一种用于装配式道面板的定位施工设备及安装方法与流程

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1.本发明涉及机场道面装配式施工技术领域，具体涉及一种用于装配式道面板的定位施工设备及安装方法。

背景技术：

2.机场使用的装配式混凝土道面板通过高精度钢模具在工厂预制成型，质量可靠，其精度可达到1mm之内，可充分满足装配需要。
3.在施工过程中，需要对道面板进行定位，定位的精确度直接关系到道面板的安装质量，现有技术中，定位道面板往往采用人工或者辅助一些简单仪器的方式，这些方式导致道面板的定位精度低、操作繁琐、容易出现主观误差，甚至会发生返工现象，从而降低了机场道面的装配效率和施工质量。

技术实现要素：

4.本发明提供了一种用于装配式道面板的定位施工设备，目的是解决现有技术中存在的问题。
5.为达到上述目的，本发明技术方案为：
6.一种用于装配式道面板的定位施工设备，包括平行设置于铺装地基上表面两侧的轨道、矩形框架、移动块、超声波测距传感器、有光柱发射装置、反射板、电源模块及控制机构；
7.所述的矩形框架的下端两侧分别设有带刹车的轨道轮，并通过轨道轮与轨道连接，所述的矩形框架的每个侧边的顶端均设有直线滑轨，每个直线滑轨上均设有移动块，所述的移动块通过第一驱动机构与直线滑轨滑动连接，每个移动块朝向矩形框架内侧的一端均设有有光柱发射装置，4个有光柱发射装置发射的有光柱在同一水平面内相交，并通过相交围合成道面板装配定位区；
8.所述的矩形框架的每个侧边顶部的一端均设有反射板，4个反射板在矩形框架顶端均匀分布，每个移动块朝向反射板的一端均安装有超声波测距传感器，所述的超声波测距传感器与反射板配合使用；
9.所述的第一驱动机构、超声波测距传感器、有光柱发射装置分别通过导线与控制机构电性连接，所述的控制机构与电源模块电连接，所述的控制机构通过输入的图纸信息对第一驱动机构进行控制，并通过4束有光柱呈现将道面板装配定位区围合的可视化定位框，所述的可视化定位框与矩形道面板的尺寸相配。
10.优选的，位于前侧或后侧的2个轨道轮还配置有第二驱动机构，并通过第二驱动机构在轨道上精确移动设定距离，所述的第二驱动机构与控制机构通过导线电性连接。
11.优选的，所述的第一驱动机构和第二驱动机构分别包括第一伺服电机和第二伺服电机，所述的移动块的底端通过滑块与直线滑轨滑动连接，在移动块位于矩形框架侧边外侧的底部设有第一伺服电机，在第一伺服电机的输出轴端部固定连接有驱动齿轮；
12.所述的矩形框架的侧壁外表面沿长度方向设有齿条，所述的驱动齿轮与齿条啮合连接；所述的第二伺服电机通过连接件与矩形框架的侧壁固定连接，第二伺服电机的输出轴与轨道轮的轮轴固定连接。
13.优选的，所述的移动块的内侧端沿纵向设有电动缸，所述的电动缸的固定端与移动块外表面固定连接，伸缩端固定连接有有光柱发射装置，所述的有光柱发射装置发射的有光柱与移动块相邻的矩形框架的2个侧边平行，所述的电动缸通过导线与控制机构电性连接。
14.优选的，所述的控制机构配置有通过电缆电连接的手持式控制面板。
15.本发明的另一目的在于提供一种机场装配式道面板定位方法。
16.本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：
17.一种机场装配式道面板定位方法，包括如下步骤：
18.(1)依据设计图纸，在铺装地基上安装轨道，并确保轨道上端保持水平且2条轨道相互平行；
