用于分布式光纤铺设的涂胶小车

本发明涉及分布式光纤铺设涂胶，具体涉及一种用于分布式光纤铺设的涂胶小车。

背景技术：

1、由于分布式光纤传感具有稳定、准确、应变传递率高等性能优点，分布式光纤传感应变监测技术已经遍及土木、交通、机械等领域，而分布式光纤铺设过程中的涂胶固化工作对其应变传递率的影响至关重要。

2、但现有的分布式光纤铺设涂胶方式，很容易出现分布式光纤位置不在胶中间、光纤与监测工作表面贴合不紧密、胶层厚度不均匀以及斜面或立面涂胶后发生流挂现象的问题，造成分布式光纤在应变监测的过程中数据异常或应变传递率降低。

3、中国专利cn115999796a公开了一种基于激光寻迹智能机器人的涂胶装置，包括机架以及机架的内侧固定安装的加工台，所述机架的内部位于加工台的上方设置有用于对工件进行涂胶的涂胶机构和用于检测胶层表面平整情况的激光装置。该智能涂胶装置应用场合受限，只能在加工台上完成固定位置的涂胶作业，且涂胶后没有初步固化等后处理工作，涂胶后胶液可以自由流动，无法保证其稳定性和一致性，不适用于光纤涂胶铺设。

4、中国专利cn106428282a公开了一种喷漆/胶的爬墙小车，其包括机体和行走装置，包括控制系统、喷漆/胶装置和磁性底盘；所述喷漆/胶装置设置在所述机体的前端，其将具有磁性的材料喷涂到墙面上形成磁性路径，所述控制系统控制所述行走装置的行动和所述喷漆/胶装置的喷涂作业；所述磁性底盘具有磁性，小车依靠底盘与喷涂材料相吸实现爬墙。该喷胶爬墙小车采用喷磁性材料并吸附上墙的方式存在污染工作面的问题，且行进缓慢、效率低。

技术实现思路

1、本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种用于分布式光纤铺设的涂胶小车，确保分布式光纤位置在胶层中间，光纤与工作表面紧密贴合，光纤上层胶层厚度均匀无气泡且对光纤涂胶后进行加热初步固化，提高分布式光纤应变传递率稳定性和一致性。

2、为实现上述目的，本发明所涉及的用于分布式光纤铺设的涂胶小车，包括车架，所述车架下方设有若干个车轮，所述车架上为所述车轮设有提供动力的驱动电机，所述车架上沿前进方向依次布置有用于固定分布式光纤位置的固定板装置、用于喷胶的涂胶装置、用于刮胶的刮板装置和对分布式光纤涂胶进行初步固化的热风固化装置。

3、优选地，所述车架两侧设有为车架提供压力将其吸附在工作斜面上的旋翼装置，所述旋翼装置包括螺旋桨和提供动力的旋翼电机，两个所述旋翼装置协同工作，所述螺旋桨产生升力，调整所述螺旋桨转向，令其产生反向升力，即为小车提供一个垂直指向工作面的压力，使涂胶小车可以有效地吸附在水平面、斜面或立面上。

4、优选地，所述固定板装置包括固定安装在所述车架上的固定板支架，所述固定板支架的上方设有第一电机，所述固定板支架上设有供第一螺杆纵向穿过的螺纹孔，所述第一螺杆由所述第一电机驱动，所述第一螺杆的底部固定连有第一固定板，所述第一固定板的下端铰接有第二固定板，所述第一固定板和第二固定板之间设有水平的弹簧支撑器，所述弹簧支撑器的一端抵住所述第一固定板，另一端抵住所述第二固定板。

5、优选地，所述第二固定板为弧面设计，其弧面沿前进方向外凸。

6、优选地，所述第二固定板的底部设有容置光纤的凹槽，可以确保分布式光纤与工作表面紧密贴合的同时，也能调整并固定光纤的位置。

7、优选地，所述涂胶装置包括安装在所述车架上的储胶盒，所述储胶盒下方设有与其内部连通的出胶器，所述出胶器的下端斜向后开有出胶口，所述储胶盒顶部开口，设有挤压胶水的隔板，所述隔板上安装有两根纵向的第二螺杆，所述储胶盒上方设有固定安装第二电机的电机安装盒，所述第二电机驱动两根所述第二螺杆转动，当需要涂胶时，所述第二电机控制所述第二螺杆向下稳定推进，从而控制所述出胶器的出胶量。

