CN108179883B - 一种自动放线喷墨系统及方法 - Google Patents

一种自动放线喷墨系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108179883B
CN108179883B CN201711350104.5A CN201711350104A CN108179883B CN 108179883 B CN108179883 B CN 108179883B CN 201711350104 A CN201711350104 A CN 201711350104A CN 108179883 B CN108179883 B CN 108179883B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lofting
control module
main control
robot
laser
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.)
Active
Application number
CN201711350104.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108179883A (zh
Inventor
郭志鑫
吴光辉
牛辉
李赟
管宁
蒋佳磊
蔡睿欣
周军红
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.)
China Construction Eighth Engineering Division Co Ltd
Original Assignee
China Construction Eighth Engineering Division 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 China Construction Eighth Engineering Division Co Ltd filed Critical China Construction Eighth Engineering Division Co Ltd
Priority to CN201711350104.5A priority Critical patent/CN108179883B/zh
Publication of CN108179883A publication Critical patent/CN108179883A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108179883B publication Critical patent/CN108179883B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/14—Conveying or assembling building elements
    • E04G21/16—Tools or apparatus
    • E04G21/18—Adjusting tools; Templates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明提供了一种自动放线喷墨系统及方法。其中自动放线喷墨方法的步骤如下：建立建筑结构的三维模型，并放样出放样坐标和放线坐标；将放样坐标和放线坐标信息导入放样机器人中，放样机器人移动至放样坐标位置处，利用放样机器人上的激光发射器向对应的放线坐标位置逐点发射激光，喷墨机器人上的第一激光检测器在检测到所述激光后，随激光逐点射向的放线坐标位置逐点移动；同时，第二主控模块控制喷嘴自喷墨机器人移动至第一点时开始喷墨，且至喷墨机器人移动至最后一点时停止喷墨。利用本发明中的自动放线喷墨方法可实现精准自动放线，并提高了放线效率。

Description

一种自动放线喷墨系统及方法
技术领域
本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种自动放线喷墨系统及方法。
背景技术
目前，建筑物施工过程中，现行的施工放线主要包括两种方式：1.利用全站仪在需放线位置作出标记，通过施工人员在标记位置进行人工弹线。2.建立建筑结构三维模型，并在三维模型中设置放线位置，利用基于BIM(建筑信息模型的简称)的放样机器人对三维模型进行放样，并于建筑施工场地放线位置处进行激光投影，根据放线投影结果，进行人工弹线。现有技术中的放线方法的自动化水平不高，放线精准度和放线效率较低。
发明内容
鉴于上述情况，本发明提供了一种自动放线喷墨系统及方法。利用放样机器人上激光发射器向对应的放线坐标位置逐点发射激光，喷墨机器人中的第一激光检测器在检测到激光后，随激光点逐点射向的放线位置坐标位置逐点移动，同时通过第二主控模块控制喷嘴自喷墨机器人移动至第一点时开始喷墨，且至喷墨机器人移动至最后一点时停止喷墨，完成所需的放线，利用本发明中的自动放线喷墨方法可以实现精确和快速放线。
