装配式建筑的装配装置及建筑构件的装配位置微调方法与流程

本发明属于装配建筑领域。

背景技术：

装配式建筑需要将预制的建筑构件通过塔吊、吊装设备转运到目标位置装配，由于塔吊转运的建筑构件采用的是绳索悬挂的方式，因此建筑构件到达目标位置后容易出现自旋转、来回晃动现象、高度不能实时的微调；进而造成待装配的建筑构件“着地”方位和高度很难精确，往往还需要人工引导，进而降低其装配效率和精度。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能在目标位置微调的装配式建筑的装配装置及建筑构件的装配位置微调方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的预制装配式建筑的装配装置，包括水平环形状的悬挂平台，所述悬挂平台中心位置的正上方设置有绳结，还包括若干等长的悬挂绳，若干悬挂绳的下端成圆周阵列连接于所述悬挂平台的上侧面，若干悬挂绳的上端共同连接所述绳结；

还包括塔吊设备，所述塔吊设备的起重钢丝绳下端悬挂连接所述绳节；所述塔吊设备通过起重钢丝绳带动悬挂状态下的悬挂平台位移；所述悬挂平台的下侧连接有建筑构件方位高度微调器；所述建筑构件方位高度微调器的下端能过若干夹持单元固定悬挂连接水平的待装配的建筑构件；

所述建筑构件方位高度微调器能微调所述待装配的建筑构件相对于所述悬挂平台的高度，所述建筑构件方位高度微调器还能微调建筑构件相对于所述悬挂平台的旋转角度。

进一步的，还包括悬挂平台位置保持装置，所述悬挂平台位置保持装置的执行端包括机械臂，所述机械臂的末端连接有半圆形的限位柱支架，所述限位柱支架的两末端下侧固定设置有竖向的限位柱；

所述悬挂平台的两侧固定连接有限位座，两所述限位座的上侧均设置有限位孔，所述机械臂能带动所述限位柱支架上的两限位柱能分别向下插入两所述限位孔内，使悬挂平台不发生晃动。

进一步的，所述建筑构件方位高度微调器包括第一齿轮圈和第二齿轮圈；所述第一齿轮圈、第二齿轮圈和悬挂平台同轴心设置，且所述第一齿轮圈位于所述悬挂平台与所述第二齿轮圈之间；所述第一齿轮圈与第二齿轮圈之间的轴线距离与所述第一齿轮圈与悬挂平台之间的轴线距离相等；所述悬挂平台的环体内侧固定连接有导柱座，所述导柱座的下方固定连接有竖向的导柱，所述导柱与第一齿轮圈、第二齿轮圈和悬挂平台同轴心设置，所述导柱的下端延伸至第一齿轮圈和第二齿轮圈之间的高处；所述第一齿轮圈的轴心处设置有第一导孔座，所述第一导孔座上设置有竖向贯通的第一导孔，所述导柱同轴心活动穿过所述第一导孔，所述第一导孔座能沿所述导柱的轴线方向滑动，且第一导孔座能沿所述导柱的轴线旋转；所述第一导孔座的外壁与所述第一齿轮圈的第一内圈通过第一连接臂固定连接；所述第一齿轮圈和第二齿轮圈之间的高处同轴心设置有第二导孔座，所述第二导孔座上设置有竖向贯通的第二导孔，所述导柱的下端同轴心活动穿过所述第二导孔，所述第一导孔座能沿所述导柱轴线方向滑动，且第一导孔座还能沿所述导柱轴线旋转；所述第二导孔座的外壁与所述第二齿轮圈的第二内圈通过第二连接臂固定连接；所述悬挂平台与第一齿轮圈之间设置有呈圆周阵列分布的若干根竖向的第一刚性绳索，各所述第一刚性绳索的上端固定连接所述悬挂平台的底部，各所述第一刚性绳索的下端固定连接所述第一齿轮圈的上部；所述第一齿轮圈与第二齿轮圈之间设置有呈圆周阵列分布的若干根竖向的第二刚性绳索，各所述第二刚性绳索的上端固定连接所述第一齿轮圈的底部，各所述第二刚性绳索的下端固定连接所述第二齿轮圈的上部；所述第二齿轮圈的侧固定连接有若干夹持单元支架，各所述夹持单元分别固定安装在若干夹持单元支架的底端；

