CN111764659A - 一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配设备及其对位装配方法 - Google Patents

Abstract

一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配设备及其对位装配方法，其特征在于：本发明采用了由升降底座、纵向移动平台、横向移动平台、构件承载立架以及吊挂横梁构成的框架式预制构件搭载设备，具有整体高度精确调整功能，横向和纵向高精度自动对位功能，并采用了限位固定夹具和夹持组件对预制构件进行侧向夹紧固定，具有很好的防坠落自锁功能，托板从底部将预制构件整体托住，防止悬空的大质量预制构件出现垂直滑落，提高了安全性，本发明结构合理，借助于机器视觉和传感器实现了全过程的自动对位和装配，能自动调整姿态和自动对准对接位置，对位和装配精度高，降低了人员劳动强度，并且对位装配效率大幅度调高。

Description

一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配设备及其对位装配 方法

技术领域

本发明涉及一种对位装配设备及其对位装配方法，尤其涉及一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配设备及其对位装配方法，属于建筑施工设备技术领域。

背景技术

装配式建筑是利用预制构件在工地现场进行装配而成的建筑，剪力墙又称抗风墙、抗震墙或结构墙，房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载和竖向荷载的墙体。在装配式建筑施工中，有大量的剪力墙预制构件以及其它预制构件需要进行吊装、对位和安装，在吊装过程中为了使预制构件能够与预留钢筋或预留孔位精确对位，通常在快到达安装位时需要几个工人把扶住剪力墙，需要从多个角度调整悬空状态的剪力墙使其定位准确，然后吊车将剪力墙放置到位，在这个过程中塔吊司机需要与吊装现场的信号员保持实时对讲沟通，再与现场建筑工人配合，需要多人共同完成预制构件的吊装就位。由于把扶的人比较多且用力不协调或者角度不对，会严重影响对位精度，进而影响装配精度，而且对位过程效率比较低，处于吊挂悬空状态的预制构件重量大，对操作人员构成比较大的安全隐患。由此可见，这种作业方式存在自动化程度低，吊装难度大，人员劳动强度高，对位精度不高，对位装配效率较低，安全保障困难等缺，本发明就是为了解决这一技术问题而产生的。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有的剪力墙预制构件吊装和对位安装装置结构简单，吊装过程中需要多人协调配合，人比较多很容易造成用力不协调或者角度不对，会严重影响对位精度，而且人员劳动强度高，对位装配效率较低，对操作人员构成比较大的安全隐患的缺陷和不足，现提供一种结构合理，吊装和对位装配只需要一到两人监视辅助即可，能自动调整姿态和自动对准对接位置，借助于机器视觉和传感器实现了全过程的自动对位和装配，对位和装配精度高，降低了人员劳动强度，并且对位装配效率大幅度调高，安全性能好的一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配设备。

本发明的第二个目的是针对现有的剪力墙预制构件吊装和对位安装效率较低，对位后还需要人工扶住预制构件，直到焊接固定完成后才能松手，对位精度不高，对位装配效率较低的缺陷和不足，提供一种工艺合理，设备结构合理，对位装配全自动进行，能自动调整姿态和自动对准对接位置，并通过焊接机器人实现了自动焊接固定，对位装配效率大幅度调高的一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配方法。

为实现上述第一个发明目的，本发明的技术解决方案是：一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配设备，包括升降底座，其特征在于：所述升降底座的下表面四角上分别安装有同步液压缸，升降底座的上表面纵向设置有一对相互平行的纵向滑轨，纵向滑轨上分别安装有纵向滑动块，纵向滑动块上固定有纵向移动平台，纵向移动平台与纵向滑动块之间安装有纵向直线运动装置，纵向移动平台上安装有一对相互平行的横向滑轨，横向滑轨上分别安装有横向滑动块，横向滑动块上固定有横向移动平台，横向移动平台与横向滑动块之间安装有横向直线运动装置，横向移动平台上固定有构件承载立架，构件承载立架的上端中部固定设置有吊挂横梁，构件承载立架的上下两侧分别对应于预制构件安装有夹持组件，构件承载立架的两侧中部安装有轴承座，轴承座上通过转轴安装有限位固定夹具，转轴的另一端经减速机与翻转电机的输出轴相连接，翻转电机的外壳固定在构件承载立架上，构件承载立架的底部通过滑槽安装有一个或多个托板，托板与电动伸缩杆的伸缩端相连接，电动伸缩杆安装在构件承载立架上，所述升降底座的内侧安装有一个或多个双目摄像机，升降底座对应于预制构件安装有激光校准仪，升降底座或纵向滑轨上靠近预制构件底部的前后两侧分别平行设置有水平滑轨，水平滑轨的侧面固定设置有齿条，水平滑轨上安装有滑动座，滑动座上安装有步进电机，步进电机的输出轴上同轴安装有驱动齿轮，驱动齿轮与齿条相啮合，滑动座上安装有焊接机器人。

