專利名稱：用于鋪設瓷磚地板的自動設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及建筑工業(yè)，并且特別是涉及地板的均勻和大面積鋪設。
如公知那樣，瓷磚以及通常地板的鋪設需要特殊的勞力和非常長的工作時間，造成成本增加。于是希望找到一種能夠使得地板在短時間內鋪設而不需要熟練工人的系統(tǒng)。
本發(fā)明的主要目的在于克服所述的問題，通過提供一種非常有效地鋪設瓷磚、陶器、磚塊、混凝土瓷磚等任何類型的地板而不需要熟練瓷磚鋪設工人并對于每單位時間的鋪設面積來說效率很大的設備。
這按照本發(fā)明通過提供一種自動裝置來實現(xiàn)，該自動裝置具有橋式起重機，該起重機設置同時抓握、對準和移動一個或多個瓷磚并且能夠沿著平行于地板的平面在多個導軌或引導件上移動的裝置，導軌相互共面并沿著相互垂直的兩個方向布置。
參考附圖從以下的詳細描述中將更好地理解本發(fā)明，附圖通過非限定的實例表示其優(yōu)選實施例。
在附圖中

圖1是表示本發(fā)明的裝置如何在鋪設瓷磚時運動的立體圖；圖2是表示瓷磚鋪設裝置的主要部分的立體圖；圖3是表示用于移動瓷磚承載夾具的系統(tǒng)的主要部分的分解視圖；圖4是瓷磚承載夾具移動系統(tǒng)的端部鏈條的分解視圖；圖5是表示夾具的可能定位以便直線或對角線鋪設瓷磚的立體圖；圖6是瓷磚承載夾具的分解視圖。
參考附圖，本發(fā)明的裝置基本上包括橋式起重機1、用于抓握、移動、鋪設瓷磚的裝置2、橋式起重機在逐一鋪設成排瓷磚時在其上運動第一軌道或成對平行導軌或引導件3以及垂直于第一軌道并且第一軌道和橋式起重機在其上整體運動的第二軌道或成對平行導軌或引導件4。
在下面進行參考的所披露實施例中，該裝置設置抓握移動定位裝置2，該裝置包括四個瓷磚承載夾具。當然，按照本發(fā)明，可以設置具有一個、兩個、三個、四個、五個或更多的夾具的裝置，從而在本發(fā)明的基礎上保持其創(chuàng)造性和技術教導不變。
換言之，處理將要鋪設的瓷磚的橋式起重機1沿著包括矩形框架的第一軌道3運動，第一軌道繼而沿著第二軌道4朝著垂直于橋式起重機1的運動方向的方向運動。
按照本發(fā)明，橋式起重機1在其上運動的兩個軌道3和4形成平行于瓷磚鋪設平面的平面如果橋式起重機1在第一軌道或框架3的運動方向指的是“橫向”，并且后者相對于第二軌道4的運動方向指的是“縱向”，一旦該裝置在第二軌道4的引導件之間鋪設四個橫向排的瓷磚(由于在所示的實例中設置四個瓷磚承載夾具)，那么橋式起重機1在第二軌道4上在縱向上運動，直到到達靠近剛剛鋪設的底層長度的將要鋪設的下一長度的底層為止，并且同樣在第一軌道或框架3上橫向運動，以便再次到達初始的瓷磚鋪設位置。為了節(jié)省時間，再次定位橋式起重機1的縱向、橫向運動最好是同時的。
此后將詳細描述本發(fā)明所包括的三個主要部分，也就是具有瓷磚處理裝置2的橋式起重機1、第一軌道或橫向框架3以及將在其上鋪設的底層上進行臨時固定或鋪設的第二縱向軌道4。橋式起重機1、橫向框架3和第二軌道4最好由金屬制成。
由于其鋪設瓷磚的功能，此后還稱為鋪設起重機的橋式起重機基本上包括垂直框架，該框架成形為顛倒的U形，其具有兩個垂直側直立件或肩部7以及上部水平橫梁8。每個直立件7的底部固定在各自的滑架9上，以便在相應的橫向軌道或引導件3上運動。
瓷磚抓握移動定位裝置2包括圍繞其縱向軸線轉動的水平軸13，它能夠通過兩個特殊的端部鏈條11驅動水平構架10。在其上部橫梁8之下布置在橋式起重機1的兩個側直立件7之間的構架10支承一個或多個夾具或鉗子2，以便抓握將要鋪設的瓷磚。
