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CN115803120A - 粘合剂涂敷系统 - Google Patents

粘合剂涂敷系统 Download PDF

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CN115803120A
CN115803120A CN202180049175.XA CN202180049175A CN115803120A CN 115803120 A CN115803120 A CN 115803120A CN 202180049175 A CN202180049175 A CN 202180049175A CN 115803120 A CN115803120 A CN 115803120A
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CN
China
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adhesive
block
roller
container
application system
Prior art date
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Application number
CN202180049175.XA
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English (en)
Inventor
塞缪尔·托马斯·皮克林
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Fastbrick IP Pty Ltd
Original Assignee
Fastbrick IP Pty Ltd
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Publication date
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Abstract

一种用于自动砌块铺砌机的粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统包括：a)粘合剂供应部；以及b)粘合剂涂敷器，该粘合剂涂敷器包括：i)容器，该容器用于存储经由粘合剂供应管线从粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；ii)盖，该盖被安装到容器，以便基本上覆盖粘合剂储存器；以及iii)粘合剂辊，该粘合剂辊可旋转地联接到容器，使得在旋转时，来自储存器的粘合剂被夹带起并围绕粘合剂辊的至少一部分，其中，在使用中，当砌块移动越过辊时，粘合剂从粘合剂辊转移到砌块的底表面上。

Description

粘合剂涂敷系统
本申请要求于2020年7月8日提交的题为“ADHESIVE APPLICATION SYSTEM”的澳大利亚临时申请第2020902367号的优先权，该澳大利亚临时申请的内容据此通过引用以其整体并入本文。
发明背景
本公开涉及用于自动砌块铺砌机(automated block laying machine)的粘合剂涂敷系统。在特定形式中，该系统可用于将粘合剂涂敷到砖块或砌块上，然而该系统也可用于将粘合剂涂敷到诸如屋顶瓦片等其它建筑材料上。
现有技术描述
在本说明书中，对任何在先公开(或者从其中衍生出的信息)或者对任何已知事物的参考，不是且不应当被认为是对在先公开(或者从其中衍生出的信息)或者已知事物形成本说明书涉及的努力的领域中的公知常识的一部分的认可或承认或任何形式的暗示。
WO 2007/076581描述了一种用于由多个砖块来建造建筑物的自动砖块铺砌系统，该自动砖块铺砌系统包括设置有砖块铺砌和粘合剂涂敷头的机器人、测量系统、以及向机器人提供控制数据以在预定位置处铺砌砖块的控制器。测量系统实时测量头的位置，并且为控制器产生位置数据。控制器基于位置数据与头的预先确定或预先编程的位置之间的比较来产生控制数据，以在建造期间在针对建筑物的预定位置处铺砌砖块。控制器可以控制机器人以逐层的方式来建造建筑物，其中砖块按顺序地铺砌在它们各自的预定位置，并且其中首先要对整个建筑物铺砌一整层砖块，随后再铺砌下一层砖块。
本申请人已经设想了许多适用于机器人建造设备的粘合剂涂敷系统。例如在PCT/AU2019/000102中，提供一种用于自动砖块铺砌机的粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统包括粘合剂储存器、从储存器延伸到一个或更多个喷嘴(该喷嘴被构造为分配粘合剂)的粘合剂供应管线、被定位在储存器附近的第一泵(主泵)、被定位在喷嘴或每个喷嘴附近的至少一个另外的泵(副泵)、被定位在副泵或每个副泵附近的供应管线称重传感器(supply lineload cell)、以及控制系统，其中在使用中，控制系统响应于在供应管线称重传感器处感测到的供应压力来控制所述主泵的操作。提供了一种粘合剂涂敷器组件，该粘合剂涂敷器组件包括：底座；至少一个喷嘴托架组件，该喷嘴托架组件或每个喷嘴托架组件包括托架和从托架悬出的用于分配经由粘合剂供应管线从粘合剂的供应部接收的粘合剂的至少一个粘合剂出口喷嘴；以及横向驱动器件，该横向驱动器件用于相对于底座横向驱动喷嘴托架组件或每个喷嘴托架组件。上面所述的布置是自顶向下的泵送系统，其中粘合剂被向下泵送到砖块的面朝上的侧，使得重力有助于将粘合剂涂敷到砖块上。
PCT/AU2019/000102中描述的包括粘合剂供应部的粘合剂涂敷系统共同位于砖块铺砌和粘合剂涂敷头处。这种布置与PCT/AU2017/050728中描述的系统相反，在PCT/AU2017/050728的系统中，粘合剂容器和泵位于提供自动砖块铺砌机底座的卡车底盘(chassis of a truck)附近，并且粘合剂沿着吊杆(boom)泵出到安装在砖块铺砌和粘合剂涂敷头上的粘合剂涂敷器。该系统中的粘合剂涂敷器包括涂敷器头，该涂敷器头具有支撑在舌状构件的远端上的喷嘴，所述舌状构件容纳在用于线性运动的护套中，以使所述粘合剂涂敷器头跨越砖块的表面延伸来涂敷粘合剂。
希望开发一种用于自动砌块铺砌机的粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统提供对自顶向下的泵送系统的替代方案。在自顶向下的泵送系统中，由于粘合剂的粘度随温度变化，所以可能难以以计量的剂量分配粘合剂。当粘合剂被涂敷到砌块的顶面上时，在砌块被铺砌之前必须要先将其旋转，这会导致粘合剂从砌块上掉下。此外，在具有复杂网格/芯结构的砌块上使用喷嘴涂敷粘合剂可能是困难的。降低设计复杂性、减少零件数量和降低运行成本，同时提高粘合剂涂敷速度，也是有利的。
正是在这种背景以及与之相关的问题和困难下，开发了本发明。
本发明的其他目的和优点将通过以下结合附图的描述而变得明显，其中，通过说明和示例的方式，公开了本发明的至少一个实施例。
本发明的概述
在一个广泛的形式中，本发明的一个方面寻求提供一种用于自动砌块铺砌机的粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统包括：
a)粘合剂供应部；以及
b)粘合剂涂敷器，该粘合剂涂敷器包括：
i)容器，该容器用于存储经由粘合剂供应管线从粘合剂供应部接收的粘合剂储存器(adhesive reservoir)；
ii)盖，该盖被安装到容器，以便基本上覆盖粘合剂储存器；以及，
