CN212404735U - 一种瓷砖自动铺设装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种瓷砖自动铺设装置，包括外桁架、内桁架、脚架、腕部执行机构、托架及控制器，通过控制器、气泡水平仪反馈的信号，驱动脚架步进电机工作，使整个装置位于水平，气缸推杆带动刮平板下行，通过红外接收器的反馈对基面进行刮平，通过控制器控制气缸推杆收缩，且气缸所在的构件通过控制使其上行，通过控制器将真空吸盘移动托架上方，吸起瓷砖移送至待铺设位置，所述气缸伸缩杆缩回，真空吸盘松开，瓷砖落下，此时腕部位移传感器向控制器发出信号，腕部步进电机旋转，使激振器所在的构件下行，通过红外接收器的反馈信号对瓷砖压实整平。本新型不仅铺设效率高，较大幅度减轻工人的劳动强度，而且能有效保证铺设质量和精度。

Description

一种瓷砖自动铺设装置

技术领域

本实用新型涉及瓷砖铺设技术领域，具体涉及一种瓷砖自动铺设装置。

背景技术

在室内装饰品中，瓷砖具有美观、防水、耐磨、寿命长、类型多等优点，在我国许多大型公共区域如机场、火车站、地铁站、大型商场、超市、图书馆及家庭等装修中，瓷砖都被广泛应用。在国内瓷砖铺设领域，大多是工人手工作业，铺设瓷砖设备也仅局限与一些辅助设备，如手持式吸盘，手持式瓷砖振动器等，工人劳动强度大，而且施工质量因人而异，由于社会的发展与人们观念的转变，很多年轻人选择逃避这种又累又脏的行业，于是就会出现需求量和供应量之间的矛盾，从一定程度上制约建筑行业的发展，因此，需要自动铺砖设备的开发，自动化铺砖领域有很大的市场。

当前的自动铺砖机市场有两种设备，一种是以自动铺设人行道地砖为主，铺砖的对象是小型的人行道地砖，设备大型化，一次性将整条人行道的地砖铺设完毕，省时省力，但是这种设备无法铺设家庭装饰用的大型地板砖，设备过大且无法一次用于家庭地板砖的铺设；另一种市场上已有的贴地板砖用辅助设备，虽可以一定程度上方便操作，但仍需手持，所以省力效果并不突出，在自动化取砖放瓷砖方面有很大的发展潜力，故小型化的室内瓷砖铺设机具有较大的市场空缺。

目前市场上，地面瓷砖铺设常采用干铺法，先找好基准，将混合的沙子水泥混合后刮平，轻微压实，然后泼上水泥浆，工人依据手持式吸盘将瓷砖吸住，在轻放在泼浆上面的同时，还要注意与相邻瓷砖的平齐，此过程不仅费力，还不易对好缝，将瓷砖放好后还需要用橡胶锤敲打贴实，并保持瓷砖与其相邻瓷砖的平整，对工人的技术水平要求较高，且效率低。另一种是公开了一种地板砖铺设设备，涉及建筑设备领域，该地砖铺设设备包括底架，所述底架上设置有搬运装置，所述搬运装置与所述底架滑动连接，所述搬运装置用于将地砖铺设到位，该方案具体实现困难，定位难度大，精度不足，铺设质量无法保证。因此，解决上述问题，成为了本领域的一个攻关课题。

实用新型内容

为解决上述不足和缺陷，本实用新型的目的是提供一种瓷砖自动铺设装置，不仅铺设效率高，较大幅度减轻工人的劳动强度，而且能有效保证铺设质量和精度。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种瓷砖自动铺设装置，包括外桁架、内桁架、脚架、腕部执行机构、托架及控制器，所述外桁架两侧设有脚架，上部设有内桁架，下部设有互垂直布置的气泡式水平仪，所述内桁架的上部设有腕部执行机构，其两侧设有红外发射器，所述外桁架的后面设有托架，其底部设有万向轮；所述脚架包括自下而上设置的轴承橡胶套、脚架矩形螺杆、圆锥滚子轴承、保持架、脚架步进电机及脚架顶部端盖，所述脚架顶部端盖设有脚架限位开关；所述腕部执行机构包括底座平移机构、机械臂及执行机构，所述底座平移机构包括底座、腰部，所述底座设在内桁架上，所述内桁架上设有底座导柱，所述底座通过底座步进电机由齿轮齿条传动沿着底座导柱在内桁架上移动，所述腰部通过小齿轮、大齿轮、腰部齿轮电机固定在底座上，通过腰部齿轮电机带动小齿轮转动，小齿轮带动大齿轮转动，实现腰部在底座上旋转；所述腰部包括水平移动机构和垂直移动机构，所述水平移动机构包括支架、水平支撑板、水平导柱、水平丝杆、水平导套及水平伺服电机，所述垂直移动机构包括垂直支撑板、垂直导柱、垂直丝杆及垂直伺服电机，所述腰部连接机械臂，所述机械臂包括前大臂、后大臂及小臂，所述前大臂与后大臂腰部相连，小臂分别与前大臂和后大臂相连，所述前大臂、后大臂及小臂通过腕部平动保持机构实现动作协调，所述前大臂连接水平移动机构，所述后大臂连接垂直移动机构，所述小臂与腕部相连；所述小臂连接执行机构，所述执行机构包括腕部、腕部步进电机、腕部矩形螺杆、刮平板、气缸、真空吸盘、气动涡轮振动器、气动涡轮振动器所在构件、腕部位移传感器、红外接收器及罩板，所述刮平板与气缸相连，所述刮平板设有双导柱，所述罩板外侧设有红外接收器。

