[go: up one dir, main page]

CN110043038B - 车载湿喷机械手系统及其使用方法 - Google Patents

车载湿喷机械手系统及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110043038B
CN110043038B CN201910458059.8A CN201910458059A CN110043038B CN 110043038 B CN110043038 B CN 110043038B CN 201910458059 A CN201910458059 A CN 201910458059A CN 110043038 B CN110043038 B CN 110043038B
Authority
CN
China
Prior art keywords
slurry
concrete
spraying
control device
small arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910458059.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110043038A (zh
Inventor
马子领
王兆杰
王兆臣
孙梦莹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Zhongzhi Heavy Machinery Equipment Co ltd
North China University of Water Resources and Electric Power
Original Assignee
Henan Zhongzhi Heavy Machinery Equipment Co ltd
North China University of Water Resources and Electric Power
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Zhongzhi Heavy Machinery Equipment Co ltd, North China University of Water Resources and Electric Power filed Critical Henan Zhongzhi Heavy Machinery Equipment Co ltd
Priority to CN201910458059.8A priority Critical patent/CN110043038B/zh
Publication of CN110043038A publication Critical patent/CN110043038A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110043038B publication Critical patent/CN110043038B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04Devices for both conveying and distributing
    • E04G21/0418Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0436Devices for both conveying and distributing with distribution hose on a mobile support, e.g. truck
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04Devices for both conveying and distributing
    • E04G21/0418Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0445Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms
    • E04G21/0463Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms with boom control mechanisms, e.g. to automate concrete distribution

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)

Abstract

本发明公开了一种车载湿喷机械手系统,包括运输车,运输车的底板上设有机架,机架上设有悬臂机构、搅拌机构、输送机构和喷射机构;悬臂机构包括安装盘,安装盘向上连接有第一安装座,第一安装座顶部通过铰接有大臂,第一安装座左右两侧分别设有大臂驱动油缸,各大臂驱动油缸的缸体均与第一安装座相连接,各大臂驱动油缸的伸出杆均与大臂相连接;大臂连接有小臂,大臂上部向下固定连接有安装板,安装板左右两侧分别设有小臂驱动油缸,喷射机构安装在小臂的上端。本发明还公开了相应的使用方法。本发明降低了对油缸的强度要求,降低了回转台重心,支撑和传动更为稳定可靠,节省了使用更高规格油缸的成本。本发明流量控制较为精确,又避免频繁调节。

Description

车载湿喷机械手系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土施工技术领域,尤其涉及混凝土喷浆技术。
背景技术
混凝土喷射机是工程施工中广泛使用的一种施工设备。混凝土喷射机也称湿喷机械手、湿喷机、喷浆机械手或喷浆机器人,其功能是利用被压缩空气,将加水搅拌成一定比例的混凝土,通过管道输送至湿喷机械手的喷架喷头处,经加入速凝剂后,高速喷射到被喷射部位上快速凝结硬化,形成混凝土支护层。
为提高湿喷机械手的机动性能,出现了车载湿喷机械手系统,包括运输车,运输车的底板上设有机架,机架上设有悬臂机构、搅拌机构、输送机构和喷射机构,悬臂机构包括大臂和小臂,搅拌机构包括搅拌装置和与搅拌装置相连接的储浆容器,输送机构包括混凝土泵、输浆软管、空气压缩机、速凝剂存储容器和用于输送速凝剂的抽吸泵,混凝土泵的进料口与储浆容器相连通,混凝土泵的出料口与输浆软管相连通;空气压缩机连接有压缩空气管,空气压缩机用于将环境空气增压后经压缩空气管送入输浆软管;抽吸泵连接有速凝剂输送管,抽吸泵用于将速凝剂存储容器中的速凝剂经速凝剂输送管送入输浆软管;输浆软管与喷射机构相连接,喷射机构用于将加入速凝剂的混凝土浆液喷至目标位置。其中,大臂驱动油缸、小臂驱动油缸、混凝土泵、空气压缩机和抽吸泵均与电控装置相连接。
现有的大臂驱动油缸和小臂驱动油缸均只设有一个,工作时大臂驱动油缸和小臂驱动油缸受力很大,需要使用强度很高的大臂驱动油缸和小臂驱动油缸,成本较高。另外现有技术中车载湿喷机械手系统的自由度不够,不能实现360度旋转喷射。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够360度旋转喷射的车载湿喷机械手系统,重心较低,结构稳定。
为实现上述目的,本发明的车载湿喷机械手系统包括运输车,运输车的底板上设有机架,机架上设有悬臂机构、搅拌机构、输送机构和喷射机构,喷射机构包括用于喷出混凝土浆液的喷头;以运输车向前行驶的方向为前向;
搅拌机构包括搅拌装置和与搅拌装置相连接的储浆容器;
输送机构包括混凝土泵、输浆软管、空气压缩机、速凝剂存储容器和用于输送速凝剂的抽吸泵;
混凝土泵的进口与储浆容器相连通,混凝土泵的出口与输浆软管相连通;
空气压缩机连接有压缩空气管,空气压缩机用于将环境空气增压后经压缩空气管送入输浆软管;
抽吸泵的进口连接速凝剂存储容器,抽吸泵的出口连接有速凝剂输送管,抽吸泵用于将速凝剂存储容器中的速凝剂经速凝剂输送管送入输浆软管;
输浆软管与喷射机构相连接,喷射机构的喷头用于将加入速凝剂的混凝土浆液喷至目标位置;
其特征在于:悬臂机构包括转动连接在底板上的安装盘,安装盘向上连接有第一安装座,第一安装座顶部通过连接销轴铰接有大臂,第一安装座左右两侧分别设有大臂驱动油缸,各大臂驱动油缸的缸体下端均通过安装销轴与第一安装座相连接,各大臂驱动油缸的伸出杆均与大臂通过传动销轴相连接;安装盘下方的底板上固定连接有用于驱动安装盘旋转的第一液压马达驱动机构;