进一步地，所述升降底座、纵向移动平台、横向移动平台以及构件承载立架采用钢结构制成，升降底座为U型钢结构底座，纵向移动平台和横向移动平台为钢结构矩形框，纵向移动平台、横向移动平台以及构件承载立架的横向长度大于预制构件的横向长度。

进一步地，所述纵向直线运动装置包括驱动丝杠、丝杠轴承座以及伺服电机，升降底座上设置有与纵向滑轨相平行的驱动丝杠，驱动丝杠的一端安装有丝杠轴承座，丝杠轴承座固定安装在升降底座上，驱动丝杠的另一端与伺服电机的转轴同轴固定，伺服电机的外壳安装固定在升降底座上，纵向滑动块内设置有与驱动丝杠相对应的螺母副，纵向滑动块安装在驱动丝杠上。

进一步地，所述横向直线运动装置包括驱动丝杠、丝杠轴承座以及伺服电机，纵向移动平台上设置有与横向滑轨相平行的驱动丝杠，驱动丝杠的一端安装有丝杠轴承座，丝杠轴承座固定安装在纵向移动平台上，驱动丝杠的另一端与伺服电机的转轴同轴固定，伺服电机的外壳安装固定在纵向移动平台上，纵向滑动块内设置有与驱动丝杠相对应的螺母副，纵向滑动块安装在驱动丝杠上。

进一步地，所述夹持组件包括固定座、固定臂、活动夹紧块、凸轮轴、凸轮以及减速电机，固定座安装固定在构件承载立架的上下两侧上，固定座的两端分别固定设置有固定臂， 固定臂相对设置，并且每个固定臂上开设有滑动槽，滑动槽内安装有活动夹紧块，活动夹紧块与固定臂之间设置有压紧弹簧，固定臂的外侧通过凸轮轴安装有凸轮，凸轮与减速电机的转轴同轴固定。

进一步地，所述同步液压缸分别与多缸同步液压控制器相连接，升降底座的底部镶嵌设置有光电测距仪。

进一步地，所述双目摄像机分别朝向预制构件与建筑物之间的装配连接部位，双目摄像机和激光校准仪分别与控制器的输入端相连接，控制器的输出端分别与多缸同步液压控制装置、纵向直线运动装置以及横向直线运动装置相连接。

为实现上述第二个发明目的，本发明的技术解决方案是：一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配方法，其特征在于包括以下步骤：

a、首先在地面上调试好对位装配设备，将预制构件转运到对位装配设备上，并通过限位固定夹具和夹持组件对预制构件的两侧进行夹紧固定，托板从底部托住预制构件；

b、接着通过调运缆绳将对位装配设备以及搭载的预制构件连接到塔吊的起重钩上，通过塔吊提升并水平移动到建筑物装配位置上方，缓缓通过塔吊将对位装配设备下降，四个同步液压缸完全伸出，并且使得底端搁置在建筑物装配位置上；

c、双目摄像机对装配位置和孔位进行扫描成像，激光校准仪检测预制构件的当前姿态，控制器根据控制数据来控制纵向直线运动装置以及横向直线运动装置的移动，预制构件进行横向和纵向上的精确对位；

d、横向和纵向对位完成后，升降底座底部的光电测距仪检测预制构件与建筑物装配位置之间的距离，托板在电动伸缩杆的作用下缩回，由控制器发出控制信号给多缸同步液压控制器，多缸同步液压控制器来控制四个同步液压缸同步下降，实现准确安装；

