墙地面施工工作台及其方法与流程

文档序号:15091353发布日期:2018-08-04 13:30阅读:194来源:国知局

本发明属于建筑机械领域,尤其涉及一种墙地面施工工作台及其方法。



背景技术:

随着机械自动化的不断发展,建筑工程施工作业也在不断的机械化。虽然大部分的分项项目已有相应的机械化设备,但小面积作业的刮浆抹灰、打磨、抛光作业还只能依靠人工或部分平面刮浆设备实施完成。

目前市面上已有的刮浆抹灰或打磨设备普遍存在施工精度低、设备体积大、机械化程度低等问题,远远不能满足建筑施工行业的要求。

基于上述技术问题,现有技术提出了一种多功能施工工作台(cn201720440702.0);工作台包括升降板、旋转机构、伸缩头、工作头旋转台和工作头;工作台可以以升降板为支点,在一个半球范围内进行活动。该多功能施工工作台可以实现多工种全方位的施工,实现多工种的操作只需要简单替换工作头、替换与功能管相连的设备即可,其它部件均不需要更换。但该多功能施工工作台不具备检测其自身是否处于水平或竖直状态的能力,依赖与其搭配的辅助系统提供精确的水平或竖直状态,难以单独搭载简易设备使用;该多功能施工工作台也不具备确定与墙地面之间工作距离的能力(即无法寻找工作位置,保持其与待施工墙地面在设定距离),而缺失该能力,无法保证施工的精度。

因此若有一种施工工作头,能使得施工工作头自身具备找平功能,则能从终端上精确达到找平要求,且能大大提高施工精度和施工速度,且降低对辅助系统的精度依赖。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术的不足,提供了一种墙地面施工工作台及其方法,主要针对现有工作头无法自身实现找平的问题。

本发明的墙地面施工工作台,包括第一底座和与第一底座相连的可动伸缩部;所述的可动伸缩部上设有至少两个激光接收器,所述的至少两个激光接收器用于检测可动伸缩部与墙面或地面是否垂直;并检测与待施工面的距离,以达到找平的目的。而当可动伸缩部端面与可动伸缩部垂直时,一旦可动伸缩部与墙面或地面垂直,即所述端面与墙面或地面即成平行关系。且工作台与待施工墙地面的距离信息可由激光接收器实时反馈,保证施工精度。

施工前,设置一与待施工墙地面平行的参考激光面,初始化或设置激光接收器的零点;施工时,参考激光面同时被至少两个激光接收器接收;通过两个激光接收器接收信号的差异,即可获知墙地面施工工作台与待施工墙地面是否平行。

且通过两个激光接收器接收的信号,可获知墙地面施工工作台端面与待施工墙地面的距离。由于激光参考面在工作时是固定不动的,因此激光参考面与待施工墙面的距离恒定。激光接收器安装在可动伸缩部;无论可动伸缩部是否伸缩,其与可动伸缩部端面的距离恒定,因此如果保证激光接收器由固定的一个位置(激光接收器通常由激光接收阵列组成,一个位置可以是激光接收阵列的一个接收点)接收激光参考面,则可以保证可动伸缩部端面与待施工墙地面的距离恒定,即可确保施工的精度;且当激光参考面照射到激光接收器的其它激光接收点时,就能根据激光接收点与初始位激光接收点的位置关系,得知墙地面施工工作台往哪边偏移。

激光接收器沿可动伸缩部周向布置,由于激光接收器通过接收同一参考激光面照射在激光接收器上的信号差异来找平,因此激光接收器之间的距离越近越易同时接收到同一参考激光面的信号,但相对的,激光接收器之间的距离越近,整个墙地面施工工作台的精度越低。因此可在确保至少两个激光接收器能接收到参考激光面的情况下,尽量扩大激光接收器之间的距离。也可通过多增加激光接收器来提高工作头的精度,如通过三个或更多的激光接收器同时接收同一参考激光面的信号来找平。激光接收器越多时,也越容易满足至少两个激光接收器能接收到同一参考激光面的信号,可降低激光发射源放置要求。

