CN215094788U - 一种自动凿毛设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑机械技术领域，公开一种自动凿毛设备，包括自动凿毛装置和移动底盘，移动底盘包括底盘本体，自动凿毛装置设置于底盘本体上，移动底盘用于驱动自动凿毛装置在施工面上自主移动，自动凿毛装置包括：凿毛机构，用于在施工面上凿毛；横移驱动机构，与凿毛机构传动连接，用于驱动凿毛机构沿垂直于施工前进方向的方向横移；以及进给驱动机构，与凿毛机构传动连接，用于调整凿毛机构凿入施工面的深度。该自动凿毛设备能够实现自动凿毛，改善施工质量、提高施工效率以及降低施工成本。

Description

一种自动凿毛设备

技术领域

本实用新型涉及建筑机械技术领域，尤其涉及一种自动凿毛设备。

背景技术

在建筑领域中，结构层墙、柱区域混凝土施工的新老结合处必须凿毛，以增加新老混凝土结合面的强度，凿毛的施工要求是清除浮浆、松动石子、软弱混凝土土层，目前凿毛基本采用人工进行施工。

人工施工一般使用凿子、手持电镐或者手持式气动凿毛机进行作业，由于工人的施工水平参差不齐，质量不容易把控；而且作业时间不固定，经常凌晨作业，施工质量监管困难；施工废料扬起粉尘，对工人健康有一定的危害；劳动强度大，随着劳动力的短缺，用人成本和管理成本逐步提高。

因此亟需一种自动凿毛设备，克服人工施工带来的上述问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种自动凿毛设备，能够实现自动凿毛，改善施工质量、提高施工效率以及降低施工成本。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种自动凿毛设备，包括自动凿毛装置和移动底盘，所述移动底盘包括底盘本体，所述自动凿毛装置设置于所述底盘本体上，所述移动底盘用于驱动自动凿毛装置在施工面上自主移动，所述自动凿毛装置包括：凿毛机构，用于在施工面上凿毛；横移驱动机构，与所述凿毛机构传动连接，用于驱动所述凿毛机构沿垂直于施工前进方向的方向横移；以及进给驱动机构，与所述凿毛机构传动连接，用于调整所述凿毛机构凿入施工面的深度。

具体地，自动凿毛设备中的自动凿毛装置在移动底盘的驱动下沿施工面前进，其上的凿毛机构在进给驱动机构的驱动下调整凿入施工面的深度。一方面，由于楼面上往往会有钢筋从下往上凸出，凿毛机构需要在钢筋之间的间隙施工，而由于钢筋之间的间隙大小不一，因此钢筋之间的凿毛路径的位置和数量也不尽相同，横移驱动机构能够驱动凿毛机构沿垂直于施工直线的方向横移，调整凿毛路径的位置和数量，以适应钢筋之间大小不一的间隙，减少自动凿毛设备整体横移的次数，相比通过移动底盘带动自动凿毛装置横移的效率更高、能耗更低；另一方面，移动底盘由于自身整体结构的限制，难以到达楼面的边缘区域施工，而横移驱动机构的设置能够直接驱动凿毛机构到达楼面的边缘区域，使得自动凿毛设备的施工区域能够覆盖楼面的边缘区域。综上，自动凿毛设备能够实现自动凿毛，改善施工质量、提高施工效率以及降低施工成本。

作为自动凿毛设备的一个可选的技术方案，所述自动凿毛装置还包括第一测距组件，所述第一测距组件用于检测在施工前进方向上的障碍物，所述横移驱动机构能够驱动所述第一测距组件与所述凿毛机构同步横移，且记录所述第一测距组件先后两次检测到障碍物期间所述横移驱动机构的横移步数。

作为自动凿毛设备的一个可选的技术方案，所述自动凿毛装置还包括第二测距组件，所述第二测距组件用于检测其与施工面之间的距离，所述进给驱动机构能够驱动所述第二测距组件与所述凿毛机构同步移动。

