CN107724255B - 一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法，包括：操作遥控装置通过无线通讯装置，启动吸附式爬壁机器人行走到相应位置；然后启动转轴转动，进而带动转盘转动，在水平面内调节喷射管的角度，启动泥浆泵，将混凝土仓内的混凝土浆通过进料口输送至喷射管内，启动喷射电机；启动搅拌电机，带动搅拌螺杆转动，对混凝土浆进行搅拌，使混凝土浆混合更为均匀。本发明的混凝土补强方法可以进行多方向的调节喷射，且调节速度快，大大提高了使用灵活性；适用于高大跨桥梁结构混凝土、高大混凝土等危险性较大的结构构件局部破损、麻面、蜂窝等病害的修补，无需搭设支架或辅助机械配合人工检测，可实现远程控制，大大降低了检测人员的安全风险。

Description

一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法
技术领域
本发明属于建筑辅助设备技术领域，具体涉及一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法。
背景技术
随着我国产业结构升级转型，人工操作已经不符合社会、环境的发展要求，需要寻找更好的方法以替代人工作业。近年来，爬壁机器人受到越来越多研究部门和生产企业的关注，寄希望于用智能化的爬壁机器人代替人工作业。
现有的混凝土补强还是采用人工补强的方式，需要搭设支架或辅助机械配合人工检测，大大提高了检测人员的安全风险。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法，该方法适用于高大跨桥梁结构混凝土、高大混凝土等危险性较大的结构构件局部破损、麻面、蜂窝等病害的修补，无需搭设支架或辅助机械配合人工检测，可实现远程控制，大大降低了检测人员的安全风险。
技术方案：本发明所述的一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法，包括如下步骤：
(1)操作遥控装置通过无线通讯装置，启动吸附式爬壁机器人行走到相应位置；
(2)然后启动转轴转动，进而带动转盘转动，在水平面内调节喷射管的角度，操作遥控装置控制伸缩机构伸缩，从而调节喷射管在竖直面内的角度；
(3)启动泥浆泵，将混凝土仓内的混凝土浆通过进料口输送至喷射管内，启动喷射电机；
(4)喷射电机带动曲轴转动，进而带动滑动板左右滑动，当滑动板向左滑动时，迫使混凝土浆通过单向阀，使混凝土浆到达滑动板的右侧；
(5)启动搅拌电机，带动搅拌螺杆转动，对混凝土浆进行搅拌，使混凝土浆混合更为均匀，同时防止混凝土浆凝结；
(6)当滑动板向右滑动时，推动混凝土浆从喷嘴喷出，转动手柄，带动丝杆转动，进而带动滑块沿着喷嘴的内壁上下滑动，根据实际施工需求调节喷口的大小，进而调节喷射距离，对准结构待修补部位进行高压喷射混凝土浆料，达到补强的目的。
进一步的，所述的吸附式爬壁机器人混凝土补强的装置包括吸附式机器人、混凝土仓、喷射管和喷嘴，所述吸附式机器人的上部连接有转轴，转轴的顶部固定连接有转盘，转盘的上表面固定连接有伸缩机构，喷射管的侧壁与支架铰接，喷射管的下表面铰接有伸缩机构，伸缩机构的另一端与转盘铰接，转盘的下表面固定连接有混凝土仓，混凝土仓的内部固定连接有泥浆泵，喷射管的左侧设置有进料口，喷射管的上表面固定连接有喷射电机，喷射管的内部设置有曲轴，曲轴的两端与喷射管的内壁转动连接，喷射电机的轴伸端穿过喷射管的侧壁与曲轴固定连接，曲轴上转动连接有连杆，连杆的另一端铰接有滑动板，滑动板与喷射管的内壁滑动连接，滑动板的表面开设有通孔，通孔的内部固定连接有单向阀，所述滑动板的右侧壁固定连接有搅拌电机，搅拌电机的轴伸端固定连接有搅拌螺杆，喷射管的右端固定连接有喷嘴；
所述吸附式机器人包括：电、履带轮、履带，分体式箱体、上摆压带机构以及下摆压带机构；
所述分体式箱体包括：通过箱体转轴连接的左箱体、右箱体；
所述上摆压带机构包括：摆杆、转轴、压垫、调整垫、转轴套、张紧轮轴以及张紧轮；所述压垫为长条结构，其两端分别安装有转轴；每个转轴上设有转轴套；所述摆杆的数量为两个，分别通过调整垫与一个转轴套连接；两个所述摆杆的相邻端处设有所述张紧轮轴，所述张紧轮安装在所述张紧轮轴上；
