用于铺设瓷砖地板的自动设备.pdf

一种用于非常有效地铺设例如瓷砖、坯块、陶器或混凝土瓷砖的地板而不需要熟练铺设工人并且单位时间铺设效率高的装置。所述装置是自动的并且包括设置用于同时抓握、对准、移动和铺设一个或多个瓷砖的装置并且能够沿着平行于地板的平面在一对导轨或引导件上运动的桥式起重机，导轨大致相互共面并且沿着相互垂直的两个方向布置。

1.  一种用于铺设瓷砖、坯块、陶器或类似物的地板的自动装置，其中该装置包括设置用于同时抓握、对准、移动和铺设一个或多个瓷砖的装置并且能够沿着平行于地板的平面在一对导轨或引导件(3、4)上运动的桥式起重机(1)，导轨大致相互共面并且沿着相互垂直的两个方向布置。

2.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，所述成对的导轨包括第一轨道或成对的平行引导件(3)，在逐一铺设成排的瓷砖时所述桥式起重机(1)在该轨道上运动；以及第二轨道或成对的平行引导件(4)，第二轨道垂直于第一轨道，并且第一轨道(3)和桥式起重机(1)与其一起在第二轨道上手动或自动运动。

3.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，处理将要铺设的瓷砖的桥式起重机(1)沿着包括矩形框架的第一轨道(3)运动，第一轨道(3)继而在第二轨道(4)上朝着桥式起重机(1)的运动方向上的方向运动。

4.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，桥式起重机(1)在其上运动的两个轨道(3和4)形成平行于瓷砖铺设平面的平面，桥式起重机(1)在该平面上在第一轨道和框架(3)上朝着横向运动，第一轨道继而朝着纵向在第二轨道(4)上运动，横向、纵向运动相互独立。

5.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，桥式起重机或铺设起重机(1)基本上包括成形为颠倒U形的垂直框架，该框架具有两个垂直侧直立件或肩部(7)和上部水平横梁(8)，每个直立件(7)的底部固定到各自滑架(9)上，滑架能够在第一轨道或框架(3)的相应轨道或引导件上运动。

6.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，所述瓷砖抓握移动定位装置包括围绕其纵向轴线转动的水平轴(13)并能够通过两个特殊端部链条(11)驱动水平构架(10)，所述构架(10)支承一个或多个夹具或钳子(2)，以便抓握将要铺设的瓷砖。

7.  如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述构架(10)在其上部横梁(8)之下布置在铺设起重机(1)的两个侧直立件(7)之间。

8.  如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述特殊端部链条(11)的链节能够在适当引导凹槽(12)内滑动，凹槽形成链条(11)以及构架(10)承载夹具(2)的的适当路径。

9.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，构件(10)以及连接其上的夹具(2)的运动是转动平移的：当夹具(2)在行程的上端部处的瓷砖装载位置上，每个瓷砖放置在各自夹具上，其中其后侧面向上，并且一旦夹具紧固，并且适当量的粘合剂涂覆在瓷砖上，夹具转动并且降低到铺设底层，直到其后侧表面水平面向后者为止，现在夹具(2)的运动只是垂直横向向下运动，使得足够的压力施加在瓷砖上，以便在每个瓷砖和铺设底层之间均匀分布粘合剂。

10.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，一旦到达行程的下端，夹具(2)松开瓷砖并且朝着相反方向运动，使得在短暂的垂直横向运动之后，夹具同样开始转动以便再次到达瓷砖铺设位置。

11.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，夹具(2)的瓷砖装载位置与相对于铺设底层的转动大约130°相对应。

12.  如从权利要求6开始的任一权利要求所述的装置，其特征在于，垂直于转动轴(13)的轴线的两个平行臂通过后者支承并且承载饺接其上的链条(11)的两个上端部链节，因此这意味着链条(11)不直接围绕驱动轴(13)卷绕，而是跟随离开轴(13)的转动轴线一定距离处的预定路径，链条的所述路径通过各自引导件形成。

13.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，链条(11)的每个链节设置至少一个滑动轴承(14)或者其它滑滑动构件，滑动轴承(14)在链条的整个运动期间内在相应的引导凹槽(12)内运动。

14.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，凹槽(12)形成用于链节的路径，链节的形状最好是与其切向的部段分支的圆周，由用于两个端部链条(11)的引导件(12)形成的路径相互镜像。