iii)粘合剂辊，该粘合剂辊可旋转地联接到容器并且被构造成至少部分地浸没在粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自储存器的粘合剂被夹带起并围绕粘合剂辊的至少一部分，
其中，在使用中，当砌块移动越过辊时，粘合剂从粘合剂辊转移到砌块的底表面上。
在一个实施例中，粘合剂经由重力进料从粘合剂供应部提供到粘合剂涂敷器。
在一个实施例中，粘合剂供应部是具有以下项的罐(canister)：
a)开口，该开口允许罐至少部分地被填装粘合剂；以及
b)可移除帽，该可移除帽密封该开口并被构造成与粘合剂供应管线流体连通；
其中，在使用中，罐被定向成使得帽面朝下，并且粘合剂能够在重力作用下流过帽并进入供应管线。
在一个实施例中，粘合剂供应管线包括阀，该阀可打开以允许粘合剂流入粘合剂涂敷器的容器中。
在一个实施例中，阀由马达致动，并且可控制以选择性地打开，以便计量被供应到容器的粘合剂的量。
在一个实施例中，马达联接到减速齿轮箱以增加用于致动阀的扭矩。
在一个实施例中，容器中粘合剂的量通过以下项中的至少一项来监测：
a)液位传感器，该液位传感器向控制器提供指示容器中粘合剂的液位的信号；以及，
b)质量传感器，该质量传感器向控制器提供指示容器的质量的信号。
在一个实施例中，液位传感器是安装到容器的侧部的电容传感器。
在一个实施例中，质量传感器是安装在容器下方的称重传感器。
在一个实施例中，粘合剂在涂敷之前被加热。
在一个实施例中，加热元件设置在容器的底座处。
在一个实施例中，粘合剂辊包括：
a)长形轴杆，该长形轴杆具有可旋转地联接到容器的相对的端部的轴；以及，
b)一个或更多个辊元件，该一个或更多个辊元件联接到轴杆或与轴杆成一体。
在一个实施例中，在使用中，一个或更多个辊元件至少部分地浸没在粘合剂储存器中。
在一个实施例中，一个或更多个辊元件通过盖中的开口至少部分地突出于盖上方。
在一个实施例中，一个或更多个辊元件是圆形的盘或轮子。
在一个实施例中，一个或更多个辊元件具有形成在其中的至少一个周向凹槽。
在一个实施例中，粘合剂辊由马达驱动，该马达经由联接元件联接到长形轴杆。
在一个实施例中，当轴杆旋转时，粘合剂条(a bead of adhesive)被夹带到一个或更多个辊元件上，并且当砌块移动越过粘合剂辊时，粘合剂条被转移到砌块上，其中以下之一成立：
a)砌块接触一个或更多个辊元件；以及，
b)在砌块和一个或更多个辊元件之间存在小于或等于粘合剂条的厚度的间隙。
在一个实施例中，该系统安装到自动砌块铺砌机的砌块铺砌和粘合剂涂敷头，该头位于可伸缩延伸和可折叠的吊杆的远端处，该可伸缩延伸和可折叠的吊杆用于沿该可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送砌块。
在一个实施例中，粘合剂涂敷器经由支柱和支架可调节地安装到该头。
在另一个广泛的形式中，本发明的一个方面寻求提供一种用于自动砌块铺砌机的砌块铺砌和粘合剂涂敷头，该头可安装到可伸缩延伸和可折叠的吊杆的远端，该可伸缩延伸和可折叠的吊杆用于沿该可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送砌块，该头包括粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统包括：
a)粘合剂供应部；以及，
b)粘合剂涂敷器，该粘合剂涂敷器包括：
i)容器，该容器用于存储经由粘合剂供应管线从粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；
ii)盖，该盖被安装到容器，以便基本上覆盖粘合剂储存器；以及
iii)粘合剂辊，该粘合剂辊可旋转地联接到容器并且被构造成至少部分地浸没在粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自储存器的粘合剂被夹带起并围绕粘合剂辊的至少一部分，
其中，在使用中，当砌块移动越过辊时，粘合剂从粘合剂辊转移到砌块的底表面上。
在一个实施例中，该头包括砌块转移装置，该砌块转移装置用于将砌块从吊杆的远端转移到具有端部执行器的机械臂，该端部执行器在预定空间位置和方向抓握和铺砌砌块，砌块转移装置被构造为夹紧砌块并在砌块被转移到机械臂并铺砌之前将砌块线性地延伸经过粘合剂辊。
在另一个广泛的形式中，本发明的一个方面寻求提供一种用于自动砌块铺砌机的砌块铺砌和粘合剂涂敷头，该头可安装到可伸缩延伸和可折叠的吊杆的远端，该可伸缩延伸和可折叠的吊杆用于沿该可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送砌块，该头包括：
a)支撑件，该支撑件可安装到吊杆；
b)机械臂，该机械臂具有端部执行器，该端部执行器可操作以在预定空间位置和方向抓握和铺砌砌块；
c)砌块转移装置，该砌块转移装置用于将砌块从吊杆的远端转移到机械臂；以及，
d)粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统被安装到该支撑件，该粘合剂涂敷系统包括：
i)粘合剂供应部；以及
ii)粘合剂涂敷器，该粘合剂涂敷器包括：
(1)容器，该容器用于存储经由粘合剂供应管线从粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；
(2)盖，该盖被安装到容器，以便基本上覆盖粘合剂储存器；以及
(3)粘合剂辊，该粘合剂辊可旋转地联接到容器，并且被构造成至少部分地浸没在粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自储存器的粘合剂被夹带起并围绕粘合剂辊的至少一部分，
其中，在使用中，当砌块转移装置使砌块线性地延伸越过辊时，粘合剂从粘合剂辊转移到砌块的底表面上。
在又一个广泛的形式中，本发明的一个方面寻求提供一种自动砌块铺砌机，该自动砌块铺砌机包括：
a)底座；
b)可伸缩延伸和可折叠的吊杆，该可伸缩延伸和可折叠的吊杆可旋转地安装在该底座上，用于沿可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送块；以及
c)砌块铺砌和粘合剂涂敷头，该头可安装到吊杆的远端，该头包括：
i)支撑件，该支撑件可安装到吊杆上；
ii)机械臂，该机械臂具有端部执行器，该端部执行器可操作以在预定空间位置和方向抓握和铺砌砌块；
iii)砌块转移装置，该砌块转移装置用于将砌块从吊杆的远端转移到机械臂；以及
iv)粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统被安装到支撑件，该粘合剂涂敷系统包括：
(1)粘合剂供应部；以及
(2)粘合剂涂敷器，该粘合剂涂敷器包括：
(a)容器，该容器用于存储经由粘合剂供应管线从粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；
(b)盖，该盖被安装到容器，以便基本上覆盖粘合剂储存器；以及
(c)粘合剂辊，该粘合剂辊可旋转地联接到该容器，并且被构造成至少部分地浸没在该粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自该储存器的粘合剂被夹带起并围绕该粘合剂辊的至少一部分，
其中，在使用中，当砌块转移装置将砌块线性地延伸越过辊时，粘合剂从粘合剂辊转移到砌块的底表面上。
在另一个广泛的形式中，本发明的一个方面寻求提供一种用于自动砌块铺砌机的粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统包括：
a)粘合剂供应部；以及
b)粘合剂涂敷器，该粘合剂涂敷器包括：
