CN114856206A

CN114856206A - 钢筋绑扎装置

Info

Publication number: CN114856206A
Application number: CN202210215323.7A
Authority: CN
Inventors: 王淑嫱; 于金平; 王曾嘉玉; 张熙
Original assignee: Hubei University of Technology
Current assignee: Hubei University of Technology
Priority date: 2022-03-07
Filing date: 2022-03-07
Publication date: 2022-08-05

Abstract

本申请公开了钢筋绑扎装置。该钢筋绑扎装置，在实施钢筋绑扎作业时，首先将待绑扎钢筋放置在承料平台上。接着，将绑扎作业用材绑扎筋材装入绑扎机构。再通过第一滑轨、第二滑轨和支架分别实现了绑扎机构沿着第一方向、第二方向和第三方向的位置调节，以使绑扎机构能够达到绑扎作业的指定区域。视觉检测组件的配置，能够根据待绑扎钢筋的当前状况确定针对于所述待绑扎钢筋的绑扎筋材信息；测距识别组件的配置，能够采集待绑扎钢筋之间的筋间距信息。依赖于所获得的该绑扎筋材信息和筋间距信息，才使绑扎组件得以执行准确的绑扎动作。由此提高了绑扎作业的效率和绑扎质量。

Description

钢筋绑扎装置

技术领域

本申请涉及建筑施工设备的技术领域，尤其涉及钢筋绑扎装置。

背景技术

在建筑工程领域中，钢筋工程工作量大，质量要求较高。尤其是在钢筋绑扎过程中。

相关技术中，钢筋绑扎通常为人工手动作业，其施工时间较长且整体预期效果无法保证，同时建筑施工人员也无法直接判断钢筋间距是否符合规范要求。因此，亟需发明一种钢筋绑扎装置，将智能化与自动化结合，以减少人工作业强度，提升工作效率与质量，建筑结构安全也有了更好的保证。

发明内容

有鉴于此，本申请提供钢筋绑扎装置，能够自动化地实现钢筋绑扎作业，提升了施工效率和施工质量。

一种钢筋绑扎装置，包括：

一承料平台，用以承载待绑扎钢筋，所述承料平台上安装有第一滑轨、第二滑轨；

所述第一滑轨，用以供支架滑动；

所述支架，具有伸缩杆，所述第二滑轨安装在所述伸缩杆上以使所述第二滑轨能够通过伸缩杆的伸缩实现升降；

一绑扎机构，可运动地安装在所述第二滑轨上，所述绑扎机构具有一绑扎组件、一视觉检测组件和一测距识别组件；其中，所述视觉检测组件用以根据待绑扎钢筋的当前状况确定针对于所述待绑扎钢筋的绑扎筋材信息，所述测距识别组件用以采集待绑扎钢筋之间的筋间距信息，所述绑扎组件用以根据所述绑扎筋材信息和筋间距信息对待绑扎钢筋执行绑扎动作。

可选地，所述视觉检测组件包括用以采集关于所述待绑扎钢筋的当前状况的实时图像的相机，用以对所述实时图像进行图像比对并得出所述绑扎筋材的控制器。

可选地，所述测距识别组件包括用以所述筋间距的激光测距传感器。

可选地，所述测距识别组件还包括将所述筋间距呈现的显示模块。

可选地，所述相机为工业CDD相机。

可选地，所述绑扎机构还包括用以驱动所述绑扎组件进行旋转的旋转驱动组件。

可选地，所述绑扎机构还包括用以驱动所述绑扎组件进行直线往复运动的伸缩驱动组件。

可选地，所述承载平台上还安装有用以对绑扎筋材进行分类承载的分类槽。

可选地，所述所述承载平台上还安装有用以将所述绑扎筋材从分类槽输运至所述绑扎组件的输送带。

以上提供钢筋绑扎装置，在实施钢筋绑扎作业时，首先将待绑扎钢筋钢筋绑扎放置在承料平台上。接着，将绑扎作业用材绑扎筋材装入绑扎机构。再通过第一滑轨、第二滑轨和支架分别实现了绑扎机构沿着第一方向、第二方向和第三方向的位置调节，以使绑扎机构能够达到绑扎作业的指定区域。视觉检测组件的配置，能够根据待绑扎钢筋的当前状况确定针对于所述待绑扎钢筋的绑扎筋材信息；测距识别组件的配置，能够采集待绑扎钢筋之间的筋间距信息。依赖于所获得的该绑扎筋材信息和筋间距信息，才使绑扎组件得以执行准确的绑扎动作。由此提高了绑扎作业的效率和绑扎质量。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供钢筋绑扎装置的整体结构图。

