CN109342559B - 一种墙面敲击声波检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种墙面敲击声波检测装置，包括车身、敲击单元、传感器单元和控制器，其中：敲击单元设置于车身上，包括依次传动连接的驱动组件、弹性动作组件和敲击块，驱动组件通过转动，作用于弹性动作组件上，带动弹性动作组件动作，使敲击块在一个工作周期内敲击一次墙面并弹起，传感器单元设置于车身上，包括声波传感器和传感器升降组件，传感器升降组件在敲击块敲击墙面之前带动声波传感器下降至与墙面贴合，并在敲击完成后带动声波传感器复位。与现有技术相比，本发明通过电机驱动弹性动作组件动作，并带动敲击块敲击墙面，每次敲击力度一定且可调，并且通过声波传感器紧贴墙面收集检测声波，使检测可靠准确。

Description

一种墙面敲击声波检测装置

技术领域

本发明涉及墙面检测领域，尤其是涉及一种墙面敲击声波检测装置。

背景技术

建筑外墙空鼓是普遍存在的问题，如何检测既有建筑外墙的空鼓情况越来越得到关注。在深入分析传统敲击检测方法的基础上，在不同外墙饰面、多种工况下进行了实验验证，结果表明，可利用墙面敲击声音振动特性判别墙面空鼓情况。建筑外墙常用贴面砖、马赛克或粉刷抹灰等方式保护建筑外墙，又具美观效果。然而，由于施工工程中材料不合格、施工工艺不当或施工质量不合格及正常使用过程中自然老化等因素，外墙饰面材料空鼓现象普遍存在。对既有建筑外墙饰面空鼓问题，需要采用一定的检测方法检测，根据检测情况进行修缮，确保使用安全。传统检测方法是让有经验的工程师采用空鼓锤敲击墙面，听敲击声音辨别墙面是否空鼓。例如中国专利CN207472834U公开的一种空鼓检测锤，然而这种人工检测方法效率低、适用范围小且依赖工程师的经验。为了克服人工敲击检测的缺点，本发明设计了一种高效可靠的墙面敲击声波检测装置。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种墙面敲击声波检测装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种墙面敲击声波检测装置，包括：

车身，用于在墙面上移动，

敲击单元，设置于车身上，包括依次传动连接的驱动组件、弹性动作组件和敲击块，所述的驱动组件通过转动，作用于弹性动作组件上，带动弹性动作组件动作，使敲击块在一个工作周期内敲击一次墙面并弹起，

传感器单元，设置于车身上，包括声波传感器和传感器升降组件，所述的传感器升降组件在敲击块敲击墙面之前带动声波传感器下降至与墙面贴合，并在敲击完成后带动声波传感器复位，

控制器，用于控制敲击单元和传感器单元动作。

作为本发明优选的实施方式，所述的驱动组件为固定于车身上的弹簧片直角电机；所述的敲击块为敲击块A；所述的弹性动作组件为条形弹簧片，条形弹簧片的一端通过与弹簧片直角电机的转轴固定连接，使该条形弹簧片可随弹簧片直角电机的转轴转动而在垂直于弹簧片直角电机转轴的平面内摆动，条形弹簧片的另一端与敲击块A连接；车身上还设有敲击行程开关A，当弹簧片直角电机带动条形弹簧片摆动至敲击块A敲击墙面时，条形弹簧片与敲击行程开关A相接触，弹簧片直角电机在控制器的控制下带动条形弹簧片反向摆动，使敲击块A脱离墙面，并做好下一次敲击的准备。

作为本发明优选的实施方式，所述的条形弹簧片由可拆卸连接的固定弹簧片和末端敲击弹簧片组成，所述的固定弹簧片与弹簧片直角电机的转轴固定连接，所述的敲击块A设置于末端敲击弹簧片的末端；当弹簧片直角电机带动条形弹簧片摆动至敲击块A敲击墙面时，固定弹簧片和与敲击行程开关A相接触。

作为本发明优选的实施方式，所述的驱动组件包括拨杆直角电机和拨盘拨杆机构，所述的拨盘拨杆机构由与拨杆直角电机的转轴连接的拨盘A以及沿拨盘A周向均匀分布的多个拨杆组成；所述的敲击块为敲击块B；所述的弹性动作组件包括敲击杆、敲击杆摆动架和敲击弹簧，所述的敲击杆活动连接于敲击杆摆动架上，并可绕敲击杆摆动架摆动，所述的敲击块B连接在位于敲击杆摆动架一侧的敲击杆上，拨盘拨杆机构的拨杆作用于敲击杆摆动架另一侧的敲击杆的端部，用于拨动敲击杆并带动敲击杆绕敲击杆摆动架摆动，使敲击块B远离墙面，敲击弹簧设置于敲击杆上方，并且敲击弹簧与敲击杆的连接处位于敲击杆摆动架和拨盘拨杆机构之间；

拨盘拨杆机构在拨杆直角电机的带动下转动，拨盘A上的一个拨杆拨动敲击杆，并带动敲击杆绕敲击杆摆动架摆动并使敲击块B远离墙面，敲击弹簧在该拨杆拨动敲击杆时伸长，并在该拨杆继续转动至与敲击杆脱离时通过收缩带动敲击杆反向摆动并使敲击块B敲击墙面；车身上还设有敲击行程开关B，当敲击块B敲击墙面时，敲击行程开关B与敲击杆接触，控制器控制拨杆直角电机延时停止转动，并在拨杆直角电机停止转动前，通过转动方向上的相邻拨杆拨动敲击杆并带动敲击杆摆动至初始位置，使敲击块B脱离墙面，并做好下一次敲击的准备。

