CN107587704A - 一种为pc构件粘贴瓷砖的自动设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种为PC构件粘贴瓷砖的自动设备，包括：抓取部，适于抓取多片瓷砖；抓取控制装置，适于控制所述抓取部抓取瓷砖或与瓷砖分离；抓取部竖向驱动装置，适于驱动所述抓取部在竖直方向上直线移动；抓取部横向驱动装置，适于驱动所述抓取部在水平面内沿横向方向直线移动；抓取部纵向驱动装置，适于驱动所述抓取部在水平面内沿纵向方向直线移动；运动控制装置，适于控制所述抓取部竖向驱动装置、所述抓取部横向驱动装置和/或所述抓取部纵向驱动装置驱动所述抓取部移动。本发明提供的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备，能够抓取瓷砖并粘贴到PC构件上，提高了瓷砖粘贴的质量和工艺一致性。

Description

一种为PC构件粘贴瓷砖的自动设备

技术领域

本发明涉及一种专用机械，尤其是一种为PC构件粘贴瓷砖的自动设备。

背景技术

混凝土预制件(precast concrete，简称PC)广泛应用于建筑、交通、水利等领域，在国民经济中扮演重要的角色。在住宅工业化领域通常称为PC构件。

在工厂生产的PC构件在建筑施工现场组装后需要在表面粘贴瓷砖。目前，建筑行业中大部分瓷砖粘贴工作仍由人工手动完成，效率低，粉尘污染和噪音污染比较严重。而粘贴外墙瓷砖的机械设备较少，且大多为适应传统建筑模式的立式设备。

上述缺陷是本领域技术人员期望克服的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种为PC构件粘贴瓷砖的自动设备，能够抓取瓷砖并粘贴到PC构件上，提高了瓷砖粘贴的质量和工艺一致性。

(二)技术方案

第一方面，为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种为PC构件粘贴瓷砖的自动设备，包括：

抓取部，适于抓取多片瓷砖；

抓取控制装置，适于控制所述抓取部抓取瓷砖或与瓷砖分离；

抓取部竖向驱动装置，与所述抓取部连接，适于驱动所述抓取部在竖直方向上直线移动；

抓取部横向驱动装置，与所述抓取部竖向驱动装置连接，适于驱动所述抓取部在水平面内沿横向方向直线移动；

抓取部纵向驱动装置，与所述抓取部横向驱动装置连接，适于驱动所述抓取部在水平面内沿纵向方向直线移动；

运动控制装置，适于控制所述抓取部竖向驱动装置、所述抓取部横向驱动装置和/或所述抓取部纵向驱动装置驱动所述抓取部移动。

具体地，所述的自动设备中，

所述抓取部包括多个抓取头，每个所述抓取头适于抓取一片瓷砖；

所述抓取部还包括抓取头位置调节部，适于调整所述抓取头之间的相对位置。

具体地，所述的自动设备中，

所述抓取部包括两个抓取头组，每个抓取头组包括至少一个抓取头；

所述抓取头位置调节部包括两个相平行地设置的调节支架，所述抓取头组对应地设置在所述调节支架上；

所述抓取头位置调节部还包括调节部驱动装置，适于驱动所述两个调节支架相互远离或相互靠近。

具体地，所述的自动设备中，

每个调节支架上还设置有间距调整部，适于调整相邻两个抓取头之间的距离。

具体地，所述的自动设备中，

所述调节支架上设置有齿条；

所述调节部驱动装置包括调节伺服电机、与调节伺服电机同轴连接的齿轮，所述齿条分别与所述齿轮相结合。

优选地，所述的自动设备中，所述抓取头为真空吸盘，所述抓取控制装置包括与真空吸盘相连接的气路、阀门及气源。

具体地，所述的自动设备中，

所述抓取部横向驱动装置包括横向伺服电机、由横向伺服电机驱动的横向齿轮、与所述横向齿轮相结合的横向齿条、与所述横向齿条平行地设置的横向滑轨及套设在所述横向滑轨上的横向滑块。

具体地，所述的自动设备中，

所述抓取部纵向驱动装置包括纵向伺服电机、由纵向伺服电机驱动的纵向齿轮、与所述纵向齿轮相结合的纵向齿条、与所述纵向齿条平行设置的纵向滑轨及套设在所述纵向滑轨上的纵向滑块。

具体地，所述的自动设备中，

所述抓取部竖向驱动装置包括竖向伺服电机、由竖向伺服电机驱动的竖向齿轮组、同步带、与同步带连接的竖向滑轨及套设在所述滑轨上的竖向滑块。

第二方面，为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种利用在第一方面中说明的设备在PC构件表面粘贴瓷砖的方法，包括以下步骤：