为实现上述技术效果，本发明公开了一种自动放线喷墨方法，包括以下步骤：
建立建筑结构的三维模型，并放样出放样坐标和放线坐标，生成放样坐标信息和放线坐标信息；
提供放样机器人，所述放样机器人包括第一移动本体以及设于所述第一移动本体上的第一主控模块和激光发射器，所述第一主控模块联接于所述激光发射器；
将所述放样坐标信息和所述放线坐标信息导入至所述放样机器人的所述第一主控模块，使所述放样机器人根据接收的所述放样坐标信息移动至对应的放样坐标位置；
提供喷墨机器人，所述喷墨机器人包括第二移动本体以及设于所述第二移动本体上的第二主控模块和喷嘴，所述第二移动本体上设有第一激光检测器，所述第一激光检测器联接于所述第二主控模块；
根据所述放线坐标信息，所述放样机器人利用其上的所述激光发射器向对应的放线坐标位置逐点发射激光；
所述喷墨机器人上的所述第一激光检测器在检测到所述激光后，随所述激光逐点射向的所述放线坐标位置逐点移动；同时，所述第二主控模块控制所述喷嘴自所述喷墨机器人移动至第一点时开始喷墨，且至所述喷墨机器人移动至最后一点时停止喷墨。
本发明的有益效果在于：
1.可以实现建筑施工场地精确放线操作。
2.可快速实现放线操作
3.施工放线的自动化水平较高。
本发明一种自动放线喷墨方法的进一步改进在于，所述喷嘴上设有联接所述第二主控模块的第二激光检测器。
本发明一种自动放线喷墨方法的进一步改进在于，所述喷嘴为可伸缩式喷嘴。
本发明一种自动放线喷墨方法的进一步改进在于，所述放样机器人上设有至少4个不共面且联接于所述第一主控模块的激光距离传感器。
本发明一种自动放线喷墨方法的进一步改进在于，所述喷嘴处设有联接于所述第二主控模块的电磁阀，所述电磁阀控制所述喷嘴的开合。
本发明还公开了一种自动放线喷墨系统，包括：
放样机器人，所述放样机器人包括第一移动本体以及设于所述第一移动本体上的第一主控模块和激光发射器，所述第一主控模块联接于所述激光发射器；
喷墨机器人，所述喷墨机器人包括第二移动本体以及设于所述第二移动本体上的第二主控模块和喷嘴，所述第二移动本体上设有联接于所述第二主控模块的第一激光检测器。
本发明一种自动放线喷墨系统的进一步改进在于：所述喷嘴上设有联接所述第二主控模块的第二激光检测器。
本发明一种自动放线喷墨系统的进一步改进在于：所述第二移动本体上设有联接于所述第二主控模块的驱动系统，所述驱动系统包括转动连接于所述第二移动本体的轮轴组件。
本发明一种自动放线喷墨系统的进一步改进在于：所述喷嘴通过连接杆连接于所述第二移动本体上。
本发明一种自动放线喷墨系统的进一步改进在于：所述连接杆内部中空，所述连接杆的内部设有连通于所述喷嘴的喷墨管。
附图说明
图1是本发明一种自动放线喷墨系统及方法中自动放线喷墨方法的流程图。
图2是本发明一种自动放线喷墨系统及方法中自动放线喷墨系统的结构示意图。
图3是本发明一种自动放线喷墨系统及方法中喷墨机器人的侧面结构示意图。
图4是图3中A处喷墨装置的结构示意图。
图5是本发明一种自动放线喷墨系统及方法中第二移动本体的仰视示意图。
具体实施方式
为利于对本发明的了解，以下结合附图及实施例进行说明。
参阅图1至图5可知，本发明提供一种自动放线喷墨方法，包括以下步骤：
步骤101：建立建筑结构的三维模型，并放样出放样坐标和放线坐标，生成放样坐标信息和放线坐标信息；
步骤102：提供放样机器人1，放样机器人1包括第一移动本体以及设于第一移动本体上的第一主控模块11和激光发射器12，第一主控模块11联接于激光发射器12；
步骤103：将放样坐标信息和放线坐标信息导入至放样机器人1的第一主控模块11，使放样机器人1根据接收的放样坐标信息移动至对应的放样坐标位置；
步骤104：提供喷墨机器人2，喷墨机器人2包括第二移动本体24以及设于第二移动本体24上的第二主控模块和喷嘴221，第二移动本体24上设有第一激光检测器21，第一激光检测器21联接于第二主控模块；
步骤105：根据放线坐标信息，放样机器人1利用其上的激光发射器12向对应的放线坐标位置逐点发射激光；
步骤106：喷墨机器人2上的第一激光检测器21在检测到激光后，随激光逐点射向的放线坐标位置逐点移动；同时，第二主控模块控制喷嘴221自喷墨机器人2移动至第一点时开始喷墨，且至喷墨机器人2移动至最后一点时停止喷墨。
本实施中，放样机器人1首先根据放样坐标信息移动至放样坐标位置处；然后通过放样机器人1上的激光发射器12向放线位置逐点发射激光；最后当喷墨机器人2上的第一激光检测器21在检测到激光后，随激光逐点射向的放线坐标位置逐点移动，并且第二主控模块控制喷嘴221自喷墨机器人2移动至的第一点开始喷墨至喷墨机器人2移动至最后一点时停止喷墨，最终形成所需的放线。利用本发明中的自动放线喷墨方法进行放线的精度较高且放线速度较快。具体的，本实施例中的激光发射器12沿放样出的放线的轨迹上各点的位置坐标进行逐点发射激光，喷墨机器人2首先运动至放样出的放线位置上的第一点，然后沿放样出的放线的轨迹(位置坐标)移动直至移动至放样出的放线位置上的最后一点；且喷墨机器人2在沿放样出的放线轨迹移动的同时从喷嘴221喷出喷墨，最终形成与放样出的放线轨迹一致的喷墨线(即所需放线)。利用本发明的自动放线喷墨方法可实现智能化的放线。本发明中的喷墨机器人2是在现有扫地机器人的基础上进行的改进(第二移动本体24的结构与扫地机器人的结构类似)，放样机器人1可选用基于BIM的放样机器人。
