CN219045958U - 预制构件安装外轮廓平齐度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测装置技术领域，提供一种预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，包括：图像采集机构、探头输送机构和处理器；图像采集机构包括图像采集探头、垂杆、平摆杆和铅坠；垂杆连接图像采集探头和铅坠；平摆杆连接垂杆和探头输送机构；处理器连接图像采集探头，用于确定待安装墙体构件相对于已有墙体的错台量。本实用新型用以解决现有技术中在外墙施工采用面内作业方式时，因现有的测量工具需要作业人员手持并探身到墙外进行错台量测量，所造成的存在安全隐患，且容易造成读数不准确的缺陷，实现避免作业人员探身墙外的检测装置的设计，并保证了错台量的准确确定，从而便于对预制构件进行准确调整，以保证装配式混凝土建筑的施工质量。

Description

预制构件安装外轮廓平齐度检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测装置技术领域，尤其涉及一种预制构件安装外轮廓平齐度检测装置。

背景技术

装配式混凝土建筑作为装配式建筑的结构类型之一，广泛应用于各类建筑，其主要结构构件在工厂预制，工地现场装配。竖向预制构件安装时，采用“墙根外轮廓对齐，墙顶中线对齐”的方式，能够在确保外墙平齐(即：上下层外墙板外立面无错台)情况下，确保外墙构件安装空间位置准确。其中，“墙根外轮廓对齐”可以使得在建筑外立面施工完成，即空腔及节点部位浇筑填充混凝土后，上下墙体连接节点处没有“错台”现象。

目前，在外墙施工采用“免外架”，即面内作业方式时，为了避免上下墙体间形成错台，需要进行上下墙间错台量的测量，然而，目前的测量工具需要作业人员手持，并通过临边作业探身出去才能测量，存在高空跌落的安全隐患，且由于视线不能垂直于测量工具，容易造成读数不准确，从而影响构件安装精度。

实用新型内容

本实用新型提供一种预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，用以解决现有技术中在外墙施工采用面内作业方式时，因现有的测量工具需要作业人员手持并探身到墙外进行错台量测量，所造成的存在安全隐患，且容易造成读数不准确的缺陷，实现避免作业人员探身墙外的检测装置的设计，并保证了错台量的准确确定，从而便于对预制构件进行准确调整，以保证装配式混凝土建筑的施工质量。

本实用新型提供一种预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，包括：图像采集机构、探头输送机构和处理器；

所述图像采集机构包括图像采集探头、垂杆、平摆杆和铅坠；所述图像采集探头设置在所述垂杆的顶端，用于采集待安装墙体构件的外立面与已有墙体的楼面的边界部位的三维图像，所述垂杆的底端连接所述铅坠；所述平摆杆的第一端连接所述垂杆的侧壁，第二端向垂直于所述垂杆的轴线的方向延伸；

所述探头输送机构连接所述平摆杆的第二端，并带动所述图像采集机构移动；

所述处理器连接所述图像采集探头，用于获取所述三维图像，并基于所述三维图像确定所述待安装墙体构件相对于所述已有墙体的错台量。

根据本实用新型所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，还包括：显示器；

所述显示器连接所述处理器，用于显示所述错台量。

根据本实用新型所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，所述探头输送机构为无人机。

根据本实用新型所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，所述探头输送机构为伸缩杆；

所述伸缩杆的第一端设置为环形的铰接支座，所述平摆杆的第二端设置为环形的转动节点，所述转动节点插入所述铰接支座内，并通过贯穿所述铰接支座和所述转动节点的销轴连接；

所述伸缩杆用于在伸长时，使所述图像采集探头延伸至所述已有墙体的外部。

根据本实用新型所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，所述垂杆的中部向外膨出，形成凸出于所述垂杆侧壁的球状铰接点，所述平摆杆的第一端设置有与所述球状铰接点适配的球座，所述垂杆通过所述球状铰接点嵌入所述球座与所述平摆杆连接。

根据本实用新型所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，还包括：把手和控制开关；

所述把手连接所述伸缩杆的第二端；

所述控制开关设置在所述把手上，并与所述图像采集探头连接，用于在触发时控制所述图像采集探头采集所述三维图像。

根据本实用新型所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，所述把手内设置有电池，所述电池分别连接所述控制开关和所述图像采集探头。

根据本实用新型所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，所述显示器设置于所述把手和所述伸缩杆之间，所述处理器设置在所述显示器内，所述电池分别连接所述显示器和所述处理器。