大臂连接有小臂,大臂上部向下固定连接有安装板,安装板左右两侧分别设有小臂驱动油缸,各小臂驱动油缸的缸体均通过安装销轴与安装板相连接,各小臂驱动油缸的伸出杆均与连接机构通过传动销轴相连接,连接机构与小臂相连接,喷射机构安装在小臂的上端。
大臂驱动油缸、小臂驱动油缸、混凝土泵、空气压缩机和抽吸泵均与电控装置相连接。
所述连接机构包括第二安装座;
各小臂驱动油缸的伸出杆均与第二安装座的下端部通过传动销轴相连接;第二安装座 的上端部通过连接销轴与大臂相铰接;第二安装座内设有第二液压马达驱动机构,第二液压马达驱动机构传动连接有回转台,回转台与小臂固定连接,回转台的回转轴线位于小臂上下旋转摆动的摆动面内;液压马达与电控装置相连接。
混凝土泵的出口处设有用于监测混凝土浆液的密度的密度传感器、用于监测混凝土浆液的流量的流量传感器以及用于调节混凝土浆液的流量的流量调节电磁阀,喷射机构的喷头处设有用于监测喷射压力的压力传感器,小臂上设有水平传感器;
水平传感器、流量调节电磁阀、密度传感器、流量传感器和压力传感器均与电控装置相连接。
本发明还公开了上述车载湿喷机械手系统的使用方法,按以下步骤进行:
第一步骤是运输,将载有混凝土和速凝剂的运输车开至预定的工作地点;
第二步骤是搅拌,在搅拌装置内对混凝土进行加水搅拌,得到混凝土浆液;搅拌好的混凝土浆液流入储浆容器储存;
第三步骤是喷射混凝土;本步骤包括同时进行的输送作业和调节位置作业;
输送作业是:通过电控装置启动混凝土泵、抽吸泵和空气压缩机,通过电控装置控制流量调节电磁阀处于半开状态,混凝土泵将储浆容器中的混凝土浆液送入输浆软管,空气压缩机将压缩空气送入输浆软管;在混凝土泵以及压缩空气的作用下混凝土浆液朝向喷射机构流动,抽吸泵将速凝剂送入输浆软管中的混凝土浆液中;带有速凝剂的混凝土浆液最后由喷射机构的喷头喷出,对目标作业面进行喷浆作业;
调节位置作业是:通过电控装置控制第一液压马达驱动机构,驱动安装盘转动至需要的旋转角度;电控装置通过大臂驱动油缸控制大臂的旋转角度,通过小臂驱动油缸控制小臂的旋转角度,通过第二液压马达驱动机构控制回转台的旋转角度,最终使小臂上的喷射机构的喷头指向预定的喷射方向。
电控装置连接有显示屏;在第三步骤进行的过程中,电控装置将流量传感器监测到的混凝土浆液的流量信息、压力传感器监测到的喷射压力以及密度传感器监测到的混凝土浆液的密度信息显示在显示屏上;
如果混凝土浆液的密度高于或低于施工前预定的密度范围,则工作人员相应增加或减少第二步骤中的加水量,将混凝土浆液的密度调节至施工前预定的密度范围内;
混凝土浆液的当前流量为X升每分钟;施工前预定的流量范围的中值为Y升每分钟;流量调节电磁阀最大开启度为100%,
流量调节第一子步骤:如果∣X-Y∣/Y≤0.05,则保持流量调节电磁阀当前的开启度;
流量调节第二子步骤:如果∣X-Y∣/Y>0.05,则按以下流量调节方法进行:
如果X>Y则通过电控装置将流量调节电磁阀的开启度降低5%,如果X<Y,则通过电控装置将流量调节电磁阀的开启度升高5%;
重复执行流量调节第一子步骤和流量调节第二子步骤,将混凝土浆液的当前流量稳定在∣X-Y∣/Y≤0.05的范围之内;
循环进行第二步骤和第三步骤,将混凝土浆液的当前流量稳定在∣X-Y∣/Y≤0.05的范围内,直到在目标作业面上完成湿喷混凝土的作业。
在第三步骤进行的过程中,通过控制空气压缩机的排气压力将喷射压力调节至预定的压力范围内。
在需要保持小臂的相对水平面的倾角恒定不变时,电控装置进行小臂恒角度作业;小臂恒角度作业是:电控装置通过水平传感器获取小臂相对水平面的当前倾角α,如果α小于目标倾角,则通过电控装置控制小臂驱动油缸14的伸出杆伸出,从而使小臂向上旋转,直到α等于目标倾角;如果α大于目标倾角,则通过电控装置控制小臂驱动油缸14的伸出杆收回,从而使小臂向下旋转,直到α等于目标倾角。
本发明具有如下的优点:
大臂驱动油缸和小臂驱动油缸分别成对设置有左右两个,大大减小了单个油缸的受力强度,降低了对油缸的强度要求,不但对大臂和小臂的支撑和传动更为稳定可靠,而且节省了使用更高规格油缸的成本。
连接机构的设置降低了回转台的重心,喷射混凝土时以及进行调节位置作业时工作更加稳定,不易造成车身不稳定甚至侧翻。
回转台的回转轴线位于小臂上下旋转摆动的摆动面内,使得回转台能够带动小臂在垂直于其摆动面的方向上进行360度旋转,从而允许小臂带动其上的喷头指向不同的方向。
