本發(fā)明是申請?zhí)枺?014102157680,申請日:2014年5月22日,發(fā)明名稱:一種全機(jī)械化建墻施工系統(tǒng),的分案申請;本發(fā)明屬于建筑領(lǐng)域,特別涉及一種噴筑墻體建造過程中的一種全機(jī)械化施工系統(tǒng)。
背景技術(shù):現(xiàn)有的墻體在建造過程中,大致分為砌筑,澆筑,噴筑,拼接等方法,砌筑,是采用預(yù)先成型的砌塊如磚,混凝土砌塊等采用人工將其堆疊,砌塊之間加入粘接劑使之粘結(jié)成整體從而形成墻體;澆筑是采用模板形成墻體形狀的內(nèi)腔,在模板內(nèi)腔澆注進(jìn)混凝土,砂漿等物質(zhì),這些物質(zhì)在模板內(nèi)凝固形成墻體;噴筑是先建造一個骨架,將一定的漿料噴涂在骨架上并與骨架粘結(jié)在一起,一層附著一層,逐步形成墻體;拼接是將預(yù)先制成的墻體結(jié)構(gòu),如石膏板,木板,鋼板等制成相應(yīng)的尺寸,拼接一起,形成墻體;以上的建墻方式,在建墻過程中都需要采用大量的人工,施工效率低,勞動強(qiáng)度大,對環(huán)境會造成污染,不能夠?qū)崿F(xiàn)全機(jī)械化施工。
技術(shù)實現(xiàn)要素:針對現(xiàn)有的建墻技術(shù)存在的缺陷,本發(fā)明提出一種全機(jī)械化建墻施工系統(tǒng),適用于建造噴筑墻體,其特征在于:包括材料運(yùn)輸設(shè)備,儲存設(shè)備,輸送設(shè)備,混合及攪拌設(shè)備,噴筑機(jī)器人;材料運(yùn)輸設(shè)備在地面工作與儲存設(shè)備連接,儲存設(shè)備安裝在施工工地地面上,儲存設(shè)備與輸送設(shè)備連接,輸送設(shè)備安裝在施工工地與施工工作面之間,輸送設(shè)備與混合及攪拌設(shè)備連接,混合及攪拌設(shè)備安裝在施工工作面上,混合及攪拌設(shè)備與噴筑機(jī)器人連接,噴筑機(jī)器人安裝在施工工作面上。所述的材料運(yùn)輸設(shè)備是采用背罐車和粉狀材料運(yùn)輸車,所述的背罐車是一種專門運(yùn)輸粉狀建筑材料儲存罐的車輛;所述的粉狀材料運(yùn)輸車是采用罐裝運(yùn)輸車。所述的儲存設(shè)備有兩個,一個干粉料儲存罐,一個輕質(zhì)料儲存罐,安裝在施工工地的地面。所述的干粉料儲存罐包括罐體,干粉進(jìn)料口,干粉出料口,干粉出料口處有定量給料閥;干粉進(jìn)料口與運(yùn)輸設(shè)備的粉料罐裝運(yùn)輸車的出料口相對接,干粉出料口經(jīng)過定量給料閥與輸送設(shè)備的進(jìn)料口相連接。所述的輕質(zhì)料儲存罐包括罐體,輕質(zhì)進(jìn)料口,輕質(zhì)出料口,輕質(zhì)出料口處安裝有定量給料閥,定量給料閥出口與輕質(zhì)料輸送設(shè)備的進(jìn)口連接。所述的輸送設(shè)備包括干粉料輸送設(shè)備和輕質(zhì)料輸送設(shè)備,干粉料輸送設(shè)備進(jìn)口與干粉料儲存罐的出口處的定量給料閥連接,輕質(zhì)料輸送設(shè)備的進(jìn)口與輕質(zhì)料儲存罐的出口處的定量給料閥相連接。