CN111172911A - 一种全自动安全道钉施工车及安全道钉的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动安全道钉施工车，包括车体和控制系统，车体上设有用于拍摄路面上的车道指示线的位置的相机，车体还设有排序输送机构、钻孔机构、取钉机构和锤击机构，相机、排序输送机构、钻孔机构、取钉机构和锤击机构分别与控制系统电性连接，钻孔机构用于沿车道指示线在路面上钻孔，排序输送机构用于对安全道钉排序并有序的供应安全道钉，取钉机构用于从排序输送机构上抓取安全道钉并将安全道钉上的钉杆插入钻孔中，锤击机构用于锤击将安全道钉钉稳在路面上。本发明还公开了一种采用该全自动安全道钉施工车进行安全道钉的施工方法，具有批量施工速度快、安全道钉安装间距稳定、能够节省人力物力并缩短施工周期的特点。

Description

一种全自动安全道钉施工车及安全道钉的施工方法

【技术领域】

本发明涉及一种全自动安全道钉施工车，本发明还涉及一种采用该全自动安全道钉施工车进行安全道钉的施工方法。

【背景技术】

目前在一些道路，特别是高速公路上，沿着车道的白线间隔安装有安全道钉，作为行车安全指示用，如图13和图14，这些道路安全道钉通常包括指示帽1A和钉杆1B两部分，其中指示帽用于露出地面作为指示用，钉杆则钉入地面作为固定用，其一般是采用人工测距、在地面钻孔、再将安全道钉紧钉在道路上的方式进行安装施工，中国高速公路目前约10万公里，还不包括各种省道、城市道路、县道、乡道等，而且随着经济的发展，道路还会不断的大量增设，采用人工施工的方式安装安全道钉，需求大量的人力和物力，而且施工效率低下，道路施工建设时间长。

本发明就是基于这种情况而作出的。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、施工效率高、能够节省人力物力、缩短施工周期的全自动安全道钉施工车。

为解决上述技术问题，本发明一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：包括能驾驶移动的车体和控制系统，所述车体上设有用于拍摄路面上的车道指示线的位置的相机，所述车体还设有排序输送机构、钻孔机构、取钉机构和锤击机构，所述相机、排序输送机构、钻孔机构、取钉机构和锤击机构分别与控制系统电性连接，所述钻孔机构用于沿车道指示线在路面上钻孔，所述排序输送机构用于对安全道钉排序并有序的供应安全道钉，所述取钉机构用于从排序输送机构上抓取安全道钉并将安全道钉上的钉杆插入钻孔中，所述锤击机构用于锤击安全道钉的指示帽将安全道钉钉稳在路面上。

如上所述的一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：所述钻孔机构包括立式钻孔装置，所述取钉机构包括夹取装置，所述锤击机构包括锤击装置，所述车体上设有分别用于驱动立式钻孔装置、夹取装置和锤击装置从车体上移动到用于安装安全道钉的路面的上方的位置移动装置。

如上所述的一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：所述车体包括车头和后车厢，所述排序输送机构、钻孔机构、取钉机构和锤击机构安装在后车厢内，所述后车厢的侧面设有侧门口和能将侧门口关闭的侧门体，所述后车厢内设有用于驱动侧门体自动打开或关闭的门体开闭装置，所述门体开闭装置与控制系统电性连接，所述位置移动装置用于分别驱动立式钻孔装置、夹取装置和锤击装置从打开的侧门口伸出后车厢并靠向路面。

如上所述的一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：所述位置移动装置包括沿车体前后方向设置的横向导杆，所述横向导杆上滑动连接有三个机架，每个所述机架上滑动连接有纵向导杆，每个机架所对应的纵向导杆上均固定有位于侧门口一侧的伸出架，所述横向导杆和纵向导杆上分别沿二者的轴向设有直齿条，每个所述机架上均设有两套分别与纵横两个方向的直齿条啮合的齿轮，以及分别对应驱动该两套齿轮转动的齿轮电机，与横向导杆上的直齿条对应的齿轮和齿轮电机用于驱动机架在横向导杆上沿车体的前后方向滑动，与纵向导杆上的直齿条对应的齿轮和齿轮电机用于驱动伸出架从侧门口伸出或缩回后车厢，每个所述伸出架上上下滑动连接有升降座和调节座，所述伸出架上转动连接有与调节座螺纹连接的丝杆，所述伸出架上还设有用于驱动丝杆转动的丝杆电机，所述调节座上固定有用于驱动升降座上下运动的升降气缸，三个所述升降座分别用于安装立式钻孔装置、夹取装置和锤击装置。

如上所述的一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：所述立式钻孔装置包括钻头、主轴、以及驱动主轴进给和旋转的主轴驱动装置，所述夹取装置包括夹爪和驱动夹爪张开或夹紧的夹爪气缸，所述锤击装置包括冲击锤头和驱动冲击锤头向下冲击的冲击气缸。

如上所述的一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：所述排序输送机构包括储料斗、理料轨道和输料装置，所述储料斗上设有供其内的安全道钉流出的出料口，所述储料斗和理料轨道之间设有能接住出料口流出的安全道钉并送入理料轨道中的转送装置，所述储料斗和理料轨道的下方分别设有用于驱动二者振动并使二者内的安全道钉分别在二者内移动的直震器，所述理料轨道包括斜底板和位于斜底板两侧的侧板，所述斜底板从一侧板往另一侧板倾斜且三者围成一条供安全道钉在内移动的理料通道，所述斜底板的中部上开设有供钉杆落入从而使指示帽挂在斜底板上移动的钉杆槽，所述钉杆槽供落入其内的钉杆沿理料轨道的送料方向移动，所述斜底板上位于钉杆槽的两侧分别设有与钉杆槽相通的落杆槽，所述落杆槽供搁在斜底板上的钉杆在经过落杆槽时从斜底板上掉落，所述落杆槽位于安全道钉移动方向的前侧壁设有能将落杆槽中的钉杆导入到钉杆槽中的导向角，所述理料轨道的末端设有挡板，所述挡板和理料轨道之间设有仅供指示帽挂在斜底板上的安全道钉通过的筛选口，所述筛选口和输料装置之间设有用于将筛选口筛选出来的安全道钉由倾斜状态导正后输入输料装置中的导正轨道，所述输料装置用于有序的向取钉机构供应安全道钉，位于斜底板较低一侧的侧板上设有滑出口，所述滑出口紧挨挡板并供理料轨道中被挡板挡住的安全道钉滑出，所述理料轨道的下方设有用于接住未经筛选口流出而从理料轨道上掉落的安全道钉并将该安全道钉返送回储料斗或转送装置中的返料装置。

