一种建筑材料铺贴设备的制作方法

1.本实用新型涉及建筑机器人技术领域，尤其涉及一种建筑材料铺贴设备。


背景技术：

2.建筑装修需对厨房、卫生间和公共区域的墙壁铺贴瓷砖。由于工艺精度和墙砖验收标准的要求，目前国内大型建筑物的墙壁铺贴瓷砖工作还是由人工铺贴完成。铺贴瓷砖工两人一组，一天能够完成大约30m2的瓷砖铺贴工作，整体工作效率不高。从长远看，目前国内乃至国际上，建筑装修工人的平均年龄逐渐增加，工人数量越来越少，导致用工成本的逐年增加，由机器人替代人来完成墙面瓷砖铺贴是一种较好的解决方案。
3.现有的墙砖铺贴设备在执行瓷砖铺贴作业时，瓷砖涂抹和瓷砖铺贴串联进行，先利用机械臂抓取瓷砖，然后进行瓷砖胶涂抹，瓷砖胶涂抹完毕后，利用机械臂进行瓷砖铺贴，综合效率较低。
4.因此，亟待需要一种建筑材料铺贴设备以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种建筑材料铺贴设备，能够实现建筑材料的转移作业、胶涂抹作业以及铺贴作业分离，使得铺贴作业能与胶涂抹作业或转移作业同时进行，提高建筑材料铺贴效率。
6.为实现上述目的，提供以下技术方案：
7.一种建筑材料铺贴设备，包括：
8.涂抹装置，所述涂抹装置用于对涂胶位置处的所述建筑材料进行涂胶，定义其为第一工作状态；
9.供料装置，所述供料装置用于将所述建筑材料转移入所述涂胶位置，定义其为第二工作状态；
10.铺贴装置，用于抓取涂胶后的所述建筑材料移出所述涂胶位置并铺贴涂胶后的所述建筑材料于待铺贴位置，定义所述铺贴装置铺贴所述建筑材料于所述待铺贴位置为第三工作状态；
11.控制系统，所述控制系统控制所述第一工作状态和第二工作状态中的任一个与所述第三工作状态同时进行，相比现有技术中第三工作状态与第一工作状态和第二工作状态只能错开进行，能够大大提高瓷砖铺贴效率。
12.作为所述建筑材料铺贴设备的可选方案，所述供料装置包括：
13.放置架，用于放置建筑材料；
14.夹取机构，可升降地设置在所述放置架上，并能够夹取所述放置架上的建筑材料；
15.升降驱动机构，能够驱动所述夹取机构升降以将所述建筑材料转移至所述涂胶位置，无需铺贴装置将建筑材料转移至涂抹装置上，实现建筑材料的涂胶作业和建筑材料的铺贴作业分离，从而可实现第一工作状态和第二工作状态中至少一个与第三工作状态同时
进行，提高铺贴效率。
16.作为所述建筑材料铺贴设备的可选方案，所述夹取机构包括第一夹持组件和第二夹持组件，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件之间形成夹持所述建筑材料的夹持空间，所述夹持空间的大小可调，以夹紧或松开建筑材料。
17.优选地，所述夹持空间的宽度或长度可调，以夹紧或松开建筑材料的宽度方向或长度方向的两边。
18.作为所述建筑材料铺贴设备的可选方案，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件均包括：
19.安装件，与所述升降驱动机构的输出端固定连接；
20.所述第一夹持组件和所述第二夹持组件中的至少一个还包括夹持件和夹持驱动模组，所述夹持件和所述夹持驱动模组均设置在所述安装件上，所述夹持驱动模组用于驱动对应的所述夹持件沿靠近或远离另一所述安装件的方向移动。
21.优选地，所述第一夹持组件包括所述安装件、所述夹持件和所述夹持驱动模组，所述第二夹持组件包括安装件，所述第一夹持组件中的所述夹持驱动模组驱动所述夹持件与所述第二夹持模组中的所述安装件相配合以夹持建筑材料。作为所述建筑材料铺贴设备的可选方案，所述第一夹持组件和/或所述第二夹持组件还包括接近传感器，所述接近传感器设置于所述夹持件上，用于感应待夹持的所述建筑材料。当所述接近传感器检测到夹持件到达与放置区上最上方第一个建筑材料相对应的位置时，所述升降驱动机构停止驱动，所述夹持驱动模组驱动夹持件移动，从而完成最上方第一个建筑材料的夹取。
