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振捣机器人控制方法、装置、系统及计算机可读存储介质

申请号 CN202311821802.4 申请日 2023-12-27 公开(公告)号 CN117984423A 公开(公告)日 2024-05-07
申请人 四川省铁路建设有限公司; 发明人 费永攀; 梁多伟; 陈鑫杰; 刘洪; 李玉友; 雷晓莉; 曾闯; 程洪; 范帅;
摘要 本 发明 涉及一种振捣 机器人 控制方法、装置、系统及计算机可读存储介质,属于道路 桥梁 建设技术领域。该方法包括若待振捣层为预制箱梁的 腹板 ,则控制斜插振捣机构进行振捣作业,若待振捣层为预制箱梁的顶板,则控制垂直振捣机构进行振捣作业,能够对振捣机器人进行控制,从而实现对预制箱梁的腹板、顶板 混凝土 的自动化振捣。
权利要求

1.一种振捣机器人控制方法,其特征在于,应用于振捣机器人,所述振捣机器人包括桁架机构以及设置于所述桁架机构上的斜插振捣机构和垂直振捣机构;所述斜插振捣机构包括至少一个斜振单元,所述斜振单元包括机械臂和第一振捣棒,所述第一振捣棒由所述机械臂的前端伸出;所述垂直振捣机构包括间隔分布的若干个垂直振捣单元,所述垂直振捣单元包括三维移动模组和第二振捣棒,所述第二振捣棒设置于所述三维移动模组上;
所述控制方法包括:
获取振捣指令,确定待振捣层为预制箱梁的腹板还是顶板,并规划振捣路径及待振捣点位;
控制桁架机构沿振捣路径行进,使振捣机器人处于待振捣层的其中一个待振捣段上方;
若待振捣层为预制箱梁的腹板,控制机械臂将第一振捣棒按照预设倾斜度倾斜插入至待振捣点位,控制第一振捣棒对混凝土进行振捣,并在振捣完成后,控制机械臂带动第一振捣棒从待振捣点位脱离;
若待振捣层为预制箱梁的顶板,控制三维移动模组将第二振捣棒沿竖向插入至待振捣点位,控制第二振捣棒对混凝土进行振捣,并在振捣完成后,控制三维移动模组带动第二振捣棒从待振捣点位脱离;
判断是否将待振捣层的所有待振捣段振捣完毕,若否,则重复以上步骤,直至将所有的待振捣段振捣完毕。
2.根据权利要求1所述的振捣机器人控制方法,其特征在于,所述控制机械臂将第一振捣棒按照预设倾斜角度倾斜插入至待振捣点位,控制第一振捣棒对混凝土进行振捣包括:
控制机械臂将第一振捣棒及引导管按照预设倾斜角度倾斜插入预制箱梁内;
检测引导管是否遇到阻碍,若遇到阻碍,则控制机械臂将第一振捣棒及引导管移动至补偿位置
判断引导管是否到达预定位置,若否,则重复执行上述步骤,直至引导管到达预定位置;
控制引导管向后收缩,使第一振捣棒露出;
控制机械臂内的收放组件将第一振捣棒向外伸出;
控制第一振捣棒工作,监测并记录第一振捣棒的振捣信息。
3.根据权利要求1所述的振捣机器人控制方法,其特征在于,所述控制三维移动模组将第二振捣棒沿竖向插入至待振捣点位包括:
控制三维移动模组将第二振捣棒沿竖向插入预制箱梁内;
检测第二振捣棒是否遇到阻碍,若遇到阻碍,则控制三维移动模组将第二振捣棒移动至补偿位置;
判断第二振捣棒是否到达待振捣点位,若否,则重复执行上述步骤,直至第二振捣棒到达待振捣点位;
控制第二振捣棒工作,监测并记录第二振捣棒的振捣信息。
4.根据权利要求1所述的振捣机器人控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
判断并指示人工振捣点位,并对人工振捣点位的振捣信息进行监测。
5.一种振捣机器人控制装置,其特征在于,应用于振捣机器人,所述振捣机器人包括桁架机构以及设置于所述桁架机构上的斜插振捣机构和垂直振捣机构;所述斜插振捣机构包括至少一个斜振单元,所述斜振单元包括机械臂和第一振捣棒,所述第一振捣棒由所述机械臂的前端伸出;所述垂直振捣机构包括间隔分布的若干个垂直振捣单元,所述垂直振捣单元包括三维移动模组和第二振捣棒,所述第二振捣棒设置于所述三维移动模组上;
所述控制装置包括:
主控模,用于获取振捣指令,确定待振捣层为预制箱梁的腹板还是顶板,并规划振捣路径及待振捣点位;
桁架模块,用于控制桁架机构沿振捣路径行进,使振捣机器人处于待振捣层的其中一个待振捣段上方;
斜插振捣模块,用于若待振捣层为预制箱梁的腹板,控制机械臂将第一振捣棒按照预设倾斜角度倾斜插入至待振捣点位,控制第一振捣棒对混凝土进行振捣,并在振捣完成后,控制机械臂带动第一振捣棒从待振捣点位脱离;
垂直振捣模块,用于若待振捣层为预制箱梁的顶板,控制三维移动模组将第二振捣棒沿竖向插入至待振捣点位,控制第二振捣棒对混凝土进行振捣,并在振捣完成后,控制三维移动模组带动第二振捣棒从待振捣点位脱离;
第一判断模块,用于判断是否将待振捣层的所有待振捣段振捣完毕,若否,则重复以上步骤,直至将所有的待振捣段振捣完毕。
6.根据权利要求5所述的振捣机器人控制装置,其特征在于,所述斜插振捣模块包括:
机械臂模块,控制机械臂将第一振捣棒及引导管按照预设倾斜角度倾斜插入预制箱梁内;
第一避障模块,检测引导管是否遇到阻碍,若遇到阻碍,则控制机械臂将第一振捣棒及引导管移动至补偿位置;
第二判断模块,判断引导管是否到达预定位置,若否,则重复执行上述步骤,直至引导管到达预定位置;
保护模块,控制引导管向后收缩,使第一振捣棒露出;
送线模块,控制机械臂内的收放组件将第一振捣棒向外伸出;
第一振捣棒模块,用于控制第一振捣棒工作,监测并记录第一振捣棒的振捣信息。
7.根据权利要求5所述的振捣机器人控制装置,其特征在于,所述垂直振捣模块包括:
移动模块,控制三维移动模组将第二振捣棒沿竖向插入预制箱梁内;
第二避障模块,检测第二振捣棒是否遇到阻碍,若遇到阻碍,则控制三维移动模组将第二振捣棒移动至补偿位置;
第三判断模块,判断第二振捣棒是否到达待振捣点位,若否,则重复执行上述步骤,直至第二振捣棒到达待振捣点位;
第二振捣棒模块,用于控制第二振捣棒工作,监测并记录第二振捣棒的振捣信息。
8.根据权利要求5所述的振捣机器人控制装置,其特征在于,所述控制装置还包括:
三维可视化模块,用于在三维坐标系中建立预制箱梁模型,并在模型中分层实时显示并存储各个待振捣点位的振捣状态。
9.一种振捣机器人系统,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储于所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序,以实现权利要求
1‑4任意一项所述的振捣机器人控制方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行如实现权利要求1‑8任意一项所述的振捣机器人控制方法的步骤。

说明书全文

振捣机器人控制方法、装置、系统及计算机可读存储介质

技术领域

[0001] 本发明属于道路桥梁建设技术领域,具体涉及一种振捣机器人控制方法、装置、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

[0002] 在桥梁建设中,通常会采用预制箱梁的方式进行预加工,然后将预制箱梁安装于桥墩上。预制箱梁可以采用底板腹板、顶板一次浇筑成形,具体的,先铺设筋制作骨架,然后浇筑混凝土,在浇筑混凝土后,需要使用振捣棒进行振捣作业。现有振捣过程振捣人员需求大,且人工振捣存在重复工作多、劳动强度大、工作环境恶劣的情况,振捣质量也参差不齐,存在漏振、过振以及振捣不密实的问题,特别是现在就业观念的改变导致很少有年轻人从事振捣作业,产业工人队伍青黄不接。
[0003] 请参照公开号为CN219276136U、名称为“一种箱梁混凝土振捣装置”的发明专利现有技术中存在一些自动化振捣设备,但由于预制箱梁的各个部分的振捣要求不同,例如,预制箱梁的顶板和腹板由于倾斜度、钢筋分布等原因,所需的振捣棒的插入深度、插入角度等不同,现有的自动化振捣设备难以满足预制箱梁的振捣需求。

发明内容

[0004] 鉴于此,本发明的目的在于提供一种振捣机器人控制方法、装置、系统及计算机可读存储介质,能够对振捣机器人进行控制,从而实现对预制箱梁的腹板、顶板混凝土的自动化振捣。
[0005] 第一方面,本发明提供了一种振捣机器人控制方法,应用于振捣机器人,所述控制方法包括:获取振捣指令,确定待振捣层为预制箱梁的腹板还是顶板,并规划振捣路径及待振捣点位;控制桁架机构沿振捣路径行进,使振捣机器人处于待振捣层的其中一个待振捣段上方;若待振捣层为预制箱梁的腹板,控制机械臂将第一振捣棒按照预设倾斜角度倾斜插入至待振捣点位,控制第一振捣棒对混凝土进行振捣,并在振捣完成后,控制机械臂带动第一振捣棒从待振捣点位脱离;若待振捣层为预制箱梁的顶板,控制三维移动模组将第二振捣棒沿竖向插入至待振捣点位,控制第二振捣棒对混凝土进行振捣,并在振捣完成后,控制三维移动模组带动第二振捣棒从待振捣点位脱离;判断是否将待振捣层的所有待振捣段振捣完毕,若否,则重复以上步骤,直至将所有的待振捣段振捣完毕。
[0006] 第二方面,本发明提供了一种振捣机器人控制装置,应用于振捣机器人,所述控制装置包括:主控模,用于获取振捣指令,确定待振捣层为预制箱梁的腹板还是顶板,并规划振捣路径及待振捣点位;桁架模块,用于控制桁架机构沿振捣路径行进,使振捣机器人处于待振捣层的其中一个待振捣段上方;斜插振捣模块,用于若待振捣层为预制箱梁的腹板,控制机械臂将第一振捣棒按照预设倾斜角度倾斜插入至待振捣点位,控制第一振捣棒对混凝土进行振捣,并在振捣完成后,控制机械臂带动第一振捣棒从待振捣点位脱离;垂直振捣模块,用于若待振捣层为预制箱梁的顶板,控制三维移动模组将第二振捣棒沿竖向插入至待振捣点位,控制第二振捣棒对混凝土进行振捣,并在振捣完成后,控制三维移动模组带动第二振捣棒从待振捣点位脱离;第一判断模块,用于判断是否将待振捣层的所有待振捣段振捣完毕,若否,则重复以上步骤,直至将所有的待振捣段振捣完毕。
