CN117328707B - 一种房屋墙面的修补装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种房屋墙面的修补装置及方法，涉及建筑装修技术领域，包括基座、载台、接料组件、三轴驱动组件、修整组件以及用于操控整个装置的控制面板，基座上表面安装有送料组件；其技术要点为：通过设计接料组件与修整组件相配合，通过控制面板内的各个模块操控，综合考虑墙面缺失部分的各个参数，可准确的获取到对应的修整程度评估值，并据此得到具体的修整组件在Z轴上循环移动的次数T，依据次数T来通过三轴驱动组件带动修整组件进行位置调整，以完成对不同类型的缺失墙面进行有效的修整，通过接料组件完成对物料的二次利用，并避免物料掉落至地面。

Description

一种房屋墙面的修补装置及方法

技术领域

本发明涉及建筑物修理技术领域，特别涉及一种房屋墙面的修补装置及方法。

背景技术

建筑物修理技术是指一系列用于维护、修复和改进建筑物结构和设备的技术和方法，包括结构修复：包括对建筑物结构中出现的损坏、裂缝、变形等问题进行修复和加固；常见的修复方法包括填充裂缝、更换受损部件、加固支撑结构等，墙面修复：涉及修复墙壁和外墙面的损坏、开裂、脱落等问题；常见的修复工作包括重新粉刷、修复破损的瓷砖或石材、修复渗漏问题等，且建筑物修理主要是对原有建筑物的修理，拆除或其他工作。

针对室内装饰墙面的装饰，通常采用相应的修补装置，例如现有申请公布号为CN111774965A，名称为一种建筑墙体装饰用墙面修整装置的文件中指出的技术方案包括：立柱和底座，立柱的底部固定在底座上，立柱的一侧设有立板，立板上安装有升降组件，升降组件固定连接有打磨组件，打磨组件上设有钻取组件，立柱的另一侧设有驱动组件；本发明实施例设置了排渣组件，排渣组件的设置实现了对灰尘的收集，同时还能对灰尘进行过滤，方便了对灰尘的分类处理，钻取组件的设置方便了对墙面的修正，保证了墙面的光滑度，避免了墙面杂质污损墙面装饰物；另有授权公告号为CN217291666U，名称为一种室内装修用墙面预处理装置的专利中指出的技术方案包括：基板，基板的上方设有收纳盒，收纳盒的一侧设为开口，收纳盒上固定套设有阔口罩，收纳盒内设有电机一，电机一的输出轴上固定安装有打磨片，收纳盒内滑动安装有安装板，电机一与安装板的一侧固定连接，收纳盒的一侧转动安装有传动螺杆，传动螺杆上螺纹安装有活动板，活动板上滑动安装有两个横接杆，两个横接杆的一端均与安装板固定连接。

针对以上提出的现有技术和专利方案结合而言，传统在对建筑装饰的墙面进行修补或修理时通常采用刮板，涂抹物料后进行人工刮平，抑或是使用驱动组件带动刮板进行机械式刮平处理，然而在进行对墙面的修整处理时均只能通过人为把握或是设定机械带动刮板往复的次数，对于不同类型或深度的墙面缺失部分而言，无法保证修整后的效果，通常需要进行二次或多次返工处理，大大影响了工作效率，在进行修整处理时掉落的物料无法得到利用，若是掉落至地面还需人工清洁，增加了整个修整工作的成本。

发明内容

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种房屋墙面的修补装置，包括：

基座，其上表面安装有送料组件；

载台，其位于基座的上方，且载台表面设置有与送料组件相连通的过渡料槽，并在载台与基座之间安装抬升机构，以调节载台与基座之间的间距；

接料组件，其固定于载台边侧，承接从墙面脱落的物料，且接料组件中部安装第一红外模块，第一红外模块用于检测修补装置与墙面的距离；

三轴驱动组件，其设置于接料组件表面；

修整组件，其可拆卸式安装于三轴驱动组件的边侧，且三轴驱动组件用于驱动修整组件在X、Y以及Z轴方向上进行线性移动，所述修整组件包括修整壳、修补料筒、修整辊体、刮板以及回收筒，所述修补料筒、修整辊体、刮板以及回收筒按照自上而下的顺序依次装配于修整壳内，所述修补料筒和回收筒均通过管路与过渡料槽相连通；

还包括安装于载台表面的用于操控整个装置的控制面板，且控制面板内设置有依次运行的检测模块、评估分析模块以及输出模块；其中，所述检测模块用于获取墙面缺失部分的相关参数，所述评估分析模块依据相关参数，搭建数据分析模型，以获取修整组件在Z轴上循环移动的次数T，并将次数T作为指令通过输出模块输出。

在一种可能的实现方式中，所述基座的下方设置有若干滚轮，且基座上方的送料组件包括按照物料输送方向上依次连接的装料槽、输料器以及伸缩通管，所述伸缩通管用于连接输料器表面开设的输送口和过渡料槽内腔，且伸缩通管贯穿载台。

在一种可能的实现方式中，所述载台的上表面焊接有防护栏，以将载台的表面分为载人区和控制区，所述过渡料槽和控制面板呈相邻式分布，均位于控制区内，且过渡料槽内置输料泵，且输料泵用于将过渡料槽内的物料输送至修补料筒内。

在一种可能的实现方式中，所述抬升机构包括至少一组抬升气缸和四组伸缩式的限位套筒，所述抬升气缸位于四组限位套筒所围成的区域内，且抬升气缸和限位套筒的两端均分别与基座与载台固定连接。

在一种可能的实现方式中，所述接料组件包括支撑斜板和活动板；

其中，所述支撑斜板倾斜式焊接于载台的边侧；

所述活动板插装于支撑斜板内，且支撑斜板内设有用于连接支撑斜板内壁和活动板的折叠内囊，并在所述支撑斜板内的底部位置上安装充气泵，所述充气泵用于对折叠内囊供气。

在一种可能的实现方式中，所述支撑斜板上表面与活动板贴合的位置处可拆卸式设置有去料板，且去料板的中部嵌入式安装有第一红外模块，用于检测装置与墙面之间的距离值，所述活动板远离支撑斜板的端面上对称式设置有两组胶轮。

在一种可能的实现方式中，所述三轴驱动组件包括纵向驱动件、前后驱动件以及横向驱动件，所述纵向驱动件通过螺丝固定连接于支撑斜板的上表面，且纵向驱动件用于驱使前后驱动件在Z轴方向上线性移动，所述前后驱动件用于驱动横向驱动件在Y轴方向上线性移动，所述横向驱动件用于驱动修整组件在X轴方向上线性移动。

在一种可能的实现方式中，所述修补料筒自上而下式插装于修整壳表面，且修补料筒延伸到修整壳内的底侧位置处设置有若干排料嘴，所述修补料筒延伸到修整壳外的表面嵌入式安装有摄像模块，且工作状态下的摄像模块朝向墙面，所述修整辊体转动式设置于修整壳内，且修整辊体由若干规格一致的节辊组成，所述刮板设置于修整壳的内壁之间，且刮板的下斜面中部位置处嵌入式安装第二红外模块，所述回收筒装配于修整壳底侧，且回收筒与修整壳的内腔相连通。

在一种可能的实现方式中，所述检测模块还用于根据第一红外模块检测到的修补装置与墙面距离，判定该距离是否为检测模块预设的固定距离值，若是，则对充气泵发送启动指令，若不是，则继续调整装置位置。

在一种可能的实现方式中，所述检测模块获取到墙面缺失部分的相关参数包括墙面缺失部分的最大高度值H、最大长度值L以及深度值D；

其中，最大高度值H和最大长度值L是通过摄像模块获取，获取的过程为：对拍摄到的墙面缺失部分图像采用轮廓检测算法，根据图像中的边缘信息检测出轮廓，并返回一个包含轮廓点坐标的列表，利用垂直最大高度算法和水平最大长度算法遍历列表，以计算得到最大高度值H和最大长度值L，深度值D是通过第二红外模块获取，获取的过程为：通过控制面板对三轴驱动组件发送启动指令，使得修整组件中的修整辊体于墙面缺失部分的表面进行单次检测上移，第二红外模块检测其到墙面之间的距离变化差值，该变化差值即为深度值D；

所述评估分析模块获取修整组件在Z轴上循环移动的次数T，所依据的公式如下：

式中，PGz为修整程度评估值，最大高度值H、最大长度值L以及深度值D均提前做无量纲化处理，ω、φ、ρ分别为最大高度值H、最大长度值L以及深度值D的预设比例系数，且ρ＞ω=φ＞0，G为常数修正系数，Py为预设的评估阈值。

一种房屋墙面修补方法，包括如下步骤：步骤一、接通修补装置电源，所述检测模块根据第一红外模块检测到的修补装置与墙面距离，判定该距离是否为检测模块预设的固定距离值，若是，则对充气泵发送启动指令，使充气泵完成对折叠内囊充气，使得活动板移动到固定的位置，完成对装置与墙体之间间隙的封堵，若不是，则继续调整装置位置，直至检测到的修补装置与墙面距离到达预设的固定距离值为止；

步骤二、所述修整组件上的摄像模块对拍摄到的墙面缺失部分图像采用轮廓检测算法，根据图像中的边缘信息检测出轮廓，并返回一个包含轮廓点坐标的列表，利用垂直最大高度算法和水平最大长度算法遍历列表，以计算得到墙面缺失部分的最大高度值H和最大长度值L，所述控制面板内置的控制芯片对三轴驱动组件发送单次的控制指令，使得三轴驱动组件带动修整组件贴附于缺失部分的墙面上，并在缺失部分的墙面上进行自下而上式的单次移动，此时的第二红外模块检测其到墙面之间的距离变化差值，继而获取墙面缺失部分的深度值D；

步骤三、以最大高度值H、最大长度值L和深度值D为相关参数，搭建数据分析模型，依据对应的公式获取修整组件在Z轴上循环移动的次数T，修整组件在Z轴上进行上移后再下移到原位为单次循环，控制面板依据输出的次数T指令，控制此时三轴驱动组件中的纵向驱动件进行T次上下式的移动，且上下移动的距离为最大高度值H；

步骤四、在所述修整组件进行上下移动的同时，送料组件和位于过渡料槽内的输料泵同步开启，使得位于装料槽内用于修补墙面的物料被输送至修整辊体表面，由于修整辊体始终与墙面接触，使得物料被涂抹至墙面的缺失部分上，在修整辊体上下移动的同时，刮板将物料涂覆于墙面的缺失部分上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明利用过渡料槽，对修补墙面的物料进行二次输送，保证物料输送过程中的稳定性，还可根据需要切换自动或是人工修补的工作模式，结合抬升机构的使用，不仅使得整个装置能够应对处于高处的工作区域，还能够进一步的提高修整组件的使用高度，体现了整个装置的实用性；

2、本发明在活动的载台上设计倾斜式分布的接料组件，结合控制面板内检测模块的使用，当第一红外模块检测到的修补装置与墙面距离为预设的固定距离值时，才进行延伸处理，确保活动板对装置与墙面之间的间隙区域进行封堵，不仅保证整个装置处于定点的工作区域，还能够在进行墙面修补工作时，对多余或掉落的物料进行承接，避免对掉落到地面的物料进行二次清理，节省了人力和时间成本；

3、本发明借助三轴驱动组件完成对修整组件的位置进行自由调节处理，使得修整组件能够持续的对墙面进行涂料和抹平处理，将修补料筒和修整辊体的配合使用，确保涂料过程保持均匀，而后配合回收筒，可保证大部分多余的物料能够被二次回收，起到了节省物料的作用；

4、本发明通过设计相互配合使用的检测模块、评估分析模块以及输出模块，综合考虑墙面缺失部分的各个参数，可准确的获取到对应的修整程度评估值PGz，并据此得到具体的修整组件在Z轴上循环移动的次数T，以确保在不浪费物料的情况下，准确、高效的完成对墙面缺失部分的完善修复，解决了传统修补装置均按照固定的涂刮频次进行墙面修整所带来的问题，体现了整个修补装置的有效性。

附图说明

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的基座结构示意图；

图3为本发明的载台及其上局部的结构放大图；

图4为本发明的接料组件剖视图；

图5为本发明的三轴驱动组件与修整组件组装状态下的示意图；

图6为本发明的修整组件与横向驱动件在组装状态下的示意图；

图7为本发明的修整组件与横向驱动件在拆分状态下的示意图；

图8为本发明的刮板与第二红外模块在拆分状态下的示意图；

图9为本发明的修整辊体中各个节辊结构示意图；

图10为本发明中控制面板内各个模块的连接原理图。

图例说明：1、基座；2、送料组件；201、装料槽；202、输料器；203、伸缩通管；3、抬升机构；301、抬升气缸；302、限位套筒；4、载台；41、载人区；42、控制区；5、接料组件；501、支撑斜板；502、活动板；6、三轴驱动组件；601、纵向驱动件；602、前后驱动件；603、横向驱动件；7、修整壳；8、控制面板；801、检测模块；802、评估分析模块；803、输出模块；9、过渡料槽；10、胶轮；11、去料板；12、折叠内囊；13、充气泵；14、第一红外模块；15、摄像模块；16、回收筒；17、修整辊体；171、节辊；18、刮板；19、修补料筒；191、排料嘴；20、第二红外模块。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种房屋墙面的修补装置及方法，通过设计接料组件与修整组件相配合，通过控制面板内的各个模块操控，综合考虑墙面缺失部分的各个参数，可准确的获取到对应的修整程度评估值PGz，并据此得到具体的修整组件在Z轴上循环移动的次数T，依据次数T来通过三轴驱动组件带动修整组件进行位置调整，以完成对不同类型的缺失墙面进行有效的修整，通过接料组件完成对物料的二次利用，并避免物料掉落至地面，解决了背景技术中提及的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述背景技术的问题，总体思路如下：

实施例1：

本实施例介绍了一种房屋墙面的修补装置的具体结构，如图1-图10所示，包括基座1、载台4、接料组件5、三轴驱动组件6、修整组件以及用于操控整个装置的控制面板8，该控制面板8内置的PLC226型号控制芯片，采用自编程程序设计，可完成对控制面板8内多个模块的自动操控处理；

基座1上表面安装有用于对物料输送的送料组件2，且基座1本身可以自由移动，如图1所示，在基座1边侧设计了推杆，方便工作人员推动，同时也能够增设驱动电机，使得驱动电机带动基座1自动行走，具体可根据需求进行设计即可；

如图1所示，载台4位于基座1的上方，且载台4表面设置有与送料组件2相连通的过渡料槽9，该过渡料槽9的开口端上配备翻盖，在需要使用过渡料槽9内的物料时，可将翻盖开启即可，在载台4与基座1之间安装抬升机构3，以调节载台4与基座1之间的间距，由于在过渡料槽9与输料器202之间设计的为伸缩通管203，可进行上下式的伸缩，故抬升机构3的使用不会影响到送料组件2的输料作业；

接料组件5固定于载台4边侧，承接从墙面脱落的物料，如图1所示，由于接料组件5整体设计为斜向上的角度，该角度具体为30°至45°之间，且接料组件5中部安装第一红外模块14，第一红外模块14用于检测修补装置与墙面的距离，该处第一红外模块14采用红外探头，实现测距的目的为：一是检测整个装置是否移动到距离墙面指定距离的位置处，二是为了在检测到该指定距离后，将其作为开启接料组件5内充气泵13的信号或指令；

三轴驱动组件6设置于接料组件5表面，作为带动修整组件的驱动结构，可在工作时带动修整组件进行上下、前后以及左右摆动；

修整组件可拆卸式安装于三轴驱动组件6的边侧，参照图6和图7所示，修整组件与横向驱动件603在组装前后的状态下，通过在对应的连接位置处设置螺栓即可进行组装连接，且三轴驱动组件6用于驱动修整组件在X、Y以及Z轴方向上进行线性移动，由于三轴驱动组件6的驱动结构较为常规，通过附图5可以直观的观测出其具体的组成结构，故在此不多做赘述，修整组件包括修整壳7、修补料筒19、修整辊体17、刮板18以及回收筒16，可拆卸的修补料筒19、可滚动的修整辊体17、固定配置的刮板18以及与修整壳7内腔连通的回收筒16按照自上而下的顺序依次装配于修整壳7内，修补料筒19和回收筒16均通过管路与过渡料槽9相连通，参照图3上过渡料槽9的边侧区域，可以得到连通回收筒16的给料管和回料管，且给料管位于回料管下方，均属于与过渡料槽9相连通的管路；

控制面板8安装于载台4表面，且控制面板8内设置有依次运行的检测模块801、评估分析模块802以及输出模块803；其中，检测模块801用于获取墙面缺失部分的相关参数，评估分析模块802依据相关参数，搭建数据分析模型，以获取修整组件在Z轴上循环移动的次数T，并将次数T作为指令通过输出模块803输出，该处的控制面板8自带触控屏，能够操控整个载台4升降等一系列电控操作，如图2所示，在基座1的边侧还可配备蓄电池作为电源，在基座1的下方还设置若干支腿，以保证整个修补装置的稳定。

在一些示例中，参照图2可以看出，基座1的下方设置有若干滚轮，以便整个装置进行自由移动，且基座1上方的送料组件2包括按照物料输送方向上依次连接的装料槽201、输料器202以及伸缩通管203，伸缩通管203用于连接输料器202表面开设的输送口和过渡料槽9内腔，且伸缩通管203贯穿载台4，整个伸缩通管203由于可进行上下伸缩，以应对载台4的高度调节，该处的输料器202由外置的套筒和内置的螺杆组成，套筒端部安装电机带动螺杆转动，使得从装料槽201进入套筒内的物料被螺旋输送、搅拌，同时还可在伸缩通管203与载台4的连通端上安装负压发生器，使得位于套筒内的物料被输送至过渡料槽9内。

在一些示例中，如图1所示，载台4的上表面焊接有防护栏，该防护栏用于将载台4的表面区域分为载人区41和控制区42，过渡料槽9和控制面板8呈相邻式分布，均位于控制区42内，且控制区42内还配置有备用槽，用于放置多余或是备用的工具，例如：墙铲或钻机，且过渡料槽9内置输料泵，且输料泵用于将过渡料槽9内的物料输送至修补料筒19，由于输料泵位于过渡料槽9内，故在图中并未标出。

在一些示例中，抬升机构3包括至少一组抬升气缸301和四组伸缩式的限位套筒302，参照图2所示，抬升气缸301的数量为两组，且两组抬升气缸301始终保持同步作业，抬升气缸301位于四组限位套筒302所围成的区域内，四组限位套筒302的组成结构均保持一致，任一限位套筒302均由相互插合的上插杆和下套筒组成，抬升气缸301和限位套筒302的两端均分别与基座1与载台4固定连接，具体的，上插杆的顶端与载台4之间、下套筒的底端与基座1之间均通过设置螺丝固定连接。

通过采用上述技术方案，本发明利用过渡料槽9，对修补墙面的物料进行二次输送，保证物料输送过程中的稳定性，还可根据需要切换自动或是人工修补的工作模式，结合抬升机构3的使用，不仅使得整个装置能够应对处于高处的工作区域，还能够进一步的提高修整组件的使用高度，体现了整个装置的实用性。

实施例2：

以实施例1为基础，本实施例介绍了一种房屋墙面的修补装置中关于接料组件的具体结构，如图3和图4所示，接料组件5包括支撑斜板501和活动板502两部分结构；

其中，支撑斜板501倾斜式焊接于载台4的边侧，且支撑斜板501的位置始终保持固定，并对整个三轴驱动组件6和修整组件起到支撑作用；

活动板502活动式插装于支撑斜板501内，并始终与支撑斜板501保持齐平，且支撑斜板501内设有用于连接支撑斜板501内壁和活动板502的折叠内囊12，该处的折叠内囊12在未充气状态下，由活动板502的重力推动，始终保持收叠的状态，在工作状态下，活动板502始终不会脱离支撑斜板501，在支撑斜板501内的底部位置上安装充气泵13，充气泵13和折叠内囊12均位于支撑斜板501内，并被支撑斜板501防护，充气泵13用于对折叠内囊12供气，且充气泵13的出气口端与折叠内囊12之间通过设置软通连接。

在一些示例中，支撑斜板501上表面与活动板502贴合的位置处可拆卸式设置有去料板11，参照图3可以看出，该去料板11的截面呈直角三角形，去料板11横向卡装于支撑斜板501表面，在活动板502朝向支撑斜板501内移动的过程中，去料板11的斜面起到对活动板502上表面承接物料的刮除处理，保证去料板11的相对清洁性，方便继续进行使用，且去料板11的中部嵌入式安装有第一红外模块14，用于检测装置与墙面之间的距离值，活动板502远离支撑斜板501的端面上对称式设置有两组胶轮10，该处的胶轮10轮面直接与墙面接触，起到缓冲作用，避免活动板502直接与墙面接触，对墙面造成损伤，对于胶轮10的设置可采用万向轮结构，方便后续对整个装置进行横向调节，如图3所示，在活动板502表面位于两组万向轮之间的位置处还设置有毛刷组，在保证墙面无损的条件下，进一步减小装置与墙面之间产生的间隙大小，也起到承接物料的作用；

检测模块801还用于根据第一红外模块14检测到的修补装置与墙面距离，判定该距离是否为检测模块801预设的固定距离值，若是，则对充气泵13发送启动指令，使得充气泵13完成定量、定时的对折叠内囊12充气，确保活动板502移动到固定的位置，完成对装置与墙体之间间隙的封堵，若不是，则继续调整装置位置，直至对充气泵13发送启动指令为止。

通过采用上述技术方案，本发明在活动的载台4上设计倾斜式分布的接料组件5，结合控制面板8内检测模块801的使用，当第一红外模块14检测到的修补装置与墙面距离为预设的固定距离值时，才进行延伸处理，确保活动板502对装置与墙面之间的间隙区域进行封堵，不仅保证整个装置处于定点的工作区域，还能够在进行墙面修补工作时，对多余或掉落的物料进行承接，避免对掉落到地面的物料进行二次清理，节省了人力和时间成本。

实施例3：

以实施例1为基础，本实施例介绍了一种房屋墙面的修补装置中关于修整组件与三轴驱动组件组装时的具体结构，如图5至图9所示，三轴驱动组件6包括纵向驱动件601、前后驱动件602以及横向驱动件603，三个驱动件的驱动原理相同，只是驱动的方向不同，由于三轴驱动组件6的设计较为常规，故对其具体组成结构不多做赘述，通过附图5即可直接观测得出，纵向驱动件601通过螺丝固定连接于支撑斜板501的上表面，且纵向驱动件601用于驱使前后驱动件602在Z轴方向上线性移动，前后驱动件602用于驱动横向驱动件603在Y轴方向上线性移动，横向驱动件603用于驱动修整组件在X轴方向上线性移动；

需要说明的是，三轴驱动组件6运用于空间三维坐标系中，纵向驱动件601处于Z轴，故可以带动前后驱动件602、横向驱动件603以及修整组件在Z轴上进行线性移动，前后驱动件602处于Y轴，故可以带动横向驱动件603和修整组件在Y轴上进行线性移动，横向驱动件603处于X轴，故可以带动修整组件在X轴上进行线性移动。

在一些示例中，修补料筒19自上而下式插装于修整壳7表面，该修补料筒19与过渡料槽9之间通过给料管连通，且修补料筒19延伸到修整壳7内的底侧位置处设置有若干排料嘴191，使得过渡料槽9内的物料通过给料管进入修补料筒19内，并最终从各个排料嘴191排出，物料均匀的分布于修整辊体17表面，修补料筒19延伸到修整壳7外的表面嵌入式安装有摄像模块15，且工作状态下的摄像模块15朝向墙面，该摄像模块15用于检测墙面的缺失部分，摄像模块15能够通过深度学习中的语义分割算法来直接、快速地检测墙面的缺失部分，语义分割是一种图像分割技术，其目标是将图像中的每个像素分配到特定的语义类别中，例如墙面、天空、人物等，通过将缺失部分的像素标记为特定的类别，就可以直接检测到墙面的缺失部分；

修整辊体17转动式设置于修整壳7内，在进行修整操作时直接与墙面接触，通过附着于修整辊体17外表面的物料完成对墙面缺失部分的修整处理，且修整辊体17由若干规格一致的节辊171组成，各个节辊171之间进行螺旋式连接，方便在某个节辊171发生损坏时进行更换，避免由于整个修整辊体17报废而导致维修成本增加的问题；

刮板18设置于修整壳7的内壁之间，该处的刮板18用于对涂覆于墙面缺失部分的物料进行刮平处理，且刮板18的下斜面中部位置处嵌入式安装第二红外模块20，整个刮板18的形状参照图8即可直观观测得出；

回收筒16装配于修整壳7底侧，且回收筒16与修整壳7的内腔相连通，用于回收从修整辊体17或是刮板18避免掉落的多余物料，起到回收利用的作用，若是需要进一步避免破损的墙皮进入回收筒16内，则可在回收筒16与修整壳7的连接端上安装过滤网，根据情况进行选择配置使用即可。

通过采用上述技术方案，本发明借助三轴驱动组件6完成对修整组件的位置进行自由调节处理，使得修整组件能够持续的对墙面进行涂料和抹平处理，将修补料筒19和修整辊体17的配合使用，确保涂料过程保持均匀，而后配合回收筒16，可保证大部分多余的物料能够被二次回收，起到了节省物料的作用。

实施例4：

以实施例1为基础，本实施例介绍了一种房屋墙面的修补装置中关于控制面板与红外模块、摄像模块配合使用下的具体结构，如图4、图5、图8以及图10所示，检测模块801获取到墙面缺失部分的相关参数包括墙面缺失部分的最大高度值H、最大长度值L以及深度值D；

其中，最大高度值H和最大长度值L是通过摄像模块15获取，获取的过程为：对拍摄到的墙面缺失部分图像采用轮廓检测算法，根据图像中的边缘信息检测出轮廓，并返回一个包含轮廓点坐标的列表，利用垂直最大高度算法和水平最大长度算法遍历列表，以计算得到最大高度值H和最大长度值L，深度值D是通过第二红外模块20获取，获取的过程为：通过控制面板8对三轴驱动组件6发送启动指令，使得修整组件中的修整辊体17于墙面缺失部分的表面进行单次检测上移，第二红外模块20检测其到墙面之间的距离变化差值，该变化差值即为深度值D；

需要说明的是：轮廓检测算法采用的是findContours函数，该函数可以根据图像中的边缘信息检测出轮廓，并返回一个包含轮廓点坐标的列表；

确定墙面缺失部分的垂直最大高度和水平最大长度可以使用以下算法：垂直最大高度算法：遍历墙面缺失部分的轮廓点列表，初始化一个最高点的y坐标为正无穷大，最低点的y坐标为负无穷大，对于每个轮廓点，更新最高点和最低点的y坐标为当前点的y坐标与之前记录的y坐标中的最大值和最小值，计算最高点和最低点的y坐标差值，得到垂直最大高度；水平最大长度算法：遍历墙面缺失部分的轮廓点列表，初始化一个最左边点的x坐标为正无穷大，最右边点的x坐标为负无穷大，对于每个轮廓点，更新最左边点和最右边点的x坐标为当前点的x坐标与之前记录的x坐标中的最小值和最大值，计算最左边点和最右边点的x坐标差值，得到水平最大长度。

评估分析模块802获取修整组件在Z轴上循环移动的次数T，所依据的公式如下：

式中，PGz为修整程度评估值，最大高度值H、最大长度值L以及深度值D均提前做无量纲化处理，ω、φ、ρ分别为最大高度值H、最大长度值L以及深度值D的预设比例系数，且ρ＞ω=φ＞0，G为常数修正系数，其具体值可由用户调整设置，或者由分析函数拟合生成，本申请中G的具体值为1.35，Py为预设的评估阈值，根据历史数据获取设置的，也可根据实际需要进行相应的调整；

对于获取T的公式中，+1的目的是为了保证墙面缺失部分得到充分的涂刷物料，同时在获取T的公式中若是T带有小数点的数字，例如：20.74，则需要对T进行四舍五入处理，使得T为正整数，此时的T为21。

需要说明的是：本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的预设比例系数；将设定的预设比例系数和采集的样本数据代入公式，任意三个公式构成三元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到的取值；系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的预设比例系数，也可说是根据实际进行预设规定的，只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，对于其他公式中说明的预设比例系数、常数修正系数中，也同样采取上述的说明。

通过采用上述技术方案，本发明通过设计相互配合使用的检测模块801、评估分析模块802以及输出模块803，综合考虑墙面缺失部分的各个参数，可准确的获取到对应的修整程度评估值PGz，并据此得到具体的修整组件在Z轴上循环移动的次数T，以确保在不浪费物料的情况下，准确、高效的完成对墙面缺失部分的完善修复，解决了传统修补装置均按照固定的涂刮频次进行墙面修整所带来的问题，体现了整个修补装置的有效性。

综合上述实施例1至实施例4，可以得出整个修补装置的修补方法，该修补方法具体步骤如下：步骤一、接通整个装置的电源，工作人员推动整个装置，在确保装置与墙面平行的情况下靠近出现缺失部分的墙面，此时检测模块801根据第一红外模块14检测到的修补装置与墙面距离，判定该距离是否为检测模块801预设的固定距离值，若是，则对充气泵13发送启动指令，使得充气泵13完成定量、定时的对折叠内囊12充气，使得活动板502移动到固定的位置，完成对装置与墙体之间间隙的封堵，若不是，则继续调整装置位置，直至检测到的修补装置与墙面距离到达预设的固定距离值为止；

步骤二、修整组件上的摄像模块15对拍摄到的墙面缺失部分图像采用轮廓检测算法，根据图像中的边缘信息检测出轮廓，并返回一个包含轮廓点坐标的列表，利用垂直最大高度算法和水平最大长度算法遍历列表，以计算得到墙面缺失部分的最大高度值H和最大长度值L；

此时，控制面板8内置的控制芯片对三轴驱动组件6发送单次的控制指令，使得三轴驱动组件6带动修整组件贴附于缺失部分的墙面上，并在缺失部分的墙面上进行自下而上式的单次移动，此时的第二红外模块20检测其到墙面之间的距离变化差值，继而获取墙面缺失部分的深度值D；

步骤三、以最大高度值H、最大长度值L和深度值D为相关参数，搭建数据分析模型，依据对应的公式获取修整组件在Z轴上循环移动的次数T，该处的公式在实施例4中具体说明，修整组件在Z轴上进行上移后再下移到原位为单次循环，控制面板8依据输出的次数T指令，控制此时三轴驱动组件6中的纵向驱动件601进行T次上下式的移动，且上下移动的距离为最大高度值H；

步骤四、在修整组件进行上下移动的同时，送料组件2和位于过渡料槽9内的输料泵同步开启，使得位于装料槽201内用于修补墙面的物料被输送至修整辊体17表面，由于修整辊体17始终与墙面接触，使得物料被涂抹至墙面的缺失部分上，在修整辊体17上下移动的同时，刮板18保证了物料被平整的涂覆于墙面的缺失部分上，其中多余的物料通过回收筒16得到回收；

在进行修整过程中，还存在一些物料从墙体上掉落的情况，此时由于接料组件5中的活动板502与墙体接触，从墙体掉落的物料被活动板502承接，避免物料掉落至地面。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种房屋墙面的修补装置，包括：

基座（1），其上表面安装有送料组件（2）；

载台（4），其位于基座（1）的上方，且载台（4）表面设置有与送料组件（2）相连通的过渡料槽（9），并在载台（4）与基座（1）之间安装抬升机构（3），以调节载台（4）与基座（1）之间的间距；其特征在于：

接料组件（5），其固定于载台（4）边侧，承接从墙面脱落的物料，且接料组件（5）中部安装第一红外模块（14），所述第一红外模块（14）用于检测修补装置与墙面的距离；

所述接料组件（5）包括支撑斜板（501）和活动板（502）；

其中，所述支撑斜板（501）倾斜式焊接于载台（4）的边侧；

所述活动板（502）插装于支撑斜板（501）内，且支撑斜板（501）内设有用于连接支撑斜板（501）内壁和活动板（502）的折叠内囊（12），并在所述支撑斜板（501）内的底部位置上安装充气泵（13），所述充气泵（13）用于对折叠内囊（12）供气，所述支撑斜板（501）上表面与活动板（502）贴合的位置处可拆卸式设置有去料板（11），且去料板（11）的中部嵌入式安装有第一红外模块（14），所述活动板（502）远离支撑斜板（501）的端面上对称式设置有两组胶轮（10）；

三轴驱动组件（6），其设置于接料组件（5）表面；

修整组件，其可拆卸式安装于三轴驱动组件（6）的边侧，且三轴驱动组件（6）用于驱动修整组件在X、Y以及Z轴方向上进行线性移动，所述修整组件包括修整壳（7）、修补料筒（19）、修整辊体（17）、刮板（18）以及回收筒（16），所述修补料筒（19）、修整辊体（17）、刮板（18）以及回收筒（16）按照自上而下的顺序依次装配于修整壳（7）内，所述修补料筒（19）自上而下式插装于修整壳（7）表面，所述修整辊体（17）转动式设置于修整壳（7）内，所述刮板（18）设置于修整壳（7）的内壁之间，所述回收筒（16）装配于修整壳（7）底侧，所述修补料筒（19）和回收筒（16）均通过管路与过渡料槽（9）相连通；

还包括安装于载台（4）表面的用于操控整个装置的控制面板（8），且控制面板（8）内设置有依次运行的检测模块（801）、评估分析模块（802）以及输出模块（803）；其中，所述检测模块（801）用于获取墙面缺失部分的相关参数，所述评估分析模块（802）依据相关参数，搭建数据分析模型，以获取修整组件在Z轴上循环移动的次数T，并将次数T作为指令通过输出模块（803）输出；其中，所述评估分析模块（802）获取修整组件在Z轴上循环移动的次数T，所依据的公式如下：

式中，PGz为修整程度评估值，ω、φ、ρ分别为最大高度值H、最大长度值L以及深度值D的预设比例系数，且ρ＞ω=φ＞0，G为常数修正系数，Py为预设的评估阈值。

2.如权利要求1所述的一种房屋墙面的修补装置，其特征在于：所述基座（1）的下方设置有若干滚轮，且基座（1）上方的送料组件（2）包括按照物料输送方向上依次连接的装料槽（201）、输料器（202）以及伸缩通管（203），所述伸缩通管（203）用于连接输料器（202）表面开设的输送口和过渡料槽（9）内腔，且伸缩通管（203）贯穿载台（4）。

3.如权利要求2所述的一种房屋墙面的修补装置，其特征在于：所述载台（4）的上表面焊接有防护栏，以将载台（4）的表面分为载人区（41）和控制区（42），所述过渡料槽（9）和控制面板（8）呈相邻式分布，均位于控制区（42）内，且过渡料槽（9）内置输料泵，且输料泵用于将过渡料槽（9）内的物料输送至修补料筒（19）内。

4.如权利要求3所述的一种房屋墙面的修补装置，其特征在于：所述抬升机构（3）包括至少一组抬升气缸（301）和四组伸缩式的限位套筒（302），所述抬升气缸（301）位于四组限位套筒（302）所围成的区域内，且抬升气缸（301）和限位套筒（302）的两端均分别与基座（1）与载台（4）固定连接。

5.如权利要求4所述的一种房屋墙面的修补装置，其特征在于：所述三轴驱动组件（6）包括纵向驱动件（601）、前后驱动件（602）以及横向驱动件（603），所述纵向驱动件（601）通过螺丝固定连接于支撑斜板（501）的上表面，且纵向驱动件（601）用于驱使前后驱动件（602）在Z轴方向上线性移动，所述前后驱动件（602）用于驱动横向驱动件（603）在Y轴方向上线性移动，所述横向驱动件（603）用于驱动修整组件在X轴方向上线性移动。

6.如权利要求5所述的一种房屋墙面的修补装置，其特征在于：所述修补料筒（19）延伸到修整壳（7）内的底侧位置处设置有若干排料嘴（191），所述修补料筒（19）延伸到修整壳（7）外的表面嵌入式安装有摄像模块（15），且工作状态下的摄像模块（15）朝向墙面，所述修整辊体（17）由若干规格一致的节辊（171）组成，所述刮板（18）的下斜面中部位置处嵌入式安装第二红外模块（20），所述回收筒（16）与修整壳（7）的内腔相连通。

7.如权利要求6所述的一种房屋墙面的修补装置，其特征在于：所述检测模块（801）还用于根据第一红外模块（14）检测到的修补装置与墙面距离，判定该距离是否为检测模块（801）预设的固定距离值，若是，则对充气泵（13）发送启动指令，若不是，则继续调整装置位置。

8.如权利要求7所述的一种房屋墙面的修补装置，其特征在于：所述检测模块（801）获取到墙面缺失部分的相关参数包括墙面缺失部分的最大高度值H、最大长度值L以及深度值D；

其中，最大高度值H和最大长度值L是通过摄像模块（15）获取，获取的过程为：对拍摄到的墙面缺失部分图像采用轮廓检测算法，根据图像中的边缘信息检测出轮廓，并返回一个包含轮廓点坐标的列表，利用垂直最大高度算法和水平最大长度算法遍历列表，以计算得到最大高度值H和最大长度值L，深度值D是通过第二红外模块（20）获取，获取的过程为：通过控制面板（8）对三轴驱动组件（6）发送启动指令，使得修整组件中的修整辊体（17）于墙面缺失部分的表面进行单次检测上移，第二红外模块（20）检测其到墙面之间的距离变化差值，该变化差值即为深度值D。

9.一种房屋墙面的修补方法，应用于权利要求8所述的一种房屋墙面的修补装置，其特征在于：所述修补方法包括如下步骤：步骤一、接通修补装置电源，所述检测模块（801）根据第一红外模块（14）检测到的修补装置与墙面距离，判定该距离是否为检测模块（801）预设的固定距离值，若是，则对充气泵（13）发送启动指令，使充气泵（13）完成对折叠内囊（12）充气，使得活动板（502）移动到固定的位置，完成对装置与墙体之间间隙的封堵，若不是，则继续调整装置位置，直至检测到的修补装置与墙面距离到达预设的固定距离值为止；

步骤二、所述修整组件上的摄像模块（15）对拍摄到的墙面缺失部分图像采用轮廓检测算法，根据图像中的边缘信息检测出轮廓，并返回一个包含轮廓点坐标的列表，利用垂直最大高度算法和水平最大长度算法遍历列表，以计算得到墙面缺失部分的最大高度值H和最大长度值L，所述控制面板（8）内置的控制芯片对三轴驱动组件（6）发送单次的控制指令，使得三轴驱动组件（6）带动修整组件贴附于缺失部分的墙面上，并在缺失部分的墙面上进行自下而上式的单次移动，此时的第二红外模块（20）检测其到墙面之间的距离变化差值，继而获取墙面缺失部分的深度值D；

步骤三、以最大高度值H、最大长度值L和深度值D为相关参数，搭建数据分析模型，依据对应的公式获取修整组件在Z轴上循环移动的次数T，修整组件在Z轴上进行上移后再下移到原位为单次循环，控制面板（8）依据输出的次数T指令，控制此时三轴驱动组件（6）中的纵向驱动件（601）进行T次上下式的移动，且上下移动的距离为最大高度值H；

步骤四、在所述修整组件进行上下移动的同时，送料组件（2）和位于过渡料槽（9）内的输料泵同步开启，使得位于装料槽（201）内用于修补墙面的物料被输送至修整辊体（17）表面，由于修整辊体（17）始终与墙面接触，使得物料被涂抹至墙面的缺失部分上，在修整辊体（17）上下移动的同时，刮板（18）将物料涂覆于墙面的缺失部分上。