一种园林地面铺装设备及施工方法

摘要

本申请涉及一种园林地面铺装设备及施工方法，涉及道路施工的领域，园林地面铺装设备包括：机架，所述机架上具有一用于放置地砖的放置区域；水平移动机构，设于所述机架的下侧驱使所述机架沿直线运动；夹持机构，设于所述机架上且可于所述放置区域夹持地砖；旋转机构，设于所述机架上以驱使所述夹持机构从放置区域于水平方向旋转至所述机架的外侧；以及升降机构，设于所述机架上驱使所述夹持机构与所述旋转机构升降。本申请具有实现了园林地面地砖的自动排列铺设的效果。

说明书

技术领域

本申请涉及道路施工的领域，尤其是涉及一种园林地面铺装设备及施工方法。

背景技术

园林铺装是指运用任何硬质的天然或人工制作的铺地材料来装饰路面。园林铺装包括园路、广场、活动场地、建筑地坪等。

如图1所示，园林铺装的广场和活动场地由若干矩形地砖铺成，而相关技术中，地砖往往都是人工一块一块搬运并铺设的，需要大量的人工连续工作，浪费了大量的人工，尚有改进的空间。

发明内容

为了实现园林地面地砖的自动排列铺设，本申请提供一种园林地面铺装设备及施工方法。

第一方面，本申请提供一种园林地面铺装设备，采用如下的技术方案：

一种园林地面铺装设备，包括：

机架，所述机架上具有一用于放置地砖的放置区域；

水平移动机构，设于所述机架的下侧驱使所述机架沿直线运动；

夹持机构，设于所述机架上且可于所述放置区域夹持地砖；

旋转机构，设于所述机架上以驱使所述夹持机构从放置区域于水平方向旋转至所述机架的外侧；以及

升降机构，设于所述机架上驱使所述夹持机构与所述旋转机构升降。

通过采用上述技术方案，夹持机构能够在升降机构的驱使下移动至地砖的放置区域夹取地砖，并在旋转机构的驱使下旋转伸出机架，之后在升降机构的驱使下下降至地面将地砖铺设于地面上，一块地砖铺设完成之后，机架能够在水平移动机构的驱使下移动一块地砖的距离，以方便继续铺设地砖，实现了园林地面地砖的自动排列铺设。

