CN116100212A - 一种数控精准定位伸缩式胎架及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种数控精准定位伸缩式胎架及其使用方法，涉及钢结构构件加工的领域，胎架包括可拆卸连接至地面的中心柱、多个沿中心柱周向分布的下胎架柱和上胎架柱、设置在下胎架柱与中心柱之间的调节杆和连接杆，且所述连接杆一端与中心柱转动连接、另一端与调节杆可拆卸连接；还包括设置在上胎架柱与中心柱之间用于控制上胎架柱上下升降、下胎架柱向靠近或远离调节杆一侧移动以及连接杆转动的升降旋转伸缩机构、以及设置在下胎架柱下方用于便于下胎架柱移动同时可将下胎架柱位置锁定的移动锁定机构。本申请具有提高胎架对曲面钢结构建筑搭建的实用性，且便于工作人员对胎架位置和高度的快速调整，提高对曲面钢结构建筑的搭建速度的效果。

Description

一种数控精准定位伸缩式胎架及其使用方法

技术领域

本申请涉及钢结构构件加工的领域，尤其是涉及一种数控精准定位伸缩式胎架及其使用方法。

背景技术

随着建筑行业的日益发展，对于机场、运动场、商场等大型建筑的建造基本采用钢结构骨架搭建，钢结构骨架相比于传统的木结构、砖石结构、以及钢筋混凝土结构具有强度高、塑性韧性好、抗震性能优越、施工速度快、视觉开阔美观大方等特点，且随着钢产量的日益增多，钢结构施工建造正逐渐替代传统材料的建造。

目前，在钢结构骨架、框架制作时，需要使用胎架进行焊接，通常胎架由多个固设支撑在地面上的立柱形成，但是，某些建筑结构由于存在曲面屋面，所以各个钢结构骨架的尺寸均有差别，因此需要调整胎架中各立柱的位置和高度，即一个位置焊接完成后移动至下一位置进行焊接时，不仅需对胎架中立柱进行拆除，而且高度也需要随之调节，其拆除和重新搭建胎架不便，需消耗工作人员较多的劳动强度，且施工效率较低。

发明内容

为了提高胎架对曲面钢结构建筑搭建的实用性，且便于工作人员对胎架位置和高度的快速调整，提高对曲面钢结构建筑的搭建速度，本申请提供一种数控精准定位伸缩式胎架及其使用方法。

本申请提供的一种数控精准定位伸缩式胎架及其使用方法，采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种数控精准定位伸缩式胎架，包括可拆卸连接至地面的中心柱、多个沿中心柱周向分布的下胎架柱、设置在下胎架柱上方的上胎架柱、设置在下胎架柱靠近中心柱一侧的调节杆、设置在调节杆与中心柱之间的连接杆，多个所述连接杆沿中心柱的高度方向排列，且所述连接杆一端与中心柱转动连接、另一端与调节杆可拆卸连接；

还包括设置在上胎架柱与中心柱之间用于控制上胎架柱上下升降、下胎架柱向靠近或远离调节杆一侧移动以及连接杆转动的升降旋转伸缩机构、以及设置在下胎架柱下方用于便于下胎架柱移动同时可将下胎架柱位置锁定的移动锁定机构。

通过采用上述技术方案，工作人员需要搭建钢结构曲面屋顶时，首先将中心柱与待施工位置地面进行可拆卸连接，接着完成上胎架柱、下胎架柱、连接杆和调节杆的拼装，随后按照设计要求通过升降旋转伸缩机构配合移动锁定机构带动连接杆转动，使各连接杆沿中心柱的周向转动至施工所需角度，接着通过升降旋转伸缩机构配合移动锁定机构沿连接杆的长度方向对下胎架柱的位置进行调节，以及沿高度方向将上胎架柱的顶部移动至钢结构的曲面待加工位置进行支撑，并通过移动锁定机构对下胎架柱位置锁定，使下胎架柱施工时不易发生移位，随后对多个上胎架柱分别重复上述过程即可完成对曲面钢结构多个位置的调节支撑；其中升降旋转伸缩机构可对多个上胎架柱的顶部位置进行横向、纵向以及高度方向进行全方位调节，且将钢结构屋顶的其中一个位置焊接完毕后，通过升降旋转伸缩机构配合移动锁定机构可将上胎架柱快速、无损移动至下一施工位置，且无需对胎架柱进行拆除和重新搭建，不仅降低施工成本，而且提高了工作人员对曲面钢结构建筑的搭建速度，同时待整个施工完成后，可对胎架进行无损拆除，便于后续对胎架的重复利用，提高胎架对曲面钢结构建筑搭建的实用性。

可选的，所述升降旋转伸缩机构包括沿竖直方向转动连接在下胎架柱内的旋转轴、沿水平方向转动连接在下胎架柱内的驱动轴、设置在驱动轴与旋转轴之间的锥齿轮组、设置在驱动轴远离锥齿轮组一端的驱动电机、设置在下胎架柱与上胎架柱之间的升降螺杆、设置在下胎架柱与调节杆之间的伸缩螺杆、 设置在旋转轴与下胎架柱之间用于使旋转轴与升降螺杆连接或旋转轴与伸缩螺杆连接的控制组件、设置在下胎架柱与上胎架柱之间用于限制下胎架柱与上胎架柱发生相对转动的第一导向组件、设置在下胎架柱与调节杆之间用于限制调节杆与下胎架柱发生相对转动的第二导向组件、以及设置在中心柱与连接杆之间用于带动连接杆转动的旋转组件；

