【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于梁場檢測，具體涉及一種用于梁場回彈檢測的巡檢機器人及其檢測方法。
技術介紹
1、回彈儀檢測混凝土強度是我國目前混凝土結構現場檢測中使用最廣泛的一種無損檢測方法，具有適應性廣、對混凝土構件無任何損傷等優點。根據規范要求：相鄰兩測區間距不應大于2m，測區面積不宜大于0.04平方米，每個測區內讀取16個回彈值，測點在測區內均勻分布。
2、每個混凝土構件在檢測時，一般要做10個測區的回彈，因此回彈法檢測混凝土抗壓強度要繪制10個測區。現有技術利用繪制測區時，通常采用記號筆、尺子或模板在混凝土測面上畫網格進行標記。由于繪制測區數量眾多，不僅耗時長且不同測區繪制偏差較大，在高處繪制測區存在安全隱患。
3、此外，通常施工者直接手持回彈儀在每個測區的網格內按壓獲取回彈值，由于繪制測區數量眾多，在高處進行測區回彈作業還得借助梯架等工具，存在隱患。
4、因此，為了避免傳統測距手工畫線的繁瑣和誤差，同時快速高效完成任務，回彈儀檢測混凝土強度的智能化是發展趨勢。
技術實現思路
1、本專利技術為了解決現有技術中存在的上述至少一個技術問題，提供了一種用于梁場回彈檢測的巡檢機器人及其檢測方法。
2、本專利技術采用如下的技術方案實現：一種用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，包括機器人本體和設置在其上方的機械手、回彈儀測區印章工裝和回彈儀工裝；
3、其中，機械手的自由端能夠相對機器人本體實現多方位、多角度的移動，且機械手的自由端設置有快換主盤；回彈
4、優選地，回彈儀測區印章工裝包括測區印章、印章安裝板、印章連接板、印章測距傳感器和印章定位板；
5、測區印章設置在印章安裝板的底端，印章安裝板上沿其板面向外延伸出水平翼板作為印章定位板，印章定位板的端部具有與機器人本體上的印章工裝插接柱所匹配的插孔，印章連接板設置在印章安裝板的上端，印章連接板上沿其板面向外延伸出彎折翼板用于安裝印章測距傳感器，回彈儀測區印章工裝上的快換副盤設置在印章連接板的上端。
6、優選地，印章測距傳感器垂直于測區印章布置，印章測距傳感器的檢測端位于其靠近測區印章的一端，印章測距傳感器與機械手的控制模塊連接；印章連接板與印章安裝板間設置有印章緩沖機構。
7、優選地，回彈儀工裝包括固定座、活動座、回彈儀、減震阻尼彈簧、回彈儀測距傳感器和監控相機；活動座通過減震阻尼彈簧和導向柱與固定座活動連接，回彈儀、回彈儀測距傳感器和監控相機均設置在活動座上，回彈儀測距傳感器平行于回彈儀布置且其檢測端位于其靠近回彈儀檢測頭的一端，監控相機通過相機支架與活動座連接且位于回彈儀的按鍵面板的上方，回彈儀測距傳感器和監控相機均與機械手的控制模塊連接，固定座的底端設置有與機器人本體活動插接的回彈儀快換安裝架，固定座的后端安裝有與機器人本體機械手上的快換主盤匹配的快換副盤。
8、優選地，固定座包括依次設置的導向套前安裝板、導向套后安裝板和快換副盤安裝板，導向套前安裝板和導向套后安裝板處鑲嵌有導向套，導向套前安裝板、導向套后安裝板與快換副盤安裝板通過底板連接成一個整體；
9、活動座包括依次設置的前導向柱固定板、中間導向柱固定板和后導向柱固定板和固定連接上述三道板的兩根導向柱，導向柱的前端與中間分別固定有阻尼前套管、阻尼后套管，阻尼前套管與導向套前安裝板間、中間導向柱固定板與導向套后安裝板間均設置有減震阻尼彈簧，中間導向柱固定板和阻尼后套管位于導向套前安裝板和導向套后安裝板之間；
10、回彈儀快換安裝架的下端向兩側延伸形成與機器人本體連接的下翼板，且下翼板上設置有與機器人本體上的回彈儀工裝插接柱匹配的插孔。
11、優選地，還包括點觸筆工裝，包括筆架安裝板、緩沖筆架固定座、點觸筆、點觸筆導向桿、緩沖筆架滑塊、點觸筆緩沖彈簧和筆架定位板；
12、緩沖筆架固定座設置在筆架安裝板的其中一端面，緩沖筆架固定座設置有導向槽和滑槽，其中點觸筆導向桿設置在導向槽中，緩沖筆架滑塊滑動設置在滑槽中且與點觸筆導向桿滑動連接，緩沖筆架滑塊的末端與緩沖筆架固定座間的點觸筆導向桿上套設有點觸筆緩沖彈簧，點觸筆固定在緩沖筆架滑塊上且與點觸筆導向桿平行設置；筆架定位板設置在筆架安裝板的另一端面且向外延伸有側翼板且側翼板上具有與機器人本體上的點觸筆工裝插接柱所匹配的插孔；點觸筆工裝上的快換副盤設置在筆架定位板上遠離筆架安裝板的端面。
13、優選地，緩沖筆架固定座上的點觸筆以及其導向、滑動結構為兩組，兩組點觸筆的點觸頭方向相反設置，點觸筆平行于筆架定位板的板面設置。
14、優選地，快換主盤包括主連接盤、電磁閥，主連接盤內設置有氣缸，主連接盤的連接端設置有鎖緊頭，鎖緊頭上設置有多個鎖緊鋼珠，氣缸的推桿能夠伸入鎖緊頭中并將鎖緊頭中的鎖緊鋼珠頂出；所述主連接盤上設置有副盤到位檢測傳感器、主盤氣缸伸出到位檢測傳感器和主盤氣缸縮回到位傳感器；
