一种智能化集成系统的路面及路缘石铺设装置的制作方法

本发明涉及道路建设技术领域，具体为一种智能化集成系统的路面及路缘石铺设装置。

背景技术：

目前道路铺设施工过程中对路面石及路缘石的安装主要依靠人工，这种安装办法具有诸多缺点。例如铺设效率低、安装后路面平整度不高，不利于在路面施工过程中推广路面石及路缘石的铺装；同时，影响了路面铺设施工质量、速度，增加了工人的劳动量。

技术实现要素：

本发明提供了一种智能化集成系统的路面及路缘石铺设装置，具备智能分拣提取转运，可进行平整度检测，以及泥浆自动铺填的优点，解决了现有技术中铺设效率低、安装后路面平整度不高，不利于在路面施工过程中推广路面石及路缘石的铺装；同时，影响了路面铺设施工质量、速度，增加了工人的劳动量的问题。

本发明提供如下技术方案：一种智能化集成系统的路面及路缘石铺设装置，包括左右延伸的铺设底板、前后延伸的运输底板、铺设中板、运输中板、转运机构、提取装置、铺设机构、喷浆机构和推送机构；铺设底板位于运输底板左侧，铺设底板与运输底板处于同一水平面上，铺设底板右侧端面设有前后对称的两块卡板，运输底板的左侧端面设有前后对称的两个卡槽，卡板与卡槽相卡接；铺设中板位于铺设底板上方，铺设中板和铺设底板之间固定连接有第一机架；运输中板位于运输底板上方，运输中板和运输底板之间设有第二机架，运输中板的高度小于铺设中板的高度；转运机构通过支撑杆分别固定连接在铺设中板和运输中板上方；提取装置设置在铺设中板右端，且提取装置位于运输中板上方；推送机构设置在铺设中板左端，推送机构与左端转运机构相对接；铺设机构位于铺设中板前侧中部，铺设机构连接在铺设底板上；喷浆机构位于铺设机构右侧，喷浆机构连接在铺设底板上。

优选的，转运机构为包括传送带结构的带传送机构。

优选的，提取装置包括固定杆、承载板、移动板、步进电机、齿轴、第一齿轮、气缸立柱和吸取机构；固定杆的数量4为根，固定杆固定连接在铺设中板右侧上端，固定杆关于转运机构前后对称；承载板固定连接在固定杆上端，承载板向右延伸至运输中板上方，且承载板内设有左右延伸的移动槽；移动槽前后两侧设有相对称的第一导滑轨，第一导滑轨滑动配合连接有第一导滑块，第一导滑块固定连接在移动板下端前后两侧；齿轴位于移动板中部下端，且齿轴与移动板转动配合连接，第一齿轮套接在齿轴上；气缸立柱的数量2为个，气缸立柱分别固定安装在齿轴下端前后两侧；吸取机构连接在气缸立柱下端；步进电机固定连接在移动板前侧中部，步进电机输出端固定连接有第二齿轮；承载板顶部端面固定连接有第一移动齿条，第一移动齿条位于第一导滑轨前侧，第一移动齿条与第二齿轮齿合连接。

优选的，提取机构包括气泵、气爪座、卡抓板、卡爪滑块、卡爪扣、卡爪导轨和吸盘；气泵固定安装在移动板底部，气泵输出端与气缸立柱连接；气爪座固定连接在气缸立柱下端，卡抓板固定连接在气爪座底部，卡抓板底部端面设有两个的滑槽，滑槽关于卡抓板中心左右对称；卡爪扣的数量为4个，卡爪扣两个为一组，分别滑动配合连接在滑槽内；卡爪导轨的数量为2个，卡爪导轨分别固定连接在左端和右端卡爪扣之间；卡爪滑块的数量为4个，卡爪滑块两个为一组，分别滑动配合连接在卡爪导轨上；吸盘的数量4为个，吸盘分别固定连接在卡爪滑块底部，且吸盘与气缸立柱相连接。

优选的，铺设机构包括立柱、悬臂梁、柔性杆、机械爪、移动底座和第二导滑轨；第二导滑轨固定连接在铺设底板顶部前侧，移动底座与第二导滑轨滑动配合连接，立柱转动配合连接在移动底座上，悬臂梁固定连接在立柱上端一侧，柔性杆固定连接在悬臂梁自由端下侧，机械爪固定安装在柔性杆下端。

