CN114873426A - 一种无人抓取节段梁吊具及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人抓取节段梁吊具及其施工方法，包括：吊装梁；分配梁，其平行设置在吊装梁的正下方；多个横移机构，其间隔设置在分配梁的底部，任一横移机构沿分配梁的长度方向滑动；多个纵移机构，其间隔设置在对应的横移机构上，任一纵移机构沿分配梁的宽度方向滑动；多个挂锁吊杆，其分别与多个纵移机构连接，任一挂锁吊杆用于自动锁紧节段梁吊孔；多组辅助对位装置，其接触轮从两侧向内压紧节段梁侧壁。本发明通过分配梁和多点吊装结构配合保证了吊装稳定性，通过横移、纵移机构与辅助对位装置配合实现挂锁吊杆与节段梁吊孔的快速对位调节，挂锁吊杆能够与节段梁自动锁紧或解锁，大幅度减少了人工作业量，提高了吊装效率和吊装质量。

Description

一种无人抓取节段梁吊具及其施工方法

技术领域

本发明涉及节段梁起重搬运技术领域。更具体地说，本发明涉及一种无人抓取节段梁吊具及其施工方法。

背景技术

在混凝土节段梁预制拼装施工中，节段梁吊孔的位置受多种因素影响，分布差异性较大，因此，传统节段梁吊装方法中通常采用带人力驱动滑移式吊杆的吊具，其中吊杆一般为精轧螺纹钢筋端部安装端头锚固件的结构形式，上述吊具在使用时需要施工人员手动调节吊杆之间的距离以适应节段梁吊孔之间的距离，调节过程需要多人辅助且不能一次性调节到位；需要施工人员站在节段梁顶面推动节段梁吊具，辅助对位使吊杆进入吊孔；需要施工人员进入节段梁内腔安装精轧螺纹钢筋的端头锚固件和楔形垫板以形成稳定的受力面。因而，在节段梁吊装过程中，施工人员需要反复多次进出节段梁内腔进行辅助定位、安装和拆卸等工作，费时费力。

同时，传统的节段梁吊装一般采用四吊杆吊具，也就是四点吊装，依据三点确定一个面的原理四点吊装只有一次静不定问题，在节段梁吊装前若在吊杆上添加适当的预紧力或者采用分配梁的方式则可以避免由于节段梁吊具和节段梁本体形变产生的“虚杆”现象，因此四点吊装具有较好的受力均匀性和稳定性，应用较多。但对于较大吨位和较长宽幅的节段梁，采用四点吊装时每个受力点局部负载较大，支撑刚度较小，起吊时会使节段梁产生较大的挠度，吊装过程中很容易引起节段梁本体结构不同程度的损伤。

另外，传统的节段梁从预制梁场到施工现场再到指定节段的安装位置，需要经过多次中转和堆放，也就意味着节段梁从生产到使用的过程中需要经历反复多次的吊装，存在吊装作业过程繁琐、所需施工人员数量多、人工成本过高、吊装周期长、全过程作业工期长、本体结构易损伤、安全风险较高等问题。

为解决上述问题，需要设计一种无人抓取节段梁吊具及其施工方法，减少节段梁吊装所需施工人员数量，同时提高吊装效率和吊装质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人抓取节段梁吊具及其施工方法，通过分配梁和多点吊装结构配合保证了支撑强度和吊装稳定性，通过横移机构、纵移机构与辅助对位装置配合实现挂锁吊杆在水平方向上与节段梁吊孔的快速对位调节，同时，挂锁吊杆能够与节段梁自动锁紧或解锁，大幅度减少了人工作业量和作业强度，提高了吊装效率和吊装质量。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种无人抓取节段梁吊具，包括：

吊装梁，其顶部与起重设备可拆卸连接；

分配梁，其平行设置在所述吊装梁的正下方并与其可拆卸连接；

多个横移机构，其沿长度方向间隔设置在所述分配梁的底部，任一横移机构通过第二滑移机构沿所述分配梁的长度方向滑动；

多组纵移机构，其与所述多个横移机构一一对应，任一组纵移机构包括多个纵移机构，其沿宽度方向间隔设置在对应的横移机构上，任一纵移机构通过第三滑移机构沿所述分配梁的宽度方向滑动；

多组挂锁吊杆，其与所述多组纵移机构一一对应，任一组挂锁吊杆包括多个挂锁吊杆，其分别与对应组的多个纵移机构连接，任一挂锁吊杆竖直设置并用于自动锁紧节段梁吊孔；

多组辅助对位装置，其沿所述分配梁的长度方向间隔设置，任一组辅助对位装置包括两个辅助对位装置，其对称设置在所述分配梁的两侧，任一辅助对位装置包括多轴串联机械臂，其固定端与所述分配梁的侧壁铰接；接触轮，其设置在所述多轴串联机械臂的自由端并设置为用于压紧节段梁的侧壁。

优选的是，所述无人抓取节段梁吊具，还包括多个吊挂梁，其沿长度方向间隔设置在所述吊装梁上，任一吊挂梁包括两个挂肩一，其对称设置在所述吊装梁的顶部两侧；吊挂主梁，其为门字形结构，所述吊挂主梁的水平部架设在所述两个挂肩一的顶部并与其滑动连接，竖直部的底端向内延伸并卡设在同侧的挂肩一的底部；第一滑移机构，其设置为用于驱动所述吊挂主梁沿所述吊装梁的长度方向移动；两个挂肩二，其分别设置在所述吊挂主梁的两个竖直部的底端，任一挂肩二的顶面与同侧的挂肩一的底面贴合并滑动连接；吊挂接头，其设置在所述吊挂主梁的顶部。

优选的是，所述无人抓取节段梁吊具，所述分配梁通过插销装置与所述吊装梁可拆卸连接，所述插销装置包括多个插销孔，其沿长度方向间隔设置在所述吊装梁上，任一插销孔沿宽度方向贯穿所述吊装梁；多组插销板，其与所述多个插销孔一一对应，任一组插销板包括两个插销板，其位于对应的插销孔的两端并固定在所述分配梁的两侧；多个插拔销轴，其与所述多个插销孔一一对应，任一插拔销轴穿过对应的插销孔，所述插拔销轴的两端分别与对应的两个插销板连接。

优选的是，所述无人抓取节段梁吊具，所述横移机构包括两个挂肩三，其对称设置在所述分配梁的底部两侧；横移梁，其沿所述分配梁的宽度方向设置在其下方；两组挂箱，其对称设置在所述横移梁的两端，任一组挂箱包括多个挂箱，其间隔固定在所述横移梁顶部，任一挂箱挂设在同侧的挂肩三上并与其滑动连接；

