本發(fā)明涉及框架網(wǎng)殼，特別是涉及一種異形鋼結構框架網(wǎng)殼屋蓋施工裝置及方法。

背景技術：

1、在當今建筑領域，異形鋼結構框架網(wǎng)殼屋蓋的施工具有較高的復雜性和挑戰(zhàn)性。隨著建筑設計的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，對于這類屋蓋的施工要求也日益提高。

2、傳統(tǒng)的異形鋼結構框架網(wǎng)殼屋蓋施工時，需要先定位一個初始連接球，然后在初始連接球上進行焊接鋼構連接桿，然后依次交替焊接，在焊接每一個連接球上和鋼構連接桿時，都需要校準位置，或則會出現(xiàn)積累誤差，使得誤差越來越大，操作靈活性不足，難以適應復雜多變的施工環(huán)境和多樣化的施工需求。

3、為了滿足異形鋼結構框架網(wǎng)殼屋蓋施工對高精度、高效率和高質量的迫切需求，克服現(xiàn)有施工技術和裝置的種種局限，開發(fā)一種具備精準定位、高效施工和穩(wěn)定焊接功能的新型施工裝置及方法顯得尤為重要。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決傳統(tǒng)的異形鋼結構框架網(wǎng)殼屋蓋施工時，誤差大、校準繁瑣的問題，本發(fā)明的目的是提供一種異形鋼結構框架網(wǎng)殼屋蓋施工裝置及方法。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種異形鋼結構框架網(wǎng)殼屋蓋施工裝置，包括有安裝盤，安裝盤的底部安裝有環(huán)狀導軌，安裝盤中心處的底部固定連接有固定軸，固定軸靠近底部的外壁轉動套接有套筒，套筒的底部安裝有紅外定位組件，環(huán)狀導軌的外壁滑動套接有與套筒外壁為固定連接的橫梁，橫梁上安裝有用于驅動其在環(huán)狀導軌活動的驅動機構，橫梁的底部安裝有直線傳動組件，直線傳動組件傳動連接有位姿調節(jié)機構，位姿調節(jié)機構上傳動連接有條形板，條形板底部的中心處安裝有標桿定位驅動機構，用于壓緊及旋轉標桿；條形板靠近兩端的底部安裝有標桿加持機構，用于加持標桿且標桿可進行轉動；條形板的兩端安裝有對稱設置的兩個焊接機構；

3、環(huán)狀導軌的頂部固定連接大環(huán)形齒輪；

4、紅外定位組件包括有設置于套筒正下方的第一紅外距離傳感器和第二紅外傳感器，第一紅外距離傳感器和第二紅外傳感器的檢測方向同步保持在同一豎直面上；

5、焊接機構包括有可圍繞標桿旋轉的第四u型框，第四u型框的內部安裝有可調節(jié)角度的第三氣缸，第三氣缸伸縮端的底部固定安裝有焊槍。

6、優(yōu)選的，安裝盤包括有圓板，圓板的外壁固定連接有環(huán)形陣列設置的若干個支撐板，大環(huán)形齒輪的頂部與若干個支撐板的底部為固定連接。

7、優(yōu)選的，紅外定位組件包括有固定安裝于套筒底部的第一u型框，第一u型框的側壁分別固定安裝有第一電機和第二電機，第一電機與第一紅外距離傳感器的側壁軸接，第二電機與第二紅外傳感器的側壁軸接，第一紅外距離傳感器和第二紅外傳感器均設置于第一u型框的內部。

8、優(yōu)選的，橫梁的頂部開設有導向槽，且導向槽的內壁與環(huán)狀導軌的外壁為滑動連接，驅動機構包括有固定設置于橫梁頂面的第三電機，第三電機的輸出端軸接有第一齒輪，第一齒輪與大環(huán)形齒輪嚙合。

9、優(yōu)選的，直線傳動組件包括有固定設置于橫梁底部的兩個矩形板，矩形板的側壁固定連接有導向桿，矩形板的側壁固定安裝有第四電機，第四電機的輸出端軸接有絲杠，絲杠的外壁螺紋穿接有傳動臺，導向桿滑動穿過傳動臺的側壁。

10、優(yōu)選的，位姿調節(jié)機構包括有固定安裝于傳動臺底部的液壓缸，液壓缸底部的伸縮端固定連接有第五電機，第五電機底部的輸出端軸接有第二u型框，第二u型框的側壁固定安裝有第六電機，第六電機的輸出端軸接有設置于第二u型框內部的連接塊，連接塊的底部與條形板頂面的中部為固定連接。

11、優(yōu)選的，標桿定位驅動機構包括有第一氣缸，第一氣缸底部的伸縮端固定連接有第三u型框，第三u型框的側壁固定安裝有第七電機，第七電機的輸出端軸接所有設置于第三u型框內部的第二齒輪，第一氣缸固定鑲嵌于條形板的底部。

12、優(yōu)選的，標桿加持機構包括有固定設置于條形板上的第二氣缸，第二氣缸的伸縮端豎直向下活動穿過條形板的底部，且伸縮端的底部固定安裝有氣動夾抓；氣動夾抓的兩個夾抓相向側分別開設有弧形槽，氣動夾抓的夾抓上的弧形槽處開設有矩形孔，矩形孔的內壁通過銷軸轉動連接有對稱設置的兩個滾輪。

13、優(yōu)選的，焊接機構包括有缺口環(huán)形導軌，缺口環(huán)形導軌的側壁固定連接有缺口齒環(huán)，缺口齒環(huán)的外壁滑動套結有弧形套，弧形套靠近兩端的外壁固定安裝有對稱設置的兩個第八電機，第八電機的輸出端軸接有與缺口齒環(huán)嚙合的第三齒輪，缺口齒環(huán)與條形板的端部為固定連接，缺口環(huán)形導軌和缺口齒環(huán)的兩端在同一平面上，弧形套的弧長大于缺口環(huán)形導軌缺口處的弧長，第四u型框的側壁固定安裝有第九電機，第九電機的輸出端與第三氣缸的側壁軸接。

14、一種異形鋼結構框架網(wǎng)殼屋蓋施工方法，包括有以下步驟：

15、步驟一，將安裝盤的頂部固定安裝，裝有標桿的貨架置于環(huán)狀導軌的外周，同時裝有框架網(wǎng)殼的鋼構連接桿也置于環(huán)狀導軌的外周，標桿的外壁開設有齒牙，直線傳動組件將位姿調節(jié)機構送至標桿貨架處，位姿調節(jié)機構調整條形板的姿態(tài)，標桿加持機構對標桿進行加持；

16、步驟二，第二紅外傳感器調整起角度向地面傾斜發(fā)射紅外激光，且激光點照射標桿預定位；

17、設定標桿預定位的地面坐標集（x，y），第二紅外傳感器監(jiān)測預定位與之的距離位l1，第二紅外傳感器發(fā)射的紅外激光與地面的夾角位θ1，第二紅外傳感器在水平面上的轉動角度為θ2；

18、則標桿位置的地面坐標集f（x，y）=f[cosθ2（l1cosθ1）,sinθ2（l1cosθ1）]；

19、步驟三，將第一紅外距離傳感器調整至傾斜角度θ3；

20、標桿頂部的坐標集與標桿位置的地面坐標集f（x，y）相同，則f（x，y）=f[tanθ3（h-h），sinθ2tanθ3（h-h）]，h為標桿頂部的預定高度，h為第一紅外距離傳感器的高度；

21、位姿調節(jié)機構將標桿調整至豎直狀態(tài)，將標桿插入紅外激光點處，同時標桿定位驅動機構壓緊及旋轉標桿使之豎直插入地面，當?shù)诙t外傳感器的激光點位于標桿頂部的中心處時，停止插設；

22、步驟四，將所有標桿插入地面后，在標桿處安裝用于支撐網(wǎng)殼屋蓋的支撐架，支撐架的頂部與標桿的頂部平齊，安裝完成后，將網(wǎng)殼屋蓋的連接球固定安裝于支撐架的頂部；

23、步驟五，通過直線傳動組件將位姿調節(jié)機構送至鋼構連接桿貨架處，位姿調節(jié)機構調整條形板的姿態(tài)，標桿加持機構對鋼構連接桿進行加持，且將鋼構連接桿送至連接球處，位姿調節(jié)機構調整鋼構連接桿的姿態(tài)，將其兩端與兩個連接球貼合；

24、步驟六，調節(jié)焊槍的角度，焊槍槍口靠近鋼構連接桿與連接球的連接處，焊槍環(huán)繞對連接處進行焊接。

25、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實現(xiàn)的有益效果：

26、1、本發(fā)明，可以通過先定位所有連接球的位置，然后再進行鋼構連接桿的不間斷焊接，大大提高了施工效率。

27、2、本發(fā)明，通過第一紅外距離傳感器和第一紅外距離傳感器的角度調節(jié)的配合，使得可以滿足不同連接球高度的定位，定位高效且精度高，從而為后續(xù)屋蓋施工提供精確的支撐基礎。

28、3、本發(fā)明，通過兩個焊槍同步環(huán)繞對連接處進行焊接，使得焊接效率高，且也避免了不同步的焊接誤差。

29、4、本發(fā)明，通過各個部件的可調節(jié)性和協(xié)同運作，使得施工裝置能夠適應不同形狀和規(guī)格的異形鋼結構框架網(wǎng)殼屋蓋施工需求。