建筑废弃构件破拆：建筑破拆绳锯机器人的创新探索
本发明涉及建筑废弃构件破拆，具体为一种建筑破拆绳锯机器人。背景技术：
建筑在达到使用寿命，或者因违建、拆迁而被破拆时，整个建筑物会被整体拆除。整体拆除后，仍会残留较大的混凝土建筑构件。这些构件体积大、重量重，难以运输。所以需要再次进行破拆，以减小其体积便于运输。
传统破拆方式通常是工人手持大锤进行锤击，也有采用挖掘机配备破碎锤来进行锤击。人工破拆存在效率低的问题，同时工人的劳动强度还很高。而采用挖掘机配合破碎锤，能耗比较高，会使破拆成本增加。正因如此，人们设计出了绳锯机器人，用于对这类混凝土建筑构件进行破拆。它可以在复杂地形中顺利行进，破拆效率高，能耗也较低，所以得到了广泛的应用。
但是现有的绳锯机器人在破拆混凝土建筑构件时，为降低切割阻力和节约时间，需让锯绳切割方向尽量与构件长度方向垂直，以减少切割长度和降低阻力。而现有的绳锯机器人工作时，只能靠工作人员视觉观察来保证锯绳切割方向与构件长度方向的垂直度，所以无法避免锯绳切割方向与构件长度方向垂直度较低的情况，这增加了切割长度，提高了切割阻力，进而降低了破拆工作的效率。
技术实现思路
本发明针对现有技术的不足，提供了一种建筑破拆绳锯机器人，这种机器人解决了上述背景中提到的问题。
此外，还配备有手持控制终端。工作人员在切割破拆工作前，利用设置的机器人位置校准组件，将机器人移动至待破拆建筑构件较为平整的一面处。接着推动插杆，使两组第一压力传感器紧抵在建筑构件平整面上。之后观察两组第一压力传感器之间的压力差，若压力差小于阈值，就能保证锯绳切割方向与建筑物长度方向之间的垂直度足够高，进而保证切割长度最短且切割阻力最小，这样就能提高破拆的效率。
优选的是，行走机构包含设在底座底部的一组第一滚轮以及两组第二滚轮。行走机构还具备设在底座上的两个驱动电机，这两个驱动电机与变速齿轮箱相连接，变速齿轮箱上连接着一组驱动轮，一组驱动轮的外周面与两个履带轮相互啮合连接，一组第一滚轮和两组第二滚轮都与两个履带轮相契合。履带轮能让该机器人在地面环境复杂恶劣的建筑破拆场地中顺利移动，也能可靠地移动。这样就保证了该机器人可以顺利地进行破拆工作，还提高了破拆工作的效率。
所述绳锯切割组件优选的情况是，其包括设置在支撑板上的切割电机。切割电机连接着驱动齿，驱动齿上安装有锯绳。并且，切割电机还连接着防护挡板，防护挡板覆盖在驱动齿的外侧。固定块连接在防护挡板的顶部。利用切割电机和驱动齿，能够促使锯绳转动，从而对建筑构件进行切割破拆。
作为优选的一种情况，还包含绳锯倾斜度监测组件。该绳锯倾斜度监测组件具备这样的结构：在连接块的底部开设有通槽，通槽的前后内壁对称地连接着两组第二压力传感器，每组第二压力传感器的数量是两个，并且两组第二压力传感器上又对称地连接着两个挡板，锯绳依次贯穿通槽且穿过两个挡板之间。当锯绳倾斜度过大时，两组第二压力传感器中呈对角分布的两个第二压力传感器的受力会增大。这样就能提示锯绳倾斜严重，进而停止切割破拆工作，等待工作人员处理。从而可以有效防止因锯绳倾斜而使切割长度延长或者锯绳磨损过大而断裂。
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优选的情况下，还包含绳锯张力调节组件。该绳锯张力调节组件包括一块滑动设置在支撑板顶部的移动板。在支撑板上对称地连接着两组液压缸，每组液压缸的数量不少于两个。并且，这两组液压缸都连接有拉力传感器，这些拉力传感器与移动板的侧面相连接。拉力传感器可以检测出锯绳所受拉力大小。当拉力传感器检测到的拉力小于设定下限值时，启动液压缸，液压缸拉动移动板朝远离建筑构件的方向移动，移动板带动驱动齿和锯绳移动，从而增大锯绳的张力，保证切割力度；当拉力传感器检测到的拉力大于设定上限值时，启动液压缸，液压缸拉动移动板朝靠近建筑构件的方向移动，移动板带动驱动齿和锯绳移动，从而减小锯绳的张力，防止锯绳因过于紧绷而断裂，以保证切割工作顺利稳定进行。
