一種用于頂部墻體表面磨光裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于頂部墻體表面磨光裝置,包括機架、位移電機、磨頭、氣缸、氣動馬達、傳感器、控制臺和傳動組件，本實用新型運用了計算機三維成像原理，采用超聲波技術在對被磨光的墻體表面進行整體檢測后，以其最低點作為磨光基準點，從最高點開始切削式打磨，從根本改變了傳統磨墻工藝的打磨方式，定點、定時、定量對不同材質的墻體表面實現數字化、模塊化的磨光，不但大幅度地改善了工人的勞動強度和作業環境，更確保了施工質量，降低了企業的建造成本。
【專利說明】一種用于頂部墻體表面磨光裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及建筑、裝潢領域，特別涉及一種用于頂部墻體表面磨光裝置。
[0002]【背景技術】
[0003]隨著國家城鎮化建設進程的加快，以及住房商品化的改革，如何提升城市住宅建設使其朝向更加人性化、宜居化的方向發展，營造一個安全、高效、低廉、節能、低碳、環保型的城市建造方式，已是各個相關行業極力推崇的目標。
[0004]墻體的頂部表面打磨是建筑行業中必不可少的施工工序之一，也是整體施工工藝中重要的作業環節，其質量的好壞將直接關系到下道立面涂裝工序的施工質量，乃至住房的整體外觀成效，然而墻體頂部表面磨光技術一直沿襲著手工打磨的方法，多年來，人們一直夢想能用機械的方法來取代落后的人工作業，不僅是為了施工質量，更主要的是為了徹底擺脫危害人體的揚塵環境和低效、繁重的人體勞動，尤其是在勞動力成本越來越高的當今社會。
[0005]為此，人們設計出許多輔助的機械方法，如吸盤式磨光機等等，但大都是停留在以人的手臂為作業半徑的范圍之內，由于存在的基準缺陷，對于較大的整體墻面而言，依然呈現出高低不平或波浪狀，為此，對于較大的整體墻面施工和設計者一般采用立面裝潢的方法，以遮掩施工缺陷，這樣一來不僅增加了施工和時間成本，同時也增加了因貼面裝飾而帶來的有害元素，如油漆、粘膠劑中的許多苯類、甲醛物質。
[0006]專利《全自動砂墻機》(CN 202023345 U)提出了一種二維平面的磨墻方法，但縱觀其設計原理類似平面打印機的局部打磨形式，存在如下重大弊端:
[0007]1.未設置出水平面的基準座標
[0008]該砂墻機是以被砂墻作為固定和基準點，所以即便打磨出的平面也與水平面存
巳升。
[0009]正壓力不均衡
[0010]該砂墻機采用的是框架式施壓法，利用彈簧的扭力和框架的形變力對墻體施壓，由于整體框架與打磨滑塊的面積相差懸殊，滑塊在框架內的正壓力是隨著墻體表面的高低不平而起伏變化。
[0011]墻體表面打磨機理分析:
[0012]建筑墻基體固化成型后，其表面覆蓋層采用的是水泥、細砂石、石灰、石膏、水溶膠、油膩字等作為基材坯料，其組分為硅酸鹽、碳酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鈣等，大都是以水作為溶劑，根據材料學原理，任何物質在液態向固態凝固轉變時，首先由凝聚核開始產生固化效應，在上述組分中，最為顯著在成分為細砂石或其他可水解組分中的雜質，由于各個凝聚核點分布的非均衡性，以及溶解飽和剩余水的流動性，會造成，先凝聚核點凝聚速度加快，容易固化形成高點，而后凝聚核點凝聚速度緩慢易形成低點，而且容易形成剩余水的低洼凹坑，一般常見的覆蓋層由于未化開的石灰、大顆粒砂石、板結的水泥或石膏，所形成的表面開花、開裂現象的形成機理都出于此原因，而且都是在覆蓋層表面的高點部位，其高點部位的密度和硬度又是整體表面最高的，如果不用整體的表面打磨技術，傳統其施工效果只能是高點打磨掉很少，而低點卻越磨越低，因為低點凝固得慢，其組分含量相對少，硬度也就相對越低。
[0013]此外，加上地心引力作用墻體表面覆蓋層成型后，大都呈現的是上薄下厚效應，雖然操作工人在施工時，采用了刮板、刮鏟、平抹子等平面工具，但都是在以人體為中心，約I?2米的半徑的范圍內，憑人的經驗、手感和視覺來決定其施工表面的平整度，所以每個作業完的墻體表面整體平整度，都會因人而異、因地而異、因時而異。在建筑、裝潢行業內普遍流傳著這樣的順口溜:高不怕，低不怕，就怕平行光來照。