所述下摆压带机构包括：连接板、调整套、压带铰座、压带轮架以及压带轮；所述压带铰座安装在所述连接板的底部中心，设有压带轮轴的所述压带轮架与所述压带铰座固定连接，所述压带轮套接于所述压带轮轴；
所述左箱体和右箱体的外侧均安装有所述上摆压带机构以及所述下摆压带机构，且左右两侧的安装形式相同；其中，所述上摆压带机构通过压垫与左箱体的外侧壁连接，所述下摆压带机构通过调整套安装在所述上摆压带机构的转轴上；所述履带轮安装在摆杆上，所述履带包裹在履带轮上，所述张紧轮张紧履带的上端，所述压带轮压紧履带的下端；固接在左箱体上的电机的输出轴与所述履带轮连接。
进一步的，所述伸缩机构采用电控液压伸缩机构。
进一步的，所述进料口的内部安装有单向阀。
进一步的，所述喷射管的端部呈圆锥状。
进一步的，所述搅拌螺杆上分布有搅拌叶。
进一步的，所述履带包括：磁铁以及链节；所述链节通过链节连接销相互连接，所述磁铁固接在所述链节的安装孔中。
进一步的，所述分体式箱体内设有箱体加强筋。
有益效果：本发明的混凝土补强方法及装置可以进行多方向的调节喷射，且调节速度快，大大提高了使用灵活性；适用于高大跨桥梁结构混凝土、高大混凝土等危险性较大的结构构件局部破损、麻面、蜂窝等病害的修补，无需搭设支架或辅助机械配合人工检测，可实现远程控制，大大降低了检测人员的安全风险。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图图；
图2为图1中的喷射管结构示意图；、
图3为图1中喷嘴的右视图；
图4为本发明的吸附式爬壁机器人整体结构示意图；
图5为履带的结构示意图；
图6为上摆压带机构的结构示意图；
图7为下摆压带机构结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
如图1到图7所示的一种吸附式爬壁机器人混凝土补强装置，包括吸附式机器人1、混凝土仓6、喷射管8和喷嘴20，所述吸附式机器人1的上部连接有转轴4，转轴4的顶部固定连接有转盘5，转盘5的上表面固定连接有伸缩机构10，喷射管8的侧壁与支架9铰接，喷射管8的下表面铰接有伸缩机构10，伸缩机构10的另一端与转盘5铰接，转盘5的下表面固定连接有混凝土仓6，混凝土仓6的内部固定连接有泥浆泵7，喷射管8的左侧设置有进料口11，喷射管8的上表面固定连接有喷射电机12，喷射管8的内部设置有曲轴13，曲轴13的两端与喷射管8的内壁转动连接，喷射电机12的轴伸端穿过喷射管8的侧壁与曲轴13固定连接，曲轴13上转动连接有连杆15，连杆15的另一端铰接有滑动板14，滑动板14与喷射管8的内壁滑动连接，滑动板14的表面开设有通孔16，通孔16的内部固定连接有单向阀17，所述滑动板14的右侧壁固定连接有搅拌电机18，搅拌电机18的轴伸端固定连接有搅拌螺杆19，喷射管8的右端固定连接有喷嘴20。
喷嘴20的端部呈圆锥状，喷射管8的右端固定连接有一喷嘴20，喷嘴20的横截面为矩形，喷嘴20的内部设置有滑块21，滑块21共有两块，滑块21上开设有凹槽，两块滑块21配合，滑块21上的凹槽形成喷口，滑块21的侧壁通过轴承转动连接有丝杆22，丝杆22的另一端穿过喷嘴20的侧壁且与喷嘴20的侧壁螺纹连接，丝杆22的末端固定连接有一手柄23，转动手柄23，带动丝杆22转动，进而带动滑块21沿着喷嘴20的内壁上下滑动，从而调节喷口的大小，所述吸附式爬壁机器人1的侧壁固定连接有无线通讯装置，所述泥浆泵7、伸缩机构10，喷射电机12、搅拌电机18通过无线通讯装置与外部遥控装置无线连接。
如图4到图7所示，所述吸附式机器人1包括：电机101、履带轮102、履带103，分体式箱体106、上摆压带机构104以及下摆压带机构105；
所述分体式箱体106包括：通过箱体转轴110连接的左箱体、右箱体；
所述上摆压带机构104包括：摆杆115、转轴108、压垫109、调整垫119、转轴套118、张紧轮轴116以及张紧轮117；所述压垫109为长条结构，其两端分别安装有转轴108；每个转轴108上设有转轴套118；所述摆杆115的数量为两个，分别通过调整垫119与一个转轴套118连接；两个所述摆杆115的相邻端处设有所述张紧轮轴116，所述张紧轮117安装在所述张紧轮轴116上；
