三维墙面智能铲铣装置及其控制方法制造方法及图纸

三维墙面智能铲铣装置及其控制方法，属于建筑机械设备技术领域。包括铲铣机构、行走机构、辅助支撑及控制系统，该发明专利技术技术先进，生产成本低，全自动控制，安装时间大大缩短，生产效率提高；施工时能根据施工要求使用时直接洒水，采用吸尘器吸尘，环保无粉尘污染，铲铣面干净平整、光滑、无死角、大面积平整效果如一，具有较好的市场竞争优势。

【技术实现步骤摘要】
三维墙面智能铲铣装置及其控制方法
本专利技术涉及一种三维墙面智能铲铣装置及其控制方法，是一种房屋侧墙面、地面、顶墙面二次施工时，有效清除附着物的机械，属于建筑机械设备
技术背景目前建筑房屋内装饰墙地面施工过程中，为使墙面平整、光滑，好看，都需要在侧墙面、地面、顶墙面上抹刮腻子粉、油漆、地坪漆等材料，抹刮后需要磨平处理；特别是对其进行二次施工时，必须把原有装饰物去除掉后才能保证施工质量，这样就需要把侧墙面、地面、顶墙面的表层材料，如各种混凝土、石材、高标号砂浆制作的内墙、外墙以及地面的白水泥、腻子粉、油漆、地坪漆等材料铲除掉，这个过程费时费力，而且粉尘很大。传统铲墙是工人拿铲刀把已经老旧风化的侧墙面、地面、顶墙面的附着物一点一点铲除，这种操作方式存在占用劳动力多、机械化程度低、工人劳动强度大、施工工期长、施工费用大、粉尘大、环境污染严重等等缺陷。后来采用机械打磨或者铲除，质量也有所改变，但是不够彻底，大多没有解决环保问题。目前市面的刨墙机，采用的是合金单一刀头，不耐撞击，遇到墙地面暗藏的钉子、钢筋等硬物，刀片就会损坏，效果不理想，环保问题没有得到有效解决，去除不彻底，铲除面凹凸不平，严重影响后期施工质量和效果；而且现有人工操作遇到较硬的腻子、油漆、地坪漆等材料，需要在刨除前进行人工洒水，使侧墙面、地面、顶墙面湿润，操作既繁琐又费力费时，大大影响工作效率和进度。特别是不吸水的油漆、地坪漆等材料需要边刨除边浇水，根本无法实施。因此设计一种能将房屋侧墙面、地面、顶墙面的附着物自动去除，使去除附着物的侧墙面、地面、顶墙面平整的机器来代替人力就显得格外的重要。专利技术內容针对现有技术的不足，本专利技术专利通过对机械结构、特别是建筑机械结构的研究，借鉴国内外的先进机械产品，运用机械设计、自动控制技术、传感器技术等，设计专利技术了一种全自动控制的三维墙面智能铲铣装置及其控制方法。本专利技术采用的技术方案如下：三维墙面智能铲铣装置，其特征是，包括铲铣机构、行走机构、辅助支撑及控制系统；所述铲铣机构包括罩壳、铲铣刀盘、平铣刀、大伺服电机、小伺服电机；所述罩壳为顶部敞口的正方形壳体，罩壳的四个外侧壁均设有光电传感器，所述大伺服电机安装于罩壳底部中心位置，所述铲铣刀盘位于罩壳内，并与大伺服电机的转轴连接；所述小伺服电机为四个，分别置于罩壳底部四角处，所述平铣刀为四个，分别置于罩壳内四角处，并分别与相应的小伺服电机转轴相连；所述罩壳底部中心线上设有滑套座、碎屑出口、进水接口、活令，滑套座、碎屑出口、进水接口、活令分别置于大伺服电机四侧，滑套座、活令位置对称，碎屑出口、进水接口位置对称；所述行走机构包括两个固定导轨、滚珠丝杆、平衡光杆、四个行走轮、行走伺服电机、超越离合器；每个固定导轨由一个