所述的干粉輸送設(shè)備包括風(fēng)機(jī),輸送泵,輸送管道,干粉集料器,所述的風(fēng)機(jī)采用羅茨風(fēng)機(jī),為輸送系統(tǒng)提供輸送動力;所述的輸送泵采用轉(zhuǎn)盤式給料泵,輸送泵的進(jìn)口與干粉儲存罐的定量給料閥連接,其出口與輸送管道在風(fēng)機(jī)附近連接,其作用是將干粉料提供到輸送管道;輸送到管道內(nèi)的干粉料隨風(fēng)機(jī)送風(fēng)產(chǎn)生的前后壓力差使得干粉料沿管道向前運(yùn)動;所述的輸送管道為密閉軟管,輸送管道的一端與羅茨風(fēng)機(jī)連接,在輸送泵處有開口,其開口與輸送泵的出料口連接,另一端與干粉料集料器連接;所述的干粉料集料器包括進(jìn)料口,主體,出料口,安裝在施工工作面,如高層建筑的樓上;所述的干粉料集料器為旋風(fēng)式集料器,干粉料集料器的進(jìn)料口與輸送管道連接;干粉料集料器的出料口與混合及攪拌設(shè)備中的混合器的進(jìn)料口連接。所述的輕質(zhì)料輸送設(shè)備包括風(fēng)機(jī),輸送泵,輸送管道,輕質(zhì)料集料器,所述的風(fēng)機(jī)采用羅茨風(fēng)機(jī),為輸送系統(tǒng)提供輸送動力;輸送泵采用轉(zhuǎn)盤式給料泵,所述的輸送管道為密閉軟管,輸送管道的一端與羅茨風(fēng)機(jī)連接,在輸送泵處有開口,其開口與輸送泵的出料口連接,另一端與輕質(zhì)料集料器連接;所述的輕質(zhì)料集料器有進(jìn)料口,主體,出料口,安裝在施工工作面,如高層建筑的樓上;所述的輕質(zhì)料集料器為旋風(fēng)式集料器,集料器的進(jìn)料口與輸送管道連接,輕質(zhì)料集料器的出料口與混合及攪拌設(shè)備的進(jìn)料口連接。所述的混合及攪拌設(shè)備包括混合器,螺旋式攪拌機(jī),擠壓泵,螺桿泵;所述的混合器包括兩個進(jìn)口,一個出口,兩個進(jìn)口分別與輕質(zhì)料集料器的出口和干粉料集料器的出口通過定量給料器相連接,從兩個進(jìn)料口進(jìn)入的干粉料和輕質(zhì)料混合在一起通過混合器的出料口與螺旋式攪拌機(jī)的進(jìn)料口連接;螺旋式攪拌機(jī)的進(jìn)料口與混合器的出料口相連接其出料口與擠壓泵相連接,擠壓泵的進(jìn)口與螺旋式攪拌機(jī)的出料口連接,擠壓泵的出料口與螺桿泵的進(jìn)料口連接,螺桿泵的進(jìn)料口與擠壓泵的出料口相連接,螺桿泵的出口與噴筑機(jī)器人的進(jìn)料口相連接。一種全機(jī)械化建墻施工系統(tǒng)的具體技術(shù)方案是,包括材料運(yùn)輸設(shè)備,儲存設(shè)備,輸送設(shè)備,混合及攪拌設(shè)備,噴筑機(jī)器人;各設(shè)備之間無縫對接,所述的材料運(yùn)輸設(shè)備是采用背罐車和粉狀材料運(yùn)輸車,所述的背罐車是一種專門運(yùn)輸粉狀建筑材料儲存罐的車輛,能夠自動裝卸材料儲存罐,在運(yùn)輸過程中不會產(chǎn)生粉塵污染;所述的粉狀材料運(yùn)輸車是采用罐裝運(yùn)輸車;所述的儲存設(shè)備有兩個,一個干粉料儲存罐,一個輕質(zhì)料儲存罐,安裝在施工工地的地面;所述的干粉料儲存罐是用于儲存水泥,石膏砂子,添加劑的粉狀混合物;輕質(zhì)料儲存罐用于儲存聚苯乙烯顆粒,植物粉碎物,珍珠巖等輕質(zhì)顆粒狀物質(zhì);所述的干粉料儲存罐包括罐體,干粉進(jìn)料口,干粉出料口,干粉出料口處有定量給料閥;干粉進(jìn)料口與運(yùn)輸設(shè)備的粉料罐裝運(yùn)輸車的出料口相對接,干粉出料口經(jīng)過定量給料閥與輸送設(shè)備的進(jìn)料口相連接;所述的輕質(zhì)料儲存罐包括罐體,輕質(zhì)進(jìn)料口,輕質(zhì)出料口,輕質(zhì)出料口處安裝有定量給料閥,定量給料閥出口與輕質(zhì)料輸送設(shè)備的進(jìn)口連接;