15.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，链条(11)的长度使得与夹具承载构架(10)形成整体的下端链节在行程的上端部覆盖引导凹槽(12)的圆周的一个长度，并且在行程的下端部到达各自引导凹槽的直线垂直长度的下端。

16.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，链条(11)的下端链节设置两个滑动轴承(14)，滑动轴承在各自引导件(12)内滑动，以便造成构架(10)在其转动平移运动的上部位置转动，因此造成端部链节(以及与其形成整体的构架)跟随引导件的曲率。

17.  如从权利要求2开始的任一权利要求所述的装置，其特征在于，在铺设处理装置将瓷砖铺设在铺设底层之后，该装置自动横过一个预定步骤，该步骤具有与所选瓷砖加上相邻瓷砖之间“间隙”相同的长度，在铺设下一排瓷砖之前，所述横向运动相对于第一轨道(3)进行。

18.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，在铺设与第一轨道或框架(3)的长度相对应的所有瓷砖排之后，后者和铺设起重机1一起在第二轨道(4)上朝着纵向侧向移动，直到到达铺设下一排瓷砖的位置为止，使得铺设起重机(1)与第一排铺设对准，并且以前面类似的方式重复铺设步骤。

19.  如从权利要求5开始的任一权利要求所述的装置，其特征在于，铺设起重机(1)通过安装在侧直立件(7)底部处的至少一个滑架(9)和相应引导区段之间的齿条和小齿轮装置在框架(3)上运动，该引导区段是第一轨道或框架(3)的一部分。

20.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，小齿轮与滑架(9)形成整体并且与固定在滑架(9)在其上滚动的轨道(3)上的齿条啮合，所述小齿轮通过公知类型的适当马达转动。

21.  如从权利要求5开始的任一权利要求所述的装置，其特征在于，整个框架/铺设起重机组件的运动通过齿条和小齿轮类型的移动装置来控制，所述齿条固定在第二纵向轨道(4)的两个导轨中的至少一个内，并且与其啮合并且通过锚固在框架(3)上另一马达运动的小齿轮布置在所述纵向轨道(4)上滑动的框架(3)的一个端部上。

22.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，铺设起重机(1)的两个滑架(9)设置齿条和小齿轮移动装置，并且横向框架(3)的两端设置相应的齿条和小齿轮移动装置，以便确保铺设起重机相对于将要铺设的地板更加准确地运动，并且接着进行瓷砖的铺设，通过沿着框架(3)的一侧布置的轴来保证运动的最佳同步，框架(3)在第二轨道(4)上接合并运动两个小齿轮。

23.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，控制接合将要铺设的瓷砖的夹具的开启/闭合的瓷砖承载夹具的驱动装置设置相对的两个垂直爪对(G1和G2)，它们能够通过由动态油压致动器(15)控制的机械驱动系统将瓷砖紧固到其所有四个侧面上。

24.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，每个爪与各自齿条形成整体，并且四个齿条与一个中央小齿轮啮合，该小齿轮造成爪以最佳的同步方式闭合/开启。

25.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，中央小齿轮的转动通过动态油压致动器控制，该致动器在闭合(夹紧瓷砖)位置或开启(松开瓷砖)位置上在行程端部处阻挡爪，公知类型的液压系统设置适当的泵和罐(未示出)。

26.  如从权利要求23开始的任一权利要求所述的装置，其特征在于，将爪对(G1和G2)的移动行程的大小进行限制，以便对于不同尺寸的瓷砖来说，保证夹具的最大准确的开启/闭合，使其需要按照瓷砖的有效尺寸来调节爪行程端部的位置。

27.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，由于两个爪对(G1和G2)与一个中央小齿轮啮合，这种行程端部的调节是自对中的，这是因为由于只有一个小齿轮，爪的移动造成相对爪移动相同的程度。

28.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，改变相应齿条的长度(例如通过增加适当的延伸量)以便以不同方式调节爪对相对于其它爪对的行程端部，以便铺设矩形瓷砖，而不需要该装置的任何改型。

29.  如从权利要求6开始的任一权利要求所述的装置，其特征在于，夹具(2)围绕其铺设平面转动，使得瓷砖对角线铺设，夹具同样通过将其相互分开来成对移动，并且保持侧距离不变，从而正确定位瓷砖。

