CN112523482B - 基于干铺法的自动铺瓷砖车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于干铺法的自动铺瓷砖车，包括车本体，车本体设有干砂浆铺料机构、湿砂浆抹料机构、瓷砖储料槽、多轴机械臂和控制器；干砂浆铺料机构设置于车本体尾端，湿砂浆抹料机构设有直线移动出料口；多轴机械臂前端连接振动吸附头，振动吸附头包括基板、矩形框和底板，底板与矩形框固定连接，基板与多轴机械臂固定连接并位于矩形框内，基板下表面与底板之间连接若干弹簧，底板设有真空吸盘，矩形框的边角外侧设有光电传感器组，光电传感器组包括以竖直方向紧密排列的不少于三个的光电传感器，基板上固定设有若干超声振子；控制器根据光电传感器信号控制超声振子工作。本发明可自动进行瓷砖铺设并保证铺设平整度。

Description

基于干铺法的自动铺瓷砖车

技术领域

本发明涉及一种瓷砖铺设装置，特别是涉及一种基于干铺法的自动铺瓷砖车。

背景技术

地面瓷砖铺设分别干铺和湿铺。干铺法是在平整的基层上先涂刷基层处理剂，将基层面处理干净,然后铺上较干的水泥黄沙混合料，再将瓷砖背面抹上水泥料铺设到相应位置,应用在没有明水的区域以及大瓷砖的铺设上。湿铺法是用水泥浆或者是砂浆作为基层的粘结剂，方法是将水泥浆倒在基层上面，然后边铺贴边赶着水泥浆向前进行铺贴，适合较小空间的瓷砖的铺设。以往通常采用人工进行瓷砖铺设，在大面积铺贴时劳动强度大，现有技术如公开号为CN111997329A的中国专利，公开了一种用于装修可自动铺设地板瓷砖的铺砖车，包括车身以及位于所述车身内的搅拌腔，所述搅拌腔内设有可将通过进料斗放入的水泥进行搅拌混匀的搅拌装置，所述搅拌腔右侧端壁内设有第一传动腔，所述第一传动腔内设有当所述搅拌装置转动时带动所述车身外固设的个对称的车轮转动带动所述车身左右移动的传动装置，所述第一传动腔下侧端壁内设有挤压腔，所述挤压腔下侧端壁内设有上下贯穿的个对称的通孔。该发明在铺设过程中仅通过车身的前进利用抹平板对基层进行抹平处理，以基于平整的基层面得到平整的瓷砖铺设效果，但是仅依靠抹平板难以得到水平的水层，且由于瓷砖本身也存在一定的不平整度，因此最终难以保证瓷砖铺贴的水平平整。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种基于干铺法的自动铺瓷砖车，提高瓷砖铺设平整度，降低劳动强度。

本发明技术方案如下：一种基于干铺法的自动铺瓷砖车，包括车本体，所述车本体设有干砂浆铺料机构、湿砂浆抹料机构、瓷砖储料槽、多轴机械臂和控制器；

所述干砂浆铺料机构设置于所述车本体尾端用于向地面铺撒干砂浆；

所述湿砂浆抹料机构设有直线移动出料口，用于在瓷砖背面涂抹湿砂浆；

所述多轴机械臂前端连接振动吸附头，所述振动吸附头包括基板、矩形框和底板，所述底板与所述矩形框固定连接，所述基板与所述多轴机械臂固定连接并位于所述矩形框内，所述基板下表面与所述底板之间连接若干弹簧，所述底板的下表面设有若干真空吸盘，所述矩形框的每个边角外侧设有光电传感器组，所述光电传感器组包括以竖直方向紧密排列的不少于三个的光电传感器，所述基板上固定设有若干超声振子；