图2为本申请实施例提供钢筋绑扎装置的俯视图。

图3为本申请实施例提供绑扎机构的结构示意图。

图4为本申请实施例提供旋转驱动组件的结构图。

图5为本申请实施例提供伸缩驱动组件的结构图。

图6为本申请实施例提供绑扎组件的结构图。

其中，图中元件标识如下：

1-承料平台；11-分类槽；12-输送带；2-待绑扎钢筋；31-第一滑轨；32-第二滑轨；4-支架；41-套管；42-伸缩杆；5-绑扎机构；51-旋转驱动组件；511-旋转平台；512-齿轮；513-旋转支承构件；514-电机；52-伸缩驱动组件；521-伸缩杆；522-气缸；53-视觉检测组件；54-测距识别组件；55-绑扎组件；551-储丝件；552-出丝件；553-绑扎件；56-绑扎机构；6-绑扎筋材。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在介绍本申请的技术方案之前，有必要阐述下本申请的发明创造的创立背景。

已为普遍存在的的是，相关技术中，钢筋绑扎作业通常为人工手动作业，其施工时间较长且整体预期效果无法保证，同时建筑施工人员也无法直接判断钢筋间距是否符合规范要求，对于钢筋间距无法甄别下对某些待绑扎钢筋2区域实施了绑扎，出现了绑扎异常。

基于上述发明人创造性地意识钢筋绑扎作业的效率低且质量不高的问题，本发明人提出了钢筋绑扎装置，在实施钢筋绑扎作业时，首先将待绑扎钢筋2放置在承料平台1上。接着，将绑扎作业用材绑扎筋材6装入绑扎机构56。再通过第一滑轨31、第二滑轨32和支架分别实现了绑扎机构56沿着第一方向、第二方向和第三方向的位置调节，以使绑扎机构56能够达到绑扎作业的指定区域。视觉检测组件53的配置，能够根据待绑扎钢筋2的当前状况确定针对于所述待绑扎钢筋2的绑扎筋材6信息；测距识别组件54的配置，能够采集待绑扎钢筋2之间的筋间距信息。依赖于所获得的该绑扎筋材6信息和筋间距信息，才使绑扎组件55得以执行准确的绑扎动作，避免了因筋间距信息异常带来的无效绑扎，进而消除无效绑扎带来的施工效率降低。同时，避免了因绑扎筋材6信息异常带来的绑扎异常，提高了绑扎准确性。由此提高了绑扎作业的效率和绑扎质量。由此，创立了本发明创造。

参考图1、图2，本申请实施例提供包括：

一承料平台1，用以承载待绑扎钢筋2，上述承料平台1上安装有第一滑轨31、第二滑轨32；

上述第一滑轨31，用以供支架滑动；

上述支架，具有伸缩杆，上述第二滑轨32安装在上述伸缩杆上以使上述第二滑轨32能够通过伸缩杆的伸缩实现升降；

一绑扎机构56，可运动地安装在上述第二滑轨32上，上述绑扎机构56具有一绑扎组件55、一视觉检测组件53和一测距识别组件54；其中，上述视觉检测组件53用以根据待绑扎钢筋2的当前状况确定针对于上述待绑扎钢筋2的绑扎筋材6信息，上述测距识别组件54用以采集待绑扎钢筋2之间的筋间距信息，上述绑扎组件55用以根据上述绑扎筋材6信息和筋间距信息对待绑扎钢筋2执行绑扎动作。

这里，术语“待绑扎钢筋2的当前状况”包括但不限于待绑扎钢筋2的当前分布状况形式、待绑扎钢筋2的尺寸、型号和螺纹形状等。

术语“绑扎筋材6信息”包括但不限于绑扎筋材6的种类信息、绑扎筋材6对应的绑扎所用绑扎构件种类或连接节点或特殊开口处等内容。

术语“筋间距信息”包括但不限于待绑扎钢筋2中相邻位置钢筋之间的间距值，该间距实际包涵横向间距和纵向间距，在待绑扎钢筋2呈现横纵排布的情形下。

表述“根据上述绑扎筋材6信息执行绑扎动作”，容易理解的是，确定在待绑扎钢筋2的某指定节点(即待绑扎钢筋2的某个交叉点，即某根横向待绑扎钢筋2、某根纵向待绑扎钢筋2相交的一个位置)采用对应的绑扎筋材6。

表述“筋间距信息”，容易理解的是，判断待绑扎钢筋2的当前间距信息是否符合预定间距信息，例如某指定节点周围的当前间距是否与标准设计的间距相一致，如出现不一致，则说明当前间距信息有异常，则该节点无需进行绑扎作业。等待工作人员对该异常间距对应节点进行位置校正后，才实施绑扎作业。