所述的輸送設(shè)備包括干粉料輸送設(shè)備和輕質(zhì)料輸送設(shè)備,干粉料輸送設(shè)備進(jìn)口與干粉料儲存罐的出口處的定量給料閥連接,輕質(zhì)料輸送設(shè)備的進(jìn)口與輕質(zhì)料儲存罐的出口處的定量給料閥相連接,所述的定量給料閥本行業(yè)又稱為閉風(fēng)閥,是本行業(yè)用于定量供給粉狀或粒狀材料的常用設(shè)備,由旋轉(zhuǎn)容器和動力源組成,根據(jù)材料比重不同,采用一定容積的空間控制輸出出料口的材料的體積,從而控制輸出出料口材料的重量;通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)容器的旋轉(zhuǎn)速度,達(dá)到控制排出材料在單位時間內(nèi)的量;所述的干粉輸送設(shè)備包括風(fēng)機(jī),輸送泵,輸送管道,干粉集料器,所述的風(fēng)機(jī)采用羅茨風(fēng)機(jī),為輸送系統(tǒng)提供輸送動力;所述的輸送泵采用轉(zhuǎn)盤式給料泵,輸送泵的進(jìn)口與干粉儲存罐的定量給料閥連接,其出口與輸送管道在風(fēng)機(jī)附近連接,其作用是將干粉料提供到輸送管道;輸送到管道內(nèi)的干粉料隨風(fēng)機(jī)送風(fēng)產(chǎn)生的前后壓力差使得干粉料沿管道向前運(yùn)動;所述的輸送管道為密閉軟管,羅茨風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)與輸送泵送出的干粉料在管道內(nèi)混合,由于壓力差的作用推動管道內(nèi)的干粉料沿管道向前運(yùn)動,輸送管道的一端與羅茨風(fēng)機(jī)連接,在輸送泵處有開口,其開口與輸送泵的出料口連接,另一端與干粉料集料器連接;所述的干粉料集料器包括進(jìn)料口,主體,出料口,安裝在施工工作面,如高層建筑的樓上;所述的干粉料集料器為旋風(fēng)式集料器(本行業(yè)也有叫做旋風(fēng)式除塵器的),干粉料集料器的進(jìn)料口與輸送管道連接,從輸送管道進(jìn)來的干粉料進(jìn)入到干粉料集料器的進(jìn)料口,經(jīng)過干粉料集料器收集后,會落下到干粉料集料器的出料口,然后從出料口排出;干粉料集料器的出料口與混合及攪拌設(shè)備中的混合器的進(jìn)料口連接;所述的輕質(zhì)料輸送設(shè)備包括風(fēng)機(jī),輸送泵,輸送管道,輕質(zhì)料集料器,所述的風(fēng)機(jī)采用羅茨風(fēng)機(jī),為輸送系統(tǒng)提供輸送動力;輸送泵采用轉(zhuǎn)盤式給料泵,其作用是將輕質(zhì)料提供到輸送管道,管道內(nèi)的輕質(zhì)料隨風(fēng)機(jī)送風(fēng)使得輕質(zhì)料沿管道向前運(yùn)動;所述的輸送管道為密閉軟管,羅茨風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)與輸送泵送出的輕質(zhì)料在管道內(nèi)混合,由于壓力差的作用使輕質(zhì)料沿管道向前運(yùn)動,輸送管道的一端與羅茨風(fēng)機(jī)連接,在輸送泵處有開口,其開口與輸送泵的出料口連接,另一端與輕質(zhì)料集料器連接;所述的輕質(zhì)料集料器有進(jìn)料口,主體,出料口,安裝在施工工作面,如高層建筑的樓上;所述的輕質(zhì)料集料器為旋風(fēng)式集料器,集料器的進(jìn)料口與輸送管道連接,從輸送管道進(jìn)來的輕質(zhì)料進(jìn)入到