CN110924458B - 陶瓷结构建筑自动化施工系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种陶瓷结构建筑自动化施工系统，包括机架平台、移动机构、打桩扒渣机构、陶粒发泡机构、智能模具机构和控制机构。本发明的陶瓷结构建筑自动化施工系统中，通过移动机构带动机架平台在施工场地移动，通过打桩扒渣机构进行基础平整、打桩、换填等基础工程作业，且能够将产生的土石进行转运、破碎处理，然后与其他原料混合制成桩孔填料。通过陶粒发泡机构可进行施工所需陶瓷原材料的发泡、搅拌，然后泵送至智能模具机构，用于工程所需建筑工件的制作，控制机构则用于对各机构的运行进行全面管理和控制。通过本发明的陶瓷结构建筑自动化施工系统减少了人工劳动，降低了人员安全隐患，施工周期缩短。

Description

陶瓷结构建筑自动化施工系统

技术领域

本发明涉及建筑机械技术领域，特别是涉及一种陶瓷结构建筑自动化施工系统。

背景技术

建筑施工是指工程建设实施阶段的生产活动，是各类建筑物的建造过程，也可以说是在指定的地点，人们利用各种建筑材料、机械设备按照特定的设计蓝图在一定的空间、时间内进行的为建造各式各样的建筑产品而进行的生产话动，包括从施工准备、破土动工到工程竣工验收的全部生产过程。目前，这一施工过程需要多工种工人进行人工操作，且需要分别操作不同的设备，由此带来安装质量不高、效率低下、质量不可控、安全隐患大、施工周期长、人员多、成本高等问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种施工效率较高的陶瓷结构建筑自动化施工系统。

一种陶瓷结构建筑自动化施工系统，包括机架平台、移动机构、打桩扒渣机构、陶粒发泡机构、智能模具机构和控制机构；所述机架平台设于所述移动机构上，所述移动机构用于带动所述机架平台移动；所述打桩扒渣机构设于所述机架平台上，所述打桩扒渣机构包括铲斗、扒斗、打桩机械臂、上料机、破碎机和混合机，所述铲斗和所述扒斗用于对地面进行挖掘平整处理，所述打桩机械臂用于将桩打入地面固定，所述上料机与所述破碎机连接，以用于将所述铲斗和所述扒斗产出的土石运送至所述破碎机，所述破碎机用于破碎土石，所述混合机与所述破碎机连接以用于将破碎的土石混合制成桩孔填料；所述陶粒发泡机构用于制备陶瓷发泡物料，所述智能模具机构与所述陶粒发泡机构连接，以用于将所述陶瓷发泡物料制成建筑工件；所述控制机构与所述移动机构、所述打桩扒渣机构、所述陶粒发泡机构和所述智能模具机构连接，以用于控制各机构的运行。

在其中一个实施例中，所述陶粒发泡机构包括发泡机、搅拌机、输送泵和输送管，所述搅拌机与所述发泡机连接，所述输送泵与所述搅拌机连接，所述输送管与所述输送泵和所述智能模具机构连接。

在其中一个实施例中，所述智能模具机构包括夹紧舒张组件和模具槽，所述模具槽由底板和侧板围成，且所述侧板可相对所述底板运动从而改变所述模具槽的大小，所述夹紧舒张组件与所述侧板连接以用于带动所述侧板运动。