根据本实用新型所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，所述显示器的上表面设置为由靠近所述伸缩杆的一端向靠近所述把手的一端倾斜的斜面。

根据本实用新型所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，所述图像采集探头为双目摄像头。

本实用新型提供的一种预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，通过将图像采集探头设置在垂杆的顶端，并在垂杆的底端设置铅坠，使得垂杆在自然重力情况下可以始终保持垂直，而平摆杆的第一端连接垂杆，另一端向垂直于垂杆的轴线的方向延伸，并连接探头输送机构，使得探头输送机构可以带动图像采集机构移动，以使得图像采集探头面向待安装墙体构件的外立面，有效保证了图像采集探头对待安装墙体构件的外立面与已有墙体的楼面的边界部位的三维图像的采集角度，进而提高了处理器基于三维图像得到的错台量的准确性，即实现了错台量的自动准确计算，从而便于作业人员对上层预制墙体构件位置的准确调整，保证了装配式混凝土建筑的施工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种预制构件安装外轮廓平齐度检测装置的结构示意图；

图2是在装配式建筑施工时，在已有墙体上安装待安装墙体构件的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种空间直角坐标系的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的探头输送机构为无人机时，无人机与图像采集系统的连接结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的探头输送机构为伸缩杆时，伸缩杆与平摆杆的连接结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的垂杆和平摆杆的连接结构的爆炸结构图；

图7是本实用新型实施例提供的探头输送机构为伸缩杆时的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的探头输送机构为伸缩杆时的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置的爆炸结构图；

附图标记：

10：图像采集机构；11：图像采集探头；12：垂杆；121：球状铰接点；13：平摆杆；131：转动节点；132：球座；14：铅坠；20：探头输送机构；21：无人机；22：伸缩杆；221：铰接支座；30：处理器；40：待安装墙体构件；50：已有墙体；51：楼面；52：垫块；60：上部斜支撑；70：下部斜支撑；80：销轴；90：把手；100：控制开关；110：显示器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图8描述本实用新型的一种预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，如图1所示，预制构件安装外轮廓平齐度检测装置包括：图像采集机构10、探头输送机构20和处理器30；

图像采集机构10包括图像采集探头11、垂杆12、平摆杆13和铅坠14；图像采集探头11设置在垂杆12的顶端，用于采集待安装墙体构件的外立面与已有墙体的楼面的边界部位的三维图像，垂杆12的底端连接铅坠14；平摆杆13的第一端连接垂杆12的侧壁，第二端向垂直于垂杆12的轴线的方向延伸；

探头输送机构连接平摆杆13的第二端，并带动图像采集机构10移动；

处理器30连接图像采集探头11，用于获取三维图像，并基于三维图像确定待安装墙体构件相对于已有墙体的错台量。

可以理解的是，“错台”指在装配式建筑施工时，上下层墙体的连接处发生的错位，当错台量超出一定范围时，不仅影响装配式建筑的美观，还影响装配式建筑的质量。

因而，如图2所示，在装配式建筑施工时，首先是将待安装墙体构件40落位在固定在已有墙体50的楼面51的垫块52上(待安装墙体构件临时就位)，然后用上部斜支撑60和下部斜支撑70进行临时固定，以通过调整上部斜支撑60和下部斜支撑70来使待安装墙体构件40的墙根和已有墙体50的外表面齐平，而墙顶中线满足设计要求位置。

基于此，在待安装墙体构件临时就位后，可以通过分析待安装墙体构件的外立面与已有墙体，即与下层已施工的墙体的楼面的边界部分的三维图像来确定待安装墙体构件与已有墙体间是否出现错台。

需要说明的是，当图像采集探头的拍摄角度与已有墙体的外立面具有一定的角度时，即从俯仰角度或倾斜角度采集三维图像时，采集的三维图像上存在视觉上的偏差，采用这类三维图像进行错台量的计算，难以保证获得的错台量的准确性。

具体地，通过设计底端连接铅坠的垂杆，然后将图像采集探头设置在垂杆的顶端，而平摆杆连接于垂杆的侧壁，可以使垂杆以及铅坠组成的整体结构的重心低于平摆杆与垂杆的连接点，进而使得垂杆在自然重力情况下保持垂直，同时，平摆杆向垂直于垂杆的轴线的方向延伸，并连接探头输送机构，使得探头输送机构可以带动图像采集探头移动至面向已有墙体的外立面的位置，从而保证图像采集探头的拍摄角度与已有墙体的外立面不存在角度偏移，即保证了采集的三维图像的准确性。