所述第二滑移机构包括横移丝杠，其沿所述分配梁的长度方向设置在其底部，所述横移丝杠穿过所述横移梁并与其螺纹连接；横移电机，其设置为用于驱动所述横移丝杠沿其轴向旋转。

优选的是，所述无人抓取节段梁吊具，所述横移梁上设有多个导向槽，其与对应组的多个纵移机构一一对应，任一导向槽沿所述横移梁的长度方向设置并沿竖向贯穿所述横移梁；

所述纵移机构包括纵移基座，其卡设在对应的导向槽顶部并与其滑动连接，所述挂锁吊杆的一端与所述纵移基座连接，另一端竖直穿过所述导向槽并向下延伸；

所述第三滑移机构包括纵移推杆，其设置在所述横移梁上，所述纵移推杆设置为用于驱动所述纵移基座沿所述导向槽的长度方向移动。

优选的是，所述无人抓取节段梁吊具，还包括多组旋升机构，其与所述多组纵移机构一一对应，任一组旋升机构包括多个旋升机构，其与对应组的多个纵移机构一一对应，任一旋升机构包括套筒，其设置在对应的纵移机构的纵移基座上并与其转动连接，所述套筒套设在所述挂锁吊杆上并与其螺纹连接；旋升驱动装置，其设置为用于驱动所述套筒沿其轴向旋转；限位卡座，其套设在所述套筒外侧并固定在所述纵移基座的顶部，所述限位卡座通过卡肩与所述挂锁吊杆上的卡槽卡接并沿竖直方向与其滑动连接。

优选的是，所述无人抓取节段梁吊具，所述挂锁吊杆包括：

拉杆，其为竖直设置的中空结构，其上部内套在所述套筒中且顶端穿出所述套筒；

穿孔端头，其与所述拉杆的底部连接且内部竖直设有与所述拉杆内部连通的穿孔，所述穿孔端头的下部竖直设有挂锁槽，所述挂锁槽沿侧向贯穿所述穿孔端头并与所述穿孔连通；

偏心挂锁，其设置在所述挂锁槽内并通过承重轴与所述穿孔端头铰接；

主动拉线机构，其包括拉线基座，其固定在所述拉杆的顶端，所述拉线基座上设有拉线槽；拉线板，其设置在所述拉线槽内并与其滑动连接；拉线驱动装置，其设置为用于驱动所述拉线板沿所述拉线槽的长度方向移动；上部拉线，其一端固定在所述拉线板上，另一端向下依次穿过所述拉杆、所述穿孔并穿入所述挂锁槽与所述偏心挂锁的中部连接；

被动拉线机构，其包括重力锤，其位于所述穿孔端头的下方；下部拉线，其一端与所述偏心挂锁的底部连接，另一端向下穿过所述穿孔端头下部的穿孔并与所述重力锤固定连接；

其中，当所述拉线板处于初始位置时，所述偏心挂锁与所述挂锁槽重合，所述偏心挂锁的横截面长度小于节段梁吊孔的直径，所述偏心挂锁处于闭合状态；当所述拉线驱动装置驱动所述拉线板移动至指定位置时，所述偏心挂锁转动至与所述挂锁槽垂直，所述偏心挂锁的横截面长度大于节段梁吊孔的直径，所述偏心挂锁处于打开状态。

优选的是，所述无人抓取节段梁吊具，还包括感知系统，其包括对位视觉单元，其设置为用于检测所述穿孔端头相对节段梁吊孔的水平位置和高度位置；挂锁视觉单元，其设置为用于检测所述偏心挂锁的位置状态。

本发明还提供了一种无人抓取节段梁吊具的施工方法，包括：

S1、由起重设备将所述无人抓取节段梁吊具移动至待吊节段梁的上方；

S2、根据节段梁吊孔在待吊节段梁上的横向和纵向分布情况，调节多个横移机构和多组纵移机构的位置，使多个挂锁吊杆与多个节段梁吊孔一一对应，然后调节多组旋升机构，将所述多个挂锁吊杆下放至低位；

S3、使用起重设备继续下放所述无人抓取节段梁吊具，当对位视觉单元检测到穿孔端头下放至指定高度后，多组辅助对位装置联合动作，接触轮从两侧向内压紧待吊节段梁的侧壁，调节所述分配梁在水平面上的角度至与待吊节段梁平行；

S4、保持所述接触轮与待吊节段梁压紧，驱动所述多组辅助对位装置使所述分配梁纵向平移，然后驱动所述多个横移机构使所述多个挂锁吊杆整体横向平移，使任一挂锁吊杆的穿孔端头对准对应的节段梁吊孔；

S5、继续下放所述无人抓取节段梁吊具，当对位视觉单元检测到所述穿孔端头伸入节段梁吊孔指定高度后，驱动所述多组辅助对位装置复位；

S6、继续下放所述无人抓取节段梁吊具至设定位置，驱动主动拉线机构动作，使偏心挂锁由闭合状态转换为打开状态，并使用挂锁视觉单元检测所述偏心挂锁是否打开到位；

S7、调节所述多组旋升机构，将所述多个挂锁吊杆同步提升至高位，使所述偏心挂锁卡设在节段梁内腔中；

S8、使用起重设备提升所述无人抓取节段梁吊具，将待吊节段梁吊装至指定位置后，调节所述多组旋升机构，将所述多个挂锁吊杆下放至低位，然后驱动所述主动拉线机构复位，使所述偏心挂锁转动至闭合状态，并使用所述挂锁视觉单元检测所述偏心挂锁是否闭合到位；

S9、继续提升所述无人抓取节段梁吊具，直至所述穿孔端头脱离节段梁吊孔，即完成一次吊装作业；

S10、重复S1-S9的内容，进行下一次吊装作业。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明通过多组挂锁吊杆的多点吊装结构来保障支撑刚度，并配合分配梁结构有效避免了多吊点吊装过程中由于节段梁本体和吊具形变引起的“虚杆”现象，同时，通过横移机构、纵移机构和辅助对位装置配合实现挂锁吊杆在水平方向上与节段梁吊孔的快速对位调节，且挂锁吊杆能够与节段梁自动锁紧或解锁，解决了节段梁全过程吊装施工中劳动密集、效率低下、节段梁本体结构容易损伤、安全风险高的难题；

2、本发明采用多组辅助对位装置，一方面能够主动调节整体节段梁吊具与节段梁的相对水平位置，辅助挂锁吊杆准确穿入节段梁吊孔，另一方面能够辅助调节分配梁、挂锁吊杆的整体纵向位移，在多个挂锁吊杆的相对位置调节完成后将其与节段梁吊孔进一步整体对位，进一步提高了对位速度和准确度；

