CN111965312A - 一种外挂式外墙检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外挂式外墙检测装置，属于外墙检测技术领域，用于通过外墙检测器对建筑外墙进行检测，包括设置于建筑物外墙顶部与底部的四个运动调节装置，且四个运动调节装置在建筑外墙外共同构成包括但不限于矩形的四边形区域，并分别处于四边形区域的顶点处。本发明的检测装置使用场地要求简单、实用且易于操作、不受检测器大小及重量影响，解决了现有的机器人移动速度慢、效率低，不能对粗糙材质的外墙进行检测的问题，另外可通过更换不同检测器对不同种类的外墙进行是否有断裂、自爆、胶体开裂、密封不严、漏气渗水等问题进行检测，以使该检测装置适用于不同外墙检测项目，提高该检测装置使用的灵活性能。

Description

一种外挂式外墙检测装置

技术领域

本发明涉及外墙检测技术领域，具体的涉及一种外挂式外墙检测装置。

背景技术

随着我国经济的发展，城市的高层楼房数量越来越多，且现有建筑外墙多采用保温板或外挂幕墙，长时间存在老化脱落风险，为了安全外墙检测需求也随之增加。

现在的外墙检测多使用人工或者机器人检测，机器人检测目前不够成熟，使用环境受限；人工检测存在用费用昂贵，安全系数低，检测对象单一，使用受限等问题，故而，迫切的需要研制一种外挂式外墙检测装置。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种外挂式外墙检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种外挂式外墙检测装置，用于通过外墙检测器对建筑外墙进行检测，包括设置于建筑物外墙顶部与底部的四个运动调节装置，且四个运动调节装置在建筑外墙外共同构成包括但不限于矩形的四边形区域，并分别处于四边形区域的顶点处，且所述外墙检测器设置于建筑外墙外，且限制在由四个所述运动调节装置所共同构成的四边形区域内，所述外墙检测器安装于一检测器框架上，所述运动调节装置分别延伸出连接绳并就近固定于检测器框架上，所述连接绳与检测器框架的固定点处于同一端面，所述运动调节装置包括能够收卷和伸出所述连接绳的卷扬机构。

优选的，所述运动调节装置还包括支架和水平设于支架顶部的水平伸缩杆，位于上运动调节装置的支架上设有竖直向上的垂直伸缩杆，且上运动调节装置上的水平伸缩杆设于垂直伸缩杆的顶部，每个所述水平伸缩杆的移动端上均通过连接架连接有一个滑轮组，每个所述垂直伸缩杆移动端的侧壁上均安装有一个滑轮，位于下运动调节装置的支架上安装有另一个滑轮，每个所述卷扬机构上的连接绳均依次穿过相应的滑轮和滑轮组并与检测器框架连接，位于上运动调节装置上的水平伸缩杆的移动端上设有位于对应侧滑轮组一侧的激光定位发射装置，位于下运动调节装置上的水平伸缩杆的移动端上设有位于对应侧滑轮组一侧的光定位接收装置。

优选的，每个所述水平伸缩杆的外侧壁上均设有一个角度调节装置 ，每个所述垂直伸缩杆的端部均设有一个对相应水平伸缩杆进行支撑的定位架，所述水平伸缩杆包括设于支架顶部的套筒和滑动设于套筒内部的滑杆，每个所述套筒的内部均安装有用于驱动对应侧滑杆自动伸缩的驱动杆，所述滑轮组设于滑杆的端部，所述滑轮组包括两个相对设置的滑轮二，每个所述连接绳的自由端均穿过对应侧两个滑轮二之间。

优选的，所述角度调节装置包括通过轴承套设在套筒上的从动齿轮以及用于驱动从动齿轮转动的驱动件，所述从动齿轮的内侧弧面上等间距设有凸起的滑块，所述滑杆的外侧壁上开设有与滑块相适配的滑槽。

