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技术领域

本发明涉及建筑领域，具体涉及住宅工业化领域中预制件的生产，尤其涉及一种 贴砖方法。

背景技术

目前，贴砖主要是以人工或者半自动化现场铺贴为主，受制于人的体力，技能，贴 砖速度慢，效率低，且贴的质量参差不齐。

由于目前混凝土预制件在建筑施工中得到了广泛应用，通过生产线生产预制件有 利于降低施工成本、缩短施工工期。然而当前，生产线生产出的预制件绝大部分未铺贴砖。 随着住宅工业化的发展，将建筑施工环节聚集在工厂的生产线内完成，是目前住宅工业化 的发展目标，也是住宅工业化行业快速发展的必然趋势。

通常，对于需要铺贴砖的预制板，预制件生产线铺贴砖采用人工反打法或者利用 模具，铺放铺贴砖效率低、用工数量多、自动化程度低，严重制约了预制板的生产效率。特别 是外墙板，现场施工耗费的人力物力大，对于图案拼接关系的铺贴砖的现场铺贴需要耗费 较高的人力和时间，而且过多的现场施工会造成环境污染。在国家大力提倡绿色环保的大 环境下，依靠工业生产线完成预制板的贴砖工作是建筑行业发展的必然趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种贴砖方法，提高贴砖效率和贴砖的精度，减少现场用工 数量，提高需要贴砖的预制件生产线生产效率，特别是混凝土预制件生产线的生产效率。

为达到上述技术目的，第一方面，本发明提出了一种贴砖方法，该方法包括以下步 骤：S300，获取铺贴方案，所述铺贴方案包含铺贴砖排布在待铺贴部件上的坐标信息；S600， 铺砖，基于所述铺贴方案，铺砖设备根据所述坐标信息将铺贴砖铺贴在待贴砖部件上。

优选的，在所述步骤S300和步骤S600之间还包括步骤S400：添加粘结剂，基于所述 铺贴方案，将粘结剂添加在所述待贴砖部件的表面上。

优选的，在所述步骤S400和步骤S600之间还包括步骤S500：刮平，所述铺砖设备包 括刮平组件，利用所述铺砖设备的刮平组件与待贴砖部件的相对运动实现对所述待贴砖部 件表面的粘结剂的刮平处理。

优选的，所述铺贴方案是通过图纸解析器解析图纸信息，以及结合铺贴砖尺寸、缝 隙要求、排布规则数据分析所得，或/和，通过直接输入已有的铺贴方案。

优选的，所述图纸信息通过以太网传输至终端中的所述图纸解析器，所述终端将 所述图纸解析器的解析结果转化为铺砖设备的动作信息，所述铺砖设备基于终端下发的信 息开始动作，所述铺砖设备将铺砖过程信息反馈给终端，所述终端基于解析的图纸信息和 铺砖设备反馈的信息监控贴砖过程。

优选的，所述铺砖步骤还包括在铺砖过程中利用视觉识别系统实现定位，通过视 觉识别系统捕捉待抓取的铺贴砖的图像，通过数据分析获取铺贴砖的中心点的位置和姿态 信息，铺砖设备抓取铺贴砖的中心点。

优选的，所述视觉识别系统在铺砖过程中捕捉待抓取的铺贴砖的图像，对待铺贴 砖的姿态和预设的姿态要求进行比对，铺砖设备对获取的铺贴砖的姿态进行调整、将获取 的铺贴砖调整为系统设定的正确姿态，铺砖设备将铺贴砖以准确姿态放置在设定的坐标位 置。

优选的，所述铺砖步骤还包括在铺砖过程中利用视觉识别系统进行校正，通过视 觉识别系统捕捉待贴砖部件的图像，对贴放铺贴砖的坐标位置进行校正。

优选的，将所述待贴砖部件划分成若干区域，铺砖设备分区域进行贴砖，每完成一 个区域的贴砖，所述视觉识别系统捕捉一次下一个待贴砖区域及其周边的图像，对所述下 一个待贴砖区域的坐标信息进行校正。