作为本发明优选的实施方式，所述的敲击块B在敲击杆长度方向上的位置可调，所述的敲击行程开关B位于敲击杆的上方。

作为本发明优选的实施方式，所述的驱动组件包括拨块直角电机A和拨盘拨块机构，所述的拨盘拨块机构由与拨块直角电机A的转轴连接的拨盘B以及沿拨盘B周向均匀分布的多个拨块A组成；所述的敲击块为敲击块C；所述的弹性动作组件包括两段式敲击杆、敲击杆摆动架、限位垫片A和压缩弹簧A，所述的两段式敲击杆由顺次连接的刚性杆段和弹性杆段组成，所述的刚性杆段活动连接于敲击杆摆动架上，并可绕敲击杆摆动架摆动，所述的敲击块C连接于弹性杆段的末端，拨盘拨块机构的拨块A作用于刚性杆段的端部，用于拨动两段式敲击杆并带动两段式敲击杆绕敲击杆摆动架摆动并使敲击块C敲击墙面，压缩弹簧A设置于刚性杆段的上方，并且压缩弹簧A与刚性杆段的连接处位于敲击杆摆动架和拨盘拨块机构之间，所述的限位垫片A设置于刚性杆段的上方，并位于弹性杆段和敲击杆摆动架之间；

拨盘拨块机构在拨块直角电机的带动下转动，拨盘B上的一个拨块A拨动刚性杆段，并带动两段式敲击杆绕敲击杆摆动架摆动，压缩弹簧A在该拨块A拨动刚性杆段时收缩，当刚性杆段末端脱离该拨块时，刚性杆段在惯性作用下继续摆动，并通过弹性杆段将敲击块C甩向墙面实现敲击，敲击后，刚性杆段在压缩弹簧的作用下反向摆动，使敲击块C脱离墙面，刚性杆段反向摆动至与限位垫片A接触时，两段式敲击杆复位，并做好下一次敲击的准备。

作为本发明优选的实施方式，所述的驱动组件包括拨块直角电机B和拨盘拨块机构；所述的拨盘拨块机构由与拨块直角电机B的转轴连接的拨盘C以及沿拨盘C周向均匀分布的多个拨块B组成；所述的敲击块为敲击块D；所述的弹性动作组件包括滑动套、工型件、弹性杆、压缩弹簧B、限位垫片B和限位弹簧片，所述的工型件由腰部和连接于腰部两端的挡板组成，腰部竖直设置，压缩弹簧B设置于工型件的下方并位于工型件底端的挡板和车身之间，限位垫片B设置于工型件顶端的挡板上方，与压缩弹簧B配合对工型件进行限位，滑动套套设于工型件的腰部，工型件两端的挡板用于带动滑动套上下运动，限位弹簧片从侧面作用于滑动套，用于对滑动套进行限位，并使滑动套在自然状态下与工型件两端的挡板之间隔有间隙，弹性杆水平连接于滑动套的侧面，敲击块D设置于弹性杆的末端，拨盘拨块机构的拨块B作用于工型件顶端的挡板的边缘处，用于拨动工型件，使工型件向下运动，并通过工型件顶部的挡板带动滑动套向下运动，克服限位弹簧片对滑动套的限位；

拨盘拨块机构在拨块直角电机B的带动下转动，拨盘C上的一个拨块B拨动工型件顶部的挡板边缘，工型件向下运动并使压缩弹簧B收缩，工型件顶部的挡板在接触滑动套后带动滑动套向下运动，并克服限位弹簧片对滑动套的限位，此时工型件边缘与该拨块脱离，工型件和滑动套在惯性作用下继续向下运动，并通过弹性杆将敲击块D甩向墙面实现敲击，敲击后，压缩弹簧B推动工型件上升，工型件底端的挡板在接触滑动套后带动滑动套上升，并使限位弹簧片恢复对滑动套的限位，工型件顶端的挡板接触限位垫片B时工型件复位，并做好下一次敲击的准备。

作为本发明优选的实施方式，所述的限位弹簧片包括竖直设置的弹簧片本体以及设置于弹簧片本体上并朝向滑动套侧面的三角形推块，所述的滑动套上设有与该三角形推块相匹配的三角形凸起。

作为本发明优选的实施方式，所述的传感器升降组件包括传感器升降固定架、升降直角电机、曲柄滑块机构和升降行程开关，所述的传感器升降固定架设置于车身上，升降直角电机固定于传感器升降固定架上，曲柄滑块机构一端与升降直角电机传动连接，另一端与声波传感器连接，在声波传感器下降至与墙面贴合时，所述的升降行程开关与曲柄滑块机构相接触，声波传感器停止下降。

作为本发明优选的实施方式，所述的曲柄滑块机构包括依次传动连接的曲柄、连杆和滑块，所述曲柄的末端与升降直角电机的转轴传动连接，滑块竖直设置并与传感器升降固定架通过导轨在竖直方向上滑动连接，所述的声波传感器设置于滑块的末端；在声波传感器下降至与墙面贴合时，升降行程开关与曲柄和连杆的连接处接触。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明通过电机驱动弹性动作组件动作，并带动敲击块敲击墙面，每次敲击力度一定且可调：

通过电机驱动弹簧片摆动时，弹簧片在每次敲击后可快速弹起，减少检测声波中的噪音，通过调节电机转速，即可调节敲击力度，也可通过更换弹簧片调节敲击力度；

通过拨杆或拨块拨动弹性组件，并且弹性组件使用弹簧时，与使用弹簧片时类似，可以在敲击墙面后快速弹起，减少检测声波中的噪音。在弹簧力的作用下敲击墙面，每次敲击力度一定。通过更换刚度不同的弹簧即可调节敲击力度，通过调节敲击块的位置即可调整位置，也可以调节敲击力度。

