CN116442177B - 一种建筑施工自动插接吊顶钉工作架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种建筑施工自动插接吊顶钉工作架，包括车体、升降驱动组件、旋转驱动组件和自动插接机构，车体底板的前后侧分别固定有轴座并安装有轮轴及行走轮，底座上侧中部分别竖向固定有主支架和辅支架，在主支架上侧安装有升降驱动组件，在升降驱动组件的伸缩杆顶部套装有升降座，且在升降座内腔底部安装有压力传感器，当压力传感器有触发信号时，控制器控制旋转驱动组件工作，在所述辅支架的顶部且与U形定位罩对应的一侧安装有自动插接机构，自动插接机构用于向U形定位罩内输送膨胀钉套。本发明方案自动化了吊顶钉的打插工作流程，无需人工频繁地进行膨胀钉套的更换、插接位置的定位以及膨胀钉套的旋转等操作，大大提高了工作效率。

Description

一种建筑施工自动插接吊顶钉工作架

技术领域

本发明属于建筑施工用具或辅助设备技术领域，具体涉及一种建筑施工自动插接吊顶钉工作架。

背景技术

在当前建筑施工中，吊顶打钉工作主要采用手动方式，涉及的工序包括钻孔、装入膨胀钉、旋转膨胀钉套等步骤。这些步骤多依赖于人力，不仅劳动强度大，而且施工效率低下。此外，由于吊顶的上侧空间高度较大，它与屋顶的实际距离较大，导致室内净高受到严重影响，进一步减少了室内的有效使用空间。

目前建筑施工吊顶打钉工作存在的技术问题：

1. 施工效率低：因为吊顶打钉工作大多数依赖人工操作，而这些操作往往需要搭建脚手架或工人推举钻杆向上移动，这导致整个过程费时费力，且难以精确对准钻孔位置，从而降低了施工效率。

2. 安全性问题：手动操作膨胀钉的插入和旋转，存在一定的安全风险。如果操作不当，可能会导致膨胀钉的安装不稳定，影响吊顶的稳定性和安全性。

3. 室内空间浪费：现有吊顶的设计与施工方式导致上侧空间过高，严重影响了室内净高，这导致室内的有效使用空间受到限制。

现有同类型设备存在的不足：

1. 缺乏自动化设备：目前在市场上主要是手动操作的打钉设备，这些设备大多缺乏自动化功能，不能有效地提高施工效率。

2. 操作难度大：对于需要向上移动的吊顶打钉工作，由于设备的设计限制，工人需要大量的体力才能完成操作，使得工作难度加大。

3. 精度不足：手动操作的设备在打钉过程中，很难保证钉子的精确位置，这会影响吊顶的稳定性和整体美观。

为了解决上述问题，需要一个高效、安全、节省空间、并能够准确对准钻孔的吊顶打钉设备。

发明内容

针对现有建筑施工中吊顶打钉工作效率低、操作难度大和安全风险高等问题，本发明提供一种建筑施工自动插接吊顶钉工作架，用以提高工作效率、减少人为错误、易于操作、安全性高和适应性强。

本发明解决其技术问题的方案是：采用一种建筑施工自动插接吊顶钉工作架，包括车体、升降驱动组件、旋转驱动组件和自动插接机构，车体包括底板、主支架、辅支架、轮轴和行走轮，底板的前后侧分别固定有轴座并安装有轮轴，前后轮轴分别固定安装有行走轮；底板的上侧中部分别竖向固定有主支架和辅支架，两者通过连接件固定在一起，在主支架上侧安装有升降驱动组件，在升降驱动组件的伸缩杆顶部套装有升降座，且在升降座内腔底部安装有压力传感器，压力传感器的信号线与控制器的信号输入端连接，当压力传感器有触发信号时，控制器控制旋转驱动组件工作；旋转驱动组件包括旋转电机、齿轮箱和U形定位罩，齿轮箱固定于所述升降座上侧，旋转电机固定于齿轮箱内且与齿轮箱的输入轴传动连接，齿轮箱的输出轴连接有旋转头，在旋转头外侧的齿轮箱顶部固定有U形定位罩，旋转头位于U形定位罩的槽底中心，在U形定位罩的槽口底部设置有导向台；在所述辅支架的顶部且与U形定位罩对应的一侧安装有自动插接机构，自动插接机构用于向U形定位罩内输送膨胀钉套。