较佳地，喷嘴221上设有联接第二主控模块的第二激光检测器。具体的，本实施例中的第二控制模块控制第二移动本体24的运动(包括直线运动和转动)，当第二激光检测器检测激光后，将检测到的激光的相对位置信号发送给第二控制模块，第二控制模块控制第二移动本体24沿激光逐点射向的放线坐标位置逐点移动并从喷嘴中喷出喷墨。
较佳地，本实施例中的喷嘴221为可伸缩式喷嘴；通过于喷墨机器人2上安装可伸缩式喷嘴，可对阴角或阳角等位置进行放线，避免当喷墨机器人2的尺寸大于阴角或阳角的尺寸时而无法进行放线操作，提高了自动放线喷墨的适应性。
较佳地，放样机器人1上设有至少4个不共面且联接于第一主控模块11的激光距离传感器。通过至少4个不共面的激光距离传感器可以对喷墨机器人2的位置坐标进行实时监控，激光距离传感器将喷墨机器人2的具体位置信息传送给第一主控模块11，第一主控模块11将喷墨机器人2的实际位置坐标与放样后放线坐标进行分析对比，计算出两者之间的偏差值，根据上述误差实时调整激光发射器12发射激光的位置，即实际激光发射器12发射激光的位置坐标与放样的放线的位置坐标存在一个偏差值；使得本实施例中的自动放线喷墨方法形成一封闭环，可对喷墨机器人2的位置进行实时监控和反馈，并实时调整激光发射的位置坐标与放样的放线的位置坐标的偏差值(类似于数控机床中的闭环控制系统)。进一步的，放样机器人1上设有4个不共面且联接于第一主控模块11的激光距离传感器。
较佳地，喷嘴221处设有联接于第二主控模块的电磁阀，电磁阀控制喷嘴221的开合。通过电磁阀控制喷嘴221的开合，当喷墨机器人2移动至放线坐标位置的第一点时，第二主控模块控制电磁阀打开(开始喷墨)，直至当喷墨机器人2移动至放线坐标位置的最后一点时通过第二主控模块控制电磁阀关闭(结束喷墨)。通过电磁阀控制喷嘴221的开合，可确保喷嘴221喷墨的轨迹与实际放线的轨迹(放样后放线的位置)一致，提高放线精度。
如图2至图5所示，本发明还公开了一种自动放线喷墨系统，包括：放样机器人1和喷墨机器人2。其中放样机器人1包括第一移动本体以及设于第一移动本体上的第一主控模块11和激光发射器12，第一主控模块11联接于激光发射器12；喷墨机器人2包括第二移动本体24以及设于第二移动本体24上的第二主控模块和喷嘴221，第二移动本体24上设有联接于第二主控模块的第一激光检测器。本实施例中，通过第一主控模块11控制激光发射器12向放样出的放线坐标位置逐点发射激光，喷墨机器人2的第二移动本体24上的第一激光检测器检测到激光后，将激光的光信号转化为位置信号并发送给第二主控模块，通过第二主控模块控制喷墨机器人2移动，使得喷墨机器人2随激光逐点射向的放线坐标位置逐点移动，并在逐点移动过程中从喷嘴221处喷出喷墨，最终喷射形成所需的放线，完成建筑施工放线操作。
较佳地，喷嘴221上设有联接第二主控模块的第二激光检测器(图中未标出)。第二激光检测器检测到激光发射器12向放线位置发射的激光时，第二激光检测器将激光的光信号转化为位置信号并发送给第二主控模块，通过第二主控模块控制喷墨机器人2移动(直线运动和转动)，使得喷嘴221沿放样出的放线坐标位置移动并在移动过程中从喷嘴221处喷出喷墨，确保喷嘴221的喷墨位置与实际所需放线位置一致，进一步实现精准施工放线。
较佳地，第二移动本体24上设有联接于第二主控模块的驱动系统，驱动系统包括转动连接于第二移动本体24的轮轴组件23。具体的轮轴组件23包括通过第一轮轴转动连接于第二移动本体24的万向轮231和通过第二轮轴转动连接于第二移动本体24的滚轮232。本实施例中，通过第二主控模块控制第一轮轴实现万向轮231的转动进而完成喷墨机器人2的转动，通过第二主控模块控制第二轮轴实现滚轮232的转动进而完成喷墨机器人2直线运动；本实施例中通过万向轮231和滚轮232实现喷墨机器人2的直线运动和360°转动。进一步的，驱动系统包括相互平行设置的两个滚轮232，通过一个万向轮231和两个滚轮232实现喷墨机器人2的运动。
较佳地，喷嘴221通过连接杆222连接于第二移动本体24上；本实施例中的喷嘴221为可伸缩式喷嘴，便于对阴角或阳角等尺寸较小位置进行放线；喷嘴221和连接杆222构成一喷墨装置22。进一步的，连接杆222内部中空，连接杆222的内部设有连通于喷嘴221的喷墨管223；具体的，第二移动本体24上设有墨水存储盒，通过喷墨管223将墨水传送至喷嘴221处，进行喷墨放线。
本实施例中的喷嘴221处设有联接第二主控模块的电磁阀，通过电磁阀控制喷嘴221的开合。具体的，当喷墨机器人2移动至激光逐点射向的第一点时通过第二主控模块控制电磁阀打开，实现喷嘴221喷墨；直至当喷墨机器人2移动到激光逐点射向的最后一点时通过第二主控模块控制电磁阀的关闭，停止喷嘴221喷墨，完成放线作业。
