CN108442667B

CN108442667B - 一种瓷砖填缝机

Info

Publication number: CN108442667B
Application number: CN201810498100.XA
Authority: CN
Inventors: 廖敬平; 陆秀清; 张志权
Original assignee: SUZHOU BUILDING CONSTRUCTION QUALITY INSPECTION AND TEST CENTER
Current assignee: SUZHOU BUILDING CONSTRUCTION QUALITY INSPECTION AND TEST CENTER
Priority date: 2018-05-23
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2023-06-09
Anticipated expiration: 2038-05-23
Also published as: CN108442667A

Abstract

本发明公开了一种瓷砖填缝机，包括具有车架的小车、传动机构和仿生手机构；所述的仿生手机构包括底板、安装板、转盘、滚轴、转动臂、基座销、扇形齿轮、齿条、滑套和滑板；所述底板具有开口，滑套对称设置在底板下表面开口的两侧，齿条的两端滑动设置在滑套内，所述滑板固定安装在齿条下表面，所述安装板安装在底板上表面，且位于开口后方，所述转盘设于安装板前侧上部，所述滚轴安装在转盘上，所述基座销位于安装板前侧下部，扇形齿轮铰接于安装板上，扇形齿轮和齿条啮合，所述转动臂连接在扇形齿轮上方，转动臂开设有一字孔，转盘上的滚轴位于该一字孔内，并和一字孔配合，所述传动机构安装在小车上，传动机构传动连接转盘。

Description

一种瓷砖填缝机

技术领域

本发明涉及建筑工程技术，尤其是用于瓷砖填缝的填缝机。

背景技术

随着人们生活水平的提高，建筑工程中的装潢数量也在快速增长。在建筑工程装潢中，瓷砖铺设是其中重要的项目之一。瓷砖在铺设过程中通常采用十字定位架进行定位，使得相邻瓷砖边沿之间形成缝隙。为了使整体更加美观以及防潮等目的，缝隙通常用填缝剂(或美缝剂)来填充。在填缝的过程中，由于缝隙通常小于或等于2mm，很难将填缝剂通过工具直接填入缝隙。传统的做法：一种是将填缝剂涂抹在手指或填缝工具上，然后手指或填缝工具沿着缝隙移动，从而将填缝剂挤压进缝隙，最后再用铲平工具将未填入缝隙的填缝剂铲除。另一种是先将填缝剂通过手或工具(如胶枪)涂抹在缝隙上，然后填缝工具(泥抹、不锈钢珠等)沿着缝隙移动，以便将填缝剂挤压进缝隙，最后再用铲平工具将未填入缝隙的填缝剂铲除。然而，上述传统的瓷砖填缝方法，一方面在整个施工过程中都是手工完成，效率低，且填缝的效果完全依靠施工人员的技术水平，常常不能使填缝剂充分均匀的填满缝隙，造成建筑在使用的过程中，出现瓷砖缝隙变黑以及填缝剂脱落等问题，另一方面也会造成大量的填缝剂浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：手工完成瓷砖填缝工作效率低、填缝不充分、不均匀、填缝剂浪费严重的问题。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种瓷砖填缝机，包括具有车架的小车、传动机构和仿生手机构；所述的仿生手机构包括底板、安装板、转盘、滚轴、转动臂、基座销、扇形齿轮、齿条、滑套和滑板；所述底板具有开口，所述滑套对称设置在底板下表面开口的两侧，所述齿条的两端滑动设置在滑套内，所述滑板固定安装在齿条下表面，所述安装板安装在底板上表面，且位于开口后方，所述转盘设于安装板前侧上部，所述滚轴安装在转盘上，所述基座销位于安装板前侧下部，扇形齿轮通过基座销铰接于安装板上，扇形齿轮通过开口和齿条啮合，所述转动臂连接在扇形齿轮上方，用于带动扇形齿轮绕基座销摆动，转动臂开设有一字孔，转盘上的滚轴位于该一字孔内，并和一字孔配合，所述传动机构安装在小车上，传动机构传动连接转盘，用于驱动转盘转动。

