CN115262340B - 一种市政工程自动铺砖设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种市政工程自动铺砖设备，包括行走小车和自动铺设装置；所述行走小车设有用于放置堆叠好的待铺设的砖块的放砖空间；所述铺设装置包括搬运机构、中转机构、下砖机构以及压实机构；所述搬运机构包括抓取终端和转移驱动机构；所述中转机构包括用于放置待铺设的砖块的中转台；所述下砖机构包括下砖挡板、下砖托板、用于将中转台上的砖块推送至下砖托板上的下托驱动机构以及用于驱动下砖托板进行横向移动的下砖驱动机构；所述下砖挡板相对于下砖托板固定设置；所述下砖托板所处的水平面位于下砖挡板所处的水平面之下；所述压实机构包括压实板和压实驱动机构。该自动铺砖设备能够自动完成铺砖的工作，具有工作效率高、人工成本低等优点。

Description

一种市政工程自动铺砖设备

技术领域

本发明涉及铺砖装置，具体涉及一种市政工程自动铺砖设备。

背景技术

市政基础设施是指在城市区、镇(乡)规划建设范围内设置、基于政府责任和义务为居民提供有偿或无偿公共产品和服务的各种建筑物、构筑物、设备等。城市生活配套的各种公共基础设施建设都属于市政工程范畴，比如常见的城市道路、桥梁、地铁、地下管线、隧道、河道、轨道交通、污水处理、垃圾处理处置等工程。随着目前城市建设水平的发展，对市政道面的要求越来越高，人行道、广场等场所通常需要大面积铺设平整的地砖。

目前常用的铺砖方式是通过人工方式进行铺砖，这样的铺砖方式的效率比较低，且人工成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种市政工程自动铺砖设备，该自动铺砖设备能够自动完成铺砖的工作，具有工作效率高、人工成本低等优点。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种市政工程自动铺砖设备，包括行走小车以及设置在行走小车上的自动铺设装置；

所述行走小车设有用于放置堆叠好的待铺设的砖块的放砖空间；

所述铺设装置包括搬运机构、中转机构、下砖机构以及压实机构；

所述搬运机构包括用于抓取砖块的抓取终端和用于驱动抓取终端进行移动的转移驱动机构；

所述中转机构包括用于放置待铺设的砖块的中转台；

所述下砖机构包括下砖挡板、下砖托板、用于将中转台上的砖块推送至下砖托板上的下托驱动机构以及用于驱动下砖托板进行横向移动的下砖驱动机构；所述下砖挡板相对于下砖托板固定设置；所述下砖托板所处的水平面位于下砖挡板所处的水平面之下；所述下砖驱动机构的驱动方向垂直于下砖挡板的横向延伸的方向；在下砖前，所述下砖托板延伸至待铺设的区域的上方，所述下砖挡板位于下砖托板靠近中转台的一侧；在下砖后，所述下砖托板回缩至中转台的下方；

所述压实机构包括压实板和用于驱动压实板进行升降移动的压实驱动机构。

上述市政工程自动铺砖设备的工作原理为：

工作时，先通过叉车将堆叠好的砖块搬至行走小车的放砖空间上，然后由搬运机构的抓取终端对砖块进行抓取，再在转移驱动机构的驱动下，将砖块搬运至中转台上；接着通过下托驱动机构将中转台上的砖块推送至下砖托板上，此时砖块停留在位于待铺设的区域上方的下砖托板上；再通过下砖驱动机构驱动下砖托板往中转台的下方移动，由于下砖挡板位于下砖托板靠近中转台的一侧，所以在下砖托板缩回至中转台的下方时，下砖挡板会对下砖托板上的砖块进行阻挡，此时下砖托板相对于砖块进行横向移动，直至下砖托板不再对砖块进行承托，因而砖块在重力的作用下自由掉落至下方的待铺设的区域中；最后，通过压实驱动机构驱动压实板下降，从而对砖块进行压实，完成铺设工作。

本发明的一个优选方案，其中，所述转移驱动机构包括横向驱动机构、竖向驱动机构以及旋转驱动机构，所述横向驱动机构包括第一横向驱动机构和第二横向驱动机构，所述第一横向驱动机构的驱动方向与第二横向驱动机构的驱动方向垂直；