优选的，推送机构包括滑道、滑道挡板、支架、挡板、刮板、传动杆、链轮、链条和第一电机；支架为一种框架结构，支架固定安装在铺设中板顶部，且支架与左端转运机构左侧对接；挡板通过支杆固定安装在支架下方内侧，挡板与转运机构高度相同；滑道向前倾斜，滑道上端与挡板对接，滑道下端与铺设底板对接，滑道挡板卡接在滑道下端；传动杆的数量为2根，传动杆分别转动配合连接在支架前后两侧；链轮的数量为4个，链轮两个为一组，分别固定连接在传动杆上；链条的数量为2根，链条分别动力连接在前端和后端链轮之间；刮板位于链条下方，刮板固定连接在链条之间；第一电机位于机架左侧后端，第一电机的输出端与传动杆固定连接。

优选的，喷浆机构包括泵浆机、通孔、底部管道、第三导滑轨、第二电机、第二移动齿条、传感器和第二导滑块；泵浆机位于立柱右侧，泵浆机固定安装在铺设底板顶部，泵浆机左侧中部设有出浆槽；通孔贯穿铺设底板，通孔位于出浆槽正下方；第三导滑轨位于通孔后侧，第三导滑轨与铺设底板底部固定连接；第二导滑块的数量为4个，第二导滑块分别滑动配合连接在第二导滑轨上；底部管道呈工字型，底部管道的四角分别与第二导滑块固定连接；传感器与右后侧第二导滑块固定连接，第二移动齿条固定连接在第三导滑轨后侧；后侧两个第二导滑块之间固定连接有连接板，第二电机固定连接在连接板上，第二电机输出端固定连接有第三齿轮，第三齿轮与第二移动齿条齿合连接。

优选的，底部管道底部四角和中部相通设有喷浆管，底部管道前侧中部相通设有连接管，连接管与通孔之间通过可伸缩的弹性管（图中未画出）相连，通孔上端设有接料槽（图中未画出），接料槽与铺设底板固定连接。

优选的，铺设底板的底部四角和运输底板的底部四角分别安装有车轮。

本发明具备以下有益效果：

一、该路面及路缘石铺设装置，提供了一种通过人工辅助完成路面石和路缘石铺设的自动化装置进行铺路的新思路。

二、该路面及路缘石铺设装置，从路面石和路缘石的搬运到铺设均是通过机械的自动化完成的，既提升对路面石和路缘石铺设的速度和质量，又有效地减少人工劳动量，改善工作条件。

三、该路面及路缘石铺设装置，在铺设过程中，使用五点喷浆对路面的平整度进行测量，保证铺设路面的质量。

四、该路面及路缘石铺设装置，其可以装载一定的路面石和路缘石，并通过plc的逻辑控制装置各个部位间的相互配合，对路面石和路缘石的铺设装置形成智能化集成系统的行走、寻迹以及路面石及路缘石铺设整个工作流程进行合理的控制，控制其动作顺序以及动作时间，将一系列局部的简单动作进行逻辑控制实现整体协调动作，来控制整个路面石和路缘石的铺设过程。

五、该路面及路缘石铺设装置，通过转运机构将铺路石转运至推送机构处，经过刮板使铺路石滑至挡板处，最后通过机械手将铺路石铺在合适的位置，并通过五点喷浆装置对平整度检测，并进行喷浆以完成铺设。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中a处的局部放大结构示意图；

图3为本发明的正视结构示意图；

图4为图3中b处的局部放大结构示意图；

图5为本发明的俯视结构示意图；

图6为本发明的左视结构示意图；

图7为本发明的底部结构示意图；

图8为图7中c处的局部放大结构示意图；

图9为本发明中气缸立柱的结构示意图；

图10为本发明中齿轴的结构示意图；

图11为本发明中卡抓板的结构示意图。

具体实施方式

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。

请参阅图1-图11，一种智能化集成系统的路面及路缘石铺设装置，包括左右延伸的铺设底板1、前后延伸的运输底板2、铺设中板12、运输中板22、转运机构5、提取装置6、铺设机构7、喷浆机构8和推送机构9。

