石材切割装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于切割易碎工件的石材切割装置，该易碎材料包括诸如石材、砖材、混凝土或沥青的材料;更具体地，本公开涉及用于将石材工件如大理石工件或花岗岩工件切割成板片的石材切割装置。
【背景技术】
[0002]—般来讲，石材如大理石和花岗岩在建筑中被广泛用作外部、内部或地板材料。这种石材以具有六面体形状的块体开采并被切割成多个板片。
[0003]在现有技术中，石材切割装置已被用于将石材块体切割成多个板片。
[0004]这种石材切割装置包括切割石材的至少一个切割工具，和用于固定切割工具并为了石材的切割而相对于石材移动切割工具的框架单元。
[0005]根据工件的形状或材料使用各种切割工具。例如，可使用盘状旋转切割工具切割工件，或线性刀片状往复式切割工具切割工件。
[0006]使用线性刀片状切割工具的石材切割装置的示例是框架排锯。
[0007]作为现有技术的典型石材切割工具的框架排锯包括框架单元和联接至框架单元的多个刀片。当向刀片中的每一个施加张力以维持其线性度时，框架单元可沿着石材块体的长度以连续往复运动的形式移动，从而将石材块体切割成板片。
[0008]这种框架排锯已被广泛用于将大的工件诸如混凝土、大理石、花岗岩、砂岩或石灰岩的大的块体切割成薄的板片。
[0009]使用框架排锯的常用切割方法是在将磨料如粒状钢丸喷射到框架排锯上的同时切割工件。
[0010]最近的框架排锯已经包括固定至其刀片的含磨料的切割尖端，并且已经开发了使用这种框架排锯来切割工件的技术。
[0011]除框架排锯外，将其它工具例如大的环形锯刀片、线锯或带锯用于切割大的工件。
[0012]大的环形锯是盘状的，因此可以保证快速和稳定的切割。这种大的环形锯可包括多个刀片以同时将工件切割成多个板片。当切割厚的工件时，可以使用包括大的盘状刀片的环形锯。在这种情况下，为了盘状刀片的稳定性还必须增加盘状刀片的厚度，因此不可避免地增加了整个系统的尺寸。这增加了工件的损失和制造成本。
[0013]—般来讲，线锯被广泛用于开采石材。近来，用于将开采的石材切割成板片的线锯正在开发中。然而，用线锯切割石材的过程造成高的生产成本和大量的工件损失，因此其应用受到限制。
[0014]框架排锯已被广泛用于切割石材的大块体，而关于工件的尺寸没有限制，因为形成框架排锯的实际切割部分的刀片可被插入工件中。
[0015]参照图1至3B，切割工具如框架排锯10可包括多个刀片12例如250个刀片，并且刀片12中的每一个可具有3m或以上的长度、1.5mm至5mm的厚度和50mm至250mm的高度。
[0016]框架排锯10可将花岗岩或大理石的块体1切割成板片，且可将板片抛光以形成制成品如瓦片或块体。如果板片的厚度偏差小于1.5mm，则板片被视为足够平。如果板片的厚度偏差为2mm或以下，则板片被视为具有允许的厚度偏差。
[0017]当使用刀片12切割花岗岩或大理石时，必须将刀片12维持在竖直路径上，以便获得满足上述质量要求的最终花岗岩或大理石产品。
[0018]然而，参照图3A至3B，当用刀片12切割块体1时，如果刀片12由于局部施加至刀片12的力而在ζ轴方向上扭曲或弯曲，则刀片12可能偏离竖直路径(即直线路径)，且可能生产具有可允许范围外的厚度偏差的板片。在这种情况下，可能将板片作为次品板片丢弃。此夕卜，由于变形，刀片12可能弯曲、断裂、磨损或永久损坏，因此可能缩短刀片12的有效寿命。
[0019]在现有技术的石材切割装置中，当切割工具往复运动时，向切割工具的刀片的两端施加张力，因此可以保持刀片的硬挺度(或线性度)。而且，在使用钢丸的切割工具的情况下，刀片可能被钢丸磨损，因此刀片可需要由具有高度耐磨性的钢形成。如果钢中的张力在切割过程期间增加，则具有高度耐磨性的钢可能破裂，因此鉴于可加工性对钢中的张力程度进行最佳调节。最佳张拉力按经验为约8吨至10吨，但这可根据工件的种类而变化。此外，为了生产满足预期尺寸的板片，必须将张力均匀地施加至全部刀片。
