本发明属于建筑施工,尤其涉及一种墩柱喷涂作业系统及喷涂作业方法。
背景技术:
1、桥梁墩柱施工完成后,为了提升其耐久性,通常需要对墩柱外表面进行喷涂作业。由于墩柱通常为高大构件,进行喷涂作业时,需要在墩柱外周搭设脚手架,然后采用人工喷涂方式进行喷涂作业。然而,现有墩柱喷涂作业方法存在如下不足:(1)搭设脚手架需大量人工作业,作业完成后,需拆除脚手架,施工成本高、速度慢,而且属于高空作业,施工风险高;(2)人工进行喷涂作业,对施工人员身体危害较大;(3)喷涂作业中,需要持续在高处添加喷涂涂料,操作难度高。
技术实现思路
1、针对现有墩柱喷涂作业中存在的上述不足之处,本发明提供了一种墩柱喷涂作业系统及喷涂作业方法,能够提高墩柱喷涂作业施工效率,降低施工风险。
2、本发明提供一种墩柱喷涂作业系统,包括喷涂装置和无人机;
3、喷涂装置包括:
4、支撑架,支撑架横架于墩柱顶部,支撑架的外边缘延伸至墩柱外周以外;
5、多根绳缆,用于固定支撑架,其一端系于支撑架的外边缘,另一端系于地面,多根绳缆分布于墩柱周围;
6、多个水平轨道,多个水平轨道环绕设置于墩柱外周,水平轨道通过升降组件连接于支撑架的外边缘以沿竖向相对于墩柱升降;
7、喷涂机器人,用于对墩柱外表面喷涂涂料,其与水平轨道一一对应设置并滑动连接于水平轨道以沿水平轨道移动,喷涂机器人的吸料管延伸至地面以伸入至位于地面的料桶内;
8、无人机用于将支撑架吊装于墩柱顶部,以在墩柱外周搭建喷涂装置。
9、在其中一些实施例中,喷涂装置还包括埋设于地面的预埋件,预埋件与绳缆一一对应设置,绳缆系于预埋件并保持张紧状态。
10、在其中一些实施例中,对应于墩柱的每一侧面设置有两根绳缆,两根绳缆分别靠近该侧面水平方向的两端设置;对应于墩柱的每一侧面设置有一个水平轨道,该水平轨道的两端分别滑动连接于与该水平轨道对应墩柱侧面相对应设置的两根绳缆以横跨连接于该两根绳缆之间,水平轨道沿绳缆滑动以相对于墩柱升降。
11、在其中一些实施例中,水平轨道通过滑动连接组件滑动连接于绳缆,滑动连接组件包括相对设置于绳缆两侧的两个安装架,安装架可拆卸连接于水平轨道的端部,安装架内安装有滑轮,滑轮的轮面设有凹槽,相对设置的两个安装架内的滑轮相对设置,相对设置的两个安装架通过可拆卸连接的紧固件紧固连接以将绳缆夹持于相对设置的滑轮的凹槽中。
12、在其中一些实施例中,升降组件包括牵引绳、用于改变牵引绳方向的定滑轮组和用于收放牵引绳的卷扬机,定滑轮组设置于支撑架的外边缘,牵引绳绕于定滑轮组,牵引绳的一端连接于水平轨道、另一端连接于卷扬机。
13、在其中一些实施例中,水平轨道包括水平轨道梁和安装于水平轨道梁上的直线模组,直线模组的导轨沿水平轨道梁的长度方向设置,喷涂机器人安装于直线模组的导轨上以通过直线模组驱动喷涂机器人沿水平轨道梁的长度方向移动。
14、在其中一些实施例中,墩柱喷涂作业系统还包括操控平台,操控平台用于控制水平轨道的升降、喷涂机器人沿水平轨道的移动以及喷涂机器人的喷涂作业过程;喷涂机器人设有用于采集墩柱外表面喷涂图像的摄像机,摄像机与操控平台通信连接。
15、在其中一些实施例中,支撑架通过自动挂脱钩吊具连接于无人机底部。
16、除此,本发明还提供了一种墩柱喷涂作业方法,应用上述任一项技术方案的墩柱喷涂作业系统对墩柱的外表面进行喷涂作业,包括如下步骤:
17、架设支撑架:在支撑架的外边缘安装升降组件并连接多根绳缆,使多根绳缆分布于支撑架的外周,利用无人机将支撑架吊放至墩柱的顶部,支撑架连接的绳缆自然下垂至地面,将绳缆拉紧,并将绳缆下垂至地面的一端系于地面;
18、安装水平轨道:环绕墩柱外周安装多个水平轨道,安装时,将水平轨道连接于支撑架的升降组件;
19、安装喷涂机器人:将喷涂机器人一一对应滑动连接于水平轨道,并将喷涂机器人的吸料管插入至地面的料桶内;
20、喷涂:将墩柱外表面自上至下划分为多个作业区,作业区的宽度根据喷涂机器人的喷涂范围确定;利用升降组件将水平轨道升至位于墩柱顶部的第一个作业区;将喷涂机器人移动至水平轨道的一端,开启喷涂机器人对墩柱外表面进行喷涂,通过喷涂机器人沿水平轨道的移动,完成当前作业区的喷涂作业;利用升降组件使水平轨道自上至下逐一降至下一个作业区,在每一作业区内,重复上述喷涂机器人的移动和喷涂过程,以完成全部作业区的喷涂作业。