按照本發(fā)明的特定特征，這種特殊端部鏈條11的鏈節(jié)能夠在引導凹槽12內滑動，凹槽形成用于鏈條11以及夾具承載構架10的適當路徑。
特別是，框架和連接其上的夾具的運動是轉動平移的當夾具2在加載位置時，即在離開安裝者不需要彎腰的地面高度上的行程上端部，每個瓷磚放置在各自夾具上，其中其后側面向上，并且一旦夾具緊固，并且適當量的粘合劑涂覆在瓷磚上，夾具轉動并且降低到鋪設底層，直到其后側表面水平面向后者為止?，F(xiàn)在夾具的運動只是垂直橫向向下運動，使得足夠的壓力施加在瓷磚上，以便在每個瓷磚和鋪設底層之間均勻分布粘合劑。
一旦到達行程的預定下端，夾具松開瓷磚并且朝著相反方向運動。在短暫的垂直橫向運動之后，夾具同樣開始轉動以便再次到達瓷磚鋪設位置，該位置與在所示實施例中相對于鋪設底層的轉動大約130°相對應。
特別參考圖3和4，垂直于轉動軸13的軸線的兩個平行臂通過后者支承并且承載餃接其上的鏈條11的兩個上端部鏈節(jié)。這意味著鏈條11不直接圍繞驅動軸卷繞，而是跟隨離開軸13的轉動軸線一定距離處的預定路徑，該路徑通過各自引導件形成。在所披露的實施例中，鏈條11的每個鏈節(jié)最好設置至少一個滑動軸承14(或者其它滑滑動構件)，滑動軸承14在鏈條的整個運動期間內在相應的引導凹槽12內運動。更特別是，凹槽12形成用于鏈節(jié)的路徑，鏈節(jié)的形狀最好是與其切向的部段分支的圓周。由用于兩個端部鏈條11的引導件12形成的路徑相互鏡像。當然，鏈條11的長度使得與夾具承載構架10形成整體的下端鏈節(jié)在行程的上端部覆蓋圓周的一個長度，并且在行程的下端部到達各自引導凹槽的直線垂直長度的下端。在此方面，應該理解到在所示實施例中鏈條11的下端鏈節(jié)設置兩個滑動軸承14，滑動軸承在各自引導件12內滑動，以便造成構架10在其轉動平移運動的上部位置轉動，因此造成端部鏈節(jié)(以及與其形成整體的構架)跟隨引導件的曲率。
在鋪設下一排瓷磚之前，該裝置自動橫過一個預定步驟，該步驟具有與所選瓷磚加上相鄰瓷磚之間“間隙”相同的長度。這種橫向運動相對于第一軌道3進行。
在鋪設與第一軌道或框架3的長度相對應的所有瓷磚排之后，后者和鋪設起重機1一起在第二軌道4上朝著縱向側向移動，直到到達鋪設下一排瓷磚的位置為止。為此，鋪設起重機1與第一排鋪設對準，并且以前面類似的方式重復鋪設步驟。為了減小停滯時間，鋪設起重機相對于第一鋪設排的重新對準運動(即其相對于第一軌道或框架3向后移動直到初始位置)最好和這種框架相對于第二縱向軌道4的移動或側橫向運動同時進行。
在詳細披露例如夾具2的鋪設抓握/松開裝置和用于從上裝載位置運動到下鋪設位置的夾具驅動裝置之前，應該注意到鋪設起重機1最好通過安裝在側直立件7底部處的至少一個滑架9和相應引導區(qū)段之間的齒條和小齒輪裝置在框架3上運動，該引導區(qū)段是第一軌道或框架3的一部分。
更特別是，小齒輪與滑架形成整體并且與固定在滑架9在其上滾動的軌道3上的齒條嚙合。這種小齒輪通過公知類型的適當馬達轉動。
對于整個框架/鋪設起重機組件的運動來說，這里同樣設置齒條和小齒輪類型的移動裝置，這種齒條固定在第二縱向軌道4的兩個導軌中的至少一個內，并且與其嚙合并且通過錨固在框架3上另一馬達運動的小齒輪布置在在這種縱向軌道4上滑動的框架3的一個端部上。
最好是鋪設起重機1的兩個滑架9設置齒條和小齒輪移動裝置，并且橫向框架3的兩端設置相應的齒條和小齒輪移動裝置，以便確保鋪設起重機相對于將要鋪設的地板更加準確地運動，并且接著進行瓷磚的鋪設。通過沿著框架3的一側布置的軸來保證運動的最佳同步，框架3在第二軌道4上接合并運動兩個小齒輪。
