CN116124507A - 一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架 - Google Patents

Abstract

本发明属检测辅助设备技术领域，尤其涉及一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架，包括外壳，外壳底端固定连通有底壳，外壳内部转动设置有旋转取样机构，外壳顶端固定设置有驱动部，驱动部与旋转取样机构边缘上下对应，底壳内部固定设置有试块承载机构，驱动部与试块承载机构上下对应，试块承载机构位于旋转取样机构边缘下方，外壳内部固定设置有芯样转移机构，芯样转移机构位于旋转取样机构边缘下方，芯样转移机构与试块承载机构分别位于旋转取样机构两侧。本发明的钻机架能够达到提高混凝土芯样制作效率、提高混凝土芯样尺寸精度、方便将芯样从刀具内取出的目的。

Description

一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架

技术领域

本发明属检测辅助设备技术领域，尤其涉及一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架。

背景技术

抗压强度是混凝土较为重要的性能参数，直接关系到混凝土构件乃至工程建设的整体质量安全。针对不同工程部位混凝土构件的特性，需要满足相应的抗压强度要求，因此，对混凝土抗压强度的检测则是一项非常重要的工作。混凝土抗压检测需要制作混凝土芯样，现有技术中制作混凝土芯样时都是使用钻具进行，但是现有的钻具制作不同尺寸的混凝土芯样时需要操作人员手动更换不同尺寸的刀具，过程较为繁琐，芯样制作周期较长。因此，需要设计一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架，以解决上述问题，达到提高混凝土芯样制作效率、提高混凝土芯样尺寸精度、方便将芯样从刀具内取出的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架，包括外壳，所述外壳底端固定连通有底壳，所述外壳内部转动设置有旋转取样机构，所述外壳顶端固定设置有驱动部，所述驱动部与所述旋转取样机构边缘上下对应，所述底壳内部固定设置有试块承载机构，所述驱动部与所述试块承载机构上下对应，所述试块承载机构位于所述旋转取样机构边缘下方，所述外壳内部固定设置有芯样转移机构，所述芯样转移机构位于所述旋转取样机构边缘下方，所述芯样转移机构与所述试块承载机构分别位于所述旋转取样机构两侧。

优选的，所述旋转取样机构包括旋转轴，所述旋转轴顶端与所述外壳顶壁转动连接，所述旋转轴底端与所述外壳底壁转动连接，所述旋转轴外侧壁顶部固定套设有旋转盘，所述旋转盘边缘位置活动穿设有若干切割取样部，若干所述切割取样部沿所述旋转盘周向等间隔设置，所述切割取样部位于所述驱动部与所述试块承载机构之间，所述芯样转移机构位于所述切割取样部下方，所述旋转轴外侧壁底部固定套设有角度调节部，所述角度调节部与所述外壳底壁固定连接。

优选的，所述切割取样部包括取样筒，所述取样筒活动穿设在所述旋转盘边缘位置，所述取样筒顶端固定连接有卡接圆柱，所述卡接圆柱顶端中心开设有方形槽，所述方形槽与所述驱动部底端相适配，所述取样筒外侧壁顶部固定套设有限位环，所述限位环底端与所述旋转盘顶端转动接触，所述取样筒侧壁开设有两个相对设置的插缝，所述取样筒侧壁底端固定连接有若干切割齿，所述试块承载机构位于所述取样筒底端下方。

优选的，所述角度调节部包括第一电机，所述第一电机与所述外壳底壁固定连接，所述第一电机输出轴固定连接有主动齿轮，所述旋转轴外侧壁底部固定套设有从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮相啮合。

优选的，所述试块承载机构包括举升气缸，所述举升气缸固定设置在所述底壳内部，所述举升气缸活塞端固定连接有托板，所述托板底端与所述外壳底壁接触，所述托板顶端固定连接有套筒，所述套筒内部同轴放置有试样块，所述套筒侧壁固定连接有若干夹紧部，若干所述夹紧部沿所述套筒周向等间隔设置，所述夹紧部活动端朝向所述试样块设置。

