CN110552491A - 瓷砖铺贴装置及瓷砖铺贴机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种瓷砖铺贴装置及瓷砖铺贴机器人。本发明瓷砖铺贴装置包括敲击机构，敲击机构包括：软质敲击件；敲击驱动件，敲击驱动件被配置为能驱动软质敲击件伸缩以垂直敲击铺贴在待作业面上的瓷砖；以及弹性元件，弹性元件设置于敲击驱动件和软质敲击件之间，用于在软质敲击件敲击瓷砖时为软质敲击件提供弹性回复力。本发明瓷砖铺贴装置的敲击驱动件驱动软质敲击件敲击瓷砖时会通过弹性元件提供弹性回复力进行缓冲，可以避免瓷砖被敲击损坏，且减少瓷砖空鼓现象的发生；此外由于软质敲击件是垂直敲击瓷砖的，不会对瓷砖施加切向力，使得瓷砖发生平面位移，特别在铺贴墙面瓷砖时，能有效地保证瓷砖间的高度差，提升瓷砖铺贴质量。

Description

瓷砖铺贴装置及瓷砖铺贴机器人

技术领域

本发明涉及建筑机械技术领域，尤其涉及一种瓷砖铺贴装置及瓷砖铺贴机器人。

背景技术

建筑毛坯房完成后需要对墙面浮浆、污垢和灰尘进行清理及裸露钢筋头进行防锈处理，然后会对墙面进行墙面瓷砖的铺贴，由于铺贴工艺精度和收楼标准的要求，目前国内大型建筑物的墙壁瓷砖基本都还是由人工铺贴完成。人工铺贴瓷砖时，需要人工敲击涂有瓷砖胶的瓷砖以使瓷砖与墙面贴合，但由于人工判断误差，易产生瓷砖空鼓现象，无法保证铺贴质量。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种瓷砖铺贴装置，该瓷砖铺贴装置能够降低瓷砖空鼓现象的发生。

本发明的另一个目的在于提出一种包括上述瓷砖铺贴装置的瓷砖铺贴机器人。

为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种瓷砖铺贴装置，包括敲击机构，所述敲击机构包括：

软质敲击件；

敲击驱动件，所述敲击驱动件被配置为能驱动所述软质敲击件伸缩以垂直敲击铺贴在所述待作业面上的瓷砖；以及

弹性元件，设置于所述敲击驱动件和所述软质敲击件之间，用于在所述软质敲击件敲击所述瓷砖时为所述软质敲击件提供弹性回复力。

在一些实施例中，所述软质敲击件为橡胶敲击块；和/或，所述敲击驱动件为气缸；和/或，所述弹性元件为弹簧。

在一些实施例中，所述敲击驱动件的输出端固定连接有固定板，所述软质敲击件位于所述固定板背离所述敲击驱动件的一侧，所述弹性元件设置在所述软质敲击件与所述固定板之间。

在一些实施例中，所述敲击机构还包括导向柱，所述导向柱的长度方向与所述敲击驱动件的运动方向相同，所述弹性元件套设在所述导向柱上；所述导向柱的一端固定连接所述软质敲击件，另一端穿过所述固定板并设有防止脱出所述固定板的限位部。

在一些实施例中，所述软质敲击件的数量为多个，多个所述软质敲击件间隔设置，且多个所述软质敲击件之间的距离等于或小于所述瓷砖的长度。

在一些实施例中，所述瓷砖铺贴装置还包括抓取机构，所述抓取机构用于抓取待铺贴瓷砖并铺贴到待作业面上；所述抓取机构和所述敲击驱动件安装在同一安装板上。

在一些实施例中，所述安装板的上表面设有侧板，所述敲击驱动件安装在所述侧板上，所述安装板开设有供所述敲击驱动件的输出端穿过的通孔。

在一些实施例中，所述敲击驱动件的数量为两个，两个所述敲击驱动件对称分布，每个所述敲击驱动件对应驱动一个所述软质敲击件伸缩以垂直敲击铺贴在所述待作业面上的瓷砖。

在一些实施例中，所述安装板的上表面安装有用于连接外部执行装置的转接法兰，所述转接法兰位于两个所述敲击驱动件之间。

在一些实施例中，所述抓取机构包括两个吸盘组件，每个所述吸盘组件包括间隔排布的多个吸盘，两个所述吸盘组件对称安装在所述安装板的下表面，所述软质敲击件位于两个所述吸盘组件之间。