對于控制接合將要鋪設的瓷磚的夾具的開啟/閉合的瓷磚承載夾具的驅動裝置來說，所披露的實施例提供相對的兩個垂直爪對G1和G2，它們能夠通過由動態(tài)油壓致動器15控制的機械驅動系統(tǒng)將瓷磚緊固到其所有四個側面上。
更特別是，每個爪與各自齒條形成整體，并且四個齒條與一個中央小齒輪嚙合，該小齒輪造成爪以最佳的同步方式閉合/開啟。
中央小齒輪的轉動通過動態(tài)油壓致動器15控制，該致動器在閉合(夾緊瓷磚)位置或開啟(松開瓷磚)位置上在行程端部處阻擋爪。為此，這里披露的裝置提供公知類型的液壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)設置適當?shù)谋煤凸?未示出)。
按照本發(fā)明提供的是將爪對G1和G2的移動行程的大小進行限制，以便對于不同尺寸的瓷磚來說，保證夾具的最大準確的開啟/閉合，使其需要按照瓷磚的有效尺寸來調節(jié)爪行程端部的位置。由于兩個爪對G1和G2與一個中央小齒輪嚙合，這種行程端部的調節(jié)是自對中的，這是因為由于只有一個小齒輪，爪的移動造成相對爪移動相同的程度。
有利的是，可以通過改變相應齒條的長度(例如通過增加適當?shù)难由炝?以不同方式調節(jié)爪對相對于其它爪對的行程端部，以便鋪設矩形瓷磚，而不需要該裝置的任何改型。
最后，夾具2可圍繞其鋪設平面轉動，使得瓷磚對角線鋪設。在這種情況下，夾具同樣通過將其相互分開來成對移動，并且保持側距離不變，從而正確定位瓷磚。為此，每個夾具2通過側部引導件16固定在構架10上，引導件橫向布置，或者相對于框架的軸線成角度布置。
這種構架10最好具有三角形截面，并且包括三個縱向構件，該構件布置成三角形并且通過多個橫向凸肋強化，凸肋放置在框架的整個長度上。瓷磚承載夾具2定位到構架10的三個側面之一上，即平行于行程下端處的鋪設底層的表面上。
鏈條11的引導凹槽12最好形成在連接到鋪設起重機1的側直立件7上的適當?shù)膭傂詡劝?2’上。
按照本發(fā)明，第二軌道4的導軌部分設置減振滑履5，滑履可以調節(jié)高度，使得軌道可以斜切。斜切最好通過公知類型的高精度激光指針進行。
應該理解到通過使用適當量的粘合劑，地板也可鋪設在不平整的鋪設底層上，這是由于所披露的裝置能夠將瓷磚鋪設在離開后者并平行于鋪設底層的預定平面上，只要在瓷磚下面分布的足夠粘合劑，以填充它們和鋪設底層之間的空間即可。
有利的是，本發(fā)明的裝置可以特別高的小時產量鋪設瓷磚，該產量可到達每天大約300平方米的鋪設速度。
本發(fā)明的另一優(yōu)點在于，僅通過鍵盤和顯示器輸入高度和間隙參數(shù)，站立的工人只需要將瓷磚定位到夾具上，并且在其上分布足夠的粘合劑，以便填充鋪設底層和瓷磚之間的空間。
本發(fā)明的另一優(yōu)點在于較少的瓷磚損壞，而對于手工鋪設來說，工人很輕地敲擊而使得每個瓷磚分布有粘合劑。但是，即使這種敲擊不很大，它們受到本身很脆弱的瓷磚區(qū)域的限制。相比之下，所披露的裝置通過在瓷磚的所有表面上施加均勻恒定壓力來鋪設瓷磚。
在所描述的實施例中，運動、致動器和馬達通過一個或多個公知類型的個人計算機來控制，該計算機通常通過本領域普通技術人員所使用。
不言自明的是作為液壓致動器的選擇，對于本領域普通技術人員公知的相同操作來說，還可以使用氣動系統(tǒng)或機械和/或電氣系統(tǒng)。
在本發(fā)明簡化的變型中，第一軌道或框架3在第二縱向軌道4上的運動不通過馬達控制，而是通過工人手動控制。
權利要求
1.一種用于鋪設瓷磚、坯塊、陶器或類似物的地板的自動裝置，其中該裝置包括設置用于同時抓握、對準、移動和鋪設一個或多個瓷磚的裝置并且能夠沿著平行于地板的平面在一對導軌或引導件(3、4)上運動的橋式起重機(1)，導軌大致相互共面并且沿著相互垂直的兩個方向布置。