在其中一个实施例中，所述移动机构包括履带、履带轮和发动机，所述履带绕设于所述履带轮上，所述发动机与所述履带轮连接以带动所述履带轮转动。

在其中一个实施例中，所述履带轮的数量为四个，所述履带的数量为两个，每个所述履带绕设于两个所述履带轮上。

在其中一个实施例中，还包括设于所述机架平台上的激光定位机构，所述激光定位机构与所述控制机构连接。

在其中一个实施例中，还包括设于所述机架平台上的悬臂机构，所述悬臂机构用于吊运物料。

在其中一个实施例中，还包括设于所述机架平台上的喷涂机构，所述喷涂机构用于建筑的喷涂上色。

在其中一个实施例中，还包括设于所述机架平台上的供水机构，所述供水机构与所述陶粒发泡机构连接。

在其中一个实施例中，所述智能模具机构的数量为至少三个，分别用于板料、梁柱和门窗框的制作。

本发明的陶瓷结构建筑自动化施工系统中，通过移动机构带动机架平台在施工场地移动，通过打桩扒渣机构进行基础平整、打桩、换填等基础工程作业，且能够将产生的土石进行转运、破碎处理，然后与其他原料混合制成桩孔填料。通过陶粒发泡机构可进行施工所需陶瓷原材料的发泡、搅拌，然后泵送至智能模具机构，用于工程所需建筑工件的制作，控制机构则用于对各机构的运行进行全面管理和控制。通过本发明的陶瓷结构建筑自动化施工系统可以高效地完成基础平整、打桩、桩孔填料制备、换填、陶瓷发泡物料制备、模具制备等一系列建筑施工操作，减少了人工劳动，降低了人员安全隐患，施工周期缩短。

附图说明

图1为一实施例的陶瓷结构建筑自动化施工系统的结构示意图；

图2为图1所示的陶瓷结构建筑自动化施工系统的智能模具机构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明一实施例的陶瓷结构建筑自动化施工系统100，包括机架平台10、移动机构20、打桩扒渣机构30、陶粒发泡机构40、智能模具机构50和控制机构60。

机架平台10设于移动机构20上，移动机构20用于带动机架平台10移动。打桩扒渣机构30设于机架平台10上，打桩扒渣机构30包括铲斗31、扒斗32、打桩机械臂33、上料机34、破碎机35和混合机36，铲斗34和扒斗32用于对地面进行挖掘平整处理，打桩机械臂33用于将桩打入地面固定，上料机34与破碎机35连接，以用于将铲斗31和扒斗32产出的土石运送至破碎机35。破碎机35用于破碎土石，混合机36与破碎机35连接以用于将破碎的土石混合制成桩孔填料。陶粒发泡机构40用于制备陶瓷发泡物料，智能模具机构50与陶粒发泡机构40连接，以用于将陶瓷发泡物料制成建筑工件。控制机构60与移动机构20、打桩扒渣机构30、陶粒发泡机构40和智能模具机构50连接，以用于控制各机构的运行。

本发明的陶瓷结构建筑自动化施工系统100中，通过移动机构20带动机架平台10在施工场地移动，通过打桩扒渣机构30进行基础平整、打桩、换填等基础工程作业，且能够将产生的土石进行转运、破碎处理，然后与其他原料混合制成桩孔填料。通过陶粒发泡机构40可进行施工所需陶瓷原材料的发泡、搅拌，然后泵送至智能模具机构50，用于工程所需建筑工件的制作，控制机构60则用于对各机构的运行进行全面管理和控制。通过本发明的陶瓷结构建筑自动化施工系统100可以高效地完成基础平整、打桩、桩孔填料制备、换填、陶瓷发泡物料制备、模具制备等一系列建筑施工操作，减少了人工劳动，降低了人员安全隐患，施工周期缩短。

在一个具体示例中，陶粒发泡机构40包括发泡机、搅拌机、输送泵和输送管，搅拌机与发泡机连接，输送泵与搅拌机连接，输送管与输送泵和智能模具机构50连接。优选地，陶粒发泡机构40还包括与搅拌机连接的计量泵，用于原材料添加的计量。如此，可通过陶粒发泡机构40按比例将陶瓷物料、水玻璃、碱溶液、水等送入搅拌机均匀混合。

在一个具体示例中，如图2所示，智能模具机构50包括夹紧舒张组件和模具槽，模具槽由底板51和侧板52围成，且侧板52可相对底板51运动从而改变模具槽的大小，夹紧舒张组件与侧板52连接以用于带动侧板52运动，可以对模具槽53中的物料进行压实或便于固化后取出等。可选地，智能模具机构50还包括支撑台54，底板51置于支撑台54上。

在一个具体示例中，移动机构20包括履带21、履带轮22和发动机，履带21绕设于履带轮22上，发动机与履带轮22连接以带动履带轮22转动。通过履带式移动机构能够使陶瓷结构建筑自动化施工系统100更好地在施工场地顺畅移动。