i)容器，该容器用于存储经由粘合剂供应管线从粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；
ii)一对弹簧辊臂，该一对弹簧辊臂联接到该容器，用于支撑粘合剂辊；以及
iii)粘合剂辊，该粘合剂辊可旋转地联接到弹簧辊臂并被构造成延伸跨过容器，粘合剂辊至少部分地浸没在粘合剂储存器中，
使得在旋转时，来自储存器的粘合剂被夹带起并围绕辊；
其中，在使用中，当砌块移动越过辊时，粘合剂从粘合剂辊转移到砌块的底表面上。
在一个实施例中，该对弹簧辊臂形成盖的至少部分地遮盖容器中的粘合剂储存器的一部分。
在一个实施例中，该对弹簧辊臂围绕容器的相对两侧设置。
在一个实施例中，该对弹簧辊臂包括凹槽或狭槽，粘合剂辊的轴可旋转地联接到凹槽或狭槽中。
在一个实施例中，弹簧辊臂通过整体模制件联接到容器，该整体模制件包括允许臂挠曲的内置铰链或枢轴。
在一个实施例中，粘合剂辊具有长形主体，该长形主体具有多个沿主体的长度间隔开的周向凹槽。
在一个实施例中，粘合剂辊包括：
a)长形轴杆；以及
b)多个间隔开的辊元件，该多个间隔开的辊元件联接到到该轴杆。
在一个实施例中，辊元件是圆柱形的，并且包括多个周向凹槽。
在一个实施例中，辊元件由间隔元件间隔开。
在一个实施例中，粘合剂辊包括联接到轴杆的交替的辊元件和间隔元件，并且其中间隔元件的直径小于辊元件。
在一个实施例中，粘合剂涂敷器还包括在该对弹簧辊臂远端附近联接到该对弹簧辊臂的刮刀，该刮刀具有长形主体，该长形体限定：
a)一个或更多个脊状区段，该一个或更多个脊状区段包括多个脊，该多个脊可操作以阻挡粘合剂辊的特定凹槽并从该特定凹槽刮除粘合剂；以及
b)一个或更多个空隙(void)，该一个或更多个空隙被定位在含脊区段之间，该空隙提供粘合剂能够被夹带到辊上的区域，从而限定预定义的粘合剂图案(pre-definedadhesive signature)。
在一个实施例中，刮刀可拆卸地安装到辊臂。
在一个实施例中，刮刀在沿盖的纵向边缘定位的突片下方被推动，以便预张紧该对弹簧辊臂。
在一个实施例中，容器被安装在搁架(cradle)中。
在一个实施例中，加热板被安装到搁架的底座，并且容器被安装到加热板上，以便控制储存器中粘合剂的温度。
在一个实施例中，称重传感器定位在搁架下方，并被用于监测储存器中粘合剂的重量，以便保持储存器中的粘合剂的计划液位。
在一个实施例中，盖还包括设置在该对弹簧辊臂之间并朝向粘合剂辊延伸的可枢转覆盖物，该可枢转覆盖物的远端在被设置在弹簧辊臂上的突片下方被推动，以便允许在该盖的表面上的任何粘合剂排回到储存器中。
在一个实施例中，来自粘合剂供应部的粘合剂经由蠕动泵被泵送到容器中。
在一个实施例中，泵是下列之一：
a)伺服控制的；以及
b)包括多个夹管阀的线性蠕动泵。
在一个实施例中，该系统被安装到自动砌块铺砌机的砌块铺砌和粘合剂涂敷头，该头位于可伸缩延伸和可折叠的吊杆的远端处，该可伸缩延伸和可折叠的吊杆用于沿该可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送砌块。
在一个实施例中，粘合剂涂敷器经由支柱和支架可调节地被安装到该头。
在另一个广泛的形式中，本发明的一个方面寻求提供一种用于自动砌块铺砌机的砌块铺砌和粘合剂涂敷头，该头可安装到可伸缩延伸和可折叠的吊杆的远端，该可伸缩延伸和可折叠的吊杆用于沿该可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送砌块，该头包括粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统包括：
a)容器，该容器用于存储经由粘合剂供应管线从粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；
b)一对弹簧辊臂，该一对弹簧辊臂联接到容器，用于支撑粘合剂辊；以及
c)粘合剂辊，该粘合剂辊可旋转地联接到弹簧辊臂并被构造成延伸跨过容器，该粘合剂辊至少部分地浸没在粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自储存器的粘合剂被夹带起并围绕辊；
其中，在使用中，当砌块移动越过辊时，粘合剂从粘合剂辊转移到砌块的底表面上。
在一个实施例中，该头包括砌块转移装置，该砌块转移装置用于将砌块从吊杆的远端转移到具有端部执行器的机械臂，该端部执行器在预定空间位置和方向抓握和铺砌砌块，砌块转移装置被构造成夹紧砌块并在砌块被转移到机械臂并铺砌之前将砌块线性地延伸越过粘合剂辊。
在另一个广泛的形式中，本发明的一个方面寻求提供一种用于自动砌块铺砌机的砌块铺砌和粘合剂涂敷头，该头可安装到可伸缩延伸和可折叠的吊杆的远端，该可伸缩延伸和可折叠的吊杆用于沿该可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送砌块，该头包括：
a)支撑件，该支撑件可安装到吊杆；
b)机械臂，该机械臂具有端部执行器，该端部执行器可操作以在预定空间位置和方向抓握和铺砌砌块；
c)砌块转移装置，该砌块转移装置用于将砌块从吊杆的远端转移到机械臂；以及
d)粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统被安装到支撑件，该粘合剂涂敷系统包括：
i)容器，该容器用于存储经由粘合剂供应管线从粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；
ii)一对弹簧辊臂，该一对弹簧辊臂联接到该容器，用于支撑粘合剂辊；
iii)粘合剂辊，该粘合剂辊可旋转地联接到弹簧辊臂并被构造成延伸跨过容器，该粘合剂辊至少部分地浸没在该粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自该储存器的粘合剂被夹带起并围绕该辊；
其中，在使用中，当砌块转移装置将砌块线性地延伸经过辊时，粘合剂从粘合剂辊转移到砌块的底表面。
在另一个广泛的形式中，本发明的一个方面寻求提供一种自动化砌块铺砌机，该自动化砌块铺砌机包括：
a)底座；
b)可伸缩延伸和可折叠的吊杆，该可伸缩延伸和可折叠的吊杆可旋转地安装在该底座上，用于沿该可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送砌块；以及
c)砌块铺砌和粘合剂涂敷头，该头可安装到该的远端，该头包括：
i)支撑件，该支撑件可安装到吊杆上；
ii)机械臂，该机械臂具有端部执行器，该端部执行器可操作以在预定空间位置和方向抓握和铺砌块；
iii)砌块转移装置，该砌块转移装置用于将砌块从吊杆的远端转移到机械臂；以及
iv)粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统被安装到该支撑件，该粘合剂涂敷系统包括：
(1)粘合剂供应部；以及
(2)粘合剂涂敷器，该粘合剂涂敷器包括：
(a)容器，该容器用于存储经由粘合剂供应管线从粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；
(b)一对弹簧辊臂，该一对弹簧辊臂联接到容器，用于支撑粘合剂辊；以及
(c)粘合剂辊，该粘合剂辊可旋转地联接到弹簧辊臂并被构造成延伸穿过该容器，该粘合剂辊至少部分地浸没在该粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自储存器的粘合剂被夹带起并围绕辊；
其中，在使用中，当砌块转移装置将砌块线性地延伸越过辊时，粘合剂从粘合剂辊转移到砌块的底表面上。
在另一个广泛的形式中，本发明的一个方面寻求提供一种用于自动砌块铺砌机的粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统包括：
