本发明涉及建筑内墙施工技术领域，尤其涉及一种墙纸铺贴装置的滚轮机构及墙纸铺贴装置。
背景技术：
目前，国内外对于建筑物内墙表面进行墙纸铺贴工作，主要以人工操作，而机器铺贴的难点主要包括两片墙纸的对接问题、墙纸褶皱问题、存在较多气泡问题等等，若无法解决这些关键问题，将直接影响墙纸铺贴机器人的研发工作。
现有技术中，墙纸的自动化铺贴工作多采用直接辊压的方式，将墙纸在墙面上有序进行辊压操作。该方式在较为理想的状态下，能够减少褶皱、气泡等问题的发生概率，但缺乏主动调整的能力。在具体使用中需要不断地对机器进行人为修正，极大地影响铺贴效率，自动化程度低，并且人机交互也存在一定的安全隐患，同样也无法有效解决褶皱和气泡的问题。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种墙纸铺贴装置的滚轮机构，以解决现有墙纸铺贴作业中褶皱和气泡无法有效去除的问题。
本发明还旨在提出一种应用上述滚轮机构的墙纸铺贴装置。
根据本发明实施例的一种墙纸铺贴装置的滚轮机构，包括：安装架；敷压辊子，所述敷压辊子可转动地设在所述安装架上；螺纹辊子，所述螺纹辊子位于所述敷压辊子的上方，所述螺纹辊子上沿其轴向方向设有螺纹条，所述螺纹辊子相对于墙纸转动以通过所述螺纹条横向展开墙纸。
根据本发明实施例的墙纸铺贴装置的滚轮机构，通过设置螺纹辊子和螺纹条，有效解决了墙纸铺贴过程中存在褶皱和气泡的问题，整个滚轮机构的结构稳定性强，人为修正次数少，具有操作简单、墙纸铺贴效果更佳的优点。
在一些实施例中，所述螺纹条包括第一螺纹条和第二螺纹条，所述第一螺纹条和所述第二螺纹条的旋向相反。
优选的，所述第一螺纹条和所述第二螺纹条对称设置在所述螺纹辊子上。
在一些实施例中，所述螺纹辊子相对于所述安装架可前后活动。
优选的，所述螺纹辊子的两端均连接有连接块，每个所述连接块与所述安装架之间均设有轻压机构，所述轻压机构以使所述螺纹辊子与墙面之间产生接触压力。
优选的，所述轻压机构包括：导杆，所述导杆的一端固定在所述安装架上且另一端穿过所述连接块；弹簧，所述弹簧套设在所述导杆上且所述弹簧的两端分别止抵在所述安装架和所述连接块上。
在一些实施例中，所述螺纹辊子上具有独立的可驱动所述螺纹辊子转动的驱动件；或者，所述螺纹辊子与所述敷压辊子之间设有传动机构；其中，所述驱动件或所述传动机构以使所述敷压辊子与所述螺纹辊子的旋转方向相反。
优选的，所述传动机构包括：第一齿轮，所述第一齿轮连接至所述敷压辊子的轴向一端；第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合传动；同步轮组，所述同步轮组包括第一同步轮、第二同步轮和同步带，所述第一同步轮与所述第二齿轮同轴设置且可同步转动，所述第二同步轮连接至所述螺纹辊子的轴向一端，所述同步带套设在所述第一同步轮和所述第二同步轮外部。
在一些实施例中，所述敷压辊子的表面设有弹性材料层和/或所述螺纹辊子的表面设有弹性材料层。
根据本发明实施例的一种墙纸铺贴装置，包括：支撑架；用于定位墙纸卷轴的定位机构；用于对所述墙纸进行裁切的裁切机构，所述裁切机构设于所述支撑架上且位于所述定位机构下游；用于对所述墙纸进行涂胶的涂胶机构，所述涂胶机构设于所述支撑架上且所述涂胶机构设于所述裁切机构下游；滚轮机构，所述滚轮机构为前文中任一项所述的滚轮机构，所述滚轮机构设于所述涂胶机构下游。
根据本发明实施例的墙纸铺贴装置，通过设置裁切机构、涂胶机构、滚轮机构，能够实现对墙纸的涂胶、裁剪操作，且能有效避免墙纸在铺贴过程中出现褶皱和气泡，整个装置具有操作简单、自动化程度高、墙纸铺贴效率高的优点。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例中滚轮机构的结构示意图；
图2为本发明实施例中滚轮机构的局部结构示意图；
图3为本发明实施例中墙纸铺贴装置的结构示意图。
附图标记：