优选的，所述夹紧部包括固定气缸，所述固定气缸与所述套筒侧壁固定连接，所述固定气缸活塞端朝向所述试样块设置，所述固定气缸活塞端固定连接有固定块。

优选的，所述驱动部包括第二电机，所述第二电机与所述外壳外部顶壁固定连接，所述第二电机输出轴转动穿过所述外壳顶壁固定连接有方形柱，所述方形柱与所述方形槽相适配。

优选的，所述芯样转移机构包括第三电机，所述第三电机与所述外壳底壁固定连接，所述第三电机输出轴固定连接有丝杠一端，所述丝杠另一端与所述外壳顶壁转动连接，所述丝杠外侧壁螺纹连接有升降板一端，所述升降板另一端滑动套设有导向柱，所述导向柱底端与所述外壳底壁固定连接，所述升降板顶端固定连接有芯样取出部，所述芯样取出部位于所述取样筒底端下方。

优选的，所述芯样取出部包括第一固定柱，所述第一固定柱底端与所述升降板顶端固定连接，所述第一固定柱靠近所述导向柱设置，所述第一固定柱顶端固定连接有水平气缸，所述水平气缸活塞端固定连接有插杆，所述插杆与所述插缝相适配，所述升降板顶端还固定连接有第二固定柱，所述第二固定柱靠近所述丝杠设置，所述第二固定柱顶端开设有穿入孔，所述插杆与所述穿入孔相适配，所述第一固定柱与所述第二固定柱分别位于所述取样筒底端两侧。

优选的，所述外壳外部底端四角分别固定连接有支腿。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

本发明的钻机架通过在外壳内设置可转动的旋转取样机构，能够方便制作不同尺寸的混凝土芯样，设置的试块承载机构能够用于盛放混凝土试块并对其进行有效的固定，确保旋转取样机构制作的芯样的尺寸精度，设置的芯样转移机构能够方便的将嵌入在旋转取样机构内的芯样取出，且可以最大限度的保证芯样成品的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1本发明整体结构示意图；

图2为本发明旋转盘俯视图；

图3为本发明套筒俯视图；

图4为本发明芯样转移机构示意图。

其中，1、外壳；2、底壳；3、旋转轴；4、旋转盘；5、取样筒；6、限位环；7、卡接圆柱；8、插缝；9、切割齿；10、方形槽；11、插入孔；12、第一电机；13、主动齿轮；14、从动齿轮；15、套筒；16、固定气缸；17、固定块；18、试样块；19、托板；20、举升气缸；21、第二电机；22、方形柱；23、第三电机；24、丝杠；25、升降板；26、导向柱；27、第一固定柱；28、水平气缸；29、插杆；30、第二固定柱；31、支腿。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。

参照图1-图4，本发明提供一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架，包括外壳1，外壳1底端固定连通有底壳2，外壳1内部转动设置有旋转取样机构，外壳1顶端固定设置有驱动部，驱动部与旋转取样机构边缘上下对应，底壳2内部固定设置有试块承载机构，驱动部与试块承载机构上下对应，试块承载机构位于旋转取样机构边缘下方，外壳1内部固定设置有芯样转移机构，芯样转移机构位于旋转取样机构边缘下方，芯样转移机构与试块承载机构分别位于旋转取样机构两侧。

通过在外壳1内设置可转动的旋转取样机构，能够方便制作不同尺寸的混凝土芯样，设置的试块承载机构能够用于盛放混凝土试块并对其进行有效的固定，确保旋转取样机构制作的芯样的尺寸精度，设置的芯样转移机构能够方便的将嵌入在旋转取样机构内的芯样取出，且可以最大限度的保证芯样成品的精度。