a)粘合剂供应部；
b)粘合剂涂敷器，该粘合剂涂敷器包括：
i)容器，该容器用于存储经由粘合剂供应管线从粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；
ii)盖，该盖被安装到容器，以便基本上覆盖粘合剂储存器；以及
iii)粘合剂辊，该粘合剂辊可旋转地联接到盖，使得在旋转时，
来自储存器的粘合剂被夹带起并围绕辊，
其中，在使用中，当砌块移动越过辊时，粘合剂从粘合剂辊转移到砌块的底表面上。
应当理解，本发明的广泛形式及其相应的特征可以结合地使用和/或独立地使用，并且对单独的广泛形式的提及并不意图是限制性的。此外，应当理解，方法的特征可以使用系统或设备来执行，并且系统或装置的特征可以使用方法来实现。
附图简述
现在将参考附图来描述本发明的各种示例和实施例，其中：
图1A是用于自动砌块铺砌机的粘合剂涂敷系统的示例的上透视图；
图1B是图1A的粘合剂涂敷系统的下透视图；
图1C是图1A的粘合剂涂敷系统的俯视图；
图1D是图1A的粘合剂涂敷系统的前视图，示出了设置在涂敷器上方的砌块；
图1E是沿图1C的截面A-A截取的横截面图，示出了粘合剂辊驱动系统；
图1F是沿图1C的截面B-B截取的横截面图，示出了粘合剂供应管线阀致动系统；
图2A是图1A的粘合剂涂敷系统的上透视图，示出了结合到该系统中的一次性承滴盘和凸出板(bump plate)；
图2B是图2A的粘合剂涂敷系统的上透视图，示出了安装到该系统的外部罩壳；
图3A和图3B分别提供了包括图1A的粘合剂涂敷系统的自动砌块铺砌机的砌块铺砌和粘合剂涂敷头以及吊杆组件的一部分的侧视图和透视图；
图4A是图1A的粘合剂涂敷系统的粘合剂涂敷器的示例的透视图；
图4B是图4A的粘合剂涂敷器的分解图；
图5A是用于自动砌块铺砌机的粘合剂涂敷系统的示例的透视图；
图5B是穿过粘合剂涂敷器的弹簧辊臂截取的图5A的粘合剂涂敷系统的横截面图；
图6A是图5A的粘合剂涂敷器的前视图；
图6B是图5A的粘合剂涂敷器的透视图；
图6C是图5A的粘合剂涂敷器的俯视图；
图7是与粘合剂涂敷器一起使用的刮刀的俯视图；
图8是粘合剂涂敷器的横截面图；
图9A是粘合剂涂敷器的盖的下透视图；
图9B是图9A的盖的横截面图；
图9C是图9A的盖的横截面图，其中排放元件被向下推；
图9D是图9A的盖的横截面图，示出了当辊与砌块接触时弹簧辊臂被向下推以提供预加载；
图10A是图5A的粘合剂涂敷系统的另一透视图；
图10B是穿过粘合剂涂敷器下方的称重传感器截取的粘合剂涂敷系统的横截面图；
图11A至图11H提供了一系列视图，示出了砌块移动越过辊，从而将粘合剂涂敷到砌块的底表面；
图12A至图12C示出了被涂敷于各种砌块几何结构的示例粘合剂图案的图片；
图13A和图13B是自动砌块铺砌机的透视图，示出了处于折叠位置的吊杆和处于延伸位置的吊杆；
图14是包括图1A的粘合剂涂敷系统的自动砌块铺砌机的砌块铺砌和粘合剂涂敷头的透视图；
图15A至图15C示出了使砌块延伸经过粘合剂涂敷器的辊的图14的砌块铺砌和粘合剂涂敷头的一系列透视图；
图16是具有自启动系统的粘合剂涂敷器的示意性侧视图；
图17A是粘合剂辊的另一示例的示意性俯视图；
图17B是粘合剂辊的另一示例的示意性俯视图；
图17C是粘合剂辊的另一示例的示意性俯视图；
图17D是粘合剂辊的另一示例的示意性俯视图；
图17E是粘合剂辊的又一示例的示意性俯视图；以及，
图17F是图17E的粘合剂辊的示意性俯视图，该粘合剂辊被示出为在遮住辊的前缘的盖的下方。
优选实施例的详细描述
现在将参考图1A描述用于自动砌块铺砌机的粘合剂涂敷系统10的示例。
在该示例中，系统10包括粘合剂供应部140和粘合剂涂敷器100，粘合剂涂敷器100包括容器110和盖120，容器110用于存储经由粘合剂供应管线142从粘合剂供应部140接收的粘合剂储存器，盖120被安装到容器110上以便基本上覆盖粘合剂储存器。
粘合剂涂敷器100还包括粘合剂辊130，该粘合剂辊130可旋转地联接到容器110并且被构造为至少部分地浸没在粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自储存器的粘合剂被夹带起并围绕粘合剂辊130的至少一部分。在使用中，当砌块移动越过辊时，粘合剂从粘合剂辊转移到砌块的底表面上。
根据上述装置，粘合剂以与其中喷嘴将粘合剂分配到砌块的顶表面上的自顶向下的泵送装置相反的自底向上的方式涂敷到砌块。在自顶向下的泵送装置中，在可以铺砌砌块之前，必须要将砌块翻转，使带有粘合剂的表面朝下。在这种翻转运动期间，粘合剂通常容易滴下，这可能导致浪费、在砌块上覆盖不足和对建筑工地的污染。上述粘合剂涂敷系统10减轻了这个问题，并且由于在粘合剂涂敷之后不需要旋转砌块，因此倾向于最小化滴落。
基于辊的粘合剂涂敷系统消除了自顶向下泵送装置的许多部件，包括泵、喷嘴、喷嘴托架、驱动器、齿轮等。这降低了设计复杂性和成本。此外，因为相比于基于喷嘴的涂敷器，需要被控制的变量更少(例如管线压力、泵送速度等)，用辊涂敷粘合剂提供了更一致且可重复的粘合剂图案。由于粘度随温度变化，这可能使泵送更加困难，所以基于泵的系统可能难以以计量的剂量分配粘合剂。因为当砌块移动经越过辊时粘合剂只是从辊转移到砌块上，所以基于辊的系统克服了这个问题。
此外，基于辊的系统允许粘合剂容易地涂敷到可能具有复杂网格或芯结构的砌块(例如多孔(Porotherm)粘土砌块)上，这是因为当砌块移动经过辊时，辊只是将粘合剂转移到相邻的腹板结构(web structures)上，而喷嘴涂敷将导致粘合剂被分配到芯中，使得实现一致的覆盖率更加困难。
现在将描述多个另外的示例。
存在不同的方式，其中粘合剂可以经由供应管线从粘合剂供应部流向粘合剂涂敷器的容器，以便在容器中保持期望的液位以用于连续涂敷。在一个示例中，粘合剂通过重力进料从粘合剂供应部提供到粘合剂涂敷器。
在该示例中，粘合剂供应部是罐，该罐具有开口以允许罐至少部分地填装粘合剂；以及可移除帽，该可移除帽密封开口并被构造成与粘合剂供应管线流体连通；其中，在使用中，罐被定向成使得帽面朝下，并且粘合剂能够在重力作用下流过帽并进入供应管线。术语罐是指可以储存建造粘合剂的任何合适类型的容器、桶状物或储存器皿。通常，它由工业强度的、重型的、耐用的高密度聚乙烯(HDPE)或类似的塑料制成。
粘合剂供应部可以采取多种形式，也包括在共同未决的申请PCT/AU2019/000103(据此通过引用并入本文)中所描述的粘合剂盒，该粘合剂盒包括：用于粘合剂的囊；用于囊的壳，该壳包括穿过其的孔；以及用于控制粘合剂流动的至少一个阀组件，该阀组件包括阀体，阀体的至少一部分延伸穿过孔并进入壳内。
在替代装置中，例如在使用共同未决的申请PCT/AU2019/000103中描述的粘合剂盒的装置中，来自粘合剂供应部的粘合剂经由蠕动泵泵送到容器中。泵可以是伺服控制的。可选地，在更简单的装置中，可以使用线性蠕动泵，该线性蠕动泵包括调节被泵送到容器中的粘合剂的量的多个夹管阀。
就重力进料系统而言，典型地，粘合剂供应管线包括阀，该阀是可打开的，以允许粘合剂流入粘合剂涂敷器的容器中。该阀可以由马达致动，并可控制以选择性地打开，以便计量供应到容器的粘合剂的量，从而保持所需的液位。
根据所使用的阀和可靠地打开和关闭阀所需的扭矩，在一些示例中，马达联接到减速齿轮箱以增加用于致动阀的扭矩。
为了防止容器的过量填充，并且还为了确保储存器中有足够量的粘合剂用于涂敷，容器中的粘合剂的量被持续监测。在一个示例中，容器中粘合剂的量由以下中的至少一个来监测：液位传感器，该液位传感器向控制器提供指示容器中粘合剂的液位的信号；和质量传感器，该质量传感器向控制器提供指示容器的质量的信号。