滚轮机构100、
安装架10、
敷压辊子20、
螺纹辊子30、
螺纹条31、第一螺纹条311、第二螺纹条312、
连接块40、
轻压机构50、
导杆51、弹簧52、
传动机构60、
第一齿轮61、第二齿轮62、同步轮组63、第一同步轮631、第二同步轮632、同步带633、
墙纸铺贴装置1000、
支撑架200、定位机构300、安装轴310、裁切机构400、涂胶机构500、成卷墙纸600。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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，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，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。
下面结合附图，描述本发明实施例的墙纸铺贴装置的滚轮机构100。
如图1所示，根据本发明实施例的一种墙纸铺贴装置的滚轮机构100，包括：安装架10、敷压辊子20、螺纹辊子30。
敷压辊子20可转动地设在安装架10上，在铺贴墙纸时，整个机构沿墙纸的铺贴方向前进，敷压辊子20将墙纸压在墙面上并随着机构前进的滚动，从而将墙纸铺贴在墙面上。螺纹辊子30位于敷压辊子20的上方，也就是说，敷压辊子20在铺贴墙纸前，螺纹辊子30先接触墙纸，对墙纸作一定的处理。螺纹辊子30上沿其轴向方向设有螺纹条31，螺纹辊子30相对于墙纸转动以通过螺纹条31横向展开墙纸，当螺纹辊子30旋转时，螺纹条31同步旋转并接触墙纸，从而利用螺纹条31对墙纸会产生横向拉伸抚平的效果，因此可以起到整平墙纸的作用，并能够将墙纸与墙面之间的气泡排出，提高墙纸铺贴效果。
需要说明的是，由于螺纹条31的存在，螺纹辊子30通过螺纹条31将墙纸压在墙面上，墙纸紧贴在墙面上，这样当螺纹辊子30旋转时，螺纹条31的一圈圈的螺旋运动会推动墙纸在横向方向上展平，当墙纸与墙面之间存在褶皱或气泡时，螺纹条31会挤压褶皱或气泡移动，通过螺纹条31的不间断运动，最终将褶皱推平或将气泡排空。
根据本发明实施例的墙纸铺贴装置的滚轮机构100，通过设置螺纹辊子30和螺纹条31，有效解决了墙纸铺贴过程中存在褶皱和气泡的问题，整个滚轮机构100的结构稳定性强，人为修正次数少，具有操作简单、墙纸铺贴效果更佳的优点。
在一些实施例中，如图1所示，螺纹条31包括第一螺纹条311和第二螺纹条312，第一螺纹条311和第二螺纹条312的旋向相反。通过设置两个螺纹条31，第一螺纹条311和第二螺纹条312能够在墙纸的横向方向产生两个反向的作用力，从两侧向外推平褶皱或排空气泡，从而提高工作效率。而且，第一螺纹条311和第二螺纹条312产生的两个反向作用力，可以相互抵消，有效避免墙纸因只受单一方向的作用力而横向移动，保证墙纸在铺贴过程中竖直方向上平整，提高墙纸铺贴效果。
优选的，如图1所示，第一螺纹条311和第二螺纹条312对称设置在螺纹辊子30上，这样螺纹辊子30在工作时，将墙纸分成横向方向上两个均等区域，通过第一螺纹条311和第二螺纹条312自墙纸的中心向外逐渐展平墙纸，以节省工作时间，提高工作效率，保证墙纸的两个均等区域的褶皱或气泡被同步消除，确保消除均匀，平整效果更佳。
在一些实施例中，螺纹辊子30相对于安装架10可前后活动。考虑到滚轮机构100的安装角度或整个墙纸铺贴装置的放置角度等多方面因素，若螺纹辊子30会出现无法接触到墙纸的情况，也就无法实现对墙纸的平整，若螺纹辊子30固定在安装架10上，则对安装方式要求较高，需要精准调试。采用该方式，即螺纹辊子30相对于安装架10前后活动，能够使螺纹辊子30始终接触到墙纸，降低安装要求，无需进行进准调整，省时省力。
