專利名稱：一種智能高效鋪磚機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑裝潢機(jī)械，具體是一種用來鋪設(shè)地面磚的機(jī)器。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代城市中廣場、超市、步行街、公園等大型公共場所建筑的不斷修建，需要鋪磚的場合越來越多，因此，如何高效率、高質(zhì)量鋪磚成為一個(gè)有研究價(jià)值的課題。目前，國內(nèi)主要的鋪磚方式仍為手工鋪設(shè)，而手工鋪設(shè)存在許多缺陷，如磚間間隙不均、整體高低不平、地磚與地面粘結(jié)率低、鋪設(shè)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度高。而近幾年出現(xiàn)的與鋪磚機(jī)相關(guān)的設(shè)想，很多存在諸如鋪磚種類單一、無法實(shí)現(xiàn)水泥填涂、自動(dòng)化程度低、質(zhì)量難以保證等問題。 因此，設(shè)計(jì)一種適應(yīng)性較強(qiáng)、智能高效的鋪磚機(jī)械勢在必行。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能代替人工操作，完成刷漿、放磚、壓實(shí)等多道工序的智能高效鋪磚機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案研制一種地面鋪磚機(jī)，該鋪磚機(jī)包含行走履帶和設(shè)于其上的小車本體，所述小車本體由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、立體運(yùn)磚機(jī)構(gòu)、滾筒刷漿機(jī)構(gòu)、凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)、六邊形放磚機(jī)構(gòu)、磚塊壓實(shí)機(jī)構(gòu)、控制模塊等組成。通過單片機(jī)智能控制和動(dòng)力傳動(dòng)，所述各機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)運(yùn)作。立體運(yùn)磚機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)磚塊的分離與連續(xù)性傳送，傳送途中經(jīng)過刷漿機(jī)構(gòu)，磚塊背面將被均勻地涂抹上一層厚度適宜的水泥砂漿，磚塊運(yùn)送到特定位置時(shí)將被夾具夾緊。隨著六邊形放磚機(jī)構(gòu)在地面上滾動(dòng)，能連續(xù)高效地將磚塊鋪在地面上，再經(jīng)過壓實(shí)機(jī)構(gòu)的作用磚塊將被壓平、壓實(shí)。本鋪磚機(jī)的設(shè)計(jì)，能夠智能高效地完成鋪磚過程中設(shè)計(jì)到的工序，并能保證鋪磚的質(zhì)量。
所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包含驅(qū)動(dòng)電機(jī)、V帶、軸承、軸等，能保證為小車的行走以及各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。采用雙履帶行進(jìn)方式便于對(duì)小車的直行與轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制。
所述立體運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過V帶將豎直堆放在一起的磚塊向前運(yùn)送，運(yùn)送一小段距離后，前面的磚塊由于重力將隨著滑面滑到下面的V帶上?？刂坪脙蓷lV帶的速度，能使滑下來的磚塊一塊緊接一塊地向前運(yùn)送，為后續(xù)鋪磚的連續(xù)性提供了保障。
所述滾筒刷漿機(jī)構(gòu)安放在距下面那條V帶有一定高度的地方，水泥砂漿通過軟管從存儲(chǔ)桶抽送到漏斗中，漏斗閥控制著砂漿均勻流到磚塊背面，磚塊的向前運(yùn)動(dòng)將帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)砂漿的均勻涂抹。
所述凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)由帶滑槽的凸輪、夾具以及連桿組成，凸輪固定在支撐軸上而不能發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，夾具與所述六邊形放磚機(jī)構(gòu)通過連桿連接。在靠近凸輪邊緣的部分開一道特定軌跡的滑槽，滑槽中內(nèi)置有滾輪，滾輪通過連桿與夾具鉸接起來。六邊形放磚機(jī)構(gòu)帶著夾具繞軸心旋轉(zhuǎn)，夾具通過連桿拉動(dòng)滾輪在滑槽中滑動(dòng)，設(shè)計(jì)好的滑槽軌跡能夠改變夾具到小滾輪的徑向距離，從而使兩銷釘發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，手爪將在夾持平面發(fā)生移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)磚塊的夾持與松開動(dòng)作。