(2)本发明通过声波传感器紧贴墙面收集检测声波，使检测可靠准确。

(3)整体可采用铝制材料，以减少质量，提高强度，并且易于加工。

附图说明

图1为本发明实施例1的墙面敲击声波检测装置的结构示意图。

图2为本发明的工作流程图。

图3为本发明实施例1的敲击单元的工作原理示意图。

图4为本发明的车身结构示意图。

图5为本发明实施例1的敲击单元的结构示意图。

图6为本发明实施例1的弹簧片直角电机输出轴和弹簧片固定块D型孔的结构示意图。

图7为本发明的传感器单元的结构示意图。

图8为本发明传感器单元的滑块的结构示意图。

图9为本发明的升降直角电机输出轴和曲柄D型孔结构示意图。

图10为本发明实施例2的墙面敲击声波检测装置的结构示意图。

图11为本发明实施例2的墙面敲击声波检测装置的另一视角的结构示意图。

图12为本发明实施例2的敲击单元的工作原理示意图。

图13为本发明实施例2的敲击块和行程开关的结构示意图。

图14为本发明实施例2的敲击调整块和敲击块的结构示意图。

图15为本发明实施例2的拨盘拨杆机构的结构示意图。

图16为本发明实施例3的敲击单元的工作原理示意图。

图17为本发明实施例4的敲击单元的工作原理示意图。

图中，1为车身，2为实施例1的敲击单元，3为传感器单元，4为实施例2的敲击单元，5为实施例3的敲击单元，6为实施例4的敲击单元，101为底座，102为车轮，103为车身轴承，104为车轴，201为弹簧片直角电机，202为弹簧片固定块，203为固定弹簧片，204为末端敲击弹簧片，205为敲击固定架，206为敲击行程开关A，207为行程开关A固定架，301为升降直角电机，302为升降直角电机固定架，303为曲柄滑块机构，304为传感器升降固定架，305为升降行程开关固定架，306为升降行程开关，401为敲击杆机构，402为行程开关固定机构，403为拨杆固定机构，501为拨块A，502为拨盘B，503为拨块直角电机A，504为压缩弹簧A，505为刚性杆段，506为弹性杆段，507为敲击块C，508为限位垫片A，601为拨块B，602为拨盘C，603为拨块直角电机B，604为滑动套，605为工型件，606为压缩弹簧B，607为限位垫片B，608为限位弹簧片，609为弹性杆，610为敲击块D，1011为加强筋，1012为矩形槽，1013为圆孔，2011为弹簧片直角电机D型轴，2012为弹簧片直角电机螺纹孔，2021为固定块D型孔，2041为敲击块A，3011为升降直角电机D型轴，3012为升降直角电机螺纹孔，3031为曲柄，3032为连杆，3033为滑块，3034为导轨，4011为敲击杆，4012为敲击杆轴承，4013为轴，4014为限位角钢，4015为敲击调整块，4016为敲击块B，4021为行程开关B固定架，4022为行程开关B固定槽钢，4023为行程开关B固定角钢，4024为敲击行程开关B，4031为拨杆固定架，4032为拨杆直角电机，4033为联轴器，4034为轴承支撑座，4035为拨盘A，4036为拨盘A轴承，4037为传动轴，4038为拨杆，5011为拨动块A，6011为拨动块B，30311为曲柄D型孔，30331为滑块螺纹孔，40111为敲击弹簧，40351为小圆孔，40352为大圆孔，40381为当前拨杆，40382为待拨杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种墙面敲击声波检测装置，如图1所示，包括车身1、敲击单元2、传感器单元3和控制器(未图示)，其中：车身1用于在墙面上移动；敲击单元设置于车身1上，包括依次传动连接的驱动组件、弹性动作组件和敲击块，驱动组件通过转动，作用于弹性动作组件上，带动弹性动作组件动作，使敲击块在一个工作周期内敲击一次墙面并弹起；传感器单元3设置于车身1上，包括声波传感器和传感器升降组件，传感器升降组件在敲击块敲击墙面之前带动声波传感器下降至与墙面贴合，并在敲击完成后带动声波传感器复位；控制器用于控制敲击单元和传感器单元动作。

本实施例中，如图4所示，车身1用于支撑起整个装置各个机构，保持它们固定的相对位置，并且使装置在墙面上平稳移动。车身1包括底板101、不锈钢车轮102、车身轴承103和车轴104。为了提高底板101的强度，在底板101加工时可将其边缘进行弯曲，形成加强筋1011。该车身1结构拆卸简单且稳定可靠，对恶劣的工作环境也有较强的适应能力。

本实施例中，驱动组件为固定于车身上的弹簧片直角电机201，弹簧片直角电机201通过敲击固定架205固定于车身1上，为了提高敲击固定架205的强度且保证敲击单元2中其他零件安装的方便，敲击固定架205采用U型桥结构，并固定在底板101上。

本实施例中，敲击块为敲击块A2041。

本实施例中，如图5所示，弹性动作组件为条形弹簧片，条形弹簧片的一端通过与弹簧片直角电机201的转轴固定连接，使该条形弹簧片可随弹簧片直角电机201的转轴转动而在垂直于弹簧片直角电机201转轴的平面内摆动，条形弹簧片的另一端与敲击块A2041连接；车身1上还设有敲击行程开关A206，当弹簧片直角电机201带动条形弹簧片摆动至敲击块A2041敲击墙面时，条形弹簧片与敲击行程开关A206相接触，弹簧片直角电机201在控制器的控制下带动条形弹簧片反向摆动，使敲击块A2041脱离墙面，并做好下一次敲击的准备。