进一步优化方案，旋转取样机构包括旋转轴3，旋转轴3顶端与外壳1顶壁转动连接，旋转轴3底端与外壳1底壁转动连接，旋转轴3外侧壁顶部固定套设有旋转盘4，旋转盘4边缘位置活动穿设有若干切割取样部，若干切割取样部沿旋转盘4周向等间隔设置，切割取样部位于驱动部与试块承载机构之间，芯样转移机构位于切割取样部下方，旋转轴3外侧壁底部固定套设有角度调节部，角度调节部与外壳1底壁固定连接。

进一步的，旋转盘4中心位置开设有插入孔11，旋转轴3穿进插入孔11内。

切割取样部能够制作不同尺寸的混凝土芯样，根据要制作的芯样尺寸，通过角度调节部对旋转轴3进行驱动转动，旋转轴3带动旋转盘4转动，将合适的切割取样部旋转到试块承载机构的正上方，即可开始进行芯样的制作。

进一步优化方案，切割取样部包括取样筒5，取样筒5活动穿设在旋转盘4边缘位置，取样筒5顶端固定连接有卡接圆柱7，卡接圆柱7顶端中心开设有方形槽10，方形槽10与驱动部底端相适配，取样筒5外侧壁顶部固定套设有限位环6，限位环6底端与旋转盘4顶端转动接触，取样筒5侧壁开设有两个相对设置的插缝8，取样筒5侧壁底端固定连接有若干切割齿9，试块承载机构位于取样筒5底端下方。

切割制作芯样时，驱动部工作带动卡接圆柱7高速转动，进而带动取样筒5高速旋转，取样筒5通过其底端的切割齿9对混凝土试块进行切割，切割下来的芯样嵌入在取样筒5内。

进一步优化方案，角度调节部包括第一电机12，第一电机12与外壳1底壁固定连接，第一电机12输出轴固定连接有主动齿轮13，旋转轴3外侧壁底部固定套设有从动齿轮14，主动齿轮13与从动齿轮14相啮合。

进一步优化方案，试块承载机构包括举升气缸20，举升气缸20固定设置在底壳2内部，举升气缸20活塞端固定连接有托板19，托板19底端与外壳1底壁接触，托板19顶端固定连接有套筒15，套筒15内部同轴放置有试样块18，套筒15侧壁固定连接有若干夹紧部，若干夹紧部沿套筒15周向等间隔设置，夹紧部活动端朝向试样块18设置。

进一步优化方案，夹紧部包括固定气缸16，固定气缸16与套筒15侧壁固定连接，固定气缸16活塞端朝向试样块18设置，固定气缸16活塞端固定连接有固定块17。

试样块18放在套筒15内以后，套筒15侧壁上的固定气缸16的活塞端伸出，带动固定块17向试样块18靠近并将试样块18固定住，固定完成后，控制举升气缸20活塞端缓缓伸出，带动试样块18不断上升，随着试样块18的不断上升，切割齿9对试样块18切割，即可完成芯样的制作。

固定气缸16的活塞端伸缩动作可以同步进行，也可以单独进行，当同步进行时，可以将试样块18固定在套筒15的中心位置，对试样块18的中心位置进行芯样的制取过程；当单独进行时，则可以将试样块18固定在套筒15内部的任意位置，这种情况可以在同一块试样块18上的不同位置进行芯样的制取操作。

进一步优化方案，驱动部包括第二电机21，第二电机21与外壳1外部顶壁固定连接，第二电机21输出轴转动穿过外壳1顶壁固定连接有方形柱22，方形柱22与方形槽10相适配。

进一步优化方案，芯样转移机构包括第三电机23，第三电机23与外壳1底壁固定连接，第三电机23输出轴固定连接有丝杠24一端，丝杠24另一端与外壳1顶壁转动连接，丝杠24外侧壁螺纹连接有升降板25一端，升降板25另一端滑动套设有导向柱26，导向柱26底端与外壳1底壁固定连接，升降板25顶端固定连接有芯样取出部，芯样取出部位于取样筒5底端下方。