所述第一齿轮圈的外圈设置有一圈第一外齿体，所述第二齿轮圈的外圈设置有一圈第二外齿体；还包括竖向的第一齿轮柱体和第二齿轮柱体，所述第一齿轮柱体和第二齿轮柱体的轴截面轮廓均为齿轮形；所述第一齿轮柱体与第一齿轮圈啮合，且第一齿轮柱体与第一齿轮圈能沿轴线方向相对滑移；所述第二齿轮柱体与第二齿轮圈啮合，且第二齿轮柱体与第二齿轮圈能沿轴线方向相对滑移；所述悬挂平台的两侧分别固定安装有竖向的第一舵机和第二舵机；所述第一舵机的第一输出轴与所述第一齿轮柱体同轴心驱动连接；所述第二舵机的第二输出轴与所述第二齿轮柱体同轴心驱动连接。

进一步的，预制装配式建筑的装配装置的建筑构件的位置调节方法，包括如下步骤：

步骤一，塔吊设备通过起重钢丝绳带动悬挂状态下的悬挂平台、建筑构件方位高度微调器和待装配的建筑构件同步位移至目标位置，此时虽然待装配的建筑构件到达目标位置，但由于悬挂平台处于悬挂状态，进而容易发生轻微的自旋转，轻微晃动等现象，进而其高度和方位无法精确定位；

步骤二，启动目标位置的悬挂平台位置保持装置，进而使机械臂末端的限位柱支架位移至悬挂平台上方，然后机械臂带动限位柱支架上的两限位柱向下插入两所述限位孔内，使悬挂状态下的悬挂平台不能发生旋转晃动现象；进而实现了对悬挂平台的定位，在悬挂平台被定位后的状态下，待装配的建筑构件的方位或高度还需要微调才能精确的到达目标状态；

步骤三，建筑构件的方位微调过程：单独驱动第二舵机，使第二齿轮柱体带动第二齿轮圈顺时针或逆时针旋转预定角度，第二齿轮圈的旋转同步带动下方的建筑构件旋转一定的角度，进而实现了建筑构件的方位调整；

建筑构件的高度微调过程：控制第二舵机暂停并锁死，进而使第二齿轮柱体不能旋转，由于第二齿轮圈与第二齿轮柱体为啮合状态，进而使第二齿轮圈不能沿轴线旋转，保证了建筑构件在进行高度微调的过程中不发生方位变化；此时第二齿轮圈与第二齿轮柱体只能沿轴线方向相对上下滑移；

控制第一舵机，进而使第一舵机通过第一齿轮柱体带动第一齿轮圈正转；第一齿轮圈正转使第一齿轮圈上方的若干第一刚性绳索由铅锤形态逐渐变为倾斜形态，由于各第一刚性绳索是弹性形变忽略不计的刚性绳，因而各第一刚性绳索的总长度是不变的，进而第一齿轮圈会在各第一刚性绳索的向上牵拉作用下适应性的向上沿轴线滑动一段距离；与此同时第一齿轮圈正转使第二齿轮圈上方的若干第二刚性绳索由铅锤形态也逐渐变为倾斜形态，由于各第二刚性绳索是弹性形变忽略不计的刚性绳，因而各第二刚性绳索的总长度是不变的，进而第二齿轮圈会在各第二刚性绳索的向上牵拉作用下适应性的向上沿轴线滑动一段距离；最终第二齿轮圈上升的距离即为建筑构件的向上微调高度；此时各第一刚性绳索和各第二刚性绳索均为倾斜状态，若此时需要将建筑构件向下微调位移，只需控制第一舵机，进而使第一舵机通过第一齿轮柱体带动第一齿轮圈反转，使各第一刚性绳索和各第二刚性绳索由倾斜形态逐渐恢复到铅锤形态，最终第二齿轮圈下降的距离即为建筑构件的向下微调的高度；

