基于自顶升钢平台的装配式建筑自动化吊装平台的制作方法

本发明涉及一种装配式建筑吊装装置，具体涉及一种基于自顶升钢平台的装配式建筑自动化吊装平台。

背景技术：

当前的装配式建筑大多存在以下缺陷：

1）、吊装前构件需要进行吊点计算，增加了工作量；

2）、构件的起吊需要大量的人工工辅助，并且需要与吊装设备控制人员随时保持联系，并不断进行构件调整，耗费大量的时间与人力，吊装效率低；

3）、吊装的中间阶段，即未到达指定安装点的时间段内，对构件的控制大大多依赖于吊装工人的经验，存在安全隐患；

4）、构件吊装至指定地点后，构件的姿态调整依赖人力；

5）、构件吊装至指定地点后，定位安放由人工控制，很难进行微调，落点很难修。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种基于自顶升钢平台的装配式建筑自动化吊装平台，此平台在吊装过程中，可以节省大量的人工和时间，从而节省劳力、提高吊装效率，有广泛的应用前景。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

基于自顶升钢平台的装配式建筑自动化吊装平台，包括吊装钢平台以及安装在吊装钢平台上的抓取装置、传输装置、安放装置和智能控制系统，所述的抓取装置包括门式起重机和机械臂；所述的传输装置包括传输轨道、安放轨道及传动装置；所述安放装置包括夹紧机构、旋转机构和竖向伸缩装置；所述的智能控制系统包括精度检测系统和条码定位系统。传输轨道安置在吊装钢平台纵向两个内侧，相互平行，安放轨道横架于两侧的传输轨道上，靠传动装置实现纵向移动及制动，门式起重机位于传输轨道上，靠传动装置移动，机械臂安装于门式起重机的主梁小车上，安放装置安置在安放轨道上，安放装置靠轨道体系通过智能控制系统可实现构件定位。

在智能控制系统的控制下，由机械臂抓取预制块水平放置在安放装置的夹具内，由夹紧机构确保预制模块被夹紧，由传输轨道、安放轨道可将预制模块运输到指定位置，由旋转机构以适当的角速度将模块调整到误差接受范围内的位置，最后由升降装置通过升降将模块安放到指定位置。

进一步地，所述的传输轨道通过螺栓与吊装钢平台固接。

进一步地，所述的传输轨道与安放轨道均包括矩形底座、开设在矩形底座上顶面一侧的槽以及开设在矩形底座上顶面另一侧的轨道槽，该轨道槽的中心处固定安装有一齿条，上两端对称设置有导轨限位，槽用于增加稳定性，并防止倾覆。

进一步地，所述的传动装置由平台板、防倾覆轮、驱动齿轮及限位轮组成，轨道齿条与传动装置的驱动齿轮啮合，防倾覆轮与轨道槽接合，限位轮与导轨限位接合。

进一步地，所述的门式起重机的底梁通过螺栓与传动装置的平台板连接；机械臂的底座固定于门式起重机的主梁小车上。

进一步地，所述的机械臂由底座、油箱、手臂伸缩机构、手臂回转机构和机械抓手组成，机械抓手与手臂伸缩机构连接，手臂伸缩机构机构与手臂回转机构连接，手臂回转机构与底座连接。

进一步地，所述的夹紧机构由夹紧基体、液压驱动装置及夹具组成，所述的液压驱动装置通过螺栓分别与基体和夹具连接：所述的旋转机构由旋转基体及环形导轨组成，环形导轨通过螺栓与旋转基体连接；所述的竖向伸缩装置由液压升降装置和配重块组成，液压升降装置通过螺栓与传动装置的平台板连接。

进一步的，所述的智能控制系统由精度检测系统和条码定位系统组成其中精度检测系统包括红外线位移传感器、电源、数据处理中枢，条码定位系统包括非接触式扫描仪、电源、数据处理中枢；红外线位移传感仪安装于机械臂和安放装置，非接触式扫描仪安装于机械臂和安放装置。