优选的，如图1和图2所示，螺纹辊子30的两端均连接有连接块40，每个连接块40与安装架10之间均设有轻压机构50，轻压机构50以使螺纹辊子30与墙面之间产生接触压力，从而将螺纹辊子30压实在墙纸上，保证螺纹条31能够横向展平墙纸。
优选的，如图2所示，轻压机构50包括：导杆51和弹簧52。导杆51的一端固定在安装架10上且另一端穿过连接块40，因此通过连接块40能够实现螺纹辊子30相对于安装架10可前后活动，导杆51还能够起到良好的导向作用，确保螺纹辊子30和连接块40前后运动稳定可靠。弹簧52套设在导杆51上且弹簧52的两端分别止抵在安装架10和连接块40上，可选地，在滚轮机构100未受外力的时，弹簧52可以处于被压缩状态，从而弹簧52提供较小的压力以推动连接块40，进而可以对螺纹辊子30产生向外的推动力，使螺纹辊子30压实在墙纸上。
在一些实施例中，螺纹辊子30上可以具有独立的可驱动螺纹辊子转动的驱动件(图未示出)，例如，驱动件可以是电机或是气动马达，提供独立的动力来驱动螺纹辊子30旋转，该方式自动化程度高，操作简单方便，当然驱动件还可以是其他动力件，这里不再作具体说明。或者，在另一些实施例中，如图1所示，螺纹辊子30与敷压辊子20之间可以设有传动机构60，通过传动机构60将敷压辊子20的动力传递到螺纹辊子30上，从而带动螺纹辊子30旋转。采用该方式，无需增加额外的动力单元，有利于节省成本，而且螺纹辊子30的动力控制更简单。
其中，驱动件或传动机构60以使敷压辊子20与螺纹辊子30的旋转方向相反。这样敷压辊子20与螺纹辊子30在旋转时，对墙纸产生两个在竖直方向上反向的作用力，将墙纸沿竖直方向张紧，从而避免褶皱出现。例如，敷压辊子20由上向下转动，螺纹辊子30由下向上转动，敷压辊子20施加给墙纸向下的作用力，螺纹辊子30施加给墙纸向上的作用力，因此可以使墙纸向上抻直，从而避免墙纸在铺贴时出现褶皱。
优选的，如图2所示，传动机构60包括：第一齿轮61、第二齿轮62、同步轮组63。第一齿轮61连接至敷压辊子20的轴向一端，随着敷压辊子20辊压墙纸而滚动。第二齿轮62与第一齿轮61啮合传动，第二齿轮62具体可转动连接在安装架10上。同步轮组63包括第一同步轮631、第二同步轮632和同步带633，第一同步轮631与第二齿轮62同轴设置且可同步转动，第二同步轮632连接至螺纹辊子30的轴向一端，同步带633套设在第一同步轮631和第二同步轮632外部。在动力传递时，敷压辊子20带动第一齿轮61同步旋转，然后带动第二齿轮62和第一同步轮63同步旋转，第一同步轮63通过同步带633带动第二同步轮632旋转，从而最终带动螺纹辊子30旋转，实现敷压辊子20和螺纹辊子30之间的动力传递。同时由于第二齿轮62与第一齿轮61啮合后旋转方向相反，最终也使得敷压辊子20和螺纹辊子30两者的旋转方向相反。该传动方式，结构简单，传动稳定，成本较低。
值得说明的是，为控制螺纹辊子30的旋转速度，传动机构60的传动比可调，即通过对同步带轮和齿轮参数尽心调整。例如调整第一齿轮61与第二齿轮62的传动比，可以改变螺纹辊子30的转速。
在一些实施例中，敷压辊子20的表面设有弹性材料层(图未示出)和/或螺纹辊子30的表面设有弹性材料层(图未示出)。例如，敷压辊子20的表面设有弹性材料层，当敷压辊子20铺贴墙纸时，弹性材料层受力可变形被压缩，从而使墙纸充分压实在墙面上，确保铺贴效果。或者，螺纹辊子30的表面设有弹性材料层，如弹性材料层为螺纹条31，当螺纹辊子30展开墙纸时弹性材料层被压缩，将墙纸压实在墙面上，有利于螺纹条31旋转后排除褶皱或气泡。又或者，敷压辊子20的表面和螺纹辊子30的表面均设有弹性材料层，同样的效果已在前文中说明，这里不再作赘述。
如图3所示，根据本发明实施例的一种墙纸铺贴装置1000，包括：支撑架200、定位机构300、裁切机构400、涂胶机构500、滚轮机构100。
