CN113247823B - 一种钢结构安装全向自动调准机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢结构安装全向自动调准装置，所述自动调准机构包括；壳体，所述壳体包括外壳、底部固定板和上部固定板；传感装置，所述传感组件安装在钢构件上，用于感受钢构件的位置偏差；水平移动装置，所述水平移动装置安装在底部固定板上，所述水平移动装置包括调节组件和移动组件；顶升装置，所述顶升装置安装在上固定板上方，所述顶升装置包括联动组件和垂直运动组件，所述联动组件用于同时带动多个垂直运动组件运动；驱动装置，所述驱动装置安装在水平移动装置和顶升装置之间。本发明实现了钢梁、钢桁架、网架对接安装的自动调平，提高了钢结构对接安装的效率，降低了钢构件悬吊时间和型吊车的辅助时间，降低了安全风险。

Description

一种钢结构安装全向自动调准机构

技术领域

本发明涉及钢结构技术领域，尤其涉及一种钢结构安装全向自动调准机构。

背景技术

目前钢结构对接安装的效率不高，钢构件需要大型吊车起吊和长时间台吊在空中，对接部位需要工人长时间坐在钢构件上观察对接精度和发送移动方向的信号，下方人员用绳子拉住钢构件进行移动调校，一般调校耗时2～3个小时，危险系数大，时有发生吊车长时间起吊稳定性下降造成吊车倾倒的安全事故。

本发明的技术问题在于如何测定钢构件吊装粗平后的误差，测定范围能满足10cm的偏移量，调准结构如何在钢构件重压下实现水平、垂直方向的移动。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中以下缺点，对接部位需要工人长时间坐在钢构件上观察对接精度和发送移动方向的信号，下方人员用绳子拉住钢构件进行移动调校，一般调校耗时2～3个小时，危险系数大，时有发生吊车长时间起吊稳定性下降造成吊车倾倒的安全事故，而提出的一种钢结构安装全向自动调准机构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种钢结构安装全向自动调准机构，所述自动调准机构包括；

壳体，所述壳体包括外壳、底部固定板和上部固定板，所述底部固定板固定安装在外壳底部，所述上部固定板固定安装在外壳上部；

传感装置，所述传感装置安装在钢构件上，用于感受钢构件的位置偏差，所述传感装置包括红外线发射器和红外线感应器，所述红外线发射器和红外线感应器分别安装在两个不同的钢构件上，所述红外线发射器和红外线感应器上均固定安装有高强磁铁，所述红外线发射器还包括升降杆，所述升降杆上设置有刻度；

水平移动装置，所述水平移动装置安装在底部固定板上，所述水平移动装置包括调节组件和移动组件，所述调节组件用于改变移动组件在水平面上的运动状态；

顶升装置，所述顶升装置安装在上部固定板上方，所述顶升装置包括联动组件和垂直运动组件，四个所述垂直运动组件等距设置在联动组件侧边，所述联动组件用于同时带动多个垂直运动组件运动；

驱动装置，所述驱动装置安装在水平移动装置和顶升装置之间，所述驱动装置包括伺服电机和控制器，所述伺服电机上下端均为输出端，且上端用于驱动联动组件，下端用于驱动调节组件，所述控制器与伺服电机固定连接，且用于控制伺服电机的转动；

所述调节组件包括底盘齿轮、第一蜗杆、蜗杆固定件和电磁离合器，所述底盘齿轮固定连接在伺服电机底部的输出端上，两个所述第一蜗杆垂直设置，所述蜗杆固定件安装在两个第一蜗杆相交处，所述电磁离合器固定安装在两个第一蜗杆相互远离的一端。

所述移动组件包括水平滑动板、连接板和移动齿轮，所述连接板固定连接在两个水平滑动板之间，所述连接板中部固定套设在伺服电机底部输出端，两个所述水平滑动板位于调节组件两侧，所述移动齿轮固定连接在第一蜗杆相互远离的一端，所述底部固定板上开设有内凹齿痕，两个所述移动齿轮分别啮合连接在两处内凹齿痕内部。