可选的，所述升降机构包括：

支撑板，固定于所述机架毗邻所述放置区域的一侧边沿处；

固定板，固定于所述支撑板的上侧且向远离所述机架的方向伸出；

升降丝杆，转动连接于所述固定板上且向下延伸至所述机架，所述升降丝杆沿轴向相对所述固定板固定；

驱动源，设于所述固定板上驱使所述升降丝杆转动；

导向柱，固定于所述固定板上且与所述升降丝杆互相平行；以及

升降块，套设于所述升降丝杆上且与所述升降丝杆螺纹连接，所述升降块套设于所述导向柱上且沿所述导向柱的轴向与所述导向柱滑移连接。

通过采用上述技术方案，驱动源驱使升降丝杆转动时，能够通过升降块与升降丝杆的螺纹连接驱使旋转机构与夹持机构升降。

可选的，所述旋转机构包括旋转气缸，所述旋转气缸固定于所述升降块上，所述旋转气缸的输出端朝下设置。

通过采用上述技术方案，实现了夹持机构从机架的正上方旋转伸出机架或从伸出机架旋转至机架的正上方。

可选的，所述夹持机构包括：

夹持驱动源，固定于所述旋转气缸的输出端；

夹持爪，数量为两个且分别与所述夹持驱动源的两个输出端固定，所述夹持驱动源可驱使两所述夹持爪相互靠近或相互远离；以及

接近开关，设于一所述夹持爪上，当所述接近开关接近地砖时，所述夹持驱动源驱使两所述夹持爪相互靠近。

通过采用上述技术方案，当接近开关接近地砖时，夹持驱动源驱使两夹持爪相互靠近夹持地砖，实现了地砖的自动夹取。

可选的，所述夹持爪包括：

固定部，与所述夹持驱动源的输出端固定连接；

连接部，一端与所述固定部连接，两所述夹持爪的连接部的另一端背向延伸；以及

夹持部，与所述连接部的另一端固定连接。

可选的，所述水平移动机构包括：

水平移动轮，数量为四个且转动连接于所述机架的下侧；以及

水平移动驱动源，设于所述机架的下侧驱使所述水平移动轮转动。

通过采用上述技术方案，使得机架能够于地面上沿地砖的铺设方向移动。

可选的，还包括设于所述机架下侧的转向机构，所述转向机构包括：

底座，设于所述机架的下侧且沿竖直方向相对所述机架滑动；

连杆，一端通过驱动轴与所述机架的上侧铰接，所述驱动轴与所述连杆固定连接；

转盘，与所述连杆的另一端铰接，所述转盘与所述连杆的铰接轴与所述转盘呈偏心设置；

转向驱动源，固定于所述机架的下侧，所述转向驱动源驱使转盘转动；

转向盘，设于所述机架的下侧；

转轴，固定于所述转向盘的上侧，所述转轴贯穿所述底座且沿自身周向与所述底座转动连接，所述转轴沿自身轴向相对所述底座固定；

主动锥齿轮，固定于所述驱动轴上；以及

从动锥齿轮，固定于所述转轴上且与所述主动锥齿轮互相啮合。

通过采用上述技术方案，当需要转向时，连杆在转向驱动源的驱使下驱使底座下降使得水平移动机构与地面分离，随后转向驱动源通过主动锥齿轮和从动锥齿轮的互相啮合驱使转向盘转动，实现机架的转向。

可选的，所述转向盘的下侧设有三个以上抓地凸起，三个以上所述抓地凸起沿转向盘的周向均匀设置。

通过采用上述技术方案，提高了转向盘的抓地能力。

可选的，所述转轴上套设有推力球轴承，所述推力球轴承的两端分别与所述底座、所述转向盘抵接。

通过采用上述技术方案，将转向盘转动时转向盘与底座的滑动摩擦转换为滚动摩擦，减小了转向盘转动时的阻力。

第二方面，本申请提供一种园林地面铺装施工方法，采用如下的技术方案：

一种使用如上所述的园林地面铺装设备的施工方法，至少包括以下步骤：

S1、将园林地面铺装设备移动至待铺设地砖的地面处，于所述放置区域上叠放若干地砖；

S2、控制升降机构工作驱使夹持机构从上至下移动；

S3、夹持机构移动至最上方的地砖处停止，夹持机构夹持最上方的地砖；

S4、升降机构驱使夹持机构上升预设高度，旋转机构驱使夹持机构旋转180°；

S5、升降机构驱使夹持机构下降至地面，夹持机构松开地砖；

S6、升降机构与旋转机构配合驱使夹持机构移动初始位置；

S7、水平移动机构驱使园林地面铺装设备沿铺设方向移动一个地砖的长度；

S8、重复步骤S2-S7。

通过采用上述技术方案，夹持机构能够在升降机构的驱使下移动至地砖的放置区域夹取地砖，并在旋转机构的驱使下旋转伸出机架，之后在升降机构的驱使下下降至地面将地砖铺设于地面上，一块地砖铺设完成之后，机架能够在水平移动机构的驱使下移动一块地砖的距离，以方便继续铺设地砖，实现了园林地面地砖的自动排列铺设。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.夹持机构能够在升降机构的驱使下移动至地砖的放置区域夹取地砖，并在旋转机构的驱使下旋转伸出机架，之后在升降机构的驱使下下降至地面将地砖铺设于地面上，一块地砖铺设完成之后，机架能够在水平移动机构的驱使下移动一块地砖的距离，以方便继续铺设地砖，实现了园林地面地砖的自动排列铺设；

2.当需要转向时，连杆在转向驱动源的驱使下驱使底座下降使得水平移动机构与地面分离，随后转向驱动源通过主动锥齿轮和从动锥齿轮的互相啮合驱使转向盘转动，实现机架的转向。

附图说明

图1是相关技术中园林铺装的地砖排列示意图。

图2是本申请实施例的一种园林地面铺装设备的结构示意图。

图3是本申请实施例的旋转气缸与夹持机构的结构示意图。

图4是本申请实施例的机架、水平移动机构与转向机构的局部结构示意图。

图5是图4中A部的放大图。

图6是本申请实施例的底座与推力球轴承、转向盘的爆炸示意图。

附图标记说明：10、机架；11、放置区域；12、第一定位板；13、第二定位板；14、第一立板；15、第二立板；20、水平移动机构；21、水平移动轮；211、传动轴；22、水平移动驱动源；30、夹持机构；31、夹持驱动源；32、夹持爪；33、接近开关；321、固定部；322、连接部；3221、穿设孔；3222、连接板；3223、基板；323、夹持部；3231、分隔条；40、旋转机构；41、旋转气缸；50、升降机构；51、支撑板；52、固定板；53、升降丝杆；54、驱动源；55、导向柱；56、升降块；60、转向机构；61、底座；611、连接块；612、引导柱；62、连杆；621、驱动轴；63、转盘；64、转向驱动源；65、转向盘；651、抓地凸起；66、转轴；661、推力球轴承；67、主动锥齿轮；68、从动锥齿轮；70、地砖。