e、紧接着焊接机器人沿着水平滑轨精确移动，并在双目摄像机的机器视觉帮助下对对位装配后的钢筋自动焊接，一个焊点焊接完成后并能沿着水平滑轨自动移动到下一个焊点，实现全自动焊接；

f、最后控制器控制限位固定夹具和夹持组件逐一松开，塔吊将卸载后的对位装配设备调运到地面上，进行下一轮装载和安装。

本发明的有益效果是：

1．本发明采用了由升降底座、纵向移动平台、横向移动平台、构件承载立架以及吊挂横梁构成的框架式预制构件搭载设备，具有整体高度精确调整功能，横向和纵向高精度自动对位功能，并借助于机器视觉和传感器实现了全过程的自动对位和装配。

2．本发明采用了限位固定夹具和夹持组件对预制构件进行侧向夹紧固定，具有很好的防坠落自锁功能，翻转电机转动就能够带动预制构件进行翻转调头，托板从底部将预制构件整体托住，防止悬空的大质量预制构件出现垂直滑落，提高了安全性。

3．本发明借助于现有的塔吊设备进行起重，适应性强，本发明能够搭载多种不同尺寸规格的预制构件，对位和装配过程中不需要人工扶住预制构件，夹紧和限位机构保证了预制构件的姿态稳定。

4．本发明结构合理，吊装和对位装配只需要一到两人监视辅助即可，能自动调整姿态和自动对准对接位置，对位和装配精度高，降低了人员劳动强度，并且对位装配效率大幅度调高，安全性能好，在装配式施工领域具有广泛的运用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明纵向移动平台的结构示意图。

图3是本发明横向移动平台的结构示意图。

图4是本发明齿条机构的结构示意图。

图5是本发明夹持组件的结构示意图。

图中：升降底座1，纵向滑轨2，纵向滑动块3，纵向移动平台4，横向滑轨5，横向滑动块6，横向移动平台7，构件承载立架8，吊挂横梁9，同步液压缸10，限位固定夹具11，轴承座12，翻转电机13，夹持组件14，电动伸缩杆15，托板16，驱动丝杠17，丝杠轴承座18，伺服电机19，双目摄像机20，激光校准仪21，水平滑轨22，齿条23，滑动座24，驱动齿轮25，步进电机26，焊接机器人27，预制构件28，固定座29，固定臂30，活动夹紧块31，凸轮轴32，凸轮33，驱动电机34。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

参见图1至图5，本发明的一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配设备，包括升降底座1，其特征在于：所述升降底座1的下表面四角上分别安装有同步液压缸10，升降底座1的上表面纵向设置有一对相互平行的纵向滑轨2，纵向滑轨2上分别安装有纵向滑动块3，纵向滑动块3上固定有纵向移动平台4，纵向移动平台4与纵向滑动块3之间安装有纵向直线运动装置，纵向移动平台4上安装有一对相互平行的横向滑轨5，横向滑轨5上分别安装有横向滑动块6，横向滑动块6上固定有横向移动平台7，横向移动平台7与横向滑动块6之间安装有横向直线运动装置，横向移动平台7上固定有构件承载立架8，构件承载立架8的上端中部固定设置有吊挂横梁9，构件承载立架8的上下两侧分别对应于预制构件28安装有夹持组件14，构件承载立架8的两侧中部安装有轴承座12，轴承座12上通过转轴安装有限位固定夹具11，转轴的另一端经减速机与翻转电机13的输出轴相连接，翻转电机13的外壳固定在构件承载立架8上，构件承载立架8的底部通过滑槽安装有一个或多个托板16，托板16与电动伸缩杆15的伸缩端相连接，电动伸缩杆15安装在构件承载立架8上，所述升降底座1的内侧安装有一个或多个双目摄像机20，升降底座1对应于预制构件28安装有激光校准仪21，升降底座1或纵向滑轨2上靠近预制构件28底部的前后两侧分别平行设置有水平滑轨22，水平滑轨22的侧面固定设置有齿条23，水平滑轨22上安装有滑动座24，滑动座24上安装有步进电机26，步进电机26的输出轴上同轴安装有驱动齿轮25，驱动齿轮25与齿条23相啮合，滑动座24上安装有焊接机器人27。

