CN106968154A - 大体积混凝土仓内摊铺检测方法和装置 - Google Patents

大体积混凝土仓内摊铺检测方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106968154A
CN106968154A CN201710250237.9A CN201710250237A CN106968154A CN 106968154 A CN106968154 A CN 106968154A CN 201710250237 A CN201710250237 A CN 201710250237A CN 106968154 A CN106968154 A CN 106968154A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mechanical arm
material head
stand
shakeout
pave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710250237.9A
Other languages
English (en)
Inventor
魏鲁双
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHENGZHOU SHUANGJIE TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
ZHENGZHOU SHUANGJIE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHENGZHOU SHUANGJIE TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical ZHENGZHOU SHUANGJIE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201710250237.9A priority Critical patent/CN106968154A/zh
Publication of CN106968154A publication Critical patent/CN106968154A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/48—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for laying-down the materials and consolidating them, or finishing the surface, e.g. slip forms therefor, forming kerbs or gutters in a continuous operation in situ
    • E01C19/4866—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for laying-down the materials and consolidating them, or finishing the surface, e.g. slip forms therefor, forming kerbs or gutters in a continuous operation in situ with solely non-vibratory or non-percussive pressing or smoothing means for consolidating or finishing
    • E01C19/4873—Apparatus designed for railless operation
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/01—Devices or auxiliary means for setting-out or checking the configuration of new surfacing, e.g. templates, screed or reference line supports; Applications of apparatus for measuring, indicating, or recording the surface configuration of existing surfacing, e.g. profilographs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种大体积混凝土仓内摊铺检测方法和装置，包括控制系统和摊平机械臂，摊平机械臂的臂端安装有摊料头，摊料头能够随机械臂在三维空间内移动；与料仓底部输出口连通的输料管的下端安装在摊料头上，摊料头设置有开闭电磁阀，同时在摊料头上安装有GPS三维定位模块，以及在摊料头底部安装有红外感应探头。本发明利用GPS三维定位功能在结合摊平机械臂一起实现混凝土料自动摊铺作业，不仅定位精准，而且摊铺均匀，施工质量高，节省人力，从而降低施工成本。

