CN112059981A - 锁紧装置及具有其的生产运输线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锁紧装置及具有其的生产运输线，其中，锁紧装置用于锁紧正处于位移状态的移动设备上的待紧固件，锁紧装置包括：支架和锁紧执行机构。锁紧执行机构可相对于支架移动并适于锁紧待紧固件，锁紧执行机构在锁紧待紧固件的过程中与移动设备同向运动。本发明实施例的锁紧装置，可代替人工自动将正在位移状态的移动设备上的待紧固件锁紧，保证移动设备在不间断的过程中完成锁紧工作，降低人工成本且提高锁紧效率。

Description

锁紧装置及具有其的生产运输线

技术领域

本发明属于设备锁紧技术领域，具体是快速锁紧移动设备且锁紧效果良好的锁紧装置及具有其的生产运输线。

背景技术

管桩因承载力强、施工方便、结构简单等优点广泛应用于铁道系统，并扩展应用到工业与民用建筑、市政、冶金、港口、公路等领域。主要是利用管桩在地下形成支撑结构，实现将管桩上的建筑物重量通过管桩传导至下层承载力高的土层，使高层建筑可以有相对稳定的地下地基建设，增加高层建筑的稳定性。尤其在长江三角洲和珠江三角洲地区，地质条件适合使用管桩，管桩的需求量猛增，从而迅速形成一个新兴的制造行业。

但在现有的管桩生产制造过程中，在对上管桩和下管桩进行合模时，主要是以人工手持风炮枪锁紧螺栓为主，通过锁紧螺栓实现上管桩和下管桩之间紧密贴合形成管桩，但人工手持风炮枪操作不仅劳动强度大且锁紧效率低，导致管桩的生产效率低下，无法满足市场对管桩的需求。

现有技术中，也有自动锁紧的方案，但是该自动锁紧管桩的技术方案，是通过停止管桩的运动状态，使之静止，静止的管桩上多个锁紧螺栓的位置对应多个风炮枪，每个风炮枪旋转拧紧对应的管桩上的螺栓。虽然在一定程度上减少了人工操作的强度，但是由于管桩在运输生产线上停下才能进行锁紧，导致管桩的生产线节奏缓慢，同样达不到管桩的高效生产，同时，不能保证静止后的管桩上的多个螺栓中的每一个都刚好地停止在与风炮枪对应的位置，偏移正确位置的螺栓不能正确地被对应的风炮枪锁紧，导致产生螺栓卡死的现象，造成后续生产的不便。

因此，为了解决上述技术问题，必须要发明一种新的锁紧装置。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种锁紧装置，所述锁紧装置无需人工辅助，可自动、准确地锁紧待紧固件且不打断移动设备的生产线节奏，锁紧质量好且工作效率高，解决了现有技术中手动操作劳动强度大且锁紧效率低的技术问题。

本发明还旨在提出一种具有上述锁紧装置的生产运输线。

根据本发明实施例的一种锁紧装置，所述锁紧装置用于锁紧正处于位移状态的移动设备上的待紧固件，所述锁紧装置包括：支架；锁紧执行机构，所述锁紧执行机构可相对于所述支架移动并适于锁紧所述待紧固件，所述锁紧执行机构在锁紧所述待紧固件的过程中与所述移动设备同向运动。

根据本发明实施例的锁紧装置，适用于正在处于位移状态的移动设备的锁紧，在锁紧移动设备上的待紧固件的过程中，锁紧执行机构与移动设备一起同向移动，使移动设备无须停止即可完成锁紧工作，提高锁紧质量。本申请的锁紧装置可代替人工实现自动锁紧待紧固件，锁紧效率高且锁紧质量好。

根据本发明一个实施例的锁紧装置，所述锁紧执行机构具有初始位置和锁紧位置，所述待紧固件具有初始状态和锁紧状态，所述初始位置的所述锁紧执行机构对准且接触所述初始状态的所述待紧固件；所述锁紧位置的所述锁紧执行机构将所述待紧固件锁紧以使所述待紧固件切换至锁紧状态；所述锁紧装置还包括控制系统和位置检测组件，所述位置检测组件用于检测所述待紧固件相对于所述锁紧执行机构的距离差；所述控制系统与所述位置检测组件电连接，所述控制系统接收不断变化的所述距离差以测算出所述锁紧执行机构的初始位置。

可选地，所述锁紧执行机构还具有准备位置，在所述准备位置时，所述锁紧执行机构和所述待紧固件未相互对接接触，所述锁紧执行机构与待锁紧的所述待紧固件具有不断变化的距离差，所述控制系统控制所述锁紧执行机构从所述准备位置切换至所述初始位置。

可选地，所述锁紧执行机构在准备位置时，至少有一段距离与所述待紧固件同向移动。

可选地，所述锁紧装置还包括移动组件，所述移动组件可移动地设在所述支架上，所述锁紧执行机构连接在所述移动组件上；所述控制系统与所述移动组件电连接，所述控制系统将所述距离差转换成电控信号控制所述移动组件移动，以使所述锁紧执行机构从所述准备位置移动切换至所述初始位置，并在所述锁紧位置将所述待紧固件锁紧。

可选地，所述移动设备沿第一方向运动，在所述准备位置的起始点时，所述锁紧执行机构的锁合中心线与所述待紧固件的锁紧中心轴线重合且间隔一定的轴向距离，所述控制系统控制所述锁紧执行机构沿着所述第一方向移动的同时，控制所述锁紧执行机构沿第二方向运动并切换至所述初始位置，所述控制系统还用于控制所述锁紧执行机构向所述准备位置的起始点复位。

