个或多个水平方向发生延长或缩短。
58.实际上，第二控制模块(cmd)基于检测到的位移矢量(即基于每个标记(m)的位移)来修改表面装饰文件，以使表面装饰适配厚度装饰在压制步骤期间发生的变化。然后，出于施加修改的表面装饰的目的，将通过第二控制模块(cmd)修改的表面装饰文件发送到装饰装置(d)或者用于该装饰装置的控制。在表面装饰上执行的操作能够补偿厚度装饰在压制步骤期间所经历的位移和/或变形，以保证厚度装饰和表面装饰之间的完美对应。
59.如已经强调的，为了促进并且更精确地检测和量化由于压制而产生的位移，标记(m)可以制成为呈位于软性层(sl)上和/或边缘区域(e)上的预定位置中的两个或更多个标记的形式。例如，标记(m)包括四个位于软性层(sl)的四个顶点附近的标记或凹口。可以对所获取的两个或更多个标记进行处理，其目的是检测和量化这些标记之间的相对位移和/或这些标记中的每个标记相对于已知初始位置的位移，以便限定对应的位移矢量。换句话说，在标记(m)包括彼此分开并在软性层(sl)上位于不同位置的两个或更多个标记的情况下，对每个分开的标记进行初始位置和最终位置之间的比较。在此情况下，该方法还可包括在分开的标记之间对相对初始位置和相对最终位置进行比较，这些分开的标记定义为标记(m)。
60.在任何情况下，在用于装饰装置(d)的指令循环中处理与标记(m)的位移相关的信
息，使得能够修改表面装饰并使表面装饰适配压制之后的软性层(sl)和厚度装饰已经经历的变形。此外，有用地，可以处理两个标记之间的相对位移以量化软性层(sl)沿着穿过两个标记的方向的拉伸或缩短。处理此拉伸或缩短以限定表面装饰的对应拉伸或缩短，将表面装饰的对应拉伸或缩短转换成用于装饰装置(d)的对应的指令循环以用于施加表面装饰。
61.以与表面装饰的修改完全相同的方式来对每个位移矢量进行处理，以对用于切割或修剪压实层(cl)的边缘的切割或修剪装置进行定向。实际上，在压制之后，厚度装饰可能在软性层(sl)的表面(f)上发生位移和/或旋转。可以对在标记(m)的位移上检测到的信息进行处理并转换成用于切割或修剪边缘的切割或修剪装置的指令循环，该切割或修剪装置通过相对于厚度装饰和/或表面装饰的实际位置在预定位置处执行边缘的切割或修剪的方式的来进行作业，其中表面装饰进而以上述方式与厚度装饰对准。
62.在该方法的另一可行实施方式中，为了追溯地干预厚度装饰而对每个位移矢量进行处理，以修改厚度装饰来补偿由压制引入的变形。在该方法的此实施方式中，第三控制模块(cma)在已经检测和量化标记(m)的位移之后对信息进行处理，其目标是获得用于干式装饰机(1)的指令循环，该指令循环以补偿由压制引入的变形的方式修改厚度装饰。换句话说，从设置厚度装饰的初始构造开始，控制模块(cms)预先(即在施加到软性层(sl)之前)修改厚度装饰，使得随着由压制引入的变形，厚度装饰返回到所设置的初始构造。在该方法的此实施方式中，不必然修改表面装饰，或者，在任何情况下，表面装饰所需的修改都是非常有限的。显然，所述解决方案可以组合以修改厚度装饰和表面装饰二者，这在干式装饰机(1)上和表面装饰装置(d)上操作。优选地，处理变换矩阵以修改将施加到软性层(sl)的装饰的形状和/或尺寸。
63.参考标记(m)的已知初始位置来执行标记(m)的位移的检测和量化。此初始位置由用于沉积软性层(sl)的装置或由预先设置成将呈颗粒或液体形式的标记(m)施加到软性层(sl)的装置精确地限定。可替代地，在压制步骤之前，光学地或以其他方式检测标记(m)的初始位置。在这两种解决方案中，在压制之后检测标记(m)的图像的后续处理与前面描述的相同。
64.标记(m)的图像的获取可以通过本领域中的一个或多个已知类型的光学传感器(os)来执行。每个光学传感器(os)都连接到第三控制模块(cma)，以向第三控制模块发送标记(m)的检测图像。一个或多个光学传感器优选地定位在压制装置(80)的下游以及装饰装置(d)的上游。
65.在该方法的实施方式中，对压制之后获取的标记(m)的一个或多个图像进行处理，以从包括多个图形装饰的档案中选择要施加到压实层(cl)的表面上的表面装饰。换句话说，标记(m)构造为代码，以相对于施加到陶瓷板的整体装饰来识别文件。例如，标记(m)构造为表示二进制代码的一系列凹口，其中存在凹口对应于符号1，而没有凹口的空间对应于符号0。如已经在前面强调的，限定整个装饰的文件包括厚度装饰和表面装饰。在压制之前施加厚度装饰，而在压制之后施加表面装饰。当处理在压制之后检测到的标记(m)的图像时，第三控制模块(cma)与第二控制模块(cmd)通信，该第二控制模块连接到用于表面装饰的装饰装置(d)，包括对应于厚度装饰的表面装饰的文件的指示已经施加到软性层(sl)。为此，在压制之后进行选择步骤，在选择步骤之后，可以获取标记(m)的图像，在选择步骤中，将任何在压制期间受到损坏的压实层(cl)丢弃。这使得能够排除在施加表面装饰中出现任
何错误的风险。
66.优选但不是必须地，将一个或多个标记(m)施加在软性层(sl)的边缘附近，即在边缘区域(e)内。这使得能够在烧制陶瓷板之前或之后通过去除压实层(cl)或烧制的陶瓷板的边缘区域(e)来去除一个或多个标记(m)。