一种基于CV的钢模台车表面智能化清理装置及其使用方法与流程

本发明涉及隧道施工装置领域，具体涉及一种基于cv的钢模台车表面智能化清理装置及其使用方法。

背景技术：

1、混凝土表观质量对混凝土耐久性有着至关重要的作用，是评价混凝土施工质量的重要指标。对于隧洞混凝土衬砌，同样如此。而钢模台车模板面的平整度和污渍(包括粘接在上面的混凝土块等)对隧洞衬砌的表观质量有着决定性影响，而现有的钢模台车模板面污渍清理方法还是以人工为主，工作环境恶劣、效率低下、质量参差不齐。因此，开发一种自动化、智能化、能够适应不同截面、不同洞径的钢模台车模板面清理装置对于建筑施工的高质量发展意义重大。

2、现有的自动化清理装置存在以下缺陷：

3、因为采用的刚性结构作为清理装置的支撑装置，对钢模台车收缩后模板面与隧洞壁的净空有较大要求，在隧洞开挖半径不变的前提下(扩大开挖半径，成本指数增长，甚至技术可不行)，那么就要提高模板面向内收缩的程度，极大的降低了钢模台车中心的交通空间，不利于洞内人员、物料的运输；

4、因为采用的刚性结构作为清理装置的支撑装置，一旦换一个不同的隧洞截面，随着台车的截面的变化，那么清理装置也需要进行定制化的设计，一套不能适用于不同截面的钢模台车；

5、清理完成后，缺乏高效、自动的清理质量检查；

6、清理模块数量的限制，清理效率低下。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明旨在提供一种基于cv的钢模台车表面智能化清理装置及其使用方法，为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案来实现：

2、一种基于cv的钢模台车表面智能化清理装置，包括传动索、台车结构、台车轨道、齿轮机构、第一驱动装置、第二驱动装置、质量检测装置以及辅助机构，台车轨道设于地面上，台车结构滑动连接于台车轨道上，齿轮机构、第一驱动装置、第二驱动装置、质量检测装置以及辅助机构均设于台车结构上，传动索设于齿轮机构上，传动索上设有清洁机构。

3、有益地，所述齿轮机构包括齿轮纵向轨道、滑动件、第一齿轮以及第二齿轮，齿轮纵向轨道设有两个，两个齿轮纵向轨道分别固接于所述台车结构两个侧壁上，且台车结构两个侧壁上分别转动连接有两个第二齿轮，齿轮纵向轨道滑动连接有两个滑动件，每个滑动件上均转动连接有第一齿轮，传动索为封闭式结构，且传动索绕过所有第一齿轮以及第二齿轮。

4、有益地，所述传动索上设有用于调节传动索长度的弹性张紧机构，所述台车结构上设有齿轮位置调节机构，齿轮位置调节机构数量和所述滑动件相同，每个齿轮位置调节机构和一个滑动件连接。

5、有益地，所述调节机构包括液压装置，液压装置固接于台车结构上，液压装置上的液压杆和所述滑动件连接。

6、有益地，所述质量检测装置包括视觉传感器、视觉数据分析装置以及第三驱动装置，视觉传感器、视觉数据分析装置以及第三驱动装置均连接于所述台车结构上，第三驱动装置和视觉传感器连接，第三驱动装置可以驱动视觉传感器。

7、有益地，所述辅助机构包括照明装置、除尘装置、链索非工作状态承托装置。

8、有益地，所述清洁机构是耐磨凸起、金刚砂或钢纤维的其中一种，所述台车结构上开设有料仓口。

9、一种基于cv的钢模台车表面智能化清理装置的使用方法，包括以下步骤：

10、通过第一驱动装置驱动柔性钢索在台车结上循环运动结构，柔性钢索的运动速度为v1，柔性钢索运动时，柔性钢索上的清洁机构可以对台车结构进行清洁，第二驱动装置驱动台车结构在台车轨道上行走，台车结构的速度为v2，确保台车结构沿车轴前后运动从而将台车结构整个模板表面进行清理，在清理过程中根据台车结构表面的污渍情况，不断进行v1和v2的调节，使得两者形成一个最佳的匹配关系，将台车结构表面的铁锈、混凝土残块清理干净，达到一个最佳的清理效果。

11、有益地，l为柔性钢索的总实际长度；

12、l1为待清理台车结构的模板面截面周长，即柔性钢索的工作长度；

13、l2为弹性张紧机构安装所需要的链索长度，与弹性张紧机构的型号和数量有关；

14、l3为第一驱动装置和第一齿轮、第二齿轮所需要的钢索安装长度，由钢索直径、滑轮直径和数量等决定；

15、l4为可变工作长度预留值，台车结构的模板面截面周长变化范围的最大值。

16、l的公式为：l＝l1+l2+l3+l4。

17、本发明具有以下有益效果为：

18、本发明利用柔性钢索作为清理机构的传动部件，使得同一套装置可以适用于不同截面类型马蹄形、城门洞形、半圆形、圆形以及各类异形截面的台车结构；

19、巧妙设置弹性张紧机构和齿轮位置调节机构，对不同截面长度的台车结构进行清理时仍能保持一定的压力；利用计算机视觉技术，结合视觉传感器、视觉数据分析装置，实现对清理质量的检查和对柔性钢索的闭环控制；利用柔性钢索的形式，降低了对工作空间的尺寸要求，为台车结构下面的交通预留出更多的空间；