2.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，所述成對的導軌包括第一軌道或成對的平行引導件(3)，在逐一鋪設成排的瓷磚時所述橋式起重機(1)在該軌道上運動；以及第二軌道或成對的平行引導件(4)，第二軌道垂直于第一軌道，并且第一軌道(3)和橋式起重機(1)與其一起在第二軌道上手動或自動運動。
3.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，處理將要鋪設的瓷磚的橋式起重機(1)沿著包括矩形框架的第一軌道(3)運動，第一軌道(3)繼而在第二軌道(4)上朝著橋式起重機(1)的運動方向上的方向運動。
4.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，橋式起重機(1)在其上運動的兩個軌道(3和4)形成平行于瓷磚鋪設平面的平面，橋式起重機(1)在該平面上在第一軌道和框架(3)上朝著橫向運動，第一軌道繼而朝著縱向在第二軌道(4)上運動，橫向、縱向運動相互獨立。
5.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，橋式起重機或鋪設起重機(1)基本上包括成形為顛倒U形的垂直框架，該框架具有兩個垂直側直立件或肩部(7)和上部水平橫梁(8)，每個直立件(7)的底部固定到各自滑架(9)上，滑架能夠在第一軌道或框架(3)的相應軌道或引導件上運動。
6.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，所述瓷磚抓握移動定位裝置包括圍繞其縱向軸線轉動的水平軸(13)并能夠通過兩個特殊端部鏈條(11)驅動水平構架(10)，所述構架(10)支承一個或多個夾具或鉗子(2)，以便抓握將要鋪設的瓷磚。
7.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述構架(10)在其上部橫梁(8)之下布置在鋪設起重機(1)的兩個側直立件(7)之間。
8.如權利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述特殊端部鏈條(11)的鏈節(jié)能夠在適當引導凹槽(12)內滑動，凹槽形成鏈條(11)以及構架(10)承載夾具(2)的的適當路徑。
9.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，構件(10)以及連接其上的夾具(2)的運動是轉動平移的當夾具(2)在行程的上端部處的瓷磚裝載位置上，每個瓷磚放置在各自夾具上，其中其后側面向上，并且一旦夾具緊固，并且適當量的粘合劑涂覆在瓷磚上，夾具轉動并且降低到鋪設底層，直到其后側表面水平面向后者為止，現(xiàn)在夾具(2)的運動只是垂直橫向向下運動，使得足夠的壓力施加在瓷磚上，以便在每個瓷磚和鋪設底層之間均勻分布粘合劑。
10.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，一旦到達行程的下端，夾具(2)松開瓷磚并且朝著相反方向運動，使得在短暫的垂直橫向運動之后，夾具同樣開始轉動以便再次到達瓷磚鋪設位置。
11.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，夾具(2)的瓷磚裝載位置與相對于鋪設底層的轉動大約130°相對應。