15、副盤到位檢測傳感器、主盤氣缸伸出到位檢測傳感器和主盤氣缸縮回到位傳感器的信號輸出端與所述機械手的控制模塊連接，電磁閥位于氣缸所在氣路上且與副盤到位檢測傳感器電性連接，副盤到位檢測傳感器用于檢測快換副盤與快換主盤是否已對準，所述主盤氣缸伸出到位檢測傳感器和主盤氣缸縮回到位傳感器分別用于檢測快換主盤內的氣缸是否伸出和縮回到位；
16、快換副盤包括副連接盤，副連接盤中心設置有用于容納鎖緊頭的第一卡槽，所述第一卡槽表面設置有容納所述鎖緊鋼珠的第二卡槽；
17、鎖緊頭能夠卡設在快換副盤的第一卡槽內，所述鎖緊鋼珠用于在氣缸的推動下從鎖緊頭內頂起，并卡設在快換副盤的第二卡槽內。
18、優選地，機器人本體的上端中心設置有放置機械手的升降臺，升降臺的外周環繞設置有用于放置回彈儀測區印章工裝和回彈儀工裝的承放平臺；升降臺上設置有測距傳感器，用于測量升降臺與承放平臺的距離，進而對機械手的自由端坐標進行修正。
19、本專利技術的第二方面，提供了一種用于梁場回彈檢測的檢測方法，包括以下步驟：
20、s11：機械手移動至回彈儀測區印章工裝的放置位，并控制快換主盤與回彈儀測區印章工裝的快換副盤連接；
21、s12：機械手控制回彈儀測區印章工裝移動至混凝土回彈測量區域，并在目標位置加蓋測區圖案；
22、s13：測區圖案加蓋結束，機械手移動至回彈儀測區印章工裝放置位，并斷開快換主盤和快換副盤的連接，實現回彈儀測區印章工裝的歸位；
23、s14：機械手移動至回彈儀工裝的放置位，并控制快換主盤連接回彈儀工裝；
24、s15：機械手控制回彈儀工裝移動至加蓋測區圖案的混本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：包括機器人本體(1)和設置在其上方的機械手(2)、回彈儀測區印章工裝(3)和回彈儀工裝(4)；
2.根據權利要求1所述的用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：回彈儀測區印章工裝(3)包括測區印章(31)、印章安裝板(32)、印章連接板(33)、印章測距傳感器(35)和印章定位板(36)；
3.根據權利要求2所述的用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：印章測距傳感器(35)垂直于測區印章(31)布置，印章測距傳感器(35)的檢測端位于其靠近測區印章(31)的一端，印章測距傳感器(35)與機械手(2)的控制模塊連接；印章連接板(33)與印章安裝板(32)間設置有印章緩沖機構(34)。
4.根據權利要求1所述的用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：回彈儀工裝(4)包括固定座(41)、活動座(42)、回彈儀(43)、減震阻尼彈簧(44)、回彈儀測距傳感器(45)和監控相機(46)；活動座(42)通過減震阻尼彈簧(44)和導向柱(426)與固定座(41)活動連接，回彈儀(43)、回彈儀測距傳感
5.根據權利要求4所述的用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：固定座(41)包括依次設置的導向套前安裝板(411)、導向套后安裝板(412)和快換副盤安裝板(413)，導向套前安裝板(411)和導向套后安裝板(412)處鑲嵌有導向套，導向套前安裝板(411)、導向套后安裝板(412)與快換副盤安裝板(413)通過底板(414)連接成一個整體；
6.根據權利要求1所述的用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：還包括點觸筆工裝(5)，所述點觸筆工裝(5)包括筆架安裝板(51)、緩沖筆架固定座(52)、點觸筆(53)、點觸筆導向桿(54)、緩沖筆架滑塊(55)、點觸筆緩沖彈簧(56)和筆架定位板(57)；
7.根據權利要求6所述的用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：緩沖筆架固定座(52)上的點觸筆(53)以及其導向、滑動結構為兩組，兩組點觸筆(53)的點觸頭方向相反設置，點觸筆(53)平行于筆架定位板(57)的板面設置。
8.根據權利要求1所述的用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：快換主盤(9)包括主連接盤(91)、電磁閥，主連接盤(91)內設置有氣缸(92)，主連接盤(91)的連接端設置有鎖緊頭(93)，鎖緊頭(93)上設置有多個鎖緊鋼珠(94)，氣缸(92)的推桿能夠伸入鎖緊頭(93)中并將鎖緊頭(93)中的鎖緊鋼珠(94)頂出；所述主連接盤(91)上設置有副盤到位檢測傳感器(61)、主盤氣缸伸出到位檢測傳感器(62)和主盤氣缸縮回到位傳感器(63)；