[0007] 第三方面,本发明提供了一种振捣机器人系统,包括处理器、存储器以及存储于所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序,以实现上述的振捣机器人控制方法中的步骤。
[0008] 第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行如实现上述的振捣机器人控制方法的步骤。
[0009] 本发明的有益效果是:本发明提供的振捣机器人控制方法、装置、系统及计算机可读存储介质,应用于振捣机器人,若待振捣层为预制箱梁的腹板,则控制斜插振捣机构进行振捣作业,若待振捣层为预制箱梁的顶板,则控制垂直振捣机构进行振捣作业,能够对振捣机器人进行控制,从而实现对预制箱梁的腹板、顶板混凝土的自动化振捣。
附图说明
[0010] 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。通过附图所示,本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。
[0011] 图1为本发明实施例提供的振捣机器人控制方法的一个实施例的流程示意图;图2为本发明实施例提供的振捣机器人的结构示意图一;图3为本发明实施例提供的振捣机器人的结构示意图二;图4为本发明实施例提供的振捣机器人的使用状态参考图;图5为图2的桁架机构的结构示意图一;图6为图2的桁架机构的结构示意图二;图7为图6的局部结构示意图一;图8为图6的局部结构示意图二;图9为图6的局部结构示意图三;图10为图7的A部局部放大示意图;图11为图6的局部结构示意图四;图12为图11的B部局部放大示意图;图13为图11的局部结构示意图;图14为本发明实施例提供的振捣机器人的斜插振捣机构的结构示意图;图15为图14的局部结构示意图一;图16为图14的局部结构示意图二;图17为图14的局部结构示意图三;图18为图17的内部局部结构示意图一;图19为图17的内部局部结构示意图二;图20为图19的局部结构示意图一;图21为图19的局部结构示意图二;图22为图19的的导向管的结构示意图;图23为图17的内部局部结构示意图三;图24为图17的内部局部结构示意图四;图25为图17的内部局部结构示意图五;图26为图25的局部结构示意图一;图27为图25的局部结构示意图二;图28为本发明实施例提供的斜插振捣机构工作时的流程示意图;图29为本发明实施例提供的振捣机器人的垂直振捣机构的结构示意图一;图30为本发明实施例提供的振捣机器人的垂直振捣机构的结构示意图二;图31为本发明实施例提供的振捣机器人的垂直振捣机构的结构示意图三;图32为图31的垂直振捣单元的结构示意图一;图33为图31的垂直振捣单元的结构示意图二;图34为图31的垂直振捣单元的结构示意图三;图35为图31的垂直振捣单元的结构示意图四;图36为图31的C部局部放大示意图;图37为图32的局部结构示意图一;图38为图32的局部结构示意图二;图39为图32的局部结构示意图三;图40为图38的局部结构示意图;图41为图40的A‑A剖视图;图42为本发明实施例提供的垂直振捣机构工作时的流程示意图;图43为本发明实施例提供的振捣机器人的摊铺压实机构的结构示意图;图44为图43的D部局部放大示意图;图45为图43的E部局部放大示意图;图46本发明实施例提供的振捣机器人控制装置的结构示意图。
[0012] 图标:100‑振捣机器人;200‑预制箱梁;10‑桁架机构;20‑斜插振捣机构;30‑垂直振捣机构;40‑摊铺压实机构;11‑轨道;12‑桁架;13‑收线组件;14‑定位组件;120‑横梁;121‑立架;122‑人工操作平台;130‑拢线槽;131‑收线盘;132‑理线轮;140‑定位传感器
141‑定位点位;142‑定位架;143‑定位螺栓;144‑定位螺母;145‑定位板;22‑斜振单元;220‑机械臂;221‑第一振捣棒;230‑收管组件;231‑绕线盘;232‑滚轮;240‑收放组件;241‑导向管;242‑接触窗口;243‑主动轮;244‑从动轮;245‑活动滑块;246‑活动弹簧;247‑第一安装板;248‑第一导向螺栓;250‑驱动组件;251‑第一驱动电机;252‑传动组件;260‑引导组件;
261‑引导管;262‑第一导筒;263‑第二导筒;264‑轴向割缝;265‑检测部;266‑第二驱动电机;267‑驱动齿轮;268‑缓冲齿轮;269‑驱动齿条;270‑缓冲滑块;271‑第一缓冲弹簧;272‑第二安装板;273‑第二导向螺栓;274‑第一限位传感器;31‑滑架;32‑垂直振捣单元;320‑三维移动模组;321‑X轴组件;322‑Y轴组件;323‑Z轴组件;324‑第一齿轮;325‑第一齿条;326‑第二限位传感器;330‑避障组件;331‑避障滑块;332‑避障弹簧;333‑滑轨;334‑滑动件;
335‑避障螺栓;336‑连接部;340‑第一固定架;341‑第二固定架;342‑连接螺栓;343‑第二缓冲弹簧;350‑第二振捣棒;42‑摊铺压实单元;420‑动组件;421‑动力电机;422‑减速器;
423‑传动件;424‑底座;425‑连接板;426‑条形孔;427‑限位座;428‑限位螺栓;430‑滚筒;
431‑传动部;432‑防溅斗;440‑升降组件;441‑固定件;442‑活动件;443‑丝杠螺母机构。

具体实施方式

[0013] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0014] 因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
[0015] 此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0016] 请参照图1‑图46所示,本申请实施例提供了一种振捣机器人100控制方法、装置、系统以及计算机可读存储介质,以下分别进行详细说明。
[0017] 该振捣机器人系统可以包括振捣机器人100和存储设备,该存储设备可以向该振捣机器人100传输数据。振捣机器人100可以获取该存储设备中存储的控制程序,以执行本申请中的振捣机器人100控制方法。
[0018] 在本申请实施例中,振捣机器人100和存储设备之间可通过任何通信方式实现通信,包括但不限于,基于第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)、长期演进(Long  Term Evolution,LTE)、全球互通微波访问(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)的移动通信,或基于TCP/IP协议族(TCP/IP Protocol Suite,TCP/IP)、用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)的计算机网络通信等。
[0019] 请结合图1‑图46所示,振捣机器人100包括桁架机构10以及设置于桁架机构10上的斜插振捣机构20和垂直振捣机构30;斜插振捣机构20包括至少一个斜振单元22,斜振单元22包括机械臂220和第一振捣棒221,第一振捣棒221由机械臂220的前端伸出;垂直振捣机构30包括间隔分布的若干个垂直振捣单元32,垂直振捣单元32包括三维移动模组320和第二振捣棒350,第二振捣棒350设置于三维移动模组320上。
[0020] 请参照图1所示,振捣机器人100的控制方法可以包括如下步骤S1‑S5:S1,获取振捣指令,确定待振捣层为预制箱梁200的腹板还是顶板,并规划振捣路径及待振捣点位。
[0021] 本申请实施例中,振捣指令可以由工人通过人机交互界面现场输入,在一些实施例中,也可以由工作人员远程控制、输入。振捣指令可以包括以下指令的一种或多种:待振捣层的层数、振捣时间、开始指令等。当然,在一些实施例中,振捣指令并不局限于上述选项,振捣指令也可以为其他内容。
[0022] 一般而言,振捣机器人100的工作是连续性的,即需要连续生产多个预制箱梁200,因此,一些振捣参数可以连续使用,无需反复输入,例如,预制箱梁200的尺寸信息、待振捣层信息等。
[0023] 本申请实施例中,待振捣层可以通过输入的待振捣层的层数进行判断,例如,预制箱梁200的浇筑过程分层浇筑,例如,假设预制箱梁200高为2.686m,每层30cm左右,分9层浇筑,9层按照顺序由下到上分别为第一层、第二层、第三层、第四层、第五层、第六层、第七层、第八层、第九层。其中,底板高度为30cm,分1层浇筑,腹板高度2.086m,分7层浇筑,顶板高度为30cm,分1层浇筑。若输入的待振捣层数为第二层至第八层中的任意一层时,控制器通过将输入的层数与预设的判断标准对比,可以确定该振捣层为预制箱梁200的腹板;若输入的待振捣层数为第九层时,可以确定该振捣层为预制箱梁200的顶板。
[0024] 此外,也可以直接输入或选择腹板还是顶板,例如,可以在人机交互界面直接选定腹板或顶板,并可以输入待振捣层的位置信息。
[0025] 在本申请实施例中,该振捣机器人100仅针对预制箱梁200的腹板和顶板进行振捣,底板可以由人工采用平靠式振捣棒进行振捣。在一些其他实施例中,振捣机器人100也可以集成底板振捣机构。
[0026] 一般而言,预制箱梁200的长度较大,振捣机器人100在一个固定的位置,很难对预制箱梁200的所有位置进行振捣,因此,可以将每个待振捣层进行分段,每个待振捣层具有多个待振捣段,每个待振捣段可以具有多个待振捣点位,振捣机器人100可以依次在不同的待振捣层进行振捣作业。当然,上述分段等,可以由人为根据需要设定,并将数据输入系统内,例如,每个待振捣段的坐标、宽度、深度,每个待振捣点位的坐标等。
[0027] 振捣路径可以包括但不限于:振捣机器人100的起始位置、桁架机构10的运动方向、在每个待振捣段上方的停留时间、斜插振捣机构20及垂直振捣机构30的振捣顺序等。
