TWI428586B - 牆面檢測設備 - Google Patents

Description

牆面檢測設備

本揭示內容是有關於一種檢測設備，且特別是有關於一種偵測牆面外觀狀態之牆面檢測設備。

為了因應現代人對於外觀的要求，許多樓房的外牆不再是僅以油漆塗覆，而改由樣式多變、尺寸各異的磁磚美化。然而磁磚貼覆於大樓外牆面，經過長期的風吹日曬雨淋或有感地震後，磁磚容易產生裂縫，進而產生意外剝落，對於大樓底下活動之人車安全造成極大威脅。因此，需要定時對於樓房外牆面之進行檢測，並適時修復，以防止磁磚剝落造成之危險。

以往對於樓房外牆面定期檢測之作法多為檢測人員直接搭乘吊籠垂降於樓房之外牆面進行。然而，隨著時代越來越進步，人口密度越來越高，都市叢林中的高樓大廈也越來越多，此種人工檢測的方式已不符合現今需求。

再者，以人力進行外牆面定期檢測時，容易有錯漏之處，較為細小之裂縫無法直接以肉眼判斷，需搭配牆面之物理特性進行檢測，例如，具有裂痕之牆面被敲擊時所發出之回音不同，檢測人員可逐一以工具敲擊牆面來檢知細小之裂縫。但單靠人力有時也並無法分辨極為細微之回音差異。因此，目前若仍單以人力進行高樓大廈外牆面之定期檢測，不僅需耗費大量之人力成本，且既費時又費力。

此外，以吊籠垂降的方式，檢測人員意外掉落或高空掉落設備的意外時有所聞。因此，檢測人員以吊籠垂降進行檢測時之安全也是一大問題。

綜上所述，本揭示內容的目的就是在提供一種牆面檢測設備，自動化檢測牆面外觀狀態。

依照本揭示內容一實施方式，一種牆面檢測設備包含本體、輔助裝置、支撐裝置、清洗裝置、定位裝置、偵測裝置與取樣裝置。其中輔助裝置連接帶動本體昇降。支撐裝置位於本體之朝牆面的一側，以維持本體與牆面的距離。清洗裝置則裝設於本體內，且朝牆面噴灑液體；定位裝置裝設於本體上，其中定位裝置具有一部份延伸朝向牆面，以將本體定位在牆面。以及，偵測裝置與取樣裝置裝設於本體上，且電性連接至輔助裝置，其中偵測裝置具有一部份裸露且朝向牆面，以偵測牆面。

上述偵測裝置具有面對牆面之鏡頭。鏡頭設置於本體上，且電性連接至輔助裝置。

上述偵測裝置具有擊錘與集音器。其中，擊錘設置於本體上，且電性連接至輔助裝置，使擊錘受控朝牆面敲擊。而集音器設置於本體上，且收集擊錘敲擊產生的聲音。

上述牆面檢測設備包含分析電腦，以自動分析檢測訊息。分析電腦裝設於輔助裝置內。或者是，由輔助裝置向外連接至遠端分析電腦。而前述外觀檢測與敲擊辨識之資訊藉由分析電腦進行記錄、比對及判斷。

利用本揭示內容之牆面檢測設備之優點在於可自動化檢測牆面外觀狀態，省去大量人力成本與時間成本。再者，利用本揭示內容之牆面檢測設備可同時利用外觀檢測、敲擊辨識與採樣分析，多重方式來檢測牆面之狀態。

請參照第1圖，其繪示根據本揭示內容一實施方式的一種牆面檢測設備立體示意圖。牆面檢測設備100具有本體110、輔助裝置120、若干支撐裝置130、清洗裝置140、若干定位裝置150、偵測裝置160、採樣裝置170與超音波檢測裝置180。

