CN109891036B - 用于施加砖块粘合剂的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于施加砖块粘合剂的系统，包括：用于在砖块(15)的表面上供应砖块粘合剂(10)的粘合剂供应装置(27)，粘合剂供应装置包括用于排出砖块粘合剂的喷嘴(16)和用于沿向着喷嘴的方向泵送砖块粘合剂的泵单元(30)；以及自动化的支撑和移动装置(28)，特别是机器人，以用于相对于喷嘴支撑和定位砖块以使得当砖块粘合剂从喷嘴排出时，砖块粘合剂可分布至砖块的表面上。

Description

用于施加砖块粘合剂的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于施加砖块粘合剂的系统和施加砖块粘合剂的方法。
背景技术
已知，手工地或者通过螺杆泵和喷嘴将砖块粘合剂施加在待铺砖的表面上。通常，用瓷砖覆盖地板或墙壁表面(“铺砖”)是由特定的瓦匠(铺路工)手工地执行的。这种铺砖是费劲并且耗时的工作，需要大量的专业知识。如果铺砖的工作没有正确地执行，不均匀或者不规律的砖块表面(特别是出于审美的原因)通常是不可接受的并且必须被修复或者完全替换。修复或者替换已铺砖表面也是非常费力的，会产生大量的灰尘并且相对地比较昂贵。
WO 99/56888 A1公开了用于待施加粘合剂的物品的便携粘合剂涂抹器装置，其中所述物品可以是木地板、瓷砖等。通常注意到，可以直接将粘合剂施加至木地板的下侧。推动器装置推动喷嘴下方的木地板，其中当所述木地板触碰到粘合剂喷嘴下方的致动装置(例如以微型开关的形式)时致动粘合剂泵，以使得粘合剂从所述喷嘴排出的同时，推动器装置相对于终端开关推动木地板。
EP1 598 502 A2公开了用于铺地板的砖块涂覆装置。所述装置具有优选装配有辊的自支撑框架，所述辊用于将所述框架移动至所需的铺地板位置，并且所述装置还包括组装到所述框架的粘合剂保持箱(容纳布置在半圆筒箱底部中的分配器杆)、砖块转移装置、砖块堆积装置和驱动装置的结合。通过合适的转移和引导装置，(砖块堆中的)另一砖块沿水平方向转移以在填充有粘合剂的涂覆分配单元下面经过。
DE20 2006 016 922 U1公开了具有喷嘴组件的施加装置，其中粘合剂材料被施加在类似板的砖块的粘合侧上。根据实施例，提供混合容器、喷嘴、传送带、砖块传输单元和马达单元。为了施加粘合剂材料，砖块的后侧布置在喷嘴头部杆下方，其中所述砖块由传送带传输。
BE 101 5401 A3公开了一种施加器，包含用于施加一种或更多预设剂量的粘合剂的系统。所述定剂量系统包括连接至一个或更多可密封软管的泵。
EP 2 610 417 A1公开了用于在地板上运送和散布更多粘合剂材料的机器人和用于捡起砖块并且将它们准确地放置在涂有粘合剂材料的区域上的另一个机器人。
实质上，对于已知的铺砖方法的可靠性和速度，似乎存在改进的空间。
发明内容
本发明的目的是提供用于施加砖块粘合剂的系统和方法，其允许例如对墙壁或者地面的表面进行可靠和快速的铺砖。
根据本发明的第一方面，提供了用于施加砖块粘合剂的系统，包括用于在砖块的表面上(直接)供应砖块粘合剂的(自动化的)粘合剂供应装置，粘合剂供应装置包括用于排出砖块粘合剂的喷嘴和用于沿向着喷嘴的方向泵送砖块粘合剂的泵单元；以及自动化的支撑和移动装置，特别是机器人，以用于相对于喷嘴支撑和定位(移动)砖块以使得当砖块粘合剂从喷嘴排出时，砖块粘合剂可(直接)分布至砖块的表面上。