更具体地，基于三维图像可以进行空间点的三维坐标定位，因而，处理器可以基于三维坐标定位，来分析得到已有墙体和待安装墙体构件间的位置关系，进而得到待安装墙体构件相对于已有墙体的错台量。

在一个实施例中，处理器可以通过三维坐标定位，确定三维图像上已有墙体的墙顶棱线和待安装墙体构件的墙底棱线的三维坐标，通过两者沿已有墙体楼面方向的坐标值间的差值，即可得到待安装墙体构件相对于已有墙体的错台量。

在另一个实施例中，还可以构建如图3所示的三维空间坐标系，即在已有墙体50的墙顶棱线上随机选取一点作为三维空间坐标系的原点O，然后使墙顶棱线位于三维空间坐标系的y轴上，过原点O垂直于墙顶棱线，并沿楼面P方向延伸的直线作为x轴，而过原点O垂直于墙顶棱线，并沿竖直方向延伸的直线作为z轴，则沿待安装墙体构件外轮廓的竖向边线的延长线与楼面间的交点A的横坐标a，即代表待安装墙体构件相对于已有墙体的错台量。

基于上述实施例的内容，本实用新型提供的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置还包括：显示器；

显示器连接处理器，用于显示错台量。

具体地，通过显示器的设置，使得作业人员可以直观的确定待安装墙体构件相对于已有墙体的错台量，从而便于及时进行调整，提高施工效率。

更具体地，显示屏上还可以显示处理器基于检测的错台量与预存的基准量，即施工标准允许的错台量的比较，确定的待安装墙体构件当前位置是否符合施工标准的信息，以及在符合施工标准时需要对待安装墙体构件进行调整的待调整量，以及对待安装墙体构件的调整方向等信息，从而进一步便于作业人员对于待安装墙体构件的调整。

可以理解的是，预设的基准量可以根据施工标准和要求等进行确定，通过将确定出的错台量和预设基准量比较，即可确定待安装墙体构件的当前位置是否满足施工标准，即当错台量大于预设基准量时，说明不满足施工标准，需要调整位置，而当错台量小于预设基准量时，说明满足施工标准，待安装墙体构件的位置无需调整，可以进行下一步工序。同时，处理器得到上述信息仅需将检测的错台量与预存的基准量进行差值比较，属于现有的常见处理方式，因而在此不做赘述。

进一步地，通过触发是否符合施工标准、待调整量等信息在显示器上显示，可以方便作业人员根据信息内容进行后续作业。

更进一步地，上述信息还可以结合语音、灯光等多种方式触发。以将显示和灯光结合为例，在不满足施工标准时，除显示当前错台量外，还可以显示是否满足施工标准，以及需要的调整量、调整方向等。同时，以颜色区分是否满足施工标准，即在满足施工标准时，呈现绿色，并显示“合格”字样；而当不满足施工标准时，呈现红色，并显示错台量的具体数值，然后以显示“↑”表示需要将整待安装墙体构件向楼面外侧平移，以显示“↓”表示需要将整待安装墙体构件向楼面内侧平移，从而为作业人员提供操作指导。

基于上述实施例的内容，如图4所示，探头输送机构为无人机21。

具体地，当探头输送机构为无人机21时，平摆杆13的第二端与无人机21连接，从而可以采用无人机搭载方式，通过遥控无人机，使无人机带动图像采集探头11移动至已有墙体外侧，以获取三维图像。

基于上述实施例的内容，如图5所示，探头输送机构为伸缩杆22；

伸缩杆22的第一端设置为环形的铰接支座221，平摆杆13的第二端设置为环形的转动节点131，转动节点131插入铰接支座221内，并通过贯穿铰接支座221和转动节点131的销轴80连接；

伸缩杆22用于在伸长时，使图像采集探头延伸至已有墙体的外部。

具体地，当探头输送机构为伸缩杆时，可以通过人工手持伸缩杆，然后将伸缩杆伸长，使平摆杆、垂杆和图像采集探头伸出至已有墙体外侧，然后获取三维图像。其中，通过铰接支座和转动节点的设置，使得伸缩杆和平摆杆间的角度可以根据需要进行灵活调整，方便使用和收纳。

基于上述实施例的内容，如图6所示，垂杆12的中部向外膨出，形成凸出于垂杆12侧壁的球状铰接点121，平摆杆13的第一端设置有与球状铰接点121适配的球座132，垂杆12通过球状铰接点121嵌入球座132与平摆杆13连接。