本实施例中通过行程开关A固定架207将底板101和敲击行程开关A206连接。敲击行程开关A206用来检测敲击是否完成。条形弹簧片通过弹簧片固定块202与弹簧片直角电机连接，由于敲击固定架205中的可安装空间较小，考虑到安装和加工的方便，弹簧片直角电机201和弹簧片固定块202采用弹簧片直角电机D型轴2011和固定块D型孔2021进行周向固定，采用螺钉和弹簧片直角电机螺纹孔2012连接进行轴向固定，如图6所示。

为了减少检测声波中的噪音，应使每次敲击动作快速准确且敲击后马上弹起，所以本发明采用具有挠性的条形弹簧片作为敲击物。本发明在工作过程中，需要根据检测要求更换条形弹簧片，因此，本发明优选条形弹簧片由可拆卸连接的固定弹簧片203和末端敲击弹簧片204组成，固定弹簧片203与弹簧片直角电机201的转轴通过弹簧片固定块202固定连接，敲击块A2041设置于末端敲击弹簧片204的末端，敲击块A2041的直径可以为6mm；当弹簧片直角电机201带动条形弹簧片摆动至敲击块A2041敲击墙面时，固定弹簧片203和与敲击行程开关A206相接触。当工作环境改变时，可更换末端敲击弹簧片204来满足检测要求。本实施例的底板101上还可以设置矩形槽1012，供末端敲击弹簧片204摆动，有效缩短了装置长度，使结构更加紧凑，部件安排更加合理。

如图7～9所示，本实施例中的传感器升降组件包括传感器升降固定架304、升降直角电机301、曲柄滑块机构303和升降行程开关306，传感器升降固定架304设置于车身1上，为了提高传感器升降固定架304的强度且保证传感器单元3中其他零件安装的方便，传感器升降固定架304采用U型桥结构，升降直角电机301通过升降直角电机固定架302固定于传感器升降固定架304上，曲柄滑块机构303一端与升降直角电机301传动连接，另一端与声波传感器连接，在声波传感器下降至与墙面贴合时，升降行程开关306通过升降行程开关固定架305与传感器升降固定架304连接，并且升降行程开关306与曲柄滑块机构303相接触，声波传感器停止下降。为了保证传感器下降的可靠平稳，传感器升降应为直线运动，因此本发明采用曲柄滑块机构303带动传感器的升降，本实施例中的曲柄滑块机构303包括依次传动连接的曲柄3031、连杆3032和滑块3033，曲柄3031的末端与升降直角电机301的转轴传动连接，滑块3033竖直设置并与传感器升降固定架304通过导轨3034在竖直方向上滑动连接，滑块的末端穿过设置在底板101上的圆孔1013，滑块3033末端设有螺纹孔30331，用来安装声波传感器，声波传感器(未图示)设置于滑块3033的末端；在声波传感器下降至与墙面贴合时，升降行程开关306与曲柄3031和连杆3032的连接处接触。由于传感器升降固定架304中的可安装空间较小，考虑到安装和加工的方便，升降直角电机306和曲柄3031采用升降直角电机D型轴3011和曲柄D型孔30311进行周向固定，螺钉与升降直角电机螺纹孔3012连接进行轴向固定。如图9所示。

为了减轻装置的质量，保证它的强度且加工的方便，本发明采用铝制材料。

装置工作流程如图2所示。开始工作时先接通总电源，使装置进入待工作状态。按下启动按钮(未图示)可使装置进入一个工作周期。在一个工作周期中，升降直角电机301正转带动曲柄滑块机构303中的滑块3033下降，固定在滑块3033上的传感器也随之下降。当连杆3032触发升降行程开关306，升降直角电机301停止转动，传感器紧贴墙面。之后，第一种敲击机构工作，如图3所示。敲击直角电机201正转带动弹簧片固定块202、固定弹簧片203和末端敲击弹簧片204敲击墙面。当末端敲击弹簧片204接触墙面时，固定弹簧片203触发敲击行程开关A206，使弹簧片直角电机201迅速反转，回到初始位置。最后，升降直角电机301反转带动曲柄滑块机构303中的滑块3033上升，固定在滑块3033上的传感器也随之上升，回到初始位置。一个工作周期结束，等待再次按下启动按钮进入新的工作周期。

实施例2

如图10和图12所示，本实施例的墙面敲击声波检测装置包括车身1，敲击单元4、传感器单元3和电控模块。

本实施例的车身1、敲击单元4、传感器单元3和电控模块与实施例1基本相同。不同之处在于：

本实施例中，驱动组件包括拨杆直角电机4032和拨盘拨杆机构，拨盘拨杆机构由与拨杆直角电机4032的转轴连接的拨盘A4035以及沿拨盘A4035周向均匀分布的多个拨杆4038组成(本实施例为4个拨杆4038，相邻两个拨杆4038对应的圆心角为90°)

本实施例中，敲击块为敲击块B4016。

本实施例中，弹性动作组件包括敲击杆4011、敲击杆摆动架和敲击弹簧40111，敲击杆4011活动连接于敲击杆摆动架上，并可绕敲击杆摆动架摆动，敲击块B4016连接在位于敲击杆摆动架一侧的敲击杆4011上，拨盘拨杆机构的拨杆4038作用于敲击杆摆动架另一侧的敲击杆4011的端部，用于拨动敲击杆4011并带动敲击杆4011绕敲击杆摆动架摆动，使敲击块B4016远离墙面，敲击弹簧40111设置于敲击杆4011上方，并且敲击弹簧40111与敲击杆4011的连接处位于敲击杆摆动架和拨盘拨杆机构之间。拨盘拨杆机构在拨杆直角电机4032的带动下转动，拨盘A4035上的一个拨杆4038拨动敲击杆4011，并带动敲击杆4011绕敲击杆摆动架摆动并使敲击块B4016远离墙面，敲击弹簧4011在该拨杆4038拨动敲击杆4011时伸长，并在该拨杆4038继续转动至与敲击杆4011脱离时通过收缩带动敲击杆4011反向摆动并使敲击块B4016敲击墙面；车身1上还设有敲击行程开关B4024，敲击行程开关B4024位于敲击杆的上方，当敲击块B4016敲击墙面时，敲击行程开关B4024与敲击杆4011接触，控制器控制拨杆直角电机4032延时停止转动，并在拨杆直角电机4032停止转动前，通过转动方向上的相邻拨杆4038拨动敲击杆4011并带动敲击杆4011摆动至初始位置，使敲击块B4016脱离墙面，并做好下一次敲击的准备。

