一种基于bim技术的墙面施工装置
技术领域
1.本发明涉及墙面贴砖设备领域,具体涉及一种基于bim技术的墙面施工装置。
背景技术:2.bim技术是指建筑信息模型(buildinginformationmodeling)是建筑学、工程学及土木工程的新工具,可以帮助实现建筑信息的集成,从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结,各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中,设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于bim进行协同工作,有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展;现有的墙面瓷砖铺贴施工中大多是采用人工进行瓷砖铺贴,人工进行瓷砖铺贴,人工铺贴需要先在瓷砖毛面一侧用工具均匀涂抹灰浆,然后再将瓷砖立在墙体外侧,调整好位置后进行铺贴,铺贴到墙体外侧后,还需要使用橡胶锤在瓷砖表面进行均匀敲击,才能避免瓷砖铺贴的空鼓,整个过程操作工序多,费时费力,且效率较低,一般瓷砖铺贴是多位工人同时进行铺贴,不同的人施工手法不同,从而不同的工人铺贴的瓷砖一致性程度难以保障。
技术实现要素:3.为解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种基于bim技术的墙面施工装置。
4.本发明的技术方案为:本发明提供了一种基于bim技术的墙面施工装置,包括底座,底座底部设有行走机构,底座上方通过可沿x轴、y轴、z轴三维空间移动的移动结构安装瓷砖铺贴装置,瓷砖铺贴装置能够承接瓷砖并对瓷砖进行灰浆涂抹,且在移动组件的协同配合下,瓷砖铺贴装置能够将涂抹好灰浆的瓷砖进行铺贴,通过铺贴组件将涂抹好灰浆的瓷砖铺贴至对应位置,且移动结构外侧固定安装有摄像装置,通过摄像装置对瓷砖需要铺贴的位置以及铺贴的过程进行摄像和分析。
5.进一步的,瓷砖铺贴装置包括沿前后方向的横轴,转轴转动安装于移动结构,且移动结构上设有驱动横轴转动的第二动力装置,横轴外周固定套装固定块,固定块外周固定安装平板,平板远离横轴一侧开设数个均匀分布的第一凹槽,第一凹槽内均固定安装与之同轴的气缸,气缸外端均固定安装吸盘,平板前后两侧分别通过连接组件转动安装能够承接瓷砖并对瓷砖进行灰浆涂抹的承接抹浆组件,承接抹浆组件能够在连接组件的作用下相对平板一端进行转动,同时气缸均设有使得对应的吸盘解除对瓷砖的吸附的解吸结构。
6.进一步的,连接组件包括转动安装于平板前后两侧的轴向沿前后方向的转轴,转轴靠近平板端部,所述的承接抹浆装置包括两根呈前后分布的相互平行的连杆,转轴外周通过连接块固定安装连杆一侧,转轴靠近连杆一侧端部,两连杆之间通过数根沿其长度方向的横管连接,平板两侧分别设有能够驱动对应侧横轴转动并能将其锁止的第一动力装置,横管靠近吸盘一侧均开设数个沿其长度方向均布且与之内部相通的出浆孔,横管远离吸盘一侧中部均同时固定安装供料管,供料管与连杆平行,供料管远离转轴的一端封闭,供
料管靠近转轴的一端通过可伸缩的连管连接灰浆供应装置,两连杆相对一侧均开设放置槽,放置槽靠近吸盘一侧均开口,且放置槽远离转轴一侧开口。
7.进一步的,解吸结构包括两根推杆,吸盘凹面中部均通过支杆固定安装橡胶锤,支杆与对应的气缸同轴,橡胶锤包括固定安装于支杆外端的凹面朝向远离气缸一侧的弧形块和固定安装于弧形块凹面中部的外侧为球面的敲击块,敲击块与弧形块均采用橡胶材料制成,敲击块凸面凸出于弧形块外侧,弧形块凸面边缘固定安装两个均匀分布的凸起,凸起能与吸盘内侧面接触配合,气缸活动部外周均固定安装与凸起一一对应的l形的推杆,推杆外端均为半球形,推杆均位于对应的凸起靠近支杆一侧,且推杆外端均能与吸盘外侧接触配合。
