CN109653518A - 一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备，包括拼接导轨、钢支撑、滑动轮、液压杆、辅助导轨、激光测量定位装置、机械臂基座、机械臂、钢筋探测仪、二维码扫描仪、激光射线发射定位装置、重量传感器、电磁起重机、起重磁吸盘、导电防滑橡胶垫、磁吸盘机械臂、升降支柱和起重机防倾覆导轨。设有钢导轨、钢筋探测仪、激光测量定位装置和激光射线发射定位装置等多种定位或质检装置，相较在各个楼层的高空作业面缺乏便捷定位措施情况下工人拼装，拼装精度、速度和质量都得到提高。将装配式构件拼装后整体吊装，通过墙板之间预埋件之间拉接固定，节约在各个楼层工作面设置、拆卸斜支撑的工时和材料成本。

Description

一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备

技术领域

本发明涉及一种构件预拼装设备，具体为一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备，属于建筑预拼装设备领域。

背景技术

随着现代建筑工业技术的发展，装配式建筑逐步成为建筑行业转型升级的重要方向。装配式建筑是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措，有利于节能环保、提高生产力水平，有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能，在一定程度上实现了自动化。

目前，装配式构件施工仍以传统施工方法为主，即按照吊装顺序，利用塔吊逐个吊装墙板到建筑物各个楼层的预定位置进行拼装，该施工方法非常成熟，但存在对塔吊依赖程度高、吊具固定工序繁琐、施工工效较低、人工需求量较大、施工成本较大、拼接精度控制难度大、缺乏质检措施和现场调整措施(塔吊一旦脱钩，靠人力难以移动墙板)和拼接质量控制困难等诸多问题。在目前开始流行的全装配式、无现浇装配式混凝土建筑当中(比如钢筋模板一体化安装装配式建筑)，墙板和边缘约束构件均为装配式，这种建筑由于构件数量多、墙板拼接接缝多、且无法通过现浇部分调整误差等原因，上述问题将更加突出。

此外，在钢筋模板一体化安装装配式建筑和免拆模板装配式建筑等内部空腔、后浇混凝土体系当中，为了提高相邻墙板之间的连接强度，相邻墙板都会预留伸出墙板的搭接钢筋，这段搭接钢筋在墙板拼接时需插入相邻墙板内部空腔。由于钢筋存在加工误差，在拼接过程中容易发生搭接钢筋与墙体内部钢筋笼碰撞导致相邻墙板无法严密拼接的情况。这种情况发生时，如果马上发现可通过调整钢筋位置解决。而由于墙板较高、拼缝较小，施工当中难以发现是那根搭接钢筋和墙体内部钢筋笼发生了碰撞，从而严重降低拼接效率。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备，包括拼接导轨、钢支撑、滑动轮、液压杆、辅助导轨、激光测量定位装置、机械臂基座、机械臂、钢筋探测仪、二维码扫描仪、激光射线发射定位装置、重量传感器、电磁起重机、起重磁吸盘、导电防滑橡胶垫、磁吸盘机械臂、升降支柱和起重机防倾覆导轨；所述辅助导轨设置在拼装导轨上；所述激光测量定位装置设置在辅助导轨上；所述滑动轮安装在拼装导轨的上部，且所述滑动轮与辅助导轨相连接；所述辅助导轨和液压杆固定装配在一起；所述钢支撑与液压杆和辅助导轨活动连接在一起；所述激光测量定位装置设在在、辅助导轨上；所述机械臂基座设在辅助导轨上；所述机械臂一端设在机械臂基座上，且所述机械臂另一端与钢筋探测仪连接；所述激光射线发射定位装置与钢支撑进行连接；所述二维码扫描仪设置在辅助导轨上，所述重量传感器设置在拼装导轨上，所述电磁起重机安置在起重机防倾覆导轨的上方，所述电磁起重机带有遥控操作手柄，所述电磁起重机上设有可360度转动的升降支柱，所述升降支柱与磁吸盘机械臂连接，所述磁吸盘机械臂与起重磁吸盘连接，所述起重磁吸盘上设有导电防滑橡胶垫。