本體100內部具有容置空間，且於面對牆面之本體表面112上具有噴水口114與開口116，以及相鄰表面112之側面113上具有樣品取出口118。

輔助裝置120具有箱體121、馬達、供電器與捲線器。馬達、供電器與捲線器皆設置於箱體121內。上述馬達、供電器與捲線器為一般習知之裝置，因此並未於圖中繪示。供電器與馬達電性連接，且供電器透過電線126與本體110電性連接，作為本體110上各裝置之電源。捲線器與馬達電性連接，且捲線器上捲有鋼索122，輔助裝置120以鋼索122與本體110連接。因此，輔助裝置120以馬達帶動捲線器，進而以鋼索122使本體110在牆面上昇降。

輔助裝置120內也可設置有水箱(未繪示)，以水管128與清洗裝置140連接，作為清洗裝置140之水源。且如第1圖所示，電線126與水管128分設於輔助裝置120之箱體兩邊，並分別連接至本體110之兩邊。

前述輔助裝置120內更可包括一分析電腦。或者是，由前述輔助裝置120將檢測訊息傳遞至一向外連接之遠端分析電腦；藉此遠端分析電腦快速確實分析檢測結果。上述分析電腦為一般習知之裝置，並未於圖中繪示。

此外，輔助裝置120之箱體兩側可具有支架124，使輔助裝置120固定在建築物上。另輔助裝置120可進一步配合滑輪組200來使本體110在牆面上升降位移。滑輪組200以支架220固定於建築物上，並具有至少一滑輪210軸設於支架上。藉由滑輪210之轉動幫助輔助裝置120中之鋼索122帶動本體110在牆面上升降。再者，也可於滑輪210上方增設擋輪212，以避免鋼索122從滑輪210上脫落(如第4圖所示)。

支撐裝置130為柱狀，設置於本體表面112之週邊適當位置，如本體表面112之四角落，以使本體110於移動過程中與牆面保持一定距離，防止本體110與牆面碰撞造成本體110與牆面之損害。此外，可於支撐裝置130之柱狀端面上黏貼軟墊132，以避免本體110於移動過程中，因支撐裝置130碰撞牆面，而造成牆面之二次損壞。

接著，請同時參照第1圖與第2圖。第2圖係繪示第1圖之牆面檢測設備之本體側面示意圖。清洗裝置140設置於本體110內。清洗裝置140具有至少一噴頭142，位於本體110之噴水口114。例如，如第1圖所示，於噴水口114處設置數個噴頭142。再者，如第2圖所示，噴頭142以水管128與一水源連通。水源可為設置於輔助裝置120內之水箱，或者是，一外接水源。此外，噴頭142也可與前述之輔助裝置120中之馬達電性連接，使噴頭142受控於馬達，並在噴水口114處左右位移，以大範圍的噴洗牆面。噴頭142所噴出之液體經噴水口114噴灑至牆面上，以於偵測牆面外觀狀態前先清洗牆面。

前述水源可為提供有色液體。因此，若牆面上具有裂縫，則有色液體會滲入裂縫內形成標記，使後續維修人員輕易發現裂縫所在，使清洗裝置140同時兼具清洗與標記之作用。

接著，請繼續同時參照第1圖與第2圖。定位裝置150裝設於本體110上，且定位裝置150具有一部份由本體表面112伸出朝向牆面。如第2圖所示，定位裝置150具有吸盤152、壓缸154與壓縮機158。定位裝置150之壓縮機158以電線126電性連接至輔助裝置120，且吸盤152裝設於壓缸154之外端以與壓縮機158連接。或者是，壓縮機158設置於輔助裝置120內，再以氣管與壓缸154連接。因此，壓縮機158以壓缸154帶動吸盤152，使吸盤152由本體表面112伸出，進而使吸盤152抵住牆面而將本體110定位於定點。上述壓縮機158可為氣壓式或液壓式壓縮機。

或者是，定位裝置150為具有吸盤152與一伸縮桿(未繪示)。伸縮桿一端與吸盤152連接，且配合適當之控制裝置控制伸縮桿之伸縮，使伸縮桿控制吸盤152從本體表面112伸出。