Description

大体积混凝土仓内摊铺检测方法和装置
技术领域
本发明属于大体积混凝土安全施工技术领域，具体涉及一种大体积混凝土仓内摊铺检测方法和装置。
背景技术
混凝土摊铺是将拌制好的水泥混凝土沿路基给定的厚度、宽度以及路型要求进行摊铺，然后进行振实、整平和抹光等作业程序，完成铺筑混凝土路面的施工机械。其中混凝土摊铺机一般由布料器、预平整机构、振捣器（包括振捣棒和振捣梁）、整平机、抹光机等装置组成，施工时，摊铺机在固定不动的轨模上行驶，可铺筑成一条行车带，轨模即是摊铺机的行驶轨道，又是铺筑路面的边模。具体施工过程为：首先由布料器将已经倾卸在路基上的水泥混凝土按照一定的厚度均匀地摊铺在路基上，然后通过预平整结构摊铺以及振捣装置进行振实，再经抹光机抹平。在混凝土硬化期间，保留轨模不拆，待硬化后再拆轨模，继续铺筑下一段路面。
现有的混凝土摊铺机上的预平整机构通常为刮板，刮板自身可以旋转，刮板随着摊铺机移动时将堆积的混凝土摊开（主要是将混凝土向摊铺机移动方向推动），使得混凝土铺筑的路面高度保持一致。这种机构的缺点在于：如摊铺机前进方向上的混凝土较多，刮板推动时会遭遇较大的阻力，最终影响摊铺的效果。
发明内容
本发明针对现有大体积混凝土摊铺施工过程存在的问题和不足，提供一种利用机械臂和GPS三维定位模块来自动化运行的摊铺作业的大体积混凝土仓内摊铺检测方法和装置。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种大体积混凝土仓内摊铺检测方法，包括控制系统和摊平机械臂，摊平机械臂的臂端安装有摊料头，摊料头能够随机械臂在三维空间内移动；与料仓底部输出口连通的输料管的下端安装在摊料头上，摊料头设置有开闭电磁阀，同时在摊料头上安装有GPS三维定位模块，以及在摊料头底部安装有红外感应探头；控制系统根据现场的施工计划制定相应的摊铺高程及摊铺区域面积；控制系统根据红外感应探头检测摊铺区域边缘界限；控制系统根据摊铺区域边缘界限、摊铺高程和摊铺区域面积制定摊平机械臂的运行轨迹；摊平机械臂装载有GPS三维定位模块，用于检测出机械臂是否在规定的需摊平的部位和自身的空间坐标（X、Y、Z）；摊平机械臂装载的红外测距仪，还用于测得摊平机械臂低端距离摊平混凝土面的距离H；机械臂按照规划的路径进行检测和运行，机械臂上传的GPS坐标其中Z坐标为机械臂的高程，摊平机械臂低端距离摊平混凝土面的距离H，仓面的设计摊平高程为h，则应有h=Z-H，若不符合则可发出报警信号。
一种大体积混凝土仓内摊铺检测装置，设置有摊平机械臂，该摊平机械臂的臂端安装有摊料头，摊料头能够随机械臂在三维空间内移动；与料仓底部输出口连通的输料管的下端安装在摊料头上，摊料头设置有开闭电磁阀，同时在摊料头上安装有GPS三维定位模块，以及在摊料头底部安装有红外感应探头；设置有控制器，GPS三维定位模块和红外感应探头的信号输出端分别与控制器的信号输入端连接，控制器的输出端与机械臂的各控制驱动机构的控制端连接。
所述摊平机械臂包括升降驱动机构、旋转驱动机构和伸缩驱动机构。
所述升降驱动机构包括底座和顶座，两者之间通过导向立柱固定在一起，底座固定于地面；同时在底座和顶座之间竖向安装有螺杆，顶座或底座安装的驱动机构能够驱动螺杆旋转；在所述导向立柱和螺杆外侧套装有升降滑套，所述升降滑套与导向螺杆滑动配合，升降滑套内设置有固定螺母，固定螺母与螺杆匹配安装。
所述旋转驱动机构包括一个旋转座，该旋转作通过一个竖向的转轴安装于升降驱动机构的一侧；在旋转座与升降驱动机构之间连接有旋转驱动油缸。
所述伸缩驱动机构包括双四连杆组，第一级四连杆的两根平行摆杆的端部分别通过销轴铰接在旋转驱动机构的一侧；第二级四连杆的两根平行摆杆分别通过销轴铰接在第一级四连杆的末端；第二级四连杆的末端通过销轴分别铰接在摊料头的一侧；在第一级四连杆与旋转驱动机构之间设置有一级驱动油缸，在第一级四连杆与第二级四连杆之间设置有二级驱动油缸。
本发明的有益效果：本发明利用GPS三维定位功能在结合摊平机械臂一起实现混凝土料自动摊铺作业，不仅定位精准，而且摊铺均匀，施工质量高，节省人力，从而降低施工成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中标号1为底座，2为顶座，3为导向立柱，4为升降滑套，5为旋转座，6为旋转驱动油缸，7为转轴，8为一级四连杆，9为二级四连杆，10为一级驱动油缸，11为二级驱动油缸，12为摊料头，13为输料管，14为摊料出口，15为GPS三维定位模块，16为红外感应探头，17为料仓，18为螺杆，19为后支座，20为前支座，21为驱动机构，22为混凝土摊平层。
具体实施方式
实施例1：一种大体积混凝土仓内摊铺检测方法，包括控制系统和摊平机械臂。
其中，摊平机械臂的臂端安装有摊料头，摊料头能够随机械臂在三维空间内移动。与料仓底部输出口连通的输料管的下端安装在摊料头上，摊料头设置有开闭电磁阀，用于控制通料与停料。
同时在摊料头上安装有GPS三维定位模块，以及在摊料头底部安装有红外感应探头。
控制系统根据现场的施工计划制定相应的摊铺高程及摊铺区域面积。控制系统根据红外感应探头检测摊铺区域边缘界限。控制系统根据摊铺区域边缘界限、摊铺高程和摊铺区域面积制定摊平机械臂的运行轨迹。
摊平机械臂装载的GPS三维定位模块，用于检测出机械臂是否在规定的需摊平的部位和自身的空间坐标（X、Y、Z）。
摊平机械臂装载的红外测距仪，还用于测得摊平机械臂低端距离摊平混凝土面的距离H。机械臂按照规划的路径进行检测和运行，机械臂上传的GPS坐标其中Z坐标为机械臂的高程，摊平机械臂低端距离摊平混凝土面的距离H，仓面的设计摊平高程为h，则应有h=Z-H，若不符合则可发出报警信号。
实施例2：一种大体积混凝土仓内摊铺检测装置，设置有摊平机械臂，该摊平机械臂的臂端安装有摊料头12，摊料头12能够随机械臂在三维空间内移动。
参见图1，与料仓17底部输出口连通的输料管13的下端安装在摊料头12上，同时在摊料头12上安装有GPS三维定位模块15，以及在摊料头12底部安装有红外感应探头16；设置有控制器，GPS三维定位模块15和红外感应探头16的信号输出端分别与控制器的信号输入端连接，控制器的输出端与机械臂的各控制驱动机构21的控制端连接。
具体地，由图1可以看出，摊平机械臂包括升降驱动机构21、旋转驱动机构21和伸缩驱动机构21。
其中，升降驱动机构21包括底座1和顶座2，两者之间通过导向立柱3固定在一起，底座1固定于地面；同时在底座1和顶座2之间竖向安装有螺杆18，顶座2或底座1安装的驱动机构21能够驱动螺杆18旋转；在所述导向立柱3和螺杆18外侧套装有升降滑套4，所述升降滑套4与导向螺杆18滑动配合，升降滑套4内设置有固定螺母，固定螺母与螺杆18匹配安装。从而，驱动机构21能够驱动螺杆18旋转，螺杆18旋转的同时驱动升降滑套4升降运动。导向立柱3至少为两根，保持升降滑套4能够平稳升降。
旋转驱动机构21包括一个旋转座5，该旋转作通过一个竖向的转轴7安装于升降滑套4的一侧。在旋转座5与升降驱动机构21之间连接有旋转驱动油缸6。旋转驱动油缸6能够驱动旋转座5进行摆动。也可以通过齿轮驱动旋转座5转动。
伸缩驱动机构21包括双四连杆组，第一级四连杆8的两根平行摆杆的端部分别通过销轴铰接在旋转座5的一侧；第二级四连杆9的两根平行摆杆分别通过销轴铰接在第一级四连杆8的末端；第二级四连杆9的末端通过销轴分别铰接在摊料头12的一侧；在第一级四连杆8与旋转驱动机构21之间设置有一级驱动油缸10，在第一级四连杆8与第二级四连杆9之间设置有二级驱动油缸11。