3、本发明采用旋升机构调节挂锁吊杆在高度方向上的位移，配合挂锁吊杆的主动、被动拉线机构可实现挂锁吊杆和节段梁吊孔的稳定约束和脱离，有利于偏心挂锁工作状态和挂锁吊杆位置状态的灵活切换，进一步提高了施工便利性。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明一个实施例的一种无人抓取节段梁吊具的正面结构示意图；

图2为上述实施例中所述无人抓取节段梁吊具的平面结构示意图；

图3为上述实施例中所述无人抓取节段梁吊具的侧面结构示意图；

图4为上述实施例中所述无人抓取节段梁吊具的轴测图；

图5为上述实施例中所述无人抓取节段梁吊具的仰视轴测图；

图6为上述实施例中所述横移机构、所述纵移机构、所述挂锁吊杆的侧面结构示意图；

图7为上述实施例中所述横移机构、所述纵移机构、所述挂锁吊杆的正面结构示意图；

图8为上述实施例中所述横移机构、所述纵移机构、所述挂锁吊杆的平面结构示意图；

图9为上述实施例中所述横移机构、所述纵移机构、所述挂锁吊杆的轴测图；

图10为上述实施例中所述偏心挂锁处于闭合状态下的侧面结构示意图；

图11为上述实施例中所述偏心挂锁处于闭合状态下的正面结构示意图；

图12为上述实施例中所述偏心挂锁处于闭合状态下的轴测图；

图13为上述实施例中所述偏心挂锁处于打开状态下的轴测图；

图14为上述实施例中所述辅助对位装置的侧面结构示意图；

图15为上述实施例中所述辅助对位装置的轴测图；

图16为本发明另一实施例的一种无人抓取节段梁吊具的轴测图；

图17为本发明一个实施例的一种无人抓取节段梁吊具的施工方法中S1-S2的施工结构示意图；

图18为上述实施例中S3-S4的施工结构示意图；

图19为上述实施例中S5的施工结构示意图；

图20为上述实施例中S6的施工结构示意图；

图21为上述实施例中S7的施工结构示意图；

图22为上述实施例中所述旋升机构将所述挂锁吊杆提升至高位的侧面结构示意图；

图23为上述实施例中所述旋升机构将所述挂锁吊杆提升至高位的轴测图。

附图标记说明：

1、吊装梁；101、吊装主梁；102、吊装耳板；103、导向杆；104、挂肩一；105、滑板；2、吊挂梁；201、吊挂主梁；202、吊挂接头；3、分配梁；301、插销板；302、安装孔；303、挂肩三；304、插拔销轴；4、横移机构；401、横移电机；402、电机基座；403、横移丝杠；404、丝杠基座；405、丝套；406、丝套压板；410、横移纵梁；411、横移主梁；412、挂箱；413、导向槽；5、纵移机构；501、纵移基座；502、纵移推杆；503、第一耳板；504、第二耳板；6、旋升机构；601、限位卡座；610、电机齿轮组；620、旋升齿轮组；621、套筒；622、旋升齿轮；7、挂锁吊杆；701、拉杆；702、穿孔端头；703、偏心挂锁；704、承重轴；705、卡槽；706、限位机构；707、挂锁槽；708、承载面；711、电动推杆；712、拉线板；713、拉线基座；714、定滑轮；715、上部拉线；721、重力锤；722、下部拉线；730、位移补偿装置；8、辅助对位装置；801、机械臂基座；802、第一机械臂；803、第二机械臂；804、第三机械臂；805、接触轮；806、第一关节马达；807、第二关节马达；808、第三关节马达；9、感知系统；901、电控箱；902、对位视觉单元；903、挂锁视觉单元。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-23所示，本发明提供一种无人抓取节段梁吊具，包括：

吊装梁，其顶部与起重设备可拆卸连接；

分配梁，其平行设置在所述吊装梁的正下方并与其可拆卸连接；

多个横移机构，其沿长度方向间隔设置在所述分配梁的底部，任一横移机构通过第二滑移机构沿所述分配梁的长度方向滑动；

多组纵移机构，其与所述多个横移机构一一对应，任一组纵移机构包括多个纵移机构，其沿宽度方向间隔设置在对应的横移机构上，任一纵移机构通过第三滑移机构沿所述分配梁的宽度方向滑动；

多组挂锁吊杆，其与所述多组纵移机构一一对应，任一组挂锁吊杆包括多个挂锁吊杆，其分别与对应组的多个纵移机构连接，任一挂锁吊杆竖直设置并用于自动锁紧节段梁吊孔；

多组辅助对位装置，其沿所述分配梁的长度方向间隔设置，任一组辅助对位装置包括两个辅助对位装置，其对称设置在所述分配梁的两侧，任一辅助对位装置包括多轴串联机械臂，其固定端与所述分配梁的侧壁铰接；接触轮，其设置在所述多轴串联机械臂的自由端并设置为用于压紧节段梁的侧壁。

上述技术方案中，所述吊装梁起到承上启下的作用，所述分配梁在节段梁吊装过程中起到负载均布分配作用。任一横移机构上对应设有多个纵移机构和多个挂锁吊杆，纵移机构与挂锁吊杆一一对应，上述横移机构与对应的多个纵移机构和多个挂锁吊杆共同组成一横向移动单元，在第二滑移机构的作用下，所述横向移动单元能够整体沿分配梁的长度方向移动。辅助对位装置中，多轴串联机械臂能够控制接触轮在空间内的多方向位移，机械臂向外、向下打开后可控制两侧的接触轮向内压紧下方的节段梁侧壁。其中，辅助对位装置用于实现吊装梁和分配梁在施工时与节段梁的稳定、平行对位，在此基础上，横移机构用于实现挂锁吊杆相对吊装梁和分配梁的横向移动(分配梁长度方向)，纵移机构用于实现挂锁吊杆相对分配梁的纵向移动(分配梁宽度方向)，从而，能够实现挂锁吊杆在水平方向上与节段梁吊孔的快速、精确对位调节。