所述升降底座1、纵向移动平台4、横向移动平台7以及构件承载立架8采用钢结构制成，升降底座1为U型钢结构底座，纵向移动平台4和横向移动平台7为钢结构矩形框，纵向移动平台4、横向移动平台7以及构件承载立架8的横向长度大于预制构件28的横向长度。

所述纵向直线运动装置包括驱动丝杠17、丝杠轴承座18以及伺服电机19，升降底座1上设置有与纵向滑轨2相平行的驱动丝杠17，驱动丝杠17的一端安装有丝杠轴承座18，丝杠轴承座18固定安装在升降底座1上，驱动丝杠17的另一端与伺服电机19的转轴同轴固定，伺服电机19的外壳安装固定在升降底座1上，纵向滑动块3内设置有与驱动丝杠17相对应的螺母副，纵向滑动块3安装在驱动丝杠17上。

所述横向直线运动装置包括驱动丝杠17、丝杠轴承座18以及伺服电机19，纵向移动平台4上设置有与横向滑轨5相平行的驱动丝杠17，驱动丝杠17的一端安装有丝杠轴承座18，丝杠轴承座18固定安装在纵向移动平台4上，驱动丝杠17的另一端与伺服电机19的转轴同轴固定，伺服电机19的外壳安装固定在纵向移动平台4上，纵向滑动块3内设置有与驱动丝杠17相对应的螺母副，纵向滑动块3安装在驱动丝杠17上。

所述夹持组件14包括固定座29、固定臂30、活动夹紧块31、凸轮轴32、凸轮33以及减速电机34，固定座29安装固定在构件承载立架8的上下两侧上，固定座29的两端分别固定设置有固定臂30， 固定臂30相对设置，并且每个固定臂30上开设有滑动槽，滑动槽内安装有活动夹紧块31，活动夹紧块31与固定臂30之间设置有压紧弹簧，固定臂的外侧通过凸轮轴32安装有凸轮33，凸轮33与减速电机34的转轴同轴固定。

所述同步液压缸10分别与多缸同步液压控制器相连接，升降底座1的底部镶嵌设置有光电测距仪。

所述双目摄像机20分别朝向预制构件28与建筑物之间的装配连接部位，双目摄像机20和激光校准仪21分别与控制器的输入端相连接，控制器的输出端分别与多缸同步液压控制装置、纵向直线运动装置以及横向直线运动装置相连接。

一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配方法，其特征在于包括以下步骤：

a、首先在地面上调试好对位装配设备，将预制构件28转运到对位装配设备上，并通过限位固定夹具11和夹持组件14对预制构件28的两侧进行夹紧固定，托板16从底部托住预制构件28；

b、接着通过调运缆绳将对位装配设备以及搭载的预制构件28连接到塔吊的起重钩上，通过塔吊提升并水平移动到建筑物装配位置上方，缓缓通过塔吊将对位装配设备下降，四个同步液压缸10完全伸出，并且使得底端搁置在建筑物装配位置上；

c、双目摄像机20对装配位置和孔位进行扫描成像，激光校准仪21检测预制构件28的当前姿态，控制器根据控制数据来控制纵向直线运动装置以及横向直线运动装置的移动，预制构件28进行横向和纵向上的精确对位；

d、横向和纵向对位完成后，升降底座1底部的光电测距仪检测预制构件28与建筑物装配位置之间的距离，托板16在电动伸缩杆15的作用下缩回，由控制器发出控制信号给多缸同步液压控制器，多缸同步液压控制器来控制四个同步液压缸10同步下降，实现准确安装；

e、紧接着焊接机器人27沿着水平滑轨22精确移动，并在双目摄像机20的机器视觉帮助下对对位装配后的钢筋自动焊接，一个焊点焊接完成后并能沿着水平滑轨22自动移动到下一个焊点，实现全自动焊接；

f、最后控制器控制限位固定夹具11和夹持组件14逐一松开，塔吊将卸载后的对位装配设备调运到地面上，进行下一轮装载和安装。

参见图1至图5，本发明所采用的底座为升降底座1，升降底座1为U型钢结构底座，也可以采用一根横向钢梁的两端焊接固定两根纵向钢梁而成，升降底座1的一侧开设有缺口是为了减少与建筑物之间的干涉，并能扩大在对位安装过程中人眼的目视以及机器视觉的视角。为了让平台框架4、上部的设备以及搭载的预制构件28能够在垂直方向上进行一定距离的升降，本发明在升降底座1的下表面四角上分别安装有同步液压缸10，同步液压缸10分别与多缸同步液压控制器相连接，通过多缸同步液压控制器来实现四个同步液压缸10能够同步进行升降，避免了传统多个液压缸动作时不同步的情况。

