一种钢网架球节点定位装置及其使用方法与流程

本发明涉及钢网架顶升，尤其涉及一种钢网架球节点定位装置及其使用方法。

背景技术：

1、钢网架结构是由很多杆件及杆端球节点从两个或几个方向有规律地组成的高次超静定空间结构，由于杆件之间的相互支持作用，它改变了平面桁架受力体系，能承受来自各方的荷载，其刚度大、整体性好、抗震能力强。构成钢网架的基本单元包括三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等。

2、钢网架结构成型的前提是球节点放线、定位准确。由于球节点结构特殊、人工定位不准等因素，现场存在球节点的误差定位情况。该情况往往会导致连接杆件难以精确定位，继而在整个网架结构中施加对结构不利的预应力。此外，由于整体结构体量较大，上下弦球节点的定位作业效率也成为影响施工进度的一大因素。

3、综上所述，如何有效地解决目前钢网架球节点定位误差大、作业效率低等技术问题是目前本领域技术人员急需解决的问题

技术实现思路

1、发明目的：实现施工现场钢网架地面安装阶段球节点的准确、快速定位。为此提出了一种钢网架球节点定位装置及其使用方法，用以实现更准确和有效地完成钢网架球节点的定位作业。

2、技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种钢网架球节点定位装置，包括定位轨道，定位箱，输送臂，固定支架和激光发射器，定位轨道上部运行有定位箱，在定位箱的左右两侧设有输送臂，定位箱和固定支架的下表面安装有激光发射器。

4、所述定位轨道为一端开槽，一端有凸块的工字型钢构件，其上设置有固定孔，定位槽，定位块；所述固定孔等距开设在定位轨道的表面，孔深与定位轨道高度一致，所述定位轨道的纵向的一端开设有定位槽，另一端设置有定位块，所述定位槽的槽宽与所述定位块的宽度相同。所述定位轨道的外侧表面还标有距离刻度。

5、所述定位箱包括箱体，球夹具，顶升油缸，球隔板，行进滚轮；所述箱体为下部有突出两肢，上部为一长方体的箱型结构，箱体左右两侧对称开有球形洞口，顶部开有矩形洞口，箱体后侧设有活动槽，箱体前侧开有一矩形空间，该空间内两侧设置了球隔板，中部设置了球夹具，箱体下部突出两肢与定位轨道接合处对称设置有数个行进滚轮，所述箱体的底部设置有激光发射器，其与顶升油缸的轴线在同一直线上。

6、所述球夹具为一c字型钢构件，末端结构水平延伸并开有螺孔，上端及下端对应位置均开有螺孔，所述活动槽的槽宽与所述球夹具的厚度相同；所述顶升油缸为一顶部设置矩形板件的液压机构，该矩形板件与球夹具的下部夹具焊接连接；所述球隔板为一l型构件，下端带有一定坡度；所述箱体前侧还设置有封门，封门端部设置有把手，封门与箱体接触处开有第二滑动槽；所述行进滚轮围绕一j字型构件滚轮转轴转动。

7、所述输送臂包括输送管道，合页，限位箱；所述输送管道对称焊接在所述箱体的两端，所述输送管道为内部开挖圆槽的长方体箱，圆槽直径与所述箱体左右两侧开设的球形洞口直径相同，圆槽位置与所述箱体左右两侧开设的球形洞口对正，所述输送管道的末端设置有合页，所述合页的页面上对称设置有两条第一滑动槽，所述限位箱为内侧开有半圆槽的长方体箱，半圆槽半径与所述箱体左右两侧开设的球形洞口半径相同，所述限位箱通过其后侧设置的第一限位块在所述第一滑动槽中做限位滑动，所述限位箱上下端部对称设置有连接孔，所述限位箱在第一限位块在移动到第一滑动槽末端时，其与对称设置的另一限位箱之间的距离为球夹具宽度。

8、所述固定支架包括支撑平台，第一支腿，第二支腿，底座；所述支撑平台为一六边形钢构件，其顶部中央开设有连接螺头，底部中央设有激光发射器，所述支撑平台在侧边转动连接有六只第一支腿，所述第一支腿为中间开槽，表面均匀开有定位孔的钢板，所述第二支腿为一宽度及厚度均小于所述第一支腿槽宽及槽厚的钢板，所述第二支腿末端开有一定位孔，另一末端与所述底座转动连接，所述底座为中部开孔的半圆柱体。

