CN108915275B - 一种装配式建筑预制构件精准装配装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种装配式建筑预制构件精准装配装置及方法，装置包括预制构件就位调节执行机构、双目摄像机及控制箱；预制构件就位调节执行机构设置在装配式建筑底板面上，通过预制构件就位调节执行机构对预制构件的水平位置进行调整；双目摄像机布置在预制构件吊装就位点侧方的装配式建筑底板面上，通过双目摄像机实时采集预制构件底部连接孔与装配式建筑底板面上预埋钢筋的相对位置图像；控制箱设置在装配式建筑底板面上，控制箱上设有显示屏，双目摄像机采集的图像通过控制箱上的显示屏进行实时显示，通过控制箱对预制构件就位调节执行机构进行遥控。方法为：吊运预制构件，调整水平位置使预制构件底部连接孔与预埋钢筋精确对准，控制预制构件下落直至落地。
Description
技术领域
本发明属于装配式建筑技术领域，特别是涉及一种装配式建筑预制构件精准装配装置及方法。
背景技术
装配式建筑是利用预制构件在工地现场进行装配而成的建筑，现阶段的装配式建筑在搭建过程中，预制构件的吊装就位过程最为关键，首先需要利用塔吊将预制构件吊起，塔吊司机需要与吊装现场的信号员保持实时对讲沟通，再与现场建筑工人配合，最终才能共同完成预制构件的吊装就位。
但是，上述预制构件的吊装就位作业方式存在自动化程度低、就位难度大、施工效率低、人员劳动强度高及安全保障困难等缺点。因此，提高预制构件吊装就位作业的自动化程度、降低就位难度、提高施工效率、降低人员劳动强度及提高安全保障势在必行。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种装配式建筑预制构件精准装配装置及方法，能够有效提高预制构件吊装就位作业的自动化程度、施工效率及安全保障，能够有效降低预制构件吊装就位作业的就位难度和人员劳动强度。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种装配式建筑预制构件精准装配装置，包括预制构件就位调节执行机构、双目摄像机及控制箱；所述预制构件就位调节执行机构设置在装配式建筑底板面上，通过预制构件就位调节执行机构对预制构件的水平位置进行调整；所述双目摄像机布置在预制构件吊装就位点侧方的装配式建筑底板面上，通过双目摄像机实时采集预制构件底部连接孔与装配式建筑底板面上预埋钢筋的相对位置图像；所述控制箱设置在装配式建筑底板面上，在控制箱上设有显示屏，所述双目摄像机采集的图像通过控制箱上的显示屏进行实时显示，通过控制箱对预制构件就位调节执行机构进行遥控。
所述预制构件就位调节执行机构包括约束环、锁销、水平电动推杆、转接套、转接支撑架、竖直电动推杆及底座；所述竖直电动推杆底端固连在底座上，所述转接支撑架固装在竖直电动推杆顶端，所述转接套固装在转接支撑架上，所述水平电动推杆通过转接套及转接支撑架固装在竖直电动推杆顶端；所述约束环固装在水平电动推杆前端，约束环采用矩形环结构，约束环内设有竖向条形孔，在约束环上开设有钢筋通过口，所述锁销设置在钢筋通过口处，通过锁销对钢筋通过口进行封闭。
所述控制箱采用PLC控制，控制箱通过RS485总线与预制构件就位调节执行机构及双目摄像机进行通信连接。
一种装配式建筑预制构件精准装配方法，采用了所述的装配式建筑预制构件精准装配装置，包括如下步骤：
步骤一：通过塔吊将预制构件吊运到装配位置，使预制构件悬停在预埋钢筋上方；
步骤二：准备至少两套预制构件就位调节执行机构，且在水平方向上，至少一套预制构件就位调节执行机构与其他预制构件就位调节执行机构的水平电动推杆相垂直；
步骤三：通过控制箱对预制构件就位调节执行机构的竖直电动推杆伸长量进行调整，使约束环上的钢筋通过口与预制构件上的环筋相正对；
步骤四：通过控制箱对预制构件就位调节执行机构的水平电动推杆伸长量进行调整，使约束环向着预制构件上的环筋移动，直到环筋从钢筋通过口进入约束环的竖向条形孔中，然后拉下锁销，通过锁销将钢筋通过口封闭，使环筋完全封锁到约束环的竖向条形孔中；
步骤五：启动双目摄像机，同时调整双目摄像机的观察角度，双目摄像机所采集的图像通过控制箱上的显示屏进行实时显示，以实时获取预制构件底部连接孔与装配式建筑底板面上预埋钢筋的相对位置；
步骤六：通过控制箱对水平电动推杆伸长量进行调整，进而对预制构件的水平位置进行调整，直到预制构件底部连接孔与装配式建筑底板面上预埋钢筋精确对准；
步骤七：通过塔吊控制预制构件下落，同时控制竖直电动推杆同步回缩，以使水平电动推杆与预制构件同步下落，直到装配式建筑底板面上预埋钢筋准确进入预制构件底部连接孔中，当预制构件落地后，装配结束。
本发明的有益效果：
本发明的装配式建筑预制构件精准装配装置及方法，能够有效提高预制构件吊装就位作业的自动化程度、施工效率及安全保障，能够有效降低预制构件吊装就位作业的就位难度和人员劳动强度。本发明还具有结构简单、可靠性高及适应性强的特点。
附图说明
图1为本发明的一种装配式建筑预制构件精准装配装置的结构示意图；
图2为本发明的预制构件就位调节执行机构的结构示意图；
图中，1—预制构件就位调节执行机构，2—双目摄像机，3—控制箱，4—装配式建筑底板面，5—预制构件，6—预埋钢筋，7—约束环，8—锁销，9—水平电动推杆，10—转接套，11—转接支撑架，12—竖直电动推杆，13—底座，14—环筋。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1、2所示，一种装配式建筑预制构件精准装配装置，包括预制构件就位调节执行机构1、双目摄像机2及控制箱3；所述预制构件就位调节执行机构1设置在装配式建筑底板面4上，通过预制构件就位调节执行机构1对预制构件5的水平位置进行调整；所述双目摄像机2布置在预制构件5吊装就位点侧方的装配式建筑底板面4上，通过双目摄像机2实时采集预制构件5底部连接孔与装配式建筑底板面4上预埋钢筋6的相对位置图像；所述控制箱3设置在装配式建筑底板面4上，在控制箱3上设有显示屏，所述双目摄像机2采集的图像通过控制箱3上的显示屏进行实时显示，通过控制箱3对预制构件就位调节执行机构1进行遥控。
所述预制构件就位调节执行机构1包括约束环7、锁销8、水平电动推杆9、转接套10、转接支撑架11、竖直电动推杆12及底座13；所述竖直电动推杆12底端固连在底座13上，所述转接支撑架11固装在竖直电动推杆12顶端，所述转接套10固装在转接支撑架11上，所述水平电动推杆9通过转接套10及转接支撑架11固装在竖直电动推杆12顶端；所述约束环7固装在水平电动推杆9前端，约束环7采用矩形环结构，约束环7内设有竖向条形孔，在约束环7上开设有钢筋通过口，所述锁销8设置在钢筋通过口处，通过锁销8对钢筋通过口进行封闭。约束环7内之所以采用竖向条形孔，是因为竖向条形孔只会对预制构件5的水平移动进行约束，不会限制预制构件5的竖直移动，可有效避免预制构件5下落过程中产生竖直向约束问题。
所述控制箱3采用PLC控制，控制箱3通过RS485总线与预制构件就位调节执行机构1及双目摄像机2进行通信连接。
一种装配式建筑预制构件精准装配方法，采用了所述的装配式建筑预制构件精准装配装置，包括如下步骤：
步骤一：通过塔吊将预制构件5吊运到装配位置，使预制构件5悬停在预埋钢筋6上方；
步骤二：准备至少两套预制构件就位调节执行机构1，且在水平方向上，至少一套预制构件就位调节执行机构1与其他预制构件就位调节执行机构1的水平电动推杆9相垂直；本实施例中，共准备三套预制构件就位调节执行机构1，其中一套预制构件就位调节执行机构1安置在预制构件5左侧的装配式建筑底板面4上，另两套预制构件就位调节执行机构1安置在预制构件5右侧的装配式建筑底板面4上，且右侧两套预制构件就位调节执行机构1的水平电动推杆9相垂直，左侧与右侧其中一套预制构件就位调节执行机构1的水平电动推杆9相平行；
步骤三：通过控制箱3对预制构件就位调节执行机构1的竖直电动推杆12伸长量进行调整，使约束环7上的钢筋通过口与预制构件5上的环筋14相正对；
步骤四：通过控制箱3对预制构件就位调节执行机构1的水平电动推杆9伸长量进行调整，使约束环7向着预制构件5上的环筋14移动，直到环筋14从钢筋通过口进入约束环7的竖向条形孔中，然后拉下锁销8，通过锁销8将钢筋通过口封闭，使环筋14完全封锁到约束环7的竖向条形孔中；
步骤五：启动双目摄像机2，同时调整双目摄像机2的观察角度，双目摄像机2所采集的图像通过控制箱3上的显示屏进行实时显示，以实时获取预制构件5底部连接孔与装配式建筑底板面4上预埋钢筋6的相对位置；
步骤六：通过控制箱3对水平电动推杆9伸长量进行调整，进而对预制构件5的水平位置进行调整，直到预制构件5底部连接孔与装配式建筑底板面4上预埋钢筋6精确对准；
步骤七：通过塔吊控制预制构件5下落，同时控制竖直电动推杆12同步回缩，以使水平电动推杆9与预制构件5同步下落，直到装配式建筑底板面4上预埋钢筋6准确进入预制构件5底部连接孔中，当预制构件5落地后，装配结束。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。
Claims (3)
1.一种装配式建筑预制构件精准装配装置，其特征在于：包括预制构件就位调节执行机构、双目摄像机及控制箱；所述预制构件就位调节执行机构设置在装配式建筑底板面上，通过预制构件就位调节执行机构对预制构件的水平位置进行调整；所述双目摄像机布置在预制构件吊装就位点侧方的装配式建筑底板面上，通过双目摄像机实时采集预制构件底部连接孔与装配式建筑底板面上预埋钢筋的相对位置图像；所述控制箱设置在装配式建筑底板面上，在控制箱上设有显示屏，所述双目摄像机采集的图像通过控制箱上的显示屏进行实时显示，通过控制箱对预制构件就位调节执行机构进行遥控；所述预制构件就位调节执行机构包括约束环、锁销、水平电动推杆、转接套、转接支撑架、竖直电动推杆及底座；所述竖直电动推杆底端固连在底座上，所述转接支撑架固装在竖直电动推杆顶端，所述转接套固装在转接支撑架上，所述水平电动推杆通过转接套及转接支撑架固装在竖直电动推杆顶端；所述约束环固装在水平电动推杆前端，约束环采用矩形环结构，约束环内设有竖向条形孔，在约束环上开设有钢筋通过口，所述锁销设置在钢筋通过口处，通过锁销对钢筋通过口进行封闭。
2.根据权利要求1所述的一种装配式建筑预制构件精准装配装置，其特征在于：所述控制箱采用PLC控制，控制箱通过RS485总线与预制构件就位调节执行机构及双目摄像机进行通信连接。
3.一种装配式建筑预制构件精准装配方法，采用了权利要求1所述的装配式建筑预制构件精准装配装置，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：通过塔吊将预制构件吊运到装配位置，使预制构件悬停在预埋钢筋上方；
步骤二：准备至少两套预制构件就位调节执行机构，且在水平方向上，至少一套预制构件就位调节执行机构与其他预制构件就位调节执行机构的水平电动推杆相垂直；
步骤三：通过控制箱对预制构件就位调节执行机构的竖直电动推杆伸长量进行调整，使约束环上的钢筋通过口与预制构件上的环筋相正对；
步骤四：通过控制箱对预制构件就位调节执行机构的水平电动推杆伸长量进行调整，使约束环向着预制构件上的环筋移动，直到环筋从钢筋通过口进入约束环的竖向条形孔中，然后拉下锁销，通过锁销将钢筋通过口封闭，使环筋完全封锁到约束环的竖向条形孔中；
步骤五：启动双目摄像机，同时调整双目摄像机的观察角度，双目摄像机所采集的图像通过控制箱上的显示屏进行实时显示，以实时获取预制构件底部连接孔与装配式建筑底板面上预埋钢筋的相对位置；
步骤六：通过控制箱对水平电动推杆伸长量进行调整，进而对预制构件的水平位置进行调整，直到预制构件底部连接孔与装配式建筑底板面上预埋钢筋精确对准；
步骤七：通过塔吊控制预制构件下落，同时控制竖直电动推杆同步回缩，以使水平电动推杆与预制构件同步下落，直到装配式建筑底板面上预埋钢筋准确进入预制构件底部连接孔中，当预制构件落地后，装配结束。
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