本实施例中的敲击杆4011通过敲击杆机构401连接于车身上，敲击杆机构401包括敲击杆轴承4012、轴4013、限位角钢4014和敲击调整块4015，如图13所示。敲击杆轴承4012和限位角钢4014与底板101连接。限位角钢4014对敲击杆4011起限位作用，防止其左右晃动。轴4013与敲击杆4011和敲击杆轴承4012连接。敲击杆4011可绕敲击杆轴承4012自由转动，实现敲击。为了调节敲击力度，敲击块B4016在敲击杆4011长度方向上的位置可调，如图14所示，三组螺栓螺母夹紧敲击调整块4015。其中两个螺栓末端与敲击杆4011上的螺纹孔连接，可在敲击杆4011上伸缩从而调节敲击调整块4015的位置。另一个螺栓末端与敲击块B4016上的螺纹孔连接，使敲击块B4016和敲击调整块4015保持固定的相对位置。

本实施例中的敲击行程开关B4024通过行程开关固定机构402固定在底板101上，如图13所示。行程开关固定机构402包括行程开关B固定架4021、行程开关B固定槽钢4022和行程开关B固定角钢4023。行程开关B固定架4021固定在底板101上，为了提高行程开关B固定架4021的强度且保证行程开关固定机构402中其他零件安装的方便，行程开关B固定架4021采用U型桥结构。行程开关B固定架4021通过螺栓螺母与底板101和行程开关B固定槽钢4022连接。行程开关B固定槽钢4022与行程开关B固定角钢4023连接。当敲击调整块4015的位置改变时，敲击杆4011每次敲击墙面的位置会改变，敲击行程开关B4024的位置也相应改变，因此在行程开关B固定槽钢4022上开设U型槽，供行程开关B固定角钢4023移动。敲击行程开关B4024与行程开关B固定角钢4023连接，用来检测敲击是否完成。

如图15所示，拨盘拨杆机构通过拨杆固定机构403连接在车身1上，拨杆固定机构403包括拨杆固定架4031、联轴器4033、轴承支撑座4034、拨盘A轴承4036和传动轴4037，为了提高拨杆固定架4031的强度且保证拨杆固定机构403中其他零件安装的方便，拨杆固定架4031采用U型桥结构。拨杆固定架4031和轴承支撑座4034固定在底板101上。拨杆直角电机4032与拨杆固定架4031连接，用于转动拨杆4038和拨盘4035。联轴器4033与拨杆直角电机4032输出轴和传动轴4037连接。拨盘A轴承4036内外圈通过过盈配合分别与传动轴4037和轴承支撑座4034连接。拨盘4035内圈均匀圆周分布4个小圆孔40351，通过螺栓螺母与传动轴4037连接。拨盘4035外圈均匀圆周分布4个大圆孔40352，通过螺栓螺母与另一个拨盘4035连接，并且在螺栓上套有套筒，形成拨杆4038，用于拨动敲击杆4011。

敲击杆4011和行程开关B固定架4021上都设有小圆孔，用于安装敲击弹簧40111。

为了减轻装置的质量，保证它的强度且加工的方便，本发明采用铝制材料。

装置工作流程如图2所示。开始工作时先接通总电源，使装置进入待工作状态。按下启动按钮(未图示)可使装置进入一个工作周期。在一个工作周期中，升降直角电机301正转带动曲柄滑块机构303中的滑块3033下降，固定在滑块3033上的传感器也随之下降。当连杆3032触发升降行程开关306，升降直角电机301停止转动，传感器紧贴墙面。之后，敲击单元4工作。如图11和12所示，拨杆直角电机4032转动，通过当前拨杆40381拨动敲击杆4011正转，同时敲击弹簧40111被拉伸。当敲击杆4011脱离当前拨杆40381后，在弹簧拉伸力作用下快速反转，敲击块B4016敲击墙面，同时敲击行程开关B4024被触发，使拨杆直角电机4032在一定延时后停止转动。在拨杆直角电机4032停止转动前，待拨杆40382拨动敲击杆4011，使敲击杆4011回到初始位置，敲击块B4016离开墙面。最后，升降直角电机301反转带动曲柄滑块机构303中的滑块3033上升，固定在滑块3033上的传感器也随之上升，回到初始位置。一个工作周期结束，等待再次按下启动按钮进入新的工作周期。

实施例3

如图16所示，本实施例的墙面敲击声波检测装置包括车身1，敲击单元5、传感器单元3和电控模块。

本实施例的车身1、敲击单元5、传感器单元3和电控模块与实施例1基本相同。不同之处在于：

本实施例中，驱动组件包括拨块直角电机A503和拨盘拨块机构，拨盘拨块机构由与拨块直角电机A503的转轴连接的拨盘B502以及沿拨盘B502周向均匀分布的多个拨块A501组成(本实施例为4个拨块A501，相邻两个拨块A501对应的圆心角为90°)。

