一种装配式混凝土铺面板自动化足尺更新装备的制作方法

1.本发明涉及机械手技术领域，特别是涉及一种装配式混凝土铺面板自动化足尺更新装备。


背景技术：

2.混凝土路面的重修施工过程非常繁琐，需要将路面粉碎，然后再进行平铺工程。目前常用的破除混凝土路面的工具有风镐、液压破碎锤以及水泥路面破碎机等，这些设备的原理都是利用钎杆或重锤反复的冲击破碎路面，在施工的过程中常产生剧烈的振动以及噪声，甚至会发生飞溅的碎石伤人的事故，因此并不适用于人口稠密的城市道路施工，尤其是在医院、学校以及居民楼附近，风镐施工产生的噪声会大大影响人们的生活；使用风镐、液压破碎锤以及水泥路面破碎机破碎路面时间长，对于某些路段，如机场跑道、车流量大的路段，需要封路施工，严重影响正常通行，造成车辆拥堵或航班延误，影响人们的正常出行和工作；并且现在为了改善混凝土道路的力学性能，往往会在水泥混凝土内铺设钢筋网，常用的混凝土破碎工具只能破碎混凝土石块，很难将钢筋切断，钢筋需要单独清理，因此施工效率低，使用风镐、液压破碎锤以及水泥路面破碎机破碎路面会影响周边的路面，振动破坏路面结构，造成混凝土与混凝土内钢筋剥离，降低路面强度，减少混凝土路面的正常使用寿命。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种装配式混凝土铺面板自动化足尺更新装备，以解决现有技术存在的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种装配式混凝土铺面板自动化足尺更新装备，包括：支撑架；所述支撑架底部设置有履带底盘，所述支撑架的两侧分别设置有两限位装置，所述限位装置底面分别与所述履带底盘的履带轮顶面固接，所述支撑架底部设置有提拉装置，所述提拉装置设置为矩形结构，所述提拉装置的四个侧面均设置有切割装置；
5.所述提拉装置包括提拉板，所述提拉板底面设置有若干个拖钩，所述拖钩用于提拉切割完成铺面板，所述提拉板顶面设置有横向位移机构，所述横向位移机构用于驱动所述提拉板进行横向位移；所述支撑架两相对侧面固接有条形滑块，所述提拉板顶面两侧沿直线方向等间距设置有若干导向机构，所述导向机构与所述条形滑块滑动连接；
6.所述切割装置包括调向机构、延伸机构和切割机构；所述调向机构与所述提拉板侧面传动连接，所述延伸机构设置在所述调向机构侧面上，所述延伸机构用于驱动所述切割机构进行横向方向上延伸，所述切割机构设置在延伸机构的底部。
7.优选的，所述横向位移机构包括固定块，所述固定块固接在所述提拉板顶面，所述支撑架一内壁上固接有横向电机，所述横向电机的输出端固接有螺杆的一端，所述螺杆的另一端贯穿所述固定块后与所述支撑架的另一相对内壁转动连接，所述螺杆与所述固定块
通过螺纹连接。
8.优选的，所述导向机构包括固定座，所述固定座侧面固接有导杆的一端，所述导杆的另一端转动连接有导轮；所述条形滑块的顶面开设有条形滑槽，所述导轮与所述条形滑槽滑动连接。
9.优选的，所述调向机构包括横向组件和竖向组件，所述横向组件侧面与所述竖向组件侧面固接；
10.所述横向组件包括横向壳体，所述横向壳体侧面与所述竖向组件侧面固接，所述横向壳体内腔底面固接有第一驱动电机，所述横向壳体底面开设置有第一通孔，所述第一驱动电机输出端固接有横向齿轮，所述第一通孔底部孔口处外壁两侧分别固接有第一导向板，两所述第一导向板分别设置在所述横向齿轮的两侧，所述第一导向板侧面固接有第一滑动块，所述提拉板侧面固接有第一导向齿条；所述横向齿轮与所述第一导向齿条相互啮合。
11.优选的，所述第一导向齿条包括齿条块，所述齿条块侧面与所述提拉板侧面固接，所述齿条块顶面开设有条形凹槽，所述条形凹槽两相对槽壁分别开设有限位槽，所述条形凹槽槽底固接有条形齿，所述条形齿与所述横向齿轮相互啮合，所述第一导向板侧面与所述条形凹槽槽壁滑动连接，所述第一滑动块与所述限位槽滑动连接。
