CN205025113U - 激光摊铺整平机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了激光摊铺整平机器人，包括：激光控制系统、液压系统、遥控系统、整平头，行走系统，所述的应用激光控制系统实施整平功能，机械可以用于在铺设混凝土时对于高出设定置混凝土砂浆的部分机械可推平刮平，对于相对平整的混凝土砂浆面，机械的整平头设有，刮板、螺旋布料、高频振动板，机械施工状态下可以一次性完成施工。

Description

激光摊铺整平机器人

技术领域

本实用新型涉及一种集激光技术、遥控技术对混凝土摊铺整平一体的机械，具体涉及一种激光摊铺整平机器人。

背景技术

目前市面上摊铺材料采用方式大概分为下列几种：人工喷洒方式，标高填充方式或对于施工地面找平打磨后采用定高滚筒定高刮尺进行施工，后续再进行刮平处理，密实处理。摊铺材料的均匀及平整主要取决于施工人员的熟练及经验。基层混凝土平整度的整平，一般采用在基层找平后，再进行再次找平施工，从而降低抗压强度，容易产生分层，空鼓开裂现象。另外混凝土平整度的整平会采用立仓、分仓浇铸。在浇铸混凝土表面用靠尺进行刮平密实，工程完工后达不到预期的效果，并且不能一次性完成施工，工作效率低，人工成本高，施工标准低，无法满足地面功能性，装饰性及平整度需求。另外，对于钢筋网片结构的混凝土找平，普通的摊铺设备由于其自身重量过重，钢筋网片无法有效支撑摊铺设备。在这些情况背景下，轻量化的遥控摊铺整平机器人能充分发挥出一次摊平及在钢筋网片上操作的优势。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种激光摊铺整平机器人，其目的在于：适用于混凝土摊铺及在混凝土表面材料的布料摊铺和整平，并适用于钢筋网片等对机器总量有限制要求的施工区域。

本实用新型的技术解决方案：

激光摊铺整平机器人，包括：激光控制系统、液压系统、遥控系统、整平头、行走系统，所述激光控制系统包括整平激光发射器、横向激光发射器、激光接收器、横向激光接收器、LED灯、激光控制器；所述液压系统包括：液压油箱、液压油箱上方的铝镁合金罩壳、液压泵、比例阀组、液压行走马达、液压转向马达、螺旋布料、整平液压缸、横向调整液压缸、倾斜调整液压缸；所述遥控系统包括手持遥控器、遥控接收器、数字实时显示系统；所述整平头包括橡胶刮板、搅拌刮板、搅拌轴外罩、螺旋布料、高频振动板、倾斜传感器、振动马达；所述行走系统包括燃油发动机、四轮驱动液压泵、转向液压泵、无胎防滑轮。

所述的激光整平系统，由激光发射器架设在施工区域，发射高速旋转光束按照施工要求设定水平光束和倾斜不同角度光束及垂直光束，机械激光接收器分别安装于机械左右两个连接整平头的整平液压缸的活塞杆上端，整平液压缸与机械主结构架连接，活塞杆上端安装激光接收器，活塞杆下端与整平头连接，激光接收器将接收的信号传输到激光控制器，由激光控制器按照不同标高值输出不同电压值分别控制两组比例阀组，由比例阀调整液压流量及方向确保左右两个整平液压缸上端活塞杆安装的激光接收器所设定值与激光发射器发射的激光束值相同，激光控制器每秒数次跟踪调整，实现整平功能。

所述的整平头上安装倾斜传感器，机械工作状态下由倾斜传感器按整平头的不同姿态，输出模拟信号给控制器由控制器控制倾斜调整液压缸，倾斜调整液压缸缸体和机械主架连接，倾斜调整液压缸的活塞杆与整平头连接，机械行走俯仰曲线由倾斜调整液压缸的活塞杆伸缩调整，确保整平头与设定值平行工作。

所述的整平头和机械主架连接之间设有横向调整液压缸，通过横向激光发射器来设定摊铺轨迹路径。机械工作状态由整平头安装的横向激光接收器将采集到的信号反馈给激光控制器，在由激光控制器控制液压比例阀，由液压比例阀控制横向调整液压缸进行左右和横向调整，再由整平头的横向激光接收器进行信息反馈给激光控制器，实现横向跟踪调节，给予机械行走路径补偿。