优选地，履带轮22的数量为四个，履带21的数量为两个，每个履带21绕设于两个履带轮22上，移动更加平稳。

在一个具体示例中，陶瓷结构建筑自动化施工系统100还包括设于机架平台10上的激光定位机构70，激光定位机构70与控制机构60连接，可用于系统作业的精确导引、计量、质量控制、场景监控、信息传输和信息记录保存等。

在一个具体示例中，陶瓷结构建筑自动化施工系统100还包括设于机架平台10上的悬臂机构80，悬臂机构80用于吊运物料，使物料的搬运获取更加便捷。

在一个具体示例中，陶瓷结构建筑自动化施工系统100还包括设于机架平台10上的喷涂机构，喷涂机构用于建筑的喷涂上色。

在一个具体示例中，陶瓷结构建筑自动化施工系统100还包括设于机架平台10上的供水机构，供水机构与陶粒发泡机构40连接，为陶瓷料混合搅拌提供水或基础施工自然水位的降低。

在一个具体示例中，智能模具机构50的数量为至少三个，分别用于板料、梁柱和门窗框的制作。

在一个具体示例中，控制机构60由建筑及结构管理模块、施工作业管理模块、机械管理模块、物料管理模块、作业场景管理模块组成，用于对现场及拟建工程相关的人、材、机、物、信息、环境的全面管理与控制或反馈。优选地，控制机构60采用无线控制各机构的运行。

本实施例的陶瓷结构建筑自动化施工系统100的施工工艺如下：

第一步，通过移动机构20将陶瓷结构建筑自动化施工系统100转移到拟建工地，然后调试好系统各部件进入正常作业系统，并确保各部件已进入系统控制状态。启动控制机构60，通过激光定位机构70核验拟建建筑的正负零位置、边线各轴线位置，同时进行土方量激光扫描计量，然后确定基础平整土方施工路线图。然后将系统移至土层平整处理最少处，通过铲斗31进一步进行土方平整铲除处理直至原土层以下200mm且无松散层及石块，并将所挖土层石块转移至未挖处(离所作业区2米以上)。然后均匀挖几个排水井进行地下水降排处理，降排至地下自然水位2000mm以上。

第二步，通过激光定位机构70进行基础桩孔定位，然后启动打桩机械臂33进行桩孔开挖直至自然地下水位1000mm以上，同时基础桩底层须达到硬土层或软岩层或岩层并确保底层平整无碎土。然后将所挖土石通过扒斗32、上料机34转送至破碎机35进行破碎处理，再转送至混合机36，往混合机36按比例加入水玻璃溶液、水泥、水一起混合，并将混合好的混合料转送至基础桩孔直至地下自然水位500mm。然后将混合机36冲洗干净并通过激光定位机构70计量处理确定桩孔未填容量，再启动陶粒发泡机构40(基础施工不发泡)并按比例将陶瓷物料、水玻璃、碱溶液、水送入搅拌机均匀混合10分钟，进一步将混合料泵送至基础桩孔直至基础梁底。然后按以上工艺顺序进行第二个基础桩施工处理，接着进行基础梁开挖、基础梁浇注(物料配比工艺同基础桩)。

第三步，将以上处理的剩余土石块通过扒斗32、上料机34、破碎机35处理并转送至混合机36，然后添加入水玻璃、水一起均匀混合再转送至所挖第一平整作业区(满铺混合料厚度为200mm)。

第四步，按第一步、第二步、第三步所述工艺进行第二、第三及余下基础平整作业区施工作业直至所有基础平整作业区施工完毕。

第五步，启动陶粒发泡机构40(基础施工不发泡)并按比例将陶瓷物料、水玻璃、碱溶液、水送入搅拌机均匀混合10分钟，进一步将混合料泵送至基础平整作业区直至与基础梁顶、基础桩顶，并确保整体平光洁，自然养护50分钟。