进一步优化方案，芯样取出部包括第一固定柱27，第一固定柱27底端与升降板25顶端固定连接，第一固定柱27靠近导向柱26设置，第一固定柱27顶端固定连接有水平气缸28，水平气缸28活塞端固定连接有插杆29，插杆29与插缝8相适配，升降板25顶端还固定连接有第二固定柱30，第二固定柱30靠近丝杠24设置，第二固定柱30顶端开设有穿入孔，插杆29与穿入孔相适配，第一固定柱27与第二固定柱30分别位于取样筒5底端两侧。

制作完成的芯样嵌入在取样筒5内，旋转盘4旋转将嵌有芯样的取样筒5旋转到升降板25正上方，此时，第三电机23工作带动丝杠24旋转进而驱动升降板25上升，当升降板25上升到插杆29高于芯样顶端的位置时，升降板25停止上升，然后水平气缸28伸出，使插杆29通过插缝8插入取样筒5内部芯样的顶端上方，然后第三电机23反向转动，升降板25开始下降，下降的过程中，插杆29向下按压芯样，最终将芯样从取样筒5内取出。

进一步优化方案，外壳1外部底端四角分别固定连接有支腿31。

本发明的工作过程如下：

制作芯样时，首先将试样块18放入到套筒15内，并利用固定块17将试样块18进行固定，固定完成后，根据需要制作的芯样的尺寸，将具有相应内径尺寸的取样筒5旋转到试样块18正上方，之后控制第二电机21工作开始带动方形柱22转动，然后，控制举升气缸20的活塞端缓缓伸出，带动试样块18不断向取样筒5靠近，当试样块18与取样筒5底端接触后，试样块18继续上升将取样筒5顶起，使方形槽10套在方形柱22的外侧，之后控制第二电机21工作开始带动方形柱22转动，进而带动取样筒5高速转动开始切割制作芯样，芯样制作完成后，举升气缸20的活塞端收回，带动套筒15、试样块18下降，然后旋转盘4旋转将嵌入了芯样的取样筒5转移到升降板25正上方，升降板25上升带动插杆29移动到芯样顶端的上方，然后水平气缸28活塞端伸出，使插杆29插入插缝8内，然后升降板25下降带动插杆29下降，插杆29下降的过程中将芯样从取样筒5内取出。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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，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。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架，其特征在于，包括外壳(1)，所述外壳(1)底端固定连通有底壳(2)，所述外壳(1)内部转动设置有旋转取样机构，所述外壳(1)顶端固定设置有驱动部，所述驱动部与所述旋转取样机构边缘上下对应，所述底壳(2)内部固定设置有试块承载机构，所述驱动部与所述试块承载机构上下对应，所述试块承载机构位于所述旋转取样机构边缘下方，所述外壳(1)内部固定设置有芯样转移机构，所述芯样转移机构位于所述旋转取样机构边缘下方，所述芯样转移机构与所述试块承载机构分别位于所述旋转取样机构两侧。

2.根据权利要求1所述的一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架，其特征在于，所述旋转取样机构包括旋转轴(3)，所述旋转轴(3)顶端与所述外壳(1)顶壁转动连接，所述旋转轴(3)底端与所述外壳(1)底壁转动连接，所述旋转轴(3)外侧壁顶部固定套设有旋转盘(4)，所述旋转盘(4)边缘位置活动穿设有若干切割取样部，若干所述切割取样部沿所述旋转盘(4)周向等间隔设置，所述切割取样部位于所述驱动部与所述试块承载机构之间，所述芯样转移机构位于所述切割取样部下方，所述旋转轴(3)外侧壁底部固定套设有角度调节部，所述角度调节部与所述外壳(1)底壁固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架，其特征在于，所述切割取样部包括取样筒(5)，所述取样筒(5)活动穿设在所述旋转盘(4)边缘位置，所述取样筒(5)顶端固定连接有卡接圆柱(7)，所述卡接圆柱(7)顶端中心开设有方形槽(10)，所述方形槽(10)与所述驱动部底端相适配，所述取样筒(5)外侧壁顶部固定套设有限位环(6)，所述限位环(6)底端与所述旋转盘(4)顶端转动接触，所述取样筒(5)侧壁开设有两个相对设置的插缝(8)，所述取样筒(5)侧壁底端固定连接有若干切割齿(9)，所述试块承载机构位于所述取样筒(5)底端下方。