进一步的，所述外桁架与内桁架之间通过双排轴承接触，所述外桁架上设有活动构件，其一端连接预紧机构，所述外桁架一侧设有吊钩，所述活动构件包括电机、蜗轮、蜗杆、绞筒，所述内桁架下面设有定滑轮，其底部连接胶筒，所述电机启动时带动蜗轮转动，从而蜗轮带动蜗杆转动，蜗杆带动胶筒转动，因为内桁架上部与外桁架双排轴承接触，底部与外桁架定滑轮接触，所以胶筒转动时带动内桁架在外桁架上左右运动，从而扩大内桁架的左右移动的范围，实现在外桁架位置一定的情况下，尽可能多的铺砖，减少机器移动次数，提高铺设效率。

进一步的，所述内桁架两端外部设有内桁架位移传感器，保证在内桁架伸缩时与障碍物保持安全距离，所述内桁架两端内部设有内桁架限位开关，不仅使内桁架伸出最长时停止，而且保证底座在内桁架上移动到端部时停止。

进一步的，所述预紧机构包括钢索、弹簧，所述钢索与外桁架的连接处设有弹簧，可实现预紧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型在使用时，通过所述控制器、气泡水平仪反馈的信号，驱动脚架内的脚架步进电机工作，使整个装置位于水平，气缸推杆带动刮平板下行，通过红外接收器的反馈对基面进行刮平，通过控制器控制气缸推杆收缩，且气缸所在的构件通过控制使其上行，通过控制器将真空吸盘移动托架上方，吸起瓷砖移送至待铺设位置，所述气缸伸缩杆缩回，真空吸盘松开，瓷砖落下，此时腕部位移传感器向控制器发出信号，腕部步进电机旋转，使激振器所在的构件下行，通过红外接收器的反馈信号对瓷砖压实整平。

本实用新型的有益效果是：通过气泡式水平仪使脚架内的螺杆伸缩可快速使整个装置水平，气缸的推杆伸缩对通过刮平板对基面刮平，节省了工人反复刮平的时间，红外接收器可使瓷砖快速定位，通过气动涡轮振动器的机械震动代替人力锤击，大大减弱了工人的劳动量，丝杆与传感器结合保证地砖铺设质量与精度，提高了瓷砖铺设效率。

附图说明

下面结合附图及实施例，对本实用新型的结构和特征作进一步描述：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的俯看侧视图；

图3是图1的仰看侧视图；

图4是本实用新型脚架结构示意图；

1.外桁架，2.轴承橡胶套，3.脚架矩形螺杆，4.脚架，5.螺栓螺母预紧机构，6.脚架顶部端盖，7.红外发射器，8.托架，9.内桁架位移传感器，10.小齿轮，11.大齿轮，12.腰部，13.垂直伺服电机，14.水平支撑板，15.垂直导柱，16.垂直支撑板，17.后大臂，18.前大臂，19.水平导柱，20.水平伺服电机，21.腕部平动保持机构，22.小臂，23.腕部步进电机，24.腕部，25.红外接收器，26.刮平板，27.气动涡轮振动器，28.气缸，29.真空吸盘，30.万向轮，31.反光镜，32.蜗杆，33.挡销，34圆柱滚子保持架，35.蜗轮，36.固定板，37.圆柱滚子，38.腕部位移传感器39. 内桁架限位开关，40.支架，41.水平丝杠，42.水平导套，43.垂直丝杠，44.底座，45.底座导柱，46.脚架步进电机，47.保持架，48.圆柱滚子，49.定滑轮，50电机，51.绞筒，52.气泡式水平仪，53.弹簧，54.钢索，55.吊钩，56.齿条，57内桁架，58.气缸激振器所在构件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述：