22.作为所述建筑材料铺贴设备的可选方案，所述夹持驱动模组还包括夹持驱动件、相配合的齿轮和齿条，所述齿轮与所述夹持驱动件的输出端连接且所述齿轮的轴线竖直延伸，所述齿条与所述夹持件固定连接，所述夹持驱动件驱动所述齿轮转动，进而带动所述齿条移动，从而使与所述齿条固定连接的所述夹持件移动，完成夹取建筑材料的工作。
23.作为所述建筑材料铺贴设备的可选方案，所述夹持件上设置有夹紧块，所述夹紧块用于与所述建筑材料接触，所述夹紧块由具有弹性形变的材料制成，使所述夹紧块具有一定的缓冲，一方面能够保证夹紧建筑材料，另一方面还能够避免夹持力过大造成建筑材料的损坏。
24.作为所述建筑材料铺贴设备的可选方案，所述升降驱动机构包括：
25.升降架，可升降地设置在所述放置架上，所述升降架用于安装所述夹取机构；
26.升降驱动组件，用于驱动所述升降架相对于所述放置架升降。
27.作为所述建筑材料铺贴设备的可选方案，所述升降架包括：
28.升降滑轨，多个所述升降滑轨围设在所述放置架周侧，所述放置架上设置有与所述升降滑轨滑动配合的升降滑块，所述升降滑轨与所述夹取机构固定连接；
29.连接架，用于连接多个所述升降滑轨，所述升降驱动组件的输出端与所述连接架固定连接。通过使所述升降滑轨贴合所述放置架的所述支撑架升降，使所述供料装置的整体结构紧凑，避免占用所述铺贴装置的运动空间
30.作为所述建筑材料铺贴设备的可选方案，所述涂抹装置包括：
31.夹紧机构，位于所述放置架的正上方，用于夹紧所述夹取机构转移的建筑材料；
32.涂抹机构，用于对所述夹紧机构上的建筑材料进行涂胶。所述夹紧机构与所述放
置架上最上方的建筑材料中间预留一定的空间，以便于所述铺贴装置的执行机构进入所述空间内取走夹紧机构上的建筑材料。
33.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
34.本实用新型提供的建筑材料铺贴设备中，包括供料装置、涂抹装置、铺贴装置和控制系统。涂抹装置用于对涂胶位置处的建筑材料进行涂胶，定义其为第一工作状态；供料装置用于将建筑材料转移入涂胶位置，定义其为第二工作状态；铺贴装置用于抓取涂胶后的建筑材料移出涂胶位置并铺贴涂胶后的建筑材料于待铺贴位置，定义铺贴装置铺贴建筑材料于待铺贴位置为第三工作状态；控制系统控制第一工作状态和第二工作状态中的任一个与第三工作状态同时进行，相比现有技术中第三工作状态与第一工作状态和第二工作状态只能错开进行，能够大大提高瓷砖铺贴效率。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
36.图1为本实用新型实施例提供的建筑材料铺贴设备中铺贴装置抓取涂抹装置上建筑材料的结构示意图；
37.图2为本实用新型实施例提供的建筑材料铺贴设备中铺贴装置进行铺贴建筑材料的结构示意图；
38.图3为本实用新型实施例提供的供料装置的结构示意图；
39.图4为本实用新型实施例提供的第一夹持组件的结构示意图；
40.图5为本实用新型实施例提供的建筑材料铺贴设备的结构示意图。
41.附图标记：
42.100
‑
建筑材料；
[0043]1‑
移动底盘；
[0044]2‑
供料装置；
[0045]
21
‑
放置架；211
‑
支撑架；212
‑
放置区；
[0046]
22
‑
夹取机构；221
‑
第一夹持组件；2211
‑
安装件；2212
‑
夹持件；2213
‑
夹紧块；2214
‑
接近传感器；2215
‑
平移滑轨；2216
‑
平移滑块；2217
‑
夹持驱动件；2218
‑
齿轮；2219
‑
齿条；222
‑
第二夹持组件；
[0047]
23
‑
升降驱动机构；231
‑
升降架；2311
‑
升降滑轨；2312
‑
连接架；232
‑
升降驱动组件；2321
‑
升降驱动件；2322
‑
丝杆；2323
‑
丝杆螺母；233
‑
升降滑块；
[0048]3‑
涂抹装置；31
‑
夹紧机构；32
‑
涂抹机构；33
‑
泵送机构；34
‑
料桶；35
‑
导料板；
[0049]4‑
铺贴装置；41
‑
执行机构；42
‑
多轴机械臂；
[0050]5‑
升降装置；
[0051]6‑
电控柜。
具体实施方式