如上所述的一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：所述输料装置包括输送带，所述输送带包括皮带、皮带轮和皮带电机，所述皮带安装在皮带轮上，所述皮带电机与皮带轮直接或间接连接并驱动皮带轮转动，所述皮带有两条并间隔设置以供钉杆在其中通过，安全道钉挂在两条皮带上随皮带移动，两条所述皮带之间设有能从运动方向的前方挡住安全道钉从而限制皮带上的安全道钉继续移动的限位板，所述输料装置还包括能检测安全道钉上的反光面的位置的感应器，以及能将皮带上的安全道钉托起后旋转一定角度使反光面调整到设定方位的旋转装置，所述感应器和旋转装置与控制系统电性连接。

如上所述的一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：所述转送装置包括转送轨道，所述转送轨道一端位于出料口下方，另一端位于理料轨道起始端的上方，所述转送轨道下方设有用于驱动转送轨道振动并使转送轨道内的安全道钉往理料轨道移动的直震器，所述转送轨道上设有用于将堆积在上层的安全道钉往回扫落的扫料装置，所述转送轨道和扫料装置之间留有供下层的安全道钉通过后流向理料轨道中的通过口。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种工艺简单、批量施工速度快、安全道钉安装间距稳定、能够节省人力物力并缩短施工周期的安全道钉的施工方法。

为解决上述技术问题，本发明一种安全道钉的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

A、驾驶上述全自动安全道钉施工车到画好车道指示线的施工道路上；

B、通过相机拍摄路面上的车道指示线，并反馈到控制系统中确定出车道指示线位置，计算出安全道钉的安装位置；

C、在位置移动装置的驱动下，所述立式钻孔装置移动到安全道钉安装位置的路面上方，并在路面上钻孔，钻好孔后，立式钻孔装置移走；夹取装置移动到排序输送机构上抓取排序输送机构排序好的安全道钉并移动到安装位置上方，将该安全道钉压下使钉杆向下插入钻孔中，然后夹取装置松开安全道钉并移走；锤击装置移动到该安全道钉的上方并向下锤击指示帽，将该安全道钉钉稳在路面上；

D、控制系统根据检测到的车道指示线，控制该全自动安全道钉施工车沿车道指示线向前移动一个距离停下，该距离为两个相邻的安全道钉的距离，重复上述步骤B到C，在该停车位置安装安全道钉；

E、重复步骤D将该全自动安全道钉施工车沿车道指示线逐步向前移动并逐个在停车位置安装安全道钉，直到施工完成。

如上所述的一种安全道钉的施工方法，其特征在于：在步骤C中，所述排序输送机构在排序时，储料斗下方的直震器驱动储料斗振动并使其内的安全道钉从出料口流出到转送轨道上，所述转送轨道下方的直震器驱动转送轨道振动并使转送轨道内的安全道钉往理料轨道一端移动，当转送轨道内的安全道钉上下堆积时，在经过扫料装置处时，扫料装置将堆积在上层的安全道钉往回扫落，位于扫料装置下方的下层安全道钉则从通过口通过后流向理料轨道中，理料轨道下方的直震器驱动理料轨道振动并使理料轨道内的安全道钉振动式的往筛选口一端移动，落入理料轨道中的安全道钉，部分安全道钉的钉杆直接落入钉杆槽，部分安全道钉在倾斜的斜底板上振动前移时在自身重力下沿斜底板下滑并使搁在斜底板上的钉杆落入钉杆槽中，实现初次理料；当初次理料后，钉杆没有落入钉杆槽中的安全道钉继续振动前移，当钉杆搁在钉杆槽一侧的斜底板上，而指示帽搁在钉杆槽另一侧的斜底板上时，由于安全道钉在理料轨道上是振动前移的，在经过落杆槽时，钉杆从斜底板上掉落入落杆槽中，并在导向角的导向作用下从落杆槽中滑出到钉杆槽中，使指示帽挂在斜底板上向前滑行，实现二次理料；这些钉杆落入钉杆槽中而指示帽挂在斜底板上的安全道钉从筛选口通过，并流经导正轨道，通过导正轨道将倾斜状态的安全道钉导正后输入到输送带中，并由输送带托着安全道钉移动并排序，感应器对经过其位置的安全道钉的反光面进行检测，当检测到反光面的位置错误时，通过旋转装置将安全道钉旋转一定角度使反光面朝向设定位置；当安全道钉在斜底板上处于钉杆朝上的倒立的状态时，在移动到挡板处时被挡板挡住并在理料轨道振动的过程中从滑出口滑出，并经返料装置接住后返回储料斗或转送装置中以重新流向理料轨道中进行理料。

与现有技术相比，本发明有如下优点：

1、本发明通过车体、相机、排序输送机构、钻孔机构、取钉机构和锤击机构与控制系统相结合，施工时，通过相机拍摄路面检测出车道指示线的位置，从而计算出路面上用于安装安全道钉的路面位置，实现安全道钉安装位置的自动寻迹定位，然后控制钻孔机构移动到该位置进行钻孔，再控制取钉机构自动抓取排序输送机构排序好的安全道钉，并将该安全道钉插向路面使钉杆插入钻孔中，然后控制锤击机构向下锤击安全道钉的指示帽将安全道钉钉稳在路面上；安装完一个位置的安全道钉后，再沿着车道指示线驾驶车体往前移动到下一个施工位置，在该位置再重新拍摄确定安全道钉的安装位置，然后再钻孔、取钉和放钉、锤击固定完成该位置的安全道钉的安装，不断的沿车道指示线往前驾驶移动该全自动安全道钉施工车进行施工，从而逐个的完成安全道钉的安装，施工效率高，施工周期短，节省大量的人力和物力，具有巨大的工程价值。