步骤四，控制各夹持单元释放建筑构件，进而使建筑构件在目标装配位置精确“着地”。

有益效果：本发明的结构简单，能实现将悬挂状态的建筑构件在目标位置进行高度和方位的微调，提高建筑构件的“着地”精度，进而提高了装配精度。

附图说明

附图1为建筑构件方位高度微调器的立体示意图；

附图2为建筑构件方位高度微调器的正视图；

附图3为在附图2的基础上第一刚性绳索和各第二刚性绳索处于倾斜形态时的示意图；

附图4为筑构件方位高度微调器的局部放大示意图；

附图5为悬挂平台的定位过程示意图；

附图6为筑构件方位高度微调器的剖开结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至6所示的预制装配式建筑的装配装置，包括水平环形状的悬挂平台8，所述悬挂平台8中心位置的正上方设置有绳结2，还包括若干等长的悬挂绳8，若干悬挂绳8的下端成圆周阵列连接于所述悬挂平台8的上侧面，若干悬挂绳8的上端共同连接所述绳结2；

还包括塔吊设备，所述塔吊设备的起重钢丝绳1下端悬挂连接所述绳节33；所述塔吊设备通过起重钢丝绳1带动悬挂状态下的悬挂平台8位移；所述悬挂平台8的下侧连接有建筑构件方位高度微调器；所述建筑构件方位高度微调器的下端能过若干夹持单元23固定悬挂连接水平的待装配的建筑构件24；

所述建筑构件方位高度微调器能微调所述待装配的建筑构件24相对于所述悬挂平台8的高度，所述建筑构件方位高度微调器还能微调建筑构件24相对于所述悬挂平台8的旋转角度。

还包括悬挂平台位置保持装置，所述悬挂平台位置保持装置的执行端包括机械臂6，所述机械臂6的末端连接有半圆形的限位柱支架5，所述限位柱支架5的两末端下侧固定设置有竖向的限位柱4；

所述悬挂平台8的两侧固定连接有限位座34，两所述限位座34的上侧均设置有限位孔33，所述机械臂6能带动所述限位柱支架5上的两限位柱4能分别向下插入两所述限位孔33内，使悬挂平台8不发生晃动。

所述建筑构件方位高度微调器包括第一齿轮圈19和第二齿轮圈35；所述第一齿轮圈19、第二齿轮圈35和悬挂平台8同轴心设置，且所述第一齿轮圈19位于所述悬挂平台8与所述第二齿轮圈35之间；所述第一齿轮圈19与第二齿轮圈35之间的轴线距离与所述第一齿轮圈19与悬挂平台8之间的轴线距离相等；所述悬挂平台8的环体内侧固定连接有导柱座25，所述导柱座25的下方固定连接有竖向的导柱10，所述导柱10与第一齿轮圈19、第二齿轮圈35和悬挂平台8同轴心设置，所述导柱10的下端延伸至第一齿轮圈19和第二齿轮圈35之间的高处；所述第一齿轮圈19的轴心处设置有第一导孔座16，所述第一导孔座16上设置有竖向贯通的第一导孔29，所述导柱10同轴心活动穿过所述第一导孔29，所述第一导孔座16能沿所述导柱10的轴线方向滑动，且第一导孔座16能沿所述导柱10的轴线旋转；所述第一导孔座16的外壁与所述第一齿轮圈19的第一内圈27通过第一连接臂12固定连接；所述第一齿轮圈19和第二齿轮圈35之间的高处同轴心设置有第二导孔座21，所述第二导孔座21上设置有竖向贯通的第二导孔30，所述导柱10的下端同轴心活动穿过所述第二导孔30，所述第一导孔座16能沿所述导柱10轴线方向滑动，且第一导孔座16还能沿所述导柱10轴线旋转；所述第二导孔座21的外壁与所述第二齿轮圈35的第二内圈31通过第二连接臂17固定连接；所述悬挂平台8与第一齿轮圈19之间设置有呈圆周阵列分布的若干根竖向的第一刚性绳索14，各所述第一刚性绳索14的上端固定连接所述悬挂平台8的底部，各所述第一刚性绳索14的下端固定连接所述第一齿轮圈19的上部；所述第一齿轮圈19与第二齿轮圈35之间设置有呈圆周阵列分布的若干根竖向的第二刚性绳索20，各所述第二刚性绳索20的上端固定连接所述第一齿轮圈19的底部，各所述第二刚性绳索20的下端固定连接所述第二齿轮圈35的上部；所述第二齿轮圈35的侧固定连接有若干夹持单元支架22，各所述夹持单元23分别固定安装在若干夹持单元支架22的底端；