优选的，所述联动组件包括锥盘、锥轮和传动杆，所述锥盘底部中心与伺服电机上部输出端固定连接，四个所述锥轮啮合连接在锥盘侧边，所述传动杆一端与锥轮侧边固定连接。

优选的，所述锥盘和锥轮之间夹角为90度，所述传动杆与上部固定板平行。

优选的，所述垂直运动组件包括第二蜗杆、转动柱、转动齿轮和钢立柱，所述第二蜗杆一端与传动杆一端固定连接，且另一端与上部固定板四角转动连接，所述转动柱垂直转动安装在上部固定板上，所述转动齿轮固定套设在转动柱上，且与第二蜗杆啮合连接，所述转动柱上端设置有螺纹，所述钢立柱底部设置有横齿，与转动柱顶部螺纹连接。

优选的，所述钢立柱顶部安装有顶板，所述顶板截面为H形，所述钢立柱顶部与顶板底部通过铰接件垂直铰接。

优选的，所述外壳上方开设有滑动口，所述钢立柱滑动设置在滑动口内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、提高钢结构安装的对接效率，降低吊车和人工的辅助调校时间。自动调准机构由误差测定传感装置、全向自动调准基座和手持显示控制终端构成。误差测定传感装置安装在对接的钢构件上，在吊装粗平后测定其误差，将须调校的误差数据传送至手持显示终端。全向自动调准机构外形为格构柱形式，方便与格构柱连接，内部有三层结构组成，下面一层为水平位移和连接机构，与格构柱等临时支撑结构进行可靠连接，中间为机构控制器和动力输出机结构，上面一层为垂直位移结构，负责钢结构的固定和垂直方向的调校；

2、实现了钢梁、钢桁架、网架对接安装的自动调平，提高了钢结构对接安装的效率，降低了钢构件悬吊时间和型吊车的辅助时间，降低了安全风险，对接部位不需要工人坐在钢构件上观察对接精度和发送移动方向的信号，无须下方人员用绳子拉住钢构件进行移动调校。

附图说明

图1为本发明提出的一种钢结构安装全向自动调准机构的正面结构立体图；

图2为本发明提出的一种钢结构安装全向自动调准机构的俯视结构立体图；

图3为本发明提出的一种钢结构安装全向自动调准机构的联动组件立体图；

图4为本发明提出的一种钢结构安装全向自动调准机构的调节组件立体图；

图5为本发明提出的一种钢结构安装全向自动调准机构的红外线发射器立体图；

图6为本发明提出的一种钢结构安装全向自动调准机构的红外线感应器立体图。

图中：1底部固定板、2上部固定板、3红外线发射器、4红外线感应器、5调节组件、51底盘齿轮、52第一蜗杆、53蜗杆固定件、54电磁离合器、6移动组件、61水平滑动板、62连接板、63移动齿轮、7联动组件、71锥盘、72锥轮、73传动杆、8垂直运动组件、81第二蜗杆、82转动柱、83转动齿轮、84钢立柱、9驱动装置、91伺服电机、10高强磁铁、11升降杆、12内凹齿痕、13顶板。

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。

参照图1-6，一种钢结构安装全向自动调准机构包括；

壳体，壳体包括外壳、底部固定板1和上部固定板2，底部固定板1固定安装在外壳底部，上部固定板2固定安装在外壳上部；

传感装置，传感装置安装在钢构件上，用于感受钢构件的位置偏差，传感装置包括红外线发射器3和红外线感应器4，红外线发射器3和红外线感应器4分别安装在两个不同的钢构件上，将红外线发射器3和红外线感应器4分别对正安装在须对接的钢构件表面，红外线感应器4是圆形热敏电阻盘，钢构件对接后，通过红外线感应其安装位置偏差，感应装置将数据通过蓝牙装置传送给控制端，红外线发射器3和红外线感应器4上均固定安装有高强磁铁10，红外线发射器3还包括升降杆11，升降杆11上设置有刻度，高强磁铁10用于将红外线发射器3和红外线感应器4固定在钢构件上；

水平移动装置，水平移动装置安装在底部固定板1上，水平移动装置包括调节组件5和移动组件6，调节组件5用于改变移动组件6在水平面上的运动状态；

顶升装置，顶升装置安装在上部固定板上方，顶升装置包括联动组件7和垂直运动组件8，四个垂直运动组件8等距设置在联动组件7侧边，联动组件7用于同时带动多个垂直运动组件8运动；