优选地，升降驱动组件包括供气单元和气缸，在主支架的内腔中套装有气缸，在辅支架上固定有连接件，在连接件的端部固定有导向套，气缸的伸缩杆匹配套装于相应的导向套内，气缸顶部的伸缩杆固定有升降座，气缸设置独立控制开关，即在气管上安装电磁阀，通过按键向控制器提供启动命令，由控制器控制该电磁阀启闭。

优选地，所述供气单元时在底板上安装有气囊，通过气囊向气管供气，气囊为脚踏气囊。

优选地，自动插接机构包括支撑套、钉匣和膨胀钉套，支撑套固定于辅支架的顶部，在支撑套上侧设置横向穿孔并套装有钉匣，钉匣为矩形体，其内腔的前侧并联装配有一系列膨胀钉套，其内腔的后侧设置推送机构，钉匣前侧开口与所述U形定位罩的槽口对应。

优选地，在所述钉匣前侧开口位置设置竖向轨道，并匹配套装有竖向的挡板，挡板的底部与支撑套之间连接有拉簧，挡板的板面上部有镂空区，挡板的顶部通过连接座安装有一对竖直向下的限位插头，各限位插头包括位于前侧的楔形板，钉匣上部设置有与限位插头配合的限位插槽，所述限位插头用于分离钉匣内第一膨胀钉套与第二膨胀钉套，当挡板向下移动后，一对限位插头插入限位插槽内并对第一膨胀钉套与第二膨胀钉套分离，继续向下移动挡板使其镂空区完全与钉匣的前侧开口重合后，限位插头前侧的楔形板对第一膨胀钉套向前压迫使其进入靠近的U形定位罩内。

优选地，联动释放机构包括弹性销、倒钩和释放压杆，在所述升降座内腔中安装有弹性销，弹性销位于升降座内腔中设置挡台并安装有弹簧，使其自然状态朝向辅支架一侧弹出，弹性销的外露部分上侧设置上楔形体，下侧设置下释放块，在所述挡板的下部设置有倒钩，上楔形体的上部为斜面，当其随升降座向上移动时被倒钩压迫而向内缩进，当其随升降座向下移动时能够带动倒钩向下移动，进而驱动挡板向下移动而打开钉匣的端口；在辅支架上侧固定有释放压杆，当弹性销随升降座向下移动至极限位置时，所述释放压杆能够支撑在下释放块上侧，进而使得弹性销被压缩进入升降座内腔，从而释放倒钩。

优选地，在辅支架上固定有顶部连接件，其包括导向套，升降驱动组件上部的推杆套装于该导向套内，在升降座底部设置挡台，该挡台在升降座下落至极限位置后被导向套支撑构成约束关系，防止升降座持续下落。

优选地，增加装饰板均采用配件进行固定，为确保膨胀丝端部不外露，施工完成后还需要装饰扣条，在线条处以及相邻装饰板之间进行连接和装饰。

以上技术方案具有以下的有益效果：1. 提高工作效率：此技术方案自动化了吊顶钉的打插工作流程，无需人工频繁地进行膨胀钉套的更换、插接位置的定位以及膨胀钉套的旋转等操作，大大提高了工作效率。

2. 减少人为错误：自动化的工作流程减少了人为错误的可能性，提高了吊顶钉的插接质量，从而提高了吊顶的安全性。

3. 易于操作：脚踏气囊的设计使操作者可以在无需手动操作的情况下进行升降座的升降操作，大大简化了操作过程。

4. 安全性高：该技术方案在升降座上升过程中，将轮轴上的摩擦套锁定，防止工作架在操作过程中滑动或移动，保证了操作的安全性。

5. 适应性强：无论是在预先钻好的孔中，或是在需要现场钻孔的场合，此技术方案都可以快速有效地进行吊顶钉的插接工作，具有良好的适应性。

附图说明

图1是本发明建筑施工辅助设备的立体结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是图1中转驱动组件与自动插接机构配合关系示意图。