另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种瓷砖铺贴机器人，包括：

排胶装置，用于对待铺贴瓷砖涂覆瓷砖胶；以及

上述的瓷砖铺贴装置，对涂覆有瓷砖胶且移动至待作业面上的瓷砖进行敲击。

在一些实施例中，所述瓷砖铺贴机器人还包括位置调整装置，用于调整所述瓷砖铺贴装置的位置，所述瓷砖铺贴装置固定安装在所述位置调整装置上。

在一些实施例中，所述瓷砖铺贴机器人还包括：

测距机构，与所述瓷砖铺贴装置的敲击驱动件设置在同一安装板上，用于测量所述待铺贴瓷砖的两端各自与所述待作业面之间的距离；以及

拍摄机构，与所述瓷砖铺贴装置的敲击驱动件设置在同一安装板上，用于获取所述待铺贴瓷砖与上一块已铺贴瓷砖的图像信息，并根据所述图像信息识别所述待铺贴瓷砖与上一块已铺贴瓷砖之间的缝隙；

所述位置调整装置能根据所述测距机构的测量结果和所述拍摄机构的识别结果调整所述瓷砖铺贴装置的位置，以使所述待铺贴瓷砖的铺贴位置满足要求。

在一些实施例中，所述测距机构为激光测距仪；和/或，所述位置调整装置为六自由度运动机构；和/或，所述拍摄机构包括视觉相机和为所述视觉相机提供光源的视觉光源。

本发明至少具有以下有益效果：

本发明瓷砖铺贴装置，敲击驱动件驱动软质敲击件垂直敲击瓷砖时会通过弹性元件提供弹性回复力进行缓冲，可以避免瓷砖被敲击损坏，且减少瓷砖空鼓现象的发生。此外，由于软质敲击件是垂直敲击瓷砖的，与采用偏心轮的振动敲击方式相比，不会对瓷砖施加切向力，使得瓷砖发生平面位移，特别在铺贴墙面瓷砖时，能有效地保证瓷砖间的间隙(高度差)，提升瓷砖铺贴质量。

本发明瓷砖铺贴机器人包括排胶装置和上述瓷砖铺贴装置，可通过排胶装置将粘稠的瓷砖胶均匀稳定排出以对待铺贴瓷砖涂覆瓷砖胶，通过瓷砖铺贴装置对涂覆有瓷砖胶且移动至待作业面上的瓷砖进行敲击，从而实现瓷砖铺贴的自动化进行，提高整体铺贴效率。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的瓷砖铺贴机器人的结构示意图；

图2为本发明实施方式提供的瓷砖铺贴装置的结构示意图；

图3为图2所示瓷砖铺贴装置的局部结构示意图之一；

图4为图2所示瓷砖铺贴装置的局部结构示意图之二；

图5为图2所示瓷砖铺贴装置的局部结构示意图之三；

图6为本发明实施方式提供的敲击机构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

如图1所示，一实施方式的瓷砖铺贴机器人包括排胶装置1、瓷砖铺贴装置3和可移动平台4。其中，排胶装置1对待铺贴瓷砖涂覆瓷砖胶，瓷砖铺贴装置3用于对涂覆有瓷砖胶且移动至待作业面上的瓷砖进行敲击；排胶装置1和瓷砖铺贴装置3均设置在可移动平台4上，通过可移动平台4带动排胶装置1和瓷砖铺贴装置3一同移动，可实现大范围作业。可选地，可移动平台4可以为AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)。

上述瓷砖铺贴机器人，可通过排胶装置1将粘稠的瓷砖胶均匀稳定排出以对待铺贴瓷砖涂覆瓷砖胶，通过瓷砖铺贴装置3对涂覆有瓷砖胶且移动至待作业面上的瓷砖进行敲击，从而实现瓷砖铺贴的自动化进行，提高整体铺贴效率。

瓷砖铺贴装置3适用于铺贴墙砖和地砖，尤其适用于铺墙砖。如图3至图6所示，瓷砖铺贴装置3包括敲击机构，敲击机构包括软质敲击件309、敲击驱动件305和弹性元件308，敲击驱动件305被配置为能驱动软质敲击件309伸缩以垂直敲击铺贴在待作业面上的瓷砖，弹性元件308设置于敲击驱动件305和软质敲击件309之间，弹性元件308用于在软质敲击件309敲击瓷砖时为软质敲击件309提供弹性回复力。

上述瓷砖铺贴装置3，敲击驱动件305驱动软质敲击件309敲击瓷砖时会通过弹性元件308提供弹性回复力进行缓冲，可以避免瓷砖被敲击损坏，且减少瓷砖空鼓现象的发生。此外，由于软质敲击件309是垂直敲击瓷砖的，与采用偏心轮的振动敲击方式相比，不会对瓷砖施加切向力，使得瓷砖发生平面位移，特别在铺贴墙面瓷砖时，且能有效地保证瓷砖间的间隙(高度差)，提升瓷砖铺贴质量。