进一步地，所述底板两端利用螺栓安装于小车的车架上，在所述底板的下方且位于车架上方设置有弹性部件。

进一步地，所述螺栓穿过底板和弹性部件将底板固定在车架上。

进一步地，所述滑套包括紧箍和套筒，套筒外周通过紧箍固定在底板的下方，所述齿条穿设在套筒内。

进一步地，还包括调高工具，该调高工具包括厚度不同两块光滑的薄板，两薄板并排设置，两薄板之间间距接近相邻两瓷砖之间的缝隙。

进一步地，所述小车还包括扶手、车轴、车轮和支撑架，所述扶手设置在车架的一端，车轴的两端分别有安装车轮，所述车架设置在车轴上，支撑架设置在车架上。

进一步地，所述传动机构包括第一传动轮、传动链、第二传动轮、第一传动轴、锥齿轮、第二传动轴，所述第一传动轮设置在小车的车轴上，第二传动轮设置在第一传动轴上，第一传动轴设置在支撑架上，且锥齿轮的两个齿轮分别安装在第一传动轴和第二传动轴的一端，第二传动轴的另一端穿过安装板和转盘连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过传动机构驱动转盘转动，转盘通过滚轴带动转动臂运动，转动臂带动扇形齿轮驱动齿条运动，从而使齿条底部的滑板完成瓷砖填缝工作，提高了填缝效率、填缝充分、均匀、效果好，同时减少了填缝剂的浪费。

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式的示例性说明。

附图说明

图1是填缝剂在传统填缝方法中的侧视图；

图2是填缝剂在传统填缝方法中的俯视图；

图3是对于铺设不平整瓷砖，填缝剂在改变手的移动方向时的侧视图；

图4是对于铺设不平整瓷砖，填缝剂在改变手的移动方向时的俯视图。

图5是本发明瓷砖填缝机小车和传动机构的结构示意图。

图6是仿生手机构的前示图，

图7是仿生手结构的侧视图。

图8是滑板和齿条结构示意图。

图9是滑套的结构示意图。

图中：1.手；2.瓷砖；3.填缝剂；12.扶手；13.车轴；14.车轮；15.车架；16.支撑架；31.第一传动轮；32.传动链；33.第二传动轮；34.第一传动轴；35.锥齿轮；36.第二传动轴；40.滑板；41.底板；42.安装板；43.转盘；44.滚轴；45.转动臂；46.基座销；47.扇形齿轮；48.齿条；49.滑套；411.开口；451.一字孔；491.紧箍；492.套筒。

具体实施方式

现有技术存在的问题的理论分析及本发明的研发构思：图1和图2是填缝剂在传统填缝方法中的状态的侧视图和俯视图。发明人经过研究发现，在手1(或填缝工具)沿着缝隙方向(既图1中Z方向)移动的过程中，填缝剂3由于受到手1的挤压，一方面沿着瓷砖2表面(既图1中的±X方向)移动，另一方面沿着垂直于瓷砖2表面(既图1中的-Y方向)的缝隙移动。瓷砖2表面的光滑度通常远远大于瓷砖2侧面的光滑度，填缝剂3在瓷砖2表面受到的摩擦力远小于在瓷砖2侧面受到的摩擦力，填缝剂3在瓷砖2表面受到的移动阻力远小于在瓷砖2侧面受到的移动阻力。其次，填缝剂3在瓷砖2表面移动是完全自由的，在整个挤压过程中，填缝剂3通过手1和瓷砖2表面之间横截面积Sh的量将会远远大于填缝剂3通过瓷砖2缝隙横截面积的量Sg。因此，只有很少的填缝剂3被填入瓷砖2缝隙，而大量没被填入瓷砖2缝隙的填缝剂3在随后的铲平工序中以废料的形式铲除。此外，发明人还注意到，填入瓷砖2缝隙的填缝剂3的顶面是凹陷的，这表明瓷砖2缝隙的小尺寸将会导致毛细现象的出现，该毛细现象将会进一步阻碍填缝剂3填充到瓷砖2缝隙。

