CN106737438A - 天花板钻孔装置和采用钻孔装置安装膨胀螺栓的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种天花板钻孔装置和采用钻孔装置安装膨胀螺栓的施工方法，属于作业技术领域。它解决了现有的天花板膨胀螺栓安装不方便的问题。本天花板钻孔装置包括底座、立杆和电锤，立杆竖直设置，立杆的顶面上固定连接有能与天花板相抵靠的定位件；立杆的下端部与底座之间通过能使立杆沿竖直方向移动的导向结构相连接；底座内安装有能使立杆升降移动的第一驱动机构；立杆上套设有能沿立杆纵向移动的升降座，升降座上安装有能使升降座沿立杆纵向移动的第二驱动机构；电锤的壳体与升降座固定连接。本天花板钻孔装置结合合适的安装膨胀螺栓施工方法能方便膨胀螺栓安装和提高安装效率高；本天花板钻孔装置具有搬运方便和制造成本低的优点。
Description
技术领域
本发明属于作业技术领域，涉及一种吊顶作业，特别是一种天花板钻孔装置。
本发明属于作业技术领域，涉及一种吊顶作业，特别是一种采用天花板钻孔装置安装膨胀螺栓的施工方法。
背景技术
吊顶是指房屋居住环境的顶部装修，即天花板的装修。吊顶作业时钻孔和安装碰撞螺栓是常见的工序之一。传统的吊顶作业需要在地面上安装脚手架，施工人员站在脚手架上进行施工作业；脚手架存在着安装麻烦，占用空间，不易搬移等不足。
为此，有人设计出了适合在天花板上钻孔各种不同结构的设备。如中国专利文献记载的一种移动式电钻支撑架(申请公布号CN102145398A)，使用时，将电钻固定在电钻固定架上，通过下按活动操作杆，可对天花板进行打孔，可随需要移动整体装置。又如在建筑物天花板上打孔的机器人(申请公布号CN105587264A)、天花板钻孔装置(授权公告号CN204075289U)、一种带自爬升轨道可在建筑物上全方位打孔的打孔机器人(申请公布号CN104912483A)。上述设备虽然对天花板进行钻孔，但拧膨胀螺栓时仍然需要架设人字梯或脚手架，仍存在着膨胀螺栓安装操作不方便，安装效率低的问题。一种带自爬升轨道可在建筑物上全方位打孔的打孔机器人(申请公布号CN104912483A)存在着结构复杂、制造成本高、搬运不方便等问题。
发明内容
本发明提出了一种天花板钻孔装置，本发明要解决的技术问题是如何降低天花板钻孔装置的制造成本和提高天花板钻孔装置搬运方便性。
本发明提出了一种采用天花板钻孔装置安装膨胀螺栓的施工方法，本发明要解决的技术问题是如何提高在天花板上安装膨胀螺栓的效率。
本发明的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：本天花板钻孔装置包括底座、立杆和电锤，立杆竖直设置，立杆的顶面上固定连接有能与天花板相抵靠的定位件；立杆的下端部与底座之间通过能使立杆沿竖直方向移动的导向结构相连接；底座内安装有能使立杆升降移动的第一驱动机构；立杆上套设有能沿立杆纵向移动的升降座，升降座上安装有能使升降座沿立杆纵向移动的第二驱动机构；电锤的壳体与升降座固定连接。
采用天花板钻孔装置安装膨胀螺栓的施工方法是依次按下述顺序步骤连贯进行的，第一步钻孔施工：天花板钻孔装置放置在地面上，电锤上安装有钻头；首先操控第一驱动机构使立杆竖直向上移动且使定位件与天花板相抵靠，再操控第二驱动机构使升降座沿着立杆纵向向上移动，以及启动电锤且使钻头旋转并钻入天花板内；最后操控第二驱动机构使升降座沿着立杆纵向向下移动，以及关闭电锤且使电锤下降至工人易更换钻头高度；
