一种预制钢构件拼接式造厂机及方法与流程

本发明涉及建筑工程的，尤其涉及一种预制钢构件拼接式造厂机，同时还涉及一种预制钢构件拼接式造厂方法。

背景技术：

1、现有钢结构厂房施工通常包括前期准备中的设计验收、材料采购，施工过程中的基础规划、浇筑，然后是钢结构的安装、搭接，屋面、外墙施工，通常情况下，钢结构的安装是通过运输车辆将钢结构运输至施工现场，然后利用吊车等设备进行吊装，整个过程中大量依赖吊车施工，而吊车成本较高，对于较小厂房的施工性价比较低，同时吊车较为依赖施工人员操作技术，且逐个吊装钢结构进而完成整个厂房搭接效率较低，整个施工流程较为分散，需要吊机一个个将钢结构吊至指定地点，再配合施工人员进行安装，无法快捷的一遍过完整个施工流程，要吊机往复吊取不同大小类型的钢结构，时间、人力物力成本较大。

2、因此需要一种可以快速将运输车上多种多样的钢结构直接投入厂房的钢结构拼接过程中的预制钢构件拼接式造厂机及方法。

技术实现思路

1、基于上述现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是在于提供一种预制钢构件拼接式造厂机，可通过运输车将钢构件运输至钢构件输送部分附近后，通过其上的第一钢构件转运单元、传送带、第二钢构件转运单元将其运至钢构件暂存平台进行存储，随后通过钢构件吊装部分对钢构件进行吊运、拼接、固定，能依次有效安装钢结构厂房的柱子、柱间支撑、梁、主梁、次梁、屋面梁、地下框架梁、檩条、檩托、拉条、隅撑、吊车梁，从前往后的将整个施工过程流水线化，实现钢结构厂房的快速、智能化建造，大幅节省施工所需人力物力成本，提高效率及施工质量。

2、本发明还提供了一种预制钢构件拼接式造厂方法，可直接应用在现有钢结构厂房建造施工中，通过第一钢构件转运单元、传送带、第二钢构件转运单元、电动葫芦取代了吊机的功能，节省成本的同时能够同时快速运输大量的钢构件，提高施工效率，同时通过外部第一、第二轨道、钢构件吊装第一、第二轨道将整个厂房空间覆盖，进行类三维打印机式造厂，能够有效应对各组类型、大小的厂房，适应性较强且智能化程度高，减少人工吊机技术依赖，有效提高施工质量，节省经济成本。

3、为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

4、本发明的预制钢构件拼接式造厂机，包括作为施工主体的钢结构厂房、以及铺设与其两侧的厂房拼接轨道部分，还包括安设于厂房拼接轨道部分上的钢构件输送部分以及安装于邻近两个钢构件输送部分之间的钢构件吊装部分；所述厂房拼接轨道部分包括作为主体铺设于钢结构厂房一侧地面上的外部第一轨道与外部第二轨道，所述外部第一轨道的外侧设有若干运输车，所述运输车上载有若干需要使用到的预制钢构件；所述钢构件输送部分包括安装于外部第一轨道上的钢构件输入机构以及安装于外部第二轨道上的钢构件输出机构；所述钢构件输入机构通过底部的传送第一电动推杆安装板下的电动小车安装于轨道上，钢构件输入机构从下至上依次由传送第一电动推杆安装板、传送第一电动推杆、传送带平台安装座、传送带平台连接而成；所述传送带平台的中部上表面设有一块传送带，所述传送带平台的左侧末端上设有第一钢构件转运单元；所述钢构件吊装部分包括作为主体安装于两侧钢构件输送部分上的钢构件吊装第一轨道安装板，其下放设有滑块与下方的钢构件安装主立柱上的滑槽卡合，其上表面设有同向的一条钢构件吊装第一轨道，所述钢构件吊装第一轨道上通过电动小车连接有若干条钢构件吊装第二轨道，所述钢构件吊装第二轨道横穿整个钢结构厂房，所述钢构件吊装第二轨道的下方设有电动葫芦轨道，所述电动葫芦轨道上设有若干组钢构件安装单元。

5、优选的，所述钢构件输出机构通过立柱安装板下的电动小车安装于轨道上，该钢构件输出机构从下至上依次由立柱安装板、钢构件安装主立柱、钢构件暂存平台、第二钢构件转运单元连接而成；所述钢构件暂存平台为一块覆盖钢构件安装主立柱右侧区域的合金平台，其位于传送带平台的下方；所述钢构件安装主立柱上的传送带平台上方设有第二钢构件转运单元，所述第二钢构件转运单元的具体结构与第一钢构件转运单元类似，其没有转运单元支柱，其是将转运单元顶板直接安装于立柱的四周，然后通过轨道上的转运机构进行转运；所述钢构件安装主立柱的顶部还设有滑槽。