作为自动凿毛设备的一个可选的技术方案，所述自动凿毛装置还包括：固定架，固定连接于所述底盘本体上；活动架，所述活动架与所述固定架沿水平方向滑动连接，所述凿毛机构通过安装臂与所述活动架连接，所述横移驱动机构能够驱动所述活动架相对所述固定架滑动，以带动所述凿毛机构同步横移。

作为自动凿毛设备的一个可选的技术方案，所述安装臂的一端与所述活动架绕水平方向铰接，所述凿毛机构安装于所述安装臂上，所述自动凿毛装置还包括：角度调节机构，一端与所述活动架铰接，所述角度调节机构的另一端与所述安装臂铰接，所述角度调节机构能够通过直线伸缩运动驱动所述安装臂绕水平铰接轴摆动。

作为自动凿毛设备的一个可选的技术方案，所述进给驱动机构包括：进给驱动件，所述进给驱动件的本体固定安装于所述安装臂上；进给座，与所述进给驱动件的输出端连接，所述凿毛机构安装于所述进给座上，所述进给驱动件能够驱动所述进给座沿所述安装臂的延伸方向移动，以调整所述凿毛机构的凿毛进给量。

作为自动凿毛设备的一个可选的技术方案，所述进给座与所述凿毛机构之间通过缓冲件连接，所述缓冲件用于减少所述凿毛机构与所述进给座之间的震动传递。

作为自动凿毛设备的一个可选的技术方案，所述移动底盘还包括避障组件，所述避障组件设于所述底盘本体上，所述避障组件用于检测所述底盘本体周边的障碍物。

作为自动凿毛设备的一个可选的技术方案，所述移动底盘还包括激光雷达，所述激光雷达设于所述底盘本体上，所述激光雷达用于扫描所述底盘本体周边的场景。

作为自动凿毛设备的一个可选的技术方案，所述移动底盘还包括两个舵轮和两个转向轮，所述舵轮和所述转向轮沿所述底盘本体的周向交错设置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的自动凿毛设备中的自动凿毛装置在移动底盘的驱动下沿施工面前进，其上的凿毛机构在进给驱动机构的驱动下调整凿入施工面的深度。一方面，由于楼面上往往会有钢筋从下往上凸出，凿毛机构需要在钢筋之间的间隙施工，而由于钢筋之间的间隙大小不一，因此钢筋之间的凿毛路径的位置和数量也不尽相同，横移驱动机构能够驱动凿毛机构沿垂直于施工直线的方向横移，调整凿毛路径的位置和数量，以适应钢筋之间大小不一的间隙，减少自动凿毛设备整体横移的次数，相比通过移动底盘带动自动凿毛装置横移的效率更高、能耗更低；另一方面，移动底盘由于自身整体结构的限制，难以到达楼面的边缘区域施工，而横移驱动机构的设置能够直接驱动凿毛机构到达楼面的边缘区域，使得自动凿毛设备的施工区域能够覆盖楼面的边缘区域。综上，自动凿毛设备能够实现自动凿毛，改善施工质量、提高施工效率以及降低施工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的自动凿毛设备的结构示意图；

图2是本实用新型提供的自动凿毛设备的作业流程图。

图中：

100、自动凿毛装置；1、凿毛机构；11、凿毛镐头；2、横移驱动机构；21、滑轨滑块组件；31、进给驱动件；32、进给座；4、角度调节机构；51、第一测距组件；52、第二测距组件；6、缓冲件；10、固定架；20、活动架；30、安装臂；

200、移动底盘；201、底盘本体；202、超声波传感器；203、避障雷达；204、激光雷达；205、舵轮；206、转向轮；207、电控箱。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种自动凿毛设备，用于在施工面上凿毛，自动凿毛设备包括自动凿毛装置100和移动底盘200，移动底盘200包括底盘本体201，自动凿毛装置100设置于底盘本体201上，移动底盘200用于驱动自动凿毛装置100在施工面上自主移动，自动凿毛装置100包括凿毛机构1、横移驱动机构2和进给驱动机构。凿毛机构1用于在施工面上凿毛；横移驱动机构2与凿毛机构1传动连接，用于驱动凿毛机构1沿垂直于施工前进方向的方向横移；进给驱动机构与凿毛机构1传动连接，用于调整凿毛机构1凿入施工面的深度。

