CN113334567B - 一种预制构件用钢筋绑扎定位装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种预制构件用钢筋绑扎定位装置，包括通过支撑件支撑的多个第一平行光发射组件，第一平行光发射组件能够分别朝第一方向发射白天能够在空气中显示光路轨迹的可视光束，每条可视光束在空间中的位置对应于待绑扎钢筋构件中的一根纵筋在空间中的位置；多个第一平行光发射组件沿垂直第一方向的距离能够调节，以使得多个可视光束在空间中的位置关系适配于待绑扎钢筋构件中多个纵筋的位置关系。本公开便于实现预制构件制作时，钢筋绑扎定位。

Description

一种预制构件用钢筋绑扎定位装置

技术领域

本公开属于混凝土构件加工技术领域，具体涉及一种预制构件用钢筋绑扎定位装置。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

与现场原位绑扎钢筋、浇筑混凝土结构不同，装配式混凝土预制构件的成型一般在固定的作业场地完成，养护至设计强度后运输至现场进行安装拼接。两个预制构件预留的锚固钢筋通过套筒进行连接，但由于主筋数量众多且多种直径，因此现场施工时，套筒与钢筋经常出现连接错位问题，导致套筒错位的主要原因一般是预制钢筋与套筒直径不匹配或施工定位不准确。

在发明人了解到的一种可视化钢筋绑扎加工辅助系统中，利用激光投影设备在钢筋加工绑扎作业区位置投影布筋图，工人按照地面上投影的钢筋线条及定位标注摆放各型号及方向的钢筋，然后进行绑扎，可以减少传统方式按照图纸在地上画线定位而所用的时间。

但上述技术方案中，激光投影至一个平面，仅最下层的纵筋以及箍筋能够相对准确的放对位置，对于三维结构的钢筋构件(例如钢筋笼)来说，远离投影面的上层钢筋之间的位置关系不便于准确调节。

发明新型内容

本公开的目的是提供一种预制构件用钢筋绑扎定位装置，能够至少解决上述技术问题之一。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供一种预制构件用钢筋绑扎定位装置，包括通过支撑件支撑的多个第一平行光发射组件，第一平行光发射组件能够分别朝第一方向发射白天能够在空气中显示光路轨迹的可视光束，每条可视光束在空间中的位置对应于待绑扎钢筋构件中的一根纵筋在空间中的位置。

多个第一平行光发射组件沿垂直第一方向的距离能够调节，以使得多个可视光束在空间中的位置关系适配于待绑扎钢筋构件中多个纵筋的位置关系。

作为进一步的改进，所述支撑件包括侧面设有开口的箱体，可视光束垂直于开口所在的侧面并能够从开口处射出。

作为进一步的改进，所述第一平行光发射组件包括透明板，透明板下端固定有平行光源发射器。

作为进一步的改进，箱体内腔设有水平的第一导轨，第一导轨的延伸方向与第一方向垂直，第一导轨外部设有能沿第一导轨滑动并固定的滑块，滑块与透明板连接，透明板能沿滑块竖向滑动并固定。

作为进一步的改进，箱体的开口为方形，开口的四条边线处分别设有第二平行光发射组件，第二平行光发射组件能够朝第一方向发射白天能够在空气中显示光路轨迹的可见的矩形光束，以确定预制构件中混凝土的边界。

作为进一步的改进，箱体在开口处设有能够竖向滑动的竖向推板，以及能够水平滑动的水平推板。开口左右两侧的箱体侧壁处分别设有一个水平推板，竖向推板安装于开口上侧的箱体侧壁处，以调节开口大小