30.  如上述权利要求所述的装置，其特征在于，每个夹具(2)通过侧部引导件(16)固定在构架(10)上，引导件横向布置，或者相对于构架的轴线成角度布置。

31.  如从权利要求6开始的任一权利要求所述的装置，其特征在于，构架(10)具有三角形截面，并且包括三个纵向构件，该构件布置成三角形并且通过多个横向凸肋强化，凸肋放置在框架的整个长度上，瓷砖承载夹具(2)定位到构架(10)的平行于行程下端处的铺设底层的侧面上。

32.  如从权利要求8开始的任一权利要求所述的装置，其特征在于，链条(11)的引导凹槽(12)形成在连接到铺设起重机(1)的侧直立件(7)上的适当的刚性侧板(12’)上。

用于铺设瓷砖地板的自动设备
本发明涉及建筑工业，并且特别是涉及地板的均匀和大面积铺设。
如公知那样，瓷砖以及通常地板的铺设需要特殊的劳力和非常长的工作时间，造成成本增加。于是希望找到一种能够使得地板在短时间内铺设而不需要熟练工人的系统。
本发明的主要目的在于克服所述的问题，通过提供一种非常有效地铺设瓷砖、陶器、砖块、混凝土瓷砖等任何类型的地板而不需要熟练瓷砖铺设工人并对于每单位时间的铺设面积来说效率很大的设备。
这按照本发明通过提供一种自动装置来实现，该自动装置具有桥式起重机，该起重机设置同时抓握、对准和移动一个或多个瓷砖并且能够沿着平行于地板的平面在多个导轨或引导件上移动的装置，导轨相互共面并沿着相互垂直的两个方向布置。
参考附图从以下的详细描述中将更好地理解本发明，附图通过非限定的实例表示其优选实施例。
在附图中：
图1是表示本发明的装置如何在铺设瓷砖时运动的立体图；
图2是表示瓷砖铺设装置的主要部分的立体图；
图3是表示用于移动瓷砖承载夹具的系统的主要部分的分解视图；
图4是瓷砖承载夹具移动系统的端部链条的分解视图；
图5是表示夹具的可能定位以便直线或对角线铺设瓷砖的立体图；
图6是瓷砖承载夹具的分解视图。
参考附图，本发明的装置基本上包括桥式起重机1、用于抓握、移动、铺设瓷砖的装置2、桥式起重机在逐一铺设成排瓷砖时在其上运动第一轨道或成对平行导轨或引导件3以及垂直于第一轨道并且第一轨道和桥式起重机在其上整体运动的第二轨道或成对平行导轨或引导件4。
在下面进行参考的所披露实施例中，该装置设置抓握移动定位装置2，该装置包括四个瓷砖承载夹具。当然，按照本发明，可以设置具有一个、两个、三个、四个、五个或更多的夹具的装置，从而在本发明的基础上保持其创造性和技术教导不变。
换言之，处理将要铺设的瓷砖的桥式起重机1沿着包括矩形框架的第一轨道3运动，第一轨道继而沿着第二轨道4朝着垂直于桥式起重机1的运动方向的方向运动。
按照本发明，桥式起重机1在其上运动的两个轨道3和4形成平行于瓷砖铺设平面的平面：如果桥式起重机1在第一轨道或框架3的运动方向指的是“横向”，并且后者相对于第二轨道4的运动方向指的是“纵向”，一旦该装置在第二轨道4的引导件之间铺设四个横向排的瓷砖(由于在所示的实例中设置四个瓷砖承载夹具)，那么桥式起重机1在第二轨道4上在纵向上运动，直到到达靠近刚刚铺设的底层长度的将要铺设的下一长度的底层为止，并且同样在第一轨道或框架3上横向运动，以便再次到达初始的瓷砖铺设位置。为了节省时间，再次定位桥式起重机1的纵向、横向运动最好是同时的。
此后将详细描述本发明所包括的三个主要部分，也就是：具有瓷砖处理装置2的桥式起重机1、第一轨道或横向框架3以及将在其上铺设的底层上进行临时固定或铺设的第二纵向轨道4。桥式起重机1、横向框架3和第二轨道4最好由金属制成。
