一种智能高效铺砖机

阅读:1015发布:2020-08-04

专利汇可以提供一种智能高效铺砖机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种智能高效铺砖机,它包含行走 履带 和设于行走履带上的小车本体,所述小车本体由传动机构、立体运砖机构、滚筒刷浆机构、 凸轮 锁 紧机构、六边形放砖机构、砖 块 压实 机构、控 制模 块等组成。所述的传动机构将动 力 传到履带、立体运砖机构、凸轮锁紧机构、六边形放砖机构等。所述的立体运转机构将竖直堆放在一起的砖块分开,并将砖块一块接一块地向前运送。在砖块被传送过程中,滚筒刷浆机构将 水 泥浆均匀地涂抹到砖块的背面。所述的六边形放砖机构将砖块从上面连续准确地放置到地面上。砖块经过压实机构被压平整、严实。 控制模块 对整机的运行进行进行控制。这种智能高效铺砖机能够代替人完成铺砖作业任务,省时省力的同时也保证了铺砖的 质量 。,下面是一种智能高效铺砖机专利的具体信息内容。

1.一种智能高效铺砖机,包括行走履带和设于行走履带上的小车本体,其特征在于:
所述小车本体由传动机构、立体运砖机构、滚筒刷浆机构、凸轮紧机构、六边形放砖机构、砖压实机构、控制模块等组成,其中:
1) 传动机构包括电动机1(11)、电动机2(23)、皮带(22)、轴承(35)、履带(21);
2) 立体运砖机构;v带1(25)、v带2(8)、带轮1(7)、带轮2(26)、刮板(3) 、滚筒1(4)、支持架(5)、滑面(6);
3) 滚筒刷浆机构:滚筒2(10)、漏斗(9)、灰浆储存桶(24)、软管(40);
4) 凸轮锁紧机构:带滑槽的凸轮(19)、滚轮(27)、连杆1(28)、连杆2(29)、连杆3(32)、弯杆(34)、板1(31)、板2(33)、手爪(30)、夹具(14)、滑槽(37)、销钉1(43)、销钉2(44);
5) 六边形放砖机构:轴1(41)、轴3(45)、套环(36)、框架(15)、斜槽(12)、抽屉板(13)、滑动轴承(18)、弹簧减震器(20);
6) 砖块压实机构:轴2(42)、滚轮(17)、机架(16);
7) 控制模块单片机控制箱(38)、电源(39)、传感检测装置(46)。
2.根据权利要求1所述的立体运砖机构,其特征在于:砖块斜倚于滚筒1(4)上,所述v带1(25)带动竖直堆放在一起的砖块向前移动,砖块移动一定距离后由于重作用顺着滑面(6)向下滑动,此时装在滚筒上的刮板(3)也会给砖块一定的下滑动力,保证砖块能顺利平稳地滑下;前面的砖块平稳地滑到v带(8)上,后面的砖块向前移动并以相同的方式向下滑动,此过程实现了对砖块的分离与运送。
3.根据权利要求1所述的滚筒刷浆机构,其特征在于:所述的软管(40)将灰浆从灰浆储存桶(24)中运输到漏斗(9)中,漏斗下方装有的流量控制砂浆流量进行调节,泥砂浆流到砖块背面后会经过滚筒(10)的辊压,实现了对水泥砂浆的均匀涂抹。
