[發明專利]應用于裝配式建筑預制構件吊裝就位輔助工裝及吊裝方法

在審

• 申請號: 202011195086.X
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112252734A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 吳京;劉晨昱;蔡建國
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04G21/14
• 分類號: E04G21/14;E04G21/16;E04G21/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

1.一種應用于裝配式建筑預制構件吊裝就位輔助工裝，其特征在于，包括:

底座;

若干個底座固定裝置，用于將將所述底座臨時固定在下層樓板的特定位置；

至少一個機械臂，固定在底座上，每個機械臂均包括：

關節位置調整裝置，固定于底座上；

至少一個關節，位于關節位置調整裝置的頂端；

關節位置傳感器，設置于關節上，用于確定關節的空間位置；

推桿，后端鉸接在所述關節上；

推桿姿態傳感器，設置在推桿上，用于感知所述推桿的空間角度；

推桿姿態調整器，安裝在推桿與關節位置調整裝置之間，用于調整推桿的空間角度；

第一距離傳感器，安裝在推桿上，與推桿縱向方向平行，用于監控預制構件與推桿后端之間的距離；

中央控制器，其信號輸入端與所述關節位置傳感器、推桿姿態傳感器以及第一距離傳感器連接，其信號輸出端與所述關節位置調整裝置、推桿以及推桿姿態調整器連接。

2.根據權利要求1所述的應用于裝配式建筑預制構件吊裝就位輔助工裝，其特征在于，所述底座帶有移動裝置，用于在構件吊裝結束后方便移至下一安裝地點，實現裝置的重復使用。

3.根據權利要求2所述的應用于裝配式建筑預制構件吊裝就位輔助工裝，其特征在于，所述移動裝置為設置在底座底部的第一萬向滾輪。

4.根據權利要求1所述的應用于裝配式建筑預制構件吊裝就位輔助工裝，其特征在于，所述推桿前端裝有滾動支撐件，用于減小推桿與預制構件接觸時預制構件相對推桿滑動的摩擦力。

5.根據權利要求4所述的應用于裝配式建筑預制構件吊裝就位輔助工裝，其特征在于，所述滾動支撐件為第二萬向滾輪。

6.根據權利要求1所述的應用于裝配式建筑預制構件吊裝就位輔助工裝，其特征在于，所述的關節位置調整裝置為三根鉸接于底座的可伸縮桿件，通過手動或根據指令調整各自的長度，來達到將關節定位到空間某一位置的目的。

7.根據權利要求1所述的應用于裝配式建筑預制構件吊裝就位輔助工裝，其特征在于，所述的關節位置傳感器通過多向云臺安裝在關節上，包括一個攝像頭、一個第二距離傳感器和一個角度傳感器，其中，攝像頭接受中央控制器的指令，通過多向云臺的動作尋找并鎖定繪制在下層樓板上的定位軸線，通過第二距離傳感器和角度傳感器的讀數計算關節所處的空間位置。

8.根據權利要求1所述的應用于裝配式建筑預制構件吊裝就位輔助工裝，其特征在于，所述的關節位置傳感器為激光雷達接收器，通過接收工地局域的激光雷達信號感知關節所處的空間位置。

9.根據權利要求1所述的應用于裝配式建筑預制構件吊裝就位輔助工裝，其特征在于，所述的底座固定裝置為通過液壓或螺紋方式從底座伸出的桿件，卡住下層樓板的突起件或凹入點，若干個固定裝置伸向不同的方向，將底座固定。

10.一種基于權利要求1~9中任一所述的應用于裝配式建筑預制構件吊裝就位輔助工裝的吊裝方法，其特征在于，包括以下步驟，

1）輔助工裝安裝固定：

下層樓板提前預留突起件或凹入點，結合底座上的底座固定裝置將此工裝固定；根據吊裝構件尺寸大小，選擇合適數量的機械臂，調節所述關節位置調整裝置，將關節調整到空間某一位置，利用推桿姿態調整器調整推桿的空間角度，使得推桿的空間位置和角度滿足輔助構件就位的需求；

2）確定關節精確位置和推桿伸長長度：

關節位置傳感器通過識別建筑軸線或輔助軸線，或者通過接收工地局域的激光雷達信號精確確定關節所處的空間位置；

推桿姿態傳感器識別推桿空間角度；

中央控制器接收所述關節位置傳感器和推桿姿態傳感器傳輸的信號，結合要安裝預制構件與軸線之間的位置關系，計算推桿長度需求，并發送調整指令；

3）輔助預制構件精確就位的整體過程：

吊車將預制構件送至安裝位置附近，并下落至一定距離，在構件兩側分別設置一個輔助工裝，并且兩側推桿所在高度均在構件高度范圍內，首先，位于構件一側的第一輔助工裝上的第一機械臂A1中的推桿按照所計算的伸長長度伸長，在第一機械臂A1上的推桿伸長過程中將預制構件向前推進，直至第一機械臂A1上的推桿末端滾動支撐件水平向端部位于安裝位置一側邊緣正上方，此時，受第一機械臂A1推桿推動，預制構件在豎向上有所傾斜；隨后，位于構件另外一側的第二輔助工裝上的第二機械臂B1中的推桿按照所計算的伸長長度伸長，在此過程中可以將傾斜的構件逐漸推正，直至第二輔助工裝上的第二機械臂B1末端滾動支撐件水平向端部位于安裝位置另一側邊緣正上方，此時預制構件位于安裝位置正上方；之后，為保證預制構件下落過程中的穩定性，第一輔助工裝上的第三機械臂A2中的推桿按照所計算的伸長長度伸長，直至與預制構件接觸；在整個推桿伸長的過程中，第一距離傳感器進一步監控預制構件與推桿后端之間的距離，并通過中央控制器發送推桿長度調整指令；

最后，吊機將構件沿著各機械臂末端滾動支撐件逐漸下放至下層樓面板上的安裝位置，吊裝就位工作完成，實現了預制構件水平位置的精確就位；

4）輔助工裝拆除：

完成對預制構件的輔助就位任務后，將各推桿縮回至原來位置，拆除對工裝的固定，利用安裝在底座下部的移動裝置將工裝推至下一預制構件安裝位置附近，等待下一輔助就位任務。