通过电控装置的显示屏可以方便地查看喷射混凝土时的各项参数,为及时调整提供基础。
本发明以5%为流量调节电磁阀的调节单位,既能较为精准地控制混凝土浆液的流量,又不过多耗费调节所需要的时间。如果以1%为单位来进行流量调节,则相同的调节幅度显然要多花费5倍的时间。
如果以X=Y作为控制目标,则震动等因素即可打破X=Y这一等式,从而过于频繁触发流量调节作业,引发工作不稳定现象。本发明将混凝土浆液的流量控制在∣X-Y∣/Y≤0.05内,既较为精准,又避免将X=Y作为控制目标带来的工作不稳定的现象。
在需要水平(目标倾角为零)喷射或者保持一定仰角(目标倾角大于零)或一定俯角(目标倾角小于零)喷射时,通过小臂恒角度作业,可以将小臂控制在恒定的倾角进行喷射作业,使喷射混凝土的效果均匀稳定。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图;
图2是另一角度下本发明的立体结构示意图;
图3是大臂驱动油缸处的立体结构示意图;
图4是小臂驱动油缸处的立体结构示意图;
图5是小臂驱动油缸处另一角度下的立体结构示意图;
图6是本发明的控制原理图。
具体实施方式
如图1至图6所示,本发明的车载湿喷机械手系统包括运输车1,运输车1的底板2上设有机架3,机架3上设有悬臂机构、搅拌机构、输送机构和喷射机构4,喷射机构4包括用于喷出混凝土浆液的喷头5;以运输车1向前行驶的方向为前向;
搅拌机构包括搅拌装置和与搅拌装置相连接的储浆容器;
输送机构包括混凝土泵16、输浆软管、空气压缩机17、速凝剂存储容器和用于输送速凝剂的抽吸泵18;
混凝土泵16的进口与储浆容器相连通,混凝土泵16的出口与输浆软管相连通;
空气压缩机17连接有压缩空气管,空气压缩机17用于将环境空气增压后经压缩空气管送入输浆软管;
抽吸泵18的进口连接速凝剂存储容器,抽吸泵18的出口连接有速凝剂输送管,抽吸泵18用于将速凝剂存储容器中的速凝剂经速凝剂输送管送入输浆软管;
输浆软管与喷射机构4相连接,喷射机构4的喷头5用于将加入速凝剂的混凝土浆液喷至目标位置。
悬臂机构包括通过轴承转动连接在底板上的安装盘6,安装盘6向上连接有第一安装座7,第一安装座7顶部通过连接销轴8铰接有大臂11,第一安装座7左右两侧分别设有大臂驱动油缸9,各大臂驱动油缸9的缸体下端均通过安装销轴10与第一安装座7相连接,各大臂驱动油缸9的伸出杆均与大臂11通过传动销轴15相连接;
安装盘6下方的底板2上固定连接有用于驱动安装盘6旋转的第一液压马达驱动机构29;第一液压马达驱动机构29包括液压马达,既可以设置涡轮涡杆装置作为传动件,也可以不设置涡轮涡杆装置。设置涡轮涡杆装置作为传动件时,此处的液压马达直接驱动的是涡轮涡杆装置,涡轮涡杆装置与安装盘6传动连接,此处的液压马达通过涡轮涡杆装置驱动安装盘6。设置涡轮涡杆装置的相对优点是能够降低对液压马达输出的扭矩,从而得以采用价格较低的液压马达。
不设置涡轮涡杆装置时,此处的液压马达直接与安装盘6相连接,直接驱动安装盘6;这样的相对优点是简化了结构,整体结构更为简单和紧凑;当然同时液压马达就需要输出较大的扭矩,需要采用价格较昂贵的液压马达。
液压马达驱动机构为常规技术,具体不再详述。
机架3上设有安装槽27,第一安装座7位于安装槽27内,从而降低悬臂机构的重心。大臂11连接有小臂12,大臂11上部向下固定连接有安装板13,安装板13左右两侧分别设有小臂驱动油缸14,各小臂驱动油缸14的缸体均通过安装销轴10与安装板13相连接,各小臂驱动油缸14的伸出杆均与连接机构通过传动销轴15相连接,连接机构与小臂12相连接,喷射机构4安装在小臂12的上端。
其中,喷射机构4、搅拌机构的各部件和输送机构的各部件均为现有常规技术,图未示搅拌机构的各部件和输送机构的各部件。
大臂驱动油缸9和小臂驱动油缸14分别成对设置有左右两个,大大减小了单个油缸的受力强度,降低了对油缸的强度要求,不但对大臂11和小臂12的支撑和传动更为稳定可靠,而且节省了使用更高规格油缸的成本。
大臂驱动油缸9、小臂驱动油缸14、混凝土泵16、空气压缩机17和抽吸泵18均与电控装置24相连接。
所述连接机构包括第二安装座25;