优选的，在所述铺砖步骤之前，对所述铺砖设备和待贴砖部件之间进行位置校正， 找准所述待贴砖部件上的基准点位置。

优选的，所述铺砖设备包含有机械手，利用机械手实现将所述铺贴砖贴在所述待 贴砖部件的表面，所述铺砖包括具体步骤：

S610送砖，通过手动把铺贴砖放至机械手吸砖区域或者电机控制传送带把铺贴砖 输送至吸砖区域；

S611吸砖，通过安装在所述机械手末端的真空吸盘实现所述吸砖；

S612放砖，通过控制安装在所述机械手末端的真空吸盘的喷射开关打开实现所述 放砖；

S613压实，通过安装在所述机械手末端的真空吸盘完成放砖后，压头前压实现所 述压实。

优选的，所述机械手采用并联机器人或者串联机器人。

优选的，所述铺砖设备包括控制器、喷涂组件和贴砖组件，控制器基于所述铺贴方 案，控制喷涂组件和贴砖组件实现并行关联运作。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种贴砖方法，首 先为了提高贴砖精确度，获取包含铺贴砖排布在待铺贴部件的坐标信息的铺贴方案，基于 该铺贴方案，铺砖设备根据上述坐标信息将铺贴砖铺贴在待贴砖部件上，精度高；其次，这 种贴砖方法，还可以提高贴砖效率，该方法适合工业化施工，运用在需要铺贴瓷砖的预制件 的生产线上，可以大大提高所述生产线上预制件铺贴瓷砖的生产效率，而且贴砖效果整齐 美观。

在铺砖步骤中加入视觉识别系统对铺砖过程中的铺贴砖进行定位，通过分析视觉 识别系统拍摄的带抓取铺贴砖的图像，获取铺贴砖的中心点位置和姿态信息，以保证准确 获取铺贴砖；还可以用于对获取的铺贴砖姿态进行判断，从而确定如何调整待铺贴砖的姿 态，确保准确放置铺贴砖。

将待贴砖部件划分成若干区域，铺砖设备分区域进行贴砖，在铺砖步骤中，通过视 觉识别系统分区域捕捉到的待贴砖部件的贴砖状况，对所贴区域的铺贴砖放置的坐标信息 进行校正，实时调整铺贴砖应该放置的位置，减少误差，提高铺砖的精准度和整齐度。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为贴砖流程图；

图2为铺贴方案示例图；

图3为工作台校正示意图；

图4为使用机械手的贴砖设备示意图

附图标记说明

1导轨2锁紧装置3、7举升油缸

4、8调节油缸5待贴砖部件6工作台7定位油缸

11伺服电机12摄像头13连杆14伺服电机

15真空吸盘16压头

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

本发明实施例公开了一种贴砖方法，在需要铺砖的预制件的生产工艺过程中，所 述待贴砖部件5为预制板，对于需要铺贴铺贴砖25的预制板，可以在现场施工之前就贴好铺 贴砖25。通过本发明公开的方法，能够根据具体需要，在预制件出厂前就完成铺贴砖25的铺 贴，且与传统铺贴相比，贴砖效果更好，效率更高。

如图1所示，为本发明一种公开的方法流程图，具体步骤为：S300，获取铺贴方案， 所述铺贴方案包含铺贴砖排布在待贴砖部件的坐标信息，所述铺贴方案可以通过手动输入 终端并在终端中转化成控制器可接受的控制命令传输至控制器，也可以通过图纸解析器配 合相关参数解析出铺贴方案后直接通过终端转化成控制器可接受的控制命令传输至控制 器。图纸是指将图纸信息输入终端，并结合待贴砖部件5的尺寸参数、铺贴砖25尺寸参数、缝 隙参数以及排布规则等要求通过终端中图纸解析器，解析出铺贴方案。具体的，获取的所述 铺贴方案图可以是如图2所示。具体的，所述待贴砖部件放置在模台上。

在步骤S300中，通过结合了相关参数的铺贴方案，由于直接关联了具体待贴砖部 件5的参数信息，所获取的铺贴方案包含了铺贴砖25在待贴砖部件5上的具体位置的信息， 该信息是通过基于铺贴砖在待贴砖部件5上的坐标来确定。

