大型预制构件预应力张拉机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大型预制构件预应力张拉机器人，包括车体和设置在车体上的行走装置、张拉装置和电控装置；张拉装置包括多关节机械臂和张拉千斤顶，多关节机械臂的基节通过回转支承安装在车体上、且基节或车体上设有包括基节回转驱动电机的基节回转驱动机构，多关节机械臂至少包括X坐标驱动总成、Y坐标驱动总成和Z坐标驱动总成，张拉千斤顶固定安装在多关节机械臂的末节末端，张拉千斤顶通过液压管路和控制阀组与安装在车体上的液压泵站连接。本大型预制构件预应力张拉机器人能够在实现现场机动部署和快速部署的前提下实现张拉千斤顶的自动定位安装，且能够实现准确控制控制张拉力，特别适用于对大型预制构件进行预应力张拉。力张拉。力张拉。

【技术实现步骤摘要】
大型预制构件预应力张拉机器人


[0001]本技术涉及一种机器人，具体是一种适用于针对桥梁的预制桥梁承台构件及预制基桩构件、针对大型建筑物的预制梁构件及预制柱构件等大型预制构件进行自动预应力张拉的机器人，属于建筑机械装备


技术介绍

[0002]PC(Precast concrete)即混凝土预制件，简称PC构件，被广泛应用于建筑、交通、水利等领域。针对桥梁的预制桥梁承台构件及预制基桩构件、大型建筑物的预制梁构件及预制柱构件等大型预制构件，通常需要进行预应力张拉来应对结构本身所受到的荷载。预应力张拉就是在构件中提前施加拉力，使得被施加预应力张拉构件承受压应力，进而使得其产生一定的形变，来应对包括构件自身重量的荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载作用等结构本身所受到的荷载。即，在工程结构构件承受外荷载之前，对受拉工程结构构件模块中的钢绞线施加预拉应力，以提高构件的抗弯能力和刚度、推迟裂缝出现的时间、增加构件的耐久性。
[0003]预应力张拉目前通常使用波纹管、钢绞线、锚板、夹片、张拉千斤顶等，将波纹管预制入PC构件内，将钢绞线束穿过波纹管，然后在钢绞线的两端安装锚板和夹片、并通过人工安装张拉千斤顶进行对称张拉，通过人工读取张拉千斤顶上的压力表数值和通过钢板尺测量张拉千斤顶的伸长值的方式控制张拉力，完成预应力张拉后撤除张拉千斤顶、并截断多余的钢绞线，最后向波纹管内灌浆封锚即可。这种传统的人工操作的预应力张拉方式存在以下缺陷：
[0004]1.通过人工读取张拉千斤顶上的压力表数值和通过钢板尺测量张拉千斤顶伸长量的控制张拉力方式存在误差较大、不准确的问题；
[0005]2.针对大型预制构件，通常是在同一大高度立面内均布有多个预留的张拉孔，需按照设定的张拉顺序依次进行张拉，一方面，占用资源较多，通常双向张拉配套两套张拉设备，每套张拉设备需要一台龙门吊及4个人工配合；另一方面，操作人员通常需登高安装张拉千斤顶，不仅劳动强度大、而且存在较大的安全隐患；再一方面，张拉千斤顶的安装通常通过三脚架配合手拉葫芦吊装安装的方式，或者通过固定安装在大型预制构件顶部的悬臂配合电动葫芦吊装安装的方式，不仅三脚架或悬臂梁的定位安装需额外耗费时间，而且工作范围有限、通常需要重新定位三脚架或悬臂梁，同时，预应力张拉作业时需保证张拉千斤顶的轴向方向垂直对正锚板，因此张拉千斤顶的安装操作繁复、耗时长、预应力张拉作业效率较低。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本技术提供一种大型预制构件预应力张拉机器人，能够在实现现场机动部署和快速部署的前提下实现张拉千斤顶的自动定位安装，且能够实现准确控制控制张拉力，特别适用于对大型预制构件进行预应力张拉。
[0007]为实现上述目的，本大型预制构件预应力张拉机器人包括车体和设置在车体上的行走装置、张拉装置和电控装置；
[0008]所述的行走装置包括设置在车体底部的行走底盘，行走底盘包括车轮、车轮驱动部件和车轮转向结构；
[0009]所述的张拉装置包括多关节机械臂和张拉千斤顶；多关节机械臂的基节通过回转支承安装在车体上、且基节或车体上设有包括基节回转驱动电机的基节回转驱动机构，多关节机械臂至少包括沿左右方向移动的X坐标驱动总成、沿前后方向移动的Y坐标驱动总成和沿竖直上下方向移动的Z坐标驱动总成；张拉千斤顶固定安装在多关节机械臂的末节末端，张拉千斤顶通过液压管路和控制阀组与安装在车体上的液压泵站连接；
[0010]所述的电控装置包括控制器、行走控制回路和张拉控制回路，控制器分别与行走装置的行走底盘、多关节机械臂的坐标驱动总成以及液压泵站的控制阀组电连接。
[0011]作为本技术的进一步改进方案，张拉千斤顶通过沿X方向的水平轴线为旋转轴线的A坐标旋转驱动总成或沿Y方向的水平轴线为旋转轴线的B坐标旋转驱动总成与多关节机械臂的末节末端安装连接，A坐标旋转驱动总成或B坐标旋转驱动总成与控制器电连接。
[0012]作为本技术的进一步改进方案，多关节机械臂的基节底部对应多关节机械臂悬伸方向的反方向位置设有配重。
[0013]作为本技术的进一步改进方案，配重通过包括平移驱动电机的导向平移控制机构与多关节机械臂的基节安装连接、且配重的平移方向对应多关节机械臂的悬伸方向，平移驱动电机与控制器电连接；多关节机械臂基节底部的回转支承上设有与控制器电连接的压力传感器，电控装置还包括配重平移控制回路。
[0014]作为本技术的进一步改进方案，张拉千斤顶上设有与控制器电连接的距离传感器。
[0015]作为本技术的进一步改进方案，张拉千斤顶上设有与控制器电连接的模式识别传感器，模式识别传感器基于机器视觉。
[0016]作为本技术的进一步改进方案，电控装置还包括无线收发控制模块和数据传输控制回路，控制器与无线收发控制模块电连接。
[0017]作为本技术的一种实施方式，行走底盘是履带式结构。
[0018]与现有技术相比，本大型预制构件预应力张拉机器人的控制器可根据输入的预制构件上张拉孔的具体方位自行移动并定位至预制构件前的设定位置，施工人员在每个张拉孔上套接安装底锚板以及底夹片后，控制器可首先控制多关节机械臂坐标移动、使张拉千斤顶的前端面正对底锚板，然后控制器控制张拉千斤顶向前平移移动、使张拉千斤顶的前端面靠近并贴靠在底锚板上，张拉千斤顶靠近底锚板的过程中，沿张拉孔的轴向方向自张拉孔中伸出的钢绞线穿过张拉千斤顶的中空夹持腔，然后施工人员在张拉千斤顶的后端面上安装顶锚板以及顶夹片，控制器即可通过张拉控制回路控制张拉千斤顶进行张拉作业，张拉千斤顶的施加压力以及伸出长度可通过控制器进行存储和输出，以实现准确控制控制张拉力的大小，直至达到设定的张拉力；完成该张拉孔的张拉作业后，控制器控制张拉千斤顶卸载，操作人员拆除顶锚板以及顶夹片后，控制器即可控制张拉千斤顶向后平移移动、退出该张拉孔的张拉工位，继续坐标移动对其他的张拉孔进行张拉作业即可，能够在实现现
场机动部署和快速部署的前提下实现张拉千斤顶的自动定位安装，且能够实现准确控制控制张拉力，特别适用于对大型预制构件进行预应力张拉。
附图说明
[0019]图1是本技术的三维结构示意图；
[0020]图2是本技术对大型预制构件进行预应力张拉时的三维结构示意图。
[0021]图中：1、车体，2、行走装置，3、张拉装置，31、多关节机械臂，32、张拉千斤顶。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本技术做进一步说明。
[0023]如图1所示，本大型预制构件预应力张拉机器人包括车体1和设置在车体1上的行走装置2、张拉装置3和电控装置。
[0024]所述的行走装置2包括设置在车体1底部的行走底盘，行走底盘包括车轮、车轮驱动部件和车轮转向结构，行走底盘可以采用轮式结构或履带式结构；车轮驱动部件可以直接采用电力驱动的电动机结构、也可以采用液压控制的液压马达结构，通过控制车轮驱动部件的动作可以实现控制车轮的旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型预制构件预应力张拉机器人，其特征在于，包括车体(1)和设置在车体(1)上的行走装置(2)、张拉装置(3)和电控装置；所述的行走装置(2)包括设置在车体(1)底部的行走底盘，行走底盘包括车轮、车轮驱动部件和车轮转向结构；所述的张拉装置(3)包括多关节机械臂(31)和张拉千斤顶(32)；多关节机械臂(31)的基节通过回转支承安装在车体(1)上、且基节或车体(1)上设有包括基节回转驱动电机的基节回转驱动机构，多关节机械臂(31)至少包括沿左右方向移动的X坐标驱动总成、沿前后方向移动的Y坐标驱动总成和沿竖直上下方向移动的Z坐标驱动总成；张拉千斤顶(32)固定安装在多关节机械臂(31)的末节末端，张拉千斤顶(32)通过液压管路和控制阀组与安装在车体(1)上的液压泵站连接；所述的电控装置包括控制器、行走控制回路和张拉控制回路，控制器分别与行走装置(2)的行走底盘、多关节机械臂(31)的坐标驱动总成以及液压泵站的控制阀组电连接。2.根据权利要求1所述的大型预制构件预应力张拉机器人，其特征在于，张拉千斤顶(32)通过沿X方向的水平轴线为旋转轴线的A坐标旋转驱动总成或沿Y方向的水平轴线为旋转轴线的B坐标旋转驱动总成与多关节机械臂(31)的末节末端安装连接，A坐标旋转驱动总成或B坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭家远，韩晓明，李大洲，
申请(专利权)人：江西省宜春公路建设集团有限公司，
类型：新型
国别省市：