本发明的核心理念是砖块粘合剂(砂浆)在砖块表面(后侧)上的特别是通过机器人的自动供应。粘合剂可以通过(挤出)喷嘴设置在砖块的表面(后侧)上。粘合剂可以与促凝剂在喷嘴处混合(可混合)以加速固化的过程。因此，砖块粘合剂的快速、均匀和受控的施加是可能的。这提升了铺砖工艺的速度和质量并且还降低了成本。特别地，在较大铺砖表面和预浇制系统的构建中，获得了用于施加砖块粘合剂的改进的系统。支撑和移动装置可以构造成使得砖块在砖块粘合剂从喷嘴排出期间移动(其中喷嘴可以保持静止)。替代地，(在从砖块粘合剂喷嘴排出期间)喷嘴可以移动(其中砖块可以保持静止)。机器人可以包括一个、两个或更多个机械臂(其可以构造成沿三维空间的任意方向移动)。自动化的支撑和移动装置可以包含控制装置和/或(电子)存储器装置和/或用于确定砖块的相对于喷嘴的位置的测定(传感器)装置。自动化的支撑和移动装置特别构造成使得(在砖块粘合剂从喷嘴排出期间)在没有来自外界(例如人)的任何输入的情况下，砖块相对于喷嘴被支撑和定位。
喷嘴优选地包括纵向缝隙和多个孔。多个孔可以布置在(刚好)一个或更多的行中。多个孔可以彼此连接或者彼此断开。在这点上，孔的连接优选地意味着这些孔形成共同的开口(其中多个孔通过例如连接缝隙等的连接槽连接)。多个孔可以具有圆形或椭圆形或卵形或者其它横截面(其中连接槽可以具有缝隙形状)。多个孔可以布置在一个、两个、三个、四个或更多的行中。优选地，存在至少两个、或至少三个或至少五个孔。还可能的是(在粘合剂从喷嘴排出期间)砖块和喷嘴都保持静止(例如在这样的情况中，其中喷嘴包括多个孔，所述多个孔布置成例如正方形或者六边形图案的二维图案)。多个孔可以布置成矩阵(例如正方形点阵或六边形点阵)。当多个孔布置成(二维)矩阵时，可以更快地将粘合剂施加在砖块上。
泵单元可以包括电气或液压泵。通常，泵单元可以包括高压泵送装置。因此，可以获得砖块粘合剂的持续(可控)流动。
喷嘴可以包括例如用于将固化用化合物(促凝剂)添加至粘合剂的主动(动态)或被动(静态)混合装置。特别地，当可以添加固化用化合物时，砖块粘合剂可以快速固化，这减少了人可以在铺砖了的地板上工作之前的必要时间。通常的砖块粘合剂在人可以在其上工作前可能需要24小时。可以显著减少用于给表面铺砖的整体时间。替代地，或者结合地，喷嘴可以包括加热装置。这样的加热装置可以例如激活砖块粘合剂中的固化用化合物(促凝剂)。
机器人可以包含机械臂和/或支撑装置，包括线性可移动系统，其可沿至少两个、优选至少三个、可选高达六个不同的轴向方向移动。
优选地，用于施加砖块粘合剂的系统包括(优选可重新填充的)储存器，进一步优选为盒和/或缸和/或桶。这种储存器可以是泵单元的一部分(例如，形成泵单元的一体结构或者和泵单元一起形成一体结构)。例如桶之类的储存器减少了清洁工作并且加速了工艺。
用于施加砖块粘合剂的系统可以包括用于接收粘合剂的斗。这种斗可以构造成填充活塞元件的缸空间。因此，实现了砖块粘合剂的简单可靠的供应。
优选地，提供了粘合剂供应装置，其构造成用于在待铺砖的表面(例如地面、墙壁或板)上(直接)供应粘合剂。这种粘合剂供应装置可以为在砖块的表面上供应砖块粘合剂的粘合剂供应装置的至少一部分或者可以为例如包括第二泵和/或第二喷嘴的第二粘合剂供应装置。在地板上以及在砖块上的双重施加改进了铺砖过程。特别地，可以节省时间。
根据本发明的另一方面，提供了用于给表面(特别是墙壁或者地面或者板)铺砖的系统，包括根据前述种类的用于施加砖块粘合剂的系统，和自动化的支撑和移动装置，特别是机器人，用于将砖块定位至待铺砖的表面上。自动化的支撑和移动装置可以为(至少部分地)用于施加砖块粘合剂的系统的自动化的支撑和移动装置。替代地，除了用于施加砖块粘合剂的系统的(第一)自动化的支撑和移动装置外，用于给表面铺砖的系统还包括第二自动化的支撑和移动装置。