参看图1、图2、图3、图4所示，一种瓷砖自动铺设装置，包括外桁架1、内桁架57、脚架4、腕部执行机构、托架8及控制器，所述外桁架1两侧设有脚架4，上部设有内桁架57，下部设有互垂直布置的气泡式水平仪52，所述内桁架57的上部设有腕部执行机构，其两侧设有红外发射器7，红外发射器7的一侧的内桁架上还设有反光镜31，所述外桁架1的后面设有托架8，其底部设有万向轮30；所述脚架1包括自下而上设置的轴承橡胶套2、脚架矩形螺杆3、圆锥滚子轴承48、保持架47、脚架步进电机46及脚架顶部端盖6，所述脚架顶部端盖6设有脚架限位开关；所述腕部执行机构包括底座平移机构、机械臂及执行机构，所述底座平移机构包括底座44、腰部12，所述底座44设在内桁架57上，所述内桁架57上设有底座导柱45，所述底座44通过底座步进电机由齿轮齿条56传动沿着底座导柱45在内桁架57上移动，所述腰部通过小齿轮10、大齿轮11、腰部齿轮电机固定在底座44上，通过腰部齿轮电机带动小齿轮10转动，小齿轮10带动大齿轮11转动，实现腰部12在底座44上旋转；所述腰部12包括水平移动机构和垂直移动机构，所述水平移动机构包括支架40、水平支撑板14、水平导柱19、水平丝杆43、水平导套42及水平伺服电机20，所述垂直移动机构包括垂直支撑板16、垂直导柱15、垂直丝杆43及垂直伺服电机13，所述腰部12连接机械臂，所述机械臂包括前大臂18、后大臂17及小臂22，所述前大臂18与后大臂17腰部相连，小臂22分别与前大臂18和后大臂17相连，所述前大臂18、后大臂17及小臂22通过腕部平动保持机构21实现动作协调，所述前大臂18连接水平移动机构，所述后大臂17连接垂直移动机构，所述小臂22与腕部24相连；所述小臂22连接执行机构，所述执行机构包括腕部24、腕部步进电机23、腕部矩形螺杆、刮平板26、气缸28、真空吸盘29、气动涡轮振动器27、气动涡轮振动器所在构件58、腕部位移传感器38、红外接收器25及罩板，所述罩板上设有位移传感器38。

所述刮平板26与气缸28相连，所述刮平板26设有双导柱，所述罩板28外侧设有红外接收器25，真空吸盘29圆周均匀分布于所述执行机构上，所述外桁架1上设有托架8为可拆卸结构。

所述外桁架1与内桁架57之间通过双排轴承接触，所述外桁架1上设有活动构件，其一端连接预紧机构，所述预紧机构包括钢索54、弹簧53，所述钢索54与外桁架1的连接处设有弹簧53，可实现预紧；所述外桁架1一侧设有吊钩55，所述外桁架1的中部侧杆上设有固定板36、圆柱滚子37及圆柱滚子保持架34，侧杆的两端设有挡销33，所述活动构件包括电机51、蜗轮35、蜗杆32、绞筒52，所述内桁架57下面设有定滑轮50，其底部连接胶筒52，所述电机51启动时带动蜗轮35转动，从而蜗轮35带动蜗杆32转动，蜗杆32带动胶筒51转动，因为内桁架57上部与外桁架1双排轴承接触，底部与外桁架定滑轮49接触，所以胶筒52转动时带动内桁架57在外桁架1上左右运动，从而扩大内桁架1的左右移动的范围，实现在外桁架1位置一定的情况下，尽可能多的铺砖，减少机器移动次数，提高铺设效率。

所述内桁架57两端外部设有内桁架位移传感器，保证在内桁架伸缩时与障碍物保持安全距离，所述内桁架两端内部设有内桁架限位开关，不仅使内桁架伸出最长时停止，而且保证底座在内桁架上移动到端部时停止，所述内桁架57两端外部还设有螺栓螺母预紧机构，可实现预紧。

所述水平移动机构中支架40上设置水平支撑板14，所述水平支撑板14上设有水平导套42，所述水平导套42内设有水平导柱19，所述水平伺服电机20转动时带动水平丝杆41转动，从而使水平移动机构沿着水平导柱19方向前后移动，因为前大臂18与水平移动机构连接，所以就实现了前大臂18的前后移动，实现腕部执行机构中小臂22的前后移动，保证执行机构前后移动，最终确保能对瓷砖前后移动；所述垂直移动机构包括垂直支撑板16、垂直导柱15、垂直丝杆43及垂直伺服电机13，所述垂直支撑板16上设有垂直导柱15，所述垂直伺服电机13转动，能够带动垂直丝杆43转动，从而使垂直移动机构沿着垂直导柱15的方向上下移动，因为后大臂17与垂直丝杆43连接，所以后大臂17能够上下移动，进而实现小臂22的上下移动，从而确保了执行机构上下移动，最终实现对瓷砖的上下移动。