具体实施方式

以下结合附图2-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种园林地面铺装设备。参照图2，园林地面铺装设备包括机架10、水平移动机构20、夹持机构30、旋转机构40和升降机构50。机架10的上侧具有一放置区域11，放置区域11用于叠放地砖70。水平移动机构20设于机架10的下侧，水平移动机构20用于驱使机架10沿水平方向于地面上移动。夹持机构30用于夹持放置区域11的地砖70，旋转机构40用于驱使夹持机构30从机架10的正上方旋转伸出机架10，升降机构50设于机架10毗邻放置区域11的边沿处，升降机构50用于驱使旋转机构40与夹持机构30升降，以实现地砖70从机架10到地面的铺设。

机架10的上侧固定有第一定位板12和第二定位板13，第一定位板12和第二定位板13均从机架10上侧向上延伸设置，第一定位板12和第二定位板13均呈竖直设置，第一定位板12与第二定位板13互相垂直，第一定位板12与第二定位板13用于和地砖70的一棱角抵接，以方便将地砖70准确地叠放于放置区域11。

升降机构50包括支撑板51、固定板52、升降丝杆53、驱动源54、导向柱55和升降块56。支撑板51的下端固定于机架10毗邻放置区域11的一边沿处，支撑板51的上端竖直向上延伸。固定板52固定于支撑板51的上端，固定板52沿水平方向向远离机架10的方向伸出。驱动源54为电机，驱动源54固定于固定板52的上侧，驱动源54的输出轴竖直朝下设置。升降丝杆53的上端固定于驱动源54的输出轴上，升降丝杆53的下端向下延伸至机架10与地面之间，升降丝杆53与驱动源54的输出轴呈同心设置，升降丝杆53在驱动源54的驱使下转动。导向柱55的数量为两个，两个导向柱55的上端均固定于固定板52的下侧，两个导向柱55的下端均向下延伸至机架10与地面之间，两个导向柱55分别位于升降丝杆53的两侧，导向柱55与升降丝杆53互相平行。升降块56套设于升降丝杆53上，升降块56与升降丝杆53螺纹连接。升降块56套设于导向柱55上，升降块56沿导向柱55的轴向与导向柱55滑移连接。

旋转机构40包括旋转气缸41，旋转气缸41的旋转行程为180°，旋转气缸41的缸体固定于升降块56的一侧，旋转气缸41的缸体与放置区域11之间无遮挡，旋转气缸41的输出端竖直朝下设置。

参照图2与图3，夹持机构30设于旋转气缸41的下侧，夹持机构30包括夹持驱动源31、夹持爪32和接近开关33。夹持驱动源31为气动手指，夹持驱动源31固定于旋转气缸41的输出端下侧，夹持驱动源31具有两个互相平行的平行夹爪。夹持爪32的数量为两个，两个夹持爪32一一对应与两个平行夹爪固定，以在夹持驱动源31的驱使下相互靠近或相互远离。夹持爪32包括固定部321、连接部322和夹持部323。固定部321固定于夹持驱动源31的平行夹爪上，两个固定部321互相平行。连接部322的一端与固定部321固定，两个连接部322的另一端朝相反的方向延伸设置。夹持部323的一端与连接部322的另一端固定，夹持部323朝向远离夹持驱动源31的方向设置，夹持部323与平行夹爪的移动方向互相垂直。夹持驱动源31驱使两个夹持爪32相互靠近时，夹持爪32夹持地砖70；夹持驱动源31驱使两个夹持爪32相互远离时，夹持爪32松开地砖70。

接近开关33设于夹持爪32的连接部322上，接近开关33用于检测是否有物体靠近，本实施例中用于检测地砖70。具体地，连接部322远离夹持部323的一侧固定有连接板3222，连接板3222朝向远离夹持部323的方向设置，连接板3222上固定有基板3223，基板3223与连接部322互相平行，接近开关33通过螺母夹持固定于基板3223上，接近开关33朝向连接部322设置，连接部322上开设有穿设孔3221，穿设孔3221与接近开关33呈同心设置，以方便接近开关33透过连接部322检测地砖70。当接近开关33检测到有物体（地砖70）靠近时，接近开关33发出信号控制夹持驱动源31驱使两个夹持爪32相互靠近时，夹持爪32夹持地砖70。

为了使得夹持爪32夹持地砖70时，相邻地砖70不易黏连，夹持部323的夹持面上还固定有分隔条3231，分隔条3231位于夹持部323的夹持面的下部，两夹持部323上的分隔条3231呈相对设置，分隔条3231呈三棱柱设置，使得夹持爪32夹持地砖70时，分隔条3231能够驱使相邻两地砖70分离。