优选地，同一个的机器人(特别是同一个机械臂)可以构造成用于将砖块定位至待铺砖的表面上以及用于将砖块相对于喷嘴支撑和定位以使得当砖块粘合剂从喷嘴排出时砖块粘合剂可以分布在砖块的表面上的自动化的支撑和移动装置。因此，获得了表面(特别是墙壁或者地面或者板)的可靠和快速的铺砖。
根据本发明的另一方面，提供了特别是在使用前述种类的系统的情况下施加砖块粘合剂的方法，包括使砖块粘合剂从喷嘴排出，其中通过自动化的支撑和移动装置(特别是机器人)使砖块相对于喷嘴支撑和移动，以使得砖块粘合剂分布至砖块的表面上(当砖块粘合剂从喷嘴排出时)。每次，当砖块粘合剂从喷嘴排出时，砖块可以被移动(并且喷嘴可以保持静止)或者喷嘴可以被移动(并且砖块可以保持静止)或者砖块和喷嘴都可以移动或者砖块和喷嘴都可以保持静止(特别是在这样的情况下，其中喷嘴包括孔的二维矩阵)。在任何情况下，可以实现砖块粘合剂的快速可靠的施加。
施加砖块粘合剂的方法还包括将两种或更多组分的粘合剂的两种组分混合和/或将固化用组分添加至粘合剂，特别是通过主动或被动的混合工艺。
替代地，或者结合地，可以将粘合剂填充至斗中。
可以在待铺砖的表面(地面和/或墙壁和/或板)上(直接)供应粘合剂。在这种情况下，提供在表面上以及在砖块上的双重施加(可选地同时)。
优选地，当砖块粘合剂从喷嘴排出时(特别是在喷嘴仅包括一个孔或者仅仅一行孔时)移动砖块。替代地，当砖块粘合剂从喷嘴排出(特别是在喷嘴包括孔的二维图案时)，砖块可以相对于喷嘴不移动(保持静止)。
根据本发明的另一方面，提供了给表面铺砖的方法，包括前述的施加砖块粘合剂的方法以及将多个砖块定位在待铺砖的表面(例如地面和/或墙壁和/或板)上。
优选地，在(相应的)砖块上施加砖块粘合剂并且将多个砖块(带有施加的粘合剂)定位在表面上的步骤通过同一个机器人(特别是同一个机械臂)执行。在实施例中，在将砖块粘合剂施加在砖块上期间和/或将砖块定位在表面上期间，砖块相对于(相应的)自动化的支撑和移动装置不移动。对此，“不相对移动”代表特别是没有平移移动，但是可能也排除了任何旋转移动(在砖块和相应的自动化的支撑和移动装置，优选特别是机器人之间)。
根据本发明的(可选为独立)另一方面，提供了前述的用于施加砖块粘合剂的系统的使用，用于施加砖块粘合剂。根据本发明的(可选为独立)另一方面，提供了前述的用于给表面铺砖的系统的使用，用于给表面铺砖。
术语“砖块粘合剂”包括(例如，基于水泥的)砂浆或用于将砖块粘合在表面上的其他材料。
用于施加砖块粘合剂的系统能够以相对较高的精度(相对于数量、几何形状和/或位置)施加粘合剂。特别地，用于施加砖块粘合剂的系统可以为计算机控制的(以进行全自动操作)。粘合剂供应装置可以连接至(自动化的)支撑和移动装置，特别是机器人，以将粘合剂施加在砖块(其随后可由机器人定位在待铺砖的表面上)的表面(后侧)上。粘合剂供应装置和自动化的支撑和移动装置(机器人)可以为自动铺砖工艺的一部分，允许以高速、高精度(质量)和低成本(因为在粘合剂的施加以及特别是砖块的布置中不需要人力参与)给表面铺砖。喷嘴可以以快速和均匀的方式挤出粘合剂并且可以以特定的形状和直径(如各种铺砖工作所需)形成挤出的粘合剂。喷嘴可以包括混合单元(混合器)。混合器可以为静态或动态混合器，可选地允许通过混合参数(混合强度)和/或通过(可选的)化合物(特别是促凝剂)的添加影响粘合剂的反应性(固化时间)。泵单元可以与(可重新填充的)缸或盒或桶一起使用(这可以允许使粘合剂的再装填加速和自动化并且减少清洁的需要)
可以以一条或更多条一致流(类似于例如巧克力生产中)在表面上施加砖块粘合剂或者可以在表面上喷射砖块粘合剂。
附图说明
接下来，参照附图对本发明的优选实施例进行描述。附图示出了：
图1根据本发明的系统的示意图；
图2本发明的第二实施例的示意图；
图3本发明的第三实施例的示意图；