2、本发明在驾驶车体沿车道指示线往前移动时，可以通过相机拍摄检测出车道指示线的轨迹，然后通过控制系统控制车体的自动驾驶移动，实现全自动的驾驶和安全道钉施工，有利于提高大量施工时的效率，并且移动距离稳定从而使安全道钉之间的安装距离稳定，实现安全道钉的等距循线分布。

3、本发明采用后车厢承载排序输送机构、钻孔机构、取钉机构和锤击机构，在施工时，通过自动移动侧门体将侧门口打开，在位置移动装置驱动下，立式钻孔装置、夹取装置和锤击装置从侧门口伸出后车厢并靠向路面进行施工，则在下雨天也可进行工作，避免由于天气影响而耽搁施工进度，同时还可以避免排序输送机构、钻孔机构、取钉机构和锤击机构日晒雨淋，提高其使用寿命。

4、本发明在理料时，通过采用倾斜的斜底板和两侧板围成一条供安全道钉在内移动的理料通道，并在斜底板的中部上开设有钉杆槽，以供钉杆落入从而使指示帽挂在斜底板上沿送料方向前移，而由于理料轨道通过直震器振动使安全道钉振动移动，则倾斜的斜底板便于安全道钉振动移动时在自身重力下沿斜底板下滑，便于搁在斜底板上的钉杆落入钉杆槽中，实现初次理料；当初次理料后，钉杆没有落入钉杆槽中的安全道钉继续振动前移，通过在所述斜底板上位于钉杆槽的两侧分别设置与钉杆槽相通的落杆槽，且所述落杆槽位于安全道钉移动方向的前侧壁设有斜向移动方向的导向角，当搁在斜底板上的钉杆经过落杆槽时，钉杆从斜底板上掉落落杆槽中，如果指示帽也搁在斜底板上，则在振动前移时钉杆沿着导向角滑出到钉杆槽中，且指示帽朝斜底板翻转并最终挂在斜底板，完成二次理料；当安全道钉以钉杆朝上的状态倒放在斜底板上时，则该安全道钉移动到挡板处时被挡板挡住并在理料轨道振动的过程中从滑出口滑出，并经返料装置接住后返回储料斗或转送装置中以重新流向理料轨道中进行理料；而那些钉杆落入钉杆槽中而指示帽挂在斜底板上的安全道钉则从筛选口通过，并流经导正轨道，通过导正轨道将倾斜状态的安全道钉导正后输入到输料装置中，并在输料装置中排序后供料，结构简单，实现安全道钉的自动理料和排序供料，而且理料效率高。

5、本发明中的安全道钉的施工方法工艺简单，能够自动获取安全道钉的安装位置，并自动钻孔、自动在钻孔中插入安全道钉、自动锤击安全道钉将其钉稳在路面上，安装完一个安全道钉后，通过相机拍摄检测出车道指示线的轨迹，然后通过控制系统控制车体自动沿着车道指示线驾驶移动到下一个施工位置进行安全道钉的安装，不断的沿车道指示线往前驾驶移动该全自动安全道钉施工车进行施工，从而逐个的完成安全道钉的安装，施工效率高，施工周期短，节省大量的人力和物力，并且移动距离稳定从而使安全道钉之间的安装距离稳定。

【附图说明】

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是排序输送机构、钻孔机构、取钉机构和锤击机构安装在后车厢内的结构示意图；

图3是钻孔机构、取钉机构和锤击机构的组合结构示意图；

图4是钻孔机构、取钉机构和锤击机构的组合结构的背面示意图；

图5是伸出架及安装在其上的部件的结构示意图；

图6是排序输送机构的结构示意图；

图7是理料轨道的结构示意图；

图8是理料轨道的端面结构示意图；

图9是指示帽卡在钉杆槽中的安全道钉在移动到落杆槽处时的结构示意图；

图10是指示帽和钉杆分别搁在斜底板上的安全道钉在理料通道中的结构示意图；

图11是输料装置的结构示意图；

图12是旋转装置的结构示意图；

图13是安全道钉的参考示意图；

图14是安全道钉的底部参考示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明作进一步描述：

如图1至图12所示的一种全自动安全道钉施工车，包括能驾驶移动的车体1和控制系统，所述车体1上设有用于拍摄路面上的车道指示线的位置的相机2，所述车体1还设有排序输送机构3、钻孔机构、取钉机构和锤击机构，所述相机2、排序输送机构3、钻孔机构、取钉机构和锤击机构分别与控制系统电性连接，电性连接的方式可采用线缆连接，所述钻孔机构用于沿车道指示线在路面上钻孔，所述排序输送机构3用于对安全道钉10排序并有序的供应安全道钉10，所述取钉机构用于从排序输送机构3上抓取安全道钉10并将安全道钉10上的钉杆1B插入钻孔中，所述锤击机构用于锤击安全道钉10的指示帽1A将安全道钉10钉稳在路面上。通过车体1、相机2、排序输送机构3、钻孔机构、取钉机构和锤击机构与控制系统相结合，施工时，通过相机2拍摄路面检测出车道指示线的位置，从而计算出路面上用于安装安全道钉10的路面位置，然后控制钻孔机构移动到该位置进行钻孔，再控制取钉机构自动抓取排序输送机构3排序好的安全道钉10，并将该安全道钉10插向路面使钉杆1B插入钻孔中，然后控制锤击机构向下锤击安全道钉10的指示帽1A将安全道钉10钉稳在路面上；安装完一个位置的安全道钉10后，再沿着车道指示线驾驶车体1往前移动到下一个施工位置，在该位置再重新拍摄确定安全道钉10的安装位置，然后再钻孔、取钉和放钉、锤击固定完成该位置的安全道钉10的安装，不断的沿车道指示线往前驾驶移动该全自动安全道钉施工车进行施工，从而逐个的完成安全道钉10的安装，施工效率高，施工周期短，节省大量的人力和物力。