所述凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)的滑槽軌跡是通過力學(xué)運(yùn)算分析，結(jié)合matlab軟件的仿真優(yōu)化以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得到的最優(yōu)化結(jié)果，能保證磚塊被夾住而不被損傷，以及磚塊能被準(zhǔn)確夾持與松放。
所述六邊形放磚機(jī)構(gòu)外圈采用六邊形造型，利用六邊形的固有特性，所述六邊形放磚機(jī)構(gòu)可以保證磚塊連續(xù)高效地鋪設(shè)，且鋪出來的磚塊間隙能夠滿足建筑要求。
所述彈簧減震支撐軸能夠自適應(yīng)地調(diào)節(jié)六邊形放磚機(jī)構(gòu)的上下波動(dòng)，從而減小六邊形放磚機(jī)構(gòu)對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊。
所述六邊形放磚機(jī)構(gòu)可以在一定程度上獨(dú)立于小車本體工作，在小車本體停止運(yùn)動(dòng)后再將磚塊鋪放到地面上，減輕了小車機(jī)構(gòu)震動(dòng)對(duì)鋪磚造成的影響，而小車停止時(shí)其他機(jī)構(gòu)保持工作狀態(tài)，為后續(xù)的放磚工序做好裝備。這樣為高效、高質(zhì)量鋪磚提供了保障。
所述磚塊壓實(shí)機(jī)構(gòu)安放在鋪磚機(jī)的最后面，通過滾輪滾動(dòng)時(shí)的均勻施力，完成對(duì)磚塊的壓實(shí)、壓平。
本發(fā)明有益效果是可代替人工作業(yè)，完成運(yùn)磚、刷漿、鋪磚、壓實(shí)等工序，具有智能高效、鋪磚質(zhì)量好、場地適應(yīng)性強(qiáng)、鋪磚類型豐富等特點(diǎn)，為廣場、商業(yè)街和大型超市等場所提供了經(jīng)濟(jì)適用的裝修設(shè)備。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明六邊形放磚機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意視圖。
圖4是本發(fā)明的俯視圖。
圖5是本發(fā)明軸測圖。
其中1_擋磚板、2-磚塊、3-刮板、4-滾筒1、5_支撐架、6_滑面、7_帶輪l、8_v 帶1、9_漏斗、10-滾筒2、11-電機(jī)I、12-斜槽、13-抽屜板、14-夾具、15-框架、16-機(jī)架、 17-滾輪、18-滑動(dòng)軸承、19-凸輪、20-彈簧減震器、21-履帶、22-皮帶、23-電機(jī)2、24_灰漿儲(chǔ)存桶、25-v帶2、26-帶輪2、27-滾輪、28-連桿I、29-連桿2、30-手爪、31-板I、32-連桿3、33_板2、34_彎桿、35-軸承、36-套環(huán)、37-滑槽、38-單片機(jī)控制箱、39-電源、40-軟管、 41-軸 1,42-軸 2,43-銷釘 1,44-銷釘 2、軸 3-4具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實(shí)施。
參見圖1-5，本發(fā)明包含傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、立體運(yùn)磚機(jī)構(gòu)、滾筒刷漿機(jī)構(gòu)、凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)、 六邊形放磚機(jī)構(gòu)、磚塊壓實(shí)機(jī)構(gòu)、控制模塊等，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為該鋪磚機(jī)整體行進(jìn)及各機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)運(yùn)作提供相應(yīng)的動(dòng)力，立體運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)磚塊進(jìn)行分離與傳送，滾筒刷漿機(jī)構(gòu)對(duì)磚塊背面進(jìn)行刷漿，凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)完成對(duì)磚塊的夾持與松放，六邊形放磚機(jī)構(gòu)完成對(duì)磚塊的連續(xù)性鋪放，壓實(shí)機(jī)構(gòu)完成對(duì)磚塊的壓平、壓實(shí)，控制模塊完成對(duì)該鋪磚機(jī)行進(jìn)的控制以及對(duì)各機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)運(yùn)作的控制。各機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)運(yùn)作，該鋪磚機(jī)智能高效地完成鋪磚過程中運(yùn)磚、刷漿、放磚、壓實(shí)等工序，實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量鋪磚作業(yè)要求。