各小臂驱动油缸14的伸出杆均与第二安装座25的下端部通过传动销轴15相连接;第二安装座25 的上端部通过连接销轴8与大臂11相铰接;第二安装座25内设有第二液压马达驱动机构22,第二液压马达驱动机构22传动连接有回转台26,回转台26与小臂12固定连接,回转台26的回转轴线位于小臂12上下旋转摆动的摆动面内;第二液压马达驱动机构22与电控装置24相连接。第二液压马达驱动机构22与第一液压马达驱动机构29一样,包括液压马达,既可以设置涡轮涡杆装置作为传动件,也可以不设置涡轮涡杆装置。设置涡轮涡杆装置作为传动件时,此处的液压马达直接驱动的是涡轮涡杆装置,涡轮涡杆装置与回转台26传动连接,此处的液压马达通过涡轮涡杆装置驱动回转台26。不设置涡轮涡杆装置时,此处的液压马达直接与回转台26相连接,直接驱动回转台26。
连接机构的设置降低了回转台26的重心,喷射混凝土时以及进行调节位置作业时工作更加稳定,不易造成车身不稳定甚至侧翻。
回转台26的回转轴线位于小臂12上下旋转摆动的摆动面内,使得回转台26能够带动小臂12在垂直于其摆动面的方向上进行360度旋转,从而允许小臂12带动其上的喷头5指向不同的方向。
混凝土泵16的出口处设有用于监测混凝土浆液的密度的密度传感器21、用于监测混凝土浆液的流量的流量传感器19以及用于调节混凝土浆液的流量的流量调节电磁阀23,喷射机构4的喷头5处设有用于监测喷射压力的压力传感器20,小臂上设有水平传感器30;
水平传感器30、流量调节电磁阀23、密度传感器21、流量传感器19和压力传感器20均与电控装置24相连接。
电控装置24具有(或连接有)显示屏28,通过电控装置24的显示屏28可以方便地查看喷射混凝土时的各项参数,为及时调整提供基础。
电控装置24为集成电路或单片机。
本发明还公开了上述车载湿喷机械手系统的使用方法,按以下步骤进行:
第一步骤是运输,将载有混凝土和速凝剂的运输车1开至预定的工作地点;
第二步骤是搅拌,在搅拌装置内对混凝土进行加水搅拌,得到混凝土浆液;(加水量在具体工程前根据施工要求预先设定)搅拌好的混凝土浆液流入储浆容器储存;
第三步骤是喷射混凝土;本步骤包括同时进行的输送作业和调节位置作业;
输送作业是:通过电控装置24启动混凝土泵16、抽吸泵18和空气压缩机17,通过电控装置24控制流量调节电磁阀23处于半开状态,混凝土泵16将储浆容器中的混凝土浆液送入输浆软管,空气压缩机17将压缩空气送入输浆软管;在混凝土泵16以及压缩空气的作用下混凝土浆液朝向喷射机构4流动,抽吸泵18将速凝剂送入输浆软管中的混凝土浆液中;带有速凝剂的混凝土浆液最后由喷射机构4的喷头5喷出,对目标作业面进行喷浆作业;
调节位置作业是:通过电控装置控制第一液压马达驱动机构,驱动安装盘转动至需要的旋转角度;电控装置24通过大臂驱动油缸9控制大臂11的旋转角度,通过小臂驱动油缸14控制小臂12的旋转角度,通过第二液压马达驱动机构22控制回转台26的旋转角度,最终使小臂12上的喷射机构4的喷头5指向预定的喷射方向。
电控装置24连接有显示屏28;在第三步骤进行的过程中,电控装置24将流量传感器19监测到的混凝土浆液的流量信息、压力传感器20监测到的喷射压力以及密度传感器21监测到的混凝土浆液的密度信息显示在显示屏28上;
如果混凝土浆液的密度高于或低于施工前预定的密度范围,则工作人员相应增加或减少第二步骤中的加水量(高于时增加,低于时减少),将混凝土浆液的密度调节至施工前预定的密度范围内;
混凝土浆液的当前流量为X升每分钟;施工前预定的流量范围的中值(即流量上限与流量下限的平均值)为Y升每分钟;流量调节电磁阀23最大开启度为100%,
流量调节第一子步骤:如果∣X-Y∣/Y≤0.05,则保持流量调节电磁阀23当前的开启度;(∣X-Y∣即X-Y的绝对值。)
流量调节第二子步骤:如果∣X-Y∣/Y>0.05,则按以下流量调节方法进行:
如果X>Y则通过电控装置24将流量调节电磁阀23的开启度降低5%,如果X<Y,则通过电控装置24将流量调节电磁阀23的开启度升高5%;
重复执行流量调节第一子步骤和流量调节第二子步骤,将混凝土浆液的当前流量稳定在∣X-Y∣/Y≤0.05的范围之内;
循环进行第二步骤和第三步骤,将混凝土浆液的当前流量稳定在∣X-Y∣/Y≤0.05的范围内,直到在目标作业面上完成湿喷混凝土的作业。