中间镂空的横杆构成，镂空区域的顶部和底部分别设置上齿条、下齿条，上、下齿条平行而置；四个行走轮为齿轮，分别设置在滚珠丝杆、平衡光杆的两端，上、下齿条与行走轮匹配啮合，滚珠丝杆、平衡光杆平行而置，并通过两端的行走轮与固定导轨相连；所述平衡光杠与罩壳底部的滑套座滑动连接，所述滚珠丝杠与罩壳底部的活令匹配连接，且滚珠丝杆的一端穿过行走轮与超越离合器连接，所述行走伺服电机的转动轴与超越离合器匹配连接；所述行走机构的底部四角连接辅助支撑，辅助支撑为由液压电机控制的单臂伸缩液压千斤顶；所述大伺服电机、小伺服电机、光电传感器、行走伺服电机、液压电机与控制系统连接。进一步地，所述控制系统为含有PLC控制器的控制系统。进一步地，所述铲铣刀盘为盘状体，其直径与罩壳边长相匹配；该刀盘表面均匀布置有8个扇形缺口、8个刀片组，扇形缺口与刀片组交错布置，每个刀片组焊接有铲铣刀片；所述铲铣刀盘底部设有圆柱凸台，该圆柱凸台与大伺服电机的转轴通过联接套匹配联接。进一步地，所述平铣刀为圆柱体，其直径为罩壳对角线长度减去罩壳边长长度后的一半，平铣刀的刀柄与小伺服电机的转轴通过联接套匹配联接。进一步地，所述罩壳内壁设有螺旋状凹槽，该凹槽与碎屑出口连接。进一步地，所述横杆上均匀设有若干垂直固定孔，垂直固定孔垂直于两齿条，并位于镂空区域的顶部和底部；所述横杆两端下方垂直固定联接支撑杆，横杆两端、支撑杆均匀设有水平固定孔，水平固定孔垂直于支撑杆。进一步地，所述横杆外侧中间位置安装有长水平仪，所述支撑杆外侧安装有短水平仪。进一步地，所述液压千斤顶的单臂顶端设有圆凹槽，所述横杆底部设有圆凸台，该圆凹槽与圆凸台匹配连接。上述三维墙面智能铲铣装置的控制方法，其特征是，包括以下步骤：第一步，设置固定导轨的长度与房屋长度相匹配，平衡光杆、滚珠丝杆长度与房屋宽度相匹配，然后分情况安装三维墙面智能铲铣装置：1）对房屋顶墙面去除附着物将行走机构的两个固定导轨正对顶墙面安装，通过平衡光杆、滚珠丝杆两端的行走轮，将铲铣机构安装于固定导轨的上齿条、下齿条之间，此时铲铣机构的铲铣刀盘、平铣刀正对顶墙面，固定导轨通过垂直固定孔固定安装于顶墙面，两边的支撑杆通过水平固定孔固定安装于侧墙面，安装时观察长水平仪，使固定导轨保持水平状态，将进水接口与水源连接，碎屑出口与吸尘器连接；辅助支撑单臂顶端的圆凹槽与横杆下方的圆凸台匹配连接，启动液压电机，使辅助支撑底部支撑于地面；2）对房屋地面去除附着物将行走机构的两个固定导轨正对地面安装，通过平衡光杆、滚珠丝杆两端的行走轮，将铲铣机构安装于固定导轨的上齿条、下齿条之间，此时铲铣机构的铲铣刀盘、平铣刀正对顶地面，固定导轨通过垂直固定孔固定安装于地面，两边的支撑杆通过水平固定孔固定安装于侧墙面，安装时观察长水平仪，使固定导轨保持水平状态，将进水接口与水源连接，碎屑出口与吸尘器连接；辅助支撑单臂顶端的圆凹槽与横杆下方的圆凸台匹配连接，启动液压电机，使辅助支撑底部支撑于顶墙面；3）对房屋侧墙面去除附着物将行走机构的两个固定导轨正对侧墙面安装，通过平衡光杆、滚珠丝杆两端的行走轮，将铲铣机构安装于固定导轨的上齿条、下齿条之间，此时铲铣机构的铲铣刀盘、平铣刀正对侧墙面，固定导轨通过垂直固定孔固定安装于侧墙面，