步骤S600，基于获取的铺贴方案，铺砖设备根据所述坐标信息将铺贴砖铺贴在待 贴砖部件上。首先需要在待贴砖部件上设定基准点，通过控制铺砖设备，如机械手，具体的， 所述机械手可为并联机器人或者串联机器人，将铺贴砖25放置在指定的坐标位置处，该指 定的坐标位置是基于铺贴方案中设定的铺贴砖25的坐标，在待贴砖部件5上对应寻找该坐 标而实现将铺贴砖25放置在该设定的坐标位置。具体的，寻找所述坐标可以仅仅是铺贴砖 25中心点的坐标，也可以是铺贴砖25中心点坐标和至少一个其他辅助坐标点的结合，还可 以是通过其他具体坐标组合来确定位置。

具体的，可以通过将图纸信息通过以太网传输至终端中的所述图纸解析器，通过 图纸解析器解析图纸信息，所述铺砖设备基于终端下发的信息开始动作，所述铺砖设备又 将铺砖过程信息反馈给终端，所述终端基于解析的图纸信息和铺砖设备反馈的信息监控贴 砖过程。

需要说明的是，所述被控制的铺砖设备不仅仅限于使用机械手，所有具有能实现 将铺贴砖25从一个位置移动到另一个位置功能的机械设备，并能被终端发出的控制命令控 制，将铺贴砖25放置在具体坐标点位置的设备都可以，所述终端包括远程控制终端和现场 控制终端。所述铺贴砖可为但不限于为瓷砖。

在该实施例中，由于是基于获取的铺贴方案来控制铺砖设备将铺贴砖25贴在待贴 砖部件5的指定坐标位置，该铺贴方案包含铺贴砖排布在待贴砖部件的坐标信息；所述铺贴 方案的获得可以是直接输入已有的铺贴方案；也可以通过输入待贴砖部件5的尺寸参数、铺 贴砖25尺寸参数、缝隙参数以及排布规则要求等解析出铺贴方案；该铺贴方案具有每个铺 贴砖的坐标信息，内容详细，基于该详细的铺贴方案，控制器控制机械设备贴砖，该贴砖的 精度高，效率高，不需要现场人工进行铺贴砖25的拼接，而且对于有预留空间和花式铺贴要 求的待贴砖部件5，不需要现场特别花费时间出来，直接基于铺贴方案自动实现，正因为有 详细的铺贴方案更能大大节约时间，提高效率。由于是通过具体坐标放置铺贴砖25，比传统 的目测或者简单的现场调整精度高，贴出的平整度效果更好。

优选的，在铺砖过程中利用视觉识别系统辅助铺砖过程，首先在获取铺贴砖的过 程中，利用视觉识别系统捕捉待抓取的铺贴砖的图像，获取铺贴砖的位置和姿态信息，找到 铺贴砖的中心点，确保准确抓取待铺贴砖的中心点。并且，视觉识别系统还可以通过捕捉到 的待抓取的铺贴砖的图像，对待铺贴砖的姿态和预设姿态要求比对，控制铺砖设备对获取 的铺贴砖的姿态进行调整、将获取的铺贴砖调整为系统设定的正确姿态，确保铺贴砖以准 确姿态放置在设定的坐标位置。需要说明的是，对于只基于铺贴砖中心点位置进行贴砖的， 需要在贴砖前进行姿态调整，确保铺贴砖准确放置在铺贴方案中设定的待贴砖部件上的具 体坐标位置；而基于包含中心点位置和铺贴砖姿态角的信息组合或者其他能保证准确放置 铺贴砖的坐标组合方式，则可以直接基于坐标信息，在放置铺贴砖前调整铺贴砖的姿态。具 体的，通过铺贴砖的对角线的交点确定所述中心点。具体的，所述调整铺贴砖的姿态的方式 是通过铺贴砖对角线与选取的参考线之间的角度来确定调整的角度。具体的，所述视觉识 别系统是通过受控制系统控制的高清摄像头拍照并对拍照所得图像进行分析提取出所需 信息。

