一种适应多规格管桩模合模系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适应多规格管桩模合模系统，包括管桩模输送装置、外框架、内框架、检测装置、螺栓托扶导轨以及安装在风炮安装杆上的风炮装置、螺栓扶平机构和螺栓扶正定位机构，通过检测装置来检测管桩模的管径，然后通过升降机构调整内框架和检测装置的高度，通过平移机构调整调整两根风炮安装杆的距离，来适应管桩模的管径，之后通过带电磁铁的四连杆机构将螺栓扶平，水平的螺栓搁置在螺栓托扶导轨上前进，之后通过螺栓扶正定位机构的四连杆机构将螺栓翻转，并通过伸缩推杆推到槽口定位，最后风炮装置下移完整拧紧工作。本发明专利技术能够自动检测并适应不同管径、管长以及不同螺栓间距规格的管桩模合模，合模时拧紧螺栓准确，效率高。

A multi specification pipe pile model system

【技术实现步骤摘要】
一种适应多规格管桩模合模系统
本专利技术属于预应力混凝土管桩生产加工生产线领域，涉及一种管桩模合模装置，具体涉及一种适应多规格管桩模合模系统。
技术介绍
在预应力混凝土管桩生产领域，因其劳动强度高，劳动力需求密集，生产环境恶劣，对自动化生产的需求更加强烈。生产管桩用的钢模分为上模与下模，通过螺栓拧紧固定，螺栓拧紧前需将螺栓翻转扶正，但目前螺栓扶正拧紧环节始终还是人工将螺栓进行翻转扶正，风炮装置再将其拧紧，人力投入大，效率低，没有完全实现自动化，其原因主要有以下几点：1、预应力混凝土管桩生产设备多为粗放型，而螺栓的扶正拧紧环节却有较高的精度要求；2、管桩模具的螺栓间距分布尺寸不均匀，一般160mm-280mm之间变动，同时，管桩模输送线速度不均匀，轴向存在误差，每运行2m产生±25mm距离误差，按管桩模100mm/s速度计算，误差率为±1.25mm/s，这给自动化生产提出了较高的要求；3、管桩模具不同管径、管长规格较多，单条生产线不能连续对不同规格的管桩模上的螺栓进行拧紧，增加了自动化生产设备的设计制造难度；4、管桩模具的不规范以及管桩生产现场的粉尘、噪声、振动等恶劣环境，给预应力混凝土管桩自动化产线的稳定性提出了不小的挑战。设计的基本思路和目的：目前，为了解决预应力混凝土管桩自动化生产加工产线问题，主流的解决办法是规范管桩模制造标准，提高制造要求，并改良了螺栓拧紧方式，无需进行翻转扶正动作，这固然是一种好的解决方向，但若弃用现存的大量管桩模具必然是一种巨大的浪费，因此急需一种能够自动检测并适应不同管径、管长规格的预应力混凝土管桩模具；能够实现连续无间断生产；巧妙的检测装置设置及数据处理保证螺栓位置检测精度；能够自动实现螺栓的快速翻转并扶正定位；通过综合的系统设计来控制误差，保证精度。申请号为201611183269.3公开了一种用于管桩模具合模的自动风炮装置，其工作原理是检测装置位于第一框架的上方，检测装置包括扫描测量仪和扫描测距仪，当管桩模经过时，扫描测量仪测量管径，测出管径后，第三框架在第二直线驱动机构的驱动下自适应当前管径，第一扫描测距仪和第二扫描测距仪分别在第一直线驱动器和第二直线驱动器的作用下适应当前管径，管桩模继续运动，通过扫描测距仪可以检测出凹口的位置，通过控制第一直线驱动机构驱动第二框架运动，使平台及连接在平台上的风炮机构与管桩模同步运动，在两者同步运动的过程中，风炮将螺栓拧紧，拧紧后，风炮机构回到初始位置。该技术方案中，气缸驱动连杆，使连杆上的套圈移动到螺栓的正下方，升降机构上升的同时气缸回缩，套圈套住螺栓，完成对螺栓的上翻动作。套圈套住螺栓完成上翻动作，该动作是整套机构与管桩模同步运动时完成的，由于存在速度误差，导致轴向的位移存在误差，每运行2m产生±25mm距离误差，就存在上翻过程中因位置误差较大造成卡死的可能，而且该方案是将螺栓逐个往上翻，效率较低。该技术方案中自动风炮装置单边只有一组风炮，实际的生产中，风炮装置每拧紧一组螺栓后都需要回到初始位置，等待下一组螺栓，因存在风炮装置回到初始位置的时间差，风炮装置不能对间距较短螺栓拧紧，所以该方案不适用于螺栓间距较短的管桩模。
技术实现思路