可选地，所述位置检测组件包括激光反射传感器和视觉定位组件，所述激光反射传感器靠近所述锁紧执行机构布设，所述激光反射传感器用于检测待锁紧的所述待紧固件的位置，所述视觉定位组件用于拍摄所述待紧固件并将图片信息传输到所述控制系统。

可选地，所述视觉定位组件包括CCD相机和图像处理软件，所述激光反射传感器检测到所述待紧固件后，所述控制系统控制所述CCD相机拍摄所述待紧固件的图像，所述图像处理软件用于计算所述待紧固件的锁紧中心到所述锁紧执行机构锁合中心的距离差并将位置信息传递至所述控制系统。

可选地，所述锁紧装置还包括扭力传感器，所述扭力传感器设在所述锁紧执行机构上，所述扭力传感器用于检测所述锁紧执行机构锁紧所述待紧固件的紧合程度。

可选地，所述扭力传感器与所述控制系统电连接以在所述锁紧执行机构锁紧所述待紧固件后，所述控制系统控制所述锁紧执行机构停止锁紧。

根据本发明实施例的一种生产运输线，包括：具有支架和锁紧执行机构的所述锁紧装置及其应用的所述移动设备；运输机构，用于沿着运输方向运输所述移动设备，所述运输机构沿着所述运输方向的一侧设有所述锁紧装置；当所述锁紧装置锁紧所述待紧固件时，所述锁紧装置沿着所述运输方向位移且位移速度等于所述运输机构的运输速度。

根据本发明实施例的生产运输线，通过将具有支架和锁紧执行机构的锁紧装置设置在生产运输线上，且锁紧装置设置在运输机构运输方向的一侧，当运输机构沿着运输方向运输移动设备时，锁紧装置可跟随移动设备一起移动，并锁紧正处于位移状态的移动设备上的待紧固件，实现移动设备在不间断的过程中完成锁紧工作，提高生产运输线的运输效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一个实施例锁紧装置的立体结构示意图。

图2为图1中区域II的放大图。

图3为本发明一个实施例移动设备朝向锁紧装置的方向移动时的立体结构示意图。

图4为图3中区域I的放大图。

附图标记：

100、锁紧装置；

1、支架；

11、横向支撑架；12、竖向支撑架；

2、锁紧执行机构；

3、位置检测组件；

31、激光反射传感器；

32、视觉定位组件；321、CCD相机；322、支撑板；

4、移动组件；

41、X轴移动座；

42、Y轴移动座；

43、Z轴移动座；

44、第一导向机构；441、第一滑块；442、第一滑轨；

45、第二导向机构；451、第二滑块；452、第二滑轨；

46、第三导向机构；461、第三滑块；462、第三滑轨；

5、减震垫；

6、扭力传感器；

200、移动设备；

300、待紧固件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面参考说明书附图描述本发明实施例的锁紧装置100。

根据本发明实施例的一种锁紧装置100，锁紧装置100用于锁紧正处于位移状态的移动设备200上的待紧固件300，如图1所示，锁紧装置100包括：支架1和锁紧执行机构2。

其中，锁紧执行机构2可相对于支架1移动并适于锁紧待紧固件300，锁紧执行机构2在锁紧待紧固件300的过程中与移动设备200同向运动。也就是说，锁紧执行机构2的位置可切换。

由上述结构可知，本发明实施例的锁紧装置100，通过设置位置可切换的锁紧执行机构2，当锁紧执行机构2锁紧移动设备200上的待紧固件300时，移动设备200无需停止，锁紧执行机构2在锁紧的过程中可与移动设备200一起移动，实现移动设备200一边移动一边锁紧，提高工作效率。

本申请的锁紧装置100适用于移动设备200一直移动的情况，也就是指，锁紧执行机构2在锁紧位置对待紧固件300进行锁紧时，移动设备200一直以一定速度向着锁紧装置100的方向移动。实现待紧固件300一边移动一边锁紧，极大地提升了移动设备200的锁紧效率。

可以理解的是，本申请的锁紧装置100极大程度地减少人工操作，降低人工工作强度，实现控制锁紧执行机构2移动将移动设备200上的待紧固件300锁紧，锁紧效率高。

可选地，待紧固件300为螺丝和螺母，螺母与螺丝螺纹配合连接，锁紧执行机构2通过顺时针或逆时针旋转螺母实现待紧固件300的锁紧。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的一些实施例中，锁紧执行机构2具有初始位置和锁紧位置，待紧固件300具有初始状态和锁紧状态，初始位置的锁紧执行机构2对准且接触初始状态的待紧固件300；锁紧位置的锁紧执行机构2将待紧固件300锁紧以使待紧固件300切换至锁紧状态。也就是说，锁紧执行机构2可相对于待紧固件300在初始位置和锁紧位置之间移动，当锁紧执行机构2在初始位置时，待紧固件300处于初始状态也就是未锁紧状态；当锁紧执行机构2在锁紧位置时，锁紧执行机构2可将待紧固件300由初始状态切换至锁紧状态，以将待紧固件300锁紧。

值得说明的是，锁紧执行机构2从初始位置移动至锁紧位置，此时，待紧固件300已被锁紧。

可选地，如图1所示，锁紧装置100还包括控制系统(图中未示出)和位置检测组件3，位置检测组件3用于检测待紧固件300相对于锁紧执行机构2的距离差。也就是说，位置检测组件3可检测待紧固件300的位置，位置检测组件3也可检测锁紧执行机构2的位置。

