CN115522715A - 一种板材铺贴设备及板材铺贴方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种板材铺贴设备及板材铺贴方法，属于建筑设备技术领域。该板材铺贴设备包括底盘、涂胶机构、供砖机械臂和铺贴机械臂，涂胶机构设置在底盘的上方，涂胶机构和底盘之间具有活动区间，供砖机械臂安装在底盘上，供砖机械臂能够抓取待涂胶板材通过活动区间送至涂胶机构处，铺贴机械臂安装在底盘上，并位于涂胶机构的侧方，铺贴机械臂能够伸入活动区间并从涂胶机构上抓取已涂胶板材送至待铺贴位置。该板材铺贴设备通过设置供砖机械臂和铺贴机械臂两个机械臂，不仅能够同时进行涂胶作业和铺贴作业，铺贴效率高，且简化了动作线，避免了一个机械臂动作线过长导致的碰撞，作业安全性高。该板材铺贴方法铺贴效率高，且安全性高。

Description

一种板材铺贴设备及板材铺贴方法
技术领域
本发明涉及建筑设备技术领域，尤其涉及一种板材铺贴设备及板材铺贴方法。
背景技术
瓷砖铺贴机器人是一种辅助建筑工人完成贴砖过程的机械设备。现有的瓷砖铺贴机器人主要采用一台机械臂依次完成对瓷砖的吸取涂胶作业以及铺贴作业，由于吸取涂胶作业和铺贴作业无法同步进行，从而导致了瓷砖铺贴机器人的作业效率较低。且由于瓷砖铺贴机器人需要在室内厕所灯狭小的地方施工，从而导致机器人的整体尺寸较为紧凑，机械臂在紧凑机体空间内、外穿行从而完成串行取砖、涂胶以及铺贴操作存在极大概率的碰撞，一旦发生碰撞，不仅会影响瓷砖铺贴的效率，且会对瓷砖铺贴机器人造成损伤，以及威胁建筑工人的人身安全。
除了瓷砖铺贴机器人外，其他用于铺贴板材的机器人同样具有上述缺陷，如何提出一种铺贴效率高、且碰撞概率低的板材铺贴设备是现在亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种板材铺贴设备，该板材铺贴设备铺贴效率高，且碰撞概率较低，工作安全性能较高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种板材铺贴设备，包括：
底盘；
涂胶机构，设置在所述底盘的上方，所述涂胶机构和所述底盘之间具有活动区间；
供砖机械臂，安装在所述底盘上，所述供砖机械臂能够抓取待涂胶板材通过所述活动区间送至所述涂胶机构处；
铺贴机械臂，安装在所述底盘上，并位于所述涂胶机构的侧方，所述铺贴机械臂能够伸入所述活动区间并从所述涂胶机构上抓取已涂胶板材送至待铺贴位置。
作为优选，所述底盘上安装有框架，所述框架内形成所述活动区间，所述供砖机械臂位于所述活动区间内，所述涂胶机构安装在所述框架的顶部。
作为优选，所述框架底部设置有板材放置区，多个所述待涂胶板材沿竖直方向层叠放置在所述板材放置区内。
作为优选，所述供砖机械臂设置在所述框架高度方向的中部，所述供砖机械臂能相对所述框架向下转动以抓取所述待涂胶板材，以及能相对所述框架向上转动以将所述待涂胶板材送至所述涂胶机构。
作为优选，所述供砖机械臂包括基座、摇摆杆、旋转座、吸盘组件和伸缩组件，所述基座安装在所述框架上，所述摇摆杆的一端转动连接在所述基座上，另一端与所述伸缩组件的第一端固定连接，所述旋转座固定连接在所述伸缩组件的第二端，所述吸盘组件可转动地连接在所述旋转座上，所述吸盘组件和所述摇摆杆的转动轴线平行。
作为优选，所述铺贴机械臂和所述框架分别位于垂直所述底盘前进方向的两侧，所述涂胶机构的涂胶方向与所述底盘的前进方向平行。
作为优选，所述框架的前方设有定位挡块，所述框架的后方设有板材进口。
作为优选，所述底盘上设置有可沿竖直方向升降的升降机构，所述铺贴机械臂设置在所述升降机构上。