从上面的分析可知，为了实现填缝剂3不浪费的充分填入瓷砖2缝隙，一是需要增大填缝剂3在瓷砖2表面运动时的阻力，二是减小填缝剂3在整个挤压过程中通过手1和瓷砖2表面之间横截面积Sh的量，三是降低毛细现象对填缝剂3填充的影响。发明人发现，利用瓷砖2铺设过程中出现的不平整和填缝剂3的粘质性，并改变手1的运动方向，就能够满足上述三点要求，从而实现填缝剂3不浪费的充分填入瓷砖2缝隙。如图3和图4所示，瓷砖2铺设过程的不完美，造成相邻的瓷砖2的表面存在高度差H。当手1摁压着瓷砖2表面，从低表面的瓷砖2沿着于瓷砖2缝隙的方向(既Z方向)成一定角度移动时，手1的运动就分解成了平行于瓷砖2缝隙(即+Z方向)的运动，以及垂直于瓷砖2缝隙(即-X方向)的运动。由于填缝剂3是粘质性的，其将粘附于手1上，在手1的垂直于瓷砖2缝隙的运动带动下，粘附于手1上的填缝剂3将从低表面的瓷砖2一边向高表面的瓷砖2一边运动。当粘附于手1上的填缝剂3运动到高表面的瓷砖2边缘时，由于手1的挤压效果，手1和高表面瓷砖2的边缘是紧紧挨着，从而对在瓷砖2表面运动的填缝剂3产生了阻挡(即填缝剂3在瓷砖2表面运动的阻力无限大)，也就意味着在整个挤压过程中填缝剂3通过手1和瓷砖2表面之间横截面积Sh的量减小为零。同时，高表面瓷砖2的侧面比低表面瓷砖2侧面高出H的部分将会阻止填缝剂3在瓷砖2表面(即+X方向)的运动，使得填缝剂3改变运动方向，沿着瓷砖2缝隙(即-Y方向)运动，从而使填缝剂3沿着高表面瓷砖2的侧面不浪费的填充瓷砖2缝隙。此外，手1的平行于瓷砖2缝隙(即+Z方向)的运动也会带着填缝剂3沿着缝隙(即+Z方向)运动。值的注意的是，由于填缝剂3是沿着高表面瓷砖2的侧面填充瓷砖2缝隙，靠近高表面瓷砖2侧面的填缝剂3部分受力大于靠近低表面瓷砖2侧面的填缝剂3部分的受力，从而造成靠近高表面瓷砖2侧面的填缝剂3密度大于靠近低表面瓷砖2侧面的填缝剂3的密度。填缝剂3在缝隙两边的受力不同以及密度的不同，将会一定程度降低毛细现象对填缝剂3填充的影响。通过手1的连续不断的从低表面瓷砖2向高表面瓷砖2的运动，再从高表面瓷砖2向低表面瓷砖2的运动，就能够实现填缝剂3对整个瓷砖2缝隙的填充。然而，对于瓷砖2铺设是水平的情况，或者两个相邻瓷砖2表面的高度差H非常小的情况，将无法利用上述填缝方法进行瓷砖2缝隙的填充。对于上述两种情况，可利用调高工具来解决该问题，该调高工具包括厚度不同两块光滑的薄板。在使用的过程中，两个薄板的底面分别设置在两个相邻的瓷砖2边缘，其间距大约等于瓷砖2缝隙的宽度。这样，就在表面高度相等或非常小的两相邻瓷砖2之间，人为的设置了高度差H。该薄板可以是柔性的，也可以是刚性的。其可以通过水，胶或其它固定装置，将该两个厚度不同的薄板固定在瓷砖2上。

上述瓷砖填缝的方法虽然从理论上能够解决在瓷砖填缝过程中，填缝剂3不能充分均匀填满瓷砖缝隙的问题，以及大量填缝剂3浪费的问题。但是，整个施工过程手工完成的话，效率低，且填缝的效果完全依靠施工人员的技术水平。甚至，低技术水平施工人员使用该瓷砖填缝方法对瓷砖缝隙进行填缝时，填缝剂3不能充分均匀填充瓷砖缝隙。

本发明提供的一种瓷砖填缝机，该瓷砖填缝机能够模仿人手完成瓷砖填缝工作，其包括小车、传动机构和仿生手机构。如图5所示，小车包括扶手12、前后两个车轴13、四个车轮14、车架15和支撑架16。其中扶手12设置在车架15一端，前后两个车轴13的两端分别安装一个车轮14，车架15设置在前后两个车轴13上，支撑架16设置在小车的车架15上。传动机构30包括第一传动轮31、传动链32、第二传动轮33、第一传动轴34、锥齿轮35和第二传动轴36。其中第一传动轮31设置在小车的前或后车轴13上，第二传动轮33设置在第一传动轴34上，第一传动轴34设置在支撑架16上，且锥齿轮35的两个相啮合的齿轮分别安装在第一传动轴34和第二传动轴36的一端，仿生手机构连接第二传动轴36另一端。仿生手机构如图5-9所述，包括底板41、安装板42、转盘43、滚轴44、转动臂45、基座销46、扇形齿轮47、齿条48、滑套49和滑板40。其中，底板41两端固定在小车的车架15上，且具有开口411，底板41的下表面在开口411的两侧对称设置有滑套49，滑套49上滑动的设置有齿条48，齿条48固定安装于滑板40的上表面，底板41上表面且位于开口411的后侧垂直安装有安装板42，安装板42前侧上部设有转盘43，转盘43上设有滚轴44，且第二传动轴36穿过安装板42和转盘43连接，安装板42前侧下部设有基座销46，扇形齿轮47通过该基座销46铰接于安装板42上，扇形齿轮47通过底板的开口411与齿条48啮合，扇形齿轮47上连接有转动臂45，转动臂45上开设有一字孔451，转盘43上的滚轴44位于该一字孔451内，并和一字孔451配合。如图5所示，底板41利用螺栓51安装于小车的车架15上。为了调节滑板40和瓷砖表面的角度和高度，以实现对手的模仿，在底板41下方且小车的车架15上方设置有弹性部件52，例如弹簧。作为优选的方案，螺栓51穿过底板41和弹性部件52将底板41固定在车架15上。滑套49的具体结构如图6所示，滑套49包括紧箍491和套筒492，利用螺钉将设置在套筒492外周的紧箍491固定在底板41的下表面，齿条48的两端穿设在套筒492内。当然滑套49也可以省略套筒492，将齿条48的两端直接穿设在紧箍491内。另外，为了避免对瓷砖的划伤，滑板40最好采用柔性材质。同时，对于瓷砖铺设水平或相邻两瓷砖高度差较小的情况下，可采用调高工具作为该瓷砖填缝机的附加件使用，该调高工具包括厚度不同两块光滑的薄板，且两个薄板的底面分别设置在两个相邻的瓷砖边缘，其间距接近或等于相邻两瓷砖缝隙的宽度。注意，前转动轴13并没有在图3中示出，且一个车轮14也没有示出。