所述下摆压带机构105包括：连接板122、调整套120、压带铰座123、压带轮架124以及压带轮121；所述压带铰座123安装在所述连接板122的底部中心，设有压带轮轴125的所述压带轮架124与所述压带铰座123固定连接，所述压带轮121套接于所述压带轮轴125；
所述左箱体和右箱体的外侧均安装有所述上摆压带机构104以及所述下摆压带机构105，且左右两侧的安装形式相同；其中，所述上摆压带机构104通过压垫109与左箱体的外侧壁连接，所述下摆压带机构105通过调整套120安装在所述上摆压带机构104的转轴108上；所述履带轮102安装在摆杆115上，所述履带103包裹在履带轮102上，所述张紧轮117张紧履带103的上端，所述压带轮121压紧履带103的下端；固接在左箱体上的电机101的输出轴与所述履带轮102连接。
所述履带103包括：磁铁113以及链节114；所述链节114通过链节连接销111相互连接，所述磁铁113固接在所述链节114的安装孔中；所述分体式箱体106内设有箱体加强筋107。
本发明的一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法，包括如下步骤：
(1)操作遥控装置通过无线通讯装置，启动吸附式爬壁机器人行走到相应位置；
(2)然后启动转轴转动，进而带动转盘转动，在水平面内调节喷射管的角度，操作遥控装置控制伸缩机构伸缩，从而调节喷射管在竖直面内的角度；
(3)启动泥浆泵，将混凝土仓内的混凝土浆通过进料口输送至喷射管内，启动喷射电机；
(4)喷射电机带动曲轴转动，进而带动滑动板左右滑动，当滑动板向左滑动时，迫使混凝土浆通过单向阀，使混凝土浆到达滑动板的右侧；
(5)启动搅拌电机，带动搅拌螺杆转动，对混凝土浆进行搅拌，使混凝土浆混合更为均匀，同时防止混凝土浆凝结；
(6)当滑动板向右滑动时，推动混凝土浆从喷嘴喷出，转动手柄，带动丝杆转动，进而带动滑块沿着喷嘴的内壁上下滑动，根据实际施工需求调节喷口的大小，进而调节喷射距离，对准结构待修补部位进行高压喷射混凝土浆料，达到补强的目的。
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，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭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，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)操作遥控装置通过无线通讯装置，启动吸附式爬壁机器人行走到相应位置；
(2)然后启动转轴转动，进而带动转盘转动，在水平面内调节喷射管的角度，操作遥控装置控制伸缩机构伸缩，从而调节喷射管在竖直面内的角度；
(3)启动泥浆泵，将混凝土仓内的混凝土浆通过进料口输送至喷射管内，启动喷射电机；
(4)喷射电机带动曲轴转动，进而带动滑动板左右滑动，当滑动板向左滑动时，迫使混凝土浆通过单向阀，使混凝土浆到达滑动板的右侧；
(5)启动搅拌电机，带动搅拌螺杆转动，对混凝土浆进行搅拌，使混凝土浆混合更为均匀，同时防止混凝土浆凝结；
(6)当滑动板向右滑动时，推动混凝土浆从喷嘴喷出，转动手柄，带动丝杆转动，进而带动滑块沿着喷嘴的内壁上下滑动，根据实际施工需求调节喷口的大小，进而调节喷射距离，对准结构待修补部位进行高压喷射混凝土浆料，达到补强的目的。
