CN215358995U - 叠合剪力墙翻面装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种叠合剪力墙翻面装置，涉及叠合剪力墙制备领域，它包括翻转门架，翻转门架设置在模台上方，所述的翻转门架为两个，两个翻转门架相对布置，且均沿着翻转轨道行走；在翻转门架上设有沿着翻转门架行走的翻转小车，翻转小车上设有旋转的翻转转盘，翻转转盘上设有沿竖向滑动的翻转爪。本实用新型能够实现自动将边模按照预设组模方案，高精度的组合在一起，并将待翻转叠合剪力墙自动翻转，配合机械臂，也避免人为操作导致组模精度降低的问题，劳动强度大幅降低。本实用新型能够大幅提高叠合剪力墙的自动化生产程度，大幅提高组模效率，提高叠合剪力墙的生产速度，加快模台和边模的周转速度。

Description

叠合剪力墙翻面装置

技术领域

本实用新型涉及叠合剪力墙制备领域，特别是一种叠合剪力墙翻面装置。

背景技术

随着现行国家标准《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T 51231-2016及《装配建筑评价标准》GB/T 51129-2017的先后实施，叠合剪力墙得到广泛的应用。叠合剪力墙在构件厂通常采用自动化流水线生产，但因构件尺寸标准化程度有限，即构件的长度和宽度容易发生改变，加之构件厂流水线负责人对流水线生产的理解还不够深入，往往当项目数量较多涉及构件的尺寸变化时，就无法提升构件厂的产能。产能无法提升的最大限制因素主要有多个：一是自动化程度不高，需要投入大量的人工操作，而人工操作过程中，对技术的熟悉程度要求较高，劳动强度也较高。二是产线设备的布局不合理，各工位节拍无法一致；三是边模的组模方式不统一。当一个流水线负责人承担一条流水线的生产任务时，产线设备布局往往已成定局，要想调整也只能是局部的，但边模的组模方式根据不同的项目要求存在较大区别。现有技术中也有采用自动化布模机的方案，例如中国专利文献CN 111516132A记载的一种自动布模机构及其布模方法、CN 109719844 A记载的布模机及其布模方法、CN111571570 A记载的桁架自动放置专机及桁架自动放置方法。但是上述记载的方案仅限于将边模和钢筋摆放在模台上，还需要人工用磁盒将边模压紧，现有的磁盒一般采用永磁铁，存在问题是磁力小了压不住边模，磁力大了使用和控制难度大增。而且在人工定位过程中，还容易使边模发生位移，影响组模精度。而且由于仍存在大量的人工劳动，采用布模机的性价比不高。现有技术中尚未见能够实现全自动化布模设备。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种叠合剪力墙翻面装置及组模方法，能够实现叠合剪力墙的全自动翻面和组模，大幅提高组模效率，降低劳动强度，提高组模精度。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种叠合剪力墙翻面装置，它包括翻转门架，翻转门架设置在模台上方，所述的翻转门架为两个，两个翻转门架相对布置，且均沿着翻转轨道行走；

在翻转门架上设有沿着翻转门架行走的翻转小车，翻转小车上设有旋转的翻转转盘，翻转转盘上设有沿竖向滑动的翻转爪。

优选的方案中，在翻转门架的下方还设有送料轨道，送料轨道位于模台的一侧，送料轨道用于送料车行走，送料车的顶部设有“U”形结构，用于支撑待翻转叠合剪力墙，“U”形结构便于翻转爪伸入到待翻转叠合剪力墙下方。

优选的方案中，翻转小车上设有可旋转的翻转轴，翻转轴水平布置，且翻转轴的轴线与在翻转门架的长度方向垂直；

翻转轴与翻转转盘固定连接，翻转轴通过翻转齿轮组与翻转电机连接，翻转电机驱动翻转转盘旋转。

优选的方案中，在翻转转盘的表面设有与翻转转盘径向线平行的升降导轨，翻转爪与升降导轨活动连接，翻转爪还与升降螺母固定连接，在翻转转盘还设有可转动的升降螺杆，升降螺杆与升降螺母螺纹连接，升降螺杆与升降电机连接，升降电机驱动翻转爪沿着升降导轨滑动。

优选的方案中，所述的模台设有铁质的顶壁，在模台底部设有多个空腔，在与空腔相对应的位置设有多个可升降的电磁铁，电磁铁用于深入到空腔内，以贴紧模台的顶壁；

电磁铁用于将边模吸附在模台表面。

电磁铁与顶升缸固定连接，电磁铁位于顶升缸的顶部端头，所述的顶升缸为气缸。

优选的方案中，所述的模台活动设置在多个托辊上，多个托辊沿行走路径布置，还设有多个摩擦驱动轮，摩擦驱动轮与经过的模台接触，摩擦驱动轮与模台驱动电机连接；以使摩擦驱动轮在与模台接触时，驱动模台沿着托辊行走；

在托辊构成的行走路径一侧还设有位置传感器，位置传感器包括光电传感器或磁传感器，用于检测模台的位置。

优选的方案中，在多个托辊构成的行走路径其中一段的上方还设有组模门架，组模门架上设有横移小车，横移小车上设有竖向滑动的升降臂，升降臂的底部设有夹取爪，用于夹取边模放置在模台上。

优选的方案中，在夹取爪与升降臂之间还设有转盘，夹取爪设置在转盘的底部，转盘上设有驱动装置，以驱动夹取爪旋转预设角度。

优选的方案中，在升降臂的底部设有转盘，转盘的底部设有夹取横梁，多个夹取爪以可调相对位置的方式固定安装在夹取横梁的底部，以使升降臂每次可抓取多根边模或钢筋。

本实用新型提供了一种叠合剪力墙翻面装置及组模方法，通过采用上述的方案，能够实现自动的将边模固定在模台上，自动将边模按照预设组模方案，高精度的组合在一起，并将待翻转叠合剪力墙自动翻转，配合机械臂，也避免人为操作导致组模精度降低的问题，因为无需再次定位，且在组模过程中无需设置磁盒，劳动强度大幅降低。本实用新型能够大幅提高叠合剪力墙的自动化生产程度，大幅提高组模效率，提高叠合剪力墙的生产速度，加快模台和边模的周转速度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的整体结构俯视示意图。

图2为本实用新型的翻转门架抓取待翻转叠合剪力墙的主视图。

图3为本实用新型的翻转门架翻转叠合剪力墙后的主视图。

图4为本实用新型的翻转转盘的结构示意图。

图5为本实用新型的组模门架的俯视示意图。

图6为本实用新型的局部侧视图。

图7为本实用新型中模台的局部剖视示意图。

图8为本实用新型中模台框架的俯视图。

图9为本实用新型中夹取爪的局部剖视示意图。

图10为本实用新型的施工流程图。

图中：组模纵向导轨1，组模门架2，横移小车3，升降臂4，转盘41，转盘电机42，转盘驱动齿轮43，夹取爪44，夹取横梁45，组模5，钢筋台架6，边模台架7，边模8，模台9，模台面板91，模台框架92，横向边模10，托辊11，摩擦驱动轮12，接触开关13，位置传感器14，模台驱动电机15，电磁铁16，顶升缸17，翻转轨道18，送料轨道19，送料车20，待翻转叠合剪力墙21，翻转门架22，轮箱221，翻转小车23，翻转爪24，翻转转盘25，翻转电机26，翻转轴27，翻转齿轮组28，升降导轨29，升降螺杆30，升降螺母31，升降电机32。

具体实施方式

实施例1：

如图1~4中，它包括翻转门架22，翻转门架22设置在模台9上方，所述的翻转门架22为两个，两个翻转门架22相对布置，且均沿着翻转轨道18行走；

模台9用于固定设置组模5；模台9设有铁质的顶壁，模台9的上表面用于放置组模5, 组模5包括构成浇筑外模的边模8，叠合剪力墙背面钢筋的端头距离边模8约25mm。

如图1中，在模台9上方设有翻转门架22，所述的翻转门架22为两个，两个翻转门架22相对布置，且均沿着翻转轨道18行走；在翻转门架22的底部设有轮箱221，轮箱221与翻转轨道18构成精确行走机构，例如在翻转轨道18的一侧设有齿条，在轮箱221上设有齿轮，用于控制翻转门架22的精确行走距离，优选的，翻转门架22的行走误差控制在3mm以内。

如图1~3中，在翻转门架22上设有沿着翻转门架22行走的翻转小车23，翻转小车23的行走机构采用伺服电机通过同步带驱动。翻转小车23上设有旋转的翻转转盘25，翻转转盘25上设有沿竖向滑动的翻转爪24。本例中所述的竖向，是指在工作时，翻转轨道18为竖直状态。

优选的方案如图1中，在翻转门架22的下方还设有送料轨道19，送料轨道19位于模台9的一侧，送料轨道19用于送料车20行走，送料车20的顶部设有“U”形结构，用于支撑待翻转叠合剪力墙21，“U”形结构与待翻转叠合剪力墙21之间构成的空间，便于翻转爪24伸入到待翻转叠合剪力墙21下方。

优选的方案如图2~4中，翻转小车23上设有可旋转的翻转轴27，翻转轴27水平布置，且翻转轴27的轴线与在翻转门架22的长度方向垂直；

翻转轴27与翻转转盘25固定连接，翻转轴27通过翻转齿轮组28与翻转电机26连接，翻转电机26驱动翻转转盘25旋转。翻转齿轮组28构成一组减速器。

优选的方案如图4中，在翻转转盘25的表面设有与翻转转盘25径向线平行的升降导轨29，在工作过程中，即抓取和释放叠合剪力墙的过程中，升降导轨29保持竖直状态，翻转爪24与升降导轨29活动连接，翻转爪24还与升降螺母31固定连接，在翻转转盘25还设有可转动的升降螺杆30，升降螺杆30与升降螺母31螺纹连接，升降螺杆30与升降电机32连接，升降电机32驱动翻转爪24沿着升降导轨29滑动。升降电机32设置在抓取待翻转叠合剪力墙21的一端，因为当待翻转叠合剪力墙21位于送料车20上时，能够设置更大的抓取空间，以避免干涉，而在叠合剪力墙21翻转后，将叠合剪力墙21插入到组模5时，操作空间较小，因此要避免升降电机32造成干涉。升降导轨29可以采用柱形导轨或者燕尾槽导轨。如图4中，本例中优选采用两个翻转爪24，相应的升降导轨29也为左右对称的两个。两个翻转爪24的底座通过升降螺母31连接成一个整体。

优选的方案如图7、8中，所述的模台9设有铁质的顶壁，在模台9底部设有多个空腔，在与空腔相对应的位置设有多个可升降的电磁铁16，电磁铁16用于深入到空腔内，以贴紧模台9的顶壁；电磁铁16的升降采用气缸驱动。

电磁铁16用于将边模8吸附在模台9表面。优选的方案如图7、8中，所述的模台9包括模台面板91和模台框架92，模台面板91位于模台框架92的顶部；优选的， 在模台框架92的顶部设有凹槽，模台面板91位于凹槽内。

模台框架92为阵列的框架，模台框架92设有多个竖直贯穿的空腔。由此结构，便于容纳电磁铁16。优选的方案中，所述的模台框架92采用铝合金材质。由此结构，能够大幅减轻模台9的整体重量，便于减少能耗，也便于周转。采用该组合结构，还能够在浇筑完成后循环使用铝合金底座，而顶部铁板则可以和组模5以及预制好的叠合剪力墙一起送去养护，大幅提高模台9的循环使用效率，减少整体模台9的资金占用。

优选的方案如图1、5中，所述的模台9活动设置在多个托辊11上，多个托辊11沿行走路径布置，还设有多个摩擦驱动轮12，摩擦驱动轮12与经过的模台9接触，摩擦驱动轮12与模台驱动电机15连接；以使摩擦驱动轮12在与模台9接触时，驱动模台9沿着托辊11行走；

在托辊11构成的行走路径一侧还设有位置传感器14，位置传感器14包括光电传感器或磁传感器，用于检测模台9的位置。

优选的方案如图1、5中，为便于观察在图5中省略了翻转门架22的结构，在多个托辊11构成的行走路径其中一段的上方还设有组模门架2，组模门架2的一侧沿着组模纵向导轨1行走，另一侧沿着翻转轨道18行走。组模门架2上设有横移小车3，横移小车3上设有竖向滑动的升降臂4，升降臂4的底部设有夹取爪44，用于夹取边模8放置在模台9上。由此结构，升降臂4可以将覆盖范围内的物料，例如边模台架7和钢筋台架6上的边模8抓取到模台9的表面进行精确组模。本例中，横向导轨2和横移小车3的运行驱动优选采用齿轮齿条机构和伺服电机。

优选的方案如图6中，在夹取爪44与升降臂4之间还设有转盘41，夹取爪44设置在转盘41的底部，转盘41上设有驱动装置，以驱动夹取爪44旋转预设角度。本例中的驱动装置采用伺服电机和齿轮组。夹取爪44的旋转角度通常采用90°。

优选的方案如图9中，在升降臂4的底部设有转盘41，转盘41的底部设有夹取横梁45，多个夹取爪44以可调相对位置的方式固定安装在夹取横梁45的底部，以使升降臂4每次可抓取多根边模8或钢筋。由此结构，能够减少升降臂4去抓取物料的行程，从而大幅提高组模效率。

实施例2：

叠合剪力墙的结构如图1~3中所示，两侧的表面为钢筋混凝土墙面，中间为钢筋桁架结构，在装配时，将混凝土浇筑在两侧的钢筋混凝土之间，即构成一个完整的剪力墙结构。本例中的施工方法针对的是叠合剪力墙已经完成单面浇筑施工后的后继施工步骤，由于在该施工工序中，单面的叠合剪力墙背面是钢筋桁架，需要将养护好的单面的叠合剪力墙翻面，并且准确的插入到组模5才浇筑的混凝土内，并且确保钢筋混凝土墙面之间的平行度和表面质量，施工难度较高，现有技术中通常采用行车吊装配合人工定位的施工方式，劳动强度较高，人工操作容易出错，且若由于吊装受力不均衡，容易出现安全事故。

如图10中，一种采用上述的叠合剪力墙翻面装置的组模方法，包括以下步骤：

S1. 将电磁铁16的水平阵列位置输入控制系统；通常选取电磁铁16上的一个点作为电磁铁16的定位点。电磁铁16的向量面积，即以电磁铁16的定位点为基准的具有方向性的有效工作面积，则作为覆盖范围。由此方案，检测模台9是否与电磁铁16对齐时，仅需考虑电磁铁16上的定位点，与模台9上对应的定位点之间的距离。而在计算电磁铁16的覆盖空间时，才需要考虑电磁铁16的向量面积。

S2. 将组模方案输入控制系统；本例中的控制系统安装在工控机内，用于控制PLC的输出操作指令。

S3. 获取组模5的水平位置；即组模5中的各个部件，例如边模8在模台9上表面所在的水平面上的位置。

S4. 获取模台9位置；模台9的位置是指模台9在托辊11上的移动位置，由位置传感器14获得，本例中的位置传感器14采用光电传感器。

S5. 将组模5中边模8的位置与电磁铁16阵列位置重叠；从而得出哪几个电磁铁16覆盖了边模8范围。这几个电磁铁16则在后继的操作中都需要升起。

S6. 升降臂4布置边模8；升降臂4从边模台架7上抓取边模8，优选的，采用多个夹取爪44的方案，一次抓取4根边模8，升降臂4升起移动到模台9的上方，根据组模方案将边模8两个平行边依次放下，然后升降臂4升起至无干涉高度，转盘41旋转90°，升降臂4将边模8的另两个平行边依次放下。

S7. 控制与边模8位置对应的电磁铁16的顶升缸17升起；顶升缸17采用气缸。

S8. 与边模8位置对应的电磁铁16通电将边模8吸附，构成组模5；

在并列的步骤中；本例中的并列是指，在不互相干涉的前提下，以下的步骤与以上的步骤能够同时进行，若出现干涉也可以部分先后的交错进行。

S01. 待翻转叠合剪力墙推送至翻转门架22下方；优选的，待翻转叠合剪力墙21被定位的放置在送料车20的顶部，即待翻转叠合剪力墙21与送料车20之间的相对位置通过定位块或定位架的结构被定位，且送料车20在送料轨道19上的位置被光电传感器定位。由此结构，便于后继的自动控制，减少用于识别的成本和提高控制节拍。当然的，此处也可以采用位于翻转小车23上的图像传感器进行自动识别待翻转叠合剪力墙21的位置。

S02. 翻转门架22相对移动至宽度略大于待翻转叠合剪力墙21两端的位置；由此方案，在翻转爪24的位置就不需要再设置伸缩避让的机构，从而简化了翻转爪24的结构，即以翻转门架22的行走替换了翻转爪24的x轴移动机构。本例中的翻转爪24采用气动的翻转爪24。

S03. 翻转小车23沿y轴移动至待翻转叠合剪力墙21上方；本例中，以图1的上下方向为y轴，以左右方向为x轴，翻转爪24升降的方向为z轴。

S04. 翻转爪24滑动到翻转转盘25的底部位置；

S05. 翻转门架22相对移动翻转爪24插入到待翻转叠合剪力墙21的上方和下方，输入压缩空气，翻转爪24合拢抓取待翻转叠合剪力墙21；

S06. 翻转电机26通过翻转齿轮组28驱动翻转转盘25翻转180°；

顺序的步骤中；

S9. 在组模5内浇筑混凝土；

S10. 横移小车3移动到组模5上方，并将翻转后的叠合剪力墙与组模5对齐；

S11. 翻转爪24滑动到翻转转盘25的底部位置，使叠合剪力墙的钢筋桁架插入到组模5内的混凝土中；

通过以上步骤实现叠合剪力墙的自动化翻转组模施工。在后继的步骤中，经过补充振捣和养护即得到成品叠合剪力墙。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种叠合剪力墙翻面装置，其特征是：它包括翻转门架（22），翻转门架（22）设置在模台（9）上方，所述的翻转门架（22）为两个，两个翻转门架（22）相对布置，且均沿着翻转轨道（18）行走；