第二步膨胀螺栓安装施工：首先卸下钻头以及在电锤上安装套筒，以及在套筒内安装膨胀螺栓；然后操控第二驱动机构使升降座沿着立杆纵向向上移动，直至膨胀螺栓塞入上述第一步钻出的孔内；接着启动电锤旋拧膨胀螺栓的螺母，直至拧紧螺母后关闭电锤；最后操控第二驱动机构使升降座沿着立杆纵向向下移动使电锤下降至工人易更换钻头高度。
与现有技术相比，本天花板钻孔装置的立杆和电锤均能独立地升降；立杆升降使设置在立杆顶部的定位件顶压在天花板上，使得本天花板钻孔装置被固定在地面与天花板之间，由此显著提高本天花板钻孔装置固定稳定性，进而具有电锤钻孔稳定，电锤反复升降仍能保证钻孔位置一致以及膨胀螺栓准确地塞入钻孔内。本天花板钻孔装置的立杆可采用横截面积较小的铝合金杆，既能保证所需的强度，又降低本天花板钻孔装置的重量，进而方便搬运。
采用本天花板钻孔装置安装膨胀螺栓的施工方法中的套筒一端与电锤的输送轴相连，另一端部呈管状，膨胀螺栓中具有螺母的一端能塞入套筒的另一端部内。根据实际情况，套筒也可为扭力套筒，即具有设定极限扭矩值，超过上述设定极限扭矩值，套筒的一端部相对于另一端部打滑。采用本天花板钻孔装置安装膨胀螺栓的施工方法中所需设备简单、使用方便；无需架设人字梯或脚手架，也无需采用安装膨胀螺栓的专用设备；因而具有膨胀螺栓安装方便，安装效率高的优点。
钻孔与安装膨胀螺栓连贯进行且钻孔与安装膨胀螺栓施工过程中本天花板钻孔装置始终固定在地面与天花板之间，因而保证膨胀螺栓能准确地塞入钻孔内，进而保证安装膨胀螺栓施工顺畅。
本天花板钻孔装置的第一驱动机构和第二驱动机构具有结构简单、稳定可靠和制造成本低的优点。本天花板钻孔装置中升降座与立杆的导向结构和立杆与底座的导向结构均充分利用了立杆自身结构，因而具有简化导向结构，降低制造成本的优点。本天花板钻孔装置中底座呈箱状，能够收纳物件；天花板钻孔装置中电锤和升降座能够卸下存放在底座内，以及立杆由多段杆件构成且可反复拆装，卸下的杆件也可存放在底座内，因而本天花板钻孔装置具有搬运方便的优点。本天花板钻孔装置中立杆采用铝合金型材制成，具有强度高、重量轻以及采购成本低的优点，由此本天花板钻孔装置具有搬运方便和制造成本低的优点。
附图说明
图1是本天花板钻孔装置的立体结构示意图。
图2是本天花板钻孔装置固定在地面与天花板之间状态时结构示意图。
图3是本天花板钻孔装置的底部结构示意图。
图4是本天花板钻孔装置的顶部结构示意图。
图5是本天花板钻孔装置中立杆的两段杆子的连接结构示意图。
图6是实施例二中本天花板钻孔装置的底部结构示意图。
图中，1、底座；1a、金属骨架；1b、罩壳；2、立杆；2a、底部连接杆；2b、高度加长杆；2c、第一型槽；2d、第二型槽；3、电锤；4、升降座；5、脚轮；6、定位件；7、插接件；8、紧固螺栓；9、导套；10、剪式千斤顶；11、第一驱动电机；12、第二驱动电机；13、齿条；14、齿轮；15、把手；16、第一导向轮；17、地面；18、天花板；19、丝杆；19a、反螺纹段；19b、无螺纹段；20、第三驱动电机；21、支撑脚；22、弹簧；23、定位件；24、调节螺母。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图5所示，本天花板钻孔装置包括底座1、立杆2、电锤3和升降座4。
如图1和图3所示，底座1呈箱状，底座1包括金属骨架1a和罩设在金属骨架1a外的罩壳1b。金属骨架1a起承重和支撑作用。罩壳1b的一侧缘与金属骨架1a之间转动连接，另一侧缘与金属骨架1a之间通过锁扣相连接。罩壳1b内壁上具有多个收纳槽，收纳槽根据收纳部件的形状开设，收纳槽用于收纳电锤3、升降座4、立杆2和其他工具等；因而罩壳1b起装饰和收纳部件的作用。
金属骨架1a的底部固定有多个脚轮5，因而本天花板钻孔装置能够方便地搬运。