根据现有的技术问题，本专利技术提供了一种多规格管桩模合模连续自动螺栓扶正拧紧系统解决方案，能够自动检测并适应不同管径、管长规格的预应力混凝土管桩模具，准确检测螺栓位置并进行翻转扶正，同时快速准确定位并对螺母进行拧紧操作。解决上述技术问题的技术方案如下：一种适应多规格管桩模合模系统，其特征在于：包括管桩模输送装置、外框架、内框架、检测装置、风炮装置、风炮安装杆、螺栓托扶导轨、螺栓扶平机构和螺栓扶正定位机构，所述管桩模输送装置用于将管桩模以恒定速度沿其轴线方向输送；所述外框架设于管桩模输送装置上方，用作整个装置的支撑；所述内框架通过升降机构一安装在外框架内部，两个风炮安装杆平行的设于内框架上，风炮安装杆与内框架之间通过横向平移机构相连，通过横向平移机构驱动两个风炮安装杆在横向上相互靠拢或背离运动；所述风炮装置用于拧紧螺栓，风炮装置有多个，多个风炮装置对称的安装在内框架两侧，风炮装置通过前后平移机构一安装在风炮安装板上，风炮安装板固定在内框架两侧的风炮安装杆上；所述螺栓托扶导轨用于托扶管桩模的水平状态的螺栓，其为前端向下弯曲的导杆，两个螺栓托扶导轨通过支架对称的安装在两个风炮安装杆上；所述螺栓扶平机构有两个，分别对称的固定安装在两个风炮安装杆前端，螺栓扶平机构包括底座、翻转连杆、摇杆、驱动杆、摆杆、驱动电机以及依次安装在底座上的支撑杆一和支撑杆二，所述翻转连杆前端设有可吸附管桩模螺栓的电磁铁，翻转连杆尾端和中部分别通过摆杆与支撑杆一和支撑杆二顶部铰接相连，翻转连杆和两个摆杆一起组成平行四边形机构，两个摆杆中部分别通过销轴与驱动杆中部和前端铰接相连，驱动杆和两个摆杆也一起组成平行四边形机构，驱动杆尾端与摇杆一端铰接相连，摇杆另一端固定安装在驱动电机的输出轴上，所述底座通过前后平移机构二安装在风炮安装杆上；所述螺栓扶正定位机构有多个，分别安装在对应的风炮装置底部，所述螺栓扶正定位机构为与螺栓扶平机构一样的两个平行四边形机构耦合而成，区别仅在于翻转连杆前端为可自动伸缩的伸缩推杆；所述检测装置包括管径检测机构和螺栓槽口检测机构，所述管径检测机构设于外框架前方，用于检测即将通过外框架下方管桩模的管径，所述螺栓槽口检测机构包括检测底座、传感器支架和多个安装在传感器支架顶部的测距仪，所述传感器支架通过升降机构二安装在检测底座上，测距仪设置在相应螺栓扶平机构前方以及相应的螺栓扶正定位机构前方。作为改进，所述升降机构一、升降机构二、横向平移机构、前后平移机构一和前后平移机构二均为丝杆螺母机构。作为改进，所述横向平移机构具体包括横向运动电机、横向运动丝杆和横向运动螺母，横向运动丝杆两端螺纹方向相反，横向运动丝杆中部通过轴承安装在内框架上，横向运动丝杆与横向运动电机动力传动相连，两个横向运动螺母分别套在横向运动丝杆的两端，两个横向运动螺母分别与两个风炮安装杆固定相连，通过横向运动电机驱动横向运动丝杆旋转时，两个风炮安装杆进行相向运动或相背运动。作为改进，所述管径检测机构包括门型支架、行程开关和用于测量管桩模直径的测距仪，所述门型支架安装在外框架前方的管桩模输送装置上方，测距仪安装在门型支架上，所述行程开关安装门型支架底部，通过检测管桩模的跑轮来检测是否到达门型支架处，如果达到则启动测距仪测量管桩模直径。作为改进，安装在单根风炮安装杆上的风炮装置有1-5个。作为改进，所述风炮装置包括风炮基座和风炮，所述风炮基座通过水平方向的前后平移机构一安装在风炮安装板上，风炮通过竖直方向的升降机构三安装在风炮基座上，相应的螺栓扶正定位机构固定安装在风炮基座底部。作为改进，所述内框架和外框架之间的升降机构一包括至少通过两个竖直方向设置的丝杆螺母机构相连。作为改进，所述风炮安装杆与内框架之间的横向平移机构还包括多个横向导轨杆，与风炮安装杆相连的每个风炮装置均与套在相应横向导轨杆上的滑块固定相连。作为改进，所述螺栓扶正定位机构伸缩推杆为气缸推杆或丝杆螺母机构推杆。作为改进，所述管桩模输送装置为滚轮输送装置、链条输送线和皮带输送装置中的一种。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适应多规格管桩模合模系统，其特征在于：包括管桩模输送装置、外框架、内框架、检测装置、风炮装置、风炮安装杆、螺栓托扶导轨、螺栓扶平机构和螺栓扶正定位机构，所述管桩模输送装置用于将管桩模以恒定速度沿其轴线方向输送；所述外框架设于管桩模输送装置上方，用作整个装置的支撑；所述内框架通过升降机构一安装在外框架内部，两个风炮安装杆平行的设于内框架上，风炮安装杆与内框架之间通过横向平移机构相连，通过横向平移机构驱动两个风炮安装杆在横向上相互靠拢或背离运动；所述风炮装置用于拧紧螺栓，风炮装置有多个，多个风炮装置对称的安装在内框架两侧，风炮装置通过前后平移机构一安装在风炮安装板上，风炮安装板固定在内框架两侧的风炮安装杆上；所述螺栓托扶导轨用于托扶管桩模的水平状态的螺栓，其为前端向下弯曲的导杆，两个螺栓托扶导轨通过支架对称的安装在两个风炮安装杆上；所述螺栓扶平机构有两个，分别对称的固定安装在两个风炮安装杆前端，螺栓扶平机构包括底座、翻转连杆、摇杆、驱动杆、摆杆、驱动电机以及依次安装在底座上的支撑杆一和支撑杆二，所述翻转连杆前端设有可吸附管桩模螺栓的电磁铁，翻转连杆尾端和中部分别通过摆杆与支撑杆一和支撑杆二顶部铰接相连，翻转连杆和两个摆杆一起组成平行四边形机构，两个摆杆中部分别通过销轴与驱动杆中部和前端铰接相连，驱动杆和两个摆杆也一起组成平行四边形机构，驱动杆尾端与摇杆一端铰接相连，摇杆另一端固定安装在驱动电机的输出轴上，所述底座通过前后平移机构二安装在风炮安装杆上；所述螺栓扶正定位机构有多个，分别安装在对应的风炮装置底部，所述螺栓扶正定位机构为与螺栓扶平机构一样的两个平行四边形机构耦合而成，区别仅在于翻转连杆前端为可自动伸缩的伸缩推杆；所述检测装置包括管径检测机构和螺栓槽口检测机构，所述管径检测机构设于外框架前方，用于检测即将通过外框架下方管桩模的管径，所述螺栓槽口检测机构包括检测底座、传感器支架和多个安装在传感器支架顶部的测距仪，所述传感器支架通过升降机构二安装在检测底座上，测距仪设置在相应螺栓扶平机构前方以及相应的螺栓扶正定位机构前方。...

【技术特征摘要】
1.一种适应多规格管桩模合模系统，其特征在于：包括管桩模输送装置、外框架、内框架、检测装置、风炮装置、风炮安装杆、螺栓托扶导轨、螺栓扶平机构和螺栓扶正定位机构，所述管桩模输送装置用于将管桩模以恒定速度沿其轴线方向输送；所述外框架设于管桩模输送装置上方，用作整个装置的支撑；所述内框架通过升降机构一安装在外框架内部，两个风炮安装杆平行的设于内框架上，风炮安装杆与内框架之间通过横向平移机构相连，通过横向平移机构驱动两个风炮安装杆在横向上相互靠拢或背离运动；所述风炮装置用于拧紧螺栓，风炮装置有多个，多个风炮装置对称的安装在内框架两侧，风炮装置通过前后平移机构一安装在风炮安装板上，风炮安装板固定在内框架两侧的风炮安装杆上；所述螺栓托扶导轨用于托扶管桩模的水平状态的螺栓，其为前端向下弯曲的导杆，两个螺栓托扶导轨通过支架对称的安装在两个风炮安装杆上；所述螺栓扶平机构有两个，分别对称的固定安装在两个风炮安装杆前端，螺栓扶平机构包括底座、翻转连杆、摇杆、驱动杆、摆杆、驱动电机以及依次安装在底座上的支撑杆一和支撑杆二，所述翻转连杆前端设有可吸附管桩模螺栓的电磁铁，翻转连杆尾端和中部分别通过摆杆与支撑杆一和支撑杆二顶部铰接相连，翻转连杆和两个摆杆一起组成平行四边形机构，两个摆杆中部分别通过销轴与驱动杆中部和前端铰接相连，驱动杆和两个摆杆也一起组成平行四边形机构，驱动杆尾端与摇杆一端铰接相连，摇杆另一端固定安装在驱动电机的输出轴上，所述底座通过前后平移机构二安装在风炮安装杆上；所述螺栓扶正定位机构有多个，分别安装在对应的风炮装置底部，所述螺栓扶正定位机构为与螺栓扶平机构一样的两个平行四边形机构耦合而成，区别仅在于翻转连杆前端为可自动伸缩的伸缩推杆；所述检测装置包括管径检测机构和螺栓槽口检测机构，所述管径检测机构设于外框架前方，用于检测即将通过外框架下方管桩模的管径，所述螺栓槽口检测机构包括检测底座、传感器支架和多个安装在传感器支架顶部的测距仪，所述传感器支架通过升降机构二安装在检测底座上，测距仪设置在相应螺栓扶平机构前方以及相应的螺栓扶正定位机构前方。2.如权利要求1所述的一种适应多规格...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤亮，龚发云，卢文政，李建，章进，何仁杰，杜卫东，李倩，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42