輕質(zhì)料集料器經(jīng)輕質(zhì)料集料器收集后,會落下到輕質(zhì)料集料器的出料口,然后排出;輕質(zhì)料集料器的出料口與混合及攪拌設(shè)備的進(jìn)料口連接;所述的混合及攪拌設(shè)備包括混合器,螺旋式攪拌機(jī),擠壓泵,螺桿泵;所述的混合器包括兩個進(jìn)口,一個出口,兩個進(jìn)口分別與輕質(zhì)料集料器的出口和干粉料集料器的出口通過定量給料器相連接,從兩個進(jìn)料口進(jìn)入的干粉料和輕質(zhì)料混合在一起通過混合器的出料口與螺旋式攪拌機(jī)的進(jìn)料口連接;螺旋式攪拌機(jī)的進(jìn)料口與混合器的出料口相連接其出料口與擠壓泵相連接,螺旋式攪拌機(jī)是本行業(yè)中常用的一種連續(xù)攪拌設(shè)備,包括進(jìn)料口,機(jī)體,出料口,加水裝置;混合后的材料在螺旋式攪拌機(jī)內(nèi)部通過加水,后經(jīng)螺旋式攪拌機(jī)內(nèi)的槳葉攪拌使之成為均勻混合的漿狀體,通過出料口輸出到擠壓泵的進(jìn)料口;擠壓泵是本行業(yè)輸送漿狀物常用的輸送設(shè)備,通過擠壓泵壓輪的擠壓,使輸出的漿狀體有一定的壓力,能夠輸送到一定的距離;擠壓泵的進(jìn)口與螺旋式攪拌機(jī)的出料口連接,擠壓泵的出料口與螺桿泵的進(jìn)料口連接,所述的螺桿泵是本行業(yè)對漿狀體進(jìn)行壓力輸送的常用設(shè)備,其工作原理是通過不等螺距的螺桿在膠套內(nèi)旋轉(zhuǎn),迫使?jié){狀物體產(chǎn)生相對其他輸送方式大的壓力,其作用是增加漿狀體輸出壓力,使其適合噴筑;螺桿泵的進(jìn)料口與擠壓泵的出料口相連接,螺桿泵的出口與噴筑機(jī)器人的進(jìn)料口相連接;所述的噴筑機(jī)器人包括行走系統(tǒng),底座,動力系統(tǒng),控制系統(tǒng),支架,噴槍座,噴槍;所述的行走系統(tǒng)包括履帶,驅(qū)動輪,導(dǎo)向輪,支撐輪,行走系統(tǒng)安裝在底座上,所述的底座是用于安裝和支撐各種零部件的部件,包括底板,側(cè)板;所述的動力系統(tǒng)安裝在底座上,為整個機(jī)器人提供動力;所述的控制系統(tǒng)安裝在底座上,包括傳感器,信號接收裝置,信號分析比對裝置,信號輸出裝置;所述的支架安裝在底座上,其作用是支撐噴槍座并且保證噴槍座能夠在其上做上下運(yùn)動;所述的噴槍座安裝在支架上,能夠在支架上上下運(yùn)動,包括下座,中間座,上座,驅(qū)動裝置,下座安裝在支架上,中間座安裝在下座上互相嵌套,中間有軸相連接,并能夠在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下在下座上左右擺動,上座安裝在中間座上,上座能夠在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下相對中間座上下擺動;噴槍安裝在噴槍座的上座上一端與漿料輸送管連接,一端方向?qū)?zhǔn)需要噴筑的目標(biāo)位置,噴槍采用帶有伸縮臂的螺桿噴漿機(jī)的噴槍。有益效果能夠?qū)崿F(xiàn)墻體建造過程的全機(jī)械化施工,提高施工效率,降低勞動強(qiáng)度,減少環(huán)境污染,噴筑機(jī)器人能夠自動行走,自動探測和操控,自動完成噴墻過程。附圖說明圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖1.干粉料風(fēng)機(jī),2.干粉料輸送泵,3.干粉料儲存罐,4.干粉料輸送管道,5.