升降底座1的上表面纵向设置有一对相互平行的纵向滑轨2，纵向滑轨2上分别安装有纵向滑动块3，纵向滑动块3上固定有纵向移动平台4，纵向移动平台4与纵向滑动块3之间安装有纵向直线运动装置。纵向直线运动装置可以采用多种结构形式，例如丝杠传动机构、齿轮齿条机构等，由于预制构件28的重量比较大，对位安装的精度要求比较高，因此采用传动能力强、运动精度高的丝杠传动机构，其控制精度接近与机床级别，具体结构如下：纵向直线运动装置包括驱动丝杠17、丝杠轴承座18以及伺服电机19，升降底座1上设置有与纵向滑轨2相平行的驱动丝杠17，驱动丝杠17的一端安装有丝杠轴承座18，丝杠轴承座18固定安装在升降底座1上，驱动丝杠17的另一端与伺服电机19的转轴同轴固定，伺服电机19的外壳安装固定在升降底座1上，纵向滑动块3内设置有与驱动丝杠17相对应的螺母副，纵向滑动块3安装在驱动丝杠17上，伺服电机19带动驱动丝杠17转动，进而带动纵向滑动块3移动，实现了对纵向移动平台4在纵向上的精确移动控制。

纵向移动平台4上安装有一对相互平行的横向滑轨5，横向滑轨5上分别安装有横向滑动块6，横向滑动块6上固定有横向移动平台7，横向移动平台7与横向滑动块6之间安装有横向直线运动装置，横向直线运动装置的结构与纵向直线运动装置，横向直线运动装置可以采用多种结构形式。例如采用丝杠传动机构，具体结构如下：横向直线运动装置包括驱动丝杠17、丝杠轴承座18以及伺服电机19，纵向移动平台4上设置有与横向滑轨5相平行的驱动丝杠17，驱动丝杠17的一端安装有丝杠轴承座18，丝杠轴承座18固定安装在纵向移动平台4上，驱动丝杠17的另一端与伺服电机19的转轴同轴固定，伺服电机19的外壳安装固定在纵向移动平台4上，纵向滑动块3内设置有与驱动丝杠17相对应的螺母副，纵向滑动块3安装在驱动丝杠17上。伺服电机19带动驱动丝杠17转动，进而带动纵向滑动块3移动，实现了对横向移动平台7在横向上的精确移动控制。

横向移动平台7上固定有构件承载立架8，构件承载立架8用于在吊装和对位过程中对预制构件28进行支撑固定，构件承载立架8的上端中部固定设置有吊挂横梁9，吊挂横梁9的下部设置有多个吊挂预制构件28的挂钩，也可以采用自动控制的电磁锁结构，在起到吊装过程中的辅助保险作用，防止在吊装过程中出现坠落的意外事故。吊挂横梁9的上部设置有一个或对称设置有多个安装吊挂起重缆绳的挂钩，通过缆绳将本发明以及搭载的构件承载立架8用塔吊进行起重升降。

针对有的预制构件28夹紧吊装准备工作做好后，发现需要上下调头，为了解决这一技术问题，本发明采用了可以上下翻转的机构，在构件承载立架8的两侧中部安装有轴承座12，轴承座12上通过转轴安装有限位固定夹具11，限位固定夹具11用于夹紧固定预制构件28的两侧中部，转轴的另一端经减速机与翻转电机13的输出轴相连接，翻转电机13的外壳固定在构件承载立架8上，翻转电机13转动就能够带动预制构件28进行翻转调头。如果不需要进行翻转掉头时，限位固定夹具11就是进行侧面限位固定的夹具。

