吊裝工具的控制系統和吊裝系統技術方案

本實用新型專利技術提供了一種吊裝工具的控制系統和吊裝系統，所述吊裝工具的控制系統包括：三維掃描儀，用于對預制構件、吊裝工具和施工現場進行三維掃描；處理模塊，與所述三維掃描儀電連接；微控制單元，設置在所述吊裝工具上，并與所述處理模塊連接；電機，根據所述微控制單元的輸出指令控制吊裝工具移動；其中，所述三維掃描儀輸出的掃描數據經處理模塊處理后送至微控制單元，所述微控制單元進而產生輸出指令并送至電機處。本實用新型專利技術通過驅動吊裝工具的各部件進行旋轉、行走的動作，實現了對預制構件的自動吊裝，避免了操作工人的高空作業，并保證了高精度。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及建筑施工領域，尤其是一種吊裝工具的控制系統和吊裝工具。
技術介紹
塔吊是建筑工地上最常用的一種吊裝工具，又名“塔式起重機”，以一節一節的接長(簡稱“標準節”)，用來吊裝施工用的鋼筋、木楞、混凝土、鋼管等施工的原材料，故是工地上一種必不可少的設備。在建筑施工現場的施工吊裝操作都是由操作工人進入施工吊裝操作倉內部進行人工手動操作。操作的準確性完全依賴于操作人員的技術熟練度以及與現場指揮人員的配合，加之現場情況復雜，操作盲點多，這種傳統吊裝工具及其進行重物搬運工作的方法便漸漸不能滿足建筑施工工藝的需求了。隨著裝配式建筑的發展，施工現場提出了需要利用吊裝工具進行預制構件運輸并且進行精確定位的要求，裝配式建筑的定位要求往往在毫米級，而采用傳統吊裝工具進行吊裝的吊裝精度卻在厘米甚至分米級，因此，必須對傳統吊裝工具進行改造，使其適應裝配式建筑構件高精度定位的要求。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種基于三維掃描技術的吊裝工具的控制系統和吊裝系統，以提高對預制構件的吊裝精度，并避免操作人員進行高空作業，進而降低操作人員的勞動強度。為了達到上述目的，本技術提供了一種吊裝工具的控制系統，包括:三維掃描儀，用于對預制構件、吊裝工具和施工現場進行三維掃描；處理模塊，與所述三維掃描儀電連接；微控制單元，設置在所述吊裝工具上，并與所述處理模塊連接；電機，根據所述微控制單元的輸出指令控制吊裝工具移動；其中，所述三維掃描儀輸出的掃描數據經處理模塊處理后送至微控制單元，所述微控制單元進而產生輸出指令并送至電機處。進一步地，所述吊裝工具為塔吊，所述吊裝工具具有旋轉臂、桁架小車和吊索，所述桁架小車設置在旋轉臂上，所述吊索設置在桁架小車上。進一步地，所述電機的數量為多個，多個所述電機分別控制所述旋轉臂的旋轉、桁架小車的行走以及吊索的收放。進一步地，所述處理模塊根據三維掃描儀輸出的掃描數據建立預制構件、施工現場及吊裝工具的模型，進而獲得所述旋轉臂的角度變化量、桁架小車的位移以及吊索的長度，并輸出所述旋轉臂的角度變化量、桁架小車的位移以及吊索的長度至所述微控制單元。進一步地，所述微控制單元的輸出指令包括角度控制指令和位移控制指令，所述微控制單元根據獲得的旋轉臂的角度變化量形成所述角度控制指令，并根據獲得的所述桁架小車的位移以及吊索的長度形成所述位移控制指令。進一步地，所述吊裝工具上設置有關鍵點和控制點，所述處理模塊根據三維掃描儀輸出的掃描數據建立預制構件、施工現場、關鍵點和控制點的模型，進而獲得所述關鍵點的角度變化量和控制點的位移，所述微控制單元的輸出指令包括角度控制指令和位移控制指令，所述微控制單元根據所述關鍵點的角度變化量獲得所述角度控制指令，并根據所述控制點的位移獲得所述位移控制指令，多個所述電機設置在關鍵點和控制點上，并根據所述角度控制指令和位移控制指令分別改變所述關鍵點的旋轉角度和位移點的位移。進一步地，所述三維掃描儀為三維激光掃描儀。進一步地，所述施工現場為建筑的樓層平面。進一步地，所述處理模塊為計算機。進一步地，所述微控制單元與處理模塊無線連接，所述微控制單元為Arduino控制器。進一步地，所述電機為伺服電機。本技術還提供了一種吊裝系統，包括預制構件和吊裝工具，還包括上述的吊裝工具的控制系統。本技術提供了一種吊裝工具的控制系統和吊裝系統，通過三維掃描儀對施工現場、吊裝工具和預制構件事先進行掃描，并利用毫米級的掃描成果，在計算機中對上述對象進行建模，確定施工現場、吊裝工具和預制構件彼此之間的相對關系，還通過驅動吊裝工具的各部件進行旋轉、行走的動作，實現了對預制構件的自動吊裝，避免了操作工人的高空作業，并保證了高精度。【附圖說明】圖1為本技術實施例提供的吊裝工具的控制系統的原理圖；圖2為本技術實施例提供的吊裝工具的結構示意圖。圖中，1:旋轉臂，2:桁架小車，3:吊索，4:塔身，5:操作艙。【具體實施方式】下面將結合示意圖對本技術的【具體實施方式】進行更詳細的描述。根據下列描述和權利要求書，本技術的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本技術實施例的目的。如圖1所示，本技術提供了一種吊裝工具的控制系統，用于控制吊裝工具以實現對預制構件的吊裝，包括:三維掃描儀，用于對預制構件、吊裝工具和施工現場進行三維掃描；處理模塊，與所述三維掃描儀電連接；微控制單元，設置在所述吊裝工具上，并與所述處理模塊連接；電機，根據所述微控制單元的輸出指令控制吊裝工具移動；其中，所述三維掃描儀輸出的掃描數據經處理模塊處理后送至微控制單元，所述微控制單元進而產生輸出指令并送至電機處。在本實施例中，所述三維掃描儀為三維激光掃描儀。三維激光掃描儀采用三維激光掃描技術，三維激光掃描技術又被稱為實景復制技術，是測繪領域繼GPS技術之后的一次技術革命。它不同于傳統的單點測量方法，具有高效率、高精度的獨特優勢。采用三維激光掃描技術的三維激光掃描儀能夠提供掃描物體表面的三維點云數據，可以用于獲取高精度高分辨率的數字模型，通過三維激光掃描儀獲得預制構件、施工現場和吊裝工具的三維精確尺寸，保證了施工安裝的高精度。在本實施例中，所述施工現場為建筑的樓層平面，如圖2所示，所述吊裝工具為塔吊，所述吊裝工具具有旋轉臂1、桁架小車2、吊索3、塔身4和操作艙5，所述桁架小車2設置在旋轉臂I上，桁架小車2可在旋轉臂I上行走，旋轉臂I通過轉臺(未圖示)與塔身4連接，并可繞塔身4旋轉，所述吊索3設置在桁架小車2上，吊索3與吊鉤連接，通過吊索3的收放使得吊鉤掛設在預制構件上。所述電機的數量為多個，且優選為伺服電機，多個所述電機分別控制所述旋轉臂的旋轉、桁架小車的行走以及吊索的收放，該吊裝工具的旋轉臂的角度變化量為Θ，桁架小車的位移為S，吊索的長度為L。在本實施例中，所述處理模塊為計算機，所述吊裝工具上設置有關鍵點和控制點，所述處理當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種吊裝工具的控制系統，用于控制吊裝工具以實現對預制構件的吊裝，其特征在于，包括：三維掃描儀，用于對預制構件、吊裝工具和施工現場進行三維掃描；處理模塊，與所述三維掃描儀電連接；微控制單元，設置在所述吊裝工具上，并與所述處理模塊連接；電機，根據所述微控制單元的輸出指令控制吊裝工具移動；其中，所述三維掃描儀輸出的掃描數據經處理模塊處理后送至微控制單元，所述微控制單元進而產生輸出指令并送至電機處。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張樺，楊聯萍，田煒，劉智龍，盧旦，
申請(專利權)人：華東建筑設計研究院有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31