本发明以5%为流量调节电磁阀23的调节单位,既能较为精准地控制混凝土浆液的流量,又不过多耗费调节所需要的时间。如果以1%为单位来进行流量调节,则相同的调节幅度显然要多花费5倍的时间。
如果以X=Y作为控制目标,则震动等因素即可打破X=Y这一等式,从而过于频繁触发流量调节作业,引发工作不稳定现象。本发明将混凝土浆液的流量控制在∣X-Y∣/Y≤0.05内,既较为精准,又避免将X=Y作为控制目标带来的工作不稳定的现象。
在第三步骤进行的过程中,通过控制空气压缩机17的排气压力将喷射压力调节至预定的压力范围内。
在需要保持小臂12的相对水平面的倾角恒定不变时,电控装置进行小臂12恒角度作业;小臂12恒角度作业是:电控装置24通过水平传感器30获取小臂12相对水平面的当前倾角α,如果α小于目标倾角,则通过电控装置控制小臂12驱动油缸14的伸出杆伸出,从而使小臂12向上旋转,直到α等于目标倾角;如果α大于目标倾角,则通过电控装置24控制小臂12驱动油缸14的伸出杆收回,从而使小臂12向下旋转,直到α等于目标倾角。
在需要水平(目标倾角为零)喷射或者保持一定仰角(目标倾角大于零)或一定俯角(目标倾角小于零)喷射时,通过小臂恒角度作业,可以将小臂控制在恒定的倾角进行喷射作业,使喷射混凝土的效果均匀稳定。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.车载湿喷机械手系统的使用方法,车载湿喷机械手系统包括运输车,运输车的底板上设有机架,机架上设有悬臂机构、搅拌机构、输送机构和喷射机构,喷射机构包括用于喷出混凝土浆液的喷头;以运输车向前行驶的方向为前向;
搅拌机构包括搅拌装置和与搅拌装置相连接的储浆容器;
输送机构包括混凝土泵、输浆软管、空气压缩机、速凝剂存储容器和用于输送速凝剂的抽吸泵;
混凝土泵的进口与储浆容器相连通,混凝土泵的出口与输浆软管相连通;
空气压缩机连接有压缩空气管,空气压缩机用于将环境空气增压后经压缩空气管送入输浆软管;
抽吸泵的进口连接速凝剂存储容器,抽吸泵的出口连接有速凝剂输送管,抽吸泵用于将速凝剂存储容器中的速凝剂经速凝剂输送管送入输浆软管;
输浆软管与喷射机构相连接,喷射机构的喷头用于将加入速凝剂的混凝土浆液喷至目标位置;
其特征在于:悬臂机构包括转动连接在底板上的安装盘,安装盘向上连接有第一安装座,第一安装座顶部通过连接销轴铰接有大臂,第一安装座左右两侧分别设有大臂驱动油缸,各大臂驱动油缸的缸体下端均通过安装销轴与第一安装座相连接,各大臂驱动油缸的伸出杆均与大臂通过传动销轴相连接;安装盘下方的底板上固定连接有用于驱动安装盘旋转的第一液压马达驱动机构;
大臂连接有小臂,大臂上部向下固定连接有安装板,安装板左右两侧分别设有小臂驱动油缸,各小臂驱动油缸的缸体均通过安装销轴与安装板相连接,各小臂驱动油缸的伸出杆均与连接机构通过传动销轴相连接,连接机构与小臂相连接,喷射机构安装在小臂的上端;
大臂驱动油缸、小臂驱动油缸、混凝土泵、空气压缩机和抽吸泵均与电控装置相连接;
所述连接机构包括第二安装座;
各小臂驱动油缸的伸出杆均与第二安装座的下端部通过传动销轴相连接;第二安装座的上端部通过连接销轴与大臂相铰接;第二安装座内设有第二液压马达驱动机构,第二液压马达驱动机构传动连接有回转台,回转台与小臂固定连接,回转台的回转轴线位于小臂上下旋转摆动的摆动面内;液压马达与电控装置相连接;
混凝土泵的出口处设有用于监测混凝土浆液的密度的密度传感器、用于监测混凝土浆液的流量的流量传感器以及用于调节混凝土浆液的流量的流量调节电磁阀,喷射机构的喷头处设有用于监测喷射压力的压力传感器,小臂上设有水平传感器;
水平传感器、流量调节电磁阀、密度传感器、流量传感器和压力传感器均与电控装置相连接;
按以下步骤进行:
第一步骤是运输,将载有混凝土和速凝剂的运输车开至预定的工作地点;
第二步骤是搅拌,在搅拌装置内对混凝土进行加水搅拌,得到混凝土浆液;搅拌好的混凝土浆液流入储浆容器储存;
第三步骤是喷射混凝土;本步骤包括同时进行的输送作业和调节位置作业;
输送作业是:通过电控装置启动混凝土泵、抽吸泵和空气压缩机,通过电控装置控制流量调节电磁阀处于半开状态,混凝土泵将储浆容器中的混凝土浆液送入输浆软管,空气压缩机将压缩空气送入输浆软管;在混凝土泵以及压缩空气的作用下混凝土浆液朝向喷射机构流动,抽吸泵将速凝剂送入输浆软管中的混凝土浆液中;带有速凝剂的混凝土浆液最后由喷射机构的喷头喷出,对目标作业面进行喷浆作业;
