一种多自由度联动式凿毛机的制作方法

本发明涉及凿毛机，特别涉及一种多自由度联动式凿毛机。

背景技术：

1、混凝土凿毛机是一种专门用于对混凝土结构进行凿毛处理的机械设备。利用电动机驱动凿头，将其在混凝土表面上来回作业，将混凝土表面剥离下来，形成所需的凿毛效果。其凿头通常采用高速旋转的金属刀片或者钢丝刷，通过摩擦和切割混凝土表面的方式实现凿切处理。

2、混凝土凿毛机广泛应用于混凝土结构的处理，例如墙体、路面、桥梁、水利工程等领域。它可以对混凝土表面进行去除、磨平、去污、磨痕、划痕等各种凿毛作业，去除混凝土表面的毛刺、坑洼和砂眼等不平整部分，从而达到更平滑、更安全的效果。它可以根据需要使用不同类型的刀具，以满足不同的混凝土表面处理要求。同时，混凝土凿毛机具有工作效率高、操作简便、准确度高等优点，成为现代建筑、道路和水利工程等领域中不可或缺的设备之一。

3、在传统凿毛机领域中，其对于柱体形式的混凝土结构的凿毛驱动效果不甚理想，具体原因如下：

4、首先，传统凿毛机无法完全适应圆柱形结构的曲率变化，凿头与混凝土表面的接触面积不够充分，可能导致凿削不彻底，影响凿毛效果。

5、其次，对于大尺寸变径化特征的柱体混凝土结构，工作人员难以进行作业。

6、最后，传统凿毛机需要进行手工操作，操作人员需要有一定的技能和经验，同时也存在一定的安全隐患。

7、为此，提出一种多自由度联动式凿毛机。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例希望提供一种多自由度联动式凿毛机，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择；

2、本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种多自由度联动式凿毛机，包括凿毛模块，还包括凿毛驱动机构；所述凿毛驱动机构包括两个半圆机构，两个所述半圆机构之间在合并后，于顶部视角形成拓扑圆形状的投影边；所述拓扑圆的每个拓扑线由第一板体投影形成，所述第一板体的外部设有所述凿毛模块；所述拓扑圆由所述凿毛驱动机构驱动形成变径化调节，驱动每个所述凿毛模块对柱体进行变径化凿毛作业；所述拓扑圆为十二边的拓扑圆。

3、在上述实施方式中：上述的凿毛驱动机构及半圆机构之间均为联动的关系，其相互之间为直接驱动模式，最终实现带动多端自由度的联动化驱动，其具体的驱动轨迹、方位及角度等参数；具体的，基于工作人员对上述自由度的行程量选型装配，及上述自由度之间的联动与外部控制器的控制进行实现。

4、其中在一种实施方式中：所述运输装置上安装有调节机构，所述调节机构输出转动自由度和第一线性自由度，分别用于调节所述凿毛驱动机构的水平角度、空间方位。

5、在上述实施方式中：上述的转动自由度和第一线性自由度均为联动的关系，其相互之间为直接驱动模式，最终实现带动多端自由度的联动化驱动，其具体的驱动轨迹、方位及角度等参数；具体的，基于工作人员对上述自由度的行程量选型装配，及上述自由度之间的联动与外部控制器的控制进行实现。

6、其中在一种实施方式中：所述调节机构包括固定连接于所述运输装置的动力件；所述动力件垂直布置，并输出所述转动自由度，驱动机架水平旋转；所述机架上安装有沿x或z轴布置的第一伸缩缸，所述第一伸缩缸输出所述第一线性自由度，其活塞杆与所述凿毛驱动机构连接。

7、在上述实施方式中：通过上述的第一伸缩缸及动力件间的机械联动及相互配合，通过输出转动自由度和第一线性自由度进行多端联动及其配合的形式，带动凿毛驱动机构进行指定功能的运载及其驱动；基于上述驱动模式，凿毛驱动机构及凿毛模块则可对外部的混凝土柱体进行全方位变径化凿毛的作业。