8、优选地，所述刮板装置包括设在所述车架上的刮板支架及安装在所述刮板支架下方的一块竖向的厚度刮板和两块竖向的宽度刮板，所述刮板支架起固定支撑作用，所述宽度刮板与所述车架的前进方向平行，所述厚度刮板与所述宽度刮板垂直，所述刮板支架上设有第三电机，所述第三电机驱动纵向的第三螺杆穿过所述刮板支架与所述厚度刮板螺纹连接，两块所述宽度刮板分别安装在所述刮板支架下方左右两侧，且两块宽度刮板均螺纹连接有横向螺杆，所述横向螺杆通过与所述刮板支架连接的第四电机驱动，当工作中需要控制刮胶厚度时，所述第三电机控制所述第三螺杆旋转，进而控制所述厚度刮板上下移动，通过控制所述厚度刮板的高度实现控制涂胶胶层的厚度，当涂胶工作需要控制胶的宽度时，所述第四电机控制所述横向螺杆旋转，进而控制所述宽度刮板左右移动。通过调控两个所述宽度刮板间的间距，进而控制涂胶胶层的宽度。

9、优选地，所述热风固化装置包括设在所述车架尾端底部的电热丝，所述电热丝的正上方设有风扇，所述风扇的出风口向下，通电后所述电热丝加热产生热量，所述风扇吹动热量向下运动，从而达到对涂胶后的胶层进行初步固化的效果。

10、优选地，所述车架上设有控制驱动装置，包括调速模块、单片机和供电模块，所述调速模块过改变所述驱动电机两端的电压和电流来调节其转速，控制不同驱动电机之间的转速差实现所述车架转向，所述驱动电机和第二电机均内嵌编码器，测量所述驱动电机和第二电机的转速，所述单片机通过处理驱动电机内嵌编码器的信号来测量所述车架的行进速度，同时控制所述第二电机的转速，反馈调节车速使之与出胶速度相匹配，所述供电模块采用电源接口外接外部电源线的方式为涂胶小车供电。

11、优选地，所述车架的前端中间固定安装有用于接收激光的ccd探头，所述ccd探头接收激光后，将光强信号传递给后方的激光循迹模块，所述激光循迹模块通过分析计算光强变化，将处理后的信息传递给所述控制驱动装置，所述控制驱动装置控制驱动电机对所述车架行进方向做出调整，使得涂胶小车按照事先设定的激光轨迹行进。

12、本发明与现有技术相比，具有以下优点：

13、1、确保分布式光纤位置在胶层中间，光纤与表面紧密贴合，光纤上层胶层厚度均匀且对光纤涂胶后进行加热初步固化，提高分布式光纤应变传递率的一致性和稳定性；

14、2、将涂胶装置搭载在车架上，使得涂胶工作不受固定机架的限制，可以通过车架的移动自定义涂胶路线和轨迹；

15、3、通过刮板装置可以同时控制涂胶的宽度和厚度，同时还设计了小车行进速度与喷涂速度的控制驱动装置，联合控制小车的行进速度与喷涂速度，保证涂胶均匀无气泡；

16、4、通过旋翼装置为小车提供朝向工作面的压力，使得小车的涂胶工作可以在不同角度的斜面或立面上进行；

17、5、通过外部激光器与车体上的ccd探头联合使用，激光循迹模块自动调节小车转向，从而确保涂胶小车按照激光器规定的路线稳定且准确地行进。

技术特征：

1.一种用于分布式光纤铺设的涂胶小车，包括车架(1)，所述车架(1)下方设有若干个车轮(2)，所述车架(1)上为所述车轮(2)设有提供动力的驱动电机(3)，其特征在于：所述车架(1)上沿前进方向依次布置有用于固定分布式光纤位置的固定板装置(4)、用于喷胶的涂胶装置(5)、用于刮胶的刮板装置(6)和对分布式光纤涂胶进行初步固化的热风固化装置(7)。

2.如权利要求1所述用于分布式光纤铺设的涂胶小车，其特征在于：所述车架(1)两侧设有为车架(1)提供压力将其吸附在工作斜面上的旋翼装置(8)，所述旋翼装置(8)包括螺旋桨(9)和提供动力的旋翼电机(10)。

3.如权利要求1所述用于分布式光纤铺设的涂胶小车，其特征在于：所述固定板装置(4)包括固定安装在所述车架(1)上的固定板支架(11)，所述固定板支架(11)的上方设有第一电机(12)，所述固定板支架(11)上设有供第一螺杆(13)纵向穿过的螺纹孔，所述第一螺杆(13)由所述第一电机(12)驱动，所述第一螺杆(13)的底部固定连有第一固定板(14)，所述第一固定板(14)的下端铰接有第二固定板(15)，所述第一固定板(14)和第二固定板(15)之间设有水平的弹簧支撑器(16)，所述弹簧支撑器(16)的一端抵住所述第一固定板(14)，另一端抵住所述第二固定板(15)。

4.如权利要求3所述用于分布式光纤铺设的涂胶小车，其特征在于：所述第二固定板(15)为弧面设计，其弧面沿前进方向外凸。

5.如权利要求3所述用于分布式光纤铺设的涂胶小车，其特征在于：所述第二固定板(15)的底部设有容置光纤的凹槽。

6.如权利要求1所述用于分布式光纤铺设的涂胶小车，其特征在于：所述涂胶装置(5)包括安装在所述车架(1)上的储胶盒(35)，所述储胶盒(35)下方设有与其内部连通的出胶器(17)，所述出胶器(17)的下端斜向后开有出胶口(18)，所述储胶盒(35)顶部开口，设有挤压胶水的隔板(19)，所述隔板(19)上安装有两根纵向的第二螺杆(20)，所述储胶盒(16)上方设有固定安装第二电机(21)的电机安装盒(22)，所述第二电机(21)驱动两根所述第二螺杆(20)转动。

7.如权利要求1所述用于分布式光纤铺设的涂胶小车，其特征在于：所述刮板装置(6)包括设在所述车架(1)上的刮板支架(23)及安装在所述刮板支架(23)下方的一块竖向的厚度刮板(24)和两块竖向的宽度刮板(25)，所述宽度刮板(25)与所述车架(1)的前进方向平行，所述厚度刮板(24)与所述宽度刮板(25)垂直，所述刮板支架(23)上设有第三电机(26)，所述第三电机(26)驱动纵向的第三螺杆(27)穿过所述刮板支架(23)与所述厚度刮板(24)螺纹连接，两块所述宽度刮板(25)分别安装在所述刮板支架(23)下方左右两侧，且两块宽度刮板(25)均螺纹连接有横向螺杆(28)，所述横向螺杆(28)通过与所述刮板支架(23)连接的第四电机(29)驱动。

8.如权利要求1所述用于分布式光纤铺设的涂胶小车，其特征在于：所述热风固化装置(7)包括设在所述车架(1)尾端底部的电热丝(30)，所述电热丝(30)的正上方设有风扇(31)，所述风扇(31)的出风口向下。

9.如权利要求6所述用于分布式光纤铺设的涂胶小车，其特征在于：所述车架(1)上设有控制驱动装置(32)，包括调速模块、单片机和供电模块，所述调速模块过改变所述驱动电机(3)两端的电压和电流来调节其转速，控制不同驱动电机(3)之间的转速差实现所述车架(1)转向，所述驱动电机(3)和第二电机(21)均内嵌编码器，测量所述驱动电机(3)和第二电机(21)的转速，所述单片机通过处理驱动电机(3)内嵌编码器的信号来测量所述车架的行进速度，同时控制所述第二电机(21)的转速，反馈调节车速使之与出胶速度相匹配，所述供电模块采用电源接口外接外部电源线的方式为涂胶小车供电。

10.如权利要求9所述用于分布式光纤铺设的涂胶小车，其特征在于：所述车架(1)的前端中间固定安装有用于接收激光的ccd探头(33)，所述ccd探头(33)接收激光后，将光强信号传递给后方的激光循迹模块(34)，所述激光循迹模块(34)通过分析计算光强变化，将处理后的信息传递给所述控制驱动装置(32)，所述控制驱动装置(32)控制驱动电机(3)对所述车架(1)行进方向做出调整，使得涂胶小车按照事先设定的激光轨迹行进。

技术总结本发明涉及分布式光纤铺设涂胶技术领域，公开了一种用于分布式光纤铺设的涂胶小车，包括车架，车架下方设有若干个车轮，车架上为车轮设有提供动力的驱动电机，车架上沿前进方向依次布置有用于固定分布式光纤位置的固定板装置、用于喷胶的涂胶装置、用于刮胶的刮板装置和对分布式光纤涂胶进行初步固化的热风固化装置。本发明用于分布式光纤铺设的涂胶小车，确保分布式光纤位置在胶层中间，光纤与表面紧密贴合，光纤上层胶层厚度均匀且对光纤涂胶后进行加热初步固化，提高分布式光纤应变传递率稳定性和一致性。技术研发人员：宋涵,刘俊勇,赵华伟,蔡琪辉受保护的技术使用者：武汉理工大学技术研发日：技术公布日：2024/8/1