已为所属领域技术人员非常容易想到的是，上述绑扎组件55根据上述绑扎筋材6信息和筋间距信息对待绑扎钢筋2执行绑扎动作，隐含表明了绑扎组件55具有对绑扎筋材6信息和筋间距信息进行判断的动作并依据该判断动作确定最终绑扎动作，这可通过绑扎控制器来实行。绑扎控制器既可以布设在绑扎组件55内，也可以单独布设。绑扎控制器包括但不限于MCU、单片机等形式。

在一个典型的实施方案中，视觉检测组件53包括用以采集关于所述待绑扎钢筋2的当前状况的实时图像的相机，用以对所述实时图像进行图像比对并得出所述绑扎筋材6的控制器。

这样，控制器通过将所采集到的实时图像与预置的标准图像进行比对，从而得到待绑扎区域对应的绑扎筋材6。例如，标准图像内反映绑扎筋材6信息与待绑扎钢筋2信息之间对应关系，控制器只需要确定实时图像最为接近的标准图像，即可从标准图像中抽提出该对应关系，进而获得绑扎筋材6信息。

这里，图像比对的技术属于已知技术，再次不再赘述。应当能想到的是，本申请中可设置图像比对的重要抽提特征，如待绑扎钢筋2的当前分布状况形式或者待绑扎钢筋2的螺纹形状等，分布状况可以是网状分布或环形分布等。

上述相机可以为工业CDD相机，或者其它种类相机等。

在一个典型的实施方案中，测距识别组件54包括用以上述筋间距的激光测距传感器。通过激光测距传感器的激光测距，便能准确获得当前的筋间距。

激光测距传感器的测距原理属于公知技术，例如由激光二极管对准临近钢筋发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射，部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上，记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，进行钢筋间距的测定，在次略述。

参考图6，绑扎组件55的具体结构，可以采用包括储丝件551、出丝件552和绑扎件553的常见形式，储丝件551用以容纳绑扎筋材6(以筋材段的形式)；出丝件552用以将储丝件551内容纳的绑扎筋材6排出；绑扎件553用以使绑扎筋材6进行折弯，其可以是如CN102287056A、CN101382013A形式的绑扎钳。

鉴于CN107587721A、CN107605163A中已经披露了具有该类似结构的绑扎组件55，本申请完全可参照这些相关技术来实施，在此不再赘述。当然其它相关技术中非具有储丝件551、出丝件552和绑扎件553的也可实施本申请。

参考图3，在一个典型的实施方案中，绑扎机构56还包括用以驱动所述绑扎组件55进行旋转的旋转驱动组件，这样可以调节绑扎组件55的旋转姿态。

参考图4，可示范地，旋转驱动组件可以包括旋转平台511、传动齿轮512、旋转支承构件513和电动机514。电机514传动连接齿轮512，旋转支承构件513上可转动地安装有旋转齿轮，旋转齿轮啮合传动齿轮512，旋转齿轮同轴固接有绑扎组件55并且固接于旋转支承构件513上。这样，当电机514工作时，绑扎组件55被带动转动。

参考图3，在一个典型的实施方案中，绑扎机构56还包括用以驱动所述绑扎组件55进行直线往复运动的伸缩驱动组件，这样可以调节绑扎组件55的平移位置。

参考图5，可示范地，伸缩驱动组件包括伸缩杆521和气缸522。气缸伸缩驱动组件伸缩杆521进行伸缩，应当容易想到的是，气缸522的动力推杆固接伸缩杆521构成伸缩杆521的伸缩段，其中伸缩段至少有二段。

再次参考图1，承载平台上还安装有用以对绑扎筋材6进行分类承载的分类槽11。这样，在使用时，绑扎筋材6按照诸如种类、尺寸进行分类容纳，从而便于对分类后的绑扎筋材6装入绑扎组件55。

再次参考图1，承载平台上还安装有用以将所述绑扎筋材6从分类槽11输运至所述绑扎组件55的输送带12。

这样，通过输送带12的配备，分类槽11内分类后的绑扎筋材6，可以直接输运至绑扎组件55，进而便于绑扎组件55根据待绑扎钢筋2的作用需要选择目标绑扎筋材6。

应当能想到的是，在实际操作时，绑扎组件55内的绑扎筋材6存量即将消耗完后，可使绑扎组件55滑动至初始位置即输送带12对接的位置。可在输送带12下面设置可伸缩的支撑架，即可根据绑扎组件55竖直位置调整高度位置，以确保输送带12能够与绑扎组件55上料的位置对齐。针对从输送带12输出的绑扎筋材6，可采用人工方式辅助对接到绑扎组件55的上料处。

分类槽11可以沿如图1所示的上下方向布设，输送带12的输运朝向可沿如图1所示的左右方向。为了便于分类槽11、输送带12的二者衔接，可在弧形的传送带对接分类槽11、输送带12。

为了方便分类槽11向输送带12的输运衔接，分类槽11内可配置常见的输运件。

前文第一滑轨31实现绑扎机构56的第一方向位置，第二滑轨32实现绑扎机构56的第二方向位置，支架分别实现了绑扎机构56的升降。此处，第一方向可以是纵向、第二方向可以是横向等。

至于，第一滑轨31、第二滑轨32以及支架在第一滑轨31内滑动的具体实现结构是容易被想到的，再次不再赘述。

待绑扎钢筋2可以布局在由一滑轨、第二滑轨32所围成的承料平台1的区域内。

至于支架的伸缩杆的结构，可以包括套接的套管41和伸缩管42，伸缩管42可自由活动地套在套管41内。第二滑轨32可固设在伸缩管42上。当然为了驱动伸缩管42在套管41内的活动，可以配置电动推杆传动连接伸缩管42。

上述第二滑轨32的主体可以是平直的，当然还可包括弧形轨道连接该平直轨道，以满足像绑扎钢筋有洞口开口处位置进行洞口绑扎的需要。

现在针对一个常见的实施方案中，来阐述本申请钢筋绑扎装置的绑扎作业的具体操作过程。当应当注意的是，此常见的实施方案不可作为理解本申请所声称所要解决技术问题的必要性特征认定的依据，其仅仅是示范而已。

S1：首先，将待绑扎钢筋2放置承料平台1上，根据待绑扎钢筋2的型号需求，如不同钢筋的尺寸和螺纹形状，进行绑扎筋材6的种类选择，将筛选后的不同种类绑扎筋材6放置钢筋分类槽11中，以备使用。

S2：启动装置，定位位置。根据所需待绑扎钢筋2的高度位置，沿着两侧第一滑轨31平移至其相对位置，随之启动支架套管41内的伸缩杆42，将绑扎机构56升至所需高度位置，定位到待绑扎钢筋2的上方。

S3：绑扎机构56启动，绑扎钢筋。首先，启动绑扎机构56，沿着第二滑轨32进行移动，通过伸缩机构52由气缸522带动伸缩杆521与旋转机构51中齿轮512带动旋转平台511进行调节至其合适角度位置，视觉检测组件53启动，视觉检测组件53中工业CCD相机将采集到的待绑扎钢筋2表面图像实时传送至控制器中，控制器内预存多个钢筋标准图像，首先识别该待绑扎钢筋2的分布状况形式，为网状分布或环形分布等，然后分析待绑扎钢筋2是否为不同构件连接节点处或有特殊开口处等，其次将待绑扎钢筋2的表面图像和标准图像中钢筋十字中图像进行比对，若比对成功，将根据不同的绑扎筋材6种类的需求，选用不同的出丝件552，进行绑扎钢筋，分类槽11通过槽形的输送带12进行钢筋补给。

S4：检测待绑扎钢筋2的筋间距。绑扎机构56通过测距识别机构54中激光测距传感器进行检测，激光测距传感器由激光二极管对准临近钢筋发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射，部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上，记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，进行钢筋间距的测定，同时将钢筋间距在显示屏中显示，并将检测不合格的筋间距传输到施工人员移动终端中，以备查看。

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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种钢筋绑扎装置，其特征在于，包括：

所述第一滑轨，用以供支架滑动；

2.根据权利要求1所述钢筋绑扎装置，其特征在于，所述视觉检测组件包括用以采集关于所述待绑扎钢筋的当前状况的实时图像的相机，用以对所述实时图像进行图像比对并得出所述绑扎筋材的控制器。

3.根据权利要求1所述钢筋绑扎装置，其特征在于，所述测距识别组件包括用以所述筋间距的激光测距传感器。

4.根据权利要求3所述钢筋绑扎装置，其特征在于，所述测距识别组件还包括将所述筋间距呈现的显示模块。

5.根据权利要求2所述钢筋绑扎装置，其特征在于，所述相机为工业CDD相机。

6.根据权利要求1所述钢筋绑扎装置，其特征在于，所述绑扎机构还包括用以驱动所述绑扎组件进行旋转的旋转驱动组件。

7.根据权利要求1所述钢筋绑扎装置，其特征在于，所述绑扎机构还包括用以驱动所述绑扎组件进行直线往复运动的伸缩驱动组件。

8.根据权利要求1所述钢筋绑扎装置，其特征在于，所述承载平台上还安装有用以对绑扎筋材进行分类承载的分类槽。

9.根据权利要求8所述钢筋绑扎装置，其特征在于，所述所述承载平台上还安装有用以将所述绑扎筋材从分类槽输运至所述绑扎组件的输送带。