本实施例中，放样机器人1上设有至少4个不共面且联接于第一主控模块11的激光距离传感器。本实施例中通过至少4个不共面的激光距离传感器可以对喷墨机器人2的位置坐标进行实时监控，激光距离传感器将喷墨机器人2的具体位置坐标信息传送给第一主控模块11，第一主控模块11将喷墨机器人2的实际位置坐标与放样后放线坐标进行分析对比，计算出两者之间的偏差值，根据上述误差实时调整激光发射器12发射激光的位置，即实际激光发射器12发射激光的位置坐标与放样的放线的位置坐标存在一个偏差值；使得本实施例中的自动放线喷墨方法形成一封闭环，可对喷墨机器人2的位置进行实时监控和反馈，并实时调整激光发射的位置坐标与放样的放线的位置坐标的偏差值(类似于数控机床中的闭环控制系统)；提高放样精度。
本发明的有益效果在于：可以实现精准放线、放线的自动化和智能化程度较高，同时提高了放线的施工效率，取代了传统人工放线操作，减少人员的投入。
以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自动放线喷墨方法，其特征在于，包括以下步骤：
建立建筑结构的三维模型，并放样出放样坐标和放线坐标，生成放样坐标信息和放线坐标信息；
提供放样机器人，所述放样机器人包括第一移动本体以及设于所述第一移动本体上的第一主控模块和激光发射器，所述第一主控模块联接于所述激光发射器；
将所述放样坐标信息和所述放线坐标信息导入至所述放样机器人的所述第一主控模块，使所述放样机器人根据接收的所述放样坐标信息移动至对应的放样坐标位置；
提供喷墨机器人，所述喷墨机器人包括第二移动本体以及设于所述第二移动本体上的第二主控模块和喷嘴，所述第二移动本体上设有第一激光检测器，所述第一激光检测器联接于所述第二主控模块；
根据所述放线坐标信息，所述放样机器人利用其上的所述激光发射器向对应的放线坐标位置逐点发射激光；
所述喷墨机器人上的所述第一激光检测器在检测到所述激光后，随所述激光逐点射向的所述放线坐标位置逐点移动；同时，所述第二主控模块控制所述喷嘴自所述喷墨机器人移动至第一点时开始喷墨，且至所述喷墨机器人移动至最后一点时停止喷墨；
所述放样机器人上设有至少4个不共面且联接于所述第一主控模块的激光距离传感器。
2.根据权利要求1所述的自动放线喷墨方法，其特征在于，所述喷嘴上设有联接所述第二主控模块的第二激光检测器。
3.根据权利要求1所述的自动放线喷墨方法，其特征在于，所述喷嘴为可伸缩式喷嘴。
4.根据权利要求1所述的自动放线喷墨方法，其特征在于，所述喷嘴处设有联接于所述第二主控模块的电磁阀，所述电磁阀控制所述喷嘴的开合。
5.一种自动放线喷墨系统，其特征在于，包括
放样机器人，所述放样机器人包括第一移动本体以及设于所述第一移动本体上的第一主控模块和激光发射器，所述第一主控模块联接于所述激光发射器；
喷墨机器人，所述喷墨机器人包括第二移动本体以及设于所述第二移动本体上的第二主控模块和喷嘴，所述第二移动本体上设有联接于所述第二主控模块的第一激光检测器；
所述放样机器人上设有至少4个不共面且联接于所述第一主控模块的激光距离传感器。
6.根据权利要求5所述的自动放线喷墨系统，其特征在于，所述喷嘴上设有联接所述第二主控模块的第二激光检测器。
7.根据权利要求5所述的自动放线喷墨系统，其特征在于，所述第二移动本体上设有联接于所述第二主控模块的驱动系统，所述驱动系统包括转动连接于所述第二移动本体的轮轴组件。
8.根据权利要求5所述的自动放线喷墨系统，其特征在于，所述喷嘴通过连接杆连接于所述第二移动本体上。
9.根据权利要求8所述的自动放线喷墨系统，其特征在于，所述连接杆内部中空，所述连接杆的内部设有连通于所述喷嘴的喷墨管。
CN201711350104.5A 2017-12-15 2017-12-15 一种自动放线喷墨系统及方法 Active CN108179883B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711350104.5A CN108179883B (zh) 2017-12-15 2017-12-15 一种自动放线喷墨系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711350104.5A CN108179883B (zh) 2017-12-15 2017-12-15 一种自动放线喷墨系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108179883A CN108179883A (zh) 2018-06-19
CN108179883B true CN108179883B (zh) 2020-06-09

Family