[0028] S2,控制桁架机构10沿振捣路径行进,使振捣机器人100处于待振捣层的其中一个待振捣段上方。
[0029] 当根据上述步骤确定待振捣层为预制箱梁200的腹板还是顶板后,桁架机构10首先移动,从而将斜插振捣机构20或垂直振捣机构30运送至工作位置。桁架12的运动方向,与预制箱梁200的长度方向可以一致。
[0030] 请结合图图5‑图13所示,桁架机构10的结构不限,可以参照现有技术,例如龙吊床等。在本实施例中,桁架机构10可以采用但不限于下列方案:请结合图5、图6所示,桁架机构10主要由轨道11、桁架12和收线组件13组成。
[0031] 轨道11的数量不限,一般而言,为了保持结构稳定性,轨道11通常采用至少两根,轨道11可以为钢轨,轨道11的形状不限。轨道11安装于模板的顶端两侧,轨道11沿待制作的预制箱梁200的长度方向延伸。
[0032] 桁架12能够沿轨道11运动,桁架12的结构不限,可以参照现有技术中的龙门吊床结构,在本实施例中,可以采用但不限于下列方案:请结合图6‑图9所示,桁架12包括横梁120和两个立架121,横梁120的两端分别与两个立架121连接。
[0033] 横梁120与立架121之间的连接方式不限,例如,二者固定连接,可以采用焊接、卡接等,在本实施例中,横梁120与立架121可升降地连接,具体的,二者通过滚珠丝杠结构连接,其中,滚珠丝杠结构包括丝杆和螺母,丝杆和螺母匹配,丝杠固定于立架121上,螺母可转动地设置于横梁120上,旋拧螺母时,丝杠能够沿螺母上升或下降,此外,还可以在横梁120上设置有转盘,转盘用于控制螺母转动,转盘与螺母传动,若转盘与螺母的中线线垂直或呈夹角设置,二者之间还可以通过锥齿轮传动连接。在其他实施例中,丝杆转动且螺母不转动、或者丝杆设置于横梁120且螺母设置于立架121上也是可以的,横梁120与立架121还可以通过齿轮齿条结构连接。
[0034] 此外,在一些实施例中,横梁120和立架121之间还可以设置限位结构,限位结构包括滚轮232和定件,具体的,立架121上设置有竖向的滑槽,滚轮232滚动设置于滑槽内,锁定件用于将调整完高度的横梁120和立架121锁定,防止横梁120非正常掉落。
[0035] 横梁120的两端均能够沿立架121升降,使得横梁120的平度及高度可以调整,从而使得横梁120上的结构与预制箱梁200顶端的距离可控,设备操作更加精准。
[0036] 桁架12的两端分别与轨道11配合,即两个立架121分别与轨道11配合,立架121与轨道11之间的配合关系不限,在本实施中,立架121的底端设置有至少两个滚轮232,滚轮232可转动地设置于立架121且与轨道11接触,至少一个滚轮232通过电机等驱动旋转,以使滚轮232能够沿轨道11滚动。
[0037] 在桁架12的一侧可以设置有人工操作平台122,工作人员能够站立或坐卧于人工操作平台122上进行作业。
[0038] 由于桁架12能够沿轨道11活动,而桁架12上有许多设备需要通电,而供电箱的位置固定,当桁架12在不同的位置时,桁架12与供电箱之间的电缆长度需求不同,若电缆过短,则会导致桁架12无法到达最远端,若电缆过长,则会导致电缆堆积等。因此,在本实施例中,通过收线组件13来调整电缆的长度,使电缆既能够满足长度需求,又不会造成堆积。
[0039] 具体的,请结合图6‑图10所示,收线组件13包括拢线槽130和收线盘131。
[0040] 拢线槽130用于放置电缆,拢线槽130邻近于其中一条轨道11,拢线槽130与轨道11并排且间隔设置,拢线槽130的上方开口,电缆能够铺设于拢线槽130内,拢线槽130的底部可以封闭或镂空。
[0041] 收线盘131设置于桁架12,电缆的一端绕设于收线盘131内。收线盘131能够转动,其转动方式不限,可以通过电机驱动旋转,也可以在内部设置有卷簧(图中未示出),卷簧使收线盘131具有转动的趋势,具有卷簧的收线盘131结构可以参照现有技术中的卷尺结构。当收线盘131正转时,拢线槽130内的电缆能够绕设于收线盘131上;当收线盘131反转时,电缆能够逐渐从收线盘131上脱离并进入拢线槽130内。此处所说的正转和反转是相对而言的,例如若顺时针转动为正转,则逆时针转动为反转,反之亦然。
[0042] 收线盘131位于拢线槽130上方,可以为正上方或斜上方,如此设置,使得从收线盘131上脱离的线缆能够顺利进入拢线槽130内。
[0043] 在桁架12上可以设置配电箱,配电箱能够沿桁架12移动,配电箱与供电箱通过电缆电连接,桁架12上的其他设备可以由配电箱统一供电,当然,桁架12上的其他设备直接与供电箱通过电缆电连接也是可以的。电缆可以是由供电箱引出并接在配电箱上,多余的电缆绕设于收线盘131上,也可以是配电箱中引出的电缆绕设于收线盘131上,需要使用时,将电缆从收线盘131上取下并接在供电箱上。
[0044] 此外,在本实施例中,请结合图10所示,收线组件13还可以包括理线轮132,理线轮132的数量可以为两个,理线轮132可转动地设置于桁架12,理线轮132位于拢线槽130的上方。理线轮132可以限制电缆的走向,从而使电缆能够顺利绕设于收线盘131上或顺利进入拢线槽130内。当然,在其他实施例中,理线轮132的数量还可以为一个、三个等,或者不设置理线轮132也是可以的。
[0045] 理线轮132的中心线与收线盘131的中心线可以平行,当然,二者具有一定的夹角也是允许的,只是夹角的角度不能过大,可以控制在15°以内。
[0046] 由于拢线槽130的位置固定,电缆绕设于收线盘131上时,可能会造成在某一处堆积的情况,在一些实施例中,可以通过以下方式进行改善:第一种方式,其中一个理线轮132与收线盘131邻近,该理线轮132沿收线盘131的轴向可活动地设置于桁架12,理线轮132与横架的连接方式不限,例如,横架上设置有伸缩气缸,理线轮132可转动地设置于伸缩气缸的一端,或者横架上设置有滑块,滑块可以通过电机及丝杠螺母结构驱动,理线轮132沿轴向可滑动地设置于滑块上。
[0047] 由于理线轮132能够活动,从而带动电缆绕设于收线盘131的不同位置,使电缆一层一层地铺设于收线盘131上。第二种方式,收线盘131沿轴向可活动地设置于桁架12,收线盘131与横架的连接方式不限。
[0048] 在安装桁架机构10时,将横梁120和立架121固定后,移动至轨道11上,使立架121的滚轮232与轨道11接触;然后调整横梁120的两端高度,使横梁120保持水平。
[0049] 需要使桁架机构10移动作业时,电缆的一端与供电箱电连接,电缆的另一端与配电箱电连接,多余的电缆绕设于收线盘131上或铺设于拢线槽130内;若桁架机构10逐渐靠近供电箱,此时,在无外力作用下,卷簧带动收线盘131正转,拢线槽130内的电缆逐渐缠绕于收线盘131上;若桁架机构10逐渐远离供电箱,此时,在电缆的拉扯作用下,使得收线盘131反转,此时,收线盘131内部的卷簧收紧,电缆逐渐脱离收线盘131并落入拢线槽130内;
桁架机构10到达指定位置后,其上的功能组件如振捣棒等可以进行相应的作业。
[0050] 在一些实施例中,桁架机构10还可以包括定位组件14,当然,在其他实施例中,桁架机构10不包含定位组件14也是可以的。
[0051] 具体的,请结合图11、图12所示,定位组件14包括定位传感器140和若干个定位点位141,定位传感器140与定位点位141相匹配,当定位传感器140移动至相应的定位点位141时,能够判断桁架机构10的位置。
[0052] 定位传感器140设置于桁架12的一端,定位传感器140的结构不限,在本实施例中,可以采用但不限于下列方案:定位传感器140包括柔性部和传感器。柔性部沿竖向延伸,柔性部能够发生弹性形变,柔性部的材料不限,例如,柔性部采用弹簧或橡胶软杆等,传感器设置于柔性部的底端。当定位传感器140移动至定位点位141时,传感器能够接触定位点位141,定位传感器140可以采用二进制传感器,即传感器每触碰一次定位点位141,则可以加一或减一。
[0053] 定位点位141的数量不限,定位点位141的数量越多,则定位越准确,成本越高。多个定位点位141间隔设置于轨道11,定位点位141可以位于传感器的下方。
[0054] 定位点位141的结构不限,在本实施例中,可以采用但不限于下列方案:请结合图13所示,定位点位141包括定位架142和若干个定位螺栓143。
[0055] 定位架142的结构不限,定位架142的延伸方向可以与轨道11的延伸方向垂直或呈夹角设置。
[0056] 定位螺栓143的数量不限,例如三个、五个等,多个定位螺栓143间隔设置于定位架142上,每个定位螺栓143与一个定位传感器140配合。
[0057] 定位螺栓143可升降地设置于定位架142上,定位螺栓143与定位架142的连接方式不限,例如,在本实施例中,定位架142上设置有定位孔,定位螺栓143穿设于定位孔内,定位螺栓143上设置有两个定位螺母144,两个定位螺母144位于定位架142的上下两侧,两个定位螺母144将定位螺栓143夹持固定于定位架142上。当定位传感器140到达定位点位141处时,定位传感器140能够接触定位螺栓143的顶部,从而触发定位传感器140。需要调整定位螺栓143的顶端高度时,只需要通过控制两个定位螺母144在定位螺栓143上的位置即可,操作简单方便。
[0058] 为了确保定位传感器140的准确性,可以在定位螺栓143的顶端设置有定位板145,如此设置,能够增大传感器的接触面积,防止漏判。
[0059] 需要说明的是,用于定位桁架机构10位置的结构并不局限于上述方案,在一些其他实施例中,桁架机构10还可以通过其他传感器或其他方式定位,例如,采用激光传感器等。
[0060] 控制器可以根据桁架机构10的定位组件14确定桁架机构10的位置,通过控制电机的转速、方向等驱动桁架12移动,从而实现控制桁架机构10沿振捣路径行进。
