锚索自动张拉设备的制作方法

本发明专利涉及锚索的技术领域，具体而言，涉及锚索自动张拉设备。

背景技术：

预应力锚索是土木工程领域中常用的支护结构，尤其是在边坡及基坑支护中，常与其他结构，比如与灌注桩、格构梁等共同组合使用。通过锚索施加预应力一方面可以显著改善边坡表面岩土体的受力状态，提高表面岩土体的安全性，另一方面可以将边坡表面岩土体与内部岩土体连为一体，增强边坡的整体性，避免滑体出现，保证足够的预应力是实现这些目的的关键。

现有施工技术中，锚索张拉前需要人工切磨钢绞线、人工安装锚具及夹片、人工安装千斤顶进行张拉。钢绞线的切割、锚具及夹片的安装存在安装不到位、安装不规范及安装效率低的问题，同时锚索张拉施工时需要人工读取张拉力数值、人为判断张拉参数。因此目前锚索张拉施工由于采用人工操作，存在操作不规范及存在安全隐患等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供锚索自动张拉设备，旨在解决现有技术中，提高锚索施工的自动化水平及施工效率的问题。

本发明是这样实现的，锚索自动张拉设备，包括机械臂系统、操作系统、回转机构及行走机构，所述机械臂系统包括机械臂、视觉识别系统及切割系统，所述机械臂、所述视觉识别系统、所述切割系统、所述行走机构及所述回转机构分别连接所述操作系统。

进一步的，所述操作系统包括数据终端系统及锚索抓取模块，所述锚索抓取模块、所述回转机构、所述行走机构及所述视觉识别系统分别连接所述数据终端系统，所述视觉识别系统设于所述机械臂的前端，所述机械臂设置有抓手，所述抓手用于抓取物体，所述机械臂与所述回转机构呈对接布置。

进一步的，所述操作系统包括锚索切割模块，所述切割模块包括切割装置，所述切割装置设于所述器械臂的外端，所述数据终端系统与所述锚索切割模块呈对接布置。

进一步的，所述操作系统包括垫板安装模块、锚具安装模块及夹片安装模块，所述垫板安装模块、所述锚具安装模块及所述夹片安装模块分别与所述数据终端系统呈对接布置，

进一步的，垫板的上端设有垫抓部，所述垫抓部可以被视觉系统识别并供抓手抓取，锚具的上端设有锚抓部，所述垫抓部可以被视觉系统识别并供抓手抓取，夹片的上端设有夹爪部，所述垫抓部可以被视觉系统识别并供抓手抓取。

进一步的，所述操作系统包括锚索安装模块及千斤顶安装模块，所述锚索安装模块及千斤顶安装模块分别连接所述数据终端系统。

进一步的，所述操作系统包括位移传感机构，所述移传感机构包括位移传感器及压力传感器，千斤顶内部设有千斤顶控制模块，所述位移传感器、所述压力传感器及所述千斤顶控制模块分别连接所述数据终端系统。

进一步的，所述行走机构的上端设有所述回转机构，所述回转机构的侧端设有机械臂，所述回转机构的上端设有操作室，所述操作系统安装在所述操作室。

进一步的，所述机械臂的前端设有抓手及视觉识别系统，所述抓手与所述视觉识别系统呈对应布置，所述切割装置包括切割臂，所述机械臂形成了切割收纳槽，所述切割臂及切割收纳槽设于所述机械臂的侧端，所述切割臂远长于所述抓手，不用时，所述切割臂置于所述切割收纳槽内。

进一步的，所述机械臂设有用于打孔的钻孔臂及螺钉安装臂，所述钻孔臂与所述螺钉安装臂分别连接所述数据终端系统。与现有技术相比，本发明提供的锚索自动张拉设备，机械臂、视觉识别系统、切割系统、行走机构及回转机构分别连接操作系统；操作系统控制行走机构完成前后或者左右行走工作，回转机构位于行走机构的上端，回转机构用于转换方向，机械臂设置于回转机构侧端，机械臂随着回转机构的转动而转动；当需要抓取或安装物体时，操作系统操控机械臂到达物体大概的位置，视觉识别系统识别出物体并与机械臂配合完成物品的抓取或安装的工作；视觉识别系统、切割装置及抓手同时完成了抓取物体并切割的工作。

附图说明

图1是本发明提供的锚索自动张拉设备电路结构布置图；

图2是本发明提供的锚索自动张拉设备示意图；

图3是本发明提供的锚索抓取流程图；

图4是本发明提供的锚索切割流程图；

图5是本发明提供的垫板安装流程图；

图6是本发明提供的锚具安装流程图；

图7是本发明提供的夹片安装流程图；

图8是本发明提供的千斤顶安装流程图；

图9是本发明提供的抓手示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，而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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