4.根据权力要求1所述的凸轮锁紧机构,其特征在于:所述的凸轮(19)中有一圈具有特定轨迹的滑槽(37),滚轮(27)在滑槽(37)中滑动;滑槽(37)改变滚轮(27)到轴1(41)轴心的距离,滚轮(27)通过连杆1(28)控制夹具(14)运动,实现凸轮锁紧机构对砖块的夹紧与松开动作;具体而言:夹具(14)与六边形金属框架(15)在销钉(44)处连接,夹具(14)会随着框架(15)一起转动,当滑槽轨迹向轴1的(41)轴心靠近时,滚轮(27)通过连杆1(28)拉动销钉1(43)向轴1(41)的轴心运动,因而销钉1(43)通过连杆2(29)、连杆3(32)和弯杆(34)拉动两手爪(30)向内靠拢,对砖块进行夹持;当滑槽轨迹远离轴1(41)的轴心时,滚轮(27)通过连杆1(28)推动销钉1(43)远离轴1(41)的轴心,因而销钉1(43)通过连杆2(29)、连杆3(32)和弯杆(34)推动两手爪向外远离,对砖块进行松放;当滑槽轨迹是一段弧形时,滚轮到轴1(41)轴心的距离保持不变,两手爪之间的距离保持一定,砖块会被一直夹紧。
5.根据权利要求1所述的六边形放砖机构,其特征在于:所述的六边形放砖机构主要
由框架(15)、斜槽(12)和抽屉板(13)组成,框架(15)外圈的形状是六边形,砖块夹具(14)固定于框架(15)外圈上,框架(15)上方装有斜槽(12)和抽屉板(13);砖块通过立体运转机构运送到框架正上方后暂存在抽屉板(13)上,当传感检测装置(46)检测到六边形框架(15)外圈的某一边快要转动到水平时,抽屉板(13)会被向后推开,暂存在抽屉板(13)上的砖块会掉落到框架(15)外圈上并被夹具(14)夹住;随着外框的转动,砖块通过夹具(14 )被连续地从铺砖机上运送到地面上,实现对砖块连续高效地铺设,同时保证砖块间隙满足要求。
6.根据权力要求1所述的智能高效铺砖机,其特征在于:所述的六边形放砖机构可以
绕轴1(41)转动,其驱动力独立于小车本体的驱动力,轴1(41)连接在轴3(45)上,轴3(45)通过滑动轴承(18)和弹簧减震器(20)支撑着;一方面,铺砖过程中六边形放砖机构会发生微小的上下波动,六边形放砖机构的中心下降时,弹簧减震装置向上的弹力增大,因此六边形放砖机构对地面的压力大大减小,故所述弹簧减震装置可以自适应地调节这种波动,减小六边形放砖机构对地面的冲击;另一方面,铺砖过程中轴3(45)可以与小车本体发生相对滑动,因此放砖机构可以在一定程度上独立小车本体运动,故小车本体的间隙运动不会影响铺砖过程,即小车本体停止时放砖机构也在工作,这样,能够保证在相对平稳地状态下将砖块铺放在地面上。
7.根据权利要求1所述的智能高效铺砖机,其特征在于:所述的单片机控制箱(38)能控制电机的转动,从而控制小车作间隙运动,保证运砖机构、六边形放砖机构的协调运作,实现了对砖块智能高效地铺设;小车由单片机控制作间隙运动,当小车运动时,单片机控制立体运砖机构将砖块运送到框架(15)上方,当框架(15)上方的抽屉板(13)中有一块砖时,单片机控制运砖机构停止工作,随后传感检测装置(46)检测到框架(15)外圈的某条边快要水平时,单片机发出指令控制抽屉板(13)打开,砖块掉落并被夹具夹住;砖块被运送到接近地面时,单片机控制小车停住运动,而放砖机构继续工作;此过程中,当检测到抽屉中没有砖块时单片机又会控制运砖机构继续工作,同时,通过单片机控制模块的调控,v带25与v带8存在一定的速度关系,保证了砖块滑到v带8上能够紧接在一起,为后续连续性铺砖提供保障。

说明书全文

一种智能高效铺砖机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种建筑装潢机械,具体是一种用来铺设地面砖的机器。