2.根据权利要求1所述的一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法，其特征在于：所述的吸附式爬壁机器人混凝土补强的装置包括吸附式机器人(1)、混凝土仓(6)、喷射管(8)和喷嘴(20)，所述吸附式机器人(1)的上部连接有转轴(4)，转轴(4)的顶部固定连接有转盘(5)，转盘(5)的上表面固定连接有伸缩机构(10)，喷射管(8)的侧壁与支架(9)铰接，喷射管(8)的下表面铰接有伸缩机构(10)，伸缩机构(10)的另一端与转盘(5)铰接，转盘(5)的下表面固定连接有混凝土仓(6)，混凝土仓(6)的内部固定连接有泥浆泵(7)，喷射管(8)的左侧设置有进料口(11)，喷射管(8)的上表面固定连接有喷射电机(12)，喷射管(8)的内部设置有曲轴(13)，曲轴(13)的两端与喷射管(8)的内壁转动连接，喷射电机(12)的轴伸端穿过喷射管(8)的侧壁与曲轴(13)固定连接，曲轴(13)上转动连接有连杆(15)，连杆(15)的另一端铰接有滑动板(14)，滑动板(14)与喷射管(8)的内壁滑动连接，滑动板(14)的表面开设有通孔(16)，通孔(16)的内部固定连接有单向阀(17)，所述滑动板(14)的右侧壁固定连接有搅拌电机(18)，搅拌电机(18)的轴伸端固定连接有搅拌螺杆(19)，喷射管(8)的右端固定连接有喷嘴(20)；
所述吸附式机器人(1)包括：电机(101)、履带轮(102)、履带(103)，分体式箱体(106)、上摆压带机构(104)以及下摆压带机构(105)；
所述分体式箱体(106)包括：通过箱体转轴(110)连接的左箱体、右箱体；
所述上摆压带机构(104)包括：摆杆(115)、转轴(108)、压垫(109)、调整垫(119)、转轴套(118)、张紧轮轴(116)以及张紧轮(117)；所述压垫(109)为长条结构，其两端分别安装有转轴(108)；每个转轴(108)上设有转轴套(118)；所述摆杆(115)的数量为两个，分别通过调整垫(119)与一个转轴套(118)连接；两个所述摆杆(115)的相邻端处设有所述张紧轮轴(116)，所述张紧轮(117)安装在所述张紧轮轴(116)上；
所述下摆压带机构(105)包括：连接板(122)、调整套(120)、压带铰座(123)、压带轮架(124)以及压带轮(121)；所述压带铰座(123)安装在所述连接板(122)的底部中心，设有压带轮轴(125)的所述压带轮架(124)与所述压带铰座(123)固定连接，所述压带轮(121)套接于所述压带轮轴(125)；
所述左箱体和右箱体的外侧均安装有所述上摆压带机构(104)以及所述下摆压带机构(105)，且左右两侧的安装形式相同；其中，所述上摆压带机构(104)通过压垫(109)与左箱体的外侧壁连接，所述下摆压带机构(105)通过调整套(120)安装在所述上摆压带机构(104)的转轴(108)上；所述履带轮(102)安装在摆杆(115)上，所述履带(103)包裹在履带轮(102)上，所述张紧轮(117)张紧履带(103)的上端，所述压带轮(121)压紧履带(103)的下端；固接在左箱体上的电机(101)的输出轴与所述履带轮(102)连接。
3.根据权利要求2所述的一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法，其特征在于：所述伸缩机构(10)采用电控液压伸缩机构。
4.根据权利要求2所述的一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法，其特征在于：所述进料口(11)的内部安装有单向阀。
5.根据权利要求2所述的一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法，其特征在于：所述喷射管(8)的端部呈圆锥状。
6.根据权利要求2所述的一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法，其特征在于：所述搅拌螺杆(19)上分布有搅拌叶。
7.根据权利要求2所述的一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法，其特征在于：所述履带(103)包括：磁铁(113)以及链节(114)；所述链节(114)通过链节连接销(111)相互连接，所述磁铁(113)固接在所述链节(114)的安装孔中。
8.根据权利要求2所述的一种吸附式爬壁机器人混凝土补强方法，其特征在于：所述分体式箱体(106)内设有箱体加强筋(107)。
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