具体而言，本实施例提供的自动凿毛设备中的自动凿毛装置100在移动底盘200的驱动下沿施工面前进，其上的凿毛机构1在进给驱动机构的驱动下调整凿入施工面的深度。一方面，由于楼面上往往会有钢筋从下往上凸出，凿毛机构1需要在钢筋之间的间隙施工，而由于钢筋之间的间隙大小不一，因此钢筋之间的凿毛路径的位置和数量也不尽相同，横移驱动机构2能够驱动凿毛机构1沿垂直于施工直线的方向横移，调整凿毛路径的位置和数量，以适应钢筋之间大小不一的间隙，减少自动凿毛设备整体横移的次数，相比通过移动底盘200带动自动凿毛装置100横移的效率更高、能耗更低；另一方面，移动底盘200由于自身整体结构的限制，难以到达楼面的边缘区域施工，而横移驱动机构2的设置能够直接驱动凿毛机构1到达楼面的边缘区域，使得自动凿毛设备的施工区域能够覆盖楼面的边缘区域。综上，自动凿毛设备能够实现自动凿毛，改善施工质量、提高施工效率以及降低施工成本。

可选的，凿毛机构1采用电镐，电镐的输出端连接凿毛镐头11，以实现凿毛功能。当然，凿毛机构1也可以采用风镐等其它凿毛工具。

可选的，自动凿毛装置100还包括固定架10和活动架20，固定架10固定连接于底盘本体201上，活动架20与固定架10沿水平方向滑动连接，凿毛机构1通过安装臂30与活动架20连接，横移驱动机构2能够驱动活动架20相对固定架10滑动，以带动凿毛机构1同步横移。具体而言，横移驱动机构2包括横移驱动件和齿轮齿条传动组件，横移驱动件安装于活动架20上，其采用伺服电机，其输出端与齿轮齿条传动组件中的传动齿轮连接；齿轮齿条传动组件中的传动齿条沿横移方向设置于固定架10上，传动齿轮与传动齿条啮合传动连接。在横移驱动件的驱动下，横移驱动件本体与活动架20一并横移，带动凿毛机构1随之横移。

可选的，自动凿毛装置100还包括滑轨滑块组件21，滑轨滑块组件21包括滑动连接的滑轨和滑块，滑轨与传动齿条同向延伸并设置于固定架10上，滑块与活动架20固定连接，滑轨滑块组件21为活动架20相对固定架10的滑动提供导向作用。

优选的，滑轨滑块组件21设有两组，两组滑轨滑块组件21分别设于齿轮齿条传动组件的上下两侧。

可选的，进给驱动机构包括进给驱动件31和进给座32，进给驱动件31的本体固定安装于安装臂30的上端面上，安装臂30上设有贯穿其上下端面的让位槽，进给座32穿设于让位槽中，且与进给驱动件31的输出端连接，凿毛机构1安装于进给座32上，凿毛机构1位于安装臂30的下方，进给驱动件31能够驱动进给座32沿安装臂30的延伸方向移动，以调整凿毛机构1的凿毛进给量。

优选的，进给驱动件31采用伺服电缸，能够推动凿毛机构1精确且稳定地沿直线移动。在其它实施例中，进给驱动件31也可以采用气缸、油缸等其它直线驱动件。

可选的，进给座32与凿毛机构1之间通过缓冲件6连接，缓冲件6用于减少凿毛机构1与进给座32之间的震动传递。缓冲件6可采用现有技术中的隔振器，其具体结构在此不再赘述。

可选的，自动凿毛装置100还包括第一测距组件51，第一测距组件51用于检测在施工前进方向上的障碍物，第一测距组件51安装于安装臂30的下方，横移驱动机构2能够驱动第一测距组件51与凿毛机构1同步横移。

可选的，自动凿毛装置100还包括第二测距组件52，第二测距组件52安装于安装臂30的下方，第二测距组件52用于检测其与施工面之间的距离，在作业时进给驱动机构驱动第二测距组件52与凿毛机构1同步移动，第二测距组件52实时测量凿毛机构1的凿入深度，在转移时保证凿毛机构1与地面保持足够的安全间隙。