背景技术

[0002] 随着现代城市中广场、超市、步行街、公园等大型公共场所建筑的不断修建,需要铺砖的场合越来越多,因此,如何高效率、高质量铺砖成为一个有研究价值的课题。目前,国内主要的铺砖方式仍为手工铺设,而手工铺设存在许多缺陷,如:砖间间隙不均、整体高低不平、地砖与地面粘结率低、铺设效率低、劳动强度高。而近几年出现的与铺砖机相关的设想,很多存在诸如铺砖种类单一、无法实现泥填涂、自动化程度低、质量难以保证等问题。因此,设计一种适应性较强、智能高效的铺砖机械势在必行。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种能代替人工操作,完成刷浆、放砖、压实等多道工序的智能高效铺砖机。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:研制一种地面铺砖机,该铺砖机包含行走履带和设于其上的小车本体,所述小车本体由传动机构、立体运砖机构、滚筒刷浆机构、凸轮紧机构、六边形放砖机构、砖压实机构、控制模块等组成。通过单片机智能控制和动传动,所述各机构协调运作。立体运砖机构实现对砖块的分离与连续性传送,传送途中经过刷浆机构,砖块背面将被均匀地涂抹上一层厚度适宜的水泥砂浆,砖块运送到特定位置时将被夹具夹紧。随着六边形放砖机构在地面上滚动,能连续高效地将砖块铺在地面上,再经过压实机构的作用砖块将被压平、压实。本铺砖机的设计,能够智能高效地完成铺砖过程中设计到的工序,并能保证铺砖的质量。
[0005] 所述传动机构包含驱动电机、v带、轴承、轴等,能保证为小车的行走以及各构件的运动提供动力。采用双履带行进方式便于对小车的直行与转向进行控制。
[0006] 所述立体运转机构通过v带将竖直堆放在一起的砖块向前运送,运送一小段距离后,前面的砖块由于重力将随着滑面滑到下面的v带上。控制好两条v带的速度,能使滑下来的砖块一块紧接一块地向前运送,为后续铺砖的连续性提供了保障。
[0007] 所述滚筒刷浆机构安放在距下面那条v带有一定高度的地方,水泥砂浆通过软管从存储桶抽送到漏斗中,漏斗控制着砂浆均匀流到砖块背面,砖块的向前运动将带动滚筒转动,实现对砂浆的均匀涂抹。
[0008] 所述凸轮锁紧机构由带滑槽的凸轮、夹具以及连杆组成,凸轮固定在支撑轴上而不能发生转动,夹具与所述六边形放砖机构通过连杆连接。在靠近凸轮边缘的部分开一道特定轨迹的滑槽,滑槽中内置有滚轮,滚轮通过连杆与夹具铰接起来。六边形放砖机构带着夹具绕轴心旋转,夹具通过连杆拉动滚轮在滑槽中滑动,设计好的滑槽轨迹能够改变夹具到小滚轮的径向距离,从而使两销钉发生相对移动,手爪将在夹持平面发生移动,实现对砖块的夹持与松开动作。
[0009] 所述凸轮锁紧机构的滑槽轨迹是通过力学运算分析,结合matlab软件的仿真优化以及实验验证得到的最优化结果,能保证砖块被夹住而不被损伤,以及砖块能被准确夹持与松放。
[0010] 所述六边形放砖机构外圈采用六边形造型,利用六边形的固有特性,所述六边形放砖机构可以保证砖块连续高效地铺设,且铺出来的砖块间隙能够满足建筑要求。
[0011] 所述弹簧减震支撑轴能够自适应地调节六边形放砖机构的上下波动,从而减小六边形放砖机构对地面产生的冲击。
[0012] 所述六边形放砖机构可以在一定程度上独立于小车本体工作,在小车本体停止运动后再将砖块铺放到地面上,减轻了小车机构震动对铺砖造成的影响,而小车停止时其他机构保持工作状态,为后续的放砖工序做好装备。这样为高效、高质量铺砖提供了保障。
[0013] 所述砖块压实机构安放在铺砖机的最后面,通过滚轮滚动时的均匀施力,完成对砖块的压实、压平。
[0014] 本发明有益效果是:可代替人工作业,完成运砖、刷浆、铺砖、压实等工序,具有智能高效、铺砖质量好、场地适应性强、铺砖类型丰富等特点,为广场、商业街和大型超市等场所提供了经济适用的装修设备。附图说明