作为优选，所述升降机构包括多级依次套接的升降筒、安装在上一级所述升降筒上的伺服电机、安装在所述伺服电机驱动轴上的齿轮以及安装在下一级所述升降筒外壁的齿条，最上一级所述升降筒的底部固定连接在所述底盘上，所述铺贴机械臂安装在最下一级所述升降筒的顶部。
作为优选，所述板材铺贴设备还包括板材夹紧机构，所述板材夹紧机构设置在所述框架顶部，且位于所述涂胶机构的下方，并能在所述供砖机械臂将所述待涂胶板材送至所述涂胶机构处时夹紧所述待涂胶板材以及能在所述铺贴机械臂移动至所述涂胶机构处时释放所述已涂胶板材。
作为优选，所述板材夹紧机构包括夹持驱动件、间隔安装在所述框架顶部的两根转轴和安装在所述转轴上的夹紧块，所述夹持驱动件能驱动所述转轴正反旋转，以带动所述夹紧块夹紧所述待涂胶板材或者释放所述已涂胶板材。
作为优选，所述涂胶机构包括涂胶支撑架、涂胶电机、链轮组件和出胶组件，所述涂胶支撑架设置在所述框架的顶部上方，所述涂胶电机和所述链轮组件设置在所述涂胶支撑架上，所述涂胶电机与所述链轮组件的主动链轮传动连接，所述涂胶支撑架上设置有导向机构，所述出胶组件可移动地设置在所述导向机构上，并由所述链轮组件的链条驱动。
本发明的另一个目的在于提供一种板材铺贴方法，该板材铺贴方法不仅铺贴效率高，且铺贴安全性高，不易损坏板材铺贴设备以及威胁建筑工人的人身安全。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种板材铺贴方法，使用上述的板材铺贴设备，所述板材铺贴方法包括如下步骤：
供砖机械臂抓取一块待涂胶板材通过活动区间移动至涂胶机构处；
所述涂胶机构对所述待涂胶板材进行涂胶作业；
铺贴机械臂伸入所述活动区间抓取已涂胶板材，再伸出所述活动区间将所述已涂胶板材铺贴至待铺贴位置；
在所述铺贴机械臂伸入所述活动区间抓取所述已涂胶板材前，所述供砖机械臂移动至抓取下一块待涂胶板材，在所述铺贴机械臂伸出所述活动区间将铺贴所述已涂胶板材过程中，所述供砖机械臂将下一块所述待涂胶板材移动至所述涂胶机构。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种板材铺贴设备，该板材铺贴设备包括底盘、涂胶机构、供砖机械臂和铺贴机械臂，涂胶机构设置在底盘的上方，涂胶机构和底盘之间具有活动区间，供砖机械臂安装在底盘上，供砖机械臂能够抓取待涂胶板材通过活动区间送至涂胶机构处，铺贴机械臂安装在底盘上，并位于涂胶机构的侧方，铺贴机械臂能够伸入活动区间并从涂胶机构上抓取已涂胶板材送至待铺贴位置。该板材铺贴设备通过设置供砖机械臂和铺贴机械臂两个机械臂，两个机械臂不仅能够独立执行涂胶作业和铺贴作业，铺贴效率高，且简化了动作线，避免了机械臂动作线过长导致的碰撞，有助于提高作业安全性。
附图说明
图1是本发明所提供的板材铺贴设备的第一状态图；
图2是本发明所提供的板材铺贴设备的第二状态图；
图3是图2中A部分的放大图；
图4是本发明所提供的板材铺贴设备的第三状态图；
图5是图4中B部分的放大图；
图6是本发明所提供的板材铺贴设备的第四状态图；
图7是本发明所提供的板材铺贴设备的供砖机械臂在某一视角下的结构示意图；
图8是本发明所提供的板材铺贴设备的供砖机械臂在另一视角下的结构示意图；
图9是本发明所提供的板材铺贴设备的供砖机械臂的部分剖视图；
图10是本发明所提供的板材铺贴设备的板材夹紧机构的结构示意图；
图11是本发明所提供的板材铺贴设备的移动出胶组件的示意图；
图12是本发明所提供的板材铺贴设备的刮胶组件的示意图。
图中：
1、底盘；
11、定位挡块；
2、涂胶机构；