进一步的，第一测距组件51与第二测距组件52均通过同一个安装板安装于安装臂30的下方，其中第一测距组件51水平朝前设置，第二测距组件52水平朝下设置。

优选的，第一测距组件51与第二测距组件52均采用激光测距传感器，该激光测距传感器从传感器探头起的测量范围为60毫米至5000毫米，在1米以内且响应时间1000毫秒以内时，检测精度为±3毫米，在太阳光非直接照射传感器的受光面的场合下，环境光照为100000勒克斯。

第一测距组件51与横移驱动机构2配合工作，在施工前测量地面裸露的钢筋之间的间隙大小，横移驱动机构2通过驱动钢筋识别机构横移，使钢筋识别机构先后检测到两根相邻的钢筋，并通过记录横移驱动机构2的横移步数记录钢筋之间的实际距离，当实际距离大于预设距离时，横移驱动机构2驱动凿毛机构1往反方向移动一定距离后，凿毛装置进入两根钢筋之间的间隙中凿毛。

优选的，预设距离的大小等于凿毛机构1的宽度加上两倍安全距离的大小，在本实施例中，安全距离的大小为5毫米。

进一步的，安装臂30的一端与活动架20绕水平方向铰接，凿毛机构1安装于安装臂30。自动凿毛装置100还包括角度调节机构4，角度调节机构4的一端与活动架20铰接，角度调节机构4的另一端与安装臂30铰接，角度调节机构4能够通过直线伸缩运动驱动安装臂30绕水平铰接轴摆动。角度调节机构4用于调节凿毛机构1与施工面之间的角度，以根据电镐的作业情况调整凿入角度。

可选的，角度调节机构4采用直线伸缩螺杆，当然，在其它实施例中，角度调节机构4也可以采用电缸、油缸等其它直线驱动件。

可选的，移动底盘200还包括避障组件，避障组件设于底盘本体201上，避障组件用于检测底盘本体201周边的障碍物。

进一步的，避障组件包括超声波传感器202和避障雷达203，底盘本体201至少相对的两个侧边上均设有超声波传感器202，底盘本体201的至少一个角上均设有避障雷达203，超声波传感器202与避障雷达203共同检测底盘本体201周边的障碍物。

可选的，移动底盘200还包括激光雷达204，激光雷达204设于底盘本体201上，激光雷达204用于扫描底盘本体201周边的场景，以建立实时地图，通过对比BIM地图(基本信息地图)，确定自动凿毛设备的实时工作位置，并根据提前规划的工作路径进行导航。

可选的，移动底盘200还包括两个舵轮205和两个转向轮206，舵轮205和转向轮206沿底盘本体201的周向交错设置。双舵轮205和双转向轮206的设置使得移动底盘200可沿任意水平方向移动，也可以原地旋转以调整姿态。

可选的，底盘本体201上还设有电控箱207，电控箱207内包括电池和控制柜，电池为自动凿毛设备上的各个用电部件提供电能，控制柜内设有控制模块，控制模块装载有控制程序，控制模块与自动凿毛设备上的各个驱动件及检测件电连接，以控制各个驱动件执行相应的动作。电控箱207设置为密封结构，具有防雨防尘的功能，固定架10与电控箱207的侧壁固定连接。

如图2所示，自动凿毛设备的工作流程如下：

自动凿毛设备通过BIM定位导航至凿毛起点；

激光雷达204扫描周围环境，判断是否存在障碍物，若存在，等待人工移除障碍物，若不存在，执行下一步；

自动凿毛设备移动至凿毛作业点；

自动凿毛设备调整位置至初始凿毛姿态；

第一测距组件51检测实时位置，确定凿毛间距和凿毛位置；

凿毛机构1对地面进行凿毛作业，直至该位置凿毛完成，判断是否为拐角；

若是拐角，通过BIM定位导航至另一区域点位进行凿毛；

若不是拐角，通过BIM定位导航至区域内的下一凿毛位置进行凿毛。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种自动凿毛设备，其特征在于，包括自动凿毛装置(100)和移动底盘(200)，所述移动底盘(200)包括底盘本体(201)，所述自动凿毛装置(100)设置于所述底盘本体(201)上，所述移动底盘(200)用于驱动自动凿毛装置(100)在施工面上自主移动，所述自动凿毛装置(100)包括：