两边的支撑杆通过水平固定孔固定安装于顶墙面和地面，安装时观察短水平仪，使固定导轨保持垂直状态，将进水接口与水源连接，碎屑出口与吸尘器连接；辅助支撑单臂顶端的圆凹槽与横杆下方的圆凸台匹配连接，启动液压电机，使辅助支撑底部支撑于对面的侧墙面；第二步，运用PLC功能设置程序，将铲铣机构的工作零点、工作长度确定，设定L=墙面长度、G=墙面宽度、g=铲铣机构边长，输入铲铣机构在行走机构中X、Z的起点X=0、Z=0，终点坐标X=G、Z=L；第三步，启动控制系统，三维墙面智能铲铣装置开始自动工作，给进水接口提供水源，与碎屑出口连接的吸尘器工作；第四步，铲铣机构中大伺服电机、小伺服电机工作转动，带动铲铣刀盘、平铣刀转动铲铣，将顶墙面、地面或侧墙面的附着物铲铣成碎屑，在水流作用下从碎屑出口被吸入吸尘器；第五步，PLC控制器控制行走机构的行走伺服电机高速转动，超越离合器带动行走轮转动，从而通过与上齿条、下齿条啮合带动铲铣机构做X方向移动；当移动距离超出设定的起点和终点的长度时，罩壳外侧光电传感器作用，使行走伺服电机反向转动，带动铲铣机构返回；第六步，当PLC控制器控制行走机构的行走伺服电机低速转动，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维墙面智能铲铣装置，其特征是，包括铲铣机构（6）、行走机构（5）、辅助支撑（22）及控制系统；所述铲铣机构（6）包括罩壳（15）、铲铣刀盘（13）、平铣刀（7）、大伺服电机（12）、小伺服电机（8）；所述罩壳为顶部敞口的正方形壳体，罩壳的四个外侧壁均设有光电传感器（30），所述大伺服电机（12）安装于罩壳底部中心位置，所述铲铣刀盘（13）位于罩壳内，并与大伺服电机的转轴连接；所述小伺服电机（8）为四个，分别置于罩壳底部四角处，所述平铣刀（7）为四个，分别置于罩壳内四角处，并分别与相应的小伺服电机转轴相连；所述罩壳底部中心线上设有滑套座（24）、碎屑出口（25）、进水接口（27）、活令（28），滑套座、碎屑出口、进水接口、活令分别置于大伺服电机四侧，滑套座、活令位置对称，碎屑出口、进水接口位置对称；所述行走机构（5）包括两个固定导轨（19）、滚珠丝杆（32）、平衡光杆（31）、四个行走轮（9）、行走伺服电机（29）、超越离合器（33）；每个固定导轨由一个中间镂空的横杆（18）构成，镂空区域的顶部和底部分别设置上齿条（17）、下齿条（16），上、下齿条平行而置；四个行走轮（9）为齿轮，分别设置在滚珠丝杆（32）、平衡光杆（31）的两端，上、下齿条与行走轮匹配啮合，滚珠丝杆、平衡光杆平行而置，并通过两端的行走轮与固定导轨（19）相连；所述平衡光杠（31）与罩壳（15）底部的滑套座（24）滑动连接，所述滚珠丝杠（32）与罩壳（15）底部的活令（28）匹配连接，且滚珠丝杆的一端穿过行走轮与超越离合器（33）连接，所述行走伺服电机（29）的转动轴与超越离合器匹配连接；所述行走机构（5）的底部四角连接辅助支撑（22），辅助支撑为由液压电机（23）控制的单臂伸缩液压千斤顶；所述大伺服电机（12）、小伺服电机（8）、光电传感器（30）、行走伺服电机（29）、液压电机（23）与控制系统连接。...