参照图4与图5，水平移动机构20包括水平移动轮21和水平移动驱动源22。水平移动轮21的数量为四个，四个水平移动轮21转动连接于机架10的下侧，四个水平移动轮21的轴线互相平行，四个水平移动轮21两两为一组，同一组的两个水平移动轮21呈同心设置，同一组的两个水平移动轮21通过传动轴211转动连接于机架10的下侧。水平移动驱动源22为电机，机架10的下侧固定有第一立板14，水平移动驱动源22固定于第一立板14上，水平移动驱动源22的输出轴可以通过带传动与传动轴211连接，也可以通过链传动与传动轴211连接，以驱使传动轴211带动水平移动轮21转动，从而驱使机架10于地面移动。

参照图4与图6，园林地面铺装设备还包括转向机构60，转向机构60用于驱使机架10转动，转向机构60包括底座61、连杆62、转盘63、转向驱动源64、转向盘65、转轴66、主动锥齿轮67和从动锥齿轮68。底座61设于机架10的下侧，底座61的上侧固定有四个引导柱612，四个引导柱612穿设于机架10上，引导柱612沿轴向与机架10滑移连接。底座61的上侧固定有连接块611，连杆62的下端通过驱动轴621与连接块611铰接，连杆62与驱动轴621固定，驱动轴621的轴线呈水平设置，驱动轴621穿设于连接块611中且与连接块611转动连接。转盘63与连杆62的上端铰接，转盘63与连杆62的铰接轴与转盘63呈偏心设置。转动驱动源54为电机，机架10的下侧固定有第二立板15，转动驱动源54固定于第二立板15上，转动驱动源54的输出轴与转盘63呈同心设置且固定连接，以驱使转盘63转动，从而通过连杆62驱使底座61沿引导柱612的轴向升降。

转向盘65设于底座61的下侧，转向盘65的上侧固定有转轴66，转轴66与转向盘65呈同心设置，转轴66贯穿底座61的中心，转轴66沿自身的周向相对底座61转动，转轴66沿自身的轴向相对底座61固定。主动锥齿轮67固定于驱动轴621上，从动锥齿轮68固定于转轴66伸出底座61上侧的部分，主动锥齿轮67与从动锥齿轮68互相啮合，使得转向盘65能够在转向驱动源64的驱使下转动。

为了减小转向盘65转动时转向盘65与底座61的摩擦阻力，转轴66上套设有推力球轴承661，推力球轴承661的两端分别与底座61、转向盘65抵接，以将转向盘65与底座61的滑动摩擦转换为滚动摩擦。

为了提高转向盘65的抓地能力，转向盘65的下侧固定有三个以上抓地凸起651，抓地凸起651设于转向盘65的边沿处，三个以上抓地凸起651沿转向盘65的周向均匀设置。

本申请实施例一种园林地面铺装设备的实施原理为：初始时，夹持机构30朝向放置区域11设置，升降机构50驱使夹持机构30从上至下移动，当接近开关33检测到地砖70时，夹持驱动源31驱使两个夹持爪32相互靠近夹持最上方的地砖70，随后升降机构50驱使夹持机构30上升10cm，旋转气缸41驱使夹持机构30旋转180°，使得夹持机构30由机架10的正上方转动伸出机架10，之后升降机构50驱使夹持机构30下降至地面与机架10之间，夹持驱动源31驱使两个夹持爪32相互远离松开地砖70，之后升降机构50与旋转机构40驱使夹持机构30移动至初始位置；然后，水平移动机构20驱使机架10沿地砖70的铺设方向移动一个地砖70宽度的距离，重复上述步骤铺设地砖70，实现了园林地面地砖70的自动铺设。

本实施例还提供一种使用如上所述的园林地面铺装设备的施工方法，包括以下步骤：

S1、将园林地面铺装设备移动至待铺设地砖70的地面处，于放置区域11上叠放若干地砖70；

S2、控制升降机构50工作驱使夹持机构30从上至下移动；

S3、夹持机构30移动至最上方的地砖70处停止，夹持机构30夹持最上方的地砖70；

S4、升降机构50驱使夹持机构30上升预设高度，旋转机构40驱使夹持机构30旋转180°；

S5、升降机构50驱使夹持机构30下降至地面，夹持机构30松开地砖70；

S6、升降机构50与旋转机构40配合驱使夹持机构30移动初始位置；

S7、水平移动机构20驱使园林地面铺装设备沿铺设方向移动一个地砖70的长度；

S8、重复步骤S2-S7。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。