19.(2)将矩形框架吊装到轨道上，并根据图纸设计移动至起始位置；
20.(3)打开控制机构，控制机构根据图纸信息指令4个第一驱动机构启动，4个移动块移动至指定位置时，4个有光柱发射装置分别发射第一有光柱、第二有光柱、第三有光柱、第四有光柱，4个有光柱在同一平面内相交构成可视化定位框，可视化定位框围合成道面板装配定位区；
21.(4)起吊设备将道面板以水平姿态吊入可视化定位框，在确保第一有光柱、第二有光柱、第三有光柱、第四有光柱不被遮挡的前提下向下放道面板，控制机构通过控制电动缸使可视化定位框随着道面板不断下降，在下降过程中对道面板的下行动作进行引导，直至道面板被安装在道面板装配定位区位于铺装地基上的垂直投射区；
22.(5)控制机构控制各个第一驱动机构，4个移动块移动至下一个指定位置，此时可视化定位框与已经装配到位的道面板相邻，重复步骤(4)进行此时的可视化定位框对应的道面板的装配定位，在此过程中，所述的控制机构通过控制先后的2个可视化定位框之间的距离使相邻的道面板之间的缝隙宽度符合施工精度标准；
23.(6)针对步骤(4)和步骤(5)中2个相邻的道面板进行板面高度差检测，操作人员手握手持式控制面板，使其中1个有光柱的下缘与邻近的一个道面板的上表面贴合，然后控制该有光柱对侧的有光柱的下缘与另一个道面板上表面贴合，控制机构计算2个有光柱之前的高度差，并根据道面板高度差的精度要求进行检测，检测合格时，进行下一块道面板装配定位，不合格时，对已经装配的道面板的装配高度进行调整，直到符合精度标准；
24.(7)装配下一块道面板时，将与该道面板上表面贴合的有光柱的高度与相邻的道面板的上端面的历史高度进行比对，当所装配的道面板的上端面的高度与相邻的道面板的上端面高度的差值符合精度标准时为合格，进行后续道面板装配定位，不合格时进行道面板高度调整；
25.(8)重复步骤(7)直到矩形框架内的道面板全部装配到位；
26.(9)控制机构通过控制第二驱动机构将矩形框架向前移动设定距离，进行下一批道面板的装配定位。
27.优选的，还包括对已经装配好的道面板进行定位复查的方法，包括以下步骤：
28.(1)控制机构通过控制电动缸的伸缩量使可视化定位框依次呈现在每个道面板的正上方，操作人员通过比对可视化定位框与实际装配的道面板的位置进行复查；
29.(2)当发现可视化定位框与实际装配的道面板不能上下对齐，并存在明显偏差时，通过手持式控制面板使第一有光柱、第二有光柱、第三有光柱、第四有光柱贴合道面板的4边，构成新的可视化定位框，控制机构记录新的可视化定位框与原可视化定位框之间的位置差值；
30.(3)当对所有的道面板检查结束后，控制机构根据所获取的位置差值的数据集对道面板装配定位的整体效果进行分析和评估，并绘制评估图纸，工作人员根据评估图纸上标记的不符合精度要求的位置进行整改。
31.本发明的有益效果：
32.1、道面板定位时，通常是在铺装地基上画线，在道面板未落地之前均无法判断道面板是否有线框对齐，导致很难达到装配精度，甚至需要多次调整，本发明通过4个有光柱构成可视化定位框，且可视化定位框可跟随道面板向下垂直移动，在下放道面板的过程中不断引导道面板定位，绝大部分情况下可实现一次性装配到位，提高了道面板定位的效率。
33.2、控制机构通过控制先后的2个可视化定位框之间的距离使相邻的道面板之间的缝隙宽度符合施工精度标准：由于控制机构对每个呈现的可视化定位框的位置信息均有记录，故呈现下一个可视化定位框时，可通过控制第一驱动机构的方式控制2个可视化定位框之间的距离，从而也就控制了道面板之间的缝隙宽度，使缝隙宽度符合规定精度标准。
