[发明专利]基于机器人的幕墙损伤检测识别系统及方法

说明书

一种基于机器人的幕墙损伤检测识别系统及方法，该检测识别系统包括搭载到幕墙检测机器人上的敲击装置、激光检测装置和声音采集处理装置，敲击装置上带有的力信号传感器和加速度传感器与振动信号采集仪连接；激光检测装置包括线激光发射器和摄像头，水平方向和垂直方向各放置两个激光发射器，摄像头对线激光发射器发射的线激光视觉图像进行特征信息识别；声音采集处理装置包括敲击电磁铁以及依次连接的麦克风、前置放大器和频率采集模数转换器。其方法是三种装置分别进行检测结构胶的损伤状况、对幕墙玻璃面板的间距和平行度检测识别和对玻璃幕墙结构的粘结完整性检测。本发明安装简单、易于操作，能够对幕墙进行全面的检测及损伤识别。

技术领域

本发明涉及一种用于对幕墙损伤情况进行检测及识别的方法，属于幕墙检测技术领域。

背景技术

隐框玻璃幕墙完全依靠结构胶(硅酮结构胶)把玻璃面板(热反射镀膜玻璃)粘结在铝型材框架(附框)上。随着使用寿命的增加，由于长期的热应力和环境老化的影响，隐框玻璃幕墙不可避免地会出现裂缝、气泡、分层、脱胶等缺陷，结构胶脱胶缺陷非常常见。一旦出现脱胶缺陷，就可能导致幕墙玻璃脱落，从而可能导致事故和重大的财产损失。

隐式框架支撑玻璃幕墙的脱粘检测有多种方法，常用的检测方法有吸盘法和气球法，通过吸盘或气球对玻璃施加压力来模拟风荷载，用应力和位移来评价玻璃幕墙的质量。然而，在测试之前，必须安装气球或机械装置以施加适当的负载，这导致效率低。与吸盘法和球囊法相比，振动检测方法大大改进了检测过程。同时，针对脱粘缺陷的检测，提出了各种超声检测方法，如超声扫描、超声导波等。总的来说，超声导波法对检测大型缺陷是有效的，但对小型脱胶缺陷的研究很少，只有一些模拟研究。

论文《一种基于FFT功率谱的全隐框玻璃幕墙结构胶脱粘长度检测方法》(《Newdamage detection method of structural silicone sealant in hidden framesupported glass curtain wall based on FFT power spectrum》.SichuanBuild.Sci.2009,35,104–107.)中使用FFT功率谱方法检测并评估脱粘缺陷，功率谱峰值对总功率的贡献被用作脱粘长度的评估指标。《基于Hilbert-Huang变换和传递函数的玻璃幕墙损伤识别研究》(Investigation of damage identification for glass curtain wallbased on Hilbert-Huang transform and transmissibility function.Int.J.Model.Identif.Control 2011,13,38–45.)开发了隐藏框架支撑玻璃幕墙的动态识别方法，并将振动传递率用作基于HHT的损伤识别指标。《金属断裂前不锈钢纤维金属层合板的冲击损伤与同向粘结》(《Debonding and impact damage in stainless steel fibre metallaminates prior to metal fracture》.Compos.Struct.2015,119,777–786.)通过超声扫描评估了脱粘和冲击损伤，以研究脱粘缺陷与金属表面形态之间的关系。上述的结构胶识别方法缺陷是测试时间很长，测点多，难以在实际工程中使用。

中国专利文献CN109959709A公开一种全隐框玻璃幕墙边界结构密封胶损伤识别方法，该方法在玻璃面板上长边四分之一与短边四分之一相交位置安装加速度传感器，通过力锤在加速度传感器附近敲击面板，得到加速度和脉冲信号，计算频率响应函数及幅值。再计算损伤前后玻璃幕墙频响函数的相对累计误差，根据相对累计误差的大小，可识别出全隐框式玻璃幕墙的损伤情况。