[0020]参照图4A，在使用钢丸的现有技术的切割工具10的情况下，即使在刀片12与工件1接触的同时偏离它们的原始位置的情况下，刀片12可例如通过刀片12的恢复力而容易地返回它们的原始位置，因为在刀片12和工件1之间形成了间隙，因此刀片12没有被紧紧限制在工件1中。也就是说，即使可将不引起刀片12破裂的8吨至10吨范围内的相对低程度的张力施加至刀片12，但是因为刀片未被限制在工件1中，所以刀片12可以在切割过程期间不偏离竖直路径。
[0021]参照图4B，现有技术的另一个示例性切割工具20包括附接至刀片22的切割尖端24。
[0022]然而，当用包括切割尖端24的切割工具切割工件1时，切割尖端24在两侧被工件1所限制。
[0023]在这种情况下，如果切割工具20被冲击且在切割工具20中局部形成应力时，刀片22可以倾斜或弯曲，且在这种情况下，刀片22可以切割工件1。
[0024]因此，在使用切割工具20的倾斜或弯曲的刀片22将工件1切割至一定程度后，因为切割尖端24在两侧被工件1限制，所以刀片22可能不容易通过刀片22的恢复力返回至它们的原始位置或形状。因此，可能在切割尖端24倾斜且被工件1限制的状态下继续工件1的切害J，因此切割误差的程度可能增加。也就是说，如果使用附接了切割尖端24的刀片22，当与使用磨料如钢丸的切割石材的常规方法相比时，可以以相对高的速度切割石材。然而，如果在与常规方法相同的范围内将张力施加至刀片22时，刀片22可能容易偏离它们的位置。
[0025]因为附接了切割尖端24的切割工具20的刀片22没有与工件1直接接触，因此刀片22可在切割过程期间不被磨损。因此，刀片22的耐磨性可能不是关注的问题，因此刀片22可在不破裂的情况下由耐高度张力的高强度钢形成。
[0026]根据切割工具的移动刀片的结构，框架排锯可被广泛划分为两种类型。
[0027]—种类型是具有进行锯切运动的往复式刀片的锯，这一类型的锯通常用于切割诸如大理石的石材。
[0028]另一种类型是具有往复式摆动刀片的锯，这一类型的锯通常用于切割比大理石硬的石材诸如花岗岩。
[0029]在锯切运动的往复式框架排锯的情况下，切割工具的切割尖端在切割过程期间与工件连续接触。然而，在摆动式框架排锯的情况下，刀片在切割过程期间每分钟接触工件约150次，因此刀片可因冲击而变形。
[0030]因此，当摆动式框架排锯被用于切割工件如花岗岩工件时，摆动式框架排锯的刀片可能由于其摆动运动而被显著地冲击，并且如果切割尖端被附接至摆动式框架排锯的刀片的下部时，因为刀片的下部被限制在工件中，所以刀片可能显著变形。因此，摆动式框架排锯可能需要比锯切运动的往复式框架排锯或钢丸式框架排锯更高程度的张力。
[0031]此外，在现有技术的上述切割工具10和20的情况下，使用间隔物以维持刀片11与22的形状和刀片11与22之间的间隙。
[0032]将参照图5对用于通用切割工具10中的间隔物30进行详细描述。在现有技术中，间隔物30设置在刀片12之间并与刀片12接合。
[0033]在这一情况下，刀片12的左侧和右侧被间隔物30(在y轴方向上)限制，因此刀片12中的张力不均匀。也就是说，因为在刀片12被间隔物30限制的状态下移动刀片12，所以张力可能不平滑地施加至刀片12。也就是说，施加至刀片12的两端的张力可能不适当地分布在刀片12中，因此设置在间隔物30之间的刀片12中的张力量可能小于需要的量。
[0034]如上所述，现有技术的刀片12中的张力可能没有根据刀片12的磨损状态或需要的耐久性而适当地维持。在这种情况下，切割工具10的耐久性和工件的切割质量可能降低。因此，需要解决这些问题。
[0035]在韩国专利N0.:10-1072382(2011年10月5日)中公开了代表性的现有技术。
【发明内容】
[0036]技术问题
[0037]本公开的一方面可以提供包括多个切割工具的石材切割装置，其中向所述多个切割工具可施加高张力以提高切割的质量和速率。切割工具的刀片不被间隔物限制，因此可将张力完整地施加至刀片并在刀片中稳定地维持，从而提高石材切割装置的切割性能和耐久性。