调节位置作业是:通过电控装置控制第一液压马达驱动机构,驱动安装盘转动至需要的旋转角度;电控装置通过大臂驱动油缸控制大臂的旋转角度,通过小臂驱动油缸控制小臂的旋转角度,通过第二液压马达驱动机构控制回转台的旋转角度,最终使小臂上的喷射机构的喷头指向预定的喷射方向。
2.根据权利要求1所述的使用方法,其特征在于:电控装置连接有显示屏;在第三步骤进行的过程中,电控装置将流量传感器监测到的混凝土浆液的流量信息、压力传感器监测到的喷射压力以及密度传感器监测到的混凝土浆液的密度信息显示在显示屏上;
如果混凝土浆液的密度高于或低于施工前预定的密度范围,则工作人员相应增加或减少第二步骤中的加水量,将混凝土浆液的密度调节至施工前预定的密度范围内;
混凝土浆液的当前流量为X升每分钟;施工前预定的流量范围的中值为Y升每分钟;流量调节电磁阀最大开启度为100%,
流量调节第一子步骤:如果∣X-Y∣/Y≤0.05,则保持流量调节电磁阀当前的开启度;
流量调节第二子步骤:如果∣X-Y∣/Y>0.05,则按以下流量调节方法进行:
如果X>Y则通过电控装置将流量调节电磁阀的开启度降低5%,如果X<Y,则通过电控装置将流量调节电磁阀的开启度升高5%;
重复执行流量调节第一子步骤和流量调节第二子步骤,将混凝土浆液的当前流量稳定在∣X-Y∣/Y≤0.05的范围之内;
循环进行第二步骤和第三步骤,将混凝土浆液的当前流量稳定在∣X-Y∣/Y≤0.05的范围内,直到在目标作业面上完成湿喷混凝土的作业。
3.根据权利要求2所述的使用方法,其特征在于:在第三步骤进行的过程中,通过控制空气压缩机的排气压力将喷射压力调节至预定的压力范围内。
4.根据权利要求1所述的使用方法,其特征在于:在需要保持小臂的相对水平面的倾角恒定不变时,电控装置进行小臂恒角度作业;小臂恒角度作业是:电控装置通过水平传感器获取小臂相对水平面的当前倾角α,如果α小于目标倾角,则通过电控装置控制小臂驱动油缸(14)的伸出杆伸出,从而使小臂向上旋转,直到α等于目标倾角;如果α大于目标倾角,则通过电控装置控制小臂驱动油缸(14)的伸出杆收回,从而使小臂向下旋转,直到α等于目标倾角。
CN201910458059.8A 2019-05-29 2019-05-29 车载湿喷机械手系统及其使用方法 Active CN110043038B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910458059.8A CN110043038B (zh) 2019-05-29 2019-05-29 车载湿喷机械手系统及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910458059.8A CN110043038B (zh) 2019-05-29 2019-05-29 车载湿喷机械手系统及其使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110043038A CN110043038A (zh) 2019-07-23
CN110043038B true CN110043038B (zh) 2024-11-26

Family

ID=67284038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910458059.8A Active CN110043038B (zh) 2019-05-29 2019-05-29 车载湿喷机械手系统及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110043038B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113090283B (zh) * 2021-04-09 2023-04-28 三峡大学科技学院 一种集成式车载喷浆装置
CN112942839B (zh) * 2021-04-20 2022-04-01 江苏理工学院 一种移动式混凝土自动浇筑机的控制方法