液位传感器可以是被安装到容器的侧部的电容传感器，而质量传感器可以是被安装在容器下方以测量其质量的称重传感器。
在另一个示例中，可以使用非接触式超声波传感器来测量距容器中的粘合剂的顶部的距离。
为了在所有操作环境中优化粘合剂涂敷，优选的是在涂敷之前加热粘合剂。这可以通过在容器的底座中增加加热元件来实现，该加热元件有助于控制流体的粘度。
粘合剂辊本身通常包括长形轴杆，该长形轴杆具有可旋转地联接到容器的相对的端部的轴以及联接到轴杆或与轴杆成一体的一个或更多个辊元件。在使用中，一个或更多个辊元件至少部分浸没在粘合剂储存器中。辊元件可以是圆盘或轮子的形状，并且优选地具有形成在其中的至少一个周向凹槽，该周向凹槽有助于将粘合剂条夹带到辊元件或每个辊元件上。辊元件可以在数量和间距上有所不同，以适应不同的砌块类型和几何结构所需的粘合剂图案样式。
为了将粘合剂转移到砌块上，一个或更多个辊元件通过盖中的开口至少部分地突出到盖上方。
在一个实施例中，粘合剂辊由马达驱动，该马达经由联接元件或传动元件联接至长形轴杆。在其最简单的形式中，联接元件可以只是一小段聚氯乙烯(PVC)管，其一端套在马达轴杆的端部上，且另一端套在辊的轴杆上。以这种方式驱动辊是有利的，因为它为系统提供了一种自启动形式，确保每当砌块移动经过辊时，粘合剂总是被夹带到辊上。这确保了沿着砌块的整个长度的一致涂敷。
典型地，当轴杆旋转时，粘合剂条被夹带到一个或更多个辊元件上，并且当砌块移动经过粘合剂辊时，粘合剂条被转移到砌块上。虽然在一些实施方式中，当砌块移动越过一个或更多个辊元件时，砌块物理接触该一个或更多个辊元件，但这不是必需的，并且可以在砌块和一个或更多个辊元件之间提供小于或等于被夹带在辊元件上的粘合剂条的厚度的间隙。
在一个实施例中，该系统被安装到自动砌块铺砌机的砌块铺砌和粘合剂涂敷头上，该头位于可伸缩延伸和可折叠的吊杆的远端，该可伸缩延伸和可折叠的吊杆用于沿该可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送砌块。粘合剂涂敷装置可以经由支柱和支架可调节地安装到该头，以允许涂敷器的高度被调节以适应不同的砌块几何结构，并且在一些实施例中还可以横向或纵向进行调节。
在另一个广泛的形式中，本发明的一个方面寻求提供一种用于自动砌块铺砌机的砌块铺砌和粘合剂涂敷头，该头可安装到可伸缩延伸和可折叠的吊杆的远端，该可伸缩延伸和可折叠的吊杆用于沿该可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送砌块，该头包括粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统包括：粘合剂供应部；以及粘合剂涂敷器，该粘合剂涂敷器包括：容器，该容器用于存储经由粘合剂供应管线从粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；盖，该盖被安装到容器，以便基本上覆盖粘合剂储存器；以及粘合剂辊，该粘合剂辊可旋转地联接到容器，并且被构造成至少部分地浸没在粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自储存器的粘合剂被夹带起并围绕粘合剂辊的至少一部分，其中，在使用中，当砌块移动越过辊时，粘合剂从粘合剂辊转移到砌块的底表面上。
在一个实施例中，头包括在申请人的共同未决的申请PCT/AU2021/050361中所描述的砌块转移装置，该砌块转移装置用于将砌块从吊杆的远端转移到具有端部执行器的机械臂，该端部执行器在预定空间位置和方向抓握和铺砌砌块，砌块转移装置被构造成在砌块被转移到机械臂并铺砌之前夹紧砌块并将砌块线性地延伸越过粘合剂辊。
在另一个广泛的形式中，本发明的一个方面需求提供一种用于自动砌块铺砌机的砌块铺砌和粘合剂涂敷头，该头可安装到可伸缩延伸和可折叠的吊杆的远端，该可伸缩延伸和可折叠的吊杆用于沿该可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送砌块，该头包括：支撑件，该支撑件可安装到吊杆；机械臂，该机械臂具有端部执行器，该端部执行器可操作以在预定空间位置和方向抓握和铺砌砌块；砌块转移装置，该砌块转移装置用于将砌块从吊杆的远端转移到机械臂；以及粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统被安装到支撑件，该粘合剂涂敷系统包括：粘合剂供应部；以及粘合剂涂敷器，该粘合剂涂敷器包括：容器，该容器用于存储经由粘合剂供应管线从粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；盖，该盖被安装到容器，以便基本上覆盖粘合剂储存器；以及粘合剂辊，该粘合剂辊可旋转地联接到容器，并被构造成至少部分地浸没在粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自储存器的粘合剂被夹带起并围绕粘合剂辊的至少一部分，其中，在使用中，当砌块转移装置线性地将砌块延伸越过辊时，粘合剂从粘合剂辊转移到砌块的底表面上。
在又一个广泛的形式中，本发明的一个方面寻求提供一种自动砌块铺砌机，该自动砌块铺砌机包括：底座；可伸缩延伸和可折叠的吊杆，该可伸缩延伸和可折叠的吊杆可旋转地安装在该底座上，用于沿着该可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送块；以及砌块铺砌和粘合剂涂敷头，该头可安装到该吊杆的远端，该头包括：支撑件，该支撑件可安装到吊杆；机械臂，该机械臂具有端部执行器，该端部执行器可操作以在预定空间位置和方向抓握和铺砌砌块；砌块转移装置，该砌块转移装置用于将砌块从吊杆的远端转移到机械臂；以及粘合剂涂敷系统，该粘合剂涂敷系统被安装到支撑件，该粘合剂涂敷系统包括：粘合剂供应部；以及粘合剂涂敷器，该粘合剂涂敷器包括：容器，该容器用于存储经由粘合剂供应管线从粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；盖，该盖被安装到容器，以便基本上覆盖粘合剂储存器；以及粘合剂辊，粘合剂辊可旋转地联接到容器，并被构造成至少部分地浸没在粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自储存器的粘合剂被夹带起并围绕粘合剂辊的至少一部分，其中，在使用中，当砌块转移装置线性地将砌块延伸越过辊时，粘合剂从粘合剂辊转移到砌块的底表面上。
现在将更详细地描述粘合剂涂敷系统10。
如图4A至图4B所示，粘合剂涂敷器100包括矩形容器110，在该矩形容器110的侧面中具有孔112，该孔112提供用于安装粘合剂供应管线142的配件的入口，以便粘合剂被计量地进入容器110中。容器110在其端部中具有狭槽111、113，狭槽111、113接收粘合剂辊的长形轴杆132的端部133、134。在该示例中，圆周开槽的呈圆盘形式的一对辊元件130联接到轴132。
盖120压到容器110的顶部上，盖120具有一对间隔开的狭槽121、122，在操作中粘合剂辊130穿过狭槽121、122伸出。如图所示，一对弹性带或条带114、115可以帮助将盖120固定到容器110。盖可以具有从容器悬伸出的向外展开的侧面，以帮助将任何溢出的粘合剂引导到汇集区域(catchment areas)。例如，如图2A所示，一次性承滴盘170可以位于粘合剂涂敷器的前面，以在砌块移动经过涂敷器时收集来自砌块底部的任何溢出物和滴液。
容器110被安装到加热板102上，加热板102旋拧在容器下方，用于在粘合剂被涂敷之前控制容器中粘合剂的温度(和粘度)。