【技术特征摘要】
1.一种三维墙面智能铲铣装置，其特征是，包括铲铣机构（6）、行走机构（5）、辅助支撑（22）及控制系统；所述铲铣机构（6）包括罩壳（15）、铲铣刀盘（13）、平铣刀（7）、大伺服电机（12）、小伺服电机（8）；所述罩壳为顶部敞口的正方形壳体，罩壳的四个外侧壁均设有光电传感器（30），所述大伺服电机（12）安装于罩壳底部中心位置，所述铲铣刀盘（13）位于罩壳内，并与大伺服电机的转轴连接；所述小伺服电机（8）为四个，分别置于罩壳底部四角处，所述平铣刀（7）为四个，分别置于罩壳内四角处，并分别与相应的小伺服电机转轴相连；所述罩壳底部中心线上设有滑套座（24）、碎屑出口（25）、进水接口（27）、活令（28），滑套座、碎屑出口、进水接口、活令分别置于大伺服电机四侧，滑套座、活令位置对称，碎屑出口、进水接口位置对称；所述行走机构（5）包括两个固定导轨（19）、滚珠丝杆（32）、平衡光杆（31）、四个行走轮（9）、行走伺服电机（29）、超越离合器（33）；每个固定导轨由一个中间镂空的横杆（18）构成，镂空区域的顶部和底部分别设置上齿条（17）、下齿条（16），上、下齿条平行而置；四个行走轮（9）为齿轮，分别设置在滚珠丝杆（32）、平衡光杆（31）的两端，上、下齿条与行走轮匹配啮合，滚珠丝杆、平衡光杆平行而置，并通过两端的行走轮与固定导轨（19）相连；所述平衡光杠（31）与罩壳（15）底部的滑套座（24）滑动连接，所述滚珠丝杠（32）与罩壳（15）底部的活令（28）匹配连接，且滚珠丝杆的一端穿过行走轮与超越离合器（33）连接，所述行走伺服电机（29）的转动轴与超越离合器匹配连接；所述行走机构（5）的底部四角连接辅助支撑（22），辅助支撑为由液压电机（23）控制的单臂伸缩液压千斤顶；所述大伺服电机（12）、小伺服电机（8）、光电传感器（30）、行走伺服电机（29）、液压电机（23）与控制系统连接。2.根据权利要求1所述的三维墙面智能铲铣装置，其特征是，所述控制系统为含有PLC控制器的控制系统。3.根据权利要求1所述的三维墙面智能铲铣装置，其特征是，所述铲铣刀盘（13）为盘状体，其直径与罩壳（15）边长相匹配；该刀盘表面均匀布置有8个扇形缺口（34）、8个刀片组，扇形缺口与刀片组交错布置，每个刀片组焊接有铲铣刀片（10）；所述铲铣刀盘底部设有圆柱凸台（11），该圆柱凸台与大伺服电机（12）的转轴通过联接套匹配联接。4.根据权利要求1所述的三维墙面智能铲铣装置，其特征是，所述平铣刀（7）为圆柱体，其直径为罩壳（15）对角线长度减去罩壳边长长度后的一半，平铣刀的刀柄与小伺服电机（8）的转轴通过联接套匹配联接。5.根据权利要求1所述的三维墙面智能铲铣装置，其特征是，所述罩壳（15）内壁设有螺旋状凹槽，该凹槽与碎屑出口（25）连接。6.根据权利要求1所述的三维墙面智能铲铣装置，其特征是，所述横杆（18）上均匀设有若干垂直固定孔（14），垂直固定孔垂直于两齿条，并位于镂空区域的顶部和底部；所述横杆（18）两端下方垂直固定联接支撑杆（2），横杆两端、支撑杆均匀设有水平固定孔（1），水平固定孔垂直于支撑杆。7.根据权利要求6所述的三维墙面智能铲铣装置，其特征是，所述横杆外侧中间位置安装有长水平仪（26），所述支撑杆外侧安装有短水平仪（3）。8.根据权利要求1所述的三维墙面智能铲铣装置，其特征是，所述液压千斤顶的单臂（21）顶端设有圆凹槽（20），所述横杆（18）底部设有圆凸台（4），该圆凹槽与圆凸台匹配连接。9.根据权利要求1-8中任一项所述的三维墙面智能铲铣装置的控制方法，其特征是，包括以下步骤：第一步，设置固定导轨的长度与房屋长度相匹配，平衡光杆、滚珠...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛文军，张燕军，尹珺瑶，尹兵，宣胜，李安哲，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32