21、在其中一些实施例中,架设支撑架步骤中,在支撑架的外边缘安装升降组件的具体步骤为:将定滑轮组安装于支撑架的外边缘,将卷扬机缠绕的牵引绳释放并绕过定滑轮组,当支撑架吊放至墩柱顶部后,牵引绳绕过定滑轮组的一端自然下垂至地面;安装水平轨道步骤的具体步骤为:利用滑动连接组件分别将水平轨道的两端分别滑动连接于两根绳缆,以使水平轨道横跨连接于该两根绳缆之间,将牵引绳下垂至地面的一端系于水平轨道
22、与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:
23、1、本发明提供的墩柱喷涂作业系统,其搭建过程中,高空作业仅为高空支撑架的架设作业,绳缆、水平轨道及喷涂机器人的安装工作均可在地面完成,高空作业少,而且,高空支撑架的架设作业由无人机完成,整体搭建施工风险低、效率高;
24、2、本发明提供的墩柱喷涂作业系统,通过喷涂机器人进行喷涂作业,无需人工喷涂,喷涂效率高、安全性高,而且,喷涂质量可控、喷涂质量高;
25、3、本发明提供的墩柱喷涂作业系统中,喷涂机器人的吸料管延伸至地面的料桶中,可在地面完成涂料的添加,无需在高空操作,便于及时添加涂料,能够实现连续喷涂作业;
26、4、本发明提供的墩柱喷涂作业方法,无需搭设脚手架,通过无人机完成高空支撑架架设工作,而绳缆、水平轨道及喷涂机器人的安装工作均可在地面完成,高空作业少,能够显著降低施工风险,而且,通过喷涂机器人进行墩柱喷涂作业,显著提高了墩柱喷涂作业施工效率。
1.一种墩柱喷涂作业系统,其特征在于,包括喷涂装置和无人机;
2.根据权利要求1所述的墩柱喷涂作业系统,其特征在于,所述喷涂装置还包括埋设于地面的预埋件,所述预埋件与所述绳缆一一对应设置,所述绳缆系于所述预埋件并保持张紧状态。
3.根据权利要求2所述的墩柱喷涂作业系统,其特征在于,对应于所述墩柱的每一侧面设置有两根所述绳缆,两根所述绳缆分别靠近该侧面水平方向的两端设置;对应于所述墩柱的每一侧面设置有一个所述水平轨道,该水平轨道的两端分别滑动连接于与该水平轨道对应墩柱侧面相对应设置的两根所述绳缆以横跨连接于该两根所述绳缆之间,所述水平轨道沿所述绳缆滑动以相对于所述墩柱升降。
4.根据权利要求3所述的墩柱喷涂作业系统,其特征在于,所述水平轨道通过滑动连接组件滑动连接于所述绳缆,所述滑动连接组件包括相对设置于所述绳缆两侧的两个安装架,所述安装架可拆卸连接于所述水平轨道的端部,所述安装架内安装有滑轮,所述滑轮的轮面设有凹槽,相对设置的两个所述安装架内的所述滑轮相对设置,相对设置的两个所述安装架通过可拆卸连接的紧固件紧固连接以将所述绳缆夹持于相对设置的所述滑轮的所述凹槽中。
5.根据权利要求1或3或4所述的墩柱喷涂作业系统,其特征在于,所述升降组件包括牵引绳、用于改变所述牵引绳方向的定滑轮组和用于收放所述牵引绳的卷扬机,所述定滑轮组设置于所述支撑架的外边缘,所述牵引绳绕于所述定滑轮组,所述牵引绳的一端连接于所述水平轨道、另一端连接于所述卷扬机。
6.根据权利要求1所述的墩柱喷涂作业系统,其特征在于,所述水平轨道包括水平轨道梁和安装于所述水平轨道梁上的直线模组,所述直线模组的导轨沿所述水平轨道梁的长度方向设置,所述喷涂机器人安装于所述直线模组的导轨上以通过所述直线模组驱动所述喷涂机器人沿水平轨道梁的长度方向移动。
7.根据权利要求1所述的墩柱喷涂作业系统,其特征在于,所述墩柱喷涂作业系统还包括操控平台,所述操控平台用于控制所述水平轨道的升降、所述喷涂机器人沿所述水平轨道的移动以及所述喷涂机器人的喷涂作业过程;所述喷涂机器人设有用于采集所述墩柱外表面喷涂图像的摄像机,所述摄像机与所述操控平台通信连接。
8.根据权利要求1所述的墩柱喷涂作业系统,其特征在于,所述支撑架通过自动挂脱钩吊具连接于所述无人机底部。
9.一种墩柱喷涂作业方法,其特征在于,应用权利要求1-8任一项所述的墩柱喷涂作业系统对墩柱的外表面进行喷涂作业,包括如下步骤:
10.根据权利要求9所述的墩柱喷涂作业方法,其特征在于,所述架设支撑架步骤中,在支撑架的外边缘安装升降组件的具体步骤为:将定滑轮组安装于所述支撑架的外边缘,将卷扬机缠绕的牵引绳释放并绕过所述定滑轮组,当所述支撑架吊放至所述墩柱顶部后,所述牵引绳绕过所述定滑轮组的一端自然下垂至地面;