现在参照图1C、图1E和图1F，将描述粘合剂辊130和供应管线阀144的致动的进一步细节。在图1E中，示出了穿过粘合剂辊轴杆132截取的剖视图。伺服马达160经由连接马达轴杆161与辊轴杆132的轴135的联接元件162驱动该轴杆132。以这种方式，辊130可以被启动并且时刻准备好将可靠的粘合剂条转移到砌块上。辊130的旋转速度可以根据定义该参数的数据文件来改变，以确保可靠和可重复的涂敷。
在如图16所示的替代示例中，系统700可以被构造成使得砌块1可以移动跨越辊或齿轮734，辊或齿轮734转动连接齿轮732并且然后启动粘合剂辊730，使得当砌块1经过涂敷器时，粘合剂条已经被夹带到辊730上。在这个示例中，砌块自己启动系统，而不需要马达(即粘合剂辊不需要马达驱动)。
粘合剂供应管线阀144将第一供应管线段142.1(在供应部140和阀144之间)与第二供应管线段142.2(在阀144和容器110之间)连接。来自供应部140的粘合剂在重力作用下流入第一供应管线段142.1，并且然后当阀144打开时被计量流入第二供应管线段142.2，粘合剂流入容器110。阀144被压入配件154中，配件154具有与阀体的外部互补的形状。配件154由伺服马达150经由减速齿轮箱152致动，减速齿轮箱152增加马达150的扭矩输出，以便能够旋转配件154，从而打开和关闭阀144。
在操作中，被安装到容器110的电容传感器感测其中的粘合剂的液位，并且然后控制阀144，以便计量进入容器110的适当的粘合剂量。
粘合剂涂敷系统10可以具有的附加特征包括被安装到粘合剂涂敷器100的后部的金属凸出板180，该金属凸出板180略低于辊130，使得如果砌块被转移到低于预期的位置，则砌块将接触凸出板180，而不是撞到涂敷器中并对系统造成损坏。该系统还可包括外部罩壳190，该外部罩壳190为系统的一部分提供覆盖物并为部件提供进一步的保护，特别是防止任何不希望的粘合剂溢出到系统的其他部分上。
粘合剂涂敷系统10被安装到如图3A和图3B所描绘的自动砌块铺砌机器人的砌块铺砌和粘合剂涂敷头3上。头3可安装到可伸缩延伸和可折叠的吊杆2的远端，可伸缩延伸和可折叠的吊杆2用于沿其输送砌块。砌块传送装置夹紧从吊杆中的梭子(shuttle)接收的砌块，并使砌块延伸越过粘合剂涂敷器，且然后铺砌臂拾取砌块并将砌块放置在期望的位置。粘合剂供应部140可拆卸地安装到头3的侧面，并且粘合剂涂敷器组件通过支柱安装到头。
图5A和图5B示出了另一示例的粘合剂涂敷系统10’。
在该示例中，系统10’包括粘合剂供应部(未示出)和粘合剂涂敷器200，粘合剂涂敷器200包括用于存储经由粘合剂供应管线20从粘合剂供应部接收的粘合剂储存器201的容器210、联接到容器210以用于支撑粘合剂辊230的一对弹簧辊臂222。粘合剂辊230可旋转地联接到弹簧辊臂222，并被构造成延伸跨越容器210。粘合剂辊230至少部分地浸没在粘合剂储存器201中，使得在旋转时，来自储存器201的粘合剂被夹带起并围绕辊230。在使用中，当砌块1移动越过辊230时，粘合剂从粘合剂辊230转移到砌块1的底表面上。
粘合剂供应部可采取如前所述的多种形式，例如在共同未决的申请PCT/AU2019/000103中描述的粘合剂盒。典型地，来自粘合剂供应部的粘合剂经由蠕动泵22和供应管线20被泵送到容器210中。如图5A所示，泵22可以由伺服马达24致动。可选地，在更简单的装置中，可以使用线性蠕动泵，该线性蠕动泵包括调节泵送到容器中的粘合剂的量的多个夹管阀。
术语“弹簧辊臂”应理解为指支撑粘合剂辊的柔性或柔顺臂，其适于在负载下围绕枢轴或铰链弯曲或挠曲，以便在使用中引起辊和砌块之间的积极接触。臂可以是塑料或金属板簧臂，其与盖或容器盖一体地模制或形成，或者可选地形成接合到容器上但可不必覆盖容器的部件的一部分。臂可以是分离的部件、一体的部件或以其他方式连接在一起。
在该实例中，一对弹簧辊臂222形成至少部分地遮盖容器210中的粘合剂储存器201的盖或覆盖物220的一部分。在这方面，通常希望覆盖粘合剂，以防止其在暴露于空气或湿气时固化。在该装置中，弹簧辊臂222可以与盖一体地模制或形成，或者以其他方式附接到盖结构。
一对弹簧辊臂222围绕容器210的相对两侧设置。以这种方式，粘合剂辊230通常被支撑在相对的端部附近，这允许辊230旋转。如图5B和图9A所示，一对弹簧辊臂222包括凹槽或狭槽222A，粘合剂辊230的轴231可旋转地联接到凹槽或狭槽222A中。
粘合剂涂敷器200的部件可以由塑料或金属制成，并且在一些示例中，容器、盖、辊和弹簧辊臂可以是3D打印的，并且在使用后可丢弃。在一个示例中，容器、盖和/或弹簧辊臂是3D打印的塑料部件，而粘合剂辊是金属(即钢)的。
粘合剂涂敷器200可以可调节地安装到支柱30和支架或板组件40，支架或板组件40具有一系列狭槽，该狭槽使得支架(以及粘合剂涂敷器)能够根据需要上下和前后移动。这可以手动调节或经由合适的致动器进行调节，该致动器可以被控制以调节涂敷器的相对定位。粘合剂涂敷器200可以被安装到远离支架40横向延伸的管状支撑件或棒材260上。
就这一点而言，容器210通常被安装在搁架240中并可移除地固定到搁架240。搁架240被安装到管或棒材260。在一个示例中，加热板250被安装到搁架240的底座，且容器210被安装到加热板250上，以便控制储存器201中的粘合剂的温度(和粘度)。
为了保持容器210中的粘合剂液位(至大约+/-2mm内)，如图10B中最佳示出的那样，使用了称重传感器262。称重传感器262位于容器210的下方，并向控制系统提供指示容器的质量的信号，然后控制系统将粘合剂泵送到容器中，以将粘合剂的质量(以及因此液位)保持在可计划的最大液位和最小液位之间。为了使辊有效地工作，辊需要至少部分地浸没在粘合剂中。如图10B所示，称重传感器262定位在搁架240下方，并被用于监测储存器201中粘合剂的重量，以便保持储存器201中的粘合剂的计划液位。另一种选择是利用非接触式超声波传感器来测量距粘合剂顶部的距离，或者利用电容传感器来确定容器中的粘合剂的液位。
典型地，弹簧辊臂222中的一个或两个通过一体模制件联接到容器210，该一体模制件包括允许臂挠曲或弯曲的内置铰链或枢轴221(见图6C)。在这方面，臂的作用类似于柔性回弹性(resilient)悬臂构件。模制件(其可以是盖220)通常包括周边狭槽，该周边狭槽允许模制件接合到容器的上壁的一部分上。内置铰链或枢轴221可以由模制件中的狭槽限定，该狭槽具有靠近每个臂222的底座的终端，臂222可以围绕该底座挠曲。
粘合剂辊可以以多种形式提供。在图5A和图5B所示的示例中，粘合剂辊230具有长形主体，该长形主体具有多个沿该主体的长度间隔开的周向凹槽232。代替凹槽，辊表面可以替代地滚花(knurled)或具有施加到其上的某种其他类型的表面粗糙度或式样，这有助于防止辊滑动和在砌块上提供期望的粘合剂图案。在该示例中，提供了基本上横跨容器210延伸的单个辊。
参照图6A至图6C以及图7和图8，更详细地示出了盖220的示例，其中刮刀270在一对弹簧辊臂222的远端附近(靠近容器210的边缘226)联接到该对弹簧辊臂222，刮刀270具有长形主体271，该长形主体271限定一个或更多个脊状区段272，该一个或更多个脊状区段272包括多个脊273，该多个脊273可操作以阻挡粘合剂辊230的特定凹槽并从该凹槽刮除粘合剂。此外，一个或更多个空隙274被定位在脊状区段272之间，空隙274提供粘合剂能够被夹带到辊230上的区域，从而限定预定义的粘合剂图案。刮刀270可以是可移除的，并且适于通过选择性地允许粘合剂被夹带到辊230的特定区域上来适应所需要的特定粘合剂图案。在一个示例中，刮刀270压配合在弹簧辊臂222的远端222C之间。在另一个示例中，盖可以在辊的前缘周围充当遮蔽物(mask)，遮蔽物的边缘远离辊的距离与夹带到辊上的粘合剂的量成比例。因此，遮蔽物可以控制由滚筒拾取的粘合剂的体积，并有助于使暴露于环境中的粘合剂的表面积最小化。