另外，在构件承载立架8的上下两侧分别对应于预制构件28安装有夹持组件14，夹持组件14用于从两侧的上下方夹紧固定预制构件28，夹持组件14具有很好的防坠落自锁功能。夹持组件14包括固定座29、固定臂30、活动夹紧块31、凸轮轴32、凸轮33以及减速电机34，固定座29安装固定在构件承载立架8的上下两侧上，固定座29的两端分别固定设置有固定臂30， 固定臂30相对设置，并且每个固定臂30上开设有滑动槽，滑动槽内安装有活动夹紧块31，活动夹紧块31上靠近预制构件28的一侧设置有弹性橡胶层，起到防滑作用，活动夹紧块31与固定臂30之间设置有压紧弹簧，固定臂的外侧通过凸轮轴32安装有凸轮33，凸轮33与减速电机34的转轴同轴固定。需要夹紧固定时，两组减速电机34同时分别带动凸轮33一定角度，由于凸轮33的偏心作用，使凸轮33会挤压活动夹紧块31，压紧弹簧会产生一定的变形，相对的两块活动夹紧块31同时将预制构件28夹紧。限位固定夹具11也可以采用夹持组件14的结构形式。除此之外，本发明在构件承载立架8的底部通过滑槽安装有一个或多个托板16，托板16与电动伸缩杆15的伸缩端相连接，电动伸缩杆15安装在构件承载立架8上，托板16从底部将预制构件28托住，防止大质量的构件出现垂直滑落，提高了安全性。当需要安放松开时，电动伸缩杆15向回收缩，托板16离开预制构件28的底部。

升降底座1或纵向滑轨2上靠近预制构件28底部的前后两侧分别平行设置有水平滑轨22，水平滑轨22的侧面固定设置有齿条23，水平滑轨22上安装有滑动座24，滑动座24上安装有步进电机26，步进电机26的输出轴上同轴安装有驱动齿轮25，驱动齿轮25与齿条23相啮合，步进电机26带动驱动齿轮25转动，进而带动滑动座24沿着水平滑轨22进行精确移动。滑动座24上安装有焊接机器人27，焊接机器人27采用多段式机械臂结构，机械臂的末端安装有可以调整方向的焊枪和自动送进焊丝装置，实现了预制构件28在与建筑物装配部位之间对位后的钢筋自动焊接，焊接过程中通过可以调整方向的焊枪能够实现同一焊点的不同角度焊接，一个焊点焊接完成后并能沿着水平滑轨22自动移动到下一个焊点，实现了全自动焊接，焊接完成后在进行接缝处的灌浆作业。

升降底座1的内侧安装有一个或多个双目摄像机20，双目摄像机20用于在对位过程中提供机器视觉，用于获取预制构件28与建筑物装配部位钢筋孔与钢筋之间的对位情况，升降底座1对应于预制构件28安装有激光校准仪21，激光校准仪21用于对预制构件28在下落安放以及对位过程中监测预制构件28的整体姿态，例如：水平度、垂直度等。双目摄像机20分别朝向预制构件28与建筑物之间的装配连接部位，双目摄像机20和激光校准仪21分别与控制器的输入端相连接，控制器的输出端分别与多缸同步液压控制装置、纵向直线运动装置、横向直线运动装置、限位固定夹具11以及夹持组件14相连接。在对位装配过程中，控制器能够根据双目摄像机20和激光校准仪21采集到的信息来精确控制纵向直线运动装置以及横向直线运动装置的移动来实现横向和纵向上的精确对位，横向和纵向上的对位完成后在精确控制多缸同步液压控制装置来实现四个同步液压缸10的同步下降，实现准确安装，本发明除了能够对装配式剪力墙进行对位安装之外，还能对其它适合本设备进行吊装和对位安装的其它装配式构件进行对位安装，全过程自动进行。