优选的，所述驱动件包括安装于套筒外侧壁的电机以及设于电机输出端且与从动齿轮啮合的驱动齿轮，所述电机轴上安装有角度感应器。

优选的，所述驱动杆、垂直伸缩杆均为液压气缸的伸缩杆，所述连接绳为钢丝绳。

优选的，所述卷扬机构为力矩卷扬机，每个所述支架均包括水平设置且呈等腰直角的三角底板，位于上运动调节装置上的三角底板的直角处设有竖直向上的垂直伸缩杆，且三角底板上的等腰夹角处设有与垂直伸缩杆外侧壁连接的支撑杆，位于下运动调节装置上的三角底板的直角处设有竖直向上的连接杆，且三角底板上的等腰夹角处设有与连接杆外侧壁连接的支撑杆，位于下运动调节装置上的水平伸缩杆通过连接块与连接杆的顶端连接，每个所述力矩卷扬机均安装于对应侧三角底板上。

优选的，所述检测器框架呈矩形状结构且内部中空设置，所述外墙检测器安装于检测器框架中空部位的中心处。

优选的，所述检测器框架与外墙体相对的端面上垂直设有与其上连接绳一一对应的液压伸缩杆，且每个液压伸缩杆的移动端均与对应侧连接绳的自由端固定连接。

优选的，所述外挂式外墙检测装置的使用方法，包括以下步骤：

S1:检测建筑外墙的长、高，规划四个运动调节装置的安放位置；

S2:将上、下运动调节装置，安装在检测墙体上；

S3:通过水平伸缩杆、垂直伸缩杆的伸缩，使上、下运动调节装置可移动的一端之间形成一个与墙体检测面平行的平面，水平伸缩杆在伸缩时，可通过上、下运动调节装置上的激光定位发射装置与光定位接收装置配合，对上、下运动调节装置以及外墙检测器进行精确的定位，以保证检测数据的真实性，且水平伸缩杆、垂直伸缩杆在伸缩调节时，可通过力矩卷扬机上连接绳伸缩，使上下运动调节装置之间的外墙检测器的检测面与检测墙面平行；

S4:根据检测建筑外墙的长与高，通过角度调节装置与力矩卷扬机上连接绳伸、缩长度的相互协调，以精确定位检测器框架内的检测器在外墙的位置，从而实现检测器在外墙表面运行轨迹的可控，通过检测器在外墙表面上的移动，对外墙外表面是否有断裂、自爆、胶体开裂、密封不严、漏气渗水等问题进行检测。

3.有益效果

1、本发明四个调节装置分别固定在检测建筑的四顶点上，通过协调控制连接绳长度、滑轮角度和伸缩杆长度实现检测器在外墙表面水平运动与跨越障碍物的操作，该种检测装置使用场地要求简单、实用且易于操作、不受检测器大小及重量影响，解决了现有的机器人移动速度慢、效率低，不能对粗糙材质的外墙进行检测的问题，另外可通过更换不同检测器对不同种类的外墙进行是否有断裂、自爆、胶体开裂、密封不严、漏气渗水等问题进行检测，以使该检测装置适用于不同外墙检测项目，提高该检测装置使用的灵活性能。

2、本发明上、下运动调节装置在安装时，可通过垂直伸缩杆、水平伸缩杆的伸缩，对上、下运动调节装置可移动的一端进行上下对齐，并使上、下运动调节装置可移动一端之间围成的平面与检测墙面的检测面平行，水平伸缩杆在伸缩时，可通过四个卷扬机构的收放卷使上、下运动调节装置之间的外墙检测器的检测面与检测的墙面平行，且水平伸缩杆在伸缩调节时，可通过上、下运动调节装置上的激光定位发射装置与光定位接收装置配合，对上、下运动调节装置以及外墙检测器进行精确的定位，以保证检测数据的真实性，另外通过垂直伸缩杆、水平伸缩杆的伸缩可使该检测装置适用于更多检测对象，以提高检测装置使用的灵活性。

3、本发明当水平伸缩杆上的驱动杆驱动滑杆伸长或伸缩时，可通过从动齿轮上滑块与滑杆上滑槽的连接，使滑杆在伸缩时也可进行角度的转动，以实现对滑杆端部滑轮组转动角度的调节。

4、本发明在驱动齿轮与从动齿轮的啮合下，可通过电机轴上角度感应器对从动齿轮旋转的角度进行检测，并通过相关控制器件的配合，对滑轮组上连接绳的偏转角度进行实时检测，以方便人们确定外墙检测器在检测墙面上所在位置。