所述控制器根据所述光电传感器信号控制所述超声振子工作。

进一步地，所述矩形框的每个边角外侧的所述光电传感器组与所述底板的距离均相等。

进一步地，所述超声振子位于所述基板的中部及四角。

进一步地，所述矩形框内壁设有上限位块和下限位块，所述基板位于所述上限位块和所述下限位块之间。

进一步地，所述干砂浆铺料机构包括干料斗，所述干料斗底部设有螺杆下料口，所述螺杆下料口下方设有倾斜设置下料板。

进一步地，所述湿砂浆抹料机构包括湿料斗和砂浆泵，所述直线移动出料口包括出料盒和电动直线滑块，所述砂浆泵将所述湿料斗内湿砂浆泵入所述出料盒，所述出料盒底部设有条形开口，所述出料盒的两侧连接于所述电动直线滑块。

进一步地，所述条形开口的长度方向与所述电动直线滑块的滑动方向垂直。

进一步地，所述条形开口的两侧底板为倾斜设置，所述条形开口设有电机驱动的向所述出料盒内翻的挡板。

进一步地，所述出料盒的两侧下方设有托砖板用于承托瓷砖。

进一步地，所述瓷砖储料槽为V型槽，所述V型槽的两内壁设有若干分隔凸形成多个瓷砖插口。

本发明通过干砂浆铺料机构铺设干砂浆，多轴机械臂吸附瓷砖后由湿砂浆抹料机构在瓷砖背面涂抹湿砂浆，再由多轴机械臂将瓷砖按压在干砂浆上，按压过程中，在地面设置激光水平仪，然后由不同位置光电传感器组的光电传感器信号即可得到瓷砖高低倾斜状态，控制相应位置超声振子振动压实即可使瓷砖保持铺设平整。本发明所提供的技术方案的优点在于：实现了砂浆输送，地面铺料，涂抹瓷砖，运输与铺置瓷砖的一体化，可替代人工采用干铺法进行大面积瓷砖铺设，节省人力，并且能保证铺设的瓷砖水平度满足要求；瓷砖平整度判断简单可靠，调整瓷砖平整度时不需要多轴机械臂进行配合，因此多轴机械臂只需按照从瓷砖储料槽取瓷砖、在湿砂浆抹料机构处翻转瓷砖然后伸出车本体向地面按压瓷砖即可，控制过程相对简单，不易出错。

附图说明

图1为基于干铺法的自动铺瓷砖车的结构示意图。

图2为干砂浆铺料机构结构示意图。

图3为湿砂浆抹料机构结构示意图。

图4为条形开口处局部示意图。

图5为瓷砖储料槽结构示意图。

图6为多轴机械臂与振动吸附头结构示意图。

图7为振动吸附头结构剖视示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围内。

请结合图1所示，本实施例涉及的基于干铺法的自动铺瓷砖车包括车本体1，车本体1包括框架基体，在框架集体的四角连接四个全向驱动轮2，每个全向驱动轮2由单独的电机3驱动，通过控制各个全向驱动轮2进行独立的动作，即可在不改变全向驱动轮2的方向前提下使车本体1向各个方向行进。

请结合图2所示，车本体1设有干砂浆铺料机构、湿砂浆抹料机构、瓷砖储料槽4、多轴机械臂5和控制器6；其中干砂浆铺料机构和湿砂浆抹料机构位于车本体1尾部，瓷砖储料槽4、多轴机械臂5和控制器6位于车本体1的中部。干砂浆铺料机构包括干料斗7，干料斗7底部设有螺杆下料口8，螺杆下料口8以平行于全向驱动轮2的轴线方向设置，螺杆9横置在螺杆下料口8内。在螺杆下料口8下方设有向车后方倾斜设置下料板10。下料板10与干料斗7的机壳固定，干料斗7的机壳底部设置万向轮11使干料斗7在车本体1的拖动下在地面移动。铺设干砂浆时，打开螺杆下料口8的螺杆9，干料斗7内干砂浆排出下落至下料板10，再沿下料板10移动铺撒在地面。而随着干料斗7在地面移动产生振动下料板10也产生振动，使得干料铺撒更为匀均。