图4本发明的第四实施例的示意图；
图5根据本发明的实施例的喷嘴的截面图；
图6所述喷嘴的进一步实施例的示意前视图；
图7所述喷嘴的进一步实施例的示意前视图；
图8所述喷嘴的进一步实施例的示意前视图；
图9所述喷嘴的进一步实施例的示意前视图；
图10所述喷嘴的进一步实施例的示意前视图；
图11所述喷嘴的进一步实施例的示意前视图；
图12所述喷嘴的进一步实施例的示意前视图；
图13所述喷嘴的进一步实施例的示意前视图；
图14所述喷嘴的进一步实施例的示意前视图；
图15所述喷嘴的进一步实施例的示意前视图；以及
图16所述喷嘴的进一步实施例的示意前视图。
具体实施方式
图1示出了用于施加砖块粘合剂以用于给表面铺砖的系统的第一实施例。由粘合剂供应装置27的泵单元30的缸12中的活塞11泵送砖块粘合剂10。可由斗13重新填充缸12。自动化的支撑和移动装置(机器人)28的机械臂14支撑并且移动砖块15。通过喷嘴16将砖块粘合剂10供应至砖块上。当砖块粘合剂从喷嘴16排出时，机器人的机械臂14移动砖块15以使得砖块粘合剂分布在砖块15上(在这种情况下，喷嘴16可以不移动)。在施加砖块粘合剂10之后，机械臂14(或者可选的另一机器人的另一个机械臂)可以将砖块15定位在待铺砖的表面(地面和/或墙壁和/或板)上。
图2示出了本发明的第二实施例的示意图。仅描述与图1的实施例的不同之处。相较于图1的实施例，(直接)从桶17泵送砖块粘合剂10。泵送的砖块粘合剂10可以通过供应线路18供应至喷嘴16。图2的方案减少了清洁工作并且加速了过程。
在图1和图2中，由机械臂保持砖块15。根据图3和图4，可以提供线性移动装置19来替代机械臂(除此之外，图3的实施例与图1的实施例相同并且图4的实施例与图2的实施例相同)。线性移动装置19可以构造成沿至少三个(高达六个)不同的轴线移动砖块15。线性移动装置19可以构造成将砖块15移动至待铺砖的表面(例如，地面和/或墙壁和/或板)，在图3中由砖块15a、15b、15c和15d表示。在这种情况下，砖块15a至15d可以为地面的铺砖的一部分。其他砖块(在图3中未示出)可以沿垂直于附图的平面(例如，在正方形图案或者六边形(hexahedral)图案中)的方向布置。
图5示出了喷嘴16的实施例。喷嘴16包括多个孔20。图5的孔(以一维布置)布置在(一)行中。通过紧固结构21(螺纹)，喷嘴16可以紧固至供应装置(图5中未示出)。孔20可以由端部件22形成，端部件22可以连接至喷嘴16的主体23。这代表主体23和端部件22可以形成两个不同部件(可彼此相连)。
图6在前视图中示出了喷嘴16的另一实施例。图6的实施例与图5的实施例相近似并且包括多个(例如10个)孔20。如同在图7(示出了喷嘴16的另一个实施例)中可见的，孔20的尺寸可以是不同的(在这种情况中，与图6相比更小)。
图8示出了喷嘴16的实施例，其中由缝隙形成(仅)一个孔20。图9示出了喷嘴16的另一个实施例，同样包括多个孔，但具有不同形状(与图6和图7相比)。
图10示出了喷嘴16的实施例，其中孔20通过连接槽24(相对于孔20相应更小或者更薄或者更窄)互连。图11示出了孔20的数量可以不同(在这种情况下为7个孔)。除此之外，孔20的几何形状与图10相近似(至少大约为半圆)并且提供连接槽24。图12和13还示出了具有不同(降低)数量的孔20(在图12情况下为4；在图13情况下为3)的喷嘴的实施例。
图14示出了与图6和图7相近似的实施例。然而，与图6和图7相比，孔20的数量不同并且提供连接槽24来连接孔20。
孔20和连接槽24的结构(如图10、11、12、13和14中的示例所示)可以描述成包括具有凹陷26(形成孔20)的缝隙部分25(见图13的示例所示).
