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一种金属网架建造系统及方法技术方案

技术编号:18643483 阅读:8 留言:0更新日期:2018-08-11 08:25
本发明专利技术公开一种金属网架建造系统,包括能够输送金属杆件的送料单元、能够夹取金属杆件的机器人构建夹取定位单元、能够对金属杆件进行焊接的机器人焊接单元、能够承载金属杆件的底盘单元和控制单元,送料单元、机器人构建夹取定位单元和机器人焊接单元均与控制单元信号相连。本发明专利技术还提供一种金属网架建造方法,操作者通过控制单元得到网格化模型,后生成机器人构建夹取定位单元和机器人焊接单元的运动路径。控制单元控制机器人构建夹取定位单元按照运动路径夹取金属杆件后定位,控制单元继续控制机器人焊接单元按照既定运动路径对金属杆件进行焊接,解决了非直角关系的构件定位误差大的问题,提高了金属网架建造的焊接成形精度和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种金属网架建造系统及方法
本专利技术涉及金属网架建造
,特别是涉及一种金属网架建造系统及方法。
技术介绍
金属网架是由多根金属杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构,网架具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点,缺点是汇交于节点上的杆件数量较多,制作安装较平面结构复杂,往往需要借助快速成形技术和金属熔焊技术。目前的快速成形技术主要原理是将计算机内的三位数据模型进行分层切片后得到的各层界面的轮廓数据,计算机根据这个信息控制激光器(或喷嘴)有选择性的烧结一层层的粉末材料形成一系列具有一个微小厚度的片状实体,再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体,便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。但是加工速度慢,一个二十多公分的产品动辄十几个小时的加工时间是目前的各种快速成形设备普遍存在的情况,同时,可加工的尺寸非常有限。金属熔焊技术的主要原理是加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池,熔池冷却凝固后便接合,必要时可加入熔填物辅助。金属熔焊技术适合各种金属和合金的焊接加工,不需压力。现有建筑行业中的金属熔焊技术可以帮助建筑构建与构建之间的固定成型,但是现有的熔焊技术对于建筑构建的成形定位存在的不足之处为:传统焊接的金属网架往往成直角坐标关系,对于非线性的,非直角关系的建筑构建的施工存在难定位,施工精度差的问题;传统人工焊接的效率不高,速度缓慢。因此,如何改变现有技术中,非直角关系的金属网架构建定位精确度差、工作效率低的现状,是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种金属网架建造系统及方法,以解决上述现有技术存在的问题,提高非直角关系的金属网架的建造精度和建造效率。为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:本专利技术提供一种金属网架建造系统,包括能够输送金属杆件的送料单元、能够夹取金属杆件的机器人构建夹取定位单元、能够对金属杆件进行焊接的机器人焊接单元、能够承载金属杆件的底盘单元和控制单元,所述送料单元、所述机器人构建夹取定位单元和所述机器人焊接单元均与所述控制单元信号相连。优选地,所述送料单元包括依次设置的卷料储备装置、卷钢压直装置、传输装置和钢筋压剪装置;所述卷料储备装置包括卷轴和转轴,金属杆件原料能够缠绕在所述卷轴上,所述卷轴与所述转轴转动连接,所述转轴穿过所述卷轴并固定在所述卷钢压直装置上;所述卷钢压直装置能够将金属杆件原料压直,所述卷钢压直装置与所述传输装置传动相连;所述传输装置能够将金属杆件原料传送至所述钢筋压剪装置,所述钢筋压剪装置能够将金属杆件原料剪断。优选地,所述卷钢压直装置包括调直筒和调直块,所述调直块设置于所述调直筒内,所述调直块的位置能够调节。优选地,所述传输装置包括滚轴和步进电机,所述滚轴与所述步进电机传动相连。优选地,所述钢筋压剪装置由液压缸驱动。优选地,所述机器人构建夹取定位单元包括夹取装置和第一六轴机械臂,所述夹取装置设置于所述第一六轴机械臂上,所述夹取装置能够拾取金属杆件。优选地,所述机器人焊接单元包括焊接装置和第二六轴机械臂,所述焊接装置固定于所述第二六轴机械臂上。优选地,所述底盘单元设置于所述机器人构建夹取定位单元和所述机器人焊接单元之间。本专利技术还提供一种金属网架建造方法,包括如下步骤:步骤一、通过控制单元将目标形体进行三维网格化,得到网格化模型;步骤二、通过程序生成机器人构建夹取定位单元和机器人焊接单元的运动路径;步骤三、控制单元控制送料单元将金属杆件输送至机器人构建夹取定位单元,机器人构建夹取定位单元按照步骤二中的运动路径夹取金属杆件后定位,控制单元继续控制机器人焊接单元按照既定运动路径对金属杆件进行焊接,重复上述操作至完成成形工作。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果:本专利技术的金属网架建造系统,包括能够输送金属杆件的送料单元、能够夹取金属杆件的机器人构建夹取定位单元、能够对金属杆件进行焊接的机器人焊接单元、能够承载金属杆件的底盘单元和控制单元。送料单元、机器人构建夹取定位单元和机器人焊接单元均与控制单元信号相连。本专利技术还提供一种金属网架建造方法,操作者通过控制单元的三维建模软件得到网格化模型,并通过程序生成机器人构建夹取定位单元和机器人焊接单元的运动路径。控制单元控制机器人构建夹取定位单元按照运动路径夹取金属杆件后定位,控制单元继续控制机器人焊接单元按照既定运动路径对金属杆件进行焊接,重复操作至完成成形工作,解决了非直角关系的构件定位误差大的问题,提高了焊接成形精度和效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为金属网架建造系统的整体结构示意图;图2为金属网架建造系统的另一角度的整体结构示意图;其中,1为送料单元,2为机器人构建夹取定位单元,3为机器人焊接单元,4为底盘单元,5为卷料储备装置,6为卷钢压直装置,7为传输装置,8为钢筋压剪装置。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种金属网架建造系统及方法,以解决上述现有技术存在的问题,提高非直角关系的金属网架建造精度和建造效率。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。请参考图1-2,其中,图1为金属网架建造系统的整体结构示意图,图2为金属网架建造系统的另一角度的整体结构示意图。本专利技术提供一种金属网架建造系统,包括能够输送金属杆件的送料单元1、能够夹取金属杆件的机器人构建夹取定位单元2、能够对金属杆件进行焊接的机器人焊接单元3、能够承载金属杆件的底盘单元4和控制单元,送料单元1、机器人构建夹取定位单元2和机器人焊接单元3均与控制单元信号相连。操作者通过控制单元的三维建模软件得到网格化模型,并通过程序生成机器人构建夹取定位单元2和机器人焊接单元3的运动路径。控制单元控制机器人构建夹取定位单元2按照运动路径夹取金属杆件后定位,控制单元继续控制机器人焊接单元3按照既定运动路径对金属杆件进行焊接,重复操作至完成成形工作,解决了非直角关系的构件定位误差大的问题,提高了焊接成形精度和效率。具体地,送料单元1包括依次设置的卷料储备装置5、卷钢压直装置6、传输装置7和钢筋压剪装置8;其中,卷料储备装置5包括卷轴和转轴,金属杆件原料能够缠绕在卷轴上,卷轴与转轴转动连接,转轴穿过卷轴并固定在卷钢压直装置6上;卷钢压直装置6能够将金属杆件原料压直,卷钢压直装置6与传输装置7传动相连;传输装置7能够将金属杆件传送至钢筋压剪装置8,钢筋压剪装置8能够将金属杆件剪断。卷钢压直装置6包括调直筒和调直块,调直块设置于调直筒内,调直块的位置能够调节。传输装置7包括滚轴和步进电机,滚轴与步进电机传动相连。卷钢压直装置6将贮存在卷料储备装置5上的金属杆件原料压直,由步进电机实现精准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属网架建造系统,其特征在于:包括能够输送金属杆件的送料单元、能够夹取金属杆件的机器人构建夹取定位单元、能够对金属杆件进行焊接的机器人焊接单元、能够承载金属杆件的底盘单元和控制单元;所述送料单元、所述机器人构建夹取定位单元和所述机器人焊接单元均与所述控制单元信号相连。

【技术特征摘要】
1.一种金属网架建造系统,其特征在于:包括能够输送金属杆件的送料单元、能够夹取金属杆件的机器人构建夹取定位单元、能够对金属杆件进行焊接的机器人焊接单元、能够承载金属杆件的底盘单元和控制单元;所述送料单元、所述机器人构建夹取定位单元和所述机器人焊接单元均与所述控制单元信号相连。2.根据权利要求1所述的金属网架建造系统,其特征在于:所述送料单元包括依次设置的卷料储备装置、卷钢压直装置、传输装置和钢筋压剪装置;所述卷料储备装置包括卷轴和转轴,金属杆件原料能够缠绕在所述卷轴上,所述卷轴与所述转轴转动连接,所述转轴穿过所述卷轴并固定在所述卷钢压直装置上;所述卷钢压直装置能够将金属杆件原料压直,所述卷钢压直装置与所述传输装置传动相连;所述传输装置能够将金属杆件传送至所述钢筋压剪装置,所述钢筋压剪装置能够将金属杆件剪断。3.根据权利要求2所述的金属网架建造系统,其特征在于:所述卷钢压直装置包括调直筒和调直块,所述调直块设置于所述调直筒内,所述调直块的位置能够调节。4.根据权利要求2所述的金属网架建造系统,其特征在于:所述传输装置包括滚轴和步进电机,所述滚轴与所述步进电机传动相连。5....

【专利技术属性】
技术研发人员:袁烽周轶凡张立名
申请(专利权)人:同济大学上海一造建筑智能工程有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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