12.优选的，所述竖向组件包括竖向壳体，所述竖向壳体顶面固接有竖向气缸，所述竖向气缸输出轴依次贯穿所述竖向壳体的顶面和底面并固接有升降块，所述升降块侧面与所述延伸机构固接。
13.优选的，所述延伸机构包括延伸壳体，所述延伸壳体一侧面与所述升降块侧面固接，所述延伸壳体另一相对侧面与所述切割机构固接，所述延伸壳体内腔底面固接有延伸电机，所述延伸壳体底面开设有第二通孔，所述延伸电机输出端固接有延伸齿轮，所述第二通孔底部孔口处外壁两侧分别固接有第二导向板，两所述第二导向板分别设置在所述延伸齿轮的两侧，所述第二导向板侧面固接有第二滑动块，所述升降块侧面固接有第二导向齿条；所述横向齿轮与所述第一导向齿条相互啮合，所述第二导向齿条与所述第一导向齿条结构相同。
14.优选的，所述切割机构包括水冷组件和切割组件；所述水冷组件设置在所述切割组件的顶部；
15.所述切割组件包括切割壳体，所述切割壳体侧面与所述延伸壳体侧面固接，所述延伸壳体底部外壁固接有切割电机，所述切割电机输出端依次贯穿所述切割壳体两相对侧面并固接有切割轮。
16.优选的，所述水冷组件包括分隔板，所述分隔板周壁与所述切割壳体内壁固接，所述分隔板和所述切割壳体顶部内壁形成密闭储水腔，所述分隔板顶面固接有水泵，所述水泵的输出端贯穿所述切割壳体外壁，所述水泵输出端朝向所述切割轮。
17.优选的，所述限位装置包括限位气缸，所述限位气缸固接在所述履带轮顶面，所述限位气缸的输出端固接有升降柱，所述升降柱顶面固接有限位柱，所述限位柱侧面与所述支撑架侧面固接。
18.优选的，所述控制系统包括中央控制模块和设置在所述提拉板底面的距离传感器和图像传感器；所述中央控制模块电性连接有调整模组和切割模组；
19.所述距离传感器用于检测所述切割轮中心距离与铺面板顶面之间的距离，并将所测得距离实时传输给中央控制模块；
20.所述图像传感器用于检测铺面板破损情况，并将情况实时传输给中央控制模块；
21.所述调整模组包括履带轮驱动单元、第一驱动电机驱动单元和横向电机驱动单元；所述中央控制模块通过所述图像传感器传输的实时数据对履带轮驱动单元、第一驱动电机驱动单元和横向电机驱动单元进行控制，调整所述切割装置位置；
22.所述切割模组包括切割电机驱动单元、延伸电机驱动单元和竖向气缸驱动单元；所述切割装置位置调整完成后，所述切割电机驱动单元启动所述切割电机，所述中央控制模块通过所述图像传感器和所述距离传感器传输的实时数据对所述延伸电机驱动单元和所述竖向气缸驱动单元进行控制，调整所述切割轮位置。
23.本发明公开了以下技术效果：设置的履带底盘为现有技术，可以实现带动支撑架在铺面道路上进行自由行进，设置的限位装置可以控制支撑架进行升降，控制提拉装置将切割下来的废弃铺面板进行托运，在提拉装置的四个面上分别设置有一个切割装置，可以对铺面板进行切割，依靠提拉装置的升降动作，分别对待切割铺面板的四个边进行切割，实现废弃铺面板的剥离，切割装置自身也可以进行升降，避免提拉装置对切割装置进行切割动作时的位置上的限制。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明实施例1的结构示意图；
26.图2为本发明实施例1的主视图；
27.图3为本发明实施例1切割装置的结构示意图；
28.图4为本发明实施例1第一导向齿条的结构示意图；
29.图5为本发明实施例1中控制系统的结构示意图；
30.图6为本发明实施例2的结构示意图；
31.图7为本发明实施例2竖向t型槽的结构示意图；
