CN105239759A - 一种建筑用多功能抹灰机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑用多功能抹灰机，底座上固定有两个立柱，立柱的顶部安装有上梁，上梁上安装有调节触点，两个立柱之间的上梁上还安装有钢丝绳，钢丝绳的底部与底座相连接；立柱的中部安装有支撑架；立柱上安装有图像单元和无线通信单元；图像单元包括摄像单元、图像读取模块、图像处理模块；底座的前端安装有传送带，传送带的左侧安装有挡灰板，传送带的右侧安装有抹板，底座的前端安装有控制按钮和张紧轮，张紧轮与钢丝绳相连接，底座的下端安装有行走轮。本发明结构简单，使用方便，可远程监控抹灰工作质量及进度，提高了抹灰的质量和效率，减轻了劳动强度，节省了施工成本。

Description

一种建筑用多功能抹灰机

技术领域

本发明属于建筑设备技术领域，尤其涉及一种建筑用多功能抹灰机。

背景技术

瓦工是建筑行业必不可缺的工作，目前无论是大型工程还是家庭装修，瓦工的抹灰工具仅仅是采用抹子手工完成，劳动强度很大，质量不能保证，不但浪费了人力物力，还由于效率低下而浪费了大量的财力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑用多功能抹灰机，旨在解决手工抹灰劳动强度大，工作效率低，抹灰质量不能保证的问题。

本发明是这样实现的，一种建筑用多功能抹灰机包括：底座、张紧轮、控制按钮、挡灰板、传送带、抹板、支撑架、钢丝绳、立柱、上梁、调节触点、行走轮；

底座上固定有两个立柱，立柱的顶部安装有上梁，上梁上安装有调节触点，两个立柱之间的上梁上还安装有钢丝绳，钢丝绳的底部与底座相连接；立柱的中部安装有支撑架；底座的前端安装有传送带，传送带的左侧安装有挡灰板，传送带的右侧安装有抹板，底座的前端安装有控制按钮和张紧轮，张紧轮与钢丝绳相连接，底座的下端安装有行走轮；

所述立柱上安装有图像单元和无线通信单元；

所述的图像单元包括摄像单元、图像读取模块、图像处理模块；

所述的图像读取模块用于从所述的摄像单元读取图像，该图像读取模块用于：

定义一预览区域的一特定区域；

利用该图像提取模块的一图像提取单元提取至少一预览图像；

使用一物件辨识算法以决定一特定物件是否存在于该预览图像中；

当该特定物件存在于该预览图像中，决定该特定物件是否出现在该特定区域至少一预定百分比；以及当该特定物件的该预定百分比出现在该特定区域时，致能该图像提取模块以进行一拍照处理以通过该图像提取模块提取图像；

所述的图像处理模块用于对图像进行数字图像处理，将抹灰平面图像从整个图像背景中提取出来，并对提取出来的抹灰平面图像进行标识；

所述的行走轮设置有与所述无线通信模块连接的驱动模块，该驱动模块包括微处理器、PWM控制器、IGBT控制器、电流传感器与电机组，所述微处理器的输出端依次与所述PWM控制器、所述IGBT控制器、所述电机组的输入端电连接，所述电机组的输出端与所述PWM控制器的输入端电连接，所述电机组的电机中均是安装有三个霍尔位置传感器；

所述的电流传感器实时采集所述电机组的三相电流信号ia、ib、ic，经克拉克变换、帕克变换后作为矢量控制系统的电流环的反馈量；利用所述霍尔位置传感器检测电机组的转子位置及转速信号，并将转速值作为矢量控制系统的速度环的反馈量，将速度环的反馈值与给定值进行比较，将比较结果送入所述PWM控制器，并将PWM控制器的输出量作为电机的电流给定。

进一步，所述的底座的内部安装有驱动电机，驱动电机的输出轴与行走轮相连接，驱动电机的控制端与控制按钮相连接。

进一步，所述的调节触点上安装有重力传感器，重力传感器与报警装置相连接，报警装置安装在底座内部。

进一步，所述的支撑架上安装有防护网。

进一步，所述的传送带包括：上包裹层、下包裹层、骨架层、紧固件一、紧固件二、凸起和凹槽；

上包裹层和下包裹层之间设有骨架层，骨架层由紧固件一和紧固件二构成，紧固件一两边设有凸起，紧固件二两边设有凹槽。

所述的立柱包括外管及设置在外管内的内管，外管与内管之间设置一组加强筋板，加强筋板将外管与内管之间的空腔分隔成一组独立的通孔。

进一步，所述PWM控制器包括：

第一积分电路，该第一积分电路与该PWM控制器的输出端连接，用于对PWM控制器输出端输出的脉冲信号进行积分并进行平稳化处理，来产生该控制PWM控制器输出的脉冲信号的等效电压值；