[0061] S3,若待振捣层为预制箱梁200的腹板,控制机械臂220将第一振捣棒221按照预设倾斜角度倾斜插入至待振捣点位,控制第一振捣棒221对混凝土进行振捣,并在振捣完成后,控制机械臂220带动第一振捣棒221从待振捣点位脱离。
[0062] 当根据上述步骤判断待振捣层为预制箱梁200的腹板时,由于腹板倾斜设置,其内部的钢筋错综复杂,任意两层相邻的钢筋网的分布方向可能都不一样,若第一振捣棒221竖向插入,则很容易遇到阻碍,因此,只能由斜插振捣机构20进行自动振捣作业。
[0063] 请结合图14‑图27所示,斜插振捣机构20主要由至少一个斜振单元22组成,斜振单元22设置于桁架12上,斜振单元22的数量不限,例如一个、两个、四个等,在本实施例中,斜插振捣机构20共有两个斜振单元22,两个斜振单元22分别设置于桁架12的两端。在其他实施例中,斜振单元22还可以设置于其他位置。
[0064] 请结合图15‑图17所示,斜振单元22包括机械臂220、第一振捣棒221和收管组件230,收管组件230和第一振捣棒221均设置于机械臂220上。
[0065] 机械臂220的结构不限,可以参照现有技术,在本实施例中,机械臂220包括底座424、回转臂、第一臂、第二臂和伸缩臂,其中,底座424与桁架12固定,回转臂可转动地设置于底座424上,回转臂的转动中心线沿竖向延伸,回转臂的动作可以通过伺服电机驱动。回转臂、第一臂、第二臂和伸缩臂依次铰接,关节处可以选用石墨套,具有耐磨自润滑的作用,轴可以使用铬处理,以增加其强度。回转臂和第一臂之间、第一臂和第二臂之间、第二臂和伸缩臂之间,均可以通过液压油缸驱动,其中液压油缸的油管分别与液压分的两端连接,一端进油另外一端回油。各个关节处安装有绝对值编码器,可以获取关节的转动角度值。
[0066] 第一振捣棒221的样式不限,可以参照现有技术,通常而言,第一振捣棒221由驱动器、软管和振捣头组成,软管内用于穿设电缆,软管的一端与驱动器连接,另一端与振捣头连接,当驱动器通电时,振捣头能够振动,从而对混凝土进行振捣作业。软管沿机械臂220延伸,振捣头设置于机械臂220的前端,机械臂220能够带动第一振捣棒221运动,使振捣头到达指定位置,并且,机械臂220能够调整振捣头的倾斜角度。
[0067] 机械臂220带动振捣头到达指定位置后,通常需要使振捣头伸出,而在振捣头的收放过程中,软管需跟随振捣头运动,若不及时收拢,会导致软管堆积,影响振捣作业。因此,可以通过收管组件230收放软管,以改善这一问题。
[0068] 具体的,收管组件230包括绕线盘231,绕线盘231可以由电机驱动旋转,也可以由卷簧驱动。第一振捣棒221的软管绕设于绕线盘231,绕线盘231设置于机械臂220上,绕线盘231的位置不限,在本实施例中,绕线盘231可转动地设置于回转臂上,如此设置,使得绕线盘231能够跟随回转臂转动,并且,机械臂220的负重较小,机械臂220更加容易驱动。
[0069] 第一振捣棒221的软管由机械臂220的一端眼神至另一端,为了使软管的收放更加顺畅,本实施例提供了如下改善方案:机械臂220的一侧设置有两个滚轮232组,每个滚轮232组包含若干个滚轮232,滚轮232可以分布于第一臂和第二臂上,机械臂220的软管穿设于两个滚轮232组之间。当软管收放时,滚轮232能够滚动,摩擦力较小,不容易对软管造成磨损。当然,在其他实施例中,软管与机械臂220之间通过其他方式固定也是可以的。
[0070] 通常而言,由于软管较为柔软,绕线盘231可以收线,但放线时,难以推动软管及振捣头前进,因此,请结合图18‑图21所示,在本实施例中,可以增设收放组件240,具体的,收放组件240设置于机械臂220上,其位置不限,优选地,收放组件240设置于伸缩臂上,每个收放组件240均包括主动轮243和从动轮244,主动轮243和从动轮244均可转动地设置于机械臂220上,主动轮243和机械臂220之间的连接方式、从动轮244和机械臂220之间的连接方式不限,例如,主动轮243固定于转轴上,转轴与机械臂220之间通过轴承可转动地配合,或者主动轮243通过轴承与转轴可转动地配合,转轴与机械臂220固定连接。当然,在其他实施例中,也可以不设置收放组件240,通过软管自身硬度或其他限位组件驱动振捣头前进。
[0071] 主动轮243和从动轮244相对设置,主动轮243和从动轮244之间形成收放通道,第一振捣棒221的软管部分能够穿过收放通道。顾名思义,主动轮243是通过电机等结构驱动,当主动轮243转动且第一振捣棒221位于收放通道内时,能够带动第一振捣棒221运动且从动轮244转动。
[0072] 主动轮243和从动轮244的周面为工作面,用于与第一振捣棒221接触,工作面可以为圆柱面,也可以采用但不限于下列结构:工作面由两侧向中间凹陷,即主动轮243和从动轮244的截面均向中间凹陷呈圆弧形。如此设置,能够增大收放通道和第一振捣棒221的软管的接触面积,防止打滑,并且,第一振捣棒221不容易向两侧偏移。
[0073] 此外,主动轮243的工作面可以设置有防滑纹,防滑纹的样式不限,防滑纹可以增加主动轮243与软管之间的摩擦力,可以有效防止打滑。从动轮244的工作面可以不设置防滑纹,即从动轮244的工作面光滑。当然,在其他实施例中,主动轮243的工作面也可以不设置防滑纹,或者从动轮244的工作面也可以设置防滑纹。
[0074] 为了防止打滑,至少两个收放组件240的主动轮243的中心线呈夹角设置,在本实施例中,收放组件240分为两个分组,每个分组包括至少一个收放组件240,同一个分组中的收放组件240的主动轮243的中心线平行,两个收放组件240的主动轮243的中心线呈夹角设置,夹角的角度不限,例如,20°、60°、90°等,优选的,夹角的角度为90°,即两组收放组件240的主动轮243的中心线垂直。在其他实施例中,收放组件240还可以分为三个分组或四个分组等,不同的收放组件240的主动轮243的中心线呈夹角设置。
[0075] 如此设置,使得不同的收放组件240与第一振捣棒221的不同部分接触,例如,其中一个分组与第一振捣棒221的前后侧接触、另外一个分组与第一振捣棒221的左右侧接触等。由此,可以有效防止打滑,确保收放组件240可以精准推进第一振捣棒221。在其他实施例中,仅包含一个收放组件240,或者多个收放组件240的主动轮243的中心线平行也是可以的。
[0076] 由于第一振捣棒221的软管能够变形,在第一振捣棒221遇到阻碍或者部分收放组件240打滑时,软管变形,会导致弯折,堆积在一起。因此,在本实施例中,可以增加用于限制软管的结构,具体的,请结合图22所示,机械臂220设置有导向管241,导向管241的样式不限,例如,导向管241可以为圆管、方管等,导向管241的直径可以略大于软管的直径,二者的直径差可以根据需要设定。
[0077] 导向管241固定于机械臂220上,导向管241依次穿过多个收放通道,导向管241上设置有接触窗口242,接触窗口242邻近于主动轮243或从动轮244,即导向管241的位于主动轮243和从动轮244之间的部分设置有接触窗口242。第一振捣棒221的软管穿设于导向管241内,软管在接触窗口242处露出且与主动轮243或从动轮244接触。如此设置,可以确保导向管241内的软管不容易变形,即使第一振捣棒221遇到阻碍,软管也不会在多个收放组件
240内弯折、堆积。当然,在其他实施例中,不设置导向管241,第一振捣棒221的软管直接穿过多个收放通道也是可以的。
[0078] 主动轮243和从动轮244之间的间距可以固定,即收放通道的宽度保持不变,主动轮243和从动轮244的位置固定。然而,由于第一振捣棒221需要插入混凝土中,可能会导致第一振捣棒221的软管上粘附混凝土,从而导致第一振捣棒221的局部变粗,主动轮243和从动轮244将第一振捣棒221夹持时,会对第一振捣棒221造成挤压,因此,在一些实施例中,还可以采用但不限于下列方案:从动轮244可活动地设置于机械臂220,从动轮244能够靠近或远离主动轮243,从而使收放通道的宽度能够发生变化。
[0079] 从动轮244与机械臂220的连接方式不限,在本实施例中,收放组件240包括活动滑块245和活动弹簧246。
[0080] 活动滑块245可滑动地设置于机械臂220,从动轮244的两端分别可转动地支撑于活动滑块245。能够实现上述功能的结构不限,例如,从动轮244与转轴通过轴承可转动地连接,转轴的两端作为活动滑块245,或者从动轮244与转轴同轴固定连接且能够同步转动,转轴的两端和活动滑块245通过轴承可转动地连接。
[0081] 活动弹簧246可以为压簧或拉簧,连接方式可以参照现有技术。活动弹簧246使从动轮244具有朝向主动轮243运动的趋势,在无外力作用下,从动轮244能够靠近主动轮243,当第一振捣棒221的直径增大时,第一振捣棒221将从动轮244向外挤压,活动弹簧246被压缩或伸长。
[0082] 活动滑块245与机械臂220的滑动配合方式不限,在本实施例中,可以采用但不限于下列方案:收放组件240还包括第一安装板247和第一导向螺栓248。
[0083] 机械臂220上设置有活动滑槽,活动滑槽的一端开口。第一安装板247与机械臂220可拆卸地连接,二者的连接方式不限,例如,二者通过螺栓连接固定。第一安装板247将活动滑槽的开口端封闭,第一安装板247的结构不限,可以为板状或块状等。第一安装板247上设置有导向孔,导向孔可以为圆孔、方孔等,第一导向螺栓248可滑动地穿设于导向孔,第一导向螺栓248的一端与活动滑块245螺纹连接,具体的,活动滑块245上设置有螺纹孔,第一导向螺栓248的一端螺纹啮合于螺纹孔内。若活动弹簧246为压簧,则活动弹簧246可以套设于第一导向螺栓248上,活动弹簧246的两端分别与活动滑块245和第一安装板247抵接。如此设置,使得从动轮244、活动滑块245、活动弹簧246等的拆装和维修更加便捷。
[0084] 在一些实施例中,从动轮244上可以设置有绝对值编码器,绝对值编码器用于检测从动轮244的转动圈数,结合主动轮243的转动圈数,可以判断是否出现打滑现象。例如,若绝对值编码器检测到的从动轮244转动圈数与主动轮243的转动圈数相等,则可以认为未出现打滑现象;若绝对值编码器检测到的从动轮244转动圈数小于主动轮243的转动圈数,则可以认为出现打滑现象。主动轮243的转动圈数,可以通过电机的输出轴等的转动圈数进行测定。
[0085] 不同的收放组件240,可以通过不同的电机带动,但由于在不同的收放组件240内,第一振捣棒221的软管前进距离应该相等,若通过不同的电机带动,则可能会导致不同的收放组件240中的软管前进距离不等,导致软管弯曲,同时,多个电机会导致机构臃肿、质量增大。因此,由同一个电机驱动所有的收放组件240较为合适,具体的,收放组件240对应设置有驱动组件250,驱动组件250包括第一驱动电机251和若干个传动组件252,传动组件252的数量需要结合收放组件240的分组数量决定,一般而言,同一个分组可以由一个传动组件252驱动。在本实施例中,收放组件240的数量为五个,共分为两个分组,其中一个分组包含两个收放组件240,另外一个分组包含三个收放组件240,每个分组均对应设置有一个传动组件252,每个传动组件252用于同步驱动相同分组内的全部主动轮243。
[0086] 传动组件252的样式不限,例如,传动组件252采用链轮链条结构,其中,每个主动轮243均对应设置有一个链轮,主动轮243和对应的链轮同轴固定且能够同步转动。在其他实施例中,传动组件252还可以采用传动带结构、齿轮结构等传动。
[0087] 第一驱动电机251与其中一个传动组件252传动配合,不同的传动组件252通过锥齿轮传动配合,从而实现不同的方向的传动组件252的同步转动。
[0088] 在其他实施例中,也可以不设置引导组件260,或者引导组件260仅采用上述结构的一部分方案。
[0089] 第一振捣棒221的振捣头从机械臂220的一端伸出,由于振捣头需要斜插入混凝土中,钢筋会成为阻碍,对振捣头造成损伤,并且,由于振捣头需要按照指定角度插入指定深度内,若仅依靠第一振捣棒221,不容易实现。因此,在本实施例中,可以通过引导组件260对振捣头进行引导,既能够起到避障作用,又能够增大振捣头的插入深度。当然,在其他实施例中,不设置引导组件260也是可以的。
[0090] 具体的,请结合图23‑图25所示,引导组件260包括引导管261,引导管261能够伸缩,引导管261的结构不限,在本实施例中,引导管261可以采用但不限于下列方案:引导管261包括第一导筒262和第二导筒263,第一导筒262与机械臂220连接,第二导筒263可滑动地穿设于第一导筒262内。在一些其他实施中,引导管261还可以包括依次可滑动地套设的三个或导筒,或者引导管261仅包含一个导筒,该导筒沿轴向可滑动伸缩地设置于机械臂
220等。
[0091] 第一导筒262与机械臂220的连接方式不限,二者可以焊接、卡接等,在本实施例中,第一导筒262的一端设置有固定盘,固定盘沿第一导筒262的周向设置,固定盘与机械臂220通过螺栓可拆卸的连接。需要说明的一点是,第一导筒262的一端并非是指第一导筒262的端面,而是第一导筒262的靠近端面的一部分。
[0092] 引导管261具有伸长状态和缩短状态,第一振捣棒221的端部插入引导管261内。
[0093] 引导组件260具有第一状态和第二状态:当引导组件260处于第一状态时,引导管261处于伸长状态,第一振捣棒221的端部位于引导管261内未露出,此时,引导管261能够引导第一振捣棒221按照指定角度、指定深度到达预定的振捣位置,在此过程中,若遇到障碍物如钢筋等,引导管261的前端与其接触,第一振捣棒221不会接触钢筋等,可以有效保护第一振捣棒221不受损伤;当引导组件260处于第二状态时,引导管261处于缩短状态,第一振捣棒221的端部从引导管261的前端伸出,第一振捣棒221能够进行振捣作业。
[0094] 引导管261的伸缩样式不限,在本实施例中,可以采用但不限于下列方案:请结合图26、图27所示,引导组件260还包括第二驱动电机266、缓冲齿轮268和驱动齿条269,第二驱动电机266的输出端同轴连接有驱动齿轮267,第二驱动电机266能够带动驱动齿轮267围绕自身中心线转动,驱动齿条269设置于引导管261如第二导筒263的一侧,驱动齿条269沿第二导筒263的轴向设置,驱动齿轮267与驱动齿条269能够通过缓冲齿轮268传动配合。在一些其他实施例中,驱动齿轮267与驱动齿条269直接啮合传动也是可以的。
[0095] 第一导筒262的一侧设置有轴向割缝264,轴向割缝264沿第一导筒262的轴向延伸,轴向割缝264的顶端开口且前端封闭,驱动齿条269可滑动地设置于轴向割缝264内。
[0096] 如此设置,可以限制第二导筒263的伸出长度,防止第二导筒263从第一导筒262中非正常脱离。当然,在其他实施例中,轴向割缝264的顶端和前端均开口也是可以的。第二导筒263的长度通常需要大于第一导筒262的长度,驱动齿条269的长度小于第二导筒263的长度,驱动齿条269的长度决定了引导管261的伸缩范围。当驱动齿条269的前端抵接于轴向割缝264的封闭端时,第二导筒263伸出,伸出长度可以根据需要设定;当驱动齿条269的前端远离轴向割缝264的封闭端时,第二导筒263收缩,部分或全部第二导筒263位于第一导筒262内。
[0097] 若引导组件260包含缓冲齿轮268,缓冲齿轮268设置于机械臂220,缓冲齿轮268能够围绕自身中心线转动,并且缓冲齿轮268整体能够沿驱动齿条269的方向活动。定义第一平面:驱动齿轮267的中心线位于第一平面内,第一平面与驱动齿条269的延伸方向垂直。缓冲齿轮268的中心线只能在第一平面远离引导管261前端的一侧活动。
[0098] 由于缓冲齿轮268与驱动齿轮267采用齿轮啮合,缓冲齿轮268与驱动齿条269采用齿轮齿条机构啮合,当引导管261的前端遇到障碍如钢筋等时,由于驱动齿轮267不能转动,此时,为了防止冲击对引导管261等造成损坏,或者为了检测障碍并使控制系统能够做出调整,第二导筒263能够收缩一段距离,但是,由于驱动齿轮267通常不能随意转动,因此,缓冲齿轮268能够发生移动,缓冲齿轮268与驱动齿轮267的啮合部分减小,直至脱离。第二导筒263的收缩或者缓冲齿轮268的轴线移动能够被第二检测件检测到,从而判断出引导管261的前端遇到障碍,控制系统能够做出调整。当引导管261的前端遇到障碍时,机械臂220带动引导管261到达补偿位置,补偿位置并非是一个固定点位,而是随避障位置不同而变化的点位。引导管261的前端遇到障碍时,处于避障位置,引导管261由避障位置向X轴方向移动一段距离、或者向Y轴方向移动一段距离、或者向Z轴方向移动一段距离。补偿位置与避障位置之间,沿X轴方向相距第一距离、沿Y轴方向相距第二距离、沿Z轴方向相距第三距离,第一距离、第二距离和第三距离不能同时为零。例如,当引导管261遇到障碍时,机械臂220控制引导管261和第一振捣棒221沿Z轴方向向上移动1cm、沿X轴方向移动2cm、沿Y轴方向移动3cm等。X轴、Y轴和Z轴是相对而言的,三者中的任意两者呈夹角设置,夹角可以为锐角、钝角等。
在本实施例中,X轴、Y轴、Z轴两两垂直。第一距离、第二距离和第三距离均可以预先设定,并且,可以根据需要进行调整。
[0099] 缓冲齿轮268与机械臂220的连接方式不限,在本实施例中,可以采用但不限于下列方案:引导组件260还包括两个缓冲滑块270和两个第一缓冲弹簧271。缓冲滑块270的样式不限,两个缓冲滑块270分别位于缓冲齿轮268的两端,缓冲齿轮268的两端均可转动地支撑于缓冲滑块270。缓冲滑块270与机械臂220可滑动地配合,缓冲滑块270的滑动方向与驱动齿条269的延伸方向一致。第一缓冲弹簧271使缓冲滑块270具有复位的趋势,第一缓冲弹簧271的样式不限,可以为压簧或拉簧等。第二检测件能够检测缓冲滑块270的位置,第二检测件的样式不限,例如,第二检测件可以采用接近开关、传感器等,当然,在其他实施例中,第二检测件也可以通过检测第二导筒263等的活动来判断是否遇到障碍。
[0100] 引导组件260还包括第二安装板272和第二导向螺栓273,机械臂220上设置有一端开口的缓冲滑槽,第二安装板272与机械臂220通过螺栓等可拆卸地连接,第二安装板272将缓冲滑槽的开口端封闭,以限制缓冲滑块270的活动范围。
[0101] 第二安装板272上设置有导向孔,第二导向螺栓273可滑动地穿设于导向孔且与滑块螺纹连接。在本实施例中,第一缓冲弹簧271采用压簧,第一缓冲弹簧271的两端分别抵接于滑块和第二安装板272。如此设置,使得缓冲齿轮268、缓冲滑块270等的安装更加便捷,便于拆装和维修。
[0102] 此外,引导组件260还可以包括第一限位传感器274,第二导筒263上设置有检测部265,检测部265的样式不限,可以设置于第二导筒263的一端或中部等,第一限位传感器274设置于机械臂220且用于检测检测部265的位置,从而判断第二导筒263的伸缩长度。
[0103] 机械臂220上可以设置有若干个传感器,用于定位机械臂220的位置,传感器的样式和安装位置不限,并且,通过计算机程序控制机械臂220的动作等可以参照现有技术,在此不再赘述。例如,传感器设置于回转座上且用于检测回转座的转动幅度,传感器设置于回转座的电机上且用于检测电机的转速、转动幅度等。此外,在每个组件上的对应位置,均可以设置传感器等,用于对各个组件的各个动作及位置进行监控并实时反馈。
[0104] 相应的,请结合图图28所示,步骤S3可以包括如下步骤S31‑S36:S31,控制机械臂220将第一振捣棒221及引导管261按照预设倾斜角度倾斜插入预
制箱梁200内。