32.其中，1、支撑架；2、履带轮；3、提拉板；4、拖钩；5、条形滑块；6、固定块；7、横向电机；8、螺杆；9、固定座；10、导杆；11、导轮；12、条形滑槽；13、横向壳体；14、第一驱动电机；15、横向齿轮；16、第一导向板；17、第一滑动块；18、第一导向齿条；19、齿条块；20、条形凹槽；21、限位槽；22、条形齿；23、竖向壳体；24、竖向气缸；25、升降块；26、延伸壳体；27、延伸电机；28、第二导向板；29、延伸齿轮；30、第二滑动块；31、第二导向齿条；32、切割壳体；33、切割电机；34、切割轮；35、分隔板；36、水泵；37、限位气缸；38、升降柱；39、限位柱；40、滑动柱；41、圆盘；42、铰接座；43、横行t型槽；44、竖向t型槽；45、吊钩。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
35.实施例1
36.参照图1
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5，本实施例公开一种装配式混凝土铺面板自动化足尺更新装备，包括：支撑架1；支撑架1底部设置有履带底盘，支撑架1的两侧分别设置有两限位装置，限位装置底面分别与履带底盘的履带轮2顶面固接，支撑架1底部设置有提拉装置，提拉装置设置为矩形结构，提拉装置的四个侧面均设置有切割装置；
37.提拉装置包括提拉板3，提拉板3底面设置有若干个拖钩4，拖钩4用于提拉切割完成铺面板，提拉板3顶面设置有横向位移机构，横向位移机构用于驱动提拉板3进行横向位移；支撑架1两相对侧面固接有条形滑块5，提拉板3顶面两侧沿直线方向等间距设置有若干导向机构，导向机构与条形滑块5滑动连接；
38.切割装置包括调向机构、延伸机构和切割机构；调向机构与提拉板3侧面传动连接，延伸机构设置在调向机构侧面上，延伸机构用于驱动切割机构进行横向方向上延伸，切割机构设置在延伸机构的底部。
39.设置的履带底盘为现有技术，可以实现带动支撑架1在铺面道路上进行自由行进，设置的限位装置可以控制支撑架1进行升降，控制提拉装置将切割下来的废弃铺面板进行托运，在提拉装置的四个面上分别设置有一个切割装置，可以对铺面板进行切割，依靠提拉装置的升降动作，分别对待切割铺面板的四个边进行切割，实现废弃铺面板的剥离，切割装置自身也可以进行升降，避免提拉装置对切割装置进行切割动作时的位置上的限制。
40.将本设备通过履带轮2的控制运行到待切割铺面板位置上方，运作横向位移机构和调控履带轮2，将切割装置对准待切割铺面板的一个边，控制调向机构，控制切割机构的竖向位置对准待切割边缘，开启切割装置，开始切割，当遇到较大面积铺面板时对于竖向切割边缘，可以通过控制履带轮2动作控制进行切割，对于横向切割边缘可以控制横向位移机构带动切割机构进行横向切割，当需要切割面积较小的铺面板时，可以通过控制延伸机构对铺面板进行切割，形成一个完整矩形切割缝隙，如此动作重复四次，在完成切割动作后，通过调向机构将切割机构进行回缩，在待更换铺面板顶面打入铆钉，再通过拖钩4连接，控制限位装置抬升支撑架1，将待更换铺面板进行吊装后进行更换。
41.进一步优化方案，横向位移机构包括固定块6，固定块6固接在提拉板3顶面，支撑架1一内壁上固接有横向电机7，横向电机7的输出端固接有螺杆8的一端，螺杆8的另一端贯穿固定块6后与支撑架1的另一相对内壁转动连接，螺杆8与固定块6通过螺纹连接。
42.驱动横向电机7使螺杆8转动，在导向机构的作用下，提拉板3在水平方向上转动趋势被锁定，便开始进行横向位移。
43.进一步优化方案，导向机构包括固定座9，固定座9侧面固接有导杆10的一端，导杆10的另一端转动连接有导轮11；条形滑块5的顶面开设有条形滑槽12，导轮11与条形滑槽12滑动连接。
44.设置的导轮11与条形滑槽12滑动连接可以使提拉板3的横向位移过程更加顺畅。