本发明的对位装配方法主要步骤如下：首先在地面上调试好对位装配设备，将预制构件28转运到对位装配设备上，并通过限位固定夹具11和夹持组件14对预制构件28的两侧进行夹紧固定，托板16从底部托住预制构件28。接着通过调运缆绳将对位装配设备以及搭载的预制构件28连接到塔吊的起重钩上，通过塔吊提升并水平移动到建筑物装配位置上方，缓缓通过塔吊将对位装配设备下降，四个同步液压缸10完全伸出，并且使得底端搁置在建筑物装配位置上。搁置完成后，可以松开吊挂横梁9上的挂钩，让塔吊去它地方作业，也可以让塔吊在此暂停等候。然后双目摄像机20对装配位置和孔位进行扫描成像，激光校准仪21检测预制构件28的当前姿态，控制器根据控制数据来控制纵向直线运动装置以及横向直线运动装置的移动，预制构件28进行横向和纵向上的精确对位。横向和纵向对位完成后，升降底座1底部的光电测距仪检测预制构件28与建筑物装配位置之间的距离，托板16在电动伸缩杆15的作用下缩回，由控制器发出控制信号给多缸同步液压控制器，多缸同步液压控制器来控制四个同步液压缸10同步下降，实现准确安装。紧接着焊接机器人27沿着水平滑轨22精确移动，并在双目摄像机20的机器视觉帮助下对对位装配后的钢筋自动焊接，一个焊点焊接完成后并能沿着水平滑轨22自动移动到下一个焊点，实现全自动焊接。最后控制器控制限位固定夹具11和夹持组件14逐一松开，塔吊将卸载后的对位装配设备调运到地面上，进行下一轮装载和安装。

以上内容是结合具体实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认为本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，本发明还会有各种简单替换、改进和变化，所做出的各种简单替换、改进和变化，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配设备，包括升降底座（1），其特征在于：所述升降底座（1）的下表面四角上分别安装有同步液压缸（10），升降底座（1）的上表面纵向设置有一对相互平行的纵向滑轨（2），纵向滑轨（2）上分别安装有纵向滑动块（3），纵向滑动块（3）上固定有纵向移动平台（4），纵向移动平台（4）与纵向滑动块（3）之间安装有纵向直线运动装置，纵向移动平台（4）上安装有一对相互平行的横向滑轨（5），横向滑轨（5）上分别安装有横向滑动块（6），横向滑动块（6）上固定有横向移动平台（7），横向移动平台（7）与横向滑动块（6）之间安装有横向直线运动装置，横向移动平台（7）上固定有构件承载立架（8），构件承载立架（8）的上端中部固定设置有吊挂横梁（9），构件承载立架（8）的上下两侧分别对应于预制构件（28）安装有夹持组件（14），构件承载立架（8）的两侧中部安装有轴承座（12），轴承座（12）上通过转轴安装有限位固定夹具（11），转轴的另一端经减速机与翻转电机（13）的输出轴相连接，翻转电机（13）的外壳固定在构件承载立架（8）上，构件承载立架（8）的底部通过滑槽安装有一个或多个托板（16），托板（16）与电动伸缩杆（15）的伸缩端相连接，电动伸缩杆（15）安装在构件承载立架（8）上，所述升降底座（1）的内侧安装有一个或多个双目摄像机（20），升降底座（1）对应于预制构件（28）安装有激光校准仪（21），升降底座（1）或纵向滑轨（2）上靠近预制构件（28）底部的前后两侧分别平行设置有水平滑轨（22），水平滑轨（22）的侧面固定设置有齿条（23），水平滑轨（22）上安装有滑动座（24），滑动座（24）上安装有步进电机（26），步进电机（26）的输出轴上同轴安装有驱动齿轮（25），驱动齿轮（25）与齿条（23）相啮合，滑动座（24）上安装有焊接机器人（27）。

2.根据权利要求1所述的一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配设备，其特征在于：所述升降底座（1）、纵向移动平台（4）、横向移动平台（7）以及构件承载立架（8）采用钢结构制成，升降底座（1）为U型钢结构底座，纵向移动平台（4）和横向移动平台（7）为钢结构矩形框，纵向移动平台（4）、横向移动平台（7）以及构件承载立架（8）的横向长度大于预制构件（28）的横向长度。