可选地，控制系统与位置检测组件3电连接，控制系统接收不断变化的距离差以测算出锁紧执行机构2的初始位置。也就是说，位置检测组件3会将检测到的待紧固件300相对于锁紧执行机构2的距离差传送至控制系统。

当锁紧执行机构2处于初始位置时，位置检测组件3检测待紧固件300相对于锁紧执行机构2的距离差，并将检测到的距离差传送至控制系统，控制系统控制锁紧执行机构2朝着锁紧位置移动。

可选地，锁紧执行机构2还具有准备位置，在准备位置时，锁紧执行机构2和待紧固件300未相互对接接触，锁紧执行机构2与待锁紧的待紧固件300具有不断变化的距离差，控制系统控制锁紧执行机构2从准备位置切换至初始位置。也就是说，锁紧执行机构2分别具有准备位置、初始位置和锁紧位置。

当锁紧执行机构2位于准备位置时，位置检测组件3用于检测锁紧执行机构2与待紧固件300之间的位置差，并将检测到的位置差传送至控制系统，控制系统控制锁紧执行机构2朝着初始位置移动；当锁紧执行机构2移动至初始位置后，锁紧执行机构2开始朝向锁紧位置移动，已实现将待紧固件300锁紧。

可选地，锁紧执行机构2在准备位置时，至少有一段距离与待紧固件300同向移动。保证锁紧执行机构2可与移动设备200一起移动，实现移动设备200在不停止移动的前提下实现锁紧，提高锁紧效率。

可选地，如图1所示，锁紧装置100还包括移动组件4，移动组件4可移动地设在支架1上，锁紧执行机构2连接在移动组件4上。移动组件4用于带动锁紧执行机构2在准备位置、锁紧位置和初始位置之间移动。

通过将锁紧执行机构2连接在移动组件4上，移动组件4设在支架1上，保证锁紧执行机构2在锁紧过程中移动稳定，锁紧执行机构2相对于待紧固件300不会发生位置倾斜，提高锁紧质量。

可选地，如图1所示，支架1包括多个横向支撑架11和多个竖向支撑架12，多个横向支撑架11和多个竖向支撑架12相互连接支撑形成支架1。提高支架1的结构稳定性，保证锁紧执行机构2在锁紧过程中移动稳定，提高锁紧质量。

可选地，控制系统与移动组件4电连接，控制系统将距离差转换成电控信号控制移动组件4移动，以使锁紧执行机构2从准备位置移动切换至初始位置，并在锁紧位置将待紧固件300锁紧。也就是说，控制系统控制移动组件4移动，移动组件4移动的同时带动锁紧执行机构2从准备位置移动至初始位置。

可选地，如图1所示，移动组件4包括X轴移动座41、Y轴移动座42和Z轴移动座43，Y轴移动座42滑动连接在支架1上以相对于支架1在Y方向运动，X轴移动座41滑动连接在Y轴移动座42上以相对于支架1在X方向移动，Z轴移动座43与X轴移动座41滑动连接以相对于支架1在Z方向运动。通过Y轴移动座42相对于支架1在Y方向运动可同时带动X轴移动座41和Z轴移动座43在Y方向运动，通过X轴移动座41相对于支架1在X方向移动可带动Z轴移动座43在X方向移动，Z轴移动座43又可以相对于支架1在Z方向运动，即通过移动组件4锁紧执行机构2可在X方向、Y方向、Z方向上快速改变位置，从而锁紧执行机构2可快速定位并移动至初始位置。

可选地，如图1所示，Y轴移动座42呈“L”形布设在支架1上，Y轴移动座42的一侧沿Y方向与支架1形成滑动连接，Y轴移动座42的另一侧在X方向与X轴移动座41形成滑动连接。

可选地，如图1所示，移动组件4还包括第一驱动机构(图中未示出)和第一导向机构44。第一导向机构44沿Y方向布设在支架1上，第一驱动机构驱动Y轴移动座42沿第一导向机构44移动。第一导向机构44可限定Y轴移动座42的移动方向，使Y轴移动座42沿Y方向移动，并在移动过程中不会偏离既定路线。

可选地，第一驱动机构布设在Y轴移动座42的端部，第一驱动机构朝向Y轴移动座42的一端设有输出端，第一驱动机构的输出端连接Y轴移动座42，第一驱动机构可驱动Y轴移动座42沿第一导向机构44移动。

可选地，如图1所示，第一导向机构44包括第一滑块441和第一滑轨442。

其中，如图1所示，第一滑块441设置在Y轴移动座42且靠近支架1的一侧，第一滑块441上设有与第一滑轨442配合的第一滑槽，第一滑轨442设置在支架1上，第一滑轨442的布设方向为Y方向，将第一滑轨442嵌合在第一滑槽中，第一驱动机构驱动Y轴移动座42相对于支架1移动时，Y轴移动座42可带动第一滑块441沿着第一滑轨442的方向移动，保证Y轴移动座42的移动方向为Y方向，Y轴移动座42在移动过程中不会偏离既定路线。

可选地，第一导向机构44包括两条平行设置的第一滑轨442和设在Y轴移动座42上的多个第一滑块441，每个第一滑块441上设有与第一滑轨442配合的第一滑槽，第一驱动机构驱动Y轴移动座42沿第一导向机构44移动时，Y轴移动座42的两端同时沿Y方向移动，使Y轴移动座42两端的移动距离相等。

可选地，第一驱动机构可以为气缸、液压缸或电推杆的一种，也可以是电机带动丝杠螺母转动以驱动Y轴移动座42移动，在此不做具体的限制，只要能驱动Y轴移动座42沿Y方向移动即可。