而在驾驶车体1沿车道指示线往前移动时，可以通过相机拍摄检测出车道指示线的轨迹，然后通过控制系统控制车体1的自动驾驶移动，实现全自动的驾驶和安全道钉10施工，有利于提高大量施工时的效率，并且移动距离稳定从而使安全道钉10之间的安装距离稳定。当然，也可通过驾驶员逐段距离的往前驾驶移动。

所述钻孔机构包括立式钻孔装置4，所述取钉机构包括夹取装置5，所述锤击机构包括锤击装置6，所述车体1上设有分别用于驱动立式钻孔装置4、夹取装置5和锤击装置6从车体1上移动到用于安装安全道钉10的路面的上方的位置移动装置7。

所述车体1包括车头11和后车厢12，所述排序输送机构3、钻孔机构、取钉机构和锤击机构安装在后车厢12内，所述后车厢12的侧面设有侧门口13和能将侧门口13关闭的侧门体14，所述后车厢12内设有用于驱动侧门体14自动打开或关闭的门体开闭装置，所述门体开闭装置与控制系统电性连接，所述位置移动装置7用于分别驱动立式钻孔装置4、夹取装置5和锤击装置6从打开的侧门口13伸出后车厢12并靠向路面。

所述侧门体14为滑动连接在后车厢12上的推拉门，所述门体开闭装置可采用气缸驱动，或者电机结合齿轮和齿条的方式驱动。

采用后车厢12承载排序输送机构3、钻孔机构、取钉机构和锤击机构，在施工时，通过自动移动侧门体14将侧门口13打开，在位置移动装置7驱动下，立式钻孔装置4、夹取装置5和锤击装置6从侧门口13伸出后车厢12并靠向路面进行施工，则在下雨天也可进行工作，避免由于天气影响而耽搁施工进度，同时还可以避免排序输送机构3、钻孔机构、取钉机构和锤击机构日晒雨淋，提高其使用寿命。

如图2至图5所示，所述位置移动装置7包括沿车体前后方向设置的横向导杆71，所述横向导杆71上滑动连接有三个机架72，每个所述机架72上滑动连接有纵向导杆73，每个机架72所对应的纵向导杆73上均固定有位于侧门口13一侧的伸出架74，所述横向导杆71和纵向导杆73上分别沿二者的轴向设有直齿条75，每个所述机架72上均设有两套分别与纵横两个方向的直齿条75啮合的齿轮76，以及分别对应驱动该两套齿轮76转动的齿轮电机77，与横向导杆71上的直齿条75对应的齿轮76和齿轮电机77用于驱动机架72在横向导杆71上沿车体的前后方向滑动，与纵向导杆73上的直齿条75对应的齿轮76和齿轮电机77用于驱动伸出架74从侧门口13伸出或缩回后车厢12，每个所述伸出架74上上下滑动连接有升降座78和调节座79，所述伸出架74上转动连接有与调节座79螺纹连接的丝杆710，所述伸出架74上还设有用于驱动丝杆710转动的丝杆电机712，所述调节座79上固定有用于驱动升降座78上下运动的升降气缸713，三个所述升降座78分别用于安装立式钻孔装置4、夹取装置5和锤击装置6，从而分别实现立式钻孔装置4、夹取装置5和锤击装置6的三轴移动；而在上下移动的过程中，通过升降气缸713驱动升降座78上下运动，从而实现立式钻孔装置4、夹取装置5和锤击装置6的快速升降，通过丝杆电机712驱动丝杆710转动带动调节座79和升降座78升降，实现立式钻孔装置4、夹取装置5和锤击装置6的上下微调，则在施工开始时，先根据情况通过上下微调立式钻孔装置4、夹取装置5和锤击装置6的位置，使立式钻孔装置4、夹取装置5和锤击装置6在升降气缸713驱动下快速下降时能位于加工位置，则施工时只需控制升降气缸713驱动立式钻孔装置4、夹取装置5和锤击装置6进行升降即可正常施工，以便适应不同的路面情况进行快速施工。

如图3，所述立式钻孔装置4包括钻头41、主轴42、以及驱动主轴42进给和旋转的主轴驱动装置，主轴驱动装置可参考立式钻孔机，所述夹取装置5包括夹爪51和驱动夹爪51张开或夹紧的夹爪气缸52，所述锤击装置6包括冲击锤头61和驱动冲击锤头61向下冲击的冲击气缸62。

如图6至图12所示，所述排序输送机构3包括储料斗31、理料轨道32和输料装置33，所述储料斗31上设有供其内的安全道钉10流出的出料口311，所述储料斗31和理料轨道32之间设有能接住出料口311流出的安全道钉10并送入理料轨道32中的转送装置34，所述储料斗31和理料轨道32的下方分别设有用于驱动二者振动并使二者内的安全道钉10分别在二者内移动的直震器35；所述理料轨道32包括斜底板321和位于斜底板321两侧的侧板322，所述斜底板321从一侧板322往另一侧板322倾斜且三者围成一条供安全道钉10在内移动的理料通道320，所述斜底板321的中部上开设有供钉杆1B落入从而使指示帽1A挂在斜底板321上移动的钉杆槽323，所述钉杆槽323供落入其内的钉杆1B沿理料轨道32的送料方向移动，所述斜底板321上位于钉杆槽323的两侧分别设有与钉杆槽323相通的落杆槽324，所述落杆槽324供搁在斜底板321上的钉杆1B在经过落杆槽324时从斜底板321上掉落，所述落杆槽324位于安全道钉10移动方向的前侧壁设有能将落杆槽324中的钉杆1B导入到钉杆槽323中的导向角325，所述理料轨道32的末端设有挡板326，所述挡板326和理料轨道32之间设有仅供指示帽1A挂在斜底板321上的安全道钉10通过的筛选口327，所述筛选口327和输料装置33之间设有用于将筛选口327筛选出来的安全道钉10由倾斜状态导正后输入输料装置33中的导正轨道328，所述输料装置33用于有序的向取钉机构供应安全道钉10，位于斜底板321较低一侧的侧板322上设有滑出口329，所述滑出口329紧挨挡板326并供理料轨道32中被挡板326挡住的安全道钉10滑出，所述理料轨道32的下方设有用于接住未经筛选口327流出而从理料轨道32上掉落的安全道钉10并将该安全道钉10返送回转送装置34中的返料装置36，当然返料装置36也可以将安全道钉10返送回储料斗31中。