由于其铺设瓷砖的功能，此后还称为铺设起重机的桥式起重机基本上包括垂直框架，该框架成形为颠倒的U形，其具有两个垂直侧直立件或肩部7以及上部水平横梁8。每个直立件7的底部固定在各自的滑架9上，以便在相应的横向轨道或引导件3上运动。
瓷砖抓握移动定位装置2包括围绕其纵向轴线转动的水平轴13，它能够通过两个特殊的端部链条11驱动水平构架10。在其上部横梁8之下布置在桥式起重机1地两个侧直立件7之间的构架10支承一个或多个夹具或钳子2，以便抓握将要铺设的瓷砖。
按照本发明的特定特征，这种特殊端部链条11的链节能够在引导凹槽12内滑动，凹槽形成用于链条11以及夹具承载构架10的适当路径。
特别是，框架和连接其上的夹具的运动是转动平移的：当夹具2在加载位置时，即在离开安装者不需要弯腰的地面高度上的行程上端部，每个瓷砖放置在各自夹具上，其中其后侧面向上，并且一旦夹具紧固，并且适当量的粘合剂涂覆在瓷砖上，夹具转动并且降低到铺设底层，直到其后侧表面水平面向后者为止。现在夹具的运动只是垂直横向向下运动，使得足够的压力施加在瓷砖上，以便在每个瓷砖和铺设底层之间均匀分布粘合剂。
一旦到达行程的预定下端，夹具松开瓷砖并且朝着相反方向运动。在短暂的垂直横向运动之后，夹具同样开始转动以便再次到达瓷砖铺设位置，该位置与在所示实施例中相对于铺设底层的转动大约130°相对应。
特别参考图3和4，垂直于转动轴13的轴线的两个平行臂通过后者支承并且承载饺接其上的链条11的两个上端部链节。这意味着链条11不直接围绕驱动轴卷绕，而是跟随离开轴13的转动轴线一定距离处的预定路径，该路径通过各自引导件形成。在所披露的实施例中，链条11的每个链节最好设置至少一个滑动轴承14(或者其它滑滑动构件)，滑动轴承14在链条的整个运动期间内在相应的引导凹槽12内运动。更特别是，凹槽12形成用于链节的路径，链节的形状最好是与其切向的部段分支的圆周。由用于两个端部链条11的引导件12形成的路径相互镜像。当然，链条11的长度使得与夹具承载构架10形成整体的下端链节在行程的上端部覆盖圆周的一个长度，并且在行程的下端部到达各自引导凹槽的直线垂直长度的下端。在此方面，应该理解到在所示实施例中链条11的下端链节设置两个滑动轴承14，滑动轴承在各自引导件12内滑动，以便造成构架10在其转动平移运动的上部位置转动，因此造成端部链节(以及与其形成整体的构架)跟随引导件的曲率。
在铺设下一排瓷砖之前，该装置自动横过一个预定步骤，该步骤具有与所选瓷砖加上相邻瓷砖之间“间隙”相同的长度。这种横向运动相对于第一轨道3进行。
在铺设与第一轨道或框架3的长度相对应的所有瓷砖排之后，后者和铺设起重机1一起在第二轨道4上朝着纵向侧向移动，直到到达铺设下一排瓷砖的位置为止。为此，铺设起重机1与第一排铺设对准，并且以前面类似的方式重复铺设步骤。为了减小停滞时间，铺设起重机相对于第一铺设排的重新对准运动(即其相对于第一轨道或框架3向后移动直到初始位置)最好和这种框架相对于第二纵向轨道4的移动或侧横向运动同时进行。
在详细披露例如夹具2的铺设抓握/松开装置和用于从上装载位置运动到下铺设位置的夹具驱动装置之前，应该注意到铺设起重机1最好通过安装在侧直立件7底部处的至少一个滑架9和相应引导区段之间的齿条和小齿轮装置在框架3上运动，该引导区段是第一轨道或框架3的一部分。
更特别是，小齿轮与滑架形成整体并且与固定在滑架9在其上滚动的轨道3上的齿条啮合。这种小齿轮通过公知类型的适当马达转动。
对于整个框架/铺设起重机组件的运动来说，这里同样设置齿条和小齿轮类型的移动装置，这种齿条固定在第二纵向轨道4的两个导轨中的至少一个内，并且与其啮合并且通过锚固在框架3上另一马达运动的小齿轮布置在在这种纵向轨道4上滑动的框架3的一个端部上。