所述升降螺杆一端与下胎架柱转动连接、另一端与上胎架柱底部螺纹连接，所述伸缩螺杆一端与下胎架柱转动连接、另一端与调节杆螺纹连接。

通过采用上述技术方案，通过升降旋转伸缩机构对上胎架柱沿水平方向进行调节时，首先工作人员可通过控制组件使旋转轴与伸缩螺杆连接，接着启动驱动电机，驱动电机即可带动旋转轴转动，旋转轴带动伸缩螺杆转动，接着在第二导向组件的导向作用以及移动锁定机构的作用下，伸缩螺杆带动下胎架柱和上胎架柱沿中心柱的径向移动，同时旋转组件可带动调节杆和连接杆沿中心柱的周向旋转，从而多者配合使用后，即可完成上胎架柱和下胎架柱沿中心柱的周向转动以及沿中心柱的径向滑移，实现对上胎架柱与下胎架柱沿水平方向的全方位移动；通过升降旋转伸缩机构对上胎架柱沿高度方向进行调节时，首先工作人员通过控制组件使旋转轴与升降螺杆连接并同时断开旋转轴与伸缩螺杆的连接，接着启动驱动电机，驱动电机带动旋转轴和升降螺杆转动，在第一导向组件的作用下，升降螺杆带动上胎架柱上下移动，从而实现上胎架柱沿高度方向的调节；其中，通过控制组件、伸缩螺杆以及旋转组件等的配合作用下，可实现对上胎架柱沿水平方向的全方位调节，通过控制组件和升降螺杆配合使用，可完成升降螺杆沿高度方向的调节，从而整体实现对上胎架柱沿水平和竖直方向的全方位调节；且上胎架柱和下胎架柱较为沉重，带动上胎架柱和下胎架柱移动的驱动源驱动电机占用空间较大，通过控制组件可实现同一驱动源同时对上胎架柱两个方位位置的调节，从而降低驱动源驱动电机所需占地空间和成本。

可选的，所述控制组件包括滑移连接在旋转轴上的升降控制盘和伸缩控制盘、多个固设在升降控制盘上方的升降连接柱、多个固设在伸缩控制盘下方的伸缩连接柱、转动套设在升降控制盘外侧的升降架、转动套设在伸缩控制盘外侧的伸缩架、固设在升降螺杆底部的升降连接盘、转动套设在旋转轴外侧的主动锥齿轮、固定套设在伸缩螺杆靠近旋转轴一端的从动锥齿轮、以及设置在伸缩架与升降架之间用于带动伸缩架和升降架上下移动的驱动部件；

所述升降架和伸缩架均沿下胎架柱的高度方向与下胎架柱的侧壁滑移连接，所述升降连接盘底部开设有多个与升降连接柱相适配的升降连接孔，所述升降连接柱可插接至升降连接孔内，所述主动锥齿轮顶部开设有多个与伸缩连接柱相适配的伸缩连接孔，所述伸缩连接柱可插接至伸缩连接孔内，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮相互啮合。

通过采用上述技术方案，通过控制组件实现旋转轴与升降螺杆的连接时，首先工作人员通过驱动部件带动升降架和伸缩架向上移动，接着升降架带动升降控制盘和升降连接柱向上移动，使升降连接柱插接至升降连接孔内，即可实现旋转轴与升降螺杆的连接，从而当驱动电机带动旋转轴转动时，旋转轴即可带动升降螺杆转动；同理，通过控制组件实现旋转轴与伸缩螺杆连接时，首先工作人员通过驱动部件带动升降架和伸缩架向下移动，伸缩架带动伸缩控制盘和伸缩连接柱向下移动，使伸缩连接柱插接至伸缩连接孔内，同时升降连接柱脱离升降连接孔内，即可实现旋转轴与伸缩螺杆的连接，从而当工作人员启动驱动电机带动旋转轴转动时，旋转轴即可带动伸缩螺杆转动；其中驱动部件可实现升降架和伸缩架的上下升降，而且还可以将升降架与伸缩架的位置固定，使升降架和伸缩架定格至所需位置，从而使旋转轴与升降螺杆或伸缩螺杆处于稳定连接状态。

可选的，所述驱动部件包括转动连接在下胎架柱侧壁内的驱动螺杆、固定套设至驱动螺杆外侧壁的驱动齿轮、滑移连接在下胎架柱外侧壁上的驱动齿圈；

所述驱动螺杆一端与升降架螺纹连接、另一端与伸缩架螺纹连接，所述驱动齿轮与驱动齿圈相互啮合。

通过采用上述技术方案，通过驱动部件带动升降架和伸缩架上下移动时，首先工作人员沿水平方向移动驱动齿圈，驱动齿圈带动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动驱动螺杆旋转，驱动螺杆即可带动与其螺纹连接的升降架和伸缩架上下移动；其中通过驱动螺杆不仅可带动升降架和伸缩架同步上下升降移动，使升降架和升缩架移动稳定、间距保持一致，而且可实现对升降架和伸缩架位置的锁定，提高控制组件运行的稳定性。

可选的，所述旋转组件包括转动连接在中心柱内的旋转柱、固定套设在旋转柱外侧的蜗轮、转动连接在中心柱内的蜗杆、设置在蜗杆一端的动力电机、可拆卸连接至连接杆内且靠近中心柱一侧的电动伸缩杆、固设在电动伸缩杆靠近中心柱一端的插接块，所述蜗轮、蜗杆相互啮合；

所述旋转柱沿其周向外侧壁开设有多个与插接块相适配的插接槽，所述中心柱外侧开设有旋转槽，将所述旋转槽与中心柱中心线的夹角设置为W°，将多个所述连接杆的数量设置为N，N≥3，360/N＜W＜120。

通过采用上述技术方案，通过旋转组件带动连接杆转动时，首先工作人员启动电动伸缩杆，电动伸缩杆带动插接杆向靠近旋转柱的一侧移动，使插接杆一端插接至插接槽内，即可实现连接杆与旋转柱的连接，接着工作人员启动动力电机，动力电机带动蜗杆、蜗轮转动，蜗轮带动旋转柱转动，从而旋转柱即可带动插接杆和连接杆转动；其中旋转槽不仅使中心柱不干涉插接杆的旋转，而且对连接杆的旋转角度起限位作用，使连接杆仅可位于规定角度内进行转动，使多个连接杆之间不易发生交错碰撞或移动干涉的现象，从而实现工作人员对多个连接杆旋转角度的高效调节。

可选的，所述升降旋转伸缩机构还包括设置在上胎架柱顶部的激光测距仪和设置在下胎架柱底部的反光片，激光测距仪用于发射测距激光，并发出激光测距仪发射探头距离反光片之间距离的距离检测信号；

