【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢筋骨架捆扎领域，尤其是涉及一种钢筋骨架捆扎装置。
技术介绍
1、在建筑施工领域中，钢筋骨架的捆扎是确保混凝土结构稳定性和抗震性能的重要工序。传统的钢筋捆扎作业通常依赖人工操作，工人使用手动工具如钢丝钳将钢筋交叉处用钢丝捆扎。这种方法虽然简单，但存在效率低下、质量不稳定、劳动强度大和操作危险等问题。随着建筑行业的快速发展和对施工质量要求的提高，如何实现钢筋捆扎的自动化成为了一个亟待解决的技术难题。
2、自动化钢筋捆扎装置的出现，部分解决了上述问题。然而，目前市场上现有的自动化钢筋捆扎装置仍然存在一些不足。例如，大多数设备无法有效识别钢筋的交叉点、不能避免重复捆扎，且对不同规格的钢筋无法自动调整捆扎参数，导致捆扎过程的智能化和自动化程度不高。
技术实现思路
1、基于以上背景，本专利技术的目的在于提供一种钢筋骨架捆扎装置，以解决
技术介绍
中存在的自动识别精度不足、重复捆扎、适应性差、捆扎精度及自动化程度低的技术问题。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、一种钢筋骨架捆扎装置，包括装置本体、两个捆扎机构、扭转机构、检测及识别单元和控制单元，所述检测及识别单元与控制单元电性连接，所述控制单元均与捆扎机构和扭转机构电性连接；
4、所述装置本体设置两个捆扎机构，两个所述捆扎机构相对应设置，所述捆扎机构与装置本体连接，用于将钢丝绕在钢筋上并切断多余的钢丝，所述扭转机构位于两个捆扎机构之间，所述扭转机构与装置本
5、检测及识别单元包括多模态钢筋识别模块、重复捆扎识别模块、钢筋规格识别模块和捆扎点优化模块；
6、多模态钢筋识别模块包括基于图像识别的视觉传感器、激光测距传感器和电磁感应传感器，用于检测钢筋的形状、位置和交叉点，自动判断捆扎的必要性；
7、重复捆扎识别模块包括图像处理单元和模式识别算法，用于通过分析钢筋表面已有捆扎点的特征，避免重复捆扎；
8、钢筋规格识别模块包括多频超声波传感器，用于检测钢筋的直径、材料类型及表面状态，根据钢筋的规格自动调整捆扎机构输出的捆扎圈数、钢丝张力及切割强度；
9、捆扎点优化模块用于实时分析钢筋的排列及捆扎点的分布情况，动态调整捆扎点的位置，以确保捆扎的均匀性和结构稳定性；
10、控制单元包括编程逻辑控制器，用于根据检测及识别单元提供的数据，动态调整捆扎参数，并自动优化捆扎过程。
11、进一步地，该钢筋骨架捆扎装置还包括安全保护单元，所述安全保护单元与控制单元电性连接，所述安全保护单元包括紧急停止系统,用于确保装置的安全运行。
12、进一步地，所述视觉传感器采用高清摄像头，用于捕捉高分辨率图像，以提高钢筋形状和位置的识别精度。
13、进一步地，所述捆扎点优化模块基于人工智能算法，能够自学习不同钢筋排列方式，优化捆扎点的选择，并且在重复作业中不断提高捆扎效果。
14、进一步地，所述控制单元还包括用户界面，所述用户界面与装置本体连接，用于操作人员与装置之间的交互，能够设定捆扎模式、调节捆扎参数以及查看系统状态。
15、进一步地，所述捆扎机构包括钢丝供给组件、捆扎头、切割器和张力控制器，钢丝供给组件用于将钢丝提取并输送到捆扎头，捆扎头用于将钢丝绕在钢筋上，张力控制器用于调整钢丝绕制过程中的张力，切割器用于在钢筋捆扎完成后剪断多余的钢丝。
16、进一步地，所述扭转机构包括扭转头、伺服电机和扭矩传感器，扭转头用于将绕在钢筋上的钢丝进行扭转以完成捆扎，伺服电机用于驱动扭转头，为扭转头提供动力，扭矩传感器用于实时监测扭转过程中的扭矩，确保扭转力度适中，保证捆扎的牢固性和可靠性。