作为本发明的优选方案,所述的激光接收器上设有呈直线排列的光敏阵列;所述的光敏阵列排列方向与可动伸缩部的伸缩方向相同,不同激光接收器之间的光敏阵列互相平行排列。光敏阵列呈直线紧密排列的方式是实现本发明上述要求的最简易的激光接收器方式,初始化或设置激光接收器的零点(即设置某一光敏块为参考位置)后,若墙地面施工工作台处于工作精度内,则两个激光接收器接收到的激光信号均位于零点或相对零点的偏移量是相同的。当设置好激光接收器的零点后,激光照射到激光接收器的其他光敏块上,根据该光敏块相对于参考光敏块的位置,激光接收器能知道其偏移的方向(即是更靠近墙壁面还是远离墙地面),当需要与墙地面保持固定的距离时,可依靠该特性实时反馈信息进行距离的调整。

作为本发明的优选方案,至少两个激光接收器接受同一激光发射源发射的平面光束。当有两个或多个激光发射源时,若能保证多个激光发射源发射的激光参考面均平行于待施工墙面或地面,则也可让两个激光接收器接收不同的但互相平行的激光参考面光束。

作为本发明的优选方案,所述的可动伸缩部端面设有旋转头,旋转头可绕其几何中心旋转。旋转头用于实现部分需要旋转以达到施工可能的操作,如对墙地面进行打磨、抛光。可在旋转头上直接安装打磨或抛光部件实现,也可在旋转头上固定安装打磨或抛光工作头实现。

作为本发明的优选方案,所述可动伸缩部内设有空心腔;空心腔具有两个开口,一个开口位于可动伸缩部端面几何中心;另一开口位于可动伸缩部侧壁。空心腔的设置为了达到两个可能性,其一是当可动伸缩部侧壁的开口连接抽真空装置(负压装置)时,可将施工墙面的粉尘或灰进行收集,该功能适用于打磨和抛光作业;其二是当可动伸缩部侧壁的开口连接送浆装置时,可伸缩部的端面开口即会出浆,达到送浆的目的。

作为本发明的优选方案,所述的工作台还包括第二底座,第二底座与第一底座铰接,所述的第二底座或第一底座上设有翻转电机,翻转电机驱动第二底座相对于第一底座的翻转动作;第二底座的增加使工作台多了一个维度的运动可能;当第二底座被固定时,即可通过调节翻转电机而实现对墙面和对地面施工的切换。

作为本发明的优选方案,所述的第一底座或可动伸缩部上设有伸缩电机,所述的伸缩电机驱动可动伸缩部相对于第一底座的伸缩动作。

作为本发明的优选方案,所述的可动伸缩部上设有旋转电机,所述的旋转电机驱动所述旋转头的旋转。

本发明与现有技术相比,所具有的有益效果是:

本发明的墙地面施工工作台具备自身调平和找平的能力,对与其搭配的辅助系统要求低。在相同辅助系统的条件下,因具备自身调平和找平的能力,本发明的墙地面施工工作台施工精度更高。

本发明的墙地面施工工作台可以实现多工种全方位的施工,实现多工种的操作只需要简单替换工作头、替换与功能管相连的设备即可,其它部件均不需要更换。

附图说明

图1为本发明墙地面施工工作台的外部结构示意图;

图2为本发明墙地面施工工作台的内部结构示意图;

图3为本发明墙地面施工工作台的中心线剖视图。

图4为本发明墙地面施工工作台的另一结构示意图。

图5为图4的局部示意图。

图6为激光接收器工作时的侧视示意图。

图7为激光接收器工作时的俯视示意图。

图中,第二底座1,第一底座2,可动伸缩部3,旋转头4,激光接收器5,空心腔6,橡胶伸缩套7,毛刷8,抛光磨具9,第一开口10,第二开口11,翻转电机d1,伸缩电机d2,旋转电机d3。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例的墙地面施工工作台包括第二底座1、与第二底座铰接的翻转部;所述翻转部包括第一底座2和与第一底座相连的可动伸缩部3;所述的可动伸缩部上设有至少两个激光接收器5,所述的至少两个激光接收器用于检测可动伸缩部与墙面或地面是否垂直。即当可动伸缩部端面与可动伸缩部垂直时,检测所述端面与墙面或地面是否平行,以达到调平和找平的目的。

以对墙面施工前,先设置一与待施工墙面平行的参考激光面,参考激光面的产生是建筑行业的领域的惯用手段,如可采用旋转激光水平仪,其可以水平360°旋转激光,激光波长:635nm;工作范围可达数百米;精度:±0.075mm/m;电源采用镍氢电池或4节c电池。