20、利用柔性钢索的形式，柔性钢索运动起来后，可实现对台车结构截面的同时清理，将原有的“点状作业”升级为“线状作业”，极大提高了工作效率；提高了自动化作业水平，降低了工作质量对人的依赖。

技术特征：

1.一种基于cv的钢模台车表面智能化清理装置，其特征是，包括传动索(2)、台车结构(3)、台车轨道(4)、齿轮机构、第一驱动装置、第二驱动装置、质量检测装置以及辅助机构，台车轨道(4)设于地面上，台车结构(3)滑动连接于台车轨道(4)上，齿轮机构、第一驱动装置、第二驱动装置、质量检测装置以及辅助机构均设于台车结构(3)上，传动索(2)设于齿轮机构上，传动索(2)上设有清洁机构，第一驱动装置和第二驱动装置均和齿轮机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于cv的钢模台车表面智能化清理装置，其特征是，所述齿轮机构包括齿轮纵向轨道(5)、滑动件(8)、第一齿轮(6)以及第二齿轮(7)，齿轮纵向轨道(5)设有两个，两个齿轮纵向轨道(5)分别固接于所述台车结构(3)两个侧壁上，且台车结构(3)两个侧壁上分别转动连接有两个第二齿轮(7)，齿轮纵向轨道(5)滑动连接有两个滑动件(8)，每个滑动件(8)上均转动连接有第一齿轮(6)，传动索(2)为封闭式结构，且传动索(2)绕过所有第一齿轮(6)以及第二齿轮(7)，第一驱动装置和第一齿轮(6)连接，第二驱动装置和滑动件(8)连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于cv的钢模台车表面智能化清理装置，其特征是，所述传动索(2)上设有用于调节传动索(2)长度的弹性张紧机构，所述台车结构(3)上设有齿轮位置调节机构，齿轮位置调节机构数量和所述滑动件(8)相同，每个齿轮位置调节机构和一个滑动件(8)连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于cv的钢模台车表面智能化清理装置，其特征是，所述调节机构包括液压装置(10)，液压装置(10)固接于台车结构(3)上，液压装置(10)上的液压杆(9)和所述滑动件(8)连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于cv的钢模台车表面智能化清理装置，其特征是，所述传动索(2)是柔性钢索。

6.根据权利要求5所述的一种基于cv的钢模台车表面智能化清理装置，其特征是，所述质量检测装置包括视觉传感器、视觉数据分析装置以及第三驱动装置，视觉传感器、视觉数据分析装置以及第三驱动装置均连接于所述台车结构(3)上，第三驱动装置和视觉传感器连接，第三驱动装置可以驱动视觉传感器。

7.根据权利要求6所述的一种基于cv的钢模台车表面智能化清理装置，其特征是，所述辅助机构包括均连接于所述台车结构(3)上的照明装置、除尘装置、链索非工作状态承托装置。

8.根据权利要求7所述的一种基于cv的钢模台车表面智能化清理装置，其特征是，所述清洁机构是耐磨凸起、金刚砂或钢纤维的其中一种，所述台车结构(3)上开设有料仓口(1)。

9.一种基于cv的钢模台车表面智能化清理装置的使用方法，其特征是，基于权利要求5-8任一所述的双相变直接接触式相变储热系统，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种基于cv的钢模台车表面智能化清理装置的使用方法，其特征是，l为柔性钢索的总实际长度；

技术总结
本发明提供了一种基于CV的钢模台车表面智能化清理装置及其使用方法，包括传动索、台车结构、台车轨道、齿轮机构、第一驱动装置、第二驱动装置、质量检测装置以及辅助机构，台车轨道设于地面上，台车结构滑动连接于台车轨道上，齿轮机构、第一驱动装置、第二驱动装置、质量检测装置以及辅助机构均设于台车结构上，传动索设于齿轮机构上，传动索上设有清洁机构。本发明利用柔性钢索作为清理机构的传动部件，使得同一套装置可以适用于不同截面类型马蹄形、城门洞形、半圆形、圆形以及各类异形截面的台车结构。

技术研发人员：梁欢,蔡升宇,朱志东,曾剑虹,钟志锋,劳家镇,黄佳栋,胡研成,张荣杰,淦文豪
受保护的技术使用者：广州市市政集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13