周青青,陈志平,寿建军,张巨勇,刘睿

(1.杭州电子科技大学 机械工程学院,浙江杭州310018;2.浙江八达建设集团有限公司,浙江杭州310018)

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钢结构主要指钢管通过节点的形式将各杆件组装而形成的结构,以其质量轻、强度高、延性大、抗震性能好、施工速度快、构件截面小、结构净空大、环保、综合经济指标好等优点得到了国内外的广泛运用[1-3]。节点是钢结构的核心部件,发挥曲面过渡、联接、承载和协调的功能,既是钢结构实现造型的关键,又是应力集中、工况最复杂的部件[4],因此,钢结构节点的加工品质直接决定了空间钢结构的品质,钢结构节点一直来是设计企业和施工单位关注的焦点。

目前各种新型钢结构建筑和设施层出不穷,随着审美观念的提高,新的设计理念和方法、以及计算机软硬件的更新使得钢结构设计日益复杂,节点变得越来越复杂[5,6],对节点的装配精度、结构强度等要求也越来越高,传统的节点加工与装配方法已越来越不适应这些要求[7]。因此,有必要从工程实际出发,运用现代设计理念与手段研制新的节点自动装配系统。

本文以某工程项目中的一类钢结构复杂节点为研究对象,设计一种空间钢结构复杂节点的自动装配系统,即开发一个集虚拟仿真、自动定位、自动装配、焊接及检测为一体的智能化装配平台,通过自动控制技术和多自由度机械结构实现节点的自动装配,取代传统节点装配中的复杂工装。自动装配系统的应用将大大提高节点装配精度和工作效率,提高钢结构节点的成品品质,对钢结构企业和建筑行业降低复杂节点的制造成本、提高生产效率、实现节能减排起到积极作用。……