[0014]綜上所述，基于傳統施工中存在的人工作業缺陷和技術瓶頸，是難以實現墻體表面覆蓋層平整度的標準化、數字化、模塊化的現代施工技術要求。
[0015]實用新型內容
[0016]針對上述墻體表面打磨機理分析和傳統技術存在的缺陷，本實用新型旨在提供一種可提高打磨精度、具有自動檢測功能的頂部墻體表面磨光裝置。
[0017]本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案是:一種用于頂部墻體表面磨光裝置，包括機架、位移電機、磨頭、氣缸、氣動馬達、傳感器、控制臺和傳動組件，所述的機架為一個框架復合體，由一個固定平臺和一個可移動行架組成，其固定平臺為二縱二橫的矩形平臺，機架橫梁和機架縱梁均采用型材結構鋼，在機架橫梁上設置有直齒條，在矩形平臺機架橫梁和機架縱梁的四個交接點處設置有可升降的支腳，支腳、機架橫梁和機架縱梁間由緊固螺栓活動連接；
[0018]所述的位移電機分為縱向位移電機和橫向位移電機，二電機分別設置于機架的移動行架上，縱向位移電機通過聯軸器與一絲杠同軸心活動連接，橫向位移電機采用滾齒輸出法與機架橫梁上的直齒條滾動連接。
[0019]所述的移動行架為型材結構鋼與絲杠的復合體，與機架縱梁平行，絲杠位于型材結構鋼的頂部，在絲杠上設置有可縱向移動的滑塊，滑塊的上平面垂直設置一氣缸，在氣缸的前端設置有氣動馬達，氣動馬達的前端設置有磨頭，氣缸、氣動馬達和磨頭呈同軸心互套結構。
[0020]滑塊與氣缸間設置有壓力傳感器，且在滑塊表面與墻體垂直方向設置有三個以上的超聲波測距傳感器。
[0021]所述可升降的支腳上設置有控制臺，控制臺內設置有電子水平儀。
[0022]所述的型材結構鋼為工字鋼或槽鋼。
[0023]所述的機架橫梁上直齒條的端點處分別設置有位移傳感器。
[0024]所述的可升降支腳可以是螺桿式、氣動式和液動式之一種。
[0025]本實用新型運用了計算機三維成像原理，采用超聲波技術在對被磨光的墻體頂部表面進行整體檢測后，以其最低點作為磨光基準點，從最高點開始切削式打磨，從根本改變了傳統磨墻工藝的打磨方式，定點、定時、定量對不同材質的墻體表面實現數字化、模塊化的磨光，不但大幅度地改善了工人的勞動強度和作業環境，更確保了施工質量，降低了企業的建造成本。
[0026]【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型結構示意圖；
[0028]圖2是本實用新型使用狀態(切削式磨頭)示意圖；[0029]圖3是本實用新型切削式磨頭結構示意圖；
[0030]圖4是本實用新型震蕩式磨頭結構示意圖；
[0031]圖5是本實用新型使用狀態(震蕩式磨頭)示意圖；
[0032]圖6是本實用新型被磨墻體表面三維等高線示意圖；
[0033]圖7?圖13是本實用新型被磨墻體表面分步(A — F)等高線示意圖；
[0034]圖14是本實用新型使用狀態(拼接)示意圖；
[0035]其圖中:1_磨頭；2-氣缸；3_超聲波傳感器；4-滑塊；5-絲杠；6_墻體表面層；7-氣缸管路；8-氣動馬達管路；9-立柱；10_支腳；11-橫向位移電機；12-位移傳感器；13-顯示屏；14-控制臺；15-控制臺支架；16-縱向位移電機；17-機架橫梁；18-機架縱梁；19-絲杠滑塊；20_氣動馬達。
【具體實施方式】
[0036]本實用新型以圖1所示作為最佳實施例說明具體實施方法:
[0037]首先，對于待磨墻體頂部表面必須設置水平基準面，本實用新型在控制臺14內設置有電子水平儀，可自動調節4個可升降支腳10，達到整體基準面的水平狀態。
[0038]考慮到墻體表面層6的整體平整度，做到墻體表面層6的整體數字化，本實用新型運用了計算機三維成像原理，采用超聲波技術對被磨光的墻體表面進行整體檢測，眾所周知，當一組超聲波被發射至墻體表面層6后，由于距離和角度的不同，其反射波的時間和衰減量也各不相同，從而可以測出其波源和反射面的距離，常見的有汽車的倒車測距和薄片的精密測厚，開動本實用新型橫向位移電機16和縱向位移電機11，移動絲杠5上的滑塊4，滑塊4上的一組超聲波傳感器3便可在一個二維的平面內，對被磨光的墻體頂部表面進行整體座標掃描和檢測，得出其表面的最低點和最高點，經過計算機系統處理后可在控制臺14的顯示屏13同步得到其等高線圖(見圖6)。