作为进一步的改进，还包括多个第一辅助定位件，第一辅助定位件包括能够固定贴合在待绑扎纵筋外部的弧形管，弧形管为透明材质，弧形管的两端封堵，弧形管中填充有胶体。

作为进一步的改进，还包括多个第二辅助定位件，第二辅助定位件包括能够固定贴合在待绑扎箍筋外部的竖直管，竖直管为透明材质，竖直管的两端封堵，竖直管中填充有胶体。

以上一个或多个技术方案的有益效果：

采用多个第一平行光发射组件，并且第一平行光发射组件发射的可视光束在空间中可见，不需要光源投影到地面，可视光束所在的位置即为一个纵筋应放置的位置，多个可视光束在空间中组成三维结构，正好对应待绑扎钢筋构件的三维结构。多个第一平行光发射组件沿垂直第一方向距离能够调节的方式，使得本装置能够适配于不同尺寸及纵筋布设的待绑扎钢筋构件。

采用透明板及平行光源发射器来组成第一平行光发射器，透明板的透光特性使得第一平行光发射组件能够连接支撑件并调节自身位置的同时，相互之间不会阻碍可视光束的传递。

采用滑块能够沿第一导轨水平滑动，透明板能够沿滑块竖向滑动的方式，使得平行光源发射器能够在竖向平面的设定范围内，到达任意位置，便于独立调节任意一个平行光源发射器的位置，以适配不同规格的待绑扎钢筋构件。

采用在开口处设置水平推板及竖向推板的方式，便于调节开口的大小，使得开口的大小能够适配于预制构件中混凝土外轮廓的尺寸。在开口的尺寸适配于混凝土外轮廓尺寸的情况下，能够利用第二平行光发射组件来确定混凝土外轮廓在空间中的位置，进而根据混凝土的厚度来确定箍筋的位置。

采用第一辅助定位件，弧形管中的胶体能够增强可视光束的显影效果，当第一辅助定位件固定在待绑扎纵筋外部时，便于进一步提高纵筋的放置精度。

采用第二辅助定位件，竖直管中的胶体能够增强矩形光束的显影效果，当第二辅助定位件固定在待绑扎箍筋外部时，便于提高箍筋的放置精度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本公开实施例中整体结构主视方向示意图；

图2是本公开实施例中整体结构去除水平推板及竖向推板后的结构示意图；

图3是本公开实施例中整体结构俯视方向示意图；

图4是本公开实施例中箱体及第一导轨的俯视方向示意图；

图5是本公开实施例中第一平行光发射组件的结构示意图；

图6是本公开实施例中滑块及螺栓的结构示意图；

图7是本公开实施例中竖向推板的结构示意图；

图8是本公开实施例中水平推板的结构示意图；

图9是本公开实施例中第一辅助定位件的结构示意图；

图10是本公开实施例中第二辅助定位件的结构示意图；

图11是本公开实施例中可视光束与矩形光束在空间中分布的示意图；

图12是本公开实施例中第一辅助定位件与纵筋固定的示意图；

图13是本公开实施例中第二辅助定位件与箍筋固定时的示意图。

图中，1、竖向推板；101、第二平行光发射组件；2、第二导轨；201、第三刻度线；3、水平推板；301、第二平行光发射组件；4、第一平行光发射组件；401、透明板；402、平行光源发射器；5、滑块；501、螺栓；502、滑孔；503、锁紧螺栓；504、底板；505、平行板；7、箱体；8、第一导轨；9、第三导轨；901、第四刻度线；10、第一磁铁；11、中心弧线；12、混合溶液；13、弧形管；14、第五刻度线；15、竖直管；16、第二磁铁；17、矩形光束；18、可见光束；19、纵筋；20、箍筋。

具体实施方式

正如前述，现有激光投影到绑扎作业区平面，工人利用地面上投影的钢筋线条及定位标注实现钢筋辅助定位，为一种二维平面的定位，无法更好的适配于三维待绑扎钢筋构件。

为了解决该问题，本实施例提供一种预制构件用钢筋绑扎定位装置，如图1-图11所示，包括通过支撑件支撑的多个第一平行光发射组件4，第一平行光发射组件4能够分别朝第一方向发射白天能够在空气中显示光路轨迹的可视光束，每条可视光束在空间中的位置对应于待绑扎钢筋构件中的一根纵筋在空间中的位置。第一平行光发射组件4应发射平行光，便于形成横截面不变的可视光束。此处的第一方向根据本钢筋绑扎定位装置的放置位置确定，例如可以朝向正南或正北。

