钢箱桁架拱肋高精度制造系统的制作方法

本技术涉及拱肋加工，特别涉及钢箱桁架拱肋高精度制造系统。

背景技术：

1、在钢箱桁架拱桥施工中，通常包括拱座基坑开挖及边坡防护、拱座基础施工、交界墩施工、扣塔施工、钢拱圈安装、拱脚砼浇筑、拆除扣索及扣塔、引桥t梁架设、拱上立柱安装、组合梁架设、桥面板及湿接缝浇筑和附属工程施工等步骤。

2、其中，钢拱圈安装步骤中，需要先在工厂进行加工，制造出拱肋，然后进行涂装，接着采用汽车运输至工地拼装场，再将拱肋在拼装场拼装成拱肋桁片，如图1所示，然后吊装拱肋桁片进行安装，最后合龙形成钢拱圈。为了保证现场安装的精度，在工厂加工环节，就需要对拱肋的加工精度进行严格管理。例如，可以预先对施工过程进行全过程模拟，确定拱桥预拱度，对设计钢桁结构进行调整，然后利用bim技术对空间结构复杂的拱肋进行建模，计算出单根杆件尺寸，工厂在依据建模得到的拱肋进行实际加工，可以减少钢材损耗，同时提高拱肋加工精度，为了超保证加工完成的拱肋符合设计的要求，需要对每一加工完成的拱肋进行检验，并留存图像资料。单次采用人工拍摄的方式，每次拍摄角度不一，不能形成标准化的图像，不利于后续的审核比较。

3、为此，需要一种能够采集拱肋标准图像，便于后续检验审核的钢箱桁架拱肋高精度制造系统。

技术实现思路

1、本实用新型提供了钢箱桁架拱肋高精度制造系统，能够采集拱肋标准图像，便于后续检验审核。

2、为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

3、钢箱桁架拱肋高精度制造系统，包括轨道和移动小车，移动小车包括底盘、安装在底盘上，与轨道配合的车轮，以及驱动车轮转动的驱动电机；轨道的一侧设置拱肋放置区；还包括控制器、相机和红外对射传感器；

4、红外对射传感器包括一接收端和若干发射端；接收端固定在移动小车的底盘上并朝向拱肋放置区，发射端设置在拱肋放置区并朝向轨道；

5、相机和控制器均固定在移动小车的底盘上，相机朝向拱肋放置区，红外传感器的接收端和相机均与控制器电连接；

6、控制器用于在接收到红外传感器的接收端的电信号时，控制相机拍照。

7、基础方案原理及有益效果如下：

8、本方案在使用时，将加工完成的拱肋放置于拱肋放置区，或者直接将拱肋放置区设置在拱肋的存放区，以减少重复搬动。然后在拱肋需要拍摄的角度设置红外对射传感器的发射端并保持开启状态；启动移动小车，使移动小车沿轨道移动，当红外对射传感器的发射端和接收端处于同一直线时，接收端接收到发送端的红外信号后向控制器发送电信号，控制器接收电信号后控制相机拍照。

9、通过本方案，可以多角度自动采集拱肋的标准图像，而且，通过调整红外对射传感器的发射端和接收端的相对位置，能够对拍摄角度进行灵活调整。拍摄的图像后续可以作为分析加工质量的依据，例如在对拱肋进行建模时为每一拱肋标注编号，在加工好的拱肋同样涂刷编号，可以将图片与模型进行对比分析，结合现场的质量监管，增加了一个维度的质量监管方式，有助于提高拱肋的加工精度。

10、进一步，还包括若干第一支架，第一支架包括底板，第一伸缩杆和第一安装板；第一伸缩杆的底端与底板固定连接，第一伸缩杆的顶端与第一安装板固定连接，红外对射传感器的发射端固定在第一安装板上。

11、底板与地面接触面积大，可以保证第一支架的稳定性，通过第一伸缩杆可以方便的调节发射端的高度。

12、进一步，还包括第二支架，第二支架包括第二伸缩杆，水平旋转云台和第二安装板，第二伸缩杆的底端与移动小车的底盘固定连接，第二伸缩杆的顶端与水平旋转云台的底部固定连接，第二安装板与水平旋转云台的顶部固定连接，红外对射传感器的接收端固定在第二安装板上。

13、通过第二伸缩杆可以调节接收端的离地高度，使发射端与接收端的离地高度一致。

14、进一步，还包括第三支架，第三支架包括第三伸缩杆和万向云台，第三伸缩杆的底端与移动小车的底盘固定连接，第三伸缩杆的顶端与万向云台的底部固定连接，相机与万向云台的顶部固定连接。

