一种自动填缝装置

摘要

本发明属于工程技术领域，具体地说公开了一种自动填缝装置，包括：储料缸筒，用来储存填缝剂，所述储料缸筒的下端设有出料口；柱塞机构，可伸缩的设置在所述储料缸筒的内部或外部，用来开闭所述出料口；滚轮机构，设置在所述出料口的下端，并与所述柱塞机构固定连接，在填缝过程中所述滚轮机构可滚动的限位于缝隙中；填缝过程中，通过向所述储料缸筒施加向下的压力使所述柱塞机构收缩来打开所述出料口，所述储料缸筒中的填缝剂流出所述出料口并在所述滚轮机构的滚动带动下流入缝隙中将缝隙填补。本发明的填缝装置能实现自动纠偏和快速填缝。

权利要求

1.一种自动填缝装置，其特征在于，包括：储料缸筒，用来储存填缝剂，所述储料缸筒的下端设有出料口；所述储料缸筒包括筒体，所述筒体下端设置出料口，上端设有开口，开口上设有缸筒封盖；

柱塞机构，所述柱塞机构可伸缩的设置在所述筒体的内部并与所述缸筒封盖止抵；所述柱塞机构包括柱塞和弹性件，所述柱塞包括柱塞杆、位于所述柱塞杆两端的第一端部和第二端部；所述柱塞杆沿所述筒体的长度方向设置并与所述筒体的筒壁保持一定间隙；所述第一端部位于所述筒体的下端用于开闭所述出料口；所述第二端部位于所述筒体的上端，所述弹性件止抵于所述缸筒封盖与所述第二端部之间；

滚轮机构，设置在所述出料口的下端，通过所述出料口固定连接在所述第一端部上，在填缝过程中所述滚轮机构可滚动的限位于缝隙中；

填缝过程中，通过向所述储料缸筒施加向下的压力，使所述滚轮机构受到向上的反作用力向上推动所述柱塞使所述弹性件收缩，所述第一端部向上移动打开所述出料口。

2.根据权利要求1所述的自动填缝装置，其特征在于，所述缸筒封盖包括盖体和与所述盖体相连的连接环，所述盖体封闭所述开口，所述连接环从所述开口伸入所述筒体的内部并与所述筒体的筒壁接触相连，所述第二端位于所述连接环内与所述连接环的内壁可滑动连接，所述弹性件止抵于所述盖体与所述第二端部之间。

3.根据权利要求2所述的自动填缝装置，其特征在于，所述第二端部的侧壁与所述连接环的内壁之间设有密封圈。

4.根据权利要求1所述的自动填缝装置，其特征在于，所述筒体下端的边缘向中间倾斜形成第一锥形结构，所述出料口位于所述第一锥形结构的最低端；所述第一端部呈与所述第一锥形结构的形状相匹配的第二锥形结构，所述滚轮机构通过所述出料口固定设置在所述第二锥形结构的最低端；

未填缝时，所述第二锥形结构的外锥面与所述第一锥形结构的内锥面相贴合将所述出料口封堵；填缝过程中，所述第二锥形结构的外锥面与所述第一锥形结构的内锥面相分离将所述出料口打开。

5.根据权利要求4所述的自动填缝装置，其特征在于，所述滚轮机构包括滚轮支架和滚轮，所述滚轮支架穿过所述出料口固定设置在所述第二锥形结构的最低端，所述滚轮可滚动地设置在所述滚轮支架上。

6.根据权利要求5所述的自动填缝装置，其特征在于，所述滚轮为V型轮，在填缝过程中所述V型轮的凸缘部位可滚动地限位于缝隙中。

7.根据权利要求2所述的自动填缝装置，其特征在于，所述筒体的侧壁上还开设有进料口，用于向所述筒体内补充填缝剂。

8.根据权利要求7所述的自动填缝装置，其特征在于，所述第二端部与所述盖体之间还设有接触开关，在填缝过程中通过所述接触开关所承受的压力值的大小来决定是否控制填缝剂从所述进料口进入所述筒体内。