[0105] S32,检测引导管261是否遇到阻碍,若遇到阻碍,则控制机械臂220将第一振捣棒221及引导管261移动至补偿位置。
[0106] 本申请实施例中,引导管261遇到阻碍是指引导管261的端部被钢筋所阻挡,无法继续下降,此时,第一振捣棒221不会接触钢筋。当然,在一些实施例中,引导管261的侧壁被钢筋阻挡或者引导管261受阻收缩时第一振捣棒221接触钢筋也是可以的。引导管261是否遇到阻碍可以通过传感器等检测,传感器的样式不限,例如,在引导管261的前端设置有压力传感器,或者引导管261在受阻时能够收缩,传感器检测引导管261的收缩状态等。
[0107] 对于引导管261是否遇到阻碍的检测是实时的,若引导管261的端部始终未触碰钢筋,则可以控制机械臂220持续将第一振捣棒221及引导管261插入,直至插入到位。
[0108] S33,判断引导管261是否到达预定位置,若否,则重复执行上述步骤,直至引导管261到达预定位置。
[0109] S34,控制引导管261向后收缩,使第一振捣棒221露出。
[0110] S35,控制机械臂220内的收放组件240将第一振捣棒221向外伸出。
[0111] 由于一些原因,引导管261到达预定位置时,第一振捣棒221可能还未到达待振捣点位,需要进一步下放,因此,可以通过该步骤,在机械臂220保持不动的前提下,第一振捣棒221继续向下运动。当然,在一些实施例中,若步骤S34后,第一振捣棒221已经插入到位,则可以省略该步骤。
[0112] S36,控制第一振捣棒221工作,监测并记录第一振捣棒221的振捣信息。
[0113] 第一振捣棒221的振捣信息可以包括但不限于:振捣坐标、振捣时间、插入时间、拔出时间、振捣时长、振捣频率等。
[0114] 第一振捣棒221振捣完毕后,控制机械臂220带动第一振捣棒221从待振捣点位脱离。当然,一般而言,待振捣点位的数量通常大于垂直振捣单元32的数量,因此,每个斜振单元22可能需要依次对多个待振捣点位进行振捣,即斜振单元22的第一振捣棒221将其中一个待振捣点位振捣完毕后,第一振捣棒221从该待振捣点位脱离并进入下一个待振捣点位继续振捣,直至将该垂直振捣单元32将对应的待振捣点位振捣完毕。因此,在控制机械臂220带动第一振捣棒221从待振捣点位脱离之后,还可以包括S37:判断是否将待振捣段内的所有待振捣点位振捣完毕,若否,则重复以上步骤,直至将该待振捣段内的所有待振捣点位振捣完毕。
[0115] S4,若待振捣层为预制箱梁200的顶板,控制三维移动模组320将第二振捣棒350沿竖向插入至待振捣点位,控制第二振捣棒350对混凝土进行振捣,并在振捣完成后,控制三维移动模组320带动第二振捣棒350从待振捣点位脱离。
[0116] 当根据上述步骤判断待振捣层为预制箱梁200的顶板时,由于顶板内的钢筋较为齐整,因此,可以由垂直振捣机构30沿竖向输送第二振捣棒350,对顶板内的混凝土进行振捣作业。当然,在一些实施例中,斜插振捣机构20也可以辅助振捣,即垂直振捣机构30和斜插振捣机构20同时作业,以提高顶板的振捣效率。
[0117] 请结合图29‑图21所示,垂直振捣机构30主要由滑架31和四个垂直振捣单元32组成,滑架31固定于桁架12上,滑架31可以沿桁架12的长度方向延伸,即沿预制箱梁200的宽度方向延伸,四个垂直振捣单元32依次间隔设置于滑架31上。垂直振捣单元32的数量不限,在其他实施例中,可以为两个三个、五个等。下面针对垂直振捣机构30的各个组成部分进行详细描述。
[0118] 每个垂直振捣单元32均能够独立控制,当然,多个垂直振捣单元32也可以同步控制。垂直振捣单元32能够对混凝土进行振捣,每个垂直振捣单元32包括三维移动模组320、避障组件330和第二振捣棒350,第二振捣棒350通过避障组件330连接于三维移动模组320,第二振捣棒350的样式不限,可以参照现有技术。
[0119] 三维移动模组320设置于桁架12,三维移动模组320的结构可以参照现有技术,三维移动模组320能够带动第二振捣棒350沿X轴方向活动、沿Y轴方向活动、或者沿Z轴方向活动。X轴、Y轴和Z轴是相对而言的,三者中的任意两者呈夹角设置,夹角可以为锐角、钝角等。在本实施例中,X轴、Y轴、Z轴两两垂直。
[0120] 具体的,请结合图22‑图26所示,三维移动模组320包括X轴组件321、Y轴组件322和Z轴组件323,X轴组件321沿X轴方向可滑动地设置于滑架31上,Y轴组件322沿Y轴方向可滑动地设置于X轴组件321上,Z轴组件323沿Z轴方向可升降地设置于Y轴组件322上。当然,在一些实施例中,三者的其他连接方式也是可以的,例如,X轴组件321沿X轴方向可滑动地设置于滑架31上,Z轴组件323沿Z轴方向可升降地设置于X轴组件321上,Y轴组件322沿Y轴方向可滑动地设置于Z轴组件323上。
[0121] 请结合图26所示,X轴组件321与滑架31的传动连接方式不限,例如,X轴组件321与滑架31通过齿轮齿条机构传动配合,具体的,X轴组件321设置有第一齿轮324,滑架31上设置有第一齿条325,第一齿轮324与第一齿条325传动配合。第一齿轮324可以为直第一齿轮324、斜第一齿轮324、人字第一齿轮324等,对应的,第一齿条325也可以为直第一齿条325、斜第一齿条325、人字第一齿条325等。第一齿轮324可以由电机驱动旋转,当第一齿轮324围绕自身轴心线转动时,由于第一齿条325保护不动,从而使得三维移动模组320沿滑架31滑动。
[0122] Y轴组件322与X轴组件321的传动连接方式、Z轴组件323与Y轴组件322的传动连接方式也不限,例如,可以通过滚珠丝杠机构、同步带轮、气缸、链轮链条机构等传动配合。上述结构可以参照现有技术,在此不再赘述。
[0123] 在一些实施例中,X轴组件321、Y轴组件322和Z轴组件323还可以设置有若干个第二限位传感器326,第二限位传感器326用于标定极限位置和零点位置,从而可以对第二振捣棒350的位置进行定位,振捣位置更加精准。
[0124] 避障组件330可以设置于Z轴组件323上,第二振捣棒350固定于避障组件330上,避障组件330的结构不限,避障组件330主要用于检测第二振捣棒350的底端阻力,通过阻力信息,可以判断第二振捣棒350是否遇到障碍,即:当第二振捣棒350的底端阻力小于预设阻力阈值时,可以认为第二振捣棒350未遇到障碍;当第二振捣棒350的底端阻力大于预设阻力阈值时,可以认为第二振捣棒350遇到障碍。需要说明的是,结合三维移动模组320的结构不同,避障组件330适应性地安装于三维移动模组320最末端的一个组件上。
[0125] 在一些实施例中,避障组件330可以包括压力传感器等,在本实施例中,避障组件330可以采用但不限于下列方案:请结合图27‑图29所示,避障组件330包括避障滑块331、第一检测件和避障弹簧332。
[0126] 避障滑块331的结构不限,避障滑块331能够沿Z轴组件323的滑动,避障滑块331能够相对于Z轴升降。
[0127] 避障弹簧332使避障滑块331具有向下运动的趋势,即在无外力作用下,避障弹簧332能够将避障滑块331向下推动。避障弹簧332可以为压簧或拉簧,以避障弹簧332采用压簧为例,压簧的两端分别与Z轴组件323和避障滑块331抵接。当然,在一些实施例中,不设置避障弹簧332,让避障滑块331在自身及第二振捣棒350的重力作用下,具有向下运动的趋势,也是可以的。
[0128] 第一检测件用于检测避障滑块331的位置,第一检测件可以采用传感器等,也可以采用接近开关(图中未示出,可以参照现有技术),当避障滑块331向上滑动预设距离阈值时能够触发接近开关,从而使避障组件330检测到第二振捣棒350遇到障碍。
[0129] 当第二振捣棒350底端遇到障碍时,从而需要将阻力信息反馈至控制系统,控制系统能够控制三维移动模组320运动,从而使三维移动模组320能够带动第二振捣棒350沿X轴方向、或沿Y轴方向、或沿Z轴方向移动一段距离,从而使第二振捣棒350到达补偿位置。
[0130] 避障滑块331和三维移动模组320的连接方式不限,在本实施例中,可以采用但不限于下列技术方案:请结合图40、图41所示,避障滑块331和三维移动模组320之间对应设置有两个滑动组件,每个滑动组件包括两条滑轨333和若干个滑动件334,滑轨333设置于三维移动模组320且滑动件334设置于避障滑块331上,或者滑轨333设置于避障滑块331且滑动件334设置于三维移动模组320上。
[0131] 两条滑轨333相对设置,若干个滑动件334位于两条滑轨333之间,滑动件334的数量不限,例如三个、四个、五个等,多个滑动件334错位设置。
[0132] 多个滑动件334交替与两条滑轨333滑动配合,例如,以四个滑动件334为例,第一个、第三个滑动件334与左侧的滑轨333滑动配合,第二个、第四个滑动件334与右侧的滑轨333滑动配合。滑动件334与滑轨333配合的方式不限,例如,滑动件334设置有滑槽,滑轨333和滑槽配合且二者的截面为圆弧形。在一些实施例中,还可以采用下列方案:滑动件334呈圆柱状,滑槽沿滑动件334的周向设置。
[0133] 两个滑动组件的滑动件334方向一致,以每个滑动组件包含四个滑动件334为例,两个滑动件334组件的第一个和第三个均偏左,第二个和第四个均偏右。如此设置,使得避障滑块331的安装更加顺畅,以上述结构为例,可以通过使避障滑块331偏右,以使其端部即第一个滑动件334优先进入两条滑轨333内,然后再将避障滑块331向左移动,使第一个滑动件334与左侧的滑轨333抵接,然后再使第二个滑动件334进入两条滑轨333内,直至所有滑动件334进入两条滑轨333内。在其他实施例中,滑动组件的数量还可以为三个、四个等。