运算放大电路，该运算放大电路与所述第一积分电路的输出端连接，用于对PWM控制器输出的脉冲信号所等效的电压值分别进行放大和缩小，来产生PWM控制器输出的脉冲信号的等效电压值的上限值和下限值；

第二积分电路，该第二积分电路与所述电机组的输出端连接，用于对电机组输出的脉冲信号进行积分并进行平稳化处理，来产生电机组输出的脉冲信号的等效电压值；及一反馈比较器，该反馈比较器与所述运算放大电路的输出端及该第二积分电路的输出端连接，用于比较电机组输出的脉冲信号的等效电压值与PWM控制器输出的等效电压值的上限值及下限值，并产生一比较结果至PWM控制器；PWM控制器根据该比较结果调整输出的脉冲信号的占空比，来调整电机组的转速。

进一步，所述的PWM控制器采集所述电机组三相交流侧电压、三相电流和直流侧电压，将三相交流侧电压和直流侧电压分别进行Clarke变换，获得αβ坐标系下的电压信号；将所述αβ坐标系下的电压信号进行相序分离，获得正序和负序的电压分量；将三相电流进行Clarke和Park变换，获得dp坐标系下的电流信号，将所述dp坐标系下的电流信号进行相序分离，获得正序和负序的电流分量；将获得的正序和负序的电压、正序和负序的电流分量采用PWM控制算法计算获得正负序电流环给定值。

进一步，所述的图像读取模块内还设置有二维成像模块，该二维成像模块包括图像提取模块和图像处理分析单元，该图像处理分析单元包括第一多行处理块，包括被配置为并行地接收与图像的相应的多个像素行相关的像素值的多个输入，所述第一处理块包括被配置为彼此并行地操作的多个处理单元，其中所述图像分析处理单元中的每个处理单元被配置为通过对在所述第一处理块的所述输入中的至少一些输入处接收的像素值应用多行处理，通过图像提取模块来提供与所述图像的所述像素行中的相应的一个像素行相关的经处理的像素值。

进一步，所述的无线通信模块还包括由声波通信和无线通信联合组成的近场移动通信系统，该近场移动通信系统由智能手机APP端、服务端的固定模块组成；

所述固定模块上设有声波感应区，当智能手机APP端接触或者靠近所述声波感应区时，智能手机APP端通过声波发送特征码和本机的用户标识，固定模块接收到声波信号后经过解调解码得到智能手机APP端的特征码和用户标识，并快速与智能手机APP端建立无线通信连接，进行无线数据交换；

手持智能手机APP端接触或者靠近固定模块的声波感应区，智能手机APP端和固定模块即建立无线通信连接，并通过该连接进行数据交换；

所述的数据交换为由固定模块到智能手机APP端的单向数据交换或固定模块与智能手机APP端之间的双向数据交换。

本发明的建筑用多功能抹灰机结构简单，使用方便，可远程监控抹灰工作质量及进度，提高了抹灰的质量和效率，大大的减轻了劳动强度，节省了施工成本，具有较强的实用性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的建筑用多功能抹灰机的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的传送带的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的立柱的结构示意图；

图中：1、底座；2、张紧轮；3、控制按钮；4、挡灰板；5、传送带；5-1、上包裹层；5-2、下包裹层；5-3、骨架层；5-4、紧固件一；5-5、紧固件二；5-6、凸起；5-7、凹槽；6、抹板；7、支撑架；8、钢丝绳；9、立柱；9-1、外管；9-2、内管；9-3、加强筋板；9-4、通孔；10、上梁；11、调节触点；12、行走轮。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：本发明所用到的模块或单元都属于已知模块或单元，在购买模块或单元时，已经安装有软件。本发明不存在软件或方法的创新。

请参阅图1至图3所示：该建筑用多功能抹灰机包括：底座1、张紧轮2、控制按钮3、挡灰板4、传送带5、抹板6、支撑架7、钢丝绳8、立柱9、上梁10、调节触点11、行走轮12；

底座1上固定有两个立柱9，立柱9的顶部安装有上梁10，上梁10上安装有调节触点11，两个立柱9之间的上梁10上还安装有钢丝绳8，钢丝绳8的底部与底座1相连接；立柱9的中部安装有支撑架7；底座1的前端安装有传送带5，传送带5的左侧安装有挡灰板4，传送带5的右侧安装有抹板6，底座1的前端安装有控制按钮3和张紧轮2，张紧轮2与钢丝绳8相连接，底座1的下端安装有行走轮12。