可选地，如图1所示，移动组件4还包括第二驱动机构(图中未示出)和第二导向机构45。第二导向机构45沿X方向布设在Y轴移动座42上，第二驱动机构驱动X轴移动座41沿第二导向机构45移动。第二导向机构45可限定X轴移动座41的移动方向，使X轴移动座41沿X方向移动，并在移动过程中不偏离既定路线。

可选地，第二驱动机构布设在X轴移动座41的端部，第二驱动机构朝向X轴移动座41的一端设有输出端，第二驱动机构的输出端连接X轴移动座41，第二驱动机构可驱动X轴移动座41沿第二导向机构45移动。

可选地，如图2所示，第二导向机构45包括第二滑块451和第二滑轨452。

其中，第二滑块451设置在X轴移动座41且靠近Y轴移动座42的一侧，第二滑块451上设有与第二滑轨452配合的第二滑槽，第二滑轨452设置在Y轴移动座42上，第二滑轨452的布设方向为X方向，将第二滑轨452嵌合在第二滑槽中，第二驱动机构驱动X轴移动座41相对于Y轴移动座42移动时，X轴移动座41可带动第二滑块451沿着第二滑轨452的方向移动，保证X轴移动座41的移动方向为X方向，X轴移动座41在移动过程中不会偏离既定路线。

可选地，第二导向机构45包括两条平行设置的第二滑轨452和设在X轴移动座41上的多个第二滑块451，每个第二滑块451上设有与第二滑轨452配合的第二滑槽，第二驱动机构驱动X轴移动座41沿第二导向机构45移动时，X轴移动座41的两端同时沿X方向移动，使X轴移动座41两端的移动距离相等。

可选地，第二驱动机构可以为气缸、液压缸或电推杆的一种。

可选地，如图1所示，移动组件4还包括第三驱动机构(图中未示出)和第三导向机构46。第三导向机构46沿Z方向布设在X轴移动座41上，第三驱动机构驱动Z轴移动座43沿第三导向机构46移动。第三导向机构46可限定Z轴移动座43的移动方向，使Z轴移动座43沿Z方向移动，并在移动过程中不会偏离既定路线。

可选地，第三驱动机构布设在Z轴移动座43的端部，第三驱动机构朝向Z轴移动座43的一端设有输出端，第三驱动机构的输出端连接Z轴移动座43，以驱动Z轴移动座43沿第三导向机构46移动。

可选地，如图2所示，第三导向机构46包括第三滑块461和第三滑轨462。

其中，第三滑块461设置在Z轴移动座43且靠近X轴移动座41的一侧，第三滑块461上设有与第三滑轨462配合的第三滑槽，第三滑轨462设置在X轴移动座41上，第三滑轨462的布设方向为Z方向，将第三滑轨462嵌合在第三滑槽中，第三驱动机构驱动Z轴移动座43相对于X轴移动座41移动时，Z轴移动座43可带动第三滑块461沿着第三滑轨462的方向移动，保证Z轴移动座43的移动方向为Z方向，Z轴移动座43在移动过程中不会偏离既定路线。

可选地，第三导向机构46包括两条平行设置的第三滑轨462和设在Z轴移动座43上的多个第三滑块461，每个第三滑块461上设有与第三滑轨462配合的第三滑槽，第三驱动机构驱动Z轴移动座43沿第三导向机构46移动时，Z轴移动座43的两端同时沿Y方向移动，使Z轴移动座43两端的移动距离相等。

可选地，第三驱动机构可以为气缸、液压缸或电推杆的一种。

在本发明的描述中，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

可选地，锁紧执行机构2的部分固定连接在Z轴移动座43上。锁紧执行机构2的部分结构固定连接可使锁紧执行机构2稳定地设在Z轴移动座43上，Z轴移动座43移动的同时带动锁紧执行机构2一起移动，将锁紧执行机构2移动至初始位置便于后续待紧固件300的锁紧。

可选地，锁紧执行机构2的工作中心轴线与Z方向平行。保证Z轴移动座43带动锁紧执行机构2相对于支架1在Z方向运动时，锁紧执行机构2相对于支架1竖直移动。

在本发明其他的一些示例中，锁紧执行机构2与Z轴移动座43不限于上述的固定连接，锁紧执行机构2也可以可拆卸连接在Z轴移动座43上，可拆卸连接便于装拆锁紧执行机构2，当锁紧执行机构2长时间使用产生损坏或磨损时，方便更换锁紧执行机构2，降低锁紧装置100的使用成本，提高锁紧装置100的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，锁紧装置100还包括Z向移动编码器(图中未示出)，Z向移动编码器布设在Z轴移动座43上。Z向移动编码器与控制系统电连接以在锁紧执行机构2向下移动至合适位置时，控制系统控制锁紧执行机构2停止移动。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，锁紧装置100还包括减震垫5，锁紧执行机构2与Z轴移动座43之间设置有减震垫5。锁紧执行机构2连接在Z轴移动座43上，锁紧执行机构2在对待紧固件300锁紧的过程中会产生振动，导致待紧固件300的锁紧质量差，因此，设置减震垫5既保证了锁紧执行机构2在Z轴移动座43上的安装强度，又可减小并隔离锁紧执行机构2在工作时的抖动频率，提高待紧固件300的锁紧质量。

可选地，减震垫5选用橡胶减震垫、硅胶减震垫或尼龙减震垫中的一种。

当锁紧执行机构2与Z轴移动座43之间设置橡胶减震垫，橡胶减震垫可有效降低锁紧执行机构2与Z轴移动座43的震动，并有效阻隔锁紧执行机构2与Z轴移动座43之间的震动频率相互传递，减震效果好。