8.更进一步的,移动组件包括固定安装于底座顶面中部的轴向沿前后方向的第一导轨,第一导轨上部设有与之滑动配合的第一滑块,第一滑块顶面固定安装倒u形的框架,框架内前后相对的两侧均固定安装竖向的第二导轨,第二导轨外侧均设有与之滑动配合的第二滑块,第二滑块外侧均固定安装水平的第三导轨,第三导轨外侧均设有与之滑动配合的第三滑块,瓷砖铺贴装置转动安装于两个第三滑块之间,且一个第三滑块设有驱动瓷砖铺贴装置转动并能将其锁止的第二动力装置。
9.更进一步的,底座一侧地面通过可拆卸的第二支架安装两个呈左右对称分布的传送辊,两个传送辊之间通过链板连接,两个传送辊之间设有水平的支撑板,支撑板位于链板内侧且与对上侧的链板进行支撑,支撑板通过第三支架可拆卸安装于地面,第二支架设有驱动传送辊转动的第三动力装置。
10.本发明所达到的有益效果为:本发明结构紧凑,功能齐全,通过平板、连杆、横管、吸盘等简单的结构进行紧密联动与协同配合,且整个过程采用bim技术进行精准操控,采用自动化的操作实现对瓷砖的承接、瓷砖转移、以及对瓷砖进行灰浆涂抹以及对瓷砖进行铺贴等多个操作步骤,不仅能够有效的减少人工参与,提升瓷砖铺贴效率,同时采用自动化的操作,省时省力,且能够有效的确保施工工艺水平一致,提升整体美观度与施工一致性,且通过摄像装置对每一块瓷砖的铺贴过程进行视频记录,能够确保对每一个瓷砖铺贴过程的溯源;同时本发明设计巧妙,将自动化的施工工艺进行拟人化,通过气缸的往复伸缩带动橡胶锤对瓷砖进行规律敲击来模拟人工铺贴过程中的敲击,从而使得瓷砖表面产生震动,同时使得瓷砖毛面一侧的灰浆更加均匀且致密,能够有效的避免瓷砖铺贴空鼓现象,从而提升瓷砖铺贴的牢固性以及瓷砖的使用寿命。
附图说明
11.图1是本发明整体结构示意图。
12.图2是图1中a向视图的放大图。
13.图3是贴砖抹灰浆组件的结构图。
14.图4是图2中ⅰ局部的放大图。
15.图5是图3中ⅱ局部的放大图。
16.图6是图3中b向视图的放大图。
17.图7是图6中ⅲ局部的放大图。
18.图8是本发明的第一使用状态图。
19.图9是本发明的第二使用状态图。
20.图10是本发明的第三使用状态图。
具体实施方式
21.为便于本领域的技术人员理解本发明,下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
22.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
23.在本技术的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.需要说明的是,当组件被称为“装设于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件,它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
25.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
26.如图1~10所示,本发明提供了一种基于bim技术的墙面施工装置,包括底座1,底座1顶面固定安装沿前后方向的第一导轨2,第一导轨2上部设有与之滑动配合的电动的第一滑块3,第三滑块3上端固定安装倒u形的框架4,框架4内前后两侧均固定安装竖向的第二导轨5,第二导轨5相对一侧均设有与之滑动配合的电动的第二滑块6,两个第二滑块6外侧均固定安装横向的第三导轨7,两第三导轨7相对一侧均设有与之滑动配合的电动的第三滑块8,两第一滑块8之间转动安装横轴9,如图1和图2中所示,同时底座1底部设有行走机构,横轴9外轴固定安装有墙砖铺贴装置,第二导轨5一端均固定安装摄像装置28,摄像装置28与电脑终端连接,电脑终端通过bim技术对真个装置进行控制;这样第二导轨5、第三导轨7、第一导轨2沿x、y、z三个方向设置,第一滑块3沿第一导轨2前后移动如同是沿z轴移动,第二滑块6沿对应的第二导轨5移动则是沿x轴方向移动,第三滑块8沿对应的第三导轨7移动则如同沿y轴移动,这样通过第一滑块3、第二滑块6、第三滑块8的协同配合就相当于在三维空间内使得墙砖铺贴装置移动,再通过行走机构带动底座1移动,从而能够实现墙砖铺贴装置对不同的位置进行墙砖铺贴操作,且通过摄像装置28能够对于每一块瓷砖的铺贴进行摄像记录以及精准度控制。