6、进一步的，所述第一钢构件转运单元由安装于传送带平台上的转运单元支柱构成主体，其顶部设有转运单元顶板，所述转运单元顶板下表面的两侧设有两条转运单元轨道，所述转运单元轨道的下方通过电动小车连接有转运单元第一旋转电机安装座，所述转运单元第一旋转电机安装座的下方从上至下依次连接有转运单元第一旋转电机、转运单元电动推杆、转运单元第二旋转电机、转运单元电动夹爪，其中转运单元第一旋转电机、转运单元电动推杆为竖直朝向，所述转运单元第二旋转电机为水平朝向。

7、进一步的，所述钢构件安装单元由左右两个电动葫芦构成主体，其通过吊绳与下方的钢构件安装平台连接；所述钢构件安装平台上设有若干向外的钢构件安装第一电动推杆，其输出轴均与钢构件安装电动夹爪连接，所述钢构件安装第一电动推杆的附近均设有同向的钢构件安装激光测距仪；所述钢构件安装平台的下表面中部设有若干向下的钢构件安装第二电动推杆，其输出轴与钢构件安装吊钩连接。

8、优选的，所述钢构件安装平台的下表面两侧设有螺栓拧紧机构，螺栓拧紧机构包括安装于钢构件安装平台下表面的向下的螺栓拧紧第一舵机，其输出轴与一个向右的螺栓拧紧第二舵机连接，所述螺栓拧紧第二舵机的输出轴与一个向前的螺栓拧紧第三舵机连接，所述螺栓拧紧第三舵机的输出轴与电动螺栓拧紧机安装座连接，所述电动螺栓拧紧机安装座上安设有一个电动螺栓拧紧机；所述螺栓拧紧机构还包括安设于螺栓拧紧第一舵机附近、钢构件安装平台下表面上的若干不同朝向的螺栓拧紧激光测距仪。

9、相应的，本发明还提供了预制钢构件拼接式造厂方法，其步骤为：

10、s1、轨道铺设：当在进行造厂施工前，首先在需要造厂的地点两侧分别设置一条外部第一轨道与外部第二轨道，其长度覆盖造厂所需的最大长度，随后在其上安设若干组钢构件输送部分，并通过钢构件吊装部分将厂房两侧的钢构件输送部分连接起来，具体每个钢构件输送部分中的钢构件输入机构、钢构件输出机构的数目可根据实际情况进行调整；

11、s2、钢构件输入存储；当需要进行钢构件的吊运前，将厂房两侧的钢构件输送部分在轨道上移至初始施工点，控制运输车来到钢构件输送部分的钢构件输入机构的外侧，通过传送第一电动推杆推动传送带平台安装座升起，传送带平台的倾斜角度改变并被抬升，提供一定空间后开动运输车来到其下方，将运输车上的钢构件存储区域对准第一钢构件转运单元，通过电动小车控制转运单元第一旋转电机安装座在轨道上来到钢构件的上方，推出转运单元电动推杆，同步配合转运单元第一旋转电机、转运单元第二旋转电机转动，控制转运单元电动夹爪夹取钢构件，缩回上述机构并将该钢构件带至轨道另一侧的传送带的上方，期间可通过旋转电机调整钢构件的朝向，如将其调整为横向，此时可控制另一个钢构件输入、输出机构组成的装配体在轨道上移动来到其附近，相邻的两个传送带组成一条中间有空隙的完整传送带，横向的钢构件放至在该完整传送带上，小的钢构件直接放至其本机构的单传送带上，具体两个装配体相邻距离可根据需要运输钢构件的长宽高大小进行调整，启动传送带将钢构件输送至上方的第二钢构件转运单元附近，此时以上述第一钢构件转运单元相似方式控制该第二钢构件转运单元运行，将钢构件运输放至钢构件暂存平台上等待取用，在施工过程中钢构件源源不断的从运输车被运输至传送带上，然后被放至钢构件暂存平台上等待钢构件吊装部分的取用；

