排胶装置及墙面瓷砖涂胶铺贴机器人的制作方法

本发明涉及建筑机械技术领域，尤其涉及一种排胶装置及墙面瓷砖涂胶铺贴机器人。

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。

墙壁瓷砖的铺贴作业包括墙面瓷砖涂胶，而墙面瓷砖涂胶通常需要先将瓷砖胶从储存容器中排出再进行涂胶，但由于瓷砖胶是粘稠的，粘度较大，因此存在不易排出的问题，严重影响了铺贴效率。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提出一种排胶装置，该排胶装置能够将粘度较大的瓷砖胶均匀稳定地排出。

本发明的另一个目的在于提出一种包括上述排胶装置的墙面瓷砖涂胶铺贴机器人。

为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种排胶装置，包括：

储料桶，用于储存瓷砖胶，所述储料桶开设有与外界相连通的排胶口；

加压机构，用于向所述储料桶内加压以使所述瓷砖胶从所述排胶口排出；

输送管道，连接所述排胶口，用于连通所述储料桶和瓷砖涂胶装置；以及

螺杆泵组件，设置在所述储料桶的底部，所述螺杆泵组件的螺杆被配置为能在所述输送管道内转动以将所述输送管道内的瓷砖胶排出至所述瓷砖涂胶装置。

在一些实施例中，所述加压机构包括空气压缩机和气管，所述气管的一端连通所述空气压缩机的出口，另一端与所述储料桶的内部相连通。

在一些实施例中，所述储料桶包括具有开口的桶体和可开合地设置在所述开口处的密封盖，所述气管通过气管转接头连接在所述密封盖上。

在一些实施例中，所述输送管道包括主管道和排胶管道，所述主管道的入口连接所述排胶口；所述排胶管道一端连接所述主管道的出口，另一端连接所述瓷砖涂胶装置；所述螺杆位于所述主管道内，所述螺杆被配置为能将所述主管道内的瓷砖胶经所述排胶管道推送到所述瓷砖涂胶装置。

在一些实施例中，所述主管道与所述储料桶垂直设置，所述主管道的入口设置在所述主管道的侧壁上。

在一些实施例中，所述螺杆泵组件和所述主管道通过支座安装在可移动平台上，所述储料桶通过法兰盘支撑在所述主管道上。

在一些实施例中，所述支座包括水平设置在所述可移动平台上的底板和竖直设置在所述底板上的多个支撑板，多个所述支撑板沿所述底板的长度方向间隔排列；所述螺杆泵组件安装在所述底板上，且所述螺杆水平设置，所述主管道水平架设于多个所述支撑板上。

在一些实施例中，所述储料桶的外周设有防护架。

在一些实施例中，所述储料桶的底部呈圆锥状。

另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种墙面瓷砖涂胶铺贴机器人，包括：

上述的排胶装置；

瓷砖涂胶装置，用于将所述排胶装置排出的瓷砖胶涂覆在瓷砖上；以及

瓷砖铺贴装置，用于将涂覆有瓷砖胶的瓷砖铺贴到墙面上。

本发明至少具有以下有益效果：

本发明排胶装置，使用加压机构向储料桶内加压使瓷砖胶从储料桶排出至输送管道内，再通过设置在储料桶底部的螺杆泵组件的螺杆转动将输送管道内的瓷砖胶排出至瓷砖涂胶装置，通过这种螺杆泵组件和加压共同作用的方式能保证粘度较大的瓷砖胶均匀稳定排出，解决了粘稠的瓷砖胶不易排出的问题，大大提高墙面瓷砖铺贴效率。

本发明墙面瓷砖涂胶铺贴机器人包括瓷砖涂胶装置、瓷砖铺贴装置和上述的排胶装置，可通过排胶装置将粘稠的瓷砖胶均匀稳定排出，通过瓷砖涂胶装置将排胶装置排出的瓷砖胶涂覆在瓷砖上，通过瓷砖铺贴装置将涂覆有瓷砖胶的瓷砖铺贴到墙面上，从而实现墙面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墙面瓷砖涂胶铺贴机器人的结构示意图；

