CN113681055A - 一种高速公路交通护栏加工装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，公开了一种高速公路交通护栏加工装置及方法，所述的高速公路交通护栏加工装置包括：基座，相对的设置有两个，且两个基座之间设置有缝隙；基座的两端分别固定连接有倾斜的进料杆和排料杆。支撑架，固定连接在基座的顶部，支撑架上可升降的设置有安装架，安装架的内部固定安装有电机，电机的输出轴同轴固定连接有第二主动齿轮和第一主动齿轮，安装架的四角转动设置有四个第一钻头和四个第一从动齿轮。安装架的内部可升降且转动的设置有丝杆和第二从动齿轮。丝杆上部转动穿过安装架并配合嵌套穿过支撑架。侧壁打孔件，设置两个。感应器以及控制器。本发明对法兰板四角打孔和立柱侧壁的打孔，加工效率高。

Description

一种高速公路交通护栏加工装置及方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种高速公路交通护栏加工装置及方法。

背景技术

随着科技的发展，人口数量的增加，交通的压力也越来越大，对交通进行分割，是规则交通的必要手段。高速公路是人们快速行驶的车道。高速公路交通护栏是设置在路肩外侧、交通分隔带以及人行道路牙等位置的一种交通安全设施。通过自体变形或车辆爬高来吸收碰撞能量，从而改变车辆行驶方向、阻止车辆越出路外或进入对向车道、最大程度地减少对乘员的伤害，在交通护栏加工过程中，需要使用护栏，护栏包括法兰板和立柱，法兰板固定连接在立柱的底部，并对法兰板四角进行打安装孔，立柱的侧壁开设安装孔。需要人工打孔，操作较为复杂。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种高速公路交通护栏加工装置，用于对护栏的法兰板四角和立柱的侧壁进行打孔，所述的高速公路交通护栏加工装置包括：

基座，相对的设置有两个，且两个基座之间设置有缝隙；基座的两端分别固定连接有倾斜的进料杆和排料杆；进料杆、排料杆与基座上部平齐且倾斜方向一致；进料杆、排料杆与所述的缝隙平行；进料杆和排料杆用于对护栏上的法兰板进行支撑并使立柱垂在进料杆之间；

支撑架，固定连接在基座的顶部，支撑架上可升降的设置有安装架，安装架的内部固定安装有电机，电机的输出轴同轴固定连接有第二主动齿轮和第一主动齿轮，安装架的四角转动设置有四个第一钻头和四个第一从动齿轮，第一钻头和第一从动齿轮同轴固定连接，第一钻头的位置与进入到基座的护栏的法兰板四角位置一一对应；

安装架的内部可升降且转动的设置有丝杆和第二从动齿轮，第二从动齿轮与丝杆同轴固定连接；丝杆上部转动穿过安装架并配合嵌套穿过支撑架，第二从动齿轮通过第一弹簧连接在安装架的内部；

侧壁打孔件，设置两个，且相对的设置在基座的内部，其用于对护栏的立柱侧壁进行夹持和钻孔；

感应器，用于感应进入到加工位的护栏；

控制器，感应器感应到护栏进入到加工位，控制器控制侧壁打孔件对护栏的立柱进行夹持并打孔；控制器控制电机驱动第二主动齿轮和第一主动齿轮转动，在第一弹簧的作用下第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合，第二主动齿轮带动第二从动齿轮转动使丝杆转动，丝杆转动驱动安装架下降；第一主动齿轮带动第一从动齿轮转动使第一钻头转动，第一钻头与法兰板的四角接触；安装架受到阻挡力使第一弹簧压缩；第二从动齿轮与第二主动齿轮脱离；第一钻头对法兰板的四角打孔；打孔结束后控制器控制电机反向转动，在第一弹簧的作用下第二主动齿轮和第二从动齿轮啮合，丝杆反向转动使安装架抬升。