21、涂胶支撑架；22、涂胶电机；23、链轮组件；24、进胶管；25、出胶组件；251、出胶嘴；252、刮胶板；
3、供砖机械臂；
31、基座；32、摇摆杆；33、旋转座；34、吸盘组件；341、吸盘法兰；342、吸盘件；35、第一电机；36、第一减速器；37、伸缩气缸；38、滑轨；39、第二减速机；310、第二电机；311、电机连接件；312、第三电机；313、中控旋转平台；314、伸缩组件；3141、第一套筒；3142、第二套筒；
4、铺贴机械臂；
5、升降机构；
6、调平机构；
7、板材夹紧机构；
71、夹持驱动件；72、夹紧减速器；73、转轴；74、夹紧块；
8、框架。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例提供了一种板材铺贴设备，该板材铺贴设备可对待涂胶板材进行涂胶作业以及将涂有胶水的已涂胶板材铺贴在待铺贴位置。可选地，板材为瓷砖，例如墙砖。当然除了瓷砖外，其他需要铺贴的板材同样适用于本实施例中的板材铺贴设备。
如图1至图6所示，该板材铺贴设备包括底盘1、涂胶机构2、供砖机械臂3和铺贴机械臂4。其中，底盘1是整个板材铺贴设备的安装件，用于安装各机构。在本实施例中，底盘1为采用板件拼接形成的安装座。可选地，底盘1为可移动底盘，底盘1的底部设置有多个车轮，底盘1的内部腔室内设置有移动驱动件和传动件，移动驱动件可选为电机，传动件可选为传动杆和齿轮组，电机通过齿轮组与传动杆传动连接，从而能够驱动套设在传动杆上的车轮滚动，以实现底盘1的移动。可移动的底盘1能够提高该板材铺贴设备的可移动性，从而降低作业人员的劳动强度。
底盘1的上方设置有框架8，涂胶机构2设置在框架8的顶部上方，涂胶机构2用于对待涂胶板材进行涂胶作业。在底盘1和涂胶机构2之间具有活动区间，且活动区间位于框架8内。供砖机械臂3安装在底盘1上，其能够抓取待涂胶板材通过活动区间送至涂胶机构2处。铺贴机械臂4也安装在底盘1上，并位于涂胶机构2的侧方，即位于框架8的外部，铺贴机械臂4能够伸入活动区间内，并从涂胶机构2上抓取已涂胶板材送至待铺贴位置。将供砖机械臂3和铺贴机械臂4均设置在底盘1，从而使供砖机械臂3和铺贴机械臂4可随底盘1同步移动，有利于提高铺贴效率。
该板材铺贴设备通过设置供砖机械臂3和铺贴机械臂4两个机械臂，利用供砖机械臂3实现对待涂胶板材的抓取，从而将待涂胶板材从板材放置区抓起，并转移至涂胶机构2处，以便涂胶机构2对待涂胶板材进行涂胶作业；利用铺贴机械臂4将已涂胶板材从涂胶机构2处移出，并转移至待铺贴位置，以对已涂胶板材进行铺贴。两个机械臂独立作业且相互协作，在铺贴机械臂4贴完一板材后，无需等待另一个板材的涂胶时间，即可将已涂好胶的板材取出进行铺贴。取砖涂胶和铺贴可同步进行，不仅有利于提高铺贴效率，减少铺贴整个墙面或者地面所耗费的时间。解决了一个机械臂因为作业是串行的，导致作业路线过长且作业效率低的问题。。需要注意的是，由于涂胶的作业路线远短于铺贴的作业路线，因此供砖机械臂3的尺寸小于铺贴机械臂4的尺寸。
可选地，在框架8的底部设置有板材放置区，板材放置区用于放置待涂胶板材，参见图1所示，板材放置区置于涂胶机构2的正下方，多个待涂胶板材沿竖直方向层叠设置在板材放置区。进一步地，在板材放置区还设置有板材承载台，以承载各板材。需要注意的是，设置在板材放置区的待涂胶板材同时位于底盘1和涂胶机构2之间的活动区间内，如此设置不仅对活动区间进行了合理利用，能缩短供砖机械臂3的作业路线，有利于进一步提高作业效率。另外，由于将板材放置在底盘1上，而不是外部供料设备上，避免了因为外部供料设备对位偏差导致的抓取板材精度不高。此外，上述设置还能使该板材铺贴设备携带待涂胶板材移动，避免铺贴不同墙面或者不同地面时需要人工搬运待涂胶板材，有利于降低作业人员的作业强度。