[0039]在確立了表面的最低點和最聞點的座標點后，控制臺14會操控滑塊4移動至座標最高點，氣缸管路7開通，按照系統設置氣缸2施加一定的正壓力至磨頭1，開通氣動馬達管路8開動氣動馬達20,帶動磨頭I旋轉,開始打磨。
[0040]對于不同材質墻體表面層6，本實用新型氣缸2的施加的正壓力各不相同，如含石灰、石膏漿料等較軟的建材，可施低壓，對于高標水泥或含有水溶膠、油膩字等坯料，可施高壓。
[0041]為了減少粉塵的飛揚，在切削方向可設置粉塵收集箱。對于邊角處尚未打磨掉帶圓弧的剩余部位可采用震蕩式磨頭予以打磨(見圖4和圖5)。
[0042]與傳統手工作業不同，本實用新型是按等高線的位置來進行打磨，可以節省許多手工作業所需要的時間，圖7?圖13是本實用新型被磨墻體表面分步(A — F)等高線示意圖；由圖中可見計算將整個墻體表面層6劃分為A、B、C、D、E、F六個區域，其中A區域為最高點+5mm，F區域為最低點0mm，，打磨時首先是A區域，然后是B區域，依次完成整體表面打磨。
[0043]考慮到墻體打磨時，對打磨馬達的軸向磨損，本實用新型采用了氣動馬達20作為打磨動力，不但振動小，噪音低，而且使用壽命長。
[0044]對于較大墻體的頂部表面，本實用新型可采用條塊分割的方法，將滑塊4移動至交接分割線，超聲波傳感器3可對于二個不同平面，可將已經打磨好的平面參數，自動加入計算機系統并重新確立最低點，系統可以對未打磨的平面進行拼接打磨(見圖14)。
[0045]本實用新型不僅可局部、單體的墻面打磨，更適用于整棟辦公大樓、酒店客房，尤其是大跨幅、大面積的大堂、會議中心，以及具有一定采光度要求的主墻體頂部表面。
[0046]以上所述僅為本實用新型的一較佳實施例，不能以其限定本實用新型的保護范圍，本實用新型還可有其他的結構變化，只要是依本實用新型的保護范圍所作的均等變化與修飾，均應屬本實用新型涵蓋的范圍內。
【權利要求】
1.一種用于頂部墻體表面磨光裝置，包括機架、位移電機、磨頭、氣缸、氣動馬達、傳感器、控制臺和傳動組件，其特征在于: 所述的機架為一個框架復合體，由一個固定平臺和一個可移動行架組成，其固定平臺為二縱二橫的矩形平臺，機架橫梁和機架縱梁均采用型材結構鋼，在機架橫梁上設置有直齒條，在矩形平臺機架橫梁和機架縱梁的四個交接點處設置有可升降的支腳，支腳、機架橫梁和機架縱梁間由緊固螺栓活動連接； 所述的位移電機分為縱向位移電機和橫向位移電機，二電機分別設置于機架的移動行架上，縱向位移電機通過聯軸器與一絲杠同軸心活動連接，橫向位移電機采用滾齒輸出法與機架橫梁上的直齒條滾動連接。
2.根據權利要求1所述的用于頂部墻體表面磨光裝置，其特征在于所述的移動行架為型材結構鋼與絲杠的復合體，與機架縱梁平行，絲杠位于型材結構鋼的頂部，在絲杠上設置有可縱向移動的滑塊，滑塊的上平面垂直設置一氣缸，在氣缸的前端設置有氣動馬達，氣動馬達的前端設置有磨頭，氣缸、氣動馬達和磨頭呈同軸心互套結構。
3.根據權利要求1所述的用于頂部墻體表面磨光裝置，其特征在于所述的移動行架上可縱向移動滑塊與氣缸間設置有壓力傳感器，且在滑塊表面與墻體垂直方向設置有三個以上的超聲波測距傳感器。
4.根據權利要求1所述的用于頂部墻體表面磨光裝置，其特征在于所述可升降的支腳上設置有控制臺，控制臺內設置有電子水平儀。
5.根據權利要求1所述的用于頂部墻體表面磨光裝置，其特征在于所述的型材結構鋼為工字鋼或槽鋼。
6.根據權利要求1所述的用于頂部墻體表面磨光裝置，其特征在于所述的機架橫梁上直齒條的端點處分別設置有位移傳感器。
7.根據權利要求1所述的用于頂部墻體表面磨光裝置，其特征在于所述的可升降支腳為螺桿式、氣動式和液動式之一種。
【文檔編號】E04F21/16GK203729556SQ201320653668
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】蔡勇, 劉勇, 王守勇, 丁小玲 申請人:上海全筑建筑裝飾集團股份有限公司