可选地，软质敲击件309可以是但不限于是橡胶敲击板，敲击驱动件305可以是但不限于是气缸或振捣电机，弹性元件308可以是但不限于是弹簧或者其它能够提供弹性回复力的元件。

如图6所示，在一些实施例中，敲击驱动件305的输出端固定连接有固定板318，软质敲击件309位于固定板318背离敲击驱动件305的一侧，弹性元件308设置在软质敲击件309与固定板318之间，且弹性元件308的一端接触软质敲击件309，另一端接触固定板318。当需要敲击瓷砖时，先使软质敲击件309接触瓷砖时，然后启动敲击驱动件305工作以驱动固定板318伸缩，当固定板318伸展时将会通过挤压弹性元件308对软质敲击件309施加压力，使软质敲击件309敲击瓷砖，软质敲击件309通过弹性元件308提供弹性回复力进行缓冲，可以避免瓷砖被敲击损坏。

进一步地，结合图3和图6所示，敲击机构还包括导向柱315，导向柱315的长度方向与敲击驱动件305的运动方向相同，弹性元件308套设在导向柱315上；导向柱315的一端固定连接软质敲击件309，导向柱315的另一端穿过固定板318并设有防止脱出固定板318的限位部。敲击瓷砖时，敲击驱动件305驱动固定板318沿着导向柱315滑动，将弹性元件308沿着导向柱315压缩，使软质敲击件309敲击瓷砖，由于弹性元件308具有沿导向柱315长度方向的弹性回复力，从而软质敲击件309敲击瓷砖时不会破坏瓷砖，减少瓷砖空鼓现象的发生，并能有效地保证瓷砖间的缝隙和瓷砖间的高度差，提高了铺贴质量。

可选地，如图3和图6所示，导向柱315的数量为多个，两个导向柱315间隔设置，软质敲击件309固定连接两个导向柱315的一端。

可选地，如图3和图5所示，软质敲击件309的数量为多个，多个软质敲击件309间隔设置，且多个软质敲击件309之间的距离等于或小于瓷砖的长度，从而可以同时敲击瓷砖的两相对侧，实现快速、准确地将瓷砖平行贴合在待作业面上，提高铺贴效率。

在一些实施例中，瓷砖铺贴装置3还包括抓取机构，抓取机构用于抓取待铺贴瓷砖并铺贴到待作业面上，抓取机构和敲击驱动件305安装在同一安装板304上。

如图3至图5所示，抓取机构包括两个吸盘组件，每个吸盘组件包括间隔排布的多个吸盘303，两个吸盘组件对称安装在安装板304的下表面，软质敲击件309位于两个吸盘组件之间。

如图4所示，安装板304的上表面设有侧板313，敲击驱动件305安装在侧板313上，安装板304开设有供敲击驱动件305的输出端穿过的通孔320，以避免影响敲击驱动件305的输出端伸缩。

可选地，如图4所示，敲击驱动件305的数量为两个，两个敲击驱动件305对称分布，每个敲击驱动件305对应驱动一个软质敲击件309伸缩以垂直敲击铺贴在待作业面上的瓷砖，从而可以同时敲击瓷砖的两相对侧，实现快速、准确地将瓷砖平行贴合在待作业面上，提高铺贴效率。在上述结构的基础上，安装板304的上表面安装有用于连接外部执行装置的转接法兰314，转接法兰314位于两个敲击驱动件305之间。

具体地，如图4所示的实施例中，转接法兰314与侧板313安装在安装板304的上表面，软质敲击件309和吸盘303位于背离转接法兰314的下表面，在安装板304上对应每个敲击驱动件305开设有可供敲击驱动件305的输出端穿过的通孔320。

在一些实施例中，瓷砖铺贴机器人还包括位置调整装置301(如图2所示)，该位置调整装置301用于调整瓷砖铺贴装置3的位置，瓷砖铺贴装置3固定安装在位置调整装置301上。具体地，安装板304可以通过其上的转接法兰314可拆卸安装在位置调整装置301上。