优选的，为了确保在各个位置放置墙板时不发生倾覆，所述拼接导轨通过螺栓连接调整拼接导轨的拼装长度，且拼接导轨安装位置即为墙板拼装位置。

优选的，为了能够根据墙板的高度来调整钢支撑的高度以支撑和固定墙板，所述液压杆根据墙板的厚度将钢支撑向拼接导轨内外侧移动。

优选的，为了提高墙板安装的精确性，所述拼接导轨与墙板通过安装在拼接导轨上部的滑动轮呈滑动连接，滑动轮密布在导轨上且轮面包覆有橡胶垫，保证墙板底部各个位置均匀受力。

优选的，为了便于工作人员进行施工，所述辅助导轨上设有用于定位或对墙板拼接质量进行检查的辅助部件，且辅助导轨与拼接导轨完全平行，每一条边与拼接导轨的间距也均相同。

优选的，为了对墙板的水平定位和垂直度进行测量，保证拼接精度，所述激光测量定位装置通过设在在辅助导轨上与辅助导轨呈移动连接。

优选的，为了能够对任意位置墙板内的钢筋进行探测，发现搭接钢筋和墙体内部钢筋笼发生碰撞的点，并检查搭接处钢筋的间距是否满足要求，提高拼接效率和质量，所述钢筋探测仪通过机械臂基座与辅助导轨呈移动连接。

优选的，为了使得墙板精准下降到导轨上，所述钢支撑为可伸缩式，且钢支撑的顶部设有激光射线发射定位装置。

优选的，为了实时监测放置在某一段拼接导轨上的墙板的重量，所述重量传感器分别设置在每一段拼装导轨上。

优选的，为了可同时作用于一块墙板或邻近的两块或多块墙板，所述起重机防倾覆导轨上设有不少于两台的电磁起重机。

本发明的有益效果是：该可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备设计合理，以单个或多个房间甚至多个房间组成的一套住宅户型为单位，在指定的地面拼装区由指定的熟练产业工人快速完成所有房间所需装配式构件的拼装和固定，之后再整体吊装到各个楼层，设有钢导轨、钢筋探测仪、激光测量定位装置和激光射线发射定位装置等多种定位或质检装置，相较在各个楼层的高空作业面缺乏便捷定位措施情况下普通工人拼装，拼装精度、速度和质量都得到显著提高，将装配式构件拼装后整体吊装，通过墙板之间预埋件之间拉接固定，也节约了在各个楼层工作面设置、拆卸斜支撑的工时和材料成本，此外，本发明在地面可使用汽车吊进行几个甚至几十个构件的拼装，拼装完成后一次性使用塔吊吊装到指定安装楼层，虽然对塔吊吊重要求较高，但降低了塔吊占用时间，有利于工程整体工效的提高，从而缩短工期、降低塔吊租期，电磁起重机相较普通起重机不需要使用墙板上的预留吊点、螺栓、吊具等进行拆装固定，直接磁吸固定、移动、起重，吊装和固定效率远高于汽车吊和塔吊使用的吊具吊装的方式，进一步提升本发明的工效。并且电磁起重机设有起重机防倾覆导轨、升降支柱、磁吸盘机械臂，可实现当地操作，工业化精密化精密移动，相较操作者在高位的汽车吊和塔吊，对于精调要求较高的墙板拼接大大提高了拼接精度，此外，如果使用汽车吊和塔吊在顶部施力、柔性连接、拖拽墙板移动进行拼接，会造成墙板倾斜，受力不均，易于导致墙板应力集中发生局部破坏或加大拼接误差。或者墙板位移滞后于吊臂(比如吊臂停止移动后，在柔性吊绳的连接下，墙板仍有惯性移动)造成墙板碰撞局部破损。使用电磁起重机可以将起重磁吸盘直接吸附在墙体立面重心处，在一定受力范围内形成刚性连接，在激光测量定位装置辅助下，拖拽墙体在导轨上的滑动轮上精确移动，完成精确拼接和精调。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明拼接导轨俯视结构示意图；