如图1和图5所示，立杆2包括一根底部连接杆2a和多根高度加长杆2b，底部连接杆2a竖直设置，底部连接杆2a的下端部穿入底座1内。其中一根高度加长杆2b的顶面上固定连接有能与天花板18相抵靠的定位件236，定位件236为定位针或定位压板。底部连接杆2a与高度加长杆2b之间和高度加长杆2b与高度加长杆2b之间均通过通用连接结构相连接，进而通过选择合适数量的高度加长杆2b，然后底部连接杆2a与一根高度加长杆2b之间和上下相邻的高度加长杆2b之间均通过通用连接结构相连接，具有定位件236的高度加长杆2b位于最上方，由此得到所需长度的立杆2。
如图5所示，立杆2采用杆状的铝合金型材制成，铝合金型材的横截面大致呈长方形状，铝合金型材的每个大侧面上均具有两条第一型槽2c，铝合金型材的每个小侧面上均具有一条第二型槽2d。通用连接结构包括截面与第一型槽2c相吻合的插接件7和连接插接件7与铝合金型材的紧固螺栓8。如图5所示上下两根高度加长杆2b通过通用连接结构相连接，通用连接结构包括四根插接件7和四根紧固螺栓8，四根插接件7插设在四个第一型槽2c内，即一根插接件7的下半段位于下方铝合金型材中的一个第一型槽2c内，一根插接件7的上半段位于上方铝合金型材中的一个第一型槽2c内。
运输时将高度加长杆2b卸下且拆分，因而高度加长杆2b可装入罩壳1b的收纳槽内，显著地提高本天花板钻孔装置运输方便性。
底部连接杆2a与底座1的金属骨架1a之间通过能使立杆2沿竖直方向移动的导向结构相连接；具体来说，底部连接杆2a上套设有导套9，导套9与金属骨架1a固定连接。
如图3所示，底座1内安装有能使立杆2升降移动的第一驱动机构；具体来说，第一驱动机构包括剪式千斤顶10和第一驱动电机11，剪式千斤顶10位于底部连接杆2a的下方，剪式千斤顶10的基座1与金属骨架1a固定连接，剪式千斤顶10的鞍座与底部连接杆2a固定连接；第一驱动电机11的壳体与金属骨架1a固定连接，第一驱动电机11的转轴与剪式千斤顶10的丝杆传动连接。剪式千斤顶10具有自锁功能以及具有稳定可靠和承载能力大的优点，使得本天花板钻孔装置对地面17和天花板18施加的作用力较大，完全符合将天花板钻孔装置固定在地面17和天花板18之间所需的作用力，同时形成自锁，保持施加的作用力，保证本天花板钻孔装置固定稳定。
如图1和图4所示，升降座4套设在立杆2上，电锤3的壳体与升降座4固定连接。升降座4上定位连接有嵌设在第二型槽2d内的第一导向轮16和与立杆大侧面相抵靠的第二导向轮，进而升降座4与立杆2之间形成导向，升降座4相对于立杆2能稳定地移动，进而保证升降座4往复移动后最终位置相同，实现膨胀螺栓准确地塞入钻孔内。
升降座4上安装有能使升降座4沿立杆2纵向移动的第二驱动机构；具体来说，第二驱动机构包括第二驱动电机12和沿着立杆2纵向线设置的齿条13，第二驱动电机12的壳体与升降座4固定连接，第二驱动电机12的转轴上固定有与齿条13相啮合的齿轮14。齿条13由多段组成，齿条13固定在高度加长杆2b的大侧面上。升降座4和电锤3组件能从立杆2上卸下，存放在罩壳1b的收纳槽内。
底部连接杆2a的顶部固定有把手15，把手15上安装有电锤3控制开关、第一驱动电机11控制开关和第二驱动电机12控制开关。使用本天花板钻孔装置施工时，操纵把手15可实现操纵对应的部件，进而实现钻孔和安装膨胀螺栓。搬运时，人们可握在把手15上实现拉动本天花板钻孔装置，具有方便搬运的优点。
通过阐述采用本天花板钻孔装置钻孔与安装膨胀螺栓的施工方法进一步说明本天花板钻孔装置各个部件的作用和优点。