9、一种钢网架球节点定位装置的使用方法，包括如下步骤：

10、s1：根据现场放线定位结果及场地实际尺寸数据，选择数条定位轨道在地面对称铺设，并通过其端部的定位槽与定位块彼此连接，铺设时根据固定孔通过螺栓将定位轨道固定在地面；

11、s2：将定位箱通过底部行进滚轮推入铺设完成的定位轨道，根据轨道所示距离刻度与现场放线定位结果，继续推动定位箱至下弦球放置位置，完成球节点的粗定位；

12、s3：拉动限位箱至第一滑动槽末端，并将合页转动使左右两个限位箱对正，使用螺栓穿过连接孔，将两个限位箱连接；拉开封门，向球隔板上放入两个下弦球节点，关闭封门。

13、s4：待放置在球隔板上的球节点因坡度滚动至限位箱内部后，将球夹具放入限位箱的间隙中，通过螺栓穿过球夹具末端及上部的螺孔将两个由球隔板滑下的下弦球节点夹持固定，将固定支架通过上部的连接螺头旋入球夹具的下端螺孔，打开激光发射器，根据激光点与现场放线结果完成下弦球节点的精定位，确定下弦球节点移动到正确放线位置时，转动六只第一支腿至相同角度，拉出各第二支腿至触地长度，转动底座至底面触地，通过销轴穿过定位孔实现第二支腿与第一支腿的固定。

14、s5：卸下穿过连接孔的螺栓，将定位箱滑向第一滑动槽另一端，翻折合页，将合页转向平行于输送管道外侧面的方向。以此循环，完成一次行程中所有下弦球节点的定位，并同步进行下弦球节点平行于行进方向的水平杆件焊接工作。

15、s6：在最后一对下弦球节点定位结束后，拉开封门，向球夹具中放入一个上弦球节点，并通过球夹具后端的螺孔通过螺栓夹紧球夹具，关闭封门，打开位于箱体底部的激光发射器，向起点反向推动定位箱，据激光点与现场放线结果完成上弦球节点的精定位，驱动顶升油缸，将上弦球节点顶起至设计标高，进行上弦球与下弦球之间斜向杆件的焊接工作，及相邻上弦球节点之间平行于行进方向的水平杆件焊接工作，焊接完成后，驱动顶升油缸缩回至箱体内部，继续推动定位箱，此时完成垂直于行进方向的下弦球水平杆件焊接工作，以此循环，完成一次行程中所有球节点的定位及焊接工作。

16、本发明相比现有技术，具有以下有益效果：

17、与原有技术相比较，本发明可通过定位轨道所带有的距离刻度及安装在定位箱、固定支架下表面的激光发射器实现球节点的粗定位及精定位，提高网架定位拼装工作的精确性；采用定位轨道及行进滚轮等装置，提升了机构的灵活度，合理安排了球定位、杆焊接的施工流程，提高了工作效率。

技术特征：

1.一种钢网架球节点定位装置，其特征在于：该钢网架球节点定位装置包括定位轨道（1），定位箱（2），输送臂（3），固定支架（4）和激光发射器（5），定位轨道（1）上部运行有定位箱（2），在定位箱（2）的左右两侧设有输送臂（3），定位箱（2）和固定支架（4）的下表面安装有激光发射器（5）。

2.根据权利要求1所述的一种钢网架球节点定位装置，其特征在于：所述定位轨道（1）为一端开槽，一端有凸块的工字型钢构件，其上设置有固定孔（11），定位槽（12），定位块（13）；所述固定孔（11）等距开设在定位轨道（1）的表面，孔深与定位轨道（1）高度一致，所述定位轨道（1）的纵向的一端开设有定位槽（12），另一端设置有定位块（13），所述定位槽（12）的槽宽与所述定位块（11）的宽度相同，所述定位轨道（1）的外侧表面还标有距离刻度。