4.根据权利要求2所述的一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架，其特征在于，所述角度调节部包括第一电机(12)，所述第一电机(12)与所述外壳(1)底壁固定连接，所述第一电机(12)输出轴固定连接有主动齿轮(13)，所述旋转轴(3)外侧壁底部固定套设有从动齿轮(14)，所述主动齿轮(13)与所述从动齿轮(14)相啮合。

5.根据权利要求1所述的一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架，其特征在于，所述试块承载机构包括举升气缸(20)，所述举升气缸(20)固定设置在所述底壳(2)内部，所述举升气缸(20)活塞端固定连接有托板(19)，所述托板(19)底端与所述外壳(1)底壁接触，所述托板(19)顶端固定连接有套筒(15)，所述套筒(15)内部同轴放置有试样块(18)，所述套筒(15)侧壁固定连接有若干夹紧部，若干所述夹紧部沿所述套筒(15)周向等间隔设置，所述夹紧部活动端朝向所述试样块(18)设置。

6.根据权利要求5所述的一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架，其特征在于，所述夹紧部包括固定气缸(16)，所述固定气缸(16)与所述套筒(15)侧壁固定连接，所述固定气缸(16)活塞端朝向所述试样块(18)设置，所述固定气缸(16)活塞端固定连接有固定块(17)。

7.根据权利要求3所述的一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架，其特征在于，所述驱动部包括第二电机(21)，所述第二电机(21)与所述外壳(1)外部顶壁固定连接，所述第二电机(21)输出轴转动穿过所述外壳(1)顶壁固定连接有方形柱(22)，所述方形柱(22)与所述方形槽(10)相适配。

8.根据权利要求3所述的一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架，其特征在于，所述芯样转移机构包括第三电机(23)，所述第三电机(23)与所述外壳(1)底壁固定连接，所述第三电机(23)输出轴固定连接有丝杠(24)一端，所述丝杠(24)另一端与所述外壳(1)顶壁转动连接，所述丝杠(24)外侧壁螺纹连接有升降板(25)一端，所述升降板(25)另一端滑动套设有导向柱(26)，所述导向柱(26)底端与所述外壳(1)底壁固定连接，所述升降板(25)顶端固定连接有芯样取出部，所述芯样取出部位于所述取样筒(5)底端下方。

9.根据权利要求8所述的一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架，其特征在于，所述芯样取出部包括第一固定柱(27)，所述第一固定柱(27)底端与所述升降板(25)顶端固定连接，所述第一固定柱(27)靠近所述导向柱(26)设置，所述第一固定柱(27)顶端固定连接有水平气缸(28)，所述水平气缸(28)活塞端固定连接有插杆(29)，所述插杆(29)与所述插缝(8)相适配，所述升降板(25)顶端还固定连接有第二固定柱(30)，所述第二固定柱(30)靠近所述丝杠(24)设置，所述第二固定柱(30)顶端开设有穿入孔，所述插杆(29)与所述穿入孔相适配，所述第一固定柱(27)与所述第二固定柱(30)分别位于所述取样筒(5)底端两侧。

10.根据权利要求1所述的一种用于混凝土试块芯样钻取的多轴钻机架，其特征在于，所述外壳(1)外部底端四角分别固定连接有支腿(31)。

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