一種用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備以及其工作方法，包括中央控制器、機(jī)械系統(tǒng)、光路系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和自攻釘工作系統(tǒng)，所述機(jī)械系統(tǒng)、光路系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和自攻釘工作系統(tǒng)分別與中央控制器電性連接；所述自攻釘工作系統(tǒng)安裝在機(jī)械系統(tǒng)上，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，易于生產(chǎn)，使用方便，工作穩(wěn)定高效。
【專利說(shuō)明】
一種用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于金屬屋面領(lǐng)域，尤其涉及一種用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，特別但不限于建筑屋面結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中自攻釘?shù)亩ㄎ缓妥詣?dòng)安裝。
【背景技術(shù)】
[0002]在建筑外圍護(hù)系統(tǒng)中，金屬屋面是一種以常用金屬為材料，以不同的構(gòu)造為結(jié)構(gòu)體系，并結(jié)合保溫隔熱、防水、吸音等材料的新型組合屋面。金屬屋面板屬于房屋的結(jié)構(gòu)性板材，該行業(yè)融合了多個(gè)學(xué)科和多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)和工藝，綜合性能非常強(qiáng)。如何能及時(shí)高效的跟進(jìn)新材料、新技術(shù)和新工藝也是我們面臨的挑戰(zhàn)。
[0003]在金屬屋面的安裝過(guò)程，涉及多個(gè)部件的定位測(cè)量和安裝，經(jīng)常會(huì)使用自攻釘來(lái)起到固定作用，但現(xiàn)在市面上常用人工打入的方式，這種方式存在人為誤差，而且效率較低，難以滿足目前的工作要求，直接影響了工程造價(jià)、工程質(zhì)量、使用壽命、維修成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]實(shí)用新型目的:為了克服以上不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，能夠高效、高準(zhǔn)確性、高質(zhì)量對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的相應(yīng)的三維空間區(qū)域進(jìn)行定位和自攻釘?shù)陌惭b，以提升建筑等金屬結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量，并且可實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)化、智能化。
[0005]技術(shù)方案:一種用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，包括中央控制器、機(jī)械系統(tǒng)、光路系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和自攻釘工作系統(tǒng)，所述機(jī)械系統(tǒng)、光路系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和自攻釘工作系統(tǒng)分別與中央控制器電性連接;所述自攻釘工作系統(tǒng)安裝在機(jī)械系統(tǒng)上。本實(shí)用新型所述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，易于生產(chǎn)，可以對(duì)金屬屋面系統(tǒng)進(jìn)行高速、準(zhǔn)確的定位安裝，其中，中央控制器可以控制多個(gè)系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高。機(jī)械系統(tǒng)可以運(yùn)動(dòng)到工作區(qū)域內(nèi)一定的三維位置，方便于對(duì)相應(yīng)位置的測(cè)試定位。光路系統(tǒng)可以產(chǎn)生一定頻率、波段的激光，同時(shí)可以接收反射回來(lái)的激光，對(duì)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位。監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)測(cè)定位置進(jìn)行CCD觀察以及自攻釘?shù)陌惭b的監(jiān)控，并對(duì)反饋激光收集數(shù)據(jù)測(cè)定距離，位置信息會(huì)在三維坐標(biāo)圖上及時(shí)的反饋給中央控制器，位置若出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警。
[0006]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，上述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，還包括水冷系統(tǒng)，所述水冷系統(tǒng)與中央控制器電性連接。水冷系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行恒溫處理，防止系統(tǒng)過(guò)熱，保證整個(gè)裝備高效、穩(wěn)定。