5、本发明通过检测器框架上液压伸缩杆的伸缩可以控制检测器与检测墙面之间的距离，从而使检测器实现跨越体积较下的障碍物的操作，另外通过上、下运动调节装置上水平伸缩杆的伸缩，使检测器实现跨越体积较大的障碍物的操作，以保证墙面检测的正常进行，提高检测装置使用的灵活性能。

附图说明

图1为上调节装置的正视内部结构示意图；

图2为上调节装置的俯视结构示意图；

图3为上调节装置的侧视结构示意图；

图4为下调节装置的正视结构示意图；

图5为下调节装置的俯视结构示意图；

图6为下调节装置的侧视结构示意图；

图7为上、下调节装置安装连接正视结构示意图；

图8为上、下调节装置安装连接侧视结构示意图；

图9为本发明的运行原理示意图；

图10为本发明的检测流程图；

图11为套筒与滑杆连接的结构示意图。

附图标记：1-力矩卷扬机，2-垂直伸缩杆，3-连接绳，4-角度调节装置，5-滑轮一，6-水平伸缩杆，7-滑轮组，8-伸缩杆，9-检测器框架，10-激光定位发射装置，11-激光定位接收装置，12-支架，13-三角底板，14-支撑杆，15-连接杆，16-定位架，17-滑轮二，18-套筒，19-滑杆，20-驱动杆，21-从动齿轮，22-驱动齿轮，23-电机，24-滑块，25-滑槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例

如图1-11所示的一种外挂式外墙检测装置，用于通过外墙检测器对建筑外墙进行检测，包括设置于建筑物外墙顶部与底部的四个运动调节装置，且四个运动调节装置在建筑外墙外共同构成包括但不限于矩形的四边形区域，并分别处于四边形区域的顶点处，且外墙检测器设置于建筑外墙外，且限制在由四个运动调节装置所共同构成的四边形区域内，外墙检测器安装于一检测器框架9上，检测器框架9呈矩形状结构且内部中空设置，所述外墙检测器安装于检测器框架9中空部位的中心处，运动调节装置分别延伸出连接绳3并就近固定于检测器框架9上，连接绳3与检测器框架9的固定点处于同一端面，运动调节装置包括能够收卷和伸出连接绳3的卷扬机构，连接绳3为钢丝绳；

运动调节装置还包括支架12和水平设于支架12顶部的水平伸缩杆6，位于上运动调节装置的支架12上设有竖直向上的垂直伸缩杆2，且上运动调节装置上的水平伸缩杆6设于垂直伸缩杆2的顶部，每个水平伸缩杆6的移动端上均通过连接架连接有一个滑轮组7，每个垂直伸缩杆2移动端的侧壁上均安装有一个滑轮5，位于下运动调节装置的支架12上安装有另一个滑轮5，每个卷扬机构上的连接绳3均依次穿过相应的滑轮5和滑轮组7并与检测器框架9连接，位于上运动调节装置上的水平伸缩杆6的移动端上设有位于对应侧滑轮组7一侧的激光定位发射装置10，位于下运动调节装置上的水平伸缩杆6的移动端上设有位于对应侧滑轮组7一侧的光定位接收装置11，上、下运动调节装置在安装时，可通过垂直伸缩杆2、水平伸缩杆6的伸缩，对上、下运动调节装置可移动的一端进行上下对齐，并使上、下运动调节装置可移动一端之间围成的平面与检测墙面的检测面平行，水平伸缩杆6在伸缩时，可通过四个卷扬机构的收放卷使上、下运动调节装置之间的外墙检测器的检测面与检测的墙面平行，且水平伸缩杆6在伸缩调节时，可通过上、下运动调节装置上的激光定位发射装置10与光定位接收装置11配合，对上、下运动调节装置以及外墙检测器进行精确的定位，以保证检测数据的真实性，另外通过垂直伸缩杆2、水平伸缩杆6的伸缩可使该检测装置适用于更多检测对象，以提高检测装置使用的灵活性。