高度加长杆2b的长度为0.6米，底部连接杆2a离地面17初始高度为0.9米，剪式千斤顶10的极限行程为0.3米。天花板18与地面17之间间距为2.8米。选用三根高度加长杆2b采用通用连接结构依次串接，位于最下方的高度加长杆2b与底部连接杆2a的顶部之间也采用通用连接结构相连接；以及将升降座4和电锤3组件安装在立杆2上，使齿轮14与齿条13相啮合，由此可知，本天花板钻孔装置具有组装方便的优点。
采用本天花板钻孔装置钻孔与安装膨胀螺栓需连贯进行，即第一步进行钻孔施工完成后不移动本天花板钻孔装置，直接进行第二步的安装膨胀螺栓施工。
钻孔施工为天花板钻孔装置放置在地面17上，电锤3上安装有钻头；首先操控第一驱动电机11控制开关使剪式千斤顶10升起，进而立杆2竖直向上移动，直至定位件236与天花板18相抵靠，本天花板钻孔装置被牢牢地固定在地面17与天花板18之间，如图2所示。再操控第二驱动电机12控制开关使齿轮14旋转并沿着齿条13移动，进而使升降座4沿着立杆2纵向向上移动，待钻头靠近天花板18后，如钻头与天花板18之间间距为1cm，操控电锤3控制开关实现启动电锤3；之后保证电锤3处于启动状态以及同时操控第二驱动电机12控制开关使升降座4持续沿着立杆2纵向向上移动；进而钻头旋转并钻入天花板18内。最后待钻孔深度达到所需要求后，操控第二驱动电机12控制开关使齿轮14反向旋转并沿着齿条13移动，进而使升降座4沿着立杆2纵向向下移动，待钻头脱离天花板18后，如钻头与天花板18之间间距为1cm，操控电锤3控制开关实现关闭电锤3；保持操控第二驱动电机12控制开关使升降座4持续沿着立杆2纵向向下移动，直至电锤3下降至工人易更换钻头高度；如电锤3距离地面17高度为1.2米。
安装膨胀螺栓施工为首先卸下钻头和在电锤3上安装套筒以及在套筒内安装膨胀螺栓；然后操控第二驱动电机12控制开关使齿轮14旋转并沿着齿条13移动，进而使升降座4沿着立杆2纵向向上移动，直至膨胀螺栓塞入上述钻孔施工钻出的孔内；接着操控电锤3控制开关实现启动电锤3；电锤3带动套筒旋转，实现旋拧膨胀螺栓的螺母，直至拧紧螺母后在此操控电锤3控制开关实现关闭电锤3；最后操控第二驱动电机12控制开关使齿轮14反向旋转并沿着齿条13移动，进而使升降座4沿着立杆2纵向向下移动，直至电锤3下降至工人易更换钻头高度；如电锤3距离地面17高度为1.2米。
通过上述钻孔施工和安装膨胀螺栓施工完成一个膨胀螺栓安装。操控第一驱动电机11控制开关使剪式千斤顶10回缩，定位件236脱离天花板18，如定位件236与天花板18之间间距为5cm，将本天花板钻孔装置移动至下一个膨胀螺栓安装位置处，重复上述钻孔施工和安装膨胀螺栓施工，进而再次完成膨胀螺栓安装。
实施例二
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，基本相同之处不再累赘描述，仅描述不一样的地方，不一样的地方在于：如图2所示，第一驱动机构包括丝杆19和第三驱动电机20，丝杆19竖直设置，丝杆19的上端部与底部连接杆2a之间采用螺纹连接；丝杆19的中部与金属骨架1a转动连接，丝杆19的下端部具有一段与丝杆19的上端部的螺纹旋转方向相反的反螺纹段19a和一段无螺纹段19b。第三驱动电机20的壳体与金属骨架1a固定连接，第三驱动电机20的转轴与丝杆19之间通过齿轮传动连接。丝杆19与底部连接杆2a之间也具有自锁能力，相对于剪式千斤顶10具有更大的运动行程，一般可达0.7～0.9米，这样可使本天花板钻孔装置处于组装状态顺畅地移过横梁，即通过下降立杆的高度，避免立杆与建筑物的横梁相碰撞而阻碍本天花板钻孔装置移动。
丝杆19的下端部套设有支撑脚21和弹簧22，支撑脚21能与反螺纹段19a螺纹连接；金属骨架1a上固定有用于限制支撑脚21旋转的定位件23。丝杆19的反螺纹段19a上还螺纹连接有调节螺母24，弹簧22的一端与支撑脚21相抵靠，另一端与调节螺母24相抵靠；调节螺母24上设有能检测弹簧22与调节螺母24之间压力值的压力传感器。
当第三驱动电机20带动丝杆19旋转时，丝杆19迫使底部连接杆2a向上移动，进而使立杆2靠近天花板18；同时丝杆19迫使支撑脚21向下移动，通过控制反螺纹段19a的长度保证支撑脚21与地面相抵靠且支撑脚21脱离反螺纹段19a时，脚轮与地面之间具有细小间隙，这样可显著地提高本天花板钻孔装置固定在地面与天花板18之间牢固性，进而保证升降座4反复升降仍使钻头位于同一位置处。采用第三驱动电机20同时驱动支撑脚21运动具有简化结构，降低制造成本以及使本天花板钻孔装置操作更简单的优点。
当立杆2与天花板18相抵靠后，弹簧22进一步被压缩，弹簧22与调节螺母24之间压力提升，通过压力传感器检测弹簧22与调节螺母24之间压力值以及通过压力值控制第三驱动电机20是否停止旋转，既具有保证本天花板钻孔装置固定牢固，又具有简化操控和保护第三驱动电机20的优点。
当第三驱动电机20带动丝杆19旋转，丝杆19迫使底部连接杆2a向下移动时，可在金属骨架1a上施加重力，显著提高支撑脚21重新与反螺纹段19a螺纹连接可能性。
实施例三
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，基本相同之处不再累赘描述，仅描述不一样的地方，不一样的地方在于：第二驱动机构包括换向轮、绳索和绞车，绞车的基座固定在金属骨架1a上，绳索缠绕在绞车的滚筒上，换向轮与立杆2的顶部转动连接，绳索绕过换向轮与升降座4相连接。
实施例四
本实施例同实施例二的结构及原理基本相同，基本相同之处不再累赘描述，仅描述不一样的地方，不一样的地方在于：丝杆19上未设置调节螺母24，弹簧22的一端与支撑脚21相抵靠，另一端与底座1相抵靠；压力传感器设置在底座1上。
Claims (10)
1.一种天花板钻孔装置，包括底座(1)和电锤(3)，其特征在于，本天花板钻孔装置还包括竖直设置的立杆(2)；立杆(2)的下端部与底座(1)之间通过能使立杆(2)沿竖直方向移动的导向结构相连接；底座(1)内安装有能使立杆(2)升降移动的第一驱动机构；立杆(2)上套设有能沿立杆(2)纵向移动的升降座(4)，升降座(4)上安装有能使升降座(4)沿立杆(2)纵向移动的第二驱动机构；电锤(3)的壳体与升降座(4)固定连接。
2.根据权利要求1所述的天花板钻孔装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括剪式千斤顶(10)和第一驱动电机(11)，剪式千斤顶(10)位于立杆(2)的下方，剪式千斤顶(10)的基座(1)与底座(1)固定连接，剪式千斤顶(10)的鞍座与立杆(2)固定连接；第一驱动电机(11)的壳体与底座(1)固定连接，第一驱动电机(11)的转轴与剪式千斤顶(10)的丝杆传动连接。
3.根据权利要求1所述的天花板钻孔装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括第二驱动电机(12)和沿着立杆(2)纵向线设置的齿条(13)，第二驱动电机(12)的壳体与升降座(4)固定连接，第二驱动电机(12)的转轴上固定有与齿条(13)相啮合的齿轮(14)；或所述第二驱动机构包括换向轮、绳索和绞车，绞车的基座固定在底座(1)上，绳索缠绕在绞车的滚筒上，换向轮与立杆(2)的顶部转动连接，绳索绕过换向轮与升降座(4)相连接。
4.根据权利要求1所述的天花板钻孔装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括丝杆和第三驱动电机，丝杆竖直设置，丝杆与底座(1)转动连接，丝杆的上端部与立杆(2)之间采用螺纹连接；第三驱动电机的壳体与底座(1)固定连接，第三驱动电机的转轴与丝杆传动连接。
5.根据权利要求4所述的天花板钻孔装置，其特征在于，所述丝杆(19)的下端部具有一段与丝杆(19)的上端部的螺纹旋转方向相反的反螺纹段(19a)；丝杆(19)的下端部套设有支撑脚(21)，支撑脚(21)能与反螺纹段(19a)螺纹连接；金属骨架1a上固定有用于限制支撑脚(21)旋转的定位件(23)。
6.根据权利要求5所述的天花板钻孔装置，其特征在于，所述丝杆(19)的下端部还套设有弹簧(22)，弹簧(22)的一端与支撑脚(21)相抵靠，另一端与底座(1)相抵靠；底座(1)上设有能检测弹簧(22)与底座(1)之间压力值的压力传感器；或所述丝杆(19)的反螺纹段(19a)上还螺纹连接有调节螺母(24)，丝杆(19)的下端部还套设有弹簧(22)，弹簧(22)的一端与支撑脚(21)相抵靠，另一端与调节螺母(24)相抵靠；调节螺母(24)上设有能检测弹簧(22)与调节螺母(24)之间压力值的压力传感器。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的天花板钻孔装置，其特征在于，所述立杆(2)包括一根底部连接杆(2a)和多根高度加长杆(2b)，底部连接杆(2a)的下端部穿入底座(1)内且与第一驱动机构相连接；底部连接杆(2a)与高度加长杆(2b)之间和上下相邻的高度加长杆(2b)之间均通过通用连接结构相连接。
8.根据权利要求7所述的天花板钻孔装置，其特征在于，所述底座(1)呈箱状，底座(1)包括金属骨架(1a)和罩设在金属骨架(1a)外的罩壳(1b)；罩壳(1b)内壁上具有多个用于收纳高度加长杆(2b)和电锤(3)的收纳槽。
9.根据权利要求7所述的天花板钻孔装置，其特征在于，所述立杆(2)采用铝合金型材制成，铝合金型材的每个大侧面上均具有第一型槽(2c)；通用连接结构包括截面与第一型槽(2c)相吻合的插接件(7)和使插接件(7)与铝合金型材固定连接的紧固螺栓(8)。
10.采用权利要求1至9中任意一项所述天花板钻孔装置钻孔与安装膨胀螺栓的施工方法，其特征在于，钻孔与安装膨胀螺栓的施工方法是依次按下述顺序步骤连贯进行的，
第一步钻孔施工：天花板钻孔装置放置在地面(17)上，电锤(3)上安装有钻头；首先操控第一驱动机构使立杆(2)竖直向上移动且使立杆(2)的顶面与天花板(18)相抵靠，再操控第二驱动机构使升降座(4)沿着立杆(2)纵向向上移动，以及启动电锤(3)且使钻头旋转并钻入天花板(18)内；最后操控第二驱动机构使升降座(4)沿着立杆(2)纵向向下移动，以及关闭电锤(3)且使电锤(3)下降至工人易更换钻头高度；
第二步膨胀螺栓安装施工：首先卸下钻头以及在电锤(3)上安装套筒，以及在套筒内安装膨胀螺栓；然后操控第二驱动机构使升降座(4)沿着立杆(2)纵向向上移动，直至膨胀螺栓塞入上述第一步钻出的孔内；接着启动电锤(3)旋拧膨胀螺栓的螺母，直至拧紧螺母后关闭电锤(3)；最后操控第二驱动机构使升降座(4)沿着立杆(2)纵向向下移动使电锤(3)下降至工人易更换钻头高度。
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- 2017-01-11 CN CN201710021206.6A patent/CN106737438A/zh not_active Withdrawn
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