一種實現(xiàn)模板無人化施工的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)模板無人化施工的方法。通過控制系統(tǒng)對模板施工圖紙的數(shù)字化處理生成數(shù)據(jù)信息和控制程序；在模板及模板支持件上的云智能標(biāo)簽內(nèi)寫入數(shù)據(jù)信息；機器人/機械臂對模板及模板支持件進行分選并裝載至運載裝置；對裝載完的模板及模板支持件進行信息識別驗證，再由機器人/機械臂通過運載裝置運往施工工地；到達施工工地后對模板及模板支持件進行信息識別驗證，并生成對應(yīng)的施工程序指令；機器人/機械臂按施工程序指令完成施工；機器人/機械臂按控制指令進行模板及模板支持件的拆卸和回收施工作業(yè)。本發(fā)明不受環(huán)境因素制約，更加安全可靠，施工精度更高，施工質(zhì)量更好，并實現(xiàn)了模板施工的無人化操作和遠程智能管理。
【專利說明】一種實現(xiàn)模板無人化施工的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及模板施工技術(shù)，具體涉及一種實現(xiàn)模板無人化施工的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，建筑行業(yè)混凝土現(xiàn)澆施工環(huán)節(jié)中的模板施工部分都是采用人工完成施工流程，也是建筑行業(yè)混凝土現(xiàn)澆施工環(huán)節(jié)中需要人工最多的環(huán)節(jié)，在整個混凝土現(xiàn)澆施工環(huán)節(jié)中其工作量所占比例分別是:模板安裝為60%、模板處理為10%、模板清理為10%、澆注為10%、其他為10%，特別是在施工周期長、工程量大的高層建筑施工，需大量的人工勞動力；而目前從事建筑施工的專業(yè)技術(shù)工人較少，導(dǎo)致勞動效率低下、勞動力成本大幅上升，施工人員也易受環(huán)境因素影響，難以保障施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和精確性，影響施工周期和工程質(zhì)量，且建筑施工屬于高危行業(yè)，對施工人員的安全規(guī)范性操作要求極高，無法確保每個施工人員都能時刻按規(guī)范要求操作施工，如出現(xiàn)操作不當(dāng)極易引發(fā)重大安全事故，目前我國正步向老齡化社會，未來勞動力的減少將是社會面臨的一個巨大難題，雖然現(xiàn)在已出現(xiàn)各類替代人工并應(yīng)用于建筑施工的機器人，但在流程復(fù)雜的模板施工環(huán)節(jié)，并沒有一種能在模板施工的各個環(huán)節(jié)中實施應(yīng)用并智能管理相應(yīng)施工機器人的施工方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種將機器人/機械臂應(yīng)用到模板施工各個環(huán)節(jié)從而實現(xiàn)模板無人化施工的方法，通過該方法不僅能保障施工高精確性和最佳工程質(zhì)量，而且可大大地縮短施工周期、降低工程總成本費用、降低建筑工人的勞動強度，且可節(jié)省大量的勞動力。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0005]一種實現(xiàn)模板無人化施工的方法，其特征是，包括以下步驟:
[0006]S01、根據(jù)工程預(yù)先設(shè)計的三維數(shù)據(jù)裝模模型，將施工圖紙?zhí)峤恢量刂葡到y(tǒng)，通過控制系統(tǒng)對施工圖紙進行數(shù)據(jù)化處理，按施工圖紙生成具有模板及模板支持件產(chǎn)品識別號、施工編號等各項參數(shù)的數(shù)據(jù)信息以及相應(yīng)的控制程序；
[0007]S02、在模板和模板支持件上分別加裝一個云智能標(biāo)簽，控制系統(tǒng)將SOl步驟生成的各項參數(shù)數(shù)據(jù)信息由讀寫裝置存儲至對應(yīng)的模板及模板支持件上的云智能標(biāo)簽，使模板及模板支持件獲得唯一性身份認證；
[0008]S03、控制系統(tǒng)將具有S01步驟生成的各項參數(shù)數(shù)據(jù)信息的控制程序傳輸給機器人/機械臂，機器人/機械臂接到控制程序指令后分步開始工作，其具體步驟是，第一步通過掃描讀取模板及模板支持件上的云智能標(biāo)簽，第二步將掃描讀取的數(shù)據(jù)信息與從控制系統(tǒng)接收到的進行對比，第三步按順序?qū)⑹┕ば枰哪０寮澳０逯С旨胖玫竭\載裝置上；
[0009]S04、經(jīng)S03步驟裝載有模板及模板支持件的運載裝置通過云智能識別通道對其掃描進行信息識別驗證，通過驗證后的模板及模板支持件由機器人/機械臂將運載裝置運往施工工地；
[0010]S05、到達施工工地后，運載裝置再經(jīng)云智能識別通道信進行息識別驗證，驗證通過的模板及模板支持件進入施工工地，并同時根據(jù)信息識別驗證后的反饋信息生成對應(yīng)的施工程序指令；
[0011]S06、機器人/機械臂接收到施工裝配程序指令后按程序指令依次完成模板及模板支持件的裝配施工；
[0012]S07、需拆卸模板時，機器人/機械臂接收到控制程序指令，按照控制程序指令依次拆卸模板及模板支持件，并按序號裝入運載裝置，由運載裝置運載通過云智能識別通道進行信息識別驗證，通過驗證后由機器人/機械臂將運載裝置運回。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述控制系統(tǒng)、云智能識別通道、運載裝置、機器人/機械臂是通過互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接傳輸數(shù)據(jù)信息。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述云智能標(biāo)簽包括FIRD、NFC、一維碼、二維碼等各種識別碼及相關(guān)電子芯片中的一種或幾種的結(jié)合。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述機器人/機械臂包括取件機器人/機械臂、裝卸機器人/機械臂、安裝機器人/機械臂、噴漿/噴砂機器人/機械臂。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果是:
[0017]1、在本發(fā)明的技術(shù)方案中，由于通過控制系統(tǒng)對根據(jù)工程預(yù)先設(shè)計的三維數(shù)據(jù)裝模模型和施工圖紙進行數(shù)據(jù)化處理，生成具有模板以及模板支持件的產(chǎn)品識別號、施工編號等相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信息以及相應(yīng)的控制程序，并將這些數(shù)據(jù)信息寫入設(shè)置在模板及模板支持件上的云智能標(biāo)簽內(nèi)，這樣機器人/機械臂在接收到由控制系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的控制程序指令后，通過將掃描讀取云智能標(biāo)簽內(nèi)獲得的數(shù)據(jù)信息與控制程序指令進行數(shù)據(jù)對比，即可快速、準(zhǔn)確的進行模板及模板支持件的分選、裝載、運輸、卸載、安裝、拆卸和回收等操作，從而替代了工人操作施工，其施工精度高，且機器人/機械臂能在各種危險、惡劣的環(huán)境下使用，不受環(huán)境因素制約，更加安全可靠，也使工人從繁重、危險的施工作業(yè)環(huán)境中解放出來。
[0018]2、采用本發(fā)明的技術(shù)方案，又由于模板施工的各個環(huán)節(jié)是由機器人/機械臂通過控制系統(tǒng)、云智能標(biāo)簽、云智能識別通道和運載裝置的配合完成，且相互之間是通過互聯(lián)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)信息的遠程傳輸，實現(xiàn)了模板施工的無人化操作和遠程智能管控，保障了施工的高精確性和施工質(zhì)量，將混凝土澆筑模一次性成品率提高近100%，縮短了施工周期，降低了施工成本。
[0019]3、由于采用本發(fā)明的技術(shù)方案，在現(xiàn)有模板及模板支持件的基礎(chǔ)上設(shè)置有一個云智能標(biāo)簽，使模板及模板支持件獲得唯一性身份認證，這樣在模板及模板支持件出入庫或進出施工工地的時候，不再需要現(xiàn)場人工清點確認，只需通過具有掃描讀取云智能標(biāo)簽功能的云智能識別通道和運載裝置掃描云智能標(biāo)簽，并通過掃描獲取的數(shù)據(jù)信息與控制系統(tǒng)內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)信息進行比對，從而能確定該模板及模板支持件的生產(chǎn)廠商、產(chǎn)地以及產(chǎn)品保質(zhì)期限等信息，保障了模板產(chǎn)品信息的索源，有效防止了異地異產(chǎn)、換貨等情況的發(fā)生，能實現(xiàn)對模板及模板支持件的遠程智能管控。

【具體實施方式】
[0020]一種實現(xiàn)模板無人化施工的方法，其特征是，包括以下步驟:
[0021]S01、根據(jù)工程預(yù)先設(shè)計的三維數(shù)據(jù)裝模模型，將施工圖紙?zhí)峤恢量刂葡到y(tǒng)，通過控制系統(tǒng)對施工圖紙進行數(shù)據(jù)化處理，按施工圖紙生成具有模板及模板支持件產(chǎn)品識別號、施工編號等各項參數(shù)的數(shù)據(jù)信息以及相應(yīng)的控制程序；
[0022]S02、在模板和模板支持件上分別加裝一個云智能標(biāo)簽，控制系統(tǒng)將SOl步驟生成的各項參數(shù)數(shù)據(jù)信息由讀寫裝置存儲至對應(yīng)的模板及模板支持件上的云智能標(biāo)簽，使模板及模板支持件獲得唯一性身份認證；
[0023]S03、控制系統(tǒng)將具有S01步驟生成的各項參數(shù)數(shù)據(jù)信息的控制程序傳輸給機器人/機械臂，機器人/機械臂接到控制程序指令后分步開始工作，其具體步驟是，第一步通過掃描讀取模板及模板支持件上的云智能標(biāo)簽，第二步將掃描讀取的數(shù)據(jù)信息與從控制系統(tǒng)接收到的進行對比，第三步按順序?qū)⑹┕ば枰哪０寮澳０逯С旨胖玫竭\載裝置上；
[0024]S04、經(jīng)S03步驟裝載有模板及模板支持件的運載裝置通過云智能識別通道對其掃描進行信息識別驗證，通過驗證后的模板及模板支持件由機器人/機械臂將運載裝置運往施工工地；
[0025]S05、到達施工工地后，運載裝置再經(jīng)云智能識別通道信進行息識別驗證，驗證通過的模板及模板支持件進入施工工地，并同時根據(jù)信息識別驗證后的反饋信息生成對應(yīng)的施工程序指令；
[0026]S06、機器人/機械臂接收到施工裝配程序指令后按程序指令依次完成模板及模板支持件的裝配施工；
[0027]S07、需拆卸模板時，機器人/機械臂接收到控制程序指令，按照控制程序指令依次拆卸模板及模板支持件，并按序號裝入運載裝置，由運載裝置運載通過云智能識別通道進行信息識別驗證，通過驗證后由機器人/機械臂將運載裝置運回。
[0028]本發(fā)明的實施方式中，所述控制系統(tǒng)、云智能識別通道、運載裝置、機器人/機械臂是通過互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接傳輸數(shù)據(jù)信息。
[0029]本發(fā)明的實施方式中，所述云智能標(biāo)簽包括FIRD、NFC、一維碼、二維碼等各種識別碼及相關(guān)電子芯片中的一種或幾種的結(jié)合。
[0030]本發(fā)明的實施方式中，所述機器人/機械臂包括取件機器人/機械臂、裝卸機器人/機械臂、安裝機器人/機械臂、噴漿/噴砂機器人/機械臂。
[0031]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施方式，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和變換，應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種實現(xiàn)模板無人化施工的方法，其特征是，包括以下步驟: 501、根據(jù)工程預(yù)先設(shè)計的三維數(shù)據(jù)裝模模型，將施工圖紙?zhí)峤恢量刂葡到y(tǒng)，通過控制系統(tǒng)對施工圖紙進行數(shù)據(jù)化處理，按施工圖紙生成具有模板及模板支持件產(chǎn)品識別號、施工編號等各項參數(shù)的數(shù)據(jù)信息以及相應(yīng)的控制程序； 502、在模板和模板支持件上分別加裝一個云智能標(biāo)簽，控制系統(tǒng)將SOl步驟生成的各項參數(shù)數(shù)據(jù)信息由讀寫裝置存儲至對應(yīng)的模板及模板支持件上的云智能標(biāo)簽，使模板及模板支持件獲得唯一性身份認證； 503、控制系統(tǒng)將具有SOl步驟生成的各項參數(shù)數(shù)據(jù)信息的控制程序傳輸給機器人/機械臂，機器人/機械臂接到控制程序指令后分步開始工作，其具體步驟是，第一步通過掃描讀取模板及模板支持件上的云智能標(biāo)簽，第二步將掃描讀取的數(shù)據(jù)信息與從控制系統(tǒng)接收到的進行對比，第三步按順序?qū)⑹┕ば枰哪０寮澳０逯С旨胖玫竭\載裝置上； 504、經(jīng)S03步驟裝載有模板及模板支持件的運載裝置通過云智能識別通道對其掃描進行信息識別驗證，通過驗證后的模板及模板支持件由機器人/機械臂將運載裝置運往施工工地； 505、到達施工工地后，運載裝置再經(jīng)云智能識別通道信進行息識別驗證，驗證通過的模板及模板支持件進入施工工地，并同時根據(jù)信息識別驗證后的反饋信息生成對應(yīng)的施工程序指令； 506、機器人/機械臂接收到施工裝配程序指令后按程序指令依次完成模板及模板支持件的裝配施工； 507、需拆卸模板時，機器人/機械臂接收到控制程序指令，按照控制程序指令依次拆卸模板及模板支持件，并按序號裝入運載裝置，由運載裝置運載通過云智能識別通道進行信息識別驗證，通過驗證后由機器人/機械臂將運載裝置運回。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)模板無人化施工的方法，其特征是:所述控制系統(tǒng)、云智能識別通道、運載裝置、機器人/機械臂是通過互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接傳輸數(shù)據(jù)信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)模板無人化施工的方法，其特征是:所述云智能標(biāo)簽包括FIRD、NFC、一維碼、二維碼等各種識別碼及相關(guān)電子芯片中的一種或幾種的結(jié)合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)模板無人化施工的方法，其特征是:所述機器人/機械臂包括取件機器人/機械臂、裝卸機器人/機械臂、安裝機器人/機械臂、噴漿/噴砂機器人/機械臂。
【文檔編號】G05B19/18GK104460506SQ201410640593
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】葉常富, 王 忠 申請人:湖南普云智能科技有限公司