进一步可选地，供砖机械臂3设置在框架8内形成的活动区间内。继续参照图1所示，供砖机械臂3设置在框架8高度方向的中部，并位于板材放置区的一侧，两者沿底盘1的长度方向并排设置。供砖机械臂3能相对框架8向下转动以抓取待涂胶板材，以及能相对框架8向上转动以将待涂胶板材送至涂胶机构2。将供砖机械臂3设置在活动区间的中部，便于充分利用供砖机械臂3关节向下活动的空间，能够对活动区间进行合理利用，避免设置供砖机械臂3造成整个设备尺寸的增大，有助于实现设备的小型化，且有利于缩短供砖机械臂3的作业路线，较小尺寸的供砖机械臂3即可满足作业需求，便于实现供砖机械臂3的小型化。
进一步地，铺贴机械臂4设置在活动区间外，铺贴机械臂4和供砖机械臂3位于板材放置区的不同侧。由于铺贴机械臂4需要将已涂胶板材转移至待铺贴位置，由于待铺贴位置必然位于活动区间外，因此，将铺贴机械臂4设置在活动区间外在满足作业需求的前提下，能尽量缩短铺贴机械臂4的铺贴路径，以及减少铺贴机械臂4的铺贴路径和供砖机械臂3的涂胶路径的交集，从而避免铺贴机械臂4多次变换姿态并频繁深入狭小的活动区间，进而减少了铺贴机械臂4和供砖机械臂3发生干涉和碰撞的概率，有助于提高整个设备的使用寿命和使用安全性。
具体地，铺贴机械臂4和框架8分别位于垂直底盘1前进方向的两侧，涂胶机构2的涂胶方向与底盘1的前进方向平行。由于底盘1在前进方向尺寸大，如此设置有利于增加板材铺贴范围。可选地，在框架8的前方设置有定位挡块11，以对板材放置区内的待涂胶板材进行限位，避免待涂胶板材在设备启停过程中因惯性倾倒。在框架8的后方设置有板材进口，由于底盘1前后方向的操作空间大，易于实现待涂胶板材在板材铺贴设备上的装卸。
如图7至图9所示，该供砖机械臂3为四自由度机械臂，其灵活性较高，能够实现对板材的快速移动。具体地，供砖机械臂3包括基座31、摇摆杆32、旋转座33、吸盘组件34和伸缩组件314。其中，基座31设置在框架8上，基座31内设置有第一电机35和第一减速器36，第一电机35的电机轴与第一减速器36连接，第一减速器36与摇摆杆32的一端连接，在第一电机35和第一减速器36的驱动下，摇摆杆32可沿第一轴线进行旋转。
摇摆杆32的另一端与伸缩组件314的第一端固定连接，旋转座33固定连接在伸缩组件314的第二端，伸缩组件314由伸缩气缸37驱动从而实现伸缩。具体地，伸缩组件314包括套设的第一套筒3141和第二套筒3142，第一套筒3141的自由端为伸缩组件314的第一端，第二套筒3142的自由端为伸缩组件314的第二端。伸缩气缸37安装在第一套筒3141上，其输出端与第二套筒3142传动连接，在伸缩气缸37的驱动下，第二套筒3142可相对于第一套筒3141沿第二轴线移动(第二轴线垂直于第一轴线)。可选地，在第一套筒3141上还设置有滑轨38，第二套筒3142与滑轨38滑动连接，以提高其沿第二轴线移动的精度。
旋转座33设置在第二套筒3142远离第一套筒3141的一端，第二套筒3142上还设置有第二电机310和第二减速器，第二电机310通过电机连接件311与第二套筒3142连接，第二电机310的电机轴与第二减速器连接，第二减速器与旋转座33传动连接，从而驱动旋转座33沿第三轴线方向旋转。中控旋转平台313设置在旋转座33上，在第二电机310和第二减速机39的驱动下，旋转座33和中控旋转平台313可绕第三轴线同步旋转，第三轴线和第一轴线平行。