图2为图1所示墙面瓷砖涂胶铺贴机器人的另一角度的结构示意图；

图3为本发明实施方式提供的排胶装置的结构示意图；

图4为图3所示排胶装置的另一角度的结构示意图；

图5为本发明实施方式提供的瓷砖涂胶装置的结构示意图；

图6为图5所示瓷砖涂胶装置的另一角度的结构示意图；

图7为图5所示瓷砖涂胶装置的局部结构示意图之一；

图8为图5所示瓷砖涂胶装置的局部结构示意图之二；

图9为图8所示瓷砖涂胶装置的另一角度的结构示意图；

图10为本发明实施方式提供的瓷砖铺贴装置的结构示意图；

图11为图10所示瓷砖铺贴装置的局部结构示意图之一；

图12为图10所示瓷砖铺贴装置的局部结构示意图之二。

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。

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。

如图1和图2所示，一实施方式的墙面瓷砖涂胶铺贴机器人包括排胶装置1、瓷砖涂胶装置2、瓷砖铺贴装置3和可移动平台4；其中，排胶装置1用于提供和排出瓷砖胶，瓷砖涂胶装置2用于将排胶装置1排出的瓷砖胶涂覆在瓷砖上，瓷砖铺贴装置3用于将涂覆有瓷砖胶的瓷砖铺贴到墙面上，排胶装置1、瓷砖涂胶装置2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、瓷砖涂胶装置2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(automatedguidedvehicle，自动导引运输车)。

上述墙面瓷砖涂胶铺贴机器人，可通过排胶装置1将粘稠的瓷砖胶均匀稳定排出，通过瓷砖涂胶装置2将排胶装置1排出的瓷砖胶涂覆在瓷砖上，通过瓷砖铺贴装置3将涂覆有瓷砖胶的瓷砖铺贴到墙面上，从而实现墙面瓷砖铺贴的自动化进行，提高整体铺贴效率。

如图3和图4所示，排胶装置1包括储料桶104、加压机构、输送管道102和螺杆泵组件。其中，储料桶104用于储存瓷砖胶，储料桶104开设有与外界相连通的排胶口；加压机构用于向储料桶104内加压以使瓷砖胶从排胶口排出；输送管道102连接排胶口，用于连通储料桶104和瓷砖涂胶装置2；螺杆泵组件设置在储料桶104的底部，螺杆泵组件的螺杆被配置为能在输送管道102内转动以将输送管道102内的瓷砖胶排出至瓷砖涂胶装置2。

上述排胶装置1，使用加压机构向储料桶104内加压使瓷砖胶从储料桶104排出至输送管道102内，再通过设置在储料桶104底部的螺杆泵组件的螺杆转动将输送管道102内的瓷砖胶排出至瓷砖涂胶装置2，通过这种螺杆泵组件和加压共同作用的方式能保证粘度较大的瓷砖胶均匀稳定排出，解决了粘稠的瓷砖胶不易排出的问题，大大提高墙面瓷砖铺贴效率。

在一些实施例中，储料桶104的外周设有防护架103，通过防护架103支撑和固定安装储料桶104，以避免储料桶104发生倾倒，尤其是将排胶装置1设置在可移动平台4上的情况下，由于可移动平台4移动时可能发生颠簸，因此防护架103可以起到保护储料桶104的作用。

储料桶104的排胶口的具体位置不限，只要能实现将储料桶104内的瓷砖胶排出即可。优选地，储料桶104的排胶口设置在储料桶104的底部，输送管道102位于储料桶104的下方(如图3和图4所示，从而储料桶104里面的瓷砖胶可以在重力和气压的共同作用下更顺利地从储料桶104排出，进入储料桶104下方的输送管道102。

进一步地，储料桶104的底部呈圆锥状，圆锥状的底部形成导向结构，具有导引和聚集效果，引导储料桶104内的瓷砖胶往排胶口的方向移动、聚集，以便储料桶104内的瓷砖胶更顺利、高效地从排胶口排出。

如图3所示，在一些实施例中，输送管道102包括主管道和排胶管道110，主管道的入口连接排胶口；排胶管道110一端连接主管道的出口，另一端连接瓷砖涂胶装置2；螺杆位于主管道内，螺杆被配置为能将主管道内的瓷砖胶经排胶管道110推送到瓷砖涂胶装置2，以为瓷砖涂胶装置2提供瓷砖胶。具体地，结合图3和图4所示，排胶管道110通过连接法兰113安装在防护架103上。

如图3所示，为了合理利用空间和便于布置各个部件，将主管道与储料桶104垂直设置，且主管道的入口设置在主管道的侧壁上，主管道位于储料桶104下方，储料桶104里的瓷砖胶向下排出并进入主管道中，通过螺杆转动可将主管道内的瓷砖胶沿水平方向排出至排胶管道10。