本发明瓷砖填缝机的工作原理：利用螺栓51调节底板41和瓷砖表面之间合适的角度和高度后，施工人员手推小车沿着瓷砖缝隙向前行走，小车的车轮14带动车轴13转动，转动的车轴13利用传动机构将带动仿生手机构的转盘43旋转，旋转的转盘43又带动滚轴44旋转。由于滚轴44是和转动臂的一字孔451是配合的，从而旋转的滚轴带动转动臂45来回摆动，来回摆动的转动臂45将会带动扇形齿轮47围绕基座销46来回摆动，来回摆动的扇形齿轮47带动齿条48在滑套49内做往复运动。由于滑板40和齿条48是固定连接，因此齿条48的往复运动意味着滑板40的往复运动。由于滑板40相对于瓷砖的运动是滑板40相对于小车的运动(即垂直与瓷砖缝隙的方向的运动)和小车的运动(即平行与瓷砖缝隙的方向的运动)的合成，因此滑板40和瓷砖缝隙之间有个夹角。这样，滑板40就完全模仿了人手在本发明的瓷砖填缝方法中的动作。

本发明不局限于上述具体的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种瓷砖填缝机，其特征在于，包括具有车架的小车、传动机构和仿生手机构；所述的仿生手机构包括底板、安装板、转盘、滚轴、转动臂、基座销、扇形齿轮、齿条、滑套和滑板；所述底板具有开口，所述滑套对称设置在底板下表面开口的两侧，所述齿条的两端滑动设置在滑套内，所述滑板固定安装在齿条下表面，所述安装板安装在底板上表面，且位于开口后方，所述转盘设于安装板前侧上部，所述滚轴安装在转盘上，所述基座销位于安装板前侧下部，扇形齿轮通过基座销铰接于安装板上，扇形齿轮通过开口和齿条啮合，所述转动臂连接在扇形齿轮上方，用于带动扇形齿轮绕基座销摆动，转动臂开设有一字孔，转盘上的滚轴位于该一字孔内，并和一字孔配合，所述传动机构安装在小车上，传动机构传动连接转盘，用于驱动转盘转动。

2.如权利要求1所述的瓷砖填缝机，其特征在于，所述底板两端利用螺栓安装于小车的车架上，在所述底板的下方且位于车架上方设置有弹性部件。

3.如权利要求2所述的瓷砖填缝机，其特征在于，所述螺栓穿过底板和弹性部件将底板固定在车架上。

4.如权利要求1所述的瓷砖填缝机，其特征在于，所述滑套包括紧箍和套筒，套筒外周通过紧箍固定在底板的下方，所述齿条穿设在套筒内。

5.如权利要求1所述的瓷砖填缝机，其特征在于，还包括调高工具，该调高工具包括厚度不同两块光滑的薄板，两薄板并排设置，两薄板之间间距接近相邻两瓷砖之间的缝隙。

6.如权利要求1所述的瓷砖填缝机，其特征在于，所述小车还包括扶手、车轴、车轮和支撑架，所述扶手设置在车架的一端，车轴的两端分别有安装车轮，所述车架设置在车轴上，支撑架设置在车架上。

7.如权利要求6所述的瓷砖填缝机，其特征在于，所述传动机构包括第一传动轮、传动链、第二传动轮、第一传动轴、锥齿轮、第二传动轴，所述第一传动轮设置在小车的车轴上，第二传动轮设置在第一传动轴上，第一传动轴设置在支撑架上，且锥齿轮的两个齿轮分别安装在第一传动轴和第二传动轴的一端，第二传动轴的另一端穿过安装板和转盘连接。