参照图1-9所示，为本发明提供的较佳实施例。

锚索自动张拉设备，包括机械臂系统、操作系统、回转机构2及行走机构3，机械臂系统包括机械臂1、视觉识别系统5及切割系统，机械臂1、视觉识别系统5、切割系统、行走机构3及回转机构2分别连接操作系统。

行走机构3用于前后或者左右行走，回转机构2用于转动方向，机械臂1就设置在回转机构2上，机械臂1随着回转机构2的转动而转动；机械臂1的前端有视觉识别系统5及抓手，视觉识别系统5可以根据大概轮廓及大小识别出物体，抓手用于抓取物品，机械臂1的侧端设有切割系统，切割系统包括切割装置4，切割装置4用来切割物体，不用时切割装置4嵌入机械臂1的内部，当要使用机械臂1时，切割装置4从机械臂1内部展开出来。

行走机构3及回转机构2，完成位置及方向运动工作，当需要抓取或安装物体时，操作系统操控机械臂1到达物体大概的位置，视觉识别系统5识别出物体与抓手配合完成物品的抓取或安装的工作；视觉识别系统5、切割装置4及抓手同时完成了抓取物体并切割的工作。

操作系统包括数据终端系统及锚索抓取模块，锚索抓取模块、回转系统、行走机构3及视觉识别系统5分别连接数据终端系统，视觉识别系统5设于机械臂1的前端，机械臂1设置有抓手，抓手用于抓取物体，机械臂1与回转机构2呈对接布置。

工作人员手动数据终端系统，控制行走机构3行走，调整回转机构到合适的方向，最后控制机械臂1调整到锚索附近，工作人员点击锚索抓取指令，锚索抓取模块内部存有锚索的基本特征数据，锚索抓取模块将锚索信息反馈给数据终端系统，数据终端系统控制视觉识别系统5自动识别到锚索，并反馈给数据终端系统，工作人员确认，数据终端系统控制机械臂1自动运动至抓手自动抓取锚索，一般抓手抓取锚索的中间部位。

视觉识别系统5包括多个视觉获取模块，所述视觉获取模块与所述数据终端系统呈活动连接布置，在机械臂1上设置多个视觉获取模块，可以获取不同的方向视像，且如果获取目标物体不成功，可以转动视觉获取模块的方向。所述数据终端系统包括报警模块，当视觉获取模块获取物体时，反馈给数据终端系统确认，数据终端系统控制报警模块发出声音或者灯光警示，工作人员确认物体没问题，工作人员操作抓手工作；或者视觉识别系统可以自动的与机械臂配合工作，工作人员判断自动抓取没问题，按自动抓取按钮，视觉识别系统与抓手自动配合工作。

抓手包括内支撑部8及外固定部9，内支撑部8内部有气压通过，外固定部9抓住物体，内支撑部8有气压通过，通过气压的吸附力抓住一些表面光滑的物体，当抓手抓取的物体要安装至墙壁上时，所述外固定部9放开，所述内支撑部8抵压物体在墙壁上，或者通过吸附力抓取物体。操作系统包括锚索切割模块，切割模块包括切割装置4，切割装置4设于器械臂的外端，数据终端系统分别与锚索切割模块及切割装置4呈对接布置。

先用锚索抓取模块抓取锚索，工作人员点击切断锚索指令，锚索抓取模块将锚索切割信息反馈给数据终端系统，数据终端系统控制视觉识别系统5自动识别到锚索，工作人员确认，数据终端系统计算出锚索长度，工作人员输入需要切断的长度，数据终端系统控制切割装置4进行切割锚索。

操作系统包括垫板安装模块、锚具安装模块及夹片安装模块，垫板安装模块、锚具安装模块及夹片安装模块分别于数据终端系统呈对接布置，

垫板的上端设有垫抓部，所述垫抓部可以被视觉系统识别并供抓手抓取，锚具的上端设有锚抓部，所述垫抓部可以被视觉系统识别并供抓手抓取，夹片的上端设有夹爪部，所述垫抓部可以被视觉系统识别并供抓手抓取。

垫板安装的加固区域提前做了加固标记点，工作人员先点击垫板安装的命令，垫板安装模块将信息反馈给数据终端系统，数据终端系统控制视觉识别系统5识别出垫板，数据终端系统控制机械臂1调整好角度抓取垫板，垫板上端特制了拱抓手抓取垫抓端，视觉识别再识别出加固标记点，调整好角度，将垫片放置在标记的地方并固定好。