在一些实施例中，由于可移动平台4移动时可能发生颠簸，因此螺杆泵组件和主管道可通过支座安装在可移动平台4上，以增加螺杆泵组件的稳固性；同时螺杆泵组件可与支座可拆卸连接，以便于拆装和更换。储料桶104可通过法兰盘支撑在主管道上，具体可以将储料桶104的底部通过法兰盘连接在主管道上，由主管道支撑储料桶104，以增加储料桶104的稳固性。

可选地，支座包括水平设置在可移动平台4上的底板和竖直设置在底板上的多个支撑板，多个支撑板沿底板的长度方向间隔排列；螺杆泵组件安装在底板上，且螺杆水平设置，主管道水平架设于多个支撑板上。

如图3和图4所示，在一些实施例中，加压机构包括空气压缩机111和气管106，气管106的一端连通空气压缩机111的出口，另一端与储料桶104的内部相连通。通过空气压缩机111的空气压缩机电机112驱动空气压缩机111产生高压气体，高压气体会通过气管106进入储料桶104。

可选地，在图3所示的实施例中，储料桶104包括具有开口的桶体和可开合地设置在开口处的密封盖105，气管106通过气管转接头107连接在密封盖105上。

在上述结构的基础上，气管106上设有气动三联件108和电磁阀109，通过气动三联件108对进入储料桶104的气体先进行净化过滤和减压至额定的气体压力，采用电磁阀109实现自动化控制。

图3和图4所示的排胶装置1的工作过程如下：空气压缩机电机112带动空气压缩机111产生高压气体，打开电磁阀109，高压气体会通过气管106经气动三联件108过滤和电磁阀109进入储料桶104，打开螺杆泵组件的电机101带动位于输送通道102中的螺杆转动，储料桶104里面的瓷砖胶在重力和气压的作用下从储料桶104底部的排胶口进入输送通道102，螺杆在电机101的带动下转动将输送通道102内的瓷砖胶排出，从输送通道102排出的瓷砖胶进入排胶管道110。

在一些实施例中，瓷砖涂胶装置2包括瓷砖输送机构和涂胶机构。其中，瓷砖输送机构用于输送瓷砖；涂胶机构，涂胶机构连接输送管道102的出口以接收瓷砖胶，用于将瓷砖胶涂覆在瓷砖背面上。

如图5至图9所示，瓷砖输送机构包括瓷砖出料盒202、瓷砖接料盒219和瓷砖输送组件。其中，瓷砖出料盒202用于储存待涂胶的瓷砖；瓷砖接料盒219用于接收涂胶后的瓷砖；瓷砖输送组件用于将待涂胶的瓷砖从瓷砖出料盒202输出，并将涂胶后的瓷砖输送至瓷砖接料盒219。

在一些实施例中，涂胶机构位于瓷砖出料盒202与瓷砖接料盒219之间，瓷砖输送组件包括用于推送瓷砖的瓷砖输送刮片218和输送驱动件，输送驱动件被配置为能驱动瓷砖输送刮片218在瓷砖出料盒202和瓷砖接料盒219之间往复移动。通过输送驱动件驱动瓷砖输送刮片218在瓷砖出料盒202和瓷砖接料盒219之间移动，当瓷砖输送刮片218推着瓷砖从瓷砖出料盒202向瓷砖接料盒219移动经过涂胶机构时，涂胶机构会将瓷砖胶均匀地涂抹在瓷砖的非光滑面，直至瓷砖完全进入瓷砖接料盒219。

可选地，输送驱动件可以为丝杠驱动机构。丝杠驱动机构包括瓷砖输送电机223、第一同步带轮216、同步带215、第二同步带轮214和瓷砖输送丝杆221。瓷砖输送电机223通过第一同步带轮216带动同步带215、第二同步带轮214和瓷砖输送丝杆221转动，使瓷砖输送刮片218推送着瓷砖从瓷砖出料盒202向瓷砖接料盒219移动。应当理解的是，在其它实施例中，输送驱动件也可以是电缸或者气缸。

进一步地，瓷砖输送机构还包括用于为瓷砖输送刮片218移动导向的导向机构。可选地，导向机构可以是导向轴217，导向轴217沿着瓷砖出料盒202朝瓷砖接料盒219的方向延伸，瓷砖输送刮片218可推着瓷砖沿导向轴217向瓷砖接料盒219移动。