说明书

一种自动填缝装置

技术领域

[0001] 本发明属于工程技术领域，具体地说，涉及一种自动填缝装置。

背景技术

[0002] 在瓷砖铺贴的过程中，瓷砖与瓷砖之间不可能100％贴合，肯定会留出相当的间隙，填缝剂就是为了填补此间隙而使用的建筑材料；填缝剂即可以使墙地面瓷砖的防水防
污性能提高，又能让铺贴的瓷砖整体更加美观；填缝剂的施工工艺目前绝大多数都是由人
工用刮板将其刮入缝隙里，步骤琐碎，是典型的技术含量低支出费用高的作业；市场上只有
一些辅助人工填缝勾缝的工具，还未开发出适用于机器或机器人的地砖、墙砖自动填缝勾
缝的装置。

[0003] 有鉴如此，特提出本发明。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提出一种自动纠偏快速填缝的填缝装置。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提出了一种自动填缝装置，包括：

[0006] 储料缸筒，用来储存填缝剂，储料缸筒的下端设有出料口；

[0007] 柱塞机构，可伸缩的设置在储料缸筒的内部或外部，用来开闭出料口；

[0008] 滚轮机构，设置在出料口的下端，并与柱塞机构固定连接，在填缝过程中滚轮机构可滚动的限位于缝隙中；

[0009] 填缝过程中，通过向储料缸筒施加向下的压力使柱塞机构收缩来打开出料口，储料缸筒中的填缝剂流出出料口并在滚轮机构的滚动带动下流入缝隙中将缝隙填补。

[0010] 可选地，储料缸筒包括筒体，筒体下端设置出料口，上端设有开口，开口上设有缸筒封盖，柱塞机构可伸缩的设置在筒体的内部并与缸筒封盖止抵。

[0011] 可选地，柱塞机构包括柱塞和弹性件，柱塞包括柱塞杆、位于柱塞杆两端的第一端部和第二端部；柱塞杆沿筒体的长度方向设置并与筒体的筒壁保持一定间隙；第一端部位
于筒体的下端用于开闭出料口，滚轮机构通过出料口固定连接在第一端部上；第二端部位
于筒体的上端，弹性件止抵于缸筒封盖与第二端部之间；

[0012] 填缝过程中，通过向储料缸筒施加向下的压力，使滚轮机构受到向上的反作用力向上推动柱塞使弹性件收缩，第一端部向上移动打开出料口。

[0013] 可选地，缸筒封盖包括盖体和与盖体相连的连接环，盖体封闭开口，连接环从开口伸入筒体的内部并与筒体的筒壁接触相连，第二端位于连接环内与连接环的内壁可滑动连
接，弹性件止抵于盖体与第二端部之间。

[0014] 可选地，第二端部的侧壁与连接环的内壁之间设有密封圈。

[0015] 可选地，筒体的下端的边缘向中间倾斜形成第一锥形结构，出料口位于第一锥形结构的最低端；第一端部呈与第一锥形结构的形状相匹配的第二锥形结构，滚轮机构通过
出料口固定设置在第二锥形结构的最低端；

[0016] 未填缝时，第二锥形结构的外锥面与第一锥形结构的内锥面相贴合将出料口封堵；填缝过程中，第二锥形结构的外锥面与第一锥形结构的内锥面相分离将出料口打开。

[0017] 可选地，滚轮机构包括滚轮支架和滚轮，滚轮支架穿过出料口固定设置在第二锥形结构的最低端，滚轮可滚动地设置在滚轮支架上。

[0018] 可选地，滚轮为V型轮，在填缝过程中V型轮的凸缘部位可滚动地限位于缝隙中。

[0019] 可选地，筒体的侧壁上还开设有进料口，用于向筒体内补充填缝剂。

[0020] 可选地，第二端部与盖体之间还设有接触开关，在填缝过程中通过接触开关所承受的压力值的大小来决定是否控制填缝剂从进料口进入筒体内。

[0021] 采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

[0022] 1、本发明的自动填缝装置通过将一个锥型头的储料缸筒与锥型头的柱塞组合，柱塞的另一端装有弹簧在不受压力时将柱塞压紧，使柱塞的锥面可以和储料缸筒的内锥面配
合形成密闭空间，由此填缝剂在非作业状态时不会外漏；