本实用新型工作原理：

首先打开内桁架57两端部的红外发射器7，将整个装置移动到待铺设瓷砖的合适位置，将脚架4拉出，插上挡销33，通过相互垂直布置的气泡式水平仪52反馈的信号，控制脚架4内的脚架步进电机46旋转使整个装置水平，由工人将瓷砖放置在托架8上；通过所述控制器控制，电机50通过蜗轮35、蜗杆32传动带动绞筒51通过定滑轮49使内桁架57伸出，底座44通过底座步进电机由齿轮齿条56传动在内桁架57上移动，由底座步进电机控制腰部12旋转，通过所述控制器，腕部步进电机23旋转使气缸28所在的构件58下行，同时气缸推杆带动刮平板26伸出，对基面进行刮平后，腕部步进电机23旋转使气缸28所在的构件59上行，同时真空吸盘29移动到托架8正上方，吸住瓷砖移动到待铺设位置，通过红外接收器25发出信号，瓷砖落下，通过所述控制器控制，腕部步进电机23旋转通过矩形螺杆使激振器27所在的构件58下行，同时激振器27工作，使瓷砖压实整平，通过红外接收器25反馈对位于四角的所述激振器27控制，由红外接收器25反馈信号，激振器27停止工作，同时腕部步进电机23旋转通过矩形螺杆使激振器所在的构件58上行，完成瓷砖铺设一个周期。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神下可以对这些实施例进行多种变化，修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种瓷砖自动铺设装置，包括外桁架、内桁架、脚架、腕部执行机构、托架及控制器，其特征在于：所述外桁架两侧设有脚架，上部设有内桁架，下部设有互垂直布置的气泡式水平仪，所述内桁架的上部设有腕部执行机构，其两侧设有红外发射器，所述外桁架的后面设有托架，其底部设有万向轮；所述脚架包括自下而上设置的轴承橡胶套、脚架矩形螺杆、圆锥滚子轴承、保持架、脚架步进电机及脚架顶部端盖，所述脚架顶部端盖设有脚架限位开关；所述腕部执行机构包括底座平移机构、机械臂及执行机构，所述底座平移机构包括底座、腰部，所述底座设在内桁架上，所述内桁架上设有底座导柱，所述底座通过底座步进电机由齿轮齿条传动沿着底座导柱在内桁架上移动，所述腰部通过小齿轮、大齿轮、腰部齿轮电机固定在底座上，通过腰部齿轮电机带动小齿轮转动，小齿轮带动大齿轮转动，实现腰部在底座上旋转；所述腰部包括水平移动机构和垂直移动机构，所述水平移动机构包括支架、水平支撑板、水平导柱、水平丝杆、水平导套及水平伺服电机，所述垂直移动机构包括垂直支撑板、垂直导柱、垂直丝杆及垂直伺服电机，所述腰部连接机械臂，所述机械臂包括前大臂、后大臂及小臂，所述前大臂与后大臂腰部相连，小臂分别与前大臂和后大臂相连，所述前大臂、后大臂及小臂通过腕部平动保持机构实现动作协调，所述前大臂连接水平移动机构，所述后大臂连接垂直移动机构，所述小臂与腕部相连；所述小臂连接执行机构，所述执行机构包括腕部、腕部步进电机、腕部矩形螺杆、刮平板、气缸、真空吸盘、气动涡轮振动器、气动涡轮振动器所在构件、腕部位移传感器、红外接收器及罩板，所述刮平板与气缸相连，所述刮平板设有双导柱，所述罩板外侧设有红外接收器。

2.根据权利要求1所述的一种瓷砖自动铺设装置，其特征在于：所述外桁架与内桁架之间通过双排轴承接触，所述外桁架上设有活动构件，其一端连接预紧机构，所述外桁架一侧设有吊钩，所述活动构件包括电机、蜗轮、蜗杆、绞筒，所述内桁架下面设有定滑轮，其底部连接胶筒，所述电机启动时带动蜗轮转动，从而蜗轮带动蜗杆转动，蜗杆带动胶筒转动，因为内桁架上部与外桁架双排轴承接触，底部与外桁架定滑轮接触，所以胶筒转动时带动内桁架在外桁架上左右运动。

3.根据权利要求2所述的一种瓷砖自动铺设装置，其特征在于：所述预紧机构包括钢索、弹簧，所述钢索与外桁架的连接处设有弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种瓷砖自动铺设装置，其特征在于：所述内桁架两端外部设有内桁架位移传感器，所述内桁架两端内部设有内桁架限位开关。

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