在一些实施例中，涂胶机构包括固定件226和在固定件226上并排设置的多个出胶嘴227，出胶嘴227的入口通过排胶管道110连接输送通道104的出口，排胶管道110上设有出胶阀门225。上述涂胶机构采用多管路排胶有效地提高了涂胶的均匀和效率，当瓷砖输送刮片218推着瓷砖从瓷砖出料盒202向瓷砖接料盒219移动经过涂胶机构时，并排设置的多个出胶嘴227会将瓷砖胶均匀地涂抹在瓷砖的非光滑面，直至瓷砖完全进入瓷砖接料盒219。

具体地，在排胶管道110上并排设置多个出口，每个出口连接有连接管道，每个连接管道上分别设置有出胶阀门225，通过出胶阀门225控制瓷砖胶的排出与停止，每个连接管道的出口连接有多个并排设置的出胶嘴227，所有出胶嘴227通过固定件226进行固定。

上述结构的涂胶机构采用多管路同时均匀涂胶，代替了传统采用齿型刮刀在瓷砖上涂胶的方式，大大保证了涂胶的均匀，也有效提高了涂胶效率。

如图5和图7所示，在一些实施例中，瓷砖涂胶装置2还包括固定支架222和活动支架205。其中，固定支架222作为整个瓷砖涂胶装置2的主要基础构件，用于支撑和安装各个组件，其中，瓷砖出料盒202放置在位于固定支架222的下方的出料盒支架201上；活动支架205连接固定支架222，且活动支架205被配置为能相对于固定支架222升降；瓷砖接料盒219、瓷砖输送组件和涂胶机构均设置在活动支架205上，因此瓷砖接料盒219、瓷砖输送组件和涂胶机构均能够跟随活动支架205相对于固定支架222升降。

具体地，瓷砖接料盒219通过连接柱206固定连接运动支架205，导向轴217通过导向轴固定座212固定连接运动支架205，瓷砖输送丝杆221通过丝杆固定座213安装在运动支架205上，瓷砖输送电机223通过输送电机法兰224安装在运动支架205上。

进一步地，瓷砖涂胶装置2还包括用于驱动活动支架205升降的升降驱动组件和/或为活动支架205升降导向的升降导向机构。

具体地，升降驱动组件包括电机209、联轴器211、丝杆220和电机丝套207，电机丝套207固定在活动支架205上，电机209和联轴器211均设置在固定支架222上，丝杆220连接电机209的输出轴并沿纵向延伸，电机丝套207套设在丝杆220上。具体地，电机209通过电机法兰210安装在固定支架222上，电机209可通过联轴器211带动丝杆220转动，丝杆220通过电机丝套207驱动活动支架205升降。

如图7所示，升降导向机构包括导向轴套203和导向轴204，导向轴套203固定在固定支架222上，导向轴204的一端穿设导向轴套203后固定连接活动支架205。可选地，导向轴套203和导向轴204均设有多个，多个导向轴204间隔设置，多个导向轴套203与多个导向轴204一一对应，共同为活动支架205的升降运动导向。

图5至图9所示的瓷砖涂胶装置2的工作过程如下：

打开出胶阀门225，同时瓷砖输送电机223瓷砖输送电机223通过第一同步带轮216带动同步带215、第二同步带轮214和瓷砖输送丝杆221转动，使瓷砖输送刮片218沿着导向轴217向出胶嘴227和瓷砖接料盒219移动，当瓷砖输送刮片218推着瓷砖从瓷砖出料盒202向瓷砖接料盒219移动经过涂胶机构时，并排设置的多个出胶嘴227会将瓷砖胶均匀地涂抹在瓷砖的非光滑面，直至瓷砖完全进入瓷砖接料盒219，此时瓷砖涂胶完成，关闭出胶阀门225，通过瓷砖铺贴装置3定点抓取涂胶完成后的瓷砖208的光滑面进行铺贴；之后电机209通过联轴器211带动丝杆220转动，丝杆220通过电机丝套207驱动活动支架205升降，从而使连接在活动支架205上的部件(包括：导向轴固定座212、丝杆固定座213、第二同步带轮214、同步带215、第一同步带轮216、导向轴217、瓷砖输送刮片218、瓷砖接料盒219、瓷砖输送丝杆221、瓷砖输送电机223、输送电机法兰224、出胶阀门225、固定件226和出胶嘴227全部下移一个瓷砖的厚度，进行下一块瓷砖的涂胶。