[0023] 2、本发明的的自动填缝装置的储料缸筒的下方出料口装有一个V型滚轮，这种V型滚轮的凸缘恰好可以卡入缝隙，在缝隙中滚动可以起到导向纠偏的作用，使得填缝剂不会
填歪始终填在缝隙的有效范围内；

[0024] 3、本发明的自动填缝装置在填缝时对储料缸筒施加下压的力，弹簧受力收缩，柱塞锥面与储料缸筒的内锥面产生间隙，储料缸筒中的填缝剂受力挤压从间隙顺着出料口流
出，在V型滚轮的滚动作用下填入缝隙中，并使填入缝中的填缝剂形成凹槽，实现自动填缝
功能。

[0025] 4、本发明的自动填缝装置在每次填缝的同时，送料系统通过进料口给储料缸筒输送一定量的填缝剂，让储料缸筒内的填缝剂始终处于饱和状态，即保证了机器连续作业的
同时，又可以使储料缸筒内的填缝剂尽量少的与外部气体接触，减缓其凝固时间从而延长
可用性，还解决了填缝剂流动性差的问题。

[0026] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

[0027] 附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图
仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他附图。在附图中：

[0028] 图1：为本发明实施例的自动填缝装置的结构示意图。

[0029] 图2：为本发明实施例的自动填缝装置未填缝状态时的剖视图。

[0030] 图3：为本发明实施例的自动填缝装置填缝状态时的剖视图。

[0031] 图4：为本发明实施例的自动填缝装置填缝是与转缝的配合示意图。

[0032] 图5：为本发明实施例的自动填缝装置的滚轮结构示意图。

[0033] 其中：

[0034] 1、出料缸筒；11、筒体；111、第一锥形结构；112、出料口；113、进料口；12、缸筒封盖；121、盖体；122、连接环。

[0035] 2、柱塞机构；21、柱塞；211柱塞杆、212第一端部；213、第二端部；22、弹性件；

[0036] 3、滚轮机构；31、滚轮；32、滚轮支架；

[0037] 4、密封圈；5、接触开关。

[0038] 需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

[0039] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但
不用来限制本发明的范围。

[0040] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“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。

[0041] 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”、“接触”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，
或一体地连接；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。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。

[0042] 如图1‑5所示的一种自动填缝装置，包括：储料缸筒1、柱塞机构2和滚轮机构3。储料缸筒1用来储存填缝剂，储料缸筒1的下端设有出料口112；柱塞机构2可伸缩的设置在储
料缸筒1的内部或外部用来开闭出料口112；滚轮机构3设置在出料口112的下端并与柱塞机
构2固定连接，在填缝过程中滚轮机构3可移动的限位于缝隙中；填缝过程中，通过向储料缸
筒1施加向下的压力使柱塞机构2收缩来打开出料口112，储料缸筒1中的填缝剂从出料口
112流出在滚轮机构3的滚动带动下流入缝隙中将缝隙填补。本实施例的填缝装置实现了自
动纠偏快速填缝的功能；不仅适用于机器或机器人自动填缝的装置，也适用于人工填缝的
手持工具；本实施例的填缝装置在填缝过程中通过将滚轮机构3限位在转缝中并可在转缝
中滚动，在视觉激光定位缝隙的基础上增加了机械定位、纠偏，使机器末端填缝可以更加准
确，提高填缝的成功率和效率。