[0007]進(jìn)一步的，上述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，所述自攻釘工作系統(tǒng)包括磁鐵片、氣動(dòng)設(shè)備、套管、轉(zhuǎn)頭和傳輸履帶，所述傳輸履帶上設(shè)有一組套管。針對(duì)不同的自攻釘?shù)男吞?hào)可以通過(guò)更換套管的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，適應(yīng)性好。自攻釘?shù)竭_(dá)工作位會(huì)被磁鐵和氣動(dòng)設(shè)備氣動(dòng)的吸力吸住進(jìn)入套管。在需要安裝的金屬板上安裝時(shí)，會(huì)在轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)作用和機(jī)械系統(tǒng)深度方向下壓，這兩個(gè)方向力作用下安裝。此外，履帶式運(yùn)輸自攻釘，自動(dòng)化度高，上一個(gè)自攻釘安裝完成后，及時(shí)補(bǔ)進(jìn)下一個(gè)自攻釘，節(jié)約工作時(shí)間，工作效率高。
[0008]進(jìn)一步的，上述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，所述機(jī)械系統(tǒng)為五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)器人，包括底座、腰部、肩部、大臂、肘部和小臂，其中所述腰部設(shè)于底座上，所述肩部設(shè)于腰部上，所述大臂一端與肩部連接，另一端通過(guò)肘部和小臂連接。五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)器人精度高，可以完成多個(gè)方向，多個(gè)角度的位移運(yùn)動(dòng)，適應(yīng)性好。
[0009]進(jìn)一步的，上述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，所述光路系統(tǒng)包括激光器、反射鏡和反射光接收傳感器。光路系統(tǒng)可以產(chǎn)生一定頻率、波段的激光，同時(shí)通過(guò)反光鏡進(jìn)行反射后，反射光接收傳感器可以接收反射回來(lái)的激光，可以高效完成定位，精確度高。
[0010]進(jìn)一步的，上述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括CCD攝像機(jī)、鐘頻振蕩器和距離計(jì)數(shù)器，所述CCD攝像機(jī)安裝在機(jī)械系統(tǒng)的小臂上?？梢詫?duì)測(cè)定位置進(jìn)行CCD觀察、對(duì)反饋激光收集數(shù)據(jù)測(cè)定距離，并反饋給中央控制器，精確度高。[0011 ]進(jìn)一步的，上述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，所述中央控制器包括數(shù)據(jù)庫(kù)和參數(shù)輸入單元?？梢栽跀?shù)據(jù)庫(kù)中錄入多種常用金屬材料、結(jié)構(gòu)的參數(shù)信息和自攻釘安裝的工作方案，構(gòu)建不同金屬材料的工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，中央控制器可以對(duì)工程圖紙進(jìn)行處理分析，將釘?shù)奈恢玫认嚓P(guān)需要信息進(jìn)行提取處理，同時(shí)對(duì)測(cè)試定位和安裝數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、分析。對(duì)相關(guān)材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行時(shí)就可以從數(shù)據(jù)庫(kù)提取針對(duì)特定材料工藝數(shù)據(jù)生成編寫相應(yīng)程序，生產(chǎn)相應(yīng)的工作方案，指令裝備進(jìn)行相應(yīng)操作。智能化程度高，可實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)化。
[0012]上述用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備的工作方法，包括以下步驟:
[0013]I)中央控制器控制機(jī)械系統(tǒng)將自攻釘工作系統(tǒng)運(yùn)送到工作區(qū)域；
[0014]2)中央控制器控制光路系統(tǒng)啟動(dòng)，對(duì)加工位置進(jìn)行定位和標(biāo)定；
[0015]3)中央控制器控制監(jiān)控系統(tǒng)啟動(dòng)，進(jìn)行距離測(cè)量和反饋；
[0016]4)氣動(dòng)設(shè)備氣動(dòng)吸氣形成低壓，配合磁鐵片吸附自攻釘進(jìn)入套管，然后傳送到轉(zhuǎn)頭;
[0017]5)中央控制器控制五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)器人在加工位置垂直方向下壓，同時(shí)轉(zhuǎn)頭垂直向下轉(zhuǎn)入自攻釘；
[0018]6)完成安裝后，氣動(dòng)設(shè)備后吹氣釋放自攻釘，抬起自攻釘工作系統(tǒng)。
[0019]本實(shí)用新型所述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備的工作方法，方法合理，易于實(shí)現(xiàn)。
[0020]進(jìn)一步的，上述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備的工作方法，所述步驟2)中，所述中央控制器控制控制激光器對(duì)加工位置進(jìn)行初步定位和標(biāo)定。中央控制器通過(guò)控制激光器產(chǎn)生激光指示光，指示光對(duì)加工位置進(jìn)行初步定位、開(kāi)啟激光打標(biāo)對(duì)加工位置進(jìn)行標(biāo)定，可以高效進(jìn)行定位，并使定位更加準(zhǔn)確。
[0021]進(jìn)一步的，上述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備的工作方法，所述步驟I)前，通過(guò)參數(shù)輸入單元輸入金屬結(jié)構(gòu)性能參數(shù)，傳輸給中央控制器與數(shù)據(jù)庫(kù)中工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，并反饋給中央控制器，控制機(jī)械系統(tǒng)、光路系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和自攻釘工作系統(tǒng)進(jìn)行自攻釘自動(dòng)化安裝。以根據(jù)規(guī)范和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)建立工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)相關(guān)材料進(jìn)行安裝時(shí)就可以從數(shù)據(jù)庫(kù)提取針對(duì)特定材料工藝數(shù)據(jù)生成編寫相應(yīng)程序，生成相應(yīng)的方案，指令用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備進(jìn)行相應(yīng)操作，節(jié)省時(shí)間，工作效率高，并且實(shí)現(xiàn)工作過(guò)程的自動(dòng)化，大數(shù)據(jù)化。
[0022]上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型具有如下有益效果:本實(shí)用新型所述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，易于生產(chǎn)，使用方便，可以對(duì)金屬屋面系統(tǒng)進(jìn)行高速、準(zhǔn)確的定位安裝，工作穩(wěn)定高效，使得金屬屋面的安裝過(guò)程更加規(guī)范化、智能化、高效化，保證工程質(zhì)量，加快工程進(jìn)度。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型所述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備的示意圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型所述的自攻釘工作系統(tǒng)的示意圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型所述的機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為本實(shí)用新型所述的光路系統(tǒng)的示意圖；
[0027]圖5為本實(shí)用新型所述的監(jiān)控系統(tǒng)的示意圖。
[0028]圖中:I中央控制器、2機(jī)械系統(tǒng)、21底座、22腰部、23肩部、24大臂、25肘部、26小臂、3光路系統(tǒng)、31激光器、32反射鏡、33反射光接收傳感器、4監(jiān)控系統(tǒng)、41CXD攝像機(jī)、42鐘頻振蕩器、43距離計(jì)數(shù)器、5自攻釘工作系統(tǒng)、51磁鐵片、52氣動(dòng)設(shè)備、53套管、54轉(zhuǎn)頭、55、傳輸履帶、6水冷系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0030]如圖1所示的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，包括中央控制器1、機(jī)械系統(tǒng)2、光路系統(tǒng)3、監(jiān)控系統(tǒng)4、自攻釘工作系統(tǒng)5和水冷系統(tǒng)6。其中，所述中央控制器I包括數(shù)據(jù)庫(kù)和參數(shù)輸入單元，并且所述機(jī)械系統(tǒng)2、光路系統(tǒng)3、監(jiān)控系統(tǒng)4、自攻釘工作系統(tǒng)5和水冷系統(tǒng)6分別與中央控制器I電性連接。此外，如圖2所示，所述自攻釘工作系統(tǒng)5包括磁鐵片51、氣動(dòng)設(shè)備52、套管53、轉(zhuǎn)頭54和傳輸履帶55，所述傳輸履帶55上設(shè)有一組套管53。并且所述自攻釘工作系統(tǒng)5安裝在機(jī)械系統(tǒng)2上。進(jìn)一步，如圖3所示，所述機(jī)械系統(tǒng)2為五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)器人，包括底座21、腰部22、肩部23、大臂24、肘部25和小臂26，其中所述腰部22設(shè)于底座21上，所述肩部23設(shè)于腰部22上，所述大臂24—端與肩部23連接，另一端通過(guò)肘部25和小臂26連接。此外，如圖4所示，所述光路系統(tǒng)3包括激光器31、反射鏡32和反射光接收傳感器33。并且，如圖5所示，所述監(jiān)控系統(tǒng)4包括CCD攝像機(jī)41、鐘頻振蕩器42和距離計(jì)數(shù)器43，所述CCD攝像機(jī)41安裝在機(jī)械系統(tǒng)2的小臂26上。
[0031]工作時(shí)，基于以上的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，包括以下步驟:
[0032]I)通過(guò)參數(shù)輸入單元輸入金屬結(jié)構(gòu)性能參數(shù)，傳輸給中央控制器I與數(shù)據(jù)庫(kù)中工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，并反饋給中央控制器I，生成工作方案；
[0033]中央控制器I控制機(jī)械系統(tǒng)2、光路系統(tǒng)3和監(jiān)控系統(tǒng)4進(jìn)行定位測(cè)量工作，并開(kāi)啟水冷系統(tǒng)6進(jìn)行智能降溫;其中中央控制器I控制機(jī)械系統(tǒng)2將自攻釘工作系統(tǒng)5運(yùn)送到工作區(qū)域；
[0034]2)中央控制器I控制光路系統(tǒng)3啟動(dòng)，對(duì)加工位置進(jìn)行定位和標(biāo)定;其中，所述中央控制器I控制指示光發(fā)射器工作，控制激光器31產(chǎn)生激光指示光，指示光對(duì)加工位置進(jìn)行初步定位、開(kāi)啟激光打標(biāo)對(duì)加工位置進(jìn)行標(biāo)定；
[0035]3)中央控制器I控制監(jiān)控系統(tǒng)4啟動(dòng)，進(jìn)行距離測(cè)量和反饋;其中CXD攝像機(jī)41對(duì)測(cè)定位置進(jìn)行觀察，鐘頻振蕩器和距離計(jì)數(shù)器對(duì)反射鏡32和反射光接收傳感器33反饋的激光收集數(shù)據(jù)測(cè)定距離；
[0036]4)氣動(dòng)設(shè)備52氣動(dòng)吸氣形成低壓，配合磁鐵片51吸附自攻釘進(jìn)入套管53，然后傳送到轉(zhuǎn)頭54;
[0037]5)中央控制器I控制五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)器人在加工位置垂直方向下壓，同時(shí)轉(zhuǎn)頭54垂直向下轉(zhuǎn)入自攻釘；
[0038]6)完成安裝后，氣動(dòng)設(shè)備52后吹氣釋放自攻釘，抬起自攻釘工作系統(tǒng)5，傳輸履帶55輸送下一個(gè)套管53中的自攻釘?shù)较乱还ぷ魑恢茫貜?fù)上述過(guò)程。
[0039]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，其特征在于:包括中央控制器(I)、機(jī)械系統(tǒng)(2)、光路系統(tǒng)(3)、監(jiān)控系統(tǒng)(4)和自攻釘工作系統(tǒng)(5)，所述機(jī)械系統(tǒng)(2)、光路系統(tǒng)(3)、監(jiān)控系統(tǒng)(4)和自攻釘工作系統(tǒng)(5)分別與中央控制器(I)電性連接;所述自攻釘工作系統(tǒng)(5)安裝在機(jī)械系統(tǒng)(2)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，其特征在于:還包括水冷系統(tǒng)(6)，所述水冷系統(tǒng)(6)與中央控制器(I)電性連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，其特征在于:所述自攻釘工作系統(tǒng)(5)包括磁鐵片(51)、氣動(dòng)設(shè)備(52)、套管(53)、轉(zhuǎn)頭(54)和傳輸履帶(55)，所述傳輸履帶(55)上設(shè)有一組套管(53)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，其特征在于:所述機(jī)械系統(tǒng)(2)為五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)器人，包括底座(21)、腰部(22)、肩部(23)、大臂(24)、肘部(25)和小臂(26)，其中所述腰部(22)設(shè)于底座(21)上，所述肩部(23)設(shè)于腰部(22)上，所述大臂(24)—端與肩部(23)連接，另一端通過(guò)肘部(25)和小臂(26)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，其特征在于:所述光路系統(tǒng)(3)包括激光器(31)、反射鏡(32)和反射光接收傳感器(33)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，其特征在于:所述監(jiān)控系統(tǒng)(4)包括CCD攝像機(jī)(41)、鐘頻振蕩器(42)和距離計(jì)數(shù)器(43)，所述CCD攝像機(jī)(41)安裝在機(jī)械系統(tǒng)(2)的小臂(26)上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于安裝金屬結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化安裝自攻釘裝備，其特征在于:所述中央控制器(I)包括數(shù)據(jù)庫(kù)和參數(shù)輸入單元。
【文檔編號(hào)】E04D15/04GK205521229SQ201620291712
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日
【發(fā)明人】王欣, 陳建輝, 范建橋
【申請(qǐng)人】山東雅百特科技有限公司