在本实施例中，吊装梁包括吊装主梁和吊装耳板，两个吊装耳板对称固定在吊装主梁的顶面两端，吊装作业时与上方的起重设备通过销轴铰接。多个横移机构为四个横移机构，对应的，设有四组纵移机构，任一组纵移机构包括两个纵移机构，设有四组挂锁吊杆，任一组挂锁吊杆包括两个挂锁吊杆，从而，在分配梁下方形成八吊点吊装结构，配合分配梁结构，能够更好的适应大尺寸、大重量的节段梁吊装施工，有效避免节段梁本体或吊具变形，提高了吊装质量。多组辅助对位装置为两组辅助对位装置，多轴串联机械臂为三轴串联机械臂，其包括机械臂基座，其固定在分配梁侧壁上；第一机械臂，其首端通过第一关节马达与所述机械臂基座铰接；第二机械臂，其首端通过第二关节马达与所述第一机械臂的尾端铰接；第三机械臂，其首端通过第三关节马达与所述第二机械臂的尾端铰接。所述接触轮固定在所述第三机械臂的尾端，在辅助对位作业时与节段梁侧面接触形成着力点。所述辅助对位装置在挂锁吊杆的穿孔端头距离节段梁上表面一定距离时开始动作，由初始姿态变为张开姿态，并使接触轮与节段梁侧面接触形成着力点(压紧)，可实现所述节段梁吊具在一定范围内的水平方向的回转；在保持接触轮与节段梁侧面压紧的状态下，进一步调节多轴串联机械臂的张开姿态，可实现节段梁吊具在一定范围内的水平纵向的平移，从而更好的配合横移机构和纵移机构，实现挂锁吊杆与节段梁吊孔的精准对位。同时，挂锁吊杆在通过横移机构和纵移机构快速对位后，能够向下伸入预设好的节段梁吊孔中并自动锁紧，不需要施工人员反复进出节段梁内腔进行吊杆的安装和调节，大大节省了劳动力，提高了吊装效率。另外，本发明的节段梁吊具还配套设置有控制系统，其包括控制器，其与横移机构、纵移机构、辅助对位装置、挂锁吊杆均电连接，在实际施工中，可通过控制器实现节段梁吊具中各部件的半自动化控制，控制器可设置在方便施工人员操作的位置，不需要施工人员进入节段梁进行作业，通过控制器输入对应指令即可控制不同部件的移动或工作状态调节，在保证施工安全的情况下进一步提高了吊装施工效率。

在另一技术方案中，所述的无人抓取节段梁吊具，还包括多个吊挂梁，其沿长度方向间隔设置在所述吊装梁上，任一吊挂梁包括两个挂肩一，其对称设置在所述吊装梁的顶部两侧；吊挂主梁，其为门字形结构，所述吊挂主梁的水平部架设在所述两个挂肩一的顶部并与其滑动连接，竖直部的底端向内延伸并卡设在同侧的挂肩一的底部；第一滑移机构，其设置为用于驱动所述吊挂主梁沿所述吊装梁的长度方向移动；两个挂肩二，其分别设置在所述吊挂主梁的两个竖直部的底端，任一挂肩二的顶面与同侧的挂肩一的底面贴合并滑动连接；吊挂接头，其设置在所述吊挂主梁的顶部。其中，吊挂梁用于架桥机悬挂拼装节段梁工序，吊挂主梁上部与吊挂接头下部铰接，吊挂接头上方与架桥机主梁通过精轧螺纹钢或者钢丝绳连接，工作时节段梁吊具和所吊节段梁作为整体悬挂在架桥机主梁的下方；吊挂主梁的竖直部底端内凹，与凸出吊装梁两侧的挂肩一配合卡接，使吊挂主梁能够稳定挂设在吊装梁上，吊挂主梁的底端设计有挂肩二，在进行吊挂作业时与吊装梁上的挂肩一的下表面接触形成稳定的受力面，承载节段梁吊具和所吊节段梁的重量，同时也允许吊挂梁在第一滑移机构驱动下沿挂肩一的长度方向滑动。在本实施例中，多个吊挂梁为对称设置在吊装梁两端的两个吊挂梁。第一滑移机构包括两个滑板，其对称设置在所述两个挂肩一的顶部，任一滑板沿吊装梁的长度方向设置并与对应的挂肩一的边缘平齐，所述吊挂主梁架设在所述两个滑板上并沿其长度方向滑动；导向杆，其沿长度方向设置在吊装梁的顶面上，所述导向杆的两端分别设有固定板，其固定在吊装梁上并与导向杆转动连接，所述导向杆垂直穿过吊挂主梁的水平部并与其通过螺纹连接；导向电机，其输出轴与导向杆的一端固定连接，当导向电机工作时，导向杆沿其轴向旋转，驱动吊挂主梁在滑板上沿吊装梁的长度方向滑动，从而，实现吊挂梁与吊装梁的横向相对位移的调节，上述滑动过程中，滑板、挂肩一与吊挂主梁的卡接结构和导向杆共同对吊挂梁的移动起到限位作用，共同约束吊挂梁的运动方向。所述吊挂梁在节段梁中转和堆放吊装时不起作用。

在另一技术方案中，所述的无人抓取节段梁吊具，所述分配梁通过插销装置与所述吊装梁可拆卸连接，所述插销装置包括多个插销孔，其沿长度方向间隔设置在所述吊装梁上，任一插销孔沿宽度方向贯穿所述吊装梁；多组插销板，其与所述多个插销孔一一对应，任一组插销板包括两个插销板，其位于对应的插销孔的两端并固定在所述分配梁的两侧；多个插拔销轴，其与所述多个插销孔一一对应，任一插拔销轴穿过对应的插销孔，所述插拔销轴的两端分别与对应的两个插销板连接。具体的，插销孔设置在吊装梁的下部，任一插销孔为一组，可以包括三个或三个以上的穿孔，其沿吊装梁的长度方向平行间隔设置。对应的，任一插销板上设有多个安装孔，其沿所述分配梁的长度方向间隔分布并与同一组的多个穿孔一一对应，任一安装孔的大小与穿孔相同，且与插拔销轴的尺寸相匹配。所述分配梁在起吊节段梁时起作用，利用不同位置的穿孔与安装孔的配合对插拔销轴附近的横向移动单元的受力起到一定的分配作用，使不同的横向移动单元受力相对均匀，针对不同长度的节段梁，插拔销轴的安装位置不同。在本实施例中，设有两组插销板，一组插销板位于左侧的两个横向移动单元之间，另一组插销板位于右侧的两个横向移动单元之间，当节段梁宽幅较小(长度较短)时，采用内侧穿孔与安装孔配合安装插拔销轴(如图4所示)；在另一实施例中，当节段梁宽幅较大(长度较长)时，采用外侧穿孔和安装孔配合安装插拔销轴(如图16所示)，从而，能够更加灵活的适应节段梁宽幅变化。

在另一技术方案中，所述的无人抓取节段梁吊具，所述横移机构包括两个挂肩三，其对称设置在所述分配梁的底部两侧；横移梁，其沿所述分配梁的宽度方向设置在其下方；两组挂箱，其对称设置在所述横移梁的两端，任一组挂箱包括多个挂箱，其间隔固定在所述横移梁顶部，任一挂箱挂设在同侧的挂肩三上并与其滑动连接；

所述第二滑移机构包括横移丝杠，其沿所述分配梁的长度方向设置在其底部，所述横移丝杠穿过所述横移梁并与其螺纹连接；横移电机，其设置为用于驱动所述横移丝杠沿其轴向旋转。