该供砖机械臂3还包括第三电机312，第三电机312可与中控旋转平台313传动连接，中控旋转平台313与吸盘组件34连接，从而可驱动吸盘组件34独立于旋转座33绕第四轴线旋转，可选地，第四轴线与第三轴线垂直设置。具体地，吸盘组件34包括吸盘法兰341和吸盘件342，吸盘件342设置在吸盘法兰341上，利用吸盘件342可吸附板件。吸盘件342的数量根据板件的大小可设置一个或者多个。
当需要吸取待涂胶板材至涂胶机构2处，该供砖机械臂3的第一电机35上电，从而驱动摇摆杆32以连接在摇摆杆32下游的各部件绕第一轴线旋转(图6中所示的逆时针方向)，从而使连接在摇摆杆32下游的伸缩组件314、旋转座33、吸盘组件34均超靠近板材放置区的方向转动；在此过程中，可同时启动伸缩气缸37，在伸缩气缸37的作用下，伸缩组件314沿第二轴线伸缩至合适长度，从而使与吸盘组件34在达到板材放置区上方时，能够位于板材放置区的中心位置，以提高吸取待涂胶板材的稳定性；与此同时，可使第二电机310同时上电，从而驱动旋转座33以及与旋转座33连接的吸盘组件34绕第三轴线旋转(该旋转方向与摇摆杆32的旋转方向相同)，从而使吸盘组件34的吸盘件342的吸口能够旋转至竖直向下的方向，以实现从待涂胶板材的正上方吸附待涂胶板材，从而避免漏气现象的发生以及保证吸盘件342具有足够的吸附力。上述第一电机35、伸缩气缸37和第二电机310同步启动，能够使该供砖机械臂3快速运动至如图6中所示的吸附位姿。
待供砖机械臂3完成待涂胶板材的吸附后，第一电机35反向驱动，从而使摇摆杆32及其下游部件绕第一轴线反向旋转，第二电机310同时反向驱动，从而使旋转座33以及与旋转座33连接的吸盘组件34绕第三轴线反向旋转；与此同时，伸缩气缸37启动，在伸缩气缸37的作用下，伸缩组件314沿第二轴线伸缩至合适长度。上述第一电机35、第二电机310、伸缩气缸37同时运动，从而使该供砖机械臂3能够快速运动至图4中所示的涂胶位姿。
当然，在供砖机械臂3运动至吸附位姿或者涂胶位姿时，上述第一电机35、伸缩气缸37和第二电机310也可以逐步启动，从而使该供砖机械臂3的各部件依次调整位姿。此外，在本实施例中，对第一电机35、伸缩气缸37和第二电机310的启动顺序没有具体地限定，用户可根据需求进行调整。
如图3和图10所示，涂胶机构2包括储胶罐、进胶管24、涂胶支撑架21、涂胶电机22、链轮组件23和出胶组件25。储胶罐内储存有胶体，进胶管24的一端与储胶罐连通，另一端与出胶组件25连通，进胶管24上设置有泵胶体，在泵胶体的驱动下，胶体可通过进胶管24进入出胶组件25。出胶组件25可移动地设置在涂胶支撑架21上，并由设置在涂胶支撑架21上的导向机构进行导向，可选地，导向机构为导轨。涂胶支撑架21设置在框架8的顶部上方，涂胶电机22和链轮组件23均设置在涂胶支撑架21上，涂胶电机22与链轮组件23的主动链轮传动连接，在涂胶电机22的驱动下，链轮组件23的链条可绕主动链轮和从动链轮移动，设置在链条上的出胶组件25可同步沿导向机构移动，从而实现对板材不同位置的涂胶。具体地，如图11和图12所示，出胶组件25包括出胶嘴251和刮胶板252，出胶嘴251与进胶管24的另一端连通，其上设置有出胶口，出胶口朝向板材的涂胶面设置，当出胶口流出适量的胶体后，位于出胶嘴251后方的刮胶板252可将胶体刮平至板材上，并刮走多余的胶体，从而使板材各处的胶体均匀，以提高后期铺贴效果。
继续参照图1所示，在底盘1上设置有升降机构5，铺贴机械臂4设置在升降机构5上，并能够随升降机构5沿竖直方向上升或者下降。升降机构5的设置能够扩大铺贴机械臂4的作业范围，以使铺贴机械臂4能够向更高处铺贴板材，例如向墙面的更高处铺贴墙砖。