CN114483090A (zh) * 2021-11-19 2022-05-13 浙江大学 一种适用于抽水蓄能电站斜井施工喷浆的角度自调节装置
CN114907039B (zh) * 2021-12-22 2023-05-02 三峡大学 一种磁性混凝土喷射浆液和减少浆液回弹的装置及施工方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210013486U (zh) * 2019-05-29 2020-02-04 河南省中智重型机械设备有限公司 车载湿喷机械手系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2861699A (en) * 1950-10-16 1958-11-25 Gen Mills Inc Method and apparatus for performing operations at a remote point
CN201809983U (zh) * 2010-01-19 2011-04-27 湖南中铁五新重工有限公司 一种混凝土湿喷机
CN108915267A (zh) * 2018-08-31 2018-11-30 哈工大机器人(合肥)国际创新研究院 一种具有自巡航喷浆功能的湿喷机械手

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210013486U (zh) * 2019-05-29 2020-02-04 河南省中智重型机械设备有限公司 车载湿喷机械手系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN110043038A (zh) 2019-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110043038B (zh) 车载湿喷机械手系统及其使用方法
CN111266204B (zh) 一种喷漆系统的使用方法
WO2012146155A1 (zh) 一种具有自动卸料装置的搅拌运输车
CN111764654A (zh) 臂架控制系统、作业机械和臂架控制方法
CN210013486U (zh) 车载湿喷机械手系统
CN213287418U (zh) 轮毂的喷涂设备
CN202324643U (zh) 多功能混凝土泵车
CN210934276U (zh) 一种爆破工程降尘装置
CN214917467U (zh) 一种防火涂料施工用喷涂装置
CN207377140U (zh) 一种全地形建筑3d打印机
US4973361A (en) Method and apparatus for manipulation of a load for cleaning tower structure components
CN102505835A (zh) 一种干混砂浆气力输送搅拌喷涂装置
CN113250052B (zh) 混凝土自动化喷淋养护装置
CN215718822U (zh) 末端载置装置、机械臂及喷浆机器人
CN215964386U (zh) 一种调节喷射高度的喷浆机械手
CN208812295U (zh) 一种用于隧道养护的泥沙喷涂装置
CN219451540U (zh) 一种伺服电控的泵车臂架自适应防振动控制装置
US5069400A (en) Method and apparatus for manipulation of a load for cleaning tower structure components
CN222066767U (zh) 一种湿喷台车作业装置
CN221714118U (zh) 一种生产锦纶的自动翻搅混料装置
CN207284079U (zh) 一种水田平整机
CN218700149U (zh) 一种料斗装置及搅拌站
CN220864358U (zh) 一种水泥搅拌机防尘装置
JP2007277843A (ja) コンクリート打設用自在ブームおよび生コンクリート製造装置
CN114740706B (zh) 臂架回转控制方法、装置、可读存储介质、系统和车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant