一种灌浆机构及利用其进行灌浆的方法与流程

本发明属于建筑施工领域，尤其涉及一种灌浆机构及利用其进行灌浆的方法。

背景技术：

随着经济技术的发展，装配式建筑已成为现如今的建筑趋势，随着装配式建筑的广泛推广，相关施工技术也在不断改进。

对于装配式剪力墙体系预制墙板的安装施工，其与楼板的连接通常采用向灌浆套筒中注浆的方式。目前，对于预制墙板的灌浆过程而言，多采用人工逐个灌浆的方式，即施工人员将浆料逐个灌注到预制墙板的套筒中。这种灌浆方式，不仅耗费了大量的人力，而且耽误了较多的工时，施工效率较低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种灌浆机构及利用其进行灌浆的方法，旨在解决预制墙板的灌浆过程耗费大量人力，且施工效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种灌浆机构，包括：

控制系统，所述控制系统用于接收电信号和发出控制指令；

主体支架，所述主体支架安装于待施工楼层的上方，所述待施工楼层上安装有待灌浆墙板，所述待灌浆墙板上具有至少一对灌浆孔，每一对所述的灌浆孔均包括灌浆入口和灌浆出口，所述灌浆入口与灌浆出口相互连通，且所述灌浆入口位于灌浆出口下方；

第一横移装置，所述第一横移装置可水平移动地安装在所述主体支架上，且所述第一横移装置与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述第一横移装置沿所述主体框架的水平延伸方向往复运动；

第二横移装置，所述第二横移装置可水平移动地安装在所述第一横移装置上，所述第二横移装置与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述第二横移装置沿所述第一横移装置的水平延伸方向往复运动；所述第二横移装置的水平移动方向与所述第一横移装置的水平移动方向相互垂直，且所述第一横移装置的水平移动方向或所述第二横移装置的水平移动方向垂直于所述待灌浆墙板；

灌浆机器人，所述灌浆机器人可沿竖直方向往复运动地安装在所述第二横移装置上，所述灌浆机器人具有用于盛放浆料的料斗和注射部，所述注射部与所述料斗相连通，所述灌浆机器人与控制系统电连接，所述控制系统控制所述灌浆机器人沿竖直方向往复运动，且所述灌浆机器人接收所述控制系统发出的控制指令，并相应地注射浆料或停止注射。

进一步地，所述灌浆机构还包括检测机器人，所述检测机器人可沿竖直方向往复运动地安装在所述第二横移装置上，所述检测机器人与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述检测机器人沿竖直方向往复运动；所述检测机器人具有摄像头，所述摄像头实时拍摄灌浆出口是否有浆料流出，当所述摄像头拍摄到所述灌浆出口有浆料流出时，所述检测机器人将拍摄结果以电信号的形式传输给所述控制系统，所述控制系统接收所述摄像头传输的电信号，并发出控制指令给所述灌浆机器人，所述灌浆机器人接收所述控制系统发出的控制指令，并相应地注射浆料或停止注射。

进一步地，所述灌浆机构还包括封口机器人，所述封口机器人可沿竖直方向往复运动地安装在所述第二横移装置上，所述封口机器人上具有机械爪，所述机械爪上抓取有堵头，所述封口机器人与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述第一横移装置或第二横移装置移动以将所述封口机器人带动至所述待灌浆墙板处，且所述控制系统控制所述封口机器人的机械爪抓取所述堵头对所述灌浆入口和所述灌浆出口分别进行封堵。

进一步地，所述第一横移装置包括第一横移框和第一横移动力源，所述第一横移框可水平移动地安装在所述主体支架上，并与所述第一横移动力源的动力输出端传动连接，所述第一横移动力源与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述第一横移动力源带动所述第一横移框沿水平方向在所述主体支架上往复运动。

进一步地，所述第二横移装置包括第二横移框和第二横移动力源，所述第二横移框可水平移动地安装在所述第一横移框上，并与所述第二横移动力源的动力输出端传动连接，所述第二横移动力源与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述第二横移动力源带动所述第二横移框沿水平方向在所述第一横移框上往复运动，且所述第二横移框的水平移动方向与所述第一横移框的水平移动方向相互垂直。

进一步地，所述灌浆机构还包括用于检测浆料液面的浆料检测仪以及加料装置，所述浆料检测仪安装在所述料斗上，所述加料装置设置在所述第二横移装置上，且所述加料装置通过管道与所述料斗连通；所述浆料检测仪和加料装置均与所述控制系统电连接，所述浆料检测仪检测所述料斗内的浆料液面，并以电信号的形式传输给所述控制系统，所述控制系统接收所述浆料检测仪传输的电信号，且所述控制系统控制所述加料装置开启或关闭。

本发明还提供了一种利用所述的灌浆机构进行灌浆的方法，包括以下步骤:

定位：通过控制系统分别控制第一横移装置和第二横移装置在水平面内移动，并控制灌浆机器人在竖直方向上移动，直至所述灌浆机器人的注射部对准并插入待灌浆墙板的灌浆入口；

灌浆：通过控制系统向灌浆机器人发出启动信号，所述灌浆机器人相应地启动，并开始灌浆，直至浆料从灌浆出口流出为止；

回退：当一对灌浆孔灌浆完毕后，通过所述控制系统控制所述第一横移装置或第二横移装置沿远离所述待灌浆墙板的方向水平移动指定的距离，并相应地带动所述灌浆机器人的注射部与待灌浆墙板的灌浆入口分离；

循环：重复步骤定位—灌浆—回退，直至所有的待灌浆墙板灌浆完毕。

进一步地，所述步骤灌浆之后，回退之前还包括以下步骤：

检测：通过控制系统控制检测机器人在竖直方向上移动，使得所述检测机器人上的摄像头的拍摄范围覆盖待灌浆墙板的灌浆出口；

通过所述摄像头拍摄所述灌浆出口是否有浆料流出，所述摄像头将拍摄结果以电信号的形式传输给所述控制系统；

所述控制系统接收所述电信号，并当所述摄像头拍摄到所述灌浆出口有浆料流出时，通过所述控制系统发出控制指令给所述灌浆机器人，所述灌浆机器人的注射部停止灌浆。

进一步地，所述步骤回退之后，循环之前还包括以下步骤：

封口：通过控制系统分别控制第一横移装置和第二横移装置在水平面内移动，并控制封口机器人在竖直方向上移动，使得所述封口机器人的机械爪对准灌浆入口；

通过所述控制系统控制所述第二横移装置沿靠近待灌浆墙板的方向移动，并相应地带动所述机械爪沿靠近待灌浆墙板的方向移动，直至所述机械爪上的堵头插入所述灌浆入口，以封堵所述灌浆入口；

通过所述控制系统控制所述第二横移装置沿远离待灌浆墙板的方向退出一段距离，然后，通过所述控制系统控制所述封口机器人沿竖直方向上升，直至所述封口机器人的机械爪上升到与灌浆出口相对应的位置处为止；

通过所述控制系统控制所述第二横移装置沿靠近待灌浆墙板的方向移动，直至所述机械爪上的堵头插入所述灌浆出口，以封堵所述灌浆出口。

进一步地，在灌浆过程中，通过浆料检测仪实时检测所述灌浆机器人的料斗内的浆料液面，并将检测结果以电信号的形式传输给所述控制系统，所述控制系统接收所述浆料检测仪传输的电信号，并显示所述料斗内的浆料是否充足；

当所述料斗内的浆料不足时，通过所述控制系统控制加料装置启动，所述加料装置相应地向所述料斗内加注浆料，直至所述料斗内注满浆料为止。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的一种灌浆机构，其通过控制系统可控制第一横移装置和第二横移装置在水平面内移动，同时，可控制灌浆机器人在竖直方向上移动，这样就形成了三自由度运动的运动体系，从而可以将灌浆机器人移动到待施工楼层的任意位置，以逐个对待灌浆墙板上的灌浆孔进行灌浆操作。当调整好灌浆机器人的位置后，通过控制系统控制灌浆机器人启动，开始灌浆，灌浆结束后，关闭灌浆机器人即可完成灌浆操作。利用该灌浆机构，仅通过很少的施工人员即可对所有待灌浆墙板进行灌浆，而且操作较为简单，相比于传统的人工灌浆的方式，不仅节省了大量的人力成本，同时，提高了灌浆的效率，缩短了施工周期。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种灌浆机构的结构示意图；

图2是图1中待灌浆墙板的主视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的利用图1所示的灌浆机构进行灌浆的方法的流程图。

在附图中，各附图标记表示：

100、灌浆机构；10、主体支架；20、第一横移装置；30、第二横移装置；40、灌浆机器人；50、待灌浆墙板；60、检测机器人；70、封口机器人；51、灌浆入口；52、灌浆出口；21、第一横移框；31、第二横移框。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1，为本发明实施例提供的一种灌浆机构100，其包括控制系统(未图示)、主体支架10、第一横移装置20、第二横移装置30以及灌浆机器人40，所述控制系统用于接收电信号和发出控制指令。

继续参照图2，所述主体支架10安装于待施工楼层(未图示)的上方，所述待施工楼层上安装有待灌浆墙板50，所述待灌浆墙板50上具有至少一对灌浆孔，每一对所述的灌浆孔均包括灌浆入口51和灌浆出口52，所述灌浆入口51与灌浆出口52相互连通，且所述灌浆入口51位于灌浆出口52下方。在本实施例中，所述待灌浆墙板50上具有四对灌浆孔，具体灌浆孔的数量可根据自身需求而定。

具体的，所述第一横移装置20包括第一横移框21和第一横移动力源(未图示)，所述第一横移框21可水平移动地安装在所述主体支架10上，并与所述第一横移动力源的动力输出端传动连接，所述第一横移动力源与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述第一横移动力源带动所述第一横移框21沿水平方向在所述主体支架10上往复运动。本实施例中的所述第一横移框21与第一横移动力源的传动连接方式可以是齿轮传动、丝杆传动、链条传动、皮带传动等各种传动方式中的一种或几种的组合；同时，所述第一横移动力源可以是电机或者是气缸等动力元件。

所述第二横移装置30包括第二横移框31和第二横移动力源(未图示)，所述第二横移框31可水平移动地安装在所述第一横移框21上，并与所述第二横移动力源的动力输出端传动连接，所述第二横移动力源与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述第二横移动力源带动所述第二横移框31沿水平方向在所述第一横移框21上往复运动。同上述第一横移装置20的结构类似，所述第二横移框31与第二横移动力源的传动连接可以是齿轮传动、丝杆传动、链条传动、皮带传动等各种传动方式中的一种或几种的组合；同时，所述第二横移动力源可以是电机或者是气缸等动力元件。

所述第一横移框21的水平移动方向与所述第二横移框31的水平移动方向相互垂直，且所述第一横移框21的水平移动方向或所述第二横移框31的水平移动方向垂直于待灌浆墙板50。这样，通过所述第一横移框21和第二横移框31的水平运动即可控制水平面内两个自由度的运动，即与待灌浆墙板50相垂直的水平方向以及与待灌浆墙板50相平行的水平方向。

所述灌浆机器人40可沿竖直方向往复运动地安装在所述第二横移装置30的第二横移框31上，所述灌浆机器人40具有用于盛放浆料的料斗(未图示)和注射部(未图示)，所述注射部与所述料斗相连通，所述灌浆机器人与控制系统电连接，所述控制系统控制所述灌浆机器人40沿竖直方向往复运动，且所述灌浆机器人接收所述控制系统发出的控制指令，并相应地注射浆料或停止注射。

在上述实施例中，仅以第二横移框31的水平移动方向垂直于待灌浆墙板50进行说明，即第一横移框21的水平移动方向平行于待灌浆墙板50。具体地，需要灌浆时，首先，通过控制系统控制第一横移框21沿平行于待灌浆墙板50的水平方向横移至指定位置停止；然后，通过控制系统控制灌浆机器人40沿竖直方向上下运动，直至所述灌浆机器人40的注射部与待灌浆墙板50的灌浆入口51相对应；再然后，通过所述控制系统控制第二横移框31沿垂直于待灌浆墙板50的水平方向横移，从而将所述灌浆机器人40的注射部插入所述灌浆入口51内；最后，通过所述控制系统启动灌浆机器人40，开始灌浆，直至浆料从灌浆出口52流出为止，从而完成一对灌浆孔的灌浆操作。以此循环往复即可完成对所有待灌浆墙板50的灌浆操作。

为避免在灌浆过程中出现浆料不足的情况，本发明实施例中，所述灌浆机构100还包括用于检测浆料液面的浆料检测仪(未图示)以及加料装置(未图示)，所述浆料检测仪安装在所述料斗上，所述加料装置设置在所述第二横移装置上，且所述加料装置通过管道与所述料斗连通。所述浆料检测仪和加料装置均与所述控制系统电连接，所述浆料检测仪检测所述料斗内的浆料液面，并以电信号的形式传输给所述控制系统，所述控制系统接收所述浆料检测仪传输的电信号，且所述控制系统控制所述加料装置开启或关闭。当所述浆料检测仪检测到料斗内的浆料不足时，所述控制系统控制所述加料装置开启，所述加料装置将浆料通入所述料斗内，直至料斗内充满浆料为止。通过所述浆料检测仪以及加料装置，可保证在灌浆的过程中，浆料供应充足。