具体地，升降机构5包括多级依次套接的升降筒、安装在上一级升降筒上的伺服电机、安装在伺服电机驱动轴上的齿轮以及安装在下一级升降筒外壁的齿条，最上一级升降筒的底部固定连接在底盘1上，铺贴机械臂4安装在最下一级升降筒的顶部。上一级的齿轮可以和下一级的齿条啮合，在上一级伺服电机的驱动下，齿轮可驱动下一级的齿条以及下一级的升降筒上下移动，从而驱动铺贴机械臂4升降。
进一步地，上一级的升降筒设置有开口向上的第一安装腔，第一安装腔的内壁上设置有滑块，下一级的升降筒的外壁上设置有导轨，滑轨和滑块滑动连接，从而实现相邻两级升降筒的滑动连接。在伺服电机的正向驱动下，下一级的升降筒可向上伸出，从而突出第一安装腔设置，在伺服电机的反向驱动下，下一级的升降筒可整体嵌入第一安装腔内，以实现复位。
为了提高整个板材铺贴设备在铺贴作业时的稳定性，在底盘1上还设置有多个调平机构6，通过控制多个调平机构6可完成对底盘1的调平。具体地，调平机构6包括调平驱动件和调平块，调平驱动件可选为气缸或者直线电机，调平驱动件竖直设置，且输出端与调平块传动连接。在调平驱动件的驱动下，调平块可上升或者下降，以对板材铺贴设备的姿态进行调整，使该板材铺贴设备整体处于一个水平状态。
在本实施例中，调平机构6设置有四个，四个调平机构6设置在底盘1的四个拐角处。可选地，该板材铺贴设备还包括倾角传感器，倾角传感器设置在底盘1上，在工作时，该设备的控制机构根据倾角传感器读取的数据，经过计算给予四个调平驱动件发送运动指令，反复执行此步骤直到倾角传感器处于水平状态再停止四个调平驱动件的运动。
在本实施例中，控制机构可以是集中式或分布式的控制器，比如，控制器可以是一个单独的单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制各组件实现其功能。
进一步地，在涂胶机构2处还设置有板材夹紧机构7，板材夹紧机构7设置在框架8的顶部下方，该板材夹紧机构7能够将供砖机械臂3送至涂胶机构2处的板材夹紧，从而提高涂胶机构2在板材上涂胶时的稳定性，以保证涂胶精度。
具体地，继续参照图5和图10所示，板材夹紧机构7包括夹紧驱动件和夹紧块74，夹紧驱动件具体包括夹持驱动件71、夹紧减速器72和转轴73，夹持驱动件71的电机轴与夹紧减速器72连接，夹紧减速器72的减速轴与转轴73传动连接，夹紧块74套设在转轴73上。在夹持驱动件71和夹紧减速器72的驱动下，转轴73可旋转，夹紧块74可同步旋转，并由远至近靠近涂胶机构2，从而将板材夹紧在夹紧块74和设置涂胶机构2的框架8之间。当涂胶完毕后，转轴73可在夹持驱动件71和夹紧减速器72的驱动下反向转动，从而放开已涂胶板材并避让开已涂胶板材的被移动路线。
可选地，夹紧块74根据需求可设置两组，每组夹紧块74包括至少一个夹紧块74，对应的，转轴73可设置两个，两个转轴73设置在涂胶机构2的两侧，以从板材的两侧夹紧板材，以进一步提高板材涂胶时的稳定性。夹持驱动件71和夹紧减速器72可对应设置两组，也可仅设置一组，并在两个转轴73之间设置诸如齿轮组之类的传动机构，从而实现在一组夹持驱动件71和夹紧减速器72驱动下，两个转轴73同步相对旋转，进而实现两组夹紧块74的同步夹紧或者放松。
该板材铺贴设备的作业流程如下：
1、首先，板材铺贴设备通过可移动的底盘1运动到指定位置，调平机构6工作使得板材铺贴设备整体处于一个水平状态。然后铺贴机械臂4移动出涂胶机构2与板材放置区之间的活动区间，等待板材涂胶完成。铺贴机械臂4在移出涂胶机构2与板材放置区之间的活动区间时，供砖机械臂3开始运动取砖，经过各关节之间的联合运动，将板材在涂胶机构2与板材放置区之间的活动区间内完成翻转，使得板材的涂胶面对准涂胶机构2，并将板材抓取到涂胶的指定位置，指定位置处的板材夹紧机构7动作，将板材夹紧在涂胶位置，涂胶机构2开始向上泵胶，同时出胶组件25开始运动，将板材胶涂刷到板材的涂胶面上。
2、待涂胶机构2完成涂胶后，铺贴机械臂4进入涂胶机构2与板材放置区之间的活动区间抓取涂完胶的板材，铺贴机械臂4先向下移动一段距离将带胶板材平移出板材夹紧机构7的干涉区域，此过程中，铺贴机械臂4和供砖机械臂3在活动区间内不会发生碰撞。
3、铺贴机械臂4经过各轴联合运动，将涂完胶的板材抓取到墙面侧进行铺贴。此时，供砖机械臂3运动，将下一块板材抓取到涂胶指定位置，然后供砖机械臂3回到取砖指定位置，等待下一块板材的抓取。铺贴机械臂4在墙面铺贴，同时涂胶机构2对下一块板材进行涂刷。
重复上述步骤，可完成供砖机械臂3和铺贴机械臂4在活动区间内不干涉协作的取砖涂胶和板材铺贴的同步进行，有效提高了板材铺贴的效率，减少了铺贴机械臂4在活动区间内的姿态变换次数，降低了铺贴机械臂4在活动区间内与机体结构发生碰撞的危险，也减少了因碰撞造成的结构损害事故的发生，增加了整个机器人设备的使用寿命。
本实施例还提供了一种板材铺贴方法，该板材铺贴方法使用上述的板材铺贴设备。具体地，该板材铺贴方法包括如下步骤：
供砖机械臂3抓取一块待涂胶板材通过活动区间移动至涂胶机构2处；
涂胶机构2对待涂胶板材进行涂胶作业；
铺贴机械臂4伸入活动区间抓取已涂胶板材，再伸出活动区间将已涂胶板材铺贴至待铺贴位置；
在铺贴机械臂4伸入活动区间抓取已涂胶板材前，供砖机械臂3移动至抓取下一块待涂胶板材，在铺贴机械臂3伸出活动区间将铺贴已涂胶板材过程中，供砖机械臂3将下一块待涂胶板材移动至涂胶机构2。
该板材铺贴方法通过使两个机械臂独立作业且相互协作，在铺贴机械臂4贴完一板材后，无需等待另一个板材的涂胶时间，即可将已涂好胶的板材取出进行铺贴。取砖涂胶和铺贴可同步进行，不仅有利于提高铺贴效率，减少铺贴整个墙面或者地面所耗费的时间，且能够缩短和简化各机械臂的作业路线，避免了一个机械臂作业时由于动作线过长导致的碰撞，有助于提高作业安全性，避免作业人员在作业过程中发生安全事故。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种板材铺贴设备，其特征在于，包括：
底盘(1)；
涂胶机构(2)，设置在所述底盘(1)的上方，所述涂胶机构(2)和所述底盘(1)之间具有活动区间；
供砖机械臂(3)，安装在所述底盘(1)上，所述供砖机械臂(3)能够抓取待涂胶板材通过所述活动区间送至所述涂胶机构(2)处；
铺贴机械臂(4)，安装在所述底盘(1)上，并位于所述涂胶机构(2)的侧方，所述铺贴机械臂(4)能够伸入所述活动区间并从所述涂胶机构(2)上抓取已涂胶板材送至待铺贴位置。
2.根据权利要求1所述的板材铺贴设备，其特征在于，
所述底盘(1)上安装有框架(8)，所述框架(8)内形成所述活动区间，所述供砖机械臂(3)位于所述活动区间内，所述涂胶机构(2)安装在所述框架(8)的顶部。
3.根据权利要求2所述的板材铺贴设备，其特征在于，
所述框架(8)底部设置有板材放置区，多个所述待涂胶板材沿竖直方向层叠放置在所述板材放置区内。
4.根据权利要求3所述的板材铺贴设备，其特征在于，
所述供砖机械臂(3)设置在所述框架(8)高度方向的中部，所述供砖机械臂(3)能相对所述框架(8)向下转动以抓取所述待涂胶板材，以及能相对所述框架(8)向上转动以将所述待涂胶板材送至所述涂胶机构(2)。