所述旋转驱动机构设置在竖向驱动机构上，所述竖向驱动机构设置在第二横向驱动机构上，所述第二横向驱动机构设置在第一横向驱动机构上。

进一步，所述第一横向驱动机构包括第一横向移动架、第一横向驱动电机和第一横向传动组件；所述第一横向驱动电机固定设置在第一横向移动架上；

所述第一横向传动组件包括横向传动齿轮和横向传动齿条，所述横向传动齿轮与第一横向驱动电机的输出轴固定连接；所述横向传动齿条设置在行走小车的车架上；

所述第二横向驱动机构设置在第一横向移动架上。通过上述结构，在第一横向驱动电机的驱动下，可以驱动抓取终端进行横向移动，从而对砖块进行搬运。

进一步，所述第一横向移动架与行走小车的车架之间设有第一横向导向结构，该第一横向导向结构包括固定设置在行走小车的车架上的第一横向导轨和固定设置在第一横向移动架上的第一横向滑块。

进一步，所述第二横向驱动机构包括第二横向移动架、第二横向驱动电机和第二横向传动组件，所述第二横向驱动电机固定设置在第一横向驱动机构的第一横向移动架上；

所述第二横向传动组件包括横向传动丝杆和横向传动丝杆螺母；所述横向传动丝杆螺母与所述第二横向移动架固定连接；

所述竖向驱动机构设置在第二横向移动架上。通过上述结构，在第二横向驱动电机的驱动下，可以驱动抓取终端进行横向移动，从而对砖块进行搬运。

进一步，所述第二横向移动架与第一横向移动架之间设有第二横向导向结构，该第二横向导向结构包括固定设置在第一横向移动架上的第二横向导杆和固定设置在第二横向移动架上的第二横向导套。

进一步，所述竖向驱动机构包括竖向驱动电机和竖向传动组件，所述竖向驱动电机固定设置在第二横向驱动机构的第二横向移动架上；

所述竖向传动组件包括竖向传动丝杆和竖向传动丝杆螺母；所述竖向传动丝杆与所述抓取终端转动连接。通过上述结构，在竖向驱动电机的驱动下，可以驱动抓取终端进行竖向移动，从而对砖块进行搬运。

进一步，所述第二横向移动架与抓取终端之间设有竖向导向结构，该竖向导向结构包括固定设置在第二横向移动架上的竖向导杆和固定设置在抓取终端上的竖向导套。

进一步，所述旋转驱动机构包括旋转安装架和旋转驱动电机，该旋转安装架与竖向驱动机构的驱动端固定连接；

所述旋转驱动电机的壳体固定设置在旋转安装架上，该旋转驱动电机的输出轴与抓取终端固定连接。

本发明的一个优选方案，其中，所述搬运机构还包括用于转接抓取终端的砖块的升降托运机构和用于将升降托运机构上的砖块推送至中转台上的推送机构。

进一步，所述升降托运机构包括升降托板、升降驱动电机和升降传动组件，所述升降驱动电机固定设置在行走小车的车架上；

所述升降传动组件包括升降传动丝杆和升降传动丝杆螺母；所述升降传动丝杆螺母与升降托板固定连接。通过上述结构，在升降驱动电机的驱动下，可以驱动升降托板进行升降移动，从而对砖块进行搬运。

进一步，所述升降托板与行走小车的车架之间设有升降导向结构，该升降导向结构包括固定设置在行走小车的车架上的升降导轨和固定设置在升降托板上的升降滑块。

进一步，所述推送机构包括推送板、推送驱动电机和推送传动组件，所述推送驱动电机固定设置在行走小车的车架上；

所述推送传动组件包括推送皮带和两个推送带轮，所述推送皮带横向套设在两个推送带轮之间，该推送皮带用于带动推送板进行横向移动。

进一步，所述升降托运机构设有两组，两组升降托运机构设置在中转台的两侧；

所述推送板设有两个；所述推送机构还包括两组分别用于驱动两个推送板复位的复位结构，该复位结构包括复位弹簧和复位导向组件，所述复位导向组件包括复位导向杆和复位导套，所述复位导向杆横向固定连接在行走小车的车架上，所述复位导套与推送板固定连接；所述复位弹簧套设在复位导向杆上；