[0043] 实施例1

[0044] 如图2‑3所示，储料缸筒1包括筒体11，出料口112位于筒体11的下端，筒体11的上端开口，开口上设有缸筒封盖12，柱塞机构2可伸缩的设置在筒体11内并与缸筒封盖12止
抵。柱塞机构2包括柱塞21和弹性件10，柱塞21包括柱塞杆211、位于柱塞杆211两端的第一
端部212和第二端部213；柱塞杆211沿筒体11的长度方向设置并与筒体11的筒壁保持一定
间隙；第一端部212位于筒体11的下端用于开闭出料口112，滚轮机构3通过出料口112固定
连接在第一端部212上；第二端部213位于筒体11的上端，弹性件10止抵于缸筒封盖12与第
二端部213之间；进一步的，缸筒封盖12包括盖体121和与盖体121相连的连接环122，盖体
121封闭开口，连接环122从开口伸入筒体11的内部并与筒体11的筒壁接触相连，第二端位
于连接环122内与连接环122的内壁可滑动连接，弹性件10止抵于盖体121与第二端部213之
间。填缝过程中，通过向储料缸筒1施加向下的压力，使滚轮机构3受到向上的反作用力向上
推动柱塞21使弹性件10收缩，第一端部212向上移动打开出料口。

[0045] 进一步可优选地，如图2‑3所示，第二端部213的侧壁与连接环122的内壁之间设有密封圈4。本实施例中在第二端部213设有两个密封圈4，两个密封圈4密封住第二端部213与
连接环122之间的缝隙，保证了储料缸筒1中的填缝剂不会外漏。

[0046] 进一步可优选地，如图1‑4所示，筒体11的下端的边缘向中间倾斜形成第一锥形结构111，出料口112位于第一锥形结构111的最低端；第一端部212呈与第一锥形结构111的形
状相匹配的第二锥形结构，滚轮机构3通过出料口112固定设置在第二锥形结构的最低端；
本实施例通过将带有一个锥型头的储料缸筒1与锥型头的柱塞21组合，柱塞21的另一端装
有弹簧，在不受压力时将柱塞21压紧，第二锥形结构的外锥面与第一锥形结构111的内锥面
贴合形成密闭空间，由此填缝剂在非作业状态时不会外漏；在采用本实施例的填缝装置进
行填缝时，向储料缸筒1施加下压的力，弹簧受力收缩，第二锥形结构的外锥面与储料缸筒1
的第二锥形结构的内锥面产生间隙，储料缸筒1中的填缝剂受力挤压从间隙顺着出料口112
流出，在滚轮31的滚动作用下填入缝隙中。

[0047] 进一步可优选地，如图2‑5所示，滚轮机构3包括滚轮支架32和滚轮31，滚轮支架32穿过出料口112固定设置在第二锥形结构的最低端，滚轮31可滚动地设置在滚轮支架32上。
如图5所示，滚轮31为V型轮，在填缝过程中V型轮的凸缘部位可移动地限位于缝隙中。本实
施例通过选用V型滚轮31，在进行填缝时使V型滚轮31的凸缘恰好可以卡入缝隙，V型滚轮31
在缝隙中滚动可以起到导向纠偏的作用，使得填缝剂始终填在缝隙的有效范围内而不会填
歪。本实施例的V型轮的凸缘部位具有一定锥角，可以自适应一定范围内的缝隙宽度(缝隙
宽度一般在2～5mm之间)，不会因为瓷砖铺贴间隙宽度不一致而失效。

[0048] 进一步可优选地，如图2‑3所示，筒体11的侧壁上还开设有进料口113，用于向筒体11内补充填缝剂。进料口113与送料系统连接。采用本实施例的填缝装置进行填缝的同时，
送料系统通过进料口113给储料缸筒1输送一定量的填缝剂，让储料缸筒1内的填缝剂始终
处于饱和状态，既保证了填缝装置连续作业，又可以使储料缸筒1内的填缝剂尽量少的与外
部气体接触，减缓其凝固时间从而延长可用性，同时，通过供料挤压储料缸筒1中的填缝剂，
使储料缸筒1中的压力增大，当出料口112打开时填缝剂受压下可以很顺畅的被挤出，解决
了填缝剂流动性能差的问题；