所述第一齿轮圈19的外圈设置有一圈第一外齿体28，所述第二齿轮圈35的外圈设置有一圈第二外齿体32；还包括竖向的第一齿轮柱体13和第二齿轮柱体18，所述第一齿轮柱体13和第二齿轮柱体18的轴截面轮廓均为齿轮形；所述第一齿轮柱体13与第一齿轮圈19啮合，且第一齿轮柱体13与第一齿轮圈19能沿轴线方向相对滑移；所述第二齿轮柱体18与第二齿轮圈35啮合，且第二齿轮柱体18与第二齿轮圈35能沿轴线方向相对滑移；所述悬挂平台8的两侧分别固定安装有竖向的第一舵机7和第二舵机9；所述第一舵机7的第一输出轴11与所述第一齿轮柱体13同轴心驱动连接；所述第二舵机9的第二输出轴与所述第二齿轮柱体18同轴心驱动连接。

该方案的预制装配式建筑的装配装置的建筑构件的位置调节方法，包括如下步骤：

步骤一，塔吊设备通过起重钢丝绳1带动悬挂状态下的悬挂平台8、建筑构件方位高度微调器和待装配的建筑构件24同步位移至目标位置，此时虽然待装配的建筑构件24到达目标位置，但由于悬挂平台8处于悬挂状态，进而容易发生轻微的自旋转，轻微晃动等现象，进而其高度和方位无法精确定位；

步骤二，启动目标位置的悬挂平台位置保持装置，进而使机械臂6末端的限位柱支架5位移至悬挂平台8上方，然后机械臂6带动限位柱支架5上的两限位柱4向下插入两所述限位孔33内，使悬挂状态下的悬挂平台8不能发生旋转晃动现象；进而实现了对悬挂平台8的定位，在悬挂平台8被定位后的状态下，待装配的建筑构件24的方位或高度还需要微调才能精确的到达目标状态；

步骤三，建筑构件24的方位微调过程：单独驱动第二舵机9，使第二齿轮柱体18带动第二齿轮圈35顺时针或逆时针旋转预定角度，第二齿轮圈35的旋转同步带动下方的建筑构件24旋转一定的角度，进而实现了建筑构件的方位调整；

建筑构件24的高度微调过程：控制第二舵机9暂停并锁死，进而使第二齿轮柱体18不能旋转，由于第二齿轮圈35与第二齿轮柱体18为啮合状态，进而使第二齿轮圈35不能沿轴线旋转，保证了建筑构件24在进行高度微调的过程中不发生方位变化；此时第二齿轮圈35与第二齿轮柱体18只能沿轴线方向相对上下滑移；

控制第一舵机7，进而使第一舵机7通过第一齿轮柱体13带动第一齿轮圈19正转；第一齿轮圈19正转使第一齿轮圈19上方的若干第一刚性绳索14由铅锤形态逐渐变为倾斜形态，由于各第一刚性绳索14是弹性形变忽略不计的刚性绳，因而各第一刚性绳索14的总长度是不变的，进而第一齿轮圈19会在各第一刚性绳索14的向上牵拉作用下适应性的向上沿轴线滑动一段距离；与此同时第一齿轮圈19正转使第二齿轮圈35上方的若干第二刚性绳索20由铅锤形态也逐渐变为倾斜形态，由于各第二刚性绳索20是弹性形变忽略不计的刚性绳，因而各第二刚性绳索20的总长度是不变的，进而第二齿轮圈35会在各第二刚性绳索20的向上牵拉作用下适应性的向上沿轴线滑动一段距离；最终第二齿轮圈35上升的距离即为建筑构件24的向上微调高度；此时各第一刚性绳索14和各第二刚性绳索20均为倾斜状态，若此时需要将建筑构件24向下微调位移，只需控制第一舵机7，进而使第一舵机7通过第一齿轮柱体13带动第一齿轮圈19反转，使各第一刚性绳索14和各第二刚性绳索20由倾斜形态逐渐恢复到铅锤形态，最终第二齿轮圈35下降的距离即为建筑构件24的向下微调的高度；

步骤四，控制各夹持单元23释放建筑构件24，进而使建筑构件24在目标装配位置精确“着地”。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。