所述推送皮带上设有两个分别用于两个推动推送板往靠近中转台的推送块；当推送皮带带动其中一个推送块推动其对应的推送板往靠近中转台时，另一个推送块远离其对应的推送板。

通过上述结构，在升降驱动电机驱动升降托板下降至与中转台平齐后，通过推送驱动电机驱动推送板进行横向移动，从而将砖块从升降托板上推送至中转台上。其中，两组升降托运机构可以交替地将砖块转接到中转台上，提高搬运效率。进一步，由于升降托运机构和推送板均设有两组，通过设置两组复位结构和采用推送块非固定连接的驱动方式，不仅可以驱动推送板复位，而且还能在共用一个驱动力的情况下，最大程度地减小推送板移动时所占的空间，结构十分巧妙。

本发明的一个优选方案，其中，所述下托驱动机构包括顶板和下托驱动气缸，所述顶板与下托驱动气缸的伸缩杆固定连接。

本发明的一个优选方案，其中，所述下砖驱动机构包括下砖驱动气缸，该下砖驱动气缸的伸缩杆与下砖托板固定连接。

进一步，所述下砖托板与行走小车的车架之间设有下砖导向结构，该下砖导向结构包括固定设置在下砖托板上的下砖导套和固定设置在行走小车的车架上的下砖导杆。

本发明的一个优选方案，其中，所述压实驱动机构包括压实驱动气缸，该压实驱动气缸的伸缩杆与压实板固定连接。

进一步，所述压实板与行走小车的车架之间设有压实导向结构，该压实导向结构包括固定设置在压实板的压实导杆和固定设置在行走小车的车架上的压实导套。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明的自动铺砖设备能够自动完成铺砖的工作，具有工作效率高、人工成本低等优点。

2、通过设置在下砖挡板和下砖托板，在下砖驱动机构的驱动下，下砖托板相对于砖块进行横向移动，直至下砖托板不再对砖块进行承托，因而砖块在重力的作用下自由掉落至下方的待铺设的区域中，这样可以在最大程度上避免砖块发生位置偏移，确保砖块准备铺在对应的位置上。

附图说明

图1-2为本发明的市政工程自动铺砖设备的两个不同视角的立体结构示意图。

图3为图2的X的放大图。

图4为本发明的市政工程自动铺砖设备的俯视图。

图5为图4的Y的放大图。

图6为本发明的市政工程自动铺砖设备的局部剖视图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。

参见图1-2和图4，本实施例的市政工程自动铺砖设备，包括行走小车1以及设置在行走小车1上的自动铺设装置；所述行走小车1设有用于放置堆叠好的待铺设的砖块的放砖空间。

参见图1-4，所述铺设装置包括搬运机构、中转机构、下砖机构以及压实机构；所述搬运机构包括用于抓取砖块的抓取终端2和用于驱动抓取终端2进行移动的转移驱动机构；具体地，所述抓取终端2采用现有技术中用于抓取砖块的结构。

参见图1-4，所述转移驱动机构包括横向驱动机构、竖向驱动机构以及旋转驱动机构，所述横向驱动机构包括第一横向驱动机构和第二横向驱动机构，所述第一横向驱动机构的驱动方向与第二横向驱动机构的驱动方向垂直；所述竖向驱动机构设置在第二横向驱动机构上，所述第二横向驱动机构设置在第一横向驱动机构上。

进一步，所述第一横向驱动机构包括第一横向移动架3、第一横向驱动电机4和第一横向传动组件；所述第一横向驱动电机4固定设置在第一横向移动架3上；所述第一横向传动组件包括横向传动齿轮和横向传动齿条，所述横向传动齿轮与第一横向驱动电机4的输出轴固定连接；所述横向传动齿条设置在行走小车1的车架1-1上；所述第二横向驱动机构设置在第一横向移动架3上。通过上述结构，在第一横向驱动电机4的驱动下，可以驱动抓取终端2进行横向移动，从而对砖块进行搬运。

进一步，所述第一横向移动架3与行走小车1的车架1-1之间设有第一横向导向结构，该第一横向导向结构包括固定设置在行走小车1的车架1-1上的第一横向导轨和固定设置在第一横向移动架3上的第一横向滑块。

参见图1-4，所述第二横向驱动机构包括第二横向移动架5、第二横向驱动电机6和第二横向传动组件，所述第二横向驱动电机6固定设置在第一横向驱动机构的第一横向移动架3上；所述第二横向传动组件包括横向传动丝杆和横向传动丝杆螺母；所述横向传动丝杆螺母与所述第二横向移动架5固定连接；所述竖向驱动机构设置在第二横向移动架5上。通过上述结构，在第二横向驱动电机6的驱动下，可以驱动抓取终端2进行横向移动，从而对砖块进行搬运。

进一步，所述第二横向移动架5与第一横向移动架3之间设有第二横向导向结构，该第二横向导向结构包括固定设置在第一横向移动架3上的第二横向导杆和固定设置在第二横向移动架5上的第二横向导套。

参见图1-4，所述竖向驱动机构包括竖向驱动电机7和竖向传动组件，所述竖向驱动电机7固定设置在第二横向驱动机构的第二横向移动架5上；所述竖向传动组件包括竖向传动丝杆和竖向传动丝杆螺母；所述竖向传动丝杆与所述抓取终端2转动连接。通过上述结构，在竖向驱动电机7的驱动下，可以驱动抓取终端2进行竖向移动，从而对砖块进行搬运。

进一步，所述第二横向移动架5与抓取终端2之间设有竖向导向结构，该竖向导向结构包括固定设置在第二横向移动架5上的竖向导杆和固定设置在抓取终端2上的竖向导套。

参见图4，所述旋转驱动机构包括旋转安装架22和旋转驱动电机23，该旋转安装架22与竖向驱动机构的驱动端固定连接；所述旋转驱动电机23的壳体固定设置在旋转安装架22上，该旋转驱动电机23的输出轴与抓取终端2固定连接。

参见图3-4，所述中转机构包括用于放置待铺设的砖块的中转台12。

参见图1-2和图4，所述搬运机构还包括用于转接抓取终端2的砖块的升降托运机构和用于将升降托运机构上的砖块推送至中转机构上的推送机构。所述升降托运机构包括升降托板8、升降驱动电机9和升降传动组件，所述升降驱动电机9固定设置在行走小车1的车架1-1上；所述升降传动组件包括升降传动丝杆和升降传动丝杆螺母；所述升降传动丝杆螺母与升降托板8固定连接。通过上述结构，在升降驱动电机9的驱动下，可以驱动升降托板8进行升降移动，从而对砖块进行搬运。

进一步，所述升降托板8与行走小车1的车架1-1之间设有升降导向结构，该升降导向结构包括固定设置在行走小车1的车架1-1上的升降导轨和固定设置在升降托板8上的升降滑块。

参见图4-5，所述推送机构包括推送板10、推送驱动电机(图中未显示)和推送传动组件，所述推送驱动电机固定设置在行走小车1的车架1-1上；所述推送传动组件包括推送皮带11和两个推送带轮，所述推送皮带11横向套设在两个推送带轮之间，该推送皮带11用于带动推送板10进行横向移动。

参见图4-5，所述升降托运机构设有两组，两组升降托运机构设置在中转台12的两侧；所述推送板10设有两个；所述推送机构还包括两组分别用于驱动两个推送板10复位的复位结构，该复位结构包括复位弹簧13和复位导向组件，所述复位导向组件包括复位导向杆14和复位导套15，所述复位导向杆14横向固定连接在行走小车1的车架1-1上，所述复位导套15与推送板10固定连接；所述复位弹簧13套设在复位导向杆14上；所述推送皮带11上设有两个分别用于两个推动推送板10往靠近中转台12的推送块16；当推送皮带11带动其中一个推送块16推动其对应的推送板10往靠近中转台12时，另一个推送块16远离其对应的推送板10。

通过上述结构，在升降驱动电机9驱动升降托板8下降至与中转台12平齐后，通过推送驱动电机驱动推送板10进行横向移动，从而将砖块从升降托板8上推送至中转台12上。其中，两组升降托运机构可以交替地将砖块转接到中转台12上，提高搬运效率。进一步，由于升降托运机构和推送板10均设有两组，通过设置两组复位结构和采用推送块16非固定连接的驱动方式，不仅可以驱动推送板10复位，而且还能在共用一个驱动力的情况下，最大程度地减小推送板10移动时所占的空间，结构十分巧妙。

参见图6，所述下砖机构包括下砖挡板17、下砖托板16、用于将中转台12上的砖块推送至下砖托板16上的下托驱动机构以及用于驱动下砖托板16进行横向移动的下砖驱动机构；所述下砖挡板17相对于下砖托板16固定设置；所述下砖托板16所处的水平面位于下砖挡板17所处的水平面之下；所述下砖驱动机构的驱动方向垂直于下砖挡板17的横向延伸的方向；在下砖前，所述下砖托板16延伸至待铺设的区域的上方，所述下砖挡板17位于下砖托板16靠近中转台12的一侧；在下砖后，所述下砖托板16回缩至中转台12的下方；

参见图6，所述下托驱动机构包括顶板17和下托驱动气缸18，所述顶板17与下托驱动气缸18的伸缩杆固定连接。

参见图6，所述下砖驱动机构包括下砖驱动气缸19，该下砖驱动气缸19的伸缩杆与下砖托板16固定连接。

进一步，所述下砖托板16与行走小车1的车架1-1之间设有下砖导向结构，该下砖导向结构包括固定设置在下砖托板16上的下砖导套和固定设置在行走小车1的车架1-1上的下砖导杆。

参见图6，所述压实机构包括压实板20和用于驱动压实板20进行升降移动的压实驱动机构。其中，所述压实驱动机构包括压实驱动气缸21，该压实驱动气缸21的伸缩杆与压实板20固定连接。

进一步，所述压实板20与行走小车1的车架1-1之间设有压实导向结构，该压实导向结构包括固定设置在压实板20的压实导杆和固定设置在行走小车1的车架1-1上的压实导套。

参见图1-6，本实施例的市政工程自动铺砖设备的工作原理为：

工作时，先通过叉车将堆叠好的砖块搬至行走小车1的放砖空间上，然后由搬运机构的抓取终端2对砖块进行抓取，再在转移驱动机构的驱动下，将砖块搬运至升降托运机构上，由升降托运机构驱动砖块下降，继而由推送机构将砖块推送至中转台12上；接着通过下托驱动机构将中转台12上的砖块推送至下砖托板16上，此时砖块停留在位于待铺设的区域上方的下砖托板16上；再通过下砖驱动机构驱动下砖托板16往中转台12的下方移动，由于下砖挡板17位于下砖托板16靠近中转台12的一侧，所以在下砖托板16缩回至中转台12的下方时，下砖挡板17会对下砖托板16上的砖块进行阻挡，此时下砖托板16相对于砖块进行横向移动，直至下砖托板16不再对砖块进行承托，因而砖块在重力的作用下自由掉落至下方的待铺设的区域中；最后，通过压实驱动机构驱动压实板20下降，从而对砖块进行压实，完成铺设工作。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种市政工程自动铺砖设备，其特征在于，包括行走小车以及设置在行走小车上的自动铺设装置；

所述行走小车设有用于放置堆叠好的待铺设的砖块的放砖空间；

所述铺设装置包括搬运机构、中转机构、下砖机构以及压实机构；

所述搬运机构包括用于抓取砖块的抓取终端和用于驱动抓取终端进行移动的转移驱动机构；

所述中转机构包括用于放置待铺设的砖块的中转台；

所述下砖机构包括下砖挡板、下砖托板、用于将中转台上的砖块推送至下砖托板上的下托驱动机构以及用于驱动下砖托板进行横向移动的下砖驱动机构；所述下砖挡板相对于下砖托板固定设置；所述下砖托板所处的水平面位于下砖挡板所处的水平面之下；所述下砖驱动机构的驱动方向垂直于下砖挡板的横向延伸的方向；在下砖前，所述下砖托板延伸至待铺设的区域的上方，所述下砖挡板位于下砖托板靠近中转台的一侧；在下砖后，所述下砖托板回缩至中转台的下方；

所述压实机构包括压实板和用于驱动压实板进行升降移动的压实驱动机构；

所述搬运机构还包括用于转接抓取终端的砖块的升降托运机构和用于将升降托运机构上的砖块推送至中转台上的推送机构；所述升降托运机构包括升降托板、升降驱动电机和升降传动组件，所述升降驱动电机固定设置在行走小车的车架上；所述升降传动组件包括升降传动丝杆和升降传动丝杆螺母；所述升降传动丝杆螺母与升降托板固定连接；

所述推送机构包括推送板、推送驱动电机和推送传动组件，所述推送驱动电机固定设置在行走小车的车架上；所述推送传动组件包括推送皮带和两个推送带轮，所述推送皮带横向套设在两个推送带轮之间，该推送皮带用于带动推送板进行横向移动；

所述升降托运机构设有两组，两组升降托运机构设置在中转台的两侧；所述推送板设有两个；所述推送机构还包括两组分别用于驱动两个推送板复位的复位结构，该复位结构包括复位弹簧和复位导向组件，所述复位导向组件包括复位导向杆和复位导套，所述复位导向杆横向固定连接在行走小车的车架上，所述复位导套与推送板固定连接；所述复位弹簧套设在复位导向杆上；

所述推送皮带上设有两个分别用于两个推动推送板往靠近中转台的推送块；当推送皮带带动其中一个推送块推动其对应的推送板往靠近中转台时，另一个推送块远离其对应的推送板。

2.根据权利要求1所述的市政工程自动铺砖设备，其特征在于，所述转移驱动机构包括横向驱动机构、竖向驱动机构以及旋转驱动机构，所述横向驱动机构包括第一横向驱动机构和第二横向驱动机构，所述第一横向驱动机构的驱动方向与第二横向驱动机构的驱动方向垂直；

所述旋转驱动机构设置在竖向驱动机构上，所述竖向驱动机构设置在第二横向驱动机构上，所述第二横向驱动机构设置在第一横向驱动机构上。

3.根据权利要求2所述的市政工程自动铺砖设备，其特征在于，所述第一横向驱动机构包括第一横向移动架、第一横向驱动电机和第一横向传动组件；所述第一横向驱动电机固定设置在第一横向移动架上；

所述第一横向传动组件包括横向传动齿轮和横向传动齿条，所述横向传动齿轮与第一横向驱动电机的输出轴固定连接；所述横向传动齿条设置在行走小车的车架上；

所述第二横向驱动机构设置在第一横向移动架上。

4.根据权利要求2所述的市政工程自动铺砖设备，其特征在于，所述第二横向驱动机构包括第二横向移动架、第二横向驱动电机和第二横向传动组件，所述第二横向驱动电机固定设置在第一横向驱动机构的第一横向移动架上；

所述第二横向传动组件包括横向传动丝杆和横向传动丝杆螺母；所述横向传动丝杆螺母与所述第二横向移动架固定连接；

所述竖向驱动机构设置在第二横向移动架上。

5.根据权利要求2所述的市政工程自动铺砖设备，其特征在于，所述竖向驱动机构包括竖向驱动电机和竖向传动组件，所述竖向驱动电机固定设置在第二横向驱动机构的第二横向移动架上；

所述竖向传动组件包括竖向传动丝杆和竖向传动丝杆螺母；所述竖向传动丝杆与所述抓取终端转动连接。

6.根据权利要求2所述的市政工程自动铺砖设备，其特征在于，所述旋转驱动机构包括旋转安装架和旋转驱动电机，该旋转安装架与竖向驱动机构的驱动端固定连接；

所述旋转驱动电机的壳体固定设置在旋转安装架上，该旋转驱动电机的输出轴与抓取终端固定连接。

7.根据权利要求1所述的市政工程自动铺砖设备，其特征在于，所述下托驱动机构包括顶板和下托驱动气缸，所述顶板与下托驱动气缸的伸缩杆固定连接。

Images