优选的，利用机器人进行铺砖的，在铺砖过程中还可以利用视觉识别系统进行校 正，具体的，给视觉识别系统增加一套高清摄像头装置，通过视觉识别系统控制所述增加的 高清摄像头捕捉待贴砖部件的图像，对贴放铺贴砖的坐标信息进行校正，从而减小因误差 带来的影响。更优选的具体方案，将所述待贴砖部件划分成若干区域，铺砖设备分区域进行 贴砖，每完成一个区域的贴砖，视觉识别系统捕捉下一个待贴砖区域及其周边的图像，对捕 捉的该区域的坐标信息进行校正，重新确定待贴砖部件上该区域的坐标，这样可以减小因 铺砖设备或者待贴砖部件移动导致的误差影响。因为贴砖区域的转移是基于铺砖设备的移 动或者待贴砖部件的移动。重新对每个区域的坐标信息进行校正，防止因误差积累影响贴 砖效果。具体的，所述待贴砖部件被划分成若干矩形区域，贴砖顺序采用S形路线对若干矩 形贴砖区域依次进行贴砖。具体的，在进行横向若干矩形区域的贴砖时，所述横向矩形区域 之间的转移是通过移动铺砖设备或者移动铺砖设备的具体铺砖组件，完成一整个横向区域 的贴砖后，进行一次所述纵向区域之间的转移，所述纵向区域的转移通过移动待贴砖部件 来实现。具体的，所述待贴砖部件的移动时通过移动承载有待贴砖部件的模台来实现。

通过增加视觉识别系统，可以用于获取铺贴砖时的定位，从而提高获取铺贴砖的 准确度，减少获取过程中产生的差错率；也可以用于放置铺贴砖前对铺贴砖进行姿态调整， 从而确保准确放置铺贴砖，提高放置铺贴砖的精准度和平整度；还可以用于对待铺贴部件 上的坐标信息进行校正，从而减少误差的积累，特别是铺砖过程中机械设备的移动带来的 误差，可以及时进行调整修正。

优选的，在所述步骤S300和步骤S600之间还包括步骤S400：基于所述铺贴方案，通 过喷涂或者抹灰的方式加粘结剂在所述待贴砖部件5的表面。

优选的，在所述步骤S400和步骤S600之间还包括步骤S500：刮平，利用刮平组件与 待贴砖部件5的相对运动实现对所述待贴砖部件5表面的粘结剂的刮平处理。

基于待贴砖部件5进入贴砖程序时的初始状态差异，一种是待贴砖部件5还在初凝 状态，本身就还具有粘结作用，铺砖工序不需要外加粘结剂，铺贴砖25和待贴砖部件5之间 可以粘合；另一种则是需要在铺贴砖25和待贴砖部件5之间附加粘结剂，使得铺贴砖25和待 贴砖部件5之间牢固粘合。对于后一种状态，获取铺贴方案同上，此处不再赘述，基于铺贴方 案，把粘结剂添加在待贴砖部件5的指定区域，所述指定区域是指需要贴砖的区域，对预留 空间板块，不需要添加粘结剂。

在执行步骤S400后，为了更好的进行贴放铺贴砖，对所喷粘结剂进行刮平处理，该 刮平工序是利用铺砖设备的刮平组件与待贴砖部件5的相对运动实现，可以使刮平组件单 独在轨道上运行；也可以是通过承载有待贴砖部件5的模台单独在轨道中运行实现；还可以 是刮平组件与待贴砖部件5都运动，但其之间存在相对运动。刮平组件可以设置成与添加粘 结剂的组件放置在一个移动设备上，也可以是分设在不同的移动设备上运行。

由于是基于铺贴方案进行加粘结剂，设置具体粘结剂区域，对待贴砖部件5中需要 进行贴砖的区域喷或抹粘结剂，对于不需要贴砖区域则跳过，节省粘结剂，相比于对单个铺 贴砖25进行抹粘结剂节省时间。对喷或抹在待贴砖部件5表面的粘结剂进行刮平处理，提高 铺贴砖25铺贴在其表面的平整度。