[0052]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0053]
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0054]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0055]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0056]
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0057]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0058]
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0059]
如图1
‑
图2所示，本实施例提供了一种建筑材料铺贴设备，包括移动底盘1、供料装置2、涂抹装置3、铺贴装置4、升降装置5、电控柜6和控制系统。其中，控制系统设置在电控柜6中。
[0060]
可选地，所述涂抹装置3用于对涂胶位置的建筑材料100进行涂胶，定义其为第一工作状态；供料装置2用于将建筑材料100转移至涂胶位置上，定义其为第二工作状态；铺贴装置4用于抓取涂胶后的建筑材料100移出涂胶位置并铺贴涂胶后的建筑材料100于待铺贴位置，定义铺贴装置4铺贴建筑材料100于待铺贴位置为第三工作状态；控制系统控制第一
工作状态和第二工作状态中的任一个与第三工作状态同时进行。在铺贴作业过程中，通过供料装置2的辅助，可实现涂抹装置3的建筑材料100的涂胶作业和铺贴装置4的建筑材料100的铺贴作业分离，且两者可同时进行，相比现有技术中第三工作状态与第一工作状态和第二工作状态只能错开进行，能够大大提高建筑材料100铺贴效率。
[0061]
本实施例中的建筑材料100为瓷砖，当然，也可以是替换成其他需铺贴的建筑材料。
[0062]
在一个实施例中，所述供料装置2、所述涂抹装置3和所述铺贴装置4均设置在移动底座1上，从而实现建筑材料铺贴设备的可移动功能。可选地，移动底座1可选用agv小车，以实现预设铺贴范围内按照规定路线自动铺贴建筑材料100，提高建筑材料铺贴设备的铺贴范围及铺贴效率。
[0063]
可选地，所述铺贴装置4包括执行机构41和多轴机械臂42，多轴机械臂42的输出端与执行机构41固定连接，执行机构41能够吸附和/或夹取涂抹装置3上的建筑材料100。
[0064]
在一个实施例中，所述升降装置5设置在移动底座1上，铺贴设备4中的多轴机械臂42设置在升降装置5上，升降装置5能够驱动铺贴设备4升降，从而实现大面积铺贴。可选地，所述升降装置5可选用多级升降装置，使铺贴装置4的输出端能够到达墙面更高的位置进行铺贴作业。进一步优选地，每级升降均可采用伺服电机、减速机驱动齿轮带动齿条的方式实现上下运动。伺服电机能够精确控制升降装置5的升降高度，保证墙砖铺贴的精度，降低不良率，提高作业效率。
[0065]
在一个实施例中，所述电控柜6内的控制系统与供料装置2、涂抹装置3、铺贴装置4和升降装置5通讯连接，以控制各个装置协同工作，实现自动化铺贴作业。
[0066]
如图3所示，所述供料装置2包括放置架21、夹取机构22和升降驱动机构23。
[0067]
在一个实施例中，所述放置架21用于放置建筑材料100；所述夹取机构22可升降地设置在放置架21上，并能够夹取放置架21上的建筑材料100；所述升降驱动机构23能够驱动夹取机构22升降以将建筑材料100转移至涂抹装置3，无需铺贴装置4将建筑材料100转移至涂抹装置3上，实现建筑材料100的涂胶作业和建筑材料100的铺贴作业分离，从而可实现第一工作状态和第二工作状态中至少一个与第三工作状态同时进行，提高铺贴效率。
[0068]
在一个实施例中，所述放置架21包括支撑架211和放置区212，其中，支撑架211为中空框架结构，以便于放置电控柜6或其他部件，缩小整机尺寸；放置区212设置在支撑架211的上方。可选地，放置区212上放置建筑材料100的片数一般为墙面贴一列建筑材料100的整数倍，具体可根据整机载重及空间布局进行适当调整。