本实施例中的敲击块为敲击块C507。

本实施例中的弹性动作组件包括两段式敲击杆、敲击杆摆动架、限位垫片A508和压缩弹簧A504，两段式敲击杆由顺次连接的刚性杆段505和弹性杆段506组成，刚性杆段505活动连接于敲击杆摆动架上，并可绕敲击杆摆动架摆动，敲击块C连接于弹性杆段506的末端，拨盘拨块机构的拨块A501作用于刚性杆段505的端部，用于拨动两段式敲击杆并带动两段式敲击杆绕敲击杆摆动架摆动并使敲击块C507敲击墙面，压缩弹簧A504设置于刚性杆段505的上方，并且压缩弹簧A504与刚性杆段505的连接处位于敲击杆摆动架和拨盘拨块机构之间，限位垫片A508设置于刚性杆段505的上方，并位于弹性杆段506和敲击杆摆动架之间。

拨盘拨块机构在拨块直角电机的带动下转动，拨盘B502上的一个拨块A501拨动刚性杆段505，并带动两段式敲击杆绕敲击杆摆动架摆动，压缩弹簧A504在该拨块A501拨动刚性杆段505时收缩，当刚性杆段505末端脱离该拨块A501时，刚性杆段505在惯性作用下继续摆动，并通过弹性杆段506将敲击块C507甩向墙面实现敲击，敲击后，刚性杆段505在压缩弹簧504的作用下反向摆动，使敲击块C507脱离墙面，刚性杆段505反向摆动至与限位垫片A508接触时，两段式敲击杆复位，并做好下一次敲击的准备。

本实施例在初始状态下，压缩弹簧A 504处于压缩状态，限位垫片A 508的限位作用使刚性杆段505无法转动。在每一个工作周期中，拨块直角电机A503带动拨盘B502和拨块A501顺时针转动1/4圈。拨动块A5011首先拨动刚性杆段505末端，使其逆时针转动，压缩弹簧A504被压缩。当刚性杆段505末端脱离拨动块A5011时，刚性杆段505在惯性作用下会继续逆时针转动，同时利用弹性杆段506的弹性将敲击块C507甩向墙面，实现敲击。敲击完成后，刚性杆段505在压缩弹簧A504压力作用下迅速顺时针转动，敲击块C507脱离墙面。刚性杆段505最后与限位垫片A508接触。拨动块A508的缓冲作用使刚性杆段505稳定在初始位置，等待下一次敲击。

实施例4

如图17所示，本实施例的墙面敲击声波检测装置包括车身1，敲击单元6、传感器单元3和电控模块。

本实施例的车身1、敲击单元6、传感器单元3和电控模块与实施例1基本相同。不同之处在于：

本实施例中，驱动组件包括拨块直角电机B603和拨盘拨块机构；拨盘拨块机构由与拨块直角电机B603的转轴连接的拨盘C602以及沿拨盘C602周向均匀分布的多个拨块B601组成(本实施例为4个拨块B601，相邻两个拨块B601对应的圆心角为90°)。

本实施例中的敲击块为敲击块D610。

本实施例中的弹性动作组件包括滑动套604、工型件605、弹性杆609、压缩弹簧B606、限位垫片B607和限位弹簧片608，工型件605由腰部和连接于腰部两端的挡板组成，腰部竖直设置，压缩弹簧B606设置于工型件605的下方并位于工型件605底端的挡板和车身1之间，限位垫片B607设置于工型件605顶端的挡板上方，与压缩弹簧B606配合对工型件605进行限位，滑动套604套设于工型件605的腰部，工型件605两端的挡板用于带动滑动套604上下运动，限位弹簧片608从侧面作用于滑动套604，用于对滑动套604进行限位，并使滑动套604在自然状态下与工型件605两端的挡板之间隔有间隙，弹性杆609水平连接于滑动套604的侧面，敲击块D610设置于弹性杆609的末端，拨盘拨块机构的拨块B601作用于工型件605顶端的挡板的边缘处，用于拨动工型件605，使工型件605向下运动，并通过工型件605顶部的挡板带动滑动套604向下运动，克服限位弹簧片608对滑动套604的限位。

拨盘拨块机构在拨块直角电机B603的带动下转动，拨盘C602上的一个拨块B601拨动工型件605顶部的挡板边缘，工型件605向下运动并使压缩弹簧B606收缩，工型件605顶部的挡板在接触滑动套604后带动滑动套604向下运动，并克服限位弹簧片608对滑动套604的限位，此时工型件605边缘与该拨块601脱离，工型件605和滑动套604在惯性作用下继续向下运动，并通过弹性杆609将敲击块D610甩向墙面实现敲击，敲击后，压缩弹簧B606推动工型件605上升，工型件605底端的挡板在接触滑动套604后带动滑动套604上升，并使限位弹簧片608恢复对滑动套604的限位，工型件605顶端的挡板接触限位垫片B607时工型件605复位，并做好下一次敲击的准备。

更进一步地，本实施例中，限位弹簧片608包括竖直设置的弹簧片本体以及设置于弹簧片本体上并朝向滑动套侧面的三角形推块，滑动套604上设有与该三角形推块相匹配的三角形凸起。不仅可以起到限位作用，还可以起到推动作用。