在本实施例中，中部相邻的两个横移机构的挂肩三可以共用，即共设有六个挂肩三，其两两对称设置在分配梁的两侧，横移梁包括横移主梁和横移纵梁，横移主梁为工字型结构，其沿分配梁的宽度方向设置且两端伸出所述分配梁的边缘，多个横移纵梁沿横移主梁的长度方向平行间隔设置，任一横移纵梁固定设置在横移主梁的顶梁与底梁(水平部)之间并与横移主梁垂直。四个横移机构间隔布置在分配梁下方，横移电机通过电机基座固定在分配梁下方，横移丝杠通过丝杠基座装配在分配梁下方，横移电机输出轴与横移丝杠通过联轴器连接进行传动；横移主梁腹板(竖直部)与横移丝杠的连接处设置有丝套，所述丝套通过丝套压板固定在横移主腹板上，横移丝杠通过丝套与横移主梁配合螺纹连接，当横移电机工作时，横移丝杠沿轴向旋转，驱动横移梁沿横移丝杠的长度方向平移。横移主梁(伸出分配梁边缘的)顶部设有四个挂箱，任一挂箱的底部固定在横移主梁上，挂箱为倒L型结构，其L型凹槽与同侧的挂肩三凸出分配梁侧壁的部分配合卡接，从而，横移梁通过两组挂箱稳定挂设在分配梁的挂肩三上，同时挂箱与挂肩三的上表面接触形成移动副，当横移电机工作时可带动横移梁沿分配梁横向滑动。

在另一技术方案中，所述的无人抓取节段梁吊具，所述横移梁上设有多个导向槽，其与对应组的多个纵移机构一一对应，任一导向槽沿所述横移梁的长度方向设置并沿竖向贯穿所述横移梁；

所述纵移机构包括纵移基座，其卡设在对应的导向槽顶部并与其滑动连接，所述挂锁吊杆的一端与所述纵移基座连接，另一端竖直穿过所述导向槽并向下延伸；

所述第三滑移机构包括纵移推杆，其设置在所述横移梁上，所述纵移推杆设置为用于驱动所述纵移基座沿所述导向槽的长度方向移动。

在本实施例中，一个横移机构上搭载有两个纵移机构，纵移基座布置在横移主梁上方，纵移基座的下部凸台插入对应的导向槽内，可沿纵向(分配梁的宽度方向)滑动；纵移推杆布置在横移主梁内部(顶梁的底面上)，纵移推杆的固定端通过第一耳板与横移主梁连接，顶推端通过第二耳板与纵移基座的下部凸台连接，所述纵移推杆沿分配梁的宽度方向设置，从而，当纵移推杆的顶推端移动时，可推动纵移基座沿导向槽的长度方向移动。导向槽位于挂箱的外侧，以免工作时发生干涉。

在另一技术方案中，所述的无人抓取节段梁吊具，还包括多组旋升机构，其与所述多组纵移机构一一对应，任一组旋升机构包括多个旋升机构，其与对应组的多个纵移机构一一对应，任一旋升机构包括套筒，其设置在对应的纵移机构的纵移基座上并与其转动连接，所述套筒套设在所述挂锁吊杆上并与其螺纹连接；旋升驱动装置，其设置为用于驱动所述套筒沿其轴向旋转；限位卡座，其套设在所述套筒外侧并固定在所述纵移基座的顶部，所述限位卡座通过卡肩与所述挂锁吊杆上的卡槽卡接并沿竖直方向与其滑动连接。上述技术方案中，纵移机构搭载旋升机构和对应的挂锁吊杆进行纵向移动，旋升机构用于控制对应的挂锁吊杆的竖向提升和下放。具体的，旋升驱动装置包括旋升齿轮组和电机齿轮组，旋升齿轮组包括旋升齿轮，其同轴套设在套筒外侧并与其固定连接，旋升齿轮水平设置在纵移基座上并与其转动连接；电机齿轮组包括两个电机齿轮，其设置在纵移基座上且分别位于在旋升齿轮的两侧，任一电机齿轮与旋升齿轮以外啮合的方式接触传动，所述电机齿轮上配套设有电机，电机的输出轴与所述电机齿轮同轴固定连接，电机用于驱动电机齿轮沿轴向旋转，电机齿轮旋转带动旋升齿轮转动，从而驱动套筒旋转。限位卡座固定在纵移基座的正上方且不与套筒接触，旋升齿轮组和套筒转动时不会带动限位卡座转动。限位卡座设置为用于限制挂锁吊杆的轴向回转，挂锁吊杆的上部侧壁设有外螺纹，其与套筒的内螺纹配合连接，在挂锁吊杆设有外螺纹的节段上还设有卡槽，其沿竖直方向设置且长度大于螺纹段的高度，限位卡座外套在套筒的外部，限位卡座的顶板高于套筒顶端，顶板上沿径向设有卡肩，其从外侧伸入所述卡槽内并与其卡接，从而，当套筒转动时，挂锁吊杆在卡肩的限制下不会发生转动，并在套筒的转动下沿竖直方向移动，同时，卡肩在卡槽内沿竖直方向相对移动。上述技术方案将旋升驱动装置的转动转化为挂锁吊杆沿竖直方向的移动，能够在横移机构、纵移机构高度不变的情况下调节挂锁吊杆的高度位置，方便配合挂锁吊杆进行后续施工。

在另一技术方案中，所述的无人抓取节段梁吊具，所述挂锁吊杆包括：

拉杆，其为竖直设置的中空结构，其上部内套在所述套筒中且顶端穿出所述套筒；

穿孔端头，其与所述拉杆的底部连接且内部竖直设有与所述拉杆内部连通的穿孔，所述穿孔端头的下部竖直设有挂锁槽，所述挂锁槽沿侧向贯穿所述穿孔端头并与所述穿孔连通；

偏心挂锁，其设置在所述挂锁槽内并通过承重轴与所述穿孔端头铰接；

主动拉线机构，其包括拉线基座，其固定在所述拉杆的顶端，所述拉线基座上设有拉线槽；拉线板，其设置在所述拉线槽内并与其滑动连接；拉线驱动装置，其设置为用于驱动所述拉线板沿所述拉线槽的长度方向移动；上部拉线，其一端固定在所述拉线板上，另一端向下依次穿过所述拉杆、所述穿孔并穿入所述挂锁槽与所述偏心挂锁的中部连接；

被动拉线机构，其包括重力锤，其位于所述穿孔端头的下方；下部拉线，其一端与所述偏心挂锁的底部连接，另一端向下穿过所述穿孔端头下部的穿孔并与所述重力锤固定连接；

其中，当所述拉线板处于初始位置时，所述偏心挂锁与所述挂锁槽重合，所述偏心挂锁的横截面长度小于节段梁吊孔的直径，所述偏心挂锁处于闭合状态；当所述拉线驱动装置驱动所述拉线板移动至指定位置时，所述偏心挂锁转动至与所述挂锁槽垂直，所述偏心挂锁的横截面长度大于节段梁吊孔的直径，所述偏心挂锁处于打开状态。

上述技术方案中，拉杆外侧设有外螺纹，其内套在所述套筒中并与其螺纹连接，拉杆底部固定设有穿孔端头，穿孔与穿孔端头同轴设置，挂锁槽将穿孔分为上下两部分。穿孔端头中间偏下的位置开设有挂锁槽，偏心挂锁几何形状不对称，所以重心不与其轴心重合，偏心挂锁通过承重轴与穿孔端头铰接，可使偏心挂锁在挂锁槽内以较大角度进行回转。拉线驱动装置包括电动推杆，其固定端设置在拉线基座上，顶推端与拉线板固定连接，且顶推方向与拉线槽的长度方向相同。拉线驱动装置的工作方式为：初始状态下，拉线板位于拉线槽靠近拉杆的一端，此时，电动推杆的行程最小，拉线板在初始位置，主动拉线机构不对偏心挂锁产生额外的作用力，偏心挂锁在自身偏心力矩、被动拉线机构的共同作用下稳定处于竖直闭合状态；工作状态下，电动推杆将拉线板沿拉线槽推至指定位置，带动上部拉线的竖直部上移(收线)，驱动偏心挂锁转动至基本水平的位置，偏心挂锁切换至打开状态。当需要偏心挂锁复位时(回到闭合状态)，再次使用电动推杆驱动拉线板回到初始位置即可。由于拉线板位于穿孔的一侧且需要沿拉线槽移动，上部拉线在拉杆的中空开口处需要换向，因此，拉线基座上还设置有定滑轮74方便上部拉线进行平滑换向。

所述挂锁吊杆还包括位移补偿装置，其设置在所述穿孔端头上部的穿孔内，所述位移补偿装置包括：

两个导向单元，其沿竖直方向对称设置，任一导向单元包括固定板；移动板，其与所述固定板沿竖直方向间隔设置；导向杆，其竖直设置且两端分别与所述固定板、所述移动板固定连接；其中，所述导向单元的移动板位于另一导向单元的固定板与移动板之间并与另一导向单元的导向杆滑动连接；

预紧弹簧，其竖直设置在所述两个导向单元的移动板之间且两端分别与对应的移动板固定连接；

所述上部拉线包括拉线一，其一端与所述拉线驱动装置固定连接，另一端向下穿入所述穿孔端头上部的穿孔内并与位于上方的导向单元的固定板连接；拉线二，其一端与位于下方的导向单元的固定板连接，另一端向下穿入所述挂锁槽并与所述偏心挂锁的中部连接。

当主动拉线机构不工作时，上部拉线对偏心挂锁不产生额外的拉力，偏心挂锁竖直设置且完全位于挂锁槽内(不凸出挂锁槽)，偏心挂锁处于闭合状态，此时，位移补偿装置处于初始状态(预紧状态)，两个移动板在预紧弹簧的作用下沿对应的导向杆向外侧滑动，且预紧弹簧处于压缩状态，上部拉线分为拉线一和拉线二两个节段，拉线一、拉线二均受到预紧弹簧的反向作用力(预紧力)被拉紧，并维持相对平衡的状态；当主动拉线机构工作时，上部拉线的竖直部发生向上的位移，受力后，位移补偿装置随上部拉线向上移动，拉线一对位于上方的导向单元产生向上的拉力，拉线二在偏心挂锁的作用下对位移补偿装置产生向下的拉力，上述过程中，由于位移补偿装置具有较大的预紧力，上述拉力均被预紧弹簧的预紧力平衡，两个导向单元不产生相对位移。设定偏心挂锁转动至打开状态时的上表面为承载面，在偏心挂锁处于打开状态后进一步提升挂锁吊杆，偏心挂锁的承载面上移接触节段梁内腔后会与其发生适应性贴合并形成受力面，此时偏心挂锁处于适应性贴合状态。当挂锁从打开状态切换至适应性贴合状态时，偏心挂锁的承载面与节段梁内腔表面适应性贴合，对应的，偏心挂锁会发生一定角度的旋转，在拉线驱动装置保持不动的情况下(原拉紧状态)，上部拉线的下方受到来自偏心挂锁的额外的拉力，此时，外部拉力超出了位移补偿装置内部预紧力的范围，位移补偿装置中的预紧弹簧需要进一步被压缩以平衡外部拉力，即对应的导向单元在受力后，其移动板沿对应的导向杆(另一导向单元的导向杆)发生滑动并向内压缩预紧弹簧，直至预紧弹簧的弹力与外部拉力平衡。上述过程中，位移补偿装置处于位移补偿状态，两个导向单元发生向外的相对位移，对偏心挂锁旋转导致的上部拉线拉伸进行适应性的位移补偿。

所述挂锁吊杆还包括限位机构，其包括限位轴，其固定在所述偏心挂锁内且端部穿出所述偏心挂锁，所述限位轴与所述承重轴平行设置，所述限位轴的长度大于所述挂锁槽的宽度；限位槽，其设置在所述穿孔端头的侧壁上，所述限位槽位于所述挂锁槽的同侧并与其连通，当所述偏心挂锁处于闭合状态时，所述限位轴对应卡设在所述限位槽内。其中，限位机构用于限制偏心挂锁的过度回转。在本实施例中，偏心挂锁在拉线驱动装置的作用下可从闭合状态顺时针转动至打开状态，当偏心挂锁需要复位时，偏心挂锁逆时针回转，在无限制的情况下，偏心挂锁可在挂锁槽内360°自由转动，在回转时偏心挂锁在重力作用下容易回转过度，导致偏心挂锁复位后仍在挂锁槽内以一定角度晃动，不利于后续施工的进行。因此，在偏心挂锁与拉线机构连接的同侧设置有限位轴，其垂直穿过偏心挂锁的侧壁，且两端从偏心挂锁中伸出一段距离，与限位轴在偏心挂锁上的位置对应，在穿孔端头的侧壁上设有限位槽，使偏心挂锁在复位时，限位轴能够随偏心挂锁一并回转至挂锁槽内，并在限位槽的作用下无法进一步沿逆时针方向转动，从而，使偏心挂锁能够稳定回位至闭合状态。

在另一技术方案中，所述的无人抓取节段梁吊具，还包括感知系统，其包括对位视觉单元，其设置为用于检测所述穿孔端头相对节段梁吊孔的水平位置和高度位置；挂锁视觉单元，其设置为用于检测所述偏心挂锁的位置状态。其中，对位视觉单元布置在横移主梁底部并靠近所述导向槽设置，从而实时监测挂锁吊杆的穿孔端头相对节段梁吊孔的水平位置和高度位置并反馈给控制系统；挂锁视觉单元布置在挂锁槽上端，从而实时监测偏心挂锁的位置状态并反馈给控制系统。任一视觉单元可选用包括镜头和图像传感器的图像识别模块，镜头正对需检测的部件设置，图像传感器将采集到的光信号转换为电信号后反馈给控制系统。本发明中的各执行器均配备编码器，能够实时其监测行程状态并反馈给控制系统。在本实施例中，分配梁顶部设置有控制箱，控制器设置在控制箱内部，用于收集各传感器的反馈信号，控制器搭载有用于分析和处理反馈信息的软件，并向各执行器下达指令信号，实时监控整体节段梁吊具的作业状态，从而，进一步提高节段梁吊具的自动化程度和作业精确度，提高作业效率和作业质量。

本发明还提供了一种无人抓取节段梁吊具的施工方法，包括：

S1、由起重设备将所述无人抓取节段梁吊具移动至待吊节段梁的上方并控制吊装梁与待吊节段梁基本平行；

S2、根据节段梁吊孔在待吊节段梁上的横向和纵向分布情况(根据设计图纸)，调节多个横移机构和多组纵移机构的位置，使多个挂锁吊杆与多个节段梁吊孔一一对应(即调节多个挂锁吊杆间的横、纵向间距与多个节段梁吊孔间的横、纵向间距相同)，然后调节多组旋升机构，将所述多个挂锁吊杆下放至低位；

S3、使用起重设备继续下放所述无人抓取节段梁吊具，当对位视觉单元检测到穿孔端头下放至指定高度后减慢下放速度，多组辅助对位装置联合动作，多轴串联机械臂张开，并调节接触轮从两侧向内压紧待吊节段梁的侧壁，调节所述分配梁在水平面上的角度至与待吊节段梁平行；

S4、保持所述接触轮与待吊节段梁压紧，驱动所述多组辅助对位装置使所述分配梁纵向平移，然后驱动所述多个横移机构使所述多个挂锁吊杆整体横向平移，使任一挂锁吊杆的穿孔端头对准对应的节段梁吊孔(初步对准)；

S5、继续缓慢下放所述无人抓取节段梁吊具，由对位视觉单元检测穿孔端头与节段梁吊孔的水平偏差，由辅助对位装置微调水平回转偏差，由横移机构微调水平横向偏差，由纵移机构微调水平纵向偏差，保障穿孔端头能够顺利进入节段梁吊孔中；

由对位视觉单元实时检测，当对位视觉单元检测到所述穿孔端头伸入节段梁吊孔指定高度后(偏心挂锁的顶端低于节段梁吊孔的底端)，驱动所述多组辅助对位装置复位(回到初始状态)，接触轮离开节段梁侧壁；

S6、继续下放所述无人抓取节段梁吊具至设定位置(允许范围内的最低位置)，驱动主动拉线机构动作，使偏心挂锁由闭合状态转换为打开状态，并使用挂锁视觉单元检测所述偏心挂锁是否打开到位，确认偏心挂锁打开到位后才能进行下一步骤；

S7、调节所述多组旋升机构，将所述多个挂锁吊杆同步提升至高位，使挂锁吊杆与节段梁内腔接触，偏心挂锁由打开状态转换为适应性贴合状态，同时所述偏心挂锁稳定卡设在节段梁内腔中；

S8、使用起重设备提升所述无人抓取节段梁吊具，将待吊节段梁吊装至指定位置后，调节所述多组旋升机构，将所述多个挂锁吊杆下放至低位，然后驱动所述主动拉线机构复位，使所述偏心挂锁转动至闭合状态，并使用所述挂锁视觉单元检测所述偏心挂锁是否闭合到位，确认偏心挂锁闭合到位后才能进行下一步骤；

S9、继续使用起重设备提升所述无人抓取节段梁吊具，直至所述穿孔端头脱离节段梁吊孔，即完成一次吊装作业；

S10、重复S1-S9的内容，进行下一次吊装作业。

上述技术方案中，各部件的动作指令均可由控制系统下达，以实现节段梁吊装的全过程自动化控制。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种无人抓取节段梁吊具，其特征在于，包括：

吊装梁，其顶部与起重设备可拆卸连接；

分配梁，其平行设置在所述吊装梁的正下方并与其可拆卸连接；

多个横移机构，其沿长度方向间隔设置在所述分配梁的底部，任一横移机构通过第二滑移机构沿所述分配梁的长度方向滑动；

多组纵移机构，其与所述多个横移机构一一对应，任一组纵移机构包括多个纵移机构，其沿宽度方向间隔设置在对应的横移机构上，任一纵移机构通过第三滑移机构沿所述分配梁的宽度方向滑动；

多组挂锁吊杆，其与所述多组纵移机构一一对应，任一组挂锁吊杆包括多个挂锁吊杆，其分别与对应组的多个纵移机构连接，任一挂锁吊杆竖直设置并用于自动锁紧节段梁吊孔；

多组辅助对位装置，其沿所述分配梁的长度方向间隔设置，任一组辅助对位装置包括两个辅助对位装置，其对称设置在所述分配梁的两侧，任一辅助对位装置包括多轴串联机械臂，其固定端与所述分配梁的侧壁铰接；接触轮，其设置在所述多轴串联机械臂的自由端并设置为用于压紧节段梁的侧壁。

2.如权利要求1所述的无人抓取节段梁吊具，其特征在于，还包括多个吊挂梁，其沿长度方向间隔设置在所述吊装梁上，任一吊挂梁包括两个挂肩一，其对称设置在所述吊装梁的顶部两侧；吊挂主梁，其为门字形结构，所述吊挂主梁的水平部架设在所述两个挂肩一的顶部并与其滑动连接，竖直部的底端向内延伸并卡设在同侧的挂肩一的底部；第一滑移机构，其设置为用于驱动所述吊挂主梁沿所述吊装梁的长度方向移动；两个挂肩二，其分别设置在所述吊挂主梁的两个竖直部的底端，任一挂肩二的顶面与同侧的挂肩一的底面贴合并滑动连接；吊挂接头，其设置在所述吊挂主梁的顶部。

3.如权利要求1所述的无人抓取节段梁吊具，其特征在于，所述分配梁通过插销装置与所述吊装梁可拆卸连接，所述插销装置包括多个插销孔，其沿长度方向间隔设置在所述吊装梁上，任一插销孔沿宽度方向贯穿所述吊装梁；多组插销板，其与所述多个插销孔一一对应，任一组插销板包括两个插销板，其位于对应的插销孔的两端并固定在所述分配梁的两侧；多个插拔销轴，其与所述多个插销孔一一对应，任一插拔销轴穿过对应的插销孔，所述插拔销轴的两端分别与对应的两个插销板连接。

4.如权利要求1所述的无人抓取节段梁吊具，其特征在于，所述横移机构包括两个挂肩三，其对称设置在所述分配梁的底部两侧；横移梁，其沿所述分配梁的宽度方向设置在其下方；两组挂箱，其对称设置在所述横移梁的两端，任一组挂箱包括多个挂箱，其间隔固定在所述横移梁顶部，任一挂箱挂设在同侧的挂肩三上并与其滑动连接；

所述第二滑移机构包括横移丝杠，其沿所述分配梁的长度方向设置在其底部，所述横移丝杠穿过所述横移梁并与其螺纹连接；横移电机，其设置为用于驱动所述横移丝杠沿其轴向旋转。

5.如权利要求4所述的无人抓取节段梁吊具，其特征在于，所述横移梁上设有多个导向槽，其与对应组的多个纵移机构一一对应，任一导向槽沿所述横移梁的长度方向设置并沿竖向贯穿所述横移梁；

所述纵移机构包括纵移基座，其卡设在对应的导向槽顶部并与其滑动连接，所述挂锁吊杆的一端与所述纵移基座连接，另一端竖直穿过所述导向槽并向下延伸；

所述第三滑移机构包括纵移推杆，其设置在所述横移梁上，所述纵移推杆设置为用于驱动所述纵移基座沿所述导向槽的长度方向移动。

6.如权利要求5所述的无人抓取节段梁吊具，其特征在于，还包括多组旋升机构，其与所述多组纵移机构一一对应，任一组旋升机构包括多个旋升机构，其与对应组的多个纵移机构一一对应，任一旋升机构包括套筒，其设置在对应的纵移机构的纵移基座上并与其转动连接，所述套筒套设在所述挂锁吊杆上并与其螺纹连接；旋升驱动装置，其设置为用于驱动所述套筒沿其轴向旋转；限位卡座，其套设在所述套筒外侧并固定在所述纵移基座的顶部，所述限位卡座通过卡肩与所述挂锁吊杆上的卡槽卡接并沿竖直方向与其滑动连接。

7.如权利要求6所述的无人抓取节段梁吊具，其特征在于，所述挂锁吊杆包括：

拉杆，其为竖直设置的中空结构，其上部内套在所述套筒中且顶端穿出所述套筒；

穿孔端头，其与所述拉杆的底部连接且内部竖直设有与所述拉杆内部连通的穿孔，所述穿孔端头的下部竖直设有挂锁槽，所述挂锁槽沿侧向贯穿所述穿孔端头并与所述穿孔连通；

偏心挂锁，其设置在所述挂锁槽内并通过承重轴与所述穿孔端头铰接；

主动拉线机构，其包括拉线基座，其固定在所述拉杆的顶端，所述拉线基座上设有拉线槽；拉线板，其设置在所述拉线槽内并与其滑动连接；拉线驱动装置，其设置为用于驱动所述拉线板沿所述拉线槽的长度方向移动；上部拉线，其一端固定在所述拉线板上，另一端向下依次穿过所述拉杆、所述穿孔并穿入所述挂锁槽与所述偏心挂锁的中部连接；

被动拉线机构，其包括重力锤，其位于所述穿孔端头的下方；下部拉线，其一端与所述偏心挂锁的底部连接，另一端向下穿过所述穿孔端头下部的穿孔并与所述重力锤固定连接；

其中，当所述拉线板处于初始位置时，所述偏心挂锁与所述挂锁槽重合，所述偏心挂锁的横截面长度小于节段梁吊孔的直径，所述偏心挂锁处于闭合状态；当所述拉线驱动装置驱动所述拉线板移动至指定位置时，所述偏心挂锁转动至与所述挂锁槽垂直，所述偏心挂锁的横截面长度大于节段梁吊孔的直径，所述偏心挂锁处于打开状态。

8.如权利要求7所述的无人抓取节段梁吊具，其特征在于，还包括感知系统，其包括对位视觉单元，其设置为用于检测所述穿孔端头相对节段梁吊孔的水平位置和高度位置；挂锁视觉单元，其设置为用于检测所述偏心挂锁的位置状态。

9.一种无人抓取节段梁吊具的施工方法，其特征在于，包括：

S1、由起重设备将所述无人抓取节段梁吊具移动至待吊节段梁的上方；

S2、根据节段梁吊孔在待吊节段梁上的横向和纵向分布情况，调节多个横移机构和多组纵移机构的位置，使多个挂锁吊杆与多个节段梁吊孔一一对应，然后调节多组旋升机构，将所述多个挂锁吊杆下放至低位；

S3、使用起重设备继续下放所述无人抓取节段梁吊具，当对位视觉单元检测到穿孔端头下放至指定高度后，多组辅助对位装置联合动作，接触轮从两侧向内压紧待吊节段梁的侧壁，调节所述分配梁在水平面上的角度至与待吊节段梁平行；

S4、保持所述接触轮与待吊节段梁压紧，驱动所述多组辅助对位装置使所述分配梁纵向平移，然后驱动所述多个横移机构使所述多个挂锁吊杆整体横向平移，使任一挂锁吊杆的穿孔端头对准对应的节段梁吊孔；

S5、继续下放所述无人抓取节段梁吊具，当对位视觉单元检测到所述穿孔端头伸入节段梁吊孔指定高度后，驱动所述多组辅助对位装置复位；

S6、继续下放所述无人抓取节段梁吊具至设定位置，驱动主动拉线机构动作，使偏心挂锁由闭合状态转换为打开状态，并使用挂锁视觉单元检测所述偏心挂锁是否打开到位；

S7、调节所述多组旋升机构，将所述多个挂锁吊杆同步提升至高位，使所述偏心挂锁卡设在节段梁内腔中；

S8、使用起重设备提升所述无人抓取节段梁吊具，将待吊节段梁吊装至指定位置后，调节所述多组旋升机构，将所述多个挂锁吊杆下放至低位，然后驱动所述主动拉线机构复位，使所述偏心挂锁转动至闭合状态，并使用所述挂锁视觉单元检测所述偏心挂锁是否闭合到位；

S9、继续提升所述无人抓取节段梁吊具，直至所述穿孔端头脱离节段梁吊孔，即完成一次吊装作业；

S10、重复S1-S9的内容，进行下一次吊装作业。

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