一种抗震型钢结构房屋框架装配系统及其装配方式技术方案

本发明专利技术提供了应用于钢结构房屋焊接装配领域的一种抗震型钢结构房屋框架装配系统及其装配方法，本系统包括搬运模块、焊接装置和控制模块，通过设置搬运模块可对钢结构进行自由搬运，同时可进行改变钢结构的朝向，免除人力搬运，而且定位准确；通过将焊接装置的移动方式设置为AGV移动小车驱动，使得搬运模块的移动流程设计更加顺畅无阻碍；伸缩臂结构设置为三臂结构，可以基本满足对焊接头的延伸需求，结构简单适应性强；焊接装置通过设置第二视觉识别机构可对焊接位进行精准和快速识别，同时本方案通过设置辅助标识机构，提升了焊接定位的准确性，同时通过本方案的标记与识别也提升了焊接效率。提升了焊接效率。提升了焊接效率。

【技术实现步骤摘要】
一种抗震型钢结构房屋框架装配系统及其装配方式


[0001]本专利技术涉及钢结构房屋焊接装配领域，尤其涉及一种抗震型钢结构房屋框架装配系统及其装配方式。

技术介绍

[0002]钢结构房屋主要是指主要的承重构件是由钢材组成的，包括钢柱子、钢梁、钢结构基础、钢屋架和钢屋盖，钢结构厂房特点有：钢结构建筑质量轻，强度高，跨度大；钢结构建筑防火性高，防腐蚀性强；钢结构建筑搬移方便，回收无污染。现有的钢结构房屋的连接方式有铆接或螺钉联接结构，或者将房屋框架的柱、梁，支撑件等主要构件在工厂预制后，在现场用螺钉或铆钉联接成房屋框架。而由于钢结构的重量较重而且施工时，施工人员需要进行爬高施工，对施工人员的操作和安全问题也产生了一定的影响，所以需要研发一种装配系统自动完成钢结构房屋框架的焊接组装。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种抗震型钢结构房屋框架装配系统及其装配方式。
[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种抗震型钢结构房屋框架装配系统，包括：
[0006]搬运模块，用于对钢结构搬运至设定位置；
[0007]焊接装置，用于对摆放在设定位置上的钢结构进行焊接固定；
[0008]控制模块，设置在搬运模块上，且与搬运模块和焊接装置通讯连接；
[0009]其中，搬运模块包括桁架、位置调整机构、第一视觉识别机构和夹持机构，所述位置调整机构设置在桁架上，且用于调整夹持机构的位置与朝向，所述夹持机构设置在位置调整机构上，且用于将钢材进行抓取固定，所述第一视觉识别机构设置在夹持机构上，且用于拍摄夹持机构下方的景象，进行定位需要搬运的钢结构和确定钢结构的安装摆放位置；
[0010]所述焊接装置包括移动机构、定位机构、第二视觉识别机构和焊接执行机构，所述移动机构用于带动焊接装置进行移动，所述定位机构设置在移动机构上，所述定位机构用于调整焊接执行机构的焊接落点位置与角度，所述第二视觉识别机构和焊接执行机构均设置在定位机构上，所述第二视觉识别机构被构造成识别和确定焊接缝线。
[0011]进一步的，所述第二视觉识别机构包括第一镭射灯和第一摄像器，所述第一镭射灯与第一摄像器均设置在安装机构上，所述第一镭射灯被构造成辅助定位焊接缝线，所述第一摄像器用于拍摄焊接执行机构前的景象。
[0012]进一步的，所述定位机构包括依次连接的旋转底座、伸缩臂结构和安装机构，所述旋转底座用于调整焊接执行机构的角度，所述伸缩臂结构与旋转底座连接，所述伸缩臂结构用于调整焊接执行机构的位置，所述安装机构与伸缩臂结构连接且用于固定焊接执行机构和第二视觉识别机构。
[0013]所述焊接执行机构还设置有测距机构，所述测距机构设置为第二镭射灯，所述第二镭射灯设置在安装机构上，且镭射灯照射方向朝向焊接执行机构的焊接头延伸方向设置。
[0014]一种应用所述装配系统的装配方法，包括：
[0015]S1、放置准备，将多个钢结构排列整齐平放在放置区上以备使用；
[0016]S2、搬运与摆放，控制模块控制位置调整机构移动至放置区，同时控制第二电机到带动连接板设为水平放置状态，然后降下夹持机构，通过第一视觉识别机构收集到的影像进行确认在放置区的钢结构的具体位置，同时驱动位置调整机构进行调整夹持机构的位置，从而使得钢结构的位于夹持机构的正中心位置，驱动夹持机构收缩实现夹持，将钢结构固定后，带动钢结构按照设定状态移动至设定位置；
[0017]S3、焊接固定，当需要进行焊接时，控制模块控制焊接装置移动至对应位置的定位标识，然后根据焊接的目标点，通过控制定位机构调整焊接执行机构的高度与朝向，使得焊接执行机构的焊接头朝向焊接缝延伸方向垂直；
