CN105547267B - 一种高效用于安装金属结构的测试定位装备及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效用于安装金属结构的测试定位装备以及其工作方法，所述的高效用于安装金属结构的测试定位装备，包括中央控制器、机械系统、光路系统和监控系统，所述机械系统、光路系统和监控系统分别与中央控制器电性连接。其结构简单，设计合理，易于生产，使用方便，工作稳定高效。本发明所述的高效用于安装金属结构的测试定位装备的工作方法，方法合理，易于实现，可实现工作过程的大数据化、智能化。

Description

一种高效用于安装金属结构的测试定位装备及其工作方法
技术领域
本发明属于金属屋面领域，尤其涉及一种高效用于安装金属结构的测试定位装备以及应用该高效用于安装金属结构的测试定位装备进行结构定位、测试的方法，特别但不限于建筑屋面结构安装过程中的定位和测试。
背景技术
在建筑外围护系统中，金属屋面是一种以常用金属为材料，以不同的构造为结构体系，并结合保温隔热、防水、吸音等材料的新型组合屋面。金属屋面板属于房屋的结构性板材，该行业融合了多个学科和多项先进技术和工艺，综合性能非常强。如何能及时高效的跟进新材料、新技术和新工艺也是我们面临的挑战。
在金属屋面的安装过程，涉及多个部件的定位测量，如檩托板、支座等。现在市面上多用人工卷尺的方式标定位置进行测量，这种方式存在人为误差，而且效率较低，难以满足目前的工作要求，直接影响了工程造价、工程质量、使用寿命、维修成本。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种高效用于安装金属结构的测试定位装备以及应用该高效用于安装金属结构的测试定位装备的工作方法，能够高效、高质量对金属结构的相应的三维空间区域进行定位和测量，以提升建筑等金属结构的安装质量，并且可实现大数据化、智能化。
技术方案：一种高效用于安装金属结构的测试定位装备，包括中央控制器、机械系统、光路系统和监控系统，所述机械系统、光路系统和监控系统分别与中央控制器电性连接。本发明所述的高效用于安装金属结构的测试定位装备，其结构简单，设计合理，易于生产，能够高效完成金属结构安装的定位、测量。其中，中央控制器可以控制多个系统，自动化程度高。机械系统可以运动到工作区域内一定的三维位置，方便于对相应位置的测试定位。光路系统可以产生一定频率、波段的激光，同时可以接收反射回来的激光，对金属结构进行定位。监控系统，可以对测定位置进行观察，并对反馈激光收集数据测定距离。
作为本发明的一种改进，上述的高效用于安装金属结构的测试定位装备，还包括水冷系统，所述水冷系统与中央控制器电性连接。水冷系统对整个系统进行恒温处理，防止系统过热。保证整个装备高效、稳定。
进一步的，上述的高效用于安装金属结构的测试定位装备，所述机械系统为五轴联动机器人，包括底座、腰部、肩部、大臂、肘部和小臂，其中所述腰部设于底座上，所述肩部设于腰部上，所述大臂一端与肩部连接，另一端通过肘部和小臂连接。五轴联动机器人精度高，可以完成多个方向，多个角度的位移运动，适应性好。
进一步的，上述的高效用于安装金属结构的测试定位装备，所述光路系统包括激光器、反射镜和反射光接收传感器。光路系统可以产生一定频率、波段的激光，同时通过反光镜进行反射后，反射光接收传感器可以接收反射回来的激光，可以高效完成定位，精确度高。
进一步的，上述的高效用于安装金属结构的测试定位装备，所述监控系统包括CCD摄像机、钟频振荡器和距离计数器，所述CCD摄像机安装在机械系统的小臂上。可以对测定位置进行CCD观察、对反馈激光收集数据测定距离，并反馈给中央控制器，精确度高。
进一步的，上述的高效用于安装金属结构的测试定位装备，所述中央控制器包括数据库和参数输入单元。可以在数据库中录入多种常用金属材料、结构的参数信息和测试定位装置的工作方案，构建不同金属材料的工艺数据库，同时对测试定位数据进行收集、存储、分析。对相关材料结构进行时就可以从数据库提取针对特定材料工艺数据生成编写相应程序，生产相应的工作方案，指令装备进行相应操作。智能化程度高，可实现大数据化。
进一步的，上述的高效用于安装金属结构的测试定位装备，所述光路系统还包括指示光发射器。可以进行初步定位，使整个定位过程效率更高。
本发明还公开了一种高效用于安装金属结构的测试定位装备的工作方法，可以辅助檩托板、支座等多种金属屋面进行安装，包括以下步骤：
1）机械系统将高效用于安装金属结构的测试定位装备运送到工作区域；
2）中央控制器控制光路系统启动，进行定位和标定；
3）中央控制器控制监控系统启动，进行距离测量和反馈。
本发明所述的高效用于安装金属结构的测试定位装备的工作方法，方法合理，易于实现。
进一步的，上述的高效用于安装金属结构的测试定位装备的工作方法，所述步骤2）中，所述中央控制器控制指示光发射器工作，对安装位置进行初步定位；再控制激光器对测定定位进行标定。可以更加高效进行定位，并使定位更加准确。
进一步的，上述的高效用于安装金属结构的测试定位装备的工作方法，所述步骤1）前，通过参数输入单元输入金属结构性能参数，传输给中央控制器与数据库中工艺数据进行比对，并反馈给中央控制器，控制机械系统、光路系统和监控系统进行定位测量。可以根据规范和统计数据建立工艺数据库，对相关材料进行安装时就可以从数据库提取针对特定材料工艺数据生成编写相应程序，生产相应的方案，指令高效用于安装金属结构的测试定位装备进行相应操作，节省时间，工作效率高，实现工作过程的自动化，大数据化。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的高效用于安装金属结构的测试定位装备，其结构简单，设计合理，易于生产，使用方便，工作稳定高效。本发明所述的高效用于安装金属结构的测试定位装备的工作方法，方法合理，易于实现，可实现工作过程的大数据化、智能化。
附图说明
图1为本发明所述的高效用于安装金属结构的测试定位装备的结构示意图；
图2为本发明所述的机械系统的结构示意图。
图中：1中央控制器、2机械系统、21底座、22腰部、23肩部、24大臂、25肘部、26小臂、3光路系统、31激光器、32反射镜、33反射光接收传感器、4监控系统、41CCD摄像机、5水冷系统。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示的高效用于安装金属结构的测试定位装备，包括中央控制器1、机械系统2、光路系统3、监控系统4和水冷系统5，所述机械系统2、光路系统3、监控系统4和水冷系统5分别与中央控制器1电性连接。
其中，所述中央控制器1包括数据库和参数输入单元。进一步，如图2所示，所述机械系统2为五轴联动机器人，包括底座21、腰部22、肩部23、大臂24、肘部25和小臂26，其中所述腰部22设于底座21上，所述肩部23设于腰部22上，所述大臂23一端与肩部23连接，另一端通过肘部25和小臂26连接。此外，所述光路系统3包括激光器31、反射镜32和反射光接收传感器33以及指示光发射器。并且，所述监控系统4包括CCD摄像机41、钟频振荡器和距离计数器，所述CCD摄像机41安装在机械系统2的小臂26上。
工作时，基于以上的结构基础，包括以下步骤：
1）通过参数输入单元输入金属结构性能参数，传输给中央控制器1与数据库中工艺数据进行比对，并反馈给中央控制器1，控制机械系统2、光路系统3和监控系统4进行定位测量工作，并开启水冷系统5进行智能降温；其中机械系统2将高效用于安装金属结构的测试定位装备运送到工作区域；
2）中央控制器1控制光路系统3启动，进行定位和标定；其中，所述中央控制器1控制指示光发射器工作，对安装位置进行初步定位；再控制激光器31发出一定频率、波段的激光，同时通过反射镜32和反射光接收传感器33可以接收反射回来的激光，对测定定位进行标定；
3）中央控制器1控制监控系统4启动，进行距离测量和反馈，其中CCD摄像机41对测定位置进行观察，钟频振荡器和距离计数器对反射镜32和反射光接收传感器33反馈的激光收集数据测定距离。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种高效用于安装金属结构的测试定位装备，其特征在于：包括中央控制器（1）、机械系统（2）、光路系统（3）、监控系统（4）和水冷系统（5），所述机械系统（2）、光路系统（3）、监控系统（4）和水冷系统（5）分别与中央控制器（1）电性连接；
所述中央控制器（1）包括数据库和参数输入单元；
所述机械系统（2）为五轴联动机器人，包括底座（21）、腰部（22）、肩部（23）、大臂（24）、肘部（25）和小臂（26），其中所述腰部（22）设于底座（21）上，所述肩部（23）设于腰部（22）上，所述大臂（23）一端与肩部（23）连接，另一端通过肘部（25）和小臂（26）连接；
所述光路系统（3）包括激光器（31）、反射镜（32）、反射光接收传感器（33）和指示光发射器；
所述监控系统（4）包括CCD摄像机（41）、钟频振荡器和距离计数器，所述CCD摄像机（41）安装在机械系统（2）的小臂（26）上；
上述高效用于安装金属结构的测试定位装备的工作方法，包括以下步骤：
1）：通过参数输入单元输入金属结构性能参数，传输给中央控制器（1）与数据库中工艺数据进行比对，进行安装时从数据库提取针对特定材料工艺数据生成编写相应程序，生产相应的方案，指令高效用于安装金属结构的测试定位装备进行相应操作，并反馈给中央控制器（1），控制机械系统（2）、光路系统（3）和监控系统（4）进行定位测量；并开启水冷系统（5）进行智能降温；机械系统（2）将高效用于安装金属结构的测试定位装备运送到工作区域；
2）：中央控制器（1）控制光路系统（3）启动，进行定位和标定；所述中央控制器（1）控制指示光发射器工作，对安装位置进行初步定位；再控制激光器（31）对测定定位进行标定；
3）：中央控制器（1）控制监控系统（4）启动，进行距离测量和反馈，其中CCD摄像机（41）对测定位置进行观察，钟频振荡器和距离计数器对反射镜（32）和反射光接收传感器（33）反馈的激光收集数据测定距离。
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