在所述铺砖步骤之前，对所述铺砖设备和待贴砖部件5之间进行位置校正，找准待 贴砖部件5上的基准点位置。具体校正步骤为，首先通过操作控制面板，载有待贴砖部件5的 工作台6沿导轨1进入贴砖工位；具体如图3所示，工作台6碰到定位油缸7停下来，工作台6锁 紧装置2扣紧，防止工作台6前后移动，然后，举升油缸3及其对应另一侧导轨1的举升油缸7 伸出，将工作台6举升到指定的合适高度，四支油缸可同时伸缩也可单独伸缩；再通过水平 仪较平，通过调节油缸4和调节油缸8及对应另一侧导轨1上的两支调节油缸调整待贴砖部 件5的姿态，使工作台6与贴砖设备之间相对位置适应进行贴砖工艺；最后，确定贴砖零点， 开始贴砖。具体的，所述贴砖零点可以但不限于选择以工作台6移动方向左前脚点位置作为 铺贴砖25定位尺寸的原点。

由于在贴砖过程中需要保障待贴砖部件5的稳定，载有待贴砖部件5的工作台6移 动到贴砖工位对其进行固定校正，需要说明的是对铺砖设备和待贴砖部件5之间进行位置 校正的方案不限于以上这一种，所有能保证贴砖过程中铺砖设备和待贴砖部件5之间位置 稳定的校正方式都属于本发明的保护范围，校正完后，找准贴砖的基准点，开始贴砖。

将基于铺贴方案生成的控制命令发给控制器，控制器基于所获取的铺贴方案，控 制整个贴砖过程，下面对具体铺砖的方式进行举例说明，利用机械手实现所述铺贴砖25贴 在所述待贴砖部件5的表面，所述铺砖步骤具体为手动将铺贴砖25放置在机械手的吸砖区 域或者控制器控制电机工作，通过电机控制传送带把铺贴砖输送至吸砖区域；控制器控制 所述机械手的连杆13动作，机械手的连杆13末端的真空吸盘15吸起铺贴砖25，机械手带着 吸起的铺贴砖25移动到待贴砖部件5上的设定的坐标位置处，控制器控制机械手动作，安装 在所述机械手的连杆13末端的真空吸盘15的喷射开关打开实现将所述铺贴砖25放置在该 设定的坐标位置处；安装在所述机械手末端的真空吸盘15完成放砖后，在控制器的指令下， 压头16前压实现压实动作，使铺贴砖25更好的贴放在所述待贴砖部件5的表面。所述机械手 的结构可选但不限于如图4所示，伺服电机14接受命令控制移动及调整姿态，摄像头12用于 随时获取铺贴砖25图像，辅助寻找铺贴砖25中心点及确定铺贴砖25铺贴姿态，连杆13连接 机械臂由伺服电机14控制可用于调整吸盘15为任意姿态，伺服电机14控制升降机构调整压 板的升降高度，吸盘15和压头16安装在压板上。具体的，所述移动过程，具体位移量可以通 过位置反馈来控制。具体的，所述机械手可选串联机器人或者并联机器人。具体的，通过所 述伺服电机11可以控制整个机械手的移动，以实现机械手在不同位置进行贴砖工作。具体 的，除机械手上的摄像头12之外还另设有摄像头，用于捕捉待贴砖部件上的图像，对贴放铺 贴砖的坐标位置进行校正，减少误差影响。

优选的，铺砖设备包含控制器、喷涂组件和贴砖组件，控制器基于所述铺贴方案， 控制喷涂组件和贴砖组件实现并行关联运作。对于需要喷粘结剂的待贴砖部件，通过将喷 涂组件和铺砖组件联动起来控制，可以节省整个贴砖工艺的时间，提高贴砖效率。贴砖过程 的信息，铺砖设备将贴砖信息反馈至终端设备，终端设备基于铺贴方案和铺砖设备反馈的 信息可以监控贴砖过程，从而更好的对控制器调整控制命令。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等均应包含在本发明的保护范围之内。