如图10至图12所示，瓷砖铺贴装置3包括抓取机构、位置调整机构301、软质敲击件309和敲击驱动件305。其中，抓取机构用于抓取待铺贴瓷砖302并铺贴到待作业墙面上；位置调整机构301用于调整抓取机构的位置，抓取机构固定安装在位置调整机构301上；敲击驱动件305被配置为能驱动软质敲击件309伸缩以敲击铺贴在待作业墙面上的瓷砖。通过敲击驱动件305带动软质敲击件309去敲击瓷砖，由于软质敲击件309的材质较软，敲击瓷砖时不会破坏瓷砖，有效地保证瓷砖间的缝隙和瓷砖间的高度差，减少了瓷砖空鼓的发生，提高了铺贴效率。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可以是但不限于是冲击气缸。

可选地，抓取机构通过转接法兰310安装在位置调整机构301上；位置调整机构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。

结合图11和图12所示，在一些实施例中，瓷砖铺贴装置3还包括敲击弹簧308和弹簧导向柱315，弹簧导向柱315的长度方向与敲击驱动件305的输出轴长度方向相同；敲击弹簧308套设在弹簧导向柱315上，且敲击弹簧308的一端连接软质敲击件309。通过敲击驱动件305带动软质敲击件309去敲击瓷砖301，软质敲击件309敲击瓷砖时会通过敲击弹簧308沿着弹簧导向柱315弹性回复，并且软质敲击件309的材质较软，敲击瓷砖时不会破坏瓷砖，从而有效地保证瓷砖间的缝隙和瓷砖间的高度差，减少瓷砖空鼓现象的发生，提高了铺贴效率。

进一步地，为了提高瓷砖铺贴装置3的铺贴精度，瓷砖铺贴装置3还包括测距机构和拍摄机构。其中，测距机构设置在抓取机构上，用于测量待铺贴瓷砖的两端各自与待作业墙面之间的距离；拍摄机构设置在抓取机构上，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；位置调整机构301能根据激光测距仪的测量结果和拍摄结构的识别结果调整抓取机构的位置，以使待铺贴瓷砖的位置满足要求。

在一些实施例中，抓取机构包括吸盘303和安装板304，多个吸盘303间隔安装在安装板304上；安装板304固定安装在位置调整机构301上，敲击驱动件305、测距机构和拍摄机构均安装在安装板304上。可选地，敲击驱动件305可通过气缸固定板314安装在安装板304上。

在一些实施例中，测距机构为激光测距仪。可选地，测距机构可以为两个激光测距仪，激光测距仪设置在安装板304的两相对侧。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通过相机转接板312安装在安装板304上。

上述结构的瓷砖铺贴装置3通过采用测距机构和拍摄机构配合位置调整机构301调节瓷砖301的位置，大大提高瓷砖铺贴的精度；采用敲击驱动件305驱动软质敲击件309敲击瓷砖，大大降低瓷砖空鼓现象的发生，省时省力。

图10至图12所示的瓷砖铺贴装置3的工作过程如下：

位置调整机构301带动敲击驱动件305、测距机构、拍摄机构和已完成涂胶的瓷砖302移动到要铺贴的墙面，使瓷砖302平行于墙面，打开两侧激光测距仪，检测瓷砖302两端各自距离墙面的距离，若两端距离不同，则说明瓷砖302不平行于墙面，然后通过位置调整机构301调整使距离相同，从而使瓷砖302与墙面平行；通过位置调整机构301带动瓷砖302运动到墙面，然后打开视觉相机311，拍照识别上一块瓷砖的位置以及上一块瓷砖与瓷砖302之间的砖缝间距，然后将识别结果反馈至控制器，通过位置调整机构301调整参数，使瓷砖302的位置满足设定砖缝间距要求；由于瓷砖胶粘稠度大，需要敲击方可使瓷砖302与墙面平行贴合，打开敲击驱动件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敲击瓷砖时会通过敲击弹簧308沿着弹簧导向柱315弹性回复，避免瓷砖302被敲击破坏，从而有效地保证瓷砖间的缝隙和瓷砖间的高度差，减少瓷砖空鼓现象的发生，提高了铺贴效率。

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。