[0015] 图1是本发明的结构示意图。
[0016] 图2是本发明夹具的结构示意图。
[0017] 图3是本发明六边形放砖机构的结构示意视图。
[0018] 图4是本发明的俯视图。
[0019] 图5是本发明轴测图。
[0020] 其中:1-挡砖板、2-砖块、3-刮板、4-滚筒1、5- 支撑架、6-滑面、7-带轮1、8-v带1、9-漏斗、10-滚筒2、11-电机1、12-斜槽、13-抽屉板、14-夹具、15-框架、16-机架、17-滚轮、18-滑动轴承、19-凸轮、20-弹簧减震器、21-履带、22-皮带、23-电机2、24-灰浆储存桶、25-v带2、26-带轮2、27-滚轮、28-连杆1、29-连杆2、30-手爪、31-板1、32-连杆
3、33-板2、34-弯杆、35-轴承、36-套环、37-滑槽、38-单片机控制箱、39-电源、40-软管、
41-轴1、42-轴2、43-销钉1、44-销钉2、轴3-45。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图进一步说明本发明的具体实施。
[0022] 参见图1-5,本发明包含传动机构、立体运砖机构、滚筒刷浆机构、凸轮锁紧机构、六边形放砖机构、砖块压实机构、控制模块等,传动机构为该铺砖机整体行进及各机构协调运作提供相应的动力,立体运转机构对砖块进行分离与传送,滚筒刷浆机构对砖块背面进行刷浆,凸轮锁紧机构完成对砖块的夹持与松放,六边形放砖机构完成对砖块的连续性铺放,压实机构完成对砖块的压平、压实,控制模块完成对该铺砖机行进的控制以及对各机构协调运作的控制。各机构的协调运作,该铺砖机智能高效地完成铺砖过程中运砖、刷浆、放砖、压实等工序,实现高效、高质量铺砖作业要求。
[0023] 参见图1和图4,砖块竖直堆放在v带25上,并与水平面成一定度的斜倚在滚筒4上。v带25由传动机构带动并将其上的砖块向前推动,砖块被推到v带25的末端时会顺着滑面6平稳地滑到v带8上,完成对砖块的分离与运送。此过程中,滚筒4起到支撑砖块的作用,设计成滚筒状是为了减小砖块下滑过程中其与砖块间产生的摩擦力大小,滚筒上的刮板3也会给砖块提供一定的下滑动力。通过控制模块的调控,v带25与v带8存在一定的速度关系,保证了砖块滑到v带8上能够紧接在一起,为后续连续性铺砖提供保障。
[0024] 参见图2和图3,销钉43和销钉44发生相对移动时,手爪18会在夹持平面移动,利用这一原理设计了凸轮锁紧机构,即通过通过特定的滑槽轨迹来控制手爪的运动形式,从而完成对砖块的夹持与松放动作。具体而言,靠近凸轮边缘处内嵌一圈具有特定轨迹的滑槽,滑槽中放有滚轮27,夹具14随着六边形的旋转并通过铰接的连杆28带动小滚轮15在滑槽37中滑动,滑动过程中由于滑槽轨迹形状的改变,导致夹具14到小滚轮27的径向距离发生改变,从而控制手爪运动。在最上方附近滑槽轨迹有一个外凸的变形,完成对砖块的夹紧动作,随后滑槽轨迹是一段圆弧,夹头夹紧砖块并随六边形机构一起旋转,在最下方附近滑槽轨迹也有一外凸的变形,完成对砖块的松放动作。
[0025] 参见图1、图3和图5,六边形放砖机构外圈的每条边上都固定着一个夹具,随着六边形放砖机构的旋转,利用六边形旋转的连续性,砖块会被一块紧接一块地放到地面。设计弹簧减震支撑轴45,能自适应地调整六边形放砖机构在滚动过程中发生的上下波动,从而减小装置对地面产生的冲击,另一方面使放砖机构能在一定程度上独立于小车本体工作,保证了铺砖的质量与效率。
[0026] 参见图1,铺砖过程中,安装在车体后面的滚筒17会在砖块上放生滚动,完成对砖块的压实、压平工序。
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