在初始状态下，压缩弹簧B6606处于压缩状态，限位垫片B607的限位作用使工型件605无法移动，限位弹簧片608的限位作用使滑动套604无法移动。在每一个工作周期中，拨块直角电机B603带动拨盘C 602和拨块B601逆时针转动1/4圈。拨动块6011首先接触工型件604顶部，使其向下移动，压缩弹簧B 606被压缩。当工型件605的顶部挡板接触滑动套604时，滑动套604也随其下降，并且限位弹簧片608向左发生形变。当滑动套604上的a点从上向下越过限位弹簧片608上的b点时，拨动块6011脱离工型件605，同时限位弹簧片608向右恢复形变，并且推动滑动套604进一步下降。在惯性作用下工型件605和滑动套604会继续下降，同时利用弹性杆609的弹性将敲击块610甩向墙面，实现敲击。敲击完成后，弹簧606的压力将工型件605迅速上升。当工型件605底端的挡板接触滑动套604时，滑动套604也随之上升。最后，滑动套604上的a点从下向上越过限位弹簧片608上的b点，在限位弹簧片608的限位作用下保持稳定；工型件605顶部与垫片607接触，垫片607的缓冲作用使工型件605稳定在初始位置，等待下一次敲击。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种墙面敲击声波检测装置，其特征在于，包括：

车身(1)，用于在墙面上移动，

敲击单元，设置于车身(1)上，包括依次传动连接的驱动组件、弹性动作组件和敲击块，所述的驱动组件通过转动，作用于弹性动作组件上，带动弹性动作组件动作，使敲击块在一个工作周期内敲击一次墙面并弹起，

传感器单元(3)，设置于车身(1)上，包括声波传感器和传感器升降组件，所述的传感器升降组件在敲击块敲击墙面之前带动声波传感器下降至与墙面贴合，并在敲击完成后带动声波传感器复位，

控制器，用于控制敲击单元和传感器单元动作；

所述的传感器升降组件包括传感器升降固定架(304)、升降直角电机(301)、曲柄滑块机构(303)和升降行程开关(306)，所述的传感器升降固定架(304)设置于车身(1)上，升降直角电机(301)固定于传感器升降固定架(304)上，曲柄滑块机构(303)一端与升降直角电机(301)传动连接，另一端与声波传感器连接，在声波传感器下降至与墙面贴合时，所述的升降行程开关(306)与曲柄滑块机构(303)相接触，声波传感器停止下降。

2.根据权利要求1所述的一种墙面敲击声波检测装置，其特征在于，所述的驱动组件为固定于车身上的弹簧片直角电机(201)；所述的敲击块为敲击块A(2041)；所述的弹性动作组件为条形弹簧片，条形弹簧片的一端通过与弹簧片直角电机(201)的转轴固定连接，使该条形弹簧片可随弹簧片直角电机(201)的转轴转动而在垂直于弹簧片直角电机(201)转轴的平面内摆动，条形弹簧片的另一端与敲击块A(2041)连接；车身(1)上还设有敲击行程开关A(206)，当弹簧片直角电机(201)带动条形弹簧片摆动至敲击块A(2041)敲击墙面时，条形弹簧片与敲击行程开关A(206)相接触，弹簧片直角电机(201)在控制器的控制下带动条形弹簧片反向摆动，使敲击块A(2041)脱离墙面，并做好下一次敲击的准备。

3.根据权利要求2所述的一种墙面敲击声波检测装置，其特征在于，所述的条形弹簧片由可拆卸连接的固定弹簧片(203)和末端敲击弹簧片(204)组成，所述的固定弹簧片(203)与弹簧片直角电机(201)的转轴固定连接，所述的敲击块A(2041)设置于末端敲击弹簧片(204)的末端；当弹簧片直角电机(201)带动条形弹簧片摆动至敲击块A(2041)敲击墙面时，固定弹簧片(203)和与敲击行程开关A(206)相接触。

4.根据权利要求1所述的一种墙面敲击声波检测装置，其特征在于，所述的驱动组件包括拨杆直角电机(4032)和拨盘拨杆机构，所述的拨盘拨杆机构由与拨杆直角电机(4032)的转轴连接的拨盘A(4035)以及沿拨盘A(4035)周向均匀分布的多个拨杆(4038)组成；所述的敲击块为敲击块B(4016)；所述的弹性动作组件包括敲击杆(4011)、敲击杆摆动架和敲击弹簧(40111)，所述的敲击杆(4011)活动连接于敲击杆摆动架上，并可绕敲击杆摆动架摆动，所述的敲击块B(4016)连接在位于敲击杆摆动架一侧的敲击杆(4011)上，拨盘拨杆机构的拨杆(4038)作用于敲击杆摆动架另一侧的敲击杆(4011)的端部，用于拨动敲击杆(4011)并带动敲击杆(4011)绕敲击杆摆动架摆动，使敲击块B(4016)远离墙面，敲击弹簧(40111)设置于敲击杆(4011)上方，并且敲击弹簧(40111)与敲击杆(4011)的连接处位于敲击杆摆动架和拨盘拨杆机构之间；

拨盘拨杆机构在拨杆直角电机(4032)的带动下转动，拨盘A(4035)上的一个拨杆(4038)拨动敲击杆(4011)，并带动敲击杆(4011)绕敲击杆摆动架摆动并使敲击块B(4016)远离墙面，敲击弹簧(40111 )在该拨杆(4038)拨动敲击杆(4011)时伸长，并在该拨杆(4038)继续转动至与敲击杆(4011)脱离时通过收缩带动敲击杆(4011)反向摆动并使敲击块B(4016)敲击墙面；车身(1)上还设有敲击行程开关B(4024)，当敲击块B(4016)敲击墙面时，敲击行程开关B(4024)与敲击杆(4011)接触，控制器控制拨杆直角电机(4032)延时停止转动，并在拨杆直角电机(4032)停止转动前，通过转动方向上的相邻拨杆(4038)拨动敲击杆(4011)并带动敲击杆(4011)摆动至初始位置，使敲击块B(4016)脱离墙面，并做好下一次敲击的准备。

5.根据权利要求4所述的一种墙面敲击声波检测装置，其特征在于，所述的敲击块B(4016)在敲击杆(4011)长度方向上的位置可调，所述的敲击行程开关B(4024)位于敲击杆的上方。