[0069]
在一个实施例中，所述夹取机构22包括第一夹持组件221和第二夹持组件222，第一夹持组件221和第二夹持组件222之间形成夹持建筑材料100的夹持空间，夹持空间的大小可调，以夹紧或松开建筑材料100。
[0070]
可选地，如图4所示，所述第一夹持组件221包括安装件2211、夹持件2212、夹紧块2213、接近传感器2214、平移滑轨2215、平移滑块2216和夹持驱动模组。
[0071]
在一个实施例中，所述安装件2211与所述升降驱动机构23的输出端固定连接；所述夹持件2212沿靠近或远离所述第二夹持组件222的夹持端的方向可移动地设置在安装件2211上；所述夹持驱动模组设置在安装件2211上，用于驱动夹持件2212沿靠近或远离第二夹持组件222的夹持端的方向移动，从而实现夹持件2212与第二夹持组件222的夹持端配合
夹紧建筑材料100。
[0072]
在一个实施例中，所述接近传感器2214设置于夹持件2212上，用于检测夹持件2212是否达到放置区212上最上方第一个建筑材料100的位置。在实际作业中，当接近传感器2214检测到夹持件2212到达与放置区212上最上方第一个建筑材料100相对应的位置时，升降驱动机构23停止驱动，夹持驱动模组驱动夹持件2212移动，从而完成最上方第一个建筑材料100的夹取。当完成建筑材料100的夹取后，升降驱动机构23继续驱动夹取机构22向上运动，直至夹取机构22上的建筑材料100移动至涂抹装置3处。
[0073]
可选地，所述夹持件2212上设置有夹紧块2213，所述夹紧块2213用于直接夹紧建筑材料100。当夹紧块2213靠位置来判定是否完成建筑材料100的夹紧时，夹紧块2213由具有弹性形变的材料制成，使夹紧块2213具有一定的缓冲，一方面能够保证夹紧建筑材料100，另一方面还能够避免夹持力过大造成建筑材料100的损坏。
[0074]
可选地，所述夹持驱动模组可以用直线驱动器，比如气缸、电推杆等其他可实现夹持件2212直线运动的驱动器。
[0075]
在一个实施例中，所述夹持驱动模组包括夹持驱动件2217、相配合的齿轮2218和齿条2219，所述齿轮2218与所述夹持驱动件2217的输出端固定连接，且所述齿轮2218的轴线竖直延伸，所述齿条2219与所述夹持件2212固定连接。在本实施例中，所述夹持驱动件2217可选用伺服电机，所述夹持驱动件2217驱动所述齿轮2218转动，进而带动所述齿条2219移动，从而使与所述齿条2219固定连接的所述夹持件2212移动，完成夹取建筑材料100的工作。
[0076]
在一个实施例中，所述第二夹持组件222仅包括安装件，该安装件与第一夹持组件221中的夹持件2212配合完成建筑材料100的夹取工作。可选地，第二夹持组件222中的安装件可以与第一夹持组件221中的安装件2211固定连接，其增加夹取机构22整体的结构刚性。需要说明的是，在其他实施例中，所述第二夹持组件222可选用与上述第一夹持组件221相同的结构，当然所述第二夹持组件222也可以选用其他结构，只要能够实现所述第一夹持组件221和所述第二夹持组件222之间的夹持距离可调节完成夹持建筑材料100的工作即可，在此不再一一举例说明。
[0077]
如图3所示，所述升降驱动机构23包括升降架231和升降驱动组件232，升降架231可升降地设置在放置架21上，升降架231用于安装夹取机构22；升降驱动组件232用于驱动升降架231相对于放置架21升降，从而完成将夹取机构22上的建筑材料100上升至涂抹装置3上。
[0078]