在上述实施例中，所述灌浆机构100还包括检测机器人60，所述检测机器人60可沿竖直方向往复运动地安装在所述第二横移装置30的第二横移框31上，所述检测机器人60与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述检测机器人60沿竖直方向往复运动。所述检测机器人60具有摄像头(未图示)，所述摄像头实时拍摄灌浆出口52有浆料流出时，所述检测机器人60将拍摄结果以电信号的形式传输给所述控制系统，所述控制系统接收所述摄像头传输的电信号，并发出控制指令给所述灌浆机器人40，所述灌浆机器人40接收所述控制系统发出的控制指令，并相应地注射浆料或停止注射，如果摄像头未检测到灌浆出口52有浆料流出，则继续进行灌浆。如此，利用所述检测机器人60可自动检测并控制灌浆操作是否结束。

所述灌浆机构100还包括封口机器人70，所述封口机器人70可沿竖直方向往复运动地安装在所述第二横移装置30的第二横移框31上，所述封口机器人70上具有机械爪(未图示)，所述机械爪上抓取有堵头(未图示)。所述封口机器人70与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述第一横移装置或第二横移装置移动以将所述封口机器人70带动至所述待灌浆墙板50处，且所述控制系统控制所述封口机器人70的机械爪抓取所述堵头对所述灌浆入口51和所述灌浆出口52分别进行封堵，避免了后期人工封堵灌浆孔的过程。

利用该灌浆机构100，仅通过很少的施工人员即可对所有待灌浆墙板50进行灌浆，而且操作较为简单，相比于传统的人工灌浆的方式，不仅节省了大量的人力成本，同时，提高了灌浆的效率，缩短了施工周期。

请参照图3，为本发明实施例提供的一种利用所述的灌浆机构100进行灌浆的方法，具体包括以下步骤:

定位：通过控制系统分别控制第一横移装置20和第二横移装置30在水平面内移动，并控制灌浆机器人40在竖直方向上移动，直至所述灌浆机器人40的注射部对准并插入待灌浆墙板50的灌浆入口51；

灌浆：通过控制系统向灌浆机器人40发出启动信号，所述灌浆机器人40相应地启动，并开始灌浆，直至浆料从灌浆出口52流出为止；

检测：通过控制系统控制检测机器人60在竖直方向上移动，使得所述检测机器人60上的摄像头的拍摄范围覆盖待灌浆墙板50的灌浆出口52；

通过所述摄像头拍摄所述灌浆出口52有浆料流出时，所述摄像头将拍摄结果以电信号的形式传输给所述控制系统；

所述控制系统接收所述电信号，并当所述摄像头拍摄到所述灌浆出口52有浆料流出时，通过所述控制系统发出控制指令给所述灌浆机器人40，所述灌浆机器人40的注射部停止灌浆；

回退：当一对灌浆孔灌浆完毕后，通过所述控制系统控制所述第二横移装置30沿远离所述待灌浆墙板50的方向水平移动指定的距离，并相应地带动所述灌浆机器人40的注射部与待灌浆墙板50的灌浆入口51分离；

封口：通过控制系统分别控制第一横移装置20和第二横移装置30在水平面内移动，并控制封口机器人70在竖直方向上移动，使得所述封口机器人70的机械爪对准灌浆入口51；

通过所述控制系统控制所述第二横移装置30沿靠近待灌浆墙板50的方向移动，并相应地带动所述机械爪沿靠近待灌浆墙板50的方向移动，直至所述机械爪上的堵头插入所述灌浆入口51，以封堵所述灌浆入口51；

通过所述控制系统控制所述第二横移装置30沿远离待灌浆墙板50的方向退出一段距离，然后，通过所述控制系统控制所述封口机器人70沿竖直方向上升，直至所述封口机器人70的机械爪上升到与灌浆出口52相对应的位置处为止；

通过所述控制系统控制所述第二横移装置30沿靠近待灌浆墙板50的方向移动，直至所述机械爪上的堵头插入所述灌浆出口52，以封堵所述灌浆出口52；

循环：重复步骤定位—灌浆—检测—回退—封口，直至所有的待灌浆墙板50灌浆完毕。

在上述灌浆过程中，通过浆料检测仪实时检测所述灌浆机器人40的料斗内的浆料液面，并将检测结果以电信号的形式传输给所述控制系统，所述控制系统接收所述浆料检测仪传输的电信号，并显示所述料斗内的浆料是否充足。

当料斗内的浆料足够时候，浆料检测仪不会像控制发送任何信号，此时则持续进行灌浆操作；当所述料斗内的浆料不足时，通过所述控制系统控制加料装置启动，所述加料装置相应地向所述料斗内加注浆料，直至所述料斗内注满浆料为止。这样，可以保证整个灌浆过程中，不会出现浆料不足的情况，避免了停机加注浆料，节约了时间，从而进一步提高了施工效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。