在翻转门架（22）上设有沿着翻转门架（22）行走的翻转小车（23），翻转小车（23）上设有旋转的翻转转盘（25），翻转转盘（25）上设有沿竖向滑动的翻转爪（24）。

2.根据权利要求1所述的一种叠合剪力墙翻面装置，其特征是：在翻转门架（22）的下方还设有送料轨道（19），送料轨道（19）位于模台（9）的一侧，送料轨道（19）用于送料车（20）行走，送料车（20）的顶部设有“U”形结构，用于支撑待翻转叠合剪力墙（21），“U”形结构便于翻转爪（24）伸入到待翻转叠合剪力墙（21）下方。

3.根据权利要求1所述的一种叠合剪力墙翻面装置，其特征是：翻转小车（23）上设有可旋转的翻转轴（27），翻转轴（27）水平布置，且翻转轴（27）的轴线与在翻转门架（22）的长度方向垂直；

翻转轴（27）与翻转转盘（25）固定连接，翻转轴（27）通过翻转齿轮组（28）与翻转电机（26）连接，翻转电机（26）驱动翻转转盘（25）旋转。

4.根据权利要求1所述的一种叠合剪力墙翻面装置，其特征是：在翻转转盘（25）的表面设有与翻转转盘（25）径向线平行的升降导轨（29），翻转爪（24）与升降导轨（29）活动连接，翻转爪（24）还与升降螺母（31）固定连接，在翻转转盘（25）还设有可转动的升降螺杆（30），升降螺杆（30）与升降螺母（31）螺纹连接，升降螺杆（30）与升降电机（32）连接，升降电机（32）驱动翻转爪（24）沿着升降导轨（29）滑动。

5.根据权利要求1所述的一种叠合剪力墙翻面装置，其特征是：所述的模台（9）设有铁质的顶壁，在模台（9）底部设有多个空腔，在与空腔相对应的位置设有多个可升降的电磁铁（16），电磁铁（16）用于深入到空腔内，以贴紧模台（9）的顶壁；

电磁铁（16）用于将边模（8）吸附在模台（9）表面。

6.根据权利要求5所述的一种叠合剪力墙翻面装置，其特征是：电磁铁（16）与顶升缸（17）固定连接，电磁铁（16）位于顶升缸（17）的顶部端头，所述的顶升缸（17）为气缸。

7.根据权利要求5所述的一种叠合剪力墙翻面装置，其特征是：所述的模台（9）活动设置在多个托辊（11）上，多个托辊（11）沿行走路径布置，还设有多个摩擦驱动轮（12），摩擦驱动轮（12）与经过的模台（9）接触，摩擦驱动轮（12）与模台驱动电机（15）连接；以使摩擦驱动轮（12）在与模台（9）接触时，驱动模台（9）沿着托辊（11）行走；

在托辊（11）构成的行走路径一侧还设有位置传感器（14），位置传感器（14）包括光电传感器或磁传感器，用于检测模台（9）的位置。

8.根据权利要求7所述的一种叠合剪力墙翻面装置，其特征是：在多个托辊（11）构成的行走路径其中一段的上方还设有组模门架（2），组模门架（2）上设有横移小车（3），横移小车（3）上设有竖向滑动的升降臂（4），升降臂（4）的底部设有夹取爪（44），用于夹取边模（8）放置在模台（9）上。

9.根据权利要求8所述的一种叠合剪力墙翻面装置，其特征是：在夹取爪（44）与升降臂（4）之间还设有转盘（41），夹取爪（44）设置在转盘（41）的底部，转盘（41）上设有驱动装置，以驱动夹取爪（44）旋转预设角度。

10.根据权利要求8所述的一种叠合剪力墙翻面装置，其特征是：在升降臂（4）的底部设有转盘（41），转盘（41）的底部设有夹取横梁（45），多个夹取爪（44）以可调相对位置的方式固定安装在夹取横梁（45）的底部，以使升降臂（4）每次可抓取多根边模（8）或钢筋。

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