此外，如第1圖所示，吸盤152之內面可再設置數個小吸盤156。在吸盤152內設置數個小吸盤156可增加吸盤152真空吸附的數目，進而增加吸力，減少意外脫落的機會，使本體110更加穩固的定位於定點。再者，有時牆面上舖設有磁磚，小吸盤156也可減少吸盤152吸附範圍過大而覆蓋至磁磚間縫隙的機會。且由於磁磚尺寸有大有小，尤其是當以吸盤152吸附至磁磚面積較吸盤152面積小時，無可避免吸盤152之吸附範圍會覆蓋至磁磚間縫隙，使得吸盤152無法達到真空吸附，導致吸力不足。因此，於吸盤152之內面設置數個小吸盤156可使本揭示內容之牆面檢測設備適於定位於各式磁磚尺寸的牆面上。

另外，於定位前先以前述清洗裝置140清洗牆面，除洗去牆面上之髒污外，也同時藉由清洗時提高牆面的溼潤度，藉以增加吸盤152與磁磚間的密合度，提昇吸盤152的吸力，以幫助定位裝置150將本體110定位於牆面上。

接著，請繼續參見第1圖與第2圖。偵測裝置160裝設於本體110上，且偵測裝置160具有一部份裸露於本體100之表面112，並朝向牆面。偵測裝置160具有擊錘162與集音器164。擊錘162電性連接至輔助裝置120。或者是，如第2圖所示，擊錘162與設置於本體110內之伸縮桿166連接後，再以電線126將伸縮桿166電性連接至輔助裝置120。或者是，以適當之控制裝置控制伸縮桿之伸縮。以伸縮桿166帶動擊錘162由本體表面112伸出，使擊錘162依控制敲擊牆面。

進行牆面檢測時，利用擊錘162敲擊牆面，若牆面具有裂縫，則敲擊後之回音較為低沉。集音器164則設置於擊錘162旁之本體110上，可收錄擊錘162敲擊牆面後之回音，並將收錄之回音傳送至前述位於輔助裝置120中之分析電腦，或是由前述輔助裝置120將檢測訊息傳遞至一向外連接之遠端分析電腦進行分析。

以擊錘162敲擊辨識牆面狀態，可配合內具人工智慧的遠端分析電腦。將集音器164所收集之回音傳送至遠端分析電腦，以進行案例式推導或類神經網路的檢測結果分析。於利用本揭示內容之牆面檢測設備進行牆面檢測前，先以人工於欲檢測之適當牆面上，收集各式牆面狀態態樣，並輸入遠端分析電腦中。因此，偵測裝置160於開始檢測階段時，能配合遠端分析電腦學習完整與不完整的牆面態樣，使偵測裝置160於後續判斷時可直接依學習結果分析。

此外，如第1圖所示，偵測裝置160可具有鏡頭168。鏡頭168設置於本體110內，並電性連接至輔助裝置120，且鏡頭面對被檢測之牆面。或者是偵測裝置160包含攝錄器設置於本體110內，且電性連接至鏡頭168。鏡頭168可設置於本體表面112上之開口116內，並受控於前述裝設於輔助裝置120中之馬達，以在開口116中左右位移，如第3圖所示。或者是，可於本體110上設置滑軌，將鏡頭168設置於滑軌上，而鏡頭168受控於輔助裝置120中之馬達，並於滑軌上左右位移。同樣將鏡頭168所收集之畫面傳送至分析電腦進行分析。

取樣裝置170裝設於本體110上，且朝向牆面，並電性連接至輔助裝置120。請同時參照第1圖及第2圖，取樣裝置170包含刮刀172、分次位移容器174與伸縮桿176。刮刀172裝設於伸縮桿176之一端，分次位移容器174則置於本體110內，且分次位移容器174內分隔為多個集樣空間，其中至少一個集樣空間設置於相對刮刀172伸縮路徑的下方。配合適當之控制裝置(未繪示)控制伸縮桿176之伸縮與分次位移容器174之移動，使伸縮桿176控制刮刀172從本體表面112伸出至牆面刮取樣品後，再縮回至本體110內將樣品倒入分次位移容器174內，而分次位移容器174則可於每次取樣結束後，受控於控制裝置進行位移，以維持空的集樣空間位於刮刀172伸縮路徑下方。分次位移容器174可由本體側面113之樣品取出口取出，進行樣品分析。