27.墙砖铺贴装置的一种实施方式为横轴9外周固定套装固定块10,一个第二滑块6外
侧设有驱动横轴9转动并能将其进行锁止的第二动力装置,固定块10外侧固定安装平板11,平板11远离固定块10的一侧开设数个呈矩阵分布的第一凹槽12,第一凹槽12内均固定安装气缸13,气缸13的活动端均固定安装吸盘14,如图3中所示,平板11前后两侧均转动安装轴线沿前后方向的转轴15,两根转轴15沿平板11前后对称,转轴15位于平板11靠近平板11端部一侧,两根转轴15的外周均通过连接块固定安装连杆16,两根连杆16之间固定安装数根沿其长度分布的横管17,如图4中所示,平板11对应转轴15一侧均设有驱动转轴15转动并能将其锁止的第一动力装置,通过第一动力装置可以驱动对应的转轴15转动,从而转轴15的转动带动对应的连杆16及所有的横管17转动,从而使得横管17及连杆16向平板11的吸盘14一侧靠近或是远离,同时通过第二动力装置驱动横轴9转动,即可驱动整个平板11及连杆16、横管17均随之转动。
28.两连杆16相对的一侧均开设放置槽27,放置槽27靠近平板11一侧均开口,这样放置槽27相对于对应的连杆16的截面为l形,如图6中所示,放置槽27远离转轴15一端均开口,且在放置槽27内侧壁以及内底面均嵌装有数个沿其长度方向均布的导向轮33,导向轮33均突出于放置槽27的对应内壁,如图7中所示,这样在使用时,首先通过第二滑块6同时沿第二导轨5移动至远离摄像装置28一端,然后通过第二动力装置驱动横轴9及连杆16向远离摄像装置28的一侧转动,且平板11远离横轴15的一端斜向上,如图8中所示,再通过第一动力装置驱动两根连杆16与平板11之间的夹角为锐角,且两根连杆16均处于水平状态,然后从远离摄像装置28的一侧将瓷砖50沿两个放置槽27插入两根连杆16上,且瓷砖的光面朝上,瓷砖50的毛面靠近横管17,从而将瓷砖50送入瓷转铺贴装置上。
29.当然也可以在底座1一侧地面通过可拆卸的第二支架安装两个呈左右对称分布的传送辊29,两个传送辊29之间通过链板30连接,且地面可拆卸安装第三支架31,第三支架31上方固定安装支撑板32,支撑板32位于链板30内侧且对位于两传送辊29上方的链板30进行支撑,如图8中所示,同时第二支架设有驱动传送辊29转动的第三动力装置,第三动力装置由电脑终端进行控制,在使用时,链板30上端与放置槽27内底面平齐,且链板30与放置槽27之间的距离小于瓷砖50长度的三分之一,这样从链板30远离底座1一侧依次水平放置光面朝上的瓷砖50,通过链板50向放置槽27传送瓷砖50,这样就可以实现瓷砖50的自动化送入瓷砖铺贴装置中。
30.当然也可以在使用时,使得两连杆16与平板11呈v形,然后手动将瓷砖50自放置槽27开口端插入放置槽27内,在插入27的过程中,通过放置槽27内底面及侧壁的导向轮33的导向作用,使得瓷砖50的放入更加方便。
31.横管17靠近吸盘14的一侧均开设数个沿其长度方向均布的出浆孔18,如图6中所示,所有横管17远离吸盘14一侧中部同时固定连接同一根供料管19且均与之内部相通,供料管19远离转轴15的一端封闭,供料管19的靠近转轴15的一端则通过可伸缩的连管20固定连接灰浆供应装置,这样当瓷砖50插入至放置槽凹27内后,瓷砖50的毛面与横管17之间并未接触,然后通过两个第一动力装置驱动对应的转轴15转动,使得连杆16同时带动瓷砖50向平板11靠近,此时就将瓷砖50固定于连杆16与平板11之间,然后再通过第二动力装置驱动横轴9转动,使得平板11及连杆16均向摄像装置28一侧进行偏转且使得平板11处于水平,且所有的吸盘14均位于对应的第一凹槽12外侧,且瓷砖50向下压向吸盘14,从而使得吸盘14同时将瓷砖50光面进行吸紧,如图8中所示,且在此过程中连管20及供料管19均随横管17