Claims (6)

1.一种大体积混凝土仓内摊铺检测方法，其特征是：包括控制系统和摊平机械臂，摊平机械臂的臂端安装有摊料头，摊料头能够随机械臂在三维空间内移动；与料仓底部输出口连通的输料管的下端安装在摊料头上，摊料头设置有开闭电磁阀，同时在摊料头上安装有GPS三维定位模块，以及在摊料头底部安装有红外感应探头；控制系统根据现场的施工计划制定相应的摊铺高程及摊铺区域面积；控制系统根据红外感应探头检测摊铺区域边缘界限；控制系统根据摊铺区域边缘界限、摊铺高程和摊铺区域面积制定摊平机械臂的运行轨迹；摊平机械臂装载有GPS三维定位模块，用于检测出机械臂是否在规定的需摊平的部位和自身的空间坐标；摊平机械臂装载的红外测距仪，还用于测得摊平机械臂低端距离摊平混凝土面的距离H；机械臂按照规划的路径进行检测和运行，机械臂上传的GPS坐标其中Z坐标为机械臂的高程，摊平机械臂低端距离摊平混凝土面的距离H，仓面的设计摊平高程为h，则应有h=Z-H，若不符合则可发出报警信号。
2.一种大体积混凝土仓内摊铺检测装置，其特征是：设置有摊平机械臂，该摊平机械臂的臂端安装有摊料头，摊料头能够随机械臂在三维空间内移动；与料仓底部输出口连通的输料管的下端安装在摊料头上，摊料头设置有开闭电磁阀，同时在摊料头上安装有GPS三维定位模块，以及在摊料头底部安装有红外感应探头；设置有控制器，GPS三维定位模块和红外感应探头的信号输出端分别与控制器的信号输入端连接，控制器的输出端与机械臂的各控制驱动机构的控制端连接。
3.根据权利要求2所述的大体积混凝土仓内摊铺检测装置，其特征是：所述摊平机械臂包括升降驱动机构、旋转驱动机构和伸缩驱动机构。
4.根据权利要求3所述的大体积混凝土仓内摊铺检测装置，其特征是：所述升降驱动机构包括底座和顶座，两者之间通过导向立柱固定在一起，底座固定于地面；同时在底座和顶座之间竖向安装有螺杆，顶座或底座安装的驱动机构能够驱动螺杆旋转；在所述导向立柱和螺杆外侧套装有升降滑套，所述升降滑套与导向螺杆滑动配合，升降滑套内设置有固定螺母，固定螺母与螺杆匹配安装。
5.根据权利要求3所述的大体积混凝土仓内摊铺检测装置，其特征是：所述旋转驱动机构包括一个旋转座，该旋转作通过一个竖向的转轴安装于升降驱动机构的一侧；在旋转座与升降驱动机构之间连接有旋转驱动油缸。
6.根据权利要求3所述的大体积混凝土仓内摊铺检测装置，其特征是：所述伸缩驱动机构包括双四连杆组，第一级四连杆的两根平行摆杆的端部分别通过销轴铰接在旋转驱动机构的一侧；第二级四连杆的两根平行摆杆分别通过销轴铰接在第一级四连杆的末端；第二级四连杆的末端通过销轴分别铰接在摊料头的一侧；在第一级四连杆与旋转驱动机构之间设置有一级驱动油缸，在第一级四连杆与第二级四连杆之间设置有二级驱动油缸。
CN201710250237.9A 2017-04-17 2017-04-17 大体积混凝土仓内摊铺检测方法和装置 Pending CN106968154A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710250237.9A CN106968154A (zh) 2017-04-17 2017-04-17 大体积混凝土仓内摊铺检测方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710250237.9A CN106968154A (zh) 2017-04-17 2017-04-17 大体积混凝土仓内摊铺检测方法和装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106968154A true CN106968154A (zh) 2017-07-21

