吊裝工具的控制系統(tǒng)和吊裝系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及建筑施工領(lǐng)域，尤其是一種吊裝工具的控制系統(tǒng)和吊裝工具。
【背景技術(shù)】
[0002]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(jié)一節(jié)的接長(簡稱“標(biāo)準(zhǔn)節(jié)”)，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(shè)備。
[0003]在建筑施工現(xiàn)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(nèi)部進行人工手動操作。操作的準(zhǔn)確性完全依賴于操作人員的技術(shù)熟練度以及與現(xiàn)場指揮人員的配合，加之現(xiàn)場情況復(fù)雜，操作盲點多，這種傳統(tǒng)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(fā)展，施工現(xiàn)場提出了需要利用吊裝工具進行預(yù)制構(gòu)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(tǒng)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(tǒng)吊裝工具進行改造，使其適應(yīng)裝配式建筑構(gòu)件高精度定位的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種基于三維掃描技術(shù)的吊裝工具的控制系統(tǒng)和吊裝系統(tǒng)，以提高對預(yù)制構(gòu)件的吊裝精度，并避免操作人員進行高空作業(yè)，進而降低操作人員的勞動強度。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型提供了一種吊裝工具的控制系統(tǒng)，包括:
[0006]三維掃描儀，用于對預(yù)制構(gòu)件、吊裝工具和施工現(xiàn)場進行三維掃描；
[0007]處理模塊，與所述三維掃描儀電連接；
[0008]微控制單元，設(shè)置在所述吊裝工具上，并與所述處理模塊連接；
[0009]電機，根據(jù)所述微控制單元的輸出指令控制吊裝工具移動；
[0010]其中，所述三維掃描儀輸出的掃描數(shù)據(jù)經(jīng)處理模塊處理后送至微控制單元，所述微控制單元進而產(chǎn)生輸出指令并送至電機處。
[0011]進一步地，所述吊裝工具為塔吊，所述吊裝工具具有旋轉(zhuǎn)臂、桁架小車和吊索，所述桁架小車設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臂上，所述吊索設(shè)置在桁架小車上。
[0012]進一步地，所述電機的數(shù)量為多個，多個所述電機分別控制所述旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)、桁架小車的行走以及吊索的收放。
[0013]進一步地，所述處理模塊根據(jù)三維掃描儀輸出的掃描數(shù)據(jù)建立預(yù)制構(gòu)件、施工現(xiàn)場及吊裝工具的模型，進而獲得所述旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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。
[0014]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(jù)獲得的旋轉(zhuǎn)臂的角度變化量形成所述角度控制指令，并根據(jù)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。
[0015]進一步地，所述吊裝工具上設(shè)置有關(guān)鍵點和控制點，所述處理模塊根據(jù)三維掃描儀輸出的掃描數(shù)據(jù)建立預(yù)制構(gòu)件、施工現(xiàn)場、關(guān)鍵點和控制點的模型，進而獲得所述關(guān)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(jù)所述關(guān)鍵點的角度變化量獲得所述角度控制指令，并根據(jù)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(shè)置在關(guān)鍵點和控制點上，并根據(jù)所述角度控制指令和位移控制指令分別改變所述關(guān)鍵點的旋轉(zhuǎn)角度和位移點的位移。
[0016]進一步地，所述三維掃描儀為三維激光掃描儀。
[0017]進一步地，所述施工現(xiàn)場為建筑的樓層平面。
[0018]進一步地，所述處理模塊為計算機。
[0019]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。
[0020]進一步地，所述電機為伺服電機。
[0021]本實用新型還提供了一種吊裝系統(tǒng)，包括預(yù)制構(gòu)件和吊裝工具，還包括上述的吊裝工具的控制系統(tǒng)。
[0022]本實用新型提供了一種吊裝工具的控制系統(tǒng)和吊裝系統(tǒng)，通過三維掃描儀對施工現(xiàn)場、吊裝工具和預(yù)制構(gòu)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(xiàn)場、吊裝工具和預(yù)制構(gòu)件彼此之間的相對關(guān)系，還通過驅(qū)動吊裝工具的各部件進行旋轉(zhuǎn)、行走的動作，實現(xiàn)了對預(yù)制構(gòu)件的自動吊裝，避免了操作工人的高空作業(yè)，并保證了高精度。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型實施例提供的吊裝工具的控制系統(tǒng)的原理圖；
[0024]圖2為本實用新型實施例提供的吊裝工具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中，1:旋轉(zhuǎn)臂，2:桁架小車，3:吊索，4:塔身，5:操作艙。
【具體實施方式】
[0026]下面將結(jié)合示意圖對本實用新型的【具體實施方式】進行更詳細的描述。根據(jù)下列描述和權(quán)利要求書，本實用新型的優(yōu)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(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0027]如圖1所示，本實用新型提供了一種吊裝工具的控制系統(tǒng)，用于控制吊裝工具以實現(xiàn)對預(yù)制構(gòu)件的吊裝，包括:
[0028]三維掃描儀，用于對預(yù)制構(gòu)件、吊裝工具和施工現(xiàn)場進行三維掃描；
[0029]處理模塊，與所述三維掃描儀電連接；
[0030]微控制單元，設(shè)置在所述吊裝工具上，并與所述處理模塊連接；
[0031]電機，根據(jù)所述微控制單元的輸出指令控制吊裝工具移動；
[0032]其中，所述三維掃描儀輸出的掃描數(shù)據(jù)經(jīng)處理模塊處理后送至微控制單元，所述微控制單元進而產(chǎn)生輸出指令并送至電機處。
[0033]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(shù)，三維激光掃描技術(shù)又被稱為實景復(fù)制技術(shù)，是測繪領(lǐng)域繼GPS技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。它不同于傳統(tǒng)的單點測量方法，具有高效率、高精度的獨特優(yōu)勢。采用三維激光掃描技術(shù)的三維激光掃描儀能夠提供掃描物體表面的三維點云數(shù)據(jù)，可以用于獲取高精度高分辨率的數(shù)字模型，通過三維激光掃描儀獲得預(yù)制構(gòu)件、施工現(xiàn)場和吊裝工具的三維精確尺寸，保證了施工安裝的高精度。
[0034]在本實施例中，所述施工現(xiàn)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(zhuǎn)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(shè)置在旋轉(zhuǎn)臂I上，桁架小車2可在旋轉(zhuǎn)臂I上行走，旋轉(zhuǎn)臂I通過轉(zhuǎn)臺(未圖示)與塔身4連接，并可繞塔身4旋轉(zhuǎn)，所述吊索3設(shè)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(shè)在預(yù)制構(gòu)件上。
[0035]所述電機的數(shù)量為多個，且優(yōu)選為伺服電機，多個所述電機分別控制所述旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)、桁架小車的行走以及吊索的收放，該吊裝工具的旋轉(zhuǎn)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。
[0036]在本實施例中，所述處理模塊為計算機，所述吊裝工具上設(shè)置有關(guān)鍵點和控制點，所述處理