移动,吸盘14将瓷砖50吸紧后,通过灰浆供应装置向连管20输送水泥灰浆,水泥灰浆依次经过供料管19、横管17从出浆孔18向外部排出,且由于横管17与瓷砖50毛面之间并未接触,从而使得横管17每个出浆孔18喷出的灰浆均喷呈堆状堆在瓷砖50毛面上且向外侧扩散,这样同一横管17所有出浆孔18所喷出的就会连接成条状,通过这个操作即可在瓷砖50毛面一侧喷出与横管17数量相同的均匀分布的灰浆条,这就相当于在瓷砖50毛面涂抹灰浆的过程,灰浆涂抹完成后,摄像装置28根据所采集的需要进行瓷砖铺贴位置的信息,通过第一滑块3、第二滑块6、第三滑块8的协同配合,使得转轴9移动至对应的位置外侧,然后再通过第一动力装置驱动连杆16转动,使得连杆16与平板11之间的夹角呈一百八十度,然后再通过第二动力装置驱动横轴9转动缓慢转动九十度,使得平板11及瓷砖50向需要铺贴瓷砖50的一侧转动九十度,从而使得瓷砖50涂抹有灰浆条的毛面朝向需要铺贴瓷砖50的位置,然后再通过第二滑块6向需要铺贴瓷砖50的位置靠近,从而使得将瓷砖50铺贴在墙体上,且通过第二滑块6的推动,使得瓷砖50的灰浆条被挤压而向周围溢,从而使得灰浆条被压薄且相邻的两个灰浆条之间连接,从而使得灰浆均匀的布满瓷砖50整个毛面,这样就可以使得瓷砖50毛面侧的灰浆在挤压过程中更加的均匀。
32.吸盘14内凹面中部通过支杆21固定安装橡胶锤22,支杆21与气缸13同轴,橡胶锤22包括固定安装于支杆21外端的凹面朝外的弧形块23,弧形块23凹面一侧中部固定安装外侧为球面的敲击块24,弧形块23与敲击块24均采用橡胶材料制成,敲击块24的凸面位于弧形块23的外侧,弧形块23凸面边缘处固定安装两个凸起25,气缸13活动部外周固定安装两根与凸起25一一对应的l形的推杆26,推杆26的外端均朝向吸盘13一侧,且推杆26的外端均为半球形,推杆26均位于对应的凸起25靠近气缸23的一侧,如图5中所示,当瓷砖50被铺贴在墙体上时,通过第二滑块6带动横轴9向墙体靠近,使得灰浆更为均匀,同时此时吸盘14仍保持对瓷砖50的吸附,且此时橡胶锤22内部的敲击块24凸面未与瓷砖50光面接触,然后通过所有气缸13的同步伸长与收缩,使得气缸13将吸盘14进行挤压与拉伸,使得橡胶锤22凸面间歇性的与瓷砖50光面进行敲击,从而通过多个橡胶锤22同时对瓷砖50进行敲击,使得瓷砖50毛面一侧的灰浆进行震动,使得灰浆更加均匀紧密,从而确保灰浆对瓷砖50的粘贴效果,在经过一段时间的震动之后,灰浆开始结构,此时瓷砖50无需吸盘14进行吸紧,此时气缸13均伸长将对应的吸盘14进行挤压,且由于吸盘14采用橡胶材质,且使得对应的弧形块23外侧的凸起25自吸盘14内侧向外推顶,同时推杆26自吸盘14外侧向内推顶吸盘14,且推杆26在凸起25外侧两者错位分布,使得吸盘14对应凸起25周围发生形变,从而使得吸盘14自凸起25边缘处一侧漏气,从而使得吸盘14与瓷砖50分离;这样就完成了一块瓷砖50的铺贴,然后再使得瓷砖铺贴装置回复图8中的状态重复进行瓷砖铺贴即可。
33.以上所述的本发明实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
技术特征:1.一种基于bim技术的墙面施工装置,其特征在于:包括底座,底座底部设有行走机构,底座上方通过可沿x轴、y轴、z轴三维空间移动的移动结构安装瓷砖铺贴装置,瓷砖铺贴装置能够承接瓷砖并对瓷砖进行灰浆涂抹,且在移动组件的协同配合下,瓷砖铺贴装置能够将涂抹好灰浆的瓷砖进行铺贴,通过铺贴组件将涂抹好灰浆的瓷砖铺贴至对应位置,且移动结构外侧固定安装有摄像装置,通过摄像装置对瓷砖需要铺贴的位置以及铺贴的过程进行摄像和分析。2.