本发明专利技术涉及自动绑扎机领域，更具体地，涉及一种智能切割、焊接、绑扎钢筋的装置及其控制方法，其中装置包括设置有蓄电池、缠丝机构、送丝机构和绞丝机构的机体，机体上设置有无人机组件、控制器、用于拍摄工作图像的摄像头和激光发生器；摄像头设置于绞丝机构的一侧；激光发生器的发射口朝向送丝机构的出丝口；蓄电池、送丝机构、绞丝机构、无人机组件、摄像头和激光发生器均与控制器电连接。本装置能够通过远程控制并自动完成对钢筋钢板的绑扎、切割和焊接任务，减轻工人的工作量，工作更加方便。控制方法通过在控制器中设定工作模式和预存用于识别工作任务的图片，自动识别需要进行的加工任务，实现装置的自动加工。
【技术实现步骤摘要】
一种智能切割、焊接、绑扎钢筋的装置及其控制方法
本专利技术涉及自动绑扎机领域，更具体地，涉及一种智能切割、焊接、绑扎钢筋的装置及其控制方法。
技术介绍
随着城市化进程的快速推进，国家需要建造越来越多的高层建筑、铁路和核电站等大型建筑。在建造大型建筑时，不可避免地需要用到钢筋混凝土结构，钢筋混凝土结构作为建筑的主要框架，能够为建筑提供主要的支撑作用。在形成钢筋混凝土结构前，需要先将多根钢筋捆扎成型。现有技术中一般采用人工手动捆扎成型，工人通过手持式的自动绑扎机对钢筋进行绑扎，手持式的自动绑扎机如专利号为“CN201720605227.8”的一种手钻一体式钢筋扎丝自动捆绑设备，虽然加快了手持式绑扎机绑扎钢筋的效率，但是对于工人来说，依然具有巨大的工作量。同时，手持式的绑扎机的功能单一，如果需要对钢筋进行焊接和切割的加工，还需要更换其他的工具，操作不便。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述中手持式绑扎机需要工人手持作业且工作量大的问题，提供一种智能切割、焊接、绑扎钢筋的装置及其控制方法，不仅能够通过远程控制进行钢筋的自动绑扎，还能实现钢筋或钢板的切割和焊接，降低工人的工作量。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种智能切割、焊接、绑扎钢筋的装置，包括设置有蓄电池、缠丝机构、送丝机构和绞丝机构的机体，所述机体上设置有无人机组件、控制器、用于拍摄工作图像的摄像头和激光发生器；所述摄像头设置于所述绞丝机构的一侧；所述激光发生器的发射口朝向所述送丝机构的出口；所述蓄电池、所述送丝机构、所述绞丝机构、所述无人机组件、所述摄像头和所述激光发生器均与所述控制器电连接。控制器内置有无线信号接收和发送的模块，实现远程信号传输而达到控制装置的部件启动的效果。摄像头拍摄工作环境后规划工作路径，无人机组件带动机体沿着工作路径飞行至工作目标，通过摄像头拍摄工作目标的情况后根据不同情况进行不同的工作模式。工作模式包括绑扎、切割和焊接，其中绑扎模式是送丝机构将缠丝机构上的钢丝输送至机体外，钢丝离开送丝机构后由于弹性的作用自动弯曲绕圈，并缠绕在需要绑扎的位置，然后通过绞丝机构对钢丝进行打结，最后通过激光发生器熔断送丝机构出口处的钢丝，完成绑扎。切割是激光发生器直接向钢筋或者钢板的待切割位置发出激光，从而完成切割，切割的时候，可以设定切割的起点、终点以及路线，无人机组件带着机体从起点运动至终点，完成切割。焊接则是将缠丝机构的钢丝换成焊丝，送丝机构将缠丝机构上的焊丝输送至机体外，激光发生器向出丝的口发射激光，不断熔断传送至出丝口的处焊丝，熔断焊丝流入待焊接缝，机体同时沿着工作路径前进，使熔融悍液从焊接起点到终点灌入整个焊缝，完成一处焊接。在工作模式下，每完成一处工作目标的工作任务，继续飞向下一处工作目标执行工作任务。优选的，所述机体上设置有支架，所述支架的末端设置有滚动轮和驱动所述滚动轮转动的轮电机；所述轮电机与所述控制器电连接。装置在对钢板进行焊接或者切割的时候，可以不使用无人机组件带动机体沿工作路径前进，可以通过轮电机带动滚动轮在钢板上行驶，达到机体沿着工作路径前进的效果，滚动轮的行驶比无人机组件的飞行更加容易控制，减少控制器的运算量。优选的，所述缠丝机构包括用于放置钢丝或焊丝的缠丝轴；所述送丝机构包括送丝齿轮、驱动送丝齿轮转动的送丝电机和连通至外界的送丝槽；所述绞丝机构包括绞丝爪和绞丝电机，所述绞丝爪位于所述送丝槽出口靠近机体的一端。送丝电机带动送丝齿轮转动的时候，送丝齿轮将放置在缠丝轴上钢丝或焊丝拉出，并沿着送丝槽输送至外界，从送丝槽的出口即出丝口出送出。钢丝从出丝口送出后，缠绕在待绑扎的位置，绞丝电机带动绞丝爪将钢丝靠近机体一端位置进行扭转打结。优选的，所述机体设置有激光雷达传感器。激光雷达传感器能够扫描工作环境，配合摄像头一起获取工作环境的数据，能够生成更加准确的工作地图。还提供一种智能切割、焊接、绑扎钢筋的装置的控制方法，可用于实现上述的一种智能切割、焊接、绑扎钢筋的装置的自动加工，具体的步骤为：步骤一：向控制器预存需要加工的图像特征；预设不同的工作模式；控制器预存钢筋钢板两根十字相交、平行相交、单根及单片等图片。步骤二：确定工作区域以及路径后，无人机组件带动机体起飞；步骤三：摄像头拍摄工作目标，并与需要加工的图像特征进行对比和识别，确定需要的加工种类，启动预设的工作模式；步骤四：控制机体对加工目标进行加工。优选的，所述步骤一中，控制器预存有钢筋钢板的不同工作状态的图片；建立包括切割类、绑扎类和焊接类的工作分类表，根据分类表的工作流程设定工作模式。不同的工作模式的工作流程如下：执行切割钢板功能时，用户通过远程控制如遥控器或手机APP的方式确定切割钢筋钢板起点、终点及路径，控制器开启轮电机，及激光发生器。轮电机带动轮旋转，主机及激光发生器平移，从切割钢筋钢板起点至终点移动，完成熔断切割钢筋钢板。若为焊接钢筋，即不启用轮电机，由无人机组件实现机体的移动。控制器选择执行绑扎钢筋功能时，控制器自动识别确定绑扎钢筋十字中心位置，调控机体与钢筋成45度角就位停靠。送丝电机带动送丝齿轮旋转，将钢丝从缠丝轴向送丝槽传送并从出丝口送出，当钢丝出送丝孔后，恢复弹性卷曲，绕钢筋十字交界处45度缠绕预设圈数，并进入绞丝爪。绞丝电机带动绞丝爪旋转，将绞丝爪内钢丝扭转预设圈数打结，完成钢丝绑扎，最后通过激光发生器向出丝口发射激光，熔断钢丝，完成一处绑扎。控制器选择执行焊接钢板功能时，用户通过远程控制如遥控器或手机APP的方式确定切割钢筋钢板起点、终点及路径，控制器开启轮电机及激光发生器，同时送丝机构送出焊丝，轮电机带动轮旋转，主机平移，使熔融焊丝从起点至终点移动填充钢板焊缝。若为焊接钢筋，即不启用轮电机，由无人机组件实现机体的移动。优选的，通过激光雷达感应器与摄像头扫描工作区图像及数据，发送给控制器，形成全局规划路径，确定工作目标的起点与终点的三维坐标，控制器按起点的三维坐标，调控无人机就位停靠。优选的，在所述步骤三中，具体步骤为：S3.1：控制器使用摄像头开启图像扫描功能，对某一图像标识进行扫描并解析；S3.2:解析得到图像数据以后，控制器向预设数据库提交查询请求，附带扫描得到的图像数据；S3.3：控制器根据提交的查询请求和相应图像数据，生成对应的SQL(结构化查询语言，StructuredQueryLanguage)语句查询图像信息数据库，在查找到该图像所对应的数据后，将这些数据封装成JSON格式(JavaScriptObjectNotation，一种数据交换格式)并返回给控制器；S3.4:控制器得到响应以及数据后，对JSON数据进行解析，并将解析后的结果呈现在客户端手机页面上，实现与用户的交互；S3.5：用户通过远程信息交互，选择控制器执行切割功能、绑扎功能或焊接功能；S3.6：根据S3.5中选择的功能启动对应的工作模式。优选的，控制器设置有集成电池电量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能切割、焊接、绑扎钢筋的装置，包括设置有蓄电池(1)、缠丝机构、送丝机构和绞丝机构的机体(2)，其特征在于，所述机体上设置有无人机组件(3)、控制器(4)、用于拍摄工作图像的摄像头(5)和激光发生器(6)；所述摄像头(5)设置于所述绞丝机构的一侧；所述激光发生器(6)的发射口朝向所述送丝机构的出丝口；所述蓄电池(1)、所述送丝机构、所述绞丝机构、所述无人机组件(3)、所述摄像头(5)和所述激光发生器(6)均与所述控制器(4)电连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种智能切割、焊接、绑扎钢筋的装置，包括设置有蓄电池(1)、缠丝机构、送丝机构和绞丝机构的机体(2)，其特征在于，所述机体上设置有无人机组件(3)、控制器(4)、用于拍摄工作图像的摄像头(5)和激光发生器(6)；所述摄像头(5)设置于所述绞丝机构的一侧；所述激光发生器(6)的发射口朝向所述送丝机构的出丝口；所述蓄电池(1)、所述送丝机构、所述绞丝机构、所述无人机组件(3)、所述摄像头(5)和所述激光发生器(6)均与所述控制器(4)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能切割、焊接、绑扎钢筋的装置，其特征在于，所述机体(2)上设置有支架(201)，所述支架(201)的末端设置有滚动轮(202)和驱动所述滚动轮(202)转动的轮电机(203)；所述轮电机(203)与所述控制器(4)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能切割、焊接、绑扎钢筋的装置，其特征在于，所述缠丝机构包括用于放置钢丝或焊丝的缠丝轴(7)；所述送丝机构包括送丝齿轮(8)、驱动所述送丝齿轮(8)转动的送丝电机(9)和连通至外界的送丝槽(10)；所述绞丝机构包括绞丝爪(11)和绞丝电机(12)，所述绞丝爪(11)位于所述送丝槽(10)的出丝口靠近机体(2)的一端。
4.根据权利要求1所述的一种智能切割、焊接、绑扎钢筋的装置，其特征在于，所述机体(2)设置有激光雷达传感器。
5.一种智能切割、焊接、绑扎钢筋的装置的控制方法，其特征在于，用于实现权利要求1-3任一所述的一种智能切割、焊接、绑扎钢筋的装置的自动加工，具体的步骤为：
步骤一：向控制器预存需要加工的图像特征；预设不同的工作模式；
步骤二：确定工作区域以及路径后，无人机组件带动机体起飞；
步骤三：摄像头拍摄工作目标，并与需要加工的图像特征进行对比和识别，确定需要的加工种类，启动预设的工作模式；
步骤四：控制机体的送丝机构、所述绞丝机...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱向红，黄杨明，张富威，徐嘉利，林翠薇，姜昀彤，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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