最好是铺设起重机1的两个滑架9设置齿条和小齿轮移动装置，并且横向框架3的两端设置相应的齿条和小齿轮移动装置，以便确保铺设起重机相对于将要铺设的地板更加准确地运动，并且接着进行瓷砖的铺设。通过沿着框架3的一侧布置的轴来保证运动的最佳同步，框架3在第二轨道4上接合并运动两个小齿轮。
对于控制接合将要铺设的瓷砖的夹具的开启/闭合的瓷砖承载夹具的驱动装置来说，所披露的实施例提供相对的两个垂直爪对G1和G2，它们能够通过由动态油压致动器15控制的机械驱动系统将瓷砖紧固到其所有四个侧面上。
更特别是，每个爪与各自齿条形成整体，并且四个齿条与一个中央小齿轮啮合，该小齿轮造成爪以最佳的同步方式闭合/开启。
中央小齿轮的转动通过动态油压致动器15控制，该致动器在闭合(夹紧瓷砖)位置或开启(松开瓷砖)位置上在行程端部处阻挡爪。为此，这里披露的装置提供公知类型的液压系统，该系统设置适当的泵和罐(未示出)。
按照本发明提供的是将爪对G1和G2的移动行程的大小进行限制，以便对于不同尺寸的瓷砖来说，保证夹具的最大准确的开启/闭合，使其需要按照瓷砖的有效尺寸来调节爪行程端部的位置。由于两个爪对G1和G2与一个中央小齿轮啮合，这种行程端部的调节是自对中的，这是因为由于只有一个小齿轮，爪的移动造成相对爪移动相同的程度。
有利的是，可以通过改变相应齿条的长度(例如通过增加适当的延伸量)以不同方式调节爪对相对于其它爪对的行程端部，以便铺设矩形瓷砖，而不需要该装置的任何改型。
最后，夹具2可围绕其铺设平面转动，使得瓷砖对角线铺设。在这种情况下，夹具同样通过将其相互分开来成对移动，并且保持侧距离不变，从而正确定位瓷砖。为此，每个夹具2通过侧部引导件16固定在构架10上，引导件横向布置，或者相对于框架的轴线成角度布置。
这种构架10最好具有三角形截面，并且包括三个纵向构件，该构件布置成三角形并且通过多个横向凸肋强化，凸肋放置在框架的整个长度上。瓷砖承载夹具2定位到构架10的三个侧面之一上，即平行于行程下端处的铺设底层的表面上。
链条11的引导凹槽12最好形成在连接到铺设起重机1的侧直立件7上的适当的刚性侧板12’上。
按照本发明，第二轨道4的导轨部分设置减振滑履5，滑履可以调节高度，使得轨道可以斜切。斜切最好通过公知类型的高精度激光指针进行。
应该理解到通过使用适当量的粘合剂，地板也可铺设在不平整的铺设底层上，这是由于所披露的装置能够将瓷砖铺设在离开后者并平行于铺设底层的预定平面上，只要在瓷砖下面分布的足够粘合剂，以填充它们和铺设底层之间的空间即可。
有利的是，本发明的装置可以特别高的小时产量铺设瓷砖，该产量可到达每天大约300平方米的铺设速度。
本发明的另一优点在于，仅通过键盘和显示器输入高度和间隙参数，站立的工人只需要将瓷砖定位到夹具上，并且在其上分布足够的粘合剂，以便填充铺设底层和瓷砖之间的空间。
本发明的另一优点在于较少的瓷砖损坏，而对于手工铺设来说，工人很轻地敲击而使得每个瓷砖分布有粘合剂。但是，即使这种敲击不很大，它们受到本身很脆弱的瓷砖区域的限制。相比之下，所披露的装置通过在瓷砖的所有表面上施加均匀恒定压力来铺设瓷砖。
在所描述的实施例中，运动、致动器和马达通过一个或多个公知类型的个人计算机来控制，该计算机通常通过本领域普通技术人员所使用。
不言自明的是作为液压致动器的选择，对于本领域普通技术人员公知的相同操作来说，还可以使用气动系统或机械和/或电气系统。
在本发明简化的变型中，第一轨道或框架3在第二纵向轨道4上的运动不通过马达控制，而是通过工人手动控制。