所述立柱上安装有图像单元和无线通信单元；

所述的图像单元包括摄像单元、图像读取模块、图像处理模块；

所述的图像读取模块用于从所述的摄像单元读取图像，该图像读取模块用于：

定义一预览区域的一特定区域；

利用该图像提取模块的一图像提取单元提取至少一预览图像；

使用一物件辨识算法以决定一特定物件是否存在于该预览图像中；

当该特定物件存在于该预览图像中，决定该特定物件是否出现在该特定区域至少一预定百分比；以及当该特定物件的该预定百分比出现在该特定区域时，致能该图像提取模块以进行一拍照处理以通过该图像提取模块提取图像；

所述的图像处理模块用于对图像进行数字图像处理，将抹灰平面图像从整个图像背景中提取出来，并对提取出来的抹灰平面图像进行标识；

图像处理模块通过已经标示过的抹灰图像与未抹灰的墙面图像比较确认抹灰工作的进度，并通过无线通信模块与远程监控端完成抹灰工作情况的数据传递；

所述的行走轮设置有与所述无线通信模块连接的驱动模块，该驱动模块包括微处理器、PWM控制器、IGBT控制器、电流传感器与电机组，所述微处理器的输出端依次与所述PWM控制器、所述IGBT控制器、所述电机组的输入端电连接，所述电机组的输出端与所述PWM控制器的输入端电连接，所述电机组的电机中均是安装有三个霍尔位置传感器；

所述的电流传感器实时采集所述电机组的三相电流信号ia、ib、ic，经克拉克变换、帕克变换后作为矢量控制系统的电流环的反馈量；利用所述霍尔位置传感器检测电机组的转子位置及转速信号，并将转速值作为矢量控制系统的速度环的反馈量，将速度环的反馈值与给定值进行比较，将比较结果送入所述PWM控制器，并将PWM控制器的输出量作为电机的电流给定。

所述的底座1的内部安装有驱动电机，驱动电机的输出轴与行走轮12相连接，驱动电机的控制端与控制按钮3相连接。

所述的调节触点11上安装有重力传感器，重力传感器与报警装置相连接，报警装置安装在底座1内部。当钢丝绳8承载的负荷较大时，发出报警信号，实现报警功能。

所述的支撑架7上安装有防护网。

所述的传送带5包括：上包裹层5-1、下包裹层5-2、骨架层5-3、紧固件一5-4、紧固件二5-5、凸起5-6和凹槽5-7；

上包裹层5-1和下包裹层5-2之间设有骨架层5-3，骨架层5-3由紧固件一5-4和紧固件二5-5构成，紧固件一5-4两边设有凸起5-6，紧固件二5-5两边设有凹槽5-7。

所述的立柱9包括外管9-1及设置在外管9-1内的内管9-2，外管9-1与内管9-2之间设置一组加强筋板9-3，加强筋板9-3将外管9-1与内管9-2之间的空腔分隔成一组独立的通孔9-4。

进一步，所述PWM控制器包括：

第一积分电路，该第一积分电路与该PWM控制器的输出端连接，用于对PWM控制器输出端输出的脉冲信号进行积分并进行平稳化处理，来产生该控制PWM控制器输出的脉冲信号的等效电压值；

运算放大电路，该运算放大电路与所述第一积分电路的输出端连接，用于对PWM控制器输出的脉冲信号所等效的电压值分别进行放大和缩小，来产生PWM控制器输出的脉冲信号的等效电压值的上限值和下限值；

第二积分电路，该第二积分电路与所述电机组的输出端连接，用于对电机组输出的脉冲信号进行积分并进行平稳化处理，来产生电机组输出的脉冲信号的等效电压值；及一反馈比较器，该反馈比较器与所述运算放大电路的输出端及该第二积分电路的输出端连接，用于比较电机组输出的脉冲信号的等效电压值与PWM控制器输出的等效电压值的上限值及下限值，并产生一比较结果至PWM控制器；PWM控制器根据该比较结果调整输出的脉冲信号的占空比，来调整电机组的转速。

进一步，所述的PWM控制器采集所述电机组三相交流侧电压、三相电流和直流侧电压，将三相交流侧电压和直流侧电压分别进行Clarke变换，获得αβ坐标系下的电压信号；将所述αβ坐标系下的电压信号进行相序分离，获得正序和负序的电压分量；将三相电流进行Clarke和Park变换，获得dp坐标系下的电流信号，将所述dp坐标系下的电流信号进行相序分离，获得正序和负序的电流分量；将获得的正序和负序的电压、正序和负序的电流分量采用PWM控制算法计算获得正负序电流环给定值。