[0134] 此外,在本实施例中,还可以采用如下技术方案:避障组件330还包括避障螺栓335,避障滑块331和三维移动模组320均设置有连接部336,两个连接部336沿上下方向间隔相对设置,避障螺栓335分别穿过两个连接部336,避障螺栓335的两端限位,至少一个连接部336能够沿避障螺栓335的轴向活动,连接部336不能从避障螺栓335脱离。避障螺栓335的两端的限位方式不限,例如,避障螺栓335采用带有螺母的双头螺栓,双头螺栓的两端连接有螺母或与连接部336螺纹配合。
[0135] 避障弹簧332套设于避障螺栓335,避障弹簧332的两端分别与两个连接部336抵接,避障弹簧332能够推动两个连接部336相互远离,以使避障组件330具有向下运动的趋势。
[0136] 避障滑块331的结构可以采用但不限于下列技术方案:避障滑块331包括第一固定架340、第二固定架341和第二缓冲弹簧343。
[0137] 第一固定架340和第二固定架341均可以采用板状、块状等结构,其中,第一固定架340用于与三维移动模组320滑动配合,第二固定架341用于与第二振捣棒350连接,第一固定架340和第二固定架341活动连接,二者能够沿水平方向相互靠近或远离,即第二固定架
341能够沿水平方向靠近第一固定架340或远离第一固定架340。
[0138] 第一固定架340和第二固定架341的连接方式不限,在本实施例中,第一固定架340和第二固定架341之间通过若干个连接螺栓342连接,连接螺栓342可以穿过第一固定架340和第二固定架341,第二固定架341能够沿连接螺栓342滑动。连接螺栓342的数量不限,可以为两个、三个、四个等,在本实施例中,连接螺栓342的数量为四个,四个螺栓平行且呈矩形分布。
[0139] 第二缓冲弹簧343使第二固定架341具有远离第一固定架340的趋势,第二缓冲弹簧343可以为压簧或拉簧,若第二缓冲弹簧343为压簧,第二缓冲弹簧343套设于连接螺栓342,第二缓冲弹簧343的两端分别与第一固定架340和第二固定架341抵接。
[0140] 上述结构,使得第二振捣棒350插入混凝土中之后,若第二振捣棒350需要沿水平方向移动,则第二振捣棒350有可能会触碰到钢筋等,第二缓冲弹簧343会起到缓冲的作用,避免第二振捣棒350与钢筋刚性接触造成损伤。
[0141] 当第二振捣棒350底端遇到障碍时,第二振捣棒350位于避障位置。此时,需要通过三维移动模组320微移动并控制第二振捣棒350到达补偿位置,补偿位置并非是一个固定点位,而是随避障位置不同而变化的点位,第二振捣棒350由避障位置向X轴方向移动一段距离、或者向Y轴方向移动一段距离、或者向Z轴方向移动一段距离。补偿位置与避障位置之间,沿X轴方向相距第一距离、沿Y轴方向相距第二距离、沿Z轴方向相距第三距离,第一距离、第二距离和第三距离不能同时为零。例如,当第二振捣棒350遇到障碍时,三维移动模组320控制第二振捣棒350沿Z轴方向向上移动1cm、沿X轴方向移动2cm、沿Y轴方向移动3cm等。
[0142] 对应的,步骤S4可以包括步骤S41‑S44:S41,控制三维移动模组320将第二振捣棒350沿竖向插入预制箱梁200内。
[0143] 三维移动模组320能够带动第二振捣棒350沿X轴、沿Y轴或沿Z轴移动,从而带动第二振捣棒350到达指定为位置。
[0144] S42,检测第二振捣棒350是否遇到阻碍,若遇到阻碍,则控制三维移动模组320将第二振捣棒350移动至补偿位置。
[0145] 虽然顶板内的钢筋较为齐整,但是第二振捣棒350仍然可能遇到阻碍,例如,第二振捣棒350刚开始时,或者由于制造误差等导致的钢筋移位,或者被绑扎钢筋阻挡等,因此,第二振捣棒350也可以避障。
[0146] S43,判断第二振捣棒350是否到达待振捣点位,若否,则重复执行上述步骤,直至第二振捣棒350到达待振捣点位。
[0147] 对于第二振捣棒350是否遇到阻碍的检测是实时的,若第二振捣棒350的端部始终未触碰钢筋,则可以控制三维移动模组320持续将第二振捣棒350插入,直至插入到位。
[0148] S44,控制第二振捣棒350工作,监测并记录第二振捣棒350的振捣信息。
[0149] 第二振捣棒350的振捣信息可以包括但不限于:振捣坐标、振捣时间、插入时间、拔出时间、振捣时长、振捣频率等。
[0150] 第二振捣棒350振捣完毕后,控制三维移动模组320带动第二振捣棒350从待振捣点位脱离。当然,一般而言,待振捣点位的数量通常大于垂直振捣单元32的数量,因此,每个垂直振捣单元32可能需要依次对多个待振捣点位进行振捣,即垂直振捣单元32的第二振捣棒350将其中一个待振捣点位振捣完毕后,第二振捣棒350从该待振捣点位脱离并进入下一个待振捣点位继续振捣,直至将该垂直振捣单元32将对应的待振捣点位振捣完毕。因此,在控制三维移动模组320带动第二振捣棒350从待振捣点位脱离之后,还可以包括S45:判断是否将待振捣段内的所有待振捣点位振捣完毕,若否,则重复以上步骤,直至将该待振捣段内的所有待振捣点位振捣完毕。
[0151] S5,判断是否将待振捣层的所有待振捣段振捣完毕,若否,则重复以上步骤,直至将所有的待振捣段振捣完毕。
[0152] 此外,控制方法还可以包括:S6,判断并指示人工振捣点位,并对人工振捣点位的振捣信息进行监测。
[0153] 本申请实施例中,由于机器的限制,预制箱梁200的有些待振捣点位,可能无法由斜插振捣机构20或垂直振捣机构30完成振捣作业,必须由人工进行振捣作业,因此,通过判断并指示人工振捣点位,可以指示工人对相应左边进行振捣,从而作为自动振捣的补充振捣,满足预制箱梁200的振捣要求。
[0154] 系统基于新型智能振捣棒感知的数据,通过智能算法分析影响振捣密实性的关键参数,以每次振捣为周期,评估振捣效果。通过抓取振捣棒插入时间(Insertion Time)和振捣棒拔出时间(Withdrawal Time),推算插拔速度,检验工人是否遵循快插慢拔的工艺要求;通过振捣时长(Vibration Time)和两次振捣之间的时间间隔(Moving Time)检验工人是否欠振漏振。
[0155] 上述数据均可以通过传感器进行监测,并将各个待振捣点位的振捣状态在三维坐标系以及预制箱梁200模型中显示,通过不同区域颜色及颜色深度展示实时振捣状态,例如,绿色代表振捣正常、蓝色代表欠振等、黄色代表过振、红色代表漏振等。
[0156] 另外,控制方法还包括:S7,将预制箱梁200的顶面混凝土摊铺、压实。该步骤需要在浇筑完最后一层混凝土或将最后一层混凝土振捣完毕后进行。
[0157] 对应的,摊铺压实机构40主要由摊铺压实单元42组成,摊铺压实单元42设置于桁架12上。摊铺压实单元42的数量不限,例如可以为两个、三个等,为了尽可能地使路面统一,在本实施例中,摊铺压实单元42的数量为两个,两个摊铺压实单元42的相邻端具有重叠工作区,能够对同一片区域的混凝土进行摊铺、压实作业。
[0158] 请结合图43所示,摊铺压实单元42包括动力组件420、滚筒430和升降组件440。
[0159] 请结合图44所示,动力组件420包括动力电机421、减速器422和传动件423,动力电机421与减速器422传动连接,减速器422可以选用齿轮减速器422,减速器422和辊筒之间通过传动件423传动连接,传动件423采用链轮链条机构或皮带机构。
[0160] 滚筒430的结构不限,可以为圆柱状的筒状结构,也可以为实心轴状,滚筒430的两端通过升降组件440间接地支撑于桁架12上,升降组件440的数量为两个,两个升降组件440分别设置于桁架12上,滚筒430能够围绕自身中心线转动,并且,辊筒的两端能够在升降组件440的带动下升降。升降组件440能够带动滚筒430升降,从而调整滚筒430的高度,进而调整预制箱梁200的顶面高度。
[0161] 滚筒430相对于水平面倾斜设置,两个滚筒430均由中间向两侧逐渐下降,能够使路面形成两个坡面,便于雨水向路面两侧流动。
[0162] 由于滚筒430两端的升降组件440独立设置,可以通过调整两个升降组件440的升降高度,小幅度调整滚筒430的倾斜角度,适用于不同坡面的预制箱梁200。
[0163] 升降组件440的结构不限,在本实施例中,请结合图45所示,升降组件440包括固定件441和活动件442,固定件441与活动件442滑动配合。固定件441与桁架12固定,二者的固定方式不限,例如,二者通过螺栓固定、焊接固定等,活动件442能够沿固定件441升降,滚筒430通过轴承可转动地支撑于活动件442。
[0164] 固定件441与活动件442之间通过丝杠螺母机构443配合,具体的,升降组件440还包括控制丝杆、控制螺母和控制扳手,控制丝杆可转动地设置于固定件441且沿竖向设置,控制螺母设置于活动件442,控制螺母与控制丝杆配合,当控制丝杆围绕自身中心线转动时,控制螺母能够带动活动件442升降。控制扳手可以为圆环形,控制扳手位于控制丝杠的顶端,并且,控制扳手与控制丝杆同轴设置。
[0165] 请结合图45所示,滚筒430的一端设置有传动部431,以传动件423为链轮链条机构为例,传动件423包括链条和两个链轮,两个链轮分别设置于传动部431和减速器422的输出端,传动部431的链轮与滚轮232同轴设置,链条分别与两个链轮配合。
[0166] 由于滚筒430升降时,会导致链条等松动或绷紧,因此,需要通过其他张紧结构来使链条始终张紧,张紧结构的样式不限,例如,可以通过张紧轮实现,张紧轮的结构可以参照现有技术,具体的,桁架12上设置有滑块和张紧弹簧,滑块能够在桁架12上滑动,张紧轮使滑块具有复位的趋势,张紧轮可转动地设置于滑块,并且,张紧轮能够围绕自身中心线转动。
