CN110259153A - 一种自动加减升降柱式结构及自动升降方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动加减升降柱式结构，包括升降柱、悬臂吊、加减升降柱操作平台、加减升降柱机器人、控制***组成，升降柱可拆卸地垂直连接外套架，加减升降柱操作平台垂直安装在外套架上，加减升降柱机器人安装于加减升降柱操作平台上，加减升降柱机器人沿加减升降柱操作平台上的轨道行进，加减升降柱机器人上设置有升降托臂，加减升降柱机器人上设置机器人防撞装置，加减升降柱操作平台在远离外套架的末端位置设置机器人限位装置，悬臂吊包含第一钢丝绳、提升卷扬，控制***与提升卷扬、加减升降柱机器人通信连接，用于控制提升卷扬、加减升降柱机器人。本发明具有快速安装及拆卸的特点、降低人工使用率、提高了施工安全性等特点。

Description

一种自动加减升降柱式结构及自动升降方法

技术领域

本发明涉及建筑施工设备技术领域，尤其是涉及一种自动加减升降柱式结构。

背景技术

工业化智能建造新技术“空中造楼机”是我国自主研发的设备平台及配套建造技术。空中造楼机及建造技术是以机械作业、智能控制方式，实现高层住宅现浇钢筋混凝土的工业化智能建造。它的一个明显特点是将全部的工艺过程，集中、逐层地在空中完成。因此，也称作“空中造楼机”。

空中造楼机设备平台每次抬升与下降，都需要增加或减少一节标准柱。空中造楼机加减标准柱有两种方式。第一种方式是下举升方式，在标准柱最底部增加或减少一节标准柱，以完成设备平台的升和降，用于第一版商用的空中造楼机；第二种方式是上举升方式，在标准柱的最顶端增加或减少一节标准柱，完成设备平台的升和降，用于新版多功能空中造楼机。在标准柱最顶端实现自动加减标准柱，提升或降低平台时不需要考虑已安装标准柱的自重，减少提升平台多需要的力；同时，受平台自重影响，标准柱会承受一定的弯矩和偏载，标准柱累积的高度越大，受到的弯矩和偏载越大，在最下端增加和减少标准柱要克服这些弯矩和载荷，而在最顶端增加和减少标准柱，可以有效解决这个问题。但现有技术中，在最顶端增加和减少标准柱，存在自动化程度低，需要人工干预，加标准柱时需要人工去定位，非常的麻烦，从而给施工人员的工作带来不便，也存在安全隐患。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开一种自动加减升降柱式结构，能自动加减升降柱，提高施工速度、施工安全、效率高。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动加减升降柱式结构，包括升降柱、悬臂吊、加减升降柱操作平台、加减升降柱机器人、控制***组成，所述升降柱为多个立方框架通过螺栓连接而成，所述升降柱通过固定式附墙装置固定于墙体，所述升降柱的底部固定于地基，所述升降柱可拆卸地垂直连接外套架，所述加减升降柱操作平台垂直安装在所述外套架上，所述加减升降柱机器人安装于加减升降柱操作平台上，所述加减升降柱机器人沿所述加减升降柱操作平台上的轨道行进，所述加减升降柱机器人上设置有升降托臂，所述升降托臂上设置卡槽，用于临时与需要加减的所述升降柱的支耳可拆卸连接，所述加减升降柱机器人上设置机器人防撞装置，所述加减升降柱操作平台在远离外套架的末端位置设置机器人限位装置所述悬臂吊包含第一钢丝绳、提升卷扬，所述控制***与所述提升卷扬、所述加减升降柱机器人通信连接，用于控制所述提升卷扬、所述加减升降柱机器人。

优选地，所述加减升降柱操作平台上设置平行导轨，所述加减升降柱机器人底部平行设置轮子。

优选地，所述加减升降柱操作平台上设置限位块，用于使升降柱在固定区域移动。

优选地，所述加减升降柱机器人靠近所述外套架一侧为平行于外套架的升降导轨，所述升降托臂沿所述升降导轨上下移动。

优选地，还包括升降柱防撞装置。

优选地，所述升降柱防撞装置由吊笼、防偏钢丝绳、反卷扬组成。

优选地，所述第一钢丝绳一端绕在所述提升卷扬上，所述第一钢丝绳另一端与所述吊笼相连，所述防偏钢丝绳一端与所述吊笼下端相连，所述防偏钢丝绳另一端绕在所述反卷扬上。

另一技术方案中，所述升降柱防撞装置由安装在需要加减的所述升降柱侧面的导向轮、导向钢丝绳、反卷扬组成。

优选地，所述第一钢丝绳一端绕在所述提升卷扬上，所述第一钢丝绳另一端与需要加减的所述升降柱的顶端相连，所述导向钢丝绳一端与所述悬臂吊顶端相连，所述导向钢丝绳另一端绕在所述反卷扬上，所述导向钢丝绳穿过所述导向轮和需要加减的所述升降柱的空间，所述导向轮沿着所述导向钢丝绳上下移动。

本发明还提供一种根据上述任一项技术方案的自动增加升降柱的方法，包含以下步骤：

S1、所述悬臂吊吊起一节需要增加的所述升降柱，并将所述升降柱精确地放置在所述加减升降柱操作平台上；

S2、拆除需要增加升降柱位置的上部所述升降柱与下部所述升降柱之间的螺栓；

S3、液压装置将上部所述升降柱与下部所述升降柱分离到之间距离高于一节需要增加的所述升降柱的高度；

S4、所述加减升降柱机器人在控制程序的驱动下沿所述平行导轨前进，靠近需要增加的所述升降柱直至所述机器人防撞装置与需要增加的所述升降柱接触时停止前进；

S5、所述加减升降柱机器人上的所述升降托臂开始抬升，托住需要增加的所述升降柱的支耳位置将需要增加的所述升降柱抬高至一定高度；

S6、所述加减升降柱机器人向所述外套架移动，将需要增加的所述升降柱送至外套架内，与下部所述升降柱对准后，所述升降托臂开始下降将需要增加的升降柱放下；

S7、液压装置将上部所述升降柱与需要增加的所述升降柱叠在一起；

S8、拧紧上部所述升降柱、需要增加升降柱、下部所述升降柱两两之间的螺栓；

S9、所述加减升降柱机器人后退至加减升降柱操作平台上，直到机器人限位装置处。

本发明还提供一种根据上述任一项技术方案的自动升降柱的方法，包含以下步骤：

Q1、拆除需要减少的升降柱位置的上部所述升降柱与下部所述升降柱两两之间的螺栓；

Q2、液压装置将上部所述升降柱与需要减少的升降柱分离；

Q3、所述加减升降柱机器人在控制程序的驱动下沿所述平行导轨前进，靠近需要减少的所述升降柱直至所述机器人防撞装置与需要减少的所述升降柱接触时停止前进；

Q4、所述加减升降柱机器人上的所述升降托臂开始抬升，托住需要减少的所述升降柱的支耳位置将需要减少的所述升降柱抬高至一定高度；

Q5、所述加减升降柱机器人向远离所述外套架的方向移动，将需要减少的所述升降柱送至所述加减升降柱操作平台上；

Q6、所述加减升降柱机器人上的所述升降托臂下降，需要减少的所述升降柱落在所述加减升降柱操作平台上，然后所述加减升降柱机器人向远离所述外套架的方向移动，直到机器人限位装置处；

Q7、液压装置将上部所述升降柱与下部的所述升降柱叠在一起；

Q8、拧紧上部所述升降柱与下部所述升降柱之间的螺栓；

Q9、所述悬臂吊将需要减少的所述升降柱调离所述加减升降柱操作平台。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明的控制***控制悬臂吊的吊装、以及加减升降柱机器人运送升降柱，施工人员只需拧螺栓，即可轻松实现升降柱的加减；机器人防撞装置和机器人限位装置限定加减升降柱机器人的运动起点和终点，防止加减升降柱机器人机器人脱离加减升降柱操作平台，或者过度撞击升降柱；升降柱防撞装置防止需要加减的升降柱摆动而导致与平台发生碰撞，随着楼层的上升，可以轻松给升降柱进行增加升降柱，为外套架提供支撑，继而提高建筑平台的整体提升；施工完后，可以轻松给升降柱减少升降柱，直到全部拆除；本发明具有快速安装及拆卸的特点，本发明最大限度提升作业效率，大幅度降低人工使用率及人工成本，缩短了工期，具有适用范围广，提高了施工安全性，具备精准、高效等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为A局部放大图；

图3为一实施例的升降柱防撞装置的结构示意图；

图4为另一实施例的升降柱防撞装置的结构示意图；

图5为图4中需要加减的升降柱与导向钢丝绳之间的连接关系示意图；

图6为本发明自动增加升降柱的方法中步骤S1的示意图（1-2图）；

图7为本发明自动增加升降柱的方法中步骤S3的示意图；（3图）；

图8为本发明自动增加升降柱的方法中步骤S5的示意图；（4图）；

图9为本发明自动增加升降柱的方法中步骤S6的示意图；（5-6图）；

图10为本发明自动增加升降柱的方法中步骤S7的示意图；（7图）；

图11为本发明自动增加升降柱的方法中步骤S9的示意图；（8图）；

附图标记：1-升降柱、2-悬臂吊、3-加减升降柱操作平台、4-加减升降柱机器人、5-外套架、6-升降托臂、7-卡槽、8-机器人防撞装置、9-机器人限位装置、10-第一钢丝绳、11-提升卷扬、12-轮子、13-升降导轨、14-升降柱防撞装置、142-吊笼、143-防偏钢丝绳、141-反卷扬、144-导向轮、145-导向钢丝绳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图 1-5，一种自动加减升降柱式结构，包括升降柱1、悬臂吊2、加减升降柱操作平台3、加减升降柱机器人4、控制***组成，所述升降柱1为多个立方框架通过螺栓连接而成，所述升降柱1通过固定式附墙装置固定于墙体，所述升降柱1的底部固定于地基，所述升降柱1可拆卸地垂直连接外套架5，所述加减升降柱操作平台3垂直安装在所述外套架5上，所述加减升降柱机器人4安装于加减升降柱操作平台3上，所述加减升降柱机器人4沿所述加减升降柱操作平台3上的轨道行进，所述加减升降柱机器人4上设置有升降托臂6，所述升降托臂6上设置卡槽7，用于临时与需要加减的所述升降柱1的支耳可拆卸连接，所述加减升降柱机器人4上设置机器人防撞装置8，所述加减升降柱操作平台3在远离外套架5的末端位置设置机器人限位装置9所述悬臂吊2包含第一钢丝绳10、提升卷扬11，所述控制***与所述提升卷扬11、所述加减升降柱机器人4通信连接，用于控制所述提升卷扬11、所述加减升降柱机器人4。

进一步，所述加减升降柱操作平台3上设置平行导轨，所述加减升降柱机器人4底部平行设置轮子12。通过上述技术方案，加减升降柱机器人4能够沿着平行导轨进行移动。

进一步，所述加减升降柱操作平台3上设置限位块（图中未画出），用于使升降柱1在固定区域移动。通过上述技术方案，升降柱1不会发生偏移，加减升降柱机器人4移动需要加减的升降柱1到已安装的升降柱1上，也不会发生偏移，使得安装过程快速。

进一步，所述加减升降柱机器人4靠近所述外套架5一侧为平行于外套架5的升降导轨13，所述升降托臂6沿所述升降导轨13上下移动。

进一步，本实施例中，请参照图3，还包括升降柱防撞装置14。升降柱防撞装置14使得需要加减的升降柱1沿着竖直状态上升和下降，不会因为风的影响而撞到建筑平台上，避免安全隐患。

进一步，所述升降柱防撞装置14由吊笼142、防偏钢丝绳143、反卷扬141组成。

进一步，所述第一钢丝绳10一端绕在所述提升卷扬11上，所述第一钢丝绳10另一端与所述吊笼142相连，所述防偏钢丝绳143一端与所述吊笼142下端相连，所述防偏钢丝绳143另一端绕在所述反卷扬141上。

升降柱防撞装置14操作流程：

1、需要加减的升降柱1放置于吊笼142中；

2、反卷扬141始终保持预紧状态；

3、提升吊笼142时提升卷扬11主动收绳，反卷扬141被动放绳，防止吊笼142摆动；

5、下放吊笼142时提升卷扬11主放收绳，反卷扬141被动收绳，防止吊笼142摆动。

另一实施例中，请参照图4-5，所述升降柱防撞装置14由安装在需要加减的所述升降柱1侧面的导向轮144、导向钢丝绳145、反卷扬141组成。

进一步，所述第一钢丝绳10一端绕在所述提升卷扬11上，所述第一钢丝绳10另一端与需要加减的所述升降柱1的顶端相连，所述导向钢丝绳145一端与所述悬臂吊2顶端相连，所述导向钢丝绳145另一端绕在所述反卷扬141上，所述导向钢丝绳145穿过所述导向轮144和需要加减的所述升降柱1的空间，所述导向轮144沿着所述导向钢丝绳145上下移动。

升降柱防撞装置14操作流程：

1、导向钢丝绳145在反卷扬141的作用下始终保持预紧状态；；

2、需要加减的升降柱1上安装可拆卸的导向轮144，导向轮144与导向钢丝绳145之间可快速拆卸，导向钢丝绳145穿过导向轮144和需要加减的升降柱1的空间；

3、提升、下放需要加减的升降柱1时，导向钢丝绳145、导向轮144可防止需要加减的升降柱1受风摆动。

请参照图6-11，本发明还提供一种根据上述任一项技术方案的自动增加升降柱的方法，包含以下步骤：

S1、所述悬臂吊2吊起一节需要增加的所述升降柱1，并将所述升降柱1精确地放置在所述加减升降柱操作平台3上；

S2、拆除需要增加升降柱1位置的上部所述升降柱1与下部所述升降柱1之间的螺栓；

S3、液压装置将上部所述升降柱1与下部所述升降柱1分离到之间距离高于一节需要增加的所述升降柱1的高度；

S4、所述加减升降柱机器人4在控制程序的驱动下沿所述平行导轨前进，靠近需要增加的所述升降柱1直至所述防撞装置与需要增加的所述升降柱1接触时停止前进；

S5、所述加减升降柱机器人4上的所述升降托臂6开始抬升，托住需要增加的所述升降柱1的支耳位置将需要增加的所述升降柱1抬高至一定高度；

S6、所述加减升降柱机器人4向所述外套架5移动，将需要增加的所述升降柱1送至外套架5内，与下部所述升降柱1对准后，所述升降托臂6开始下降将需要增加的升降柱1放下；

S7、液压装置将上部所述升降柱1与需要增加的所述升降柱1叠在一起；

S8、拧紧上部所述升降柱1、需要增加升降柱1、下部所述升降柱1两两之间的螺栓；

S9、所述加减升降柱机器人4后退至加减升降柱操作平台3上，直到机器人限位装置9处。

本发明还提供一种根据上述任一项技术方案的自动升降柱的方法，包含以下步骤：

Q1、拆除需要减少的升降柱1位置的上部所述升降柱1与下部所述升降柱1两两之间的螺栓；

Q2、液压装置将上部所述升降柱1与需要减少的升降柱1分离；

Q3、所述加减升降柱机器人4在控制程序的驱动下沿所述平行导轨前进，靠近需要减少的所述升降柱1直至所述防撞装置与需要减少的所述升降柱1接触时停止前进；

Q4、所述加减升降柱机器人4上的所述升降托臂6开始抬升，托住需要减少的所述升降柱1的支耳位置将需要减少的所述升降柱1抬高至一定高度；

Q5、所述加减升降柱机器人4向远离所述外套架5的方向移动，将需要减少的所述升降柱1送至所述加减升降柱操作平台3上；

Q6、所述加减升降柱机器人4上的所述升降托臂6下降，需要减少的所述升降柱1落在所述加减升降柱操作平台3上，然后所述加减升降柱机器人4向远离所述外套架5的方向移动，直到机器人限位装置9处；

Q7、液压装置将上部所述升降柱1与下部的所述升降柱1叠在一起；

Q8、拧紧上部所述升降柱1与下部所述升降柱1之间的螺栓；

Q9、所述悬臂吊2将需要减少的所述升降柱1调离所述加减升降柱操作平台3。

本实施例中的液压装置在电气控制下具有将外套架5竖直上升和下降的功能。本发明的液压装置采用市售的液压装置。

本实施例中的液压装置的上升与下降都是平稳运动，即使发生断管现象，液压***没有安全自锁的情况下，同样慢速下降，仅仅浪费液压油而已，不会造成大的伤害事故。所以本装置是一种十分安全、发生故障的概率低、维修保养费用低的升降工具。

通过上述技术方案，控制***控制悬臂吊2的吊装、以及加减升降柱机器人4运送升降柱1，施工人员只需拧螺栓，即可轻松实现升降柱1的加减；机器人防撞装置8和机器人限位装置9限定加减升降柱机器人4的运动起点和终点，防止加减升降柱机器人4脱离加减升降柱操作平台3，或者过度撞击升降柱1；升降柱防撞装置14防止需要加减的升降柱1摆动而导致与平台发生碰撞，随着楼层的上升，可以轻松给升降柱1进行增加升降柱1，为外套架5提供支撑，继而提高建筑平台的整体提升；施工完后，可以轻松给升降柱1减少升降柱1，直到全部拆除；本发明具有快速安装及拆卸的特点，本发明最大限度提升作业效率，大幅度降低人工使用率及人工成本，缩短了工期，具有适用范围广，提高了施工安全性，具备精准、高效等特点。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种自动加减升降柱式结构，包括升降柱、悬臂吊、加减升降柱操作平台、加减升降柱机器人、控制***组成，其特征在于，所述升降柱为多个立方框架通过螺栓连接而成，所述升降柱通过固定式附墙装置固定于墙体，所述升降柱的底部固定于地基，所述升降柱可拆卸地垂直连接外套架，所述加减升降柱操作平台垂直安装在所述外套架上，所述加减升降柱机器人安装于加减升降柱操作平台上，所述加减升降柱机器人沿所述加减升降柱操作平台上的轨道行进，所述加减升降柱机器人上设置有升降托臂，所述升降托臂上设置卡槽，用于临时与需要加减的所述升降柱的支耳可拆卸连接，所述加减升降柱机器人上设置机器人防撞装置，所述加减升降柱操作平台在远离外套架的末端位置设置机器人限位装置，所述悬臂吊包含第一钢丝绳、提升卷扬，所述控制***与所述提升卷扬、所述加减升降柱机器人通信连接，用于控制所述提升卷扬、所述加减升降柱机器人。

2.根据权利要求1所述的自动加减升降柱式结构，其特征在于，所述加减升降柱操作平台上设置平行导轨，所述加减升降柱机器人底部平行设置轮子。

3.根据权利要求1所述的自动加减升降柱式结构，其特征在于，所述加减升降柱操作平台上设置限位块，用于使升降柱在固定区域移动。

4.根据权利要求1所述的自动加减升降柱式结构，其特征在于，所述加减升降柱机器人靠近所述外套架一侧为平行于外套架的升降导轨，所述升降托臂沿所述升降导轨上下移动。

5.根据权利要求1所述的自动加减升降柱式结构，其特征在于，还包括升降柱防撞装置。

6.根据权利要求5所述的自动加减升降柱式结构，其特征在于，所述升降柱防撞装置由吊笼、防偏钢丝绳、反卷扬组成。

7.根据权利要求6所述的自动加减升降柱式结构，其特征在于，所述第一钢丝绳一端绕在所述提升卷扬上，所述第一钢丝绳另一端与所述吊笼相连，所述防偏钢丝绳一端与所述吊笼下端相连，所述防偏钢丝绳另一端绕在所述反卷扬上。

8.根据权利要求5所述的自动加减升降柱式结构，其特征在于，所述升降柱防撞装置由安装在需要加减的所述升降柱侧面的导向轮、导向钢丝绳、反卷扬组成。

9.根据权利要求8所述的自动加减升降柱式结构，其特征在于，所述第一钢丝绳一端绕在所述提升卷扬上，所述第一钢丝绳另一端与需要加减的所述升降柱的顶端相连，所述导向钢丝绳一端与所述悬臂吊顶端相连，所述导向钢丝绳另一端绕在所述反卷扬上，所述导向钢丝绳穿过所述导向轮和需要加减的所述升降柱的空间，所述导向轮沿着所述导向钢丝绳上下移动。

10.一种根据权利要求5-9任一项所述自动加减升降柱式结构的自动增加升降柱的方法，其特征在于，包含以下步骤：

Q1、所述悬臂吊吊起一节需要增加的所述升降柱，并将所述升降柱精确地放置在所述加减升降柱操作平台上；

Q2、拆除需要增加升降柱位置的上部所述升降柱与下部所述升降柱之间的螺栓；

Q3、液压装置将上部所述升降柱与下部所述升降柱分离到之间距离高于一节需要增加的所述升降柱的高度；

Q4、所述加减升降柱机器人在控制程序的驱动下沿所述平行导轨前进，靠近需要增加的所述升降柱直至所述机器人防撞装置与需要增加的所述升降柱接触时停止前进；

Q5、所述加减升降柱机器人上的所述升降托臂开始抬升，托住需要增加的所述升降柱的支耳位置将需要增加的所述升降柱抬高至一定高度；

Q6、所述加减升降柱机器人向所述外套架移动，将需要增加的所述升降柱送至外套架内，与下部所述升降柱对准后，所述升降托臂开始下降将需要增加的升降柱放下；

Q7、液压装置将上部所述升降柱与需要增加的所述升降柱叠在一起；

Q8、拧紧上部所述升降柱、需要增加升降柱、下部所述升降柱两两之间的螺栓；

Q9、所述加减升降柱机器人后退至加减升降柱操作平台上，直到机器人限位装置处。