可选地，位置调整装置301可以为但不限于为六自由度运动机构，优选为六自由度运动机构，调整更灵活。

进一步地，为了提高铺贴精度，瓷砖铺贴机器人还包括测距机构316和拍摄机构。其中，测距机构316与瓷砖铺贴装置3的敲击驱动件305设置在同一安装板304上，用于测量待铺贴瓷砖的两端各自与待作业面之间的距离；拍摄机构与瓷砖铺贴装置3的敲击驱动件305设置在同一安装板304上，用于获取待铺贴瓷砖与上一块已铺贴瓷砖的图像信息，并根据图像信息识别待铺贴瓷砖与上一块已铺贴瓷砖之间的缝隙；位置调整装置301能根据测距机构316的测量结果和拍摄机构的识别结果调整瓷砖铺贴装置3的位置，以使待铺贴瓷砖的铺贴位置满足要求。

通过采用测距机构316、拍摄机构配合位置调整装置301调节瓷砖铺贴装置3及其所抓取的瓷砖302的位置，能有效调节瓷砖铺贴的精度，大大提高铺贴质量和铺贴效率。

在现有瓷砖铺贴工艺中，瓷砖和瓷砖间是要留缝隙的，但缝隙很小，为了减小精度上的误差和重复定位误差，因此铺贴时需要识别上一块已铺贴瓷砖的位置以及待铺贴瓷砖与上一块已铺贴瓷砖之间的砖缝。通过采用拍摄机构拍照可以识别上一块已铺贴瓷砖的位置以及待铺贴瓷砖与上一块已铺贴瓷砖之间的砖缝，从而保证待铺贴瓷砖相对于上一块已铺贴瓷砖的位置，提高铺贴精度。

在一些实施例中，测距机构316通过测距转接法兰317安装在安装板304上，测距机构316可以为但不限于为激光测距仪。可选地，测距机构316的数量为两个，两个测距机构316设置在安装板304的两相对侧(如图5所示)。

可选地，拍摄机构包括视觉相机311和为视觉相机311提供光源的视觉光源306，视觉光源306通过光源转接柱307安装在安装板304上，视觉相机311通过相机转接法兰312安装在安装板304上。

图1至图6所示的瓷砖铺贴机器人的工作过程如下：

启动排胶装置1的螺杆泵电机101，安装在支架103上的储料桶104里面的瓷砖胶进入位于储料桶104下方的螺杆泵102，螺杆泵102在螺杆泵电机101的带动下排出瓷砖胶进入排胶管道110；打开出胶阀门225，位置调整装置301会带动瓷砖铺贴装置3从瓷砖出料盒202抓取瓷砖302，并移动到喷嘴支架228上的出胶嘴227下移动涂胶，其中，出胶嘴227的数量优选为多个，多个出胶嘴227在支架228的固定件226上排列设置；涂胶完成后，位置调整装置301会带动瓷砖铺贴装置3和瓷砖302移动到待作业面，打开安装板304两侧的测距机构316，检测瓷砖302两端各自距离待作业面的距离，若两端距离不同，则说明瓷砖302不平行于待作业面，通过位置调整装置301调整使瓷砖302两端与待作业面的距离相同，以使瓷砖302与待作业面平行；在保持瓷砖302与待作业面平行的情况下通过位置调整装置301带动瓷砖302靠近待作业面，然后打开拍摄机构311，拍照识别上一块已铺贴瓷砖的位置以及瓷砖302与上一块已铺贴瓷砖之间的砖缝间距，然后反馈结果至控制器，通过位置调整装置301调整参数，直至瓷砖302与上一块已铺贴瓷砖之间的砖缝间距满足预设的砖缝间距要求；将瓷砖302预贴在待作业面上，由于瓷砖胶粘稠度大，需要敲击方可使瓷砖302与待作业面平行贴合，启动敲击驱动件305，通过敲击驱动件305带动软质敲击件309去敲击瓷砖302，由于瓷砖302易被敲击损坏，因此软质敲击件309采用质软的材料，并且软质敲击件309敲击瓷砖时会通过弹性元件308沿着导向柱315弹性回复，避免瓷砖302被敲击破坏，并减少瓷砖空鼓现象的发生，从而有效地保证瓷砖间的缝隙和瓷砖间的高度差，提高了铺贴效率。

需要说明的是，当部被称为“固定于”另一个部，它可以直接在另一个部上也可以存在居中的部。当一个部被认为是“连接”到另一个部，它可以是直接连接到另一个部或者可能同时存在居中部。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述，只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种瓷砖铺贴装置，其特征在于，包括敲击机构，所述敲击机构包括：

软质敲击件(309)；

敲击驱动件(305)，所述敲击驱动件(305)被配置为能驱动所述软质敲击件(309)伸缩以垂直敲击铺贴在所述待作业面上的瓷砖；以及

弹性元件(308)，设置于所述敲击驱动件(305)和所述软质敲击件(309)之间，用于在所述软质敲击件(309)敲击所述瓷砖时为所述软质敲击件(309)提供弹性回复力。