6.根据权利要求1所述的一种墙面敲击声波检测装置，其特征在于，所述的驱动组件包括拨块直角电机A(503)和拨盘拨块机构，所述的拨盘拨块机构由与拨块直角电机A(503)的转轴连接的拨盘B(502)以及沿拨盘B(502)周向均匀分布的多个拨块A(501)组成；所述的敲击块为敲击块C(507)；所述的弹性动作组件包括两段式敲击杆、敲击杆摆动架、限位垫片A(508)和压缩弹簧A(504)，所述的两段式敲击杆由顺次连接的刚性杆段(505)和弹性杆段(506)组成，所述的刚性杆段(505)活动连接于敲击杆摆动架上，并可绕敲击杆摆动架摆动，所述的敲击块C连接于弹性杆段(506)的末端，拨盘拨块机构的拨块A(501)作用于刚性杆段(505)的端部，用于拨动两段式敲击杆并带动两段式敲击杆绕敲击杆摆动架摆动并使敲击块C(507)敲击墙面，压缩弹簧A(504)设置于刚性杆段(505)的上方，并且压缩弹簧A(504)与刚性杆段(505)的连接处位于敲击杆摆动架和拨盘拨块机构之间，所述的限位垫片A(508)设置于刚性杆段(505)的上方，并位于弹性杆段(506)和敲击杆摆动架之间；

拨盘拨块机构在拨块直角电机的带动下转动，拨盘B(502)上的一个拨块A(501)拨动刚性杆段(505)，并带动两段式敲击杆绕敲击杆摆动架摆动，压缩弹簧A(504)在该拨块A(501)拨动刚性杆段(505)时收缩，当刚性杆段(505)末端脱离该拨块A(501)时，刚性杆段(505)在惯性作用下继续摆动，并通过弹性杆段(506)将敲击块C(507)甩向墙面实现敲击，敲击后，刚性杆段(505)在压缩弹簧A (504)的作用下反向摆动，使敲击块C(507)脱离墙面，刚性杆段(505)反向摆动至与限位垫片A(508)接触时，两段式敲击杆复位，并做好下一次敲击的准备。

7.根据权利要求1所述的一种墙面敲击声波检测装置，其特征在于，所述的驱动组件包括拨块直角电机B(603)和拨盘拨块机构；所述的拨盘拨块机构由与拨块直角电机B(603)的转轴连接的拨盘C(602)以及沿拨盘C(602)周向均匀分布的多个拨块B(601)组成；所述的敲击块为敲击块D(610)；所述的弹性动作组件包括滑动套(604)、工型件(605)、弹性杆(609)、压缩弹簧B(606)、限位垫片B(607)和限位弹簧片(608)，所述的工型件(605)由腰部和连接于腰部两端的挡板组成，腰部竖直设置，压缩弹簧B(606)设置于工型件(605)的下方并位于工型件(605)底端的挡板和车身(1)之间，限位垫片B(607)设置于工型件(605)顶端的挡板上方，与压缩弹簧B(606)配合对工型件(605)进行限位，滑动套(604)套设于工型件(605)的腰部，工型件(605)两端的挡板用于带动滑动套(604)上下运动，限位弹簧片(608)从侧面作用于滑动套(604)，用于对滑动套(604)进行限位，并使滑动套(604)在自然状态下与工型件(605)两端的挡板之间隔有间隙，弹性杆(609)水平连接于滑动套(604)的侧面，敲击块D(610)设置于弹性杆(609)的末端，拨盘拨块机构的拨块B(601)作用于工型件(605)顶端的挡板的边缘处，用于拨动工型件(605)，使工型件(605)向下运动，并通过工型件(605)顶部的挡板带动滑动套(604)向下运动，克服限位弹簧片(608)对滑动套(604)的限位；

拨盘拨块机构在拨块直角电机B(603)的带动下转动，拨盘C(602)上的一个拨块B(601)拨动工型件(605)顶部的挡板边缘，工型件(605)向下运动并使压缩弹簧B(606)收缩，工型件(605)顶部的挡板在接触滑动套(604)后带动滑动套(604)向下运动，并克服限位弹簧片(608)对滑动套(604)的限位，此时工型件(605)边缘与该拨块B (601)脱离，工型件(605)和滑动套(604)在惯性作用下继续向下运动，并通过弹性杆(609)将敲击块D(610)甩向墙面实现敲击，敲击后，压缩弹簧B(606)推动工型件(605)上升，工型件(605)底端的挡板在接触滑动套(604)后带动滑动套(604)上升，并使限位弹簧片(608)恢复对滑动套(604)的限位，工型件(605)顶端的挡板接触限位垫片B(607)时工型件(605)复位，并做好下一次敲击的准备。

8.根据权利要求7所述的一种墙面敲击声波检测装置，其特征在于，所述的限位弹簧片(608)包括竖直设置的弹簧片本体以及设置于弹簧片本体上并朝向滑动套侧面的三角形推块，所述的滑动套(604)上设有与该三角形推块相匹配的三角形凸起。

9.根据权利要求1所述的一种墙面敲击声波检测装置，其特征在于，所述的曲柄滑块机构(303)包括依次传动连接的曲柄(3031)、连杆(3032)和滑块(3033)，所述曲柄(3031)的末端与升降直角电机(301)的转轴传动连接，滑块(3033)竖直设置并与传感器升降固定架(304)通过导轨(3034)在竖直方向上滑动连接，所述的声波传感器设置于滑块(3033)的末端；在声波传感器下降至与墙面贴合时，升降行程开关(306)与曲柄(3031)和连杆(3032)的连接处接触。

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