參見圖I和圖4，磚塊豎直堆放在V帶25上，并與水平面成一定角度的斜倚在滾筒4上。V帶25由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)并將其上的磚塊向前推動(dòng)，磚塊被推到V帶25的末端時(shí)會(huì)順著滑面6平穩(wěn)地滑到V帶8上，完成對(duì)磚塊的分離與運(yùn)送。此過程中，滾筒4起到支撐磚塊的作用，設(shè)計(jì)成滾筒狀是為了減小磚塊下滑過程中其與磚塊間產(chǎn)生的摩擦力大小，滾筒上的刮板3也會(huì)給磚塊提供一定的下滑動(dòng)力。通過控制模塊的調(diào)控，V帶25與V帶8存在一定的速度關(guān)系，保證了磚塊滑到V帶8上能夠緊接在一起，為后續(xù)連續(xù)性鋪磚提供保障。參見圖2和圖3，銷釘43和銷釘44發(fā)生相對(duì)移動(dòng)時(shí)，手爪18會(huì)在夾持平面移動(dòng)，利用這一原理設(shè)計(jì)了凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)，即通過通過特定的滑槽軌跡來控制手爪的運(yùn)動(dòng)形式，從而完成對(duì)磚塊的夾持與松放動(dòng)作。具體而言，靠近凸輪邊緣處內(nèi)嵌一圈具有特定軌跡的滑槽，滑槽中放有滾輪27，夾具14隨著六邊形的旋轉(zhuǎn)并通過鉸接的連桿28帶動(dòng)小滾輪15在滑槽37中滑動(dòng)，滑動(dòng)過程中由于滑槽軌跡形狀的改變，導(dǎo)致夾具14到小滾輪27的徑向距離發(fā)生改變，從而控制手爪運(yùn)動(dòng)。在最上方附近滑槽軌跡有一個(gè)外凸的變形，完成對(duì)磚塊 的夾緊動(dòng)作，隨后滑槽軌跡是一段圓弧，夾頭夾緊磚塊并隨六邊形機(jī)構(gòu)一起旋轉(zhuǎn)，在最下方附近滑槽軌跡也有一外凸的變形，完成對(duì)磚塊的松放動(dòng)作。參見圖I、圖3和圖5，六邊形放磚機(jī)構(gòu)外圈的每條邊上都固定著一個(gè)夾具，隨著六邊形放磚機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，利用六邊形旋轉(zhuǎn)的連續(xù)性，磚塊會(huì)被一塊緊接一塊地放到地面。設(shè)計(jì)彈簧減震支撐軸45，能自適應(yīng)地調(diào)整六邊形放磚機(jī)構(gòu)在滾動(dòng)過程中發(fā)生的上下波動(dòng)，從而減小裝置對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊，另一方面使放磚機(jī)構(gòu)能在一定程度上獨(dú)立于小車本體工作，保證了鋪磚的質(zhì)量與效率。參見圖1，鋪磚過程中，安裝在車體后面的滾筒17會(huì)在磚塊上放生滾動(dòng)，完成對(duì)磚塊的壓實(shí)、壓平工序。
權(quán)利要求
1.一種智能高效鋪磚機(jī)，包括行走履帶和設(shè)于行走履帶上的小車本體，其特征在于 所述小車本體由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、立體運(yùn)磚機(jī)構(gòu)、滾筒刷漿機(jī)構(gòu)、凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)、六邊形放磚機(jī)構(gòu)、 磚塊壓實(shí)機(jī)構(gòu)、控制模塊等組成，其中O傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)I (11)、電動(dòng)機(jī)2 (23)、皮帶(22)、軸承(35)、履帶(21);2)立體運(yùn)磚機(jī)構(gòu)；V帶I(25)、v帶2 (8)、帶輪I (7)、帶輪2 (26)、刮板(3)、滾筒I (4)、支持架(5)、滑面(6)；3)滾筒刷漿機(jī)構(gòu)滾筒2(10)、漏斗(9)、灰漿儲(chǔ)存桶(24)、軟管(40);4)凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)帶滑槽的凸輪(19)、滾輪(27)、連桿I(28)、連桿2 (29)、連桿3 (32)、彎桿(34)、板 I (31)、板 2 (33)、手爪(30)、夾具(14)、滑槽(37)、銷釘 I (43)、銷釘 2 (44)；5)六邊形放磚機(jī)構(gòu)軸I(41)、軸3 (45)、套環(huán)(36)、框架(15)、斜槽(12)、抽屜板 (13)、滑動(dòng)軸承(18)、彈簧減震器(20)；6)磚塊壓實(shí)機(jī)構(gòu)軸2(42)、滾輪(17)、機(jī)架(16);7)控制模塊單片機(jī)控制箱(38)、電源(39)、傳感檢測裝置(46)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立體運(yùn)磚機(jī)構(gòu)，其特征在于磚塊斜倚于滾筒I(4)上，所述 V帶I (25)帶動(dòng)豎直堆放在一起的磚塊向前移動(dòng)，磚塊移動(dòng)一定距離后由于重力作用順著滑面(6)向下滑動(dòng)，此時(shí)裝在滾筒上的刮板(3)也會(huì)給磚塊一定的下滑動(dòng)力，保證磚塊能順利平穩(wěn)地滑下；前面的磚塊平穩(wěn)地滑到V帶(8)上，后面的磚塊向前移動(dòng)并以相同的方式向下滑動(dòng)，此過程實(shí)現(xiàn)了對(duì)磚塊的分離與運(yùn)送。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滾筒刷漿機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的軟管(40)將灰漿從灰漿儲(chǔ)存桶(24)中運(yùn)輸?shù)铰┒?9)中，漏斗下方裝有的流量控制閥對(duì)砂漿流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，水泥砂漿流到磚塊背面后會(huì)經(jīng)過滾筒(10)的輥壓，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水泥砂漿的均勻涂抹。
4.根據(jù)權(quán)力要求I所述的凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的凸輪(19)中有一圈具有特定軌跡的滑槽(37)，滾輪(27)在滑槽(37)中滑動(dòng)；滑槽(37)改變滾輪(27)到軸I (41) 軸心的距離，滾輪(27 )通過連桿1(28)控制夾具(14 )運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)對(duì)磚塊的夾緊與松開動(dòng)作；具體而言夾具(14)與六邊形金屬框架(15)在銷釘(44)處連接，夾具(14) 會(huì)隨著框架(15) —起轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)滑槽軌跡向軸I的(41)軸心靠近時(shí)，滾輪(27)通過連桿I(28)拉動(dòng)銷釘I (43)向軸I (41)的軸心運(yùn)動(dòng)，因而銷釘I (43)通過連桿2 (29)、連桿3(32)和彎桿(34)拉動(dòng)兩手爪(30)向內(nèi)靠攏，對(duì)磚塊進(jìn)行夾持；當(dāng)滑槽軌跡遠(yuǎn)離軸I (41) 的軸心時(shí)，滾輪(27)通過連桿I (28)推動(dòng)銷釘I (43)遠(yuǎn)離軸I (41)的軸心，因而銷釘I(43)通過連桿2 (29)、連桿3 (32)和彎桿(34)推動(dòng)兩手爪向外遠(yuǎn)離，對(duì)磚塊進(jìn)行松放；當(dāng)滑槽軌跡是一段弧形時(shí)，滾輪到軸I (41)軸心的距離保持不變，兩手爪之間的距離保持一定，磚塊會(huì)被一直夾緊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的六邊形放磚機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的六邊形放磚機(jī)構(gòu)主要由框架(15)、斜槽(12)和抽屜板(13)組成，框架(15)外圈的形狀是六邊形，磚塊夾具(14) 固定于框架(15)外圈上，框架(15)上方裝有斜槽(12)和抽屜板(13);磚塊通過立體運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)送到框架正上方后暫存在抽屜板(13)上，當(dāng)傳感檢測裝置(46)檢測到六邊形框架(15)外圈的某一邊快要轉(zhuǎn)動(dòng)到水平時(shí)，抽屜板(13)會(huì)被向后推開，暫存在抽屜板(13)上的磚塊會(huì)掉落到框架(15)外圈上并被夾具(14)夾住；隨著外框的轉(zhuǎn)動(dòng)，磚塊通過夾具(14)被連續(xù)地從鋪磚機(jī)上運(yùn)送到地面上，實(shí)現(xiàn)對(duì)磚塊連續(xù)高效地鋪設(shè)，同時(shí)保證磚塊間隙滿足要求。