2.根据权利要求1所述的瓷砖铺贴装置，其特征在于，所述软质敲击件(309)为橡胶敲击块；和/或，所述敲击驱动件(305)为气缸；和/或，所述弹性元件(308)为弹簧。

3.根据权利要求1所述的瓷砖铺贴装置，其特征在于，所述敲击驱动件(305)的输出端固定连接有固定板(318)，所述软质敲击件(309)位于所述固定板(318)背离所述敲击驱动件(305)的一侧，所述弹性元件(308)设置在所述软质敲击件(309)与所述固定板(318)之间。

4.根据权利要求3所述的瓷砖铺贴装置，其特征在于，所述敲击机构还包括导向柱(315)，所述导向柱(315)的长度方向与所述敲击驱动件(305)的运动方向相同，所述弹性元件(308)套设在所述导向柱(315)上；所述导向柱(315)的一端固定连接所述软质敲击件(309)，另一端穿过所述固定板(318)并设有防止脱出所述固定板(318)的限位部。

5.根据权利要求4所述的瓷砖铺贴装置，其特征在于，所述软质敲击件(309)的数量为多个，多个所述软质敲击件(309)间隔设置，且所述软质敲击件(309)之间的距离等于或小于所述瓷砖的长度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的瓷砖铺贴装置，其特征在于，所述瓷砖铺贴装置(3)还包括抓取机构，所述抓取机构用于抓取待铺贴瓷砖并铺贴到待作业面上，所述抓取机构和所述敲击驱动件(305)安装在同一安装板(304)上。

7.根据权利要求6所述的瓷砖铺贴装置，其特征在于，所述安装板(304)的上表面设有侧板(313)，所述敲击驱动件(305)安装在所述侧板(313)上，所述安装板(304)开设有供所述敲击驱动件(305)的输出端穿过的通孔(320)。

8.根据权利要求7所述的瓷砖铺贴装置，其特征在于，所述敲击驱动件(305)的数量为两个，两个所述敲击驱动件(305)对称分布，每个所述敲击驱动件(305)对应驱动一个所述软质敲击件(309)伸缩以垂直敲击铺贴在所述待作业面上的瓷砖。

9.根据权利要求8所述的瓷砖铺贴装置，其特征在于，所述安装板(304)的上表面安装有用于连接外部执行装置的转接法兰(314)，所述转接法兰(314)位于两个所述敲击驱动件(305)之间。

10.根据权利要求7所述的瓷砖铺贴装置，其特征在于，所述抓取机构包括两个吸盘组件，每个所述吸盘组件包括间隔排布的多个吸盘(303)，两个所述吸盘组件对称安装在所述安装板(304)的下表面，所述软质敲击件(309)位于两个所述吸盘组件之间。

11.一种瓷砖铺贴机器人，其特征在于，包括：

排胶装置(1)，用于对待铺贴瓷砖涂覆瓷砖胶；以及

如权利要求1至10中任一项所述的瓷砖铺贴装置(3)，对涂覆有瓷砖胶且移动至待作业面上的瓷砖进行敲击。

12.根据权利要求11所述的瓷砖铺贴机器人，其特征在于，所述瓷砖铺贴机器人还包括位置调整装置(301)，用于调整所述瓷砖铺贴装置(3)的位置，所述瓷砖铺贴装置(3)固定安装在所述位置调整装置(301)上。

13.根据权利要求12所述的瓷砖铺贴机器人，其特征在于，所述瓷砖铺贴机器人还包括：

测距机构(316)，与所述瓷砖铺贴装置(3)的敲击驱动件(305)设置在同一安装板(304)上，用于测量所述待铺贴瓷砖的两端各自与所述待作业面之间的距离；以及

拍摄机构，与所述瓷砖铺贴装置(3)的敲击驱动件(305)设置在同一安装板(304)上，用于获取所述待铺贴瓷砖与上一块已铺贴瓷砖的图像信息，并根据所述图像信息识别所述待铺贴瓷砖与上一块已铺贴瓷砖之间的缝隙；

所述位置调整装置(301)能根据所述测距机构(316)的测量结果和所述拍摄机构的识别结果调整所述瓷砖铺贴装置(3)的位置，以使所述待铺贴瓷砖的铺贴位置满足要求。

14.根据权利要求13所述的瓷砖铺贴机器人，其特征在于，所述测距机构(316)为激光测距仪；和/或，所述位置调整装置(301)为六自由度运动机构；和/或，所述拍摄机构包括视觉相机(311)和为所述视觉相机(311)提供光源的视觉光源(306)。