图3为本发明拼接导轨正视结构示意图；

图4为本发明图2的A区域侧视结构示意图；

图5为本发明图4的B区域侧视结构示意图；

图6为本发明电磁起重机结构示意图。

图中：1、拼接导轨，2、钢支撑，3、滑动轮，4、液压杆，5、辅助导轨，6、激光测量定位装置，7、机械臂基座，8、机械臂，9、钢筋探测仪，10、二维码扫描仪、11、激光射线发射定位装置，、12重量传感器，13、电磁起重机，13-1、起重磁吸盘，13-2、导电防滑橡胶垫，13-3、磁吸盘机械臂，13-4、升降支柱和14、起重机防倾覆导轨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～5，一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备，包括拼接导轨1、钢支撑2、滑动轮3、液压杆4、辅助导轨5、激光测量定位装置6、机械臂基座7、机械臂8、钢筋探测仪9、二维码扫描仪10、激光射线发射定位装置11、重量传感器12、电磁起重机13、起重磁吸盘13-1、导电防滑橡胶垫13-2、磁吸盘机械臂13-3、升降支柱13-4和起重机防倾覆导轨14；所述辅助导轨5设置在拼装导轨1上；所述激光测量定位装置6设置在辅助导轨5上；所述滑动轮3安装在拼装导轨1的上部，且所述滑动轮3与辅助导轨5相连接；所述辅助导轨5和液压杆4固定装配在一起；所述钢支撑2与液压杆4和辅助导轨5活动连接在一起；所述激光测量定位装置设在在5、辅助导轨5上；所述机械臂基座7设在辅助导轨上；所述机械臂8一端设在机械臂基座7上，且所述机械臂8另一端与钢筋探测仪9连接；所述激光射线发射定位装置11与钢支撑2进行连接；所述二维码扫描仪10设置在辅助导轨5上，所述重量传感器12设置在拼装导轨1上，所述电磁起重机13安置在起重机防倾覆导轨14的上方，所述电磁起重机13带有遥控操作手柄，所述电磁起重机13上设有可360度转动的升降支柱13-4，所述升降支柱13-4与磁吸盘机械臂13-3连接，所述磁吸盘机械臂13-3与起重磁吸盘13-1连接，所述起重磁吸盘13-1上设有导电防滑橡胶垫13-2。

所述拼接导轨1通过螺栓连接调整拼接导轨1的拼装长度，且拼接导轨1安装位置即为墙板拼装位置，根据户型的大小，可调整拼接导轨1的拼装长度，可适用于不同的户型，拼接导轨1与地面基础紧密连接，确保在各个位置放置墙板时不发生倾覆，所述液压杆4根据墙板的厚度将钢支撑2向拼接导轨1内外侧移动，调整钢支撑2之间的间距，适应不同厚度的墙板；钢支撑2也可竖向伸缩，根据墙板的高度来调整钢支撑2的高度以支撑和固定墙板，所述拼接导轨1与墙板通过安装在拼接导轨1上部的滑动轮3呈滑动连接，滑动轮密布在导轨上且轮面包覆有橡胶垫，在安装到拼接导轨1上之后，预制墙板可在滑动轮3上滑动，移动位置，以便于对墙板进行定位拼装，进而提高墙板安装的精确性，所述辅助导轨5上设有用于定位或对墙板拼接质量进行检查的辅助部件，且辅助导轨5与拼接导轨1完全平行，每一条边与拼接导轨1的间距也均相同，所述激光测量定位装置11通过设在在辅助导轨5上与辅助导轨5呈移动连接，可对墙板的水平定位和垂直度进行测量，保证拼接精度，所述钢筋探测仪9通过机械臂基座7与辅助导轨5呈移动连接，沿着辅助导轨5运动，可驱动机械臂8及钢筋探测仪9沿着导轨运动，对任意位置墙板内的钢筋进行探测，提高拼接效率和质量，所述钢支撑2为可伸缩式，且钢支撑的顶部设有激光射线发射定位装置11，可向上方发射可见激光束，在墙板吊装下降过程中辅助确定墙板吊装下降线路，使得墙板精准下降到导轨上，所述重量传感器12分别设置在每一段拼装导轨1上，可以实时监测放置在某一段拼接导轨1上的墙板的重量，由于每一块墙板由于内部配筋不同、尺寸不同，其重量均不相同，提前对每一段一段拼接导轨1上的对应的墙板的重量进行记录(可通过扫二维码获取)，拼装墙板时将实时监测的拼接导轨1的重量与记录值进行对比，可及时发现墙板配筋不足等质量问题或墙板放置位置不对的问题，所述起重机防倾覆导轨14上设有不少于两台的电磁起重机13，可同时作用于一块墙板或邻近的两块或多块墙板。

工作原理：在使用该可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备时，根据户型及户型的大小，调整拼接导轨1的拼装长度、拼接形状，预先拼装并铺设好拼接导轨1，保证拼接导轨1与地面基础紧密连接，确保在各个位置放置墙板时不发生倾覆。在拼装导轨1拼装并铺设完成后，墙板吊装前，利用二维码扫描仪10对墙板上的二维码进行扫描识别，找出、确定拼接导轨1各个位置所要安装的墙板。在扫二维码获取安装位置信息之外还获取墙板重量、三维外形尺寸、内部钢筋笼位置等信息，然后，根据墙板的厚度，通过液压杆4将钢支撑2向拼接导轨内外侧移动，调整钢支撑2之间的间距，适应不同厚度的墙板，在调节好钢支撑间距的同时，根据墙板的高度，适当调节钢支撑2的高度，以便于对墙板进行支撑和固定，以保证墙板的垂直度和安装质量。在利用起重机对墙板进行吊装时，通过可伸缩的钢支撑2顶部设置的激光射线发射定位装置11发射的可见激光束辅助确定吊装下降线路，使得墙板精准下降到拼接导轨1上。在墙板吊装到拼接导轨后，通过滑动轮3在拼接导轨1上滑动，移动位置，以便于对墙板进行定位拼装，进而提高墙板安装的精确性，再利用激光测量定位装置6对墙板的水平定位和垂直度进行测量，保证拼接精度。在拼装过程中，利用机械臂基座8驱动机械臂7及钢筋探测仪9沿着导轨运动，对任意位置墙板内的钢筋进行探测，提高拼接效率和质量。最后，利用自动焊接机器人对各墙板之间的交界面处进行焊接，将所有墙板拼装成一个整体，以实现整体吊装，进而提高装配式建筑施工的施工工效和施工质量，电磁起重机工作时，通过起重机防倾覆导轨14将电磁起重机13移动到适宜位置。之后通过升降支柱13-4、磁吸盘机械臂13-3将起重磁吸盘13-1移动到紧贴墙面的适宜位置，将起重磁吸盘13-1充电，吸盘产生电磁吸引力作用到预制墙板内的钢筋笼上，预制墙板被起重磁吸盘13-1紧紧吸住固定。之后，移动升降支柱13-4、磁吸盘机械臂13-3将墙板调整到适宜位置，设有电磁起重机13，可由拼接设备旁的可近距离观察到墙板的工人在激光测量定位装置6辅助下，操作电磁起重机13进行墙板拼接精调操作，在墙板加工尺寸精确的情况下，显著降低墙板的接缝误差。在节约汽车吊台班、进一步提高工效的同时，大幅提高拼接精度，电磁起重机13及其组件还有辅助固定墙板，防止墙板受到临近墙板拼接过程中的挤压移位、且在拼接完成后防止在临近墙板之间通过预预埋件拉接固定时墙板移动(移动会破坏精调效果)的作用，工人还可通过二维码扫描仪10扫描墙板二维码，在手机、PAD等终端上显示墙板配筋图纸，并与钢筋探测仪探测9到的墙板内、特别是两个墙板接缝处的配筋相比对，当发现问题时，及时使用电磁起重机13将不合格墙板移开，再重新用汽车吊吊装另一块同一规格的墙板。电磁起重机13可在不动用汽车吊的情况下，移除配筋不合格的墙板。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备，其特征在于：包括拼接导轨(1)、钢支撑(2)、滑动轮(3)、液压杆(4)、辅助导轨(5)、激光测量定位装置(6)、机械臂基座(7)、机械臂(8)、钢筋探测仪(9)、二维码扫描仪(10)、激光射线发射定位装置(11)、重量传感器(12)、电磁起重机(13)、起重磁吸盘(13-1)、导电防滑橡胶垫(13-2)、磁吸盘机械臂(13-3)、升降支柱(13-4)和起重机防倾覆导轨(14)；所述辅助导轨(5)设置在拼装导轨(1)上；所述激光测量定位装置(6)设置在辅助导轨(5)上；所述滑动轮(3)安装在拼装导轨(1)的上部，且所述滑动轮(3)与辅助导轨(5)相连接；所述辅助导轨(5)和液压杆(4)固定装配在一起；所述钢支撑(2)与液压杆(4)和辅助导轨(5)活动连接在一起；所述激光测量定位装置设在在5、辅助导轨(5)上；所述机械臂基座(7)设在辅助导轨上；所述机械臂(8)一端设在机械臂基座(7)上，且所述机械臂(8)另一端与钢筋探测仪(9)连接；所述激光射线发射定位装置(11)与钢支撑(2)进行连接；所述二维码扫描仪(10)设置在辅助导轨(5)上，所述重量传感器(12)设置在拼装导轨(1)上，所述电磁起重机(13)安置在起重机防倾覆导轨(14)的上方，所述电磁起重机(13)带有遥控操作手柄，所述电磁起重机(13)上设有可360度转动的升降支柱(13-4)，所述升降支柱(13-4)与磁吸盘机械臂(13-3)连接，所述磁吸盘机械臂(13-3)与起重磁吸盘(13-1)连接，所述起重磁吸盘(13-1)上设有导电防滑橡胶垫(13-2)。

2.根据权利要求1所述的一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备，其特征在于：所述拼接导轨(1)通过螺栓连接调整拼接导轨(1)的拼装长度，且拼接导轨(1)安装位置即为墙板拼装位置。

3.根据权利要求1所述的一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备，其特征在于：所述液压杆(4)根据墙板的厚度将钢支撑(2)向拼接导轨(1)内外侧移动。

4.根据权利要求1所述的一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备，其特征在于：所述拼接导轨(1)与墙板通过安装在拼接导轨(1)上部的滑动轮(3)呈滑动连接,所述滑动轮(3)密布在导轨(1)上且轮面包覆有橡胶垫。

5.根据权利要求1所述的一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备，其特征在于：所述辅助导轨(5)上设有用于定位或对墙板拼接质量进行检查的辅助部件，且辅助导轨(5)与拼接导轨(1)完全平行，每一条边与拼接导轨(1)的间距也均相同。

6.根据权利要求1所述的一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备，其特征在于：所述激光测量定位装置(11)通过设在在辅助导轨(5)上与辅助导轨(5)呈移动连接。

7.根据权利要求1所述的一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备，其特征在于：所述钢筋探测仪(9)通过机械臂基座(7)与辅助导轨(5)呈移动连接。

8.根据权利要求1所述的一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备，其特征在于：所述钢支撑(2)为可伸缩式，且钢支撑的顶部设有激光射线发射定位装置(11)。

9.根据权利要求1所述的一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备，其特征在于：所述重量传感器(12)分别设置在每一段拼装导轨(1)上。

10.根据权利要求1所述的一种可质检和电磁起重精调的装配式构件高效预拼装设备，其特征在于：所述起重机防倾覆导轨(14)上设有不少于两台的电磁起重机(13)。