干粉料集料器,6.輕質(zhì)料集料器,7.連續(xù)式攪拌機(jī),8.擠壓泵,9.螺桿泵,10.連接管,11.噴筑機(jī)器人,12.混合器,13.輕質(zhì)料輸送管道,14.輕質(zhì)料儲存罐,15.輕質(zhì)料輸送泵,16.輕質(zhì)料風(fēng)機(jī);圖2是噴筑機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖111.驅(qū)動輪,112.導(dǎo)向輪,113.履帶,114.支撐輪,115.底座,116.噴槍下座,117.中間座,118.上座,119.傳感器,1110.噴槍卡座,1111.噴槍,1112.支架,1113.控制系統(tǒng),1114.動力系統(tǒng)。具體實施方式現(xiàn)結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實施方式,儲存罐的運(yùn)輸采用標(biāo)準(zhǔn)的背罐車,背罐車將干粉料儲存罐3和輕質(zhì)料儲存罐14運(yùn)送到施工工地,放置好,如圖1,選擇18.5kw,0.6MPa的羅茨風(fēng)機(jī)作為干粉料風(fēng)機(jī)1,風(fēng)機(jī)出風(fēng)口直徑75毫米,采用法蘭將直徑75毫米的塑料管與干粉料風(fēng)機(jī)1連接,在干粉料儲存罐3的下方出料口處,安裝160型的定量給料閥,在定量給料閥的出料口連接干粉料輸送泵2,干粉料輸送泵2采用5立方米/小時的轉(zhuǎn)盤式給料泵,與干粉料風(fēng)機(jī)1連接的管道在干粉料輸送泵2處設(shè)置三通,一端連接干粉料風(fēng)機(jī)1出口的管,一端連接干粉料輸送泵2,一端連接干粉料輸送管道4,干粉料輸送管的4采用直徑為75毫米,由帆布制成的軟管,同樣,背罐車將輕質(zhì)料儲存罐14運(yùn)送到施工工地,放置在于干粉料儲存罐3并列的位置,間距4000毫米,將選擇7.5kw,0.6MPa的羅茨風(fēng)機(jī)作為輕質(zhì)料風(fēng)機(jī)16,,風(fēng)機(jī)出風(fēng)口直徑75毫米,采用法蘭將直徑75毫米的塑料管與輕質(zhì)料風(fēng)機(jī)16連接,在輕質(zhì)料儲存罐14的下方出料口處,安裝定160型的量給料閥,在定量給料閥的出料口連接輕質(zhì)料輸送泵15,輕質(zhì)料輸送泵15采用5立方米/小時轉(zhuǎn)盤式給料泵,與輕質(zhì)料風(fēng)機(jī)16連接的管道在輕質(zhì)料輸送泵15處設(shè)置三通,一端連接輕質(zhì)料風(fēng)機(jī)16出口的管,一端連接輕質(zhì)料輸送泵15,一端連接輕質(zhì)料輸送管道13,輕質(zhì)料輸送管的13采用直徑為75毫米,由帆布制成的軟管;將干粉料集料器5與輕質(zhì)料集料器6,并列安裝在施工工作面附近,將干粉料輸送管道4和輕質(zhì)料輸送管道13分別與干粉料集料器5和輕質(zhì)料集料器6的進(jìn)料口連接,將混合器12的兩個進(jìn)口通過兩個160型的定量給料器,分別與干粉料集料器5和輕質(zhì)料集料器6的出料口連接,混合器12采用直徑150毫米的金屬管,焊接成Y型,上端兩個管口為進(jìn)口,下端一個管口為出口;將混合器12的出口與連續(xù)式攪拌機(jī)7的進(jìn)料口連接,選用5立方米/小時的螺旋式攪拌機(jī)作為連續(xù)式攪拌機(jī)7,;將連續(xù)式攪拌機(jī)7的出料口與擠壓泵8的進(jìn)料口連接,選用5立方米/小時的擠