定位机构300用于定位墙纸卷轴，例如支撑架200上的安装轴310，可以用来安装成卷墙纸600。裁切机构400用于对墙纸进行裁切，裁切机构400设于支撑架200上且位于定位机构300下游，成卷墙纸600展开的墙纸经过裁切机构400，当铺贴到规定长度的墙纸后，通过裁切机构400及时裁断墙纸。涂胶机构500用于对墙纸进行涂胶，涂胶机构500设于支撑架200上且涂胶机构500设于裁切机构400下游，在墙纸被铺贴在墙面上前，先通过涂胶机构500对墙纸进行涂胶操作。滚轮机构100，滚轮机构100为前文中任一项的滚轮机构100，滚轮机构100设于涂胶机构500下游，以实现对墙纸的铺贴，消除墙纸上的褶皱和与墙面之间的气泡。
根据本发明实施例的墙纸铺贴装置1000，通过设置裁切机构400、涂胶机构500、滚轮机构100，能够实现对墙纸的涂胶、裁剪操作，且能有效避免墙纸在铺贴过程中出现褶皱和气泡，整个装置具有操作简单、自动化程度高、墙纸铺贴效率高的优点。
下面结合附图描述本发明的具体实施例。
如图3所示，一种墙纸铺贴装置1000，包括支撑架200、定位机构300、裁切机构400、涂胶机构500、滚轮机构100。定位机构300、裁切机构400、涂胶机构500、滚轮机构100在支撑架200上自后向前依次进行设置。
如图1所示，滚轮机构100，包括安装架10、敷压辊子20、螺纹辊子30。敷压辊子20可转动地设在安装架10上，螺纹辊子30位于敷压辊子20的上方，螺纹辊子30上沿其轴向方向设有螺纹条31，螺纹辊子30相对于墙纸转动以通过螺纹条31横向展开墙纸。螺纹条31包括第一螺纹条311和第二螺纹条312，第一螺纹条311和第二螺纹条312对称设置在螺纹辊子30上。螺纹辊子30的两端均连接有连接块40，每个连接块40与安装架10之间均设有轻压机构50。轻压机构50包括：导杆51和弹簧52，导杆51的一端固定在安装架10上且另一端穿过连接块40，能够实现螺纹辊子30相对于安装架10可前后活动，弹簧52套设在导杆51上且弹簧52的两端分别止抵在安装架10和连接块40上。
如图2所示，螺纹辊子30与敷压辊子20之间设有传动机构60，传动机构60以使敷压辊子20与螺纹辊子30的旋转方向相反。传动机构60包括：第一齿轮61、第二齿轮62、同步轮组63。第一齿轮61连接至敷压辊子20的轴向一端，第二齿轮62与第一齿轮61啮合传动，第二齿轮62转动连接在安装架10上，同步轮组63包括第一同步轮631、第二同步轮632和同步带633，第一同步轮631与第二齿轮62同轴设置且可同步转动，第二同步轮632连接至螺纹辊子30的轴向一端，同步带633套设在第一同步轮631和第二同步轮632外部。
敷压辊子20的表面设有弹性材料层(图未示出)，螺纹辊子30的表面设有弹性材料层。其中，螺纹辊子30的表面上的弹性材料层为螺纹条31，有利于螺纹条31旋转后排除褶皱或气泡。
下面描述墙纸铺贴装置1000的具体工作过程。
工作时，支撑架200对其它机构提供安装支撑，成卷墙纸600由相应传输机构，依次通过涂胶机构500和前端的滚轮机构100，将墙纸有序铺贴在对应位置，同时根据需要由裁切机构400进行裁切，以满足墙纸特定长度要求。其中滚轮机构100是墙纸铺贴自动化设备中，最为重要的组成部分，能够直接影响墙纸铺贴后气泡、褶皱等问题。
在滚轮机构100中，安装架10和连接块40对滚轮机构100提供安装支撑，敷压辊子20中心为硬质材料，表面黏贴弹性材料层，将墙纸与墙面进行压实，接触压力相对较大。螺纹辊子30同样中心为硬质材料，螺纹条31为黏贴的弹性材料层，同时要求弹性材料层表面光滑，摩擦阻力较小。螺纹辊子30与敷压辊子20的旋转方向相反，通过弹簧52使螺纹辊子30与墙面之间产生很小的接触压力，螺纹辊子30工作中通过与墙纸的相对转动，能够有效地将墙纸横向展开，并将墙纸与墙面间的气泡赶出。敷压辊子20随着墙纸铺贴过程被动地进行旋转，传动机构60的作用是将此旋转传递到螺纹辊子30上，从而无需增加伺服电机的主动控制。其中，螺纹辊子30的旋转速度可通过对传动机构60中同步带轮和齿轮参数进行调整。