优选的情况还包含绳锯转向组件。该绳锯转向组件由连接在移动板侧面的转向电机构成。转向电机的输出轴穿过移动板，并且连接有转盘。切割电机连接在转盘的侧面。转向电机配合转盘可以带动驱动齿和锯绳顺时针转动九十度，从而使驱动齿和锯绳处于水平状态。这样就能依据建筑构件的位置和形状等，采取更便捷合适的切割方向，有效地提升了该机器人的实用性。
所述绳锯转向组件优选地还包含设在支撑板顶部的气缸，该气缸连接着圆弧形摩擦板，且圆弧形摩擦板处于转盘的正下方。借助气缸推动圆弧形摩擦板向上移动，直至其紧紧抵靠在转盘的外周面上，这样就能对转盘起到限位的作用，从而能够有效地确保锯绳切割组件在切割破拆过程中位置的稳定性，进而保证了破拆工作能够顺利进行。
优选情况下，通槽的竖向中线处于驱动齿顶端的上侧。通槽的高度比锯绳厚度的三倍还要大。通槽的长度小于其宽度的两倍。这样能确保锯绳在切割工作里有较大的倾斜余量，进而在对较大建筑构件进行切割时，通槽不会对锯绳的转动造成阻碍。
优选的是，有一个设在支撑板上的变速齿轮箱。在这个齿轮箱的内壁之间，转动设置着两个蜗杆，并且这两个蜗杆分别与两个驱动电机的输出轴相连接。同时，在齿轮箱的内壁之间，还转动设置着转轴，该转轴的外周面上固定套接有两个蜗轮，这两个蜗轮分别与两个蜗杆相啮合。此外，转轴的两端分别贯穿齿轮箱的两侧壁，并与两个驱动轮相连接。使得该机器人能够以合适的速度进行移动。
优选的情况下，所述蜗轮和握杆的传动比不大于某个值。这样能保证该机器人拥有足够的动力，从而可以在具有一定坡度或起伏的地形中顺利地进行移动。
12、与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
该建筑破拆绳锯机器人设置了机器人位置校准组件。在进行切割破拆工作之前，工作人员会将机器人移动到待破拆建筑构件较为平整的一面。接着，推动插杆，使两组第一压力传感器紧抵在建筑构件的平整面上。之后，观察两组第一压力传感器之间的压力差。当压力差小于阈值时，就能够保证锯绳切割方向与建筑物长度方向之间的垂直度足够高。这样就能保证切割长度最短，切割阻力最小，从而提高破拆的效率。
技术特征：
一种建筑破拆绳锯机器人，其底座（1）具有特定特征。底座（1）上设置了行走机构（2），同时底座（1）上还设有支撑板（3）。支撑板（3）上安装了绳锯切割组件（4），而绳锯切割组件（4）上又设置了机器人位置校准组件（5）。机器人位置校准组件（5）包含设在绳锯切割组件（4）上的固定块（51），在固定块（51）上，沿切割方向可阻尼滑动地设置了插杆（52），插杆（52）的一端连接着连接块（53），连接块（53）的侧面对称设置了两组第一压力传感器（54）。此外，还配备了手持控制终端。
一种建筑破拆绳锯机器人，如权利要求 1 所述，其行走机构(2)具有特定构造。行走机构(2)包含设在底座(1)底部的一组第一滚轮(21)以及两组第二滚轮(22)。同时，行走机构(2)还设有设在底座(1)上的两个驱动电机(23)。这两个驱动电机(23)与变速齿轮箱(24)相连接。变速齿轮箱(24)上连接着一组驱动轮(25)。一组驱动轮(25)的外周面与两个履带轮(26)啮合连接。并且，一组第一滚轮(21)和两组第二滚轮(22)均与两个履带轮(26)相贴合。