图4是图3的俯视结构示意图。

图5是联动释放机构的结构示意图。

图6是自动插接机构与联动释放机构配合关系示意图。

图中标号：车体1，底板11，主支架12，辅支架13，连接件14，支座15，压板16，弧形刹车片17，轮轴18，行走轮19，升降驱动组件2，气囊21，气缸22，导向套23，升降座24，气管25，旋转驱动组件3，旋转电机31，齿轮箱32，旋转头33，U形定位罩34，导向台35，自动插接机构4，支撑套41，钉匣42，膨胀钉套43，挡板44，镂空区45，限位插头46，限位插槽47，拉簧48，联动释放机构5，弹性销51，上楔形体52，下释放块53，倒钩54，释放压杆55。

实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：一种建筑施工自动插接吊顶钉工作架，是针对现有向建筑顶面吊顶打膨胀丝存在操作难度大、定位精度差和工作效率低的问题而改进，该工作架主要包括车体1、升降驱动组件2、旋转驱动组件3、自动插接机构4和联动释放机构5。其具有移动升降功能，可以节省体力，具有升降刹车功能，定位可靠，自动装钉，简单高效的特点。

如图1所示，车体1包括底板11、主支架12、辅支架13、轮轴18和行走轮19。图1中，底板11的前后侧分别固定有轴座，前后每对轴座内分别通过轴套或轴承安装有轮轴18，前后轮轴18分别固定安装有行走轮19。底板11的上侧中部分别竖向固定有主支架12和辅支架13，两者通过连接件14固定在一起。在主支架12上侧安装有升降驱动组件2，在升降驱动组件2的顶部套装有升降座24，且在升降座24内腔底部安装有压力传感器，压力传感器的信号线与控制器的信号输入端连接，当压力传感器有触发信号时，控制器控制旋转驱动组件3工作。

如图3所示，旋转驱动组件3包括旋转电机31、齿轮箱32和U形定位罩34，齿轮箱32固定于所述升降座24上侧，旋转电机31固定于齿轮箱32内且与齿轮箱32的输入轴传动连接，齿轮箱32的输出轴连接有旋转头33，在旋转头33外侧的齿轮箱顶部固定有U形定位罩34，旋转头33位于U形定位罩34的槽底中心，在U形定位罩34的槽口底部设置有导向台35；在所述辅支架13的顶部且与U形定位罩34对应的一侧安装有自动插接机构4，自动插接机构4用于向U形定位罩34内输送膨胀钉套43。

如图1所示，升降驱动组件2包括气囊21、气缸22、导向套23、升降座24和气管25，在主支架12的内腔中套装有气缸22，在辅支架13上固定有连接件14，在连接件14的端部固定有导向套23，气缸22的伸缩杆匹配套装于相应的导向套23内，气缸22顶部的伸缩杆固定有升降座24。气缸22设置独立控制开关，例如气缸的气管25与气源连接，在气管25上安装电磁阀，通过按键向控制器提供启动命令，由控制器控制该电磁阀启闭。或者，在底板11上安装有气囊21，通过气囊21向气管25供气，气囊21为脚踏气囊。

进一步地，在底板11上固定有支座15，在支座15上铰接有压板16，且在铰接轴上安装有扭簧，促使压板自然状态下向上弹起，压板16的末端固定有弧形刹车片17，该弧形刹车片17套装于轮轴18的外侧，图1中可以看出，轮轴的中部套固有摩擦套，弧形刹车片17套装于摩擦套外侧。同时，将所述气囊21固定于压板16的上侧，从而，当脚踏气囊21时，同时对压板16提供信息压力，实测弧形刹车片17对轮轴18上的摩擦套锁定，确保车体不会移动，进而在气囊21压缩时，向气缸内压入气体，促使气缸向上移动，实现对升降座24的举升作用。

如图3所示，自动插接机构4包括支撑套41、钉匣42，膨胀钉套43、挡板44、镂空区45、限位插头46和限位插槽47。支撑套41固定于辅支架13的顶部，在支撑套41上侧设置横向穿孔并套装有钉匣42，钉匣42为矩形体，其内腔的前侧并联装配有一系列膨胀钉套43，其内腔的后侧设置推送机构，例如在钉匣42内套装有压板且在压板后侧安装有推力弹簧。钉匣42前侧开口与所述U形定位罩34的槽口对应。