所述的遥控驾驶操作，以燃油机器机为主动力，液压驱动，由设备操作者通过遥控器对设备进行行走控制，操作者可以通过目视摊铺地面状况进行行走速度及方向控制，也可以根据激光传感器采集到的数据（反馈到遥控器液晶界面）进行遥控控制。遥控器发出的遥控信号通过控制器处理后，直接反馈给液压系统做出相应的动作驱动机器行走。设备驱动轮为前后两组，四轮独立驱动，后轮转向。轮胎采用无胎防滑骨架轮胎，行走后混凝土面不会产生压痕，同时能有效避免混凝土中石块的位移而导致混凝土搅拌均匀度变差。在设备摊铺过程中，其摊铺主要由激光控制标高整平。通过激光控制系统操控的设备可用于不同工序施工，如在铺设混凝土时对于高出设定置混凝土砂浆的部分机械可用于推平刮平，取代传统人工使用铁锹铁耙的高强度施工，对于相对平整的混凝土面，设备整平头设有刮板，在工作状态下对于高出设定值进行去除，同时在刮平后的混凝土整平头有螺旋布料确保混凝土内骨料石籽的均匀度，提高混凝土地面强度及后续抛光装饰性能，再由机械的高频振动板进行混凝土高频振动密实作业，提高混凝土的密实性能和表面强度。

所述整平头与机械的两端整平液压缸连接，整平液压缸活塞杆上端装有激光接收器，机器人工作时，激光接收器将采集到的信号反馈给激光控制器，再由激光控制器控制液压比例阀，液压比例阀控制整平液压缸活塞杆上下调整，液压缸活塞杆上的整平激光接收信息反馈于激光控制器，实时跟踪调节。整平液压缸活塞杆下端与整平头连接，以每秒数次频率调整整平头与激光发射器误差值，确保整平头与设定值的平整度。

所述激光发射器可发射一定直径的基准圆平面（水平光束），通过调整也可发射基准坡度（倾斜光束）基面光束。激光发射器的光束首先被安装于机械上调整液压缸上端活塞杆的激光接收器检测，确定此时设定值与激光接收器设定中心控制值的点间的相对距离，向激光控制器发出调整信号由激光控制器按照不同标高值输出不同电压值分别控制两组液压比例阀；再由液压比例阀调整，调整液压缸的升降，实时跟踪调整；整平头与调整液压缸活塞杆下端连接实现整平功能，便于施工水平地坪及有坡度的3D地坪，解决传统施工技术问题。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过整平机器人施工有效提升机械化程度，同时可以通过遥控器手动控制和自动控制，减小了工人的劳动强度，实现了对地坪的摊铺整平工作的智能化自动化工作，提高了施工标准及工作效率。

附图说明

图1:本实用新型结构原理示意图；

图2:本实用新型内部结构示意图；

图3:本实用新型遥控器示意图。

其中：1—激光接收器、2—活塞杆、3—液压缸、4—LED灯、5—倾斜传感器、6—搅拌轴外罩、7—整平头、8—振动马达、9—橡胶刮板、10—搅拌刮板、11—防滑骨架轮胎、12—液压油箱、13—铝镁合金罩壳、14—遥控器、15—激光发射器、16—三脚架、17—激光控制器、18—遥控接收器、19—比例阀组、20—液压泵、21—燃油发动机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来对本实用新型做进一步描述：

如图1至3所示，激光摊铺整平机器人，包括：激光控制系统、液压系统、遥控系统、行走系统和整平头7，所述激光控制系统包括激光发射器15、激光接收器1、LED灯、激光控制器17和三角架16；所述液压系统包括：液压油箱12、液压油箱上方的铝镁合金罩壳13、液压泵20、比例阀组19、液压行走马达、液压转向马达、螺旋布料、整平液压缸、横向调整液压缸、倾斜调整液压缸；所述遥控系统包括手持遥控器14、遥控接收器18、数字实时显示系统；所述整平头包括橡胶刮板9、搅拌刮板10、搅拌轴外罩6、螺旋布料、高频振动板、倾斜传感器5、振动马达8；所述行走系统包括燃油发动机21、四轮驱动液压泵、转向液压泵、无胎防滑轮11。

所述的激光整平系统，由激光发射器架设在施工区域，发射高速旋转光束按照施工要求设定水平光束和倾斜不同角度光束及垂直光束，机械激光接收器1分别安装于机械左右两个连接整平头7的整平液压缸3的活塞杆2上端，整平液压缸3缸体与机械主架13连接，活塞杆2上端安装激光接收器1，活塞杆2下端与整平头7连接，激光接收器1将接收的信号传输到激光控制器，由激光控制器按照不同标高值输出不同电压值分别控制两组比例阀组，由比例阀组调整液压流量及方向确保左右两个整平液压缸3上端活塞杆2安装的激光接收器1所设定值与激光发射器1发射的激光束值相同，激光控制器17每秒数次跟踪调整，实现整平功能。