34.3、通常对2个相邻的道面板进行板面高度差检测时，需要人工使用尺子测量，这样不但工作效率低，而且劳动强度大，主观测量容易引起误差，本发明通过控制机构计算有光柱之间的高度差，即可快速得出板面高度差是否符合精度标准的判断，对不符合标准的道面板可现场进行整改，无需等到全部装配完成后再进行检测整改。
35.4、本发明还可以针对已经装配好的道面板进行定位复查，复查效率高、精度高，控制机构根据所获取的位置差值的数据集对道面板装配定位的整体效果进行分析和评估，并绘制评估图纸，工作人员根据评估图纸上标记的不符合精度要求的位置进行整改，从而可有效保障机场道面的施工质量。
附图说明
36.图1、本发明开始施工时的俯视图；
37.图2、本发明定位复查时的俯视图；
38.图3、本发明矩形框架的侧视图；
39.图4、本发明矩形框架侧边的剖视结构图；
40.图5、本发明道面板进行板面高度差检测的示意图；
41.1、铺装地基；2、矩形框架；3、移动块；4、超声波测距传感器；5、有光柱发射装置；6、反射板；7、道面板装配定位区；8、第一有光柱；9、第二有光柱；10、第三有光柱；11、第四有光柱；12、道面板；13、直线滑轨；14、齿条；15、第一伺服电机；16、驱动齿轮；17、滑块；18、电动缸。
具体实施方式
42.以下所述，是以阶梯递进的方式对本发明的实施方式详细说明，该说明仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
43.本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
44.实施例1、
45.一种用于装配式道面板的定位施工设备，如图1-4所示，包括平行设置于铺装地基1上表面两侧的轨道、矩形框架2、移动块3、超声波测距传感器4、有光柱发射装置5、反射板6、电源模块及控制机构，所述的矩形框架2的下端两侧分别设有带刹车的轨道轮，并通过轨道轮与轨道连接，所述的矩形框架的每个侧边的顶端均设有直线滑轨13，每个直线滑轨13上均设有移动块3，所述的移动块3通过第一驱动机构与直线滑轨13滑动连接，每个移动块朝向矩形框架2内侧的一端均设有有光柱发射装置5，4个有光柱发射装置5发射的有光柱在同一水平面内相交，并通过相交围合成道面板装配定位区7；所述的矩形框架的每个侧边顶部的一端均设有反射板6，4个反射板6在矩形框架顶端均匀分布，每个移动块朝向反射板6的一端均安装有超声波测距传感器4，所述的超声波测距传感器与反射板6配合使用；所述的第一驱动机构、超声波测距传感器4、有光柱发射装置5分别通过导线与控制机构电性连接，所述的控制机构与电源模块电连接，所述的控制机构通过输入的图纸信息对第一驱动机构进行控制，并通过4束有光柱呈现将道面板装配定位区7围合的可视化定位框(4个有光束相交围成的方框)，所述的可视化定位框与矩形道面板的尺寸相配。
46.可参考图3、4所示，位于前侧或后侧的2个轨道轮还配置有第二驱动机构(图中未画出)，并通过第二驱动机构在轨道上精确移动设定距离，所述的第二驱动机构与控制机构通过导线电性连接。
47.如图3、4所示，所述的第一驱动机构和第二驱动机构分别包括第一伺服电机15和第二伺服电机(即第一驱动机构设有第一伺服电机，第二驱动机构设有第二伺服电机，通过伺服电机可精确控制移动距离)，所述的移动块3的底端通过滑块17与直线滑轨13滑动连接，在移动块位于矩形框架侧边外侧的底部设有第一伺服电机15，在第一伺服电机15的输出轴端部固定连接有驱动齿轮16，所述的矩形框架的侧壁外表面沿长度方向设有齿条14，所述的驱动齿轮16与齿条14啮合连接；所述的第二伺服电机通过连接件与矩形框架的侧壁固定连接(图中未画出)，第二伺服电机的输出轴与轨道轮的轮轴固定连接。
48.如图4所示，所述的移动块3的内侧端沿纵向设有电动缸18，所述的电动缸18的固定端与移动块外表面固定连接，伸缩端固定连接有有光柱发射装置5，所述的有光柱发射装置5发射的有光柱与移动块相邻的矩形框架的2个侧边平行，所述的电动缸18通过导线与控制机构电性连接。
49.所述的控制机构配置有通过电缆电连接的手持式控制面板(图中未画出)。
50.本实施例的使用原理详见下一个实施例的内容，其中超声波测距传感器同样可替换为其他的距离传感器，有光柱发射装置可以为红外光柱发射器或者能发射可见光的激
光笔。铺装地基1在铺装道面板之前已经经过多道工序处理，具有符合标准的水平度，并具有足够的强度，因此，道面板装配定位后能够保持稳定。另外，4个电动缸安装于同一高度，控制机构通过电动缸的伸缩量转换有光柱的轴线的相对高度，其中有光柱的直径为设定值或者固定值。当有光柱的直径可调时，有光柱发射装置配置有相关的调节光柱直径的组件。
51.实施例2、
52.在实施例1的基础上，本实施例进一步公开了：
53.一种机场装配式道面板定位方法，如图1-5所示，包括如下步骤：
54.(1)依据设计图纸，在铺装地基1上安装轨道，并确保轨道上端保持水平且2条轨道相互平行；
55.(2)将矩形框架吊装到轨道上，并根据图纸设计移动至起始位置；
56.(3)打开控制机构，控制机构根据图纸信息指令4个第一驱动机构启动，4个移动块移动至指定位置时，4个有光柱发射装置5分别发射第一有光柱8、第二有光柱9、第三有光柱10、第四有光柱11，4个有光柱在同一平面内相交构成可视化定位框，可视化定位框围合成道面板装配定位区7；
57.(4)起吊设备将道面板12以水平姿态吊入可视化定位框，在确保第一有光柱8、第二有光柱9、第三有光柱10、第四有光柱11不被遮挡的前提下向下放道面板12，控制机构通过控制电动缸使可视化定位框随着道面板12不断下降，在下降过程中对道面板的下行动作进行引导，直至道面板被安装在道面板装配定位区7位于铺装地基1上的垂直投射区；
58.(5)控制机构控制各个第一驱动机构，4个移动块移动至下一个指定位置，此时可视化定位框与已经装配到位的道面板相邻，重复步骤(4)进行此时的可视化定位框对应的道面板的装配定位，在此过程中，所述的控制机构通过控制先后的2个可视化定位框之间的距离使相邻的道面板之间的缝隙宽度符合施工精度标准；
59.(6)针对步骤(4)和步骤(5)中2个相邻的道面板进行板面高度差检测，如图5所示，操作人员手握手持式控制面板，使其中1个有光柱的下缘与邻近的一个道面板的上表面贴合，然后控制该有光柱对侧的有光柱的下缘与另一个道面板上表面贴合，控制机构计算2个有光柱之前的高度差，并根据道面板高度差的精度要求进行检测，检测合格时，进行下一块道面板装配定位，不合格时，对已经装配的道面板的装配高度进行调整，直到符合精度标准；
60.(7)装配下一块道面板时，将与该道面板上表面贴合的有光柱的高度与相邻的道面板的上端面的历史高度进行比对，当所装配的道面板的上端面的高度与相邻的道面板的上端面高度的差值符合精度标准时为合格，进行后续道面板装配定位，不合格时进行道面板高度调整；
61.(8)重复步骤(7)直到矩形框架内的道面板全部装配到位；
62.(9)控制机构通过控制第二驱动机构将矩形框架向前移动设定距离，进行下一批道面板的装配定位。
63.实施例3、
64.在实施例2的基础上，本实施例进一步公开了：
65.还包括对已经装配好的道面板进行定位复查的方法，如图1-5所示，包括以下步骤：
66.(1)控制机构通过控制电动缸的伸缩量使可视化定位框依次呈现在每个道面板的正上方，如图2所示，操作人员通过比对可视化定位框与实际装配的道面板的位置进行复查；
67.(2)当发现可视化定位框与实际装配的道面板不能上下对齐，并存在明显偏差时，通过手持式控制面板使第一有光柱8、第二有光柱9、第三有光柱10、第四有光柱11贴合道面板的4边，构成新的可视化定位框，控制机构记录新的可视化定位框与原可视化定位框之间的位置差值；
68.(3)当对所有的道面板检查结束后，控制机构根据所获取的位置差值的数据集对道面板装配定位的整体效果进行分析和评估，并绘制评估图纸，工作人员根据评估图纸上标记的不符合精度要求的位置进行整改。

技术特征：

1.一种用于装配式道面板的定位施工设备，其特征为：包括平行设置于铺装地基上表面两侧的轨道、矩形框架、移动块、超声波测距传感器、有光柱发射装置、反射板、电源模块及控制机构；所述的矩形框架的下端两侧分别设有带刹车的轨道轮，并通过轨道轮与轨道连接，所述的矩形框架的每个侧边的顶端均设有直线滑轨，每个直线滑轨上均设有移动块，所述的移动块通过第一驱动机构与直线滑轨滑动连接，每个移动块朝向矩形框架内侧的一端均设有有光柱发射装置，4个有光柱发射装置发射的有光柱在同一水平面内相交，并通过相交围合成道面板装配定位区；所述的矩形框架的每个侧边顶部的一端均设有反射板，4个反射板在矩形框架顶端均匀分布，每个移动块朝向反射板的一端均安装有超声波测距传感器，所述的超声波测距传感器与反射板配合使用；所述的第一驱动机构、超声波测距传感器、有光柱发射装置分别通过导线与控制机构电性连接，所述的控制机构与电源模块电连接，所述的控制机构通过输入的图纸信息对第一驱动机构进行控制，并通过4束有光柱呈现将道面板装配定位区围合的可视化定位框，所述的可视化定位框与矩形道面板的尺寸相配。2.如权利要求1所述的一种用于装配式道面板的定位施工设备，其特征为：位于前侧或后侧的2个轨道轮还配置有第二驱动机构，并通过第二驱动机构在轨道上精确移动设定距离，所述的第二驱动机构与控制机构通过导线电性连接。3.如权利要求2所述的一种用于装配式道面板的定位施工设备，其特征为：所述的第一驱动机构和第二驱动机构分别包括第一伺服电机和第二伺服电机，所述的移动块的底端通过滑块与直线滑轨滑动连接，在移动块位于矩形框架侧边外侧的底部设有第一伺服电机，在第一伺服电机的输出轴端部固定连接有驱动齿轮；所述的矩形框架的侧壁外表面沿长度方向设有齿条，所述的驱动齿轮与齿条啮合连接；所述的第二伺服电机通过连接件与矩形框架的侧壁固定连接，第二伺服电机的输出轴与轨道轮的轮轴固定连接。4.如权利要求3所述的一种用于装配式道面板的定位施工设备，其特征为：所述的移动块的内侧端沿纵向设有电动缸，所述的电动缸的固定端与移动块外表面固定连接，伸缩端固定连接有有光柱发射装置，所述的有光柱发射装置发射的有光柱与移动块相邻的矩形框架的2个侧边平行，所述的电动缸通过导线与控制机构电性连接。5.如权利要求4所述的一种用于装配式道面板的定位施工设备，其特征为：所述的控制机构配置有通过电缆电连接的手持式控制面板。6.一种机场装配式道面板定位方法，其特征为：采用如权利要求5所述的一种用于装配式道面板的定位施工设备，包括如下步骤：(1)依据设计图纸，在铺装地基上安装轨道，并确保轨道上端保持水平且2条轨道相互平行；(2)将矩形框架吊装到轨道上，并根据图纸设计移动至起始位置；(3)打开控制机构，控制机构根据图纸信息指令4个第一驱动机构启动，4个移动块移动至指定位置时，4个有光柱发射装置分别发射第一有光柱、第二有光柱、第三有光柱、第四有光柱，4个有光柱在同一平面内相交构成可视化定位框，可视化定位框围合
成道面板装配定位区；(4)起吊设备将道面板以水平姿态吊入可视化定位框，在确保第一有光柱、第二有光柱、第三有光柱、第四有光柱不被遮挡的前提下向下放道面板，控制机构通过控制电动缸使可视化定位框随着道面板不断下降，在下降过程中对道面板的下行动作进行引导，直至道面板被安装在道面板装配定位区位于铺装地基上的垂直投射区；(5)控制机构控制各个第一驱动机构，4个移动块移动至下一个指定位置，此时可视化定位框与已经装配到位的道面板相邻，重复步骤(4)进行此时的可视化定位框对应的道面板的装配定位，在此过程中，所述的控制机构通过控制先后的2个可视化定位框之间的距离使相邻的道面板之间的缝隙宽度符合施工精度标准；(6)针对步骤(4)和步骤(5)中2个相邻的道面板进行板面高度差检测，操作人员手握手持式控制面板，使其中1个有光柱的下缘与邻近的一个道面板的上表面贴合，然后控制该有光柱对侧的有光柱的下缘与另一个道面板上表面贴合，控制机构计算2个有光柱之前的高度差，并根据道面板高度差的精度要求进行检测，检测合格时，进行下一块道面板装配定位，不合格时，对已经装配的道面板的装配高度进行调整，直到符合精度标准；(7)装配下一块道面板时，将与该道面板上表面贴合的有光柱的高度与相邻的道面板的上端面的历史高度进行比对，当所装配的道面板的上端面的高度与相邻的道面板的上端面高度的差值符合精度标准时为合格，进行后续道面板装配定位，不合格时进行道面板高度调整；(8)重复步骤(7)直到矩形框架内的道面板全部装配到位；(9)控制机构通过控制第二驱动机构将矩形框架向前移动设定距离，进行下一批道面板的装配定位。7.如权利要求6所述的一种机场装配式道面板定位方法，其特征为：还包括对已经装配好的道面板进行定位复查的方法，包括以下步骤：(1)控制机构通过控制电动缸的伸缩量使可视化定位框依次呈现在每个道面板的正上方，操作人员通过比对可视化定位框与实际装配的道面板的位置进行复查；(2)当发现可视化定位框与实际装配的道面板不能上下对齐，并存在明显偏差时，通过手持式控制面板使第一有光柱、第二有光柱、第三有光柱、第四有光柱贴合道面板的4边，构成新的可视化定位框，控制机构记录新的可视化定位框与原可视化定位框之间的位置差值；(3)当对所有的道面板检查结束后，控制机构根据所获取的位置差值的数据集对道面板装配定位的整体效果进行分析和评估，并绘制评估图纸，工作人员根据评估图纸上标记的不符合精度要求的位置进行整改。

技术总结

本发明公开一种机场装配式道面板定位装置，涉及机场道面装配式施工技术领域，包括平行设置于铺装地基上表面两侧的轨道、矩形框架、移动块、超声波测距传感器、有光柱发射装置、反射板、电源模块及控制机构；一种机场装配式道面板定位方法包括道面板定位及复查的方法。本发明通过4个有光柱构成可视化定位框，且可视化定位框可跟随道面板向下垂直移动，在下放道面板的过程中不断引导道面板定位，绝大部分情况下可实现一次性装配到位，提高了道面板定位的效率。板定位的效率。板定位的效率。