选择对应的施工工作头,工作头安装在可动伸缩部3的端部;当所需的施工操作为抛光、打磨等时,可动伸缩部3端部需要安装旋转头4,旋转头4可绕其几何中心旋转,其几何中心优选位于可动伸缩部3端面的中心;工作头安装在旋转头4上;当所需的施工操作不需要工作头旋转时,则不需要安装旋转头4。

初始化激光接收器的零点或设置激光接收器的零点;施工时,参考激光面同时被至少两个激光接收器接收;墙地面施工工作台与待施工墙面的角度变化会改变激光接收器的接受信号,两个激光接收器独立接收激光信号,通过两个激光接收器接收信号的差异,即可获知墙地面施工工作台与待施工地面是否平行。即当两个激光接收器接收信号相同时,认为墙地面施工工作台垂直于待施工墙面;当两个激光接收器接收信号不同时,则认为墙地面施工工作台不垂直于待施工墙面;根据具体的激光接收器接收信号可定性或定量获知墙地面施工工作台朝哪个方向偏转了,继而可进行调整。

激光接收器沿可动伸缩部周向布置,由于激光接收器通过接收同一参考激光面照射在激光接收器上的信号差异来找平,因此激光接收器之间的距离越近越易同时接收到同一参考激光面的信号,但相对的,激光接收器之间的距离越近,整个墙地面施工工作台的精度越低。因此可在确保至少两个激光接收器能接收到参考激光面的情况下,尽量扩大激光接收器之间的距离。也可通过多增加激光接收器来提高工作头的精度,如通过三个或更多的激光接收器同时接收同一参考激光面的信号来找平。激光接收器越多时,也越容易满足至少两个激光接收器能接收到同一参考激光面的信号,可降低激光发射源放置要求。

在满足调平和找平的要求下,通过两个激光接收器接收的信号,可获知墙地面施工工作台端面与待施工墙地面的距离。仍以对墙面施工为例,由于激光参考面在工作时是固定不动的,因此激光参考面与待施工墙面的距离恒定。激光接收器安装在可动伸缩部;无论可动伸缩部是否伸缩,其与可动伸缩部端面的距离恒定,因此如果保证激光接收器由固定的一个位置接收激光参考面,则可以保证可动伸缩部端面与待施工墙面的距离恒定,即可确保施工的精度;且当激光参考面照射到激光接收器的其它激光接收点时,就能根据激光接收点与初始位激光接收点的位置关系,得知墙地面施工工作台往哪边偏移。

实施例2

作为本发明的优选方案,所述的激光接收器上设有呈直线排列的光敏阵列;所述的光敏阵列排列方向与可动伸缩部的伸缩方向相同,不同激光接收器之间的光敏阵列互相平行排列。光敏阵列呈直线紧密排列的方式是实现本发明上述要求的最简易的激光接收器方式,初始化或设置激光接收器的零点(即设置某一光敏块为参考位置)后,若墙地面施工工作台处于工作精度内,则两个激光接收器接收到的激光信号均位于零点或相对零点的偏移量是相同的。当设置好激光接收器的零点后,激光照射到激光接收器的其他光敏块上,根据该光敏块相对于参考光敏块的位置,激光接收器能知道其偏移的方向(即是更靠近墙壁面还是远离墙地面),当需要与墙地面保持固定的距离时,可依靠该特性实时反馈信息进行距离的调整。

实施例3

本发明一般需要至少两个激光接收器接受同一激光发射源发射的平面光束。但当有两个或多个激光发射源时,若能保证多个激光发射源发射的激光参考面均平行于待施工墙面或地面,则也可让两个激光接收器接收不同的但互相平行的激光参考面光束;这样就无需两个激光接收器接受同一激光发射源发射的平面光束,激光接收器的布置位置可更随意。其实现原理与单一激光发射源时相同

实施例4

如图3所示,作为本发明的优选方案,所述可动伸缩部内设有空心腔7;空心腔具有两个开口,一个开口位于可动伸缩部端面几何中心;另一开口位于可动伸缩部侧壁。空心腔的设置为了达到两个可能性,其一是当可动伸缩部侧壁的开口连接抽真空装置(负压装置)时,可将施工墙面的粉尘或灰进行收集,该功能适用于打磨和抛光作业;其二是当可动伸缩部侧壁的开口连接送浆装置时,可伸缩部的端面开口即会出浆,达到送浆的目的。