进一步，所述的图像读取模块内还设置有二维成像模块，该二维成像模块包括图像提取模块和图像处理分析单元，该图像处理分析单元包括第一多行处理块，包括被配置为并行地接收与图像的相应的多个像素行相关的像素值的多个输入，所述第一处理块包括被配置为彼此并行地操作的多个处理单元，其中所述图像分析处理单元中的每个处理单元被配置为通过对在所述第一处理块的所述输入中的至少一些输入处接收的像素值应用多行处理，通过图像提取模块来提供与所述图像的所述像素行中的相应的一个像素行相关的经处理的像素值。

进一步，所述的无线通信模块还包括由声波通信和无线通信联合组成的近场移动通信系统，该近场移动通信系统由智能手机APP端、服务端的固定模块组成；

所述固定模块上设有声波感应区，当智能手机APP端接触或者靠近所述声波感应区时，智能手机APP端通过声波发送特征码和本机的用户标识，固定模块接收到声波信号后经过解调解码得到智能手机APP端的特征码和用户标识，并快速与智能手机APP端建立无线通信连接，进行无线数据交换；

手持智能手机APP端接触或者靠近固定模块的声波感应区，智能手机APP端和固定模块即建立无线通信连接，并通过该连接进行数据交换；

所述的数据交换为由固定模块到智能手机APP端的单向数据交换或固定模块与智能手机APP端之间的双向数据交换。通过智能手机APP端与固定模块之间的数据交换，可以远程监测抹灰工作质量和工作进度，并通过智能手机APP端控制行走轮12中驱动模块的动作。

通过张紧轮2调节钢丝绳8的位置，实现对传送带5的位置调节，在挡灰板4和抹板6的遮挡下，完成抹灰动作，完成抹灰后，通过行走轮12实现底座1的位移，对墙上的其它区域实现抹灰。

本发明的建筑用多功能抹灰机结构简单，使用方便，可远程监控抹灰工作质量及进度，提高了抹灰的质量和效率，大大的减轻了劳动强度，节省了施工成本，具有较强的实用性。

以上所述仅是对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，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种建筑用多功能抹灰机，其特征在于：该建筑用多功能抹灰机包括：底座、张紧轮、控制按钮、挡灰板、传送带、抹板、支撑架、钢丝绳、立柱、上梁、调节触点、行走轮；

底座上固定有两个立柱，立柱的顶部安装有上梁，上梁上安装有调节触点，两个立柱之间的上梁上还安装有钢丝绳，钢丝绳的底部与底座相连接；立柱的中部安装有支撑架；底座的前端安装有传送带，传送带的左侧安装有挡灰板，传送带的右侧安装有抹板，底座的前端安装有控制按钮和张紧轮，张紧轮与钢丝绳相连接，底座的下端安装有行走轮；

所述立柱上安装有图像单元和无线通信单元；

所述的图像单元包括摄像单元、图像读取模块、图像处理模块；

所述的图像读取模块用于从所述的摄像单元读取图像，该图像读取模块用于：

定义一预览区域的一特定区域；

利用该图像提取模块的一图像提取单元提取至少一预览图像；

使用一物件辨识算法以决定一特定物件是否存在于该预览图像中；

当该特定物件存在于该预览图像中，决定该特定物件是否出现在该特定区域至少一预定百分比；以及当该特定物件的该预定百分比出现在该特定区域时，致能该图像提取模块以进行一拍照处理以通过该图像提取模块提取图像；

所述的图像处理模块用于对图像进行数字图像处理，将抹灰平面图像从整个图像背景中提取出来，并对提取出来的抹灰平面图像进行标识；

所述的行走轮设置有与所述无线通信模块连接的驱动模块，该驱动模块包括微处理器、PWM控制器、IGBT控制器、电流传感器与电机组，所述微处理器的输出端依次与所述PWM控制器、所述IGBT控制器、所述电机组的输入端电连接，所述电机组的输出端与所述PWM控制器的输入端电连接，所述电机组的电机中均是安装有三个霍尔位置传感器；

所述的电流传感器实时采集所述电机组的三相电流信号ia、ib、ic，经克拉克变换、帕克变换后作为矢量控制系统的电流环的反馈量；利用所述霍尔位置传感器检测电机组的转子位置及转速信号，并将转速值作为矢量控制系统的速度环的反馈量，将速度环的反馈值与给定值进行比较，将比较结果送入所述PWM控制器，并将PWM控制器的输出量作为电机的电流给定。