[0049] 进一步可优选地，如图2‑3所示，第二端部213与盖体121之间还设有接触开关5，在填缝过程中通过接触开关5所承受的压力值的大小来决定是否控制填缝剂从进料口113进
入筒体11内。

[0050] 本实施例通过装在柱塞21顶部的接触开关5，在填缝的过程中弹簧收缩，第二端部213与接触开关5接触发出信号，此时接触开关5承受的压力值小于或等于压力阈值，填缝装
置收到信号后控制供料系统对储料缸筒1进行供料，解决了循环供料的问题，为自动填缝提
供了基础；当滚轮31出现故障使柱塞21受力过大挤压接触开关5发出信号，此时接触开关5
承受的压力值大于压力阈值，填缝装置收到信号自动紧急停止，避免进一步扩大故障损失。

[0051] 图1‑3是装置结构图，图1为装置不填缝时的状态的剖面图。柱塞21第二锥形结构与储料缸筒1第一锥形结构111的内锥面接触密闭，两个密封圈4密封住柱塞21的第二端部
213，保证了储料缸筒1中的填缝剂不会外漏。图3为装置作业时状态，装置下压，弹簧收缩，
柱塞21与接触开关5接触发出信号，机器执行送料，新的填缝剂从进料口113挤入储料缸筒1
内；而弹簧的反作用力作用在柱塞21，致使与柱塞21相连的滚轮支架32和V型滚轮31压紧，
此时柱塞21的第二锥形结构的外锥面与储料缸筒1的第一锥形结构111的内锥面分离产生
间隙；储料缸筒1中的填缝剂受到进料挤压增压，在间隙产生时就会被挤出出料口112，顺着
滚轮支架32流下至V型滚轮31，V型滚轮31的凸缘部分卡在缝隙中间(如图4所示)，V型滚轮
31滚动带动流下来的填缝剂压填到缝隙里，并产生勾缝效果。

[0052] 实施例2

[0053] 本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中柱塞机构可伸缩的设置在储料缸筒的外部。

[0054] 具体的，储料缸筒包括筒体，筒体下端设置出料口，上端设有开口，开口上设有缸筒封盖，柱塞机构可伸缩的设置在所述筒体的外部并与缸筒封盖止抵。

[0055] 柱塞机构包括柱塞和弹性件，柱塞包括柱塞杆，和位于柱塞杆两端的第一端部和第二端部，第一端部呈环状位于储料缸筒的外部，并可沿储料缸筒的筒壁往复移动，第二端
部呈杆状水平位于出料口的下方，一端与滚轮机构相连，另一端与柱塞杆相连。柱塞杆位于
储料缸筒的外部将第一端部和第二端部连接。缸筒的封盖的边缘凸出缸筒形成凸环，弹性
件止抵在凸环之间和第二端部之间，优选弹性件为弹簧。

[0056] 进一步的，储料缸筒的底部的边缘向中间倾斜形成第一锥形结构，出料口位于第一锥形结构的最低端；储料缸筒内部还设有用来开闭出料口的阀体，阀体的结构为与第一
锥形结构相匹配的第二锥形结构，滚轮机构通过出料口固定设置在第二锥形结构的最低
端；这样，第二端部、滚轮机构及阀体固定连接为一体。填缝过程中，通过向筒体施加向下的
压力，使滚轮机构受到向上的反作用力向上推动柱塞使弹性件收缩，第一端部向上移动从
而带动阀体向上移动，此时第二锥形结构的外锥面与第一锥形结构的内锥面相分离将出料
口打开。未填缝时，弹性件恢复形变，第二端部向下移动从而带动阀体向下移动，第二锥形
结构的外锥面与第一锥形结构的内锥面相贴合将出料口封堵；

[0057] 以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人
员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为
等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对
以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。