通常，孔20的行的长度和/或所提供的(单个)孔20的长度可以是单个孔20或多个孔20当中的一个孔的宽度(在图6中由箭头27指示)的两倍、优选三倍、更优选的五倍、甚至更优选的八倍。替代根据图6－图14(示出一行孔)的方案，喷嘴16可以包括多行孔20(例如，至少第二或者至少第三行可以沿根据图6的箭头27的宽度方向布置成正方形图案或六边形图案)。
根据实施例，砖块粘合剂被泵送、通过喷嘴16挤出并且(直接)施加至砖块15的表面。机器人(包括根据图1的机械臂14或者根据图2或图4的移动装置19)优选地以二维方式移动砖块15以允许在砖块的(完整)表面上均匀施加粘合剂。可以3D打印喷嘴16以允许复杂的形状。根据图1至图4，将(线性移动)活塞与一维构造的喷嘴结合以用于在砖块15上施加粘合剂。可以执行在待铺砖的表面(例如地板和/或墙壁和/或板)上和砖块上的双重施加。在这种情况中，可以使用一个或两个(不同的)泵来优化施加时间以及固化。
二维构造的喷嘴可选地允许砖块上粘合剂的更快的施加。在图15和图16中示出了二维构造的喷嘴的示例。图15示出了圆柱孔20的正方形点阵(以四行和四列)。图16示出了椭圆孔20的正方形点阵(以四行和四列)。椭圆结构的主轴线优选相对于由每个相应行限定的方向倾斜和/或相对于由每个相应列限定的方向倾斜。这种倾斜的角度可以在20°和70°之间。椭圆结构可以以不同的(特别是镜像)方向定向。喷嘴的二维构造设计可以加速施加，原因是粘合剂可以直接施加在砖块上，而机器人的位移更少(甚至没有，特别是如果喷嘴至少大约为砖块的尺寸)。
附图标记
10 砖块粘合剂
11 活塞
12 缸
13 斗
14 机械臂
15 砖块
16 喷嘴
17 桶
18 供应线路
19 线性移动装置
20 孔
21 螺纹
22 端部件
23 主体
24 连接槽
25 缝隙部分
26 凹陷
27 粘合剂供应装置
28 自动化的支撑和移动装置(机器人)
30 泵(单元)

Claims (12)

1.一种用于施加砖块粘合剂(10)的系统，包括：
用于在砖块(15)的表面上供应砖块粘合剂(10)的粘合剂供应装置(27)，所述粘合剂供应装置包括用于使所述砖块粘合剂(10)排出的喷嘴(16)以及用于将所述砖块粘合剂(10)沿向着所述喷嘴(16)的方向泵送的泵单元(30)，其中所述喷嘴包括多个孔(20)，所述多个孔通过所述喷嘴(16)的前端处的连接槽(24)彼此互连，所述喷嘴(16)包括用于将促凝剂添加至所述砖块粘合剂并且使所述促凝剂在所述喷嘴处与所述砖块粘合剂混合的主动或被动混合装置；以及
自动化的支撑以及移动装置(28)，用于相对于所述喷嘴(16)支撑和定位所述砖块(15)以使得当所述砖块粘合剂(10)从所述喷嘴(16)的多个孔(20)排出时能够分布至所述砖块(15)的表面上。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个孔(20)布置成至少一行或刚好一行。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述泵单元(30)包括电气泵和/或液压泵。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述自动化的支撑以及移动装置(28)是机器人，所述机器人包含机械臂(14)和/或支撑装置，所述支撑装置包括可线性移动系统(19)，所述可线性移动系统能够沿至少两个不同的轴向方向移动。
5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括至少一个可重新填充的储存器，其中所述储存器形成所述泵单元的一部分。
6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统具有用于接收砖块粘合剂的至少一个斗(13)。
7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，第二粘合剂供应装置构造成用于在待铺砖的表面上供应砖块粘合剂(10)。
8.一种使用根据权利要求1-7中任一项所述的系统施加砖块粘合剂(10)的方法，包括：
从喷嘴(16)的多个孔(20)排出砖块粘合剂(10)，其中通过自动化的支撑和移动装置(28)相对于所述喷嘴(16)支撑和移动砖块(15)，以使得所述砖块粘合剂(10)分布至所述砖块(15)的表面上。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将粘合剂填充至用于填充储存器的斗(13)中。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在待铺砖的表面上供应砖块粘合剂(10)。
11.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，当砖块粘合剂(10)从喷嘴(16)排出时，移动所述砖块(15)。
12.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，当砖块粘合剂从喷嘴排出时，所述砖块相对于所述喷嘴(16)未移动。
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