本發(fā)明涉及建筑施工領(lǐng)域，尤其是一種建筑物的混凝土施工過程中，專用于預(yù)埋鋼筋捆扎的智能設(shè)施。

背景技術(shù)：

建筑物（樓宇、橋梁、道路等）的施工過程中，在混凝土澆灌之前，需要橫豎方向上預(yù)埋若干鋼筋，再在鋼筋的交接點(diǎn)用鋼絲將其進(jìn)行捆扎形成鋼筋網(wǎng)絡(luò)。

目前，鋼筋網(wǎng)絡(luò)的形成現(xiàn)場，普遍是利用人工蹲于鋼筋上，手工地用鋼絲將鋼筋的交接點(diǎn)進(jìn)行捆扎，鋼筋網(wǎng)的捆扎效率極其低下，隨著人力成本的越來越高，使得施工費(fèi)用不斷增加；另外，建筑物的鋼筋混扎施工現(xiàn)場經(jīng)常都處于暴曬等惡劣環(huán)境，造成工人施工較為困難，同時，工人長期下蹲地捆扎施工，容易造成腰椎疲勞形成職業(yè)病。基于上述種種原因，都需要研發(fā)一種智能化預(yù)埋鋼筋捆扎設(shè)施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種混凝土中預(yù)埋鋼筋捆扎設(shè)備的控制系統(tǒng)，解決現(xiàn)有鋼筋捆扎過程中全部依賴人力進(jìn)行的諸多弊端，通過智能化設(shè)備完成混凝土澆灌前的鋼筋捆扎，整個捆扎過程均自動化地完成，避免了工人在暴曬的環(huán)境下進(jìn)行施工，大大提供了工作效率，降低了施工成本。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的混凝土中預(yù)埋鋼筋捆扎設(shè)備的控制系統(tǒng),包括初設(shè)建模模塊、位置調(diào)控模塊、送切絲模塊、捆扎模塊及控制模塊；

其中初設(shè)建模模塊，用于預(yù)設(shè)鋼筋網(wǎng)的參數(shù)信息，通過數(shù)學(xué)建模形成鋼筋網(wǎng)模型，并設(shè)置初始點(diǎn)及行進(jìn)捆扎路線，將捆扎路線信息傳遞至控制模塊；

位置調(diào)控模塊，用于探測在鋼筋網(wǎng)上的位置，判斷捆扎集結(jié)頭是否對準(zhǔn)鋼筋交接點(diǎn)位置，若是則向控制模塊發(fā)送位置確認(rèn)信號，若否，則控制捆扎器進(jìn)行位置微調(diào)；接受控制模塊發(fā)出的位置變化信號，控制捆扎器進(jìn)行位置調(diào)整；

送切絲模塊，用于接收控制模塊的送絲信號和切斷信號，控制遞推機(jī)構(gòu)運(yùn)動將鋼絲送入導(dǎo)絲槽形成鋼絲圈，控制切斷器切斷鋼絲；

捆扎模塊，用于接收控制模塊的捆扎信號，控制卷繞頭伸縮和旋轉(zhuǎn)，用鋼絲捆扎形成捆扎結(jié)；

控制模塊，用于接收初設(shè)建模模塊傳遞的捆扎路線信息；接收位置調(diào)控模塊傳遞的位置確認(rèn)信號后，向送切絲模塊發(fā)送送絲信號和切斷信號，再向捆扎模塊發(fā)送捆扎信號；基于捆扎路線信息向位置調(diào)控模塊中發(fā)送位置變化信號。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中的初設(shè)建模模塊，包括參數(shù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)模模塊、路線規(guī)劃模塊；所述參數(shù)采集模塊，用于采集鋼筋網(wǎng)的數(shù)量、間距、直徑等參數(shù)信息，將參數(shù)信息傳遞至數(shù)模模塊；所述數(shù)模模塊，接收鋼筋網(wǎng)的參數(shù)信息，并通過虛擬在第一象限坐標(biāo)系內(nèi)模擬平面鋼筋網(wǎng)模型，并以虛擬坐標(biāo)原點(diǎn)為基準(zhǔn)，模擬出各鋼筋交接點(diǎn)的位置坐標(biāo)，再將模擬信號傳遞至路線規(guī)劃模塊；所述路線規(guī)劃模塊，將虛擬坐標(biāo)原點(diǎn)作為基準(zhǔn)，以每4個鋼筋交接點(diǎn)的位置坐標(biāo)分為一小組，模擬捆扎器的捆扎線路，再將捆扎路線信息通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳遞至控制器；

所述位置調(diào)控模塊，包括探測模塊、比較模塊、行進(jìn)模塊和位置模塊，所述探測模塊，用于接收金屬探測頭傳遞的探測信號，并將探測信號以同一鋼筋交接點(diǎn)位置處的2信號劃分為同一組的方式，將探測信號分組為（a1/a2）、（b1/b2）、（c1/c2）、（d1/d2），再傳遞至比較模塊；所述比較模擬，接收分組的探測信號，將同一組的兩個信號進(jìn)行對比，若同一組的兩個信號均探測為下方為鋼筋，則標(biāo)記為y，否則標(biāo)記為n，若所有信號標(biāo)記為y，則向控制模塊發(fā)送位置確認(rèn)信號，若所有信號中存在標(biāo)記為n，則向行進(jìn)模塊反饋微調(diào)信號；行進(jìn)模塊控制位移機(jī)構(gòu)，針對該組的探測信號為n的鋼筋交接點(diǎn)位置進(jìn)行微調(diào)，直至比較模塊不再反饋微調(diào)信號；位置模塊，用于接收控制模塊傳遞的位置變化信號，控制位移機(jī)構(gòu)進(jìn)行位置變化；

送切絲模塊，包括送絲模塊和切斷模塊，所述送絲模塊用于接收控制模塊傳遞的送絲信號，并控制遞推機(jī)構(gòu)運(yùn)動將鋼絲送入導(dǎo)絲槽形成鋼絲圈；所述切斷模塊用于接收控制模塊傳遞的切斷信號，控制切斷器切斷鋼絲；

捆扎模塊，用于接收控制模塊的捆扎信號，控制卷繞頭伸縮和旋轉(zhuǎn)，用鋼絲捆扎形成捆扎結(jié)，并向控制模塊反饋信號；

控制模塊，用于接收初設(shè)建模模塊傳遞的捆扎路線信息；接收位置調(diào)控模塊傳遞的位置確認(rèn)信號后，向送切絲模塊發(fā)送送絲信號和切斷信號，再向捆扎模塊發(fā)送捆扎信號；接收捆扎模塊反饋的信號，基于捆扎路線信息，模擬下一組鋼筋交接點(diǎn)位置，并向位置調(diào)控模塊中發(fā)送位置變化信號。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1、預(yù)設(shè)按照設(shè)計圖紙，鋪設(shè)好橫向和縱向鋼筋后，再將捆扎設(shè)備架設(shè)好，再通過在捆扎設(shè)備中設(shè)定各種參數(shù)，捆扎設(shè)備依據(jù)程序自動化地實(shí)現(xiàn)找點(diǎn)、定位、糾偏、送絲、切斷、繞絲等動作，從而使得整個過程自動化地實(shí)現(xiàn)；同時一個捆扎設(shè)備同時對4個鋼筋交接點(diǎn)進(jìn)行捆扎，大大提高了預(yù)埋鋼筋的捆扎效率，節(jié)約了人工成本。

2、整個過程均自動化地完成，人為操作過程極少，解決現(xiàn)有鋼筋捆扎過程中全部依賴人力進(jìn)行的諸多弊端，通過智能化設(shè)備完成混凝土澆灌前的鋼筋捆扎，整個捆扎過程均自動化地完成，避免了工人在暴曬的環(huán)境下進(jìn)行施工，大大提供了工作效率，降低了施工成本。

3、捆扎設(shè)備的控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的各種參數(shù)，完成自我定位、航行、糾偏、捆扎等過程，精確度和自動化程度較高。

附圖說明

本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本發(fā)明捆扎設(shè)備的施工現(xiàn)場圖。

圖2是本發(fā)明捆扎設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中捆扎集結(jié)頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的控制原理圖；

圖5是本發(fā)明中的遞推機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：100-鋼筋網(wǎng)、200-捆扎器、201-捆扎集結(jié)頭、202-金屬探測頭、203-縱向行走機(jī)構(gòu)、204-鋼絲繞棍、205-鋼絲、211-導(dǎo)絲槽、212-導(dǎo)向頭、213-切斷器、214-卷繞筒、215-卷繞頭、300-縱向軌、400-橫向軌、500-橫向行走機(jī)構(gòu)、600-捆扎結(jié)、700-遞推機(jī)構(gòu)、701-夾緊塊、702-夾緊彈簧、703-電磁鐵、704-回位彈簧。

具體實(shí)施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書（包括任何附加權(quán)利要求、摘要）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

如圖4所示，本發(fā)明的混凝土中預(yù)埋鋼筋捆扎設(shè)備的控制系統(tǒng)，包括初設(shè)建模模塊、位置調(diào)控模塊、送切絲模塊、捆扎模塊及控制模塊；

其中初設(shè)建模模塊，用于預(yù)設(shè)鋼筋網(wǎng)的參數(shù)信息，通過數(shù)學(xué)建模形成鋼筋網(wǎng)模型，并設(shè)置初始點(diǎn)及行進(jìn)捆扎路線，將捆扎路線信息傳遞至控制模塊；具體地：所述初設(shè)建模模塊，包括參數(shù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)模模塊、路線規(guī)劃模塊；所述參數(shù)采集模塊，用于采集鋼筋網(wǎng)的數(shù)量、間距、直徑等參數(shù)信息，將參數(shù)信息傳遞至數(shù)模模塊；所述數(shù)模模塊，接收鋼筋網(wǎng)的參數(shù)信息，并通過虛擬在第一象限坐標(biāo)系內(nèi)模擬平面鋼筋網(wǎng)模型，并以虛擬坐標(biāo)原點(diǎn)為基準(zhǔn)，模擬出各鋼筋交接點(diǎn)的位置坐標(biāo)，再將模擬信號傳遞至路線規(guī)劃模塊；所述路線規(guī)劃模塊，將虛擬坐標(biāo)原點(diǎn)作為基準(zhǔn)，以每4個鋼筋交接點(diǎn)的位置坐標(biāo)分為一小組，模擬捆扎器200的捆扎線路，再將捆扎路線信息通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳遞至控制器；

其中位置調(diào)控模塊，用于探測在鋼筋網(wǎng)上的位置，判斷捆扎集結(jié)頭201是否對準(zhǔn)鋼筋交接點(diǎn)位置，若是則向控制模塊發(fā)送位置確認(rèn)信號，若否，則控制捆扎器200進(jìn)行位置微調(diào)；接受控制模塊發(fā)出的位置變化信號，控制捆扎器200進(jìn)行位置調(diào)整；具體地：所述位置調(diào)控模塊，包括探測模塊、比較模塊、行進(jìn)模塊和位置模塊，所述探測模塊，用于接收金屬探測頭傳遞的探測信號，并將探測信號以同一鋼筋交接點(diǎn)位置處的2信號劃分為同一組的方式，將探測信號分組為a1/a2、b1/b2、c1/c2、d1/d2，再傳遞至比較模塊；所述比較模擬，接收分組的探測信號，將同一組的兩個信號進(jìn)行對比，若同一組的兩個信號均探測為下方為鋼筋，則標(biāo)記為y，否則標(biāo)記為n，若所有信號標(biāo)記為y，則向控制模塊發(fā)送位置確認(rèn)信號，若所有信號中存在標(biāo)記為n，則向行進(jìn)模塊反饋微調(diào)信號；行進(jìn)模塊控制位移機(jī)構(gòu)，針對該組的探測信號為n的鋼筋交接點(diǎn)位置進(jìn)行微調(diào)，直至比較模塊不再反饋微調(diào)信號；位置模塊，用于接收控制模塊傳遞的位置變化信號，控制位移機(jī)構(gòu)進(jìn)行位置變化；

其中送切絲模塊，用于接收控制模塊的送絲信號和切斷信號，控制遞推機(jī)構(gòu)700運(yùn)動將鋼絲205送入導(dǎo)絲槽211總形成鋼絲圈，控制切斷器214切斷鋼絲205；具體地送切絲模塊，包括送絲模塊和切斷模塊，所述送絲模塊用于接收控制模塊傳遞的送絲信號，并控制遞推機(jī)構(gòu)700運(yùn)動將鋼絲205送入導(dǎo)絲槽211總形成鋼絲圈；所述切斷模塊用于接收控制模塊傳遞的切斷信號，控制切斷器214切斷鋼絲205；

捆扎模塊，用于接收控制模塊的捆扎信號，控制卷繞頭215伸縮和旋轉(zhuǎn)，用鋼絲205捆扎形成捆扎結(jié)600，并向控制模塊反饋信號；

控制模塊，用于接收初設(shè)建模模塊傳遞的捆扎路線信息；接收位置調(diào)控模塊傳遞的位置確認(rèn)信號后，向送切絲模塊發(fā)送送絲信號和切斷信號，再向捆扎模塊發(fā)送捆扎信號；接收捆扎模塊反饋的信號，基于捆扎路線信息，模擬下一組鋼筋交接點(diǎn)位置，并向位置調(diào)控模塊中發(fā)送位置變化信號.

如圖1至圖5所示，設(shè)置該控制系統(tǒng)的建筑物混凝土的預(yù)埋鋼筋智能捆扎設(shè)備，包括布設(shè)于鋼筋網(wǎng)邊部的兩橫向軌400，兩橫向軌400上設(shè)有相對移動的位移機(jī)構(gòu)，所述位移機(jī)構(gòu)上設(shè)置的捆扎器200，使使所述捆扎器200在鋼筋網(wǎng)的上方任意位置移動；所述捆扎器200內(nèi)設(shè)有纏繞鋼絲205的鋼絲繞棍204，所述捆扎器200的底部設(shè)有捆扎集結(jié)頭201，所述鋼絲繞棍204上纏繞的鋼絲205連接至捆扎集結(jié)頭201；所述捆扎器200在鋼筋網(wǎng)上方位移，當(dāng)捆扎集結(jié)頭201對準(zhǔn)鋼筋交接點(diǎn)時，捆扎集結(jié)頭201用鋼絲205捆扎形成捆扎結(jié)600。

在捆扎器200的底部上均布有4個捆扎集結(jié)頭201，所述捆扎器200內(nèi)設(shè)有4個鋼絲繞棍204，其中每個鋼絲繞棍204上纏繞的鋼絲205對應(yīng)連接一個捆扎集結(jié)頭201；所述捆扎器200的底部上設(shè)有8個金屬探測頭202，所述金屬探測頭202用于檢測捆扎器200下方的鋼筋以確定鋼筋交接點(diǎn)位置，其中兩個金屬探測頭202分別在橫、縱兩個方向?qū)?yīng)一個捆扎集結(jié)頭201，用于捆扎集結(jié)頭201對準(zhǔn)鋼筋交接點(diǎn)。本發(fā)明中可同時對4個鋼筋交接點(diǎn)進(jìn)行捆扎，大大提高了捆扎效率，其中每兩個金屬探測頭分別在橫、縱兩個方向?qū)?yīng)一個捆扎集結(jié)頭，金屬探測頭分別在縱橫兩個方向上確定鋼筋交接點(diǎn)的位置，且用于判斷捆扎集結(jié)頭是否對準(zhǔn)鋼筋交接點(diǎn)，繼而便于捆扎器自動化地對鋼筋網(wǎng)交接點(diǎn)進(jìn)行捆扎，解決現(xiàn)有鋼筋捆扎過程中全部依賴人力進(jìn)行的諸多弊端，通過捆扎器完成混凝土澆灌前的鋼筋捆扎，整個捆扎過程均能自動化地完成，避免了工人在暴曬的環(huán)境下進(jìn)行施工，大大提供了工作效率，降低了施工成本。

所述位移機(jī)構(gòu)包括橫向行走機(jī)構(gòu)500、縱向軌300和縱向行走機(jī)構(gòu)203；其中橫向行走機(jī)構(gòu)500設(shè)于橫向軌400上可相對移動，所述縱向軌300的兩端設(shè)于橫向行走機(jī)構(gòu)500上；所述縱向行走機(jī)構(gòu)203設(shè)于捆扎器200的底部，且配合于縱向軌300上相對移動。可用于精確控制捆扎器在鋼筋網(wǎng)上方的任務(wù)位置，使得整個捆扎器能對任意的鋼筋交接點(diǎn)進(jìn)行捆扎。

其中所述捆扎集結(jié)頭201包括導(dǎo)絲槽211、導(dǎo)向頭212、切斷器214、卷繞筒214和卷繞頭215，所述導(dǎo)絲槽211設(shè)為開有缺口的環(huán)狀，所述導(dǎo)絲槽211的缺口處設(shè)有切斷器214和向內(nèi)的導(dǎo)向頭212，使所述鋼絲205從導(dǎo)絲槽211經(jīng)導(dǎo)向頭212繞鋼筋交接點(diǎn)返回導(dǎo)絲槽211中成圈狀，并用切斷器214切斷鋼絲205；所述導(dǎo)絲槽211的中部設(shè)有卷繞筒214，所述卷繞筒214內(nèi)設(shè)有相對轉(zhuǎn)動的卷繞頭215；當(dāng)鋼絲繞成圈狀后，切斷器214切斷鋼絲205；卷繞頭215的頭部伸入鋼絲圈，并卷繞頭215將鋼絲圈捆扎于鋼筋交接點(diǎn)上形成捆扎結(jié)600。可通過捆扎集結(jié)頭將鋼絲纏繞于鋼筋交接點(diǎn)處并形成圈，再經(jīng)過卷繞筒進(jìn)行卷繞使鋼絲捆扎于鋼筋交接點(diǎn)，形成捆扎結(jié)確保鋼筋之間的連接穩(wěn)靠。

所述導(dǎo)向頭212活動連接于導(dǎo)絲槽211上，且所述導(dǎo)向頭212與導(dǎo)絲槽211的連接處設(shè)有導(dǎo)向彈簧；所述卷繞頭215的頭部處設(shè)有將鋼絲205捆扎成結(jié)的缺口，所述卷繞頭215的尾部處設(shè)有驅(qū)動卷繞頭215伸縮和轉(zhuǎn)動的電機(jī)。繼而便于控制卷繞頭215的伸縮和旋轉(zhuǎn)，繼而控制鋼絲的卷繞成結(jié)，實(shí)現(xiàn)對鋼筋的捆扎。

所述鋼絲繞棍204上的鋼絲通過遞推機(jī)構(gòu)700傳遞至捆扎集結(jié)頭201，所述遞推機(jī)構(gòu)700設(shè)于導(dǎo)絲槽211的入口處；所述遞推機(jī)構(gòu)700包括遞推外殼，所述遞推外殼的兩端面上設(shè)有鋼絲出入口，所述遞推外殼內(nèi)設(shè)有兩相互匹配的夾緊塊701，所述夾緊塊701的底部通過夾緊彈簧702連接于遞推外殼的內(nèi)底部，所述遞推外殼前端設(shè)有吸合夾緊塊701的電磁鐵703，所述遞推外殼后端通過回位彈簧704連接于夾緊塊701。可通過夾緊塊701的相互配合，將鋼絲從后端向前端傳遞，繼而可配合捆扎集結(jié)頭201將鋼絲卷繞于鋼筋交接點(diǎn)上，使得整個鋼絲的捆扎過程可自動化地完成。

所述夾緊塊701的前端設(shè)有磁體，所述磁體與電磁鐵703能相互吸合和斥離；所述遞推外殼的兩側(cè)壁上設(shè)有環(huán)形導(dǎo)向槽，所述夾緊塊701的兩側(cè)上設(shè)有滑動塊，所述滑動塊匹配于環(huán)形導(dǎo)向槽內(nèi)滑動。可通過磁體與電磁鐵之間的磁吸，控制夾緊塊701向前端的移動，同時通過環(huán)形導(dǎo)向槽控制夾緊塊701的位置，便于對鋼絲的傳遞。

所述環(huán)形導(dǎo)向槽包括兩端連接成環(huán)的前行槽與回退槽，其中前行槽位于回退槽上方；所述前行槽呈水平布置，所述回退槽呈中間低兩端高的弧狀。前行槽與回退槽分別用于夾緊塊701前進(jìn)和后退的路徑，確保夾緊塊701之間的距離，從而便于控制夾緊塊701前進(jìn)時將鋼絲傳遞至前方。

所述夾緊塊701頂部的中間為圓弧凸起，使夾緊塊701的頂部呈中間高兩端低的結(jié)構(gòu)；所述夾緊塊701的頂面鋪設(shè)有橡膠層，增大摩擦力，利于夾緊塊701的頂面與鋼絲的接觸。

本發(fā)明的建筑物混凝土的預(yù)埋鋼筋智能捆扎設(shè)備，具有以下有益效果：

1、預(yù)設(shè)按照設(shè)計圖紙，鋪設(shè)好橫向和縱向鋼筋后，再將捆扎設(shè)備架設(shè)好，再通過在捆扎設(shè)備中設(shè)定各種參數(shù)，捆扎設(shè)備依據(jù)程序自動化地實(shí)現(xiàn)找點(diǎn)、定位、糾偏、送絲、切斷、繞絲等動作，從而使得整個過程自動化地實(shí)現(xiàn)；同時一個捆扎設(shè)備同時對4個鋼筋交接點(diǎn)進(jìn)行捆扎，大大提高了預(yù)埋鋼筋的捆扎效率，節(jié)約了人工成本。

2、整個過程均自動化地完成，人為操作過程極少，解決現(xiàn)有鋼筋捆扎過程中全部依賴人力進(jìn)行的諸多弊端，通過智能化設(shè)備完成混凝土澆灌前的鋼筋捆扎，整個捆扎過程均自動化地完成，避免了工人在暴曬的環(huán)境下進(jìn)行施工，大大提供了工作效率，降低了施工成本。

3、捆扎設(shè)備的控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的各種參數(shù)，完成自我定位、航行、糾偏、捆扎等過程，精確度和自動化程度較高。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。