在理料时，通过采用倾斜的斜底板321和两侧板322围成一条供安全道钉10在内移动的理料通道320，并在斜底板321的中部上开设有钉杆槽323，以供钉杆1B落入从而使指示帽1A挂在斜底板321上沿送料方向前移，而由于理料轨道32通过直震器35振动使安全道钉10振动移动，则倾斜的斜底板321便于安全道钉10振动移动时在自身重力下沿斜底板321下滑，便于搁在斜底板321上的钉杆1B落入钉杆槽323中，实现初次理料；当初次理料后，钉杆1B没有落入钉杆槽323中的安全道钉10继续振动前移，通过在所述斜底板321上位于钉杆槽323的两侧分别设置与钉杆槽323相通的落杆槽324，且所述落杆槽324位于安全道钉10移动方向的前侧壁设有斜向移动方向的导向角325，当搁在斜底板321上的钉杆1B经过落杆槽324时，钉杆1B从斜底板321上掉落落杆槽324中，如果指示帽1A也搁在斜底板321上，则在振动前移时钉杆1B沿着导向角325滑出到钉杆槽323中，且指示帽1A朝斜底板321翻转并最终挂在斜底板321，完成二次理料；当安全道钉10以钉杆1B朝上的状态倒放在斜底板321上时，则该安全道钉10移动到挡板326处时被挡板326挡住并在理料轨道32振动的过程中从滑出口329滑出，并经返料装置36接住后返回储料斗31或转送装置34中以重新流向理料轨道32中进行理料；而那些钉杆1B落入钉杆槽323中而指示帽1A挂在斜底板321上的安全道钉10则从筛选口327通过，并流经导正轨道328，通过导正轨道328将倾斜状态的安全道钉10导正后输入到输料装置33中，并在输料装置33中排序后供料，结构简单，实现安全道钉10的自动理料和排序供料，而且理料效率高。

所述钉杆槽323上大下小且下部仅供钉杆1B落入而阻止侧放的指示帽1A落入。如图10所示的位于理料轨道32起始端的一类安全道钉10，其钉杆1B搁在斜底板321上靠近钉杆槽323的边缘，其在理料轨道32上振动前移时，钉杆1B在振动过程中容易快速掉入钉杆槽323中，提升初次理料效率。另外，如图9所示，当指示帽1A一侧落入钉杆槽323中的安全道钉10振动前移时，在经过落杆槽324时，在安全道钉10的自重下，钉杆1B从斜底板321上掉落入落杆槽324中，并在导向角325的导向作用下，安全道钉10翻转，指示帽1A上端向下翻转，而下端向上翘起，直到指示帽1A翻落在斜底板321上，而钉杆1B则从落杆槽324中沿导向角325滑出到钉杆槽323中，避免指示帽1A侧着落入钉杆槽323中的安全道钉10无法理料及卡料，提高理料效率。

组成所述钉杆槽323的两侧壁和斜底板321的顶面圆滑过渡，利于侧着落入钉杆槽323中的指示帽1A翻翘起来。

所述钉杆槽323两侧的落杆槽324错位设置，使理料通道320中的安全道钉10能够平顺的振动前移。

所述理料通道320底部的宽度d大于指示帽1A的边长a，并小于指示帽1A的外径b，便于限制和导引安全道钉10的位置，提高理料轨道32的理料效率。

所述返料装置36设于滑出口329的下方并用于接住滑出口329滑出的安全道钉10后将该安全道钉10返送回去。

所述返料装置36包括上下倾斜的爬坡支架361，所述爬坡支架361上设有爬坡传送带362和驱动爬坡传送带362运动的爬坡电机363，所述爬坡传送带362上沿爬坡方向间隔的设置有多个能阻止安全道钉10在爬坡传送带362上从上往下滑落的挡料板364，所述爬坡传送带362的下端位于滑出口329下方并能接住滑出口329滑出的安全道钉10，上端伸入在转送装置34中，当然还可以伸入储料斗31中。

当然，在理料轨道32对无法理料的安全道钉10落料时，除了从滑出口329滑出外，还可以将钉杆槽323的宽度设置成能供侧放的指示帽1A掉落，则在落杆槽324处形成供安全道钉10侧着掉落出理料轨道32的掉落槽，则指示帽1A侧着落入在钉杆槽323中而钉杆1B搁在斜底板321上的安全道钉10在移动落杆槽324时，从该处掉落；对应的，所述返料装置36设于滑出口329和落杆槽324的下方并用于接住滑出口329和落杆槽324处滑出的安全道钉10后将该安全道钉10返送回去(省略图示)。

如图11所示，所述输料装置33包括输送带，所述输送带包括皮带331、皮带轮332和皮带电机333，所述皮带331安装在皮带轮332上，所述皮带电机333与皮带轮332直接或间接连接并驱动皮带轮332转动，所述皮带331有两条并间隔设置以供钉杆1B在其中通过，安全道钉10挂在两条皮带331上随皮带移动，两条所述皮带331之间设有能从运动方向的前方挡住安全道钉10从而限制皮带331上的安全道钉10继续移动的限位板334，所述输料装置33还包括能检测安全道钉10上的反光面1C的位置的感应器335，以及能将皮带331上的安全道钉10托起后旋转一定角度使反光面1C调整到设定方位的旋转装置336，所述感应器335和旋转装置336与控制系统电性连接。

由于安全道钉10上的反光面1C并非全都在指示帽1A的每个侧面上都有，通过感应器335检测输送带上的安全道钉10的反光面1C是否处于设定方位上，如果不是，通过旋转装置336驱使安全道钉10旋转一定的角度使反光面1C调整到设定方位，避免安装到路面上的安全道钉10失去对应方向的反光效果而起不到作用。

如图12所示，所述旋转装置336包括能托起皮带331上的安全道钉10旋转的托起件3361，驱动托起件3361升降的顶升气缸3362和驱动托起件3361旋转的旋转气缸3363，通过顶升气缸3362驱动托起件3361先将安全道钉10从皮带331上托起，再通过旋转气缸3363驱动托起件3361带着安全道钉10旋转。

所述转送装置34包括转送轨道341，所述转送轨道341一端位于出料口311下方，另一端位于理料轨道32起始端的上方，所述转送轨道341下方设有用于驱动转送轨道341振动并使转送轨道341内的安全道钉10往理料轨道32移动的直震器35，所述转送轨道341上设有用于将堆积在上层的安全道钉10往回扫落的扫料装置342，所述转送轨道341和扫料装置342之间留有供下层的安全道钉10通过后流向理料轨道32中的通过口343。通过直震器35驱动转送轨道341振动送料，通过扫料装置342往后将堆积起来的安全道钉10往回扫落，从而避免安全道钉10上下堆积流向理料轨道32，提高安全道钉10在理料轨道32中的理料效率。

所述扫料装置342包括具有多个扇叶3422的扫料轮3421，以及驱动扫料轮3421转动的扫料电机3423，所述扫料轮3421横跨在转送轨道341上并供位于其下方的安全道钉10通过，扫料电机3423驱动扫料轮3421往回转动将其碰到的安全道钉10往回扫动。

一种应用上述的全自动安全道钉施工车进行安全道钉的施工方法，包括以下步骤：

A、驾驶该全自动安全道钉施工车到画好车道指示线的施工道路上；

B、通过相机2拍摄路面上的车道指示线，并反馈到控制系统中确定出车道指示线位置，计算出安全道钉10的安装位置；

C、在位置移动装置7的驱动下，所述立式钻孔装置4移动到安全道钉安装位置的路面上方，并在路面上钻孔，钻好孔后，立式钻孔装置4移走；夹取装置5移动到排序输送机构3上抓取排序输送机构3排序好的安全道钉10并移动到安装位置上方，将该安全道钉10压下使钉杆1B向下插入钻孔中，然后夹取装置5松开安全道钉10并移走；锤击装置6移动到该安全道钉10的上方并向下锤击指示帽1A，将该安全道钉10钉稳在路面上；

D、控制系统根据检测到的车道指示线，控制该全自动安全道钉施工车沿车道指示线向前移动一个距离停下，该距离为两个相邻的安全道钉10的距离，重复上述步骤B到C，在该停车位置安装安全道钉10；

E、重复步骤D将该全自动安全道钉施工车沿车道指示线逐步向前移动并逐个在停车位置安装安全道钉10，直到施工完成。

在步骤C中，所述排序输送机构3在排序时，储料斗31下方的直震器35驱动储料斗31振动并使其内的安全道钉10从出料口311流出到转送轨道341上，所述转送轨道341下方的直震器35驱动转送轨道341振动并使转送轨道341内的安全道钉10往理料轨道32一端移动，当转送轨道341内的安全道钉10上下堆积时，在经过扫料装置342处时，扫料装置342将堆积在上层的安全道钉10往回扫落，位于扫料装置342下方的下层安全道钉10则从通过口343通过后流向理料轨道32中，理料轨道32下方的直震器35驱动理料轨道32振动并使理料轨道32内的安全道钉10振动式的往筛选口327一端移动，落入理料轨道32中的安全道钉10，部分安全道钉10的钉杆1B直接落入钉杆槽323，部分安全道钉10在倾斜的斜底板321上振动前移时在自身重力下沿斜底板321下滑并使搁在斜底板321上的钉杆1B落入钉杆槽323中，实现初次理料；当初次理料后，钉杆1B没有落入钉杆槽323中的安全道钉10继续振动前移，当钉杆1B搁在钉杆槽323一侧的斜底板321上，而指示帽1A搁在钉杆槽323另一侧的斜底板321上时，由于安全道钉10在理料轨道32上是振动前移的，在经过落杆槽324时，钉杆1B从斜底板321上掉落入落杆槽324中，并在导向角325的导向作用下从落杆槽324中滑出到钉杆槽323中，使指示帽1A挂在斜底板321上向前滑行，实现二次理料；这些钉杆1B落入钉杆槽323中而指示帽1A挂在斜底板321上的安全道钉10从筛选口327通过，并流经导正轨道328，通过导正轨道328将倾斜状态的安全道钉10导正后输入到输送带中，并由输送带托着安全道钉10移动并排序，感应器335对经过其位置的安全道钉10的反光面1C进行检测，当检测到反光面1C的位置错误时，通过旋转装置336将安全道钉10旋转一定角度使反光面1C朝向设定位置；当安全道钉10在斜底板321上处于钉杆1B朝上的倒立的状态时，在移动到挡板326处时被挡板326挡住并在理料轨道32振动的过程中从滑出口329滑出，并经返料装置36接住后返回储料斗31或转送装置34中以重新流向理料轨道32中进行理料。

该安全道钉的施工方法工艺简单，能够自动获取安全道钉10的安装位置，并自动钻孔、自动在钻孔中插入安全道钉10、自动锤击安全道钉10将其钉稳在路面上，安装完一个安全道钉10后，通过相机拍摄检测出车道指示线的轨迹，然后通过控制系统控制车体1自动沿着车道指示线驾驶移动到下一个施工位置进行安全道钉的安装，不断的沿车道指示线往前驾驶移动该全自动安全道钉施工车进行施工，从而逐个的完成安全道钉10的安装，批量施工速度快，施工效率高，施工周期短，节省大量的人力和物力，并且移动距离稳定从而使安全道钉10之间的安装距离稳定。

Claims (10)

1.一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：包括能驾驶移动的车体(1)和控制系统，所述车体(1)上设有用于拍摄路面上的车道指示线的位置的相机(2)，所述车体(1)还设有排序输送机构(3)、钻孔机构、取钉机构和锤击机构，所述相机(2)、排序输送机构(3)、钻孔机构、取钉机构和锤击机构分别与控制系统电性连接，所述钻孔机构用于沿车道指示线在路面上钻孔，所述排序输送机构(3)用于对安全道钉(10)排序并有序的供应安全道钉(10)，所述取钉机构用于从排序输送机构(3)上抓取安全道钉(10)并将安全道钉(10)上的钉杆(1B)插入钻孔中，所述锤击机构用于锤击安全道钉(10)的指示帽(1A)将安全道钉(10)钉稳在路面上。

2.根据权利要求1所述的一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：所述钻孔机构包括立式钻孔装置(4)，所述取钉机构包括夹取装置(5)，所述锤击机构包括锤击装置(6)，所述车体(1)上设有分别用于驱动立式钻孔装置(4)、夹取装置(5)和锤击装置(6)从车体(1)上移动到用于安装安全道钉(10)的路面的上方的位置移动装置(7)。

3.根据权利要求2所述的一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：所述车体(1)包括车头(11)和后车厢(12)，所述排序输送机构(3)、钻孔机构、取钉机构和锤击机构安装在后车厢(12)内，所述后车厢(12)的侧面设有侧门口(13)和能将侧门口(13)关闭的侧门体(14)，所述后车厢(12)内设有用于驱动侧门体(14)自动打开或关闭的门体开闭装置，所述门体开闭装置与控制系统电性连接，所述位置移动装置(7)用于分别驱动立式钻孔装置(4)、夹取装置(5)和锤击装置(6)从打开的侧门口(13)伸出后车厢(12)并靠向路面。

4.根据权利要求3所述的一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：所述位置移动装置(7)包括沿车体前后方向设置的横向导杆(71)，所述横向导杆(71)上滑动连接有三个机架(72)，每个所述机架(72)上滑动连接有纵向导杆(73)，每个机架(72)所对应的纵向导杆(73)上均固定有位于侧门口(13)一侧的伸出架(74)，所述横向导杆(71)和纵向导杆(73)上分别沿二者的轴向设有直齿条(75)，每个所述机架(72)上均设有两套分别与纵横两个方向的直齿条(75)啮合的齿轮(76)，以及分别对应驱动该两套齿轮(76)转动的齿轮电机(77)，与横向导杆(71)上的直齿条(75)对应的齿轮(76)和齿轮电机(77)用于驱动机架(72)在横向导杆(71)上沿车体的前后方向滑动，与纵向导杆(73)上的直齿条(75)对应的齿轮(76)和齿轮电机(77)用于驱动伸出架(74)从侧门口(13)伸出或缩回后车厢(12)，每个所述伸出架(74)上上下滑动连接有升降座(78)和调节座(79)，所述伸出架(74)上转动连接有与调节座(79)螺纹连接的丝杆(710)，所述伸出架(74)上还设有用于驱动丝杆(710)转动的丝杆电机(712)，所述调节座(79)上固定有用于驱动升降座(78)上下运动的升降气缸(713)，三个所述升降座(78)分别用于安装立式钻孔装置(4)、夹取装置(5)和锤击装置(6)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：所述立式钻孔装置(4)包括钻头(41)、主轴(42)、以及驱动主轴(42)进给和旋转的主轴驱动装置，所述夹取装置(5)包括夹爪(51)和驱动夹爪(51)张开或夹紧的夹爪气缸(52)，所述锤击装置(6)包括冲击锤头(61)和驱动冲击锤头(61)向下冲击的冲击气缸(62)。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：所述排序输送机构(3)包括储料斗(31)、理料轨道(32)和输料装置(33)，所述储料斗(31)上设有供其内的安全道钉(10)流出的出料口(311)，所述储料斗(31)和理料轨道(32)之间设有能接住出料口(311)流出的安全道钉(10)并送入理料轨道(32)中的转送装置(34)，所述储料斗(31)和理料轨道(32)的下方分别设有用于驱动二者振动并使二者内的安全道钉(10)分别在二者内移动的直震器(35)，所述理料轨道(32)包括斜底板(321)和位于斜底板(321)两侧的侧板(322)，所述斜底板(321)从一侧板(322)往另一侧板(322)倾斜且三者围成一条供安全道钉(10)在内移动的理料通道(320)，所述斜底板(321)的中部上开设有供钉杆(1B)落入从而使指示帽(1A)挂在斜底板(321)上移动的钉杆槽(323)，所述钉杆槽(323)供落入其内的钉杆(1B)沿理料轨道(32)的送料方向移动，所述斜底板(321)上位于钉杆槽(323)的两侧分别设有与钉杆槽(323)相通的落杆槽(324)，所述落杆槽(324)供搁在斜底板(321)上的钉杆(1B)在经过落杆槽(324)时从斜底板(321)上掉落，所述落杆槽(324)位于安全道钉(10)移动方向的前侧壁设有能将落杆槽(324)中的钉杆(1B)导入到钉杆槽(323)中的导向角(325)，所述理料轨道(32)的末端设有挡板(326)，所述挡板(326)和理料轨道(32)之间设有仅供指示帽(1A)挂在斜底板(321)上的安全道钉(10)通过的筛选口(327)，所述筛选口(327)和输料装置(33)之间设有用于将筛选口(327)筛选出来的安全道钉(10)由倾斜状态导正后输入输料装置(33)中的导正轨道(328)，所述输料装置(33)用于有序的向取钉机构供应安全道钉(10)，位于斜底板(321)较低一侧的侧板(322)上设有滑出口(329)，所述滑出口(329)紧挨挡板(326)并供理料轨道(32)中被挡板(326)挡住的安全道钉(10)滑出，所述理料轨道(32)的下方设有用于接住未经筛选口(327)流出而从理料轨道(32)上掉落的安全道钉(10)并将该安全道钉(10)返送回储料斗(31)或转送装置(34)中的返料装置(36)。

7.根据权利要求6所述的一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：所述输料装置(33)包括输送带，所述输送带包括皮带(331)、皮带轮(332)和皮带电机(333)，所述皮带(331)安装在皮带轮(332)上，所述皮带电机(333)与皮带轮(332)直接或间接连接并驱动皮带轮(332)转动，所述皮带(331)有两条并间隔设置以供钉杆(1B)在其中通过，安全道钉(10)挂在两条皮带(331)上随皮带移动，两条所述皮带(331)之间设有能从运动方向的前方挡住安全道钉(10)从而限制皮带(331)上的安全道钉(10)继续移动的限位板(334)，所述输料装置(33)还包括能检测安全道钉(10)上的反光面(1C)的位置的感应器(335)，以及能将皮带(331)上的安全道钉(10)托起后旋转一定角度使反光面(1C)调整到设定方位的旋转装置(336)，所述感应器(335)和旋转装置(336)与控制系统电性连接。

8.根据权利要求7所述的一种全自动安全道钉施工车，其特征在于：所述转送装置(34)包括转送轨道(341)，所述转送轨道(341)一端位于出料口(311)下方，另一端位于理料轨道(32)起始端的上方，所述转送轨道(341)下方设有用于驱动转送轨道(341)振动并使转送轨道(341)内的安全道钉(10)往理料轨道(32)移动的直震器(35)，所述转送轨道(341)上设有用于将堆积在上层的安全道钉(10)往回扫落的扫料装置(342)，所述转送轨道(341)和扫料装置(342)之间留有供下层的安全道钉(10)通过后流向理料轨道(32)中的通过口(343)。

9.一种采用权利要求8所述的全自动安全道钉施工车进行安全道钉的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

A、驾驶该全自动安全道钉施工车到画好车道指示线的施工道路上；

B、通过相机(2)拍摄路面上的车道指示线，并反馈到控制系统中确定出车道指示线位置，计算出安全道钉(10)的安装位置；

C、在位置移动装置(7)的驱动下，所述立式钻孔装置(4)移动到安全道钉安装位置的路面上方，并在路面上钻孔，钻好孔后，立式钻孔装置(4)移走；夹取装置(5)移动到排序输送机构(3)上抓取排序输送机构(3)排序好的安全道钉(10)并移动到安装位置上方，将该安全道钉(10)压下使钉杆(1B)向下插入钻孔中，然后夹取装置(5)松开安全道钉(10)并移走；锤击装置(6)移动到该安全道钉(10)的上方并向下锤击指示帽(1A)，将该安全道钉(10)钉稳在路面上；

D、控制系统根据检测到的车道指示线，控制该全自动安全道钉施工车沿车道指示线向前移动一个距离停下，该距离为两个相邻的安全道钉(10)的距离，重复上述步骤B到C，在该停车位置安装安全道钉(10)；

E、重复步骤D将该全自动安全道钉施工车沿车道指示线逐步向前移动并逐个在停车位置安装安全道钉(10)，直到施工完成。

10.根据权利要求9所述的一种安全道钉的施工方法，其特征在于：在步骤C中，所述排序输送机构(3)在排序时，储料斗(31)下方的直震器(35)驱动储料斗(31)振动并使其内的安全道钉(10)从出料口(311)流出到转送轨道(341)上，所述转送轨道(341)下方的直震器(35)驱动转送轨道(341)振动并使转送轨道(341)内的安全道钉(10)往理料轨道(32)一端移动，当转送轨道(341)内的安全道钉(10)上下堆积时，在经过扫料装置(342)处时，扫料装置(342)将堆积在上层的安全道钉(10)往回扫落，位于扫料装置(342)下方的下层安全道钉(10)则从通过口(343)通过后流向理料轨道(32)中，理料轨道(32)下方的直震器(35)驱动理料轨道(32)振动并使理料轨道(32)内的安全道钉(10)振动式的往筛选口(327)一端移动，落入理料轨道(32)中的安全道钉(10)，部分安全道钉(10)的钉杆(1B)直接落入钉杆槽(323)，部分安全道钉(10)在倾斜的斜底板(321)上振动前移时在自身重力下沿斜底板(321)下滑并使搁在斜底板(321)上的钉杆(1B)落入钉杆槽(323)中，实现初次理料；当初次理料后，钉杆(1B)没有落入钉杆槽(323)中的安全道钉(10)继续振动前移，当钉杆(1B)搁在钉杆槽(323)一侧的斜底板(321)上，而指示帽(1A)搁在钉杆槽(323)另一侧的斜底板(321)上时，由于安全道钉(10)在理料轨道(32)上是振动前移的，在经过落杆槽(324)时，钉杆(1B)从斜底板(321)上掉落入落杆槽(324)中，并在导向角(325)的导向作用下从落杆槽(324)中滑出到钉杆槽(323)中，使指示帽(1A)挂在斜底板(321)上向前滑行，实现二次理料；这些钉杆(1B)落入钉杆槽(323)中而指示帽(1A)挂在斜底板(321)上的安全道钉(10)从筛选口(327)通过，并流经导正轨道(328)，通过导正轨道(328)将倾斜状态的安全道钉(10)导正后输入到输送带中，并由输送带托着安全道钉(10)移动并排序，感应器(335)对经过其位置的安全道钉(10)的反光面(1C)进行检测，当检测到反光面(1C)的位置错误时，通过旋转装置(336)将安全道钉(10)旋转一定角度使反光面(1C)朝向设定位置；当安全道钉(10)在斜底板(321)上处于钉杆(1B)朝上的倒立的状态时，在移动到挡板(326)处时被挡板(326)挡住并在理料轨道(32)振动的过程中从滑出口(329)滑出，并经返料装置(36)接住后返回储料斗(31)或转送装置(34)中以重新流向理料轨道(32)中进行理料。

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