3.根据权利要求1所述的一种钢网架球节点定位装置，其特征在于：所述定位箱（2）包括箱体（21），球夹具（22），顶升油缸（23），球隔板（24），行进滚轮（25）；所述箱体（21）为下部有突出两肢，上部为一长方体的箱型结构，箱体（21）左右两侧对称开有球形洞口，顶部开有矩形洞口，箱体（21）后侧设有活动槽（211），箱体（21）前侧开有一矩形空间，该空间内两侧设置了球隔板（24），中部设置了球夹具（22），箱体（21）下部突出两肢与定位轨道（1）接合处对称设置有数个行进滚轮（25），所述箱体（21）的底部设置有激光发射器（5），其与顶升油缸（23）的轴线在同一直线上。

4.根据权利要求3所述的一种钢网架球节点定位装置，其特征在于：所述球夹具（22）为一c字型钢构件，末端结构水平延伸并开有螺孔，上端及下端对应位置均开有螺孔，所述活动槽（211）的槽宽与所述球夹具（22）的厚度相同；所述顶升油缸（23）为一顶部设置矩形板件的液压机构，该矩形板件与球夹具（22）的下部夹具焊接连接；所述球隔板（24）为一l型构件，下端带有一定坡度；所述箱体（21）前侧还设置有封门（212），封门（212）端部设置有把手（2122），封门（212）与箱体（21）接触处开有第二滑动槽（2121）；所述行进滚轮（25）围绕一j字型构件滚轮转轴（251）转动。

5.根据权利要求3所述的一种钢网架球节点定位装置，其特征在于：所述输送臂（3）包括输送管道（31），合页（32），限位箱（33）；所述输送管道（31）对称焊接在所述箱体（21）的两端，所述输送管道（31）为内部开挖圆槽的长方体箱，圆槽直径与所述箱体（21）左右两侧开设的球形洞口直径相同，圆槽位置与所述箱体（21）左右两侧开设的球形洞口对正，所述输送管道（31）的末端设置有合页（32），所述合页的页面上对称设置有两条第一滑动槽（321），所述限位箱（33）为内侧开有半圆槽的长方体箱，半圆槽半径与所述箱体（21）左右两侧开设的球形洞口半径相同，所述限位箱（33）通过其后侧设置的第一限位块（332）在所述第一滑动槽（321）中做限位滑动，所述限位箱（33）上下端部对称设置有连接孔（331），所述限位箱（33）在第一限位块（332）在移动到第一滑动槽（321）末端时，其与对称设置的另一限位箱（33）之间的距离为球夹具（22）宽度。

6.根据权利要求1所述的一种钢网架球节点定位装置，其特征在于：所述固定支架（4）包括支撑平台（41），第一支腿（42），第二支腿（43），底座（44）；所述支撑平台（41）为一六边形钢构件，其顶部中央开设有连接螺头（411），底部中央设有激光发射器（5），所述支撑平台（41）在侧边转动连接有六只第一支腿（42），所述第一支腿（42）为中间开槽，表面均匀开有定位孔（421）的钢板，所述第二支腿（43）为一宽度及厚度均小于所述第一支腿（42）槽宽及槽厚的钢板，所述第二支腿（43）末端开有一定位孔（421），另一末端与所述底座（44）转动连接，所述底座（44）为中部开孔的半圆柱体。

7.一种钢网架球节点定位装置的使用方法，基于权利要求1-6任意一项所述一种钢网架球节点定位装置实现，其特征在于，该方法包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种钢网架球节点定位装置及其使用方法，钢网架球节点定位装置包括定位轨道，定位箱，输送臂，固定支架和激光发射器，定位轨道设有固定孔，两端分别有定位槽及定位块。定位箱通过行进滚轮在定位轨道上移动，输送臂对称焊接在定位箱两侧，球夹具与固定支架用于固定待定位的球节点，激光发射器安装在箱体及支撑平台的底面中央。针对当前球节点的人工定位误差较大，胎架放置较随意等情况，本发明通过带距离刻度的定位轨道、激光发射器实现球节点的精确定位，使用固定支架将球节点稳定支撑。装置现场安装快捷，使用简单。使用方法结合现场实际情况，简化了工人逐个定位、分步焊接的流程。

技术研发人员：白圻业,邱福祥,蒋朗坤,靳慧,王立彬,付景
受保护的技术使用者：中铁二十四局集团上海建设投资有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13