请结合图3所示，湿砂浆抹料机构包括湿料斗12、砂浆泵13以及直线移动出料口，用于在瓷砖14背面涂抹湿砂浆。湿料斗12也设置在车本体1尾部与干料斗7相邻，其顶部设置补料口15以便在缺料时进行补料。直线移动出料口包括出料盒16和电动直线滑块17，砂浆泵13固定在湿料斗12将湿料斗12内湿砂浆泵入出料盒16，砂浆泵13 与出料盒16之间通过伸缩管18连接一边随出料盒16进行移动。出料盒16整体呈长条形，其两端通过电动直线滑块17与车本体1连接。出料盒16底部设有条形开口19，条形开口19的长度方向与电动直线滑块17的滑动方向垂直。请结合图4所示，条形开口 19的两侧底板为倾斜设置，即形成锥形渐缩口，在其中一侧底板铰接一块向出料盒16 内翻(即向上翻)的挡板20，该挡板20通过舵机驱动。挡板20宽度略大于条形开口 19的宽度，内翻设置的挡板20在闭合时，由湿砂浆对其进行下压作用可保证迅速闭合条形开口19，在不进行涂抹湿砂浆操作时，防止出料盒16内湿砂浆溢出。在出料盒16 的两侧下方设有托砖板21用于承托瓷砖14，托砖板21的中央设置开口21a用于避让多轴机械臂5。瓷砖储料槽4设置在车本体1中部为V型槽，本实施例为示意仅设置了一条V型槽，实际可根据车本体空间大小设置多个瓷砖储料槽4。请结合图5所示，V型槽的两内壁设有若干分隔凸4a形成多个瓷砖插口4b，瓷砖14依次插入瓷砖插口4b直立排列于瓷砖储料槽4内，瓷砖储料槽4两端都设置为开口，便于多轴机械臂5吸附瓷砖。

请结合图6及图7所示，多轴机械臂5前端连接振动吸附头22，振动吸附头22呈方向构造，其包括基板221、矩形框222和底板223，底板223与矩形框222的底部固定连接。底板223的下表面设有若干真空吸盘224用于吸附瓷砖14。矩形框222内壁设有上限位块225和下限位块226，基板221位于矩形框222内并处于上限位块225和下限位块226之间且不能从中脱出。基板221与多轴机械臂5固定连接，基板221下表面与底板223之间连接若干弹簧227，由此基板221、矩形框222和底板223构成相互连接的整体。在矩形框222的每个边角外侧设有光电传感器组228用于检测瓷砖14铺设时各边角的高低差。每个光电传感器组228包括以竖直方向紧密排列的不少于三个的光电传感器228a，每个光电传感器组228与底板223的距离均相等。当铺设瓷砖14时，激光水平仪发出的水平线照射在光电传感器组228上，如果瓷砖14有高低差则各个光电传感器组228也存在高低差，各组光电传感器组228中排列位置不同的光电传感器 228a感应到激光水平仪发出的水平线，根据这个不同的位置信息即可得到高低差信息，从而进行调整。调整动作由固定在基板221上的超声振子229进行，超声振子229位于基板221的中部及四角，铺设初期由中部的超声振子229振动铺设，需要调整高低时则根据前述的高低差信息，确定较高的边角，然后启动相应边角位置的超声振子229对瓷砖14该边角进行下压，从而达到水平铺设的效果。