以预定排布方式排布多片瓷砖及在PC构件的目标区域表面铺设粘结剂；

使设备抓取所述多片瓷砖并保持所述瓷砖的预定排布方式；

使所述设备移动至所述目标区域并使所述多片瓷砖正对所述目标区域表面；

驱动所述设备使所述多片瓷砖垂直按压所述目标区域表面；

使所述设备释放所述多片瓷砖。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明提供的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备，能够抓取瓷砖并粘贴到PC构件上，提高了瓷砖粘贴的质量和工艺一致性；瓷砖粘贴的自动化程度高；降低了劳动强度，提高了生产效率。

本发明提供的在PC构件表面粘贴瓷砖的方法，以预定排布方式排布多片瓷砖及在PC构件的目标区域表面铺设粘结剂后，使设备抓取所述多片瓷砖并保持所述瓷砖的预定排布方式并使所述设备移动至所述目标区域并使所述多片瓷砖正对所述目标区域表面并驱动所述设备使所述多片瓷砖垂直按压所述目标区域表面并使所述设备释放所述多片瓷砖，至此，完成在PC构件表面粘贴瓷砖的工作。本发明提供的在PC构件表面粘贴瓷砖的方法中，瓷砖粘贴的质量和工艺一致性好；瓷砖粘贴的自动化程度高；降低了劳动强度，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明一个实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备的主视图；

图2为本发明一个实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备的侧视图；

图3为本发明一个实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备的整体结构的俯视图；

图4为本发明一个实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备的抓取部的主视图；

图5为本发明一个实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备的抓取部的顶视图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

需要说明的是，以下说明中涉及的真空吸盘的具体结构为本领域普通技术人员所公知，这里不再说明。

需要说明的是，以下说明中涉及的齿轮-齿条副、滑轨-滑块副、伺服电机、齿轮组等驱动装置和传动装置为本领域普通技术人员所公知，这里不再说明。

需要说明的是，以下说明中涉及的控制装置及使用的控制方法为本领域普通技术人员所公知，这里不再说明。

如图1-5所示，本发明一个实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备，包括：

抓取部1，适于抓取多片瓷砖；

抓取控制装置(图1-5中未示出)，适于控制抓取部抓取瓷砖或与瓷砖分离；

抓取部竖向驱动装置2，与抓取部1连接，适于驱动抓取部在竖直方向上直线移动；

抓取部横向驱动装置3，与抓取部竖向驱动装置2连接，适于驱动抓取部1在水平面内沿横向方向直线移动；

抓取部纵向驱动装置4，与抓取部横向驱动装置3连接，适于驱动抓取部1在水平面内沿纵向方向直线移动；

运动控制装置(图1-5中未示出)，适于控制抓取部竖向驱动装置2、抓取部横向驱动装置3和/或抓取部纵向驱动装置4驱动抓取部1移动。

本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备用于在PC构件表面粘贴瓷砖，其在一次作业中可以粘贴多片瓷砖。具体地，该自动设备的抓取控制装置控制抓取部抓取瓷砖或与瓷砖分离，该自动设备的运动控制装置控制抓取部竖向驱动装置、抓取部横向驱动装置和/或抓取部纵向驱动装置驱动抓取部移动。

应当理解为，本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备为立式结构。该自动设备安装后，在其沿竖直方向的投影区域内，形成工作区域。为PC构件粘贴瓷砖时，将待粘贴瓷砖的PC构件放置于该工作区域内并将该PC构件的待粘贴瓷砖的表面划分为至少一个目标区域，每个目标区域内需要粘贴至少一片瓷砖。应当理解为，这些目标区域的面积可以相等，也可能不相等。这些目标区域需要粘贴的瓷砖的尺寸可以是相同的，也可以是不同的。

将相同尺寸的瓷砖在竖直方向叠合在一起，形成一个瓷砖组。根据预先确定的目标区域需要粘贴的瓷砖的尺寸及排布方式，将具有相应的尺寸的多个瓷砖组以预先确定的排布方式排布在工作区域内的适当位置。

在PC构件的目标区域表面铺设粘结剂后，即可启动本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备进行瓷砖粘贴工作。

具体地，在一次工作循环中，本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备首先将抓取部移动至以预定排布方式排布的多片瓷砖上方，随后使抓取部抓取多片瓷砖并使抓取部保持该多片瓷砖的预定排布方式并使抓取部移动至表面已铺设有粘结剂的PC构件的目标区域，使该多片瓷砖正对该目标区域表面；随后使该多片瓷砖垂直按压该目标区域表面；随后使抓取部释放该多片瓷砖。在抓取部释放瓷砖后，一次工作循环结束。