根据权利要求1所述的一种基于bim技术的墙面施工装置,其特征在于:所述的瓷砖铺贴装置包括沿前后方向的横轴,转轴转动安装于移动结构,且移动结构上设有驱动横轴转动的第二动力装置,横轴外周固定套装固定块,固定块外周固定安装平板,平板远离横轴一侧开设数个均匀分布的第一凹槽,第一凹槽内均固定安装与之同轴的气缸,气缸外端均固定安装吸盘,平板前后两侧分别通过连接组件转动安装能够承接瓷砖并对瓷砖进行灰浆涂抹的承接抹浆组件,承接抹浆组件能够在连接组件的作用下相对平板一端进行转动,同时气缸均设有使得对应的吸盘解除对瓷砖的吸附的解吸结构。3.根据权利要求2所述的一种基于bim技术的墙面施工装置,其特征在于:所述的连接组件包括转动安装于平板前后两侧的轴向沿前后方向的转轴,转轴靠近平板端部,所述的承接抹浆装置包括两根呈前后分布的相互平行的连杆,转轴外周通过连接块固定安装连杆一侧,转轴靠近连杆一侧端部,两连杆之间通过数根沿其长度方向的横管连接,平板两侧分别设有能够驱动对应侧横轴转动并能将其锁止的第一动力装置,横管靠近吸盘一侧均开设数个沿其长度方向均布且与之内部相通的出浆孔,横管远离吸盘一侧中部均同时固定安装供料管,供料管与连杆平行,供料管远离转轴的一端封闭,供料管靠近转轴的一端通过可伸缩的连管连接灰浆供应装置,两连杆相对一侧均开设放置槽,放置槽靠近吸盘一侧均开口,且放置槽远离转轴一侧开口。4.根据权利要求2或3所述的一种基于bim技术的墙面施工装置,其特征在于:所述的解吸结构包括两根推杆,吸盘凹面中部均通过支杆固定安装橡胶锤,支杆与对应的气缸同轴,橡胶锤包括固定安装于支杆外端的凹面朝向远离气缸一侧的弧形块和固定安装于弧形块凹面中部的外侧为球面的敲击块,敲击块与弧形块均采用橡胶材料制成,敲击块凸面凸出于弧形块外侧,弧形块凸面边缘固定安装两个均匀分布的凸起,凸起能与吸盘内侧面接触配合,气缸活动部外周均固定安装与凸起一一对应的l形的推杆,推杆外端均为半球形,推杆均位于对应的凸起靠近支杆一侧,且推杆外端均能与吸盘外侧接触配合。5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种基于bim技术的墙面施工装置,其特征在于:所述的移动组件包括固定安装于底座顶面中部的轴向沿前后方向的第一导轨,第一导轨上部设有与之滑动配合的第一滑块,第一滑块顶面固定安装倒u形的框架,框架内前后相对的两侧均固定安装竖向的第二导轨,第二导轨外侧均设有与之滑动配合的第二滑块,第二滑块外侧均固定安装水平的第三导轨,第三导轨外侧均设有与之滑动配合的第三滑块,瓷砖铺贴装置转动安装于两个第三滑块之间,且一个第三滑块设有驱动瓷砖铺贴装置转动并能将其锁止的第二动力装置。6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种基于bim技术的墙面施工装置,其特征在于:所述的底座一侧地面通过可拆卸的第二支架安装两个呈左右对称分布的传送辊,两个传送辊之间通过链板连接,两个传送辊之间设有水平的支撑板,支撑板位于链板内侧且与对上侧
的链板进行支撑,支撑板通过第三支架可拆卸安装于地面,第二支架设有驱动传送辊转动的第三动力装置。
技术总结本发明涉及墙面贴砖设备领域,具体涉及一种基于BIM技术的墙面施工装置;包括底座,底座底部设有行走机构,底座上方通过可沿X轴、Y轴、Z轴三维空间移动的移动结构安装瓷砖铺贴装置,瓷砖铺贴装置能够承接瓷砖并对瓷砖进行灰浆涂抹,且在移动组件的协同配合下,瓷砖铺贴装置能够将涂抹好灰浆的瓷砖进行铺贴,通过铺贴组件将涂抹好灰浆的瓷砖铺贴至对应位置,且移动结构外侧固定安装有摄像装置;本发明结构紧凑,功能齐全,通过各个结构的紧密联动与协同配合,整个过程采用BIM技术进行精准操控,采用自动化的操作实现对瓷砖的承接、瓷砖转移、以及对瓷砖进行灰浆涂抹以及对瓷砖进行铺贴等多个操作步骤,有效的减少人工参与,提升瓷砖铺贴效率。砖铺贴效率。砖铺贴效率。
技术研发人员:周钏
受保护的技术使用者:重庆水利电力职业技术学院
技术研发日:2022.06.22
技术公布日:2022/11/1