进一步地，在所述钉匣42前侧开口位置设置竖向轨道，并匹配套装有竖向的挡板44，挡板44的底部与支撑套41之间连接有拉簧48，挡板44的板面上部有镂空区45，挡板44的顶部通过连接座安装有一对竖直向下的限位插头46，各限位插头46包括位于前侧的楔形板，钉匣42上部设置有与限位插头配合的限位插槽47，所述限位插头46用于分离钉匣42内第一膨胀钉套与第二膨胀钉套，当挡板44向下移动后，一对限位插头46插入限位插槽47内并对第一膨胀钉套与第二膨胀钉套分离，继续向下移动挡板44使其镂空区45完全与钉匣42的前侧开口重合后，限位插头46前侧的楔形板对第一膨胀钉套向前压迫使其进入靠近的U形定位罩34内。当升降驱动组件2将该膨胀钉套推送至钻孔并继续向上钉推时，压力传感器向控制器提供触发信号，此时控制器控制旋转驱动组件3驱动U形定位罩34内的膨胀钉套转动，进而使其固定于钻孔内。

如图5和图6所示，所示，联动释放机构5包括弹性销51、上楔形体52、下释放块53、倒钩54和释放压杆55等，在所述升降座24内腔中安装有弹性销51，弹性销51位于升降座24内腔中设置挡台并安装有弹簧，使其自然状态朝向辅支架13一侧弹出，弹性销51的外露部分上侧设置上楔形体52，下侧设置下释放块53，在所述挡板44的下部设置有倒钩54，上楔形体52的上部为斜面，当其随升降座24向上移动时被倒钩压迫而向内缩进，当其随升降座24向下移动时能够带动倒钩54向下移动，进而驱动挡板44向下移动而打开钉匣42的端口。在辅支架上侧固定有释放压杆55，当弹性销51随升降座24向下移动至极限位置时，所述释放压杆55能够支撑在下释放块53上侧，进而使得弹性销51被压缩进入升降座24内腔，从而释放倒钩54。

在辅支架上固定有顶部连接件，其包括导向套23，升降驱动组件2上部的推杆套装于该导向套23内，在升降座24底部设置挡台，该挡台在升降座下落至极限位置后被导向套23支撑构成约束关系，防止升降座24持续下落。

增加装饰板均采用配件进行固定，为确保膨胀丝端部不外露，施工完成后还需要装饰扣条等膨胀丝所在线条处以及相邻装饰板之间进行连接和装饰。

上述建筑施工自动插接吊顶钉工作架使用方法如下：

1. 首先，将工作架移动到适当的位置。轮轴18和行走轮19使得工作架能够轻松移动。车体1的主支架12和辅支架13为工作架提供稳定性，连接件14固定主支架12和辅支架13在一起。

2. 然后，按下控制器的启动命令，启动电磁阀，使气囊21向气缸22供气，推动升降驱动组件2，实现对升降座24的举升作用。升降座24位于主支架12的顶部，可根据施工需要进行升降调整。

3. 接着，通过自动插接机构4向U形定位罩34输送膨胀钉套43。钉匣42包含多个膨胀钉套43，每个膨胀钉套43都包含一个膨胀钉。挡板44控制膨胀钉套43的移动，保证每次只有一个膨胀钉套43被送入U形定位罩34。

4. 当升降驱动组件2将膨胀钉套43推送至预钻的孔洞并继续向上推时，压力传感器会向控制器提供触发信号。这个信号会使得控制器启动旋转驱动组件3，使得U形定位罩34内的膨胀钉套43转动，进而使其固定在钻孔内。

5. 在工作架下降的过程中，联动释放机构5会启动，使得弹性销51能够被压缩进入升降座24内腔，从而释放倒钩54，驱动挡板44打开钉匣42的端口，准备下一次的膨胀钉插接。

6. 一旦完成了吊顶钉的插接，就可以通过装饰板和装饰扣条等来进行装饰，以保证膨胀钉端部不外露，使得施工地点的装饰效果达到理想的状态。

通过以上步骤，可以看出这种工作架的使用大大减少了施工的难度和时间，提高了施工的精确度和效率。

另外，当通过脚踏气囊代替供气机构时，可以分为以下几个部分：

1.首先，将工作架移动到准备打钉的地方，保证工作架的稳定性。

2.升降驱动组件的操作：如果使用脚踏气囊21作为供气机构，操作者需要用脚踩压气囊21，产生的气体通过气管25被输送到气缸22中。压板16因脚踏气囊21的压力向下压缩，使得固定在压板16末端的弧形刹车片17与轮轴18上的摩擦套紧密接触，从而锁定车体，防止其在工作过程中移动。压入气缸22的气体将推动升降座24向上移动，实现对吊顶钉的定位。