45.进一步优化方案，调向机构包括横向组件和竖向组件，横向组件侧面与竖向组件侧面固接；
46.横向组件包括横向壳体13，横向壳体13侧面与竖向组件侧面固接，横向壳体13内腔底面固接有第一驱动电机14，横向壳体13底面开设置有第一通孔，第一驱动电机14输出端固接有横向齿轮15，第一通孔底部孔口处外壁两侧分别固接有第一导向板16，两第一导向板16分别设置在横向齿轮15的两侧，第一导向板16侧面固接有第一滑动块17，提拉板3侧面固接有第一导向齿条18；横向齿轮15与第一导向齿条18相互啮合。
47.启动第一驱动电机14带动横向齿轮15开始转动，横向齿轮15与第一导向齿条18上进行啮合，为横向壳体13的横向运动提供了动能，设置的第一导向板16侧面与条形凹槽20槽壁滑动连接，第一滑动块17与限位槽21滑动连接，起到导向作用的同时，使横向壳体13与第一导向齿条18的连接强度提高，增强稳定性。
48.进一步优化方案，第一导向齿条18包括齿条块19，齿条块19侧面与提拉板3侧面固接，齿条块19顶面开设有条形凹槽20，条形凹槽20两相对槽壁分别开设有限位槽21，条形凹槽20槽底固接有条形齿22，条形齿22与横向齿轮15相互啮合，第一导向板16侧面与条形凹槽20槽壁滑动连接，第一滑动块17与限位槽21滑动连接。
49.进一步优化方案，竖向组件包括竖向壳体23，竖向壳体23顶面固接有竖向气缸24，竖向气缸24输出轴依次贯穿竖向壳体23的顶面和底面并固接有升降块25，升降块25侧面与延伸机构固接。
50.设置的竖向气缸24可以控制切割机构的竖向距离，避免提拉板3对切割机构进行切割时造成障碍。
51.进一步优化方案，延伸机构包括延伸壳体26，延伸壳体26一侧面与升降块25侧面固接，延伸壳体26另一相对侧面与切割机构固接，延伸壳体26内腔底面固接有延伸电机27，延伸壳体26底面开设有第二通孔，延伸电机27输出端固接有延伸齿轮29，第二通孔底部孔口处外壁两侧分别固接有第二导向板28，两第二导向板28分别设置在延伸齿轮29的两侧，第二导向板28侧面固接有第二滑动块30，升降块25侧面固接有第二导向齿条31；横向齿轮15与第一导向齿条18相互啮合，第二导向齿条31与第一导向齿条18结构相同。
52.设置的延伸机构针对面积较小的铺面板更换，由于通过履带轮2进行位置移动的误差较大，因此通过延伸机构中的第二导向齿条31向两端延伸，使在进行切割时位移控制更加精密，还保证了形成完整的矩形切割缝隙。
53.进一步优化方案，切割机构包括水冷组件和切割组件；水冷组件设置在切割组件的顶部；
54.切割组件包括切割壳体32，切割壳体32侧面与延伸壳体26侧面固接，延伸壳体26底部外壁固接有切割电机33，切割电机33输出端依次贯穿切割壳体32两相对侧面并固接有切割轮34。
55.进一步优化方案，水冷组件包括分隔板35，分隔板35周壁与切割壳体32内壁固接，分隔板35和切割壳体32顶部内壁形成密闭储水腔，分隔板35顶面固接有水泵36，水泵36的输出端贯穿切割壳体32外壁，水泵36输出端朝向切割轮34。
56.水冷组件可以对切割轮34进行降温。
57.进一步优化方案，限位装置包括限位气缸37，限位气缸37固接在履带轮2顶面，限
位气缸37的输出端固接有升降柱38，升降柱38顶面固接有限位柱39，限位柱39侧面与支撑架1侧面固接。
58.进一步优化方案，控制系统包括中央控制模块和设置在提拉板3底面的距离传感器和图像传感器；中央控制模块电性连接有调整模组和切割模组；
59.距离传感器用于检测切割轮34中心距离与铺面板顶面之间的距离，并将所测得距离实时传输给中央控制模块；
60.图像传感器用于检测铺面板破损情况，并将情况实时传输给中央控制模块；