12.如從權利要求6開始的任一權利要求所述的裝置，其特征在于，垂直于轉動軸(13)的軸線的兩個平行臂通過后者支承并且承載餃接其上的鏈條(11)的兩個上端部鏈節(jié)，因此這意味著鏈條(11)不直接圍繞驅動軸(13)卷繞，而是跟隨離開軸(13)的轉動軸線一定距離處的預定路徑，鏈條的所述路徑通過各自引導件形成。
13.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，鏈條(11)的每個鏈節(jié)設置至少一個滑動軸承(14)或者其它滑滑動構件，滑動軸承(14)在鏈條的整個運動期間內在相應的引導凹槽(12)內運動。
14.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，凹槽(12)形成用于鏈節(jié)的路徑，鏈節(jié)的形狀最好是與其切向的部段分支的圓周，由用于兩個端部鏈條(11)的引導件(12)形成的路徑相互鏡像。
15.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，鏈條(11)的長度使得與夾具承載構架(10)形成整體的下端鏈節(jié)在行程的上端部覆蓋引導凹槽(12)的圓周的一個長度，并且在行程的下端部到達各自引導凹槽的直線垂直長度的下端。
16.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，鏈條(11)的下端鏈節(jié)設置兩個滑動軸承(14)，滑動軸承在各自引導件(12)內滑動，以便造成構架(10)在其轉動平移運動的上部位置轉動，因此造成端部鏈節(jié)(以及與其形成整體的構架)跟隨引導件的曲率。
17.如從權利要求2開始的任一權利要求所述的裝置，其特征在于，在鋪設處理裝置將瓷磚鋪設在鋪設底層之后，該裝置自動橫過一個預定步驟，該步驟具有與所選瓷磚加上相鄰瓷磚之間“間隙”相同的長度，在鋪設下一排瓷磚之前，所述橫向運動相對于第一軌道(3)進行。
18.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，在鋪設與第一軌道或框架(3)的長度相對應的所有瓷磚排之后，后者和鋪設起重機1一起在第二軌道(4)上朝著縱向側向移動，直到到達鋪設下一排瓷磚的位置為止，使得鋪設起重機(1)與第一排鋪設對準，并且以前面類似的方式重復鋪設步驟。
19.如從權利要求5開始的任一權利要求所述的裝置，其特征在于，鋪設起重機(1)通過安裝在側直立件(7)底部處的至少一個滑架(9)和相應引導區(qū)段之間的齒條和小齒輪裝置在框架(3)上運動，該引導區(qū)段是第一軌道或框架(3)的一部分。
20.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，小齒輪與滑架(9)形成整體并且與固定在滑架(9)在其上滾動的軌道(3)上的齒條嚙合，所述小齒輪通過公知類型的適當馬達轉動。
21.如從權利要求5開始的任一權利要求所述的裝置，其特征在于，整個框架/鋪設起重機組件的運動通過齒條和小齒輪類型的移動裝置來控制，所述齒條固定在第二縱向軌道(4)的兩個導軌中的至少一個內，并且與其嚙合并且通過錨固在框架(3)上另一馬達運動的小齒輪布置在所述縱向軌道(4)上滑動的框架(3)的一個端部上。
22.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，鋪設起重機(1)的兩個滑架(9)設置齒條和小齒輪移動裝置，并且橫向框架(3)的兩端設置相應的齒條和小齒輪移動裝置，以便確保鋪設起重機相對于將要鋪設的地板更加準確地運動，并且接著進行瓷磚的鋪設，通過沿著框架(3)的一側布置的軸來保證運動的最佳同步，框架(3)在第二軌道(4)上接合并運動兩個小齒輪。