本发明的基于干铺法的自动铺瓷砖车的整体工作过程是这样的：在铺设区域设置激光水平仪并调整高度使射出的水平线略高于瓷砖铺设高度。自动铺瓷砖车根据事先设定的路线行进，行进过程中，干砂浆铺料机构的螺杆下料口8内螺杆9工作，干砂浆由下料板10铺设在地面。行进一段距离后，自动铺瓷砖车横向平移并回到起始位置侧方。多轴机械臂5转动由振动吸附头22吸附瓷砖储料槽4内瓷砖14，翻转瓷砖14后，多轴机械臂5伸入湿砂浆抹料机构的托砖板21的开口21a并将瓷砖14背面朝上搁置在托砖板21上，砂浆泵13将湿砂浆泵入出料盒16，出料盒16底部条形开口19的挡板20打开，出料盒16由电动直线滑块17驱动将湿砂浆涂抹于瓷砖14背面，涂抹完毕后砂浆泵13停止工作，挡板20闭合以防止湿砂浆流出。多轴机械臂5将瓷砖14移至铺贴位置上方后再翻转瓷砖14并将瓷砖14压至以铺设的干砂浆表面，启动超声振子229振实，该过程中多轴机械臂5直接连接的基板221保持水平，但是由于地面各位置干砂浆铺设密度、厚度不完全相同，瓷砖14可能存在倾斜情况，因此底板223与矩形框222倾斜。假设光电传感器组228设有三个光电传感器228a，激光水平仪射出的水平线在各光电传感器组228的位置即不同，例如前侧的光电传感器组228中由上至下第二光电传感器 228a位于水平线位置，而后侧的光电传感器组228中由上至下第三光电传感器228a位于水平线位置，控制器6根据不同的光电传感器228a信号即可方便地判断瓷砖14为后侧高，前侧低。控制器6启动靠近后侧的超声振子229进行振动使瓷砖14后侧下压以降低高度，达到平整铺设的效果。

Claims (6)

1.一种基于干铺法的自动铺瓷砖车，其特征在于，包括车本体，所述车本体设有干砂浆铺料机构、湿砂浆抹料机构、瓷砖储料槽、多轴机械臂和控制器；

所述干砂浆铺料机构设置于所述车本体尾端用于向地面铺撒干砂浆，所述干砂浆铺料机构包括干料斗，所述干料斗底部设有螺杆下料口，所述螺杆下料口下方设有倾斜设置下料板，所述下料板与所述干料斗的机壳固定，所述干料斗的机壳底部设置万向轮使干料斗在车本体的拖动下在地面移动；

所述湿砂浆抹料机构设有直线移动出料口，用于在瓷砖背面涂抹湿砂浆，所述湿砂浆抹料机构包括湿料斗和砂浆泵，所述直线移动出料口包括出料盒和电动直线滑块，所述砂浆泵将所述湿料斗内湿砂浆泵入所述出料盒，所述出料盒底部设有条形开口，所述出料盒的两侧连接于所述电动直线滑块，所述条形开口的两侧底板为倾斜设置，所述条形开口设有电机驱动的向所述出料盒内翻的挡板，所述挡板宽度略大于条形开口的宽度；

所述多轴机械臂前端连接振动吸附头，所述振动吸附头包括基板、矩形框和底板，所述底板与所述矩形框固定连接，所述基板与所述多轴机械臂固定连接并位于所述矩形框内，所述基板下表面与所述底板之间连接若干弹簧，所述底板的下表面设有若干真空吸盘，所述矩形框的每个边角外侧设有光电传感器组，所述矩形框的每个边角外侧的所述光电传感器组与所述底板的距离均相等，所述光电传感器组包括以竖直方向紧密排列的不少于三个的光电传感器，所述基板上固定设有若干超声振子；

所述控制器根据每组光电传感器组中所述光电传感器的信号确定瓷砖高低并控制相应位置的所述超声振子工作。

2.根据权利要求1所述的基于干铺法的自动铺瓷砖车，其特征在于，所述超声振子位于所述基板的中部及四角。

3.根据权利要求1所述的基于干铺法的自动铺瓷砖车，其特征在于，所述矩形框内壁设有上限位块和下限位块，所述基板位于所述上限位块和所述下限位块之间。

4.根据权利要求1所述的基于干铺法的自动铺瓷砖车，其特征在于，所述条形开口的长度方向与所述电动直线滑块的滑动方向垂直。

5.根据权利要求1所述的基于干铺法的自动铺瓷砖车，其特征在于，所述出料盒的两侧下方设有托砖板用于承托瓷砖。

6.根据权利要求1所述的基于干铺法的自动铺瓷砖车，其特征在于，所述瓷砖储料槽为V型槽，所述V型槽的两内壁设有若干分隔凸形成多个瓷砖插口。

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