当锁紧执行机构2与Z轴移动座43之间设置硅胶减震垫，硅胶减震垫具有抗震减震的作用，保证锁紧执行机构2位置稳定，提高待紧固件300的锁紧质量。

当锁紧执行机构2与Z轴移动座43之间设置尼龙减震垫，尼龙减震垫耐腐蚀、质量轻且有较好的减震能力，有效可阻隔锁紧执行机构2与Z轴移动座43之间震动频率的相互传递，保证锁紧执行机构2相对稳定，提高待紧固件300的锁紧质量。

可选地，移动设备200沿第一方向运动，在准备位置的起始点时，锁紧执行机构2的锁合中心线与待紧固件300的锁紧中心轴线重合且间隔一定的轴向距离。也就是说，锁紧执行机构2在准备位置时，锁紧执行机构2的锁合中心线和待紧固件300的锁紧中心轴线在同一面上且锁紧执行机构2和待紧固件300之间有一定的间距。

可选地，控制系统控制锁紧执行机构2沿着第一方向移动的同时，控制锁紧执行机构2沿第二方向运动并切换至初始位置，控制系统还用于控制锁紧执行机构2向准备位置的起始点复位。也就是说，当锁紧执行机构2将待紧固件300锁紧后，控制系统可控制锁紧执行机构2移动至准备位置，为下一次待紧固件300的锁紧做准备，进一步提高锁紧装置100的锁紧效率。

可选地，如图1所示，位置检测组件3包括激光反射传感器31和视觉定位组件32，激光反射传感器31靠近锁紧执行机构2布设，激光反射传感器31用于检测待锁紧的待紧固件300的位置，视觉定位组件32用于拍摄待紧固件300并将图片信息传输到控制系统。通过激光反射传感器31和视觉定位组件32配合使用可准确检测待紧固件300相对于锁紧执行机构2的距离差，便于确定锁紧执行机构2的初始位置。

可选地，激光反射传感器31与控制系统电连接，激光反射传感器31检测到待紧固件300的位置后将检测信号发送至控制系统，控制系统接收激光反射传感器31检测到的待紧固件300的位置。

可选地，视觉定位组件32与控制系统电连接，控制系统将接收到的待紧固件300的位置转换成电控信号控制视觉定位组件32工作，视觉定位组件32拍摄待紧固件300并将拍摄到的图片信息传输到控制系统，为后续移动组件4移动做准备。

可选地，激光反射传感器31布设在支架1的一侧，且位于锁紧执行机构2和待紧固件300的之间，当移动设备200带着待紧固件300以一定速度向着锁紧装置100的方向移动时，激光反射传感器31可先检测到待紧固件300的位置，提高工作效率。

可选地，激光反射传感器31可拆卸连接在支架1上，这里的可拆卸连接可提高锁紧装置100的装拆效率，且当激光反射传感器31损坏时，只需更换损坏的激光反射传感器31即可，降低锁紧装置100使用成本。

可选地，视觉定位组件32可拆卸连接在支架1上，提高锁紧装置100的装拆效率，且当视觉定位组件32损坏时，只需更换损坏的视觉定位组件32即可，降低锁紧装置100使用成本。

视觉定位组件32可拆卸连接在支架1上，支架1还起到稳定支撑视觉定位组件32的作用，使视觉定位组件32在拍摄待紧固件300的过程中不会发生晃动，拍摄图片清晰，便于识别待紧固件300的准确位置。

可选地，激光反射传感器31和支架1之间的可拆卸连接可以为螺栓和螺母连接，也可以为铆接，还可以为螺栓和内螺纹孔的连接，可根据实际需要进行选择。

可选地，视觉定位组件32可和支架1之间的可拆卸连接可以为螺栓和螺母连接，也可以为铆接，还可以为螺栓和内螺纹孔的连接，可根据实际需要进行选择。

可选地，如图1所示，视觉定位组件32包括CCD相机321(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)和图像处理软件(图中未示出)，激光反射传感器31检测到待紧固件300后，控制系统控制CCD相机321拍摄待紧固件300的图像，图像处理软件用于计算待紧固件300的锁紧中心到锁紧执行机构2锁合中心的距离差并将位置信息传递至控制系统。图像处理软件可以接收并处理CCD相机321拍摄待紧固件300的图像，并计算出待紧固件300相对于锁紧执行机构2的距离差。

可选地，CCD相机321与图像处理软件电连接，CCD相机321拍摄到视野内待紧固件300的图像后将图像发送至图像处理软件，图像处理软件接收并根据图片信息计算出待紧固件300的中心到锁紧执行机构2工作中心的距离差，并计算出锁紧执行机构2的初始位置。

需要说明的是，本申请的锁紧执行机构2的准备位置始终处于同一位置，也就是说，锁紧执行机构2在准备位置时的工作中心值为一定值，CCD相机321只需拍摄待紧固件300，图像处理软件根据图片信息确定待紧固件300中心点的坐标(X、Y、Z三点坐标)，快速计算出锁紧执行机构2工作中心到待紧固件300中心的距离。

本发明通过CCD相机321和图像处理软件配合使用，可根据待紧固件300的实际位置确定锁紧执行机构2的锁紧位置，避免因待紧固件300位置偏移而导致锁紧执行机构2顶偏，甚至出现卡死的问题。

可选地，如图1所示，视觉定位组件32还包括支撑板322。CCD相机321通过支撑板322连接在支架1上，支撑板322可减少CCD相机321与待紧固件300的距离，改变CCD相机321的视野范围，保证CCD相机321位于待紧固件300的上端，更准确地拍摄待紧固件300。

可选地，如图1所示，锁紧装置100还包括扭力传感器6，扭力传感器6设在锁紧执行机构2上，扭力传感器6用于检测锁紧执行机构2锁紧待紧固件300的紧合程度。提高待紧固件300的锁紧质量。

可选地，扭力传感器6可拆卸连接在锁紧执行机构2上，通过扭力传感器6和锁紧执行机构2之间的可拆卸连接，提高锁紧装置100的装拆效率，当扭力传感器6损坏时，可及时更换新的扭力传感器6且只需更换损坏的组件即可，降低锁紧装置100的使用成本。

可选地，扭力传感器6和锁紧执行机构2之间的可拆卸连接可以为螺栓和螺母连接，也可以为铆接，还可以为螺栓和内螺纹孔的连接，可根据实际需要进行选择。

本申请通过Z向移动编码器和扭力传感器6配合可实时监测锁紧执行机构2的扭力和下行初始位置，使锁紧执行机构2移动至准确位置并将待紧固件300锁紧，提高锁紧质量。

可选地，扭力传感器6与控制系统电连接以在锁紧执行机构2锁紧待紧固件300后，控制系统控制锁紧执行机构2停止锁紧。当锁紧执行机构2对待紧固件300进行锁紧时，扭力传感器6可实时检测待紧固件300所受到的扭力，并根据扭力值判断待紧固件300的紧合程度。

下面描述本发明实施例的一种包括上述锁紧装置100的生产运输线。

根据本发明实施例的一种生产运输线，生产运输线包括具有支架1和锁紧执行机构2的锁紧装置100、移动设备200和运输机构，锁紧装置100的结构在此不做赘述。

其中，运输机构用于沿着运输方向运输移动设备200，运输机构沿着运输方向的一侧设有锁紧装置100。也就是说，运输机构在运输前位于运输方向的一侧，锁紧装置100位于运输方向的另一侧，运输机构沿着运输方向移动并带动移动设备200朝着锁紧装置100移动。

当锁紧装置100锁紧待紧固件300时，锁紧装置100沿着运输方向位移且位移速度等于运输机构的运输速度。

由上述结构可知，本发明实施例的生产运输线，通过将前述的包括支架1和锁紧执行机构2的锁紧装置100设置在生产运输线上，在运输机构沿着运输方向运输移动设备200的过程中，锁紧装置100锁紧移动设备200上的待紧固件300，因锁紧装置100沿着运输方向位移且位移速度等于运输机构的运输速度，也就是说，在锁紧装置100锁紧移动设备200上的待紧固件300时，锁紧装置100会跟随移动设备200一起移动，并在跟随的过程中将移动设备200上的待紧固件300锁紧，实现移动设备200在不间断的过程中完成锁紧工作，提高生产运输线的运输效率。

下面描述本发明实施例的一种基于上述锁紧装置100的移动设备200的锁紧方法。

根据本发明实施例的一种移动设备200的锁紧方法，包括锁紧装置100，锁紧装置100为前述的锁紧装置100，锁紧装置100的结构在此不做赘述，如图3所示，锁紧装置100设在移动设备200的一端。

如图3和图4所示，移动设备200由上下两部分组成，移动设备200的上下两部分通过多个待紧固件300可拆卸连接。需要说明的是，移动设备200上设有多个待紧固件300，锁紧装置100需将每个待紧固件300锁紧。

移动设备200的锁紧方法包括以下步骤：

步骤S1：移动设备200在锁紧过程中以一定速度向着锁紧装置100的方向移动。

步骤S2：锁紧装置100复位并处于准备位置。

步骤S3：位置检测组件3检测特定区域内的单个待紧固件300相对于锁紧执行机构2的距离差，并获得锁紧执行机构2的初始位置。

步骤S4：控制系统控制移动组件4移动并带动锁紧执行机构2从准备位置快速移动至初始位置，并在锁紧位置将待紧固件300锁紧。

步骤S5：控制系统控制移动组件4移动并带动锁紧执行机构2返回至准备位置。

由上述方法可知，本发明实施例的锁紧装置100的移动设备200的锁紧方法，在对移动设备200上的待紧固件300进行锁紧前，移动设备200以一定的速度朝向锁紧装置100的位置移动，同时锁紧装置100复位，锁紧执行机构2移动至准备位置，为锁紧工作做准备。当待紧固件300移动至特定位置时，激光反射传感器31会先感应到待紧固件300的位置，并启动视觉定位组件32拍摄视野内的待紧固件300的图像，计算待紧固件300中心到锁紧执行机构2工作中心的距离差，以获得位置不断变化的锁紧执行机构2的初始位置。移动组件4移动并带动锁紧执行机构2从准备位置快速移动至初始位置，并在锁紧位置将待紧固件300锁紧。待紧固件300锁紧后移动组件4移动并带动锁紧执行机构2返回至准备位置为下一个待紧固件300的锁紧工作做准备。本申请的移动设备200的锁紧方法，调节准确且响应速度快，移动设备200无需停止移动，锁紧装置100可跟随锁紧并快速复位，移动设备200的锁紧效率高，节约了锁紧移动设备200所需的时间，提升了工作效率。无需对移动设备200设置间歇式移动的程序，程序设置简单。移动设备200可在锁紧过程中始终以某一固定速率向前运动，大大缩短了整个移动设备200上的待紧固件300均锁紧所需的时间。

为了方便描述，下文将移动设备200记为管桩，锁紧执行机构2记为风炮枪，本申请可控制风炮枪的移动将管桩上的螺母旋紧，实现锁紧管桩。

众所众知，现有管桩的生产工艺流程主要是：焊接钢筋笼→套环→装笼→布料→合模→锁模拉筋→离心成型→养护。由于现有管桩生产工艺流程为合模后由移动模台进行运输，本申请的锁紧装置100设置在合模工序后，并向张拉、离心工位转移的过程，即模台载着管桩模具移动过程和转移空间，加入本申请的锁紧装置100，既没有改变原来的工艺流程，也没有增加流水线生产节拍时间，同时减少人工，代替工人劳动，提高管桩的生产效率。

可选地，锁紧装置100为前述的包括X轴移动座41、Y轴移动座42和Z轴移动座43的锁紧装置100，管桩沿X方向移动的速度小于锁紧执行机构2沿X方向移动的速度。使管桩在移动的过程中锁紧执行机构2即可将管桩上的待紧固件300锁紧，实现待紧固件300一边移动一边锁紧，提高锁紧装置100的锁紧效率。

可选地，锁紧执行机构2锁紧相邻的两个待紧固件300时，锁紧执行机构2锁紧前一个待紧固件300所用的时间和锁紧执行机构2复位所需时间之和远小于后一个待紧固件300运动至位置检测组件3所能检测到的范围所需的时间。也就是说，当锁紧执行机构2在锁紧位置将前一个待紧固件300锁紧并移动至初始位置时，后一个待紧固件300还未移动至特定区域，为锁紧执行机构2的移动提供充足的时间，保证管桩在移动的过程中，锁紧执行机构2可将管桩上的每一个待紧固件300锁紧。

可选地，待紧固件300可转动的连接在移动设备200的下半部分上，如图4所示，移动设备200的上半部分沿厚度方向设有贯穿的第一对准孔，移动设备200的下半部分沿厚度方向设有贯穿的第二对准孔，当移动设备200的上下两部分对齐后，第一对准孔和第二对准孔上下贯通连接形成为完整的对准孔，每个对准孔对应一个待紧固件300，待紧固件300锁紧前待紧固件300相对于移动设备200水平设置，当准备锁紧待紧固件300时，人工手动将待紧固件300顺时针旋转90度，待紧固件300相对于移动设备200竖直设置(图中未示出)，使待紧固件300卡入对准孔中，此时待紧固件300的螺母位于第一对准孔的正上方，锁紧装置100的锁紧执行机构2上的锁紧部件向下运动的同时扭紧螺母，从而使待紧固件300将移动设备200锁紧。

下面结合说明书附图描述本发明的具体实施例中锁紧装置100和生产运输线的具体结构。本发明的实施例可以为前述的多个技术方案进行组合后的所有实施例，而不局限于下述具体实施例，这些都落在本发明的保护范围内。

实施例1

一种锁紧装置100，锁紧装置100用于锁紧正处于位移状态的移动设备200上的待紧固件300，如图1所示，锁紧装置100包括：支架1和锁紧执行机构2。

其中，锁紧执行机构2可相对于支架1移动并适于锁紧待紧固件300，锁紧执行机构2在锁紧待紧固件300的过程中与移动设备200同向运动。

实施例2

一种锁紧装置100，在实施例1的基础上，锁紧执行机构2具有初始位置和锁紧位置，待紧固件300具有初始状态和锁紧状态，初始位置的锁紧执行机构2对准且接触初始状态的待紧固件300；锁紧位置的锁紧执行机构2将待紧固件300锁紧以使待紧固件300切换至锁紧状态。

可选地，如图1所示，锁紧装置100还包括控制系统(图中未示出)和位置检测组件3，位置检测组件3用于检测待紧固件300相对于锁紧执行机构2的距离差；控制系统与位置检测组件3电连接，控制系统接收不断变化的距离差以测算出锁紧执行机构2的初始位置。

锁紧执行机构2还具有准备位置，在准备位置时，锁紧执行机构2和待紧固件300未相互对接接触，锁紧执行机构2与待锁紧的待紧固件300具有不断变化的距离差，控制系统控制锁紧执行机构2从准备位置切换至初始位置。

锁紧执行机构2在准备位置时，至少有一段距离与待紧固件300同向移动。

实施例3

一种锁紧装置100，在实施例2的基础上，如图1所示，锁紧装置100还包括移动组件4，移动组件4可移动地设在支架1上，锁紧执行机构2连接在移动组件4上。

控制系统与移动组件4电连接，控制系统将距离差转换成电控信号控制移动组件4移动，以使锁紧执行机构2从准备位置移动切换至初始位置，并在锁紧位置将待紧固件300锁紧。

实施例4

一种锁紧装置100，在实施例2的基础上，移动设备200沿第一方向运动，在准备位置的起始点时，锁紧执行机构2的锁合中心线与待紧固件300的锁紧中心轴线重合且间隔一定的轴向距离，控制系统控制锁紧执行机构2沿着第一方向移动的同时，控制锁紧执行机构2沿第二方向运动并切换至初始位置，控制系统还用于控制锁紧执行机构2向准备位置的起始点复位。

实施例5

一种锁紧装置100，在实施例2的基础上，如图1所示，位置检测组件3包括激光反射传感器31和视觉定位组件32，激光反射传感器31靠近锁紧执行机构2布设，激光反射传感器31用于检测待锁紧的待紧固件300的位置，视觉定位组件32用于拍摄待紧固件300并将图片信息传输到控制系统。

如图1所示，视觉定位组件32包括CCD相机321(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)和图像处理软件(图中未示出)，激光反射传感器31检测到待紧固件300后，控制系统控制CCD相机321拍摄待紧固件300的图像，图像处理软件用于计算待紧固件300的锁紧中心到锁紧执行机构2锁合中心的距离差并将位置信息传递至控制系统。

实施例6

一种锁紧装置100，在实施例2的基础上，如图1所示，锁紧装置100还包括扭力传感器6，扭力传感器6设在锁紧执行机构2上，扭力传感器6用于检测锁紧执行机构2锁紧待紧固件300的紧合程度。

扭力传感器6与控制系统电连接以在锁紧执行机构2锁紧待紧固件300后，控制系统控制锁紧执行机构2停止锁紧。

实施例7

一种生产运输线，包括实施例1中的锁紧装置100、移动设备200和运输机构。

其中，运输机构用于沿着运输方向运输移动设备200，运输机构沿着运输方向的一侧设有锁紧装置100；

当锁紧装置100锁紧待紧固件300时，锁紧装置100沿着运输方向位移且位移速度等于运输机构的运输速度。

本申请的锁紧装置100自动化程度高，以智能感知，自主定位，自动锁紧施工，自动复位的形式形成一个自主操作、自主锁紧以及自动脱离工位的自动化装置。可以将移动设备200的上下两部分锁紧成为一个整体，以满足后续高速离心操作。代替人工操作，提升生产效率，避免了人工操作可能产生的职业危害，极大地提升了移动设备200生产的自动化程度和生产效率。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据本发明实施例的锁紧装置100和生产运输线的其他构成例如CCD相机321和图像处理软件的工作原理对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种锁紧装置，其特征在于，所述锁紧装置用于锁紧正处于位移状态的移动设备上的待紧固件，所述锁紧装置包括：

支架；

锁紧执行机构，所述锁紧执行机构可相对于所述支架移动并适于锁紧所述待紧固件，所述锁紧执行机构在锁紧所述待紧固件的过程中与所述移动设备同向运动。

2.根据权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于，所述锁紧执行机构具有初始位置和锁紧位置，所述待紧固件具有初始状态和锁紧状态，所述初始位置的所述锁紧执行机构对准且接触所述初始状态的所述待紧固件；所述锁紧位置的所述锁紧执行机构将所述待紧固件锁紧以使所述待紧固件切换至所述锁紧状态；

所述锁紧装置还包括控制系统和位置检测组件，所述位置检测组件用于检测所述待紧固件相对于所述锁紧执行机构的距离差；所述控制系统与所述位置检测组件电连接，所述控制系统接收不断变化的所述距离差以测算出所述锁紧执行机构的初始位置。

3.根据权利要求2所述的锁紧装置，其特征在于，所述锁紧执行机构还具有准备位置，在所述准备位置时，所述锁紧执行机构和所述待紧固件未相互对接接触，所述锁紧执行机构与待锁紧的所述待紧固件具有不断变化的距离差，所述控制系统控制所述锁紧执行机构从所述准备位置切换至所述初始位置。

4.根据权利要求3所述的锁紧装置，其特征在于，所述锁紧执行机构在所述准备位置时，至少有一段距离与所述待紧固件同向移动。

5.根据权利要求3或4所述的锁紧装置，其特征在于，所述锁紧装置还包括移动组件，所述移动组件可移动地设在所述支架上，所述锁紧执行机构连接在所述移动组件上；

所述控制系统与所述移动组件电连接，所述控制系统将所述距离差转换成电控信号控制所述移动组件移动，以使所述锁紧执行机构从所述准备位置移动切换至所述初始位置，并在所述锁紧位置将所述待紧固件锁紧。

6.根据权利要求5所述的锁紧装置，其特征在于，所述移动设备沿第一方向运动，在所述准备位置的起始点时，所述锁紧执行机构的锁合中心线与所述待紧固件的锁紧中心轴线重合且间隔一定的轴向距离，所述控制系统控制所述锁紧执行机构沿着所述第一方向移动的同时，控制所述锁紧执行机构沿第二方向运动并切换至所述初始位置，所述控制系统还用于控制所述锁紧执行机构向所述准备位置的起始点复位。

7.根据权利要求2所述的锁紧装置，其特征在于，所述位置检测组件包括激光反射传感器和视觉定位组件，所述激光反射传感器靠近所述锁紧执行机构布设，所述激光反射传感器用于检测待锁紧的所述待紧固件的位置，所述视觉定位组件用于拍摄所述待紧固件并将图片信息传输到所述控制系统。

8.根据权利要求7所述的锁紧装置，其特征在于，所述视觉定位组件包括CCD相机和图像处理软件，所述激光反射传感器检测到所述待紧固件后，所述控制系统控制所述CCD相机拍摄所述待紧固件的图像，所述图像处理软件用于计算所述待紧固件的锁紧中心到所述锁紧执行机构锁合中心的距离差并将位置信息传递至所述控制系统。

9.根据权利要求2所述的锁紧装置，其特征在于，还包括扭力传感器，所述扭力传感器设在所述锁紧执行机构上，所述扭力传感器用于检测所述锁紧执行机构锁紧所述待紧固件的紧合程度。

10.根据权利要求9所述的锁紧装置，其特征在于，所述扭力传感器与所述控制系统电连接以在所述锁紧执行机构锁紧所述待紧固件后，所述控制系统控制所述锁紧执行机构停止锁紧。

11.一种生产运输线，其特征在于，包括：

如权利要求1的所述锁紧装置及其应用的所述移动设备；

运输机构，用于沿着运输方向运输所述移动设备，所述运输机构沿着所述运输方向的一侧设有所述锁紧装置；

当所述锁紧装置锁紧所述待紧固件时，所述锁紧装置沿着所述运输方向位移且位移速度等于所述运输机构的运输速度。

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