现在参考图9A至图9D，可能希望预加载或张紧弹簧辊臂222。一旦刮刀270已经组装到辊臂222上，就可以通过操纵臂222并在沿盖220的纵向边缘定位的突片227下方推动刮刀270来实现预张紧(参见图9D)。这提供了当辊与砖块接触时的预加载，以消除辊滑动。
盖220联接到容器210，以便基本上遮盖储存器201。盖220可包括可枢转覆盖物224，该可枢转覆盖物224设置在一对弹簧辊臂222之间并朝向粘合剂辊230延伸。覆盖物224适于围绕内置枢轴点223铰接。如图9C所示，可枢转覆盖物224的远端224A可以在设置在弹簧辊臂222上的突片222B下方被推动，以便允许覆盖物224的表面上的任何未使用的粘合剂排放回储存器201中。
图11A至图11H示出了图11A至图11H提供了示出砌块1移动经过粘合剂涂敷器200的辊230从而将粘合剂涂敷到砌块1的底表面2的一系列视图。在该示例中，砌块1的底表面2接触辊230，以便将夹带在辊上的粘合剂转移到砌块的表面上。然而，在替代的示例中，由于具有一定厚度的层状粘合剂条被夹带到辊上，所以砌块和辊之间不需要有物理接触，并且可以提供小于或等于条的厚度的间隙。
由于弹簧辊臂230是柔顺的并且能够围绕枢轴221铰链移动，当砌块移动经过辊的顶部时，辊可以以柔顺的方式上下移动以顺应可能沿辊长度变化的砌块形状。
图12A至图12C示出了砌块粘合图案的示例。在图12A中，混凝土砌筑单元(concrete masonry unit，CMU)砌块300被示出为长方体形式，具有侧部301、303和端部304、305以及沿着砌块纵向间隔开的多个芯306。两个平行的粘合剂条301、312邻近侧部301、303纵长地(lengthwise)沿着砌块的底表面302涂敷。在图12B中，示出了稍宽的CMU砌块400，其具有侧部401、403和端部404、405以及沿着砌块纵向间隔开的多个芯406。两个平行的粘合剂条410、420邻近侧部401、403纵长地沿着砌块的的底表面402被涂敷。粘合剂还被涂敷到芯406之间的肋上，如条430、440所示。对于像这样的较宽的砌块，这些额外的条在砌块的宽度上提供较大的附着力。最后，在图12C中，示出了具有复杂芯布置的粘土砌块500。砌块500被示出具有侧部501、503和端部504、505以及多个芯506。四个平行的粘合剂条510、520、530和540沿着纵向肋或加固件(stiffeners)纵长地沿着砌块的底表面502被涂敷。这些不同的粘合剂图案由具有以不同间隔间隔开的辊元件的辊形成，该辊元件的宽度根据砌块类型可变。
就这一点而言，粘合剂辊可以包括长形轴杆和联接到轴杆的多个间隔开的辊元件。辊元件典型地是圆柱形的，并且包括多个周向凹槽。可选地，辊元件可以由间隔元件间隔开，并被适当地构造，以便获得特定砌块类型的期望的粘合剂图案。
在又一实施例中，粘合剂辊包括联接到轴杆的交替的辊元件和间隔元件，且其中间隔元件的直径小于辊元件。在该示例中，辊元件和间隔件元件将是薄圆盘，其被布置成使得间隔件起到类似于凹槽的作用。根据上述示例，粘合剂辊可以适当地使用辊元件和/或间隔元件的标准组重新构造，以便实现期望的粘合剂图案。
图17A至图17F提供了替代辊构型的示例。在图17A中，示出了具有滚花体810的长形圆柱形辊。在图17B中，示出了具有长形轴杆901和一对间隔开的辊元件910的辊900，每个辊元件910具有多个间隔开的周向凹槽911。在图17C中，示出了具有长形轴杆1001和由间隔管1012间隔开的多个间隔开的辊元件1010的辊1000。在图17D中，示出了具有长形轴杆1101和由薄间隔件1112间隔开的多个薄辊元件1110的辊1100。图17D示出了具有长形轴杆1201和中心辊元件1210的辊1200，如图17E所示，中心辊元件1210预期被盖1410遮蔽，盖1410在辊的前缘1412周围充当遮蔽物，遮蔽物的边缘远离辊的距离与夹带到辊上的粘合剂的量成比例。因此，遮蔽物可以控制由辊拾取的粘合剂的体积，并有助于使暴露于环境中的粘合剂的表面积最小化。
上述粘合剂系统用于与如图13A和图13B以及图14和图15A至图15C所示的自动砌块铺砌机600一起使用。自动砌块铺砌机600可以包括底座610(例如卡车或其他交通工具)。用于输送砌块的可伸缩延伸和可折叠的吊杆620可旋转地联接到底座，并且吊杆段622和624围绕枢转接头联接。砌块铺砌和粘合剂涂敷头630被安装到吊杆620的远端，并具有砌块铺砌机械臂632和端部执行器633，用于将砌块放置在期望位置。砌块转移装置636夹紧从吊杆620的远端接收的砌块1，并将砌块1线性地延伸跨越被安装到头630的粘合剂涂敷器200，如图14和图15A至图15C所示。粘合剂供应部50被示出为安装到头630的侧部635。以这种方式，在铺砌机器人632拾取砌块并铺砌砌块之前，将粘合剂涂敷到砌块1的底表面。
在该说明书和所附的权利要求中，除非上下文要求，否则词语“包括(comprise)”及变体例如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”应被理解为意指包括所陈述的整数或者整数或步骤的组，但不排除任何其它整数或者整数的组。如本文所用，除非另有说明，否则术语“大约”是指±20％。
本领域技术人员应当理解的是，多种变体和修改将变得明显。对本领域技术人员变得明显的所有的这些变体和修改应该被认为落在本发明的前面所描述的广泛出现的精神和范围之内。

Claims (24)

1.一种用于自动砌块铺砌机的粘合剂涂敷系统，所述粘合剂涂敷系统包括：
a)粘合剂供应部；以及
b)粘合剂涂敷器，所述粘合剂涂敷器包括：
i)容器，所述容器用于存储经由粘合剂供应管线从所述粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；
ii)盖，所述盖被安装到所述容器，以便基本上覆盖所述粘合剂储存器；以及
iii)粘合剂辊，所述粘合剂辊可旋转地联接到所述容器并且被构造成至少部分地浸没在所述粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自所述储存器的粘合剂被夹带起并围绕所述粘合剂辊的至少一部分，
其中，在使用中，当砌块移动越过所述辊时，粘合剂从所述粘合剂辊转移到所述砌块的底表面上。
2.根据权利要求1所述的粘合剂涂敷系统，其中，粘合剂经由重力进料从所述粘合剂供应部提供到所述粘合剂涂敷器。
3.根据权利要求2所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述粘合剂供应部是具有以下项的罐：
a)开口，所述开口允许所述罐至少部分地被填装粘合剂；以及
b)可移除帽，所述帽密封所述开口并被构造成与所述粘合剂供应管线流体连通；
其中，在使用中，所述罐被定向成使得所述帽面朝下，并且粘合剂能够在重力作用下流过所述帽并进入所述供应管线。
4.根据权利要求3所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述粘合剂供应管线包括阀，所述阀能够打开以允许粘合剂流入所述粘合剂涂敷器的所述容器中。
5.根据权利要求4所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述阀由马达致动，并且能够控制以选择性地打开，以便计量被供应到所述容器的粘合剂的量。
6.根据权利要求5所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述马达联接到减速齿轮箱以增加用于致动所述阀的扭矩。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述容器中粘合剂的量通过以下项中的至少一项来监测：