9.根據權利要求1所述的用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：機器人本體(1)的上端中心設置有放置機械手(2)的升降臺(7)，升降臺(7)的外周環繞設置有用于放置回彈儀測區印章工裝(3)和回彈儀工裝(4)的承放平臺(8)；升降臺(7)上設置有測距傳感器，用于測量升降臺(7)與承放平臺(8)的距離，進而對機械手(2)的自由端坐標進行修正。
10.一種用于梁場回彈檢測的檢測方法，基于如權利要求1-9任一項所述的用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于，包括以下步驟：
11.根據權利要求10所述的一種用于梁場回彈檢測的檢測方法，其特征在于：快換主盤(9)與快換副盤(10)的連接方法如下：
12.根據權利要求10所述的一種用于梁場回彈檢測的檢測方法，其特征在于：快換主盤(9)與快換副盤(10)的分開方法如下：
13.根據權利要求10所述的一種用于梁場回彈檢測的檢測方法，其特征在于：還包括以下步驟：機械手(2)移動至觸摸筆工裝(5)的放置位，并控制快換主盤(9)連接觸摸筆工裝(5)的快換副盤(10)，實現兩者的連接；
14.根據權利要求10所述的一種用于梁場回彈檢測的檢測方法，其特征在于：步驟S12還包括以下步驟：機械手(2)控制測區印章(31)在印泥盒中沾油。
15.根據權利要求10所...
【技術特征摘要】
1.一種用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：包括機器人本體(1)和設置在其上方的機械手(2)、回彈儀測區印章工裝(3)和回彈儀工裝(4)；
2.根據權利要求1所述的用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：回彈儀測區印章工裝(3)包括測區印章(31)、印章安裝板(32)、印章連接板(33)、印章測距傳感器(35)和印章定位板(36)；
3.根據權利要求2所述的用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：印章測距傳感器(35)垂直于測區印章(31)布置，印章測距傳感器(35)的檢測端位于其靠近測區印章(31)的一端，印章測距傳感器(35)與機械手(2)的控制模塊連接；印章連接板(33)與印章安裝板(32)間設置有印章緩沖機構(34)。
4.根據權利要求1所述的用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：回彈儀工裝(4)包括固定座(41)、活動座(42)、回彈儀(43)、減震阻尼彈簧(44)、回彈儀測距傳感器(45)和監控相機(46)；活動座(42)通過減震阻尼彈簧(44)和導向柱(426)與固定座(41)活動連接，回彈儀(43)、回彈儀測距傳感器(45)和監控相機(46)均設置在活動座(42)上，回彈儀測距傳感器(45)平行于回彈儀(43)布置且其檢測端位于其靠近回彈儀(43)檢測頭的一端，監控相機(46)通過相機支架(47)與活動座(42)連接且位于回彈儀(43)的按鍵面板的上方，回彈儀測距傳感器(45)和監控相機(46)均與機械手(2)的控制模塊連接，固定座(41)的底端設置有與機器人本體活動插接的回彈儀快換安裝架(48)，固定座(41)的后端安裝有與機器人本體機械手(2)上的快換主盤匹配的快換副盤(10)。
5.根據權利要求4所述的用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：固定座(41)包括依次設置的導向套前安裝板(411)、導向套后安裝板(412)和快換副盤安裝板(413)，導向套前安裝板(411)和導向套后安裝板(412)處鑲嵌有導向套，導向套前安裝板(411)、導向套后安裝板(412)與快換副盤安裝板(413)通過底板(414)連接成一個整體；
6.根據權利要求1所述的用于梁場回彈檢測的巡檢機器人，其特征在于：還包括點觸筆工裝(5)，所述點觸筆工裝(5)包括筆架安裝板(51)、緩沖筆架固定座(52)、點觸筆(53)、點觸筆導向桿(54)、緩沖筆架滑塊(55)、點觸筆緩沖彈簧(56)和筆架定位板(57)；
7.根據權利要求6所述的用于梁場回彈檢測的巡...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡金波，陳宇帆，張國強，王澤坤，王可心，李鋼，包燁明，王冬勝，田國銳，李宏飛，
申請(專利權)人：中鐵十二局集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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