其中，上述的铺设底板1位于运输底板2左侧，铺设底板1与运输底板2处于同一水平面上，铺设底板1右侧端面设有前后对称的两块卡板13，运输底板2的左侧端面设有前后对称的两个卡槽23，卡板13与卡槽23相卡接，便于将铺设底板1和运输底板2固定在一起；铺设中板12位于铺设底板1上方，铺设中板12和铺设底板1之间固定连接有第一机架11，用于将铺设中板12支起一定的高度；运输中板22位于运输底板2上方，运输中板22和运输底板2之间设有第二机架21，用于将运输中板22支起一定的高度，运输中板22的高度小于铺设中板12的高度，便于砖块3的提取和转运；转运机构5通过支撑杆分别固定连接在铺设中板12和运输中板22上方，转运机构5为包括传送带结构的带传送机构，通过皮带传输来运输砖块3；提取装置6设置在铺设中板12右端，且提取装置6位于运输中板22上方，提取装置6用于砖块3的提取；推送机构9设置在铺设中板12左端，推送机构9与左端转运机构5相对接，在转运机构5将砖块3转运至左侧时，便可通过推送机构9将砖块3推下；铺设机构7位于铺设中板12前侧中部，铺设机构7连接在铺设底板1上，铺设机构7将推送机构9推下的砖块3进行铺设；喷浆机构8位于铺设机构7右侧，喷浆机构8连接在铺设底板1上，喷浆机构8将铺设好的砖块3进行平整度检测，并喷浆固定。

上述提取装置6包括固定杆61、承载板62、移动板63、步进电机65、齿轴68、第一齿轮64、气缸立柱66和吸取机构4；固定杆61的数量为4根，固定杆61固定连接在铺设中板12右侧上端，固定杆61关于转运机构5前后对称；承载板62固定连接在固定杆61上端，承载板62向右延伸至运输中板22上方，且承载板62内设有左右延伸的移动槽623；移动槽623前后两侧设有相对称的第一导滑轨621，第一导滑轨621滑动配合连接有第一导滑块631，第一导滑块631固定连接在移动板63下端前后两侧；齿轴68位于移动板63中部下端，且齿轴68与移动板63转动配合连接，第一齿轮64套接在齿轴68上；气缸立柱66的数量为2个，气缸立柱66分别固定安装在齿轴68下端前后两侧；吸取机构4连接在气缸立柱66下端；步进电机65固定连接在移动板63前侧中部，步进电机65输出端固定连接有第二齿轮；承载板62顶部端面固定连接有第一移动齿条，第一移动齿条位于第一导滑轨621前侧，第一移动齿条与第二齿轮齿合连接；即：步进电机65带动第二齿轮转动，进而通过第二齿轮和第一移动齿条的配合关系，迫使移动板63沿第一导滑轨621向左移动，进而带动吸取机构4向左移动。

上述提取机构4包括气泵46、气爪座41、卡抓板47、卡爪滑块43、卡爪扣44、卡爪导轨45和吸盘42；气泵46固定安装在移动板63底部，气泵46输出端与气缸立柱66连接；气爪座41固定连接在气缸立柱66下端，卡抓板47固定连接在气爪座41底部，卡抓板47底部端面设有两个的滑槽471，滑槽471关于卡抓板47中心左右对称；卡爪扣44的数量为4个，卡爪扣44两个为一组，分别滑动配合连接在滑槽471内；卡爪导轨45的数量为2个，卡爪导轨45分别固定连接在左端和右端卡爪扣44之间；卡爪滑块43的数量为4个，卡爪滑块43两个为一组，分别滑动配合连接在卡爪导轨45上；吸盘42的数量为4个，吸盘42分别固定连接在卡爪滑块43底部，且吸盘42与气缸立柱66相连接；即：根据砖块3的大小，通过滑动来调节卡爪扣44和卡爪滑块43之间的间距和位置关系，进而使得四个吸盘42均位与砖块3的四角相对应，进而气泵46通过气缸立柱66带动吸盘42对砖块3进行吸持。

上述铺设机构7包括立柱71、悬臂梁72、柔性杆73、机械爪74、移动底座75和第二导滑轨76；第二导滑轨76固定连接在铺设底板1顶部前侧，移动底座75与第二导滑轨76滑动配合连接，立柱71转动配合连接在移动底座75上，悬臂梁72固定连接在立柱71上端一侧，柔性杆73固定连接在悬臂梁72自由端下侧，机械爪74固定安装在柔性杆73下端；即：通过机械爪74将砖块3进行抓持，进而通过移动底座75的滑动和立柱71的转动，将机械爪74抓持的砖块3搬运到铺设点进行铺设。