a)液位传感器，所述液位传感器向控制器提供指示所述容器中粘合剂的液位的信号；以及
b)质量传感器，所述质量传感器向控制器提供指示所述容器的质量的信号。
8.根据权利要求7所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述液位传感器是安装到所述容器的侧部的电容传感器。
9.根据权利要求7所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述质量传感器是安装在所述容器下方的称重传感器。
10.根据前述权利要求中任一项所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述粘合剂在涂敷之前被加热。
11.根据权利要求10所述的粘合剂涂敷系统，其中，加热元件设置在所述容器的底座处。
12.根据前述权利要求中任一项所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述粘合剂辊包括：
a)长形轴杆，所述长形轴杆具有可旋转地联接到所述容器的相对的端部的轴；以及，
b)一个或更多个辊元件，所述一个或更多个辊元件联接至所述轴杆或与所述轴杆成一体。
13.根据权利要求12所述的粘合剂涂敷系统，其中，在使用中，所述一个或更多个辊元件至少部分地浸没在所述粘合剂储存器中。
14.根据权利要求13所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述一个或更多个辊元件通过所述盖中的开口至少部分地突出于所述盖上方。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述一个或更多个辊元件是圆形的盘或轮子。
16.根据权利要求15所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述一个或更多个辊元件具有形成在其中的至少一个周向凹槽。
17.根据权利要求12至16所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述粘合剂辊由马达驱动，所述马达经由联接元件联接到所述长形轴杆。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的粘合剂涂敷系统，其中，当所述轴杆旋转时，粘合剂条被夹带到所述一个或更多个辊元件上，并且当所述砌块移动越过所述粘合剂辊时，所述粘合剂条被转移到所述砌块上，其中以下之一成立：
a)所述砌块接触所述一个或更多个辊元件；以及，
b)在所述砌块和所述一个或更多个辊元件之间存在小于或等于所述粘合剂条的厚度的间隙。
19.根据前述权利要求中任一项所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述系统安装到所述自动砌块铺砌机的砌块铺砌和粘合剂涂敷头上，所述头位于可伸缩延伸和可折叠的吊杆的远端处，所述可伸缩延伸和可折叠的吊杆用于沿所述可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送砌块。
20.根据权利要求19所述的粘合剂涂敷系统，其中，所述粘合剂涂敷器经由支柱和支架可调节地安装到所述头。
21.一种用于自动砌块铺砌机的砌块铺砌和粘合剂涂敷头，所述头能够安装到可伸缩延伸和可折叠的吊杆的远端，所述可伸缩延伸和可折叠的吊杆用于沿所述可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送砌块，所述头包括粘合剂涂敷系统，所述粘合剂涂敷系统包括：
a)粘合剂供应部；以及
b)粘合剂涂敷器，所述粘合剂涂敷器包括：
i)容器，所述容器用于存储经由粘合剂供应管线从所述粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；
ii)盖，所述盖被安装到所述容器，以便基本上覆盖所述粘合剂储存器；以及
iii)粘合剂辊，所述粘合剂辊可旋转地联接到所述容器并且被构造成至少部分地浸没在所述粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自所述储存器的粘合剂被夹带起并围绕所述粘合剂辊的至少一部分，
其中，在使用中，当砌块移动越过所述辊时，粘合剂从所述粘合剂辊转移到所述砌块的底表面上。
22.根据权利要求21所述的砌块铺砌和粘合剂涂敷头，其中，所述头包括砌块转移装置，所述砌块转移装置用于将砌块从所述吊杆的远端转移到具有端部执行器的机械臂，所述端部执行器在预定空间位置和方向抓握和铺砌所述砌块，所述砌块转移装置被构造成夹紧所述砌块并在所述砌块被转移到所述机械臂并铺砌之前将所述砌块线性地延伸经过所述粘合剂辊。
23.一种用于自动砌块铺砌机的砌块铺砌和粘合剂涂敷头，所述头能够安装到可伸缩延伸和可折叠的吊杆的远端，所述可伸缩延伸和可折叠的吊杆用于沿所述可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送砌块，所述头包括：
a)支撑件，所述支撑件能够安装到所述吊杆；
b)机械臂，所述机械臂具有端部执行器，所述端部执行器能够操作以在预定空间位置和方向抓握和铺砌砌块；
c)砌块转移装置，所述砌块转移装置用于将砌块从所述吊杆的远端转移到所述机械臂；以及
d)粘合剂涂敷系统，所述粘合剂涂敷系统被安装到所述支撑件，所述粘合剂涂敷系统包括：
i)粘合剂供应部；以及
ii)粘合剂涂敷器，所述粘合剂涂敷器包括：
(1)容器，所述容器用于存储经由粘合剂供应管线从所述粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；
(2)盖，所述盖被安装到所述容器，以便基本上覆盖所述粘合剂储存器；以及，
(3)粘合剂辊，所述粘合剂辊可旋转地联接到所述容器，并且被构造成至少部分地浸没在所述粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自所述储存器的粘合剂被夹带起并围绕所述粘合剂辊的至少一部分，
其中，在使用中，当所述砌块转移装置使砌块线性地延伸越过所述辊时，粘合剂从所述粘合剂辊转移到所述砌块的底表面上。
24.一种自动砌块铺砌机，所述自动砌块铺砌机包括：
a)底座；
b)可伸缩延伸和可折叠的吊杆，所述可伸缩延伸和可折叠的吊杆可旋转地安装在所述底座上，用于沿所述可伸缩延伸和可折叠的吊杆输送砌块；以及
c)砌块铺砌和粘合剂涂敷头，所述头能够安装到所述吊杆的远端，所述头包括：
i)支撑件，所述支撑件能够安装到所述吊杆；
ii)机械臂，所述机械臂具有端部执行器，所述端部执行器能够操作以在预定空间位置和方向抓握和铺砌砌块；
iii)砌块转移装置，所述砌块转移装置用于将砌块从所述吊杆的远端转移到所述机械臂；以及
iv)粘合剂涂敷系统，所述粘合剂涂敷系统被安装到所述支撑件，所述粘合剂涂敷系统包括：
(1)粘合剂供应部；以及，
(2)粘合剂涂敷器，所述粘合剂涂敷器包括：
(a)容器，所述容器用于存储经由粘合剂供应管线从所述粘合剂供应部接收的粘合剂储存器；
(b)盖，所述盖被安装到所述容器，以便基本上覆盖所述粘合剂储存器；以及
(c)粘合剂辊，所述粘合剂辊可旋转地联接到所述容器，并且被构造成至少部分地浸没在所述粘合剂储存器中，使得在旋转时，来自所述储存器的粘合剂被夹带起并围绕所述粘合剂辊的至少一部分，
其中，在使用中，当所述砌块转移装置将砌块线性地延伸越过所述辊时，粘合剂从所述粘合剂辊转移到所述砌块的底表面上。
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