17、进一步地，该钢筋骨架捆扎装置还包括电源管理单元，所述电源管理单元均与捆扎机构、扭转机构、检测及识别单元、控制单元和安全保护单元连接，用于为捆扎机构、扭转机构、检测及识别单元、控制单元和安全保护单元连接提供稳定的电力供应。
18、结合以上技术方案，本专利技术带来的有益效果分析如下：
19、本专利技术提供了一种钢筋骨架捆扎装置，包括装置本体、两个捆扎机构、扭转机构、检测及识别单元和控制单元，检测及识别单元与控制单元电性连接，控制单元均与捆扎机构和扭转机构电性连接；
20、装置本体设置两个捆扎机构，两个捆扎机构相对应设置，捆扎机构与装置本体连接，用于将钢丝绕在钢筋上并切断多余的钢丝，扭转机构位于两个捆扎机构之间，扭转机构与装置本体连接，用于将绕圈的钢丝扭转并完成捆扎；
21、检测及识别单元包括多模态钢筋识别模块、重复捆扎识别模块、钢筋规格识别模块和捆扎点优化模块；
22、多模态钢筋识别模块包括基于图像识别的视觉传感器、激光测距传感器和电磁感应传感器，用于检测钢筋的形状、位置和交叉点，自动判断捆扎的必要性；
23、重复捆扎识别模块包括图像处理单元和模式识别算法，用于通过分析钢筋表面已有捆扎点的特征，避免重复捆扎；
24、钢筋规格识别模块包括多频超声波传感器，用于检测钢筋的直径、材料类型及表面状态，根据钢筋的规格自动调整捆扎机构输出的捆扎圈数、钢丝张力及切割强度；
25、捆扎点优化模块用于实时分析钢筋的排列及捆扎点的分布情况，动态调整捆扎点的位置，以确保捆扎的均匀性和结构稳定性；
26、控制单元包括编程逻辑控制器，用于根据检测及识别单元提供的数据，动态调整捆扎参数，并自动优化捆扎过程。
27、本专利技术提供的钢筋骨架捆扎装置能够精准检测钢筋的形状、位置和交叉点，从而显著提高了捆扎作业的精度和效率。通过重复捆扎识别模块利用图像处理和模式识别算法，有效识别钢筋表面已有的捆扎点，避免了重复捆扎，节省材料并提高施工效率。钢筋规格识别模块通过多频超声波传感器检测钢筋的直径、材料类型及表面状态，能够根据不同钢筋规格自动调整捆扎参数，如捆扎圈数、钢丝张力及切割强度，确保捆扎的牢固性和适应性。捆扎点优化模块基于钢筋的排列和捆扎点的分布情况，动态调整捆扎点的位置，确保捆扎的均匀性和钢筋骨架的整体稳定性。此外，控制单元中的编程逻辑控制器能够根据检测及识别单元提供的数据，动态调整捆扎参数，并自动优化捆扎过程，实现高效的智能化管理。
28、首先，装置启动后，检测及识别单元开始工作。多模态钢筋识别模块的视觉传感器、激光测距传感器和电磁感应传感器协同作业，实时扫描并识别钢筋的形状、位置及交叉点。该过程能够综合获取钢筋的三维空间信息，自动判断是否需要进行捆扎操作。
29、一旦识别出需要捆扎的钢筋位置，重复捆扎识别模块会通过图像处理和模式识别算法对钢筋表面进行检测，判断该位置是否已经被捆扎过。如果发现已有捆扎点，则不会对该部位捆扎，从而避免重复捆扎，节约钢丝材料。
30、接着，钢筋规格识别模块通过多频超声波传感器检测钢筋的直径、材料类型及表面状态。根据检测结果本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钢筋骨架捆扎装置，其特征在于：该钢筋骨架捆扎装置包括装置本体(1)、两个捆扎机构(2)、扭转机构(3)、检测及识别单元(4)和控制单元(5)，所述检测及识别单元(4)与控制单元(5)电性连接，所述控制单元(5)均与捆扎机构(2)和扭转机构(3)电性连接；
2.根据权利要求1所述的钢筋骨架捆扎装置，其特征在于：该钢筋骨架捆扎装置还包括安全保护单元(6)，所述安全保护单元(6)与控制单元(5)电性连接，所述安全保护单元(6)包括紧急停止系统(601),用于确保装置的安全运行。
3.根据权利要求1所述的钢筋骨架捆扎装置，其特征在于：所述视觉传感器(401-1)采用高清摄像头，用于捕捉高分辨率图像，以提高钢筋(8)形状和位置的识别精度。
4.根据权利要求1所述的钢筋骨架捆扎装置，其特征在于：所述捆扎点优化模块(404)基于人工智能算法，能够自学习不同钢筋(8)排列方式，优化捆扎点的选择，并且在重复作业中不断提高捆扎效果。
5.根据权利要求1所述的钢筋骨架捆扎装置，其特征在于：所述控制单元(5)还包括用户界面(501-2)，所述用户界
6.根据权利要求1所述的钢筋骨架捆扎装置，其特征在于：所述捆扎机构(2)包括钢丝供给组件(201)、捆扎头(202)、切割器(203)和张力控制器(204)，钢丝供给组件(201)用于将钢丝(9)提取并输送到捆扎头(202)，捆扎头(202)用于将钢丝(9)绕在钢筋(8)上，张力控制器(204)用于调整钢丝(9)绕制过程中的张力，切割器(203)用于在钢筋(8)捆扎完成后剪断多余的钢丝(9)。
7.根据权利要求1所述的钢筋骨架捆扎装置，其特征在于：所述扭转机构(3)包括扭转头(301)、伺服电机(302)和扭矩传感器(303)，扭转头(301)用于将绕在钢筋(8)上的钢丝(9)进行扭转以完成捆扎，伺服电机(302)用于驱动扭转头(301)，为扭转头(301)提供动力，扭矩传感器(303)用于实时监测扭转过程中的扭矩，确保扭转力度适中，保证捆扎的牢固性和可靠性。
8.根据权利要求2所述的钢筋骨架捆扎装置，其特征在于：该钢筋骨架捆扎装置还包括电源管理单元(7)，所述电源管理单元(7)均与捆扎机构(2)、扭转机构(3)、检测及识别单元(4)、控制单元(5)和安全保护单元(6)连接，用于为捆扎机构(2)、扭转机构(3)、检测及识别单元(4)、控制单元(5)和安全保护单元(6)连接提供稳定的电力供应。
...【技术特征摘要】
1.一种钢筋骨架捆扎装置，其特征在于：该钢筋骨架捆扎装置包括装置本体(1)、两个捆扎机构(2)、扭转机构(3)、检测及识别单元(4)和控制单元(5)，所述检测及识别单元(4)与控制单元(5)电性连接，所述控制单元(5)均与捆扎机构(2)和扭转机构(3)电性连接；
2.根据权利要求1所述的钢筋骨架捆扎装置，其特征在于：该钢筋骨架捆扎装置还包括安全保护单元(6)，所述安全保护单元(6)与控制单元(5)电性连接，所述安全保护单元(6)包括紧急停止系统(601),用于确保装置的安全运行。
3.根据权利要求1所述的钢筋骨架捆扎装置，其特征在于：所述视觉传感器(401-1)采用高清摄像头，用于捕捉高分辨率图像，以提高钢筋(8)形状和位置的识别精度。
4.根据权利要求1所述的钢筋骨架捆扎装置，其特征在于：所述捆扎点优化模块(404)基于人工智能算法，能够自学习不同钢筋(8)排列方式，优化捆扎点的选择，并且在重复作业中不断提高捆扎效果。
5.根据权利要求1所述的钢筋骨架捆扎装置，其特征在于：所述控制单元(5)还包括用户界面(501-2)，所述用户界面(501-2)与装置本体(1)连接，用于操作人员与装置之间的交互，能够设定捆扎模式、调节捆扎参数以及查看系统状态。
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【专利技术属性】
技术研发人员：许崇利，李雪楠，郑雄亮，许硕，毛彩霞，潘建伟，刘小健，王阳松，
申请(专利权)人：浙江省衢州市交通建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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