15、结合第三伸缩杆和万向云台，可以对拍摄的视角进行高低、水平旋转，俯仰调节。

16、进一步，所述轨道为弧形。

17、相比于直线段的形状，可以覆盖拱肋更多的面，相比于圆形，弧形未封闭，留出了拱肋搬运的空间。

18、进一步，还包括声光报警模块，声光报警模块与控制器电连接，控制器还用于计数接收到的红外传感器接收端电信号数量，判断电信号数量是否等于预设值，如果不等于预设值，控制声光报警模块开启。

19、电信号数量不等于预设值，例如需要拍3次，实际只拍了2次，通过开启声光报警，可以提醒工作人员进行检查，排查是否接收端未对准发射端。

20、进一步，还包括电源模块，电源模块固定在移动小车的底盘上，电源模块与驱动电机电连接。

21、实现对驱动电机的供电。

22、进一步，第一伸缩杆的顶部靠近第一安装板的表面径向开有测试通孔，第二伸缩杆顶部靠近水平旋转云台的表面涂有环形标记，环形标记圆心与第二安装板顶面的距离等于测试通孔圆心与第一安装板顶面的距离。

23、进一步，测试通孔内填充有纵截面为环形的泡沫管。

技术特征：

1.钢箱桁架拱肋高精度制造系统，包括轨道和移动小车，移动小车包括底盘、安装在底盘上，与轨道配合的车轮，以及驱动车轮转动的驱动电机；其特征在于，轨道的一侧设置拱肋放置区；还包括控制器、相机和红外对射传感器；

2.根据权利要求1所述的钢箱桁架拱肋高精度制造系统，其特征在于：还包括若干第一支架，第一支架包括底板，第一伸缩杆和第一安装板；第一伸缩杆的底端与底板固定连接，第一伸缩杆的顶端与第一安装板固定连接，红外对射传感器的发射端固定在第一安装板上。

3.根据权利要求2所述的钢箱桁架拱肋高精度制造系统，其特征在于：还包括第二支架，第二支架包括第二伸缩杆，水平旋转云台和第二安装板，第二伸缩杆的底端与移动小车的底盘固定连接，第二伸缩杆的顶端与水平旋转云台的底部固定连接，第二安装板与水平旋转云台的顶部固定连接，红外对射传感器的接收端固定在第二安装板上。

4.根据权利要求3所述的钢箱桁架拱肋高精度制造系统，其特征在于：还包括第三支架，第三支架包括第三伸缩杆和万向云台，第三伸缩杆的底端与移动小车的底盘固定连接，第三伸缩杆的顶端与万向云台的底部固定连接，相机与万向云台的顶部固定连接。

5.根据权利要求4所述的钢箱桁架拱肋高精度制造系统，其特征在于：所述轨道为弧形。

6.根据权利要求5所述的钢箱桁架拱肋高精度制造系统，其特征在于：还包括声光报警模块，声光报警模块与控制器电连接，控制器还用于计数接收到的红外传感器接收端电信号数量，判断电信号数量是否等于预设值，如果不等于预设值，控制声光报警模块开启。

7.根据权利要求6所述的钢箱桁架拱肋高精度制造系统，其特征在于：还包括电源模块，电源模块固定在移动小车的底盘上，电源模块与驱动电机电连接。

8.根据权利要求7所述的钢箱桁架拱肋高精度制造系统，其特征在于：第一伸缩杆的顶部靠近第一安装板的表面径向开有测试通孔，第二伸缩杆顶部靠近水平旋转云台的表面涂有环形标记，环形标记圆心与第二安装板顶面的距离等于测试通孔圆心与第一安装板顶面的距离。

9.根据权利要求8所述的钢箱桁架拱肋高精度制造系统，其特征在于：测试通孔内填充有纵截面为环形的泡沫管。

技术总结
本技术涉及拱肋加工技术领域，具体公开了钢箱桁架拱肋高精度制造系统，包括轨道和移动小车，移动小车包括底盘、安装在底盘上，与轨道配合的车轮，以及驱动车轮转动的驱动电机；轨道的一侧设置拱肋放置区；还包括控制器、相机和红外对射传感器；红外对射传感器包括一接收端和若干发射端；接收端固定在移动小车的底盘上并朝向拱肋放置区，发射端设置在拱肋放置区并朝向轨道；相机和控制器均固定在移动小车的底盘上，相机朝向拱肋放置区，红外传感器的接收端和相机均与控制器电连接；控制器用于在接收到红外传感器的接收端的电信号时，控制相机拍照。采用本技术的技术方案能够采集拱肋标准图像，便于后续检验审核。

技术研发人员：刘长春,朱张毅,金秋宇,黄忠,张令,徐春明,赵浩
受保护的技术使用者：中铁八局集团第一工程有限公司
技术研发日：20230815
技术公布日：2024/3/21