超音波檢測裝置180，裝設於本體110上且朝向牆面，並電性連接至輔助裝置120。具體而言，超音波檢測裝置180包含探頭182與檢測儀(未繪示)，探頭182裝設於本體內之伸縮桿184之一端，且探頭182伸出本體表面112並朝向牆面，而檢測儀則裝設於輔助裝置120內，探頭182則與檢測儀以電性連接。因此，牆面磁磚檢測設備100除可利用擊錘162收集牆面回音以檢測牆面裂縫外，也可透 過超音波檢測裝置180檢測牆面裂縫。

請參照第4圖，係繪示第1圖之牆面檢測設備架設於大樓外牆之示意圖。牆面檢測設備100以鋼索122穿設過滑輪組200連接本體110與輔助裝置120。本體110透過輔助裝置120之帶動於牆面上昇降。在本體110移動之過程中，支撐裝置130可使本體110與牆面保持一定距離，以防止本體110碰撞牆面，而造成牆面與本體110之損壞。此外，在本體110移動之過程中，清洗裝置140之噴頭142持續噴灑液體以清洗牆面，使得鏡頭168檢測牆面外觀時，不會有灰塵與髒污之干擾。

接著，當本體110位移至預定定點時，定位裝置150之吸盤152透過壓縮機156之帶動，穩定抵緊吸附於被檢測之牆面，使本體110定位於定點。此時，偵測裝置160之擊錘162透過伸縮桿166的帶動敲擊牆面，並以集音器收集牆面回音。最後將鏡頭168與集音器所收集之檢測訊息傳送至分析電腦進行分析。同時，超音波裝置180之探頭182藉由伸縮桿184之作動於牆面進行檢測。

另外，取樣裝置170之刮刀172藉由伸縮桿176的作動而伸出至牆面刮取樣品，並收集至本體110內的分次位移容器174中。待牆面檢測結束後，可將分次位移容器174由本體110內取出，進行進一步的樣品分析，例如含氯量分析、混凝土含量分析。

上述實施方式之牆面檢測設備的輔助裝置為利用支架固定於建築物上，並配合滑輪組使本體得以在牆面上垂直 升降位移。除此之外，牆面檢測設備也可具有線性傳動裝置裝設於輔助裝置上，以線性傳動裝置連接帶動輔助裝置橫向位移，進而帶動本體橫向位移。

請參照第5圖。第5圖是繪示根據本揭示內容另一實施方式的一種牆面檢測設備架設於大樓外牆之示意圖。牆面檢測設備300之運作方式與前述實施方式相似，在此不予贅述。值得注意的是，本實施方式之牆面檢測設備300具有線性傳動裝置390，裝設於輔助裝置320底部。線性傳動裝置390例如為滾珠螺桿或滑軌形式，因此可以帶動輔助裝置320橫向位移。如第5圖所示，線性傳動裝置390包含螺桿392、滑塊394與底座396。螺桿392穿設於滑塊394之中，且滑塊394內與螺桿392之間則設置有數個滾珠(未繪示)。螺桿392一端與驅動馬達398連接，以驅動馬達398驅動螺桿392轉動以帶動滑塊394位移。滑塊394裝設於輔助裝置320底部，並將滑塊定位於底座396中。

此外，於此實施方式中，輔助裝置320同時配合滑輪組400來使本體310在牆面上位移。滑輪組400包含底座402、滑輪404、支架406與支撐輪408。滑輪組400以底座402與輔助裝置400連接，滑輪404以支架406固定於底座402上，而底座402底面設有支撐輪408。因此，當線性傳動裝置390帶動輔助裝置320橫向位移時，輔助裝置320也會同時藉由底座402帶動滑輪組400橫向位移。使得牆面檢測設備300除可以輔助裝置320帶動本體310垂直位移外，輔助裝置320也可藉由線性傳動裝置390帶動滑輪組400與本體310橫向位移，擴大牆面檢測範圍。