综上所述，本发明所要解决的技术问题在于提出一种机构，与现有直接辊压方案相比，滚轮机构100增加了传动机构60和螺纹辊子30机构两部分，但整体尺寸和成本变化较小。本发明能够有效地解决目前墙纸铺贴机器人中最为关键的问题，墙纸铺贴过程中的褶皱和气泡较多问题。该机构结构简单，无需要求增加新的动力单元和控制策略。
根据本发明实施例的墙纸铺贴装置1000的其他构成例如裁切机构400和涂胶机构500等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
技术特征：
1.一种墙纸铺贴装置的滚轮机构，其特征在于，包括：
安装架；
敷压辊子，所述敷压辊子可转动地设在所述安装架上；
螺纹辊子，所述螺纹辊子位于所述敷压辊子的上方，所述螺纹辊子上沿其轴向方向设有螺纹条，所述螺纹辊子相对于墙纸转动以通过所述螺纹条横向展开墙纸。
2.根据权利要求1所述的滚轮机构，其特征在于，所述螺纹条包括第一螺纹条和第二螺纹条，所述第一螺纹条和所述第二螺纹条的旋向相反。
3.根据权利要求2所述的滚轮机构，其特征在于，所述第一螺纹条和所述第二螺纹条对称设置在所述螺纹辊子上。
4.根据权利要求1所述的滚轮机构，其特征在于，所述螺纹辊子相对于所述安装架可前后活动。
5.根据权利要求4所述的滚轮机构，其特征在于，所述螺纹辊子的两端均连接有连接块，每个所述连接块与所述安装架之间均设有轻压机构，所述轻压机构以使所述螺纹辊子与墙面之间产生接触压力。
6.根据权利要求5所述的滚轮机构，其特征在于，所述轻压机构包括：
导杆，所述导杆的一端固定在所述安装架上且另一端穿过所述连接块；
弹簧，所述弹簧套设在所述导杆上且所述弹簧的两端分别止抵在所述安装架和所述连接块上。
7.根据权利要求1所述的滚轮机构，其特征在于，
所述螺纹辊子上具有独立的可驱动所述螺纹辊子转动的驱动件；或者，
所述螺纹辊子与所述敷压辊子之间设有传动机构；其中，
所述驱动件或所述传动机构以使所述敷压辊子与所述螺纹辊子的旋转方向相反。
8.根据权利要求7所述的滚轮机构，其特征在于，所述传动机构包括：
第一齿轮，所述第一齿轮连接至所述敷压辊子的轴向一端；
第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合传动；
同步轮组，所述同步轮组包括第一同步轮、第二同步轮和同步带，所述第一同步轮与所述第二齿轮同轴设置且可同步转动，所述第二同步轮连接至所述螺纹辊子的轴向一端，所述同步带套设在所述第一同步轮和所述第二同步轮外部。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的滚轮机构，其特征在于，所述敷压辊子的表面设有弹性材料层和/或所述螺纹辊子的表面设有弹性材料层。
10.一种墙纸铺贴装置，其特征在于，包括：
支撑架；
用于定位墙纸卷轴的定位机构；
用于对所述墙纸进行裁切的裁切机构，所述裁切机构设于所述支撑架上且位于所述定位机构下游；
用于对所述墙纸进行涂胶的涂胶机构，所述涂胶机构设于所述支撑架上且所述涂胶机构设于所述裁切机构下游；
滚轮机构，所述滚轮机构为根据权利要求1至9中任一项所述的滚轮机构，所述滚轮机构设于所述涂胶机构下游。
技术总结
本发明公开了一种墙纸铺贴装置的滚轮机构及墙纸铺贴装置，滚轮机构包括：安装架；敷压辊子，敷压辊子可转动地设在安装架上；螺纹辊子，螺纹辊子位于敷压辊子的上方，螺纹辊子上沿其轴向方向设有螺纹条，螺纹辊子相对于墙纸转动以通过螺纹条横向展开墙纸。本发明通过设置螺纹辊子和螺纹条，有效解决了墙纸铺贴过程中存在褶皱和气泡的问题，整个滚轮机构的结构稳定性强，人为修正次数少，具有操作简单、墙纸铺贴效果更佳的优点。
技术研发人员：李义金;严启凡;陈威霖;雷永龙;袁杨
受保护的技术使用者：广东博智林机器人有限公司
技术研发日：.08.19
技术公布日：.12.10