本发明具有以下有益效果：

本发明实用性强，结构较为简单，组装化程度高，吊装过程无需大量劳动力，在计算机程序的控制下，提高了吊装的精度与速度，节省了大量的劳力

与时间。

附图说明

图1为本发明实施例一种基于自顶升钢平台的装配式建筑自动化吊装平台的整体平面图。

图2为本发明实施例中传输轨道、安放轨道的剖面图。

图3为本发明实施例中安放装置的结构示意图。

图4为本发明实施例中安放装置的侧视图。

图5为本发明实施例中传动装置的平面图。

图6为图5中a-a的剖面图。

图7为图5中b-b的剖面图。

图8为本发明实施例中门式起重机正视图示意图。

图9为本发明实施例中门式起重机侧视视图。

图10为本发明实施例中机械臂的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1-图10所示，本发明实施例的一种基于自顶升钢平台的装配式建筑自动化吊装平台，包括吊装钢平台以及安装在吊装钢平台上的抓取装置、传输装置、安放装置和智能控制装置，所述的抓取装置包括门式起重机22和机械臂23；所述的传输装置包括传输轨道21、安放轨道19及传动装置20；所述的智能控制装置包括精度控制系统和条码定位系统。传输轨道21安置在吊装钢平台纵向两个内侧，相互平行，所述的传输轨道21通过螺栓与吊装钢平台固接，安放轨道19横架于两侧的传输轨道21上，靠传动装置20实现纵向移动及制动，门式起重机22位于传输轨道21上，靠传动装置20移动，机械臂23安装于门式起重机的主梁小车16上，安放装置24安置在安放轨道25上，安放装置24靠轨道体系通过智能控制系统可实现定位；在智能控制装置的控制下，由机械臂23抓取预制块水平放置在安放装置的夹具5内，由夹紧机构确保预制模块被夹紧，由传输轨道21、安放轨道25可将预制模块运输到指定位置，由旋转机构以适当的角速度将模块调整到误差接受范围内的位置，最后由升降装置通过升降将模块安放到指定位置。

如图3-图4所示，所述安放装置24包括夹紧机构、旋转机构和竖向伸缩装置，所述的夹紧机构由夹紧基体1、液压驱动装置3及夹具5组成，所述的液压驱动装置3通过螺栓分别与基体1和夹具5连接：所述的旋转机构由旋转基体2及环形导轨6组成，环形导轨6通过螺栓与旋转基体2连接；所述的竖向伸缩装置由液压升降装置7和配重块组成，液压升降装置7通过螺栓与传动装置21的平台板12连接；

如图5-图7所示，所述的传动装置20由平台板12、防倾覆轮13、驱动齿轮14及限位轮15组成，轨道齿条10与传动装置20的驱动齿轮14啮合，防倾覆轮13与轨道槽8接合，限位轮15与导轨限位9、11接合。

如图10所示，所述的机械臂23由底座18、油箱、手臂伸缩机构19、手臂回转机构27和机械抓手26组成，机械抓手26与手臂伸缩机构19连接，手臂伸缩机构机构19与手臂回转机构27连接，手臂回转机构27底座18连接。机械臂23的底座18固定于门式起重机22的主梁小车16上。

本实施例中，所述的门式起重机22的底梁17通过螺栓与传动装置20的平台板12连接；

本实施例中，所述的传输轨道21与安放轨道25均包括矩形底座、开设在矩形底座上顶面一侧的槽8以及开设在矩形底座上顶面另一侧的轨道槽，该轨道槽的中心处固定安装有一齿条10，上两端对称设置有导轨限位9、11，槽8用于增加稳定性，并防止倾覆。

本实施例中，所述的智能控制系统由精度检测系统和条码定位系统组成，精度检测系统包括红外线位移传感器、电源、数据处理中枢，条码定位系统包括非接触式扫描仪、电源、数据处理中枢；红外线位移传感仪安装于机械臂23和安放装置24上，非接触式扫描仪安装于机械臂23和安放装置24上。

本发明具体实施安装时包括如下步骤：

步骤一：安装传输装置：根据预制构件的重量及大小，定制相应的机械臂及轨道；

首先根据具体建筑物的大小铺设两条传输轨道21，用螺栓将其固定在自顶升钢平台上；接下来将四个传动装置20安装在传输轨道21上，一一边各两个；

最后将安放轨道25两头用螺栓固定在两个相对的传动装置20上。

安装抓取装置：首先将门式起重机22用螺栓固定在剩余两个传动装置20上；再将机械臂23安装到主梁16上。

步骤二、安装安放装置：首先将一个传动装置20安装在安放轨道25上，然后将安放装置24用螺栓固定在传动装置20上。

步骤三、安装智能控制系统：首先将红外线位移传感仪和非接触式扫描仪安装于机械臂和安放装置。然后将机械臂、安放装置、扫描定位系统和精度检测系统接入控制计算机中枢。

安放轨道依托传动装置可沿着传输轨道在x方向移动，安放装置可沿着安放轨道在y方向移动，则在x、y构成的平面内，理论上安放装置可以到达施工平面内的任何一个位置。

本具体实施具体操作时，包括如下步骤：第一步：将预制构件吊放到自顶升钢平台；第二步：将自顶升平台爬升至施工平台；第三步：计算机中枢控制机械臂抓手夹取所需构件，通过手臂伸缩机构和手臂旋转机构带动下方构件进行转动，最后将预制模块抓放到安放装置上，由夹紧机构确保构件被夹紧；第四步：计算机中枢控制非接触式扫描仪扫描构件条码，由程序得到其具体安放位置；第五步：由程序调控，使安放装置运输构件到达预定位置；第六步：由安放装置上属于精度检测系统的红外线位移传感器反馈位置信息给计算机中枢，然后计算机中枢根据位置信息控制安放装置进行角度调整及微调，最终控制误差，实现精准定位；第七部：控制安放装置通过竖向伸缩装置完成构件安装。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。