驱动装置9，驱动装置9安装在水平移动装置和顶升装置之间，驱动装置9包括伺服电机91和控制器，伺服电机91上下端均为输出端，且上端用于驱动联动组件7，下端用于驱动调节组件5，控制器与伺服电机91固定连接，且用于控制伺服电机91的转动；

调节组件5包括底盘齿轮51、第一蜗杆52、蜗杆固定件53和电磁离合器54，底盘齿轮51固定连接在伺服电机91底部的输出端上，两个第一蜗杆52垂直设置，蜗杆固定件53安装在两个第一蜗杆52相交处，电磁离合器54固定安装在两个第一蜗杆52相互远离的一端，当调准结构进行水平位移时，顶升装置上的电磁离合机全部断开，伺服电机91通过带动底盘齿轮51，带动两个第一蜗杆52转动；

移动组件6包括水平滑动板61、连接板62和移动齿轮63，连接板固定连接在两个水平滑动板61之间，连接板62中部固定套设在伺服电机91底部输出端，两个水平滑动板61位于调节组件5两侧，移动齿轮63固定连接在第一蜗杆52相互远离的一端，底部固定板1上开设有内凹齿痕12，两个移动齿轮63分别啮合连接在两处内凹齿痕12内部，单轮双杆的蜗轮螺杆组将动力传输给端部的移动齿轮63，底部固定板1上设置内凹的内凹齿痕12，从而带动调准机构的整体水平位移，第一蜗杆52上的电磁离合器54配合伺服电机91转轴的正反方向旋转，实现水平X\Y方向上的移动。

本发明由传感装置、手持控制终端、调准结构三部分构成，三部分通过蓝牙协议进行数据传递。传感装置用来测定钢构件初步对接后的误差，此误差就是调准结构的运动位移，通过蓝牙将数据传递给手持控制端。控制端可以做成独立装置，也可以以APP形式安装在手机端，通过蓝牙协议进行连接，控制端接收的误差数据自动生成调准结构的运动位移，可手动进行输入或修改，控制端将数据传递给调准结构控制器。调准机构外形为格构柱形式，方便与格构柱连接，内部有三层结构组成，下面一层为水平移动装置，与格构柱等临时支撑结构进行可靠连接，中间为驱动装置9，控制器负责与手持控制端进行数据传递，并向伺服电机91和电磁离合器54输出指令，上面一层为顶升装置，负责钢结构的固定和垂直方向的调校。

本实施例中优选的技术方案，联动组件7包括锥盘71、锥轮72和传动杆73，锥盘71底部中心与伺服电机91上部输出端固定连接，四个锥轮72啮合连接在锥盘71侧边，传动杆73一端与锥轮72侧边固定连接，当调准结构进行顶升时，水平移动装置中的电磁离合器54断开，伺服电机91的上端开始转动，带动锥盘71和锥轮72进行转动，锥盘71带动传动杆73转动，从而操作垂直运动组件8；

锥盘71和锥轮72之间夹角为90度，传动杆73与上部固定板平行；

垂直运动组件8包括第二蜗杆81、转动柱82、转动齿轮83和钢立柱84，第二蜗杆81一端与传动杆73一端固定连接，且另一端与上部固定板四角转动连接，转动柱82垂直转动安装在上部固定板上，转动齿轮83固定套设在转动柱82上，且与第二蜗杆81啮合连接，转动柱82上端设置有螺纹，钢立柱84底部设置有横齿，与转动柱82顶部螺纹连接，联动组件7通过一盘四轮的锥轮组，将动力同时传递给四角的垂直运动组件8，传力杆73布置两个固定支座，端部支座间安装电磁离合机，控制每个垂直运动组件8的运动。垂直运动组件8采用蜗轮螺杆的传动形式。

钢立柱84顶部安装有顶板13，顶板13截面为H形，钢立柱84顶部与顶板13底部通过铰接件垂直铰接，钢立柱84与转动柱82采用螺齿连接，与顶板13采用铰接，可实现钢柱的垂直位移；

外壳上方开设有滑动口，钢立柱84滑动设置在滑动口内部，用于限制钢立柱84的移动位置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种钢结构安装全向自动调准机构，其特征在于，所述自动调准机构包括；

壳体，所述壳体包括外壳、底部固定板（1）和上部固定板（2），所述底部固定板（1）固定安装在外壳底部，所述上部固定板（2）固定安装在外壳上部；

传感装置，所述传感装置安装在钢构件上，用于感受钢构件的位置偏差，所述传感装置包括红外线发射器（3）和红外线感应器（4），所述红外线发射器（3）和红外线感应器（4）分别安装在两个不同的钢构件上，所述红外线发射器（3）和红外线感应器（4）上均固定安装有高强磁铁（10），所述红外线发射器（3）还包括升降杆（11），所述升降杆（11）上设置有刻度；

水平移动装置，所述水平移动装置安装在底部固定板（1）上，所述水平移动装置包括调节组件（5）和移动组件（6），所述调节组件（5）用于改变移动组件（6）在水平面上的运动状态；

顶升装置，所述顶升装置安装在上部固定板上方，所述顶升装置包括联动组件（7）和垂直运动组件（8），四个所述垂直运动组件（8）等距设置在联动组件（7）侧边，所述联动组件（7）用于同时带动多个垂直运动组件（8）运动；

驱动装置（9），所述驱动装置（9）安装在水平移动装置和顶升装置之间，所述驱动装置（9）包括伺服电机（91）和控制器，所述伺服电机（91）上下端均为输出端，且上端用于驱动联动组件（7），下端用于驱动调节组件（5），所述控制器与伺服电机（91）固定连接，且用于控制伺服电机（91）的转动；

所述调节组件（5）包括底盘齿轮（51）、第一蜗杆（52）、蜗杆固定件（53）和电磁离合器（54），所述底盘齿轮（51）固定连接在伺服电机（91）底部的输出端上，两个所述第一蜗杆（52）垂直设置，所述蜗杆固定件（53）安装在两个第一蜗杆（52）相交处，所述电磁离合器（54）固定安装在两个第一蜗杆（52）相互远离的一端；

所述移动组件（6）包括水平滑动板（61）、连接板（62）和移动齿轮（63），所述连接板（62）固定连接在两个水平滑动板（61）之间，所述连接板（62）中部固定套设在伺服电机（91）底部输出端，两个所述水平滑动板（61）位于调节组件（5）两侧，所述移动齿轮（63）固定连接在第一蜗杆（52）相互远离的一端，所述底部固定板（1）上开设有内凹齿痕（12），两个所述移动齿轮（63）分别啮合连接在两处内凹齿痕（12）内部。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构安装全向自动调准机构，其特征在于，所述联动组件（7）包括锥盘（71）、锥轮（72）和传动杆（73），所述锥盘（71）底部中心与伺服电机（91）上部输出端固定连接，四个所述锥轮（72）啮合连接在锥盘（71）侧边，所述传动杆（73）一端与锥轮（72）侧边固定连接。

3.根据权利要求2 所述的一种钢结构安装全向自动调准机构，其特征在于，所述锥盘（71）和锥轮（72）之间夹角为90度，所述传动杆（73）与上部固定板（2）平行。

4.根据权利要求2 所述的一种钢结构安装全向自动调准机构，其特征在于，所述垂直运动组件（8）包括第二蜗杆（81）、转动柱（82）、转动齿轮（83）和钢立柱（84），所述第二蜗杆（81）一端与传动杆（73）一端固定连接，且另一端与上部固定板（2）四角转动连接，所述转动柱（82）垂直转动安装在上部固定板（2）上，所述转动齿轮（83）固定套设在转动柱（82）上，且与第二蜗杆（81）啮合连接，所述转动柱（82）上端设置有螺纹，所述钢立柱（84）底部设置有横齿，与转动柱（82）顶部螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的一种钢结构安装全向自动调准机构，其特征在于，所述钢立柱（84）顶部安装有顶板（13），所述顶板（13）截面为H形，所述钢立柱（84）顶部与顶板（13）底部通过铰接件垂直铰接。

6.根据权利要求4所述的一种钢结构安装全向自动调准机构，其特征在于，所述外壳上方开设有滑动口，所述钢立柱（84）滑动设置在滑动口内部。

Images