12、s3、钢构件吊装拼接：当需要进行钢构件吊装时，控制若干组钢构件吊装第二轨道上的钢构件安装单元来到钢构件暂存平台的上方，可由单个钢构件安装单元进行吊运，也可以由两组以上钢构件安装单元吊起钢构件的两端进行吊运，具体方式可根据实际情况进行调整，吊运时通过降下电动葫芦的吊绳，控制钢构件安装第二电动推杆推出，通过钢构件安装吊钩吊起钢构件，并将其运输至指定地点，随后调整钢构件的朝向、位置，若利用单个钢构件安装单元进行吊运，则此时通过相邻轨道上的钢构件安装单元或相同轨道上的附近钢构件安装单元进行辅助吊装，通过其上的钢构件安装第一电动推杆配合钢构件安装电动夹爪、钢构件安装激光测距仪进行定位、转向、固定，在施工过程中，还可控制左右两个电动葫芦将吊绳调下不同高度，使得整个钢构件安装平台倾斜，进而实现不同角度的调整；

13、s4、螺栓拧紧固定：在完成固定拼接后进行螺栓拧紧固定工作，提前在钢构件中放入螺栓，也可将螺栓放入钢构件暂存平台后由钢构件安装电动夹爪夹取放入钢构件中，螺栓放入完成后控制钢构件安装平台移动使其螺栓拧紧机构靠近螺栓，通过配合控制螺栓拧紧第一、第二、第三舵机将电动螺栓拧紧机进行三百六十度转向，对准螺栓，启动拧紧机完成拧紧，依照上述方式依次安装钢结构厂房的柱子、柱间支撑、梁、主梁、次梁、屋面梁、地下框架梁、檩条、檩托、拉条、隅撑、吊车梁，直至整个钢结构厂房完成拼接；除了上述利用钢构件暂存平台、钢构件输送部分进行钢构件的输送、转运、存储，该造厂机也可直接利用放置于场地中现有的钢构件，仅需将该钢构件囊括在钢构件吊装部分的施工范围内即可，通过钢构件安装单元进行吊装。

14、由上，本发明的预制钢构件拼接式造厂机及方法的有益效果如下：

15、1、相较于现有技术的运输车将钢构件运输至施工现场存放，再集中用吊机进行吊装的施工方式，本发明在钢结构厂房两端设置外部第一、第二轨道，轨道外侧可直接通行运输车，因两条轨道之间的间距，配合其上的机构，可以将运输车上的钢构件直接吊起，然后从倾斜的传送带上输送至造厂机内部供取用，该种方式让整个造厂流程中的原料补充更为便捷高效，而两条轨道覆盖整个钢结构厂房，使得负责施工的钢构件输送部分可以在其上随意移动，进而从前往后一次性覆盖施工，让整个施工流程更为紧密。另外，可以从前往后流水线式进行厂房建造工作，整个过程不需要用到昂贵的吊机，具体搭建厂房面积也可以灵活调整，应对各组类型的厂房搭建需求。

16、2、相较于现有技术，通常是通过吊机将运输车中的钢构件存入施工现场，后又利用吊机将钢构件逐一吊至厂房施工处进行安装，该方式效率低下且吊机较为昂贵，对于小型厂房的建造采用吊机费时费力且需要花费大量金钱，而本发明设计的安装于轨道上的钢构件输送部分可重复利用，且无需吊机进行吊装，没有高额的吊机租用费用，同时利用夹爪夹取钢构件后利用传送带直接将其运输至备用区，效率较高的同时更为安全，同时钢构件输入机构、钢构件输出机构一加一组成装配体，多组装配体又可横向组成一个大施工集群，可同时实现大量的钢构件同时吊运，将工厂生产的钢构件直接通过运输车运至该钢构件输送部分旁，再通过传送带直接运至钢构件暂存平台等待施工使用，该方式不挑施工场地，无需再设钢构件存储区域，使其拥有更好的应用前景。

17、3、相较于现有技术，本发明设计的钢构件吊装部分与钢构件输送部分组成的造厂施工空间，像是造厂领域的三维打印机，可以完全覆盖整个施工区域，而对其内部的钢构件输送、吊运、安装、固定均有完善的设备结构支撑，使得钢构件在运至内部后可以被迅速高效的吊至目标地点，随后在若干组钢构件安装单元的辅助下完成固定、安装、螺栓拧紧，快捷高效，使得整个造厂流程被有机的整合在一起，施工更为省时，质量更佳。

18、4、本发明设计的钢构件安装单元通过两组电动葫芦吊起钢构件安装平台，通过左右电动葫芦调整吊绳下放的长度进而调整平台的倾斜角度，实现变角度施工，而单个钢构件安装平台上集成了钢构件的吊装、辅助安装机构，还有螺栓拧紧机构，在进行钢构件安装时，便可通过若干同轨道、邻轨道上的若干组钢构件安装单元形成一个吊装集群，进行相互辅助吊装，大幅提高吊装效率及准确性。