控制终端，连接于激光测距仪以及驱动电机，用于接收距离检测信号，当接收到距离检测信号时，将距离检测信号与预设距离信号进行比较，当距离检测信号大于预设距离信号时，则输出第一信号至驱动电机，以使得驱动电机接收第一信号后转动并带动上胎架柱向下移动；当距离检测信号小于预设距离信号时，则输出第二信号至驱动电机，以使得驱动电机接收第二信号后转动并带动上胎架柱向上移动。

通过采用上述技术方案，工作人员需控制上胎架柱距离地面的距离时，仅需通过向控制终端输入预设距离值，驱动电机即可带动上胎架柱顶部上升或者下降移动至所需施工高度；其中激光测距仪、反光片以及控制终端相互配合使用可使工作人员位于地面较为方便的测量上胎架柱顶部距离地面的高度，以及快速调整上胎架柱顶部距离地面的距离，提高工作人员的施工效率和精准度。

可选的，所述上胎架柱包括多个拼接柱，多个所述拼接柱之间采用法兰盘和螺栓依次拼接；所述连接杆包括多个拼接杆，多个所述拼接杆之间也采用法兰盘和螺栓依次拼接。

通过采用上述技术方案，上胎架柱和连接杆的长度均可根据曲面钢结构尺寸施工所需进行拼接，从而满足不同曲面钢结构的施工尺寸需求，同时配合升降旋转伸缩机构对上胎架柱顶部高度的精准微调，以及下胎架柱距离中心柱之间间距的精准微调，即可精准实现对不同曲面钢结构尺寸的搭建，且钢结构搭建完毕后，工作人员可通过法兰盘和螺栓快速解除上胎架柱和连接杆的连接，从而便于工作人员将胎架运输至下一施工地点进行钢结构搭建施工，提高胎架的实用性。

可选的，所述移动锁定机构包括固设在下胎架柱底部的支撑座、多个转动连接在支撑座底部的滚珠、以及设置在支撑座下方用于使支撑座不易移动或晃动的锁定组件。

通过采用上述技术方案，当工作人员通过升降旋转伸缩机构带动下胎架柱沿水平方向移动时，下胎架柱即可带动支撑座和滚珠滚动，从而减小支撑座与地面的摩擦力，便于下胎架柱的移动，同时滚珠的承载力高，且当下胎架柱移动至待施工位置后，通过锁定组件将支撑座锁定至地面，可使支撑座、下胎架柱和上胎架柱不易产生晃动，提高后续施工的稳定性。

可选的，所述锁定组件包括转动连接在支撑座顶部的主动齿圈、多个设置在主动齿圈内圈的从动齿轮、以及设置在主动齿圈内圈的动力齿轮，所述从动齿轮和动力齿轮均与主动齿圈内齿啮合，所述从动齿轮与支撑座转动连接；

还包括设置在动力齿轮与下胎架柱之间的锁定电机、沿竖直方向与从动齿轮螺纹连接的锁定螺杆、设置在支撑座底部的锁定盘、多个固设在锁定盘底部的倒刺，多个所述锁定螺杆均贯穿支撑座与锁定盘转动连接。

通过采用上述技术方案，通过锁定组件将支撑座进行锁定时，首先工作人员启动锁定电机，接着锁定电机带动动力齿轮转动，动力齿轮带动主动齿圈转动，主动齿圈即可同步带动多个从动齿轮转动，从而从动齿轮带动与其螺纹连接的锁定螺杆向下移动，锁定螺杆即可带动锁定盘向下移动，使倒刺与地面抵接，实现对支撑座的锁定；反之，当工作人员需要解除对支撑座的锁定时，通过锁定电机带动驱动齿圈反向转动，使锁定盘下方的倒刺与地面分离即可。

第二方面，本申请还提供一种数控精准定位伸缩式胎架的使用方法，适用于上述中的一种数控精准定位伸缩式胎架，其使用步骤如下：

S1、确定中心柱位置，并使中心柱底部与地面进行连接；

S2、完成上胎架柱、下胎架柱、连接杆和调节杆的拼装；

S31、按照设计要求通过升降旋转伸缩机构配合移动锁定机构带动连接杆转动，使各连接杆沿中心柱的周向转动至施工所需角度；

S32、通过升降旋转伸缩机构配合移动锁定机构沿连接杆的长度方向对下胎架柱的位置进行调节，以及沿高度方向将上胎架柱的顶部移动至钢结构的曲面待加工位置进行支撑；

S4、通过移动锁定机构对下胎架柱位置锁定；

S5、重复上述S31- S4步骤对多个上胎架柱的位置进行调节支撑和锁定；

S6、当钢结构屋顶的其中一个位置焊接完毕后，通过升降旋转伸缩机构配合移动锁定机构可将上胎架柱快速、无损移动至下一施工位置继续焊接；

S7、待整个曲面钢结构建筑施工完毕后，拆除胎架，输送至下一施工地点。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

升降旋转伸缩机构可对多个上胎架柱的顶部位置进行横向、纵向以及高度方向进行全方位调节，且将钢结构屋顶的其中一个位置焊接完毕后，通过升降旋转伸缩机构配合移动锁定机构可将上胎架柱快速、无损移动至下一施工位置，且无需对胎架柱进行拆除和重新搭建，不仅降低施工成本，而且提高了工作人员对曲面钢结构建筑的搭建速度，同时待整个施工完成后，可对胎架进行无损拆除，便于后续对胎架的重复利用，提高胎架对曲面钢结构建筑搭建的实用性；

通过控制组件、伸缩螺杆以及旋转组件等的配合作用下，可实现对上胎架柱沿水平方向的全方位调节，通过控制组件和升降螺杆配合使用，可完成升降螺杆沿高度方向的调节，从而整体实现对上胎架柱沿水平和竖直方向的全方位调节；且上胎架柱和下胎架柱较为沉重，带动上胎架柱和下胎架柱移动的驱动源驱动电机占用空间较大，通过控制组件可实现同一驱动源同时对上胎架柱两个方位位置的调节，从而降低驱动源驱动电机所需占地空间和成本；

控制组件中驱动部件可实现升降架和伸缩架的上下升降，而且还可以将升降架与伸缩架的位置固定，使升降架和伸缩架定格至所需位置，从而使旋转轴与升降螺杆或伸缩螺杆处于稳定连接状态；

驱动部件中驱动螺杆不仅可带动升降架和伸缩架同步上下升降移动，使升降架和升缩架移动稳定、间距保持一致，而且可实现对升降架和伸缩架位置的锁定，提高控制组件运行的稳定性；

通过旋转组件带动连接杆转动时，旋转槽不仅使中心柱不干涉插接杆的旋转，而且对连接杆的旋转角度起限位作用，使连接杆仅可位于规定角度内进行转动，使多个连接杆之间不易发生交错碰撞或移动干涉的现象，从而实现工作人员对多个连接杆旋转角度的高效调节；

上胎架柱和连接杆的长度均可根据曲面钢结构尺寸施工所需进行拼接，从而满足不同曲面钢结构的施工尺寸需求，同时配合升降旋转伸缩机构对上胎架柱顶部高度的精准微调，以及下胎架柱距离中心柱之间间距的精准微调，即可精准实现对不同曲面钢结构尺寸的搭建，且钢结构搭建完毕后，工作人员可通过法兰盘和螺栓快速解除上胎架柱和连接杆的连接，从而便于工作人员将胎架运输至下一施工地点进行钢结构搭建施工，提高胎架的实用性；

工作人员需控制上胎架柱距离地面的距离时，仅需通过向控制终端输入预设距离值，驱动电机即可带动上胎架柱顶部上升或者下降移动至所需施工高度；其中激光测距仪、反光片以及控制终端相互配合使用可使工作人员位于地面较为方便的测量上胎架柱顶部距离地面的高度，以及快速调整上胎架柱顶部距离地面的距离，提高工作人员的施工效率和精准度；

当下胎架柱移动至待施工位置后，通过锁定组件将支撑座锁定至地面，可使支撑座、下胎架柱和上胎架柱不易产生晃动，提高后续施工的稳定性。

附图说明

图1是本申请实施例中胎架的结构示意图；

图2是表示胎架的局部结构示意图；

图3是表示胎架的局部剖视图；

图4是表示图3中A部分的局部放大结构示意图；

图5是表示升降旋转伸缩机构的局部剖视图；

图6是表示旋转组件中插接块和插接槽配合关系的剖视图；

图7是表示移动锁定机构的局部结构示意图；

图8是表示支撑座底部的局部结构示意图。

附图标记说明：1、中心柱；11、旋转槽；2、下胎架柱；3、上胎架柱；4、调节杆；5、连接杆；6、连接环；7、升降旋转伸缩机构；70、旋转轴；71、驱动轴；72、锥齿轮组；73、驱动电机；74、升降螺杆；75、伸缩螺杆；76、控制组件；760、升降控制盘；761、伸缩控制盘；762、升降连接柱；763、升降连接盘；764、伸缩连接柱；765、主动锥齿轮；766、升降架；767、伸缩架；768、从动锥齿轮；769、驱动部件；7691、驱动螺杆；7692、驱动齿轮；7693、驱动齿圈；77、第一导向组件；771、支撑环；772、第一导向杆；78、第二导向组件；79、旋转组件；791、旋转柱；7911、插接槽；792、蜗轮；793、蜗杆；794、动力电机；795、电动伸缩杆；796、插接块；797、检修门；798、弹性卡扣；710、激光测距仪；711、反光片；8、移动锁定机构；81、支撑座；82、滚珠；83、锁定组件；831、主动齿圈；832、从动齿轮；833、动力齿轮；834、锁定电机；835、锁定螺杆；836、锁定盘；837、倒刺。

实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种数控精准定位伸缩式胎架。参照图1和图2，胎架包括通过地脚螺栓连接至地面的中心柱1，中心柱1沿其周向分布有多个下胎架柱2。下胎架柱2上方设置有上胎架柱3，上胎架柱3包括多个拼接柱，多个拼接柱之间采用法兰盘和螺栓依次拼接。下胎架柱2靠近中心柱1一侧设置有调节杆4，调节杆4与中心柱1之间设置有连接杆5，多个连接杆5沿中心柱1的高度方向排列，连接杆5一端靠近中心柱1的一端固设有连接环6，连接环6与中心柱1转动连接，且连接杆5远离连接环6的一端与调节杆4通过法兰盘和螺栓连接；连接杆5包括多个拼接杆，多个拼接杆之间也采用法兰盘和螺栓依次拼接。

参照图1和图2，上胎架柱3与中心柱1之间设置有升降旋转伸缩机构7，升降旋转伸缩机构7用于控制上胎架柱3的上下升降、下胎架柱2向靠近或远离调节杆4一侧移动以及连接杆5转动。下胎架柱2下方还设置有移动锁定机构8，移动锁定机构8用于便于下胎架柱2移动同时可将下胎架柱2位置进行锁定。

工作人员需要搭建钢结构曲面屋顶时，首先将中心柱1通过多个地脚螺栓与待施工位置地面可拆卸连接，接着通过法兰盘和螺栓对上胎架柱3和连接杆5进行拼接，使上胎架柱3和连接杆5的长度满足曲面钢结构尺寸的设计要求，随后完成上胎架柱3、下胎架柱2、连接杆5和调节杆4的拼装，接着按照设计要求通过升降旋转伸缩机构7配合移动锁定机构8带动连接杆5转动，使各连接杆5沿中心柱1的周向转动至施工所需角度，并通过升降旋转伸缩机构7配合移动锁定机构8沿连接杆5的长度方向对下胎架柱2的位置进行精准微调，以及沿高度方向将上胎架柱3的顶部移动至钢结构的曲面待加工位置进行支撑，随后通过移动锁定机构8对下胎架柱2位置锁定，使下胎架柱2施工时不易发生移位，最后对多个上胎架柱3分别重复上述过程即可完成对曲面钢结构多个位置的调节支撑，从而实现对多个上胎架柱3的顶部位置进行横向、纵向以及高度方向进行全方位调节。

且将钢结构屋顶的其中一个位置焊接完毕后，通过升降旋转伸缩机构7配合移动锁定机构8可将上胎架柱3快速、无损移动至下一施工位置，同时待整个施工完成后，工作人员可通过法兰盘和螺栓快速解除上胎架柱3、连接杆5的拼接，从而对胎架进行无损拆除，便于后续对胎架的重复利用的同时，还便于工作人员将胎架运输至下一施工地点进行钢结构搭建施工，提高胎架的实用性。

参照图3和图4，升降旋转伸缩机构7包括沿竖直方向转动连接在下胎架柱2内的旋转轴70，旋转轴70沿其周向固设有多个凸条，凸条沿旋转轴70的长度方向设置。下胎架柱2内沿水平方向转动连接有驱动轴71，驱动轴71与旋转轴70之间设置有锥齿轮组72，驱动轴71远离锥齿轮组72一端设置有驱动电机73。下胎架柱2与上胎架柱3之间设置有升降螺杆74，升降螺杆74一端与下胎架柱2转动连接、另一端与上胎架柱3底部螺纹连接。下胎架柱2与调节杆4之间设置有伸缩螺杆75，伸缩螺杆75一端与下胎架柱2转动连接、另一端与调节杆4螺纹连接。

参照图3和图4，旋转轴70与下胎架柱2之间设置在控制组件76，控制组件76用于使旋转轴70与升降螺杆74连接或旋转轴70与伸缩螺杆75连接。下胎架柱2与上胎架柱3之间设置有第一导向组件77，第一导向组件77用于限制下胎架柱2与上胎架柱3发生相对转动。下胎架柱2与调节杆4之间设置有第二导向组件78，第二导向组件78用于限制调节杆4与下胎架柱2发生相对转动。中心柱1与连接杆5之间还设置有旋转组件79，旋转组件79用于带动连接杆5转动。

参照图3和图4，上胎架柱3顶部设置有激光测距仪710，下胎架柱2底部设置有反光片711，激光测距仪710用于发射测距激光，并发出激光测距仪710发射探头距离反光片711之间距离的距离检测信号。下胎架上设置有控制终端，控制终端连接于激光测距仪710以及驱动电机73，控制终端可输入预设距离值并用于接收距离检测信号，当接收到距离检测信号时，控制终端将距离检测信号与预设距离信号进行比较，当距离检测信号大于预设距离信号时，则输出第一信号至驱动电机73，以使得驱动电机73接收第一信号后转动并带动上胎架柱3向下移动；当距离检测信号小于预设距离信号时，则输出第二信号至驱动电机73，以使得驱动电机73接收第二信号后转动并带动上胎架柱3向上移动。即工作人员需控制上胎架柱3距离地面的距离时，仅需通过向控制终端输入预设距离值，驱动电机73即可带动上胎架柱3顶部上升或者下降移动至所需施工高度，从而快速调整上胎架柱3顶部距离地面的距离，提高工作人员的施工效率和精准度。

参照图2和图3，第一导向组件77包括固设在下胎架柱2顶部的支撑环771、多个与支撑环771固定连接的第一导向杆772，第一导向杆772沿上胎架柱3的高度方向设置，下胎架柱2沿其高度方向开设有与第一导向杆772相适配的第一导向槽，第一导向杆772位于第一导向槽内滑移，第一导向杆772和第一导向槽对下胎架柱2的上下升降起导向和限位下胎架柱2与上胎架柱3发生相对转动的作用。第二导向组件78包括沿水平方向固设在下胎架柱2一侧的第二导向杆，调节杆4沿水平方向开设有与第二导向杆相适配的第二导向槽，第二导向杆位于第二导向槽内滑移，且用于限制调节杆4与下胎架柱2发生相对转动。

参照图3和图4，控制组件76包括滑移连接在旋转轴70上的升降控制盘760和伸缩控制盘761，升降控制盘760上方固设有多个升降连接柱762，升降螺杆74底部固设有升降连接盘763，升降连接盘763底部开设有多个与升降连接柱762相适配的升降连接孔，升降连接柱762可插接至升降连接孔内。伸缩控制盘761下方固设有多个伸缩连接柱764，旋转轴70外侧的转动套设有主动锥齿轮765，主动锥齿轮765顶部开设有多个与伸缩连接柱764相适配的伸缩连接孔，伸缩连接柱764可插接至伸缩连接孔内。升降控制盘760外侧转动套设有升降架766，伸缩控制盘761外侧转动套设有伸缩架767，且升降架766和伸缩架767均沿下胎架柱2的高度方向与下胎架柱2的侧壁滑移连接。伸缩螺杆75靠近旋转轴70的一端固定套设有从动锥齿轮768，主动锥齿轮765与从动锥齿轮768相互啮合。伸缩架767与升降架766之间还设置有驱动部件769，驱动部件769用于带动伸缩架767和升降架766上下移动。

参照图4，驱动部件769包括沿下胎架柱2高度方向转动连接在下胎架柱2侧壁内的驱动螺杆7691，驱动螺杆7691一端与升降架766螺纹连接、另一端与伸缩架767螺纹连接。驱动螺杆7691外侧壁固定套设有驱动齿轮7692，下胎架柱2外侧壁沿水平方向滑移连接有驱动齿圈7693，驱动齿轮7692与驱动齿圈7693相互啮合。

参照图5和图6，旋转组件79包括沿中心柱1高度方向转动连接在中心柱1内的旋转柱791，旋转柱791外侧固定套设有蜗轮792，中心柱1内转动连接有蜗杆793，蜗轮792、蜗杆793相互啮合，蜗杆793一端还设置有动力电机794。连接杆5内且靠近中心柱1一侧通过螺栓可拆卸连接有电动伸缩杆795，电动伸缩杆795靠近中心柱1一端固设有插接块796，旋转柱791沿其周向外侧壁开设有多个与插接块796相适配的插接槽7911，中心柱1外侧开设有旋转槽11，将旋转槽11与中心柱1中心线的夹角设置为W°，将多个连接杆5的数量设置为N，N≥3，360/N＜W＜120，旋转槽11用于对连接杆5的旋转角度起限位作用，使连接杆5仅可位于规定角度内进行转动，且使多个连接杆5之间不易发生交错碰撞或移动干涉的现象，从而实现工作人员对多个连接杆5旋转角度的高效调节。连接杆5靠近中心柱1的一侧铰接有检修门797，检修门797远离其铰接处的一侧与连接杆5之间还设置有弹性卡扣798，检修门797用于方便工作人员对电动伸缩杆795进行检修或维护。