凿毛机构(1)，用于在施工面上凿毛；

横移驱动机构(2)，与所述凿毛机构(1)传动连接，用于驱动所述凿毛机构(1)沿垂直于施工前进方向的方向横移；以及

进给驱动机构，与所述凿毛机构(1)传动连接，用于调整所述凿毛机构(1)凿入施工面的深度。

2.根据权利要求1所述的自动凿毛设备，其特征在于，所述自动凿毛装置(100)还包括第一测距组件(51)，所述第一测距组件(51)用于检测在施工前进方向上的障碍物，所述横移驱动机构(2)能够驱动所述第一测距组件(51)与所述凿毛机构(1)同步横移，且记录所述第一测距组件(51)先后两次检测到障碍物期间所述横移驱动机构(2)的横移步数。

3.根据权利要求1所述的自动凿毛设备，其特征在于，所述自动凿毛装置(100)还包括第二测距组件(52)，所述第二测距组件(52)用于检测其与施工面之间的距离，所述进给驱动机构能够驱动所述第二测距组件(52)与所述凿毛机构(1)同步移动。

4.根据权利要求1所述的自动凿毛设备，其特征在于，所述自动凿毛装置(100)还包括：

固定架(10)，固定连接于所述底盘本体(201)上；

活动架(20)，所述活动架(20)与所述固定架(10)沿水平方向滑动连接，所述凿毛机构(1)通过安装臂(30)与所述活动架(20)连接，所述横移驱动机构(2)能够驱动所述活动架(20)相对所述固定架(10)滑动，以带动所述凿毛机构(1)同步横移。

5.根据权利要求4所述的自动凿毛设备，其特征在于，所述安装臂(30)的一端与所述活动架(20)绕水平方向铰接，所述凿毛机构(1)安装于所述安装臂(30)上，所述自动凿毛装置(100)还包括：

角度调节机构(4)，一端与所述活动架(20)铰接，所述角度调节机构(4)的另一端与所述安装臂(30)铰接，所述角度调节机构(4)能够通过直线伸缩运动驱动所述安装臂(30)绕水平铰接轴摆动。

6.根据权利要求4所述的自动凿毛设备，其特征在于，所述进给驱动机构包括：

进给驱动件(31)，所述进给驱动件(31)的本体固定安装于所述安装臂(30)上；

进给座(32)，与所述进给驱动件(31)的输出端连接，所述凿毛机构(1)安装于所述进给座(32)上，所述进给驱动件(31)能够驱动所述进给座(32)沿所述安装臂(30)的延伸方向移动，以调整所述凿毛机构(1)的凿毛进给量。

7.根据权利要求6所述的自动凿毛设备，其特征在于，所述进给座(32)与所述凿毛机构(1)之间通过缓冲件(6)连接，所述缓冲件(6)用于减少所述凿毛机构(1)与所述进给座(32)之间的震动传递。

8.根据权利要求1至7任一项所述的自动凿毛设备，其特征在于，所述移动底盘(200)还包括避障组件，所述避障组件设于所述底盘本体(201)上，所述避障组件用于检测所述底盘本体(201)周边的障碍物。

9.根据权利要求1至7任一项所述的自动凿毛设备，其特征在于，所述移动底盘(200)还包括激光雷达(204)，所述激光雷达(204)设于所述底盘本体(201)上，所述激光雷达(204)用于扫描所述底盘本体(201)周边的场景。

10.根据权利要求1至7任一项所述的自动凿毛设备，其特征在于，所述移动底盘(200)还包括两个舵轮(205)和两个转向轮(206)，所述舵轮(205)和所述转向轮(206)沿所述底盘本体(201)的周向交错设置。

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