优选的：所述侧壁打孔件包括驱动伸缩杆、第二钻头、鱼叉杆，驱动伸缩杆安装在基座上，驱动伸缩杆的伸缩端轴向滑动连接有鱼叉杆，鱼叉杆和驱动伸缩杆之间设置有第二弹簧，驱动伸缩杆的伸缩端侧壁轴向设置有转动的第二钻头，鱼叉杆的侧壁固定设置有限制板，第二钻头上开设有螺旋槽，限制板的内部设置有滚珠，滚珠嵌套在螺旋槽的内部。

优选的：两个侧壁打孔件的第二钻头相对设置且鱼叉杆在立柱的轴向上形成位置错位。

优选的：所述基座的侧壁设置有进料拨动件和排料拨动件，进料拨动件与进料杆处于同一侧，排料拨动件与排料杆同一侧。

优选的：所述进料拨动件和排料拨动件分别设置在两个基座上。

优选的：所述的进料拨动件和排料拨动件包括拨动杆、单向轮和螺槽杆，螺槽杆可升降的设置在基座的内部，并穿过支撑架与安装架固定连接；单向轮转动连接在基座的内部，拨动杆的一端固定连接在单向轮上，单向轮的内部设置有转珠，转珠嵌套在螺槽杆的螺槽的内部；当安装架抬升时，拉动螺槽杆抬升，螺槽杆带动单向轮转动，拨动杆转动将进料杆上的护栏拨动到加工位或将加工位上的护栏拨出。

优选的：所述螺槽杆在升降范围内的圈数与拨动杆的个数互为倒数。

优选的：所述支撑架是倒置的凹字形结构，支撑架的内侧开设有滑动槽，安装架的两端滑动嵌套在滑动槽的内部，滑动槽的内部固定连接有导向杆，导向杆滑动穿过安装架的端部，安装架的端部设置有直线轴承，直线轴承滑动嵌套在导向杆上。

优选的：所述第二从动齿轮的半径大于第二主动齿轮的半径，且第一主动齿轮的半径大于第一从动齿轮的半径。

本发明还提供一种高速公路交通护栏加工方法，应用上述所述的一种高速公路交通护栏加工装置，所述的高速公路交通护栏加工方法包括：

进料杆上的护栏受到重力进入到基座之间；

感应器感应到护栏进入到加工位；

侧壁打孔件对护栏的立柱进行夹持并打孔；

电机驱动第二主动齿轮和第一主动齿轮转动，第二主动齿轮带动第二从动齿轮转动使丝杆转动，以此驱动安装架下降；

第一主动齿轮使第一钻头转动与法兰板的四角接触并进行打孔。安装架受到阻挡力使第一弹簧压缩，第二从动齿轮与第二主动齿轮脱离；

打孔结束后电机反向转动，在第一弹簧的作用下第二主动齿轮和第二从动齿轮啮合，丝杆反向转动使安装架抬升。

本发明的技术效果和优点：对法兰板四角打孔和立柱侧壁打孔，避免了人工分别操作，从而提高了加工效率。通过进料杆和排料杆配合完成护栏的进料和排料，从而实现了自动加工，以此避免了人工进料。通过弹性设置有丝杆和第二从动齿轮配合，由于法兰板的厚度较大，打孔难度大。当第一钻头受到阻力时。第一钻头受到压力使第一弹簧压缩，从而可以使第二主动齿轮和第二从动齿轮脱离，以此可以使第一钻头转动对法兰板进行打孔，避免了给进量过大造成第一钻头损坏，从而增加了第一钻头的使用寿命。通过转动的第一钻头在第一弹簧的压力配合，第一钻头可以快速进行钻孔。通过一个电机完成四个第一钻头的高速转动、安装架的升降，从而使装置结构简单化，缩减了生产制造成本，节约能源。

附图说明

图1为本发明提出的一种高速公路交通护栏加工装置立体结构示意图。

图2为本发明提出的一种高速公路交通护栏加工装置的俯视结构示意图。

图3为本发明提出的一种高速公路交通护栏加工装置的右视结构示意图。

图4为图2中A截面的局部剖视结构示意图。

图5为图3中B截面的局部剖视结构示意图。

图6为本发明提出的一种高速公路交通护栏加工装置中第一钻头的结构示意图。

图7为本发明提出的一种高速公路交通护栏加工装置中进料拨动件或排料拨动件的结构示意图。

图8为本发明提出的一种高速公路交通护栏加工装置中侧壁打孔件结构示意图。

图9为本发明提出的一种高速公路交通护栏加工方法的流程框图。

附图标记说明：工作台1，支撑腿2，基座3，排料杆4，支撑架5，丝杆6，滑动槽7，安装架8，导向杆9，护栏10，进料杆11，进料拨动件12，立柱13，法兰板14，排料拨动件15，侧壁打孔件16，第一钻头17，第一从动齿轮18，第一主动齿轮19，第一弹簧20，电机21，第二主动齿轮22，第二从动齿轮23，单向轮24，螺槽杆25，拨动杆26，第二钻头27，限制板28，鱼叉杆29，第二弹簧30，驱动伸缩杆31。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

实施例1

参考图1~图5，在本实施例中提出了一种高速公路交通护栏加工装置，用于对护栏10的法兰板14四角和立柱13的侧壁进行打孔，所述的高速公路交通护栏加工装置包括：基座3、支撑架5、安装架8、进料杆11和排料杆4。

基座3，相对的设置有两个，且两个基座3之间设置有缝隙。所述的缝隙用于护栏10的立柱13穿过。基座3的底部可以固定连接有工作台1，工作台1的底部四角设置有支撑腿2，支撑腿2的底部固定连接有垫板，支撑腿2将工作台1支撑到指定高度。垫板的设置增加了支撑腿2支撑的稳定性。基座3的两端分别固定连接有倾斜的进料杆11和排料杆4。进料杆11、排料杆4与基座3上部平齐。进料杆11、排料杆4与所述的缝隙平行。进料杆11和排料杆4的设置用于对护栏10上的法兰板14进行支撑并使立柱13垂在进料杆11之间。基座3上固定连接有振动器，通过振动器对基座3、进料杆11和排料杆4进行振动，从而便于护栏10的传送。

支撑架5，固定连接在基座3的顶部，支撑架5上可升降的设置有安装架8，支撑架5可以是倒置的凹字形结构，安装架8的两端滑动连接在支撑架5的内侧。支撑架5的内侧开设有滑动槽7，安装架8的两端滑动嵌套在滑动槽7的内部。滑动槽7的内部固定连接有导向杆9，导向杆9滑动穿过安装架8的端部，安装架8的端部设置有直线轴承，直线轴承滑动嵌套在导向杆9上，从而使安装架8升降稳定。

参考图6，安装架8的内部固定安装有电机21，电机21的输出轴同轴固定连接有第二主动齿轮22和第一主动齿轮19，安装架8的四角转动设置有四个第一钻头17和第一从动齿轮18，第一钻头17和第一从动齿轮18同轴固定连接，第一从动齿轮18与第一主动齿轮19啮合。第一钻头17的位置与进入到基座3的护栏10的法兰板14四角位置一一对应。

安装架8的内部可升降且转动的设置有丝杆6和第二从动齿轮23，第二从动齿轮23与丝杆6同轴固定连接。丝杆6上部转动穿过安装架8并配合嵌套穿过支撑架5。丝杆6可以是螺纹丝杆或者螺旋槽丝杆。第二从动齿轮23通过第一弹簧20连接在安装架8的内部。其中第二从动齿轮23的半径大于第二主动齿轮22的半径，且第一主动齿轮19的半径大于第一从动齿轮18的半径，从而可以使安装架8慢速升降，第一钻头17高度转动进行钻孔。

侧壁打孔件16，设置两个，且相对的安装在基座3的内部，用于对护栏10的立柱13侧壁进行夹持和钻孔。

感应器，安装在基座3上，用于感应进入到加工位的护栏10。感应器可以是红外感应器、光感应器、触碰感应器等。

控制器，与电机21、侧壁打孔件16、感应器连接，进料杆11上的护栏10受到重力进入到基座3之间。感应器感应到护栏10进入到加工位。控制器控制侧壁打孔件16对护栏10的立柱13进行夹持并打孔。控制器控制电机21驱动第二主动齿轮22和第一主动齿轮19转动。在第一弹簧20的作用下第二从动齿轮23与第二主动齿轮22啮合，第二主动齿轮22带动第二从动齿轮23转动使丝杆6转动，丝杆6转动驱动安装架8下降。第一主动齿轮19带动第一从动齿轮18转动使第一钻头17转动，第一钻头17与法兰板14的四角接触。安装架8受到阻挡力使第一弹簧20压缩，第二从动齿轮23与第二主动齿轮22脱离。高速转动的第一钻头17对法兰板14的四角打孔。打孔结束后控制器控制电机21反向转动。在第一弹簧20的作用下第二主动齿轮22和第二从动齿轮23啮合，丝杆6反向转动使安装架8抬升。加工好的护栏10受到重力从排料杆4上排出。从而完成法兰板14四角打孔和立柱13侧壁打孔，避免了人工分别操作，从而提高了加工效率。通过进料杆11和排料杆4配合完成护栏10的进料和排料，从而实现了自动加工，以此避免了人工进料。由于法兰板14的厚度较大，打孔难度大，通过弹性设置的丝杆6和第二从动齿轮23配合，当第一钻头17受到阻力时，第一钻头17受到压力使第一弹簧20压缩，从而可以使第二主动齿轮22和第二从动齿轮23脱离，以此使第一钻头17转动与法兰板14进行打孔，避免了给进量过大造成第一钻头17损坏，增加了第一钻头17的使用寿命。通过转动的第一钻头17和第一弹簧20的压力配合，可以使第一钻头17快速转动进行钻孔。通过一个电机21完成四个第一钻头17的高速转动、安装架8的升降，从而使装置结构简单化，缩减了生产制造成本，节约能源。

实施例2

参考图8，所述的侧壁打孔件16包括驱动伸缩杆31、第二钻头27、鱼叉杆29，驱动伸缩杆31安装在基座3上，驱动伸缩杆31可以是液压杆、电动伸缩杆、气动杆等。驱动伸缩杆31的伸缩端轴向滑动连接有鱼叉杆29，鱼叉杆29和驱动伸缩杆31之间设置有第二弹簧30，驱动伸缩杆31的伸缩端侧壁轴向设置有转动的第二钻头27，鱼叉杆29的侧壁固定设置有限制板28，第二钻头27上开设有螺旋槽，限制板28的内部设置有滚珠，滚珠嵌套在螺旋槽的内部。两个侧壁打孔件16上的第二钻头27相对设置，且鱼叉杆29在立柱13的轴向上形成位置错位。当驱动伸缩杆31伸长驱动鱼叉杆29靠拢，鱼叉杆29将立柱13夹持住，驱动伸缩杆31继续伸长驱动第二钻头27向立柱13移动，第二钻头27在限制板28的作用下转动，对立柱13侧壁进行打孔。由于立柱13的厚度较小，通过限制板28对第二钻头27转动可以使立柱13侧壁打孔完成。通过驱动伸缩杆31驱动鱼叉杆29进行夹持，使鱼叉杆29和第二钻头27相对滑动，以此完成第二钻头27的转动，使装置结构简单化，缩减了制造成本。鱼叉杆29为圆弧型且两端向两侧张开结构，从而便于立柱13的位置定位，使护栏10进入到加工位，提高了加工的位置精确性。

实施例3

参考图7，基座3的侧壁设置有进料拨动件12和排料拨动件15，进料拨动件12与进料杆11处于同一侧，排料拨动件15与排料杆4同一侧。进料拨动件12用于拨动护栏10进入到加工位，排料拨动件15用于拨动加工位上加工好的护栏10进入到排料杆4上，从而完成自动进料和自动排料，以此实现了自动加工。进料拨动件12和排料拨动件15可以设置在不同的基座3上，从而避免了进料拨动件12和排料拨动件15的相互干扰。所述的进料拨动件12和排料拨动件15包括拨动杆26、单向轮24和螺槽杆25，螺槽杆25可升降的设置在基座3的内部，并穿过支撑架5与安装架8固定连接。单向轮24转动连接在基座3的内部，拨动杆26的一端固定连接在单向轮24上，单向轮24的内部设置有转珠，转珠嵌套在螺槽杆25的螺槽的内部。当安装架8抬升时，拉动螺槽杆25抬升，螺槽杆25带动单向轮24转动，拨动杆26转动将进料杆11上的护栏10拨动到加工位或将加工位上的护栏10拨动出加工位，以此完成了自动进料和自动排料，提高了加工自动化程度。螺槽杆25在升降范围内的圈数与拨动杆26的个数互为倒数，从而完成驱动。

参考图9，本发明还提供一种高速公路交通护栏加工方法，应用上述所述的一种高速公路交通护栏加工装置，所述的高速公路交通护栏加工方法包括：

进料杆11上的护栏10受到重力进入到基座3之间。

感应器感应到护栏10进入到加工位。

侧壁打孔件16对护栏10的立柱13进行夹持并打孔。

电机21驱动第二主动齿轮22和第一主动齿轮19转动，第二主动齿轮22带动第二从动齿轮23转动使丝杆6转动，以此驱动安装架8下降。

第一主动齿轮19使第一钻头17转动与法兰板14的四角接触并进行打孔。安装架8受到阻挡力使第一弹簧20压缩，第二从动齿轮23与第二主动齿轮22脱离。

打孔结束后电机21反向转动，在第一弹簧20的作用下第二主动齿轮22和第二从动齿轮23啮合，丝杆6反向转动使安装架8抬升。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (10)

1.一种高速公路交通护栏加工装置，用于对护栏的法兰板四角和立柱的侧壁进行打孔，其特征在于，所述的高速公路交通护栏加工装置包括：

基座，相对的设置有两个，且两个基座之间设置有缝隙；基座的两端分别固定连接有倾斜的进料杆和排料杆；进料杆、排料杆与基座上部平齐且倾斜方向一致；进料杆、排料杆与所述的缝隙平行；进料杆和排料杆用于对护栏上的法兰板进行支撑，并使立柱垂在进料杆之间；

支撑架，固定连接在基座的顶部，支撑架上可升降的设置有安装架，安装架的内部固定安装有电机，电机的输出轴同轴固定连接有第二主动齿轮和第一主动齿轮，安装架的四角转动设置有四个第一钻头和四个第一从动齿轮，第一钻头和第一从动齿轮同轴固定连接，第一钻头的位置与进入到基座护栏的法兰板四角位置一一对应；

安装架的内部可升降且转动的设置有丝杆和第二从动齿轮，第二从动齿轮与丝杆同轴固定连接；丝杆上部转动穿过安装架并配合嵌套穿过支撑架，第二从动齿轮通过第一弹簧连接在安装架的内部；