通过升降旋转伸缩机构7对上胎架柱3沿水平方向进行调节时，首先工作人员，首先工作人员沿水平方向移动驱动齿圈7693，驱动齿圈7693带动驱动齿轮7692转动，驱动齿轮7692带动驱动螺杆7691旋转，驱动螺杆7691即可带动与其螺纹连接的升降架766和伸缩架767向下，接着伸缩架767带动伸缩控制盘761和伸缩连接柱764向下移动，使伸缩连接柱764插接至伸缩连接孔内，同时升降连接柱762脱离升降连接孔内，即可实现旋转轴70与伸缩螺杆75的连接，随后工作人员启动驱动电机73，驱动电机73即可带动旋转轴70转动，旋转轴70带动伸缩螺杆75转动，接着在第二导向杆的导向作用以及移动锁定机构8的作用下，伸缩螺杆75带动下胎架柱2和上胎架柱3沿中心柱1的径向移动，接着工作人员启动电动伸缩杆795，电动伸缩杆795带动插接杆向靠近旋转柱791的一侧移动，使插接杆一端插接至插接槽7911内，即可实现连接杆5与旋转柱791的连接，工作人员启动动力电机794，动力电机794带动蜗杆793、蜗轮792转动，蜗轮792带动旋转柱791转动，从而旋转柱791即可带动插接杆和连接杆5转动，进而实现上胎架柱3和下胎架柱2的转动，从而总体达到上胎架柱3和下胎架柱2沿中心柱1的周向转动以及沿中心柱1的径向滑移，实现对上胎架柱3与下胎架柱2沿水平方向的全方位移动。

通过升降旋转伸缩机构7对上胎架柱3沿高度方向进行调节时，首先工作人员沿水平方向反向移动驱动齿圈7693，驱动齿圈7693带动驱动齿轮7692转动，驱动齿轮7692带动驱动螺杆7691旋转，驱动螺杆7691即可带动与其螺纹连接的升降架766和伸缩架767向上移动，接着升降架766带动升降控制盘760和升降连接柱762向上移动，使升降连接柱762插接至升降连接孔内，即可实现旋转轴70与升降螺杆74的连接，接着工作人员启动驱动电机73，驱动电机73带动旋转轴70和升降螺杆74转动，在第一导向杆772的作用下，升降螺杆74带动上胎架柱3上下移动，从而实现上胎架柱3沿高度方向的调节，通过控制组件76、伸缩螺杆75以及旋转组件79等的配合作用下，可实现对上胎架柱3沿水平方向的全方位调节，通过控制组件76和升降螺杆74配合使用，可完成升降螺杆74沿高度方向的调节，从而整体实现对上胎架柱3沿水平和竖直方向的全方位调节，且上胎架柱3和下胎架柱2较为沉重，带动上胎架柱3和下胎架柱2移动的驱动源驱动电机73占用空间较大，通过控制组件76可实现同一驱动源同时对上胎架柱3两个方位位置的调节，从而降低驱动源驱动电机73所需占地空间和成本。

参照图7和图8，移动锁定机构8包括固设在下胎架柱2底部的支撑座81，支撑座81底部转动连接有多个滚珠82。支撑座81下方还设置有锁定组件83，锁定组件83用于使支撑座81不易移动或晃动，提高支撑座81的支撑稳定性。

参照图7和图8，锁定组件83包括转动连接在支撑座81顶部的主动齿圈831，主动齿圈831内圈设置有多个从动齿轮832，从动齿轮832与支撑座81转动连接，且从动齿轮832与主动齿圈831内齿啮合。主动齿圈831内圈还设置有动力齿轮833，动力齿轮833与主动齿圈831内齿啮合，动力齿轮833与下胎架柱2之间设置有锁定电机834。从动齿轮832沿竖直方向螺纹连接有锁定螺杆835，支撑座81底部设置有锁定盘836，多个锁定螺杆835均贯穿支撑座81与锁定盘836转动连接；锁定盘836底部还固设有多个倒刺837。

当工作人员通过升降旋转伸缩机构7带动下胎架柱2沿水平方向移动时，下胎架柱2即可带动支撑座81和滚珠82滚动，且当下胎架柱2移动至待施工位置后，工作人员启动锁定电机834，接着锁定电机834带动动力齿轮833转动，动力齿轮833带动主动齿圈831转动，主动齿圈831即可同步带动多个从动齿轮832转动，从而从动齿轮832带动与其螺纹连接的锁定螺杆835向下移动，锁定螺杆835即可带动锁定盘836向下移动，使倒刺837与地面抵接，实现对支撑座81的锁定，使支撑座81、下胎架柱2和上胎架柱3不易产生晃动，提高后续施工的稳定性。当工作人员需要解除对支撑座81的锁定时，通过锁定电机834带动驱动齿圈7693反向转动，使锁定盘836下方的倒刺837与地面分离即可，且滚珠82减小了支撑座81移动时与地面的摩擦力，便于下胎架柱2的移动，同时滚珠82还具有较高的承载力。

本申请还实施例还公开了一种数控精准定位伸缩式胎架的使用方法，应用于上述中的一种数控精准定位伸缩式胎架，其使用步骤如下：

S1、清理地基，确定中心柱1位置，并使中心柱1底部通过多个地脚螺栓与地面进行连接。

S2、通过法兰盘和螺栓对上胎架柱3和连接杆5进行拼接，使上胎架柱3和连接杆5的长度满足曲面钢结构尺寸的设计要求，随后完成上胎架柱3、下胎架柱2、连接杆5和调节杆4的拼装。