6.根據(jù)權(quán)力要求I所述的智能高效鋪磚機(jī)，其特征在于所述的六邊形放磚機(jī)構(gòu)可以繞軸I (41)轉(zhuǎn)動(dòng)，其驅(qū)動(dòng)力獨(dú)立于小車本體的驅(qū)動(dòng)力，軸I (41)連接在軸3 (45)上，軸3(45)通過滑動(dòng)軸承(18)和彈簧減震器(20)支撐著；一方面，鋪磚過程中六邊形放磚機(jī)構(gòu)會(huì)發(fā)生微小的上下波動(dòng)，六邊形放磚機(jī)構(gòu)的中心下降時(shí)，彈簧減震裝置向上的彈力增大，因此六邊形放磚機(jī)構(gòu)對(duì)地面的壓力大大減小，故所述彈簧減震裝置可以自適應(yīng)地調(diào)節(jié)這種波動(dòng)，減小六邊形放磚機(jī)構(gòu)對(duì)地面的沖擊；另一方面，鋪磚過程中軸3 (45)可以與小車本體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，因此放磚機(jī)構(gòu)可以在一定程度上獨(dú)立小車本體運(yùn)動(dòng)，故小車本體的間隙運(yùn)動(dòng)不會(huì)影響鋪磚過程，即小車本體停止時(shí)放磚機(jī)構(gòu)也在工作，這樣，能夠保證在相對(duì)平穩(wěn)地狀態(tài)下將磚塊鋪放在地面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能高效鋪磚機(jī)，其特征在于所述的單片機(jī)控制箱(38)能控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制小車作間隙運(yùn)動(dòng)，保證運(yùn)磚機(jī)構(gòu)、六邊形放磚機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)運(yùn)作， 實(shí)現(xiàn)了對(duì)磚塊智能高效地鋪設(shè)；小車由單片機(jī)控制作間隙運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)時(shí)，單片機(jī)控制立體運(yùn)磚機(jī)構(gòu)將磚塊運(yùn)送到框架(15)上方，當(dāng)框架(15)上方的抽屜板(13)中有一塊磚時(shí)， 單片機(jī)控制運(yùn)磚機(jī)構(gòu)停止工作，隨后傳感檢測裝置(46)檢測到框架(15)外圈的某條邊快要水平時(shí)，單片機(jī)發(fā)出指令控制抽屜板(13)打開，磚塊掉落并被夾具夾??；磚塊被運(yùn)送到接近地面時(shí)，單片機(jī)控制小車停住運(yùn)動(dòng)，而放磚機(jī)構(gòu)繼續(xù)工作；此過程中，當(dāng)檢測到抽屜中沒有磚塊時(shí)單片機(jī)又會(huì)控制運(yùn)磚機(jī)構(gòu)繼續(xù)工作，同時(shí)，通過單片機(jī)控制模塊的調(diào)控，V帶25 與V帶8存在一定的速度關(guān)系，保證了磚塊滑到V帶8上能夠緊接在一起，為后續(xù)連續(xù)性鋪磚提供保障。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能高效鋪磚機(jī)，它包含行走履帶和設(shè)于行走履帶上的小車本體，所述小車本體由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、立體運(yùn)磚機(jī)構(gòu)、滾筒刷漿機(jī)構(gòu)、凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)、六邊形放磚機(jī)構(gòu)、磚塊壓實(shí)機(jī)構(gòu)、控制模塊等組成。所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳到履帶、立體運(yùn)磚機(jī)構(gòu)、凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)、六邊形放磚機(jī)構(gòu)等。所述的立體運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將豎直堆放在一起的磚塊分開，并將磚塊一塊接一塊地向前運(yùn)送。在磚塊被傳送過程中，滾筒刷漿機(jī)構(gòu)將水泥漿均勻地涂抹到磚塊的背面。所述的六邊形放磚機(jī)構(gòu)將磚塊從上面連續(xù)準(zhǔn)確地放置到地面上。磚塊經(jīng)過壓實(shí)機(jī)構(gòu)被壓平整、嚴(yán)實(shí)。控制模塊對(duì)整機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行進(jìn)行控制。這種智能高效鋪磚機(jī)能夠代替人完成鋪磚作業(yè)任務(wù)，省時(shí)省力的同時(shí)也保證了鋪磚的質(zhì)量。
文檔編號(hào)E04F21/22GK102926527SQ201210474870
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者陳定方, 程明, 孫科, 蘇艷, 李濤濤, 張爭艷, 張昊, 李崚灣, 謝溪凌, 周超超, 張志富, 譚玉瑩, 汪俊亮 申請(qǐng)人:程明