可选地，所述升降架231包括升降滑轨2311和连接架2312，多个所述升降滑轨2311可升降地围设在所述放置架21周侧，所述放置架21上设置有与所述升降滑轨2311滑动配合的所述升降滑块233，所述升降滑轨2311与所述夹取机构22固定连接；所述连接架2312用于连接多个升降滑轨2311，所述升降驱动组件232的输出端与所述连接架2312固定连接，以实现驱动所述连接架2312带动所述升降滑轨2311升降。通过使所述升降滑轨2311贴合所述放置架21的支撑架211升降，使所述供料装置2的整体结构紧凑，避免占用所述铺贴装置4的运动空间。在其他实施例中，升降架231还可以采用其他结构，只要能够实现避让所述放置架21以及所述夹取机构22的夹紧动作，并实现所述夹取机构22安装即可，在此不再一一举例说明。
[0079]
在一个实施例中，所述升降驱动组件232包括升降驱动件2321、丝杆2322和丝杆螺母2323，所述升降驱动件2321驱动所述丝杠2322转动，所述丝杠螺母2323与所述丝杠2322螺纹配合，且所述丝杆螺母2323固定在所述连接架2312上，从而实现所述升降驱动件2321驱动所述丝杠2322转动，进而使所述丝杠螺母2323带动所述连接架2312升降。在本实施例中，所述升降驱动件2321可选用伺服电机。
[0080]
如图5所示，所述涂抹装置3包括夹紧机构31、涂抹机构32、泵送机构33、料桶34和导料板35。
[0081]
在一个实施例中，所述夹紧机构31位于放置架21的正上方，用于夹紧夹取机构22转移的建筑材料100；所述涂抹机构32用于对夹紧机构31上的建筑材料100进行涂胶。其中，所述夹紧机构31与所述放置架21上最上方的建筑材料100中间预留一定的空间，以便于所述铺贴装置4的执行机构41进入该空间内取走所述夹紧机构31上的建筑材料100。
[0082]
在一个实施例中，所述涂抹机构32设置于夹紧机构31的上方，涂抹机构32中的涂抹器通过相对于建筑材料100移动，完成对建筑材料100的涂胶作业。可选地，所述涂抹器可选用齿形刮板，一方面便于将建筑材料胶均匀铺开，对建筑材料胶进行整形，另一方面能够将多余地建筑材料胶刮至建筑材料100的边缘。
[0083]
在一个实施例中，所述导料板35设置在夹紧机构31的一侧，所述导料板35的上端对接正在涂胶的建筑材料100，其下端对接料桶34，涂抹机构32的涂抹器能够将建筑材料100上多余的建筑材料胶刮至导流板35，然后在导流板35的作用下回收至料桶34，实现建筑材料胶的充分利用，降低成本。
[0084]
在一个实施例中，所述泵送机构33与所述料桶34连接，所述泵送机构33用于将所述料桶34内的建筑材料胶泵送至所述涂抹机构32的涂抹器，以实现建筑材料胶的自动供料。
[0085]
可选地，所述泵送机构33由电机减速机驱动机构、螺杆泵等组成。操作者手工将搅拌好的建筑材料胶倒入料桶34中，当需要涂抹建筑材料胶时电机减速机驱动机构带动螺杆泵使建筑材料胶通过软管进入涂抹机构32的涂抹器中。
[0086]
为了方便理解，本实施例提供的建筑材料铺贴设备的工作过程如下：
[0087]
进行第二工作状态作业：供料装置2中，升降驱动机构23驱动夹取机构22升高到指定位置，由夹紧机构31夹紧夹取机构22上的建筑材料100；
[0088]
进行第一工作状态作业：涂抹机构32对夹紧机构31上的建筑材料100进行涂胶，同时升降驱动机构23驱动夹取机构22下降至原位；
[0089]
进行第三工作状态作业：铺贴装置4抓取第一片建筑材料100，将其移出涂胶位置并转移至待铺贴位置进行建筑材料铺贴作业；在第三工作状态过程中，供料装置2进行第二片建筑材料100的上料，涂抹机构32完成第二片建筑材料100的涂胶；待第一次第三工作状态作业完成后，铺贴装置4可直接进行第二次第三工作状态作业，而无需等待，在此过程中完成第三片建筑材料100的上料及涂胶，如此循环。
[0090]
该方案相对于现有技术中利用铺贴装置实现建筑材料的上料涂胶和铺贴的串行方案，节省了铺贴装置抓砖到指定位置涂胶及涂胶时间(一般为一分多钟)，能够减少了一半的时间，效率是之前的两倍。
[0091]
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会
理解，本实用新型不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。