侧壁打孔件，设置两个，且相对的设置在基座的内部，其用于对护栏的立柱侧壁进行夹持和钻孔；

感应器，其用于感应进入到加工位的护栏；

控制器，感应器感应到护栏进入到加工位，控制器控制侧壁打孔件对护栏的立柱进行夹持并打孔；控制器控制电机驱动第二主动齿轮和第一主动齿轮转动，在第一弹簧的作用下第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合，第二主动齿轮带动第二从动齿轮转动使丝杆转动，丝杆转动驱动安装架下降；第一主动齿轮带动第一从动齿轮转动使第一钻头转动，第一钻头与法兰板的四角接触；安装架受到阻挡力使第一弹簧压缩；第二从动齿轮与第二主动齿轮脱离；第一钻头对法兰板的四角打孔；打孔结束后控制器控制电机反向转动，在第一弹簧的作用下第二主动齿轮和第二从动齿轮啮合，丝杆反向转动使安装架抬升。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路交通护栏加工装置，其特征在于，所述侧壁打孔件包括驱动伸缩杆、第二钻头、鱼叉杆，驱动伸缩杆安装在基座上，驱动伸缩杆的伸缩端轴向滑动连接有鱼叉杆，鱼叉杆和驱动伸缩杆之间设置有第二弹簧，驱动伸缩杆的伸缩端侧壁轴向设置有转动的第二钻头，鱼叉杆的侧壁固定设置有限制板，第二钻头上开设有螺旋槽，限制板的内部设置有滚珠，滚珠嵌套在螺旋槽的内部。

3.根据权利要求2所述的一种高速公路交通护栏加工装置，其特征在于，两个侧壁打孔件的第二钻头相对设置，且鱼叉杆在立柱的轴向上形成位置错位。

4.根据权利要求1所述的一种高速公路交通护栏加工装置，其特征在于，所述基座的侧壁设置有进料拨动件和排料拨动件，进料拨动件与进料杆处于同一侧，排料拨动件与排料杆同一侧。

5.根据权利要求4所述的一种高速公路交通护栏加工装置，其特征在于，所述进料拨动件和排料拨动件分别设置在两个基座上。

6.根据权利要求4所述的一种高速公路交通护栏加工装置，其特征在于，所述的进料拨动件和排料拨动件包括拨动杆、单向轮和螺槽杆，螺槽杆可升降的设置在基座的内部，并穿过支撑架与安装架固定连接；单向轮转动连接在基座的内部，拨动杆的一端固定连接在单向轮上，单向轮的内部设置有转珠，转珠嵌套在螺槽杆的螺槽的内部；当安装架抬升拉动螺槽杆抬升，螺槽杆带动单向轮转动，拨动杆转动将进料杆上的护栏拨动到加工位或将加工位上的护栏拨出。

7.根据权利要求6所述的一种高速公路交通护栏加工装置，其特征在于，所述螺槽杆在升降范围内的圈数与拨动杆的个数互为倒数。

8.根据权利要求1所述的一种高速公路交通护栏加工装置，其特征在于，所述支撑架是倒置的凹字形结构，支撑架的内侧开设有滑动槽，安装架的两端滑动嵌套在滑动槽的内部，滑动槽的内部固定连接有导向杆，导向杆滑动穿过安装架的端部，安装架的端部设置有直线轴承，直线轴承滑动嵌套在导向杆上。

9.根据权利要求1所述的一种高速公路交通护栏加工装置，其特征在于，所述第二从动齿轮的半径大于第二主动齿轮的半径，且第一主动齿轮的半径大于第一从动齿轮的半径。

10.一种高速公路交通护栏加工方法，应用权利要求1-9任一项所述的一种高速公路交通护栏加工装置，其特征在于，所述的高速公路交通护栏加工方法包括：

进料杆上的护栏受到重力进入到基座之间；

感应器感应到护栏进入到加工位；

侧壁打孔件对护栏的立柱进行夹持并打孔；

电机驱动第二主动齿轮和第一主动齿轮转动，第二主动齿轮带动第二从动齿轮转动使丝杆转动，以此驱动安装架下降；

第一主动齿轮使第一钻头转动与法兰板的四角接触并进行打孔；安装架受到阻挡力使第一弹簧压缩，第二从动齿轮与第二主动齿轮脱离；

打孔结束后电机反向转动，在第一弹簧的作用下第二主动齿轮和第二从动齿轮啮合，丝杆反向转动使安装架抬升。

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