S31、按照设计要求通过升降旋转伸缩机构7配合移动锁定机构8带动连接杆5转动，使各连接杆5沿中心柱1的周向转动至施工所需角度。

S32、通过升降旋转伸缩机构7配合移动锁定机构8沿连接杆5的长度方向对下胎架柱2的位置进行精准微调，以及沿高度方向将上胎架柱3的顶部移动至钢结构的曲面待加工位置进行支撑。

S4、通过移动锁定机构8对下胎架柱2位置锁定，使支撑座81、下胎架柱2和上胎架柱3不易产生晃动或移位，提高后续施工的稳定性。

S5、重复上述S31- S4步骤对多个上胎架柱3的位置进行调节支撑和锁定。

S6、当钢结构屋顶的其中一个位置焊接完毕后，通过升降旋转伸缩机构7配合移动锁定机构8可将上胎架柱3快速、无损移动至下一施工位置继续焊接。

S7、待整个曲面钢结构建筑施工完毕后，拆除胎架，输送至下一施工地点。

本申请实施例一种数控精准定位伸缩式胎架及其使用方法的实施原理为：工作人员需要搭建钢结构曲面屋顶时，首先将中心柱1与待施工位置地面进行可拆卸连接，接着完成上胎架柱3、下胎架柱2、连接杆5和调节杆4的拼装，随后按照设计要求通过旋转组件79配合滚珠82带动连接杆5转动，使各连接杆5沿中心柱1的周向转动至施工所需角度，接着通过控制组件76使旋转轴70与伸缩螺杆75连接，并启动驱动电机73，驱动电机73带动下胎架柱2和滚珠82沿连接杆5的长度方向对下胎架柱2的位置进行调节，随后通过控制组件76使旋转轴70与升降螺杆74连接，并启动驱动电机73，使驱动电机73带动上胎架柱3顶部移动至钢结构的曲面待加工位置进行支撑，接着启动锁定电机834带动锁定盘836下方的倒刺837与地面抵接，实现对下胎架柱2位置锁定，使下胎架柱2施工时不易发生移位，随后对多个上胎架柱3分别重复上述过程即可完成对曲面钢结构多个位置的调节支撑；其中上胎架柱3和连接杆5的长度均可根据曲面钢结构尺寸施工所需进行拼接，从而满足不同曲面钢结构的施工尺寸需求，同时配合升降旋转伸缩机构7对上胎架柱3顶部高度的精准微调，以及下胎架柱2距离中心柱1之间间距的精准微调，即可精准实现对不同曲面钢结构尺寸的搭建，且将钢结构屋顶的其中一个位置焊接完毕后，通过升降旋转伸缩机构7配合移动锁定机构8可将上胎架柱3快速、无损移动至下一施工位置，且无需对胎架柱进行拆除和重新搭建，不仅降低施工成本，而且提高了工作人员对曲面钢结构建筑的搭建速度，同时待整个施工完成后，可对胎架进行无损拆除，从而便于工作人员将胎架运输至下一施工地点进行钢结构搭建施工，便于后续对胎架的重复利用，提高胎架对曲面钢结构建筑搭建的实用性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数控精准定位伸缩式胎架，其特征在于：包括可拆卸连接至地面的中心柱(1)、多个沿中心柱(1)周向分布的下胎架柱(2)、设置在下胎架柱(2)上方的上胎架柱(3)、设置在下胎架柱(2)靠近中心柱(1)一侧的调节杆(4)、设置在调节杆(4)与中心柱(1)之间的连接杆(5)，多个所述连接杆(5)沿中心柱(1)的高度方向交错排列，且所述连接杆(5)一端与中心柱(1)转动连接、另一端与调节杆(4)可拆卸连接；

还包括设置在上胎架柱(3)与中心柱(1)之间用于控制上胎架柱(3)上下升降、下胎架柱(2)向靠近或远离调节杆(4)一侧移动以及连接杆(5)转动的升降旋转伸缩机构(7)、以及设置在下胎架柱(2)下方用于便于下胎架柱(2)移动同时可将下胎架柱(2)位置锁定的移动锁定机构(8)。

2. 根据权利要求1所述的一种数控精准定位伸缩式胎架，其特征在于：所述升降旋转伸缩机构(7)包括沿竖直方向转动连接在下胎架柱(2)内的旋转轴(70)、沿水平方向转动连接在下胎架柱(2)内的驱动轴(71)、设置在驱动轴(71)与旋转轴(70)之间的锥齿轮组(72)、设置在驱动轴(71)远离锥齿轮组(72)一端的驱动电机(73)、设置在下胎架柱(2)与上胎架柱(3)之间的升降螺杆(74)、设置在下胎架柱(2)与调节杆(4)之间的伸缩螺杆(75)、 设置在旋转轴(70)与下胎架柱(2)之间用于使旋转轴(70)与升降螺杆(74)连接或旋转轴(70)与伸缩螺杆(75)连接的控制组件(76)、设置在下胎架柱(2)与上胎架柱(3)之间用于限制下胎架柱(2)与上胎架柱(3)发生相对转动的第一导向组件(77)、设置在下胎架柱(2)与调节杆(4)之间用于限制调节杆(4)与下胎架柱(2)发生相对转动的第二导向组件(78)、以及设置在中心柱(1)与连接杆(5)之间用于带动连接杆(5)转动的旋转组件(79)；

所述升降螺杆(74)一端与下胎架柱(2)转动连接、另一端与上胎架柱(3)底部螺纹连接，所述伸缩螺杆(75)一端与下胎架柱(2)转动连接、另一端与调节杆(4)螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种数控精准定位伸缩式胎架，其特征在于：所述控制组件(76)包括滑移连接在旋转轴(70)上的升降控制盘(760)和伸缩控制盘(761)、多个固设在升降控制盘(760)上方的升降连接柱(762)、多个固设在伸缩控制盘(761)下方的伸缩连接柱(764)、转动套设在升降控制盘(760)外侧的升降架(766)、转动套设在伸缩控制盘(761)外侧的伸缩架(767)、固设在升降螺杆(74)底部的升降连接盘(763)、转动套设在旋转轴(70)外侧的主动锥齿轮(765)、固定套设在伸缩螺杆(75)靠近旋转轴(70)一端的从动锥齿轮(768)、以及设置在伸缩架(767)与升降架(766)之间用于带动伸缩架(767)和升降架(766)上下移动的驱动部件(769)；

