沈海晏
深圳市特辰科技股份有限公司(以下簡稱“特辰科技”),是一家專業(yè)從事高層建筑施工機器人的專業(yè)建筑科技公司。特辰科技首創(chuàng)了建筑施工機器人系列產品,致力于應用建筑施工機器人進行安全、綠色、高效的施工。其以施工防護機器人為基礎平臺,通過加載不同功能模塊,如:模板、噴淋器、建筑傘等,形成了具有更多建筑功能的綜合施工機器人。
什么是建筑施工防護機器人
建筑施工防護機器人是爬架、升降腳手架、施工升降平臺的升級產品,又名機器人安全屏、機器人防護平臺,將建筑腳手架創(chuàng)新為智能化機械裝備。
該機器人主要結構包括機械臂、導軌、附著在建筑物上的固定件、機械式全自動防墜器、防護平臺主體、提升系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)等。其基本原理是在導軌與建筑結構間加裝可三維調節(jié)的仿人體攀登械臂,通過調整機械臂適應各個樓層外形結構變化。機器人通過智能控制系統(tǒng)發(fā)出信號給提升系統(tǒng),使左右機械臂隨同導軌相互交替運動并帶動防護平臺上升或下降,當機械臂運動到工作樓層后,機械臂自動捕獲預埋在建筑物結構上的固定件并鎖穩(wěn),自動搭設腳手架,無需人工干預和指揮。
對比其他腳手架和升降防護裝備,建筑施工防護機器人利用機械化、智能化裝備代替了高空、高強度、高危的人工作業(yè),其安全性和效率更高。整個施工過程,施工防護機器的機械臂一直附著在建筑物結構上,其安全和穩(wěn)定性更加可靠。另外,與傳統(tǒng)人工搭建腳手架相比,鋼材可節(jié)約80%以上。
在導軌內部還裝有非能動轉輪安全防墜器,整個工作過程設有安全監(jiān)控,多重防護體系杜絕了高空墜落風險,保護了作業(yè)人員和設備的安全。
建筑施工防護機器人的特性
2015年,全國共發(fā)生房屋市政工程生產安全事故312起、死亡397人。其中發(fā)生模板支撐體系坍塌事故5起、土方坍塌事故4起、起重機械事故3起,共占較大事故總數的75%,建筑起重機械傷害和模板支撐體系坍塌仍是施工安全難點。
建筑施工防護機器人是目前升降腳手架及升降平臺設備中技術含量、自動化和智能化程度最先進的設備之一,其安全性、效率、自動化水平以及環(huán)保材料使用率也都是行業(yè)領先者,具有環(huán)保、安全、高效、使用維護方便等多項優(yōu)點。
由機械化、智能化機器裝備替代人工高危、零散搭設作業(yè),效率更高。施工防護機器人的所有零部件在工廠加工,地面進行模塊化組裝,整體機械一次吊裝。安裝后由智能控制系統(tǒng)監(jiān)控自動升降,再無其他搭設和組裝工作。使用完畢后,將設備吊裝到地面再進行零組件拆卸。整個作業(yè)過程打破了傳統(tǒng)腳手架高空人工搭設的模式,保證建筑施工安全。建筑施工防護機器人還具有多重安全保護機制,可徹底消除高危作業(yè),將建筑安全事故降低一半以上。全金屬結構可消除火災隱患;非能動安全防墜器,無需外來能量,完全依靠裝置自身屬性,實現自動安全保護;智能控制,設備采用全自動同步控制和遙控控制系統(tǒng),可主動預防不安全狀態(tài),實現集群自動均衡升降、異常識別、自動報警、安全監(jiān)控、遠程管理。
施工防護機器人充分考慮了施工中的各種工況存在的風險,對安裝、使用、升降、拆除等不同階段都有對應的規(guī)范和安全檢查內容,從設計、使用、維護和管理等方面都有較為完善的指導和規(guī)定,有效避免了各種安全事故的發(fā)生。
施工防護機器人之間通過機械連接,在結構上形成一個整體,相互牽制,提高了設備的整體安全性。其使用的非能動轉輪式安全防墜器,制動距離可小于80 mm,是世界上最先進的安全裝置,其觸發(fā)和工作完全不需要通電、彈簧等外來能量,而是依靠裝置本身性能達到制動防墜的目的。
非能動安全防墜器由防墜輪、防墜軸、防墜銷、輪座等構成。防墜輪與防墜軸配合的內圓柱面上開設有多個異型鍵槽;防墜軸固定在輪座上,軸上開設有徑向滑槽,滑槽內設置有防墜銷,防墜銷工作時在防墜輪的鍵槽外輪廓面作用下向上運動,依靠自身重力向下復位。
當建筑施工防護機器人在升降過程中突然下墜時,鏈條帶動防墜輪轉動速度突然加快,防墜輪的防墜銷不能及時復位,防墜銷上端頂入防墜轉輪鍵槽內卡死,防墜輪即刻自鎖制動,停止轉動,防止機器人繼續(xù)墜落。
當突發(fā)情況發(fā)生時,施工防護機器人的智能控制系統(tǒng)還會立刻發(fā)出警報并停機。如果某一機位的荷載超過設計值的15%,設備會以聲光形式自動報警并顯示報警機位位置;當荷載超過設計值的30%時,升降設備自動停機,系統(tǒng)會顯示、記錄和儲存各提升點的實際升高和超高的數據,并推薦解決方案,整個設備的同步控制控制精度在2%以內。
目前,施工防護機器人已經在在澳門永利皇宮項目和香港新世界項目上得到成功應用,一棟建筑自動提升一層時間只需要10 min左右,非常安全、高效。
編輯 畢文婷