多次重复以上工作循环，直至全部的已铺设有粘结剂的PC构件的目标区域均粘贴有预定排布方式排布的瓷砖。

随后，本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备使抓取部移动至预先设定的待机位置，等待另一个PC构件被放置于工作区域。在另一个PC构件被放置于工作区域内后，即可重复以上排布瓷砖组、以及为PC构件粘贴瓷砖的工作循环。

为了适应粘贴不同尺寸的瓷砖的需求，并保证稳定可靠地抓取多片瓷砖，本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备中，抓取部包括多个抓取头，每个抓取头适于抓取一片瓷砖；抓取部还包括抓取头位置调节部，适于调整抓取头之间的相对位置。

优选地，如图1-5所示，本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备中，抓取部包括两个抓取头组，每个抓取头组包括至少一个抓取头100；抓取头位置调节部包括两个相平行地设置的调节支架200，抓取头组100对应地设置在调节支架200上；抓取头位置调节部还包括调节部驱动装置300，适于驱动两个调节支架相互远离或相互靠近。

本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备通过使得两个相平行地设置的调节支架相互远离或相互靠近，来调整两个抓取头组之间的距离，以适应不同尺寸瓷砖的粘贴需求。

具体地，本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备中每个调节支架上设置有一个齿条；调节部驱动装置包括调节伺服电机、与调节伺服电机同轴连接的齿轮，两个齿条分别与该齿轮相结合。优选地，该调节伺服电机与抓取部竖向驱动装置连接。

本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备利用同一个齿轮驱动相对设置的两个齿条，从而实现两个相平行地设置的调节支架相互远离或相互靠近的位置改变需求，结构紧凑，效率高。

为了更好地满足不同尺寸瓷砖的粘贴需求，如图1-5所示，本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备中每个调节支架上还设置有间距调整部，适于调整相邻两个抓取头之间的距离。

间距调整部可以包括设置在调节支架上、延伸方向与抓取头的间距调整方向一致的轨道及与该轨道滑动连接的多个卡盘，抓取头分别与卡盘对应地连接，从而可以方便地调整抓取头之间的间距。

间距调整部还可以为分别与至少一个抓取头连接的传动螺杆，其延伸方向与抓取头的间距调整方向一致，通过驱动传动螺杆转动，即可带动抓取头移动，从而调整抓取头之间的间距。

优选地，本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备中，抓取头为真空吸盘，抓取控制装置包括与真空吸盘相连接的气路、阀门及气源。真空吸盘与瓷砖接触的部位为橡胶材料。

真空吸盘能够产生足够的吸附力将瓷砖吸附住，然后也能撤除吸附力将瓷砖放下，其工作所需吸附力的大小可以依据于瓷砖的重量来确定。

具体地，本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备中，抓取部横向驱动装置包括横向伺服电机、由横向伺服电机驱动的横向齿轮、与横向齿轮相结合的横向齿条、与横向齿条平行地设置的横向滑轨及套设在横向滑轨上的横向滑块。

具体地，本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备中，抓取部纵向驱动装置包括纵向伺服电机、由纵向伺服电机驱动的纵向齿轮、与纵向齿轮相结合的纵向齿条、与纵向齿条平行设置的纵向滑轨及套设在纵向滑轨上的纵向滑块。

具体地，本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备中，抓取部竖向驱动装置包括竖向伺服电机、由竖向伺服电机驱动的竖向齿轮组及同步带、与同步带连接的竖向滑轨及套设在所述滑轨上的竖向滑块。

应当理解为，竖向方向采用同步带传动，传动间隙小，有利于保证竖向传动更稳定，在驱动抓取部抓取瓷砖或与瓷砖分离时更可靠。

需要说明的是，为了保证紧凑的安装空间，上述的横向、纵向、竖向伺服电机的旋转轴线可以与齿轮组输出的旋转轴线呈90度夹角，也即，利用锥齿轮组来改变电机输出的转动方向。

另外，本发明实施例的为PC构件粘贴瓷砖的自动设备的作为机架的结构件采用桁架结构。桁架结构由杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成，其优点是杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构重量。