3.根据权利要求1所述的一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配设备，其特征在于：所述纵向直线运动装置包括驱动丝杠（17）、丝杠轴承座（18）以及伺服电机（19），升降底座（1）上设置有与纵向滑轨（2）相平行的驱动丝杠（17），驱动丝杠（17）的一端安装有丝杠轴承座（18），丝杠轴承座（18）固定安装在升降底座（1）上，驱动丝杠（17）的另一端与伺服电机（19）的转轴同轴固定，伺服电机（19）的外壳安装固定在升降底座（1）上，纵向滑动块（3）内设置有与驱动丝杠（17）相对应的螺母副，纵向滑动块（3）安装在驱动丝杠（17）上。

4.根据权利要求1所述的一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配设备，其特征在于：所述横向直线运动装置包括驱动丝杠（17）、丝杠轴承座（18）以及伺服电机（19），纵向移动平台（4）上设置有与横向滑轨（5）相平行的驱动丝杠（17），驱动丝杠（17）的一端安装有丝杠轴承座（18），丝杠轴承座（18）固定安装在纵向移动平台（4）上，驱动丝杠（17）的另一端与伺服电机（19）的转轴同轴固定，伺服电机（19）的外壳安装固定在纵向移动平台（4）上，纵向滑动块（3）内设置有与驱动丝杠（17）相对应的螺母副，纵向滑动块（3）安装在驱动丝杠（17）上。

5.根据权利要求1所述的一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配设备，其特征在于：所述夹持组件（14）包括固定座（29）、固定臂（30）、活动夹紧块（31）、凸轮轴（32）、凸轮（33）以及减速电机（34），固定座（29）安装固定在构件承载立架（8）的上下两侧上，固定座（29）的两端分别固定设置有固定臂（30）， 固定臂（30）相对设置，并且每个固定臂（30）上开设有滑动槽，滑动槽内安装有活动夹紧块（31），活动夹紧块（31）与固定臂（30）之间设置有压紧弹簧，固定臂的外侧通过凸轮轴（32）安装有凸轮（33），凸轮（33）与减速电机（34）的转轴同轴固定。

6.根据权利要求5所述的一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配设备，其特征在于：所述同步液压缸（10）分别与多缸同步液压控制器相连接，升降底座（1）的底部镶嵌设置有光电测距仪。

7.根据权利要求5所述的一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配设备，其特征在于：所述双目摄像机（20）分别朝向预制构件（28）与建筑物之间的装配连接部位，双目摄像机（20）和激光校准仪（21）分别与控制器的输入端相连接，控制器的输出端分别与多缸同步液压控制装置、纵向直线运动装置以及横向直线运动装置相连接。

8.一种装配式剪力墙预制构件智能对位装配方法，其特征在于包括以下步骤：

a、首先在地面上调试好对位装配设备，将预制构件（28）转运到对位装配设备上，并通过限位固定夹具（11）和夹持组件（14）对预制构件（28）的两侧进行夹紧固定，托板（16）从底部托住预制构件（28）；

b、接着通过调运缆绳将对位装配设备以及搭载的预制构件（28）连接到塔吊的起重钩上，通过塔吊提升并水平移动到建筑物装配位置上方，缓缓通过塔吊将对位装配设备下降，四个同步液压缸（10）完全伸出，并且使得底端搁置在建筑物装配位置上；

c、双目摄像机（20）对装配位置和孔位进行扫描成像，激光校准仪（21）检测预制构件（28）的当前姿态，控制器根据控制数据来控制纵向直线运动装置以及横向直线运动装置的移动，预制构件（28）进行横向和纵向上的精确对位；

d、横向和纵向对位完成后，升降底座（1）底部的光电测距仪检测预制构件（28）与建筑物装配位置之间的距离，托板（16）在电动伸缩杆（15）的作用下缩回，由控制器发出控制信号给多缸同步液压控制器，多缸同步液压控制器来控制四个同步液压缸（10）同步下降，实现准确安装；

e、紧接着焊接机器人（27）沿着水平滑轨（22）精确移动，并在双目摄像机（20）的机器视觉帮助下对对位装配后的钢筋自动焊接，一个焊点焊接完成后并能沿着水平滑轨（22）自动移动到下一个焊点，实现全自动焊接；

f、最后控制器控制限位固定夹具（11）和夹持组件（14）逐一松开，塔吊将卸载后的对位装配设备调运到地面上，进行下一轮装载和安装。

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