[0167] 在本实施例中,链条等的张紧还可以通过下列结构实现:动力组件420包括底座424、连接板425和限位组件,连接板425固定于桁架12上,底板上设置有若干个条形孔426,条形孔426的延伸方向沿水平方向设置,条形孔426内安装有连接螺栓342,连接螺栓342与连接板425螺纹固定,当连接螺栓342松动时,连接螺栓342能够沿条形孔426滑动,从而使底座424在连接板425上滑动,调节底座424在连接板425上的位置。限位组件用于限制底座424的运动,其中,限位组件包括两个限位座427,两个限位座427分别位于底座424沿条形孔426延伸方向的两端,限位座427上安装有限位螺栓428,限位螺栓428螺纹啮合于限位座427,限位螺栓428的一端抵住底座424,底座424的两端分别有两个限位螺栓428限位,可以调整底座424的位置。一般而言,生产预制箱梁200时,只需要调节一次即可。当滚筒430的高度调节到位后,调整底座424在连接板425上的位置,从而使链条等张紧,然后将连接螺栓342拧紧,并旋拧两个限位螺栓428,使限位螺栓428抵紧底座424即可。
[0168] 传动部431的外侧设置有防溅斗432,防溅斗432的开口向上,防溅斗432将传动部431的下方及四周进行遮挡,可以避免凸起的混凝土粘附到传动部431。
[0169] 防溅斗432和活动件442的连接方式不限,例如,二者可以采用焊接、一体成型或可拆卸的连接等。在本实施例中,传动部431从防溅斗432的一侧伸入防溅斗432内,防溅斗432与活动件442通过螺纹固件固定。
[0170] 防溅斗432的一侧由下到上向外倾斜设置,其倾斜方向与链条等的倾斜方向一致,即使辊筒升降、动力电机421移位,链条等也不会触碰防溅斗432。
[0171] 具体的,防溅斗432包括底板,第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板,第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板依次设置于底板四周,第一侧板和第三侧板相对,第二侧板和第四侧板相对,传动部431可以穿过第一侧板并进入防溅斗432内,第一侧板、第二侧板和第三侧板均可以沿竖向设置,第四侧板倾斜设置,底板呈圆柱形,第二板和第四板分别与底板相切。
[0172] 本实施例提供的摊铺压实机构40能够将预制箱梁200的水泥按照预定厚度、路型向前摊平,以及滚压击实作业,避免混凝土路面产生离析现象。通过集成在振捣系统桁架12上的摊平、压实机构组成实现预制箱梁200顶板混凝土相应作业。桁架12能够在预制箱梁200的顶部移动,动力电机421驱动减速器422通过传动件423带动圆柱状的滚筒430转动,进行施工作业;通过滚筒430水平移动且不转动可实现拉毛作业。
[0173] 为了更好实施本申请实施例中的振捣机器人100控制方法,在洗衣机控制方法之上,本申请实施例中还提供了一种振捣机器人100控制装置,该控制装置应用于振捣机器人100。控制装置包括:
主控模块,用于获取振捣指令,确定待振捣层为预制箱梁200的腹板还是顶板,并规划振捣路径及待振捣点位。
[0174] 桁架12模块,用于控制桁架机构10沿振捣路径行进,使振捣机器人100处于待振捣层的其中一个待振捣段上方。
[0175] 斜插振捣模块,用于若待振捣层为预制箱梁200的腹板,控制机械臂220将第一振捣棒221按照预设倾斜角度倾斜插入至待振捣点位,控制第一振捣棒221对混凝土进行振捣,并在振捣完成后,控制机械臂220带动第一振捣棒221从待振捣点位脱离。
[0176] 斜插振捣模块可以包括:机械臂220模块,控制机械臂220将第一振捣棒221及引导管261按照预设倾斜角度倾斜插入预制箱梁200内;第一避障模块,检测引导管261是否遇到阻碍,若遇到阻碍,则控制机械臂220将第一振捣棒221及引导管261移动至补偿位置;第二判断模块,判断引导管261是否到达预定位置,若否,则重复执行上述步骤,直至引导管261到达预定位置;保护模块,控制引导管261向后收缩,使第一振捣棒221露出;送线模块,控制机械臂220内的收放组件240将第一振捣棒221向外伸出;第一振捣棒221模块,用于控制第一振捣棒221工作,监测并记录第一振捣棒221的振捣信息。
[0177] 垂直振捣模块,用于若待振捣层为预制箱梁200的顶板,控制三维移动模组320将第二振捣棒350沿竖向插入至待振捣点位,控制第二振捣棒350对混凝土进行振捣,并在振捣完成后,控制三维移动模组320带动第二振捣棒350从待振捣点位脱离。
[0178] 垂直振捣模块可以包括:移动模块,控制三维移动模组320将第二振捣棒350沿竖向插入预制箱梁200内;第二避障模块,检测第二振捣棒350是否遇到阻碍,若遇到阻碍,则控制三维移动模组320将第二振捣棒350移动至补偿位置;第三判断模块,判断第二振捣棒350是否到达待振捣点位,若否,则重复执行上述步骤,直至第二振捣棒350到达待振捣点位;第二振捣棒350模块,用于控制第二振捣棒350工作,监测并记录第二振捣棒350的振捣信息。
[0179] 第一判断模块,用于判断是否将待振捣层的所有待振捣段振捣完毕,若否,则重复以上步骤,直至将所有的待振捣段振捣完毕。
[0180] 在一些实施例中,控制装置还可以包括:三维可视化模块,用于在三维坐标系中建立预制箱梁200模型,并在模型中分层实时显示并存储各个待振捣点位的振捣状态;人机交互模块,用于实现人机交互;人工振捣模块,用于判断并指示人工振捣点位,并对人工振捣点位的振捣信息进行监测。
[0181] 本实施例还提供了一种振捣机器人系统,振捣机器人系统包括处理器、存储器以及存储于存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序,以实现上述的振捣机器人100控制方法中的步骤。
[0182] 其中,该振捣机器人系统,其集成了本实施例所提供的任意一种振捣机器人100控制方法,具体来讲:该振捣机器人系统可以包括一个或者一个以上处理核心的处理器、一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器、电源和输入单元等部件。本领域技术人员可以理解,振捣机器人系统结构并不构成对振捣机器人系统的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。其中:处理器是该振捣机器人系统的控制中心,利用各种接口和线路连接整个振捣机器
人系统的各个部分,通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,执行振捣机器人系统的各种功能和处理数据,从而对振捣机器人系统进行整体监控。可选的,处理器可包括一个或多个处理核心;处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,优选的,处理器可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界是面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器中。
[0183] 存储器可用于存储软件程序以及模块,处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据振捣机器人系统的使用所创建的数据等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地,存储器还可以包括存储器控制器,以提供处理器对存储器的访问。
[0184] 振捣机器人系统还包括给各个部件供电的电源,优选的,电源可以通过电源管理系统与处理器逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
[0185] 该振捣机器人系统还可以包括输入单元,该输入单元可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。
[0186] 此外,该振捣机器人系统还可以将各个点位的振捣信息上传到服务器,并可以在终端上显示,终端可以是手机、平板电脑、电脑等,工作人员可以通过终端查看振捣信息。既可以实时显示振捣状态,又可以通过历史查看统计分析功能模块完成历史数据的分析调用,实现振捣过程的事前预警、事中监控和事后责任追溯,把传统振捣质量控制中事后查处、被动救火式的监管模式转变为主动事前监管的模式。推进全方位、全流程、全环节的智能控制,提升质量控制工作实效从而确保振捣质量。
[0187] 本领域普通技术人员可以理解,上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成,或通过指令控制相关的硬件来完成,该指令可以存储于一计算机可读存储介质中,并由处理器进行加载和执行。
[0188] 为此,本实施例提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质可以包括:只读存储器(ROM,Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM,Random Access Memory)、磁盘或光盘等。其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器进行加载,以执行本申请实施例所提供的任一种振捣机器人100控制方法中的步骤。在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见上文针对其他实施例的详细描述,此处不再赘述。
[0189] 具体实施时,以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现,也可以进行任意组合,作为同一或若干个实体来实现,以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的方法实施例,在此不再赘述。
[0190] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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