垫板双面都垫板标记点，工作人员先点击锚具安装的命令，锚具安装模块将信息反馈给数据终端系统控制，数据终端系统控制控制视觉识别系统5识别出垫片，锚具的上端设有拱抓手识别及抓取的锚抓部，数据终端系统控制控制机械臂1调整好角度抓取锚抓部，，视觉识别再识别出垫板标记点，调整好角度，将锚具放置在标记的地方并固定好。

锚具设有限位孔，工作人员先点击夹片安装的命令，夹片安装模块将信息反馈给数据终端系统控制，数据终端系统控制控制视觉识别系统5识别出夹片，夹片的上端设有拱抓手识别及抓取的夹爪部，数据终端系统控制机械臂1调整好角度抓取夹爪部，视觉识别再识别出限位孔，调整好角度，将夹片放置限位孔内部。

操作系统包括锚索安装模块及千斤顶安装模块，锚索安装模块及千斤顶安装模块分别连接数据终端系统。

根据上面介绍，数据终端系统控制机械臂1的抓手抓取锚索，工作人员先将锚索放置锚具附近，工作人员点击锚索安装指令，视觉识别系统5识别出锚具上的锚孔及锚索的边端，自动调整好锚索运动至锚孔的附近，调整锚孔与锚索呈直线放置，调整好后反馈给数据终端系统确认，工作人员确认，若有问题，工作人员再次调整机械臂1，再按一次锚索放置指令，直到调整锚孔与锚索呈直线放置，按下确认放置指令，将锚索放置锚孔内部。

工作人员先点击千斤顶安装的命令，千斤顶安装模块将信息反馈给数据终端系统，数据终端系统控制视觉识别系统5识别出千斤顶，千斤顶的上端设有拱抓手识别及抓取的顶抓部，数据终端系统控制机械臂1调整好角度抓取顶抓部，工作人员手动操作机械臂1转动锚索的外端附近。

操作系统包括位移传感机构，移传感机构包括位移传感器及压力传感器，千斤顶内部设有千斤顶控制模块，位移传感器、压力传感器及千斤顶控制模块分别连接数据终端系统。

首先放置好移传感机构及千斤顶，工作前将移传感器及压力传感器数据归零，在千斤顶加压锚索张拉的过程中，位移传感器检测锚索的位移数据，压力传感器检测锚索与千斤顶之间的压力数据，位移数据及压力数据反馈给数据终端系统；千斤顶控制模块具有预设的张拉参数，没有问题则根据预设的参数工作，若压力数据或者张拉数据有异常，工作人员操作数据终修改千斤顶控制模块的张拉参数，张拉到位后自动放张，数据终端系统同时将位移数据及张拉过程数据形成图表在电脑中枢端输出并保存。

行走机构3的上端设有回转机构，回转机构的侧端设有机械臂1，回转机构的上端设有操作室，操作系统安装在操作室。

行走机构3位于最下端，用于前后或者左右行走，回转机构设于行走机构3的上端，回转机构2用于转动方向，机械臂1设置于回转机构2上，机械臂1随着回转机构2的转动而转动，工作人员在操作室工作，操作室位于回转机构2的上方，随着回转机构2转动而转动。

行走机构的外端四周设置有红外感应模块，红外感应模块与数据终端系统呈电性连接布置，当红外感应模块检测到周围有人运动时，反馈给数据终端系统，数据终端系统控制报警模块报警工作。

机械臂1的前端设有抓手及视觉识别系统5，所述抓手与所述视觉识别系统5呈对应布置，切割装置4包括切割臂5，机械臂1形成了切割收纳槽，切割臂5及切割收纳槽设于机械臂1的侧端，切割臂5远长于抓手，不用时，切割臂5置于切割收纳槽内。

抓手及视觉识别系统5设置在机械臂1的最前端，用于识别物体并抓取物品，切割臂5设置在机械臂1的侧端，切割臂5侧端设有有切割收纳槽，不用时，切割臂5置于切割收纳槽。

机械臂1设有用于打孔的钻孔臂6及螺钉安装臂7，钻孔臂6与螺钉安装臂7分别连接数据终端系统。

当垫板及锚具等安装时，需要用到螺钉固定，当垫板及锚具等放置到相应区域后，工作人员操作数据终端系统制执行固定指令，视觉识别系统5识别打孔的区域，钻孔臂6打孔，然后螺钉安装臂7用螺丝固定需要固定的区域。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。