上述推送机构9包括滑道91、滑道挡板92、支架93、挡板94、刮板95、传动杆96、链轮97、链条99和第一电机98；支架93为一种框架结构，支架93固定安装在铺设中板12顶部，且支架93与左端转运机构5左侧对接；挡板94通过支杆固定安装在支架93下方内侧，挡板94与转运机构5高度相同；滑道91向前倾斜，滑道91上端与挡板94对接，滑道91下端与铺设底板1对接，滑道挡板92卡接在滑道91下端；传动杆96的数量为2根，传动杆96分别转动配合连接在支架3前后两侧；链轮97的数量为4个，链轮97两个为一组，分别固定连接在传动杆96上；链条97的数量为2根，链条97分别动力连接在前端和后端链轮97之间；刮板95位于链条99下方，刮板95固定连接在链条99之间；第一电机98位于机架93左侧后端，第一电机98的输出端与传动杆96固定连接；即：第一电机98带动传动杆96转动，进而带动链轮97转动，进而带动链条99转动，进而带动刮板95移动，进而刮板95将转运机构5输送过来的砖块3推送至挡板94边缘处，进而砖块3沿滑道91滑落至滑道挡板92处。

上述喷浆机构8包括泵浆机82、通孔83、底部管道84、第三导滑轨85、第二电机86、第二移动齿条87、传感器88和第二导滑块89；泵浆机82位于立柱71右侧，泵浆机82固定安装在铺设底板1顶部，泵浆机82左侧中部设有出浆槽81；通孔83贯穿铺设底板1，通孔83位于出浆槽81正下方；第三导滑轨85位于通孔83后侧，第三导滑轨85与铺设底板1底部固定连接；第二导滑块89的数量为4个，第二导滑块89分别滑动配合连接在第二导滑轨85上；底部管道84呈工字型，底部管道84的四角分别与第二导滑块85固定连接；传感器88与右后侧第二导滑块89固定连接，第二移动齿条87固定连接在第三导滑轨85后侧；后侧两个第二导滑块89之间固定连接有连接板，第二电机86固定连接在连接板上，第二电机86输出端固定连接有第三齿轮861，第三齿轮861与第二移动齿条87齿合连接；即：第二电机86带动第三齿轮861转动，进而在第三齿轮861和第二移动齿条87的配合关系，迫使底部管道84进行移动，并对铺设好的砖块3进行平整，通过传感器88进行平整度检测；待检测完毕，泵浆机82内的泥浆将沿出浆槽81流出，通过通孔83抵达底部管道84，最后从底部管道84流出，对铺设好的砖块3进行固定。

上述底部管道84底部四角和中部相通设有喷浆管841，喷浆管841在喷浆前对铺设好的砖块3进行平整，并通过该5个点对砖块3的四角和中部的压力来评估砖块3的平整度，喷浆时，泥浆将从喷浆管841流出，进而流至砖缝中对铺设好的砖块3进行固定；底部管道84前侧中部相通设有连接管842，连接管842与通孔83之间通过可伸缩的弹性管（图中未画出）相连，弹性管是为了利于底部管道84既可移动又可接收泥浆；通孔83上端设有接料槽（图中未画出），接料槽与铺设底板1固定连接。便于接收泥浆，并防止泥浆飞溅。

上述铺设底板1的底部四角和运输底板2的底部四角分别安装有车轮10，便于装置的移动。

工作原理：使用时，首先，通过右端转运机构5将砖块3运输至提取装置6正下方，再根据砖块3的大小，通过滑动来调节卡爪扣44和卡爪滑块43之间的间距和位置关系，进而使得四个吸盘42均位与砖块3的四角相对应，进而气泵46通过气缸立柱66带动吸盘42对砖块3进行吸持；在通过步进电机65带动第二齿轮转动，进而通过第二齿轮和第一移动齿条的配合关系，迫使移动板63沿第一导滑轨621向左移动，进而通过吸取机构4带动砖块3向左移动，带移动至左端转运机构5处时，吸盘42释放砖块3，进而砖块3通过左端转运机构5输送至挡板94上；再通过第一电机98带动传动杆96转动，进而带动链轮97转动，进而带动链条99转动，进而带动刮板95移动，进而刮板95将挡板94上的砖块3推送至挡板94边缘处，进而砖块3将沿滑道91滑落至滑道挡板92处；然后，铺设机构7将通过机械爪74将砖块3进行抓持，进而通过移动底座75的滑动和立柱71的转动，将机械爪74抓持的砖块3搬运到铺设点进行铺设；最后，第二电机86带动第三齿轮861转动，进而在第三齿轮861和第二移动齿条87的配合关系，迫使底部管道84进行移动，进而通过喷浆管841对铺设好的砖块3进行平整，并利用该5个点通过传感器88对砖块3进行平整度检测；待检测完毕，泵浆机82内的泥浆将沿出浆槽81流出，点落至接料槽内，再通过通孔83，经弹性管抵达底部管道84内，再从喷浆管841流出，对铺设好的砖块3进行固定，从而完成路面石和路缘石的铺设工作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。同时在本发明的附图中，填充图案只是为了区别图层，不做其他任何限定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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