实施例5

如图2和3所示,作为本发明的优选方案,所述的第二底座或第一底座上设有翻转电机d1,翻转电机驱动翻转部相对于第二底座的翻转动作。所述的第一底座或可动伸缩部上设有伸缩电机d2,所述的伸缩电机驱动可动伸缩部相对于第一底座的伸缩动作。所述的可动伸缩部上设有旋转电机d3,所述的旋转电机驱动所述旋转头的旋转。

实施例6

如图4和5所示,本发明实施例5中的三种电机并不限定其安装位置,在本实施例中翻转电机d1安装在第二底座上,而在实施例5中,翻转电机d1安装在第一底座内。

本实施例为搭载了抛光工作头后完整的结构示意图,如图4所示,在可动伸缩部3端需要安装旋转头4,,旋转头4上设置抛光工作头,抛光工作头包括位于外圈的毛刷8、位于内圈的抛光磨具9,抛光磨具9沿第一开口10圆周分布;第二开口11位于可动伸缩部侧壁,第二开口11连接抽真空装置。

施工时,旋转电机d3带动旋转头4旋转,抛光磨具9被旋转头4带动旋转,可对墙地面进行打磨,打磨下来的粉尘从第一开口10进入空心腔7,再从第二开口11被抽真空装置吸走。毛刷用于刷除施工墙地面上的粉尘,也限制粉尘往外扩散,。当抽真空装置功率较大时,可不用毛刷。

实施例7

如图6所示,为本发明受同一激光参考面照射的激光接收器示意图,在本实施例中,两个激光接收器平行安装,但相对于可动伸缩部端面的距离不同。

激光接收器由呈直线不知的激光阵列组成,本实施例的激光阵列包括13个激光接收点;实际上,每个激光结束点仍可由激光阵列构成,以此达到提高精度的目的。

假设初始时,墙面位于激光接收器左侧;激光参考面位于a位置,则位于下部的激光接收器(以下称为下激光接收器)的0点处于激光参考面,位于上部的激光接收器(以下称为上激光接收器)的-2点处于激光参考面。定义此位置为初始位置,无需要求上激光接收器必须0点处于激光参考面。

当施工时,若随工作台的移动,激光参考面相对于工作台位于b位置(激光参考面是固定的,相对于墙面并未移动);则可知上激光接收器移动了3个激光接收点的位置,下激光接收器也是,由于两者移动的距离相同,则仍认为工作台处于垂直于墙面的状态,但工作台与墙面的距离近了,其施工精度受到影响,如此时为对墙面进行抹灰,则抹灰厚度变薄。需进行调整。激光接收器根据接受的激光点的位置的变化,能得知需调整的距离和方向。

实际上,本发明对激光接收器的布置方式和在可动伸缩部的布置位置是无要求的。当激光接收器在本发明装置中的位置固定好后,即可根据其相互位置确定一特定的调平规则,来达到调平和确保施工精度的目的。如假设上激光接收器与下激光接收器不是平行的,而是呈一设定的角度,则根据该角度进行换算,仍能实现调平和寻找施工距离位置。

实施例8

由于激光接收器并非位于同一平面布置,而是在可动伸缩部上呈圆周布置;调整两个激光接收器与激光发射点的距离使其不同(该过程只需移动激光发射源或调整激光发射源的高度即可;且通常情况下,想要两个激光接收器与激光发射点的距离相等反而难以做到的,即绝大多数情况下,两个激光接收器与激光发射点的距离均是不同的),当墙地面施工工作台发生任意角度的偏转时,两个激光接收器相对于激光发射点的偏转量均是不同的,这也是本发明实现调平的必要因素。

如图7所示,为施工过程的俯视图,两个激光接收器接收激光参考面;c位置为激光发射点的位置。墙地面施工工作台对墙面进行施工,在a位置时,工作台工作正常,激光接收器的零点位置(图中黑色的区域)接收激光参考面;工作台相对墙面作平行运动,当达到b位置时,墙地面施工工作台因故发送偏转,则可发现此时两个激光接收器相对于激光参考面的偏移量是不同的,由此可判断墙地面施工工作台相对于墙面发送了偏转。

若工作台发生了竖直平面的偏转,如伸缩部轴线与水平面产生了一定的俯仰角,则此时两个激光接收器相对于激光参考面的偏移量也是不同的,因此只要两个激光接收器与激光发射点的距离是不同的,任意方向的偏转都可以由激光接收器反应出来。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,其仅用以解释本发明,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则和精神之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均就包含在本发明的保护范围之内。

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