所述的遥控操作，机械主架上面设有遥控接收器18，遥控接收器18与比例液压阀19之间连接通信，通过控制行走轮11驱动液压马达的流量及方向来实现机器的前后、左右以及速度快慢的调节。设备驱动轮为前后两组，四轮独立驱动，后轮转向。轮胎采用无胎防滑骨架轮胎11，行走后混凝土面不会产生压痕，同时能有效避免混凝土中石块的位移而导致混凝土搅拌均匀度变差。操作工人通过操作手持遥控器发出机器行走指令。机器人以燃油发动机21为主动力，液压驱动，由激光控制标高整平，设备主要由激光控制系统控制，机械可用于不同工序施工，如在铺设混凝土时对于高出设定置混凝土砂浆的部分机械可用于推平刮平，取代传统人工使用铁锹铁耙的高强度施工，对于相对平整的混凝土面，整平头7设有搅拌刮板10在工作状态下对于高出设定值进行去除，同时在刮平后的混凝土整平头7有螺旋布料确保混凝土内骨料石籽的均匀度，提高混凝土地面强度及后续抛光装饰性能。再由机械的高频振动马达8进行混凝土高频振动密实作业，提高混凝土的密实性能，及提高表面强度。

激光发射器15设置在三脚架16上，可发射一定直径的基准圆平面（水平光束），通过调整也可发射基准坡度（倾斜光束）机械可按照激光发射器发射的（水平光束）或（倾斜光束）。激光发射器15的光束首先被安装于机械上调整液压缸上端活塞杆的激光接收器1检测，确定此时设定值与激光接收器设定中心控制值的点间的相对距离，向激光控制器发出调整信号由激光控制器17按照不同标高值输出不同电压值分别控制两组液压比例阀。再由液压比例阀调整，调整液压缸的升降，实行跟踪调整。整平头7与调整液压缸活塞杆下端连接实现整平功能，便于施工水平地坪及有坡度的3D地坪，解决传统施工技术问题。

综上，本实用新型达到预期目的。

Claims (7)

1.激光摊铺整平机器人，其特征在于：包括激光控制系统、液压系统、遥控系统、整平头、行走系统，所述激光控制系统包括：整平激光发射器、横向激光发射器、激光接收器、横向激光接收器、激光控制器；所述液压系统包括：液压泵、比例阀组、液压行走马达、液压转向马达、螺旋布料、整平液压缸、横向调整液压缸、倾斜调整液压缸；所述遥控系统包括手持遥控器、遥控接收器、数字实时显示系统；所述整平头包括：刮板、螺旋布料、高频振动板、倾斜传感器、振动马达；所述行走系统包括，汽油发动机、四轮驱动液压泵、转向液压泵、无胎防滑轮。

2.根据权利要求1所述的激光摊铺整平机器人，其特征在于：所述整平头安装倾斜传感器，输出模拟信号给控制器，由控制器控制倾斜调整液压缸，倾斜调整液压缸缸体和机械主架连接，倾斜调整液压缸的活塞杆与整平头连接，通过倾斜调整液压缸的活塞杆伸缩调整，机械行走俯仰曲线由倾斜调整液压缸调整，确保整平头与设定值平行工作。

3.根据权利要求1所述的激光摊铺整平机器人，其特征在于：所述遥控行走系统以汽油机为主动力，液压驱动，由设备操作者通过遥控器对设备进行行走控制，遥控器发出的遥控信号通过控制器处理后，直接反馈给液压系统做出相应的动作驱动机器行走，设备驱动轮为前后两组，四轮独立驱动，后轮转向，轮胎采用无胎防滑骨架轮胎，行走后混凝土面不会产生压痕，同时能有效避免混凝土中石块的位移，导致混凝土搅拌均匀度变差。

4.根据权利要求1所述的激光摊铺整平机器人，其特征在于：所述整平头和机械主架连接之间设有横向调整液压缸，通过横向激光发射器来设定摊铺轨迹路径。

5.根据权利要求1所述的激光摊铺整平机器人，其特征在于：所述行走轮采用无胎防滑骨架轮。

6.根据权利要求1所述的激光摊铺整平机器人，其特征在于：所述整平液压缸活塞杆下端与整平头连接，以每秒数次频率调整整平头与激光发射器误差值，确保整平头与设定值平整度。

7.根据权利要求1所述的激光摊铺整平机器人，其特征在于：所述激光发射器的光束首先被安装与机械上调整液压缸上端活塞杆的激光接收器检测，确定此时设定值与激光接收器设定中心控制值的点间的相对距离，向激光控制器发出调整信号，由激光控制器按照不同标高值输出不同电压值分别控制两组液压比例阀组。