Family

ID=59332673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710250237.9A Pending CN106968154A (zh) 2017-04-17 2017-04-17 大体积混凝土仓内摊铺检测方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106968154A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111074787A (zh) * 2020-01-21 2020-04-28 上海城建市政工程（集团）有限公司 一种超高性能混凝土布料装置及其应用方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1805145A1 (de) * 1968-10-25 1970-09-03 Gema Ag Appbau Einrichtung mit Spritzpistole
CN102174792A (zh) * 2011-03-22 2011-09-07 苌安 浮动熨平板摊铺机智能gps高程和平均厚度控制系统
CN103521381A (zh) * 2013-09-09 2014-01-22 江苏长虹智能装备集团有限公司 一种转台立柱式五自由度混联喷涂机器人
CN205766230U (zh) * 2016-05-23 2016-12-07 河南伯淼水处理有限公司 一种超高压水射流喷枪夹持机器人用伸缩臂
CN106238257A (zh) * 2016-09-12 2016-12-21 重庆交通大学 隧道侧壁喷涂机
CN206667007U (zh) * 2017-04-17 2017-11-24 郑州双杰科技股份有限公司 大体积混凝土仓内摊铺检测装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1805145A1 (de) * 1968-10-25 1970-09-03 Gema Ag Appbau Einrichtung mit Spritzpistole
CN102174792A (zh) * 2011-03-22 2011-09-07 苌安 浮动熨平板摊铺机智能gps高程和平均厚度控制系统
CN103521381A (zh) * 2013-09-09 2014-01-22 江苏长虹智能装备集团有限公司 一种转台立柱式五自由度混联喷涂机器人
CN205766230U (zh) * 2016-05-23 2016-12-07 河南伯淼水处理有限公司 一种超高压水射流喷枪夹持机器人用伸缩臂
CN106238257A (zh) * 2016-09-12 2016-12-21 重庆交通大学 隧道侧壁喷涂机
CN206667007U (zh) * 2017-04-17 2017-11-24 郑州双杰科技股份有限公司 大体积混凝土仓内摊铺检测装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111074787A (zh) * 2020-01-21 2020-04-28 上海城建市政工程（集团）有限公司 一种超高性能混凝土布料装置及其应用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9567715B2 (en) Adjustable width trail paver
KR101334516B1 (ko) 도로면 훼손부위 보수장치
US20030069668A1 (en) Modular, robotic road repair machine
RU2014130130A (ru) Машина для укладки дорожного покрытия
CN110846967B (zh) 用于公路施工的路面改建方法及设备
CN111705610B (zh) 一种市政沥青混凝土道路路面养护施工方法
RU2695210C1 (ru) Система блокировки фрезерного барабана дорожной фрезерной машины
CN106835913B (zh) 一种桁架式混凝土道路筑路及道路标线喷涂一体机
US20030161684A1 (en) Apparatus and method for subgrade preparation
CN206667007U (zh) 大体积混凝土仓内摊铺检测装置
CN106968154A (zh) 大体积混凝土仓内摊铺检测方法和装置
CN106351077B (zh) 一种地铁轨道板基座施工装备
US8591144B1 (en) Mixer and placer paving systems
CN106835914B (zh) 一种自动纠偏混凝土道路摊铺及道路标线机
CN111133152A (zh) 具有自动坡度控制系统的铣刨机
CN108867276A (zh) 一种公园水泥路基浇筑一体机
CN106996108A (zh) 基于3d打印技术混凝土大坝建设方法和装置
KR200431559Y1 (ko) 수직구용 습식 숏크리트 타설장치
CN110043287A (zh) 全圆隧洞混凝土衬砌的周向滑模施工装置及方法
US11702803B2 (en) High-production truss-mounted screed assembly
CN206971058U (zh) 一种新型的沥青混凝土摊铺机
CN206655067U (zh) 一种用于地铁直铺底座振捣与整型施工设备
US11208771B2 (en) System and method for controlling plunge velocity for milling and reclaiming machines
CN209907163U (zh) 桥面混凝土摊铺整平机
CN109750584B (zh) 排水沥青稳定碎石基层专用摊铺机械及施工工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170721

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication