CN113947967B - 装配式建筑构件安装实训*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式建筑构件安装实训***，其特征在于：包括多个构件(1)、固定在实训场地上的多个基准点(2)和终端；构件(1)内设有具有无线发送功能的模块(3)，构件(1)上设有激光传感器(4)，构件(1)内设有倾角传感器(5)，激光传感器(4)和倾角传感器(5)均与模块(3)连接；所述终端包括计算装置(6)和显示器(7)；所述激光传感器(4)至少有两个，且位于构件(1)的同一侧壁上。本发明具有能降低实地测量阶段的消耗时长的优点，并且维修频率低、测量结果准确。

Description

装配式建筑构件安装实训***

技术领域

本发明属于建筑构件安装实训领域，尤其涉及一种装配式建筑构件安装实训***。

背景技术

装配式的构件，按形状划分，包括方板形和长条形，按功能划分，包括柱、墙板、楼板、梁等，在建筑中存在广泛的运用，由于构件重量大，通常以吊装的形式完成安装，但吊装作业对于操作工的技能要求很高，操作工的技能水平直接关系到构件的吊装精度，对于建筑的质量产生影响。为保证构件的吊装精度，操作工在上岗之前一般会进行多次的实训，即在实训场地，进行多次模拟的吊装安装作业，达到一定的技能水平后，方可上岗作业。

在实训场地，在每次实训完成后，都要由考核老师进行实地测量，测出安装的每个构件的精准度，包括水平度、垂直度和位置度，以便验证吊装结果是否符合规范要求，并进行打分，作为学员成绩，然后进行讲评，问题汇总，分析问题产生的原因，以便帮助学员更好的总结经验，提升学习效果。

由于构件数量较多，每个构件又要测量多个参数，而且有些构件吊装在较高处，难以测量，导致实地测量阶段消耗的时间非常长。由于构件种类多、体积大、成本也比较高，起吊设备也很贵，实训场地上不可能配备很多套构件，往往是在多个学员共用一套构件进行实训，前一个学员完成实训、实地测量、打分、讲评后，要将构件还原成单独部分，再由下一个学员再次进行实训、实地测量、打分、讲评，不断循环，直至所有学员完成实训。由于实地测量阶段消耗的时间非常长，为了保证所有学员都能够参加到实训，老师必然会压缩讲评时间，导致实训问题分析不到位等现场产生，影响了学员的学习效果。

因此，需要一种新的实训***，降低实地测量阶段的消耗时长，给老师留出充足的讲评时间，以更好的提升学员的学习效果。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种装配式建筑构件安装实训***。本发明具有能降低实地测量阶段的消耗时长的优点，并且维修频率低、测量结果准确。

本发明的技术方案：装配式建筑构件安装实训***，包括多个构件、固定在实训场地上的多个基准点和终端；构件内设有具有无线发送功能的模块，构件上设有激光传感器，构件内设有倾角传感器，激光传感器和倾角传感器均与模块连接；所述终端包括计算装置和显示器。

前述的装配式建筑构件安装实训***中，所述激光传感器至少有两个，且位于构件的同一侧壁上。

前述的装配式建筑构件安装实训***中，所述基准点是反射片，所述反射片的位置录入计算装置中。

前述的装配式建筑构件安装实训***中，所述计算装置为与显示器连接的计算机，所述计算机上设有具有无线接收功能的接收器。

前述的装配式建筑构件安装实训***中，所述计算装置为云平台，所述显示器具有无线收发功能的工业触摸屏。

前述的装配式建筑构件安装实训***中，所述构件上设有第一凹槽，第一凹槽与激光传感器位于构件的同一侧壁上，第一凹槽内设有模块和倾角传感器，第一凹槽的槽口处设有第一盖板，第一盖板通过第一螺钉连接构件。

前述的装配式建筑构件安装实训***中，所述第一凹槽内设有方形的安装板，所述模块和倾角传感器固定在安装板的前侧面上，安装板的四角处均设有与第一凹槽侧壁连接第一拉簧，安装板的后侧面上设有与第一凹槽底面连接的第二拉簧。

前述的装配式建筑构件安装实训***中，所述构件上设有第二凹槽，第二凹槽内设有激光传感器，激光传感器通过万向组件连接构件，第二凹槽的槽口处设有第二盖板，第二盖板上设有透光孔，第二盖板通过第二螺钉连接构件。

前述的装配式建筑构件安装实训***中，所述万向组件包括底板，底板通过第三螺钉与第二凹槽的底面固定，底板通过连杆连接调节板，连杆的端部设有与调节板球铰接的第一球体，调节板上设有激光传感器，调节板上设有两根平行的螺杆，螺杆与底板螺接，螺杆上设有与调节板球铰接的第二球体，螺杆的端部设有转动块。

前述的装配式建筑构件安装实训***中，所述螺杆上设有挡板，挡板位于调节板和第二凹槽的底面之间，所述螺杆上套有压簧，压簧位于挡板与第二凹槽的底面之间。

与现有技术相比，本发明通过在构件上设置激光传感器、在实训场地上预置多个基准点，使激光光感器与基准点之间相互作用产生信号，对实训后安装的各个构件的位置度进行自动检测，通过在构件内设置倾角传感器对实训后安装的各个构件的水平度或位置度进行自动检测，并将检测结果反馈到显示器上，便于老师及时的知道实地测量结果，极大的降低了实地测量阶段的消耗时长，给老师留出了比较充足的实训问题分析时间和讲评时间，提高学员的学习效果。

受学员的技能水平影响，在吊装过程中构件时常会发生剧烈碰撞，倾角传感器和模块为易故障元器件，在剧烈碰撞作用下容易损毁，为此，本发明将倾角传感器和模块固定在安装板上，利用四根第一拉簧使安装板处于悬空状态，使倾角传感器和模块在构件受到剧烈碰撞的时候得以缓冲，降低了倾角传感器和模块的故障率，即降低了本发明的维修频率。由于四根第一拉簧基本处于同一平面，构件受到剧烈碰撞的时候，安装板在第一拉簧的弹性作用会长时间的来回摆动，对倾角传感器的检测造成影响，需要静置构件相当长的一段时间才能使安装板停止摆动，才能使倾角传感器检测数据准确，会导致实地测量阶段耗时较长，为此，本发明在安装板上设置了第二拉簧，通过第二拉簧实现安装板的摆动，消耗安装板的摆动能量，极大的缩短了安装板的摆动时间，也就进一步的缩短了实地测量阶段的耗时。

由于构件内部的激光传感器要与基准点的位置对应，激光传感器的照射方向必须要经过基准点，才能对构件的位置度进行精确检测，所以要求激光传感器要有角度调节功能，本发明通过在万向组件实现激光传感器的万向角度调节。市面上也有万向组件可以实现激光传感器的万向角度调节，但在实验阶段发现，现有的万向组件自锁力差，当构件受到剧烈碰撞的时候，激光传感器的角度非常改变，从而导致测量结果出现比较大的误差。为此，本发明重新设计万向组件的结构，先用调节板固定激光传感器，再将调节板与连杆实现球铰接，连杆与构件固定，由此确定出调节板的万向旋转中心，而后利用两根均与调节板球铰接的螺杆对调节板两个方向上的倾斜角度进行调节，通过两个方向上的倾斜角度的组合，实现调节板的万向角度调节，调节完成后，调节板的倾斜角度固定，即激光传感器的照射方向确定，但在撞击作用下，螺杆还是存在一定的几率松动，导致激光传感器的照射方向改变，需要对螺杆进行锁定。最好的锁定方式是在螺杆上设置螺母，当调节板进行倾斜角度调节时，螺母松开，当调节板倾斜角度调定后，螺母锁紧，压住底板，但由于操作空间不足，很难有工具伸入到第二凹腔中锁紧螺母。为此，本发明通过在螺杆上套设压簧，利用压簧螺杆松动，能有效的避免调节板在构件受到碰撞时倾斜角度改变，即确保激光传感器的照射方向不受构件的碰撞作用而改变，确保实地测量结果准确。

因此，本发明具有能降低实地测量阶段的消耗时长的优点，并且维修频率低、测量结果准确。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是方板形构件的正视图。

图3是长条形构件的正视图。

图4是图2在A-A处的剖视图。

图5是图2在B-B处的剖视图。

图6是图5的调节板的右视图。

图7是柱和梁组合吊装实训示意图。

图8是墙板和楼板组合吊装的实训示意图。

附图中的标记为：1-构件，2-基准点，3-模块，4-激光传感器，5-倾角传感器，6-计算装置，7-显示器，9-第一盖板，10-第一凹槽，11-第一螺钉，12-安装板，13-第一拉簧，14-第二拉簧，15-第二凹槽，16-第二盖板，17-透光孔，18-第二螺钉，19-底板，20-第三螺钉，21-连杆，22-调节板，23-第一球体，24-螺杆，25-第二球体，26-转动块，27-挡板，28-压簧，29-梁，30-柱，31-墙板，32-楼板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例1。装配式建筑构件1安装实训***，如图1所示，包括多个构件1、固定在实训场地上的多个基准点2和终端；构件1内设有具有无线发送功能的模块3，模块3上集成有蓄电池，利用wifi板卡实现无线发送功能，构件1上设有激光传感器4，构件1内设有倾角传感器5，激光传感器4和倾角传感器5均与模块3连接；所述终端包括计算装置6和显示器7。

当构件1为长条时，如柱30、梁29时，构件1上的激光传感器4有两个，且位于构件1的同一侧壁上，两个激光传感器4分别位于构件1的两端；当构件1为方板形，如墙板31、楼板32时，构件1上的激光传感器4有四个，且位于构件1的同一侧壁上，四个激光传感器4分别靠近构件1的四角。

所述基准点2是反射片，反射片可直接与地面固定，可以通过支架架高，所述反射片的位置录入计算装置6中。

所述计算装置6为与显示器7连接的计算机，所述计算机上设有具有无线接收功能的接收器。

如图2和图3所示，所述构件1上设有第一凹槽10，第一凹槽10与激光传感器4位于构件1的同一侧壁上，第一凹槽10内设有模块3和倾角传感器5，第一凹槽10的槽口处设有第一盖板9，第一盖板9通过第一螺钉11连接构件1。

如图4所示，所述第一凹槽10内设有方形的安装板12，所述模块3和倾角传感器5固定在安装板12的前侧面上，安装板12的四角处均设有与第一凹槽10侧壁连接第一拉簧13，安装板12的后侧面上设有与第一凹槽10底面连接的第二拉簧14。

如图5所示，所述构件1上设有第二凹槽15，第二凹槽15内设有激光传感器4，激光传感器4通过万向组件连接构件1，第二凹槽15的槽口处设有第二盖板16，第二盖板16上设有透光孔17，第二盖板16通过第二螺钉18连接构件1。对于长条形构件1而言，第二凹槽15有两个，分别位于构件1的两端；对于方板形的构件1而言，第二凹槽15有四个分别位于构件1的四角处。

所述万向组件包括底板19，底板19通过第三螺钉20与第二凹槽15的底面固定，底板19通过连杆21连接调节板22，连杆21的端部设有与调节板22球铰接的第一球体23，调节板22上设有激光传感器4，所述激光传感器4与调节板22螺接后以螺母锁紧，调节板22上设有两根平行的螺杆24，螺杆24的两端分别位于调节板22的两侧，螺杆24与底板19螺接，螺杆24上设有与调节板22球铰接的第二球体25，螺杆24的端部设有转动块26。第一球体23和两个第二球体25分别位于一个三角形的三个顶点上。

所述螺杆24上设有挡板27，挡板27位于调节板22和第二凹槽15的底面之间，所述螺杆24上套有压簧28，压簧28位于挡板27与第二凹槽15的底面之间。

实施例2，与实施例1不同的是，所述计算装置6为云平台，所述显示器7具有无线收发功能的工业触摸屏。

本发明的应用：与实际的吊装作业相结合，实训场地一般划分为两部分：

第一部分如图7所示，一套构件1包括一个梁29和两个柱30，用于模拟实际建筑中梁29、柱30的吊装，学员需要先吊起两个柱30，再将梁29吊装架设到两个柱30上。要求两根柱30的位置度精准，与地面垂直；要求梁29的位置度精准且与地面水平。在第一部分的实训场地的地面上，根据理想状态下的安装结果，相应的先预设基准点2，所有基准点2位于安装结果的同侧，其中两个基准点2直接与地面固定，另外四个基准点2可通过支架架高。第一部分的实训场地上，理想状态下的安装结果中，梁29、柱30上的激光传感器4朝向同侧。

第二部分如图8所示，一套构件1包括两个墙板31和一个楼板32。用于模拟实际建筑中墙板31和楼板32的组合安装，学员需要先吊起两个墙板31，再将楼板32吊装架设到两个墙板31上。要求墙板31的位置度精准，与地面垂直；要求楼板32的位置精准，与地面水平。在第二部分的实训场地的地面上，根据理想状态下的安装结果，相应的先预设基准点2，所有均位于安装结果的内侧，有四个基准点2直接与地面固定，有八个基准点2通过支架架高。第二部分的实训场地上，理想状态下的安装结果中，墙板31、楼板32上的激光传感器4朝向安装结果的内侧。

实施例1的工作原理：先根据实训内容，不断调试，安装出理想状态下的安装结果，然后对每个构件1上的激光传感器4进行角度调节，使其照射方向对准对应的基准点2。通过分别旋转两个螺杆24上的转动块26，可调节调节板22在两个方向上的倾斜角度，两个方向上的倾斜角度决定了激光传感器4的照射方向。激光传感器4检测到构件1各个部分相较于各个基准点2的距离，产生第一信号，发送至模块3，模块3将第一信号发送至计算机，在计算机中形成基准位置。然后分拆各个构件1供给学员实训。学员完成实训后，各个激光传感器4根据与之对应的基准点2的距离而产生第二信号，发送至模块3，在计算机中形成实际位置，与基准位置相比较，计算出差异值，即实训结果与理想状态下的安装结果在多个位置上的差异，反馈到显示器7上，使老师能够快速的判断出各个构件1安装的位置精准度。同时各个构件1内部的倾角传感器5检测对应构件1的水平度或垂直度，通过模块3发送至计算机，计算机将各个构件1的水平度或垂直度发送到显示器7上，使老师能够快速的判断出各个构件1的水平度或垂直度。

实施例2的工作原理，与实施例1基本相同，区别特在于，模块3发出的第一信号和第二信号输送到了云平台，云平台将运算结果反馈到工业触摸屏，并且还可远程利用手机查看成绩。

本发明具有能降低实地测量阶段的消耗时长的优点，并且维修频率低、测量结果准确。

Claims (4)

1.装配式建筑构件安装实训***，其特征在于：包括多个构件（1）、固定在实训场地上的多个基准点（2）和终端；构件（1）内设有具有无线发送功能的模块（3），构件（1）上设有激光传感器（4），构件（1）内设有倾角传感器（5），激光传感器（4）和倾角传感器（5）均与模块（3）连接；所述终端包括计算装置（6）和显示器（7）；

所述激光传感器（4）至少有两个，且位于构件（1）的同一侧壁上；

所述基准点（2）是反射片，所述反射片的位置录入计算装置（6）中；

所述构件（1）上设有第一凹槽（10），第一凹槽（10）与激光传感器（4）位于构件（1）的同一侧壁上，第一凹槽（10）内设有模块（3）和倾角传感器（5），第一凹槽（10）的槽口处设有第一盖板（9），第一盖板（9）通过第一螺钉（11）连接构件（1）；

所述第一凹槽（10）内设有方形的安装板（12），所述模块（3）和倾角传感器（5）固定在安装板（12）的前侧面上，安装板（12）的四角处均设有与第一凹槽（10）侧壁连接第一拉簧（13），安装板（12）的后侧面上设有与第一凹槽（10）底面连接的第二拉簧（14）；

所述构件（1）上设有第二凹槽（15），第二凹槽（15）内设有激光传感器（4），激光传感器（4）通过万向组件连接构件（1），第二凹槽（15）的槽口处设有第二盖板（16），第二盖板（16）上设有透光孔（17），第二盖板（16）通过第二螺钉（18）连接构件（1）；

所述万向组件包括底板（19），底板（19）通过第三螺钉（20）与第二凹槽（15）的底面固定，底板（19）通过连杆（21）连接调节板（22），连杆（21）的端部设有与调节板（22）球铰接的第一球体（23），调节板（22）上设有激光传感器（4），调节板（22）上设有两根平行的螺杆（24），螺杆（24）与底板（19）螺接，螺杆（24）上设有与调节板（22）球铰接的第二球体（25），螺杆（24）的端部设有转动块（26）。

2.根据权利要求1所述的装配式建筑构件安装实训***，其特征在于：所述计算装置（6）为与显示器（7）连接的计算机，所述计算机上设有具有无线接收功能的接收器。

3.根据权利要求1所述的装配式建筑构件安装实训***，其特征在于：所述计算装置（6）为云平台，所述显示器（7）具有无线收发功能的工业触摸屏。

4.根据权利要求1所述的装配式建筑构件安装实训***，其特征在于：所述螺杆（24）上设有挡板（27），挡板（27）位于调节板（22）和第二凹槽（15）的底面之间，所述螺杆（24）上套有压簧（28），压簧（28）位于挡板（27）与第二凹槽（15）的底面之间。