具体地，通过球状铰接点和球座的连接，使得垂杆和平摆杆连接稳定，且可以方便的调整垂杆和平摆杆间的角度，便于使用和收纳。

基于上述实施例的内容，如图7和图8所示，本实用新型实施例提供的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置还包括：把手90和控制开关100；

把手90连接伸缩杆22的第二端；

控制开关100设置在把手90上，并与图像采集探头11连接，用于在触发时控制图像采集探头11采集三维图像。

具体地，通过把手和控制开关的设置，利于使用者的操作，提高了使用的舒适度和便捷性。

基于上述实施例的内容，把手内设置有电池，电池分别连接控制开关和图像采集探头。

具体地，通过在把手内设置电池，以为装置供电，进一步方便了装置的使用。

基于上述实施例的内容，如图7和图8所示，显示器110设置于把手90和伸缩杆22之间，处理器设置在显示器110内，电池分别连接显示器110和处理器。

具体地，通过将显示器设置在把手和伸缩杆之间，使得作业人员在使用预制构件安装外轮廓平齐度检测装置时，可以方便的看到待安装墙体构件与已有墙体间的实时情况，进一步方便了使用。

基于上述实施例的内容，显示器的上表面设置为由靠近伸缩杆的一端向靠近把手的一端倾斜的斜面。

具体地，通过将显示器设置为由靠近伸缩杆的一端向靠近把手的一端倾斜的斜面，使得显示器的屏幕角度符合作业人员手持角度习惯，从而使得错台量等信息清晰易读。

基于上述实施例的内容，图像采集探头为双目摄像头。

具体地，基于双目摄像头采集的图像，可以进行空间点的三维坐标定位，即通过图像对视差和像素点坐标恢复出物体的三维坐标。且由于待安装墙体构件在工厂模台生产，表面平整度高，而楼面为现场现浇施工，表面较为粗糙，因而可据此判别和区分通过双目摄像头采集的图像上的结构类型。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，其特征在于，包括：图像采集机构、探头输送机构和处理器；

所述图像采集机构包括图像采集探头、垂杆、平摆杆和铅坠；所述图像采集探头设置在所述垂杆的顶端，用于采集待安装墙体构件的外立面与已有墙体的楼面的边界部位的三维图像，所述垂杆的底端连接所述铅坠；所述平摆杆的第一端连接所述垂杆的侧壁，第二端向垂直于所述垂杆的轴线的方向延伸；

所述探头输送机构连接所述平摆杆的第二端，并带动所述图像采集机构移动；

所述处理器连接所述图像采集探头，用于获取所述三维图像，并基于所述三维图像确定所述待安装墙体构件相对于所述已有墙体的错台量。

2.根据权利要求1所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，其特征在于，还包括：显示器；

所述显示器连接所述处理器，用于显示所述错台量。

3.根据权利要求2所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，其特征在于，所述探头输送机构为无人机。

4.根据权利要求2所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，其特征在于，所述探头输送机构为伸缩杆；

所述伸缩杆的第一端设置为环形的铰接支座，所述平摆杆的第二端设置为环形的转动节点，所述转动节点插入所述铰接支座内，并通过贯穿所述铰接支座和所述转动节点的销轴连接；

所述伸缩杆用于在伸长时，使所述图像采集探头延伸至所述已有墙体的外部。

5.根据权利要求3或4所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，其特征在于，所述垂杆的中部向外膨出，形成凸出于所述垂杆侧壁的球状铰接点，所述平摆杆的第一端设置有与所述球状铰接点适配的球座，所述垂杆通过所述球状铰接点嵌入所述球座与所述平摆杆连接。

6.根据权利要求4所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，其特征在于，还包括：把手和控制开关；

所述把手连接所述伸缩杆的第二端；

所述控制开关设置在所述把手上，并与所述图像采集探头连接，用于在触发时控制所述图像采集探头采集所述三维图像。

7.根据权利要求6所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，其特征在于，所述把手内设置有电池，所述电池分别连接所述控制开关和所述图像采集探头。

8.根据权利要求7所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，其特征在于，所述显示器设置于所述把手和所述伸缩杆之间，所述处理器设置在所述显示器内，所述电池分别连接所述显示器和所述处理器。

9.根据权利要求8所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，其特征在于，所述显示器的上表面设置为由靠近所述伸缩杆的一端向靠近所述把手的一端倾斜的斜面。

10.根据权利要求1所述的预制构件安装外轮廓平齐度检测装置，其特征在于，所述图像采集探头为双目摄像头。

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