23.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，控制接合將要鋪設的瓷磚的夾具的開啟/閉合的瓷磚承載夾具的驅動裝置設置相對的兩個垂直爪對(G1和G2)，它們能夠通過由動態(tài)油壓致動器(15)控制的機械驅動系統(tǒng)將瓷磚緊固到其所有四個側面上。
24.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，每個爪與各自齒條形成整體，并且四個齒條與一個中央小齒輪嚙合，該小齒輪造成爪以最佳的同步方式閉合/開啟。
25.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，中央小齒輪的轉動通過動態(tài)油壓致動器控制，該致動器在閉合(夾緊瓷磚)位置或開啟(松開瓷磚)位置上在行程端部處阻擋爪，公知類型的液壓系統(tǒng)設置適當?shù)谋煤凸?未示出)。
26.如從權利要求23開始的任一權利要求所述的裝置，其特征在于，將爪對(G1和G2)的移動行程的大小進行限制，以便對于不同尺寸的瓷磚來說，保證夾具的最大準確的開啟/閉合，使其需要按照瓷磚的有效尺寸來調節(jié)爪行程端部的位置。
27.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，由于兩個爪對(G1和G2)與一個中央小齒輪嚙合，這種行程端部的調節(jié)是自對中的，這是因為由于只有一個小齒輪，爪的移動造成相對爪移動相同的程度。
28.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，改變相應齒條的長度(例如通過增加適當?shù)难由炝?以便以不同方式調節(jié)爪對相對于其它爪對的行程端部，以便鋪設矩形瓷磚，而不需要該裝置的任何改型。
29.如從權利要求6開始的任一權利要求所述的裝置，其特征在于，夾具(2)圍繞其鋪設平面轉動，使得瓷磚對角線鋪設，夾具同樣通過將其相互分開來成對移動，并且保持側距離不變，從而正確定位瓷磚。
30.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，每個夾具(2)通過側部引導件(16)固定在構架(10)上，引導件橫向布置，或者相對于構架的軸線成角度布置。
31.如從權利要求6開始的任一權利要求所述的裝置，其特征在于，構架(10)具有三角形截面，并且包括三個縱向構件，該構件布置成三角形并且通過多個橫向凸肋強化，凸肋放置在框架的整個長度上，瓷磚承載夾具(2)定位到構架(10)的平行于行程下端處的鋪設底層的側面上。
32.如從權利要求8開始的任一權利要求所述的裝置，其特征在于，鏈條(11)的引導凹槽(12)形成在連接到鋪設起重機(1)的側直立件(7)上的適當?shù)膭傂詡劝?12’)上。
全文摘要
一種用于非常有效地鋪設例如瓷磚、坯塊、陶器或混凝土瓷磚的地板而不需要熟練鋪設工人并且單位時間鋪設效率高的裝置。所述裝置是自動的并且包括設置用于同時抓握、對準、移動和鋪設一個或多個瓷磚的裝置并且能夠沿著平行于地板的平面在一對導軌或引導件上運動的橋式起重機，導軌大致相互共面并且沿著相互垂直的兩個方向布置。
文檔編號E04F21/20GK1777729SQ200480010528
公開日2006年5月24日 申請日期2004年2月19日 優(yōu)先權日2003年2月19日
發(fā)明者L·迪賈科莫 申請人:Di.Gi.建筑機械有限責任公司