5.根据权利要求2所述的板材铺贴设备，其特征在于，所述供砖机械臂(3)包括基座(31)、摇摆杆(32)、旋转座(33)、吸盘组件(34)和伸缩组件(314)，所述基座(31)安装在所述框架(8)上，所述摇摆杆(32)的一端转动连接在所述基座(31)上，另一端与所述伸缩组件(314)的第一端固定连接，所述旋转座(33)固定连接在所述伸缩组件(314)的第二端，所述吸盘组件(34)可转动地连接在所述旋转座(33)上，所述吸盘组件(34)和所述摇摆杆(32)的转动轴线平行。
6.根据权利要求2所述的板材铺贴设备，其特征在于，
所述铺贴机械臂(4)和所述框架(8)分别位于垂直所述底盘(1)前进方向的两侧，所述涂胶机构(2)的涂胶方向与所述底盘(1)的前进方向平行。
7.根据权利要求2所述的板材铺贴设备，其特征在于，
所述框架(8)的前方设有定位挡块(11)，所述框架(8)的后方设有板材进口。
8.根据权利要求1所述的板材铺贴设备，其特征在于，
所述底盘(1)上设置有可沿竖直方向升降的升降机构(5)，所述铺贴机械臂(4)设置在所述升降机构(5)上。
9.根据权利要求8所述的板材铺贴设备，其特征在于，
所述升降机构(5)包括多级依次套接的升降筒、安装在上一级所述升降筒上的伺服电机、安装在所述伺服电机驱动轴上的齿轮以及安装在下一级所述升降筒外壁的齿条，最上一级所述升降筒的底部固定连接在所述底盘(1)上，所述铺贴机械臂(4)安装在最下一级所述升降筒的顶部。
10.根据权利要求2所述的板材铺贴设备，其特征在于，
所述板材铺贴设备还包括板材夹紧机构(7)，所述板材夹紧机构(7)设置在所述框架(8)顶部，且位于所述涂胶机构(2)的下方，并能在所述供砖机械臂(3)将所述待涂胶板材送至所述涂胶机构(2)处时夹紧所述待涂胶板材以及能在所述铺贴机械臂(4)移动至所述涂胶机构(2)处时释放所述已涂胶板材。
11.根据权利要求10所述的板材铺贴设备，其特征在于，
所述板材夹紧机构(7)包括夹持驱动件(71)、间隔安装在所述框架(8)顶部的两根转轴(73)和安装在所述转轴(73)上的夹紧块(74)，所述夹持驱动件(71)能驱动所述转轴(73)正反旋转，以带动所述夹紧块(74)夹紧所述待涂胶板材或者释放所述已涂胶板材。
12.根据权利要求2所述的板材铺贴设备，其特征在于，
所述涂胶机构(2)包括涂胶支撑架(21)、涂胶电机(22)、链轮组件(23)和出胶组件(25)，所述涂胶支撑架(21)设置在所述框架(8)的顶部上方，所述涂胶电机(22)和所述链轮组件(23)设置在所述涂胶支撑架(21)上，所述涂胶电机(22)与所述链轮组件(23)的主动链轮传动连接，所述涂胶支撑架(21)上设置有导向机构，所述出胶组件(25)可移动地设置在所述导向机构上，并由所述链轮组件(23)的链条驱动。
13.一种板材铺贴方法，其特征在于，使用权利要求1-12任一项所述的板材铺贴设备，所述板材铺贴方法包括如下步骤：
供砖机械臂(3)抓取一块待涂胶板材通过活动区间移动至涂胶机构(2)处；
所述涂胶机构(2)对所述待涂胶板材进行涂胶作业；
铺贴机械臂(4)伸入所述活动区间抓取已涂胶板材，再伸出所述活动区间将所述已涂胶板材铺贴至待铺贴位置；
在所述铺贴机械臂(4)伸入所述活动区间抓取所述已涂胶板材前，所述供砖机械臂(3)移动至抓取下一块待涂胶板材，在所述铺贴机械臂(3)伸出所述活动区间将铺贴所述已涂胶板材过程中，所述供砖机械臂(3)将下一块所述待涂胶板材移动至所述涂胶机构(2)。
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