壓泵作為擠壓泵8,將擠壓泵8的出料口與螺桿泵9的進(jìn)料口連接,本例中選用70升或90升的螺桿式噴漿泵作為螺桿泵9,將螺桿泵9的出料口通過直徑75毫米的復(fù)合軟管,與噴筑機(jī)器人11上的噴槍進(jìn)口連接;如圖2,選用直徑為200毫米的輪子作為機(jī)器人11的驅(qū)動輪111和導(dǎo)向輪112,并將其安裝到底座115上,驅(qū)動輪111與安裝在底座115內(nèi)的動力系統(tǒng)1114接通,在驅(qū)動輪111和導(dǎo)向輪112外部安裝有橡膠履帶113,履帶113的寬度為200毫米;履帶113內(nèi)還裝有支撐輪114,用于支撐履帶113保證正常形狀,履帶113,驅(qū)動輪111,導(dǎo)向輪112,支撐輪114共同組成行走系統(tǒng),在底座115兩側(cè)對稱安裝兩套行走系統(tǒng),動力分別驅(qū)動;在底座115上還安裝有支架1112,支架1112本例中采用兩根螺紋柱,直徑為30毫米,高度為2500毫米;支架1112安裝有噴槍下座116,噴槍下座116與支架1112之間采用螺紋連接,即在噴槍下座116與支架結(jié)合部分采用有動力控制的可旋轉(zhuǎn)螺母與支架1112上的螺紋配合,當(dāng)旋轉(zhuǎn)螺母時,螺母帶動噴槍下座116沿支架1112上下運(yùn)動;噴槍下座116上安裝有中間座117,中間座117通過帶有驅(qū)動裝置的蝸輪蝸桿裝置與噴槍下座連接,中間座117能夠繞噴槍下座116左右擺動;中間座117的上部設(shè)置有與噴槍下座116垂直的帶有驅(qū)動裝置的渦輪蝸桿裝置,其上部與上座118連接,上座118能夠相對與中間座117上下擺動;上座118上設(shè)置有裝卡噴槍1111的噴槍卡座1110,噴槍卡座1110上安裝有與控制系統(tǒng)相連接的傳感器119,本例中傳感器119采用激光測距傳感器;噴槍1111安裝在噴槍卡座1110上,前端噴出墻體材料,后端用軟管與螺桿泵9的出料口連接;為了適應(yīng)不同的施工環(huán)境,本例中采用帶有伸縮臂的噴槍,用于調(diào)節(jié)噴槍口到施工面的距離以及噴槍口處于接近地面和房頂部分時的距離調(diào)節(jié);控制系統(tǒng)1113安裝在底座115上,其功能是設(shè)定工作參數(shù),控制各部分的動作過程,收集傳感器傳來的信息,經(jīng)過計算、比對,并給動作部件下達(dá)指令;動力系統(tǒng)1114安裝在底座115內(nèi)部,為本設(shè)備提供能源;工作時,根據(jù)所建造的墻體不同,設(shè)定不同的工作參數(shù),將噴筑機(jī)器人11安放在工作面前,啟動動力系統(tǒng)1114,噴槍1111噴出墻體材料,隨著噴涂進(jìn)程傳感器119探測噴過的墻體的厚度和高度,并把信息傳遞給控制系統(tǒng)1113,控制系統(tǒng)1113將此信息與設(shè)定信息進(jìn)行比對,從而指令行走系統(tǒng)沿墻面方向行走以及噴槍支座116沿支架1112上下運(yùn)動或者噴槍1111做左右擺動或者噴槍1111做上下擺動,當(dāng)施工環(huán)境不允許噴筑機(jī)器人11與施工墻體距離足夠近時,控制系統(tǒng)1113控制噴槍伸縮臂伸出或縮回,以調(diào)節(jié)合適的距離;如此循環(huán),當(dāng)噴筑完成后控制系統(tǒng)1113指令動力部分停止,各個工作單元回復(fù)原始狀態(tài),同時向施工系統(tǒng)發(fā)出信號,暫時停止前端各種設(shè)備的工作。