在设置多个第一平行光发射组件4的情况下，待绑扎区域的空间中形成多条相互平行的可视光束，每条可视光束对应于一根纵筋，在绑扎时，将纵筋放置在相应的可视光束处，使得二者的轴线完全或接近于重合，就能够保证多根纵筋之间的位置关系。

本实施例中的钢筋绑扎定位装置需要适应不同纵筋数量，纵筋之间距离不同的情况，因此多个第一平行光发射组件4沿垂直第一方向的距离能够调节，以使得多个可视光束在空间中的位置关系适配于待绑扎钢筋构件中多个纵筋的位置关系。

上述提及了第一平行光发射组件4发射可视光束，可以采用可视的激光发射组件，尤其是绿激光在白天环境下的可视性较好，但是需要注意的是，发射的可视光束应对人眼及皮肤无害，满足安全等级要求的激光。具体的，平行光发射组件也可以为发射其他类型可视光的设备，对于其设备类型及功率，此处不再赘述。

纵筋的横截面为圆形，本实施例中的可视光束可以适配的设置为圆形光束，另外一些实施例中，其横截面也可以为矩形或其他形状。

为了实现第一平行光发射组件4的支撑，本实施例中，支撑件包括侧面设有开口的箱体7，可视光束垂直于开口所在的侧面并能够从开口处射出。

此处的箱体7指的是，由六个侧面拼接形成的具有空心腔体的结构，因为待绑扎钢筋构件中的纵筋一般为水平布置，即在箱体7前后左右侧面中的至少一个设置开口，该开口用于射出可视光束。

另外一些实施例中，箱体7也可以完全替换成框架结构或者正六棱柱等其他结构形式，只要能够实现第一平行光发射组件4的支撑，并便于实现其位置调节即可。

在上述采用箱体7的情况下，所述第一平行光发射组件4包括透明板401，透明板401下端固定有平行光源发射器402，利用透明板实现平行光源发射器402与箱体7的连接。此处的透明板401可以采用透明玻璃也可以采用透明塑料或其他材质。

在采用箱体7及透明板401的情况下，为了实现平行光源发射器402在箱体7中的位置调节，在箱体7内腔设有水平的第一导轨8，第一导轨8的延伸方向与第一方向垂直，第一导轨8外部设有能沿第一导轨8滑动并固定的滑块5，滑块5与透明板401连接，透明板401能沿滑块5竖向滑动并固定。

第一导轨8的两端分别与箱体7的侧壁固定，第一导轨8上设置第一刻度线，以便于确定滑块与第一导轨的相对位置。在待绑扎钢筋构件中纵筋数量较多的情况下，第一导轨8为并排设置的多个，第一导轨8处于同一水平高度。在每个第一导轨8上安装多个所述滑块5，每个滑块5处滑动连接一个所述的透明板401。具体的，如图6所示，滑块5呈U形结构，在第一导轨8进入U形结构两个平行板505之间后，利用螺栓501穿过两个平行板505上的螺孔，通过拧紧螺栓501，能使得两个平行板505变形，夹紧在第一导轨8上，拧松螺母后，滑块5能够在第一导轨8上自由滑动。U形结构除了相互平行的两个平行板505之间，用于连接两个平行板505的板件为底板504，设置竖向且贯穿底板504的滑孔502，透明板401穿设在滑孔502中，底板504的侧壁处设置一个连通滑孔502的螺纹孔，在螺纹孔中设置锁紧螺栓503，通过拧紧锁紧螺栓503，实现透明板401与滑块5的固定。透明板上设置第二刻度线，以便于确定透明板与滑块的相对位置。

上述已经通过第一平行光发射组件4实现待绑扎钢筋构件中纵筋的定位，但是在预制构件中，需要纵筋和箍筋相互绑扎，以形成整体结构。因此，在绑扎中实现箍筋的定位有利于纵筋的精确定位。

本实施例通过开口的大小来表征预制构件的横截面外轮廓大小，进一步的为了调节开口的大小，箱体7在开口处设有能够竖向滑动的竖向推板1，以及能够水平滑动的水平推板3。开口左右两侧的箱体7侧壁处分别设有一个水平推板3，竖向推板1安装于开口上侧的箱体7侧壁处。所述竖向推板1上设有竖向的第二导轨2，第二导轨2与固定在箱体7中的第二滑块滑动连接，水平推板3上设有水平的第三导轨9，第三导轨9与固定在箱体7中的第三滑块滑动连接。第二导轨上设置第三刻度线，以便于确定竖向推板与箱体的相对位置。第三导轨上设置第四刻度线，以便于确定水平推板与箱体的相对位置。

在箱体7的侧壁上设置有相应的空槽用于插入水平推板3或者竖向推板1，使得水平推板3与竖向推板1能够伸入箱体7的内腔中。

在利用水平推板3及竖向推板1来调节开口，进而适配箍筋大小的情况下，在所述竖向推板1的下端、箱体7在开口下侧的箱体7侧壁处以及水平推板3靠近开口的一端分别安装有第二平行光发射组件，第二平行光发射组件能够沿第一方向发射白天能够在空气中显示光路轨迹的矩形光束。四道矩形光束对应于箍筋的四个边，箍筋的四条边的位置分别通过一道矩形光束定位。

如图示，在竖向推板下设置第二平行光发射组件101，水平推板侧边处设置第二平行光发射组件301。

类似于上述第一平行光发射组件4，第二平行光发射组件及矩形光束仅是发射的光束形状不同，其余结构设置可以参考上述第一平行光发射组件4。

上述提及利用第一平行光发射组件4来定位纵筋，利用第二平行光发射组件来定位箍筋的技术方案，如图11所示，多个可视光束及四个矩形光束围合形成立体结构，将纵筋及箍筋放置在相应位置然后完成绑扎，就能够实现纵筋及箍筋的准确定位。但是将箍筋及纵筋放置在相应位置后，不能够保证可视光束与纵筋完全同轴设置，箍筋的四条边与四个矩形光束的距离满足要求，有可能出现误差允许范围之外的偏移。

为了解决上述问题，本实施例中设置第一辅助定位件和第二辅助定位件。

第一辅助定位件包括能够固定贴合在待绑扎纵筋外部的弧形管13，弧形管13为透明材质，弧形管13的两端封堵，弧形管13中填充有胶体，弧形管13的外圆侧面标示有中心弧线11。可视光束在穿过弧形管13时，因为丁达尔效应，会呈现出比在常规空气环境中，更清晰的光束轨迹。可视光束为圆光束，在纵筋的两端分别固定一个第一辅助定位件，根据两点确定一条直线的原理，当可视光束的外圈均投射在同根纵筋的两个弧形管的中心弧线时，纵筋此时即为精确定位。

第二辅助定位件包括能够固定贴合在待绑扎箍筋外部的竖直管15，竖直管15为透明材质，竖直管15的两端封堵，竖直管15中填充有胶体。竖直管15中设置有第五刻度线14。矩形光束在穿过竖直管15时，因为丁达尔效应，会呈现出比在常规空气环境中，更清晰的光束轨迹。矩形光束与竖直管15中设定的刻度线基本重合时，箍筋与预制构件横截面的外轮廓之间的距离满足要求，此时箍筋放置位置基本准确。具体的，第二辅助定位件安装至箍筋上侧后通过矩形光束在竖直管中显示处光路轨迹，根据第五刻度线调整箍筋位置到达混凝土保护层厚度即可。

为了实现固定，在第一辅助定位件中，弧形管13的两端分别固定一个第一磁铁10，利用第一磁铁10的磁力吸附在纵筋上，来实现二者的固定。在第二辅助定位件中，竖向管的一端固定一个第二磁铁16，利用第二磁铁16的磁力吸附在纵筋上，实现二者的固定。

本实施例中，胶体为混合溶液12，可以采用水加少量牛奶，溶液内部微小颗粒的反射，既不影响平行光的穿透性，又可辅助光源在白天形成清晰光柱。

工作原理：将本装置放置在待绑扎钢筋区域的一侧，通过调节第一平行光发射组件4之间的相对位置，然后滑动并固定竖向推板1及水平推板3，以调节第二平行光发射组件之间相对位置。第一平行光发射组件4及第二平行光发射组件分别朝着第一方向发射可见的平行光，形成如图11的结构形式。

然后从待绑扎钢筋结构的一端开始，例如从最靠近箱体7的一侧开始绑扎，取一个箍筋，使得箍筋的四条边距离四条矩形光束设定距离，然后绑扎第一根纵筋，第一根纵筋与相应的可见光束重合，实现定位，然后依次完成当前箍筋处多根纵筋的绑扎。

然后沿着远离箱体7的方向，依次绑扎其余箍筋，每绑扎一个箍筋时，调整当前箍位置处，纵筋与可见光束的位置，保证纵筋在每一段箍筋处均与相应的可见光束重合。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种预制构件用钢筋绑扎定位装置，其特征在于，包括通过支撑件支撑的多个第一平行光发射组件，第一平行光发射组件能够朝第一方向发射白天能够在空气中显示光路轨迹的可视光束，每条可视光束在空间中的位置对应于待绑扎钢筋构件中一根纵筋在空间中的位置；

多个第一平行光发射组件沿垂直第一方向的距离能够调节，以使得可视光束在空间中的位置关系适配于待绑扎钢筋构件中纵筋的位置关系。

2.根据权利要求1所述的预制构件用钢筋绑扎定位装置，其特征在于，所述支撑件包括侧面开口的箱体，可视光束垂直于开口所在的侧面并能够从开口处射出。

3.根据权利要求1所述的预制构件用钢筋绑扎定位装置，其特征在于，所述第一平行光发射组件包括透明板，透明板下端固定有平行光源发射器。

4.根据权利要求3所述的预制构件用钢筋绑扎定位装置，其特征在于，箱体内腔设有水平且垂直第一方向的第一导轨，第一导轨外部设有能沿第一导轨滑动并固定的滑块，滑块与透明板连接，透明板能沿滑块竖向滑动并固定。

5.根据权利要求2所述的预制构件用钢筋绑扎定位装置，其特征在于，箱体的开口为方形，开口的四条边线处分别设有第二平行光发射组件，第二平行光发射组件能够朝第一方向发射白天能够在空气中显示光路轨迹的矩形光束。

6.根据权利要求5所述的预制构件用钢筋绑扎定位装置，其特征在于，箱体在开口处设有能够竖向滑动的竖向推板，以及能够水平滑动的水平推板，以调节开口大小。

7.根据权利要求6所述的预制构件用钢筋绑扎定位装置，其特征在于，开口左右两侧的箱体侧壁处分别设有一个水平推板，竖向推板安装于开口上侧的箱体侧壁处。

8.根据权利要求7所述的预制构件用钢筋绑扎定位装置，其特征在于，所述竖向推板及水平推板上分别设有导轨，箱体对应位置固定有适配导轨的滑块。

9.根据权利要求1所述的预制构件用钢筋绑扎定位装置，其特征在于，还包括多个第一辅助定位件，第一辅助定位件包括能够固定贴合在纵筋外部的、透明的弧形管，弧形管中填充有胶体。

10.根据权利要求5所述的预制构件用钢筋绑扎定位装置，其特征在于，还包括多个第二辅助定位件，第二辅助定位件包括能够固定贴合在待绑扎箍筋外部的竖直管，竖直管为透明材质，竖直管中填充有胶体。

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