ID=62546126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711350104.5A Active CN108179883B (zh) 2017-12-15 2017-12-15 一种自动放线喷墨系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108179883B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109990771A (zh) * 2019-04-04 2019-07-09 中国十七冶集团有限公司 一种基于bim+人工智能的施工测量放线方法
CN110593585B (zh) * 2019-08-23 2021-09-17 中国十七冶集团有限公司 一种高层建筑外墙阳角基层粉刷垂直度控制方法
CN111622516A (zh) * 2020-06-05 2020-09-04 深圳市特艺达装饰设计工程有限公司 一种房屋装饰装修的现场施工放样装置及其使用方法
CN115233996B (zh) * 2022-07-22 2023-08-08 北京市测绘设计研究院 自动放线系统及方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6264601B2 (ja) * 2013-08-30 2018-01-24 清水建設株式会社 鉄筋の位置決めシステム
CN204346436U (zh) * 2015-01-05 2015-05-20 卢修元 一种工程测量放线装置
CN205034201U (zh) * 2015-10-23 2016-02-17 山东科技大学 一种半自动施工放线仪
CN106595612A (zh) * 2016-12-21 2017-04-26 中建三局第建设工程有限责任公司 基于bim的智能施工测量放样方法
CN206457824U (zh) * 2017-01-19 2017-09-01 建基建设集团有限公司 一种打桩工程用半自动式施工放线装置
CN107421520B (zh) * 2017-09-28 2023-10-31 杭州睿兴栋宇建筑科技有限公司 一种基于bim技术的装修放线装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108179883A (zh) 2018-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108179883B (zh) 一种自动放线喷墨系统及方法
US20230019134A1 (en) Unmanned aerial vehicle for painting structures
US10392128B2 (en) Rotorcraft and automatic landing system and method thereof
US20190374966A1 (en) Systems for automated mobile painting of structures
CN105684630B (zh) 一种远程控制智能草坪艺术修整机
CN104407586A (zh) 一种驱动解耦植保无人机的控制系统及控制方法
CN204462852U (zh) 用于无人飞行器充电的自动跟踪起降平台
KR102355843B1 (ko) 살수용 드론 시스템
CN108227719A (zh) 一种移动机器人到位精度控制方法、系统、介质及设备
CN106259264A (zh) 多臂式果园风送变量施药装置
CN105415382A (zh) 汽车维修用车身喷漆智能机械手
CN206287147U (zh) 一种自动充电升降式机器人系统
CN112601710A (zh) 电梯的标记定位装置
CN115023296B (zh) 自动化移动喷射器和用其将流体喷射到目标表面上的方法
WO2019170487A1 (en) Automatic road marking system
CN206564888U (zh) 一种菇房用智能加湿装置
JP2020089828A (ja) 鉄骨自動塗装装置、および鉄骨の塗装方法
CN103713647A (zh) 混凝土喷射机及其控制方法、装置、系统
CN209452149U (zh) 一种喷漆水帘柜
US20230009701A1 (en) Active spray adjustment for an automated mobile sprayer
CN207001564U (zh) 移动车定位系统
CN111044021A (zh) 一种智能放线仪及包括该智能放线仪的放线车辆系统
CN208705727U (zh) 输电线路巡视无人机避障控制装置
CN106181154B (zh) 一种磨边轮焊接前装配自动化设备
CN206010200U (zh) 一种磨边轮焊接前装配自动化设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant