一種高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備及其工作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于金屬屋面領域，尤其涉及一種高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備以及應用該高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備進行結構定位、測試的方法，特別但不限于建筑屋面結構安裝過程中自攻釘的定位和自動安裝。
【背景技術】
[0002]在建筑外圍護系統中，金屬屋面是一種以常用金屬為材料，以不同的構造為結構體系，并結合保溫隔熱、防水、吸音等材料的新型組合屋面。金屬屋面板屬于房屋的結構性板材，該行業融合了多個學科和多項先進技術和工藝，綜合性能非常強。如何能及時高效的跟進新材料、新技術和新工藝也是我們面臨的挑戰。
[0003]在金屬屋面的安裝過程，涉及多個部件的定位測量和安裝，經常會使用自攻釘來起到固定作用，但現在市面上常用人工打入的方式，這種方式存在人為誤差，而且效率較低，難以滿足目前的工作要求，直接影響了工程造價、工程質量、使用壽命、維修成本。

【發明內容】

[0004]發明目的:為了克服以上不足，本發明的目的是提供一種高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備以及應用該高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備的工作方法，能夠高效、高準確性、高質量對金屬結構的相應的三維空間區域進行定位和自攻釘的安裝，以提升建筑等金屬結構的安裝質量，并且可實現大數據化、智能化。
[0005]技術方案:一種高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備，包括中央控制器、機械系統、光路系統、監控系統和自攻釘工作系統，所述機械系統、光路系統、監控系統和自攻釘工作系統分別與中央控制器電性連接;所述自攻釘工作系統安裝在機械系統上。本發明所述的高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備，其結構簡單，設計合理，易于生產，可以對金屬屋面系統進行高速、準確的定位安裝，其中，中央控制器可以控制多個系統，自動化程度高。機械系統可以運動到工作區域內一定的三維位置，方便于對相應位置的測試定位。光路系統可以產生一定頻率、波段的激光，同時可以接收反射回來的激光，對金屬結構進行定位。監控系統，可以對測定位置進行CCD觀察以及自攻釘的安裝的監控，并對反饋激光收集數據測定距離，位置信息會在三維坐標圖上及時的反饋給中央控制器，位置若出現問題，會自動發出報警。
[0006]作為本發明的一種改進，上述的高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備，還包括水冷系統，所述水冷系統與中央控制器電性連接。水冷系統對整個系統進行恒溫處理，防止系統過熱，保證整個裝備高效、穩定。
[0007]進一步的，上述的高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備，所述自攻釘工作系統包括磁鐵片、氣動設備、套管、轉頭和傳輸履帶，所述傳輸履帶上設有一組套管。針對不同的自攻釘的型號可以通過更換套管的形式來實現，適應性好。自攻釘到達工作位會被磁鐵和氣動設備氣動的吸力吸住進入套管。在需要安裝的金屬板上安裝時，會在轉頭的旋轉作用和機械系統深度方向下壓，這兩個方向力作用下安裝。此外，履帶式運輸自攻釘，自動化度高，上一個自攻釘安裝完成后，及時補進下一個自攻釘，節約工作時間，工作效率尚O
[0008]進一步的，上述的高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備，所述機械系統為五軸聯動機器人，包括底座、腰部、肩部、大臂、肘部和小臂，其中所述腰部設于底座上，所述肩部設于腰部上，所述大臂一端與肩部連接，另一端通過肘部和小臂連接。五軸聯動機器人精度高，可以完成多個方向，多個角度的位移運動，適應性好。
[0009]進一步的，上述的高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備，所述光路系統包括激光器、反射鏡和反射光接收傳感器。光路系統可以產生一定頻率、波段的激光，同時通過反光鏡進行反射后，反射光接收傳感器可以接收反射回來的激光，可以高效完成定位，精確度高。
[0010]進一步的，上述的高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備，所述監控系統包括CCD攝像機、鐘頻振蕩器和距離計數器，所述CCD攝像機安裝在機械系統的小臂上。可以對測定位置進行CCD觀察、對反饋激光收集數據測定距離，并反饋給中央控制器，精確度尚O
[0011 ]進一步的，上述的高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備，所述中央控制器包括數據庫和參數輸入單元。可以在數據庫中錄入多種常用金屬材料、結構的參數信息和自攻釘安裝的工作方案，構建不同金屬材料的工藝數據庫，中央控制器可以對工程圖紙進行處理分析，將釘的位置等相關需要信息進行提取處理，同時對測試定位和安裝數據進行收集、存儲、分析。對相關材料結構進行時就可以從數據庫提取針對特定材料工藝數據生成編寫相應程序，生產相應的工作方案，指令裝備進行相應操作。智能化程度高，可實現大數據化。
[0012]本發明還提供一種高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備的工作方法，包括以下步驟:
1)中央控制器控制機械系統將自攻釘工作系統運送到工作區域；
2)中央控制器控制光路系統啟動，對加工位置進行定位和標定；
3)中央控制器控制監控系統啟動，進行距離測量和反饋；
4)氣動設備氣動吸氣形成低壓，配合磁鐵片吸附自攻釘進入套管，然后傳送到轉頭；
5)中央控制器控制五軸聯動機器人在加工位置垂直方向下壓，同時轉頭垂直向下轉入自攻釘；
6)完成安裝后，氣動設備后吹氣釋放自攻釘，抬起自攻釘工作系統。
[0013]本發明所述的高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備的工作方法，方法合理，易于實現。
[0014]進一步的，上述的高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備的工作方法，所述步驟2)中，所述中央控制器控制控制激光器對加工位置進行初步定位和標定。中央控制器通過控制激光器產生激光指示光，指示光對加工位置進行初步定位、開啟激光打標對加工位置進行標定，可以高效進行定位，并使定位更加準確。
[0015]進一步的，上述的高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備的工作方法，所述步驟I)前，通過參數輸入單元輸入金屬結構性能參數，傳輸給中央控制器與數據庫中工藝數據進行比對，并反饋給中央控制器，控制機械系統、光路系統、監控系統和自攻釘工作系統進行自攻釘自動化安裝。以根據規范和統計數據建立工藝數據庫，對相關材料進行安裝時就可以從數據庫提取針對特定材料工藝數據生成編寫相應程序，生成相應的方案，指令高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備進行相應操作，節省時間，工作效率高，并且實現工作過程的自動化，大數據化。
[0016]上述技術方案可以看出，本發明具有如下有益效果:本發明所述的高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備，其結構簡單，設計合理，易于生產，使用方便，可以對金屬屋面系統進行高速、準確的定位安裝，工作穩定高效，使得金屬屋面的安裝過程更加規范化、智能化、高效化，保證工程質量，加快工程進度。本發明所述的高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備的工作方法，方法合理，易于實現，并且可實現工作過程的大數據化、智能化。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明所述的高效用于安裝金屬結構的自動化安裝自攻釘裝備的示意圖；
圖2為本發明所述的自攻釘工作系統的示意圖；
圖3為本發明所述的機械系統的結構示意圖；
圖4為本發明所述的光路系統的示意圖；