[0018]S4、视觉识别，第二摄像器进行拍摄收集第一影像，然后进行识别焊接缝线，识别成功后驱动焊接头向焊接缝线靠近，直至测距机构识别到焊接头落至焊接落点，即可开始执行焊接；
[0019]S5、重复步骤S1至S4，按照底座
‑
立柱
‑
顶梁顺序对钢结构进行搬运与焊接，直至框架完全定型即工序完成。
[0020]本专利技术所取得的有益效果是：
[0021]通过设置搬运模块可对钢结构进行自由搬运，同时可进行改变钢结构的朝向，免除人力搬运，而且定位准确；
[0022]通过将焊接装置的移动方式设置为AGV移动小车驱动，使得搬运模块的移动流程设计更加顺畅无阻碍；
[0023]伸缩臂结构设置为三臂结构，可以基本满足对焊接头的延伸需求，结构简单适应性强；
[0024]焊接装置通过设置第二视觉识别机构可对焊接位进行精准和快速识别，同时本方案通过设置辅助标识机构，提升了焊接定位的准确性，同时通过本方案的标记与识别也提升了焊接效率；
[0025]通过本方案特殊设计的夹持机构可对钢结构进行稳定夹持固定，同时可轻易调整钢结构的朝向；
[0026]通过设置测距机构可对焊接执行机构与目标位置的距离进行视觉预判支持，防止焊接执行机构与目标发生碰撞损坏装置；
[0027]本方案通过提供的焊接装置与搬运模块结合形成完整的钢结构房屋框架装配系统，为钢结构房屋装配系统的进一步迭代提供了技术支持。
附图说明
[0028]从以下结合附图的描述可以进一步理解本专利技术。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
[0029]图1为本专利技术的结构示意图。
[0030]图2为本专利技术的另一视角的结构示意图。
[0031]图3为本专利技术的局部结构示意图。
[0032]图4为本专利技术的连接板上的第一夹持轮与第二夹持轮的位置关系示意图。
[0033]图5为本专利技术的场地标识示意图。
[0034]图6为本专利技术的搬运模块的结构示意图。
[0035]图7为本专利技术的房屋框架装配顺序示意图。
[0036]图8为本专利技术的定位时的射线效果示意图。
[0037]图9为本专利技术的第二视觉识别机构的拍摄影像中的定位区域效果示意图。
[0038]图10为本专利技术的第二镭射灯的定位原理示意图。
[0039]图中：1搬运模块、11桁架、12位置调整机构、121X轴平移机构、122Y轴平移机构、123升降机构、124旋转机构、13夹持机构、131第三导轨滑块模组、132支撑架、133第二电机、134连接板、135第一夹持轮、136第二夹持轮、137第一锁定杆、138第二锁定杆、2焊接装置、21移动机构、22定位机构、23第二视觉识别机构、24焊接执行机构、25测距机构、3控制模块。
具体实施方式
[0040]为了使得本专利技术的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗震型钢结构房屋框架装配系统，其特征在于，包括：搬运模块，用于对钢结构搬运至设定位置；焊接装置，用于对摆放在设定位置上的钢结构进行焊接固定；控制模块，设置在搬运模块上，且与搬运模块和焊接装置通讯连接；其中，搬运模块包括桁架、位置调整机构、第一视觉识别机构和夹持机构，所述位置调整机构设置在桁架上，且用于调整夹持机构的位置与朝向，所述夹持机构设置在位置调整机构上，且用于将钢材进行抓取固定，所述第一视觉识别机构设置在夹持机构上，且用于拍摄夹持机构下方的景象，进行定位需要搬运的钢结构和确定钢结构的安装摆放位置；所述焊接装置包括移动机构、定位机构、第二视觉识别机构和焊接执行机构，所述移动机构用于带动焊接装置进行移动，所述定位机构设置在移动机构上，所述定位机构用于调整焊接执行机构的焊接落点位置与角度，所述第二视觉识别机构和焊接执行机构均设置在定位机构上，所述第二视觉识别机构被构造成识别和确定焊接缝线。2.如权利要求1所述的一种抗震型钢结构房屋框架装配系统，其特征在于，所述第二视觉识别机构包括第一镭射灯和第一摄像器，所述第一镭射灯与第一摄像器均设置在安装机构上，所述第一镭射灯被构造成辅助定位焊接缝线，所述第一摄像器用于拍摄焊接执行机构前的景象。3.如权利要求1所述的一种抗震型钢结构房屋框架装配系统，其特征在于，所述定位机构包括依次连接的旋转底座、伸缩臂结构和安装机构，所述旋转底座用于调整焊接执行机构的角度，所述伸缩臂结构与旋转底座连接，所述伸缩臂结构用于调整焊接执行机构的位置，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨苏文，陈镇州，
申请(专利权)人：广州市坚丽实业有限公司，
类型：发明
国别省市：