第六步，通过控制机构60及激光定位机构70并进行主体结构轴线精确定位，然后安装拟建建筑第一轴线梁柱的智能模具机构，将硅酸铝纤维管置入智能模具机构内，并进一步启动陶粒发泡机构40(浇注梁柱时不发泡)，按比例将陶瓷物料送入搅拌机，然后均匀搅拌10分钟再泵送至已安装的模具机构50，静候50分钟随即将模具机构拆离。然后分别将硅酸铝纤维板、硅酸铝纤维管置入墙板的模具机构、门窗的模具机构等，进一步锁紧模具机构，然后按设计比例往以上模具机构浇注陶瓷发泡物料(梁柱浇筑时不发泡，发泡时陶瓷物料比重不小于600kg/m³)，静候50分钟后将模具机构拆离。再然后进行楼板模具机构的安装，同时将楼板硅酸铝纤维板置入楼板模具机构内，进一步浇注陶瓷发泡物料，静候50分钟随即楼板智能模具机构自动拆离，将楼板下部板转送至上一层等待安装。然后按以上步序进行第二层、第三层等楼层施工作业直至施工完毕。

第七步，进行屋面施工，工艺物料配比同以上施工楼层。

第八步，进行水电安装，然后进行建筑面层装饰喷涂。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种陶瓷结构建筑自动化施工系统，其特征在于，包括机架平台、移动机构、打桩扒渣机构、陶粒发泡机构、智能模具机构和控制机构；所述机架平台设于所述移动机构上，所述移动机构用于带动所述机架平台移动；所述打桩扒渣机构设于所述机架平台上，所述打桩扒渣机构包括铲斗、扒斗、打桩机械臂、上料机、破碎机和混合机，所述铲斗和所述扒斗用于对地面进行挖掘平整处理，所述打桩机械臂用于将桩打入地面固定，所述上料机与所述破碎机连接，以用于将所述铲斗和所述扒斗产出的土石运送至所述破碎机，所述破碎机用于破碎土石，所述混合机与所述破碎机连接以用于将破碎的土石混合制成桩孔填料；所述陶粒发泡机构用于制备陶瓷发泡物料，所述智能模具机构与所述陶粒发泡机构连接，以用于将所述陶瓷发泡物料制成建筑工件；所述控制机构与所述移动机构、所述打桩扒渣机构、所述陶粒发泡机构和所述智能模具机构连接，以用于控制各机构的运行；

所述陶粒发泡机构包括发泡机、搅拌机、输送泵和输送管，所述搅拌机与所述发泡机连接，所述输送泵与所述搅拌机连接，所述输送管与所述输送泵和所述智能模具机构连接；

所述智能模具机构包括夹紧舒张组件和模具槽，所述模具槽由底板和侧板围成，且所述侧板可相对所述底板运动从而改变所述模具槽的大小，所述夹紧舒张组件与所述侧板连接以用于带动所述侧板运动。

2.根据权利要求1所述的陶瓷结构建筑自动化施工系统，其特征在于，所述移动机构包括履带、履带轮和发动机，所述履带绕设于所述履带轮上，所述发动机与所述履带轮连接以带动所述履带轮转动。

3.根据权利要求2所述的陶瓷结构建筑自动化施工系统，其特征在于，所述履带轮的数量为四个，所述履带的数量为两个，每个所述履带绕设于两个所述履带轮上。

4.根据权利要求1～3任一项所述的陶瓷结构建筑自动化施工系统，其特征在于，还包括设于所述机架平台上的激光定位机构，所述激光定位机构与所述控制机构连接。

5.根据权利要求1～3任一项所述的陶瓷结构建筑自动化施工系统，其特征在于，还包括设于所述机架平台上的悬臂机构，所述悬臂机构用于吊运物料。

6.根据权利要求1～3任一项所述的陶瓷结构建筑自动化施工系统，其特征在于，还包括设于所述机架平台上的喷涂机构，所述喷涂机构用于建筑的喷涂上色。

7.根据权利要求1～3任一项所述的陶瓷结构建筑自动化施工系统，其特征在于，还包括设于所述机架平台上的供水机构，所述供水机构与所述陶粒发泡机构连接。

8.根据权利要求1～3任一项所述的陶瓷结构建筑自动化施工系统，其特征在于，所述智能模具机构的数量为至少三个，分别用于板料、梁柱和门窗框的制作。

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