所述升降架(766)和伸缩架(767)均沿下胎架柱(2)的高度方向与下胎架柱(2)的侧壁滑移连接，所述升降连接盘(763)底部开设有多个与升降连接柱(762)相适配的升降连接孔，所述升降连接柱(762)可插接至升降连接孔内，所述主动锥齿轮(765)顶部开设有多个与伸缩连接柱(764)相适配的伸缩连接孔，所述伸缩连接柱(764)可插接至伸缩连接孔内，所述主动锥齿轮(765)与从动锥齿轮(768)相互啮合。

4.根据权利要求3所述的一种数控精准定位伸缩式胎架，其特征在于：所述驱动部件(769)包括转动连接在下胎架柱(2)侧壁内的驱动螺杆(7691)、固定套设至驱动螺杆(7691)外侧壁的驱动齿轮(7692)、滑移连接在下胎架柱(2)外侧壁上的驱动齿圈(7693)；

所述驱动螺杆(7691)一端与升降架(766)螺纹连接、另一端与伸缩架(767)螺纹连接，所述驱动齿轮(7692)与驱动齿圈(7693)相互啮合。

5.根据权利要求2所述的一种数控精准定位伸缩式胎架，其特征在于：所述旋转组件(79)包括转动连接在中心柱(1)内的旋转柱(791)、固定套设在旋转柱(791)外侧的蜗轮(792)、转动连接在中心柱(1)内的蜗杆(793)、设置在蜗杆(793)一端的动力电机(794)、可拆卸连接至连接杆(5)内且靠近中心柱(1)一侧的电动伸缩杆(795)、固设在电动伸缩杆(795)靠近中心柱(1)一端的插接块(796)，所述蜗轮(792)、蜗杆(793)相互啮合；

所述旋转柱(791)沿其周向外侧壁开设有多个与插接块(796)相适配的插接槽(7911)，所述中心柱(1)外侧开设有旋转槽(11)，将所述旋转槽(11)与中心柱(1)中心线的夹角设置为W°，将多个所述连接杆(5)的数量设置为N，N≥3，360/N＜W＜120。

6.根据权利要求2所述的一种数控精准定位伸缩式胎架，其特征在于：所述升降旋转伸缩机构(7)还包括设置在上胎架柱(3)顶部的激光测距仪(710)和设置在下胎架柱(2)底部的反光片(711)，激光测距仪(710)用于发射测距激光，并发出激光测距仪(710)发射探头距离反光片(711)之间距离的距离检测信号；

控制终端，连接于激光测距仪(710)以及驱动电机(73)，用于接收距离检测信号，当接收到距离检测信号时，将距离检测信号与预设距离信号进行比较，当距离检测信号大于预设距离信号时，则输出第一信号至驱动电机(73)，以使得驱动电机(73)接收第一信号后转动并带动上胎架柱(3)向下移动；当距离检测信号小于预设距离信号时，则输出第二信号至驱动电机(73)，以使得驱动电机(73)接收第二信号后转动并带动上胎架柱(3)向上移动。

7.根据权利要求2所述的一种数控精准定位伸缩式胎架，其特征在于：所述上胎架柱(3)包括多个拼接柱，多个所述拼接柱之间采用法兰盘和螺栓依次拼接；所述连接杆(5)包括多个拼接杆，多个所述拼接杆之间也采用法兰盘和螺栓依次拼接。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种数控精准定位伸缩式胎架，其特征在于：所述移动锁定机构(8)包括固设在下胎架柱(2)底部的支撑座(81)、多个转动连接在支撑座(81)底部的滚珠(82)、以及设置在支撑座(81)下方用于使支撑座(81)不易移动或晃动的锁定组件(83)。

9.根据权利要求8所述的一种数控精准定位伸缩式胎架，其特征在于：所述锁定组件(83)包括转动连接在支撑座(81)顶部的主动齿圈(831)、多个设置在主动齿圈(831)内圈的从动齿轮(832)、以及设置在主动齿圈(831)内圈的动力齿轮(833)，所述从动齿轮(832)和动力齿轮(833)均与主动齿圈(831)内齿啮合，所述从动齿轮(832)与支撑座(81)转动连接；

还包括设置在动力齿轮(833)与下胎架柱(2)之间的锁定电机(834)、沿竖直方向与从动齿轮(832)螺纹连接的锁定螺杆(835)、设置在支撑座(81)底部的锁定盘(836)、多个固设在锁定盘(836)底部的倒刺(837)，多个所述锁定螺杆(835)均贯穿支撑座(81)与锁定盘(836)转动连接。

10.一种数控精准定位伸缩式胎架的使用方法，适用于上述权利要求1-9中任一项所述的一种数控精准定位伸缩式胎架，包括以下步骤，其特征在于：

S1、确定中心柱(1)位置，并使中心柱(1)底部与地面进行连接；

S2、完成上胎架柱(3)、下胎架柱(2)、连接杆(5)和调节杆(4)的拼装；

S31、按照设计要求通过升降旋转伸缩机构(7)配合移动锁定机构(8)带动连接杆(5)转动，使各连接杆(5)沿中心柱(1)的周向转动至施工所需角度；

S32、通过升降旋转伸缩机构(7)配合移动锁定机构(8)沿连接杆(5)的长度方向对下胎架柱(2)的位置进行调节，以及沿高度方向将上胎架柱(3)的顶部移动至钢结构的曲面待加工位置进行支撑；

S4、通过移动锁定机构(8)对下胎架柱(2)位置锁定；

S5、重复上述S31- S4步骤对多个上胎架柱(3)的位置进行调节支撑和锁定；

S6、当钢结构屋顶的其中一个位置焊接完毕后，通过升降旋转伸缩机构(7)配合移动锁定机构(8)可将上胎架柱(3)快速、无损移动至下一施工位置继续焊接；

S7、待整个曲面钢结构建筑施工完毕后，拆除胎架，输送至下一施工地点。

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