一种建筑破拆绳锯机器人，如权利要求 1 所述，其绳锯切割组件(4)具有以下特征：切割电机(41)设在支撑板(3)上；切割电机(41)连接着驱动齿(42)；驱动齿(42)上设置有锯绳(43)；切割电机(41)还连接着防护挡板(44)；防护挡板(44)覆盖在驱动齿(42)的外侧；固定块(51)连接在防护挡板(44)的顶部。
一种建筑破拆绳锯机器人，如权利要求 3 所述，其特征在于包含绳锯倾斜度监测组件(6)。该绳锯倾斜度监测组件(6)具备开设在连接块(53)底部的通槽(61)。通槽(61)的前后内壁对称连接有两组第二压力传感器(62)，每组第二压力传感器(62)的数量为两个。两组第二压力传感器(62)上对称连接有两个挡板(63)。锯绳(43)贯穿通槽(61)且穿过两个挡板(63)之间。
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一种建筑破拆绳锯机器人，如权利要求 1 所述，其特征在于：包含绳锯张力调节组件(7)。该绳锯张力调节组件(7)有滑动设置在支撑板(3)顶部的移动板(71)。支撑板(3)上对称连接着两组液压缸(72)，每组液压缸(72)的数量不少于两个。两组液压缸(72)均连接有拉力传感器(73)，且拉力传感器(73)与移动板(71)的侧面相连接。
切割电机(41)连接在转盘(82)的侧面。
一种建筑破拆绳锯机器人，如权利要求 6 所述，其绳锯转向组件(8)具有这样的特征：在支撑板(3)的顶部设置有气缸(83)，该气缸(83)与圆弧形摩擦板(84)相连接，并且圆弧形摩擦板(84)处于转盘(82)的正下方。
一种建筑破拆绳锯机器人如权利要求 4 所述，其特征为：驱动齿(42)顶端的上侧有通槽(61)，且通槽(61)的竖向中线位于此位置；通槽(61)的高度比锯绳(43)厚度的三倍还要大；通槽(61)的长度小于其宽度的两倍。
一种建筑破拆绳锯机器人，如权利要求 2 所述，其变速齿轮箱(24)有这样的特征：在支撑板(3)上设置有齿轮箱(241)。齿轮箱(241)的内壁之间可转动地设置有两个蜗杆(242)，这两个蜗杆(242)分别与两个驱动电机(23)的输出轴相连接。同时，齿轮箱(241)的内壁之间还转动设置有转轴(243)，转轴(243)的外周面上固定套接有两个蜗轮(244)，并且这两个蜗轮(244)分别与两个蜗杆(242)相啮合。此外，转轴(243)的两端分别贯穿齿轮箱(241)的两侧壁，且与两个驱动轮(25)相连接。
一种建筑破拆绳锯机器人如权利要求 9 所述，其特征为：蜗轮(244)与握杆(242)的传动比不大于 30。
技术总结
本发明与建筑废弃构件破拆技术领域相关，公开了一种建筑破拆绳锯机器人。此机器人包含底座，底座上设置有行走机构。同时，底座上还设有支撑板，支撑板上安装有绳锯切割组件。在绳锯切割组件上设置有机器人位置校准组件。该机器人位置校准组件包括设在绳锯切割组件上的固定块，固定块上沿切割方向可阻尼滑动地设置有插杆。插杆的一端连接着连接块，连接块的侧面对称设有两组第一压力传感器。此外，还配备有手持控制终端。该建筑破拆绳锯机器人能够保证锯绳切割方向与建筑物长度方向之间的垂直度足够高，这是通过设置的机器人位置校准组件来实现的。因为垂直度高，所以切割长度最短，切割阻力最小。这样就能有效提高破拆的效率。
技术研发人员：丁宏洲
受保护的技术使用者：金寨宗佳智能科技发展有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13
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