8、其中在一种实施方式中：所述凿毛驱动机构除所述半圆机构外，还包括：第一架体；所述第一架体安装有垂直布置的第二伸缩缸，所述第一架体的外表面垂直滑动配合有第二架体，所述第二架体由所述第二伸缩缸驱动其高度方位；所述半圆机构中，由六个所述第一板体以半环形阵列的形式均匀排布形成半圆结构；所述半圆机构中，输出第二线性自由度，用于调节所述拓扑圆的外径。

9、在上述实施方式中：上述的驱动模式并不局限于此；作为优选的技术方案，其还可优选选型为：所述半圆机构包括第三伸缩缸；所述第三伸缩缸垂直固定连接于所述第二架体，并输出所述第二线性自由度，驱动第一筒体沿第二筒体的外部垂直滑动配合；所述第二筒体的底部与所述第二架体的顶部固定连接。

10、其中，第二伸缩缸用于调节两个半圆机构的高度，进而对不同高度尺寸的混凝土柱体进行高度方面的凿毛方位调节。

11、同时，所述半圆机构还包括铰臂；所述铰臂的底部、上部分别与所述第二筒体铰接、通过连杆与所述第一板体的外表面双端铰接；第二板体的顶部与底部分别与所述第一板体的底部和所述第二筒体的顶部。

12、在上述实施方式中：上述的驱动模式并不局限于此；作为优选的技术方案，其还可优选选型为：两个所述半圆机构中，其各自的所述第一筒体通过电动销轴相互铰接，

13、电动销轴驱动两个所述半圆机构相互合并或分离；对柱体混凝土结构应用时，两个半圆机构中的其中一个套入柱体混凝土结构后，通过电动销轴合并，实现对柱体混凝土结构的全方位凿毛作业。

14、其中在一种实施方式中：由所述第一板体环形阵列形成的所述拓扑圆中，所述第一板体朝向所述拓扑圆中轴线的方位设有所述凿毛模块；所述第一板体的外表面的两端均滑动配合有所述凿毛模块，所述凿毛模块远离所述拓扑圆中轴线的方位铰接有连架，所述连架的两端滑动配合有销轴，每个销轴均固定连接于一个所述第一板体的外表面。

15、在上述实施方式中：通过上述的连架与凿毛模块、第一板体之间的机械联动及相互配合，实现拓扑圆的连接成型。

16、其中在一种实施方式中：所述第二板体朝向所述拓扑圆中轴线的方位的一面设有激光距离测量器。在实际应用时，基于激光距离测量器对每个拓扑圆的一个边进行激光测量于混凝土柱体，判断每个拓扑圆的每个边相较于柱体之间的间距大小是否均匀，以实现对其进行全方位均匀的凿毛作业。

17、在上述实施方式中：第一伸缩缸、第二伸缩缸和第三伸缩缸均优选为伺服电缸，通过伺服驱动系统配合外部控制器的模式，以实现上述元件的指定化驱动，实现调节机构及凿毛驱动机构之间的联动控制，以满足相关驱动及调节作业需求。

18、在上述实施方式中：为实现上述线性的自由度及转动自由度对其所适配的结构部件进行驱动作业的模式；其中，转动驱动的自由度起始输出点可搭配一轴承与外部相对固定的结构进行连接，以实现支撑；线性自由度本身的行程量前后端均设置有一滑块组件，以适配该线性自由度运行导向的平稳性，并规范该线性自由度的运行轨迹满足理论设计需求。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、通过调节机构及凿毛驱动机构之间的机械联动及其相互配合，在实际应用时可针对大尺寸的混凝土柱体的外表面进行全方位凿毛调节；且针对实际情况所应用的混凝土柱体的不同外部直径，或是其存在变径化的结构，本装置还可针对上述变量进行自适应化变径调节并进行凿毛作业，满足不同的凿毛作业需求，有效解决了传统技术中的技术问题，极大地满足了实际应用及其实用性的需求；

21、本装置在具体应用时，还可通过激光测距的形式检测每组凿毛模块相对于柱体表面的间距是否均匀，更好的提高均匀凿毛需求。