由上述實施方式可知，應用本揭示內容之牆面檢測設備具有下列優點：

第一，本揭示內容之牆面檢測設備可自動化檢測牆面外觀狀態，省去大量人力成本與時間成本。

第二，本揭示內容之牆面檢測設備可同時利用外觀檢測、敲擊辨識與採樣分析，多重檢測牆面之狀態。並以分析電腦分析檢測訊息，減少錯漏之處。

第三，於偵測牆面狀態前，先以清洗裝置清洗牆面。以有色液體做清洗，有色液體會滲入牆面縫隙中，不僅具有清潔作用，也兼具標記作用，以方便後續維修人員找到牆面損壞之處。

雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧牆面磁磚檢測設備

110‧‧‧本體

112‧‧‧本體表面

113‧‧‧本體側面

114‧‧‧噴水口

116‧‧‧開口

118‧‧‧樣品取出口

120‧‧‧輔助裝置

121‧‧‧箱體

122‧‧‧鋼索

124‧‧‧支架

126‧‧‧電線

128‧‧‧水管

130‧‧‧支撐裝置

132‧‧‧軟墊

140‧‧‧清洗裝置

142‧‧‧噴頭

150‧‧‧定位裝置

152‧‧‧吸盤

154‧‧‧壓缸

156‧‧‧小吸盤

158‧‧‧壓縮機

160‧‧‧偵測裝置

162‧‧‧擊錘

164‧‧‧集音器

166‧‧‧伸縮桿

168‧‧‧鏡頭

170‧‧‧取樣裝置

172‧‧‧刮刀

174‧‧‧分次位移容器

176‧‧‧伸縮桿

180‧‧‧超音波裝置

182‧‧‧探頭

184‧‧‧伸縮桿

200‧‧‧滑輪組

210‧‧‧滑輪

212‧‧‧擋輪

220‧‧‧支架

300‧‧‧牆面檢測設備

310‧‧‧本體

320‧‧‧輔助裝置

390‧‧‧線性傳動裝置

392‧‧‧螺桿

394‧‧‧滑塊

396‧‧‧底座

398‧‧‧驅動馬達

400‧‧‧滑輪組

402‧‧‧底座

404‧‧‧滑輪

406‧‧‧支架

408‧‧‧支撐輪

為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示根據本揭示內容一實施方式的一種牆面檢測設備立體示意圖。

第2圖係繪示第1圖之牆面檢測設備之本體側面示意圖。

第3圖係繪示第1圖之牆面檢測設備之本體正視圖。

第4圖係繪示第1圖之牆面檢測設備架設於大樓外牆之示意圖。

第5圖係繪示根據本揭示內容另一實施方式的一種牆面檢測設備架設於大樓外牆之示意圖。

100‧‧‧牆面磁磚檢測設備

110‧‧‧本體

112‧‧‧本體表面

113‧‧‧本體側面

114‧‧‧噴水口

116‧‧‧開口

118‧‧‧樣品取出口

120‧‧‧輔助裝置

121‧‧‧箱體

122‧‧‧鋼索

124‧‧‧支架

126‧‧‧電線

128‧‧‧水管

130‧‧‧支撐裝置

132‧‧‧軟墊

140‧‧‧清洗裝置

142‧‧‧噴頭

150‧‧‧定位裝置

152‧‧‧吸盤

156‧‧‧小吸盤

158‧‧‧壓縮機

160‧‧‧偵測裝置

162‧‧‧擊錘

164‧‧‧集音器

168‧‧‧鏡頭

170‧‧‧取樣裝置

172‧‧‧刮刀

174‧‧‧分次位移容器

180‧‧‧超音波裝置

182‧‧‧探頭

Claims (21)