每个水平伸缩杆6的外侧壁上均设有一个角度调节装置4 ，每个垂直伸缩杆2的端部均设有一个对相应水平伸缩杆6进行支撑的定位架16，水平伸缩杆6包括设于支架12顶部的套筒18和滑动设于套筒18内部的滑杆19，每个套筒18的内部均安装有用于驱动对应侧滑杆19自动伸缩的驱动杆20，驱动杆20、垂直伸缩杆2均为液压气缸的伸缩杆，滑轮组7设于滑杆19的端部，滑轮组7包括两个相对设置的滑轮二17，每个连接绳3的自由端均穿过对应侧两个滑轮二17之间。

角度调节装置4包括通过轴承套设在套筒18上的从动齿轮21以及用于驱动从动齿轮21转动的驱动件，从动齿轮21的内侧弧面上等间距设有凸起的滑块24，滑杆19的外侧壁上开设有与滑块24相适配的滑槽25，当驱动杆20驱动滑杆19伸长或伸缩时，可通过从动齿轮21上滑块24与滑杆19上滑槽25的连接，使滑杆19在伸缩时可进行角度的转动，以实现对滑杆19端部滑轮组7转动角度的调节，驱动件包括安装于套筒18外侧壁的电机23以及设于电机23输出端且与从动齿轮21啮合的驱动齿轮22，电机23轴上安装有角度感应器，在驱动齿轮22与从动齿轮21的啮合下，可通过电机23轴上角度感应器对从动齿轮21旋转的角度进行检测，并通过相关控制器件的配合，对滑轮组7上连接绳3的偏转角度进行实时检测，以方便人们确定外墙检测器在检测墙面上所在位置。

卷扬机构为力矩卷扬机1，每个支架12均包括水平设置且呈等腰直角的三角底板13，位于上运动调节装置上的三角底板13的直角处设有竖直向上的垂直伸缩杆2，且三角底板13上的等腰夹角处设有与垂直伸缩杆2外侧壁连接的支撑杆14，位于下运动调节装置上的三角底板13的直角处设有竖直向上的连接杆15，且三角底板13上的等腰夹角处设有与连接杆15外侧壁连接的支撑杆14，位于下运动调节装置上的水平伸缩杆6通过连接块与连接杆15的顶端连接，每个力矩卷扬机1均安装于对应侧三角底板13上。

检测器框架9与外墙体相对的端面上垂直设有与其上连接绳3一一对应的液压伸缩杆8，且每个液压伸缩杆8的移动端均与对应侧连接绳3的自由端固定连接，通过检测器框架9上液压伸缩杆8的伸缩可以控制检测器与检测墙面之间的距离，从而使检测器实现跨越障碍物的操作，以保证墙面检测的正常进行，提高检测装置使用的灵活性能。

上述外挂式外墙检测装置的具体应用过程为：使用时，现场测量先检测外墙的长与高，并规划运动调节装置的安放位置，其次将上、下运动调节装置安装在检测墙体的上下两端，安装后，通过垂直伸缩杆2与水平伸缩杆6的伸缩，使上、下运动调节装置可移动的一端之间形成一个与墙体检测面平行的平面，且水平伸缩杆6在伸缩时，可通过上、下运动调节装置上的激光定位发射装置10与光定位接收装置11配合，对上、下运动调节装置以及外墙检测器进行精确的定位，以保证检测数据的准确性，并且水平伸缩杆6、垂直伸缩杆2在伸缩调节时，可通过力矩卷扬机1上连接绳3伸缩，使上下运动调节装置之间的外墙检测器的检测面与检测墙面平行，以为外墙检测器的使用提供条件，且由于滑轮5转动一圈为定长，可以利用滑轮5的转动圈数换算为连接绳3的伸缩长度，另外通过水平伸缩杆6与垂直伸缩杆2的伸缩调节，使该检测装置可适应不同检测条件，提高该检测装置使用的灵活性能；

当对墙面进行检测时，可通过四个运动调节装置上的力矩卷扬机1上连接绳3的伸缩配合，使检测器框架9内的外墙检测器可在检测的墙面上进行移动，以实现对墙面的检测，同时通过角度调节装置4对滑轮组7的转动调节，为收缩时的连接绳3进行配合，当检测墙体检测出有损坏或者异常时，可通过水平伸缩杆6上的角度感应器对此时滑轮组7所在的角度进行检测，并将检测的角度以及已知的连接绳3的长度、检测外墙的长与高带入到三角函数公式中，计算出检测器位置（即检测器距离四边形区域侧边界及上边界/下边界的距离）；如图9中A/B图可知，L1、L2为上运动调节装置上连接绳3在检测墙面的长度，L3、L4为下运动调节装置上连接绳3在检测墙面的长度，角α、β为上运动调节装置上滑轮组7的偏转角，角α1、β1为下运动调节装置上滑轮组7的偏转角，即当某点发生损坏或异常时，通过力矩卷扬机1对连接绳3的伸缩调控，可得到此时上运动调节装置上两个连接绳3L1、L2的长度，并通过角度感应器对上运动调节装置滑轮组7的偏转角α和β进行检测，将L1和α的数值带入至三角函数中，且公式为

、

，同时将L2和β的数值带入至三角函数中，且公式为

、

，其中Y为检测器中心点到四边形检测区域上边界的高度，X为检测器中心点到四边形检测区域的左侧边界，X1为检测器中心点到四边形检测区域的左侧边界，通过Y、X、X1的数值，可得到检测器在检测墙体上的位置,另外将下运动调节装置上两个连接绳3L3、L4的长度以及滑轮组7的偏转角α1和β1代入至

、

、

、

中，以得到Y1、X、X1的数据，其中Y1为检测器中心点到四边形检测区域下边界的高度，X为检测器中心点到四边形检测区域的左侧边界，X1为检测器中心点到四边形检测区域的左侧边界，以对检测器所在的位置进行校验；

当对检测墙体进行检测时，可通过更换不同类型的检测器，来对外墙是否有断裂、自爆、胶体开裂、密封不严、漏气渗水等问题进行检测，以提高该外墙检测装置使用的灵活性能；

检测器框架9在外墙上移动时，通过伸缩杆8做短距离的伸缩，对检测测器与检测墙体之间的距离进行小范围的控制，以实现检测器9跨越障碍物的操作，使检测装置能够正常的使用，这样便完成了该外挂式外墙检测方法和装置的使用过程。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种外挂式外墙检测装置，用于通过外墙检测器对建筑外墙进行检测，其特征在于，包括设置于建筑物外墙顶部与底部的四个运动调节装置，且四个运动调节装置在建筑外墙外共同构成包括但不限于矩形的四边形区域，并分别处于四边形区域的顶点处，且所述外墙检测器设置于建筑外墙外，且限制在由四个所述运动调节装置所共同构成的四边形区域内，所述外墙检测器安装于一检测器框架（9）上，所述运动调节装置分别延伸出连接绳（3）并就近固定于检测器框架（9）上，所述连接绳（3）与检测器框架（9）的固定点处于同一端面，所述运动调节装置包括能够收卷和伸出所述连接绳（3）的卷扬机构。

2.根据权利要求1所述的一种外挂式外墙检测装置，其特征在于，所述运动调节装置还包括支架（12）和水平设于支架（12）顶部的水平伸缩杆（6），位于上运动调节装置的支架（12）上设有竖直向上的垂直伸缩杆（2），且上运动调节装置上的水平伸缩杆（6）设于垂直伸缩杆（2）的顶部，每个所述水平伸缩杆（6）的移动端上均通过连接架连接有一个滑轮组（7），每个所述垂直伸缩杆（2）移动端的侧壁上均安装有一个滑轮（5），位于下运动调节装置的支架（12）上安装有另一个滑轮（5），每个所述卷扬机构上的连接绳（3）均依次穿过相应的滑轮（5）和滑轮组（7）并与检测器框架（9）连接，位于上运动调节装置上的水平伸缩杆（6）的移动端上设有位于对应侧滑轮组（7）一侧的激光定位发射装置（10），位于下运动调节装置上的水平伸缩杆（6）的移动端上设有位于对应侧滑轮组（7）一侧的光定位接收装置（11）。

3.根据权利要求2所述的一种外挂式外墙检测装置，其特征在于，每个所述水平伸缩杆（6）的外侧壁上均设有一个角度调节装置（4），每个所述垂直伸缩杆（2）的端部均设有一个对相应水平伸缩杆（6）进行支撑的定位架（16），所述水平伸缩杆（6）包括设于支架（12）顶部的套筒（18）和滑动设于套筒（18）内部的滑杆（19），每个所述套筒（18）的内部均安装有用于驱动对应侧滑杆（19）自动伸缩的驱动杆（20），所述滑轮组（7）设于滑杆（19）的端部，所述滑轮组（7）包括两个相对设置的滑轮二（17），每个所述连接绳（3）的自由端均穿过对应侧两个滑轮二（17）之间。

4.根据权利要求3所述的一种外挂式外墙检测装置，其特征在于，所述角度调节装置（4）包括通过轴承套设在套筒（18）上的从动齿轮（21）以及用于驱动从动齿轮（21）转动的驱动件，所述从动齿轮（21）的内侧弧面上等间距设有凸起的滑块（24），所述滑杆（19）的外侧壁上开设有与滑块（24）相适配的滑槽（25）。

5.根据权利要求4所述的一种外挂式外墙检测装置，其特征在于，所述驱动件包括安装于套筒（18）外侧壁的电机（23）以及设于电机（23）输出端且与从动齿轮（21）啮合的驱动齿轮（22），所述电机（23）轴上安装有角度感应器。

6.根据权利要求3所述的一种外挂式外墙检测装置，其特征在于，所述驱动杆（20）、垂直伸缩杆（2）均为液压气缸的伸缩杆，所述连接绳（3）为钢丝绳。

7.根据权利要求2所述的一种外挂式外墙检测装置，其特征在于，所述卷扬机构为力矩卷扬机（1），每个所述支架（12）均包括水平设置且呈等腰直角的三角底板（13），位于上运动调节装置上的三角底板（13）的直角处设有竖直向上的垂直伸缩杆（2），且三角底板（13）上的等腰夹角处设有与垂直伸缩杆（2）外侧壁连接的支撑杆（14），位于下运动调节装置上的三角底板（13）的直角处设有竖直向上的连接杆（15），且三角底板（13）上的等腰夹角处设有与连接杆（15）外侧壁连接的支撑杆（14），位于下运动调节装置上的水平伸缩杆（6）通过连接块与连接杆（15）的顶端连接，每个所述力矩卷扬机（1）均安装于对应侧三角底板（13）上。

8.根据权利要求1所述的一种外挂式外墙检测装置，其特征在于，所述检测器框架（9）呈矩形状结构且内部中空设置，所述外墙检测器安装于检测器框架（9）中空部位的中心处。

9.根据权利要求1所述的一种外挂式外墙检测装置，其特征在于，所述检测器框架（9）与外墙体相对的端面上垂直设有与其上连接绳（3）一一对应的液压伸缩杆（8），且每个液压伸缩杆（8）的移动端均与对应侧连接绳（3）的自由端固定连接。

10.所述外挂式外墙检测装置的使用方法，包括以下步骤：

S1:检测建筑外墙的长、高，规划四个运动调节装置的安放位置；

S2:将上、下运动调节装置，安装在检测墙体上；

S3:通过水平伸缩杆（6）、垂直伸缩杆（2）的伸缩，使上、下运动调节装置可移动的一端之间形成一个与墙体检测面平行的平面，水平伸缩杆（6）在伸缩时，可通过上、下运动调节装置上的激光定位发射装置（10）与光定位接收装置（11）配合，对上、下运动调节装置以及外墙检测器进行精确的定位，以保证检测数据的真实性，且水平伸缩杆（6）、垂直伸缩杆（2）在伸缩调节时，可通过力矩卷扬机（1）上连接绳（3）伸缩，使上下运动调节装置之间的外墙检测器的检测面与检测墙面平行；

S4:根据检测建筑外墙的长与高，通过角度调节装置（4）与力矩卷扬机（1）上连接绳（3）伸、缩长度的相互协调，以精确定位检测器框架（9）内的检测器在外墙的位置，从而实现检测器在外墙表面运行轨迹的可控，通过检测器在外墙表面上的移动，对外墙外表面是否有断裂、自爆、胶体开裂、密封不严、漏气渗水等问题进行检测。

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