61.调整模组包括履带轮驱动单元、第一驱动电机驱动单元和横向电机驱动单元；中央控制模块通过图像传感器传输的实时数据对履带轮驱动单元、第一驱动电机驱动单元和横向电机驱动单元进行控制，调整切割装置位置；
62.切割模组包括切割电机驱动单元、延伸电机驱动单元和竖向气缸驱动单元；切割装置位置调整完成后，切割电机驱动单元启动切割电机，中央控制模块通过图像传感器和距离传感器传输的实时数据对延伸电机驱动单元和竖向气缸驱动单元进行控制，调整切割轮34位置。
63.中央控制模块由用户界面、中央控制主机、各类控制接口三部分部分组成，履带轮驱动单元、第一驱动电机驱动单元、横向电机驱动单元、切割电机驱动单元、延伸电机驱动单元和竖向气缸驱动单元为mcu(单片机)。
64.履带轮驱动单元用于控制驱动履带轮，第一驱动电机驱动单元用于控制驱动第一驱动电机，横向电机驱动单元用于控制横向电机，切割电机驱动单元用于控制切割电机、延伸电机驱动单元用于控制延伸电机，竖向气缸驱动单元用于控制竖向气缸。
65.实施例2
66.参照图6
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7，为了实现对拖钩4在提拉板3底面上可以更加自由的调整位置，拖钩4包括滑动柱40，滑动柱40顶面固接有圆盘41，滑动柱40底面固接有铰接座42，铰接座42铰接有吊钩45，提拉板3底面开设有若干横行t型槽43和竖向t型槽44，横行t型槽43和竖向t型槽44交错设置，圆盘41和滑动柱40与横行t型槽43和竖向t型槽44内壁滑动连接，这样的设置增大了拖钩4的活动范围，在进行切割过程中，提前进行铆钉固定具有局限性，再进行对接时容易造成误差，本实施例可以增大拖钩4的活动范围，提高适应性，同时吊钩45与铰接座42进行铰接，可以进一步提高适应性，具体实施过程为在切割装置完成切割后，将切割装置进行复位，通过控制提拉板3的位置，使吊钩45与铆钉进行连接，使吊钩45勾住铆钉，在勾住一侧铆钉后，继续移动提拉板3对另一侧的铆钉进行连接，在这一过程中，设置横行t型槽43与竖向t型槽44可以使勾住的吊钩45进行滑动，增加操作空间。
67.为了提高待更换铺面板的完整性，本实施例中在待更换铺面板纵向固接有钢板，再在钢板上固定铆钉，再通过铆钉与吊钩45进行连接，这样设置可以增加吊钩45对待更换铺面板受力面积，增强稳定性。
68.实施例3
69.由于履带轮2的体积因素，通过履带轮2导向进行对待更换铺面板精准定位较为困难，因此本实施例中在待更换铺面板四周边缘位置安装红外线发射器进行红外线发射，在履带轮2内侧安装红外线接受器，本设备通过红外线定位自动移动至待更换铺面板的上方，在通过横向位移机构和切割装置进行切割位置的精准定位，进行切割。设置的红外线发射
器和红外线接受器均为现有技术。
70.由于待更换铺面板内部结构较为复杂，其内部不仅为混凝土结构，还设置有钢筋网，因此在进行切割时，切割装置不可用同一切割速度进行切割，针对不同切割物体需要通过不同的切割扭矩进行切割，以达到增强切割效率和保护切割设备的效果，因此，本实施例中在切割电机33的输出端设置有扭矩传感器，通过扭矩传感器实时测量扭矩变换，将信息反馈给中央控制模块，中央控制模块控制切割电机33调整切割扭矩，同时控制竖向气缸24向下的延伸速度，达到适应不同切割物体的效果；当扭矩传感器在切割装置进行切割的过程中，检测到最小切割扭矩时，即切割轮34到达地基层时，控制切割装置停止切割，并且使切割装置进行复位。
71.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
72.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。