1. 一種牆面檢測設備，包含：一本體；一輔助裝置，連接帶動該本體昇降；一支撐裝置，位於該本體之朝牆面的一側，以維持該本體與牆面的距離；一清洗裝置，裝設於該本體內，且朝牆面噴灑液體；一定位裝置，裝設於該本體上，其中該定位裝置具有一部份延伸朝向牆面，以將本體定位在牆面；一偵測裝置，裝設於該本體上，電性連接至該輔助裝置，其中該偵測裝置具有一部份裸露且朝向牆面，以偵測牆面；一取樣裝置，裝設於該本體上並朝向牆面，電性連接至該輔助裝置；一滑輪組，該滑輪組包括：一底座，連接至該輔助裝置；至少一滑輪，軸設於一支架上，並以該支架將該滑輪定位於該底座上；及至少一支撐輪，設置於該底座底部；以及一線性傳動裝置，連接帶動該輔助裝置、該滑輪組及該本體橫向位移。
2. 如請求項1所述之牆面檢測設備，其中該偵測裝置 包含：一鏡頭，設置於該本體內，且電性連接至該輔助裝置，而該鏡頭面對牆面。
3. 如請求項2所述之牆面檢測設備，其中該偵測裝置包含一攝錄器，設置於該本體內，且電性連接至該鏡頭。
4. 如請求項2所述之牆面檢測設備，其中該鏡頭受控於一馬達以於該本體上位移，該馬達裝設於該輔助裝置中。
5. 如請求項1所述之牆面檢測設備，更包含一超音波檢測裝置，裝設於本體上且朝向牆面，並電性連接至該輔助裝置，該超音波檢測裝置係用以檢測牆面裂縫。
6. 如請求項1所述之牆面檢測設備，其中該清洗裝置包含至少一噴頭，以朝向該牆面噴灑液體，其中該噴頭以一水管與一水源連通。
7. 如請求項6所述之牆面檢測設備，其中該水源為提供一有色液體。
8. 如請求項6所述之牆面檢測設備，其中該噴頭受控於一馬達以於該本體上位移，該馬達裝設於該輔助裝置中。
9. 如請求項1所述之牆面檢測設備，其中該輔助裝置包含：一馬達；一供電器，與該馬達電性連接，且以一電線與該本體電性連接；以及一捲線器，該捲線器電性連接至該馬達，且該捲線器上捲有一鋼索，其中該輔助裝置以該鋼索連接該本體。
10. 如請求項9所述之牆面檢測設備，其中該輔助裝置包含一水箱，以作為該清洗裝置之水源。
11. 如請求項9所述之牆面檢測設備，更包括一滑輪組，該滑輪組包括：一支架，該滑輪組藉該支架定位於一建築物上；以及至少一滑輪，軸設於該支架上，藉由該滑輪之轉動幫助該輔助裝置中之該鋼索帶動該本體之昇降。
12. 如請求項1所述之牆面檢測設備，其中該定位裝置包含：一壓缸，與一壓縮機連接且被該壓縮機帶動；以及一吸盤，裝設在該壓缸外端，且該壓縮機帶動該吸盤朝向外牆伸縮。
13. 如請求項12所述之牆面檢測設備，其中該吸盤內設置複數個小吸盤。
14. 如請求項12所述之牆面檢測設備，其中該壓縮機為氣壓式或液壓式。
15. 如請求項12所述之牆面檢測設備，其中該壓縮機設置於該本體內或該輔助裝置內。
16. 如請求項1所述之牆面檢測設備，其中該支撐裝置為柱狀，設置於面對該外牆之該本體側面，且該支撐裝置上設置有一軟墊。
17. 如請求項1所述之牆面檢測設備，其中該偵測裝置包含：一擊錘，設置於該本體內，且電性連接至該輔助裝置，使擊錘受控朝該牆面敲擊；以及一集音器，設置於該本體上，且收集該擊錘敲擊產生的聲音。
18. 如請求項1所述之牆面檢測設備，其中該輔助裝置包括一分析電腦，以該分析電腦自動分析檢測訊息。
19. 如請求項1所述之牆面檢測設備，更包括一遠端分析電腦，與該輔助裝置連接，以自動分析檢測訊息。
20. 如請求項1所述之牆面檢測設備，其中該取樣裝置包含：一刮刀，以一伸縮桿設置於該本體內；以及一分次位移容器，設置於該本體內相對於該刮刀伸縮路徑之下方。
21. 如請求項1所述之牆面檢測設備，更包含：一線性傳動裝置，連接帶動該輔助裝置橫向位移。