具体地，可以采用工厂可供货规格的方管通过螺栓连接而成。

机架的跨度根据常见PC构件的规格确定。

如图1-5所示，在该自动设备的机架10上设置抓取部纵向驱动装置，也即纵向齿条固定安装在机架沿纵向延伸的纵梁20上；纵向伺服驱动电机固定安装在机架沿横向延伸的横臂30上；横向齿条固定安装在机架沿横向延伸的横臂30上，横向伺服驱动电机固定安装在与所述横臂30相垂直设置的竖向支撑架40上；在竖向支撑架40上，则设置有竖向伺服电机、由竖向伺服电机驱动的竖向齿轮组及同步带、与同步带连接的竖向滑轨及套设在所述滑轨上的竖向滑块。而抓取部与竖向滑块固定连接。以上驱动及传动装置中，齿条固定，齿轮及电机转动并平移；由此实现了将抓取部移动至工作区域内任一位置的目的。

本发明实施例的利用上述说明的设备在PC构件表面粘贴瓷砖的方法，包括以下步骤：

以预定排布方式排布多片瓷砖及在PC构件的目标区域表面铺设粘结剂；

使设备抓取多片瓷砖并保持瓷砖的预定排布方式；

使设备移动至目标区域并使多片瓷砖正对目标区域表面；

驱动设备使多片瓷砖垂直按压目标区域表面；

使设备释放多片瓷砖。

本发明实施例的在PC构件表面粘贴瓷砖的方法中，瓷砖粘贴的质量和工艺一致性好；瓷砖粘贴的自动化程度高；降低了劳动强度，提高了生产效率。

以上结合具体实施方式描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可联想到本发明其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种为PC构件粘贴瓷砖的自动设备，其特征在于，包括：

抓取部，适于抓取多片瓷砖；

抓取控制装置，适于控制所述抓取部抓取瓷砖或与瓷砖分离；

抓取部竖向驱动装置，与所述抓取部连接，适于驱动所述抓取部在竖直方向上直线移动；

抓取部横向驱动装置，与所述抓取部竖向驱动装置连接，适于驱动所述抓取部在水平面内沿横向方向直线移动；

抓取部纵向驱动装置，与所述抓取部横向驱动装置连接，适于驱动所述抓取部在水平面内沿纵向方向直线移动；

运动控制装置，适于控制所述抓取部竖向驱动装置、所述抓取部横向驱动装置和/或所述抓取部纵向驱动装置驱动所述抓取部移动。

2.根据权利要求1所述的自动设备，其特征在于，

所述抓取部包括多个抓取头，每个所述抓取头适于抓取一片瓷砖；

所述抓取部还包括抓取头位置调节部，适于调整所述抓取头之间的相对位置。

3.根据权利要求2所述的自动设备，其特征在于，

所述抓取部包括两个抓取头组，每个抓取头组包括至少一个抓取头；

所述抓取头位置调节部包括两个相平行地设置的调节支架，所述抓取头组对应地设置在所述调节支架上；

所述抓取头位置调节部还包括调节部驱动装置，适于驱动所述两个调节支架相互远离或相互靠近。

4.根据权利要求3所述的自动设备，其特征在于，

每个调节支架上还设置有间距调整部，适于调整相邻两个抓取头之间的距离。

5.根据权利要求3所述的自动设备，其特征在于，

所述调节支架上设置有齿条；

所述调节部驱动装置包括调节伺服电机、与调节伺服电机同轴连接的齿轮，所述齿条分别与所述齿轮相结合。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的自动设备，其特征在于，

所述抓取头为真空吸盘，所述抓取控制装置包括与所述真空吸盘相连接的气路、阀门及气源。

7.根据权利要求1所述的自动设备，其特征在于，所述抓取部横向驱动装置包括横向伺服电机、由横向伺服电机驱动的横向齿轮、与所述横向齿轮相结合的横向齿条、与所述横向齿条平行地设置的横向滑轨及套设在所述横向滑轨上的横向滑块。

8.根据权利要求1所述的自动设备，其特征在于，所述抓取部纵向驱动装置包括纵向伺服电机、由纵向伺服电机驱动的纵向齿轮、与所述纵向齿轮相结合的纵向齿条、与所述纵向齿条平行设置的纵向滑轨及套设在所述纵向滑轨上的纵向滑块。

9.根据权利要求1所述的自动设备，其特征在于，所述抓取部竖向驱动装置包括竖向伺服电机、由竖向伺服电机驱动的竖向齿轮组、同步带、与同步带连接的竖向滑轨及套设在所述滑轨上的竖向滑块。

10.一种利用权利要求1-9中任一项所述的设备在PC构件表面粘贴瓷砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：

以预定排布方式排布多片瓷砖及在PC构件的目标区域表面铺设粘结剂；

使设备抓取所述多片瓷砖并保持所述瓷砖的预定排布方式；

使所述设备移动至所述目标区域并使所述多片瓷砖正对所述目标区域表面；

驱动所述设备使所述多片瓷砖垂直按压所述目标区域表面；

使所述设备释放所述多片瓷砖。