2.根据权利要求1所述的建筑用多功能抹灰机，其特征在于：所述的底座的内部安装有驱动电机，驱动电机的输出轴与行走轮相连接，驱动电机的控制端与控制按钮相连接。

3.根据权利要求1所述的建筑用多功能抹灰机，其特征在于：所述的调节触点上安装有重力传感器，重力传感器与报警装置相连接，报警装置安装在底座内部。

4.根据权利要求1所述的建筑用多功能抹灰机，其特征在于：所述的支撑架上安装有防护网。

5.根据权利要求1所述的建筑用多功能抹灰机，其特征在于：所述的传送带包括：上包裹层、下包裹层、骨架层、紧固件一、紧固件二、凸起和凹槽；

上包裹层和下包裹层之间设有骨架层，骨架层由紧固件一和紧固件二构成，紧固件一两边设有凸起，紧固件二两边设有凹槽。

6.根据权利要求1所述的建筑用多功能抹灰机，其特征在于：所述的立柱包括外管及设置在外管内的内管，外管与内管之间设置一组加强筋板，加强筋板将外管与内管之间的空腔分隔成一组独立的通孔。

7.根据权利要求1所述的建筑用多功能抹灰机，其特征在于：所述PWM控制器包括：

第一积分电路，该第一积分电路与该PWM控制器的输出端连接，用于对PWM控制器输出端输出的脉冲信号进行积分并进行平稳化处理，来产生该控制PWM控制器输出的脉冲信号的等效电压值；

运算放大电路，该运算放大电路与所述第一积分电路的输出端连接，用于对PWM控制器输出的脉冲信号所等效的电压值分别进行放大和缩小，来产生PWM控制器输出的脉冲信号的等效电压值的上限值和下限值；

第二积分电路，该第二积分电路与所述电机组的输出端连接，用于对电机组输出的脉冲信号进行积分并进行平稳化处理，来产生电机组输出的脉冲信号的等效电压值；及一反馈比较器，该反馈比较器与所述运算放大电路的输出端及该第二积分电路的输出端连接，用于比较电机组输出的脉冲信号的等效电压值与PWM控制器输出的等效电压值的上限值及下限值，并产生一比较结果至PWM控制器；PWM控制器根据该比较结果调整输出的脉冲信号的占空比，来调整电机组的转速。

8.根据权利要求1所述的建筑用多功能抹灰机，其特征在于：所述的PWM控制器采集所述电机组三相交流侧电压、三相电流和直流侧电压，将三相交流侧电压和直流侧电压分别进行Clarke变换，获得αβ坐标系下的电压信号；将所述αβ坐标系下的电压信号进行相序分离，获得正序和负序的电压分量；将三相电流进行Clarke和Park变换，获得dp坐标系下的电流信号，将所述dp坐标系下的电流信号进行相序分离，获得正序和负序的电流分量；将获得的正序和负序的电压、正序和负序的电流分量采用PWM控制算法计算获得正负序电流环给定值。

9.根据权利要求1所述的建筑用多功能抹灰机，其特征在于：所述的图像读取模块内还设置有二维成像模块，该二维成像模块包括图像提取模块和图像处理分析单元，该图像处理分析单元包括第一多行处理块，包括被配置为并行地接收与图像的相应的多个像素行相关的像素值的多个输入，所述第一处理块包括被配置为彼此并行地操作的多个处理单元，其中所述图像分析处理单元中的每个处理单元被配置为通过对在所述第一处理块的所述输入中的至少一些输入处接收的像素值应用多行处理，通过图像提取模块来提供与所述图像的所述像素行中的相应的一个像素行相关的经处理的像素值。

10.根据权利要求1所述的建筑用多功能抹灰机，其特征在于：所述的无线通信模块还包括由声波通信和无线通信联合组成的近场移动通信系统，该近场移动通信系统由智能手机APP端、服务端的固定模块组成；

所述固定模块上设有声波感应区，当智能手机APP端接触或者靠近所述声波感应区时，智能手机APP端通过声波发送特征码和本机的用户标识，固定模块接收到声波信号后经过解调解码得到智能手机APP端的特征码和用户标识，并快速与智能手机APP端建立无线通信连接，进行无线数据交换；

手持智能手机APP端接触或者靠近固定模块的声波感应区，智能手机APP端和固定模块即建立无线通信连接，并通过该连接进行数据交换；

所述的数据交换为由固定模块到智能手机APP端的单向数据交换或固定模块与智能手机APP端之间的双向数据交换。