3. 自动插接机构的操作：当升降座24升起时，升降座24上的联动释放机构5开始工作，弹性销51的上楔形体52被挡板44的倒钩54压迫向内缩进。当升降座24再向下移动时，倒钩54随之向下移动，从而驱动挡板44向下移动打开钉匣42的端口。挡板44的限位插头46将进入钉匣42的限位插槽47，将第一膨胀钉套与第二膨胀钉套分离。挡板44继续向下移动，使其镂空区45完全与钉匣42的前侧开口重合，此时限位插头46的前侧楔形板会对第一膨胀钉套向前压迫，使其进入靠近的U形定位罩34内。

4. 插接吊顶钉：升降驱动组件2将膨胀钉套推送至预先钻好的孔，并继续向上推动。此时，压力传感器会检测到这个动作，并向控制器发送信号。控制器接收到信号后，将控制旋转驱动组件3工作，驱动U形定位罩34内的膨胀钉套旋转，使其固定在钻孔内。

5. 完成工作：完成一次打钉操作后，可以通过移动工作架进行下一次打钉操作，重复以上步骤。

本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种建筑施工自动插接吊顶钉工作架，其特征在于，包括车体（1）、升降驱动组件（2）、旋转驱动组件（3）、自动插接机构（4）和联动释放机构（5），车体（1）包括底板（11）、主支架（12）、辅支架（13）、轮轴（18）和行走轮（19），底板（11）的前后侧分别固定有轴座并安装有轮轴（18），前后轮轴（18）分别固定安装有行走轮（19）；底板（11）的上侧中部分别竖向固定有主支架（12）和辅支架（13），两者通过连接件（14）固定在一起，在主支架（12）上侧安装有升降驱动组件（2），在升降驱动组件（2）的伸缩杆顶部套装有升降座（24），且在升降座（24）内腔底部安装有压力传感器，压力传感器的信号线与控制器的信号输入端连接，当压力传感器有触发信号时，控制器控制旋转驱动组件（3）工作；旋转驱动组件（3）包括旋转电机（31）、齿轮箱（32）和U形定位罩（34），齿轮箱（32）固定于所述升降座（24）上侧，旋转电机（31）固定于齿轮箱（32）内且与齿轮箱（32）的输入轴传动连接，齿轮箱（32）的输出轴连接有旋转头（33），在旋转头（33）外侧的齿轮箱（32）顶部固定有U形定位罩（34），旋转头（33）位于U形定位罩（34）的槽底中心，在U形定位罩（34）的槽口底部设置有导向台（35）；在所述辅支架（13）的顶部且与U形定位罩（34）对应的一侧安装有自动插接机构（4），自动插接机构（4）用于向U形定位罩（34）内输送膨胀钉套（43），自动插接机构（4）包括支撑套（41）、钉匣（42）和膨胀钉套（43），支撑套（41）固定于辅支架（13）的顶部，在支撑套（41）上侧设置横向穿孔并套装有钉匣（42），钉匣（42）为矩形体，其内腔的前侧并联装配有一系列膨胀钉套（43），其内腔的后侧设置推送机构，钉匣（42）前侧开口与所述U形定位罩（34）的槽口对应，在所述钉匣（42）前侧开口位置设置竖向轨道，并匹配套装有竖向的挡板（44），挡板（44）的底部与支撑套（41）之间连接有拉簧（48），挡板（44）的板面上部有镂空区（45），挡板（44）的顶部通过连接座安装有一对竖直向下的限位插头（46），各限位插头（46）包括位于前侧的楔形板，钉匣（42）上部设置有与限位插头（46）配合的限位插槽（47），所述限位插头（46）用于分离钉匣（42）内第一膨胀钉套与第二膨胀钉套，当挡板（44）向下移动后，一对限位插头（46）插入限位插槽（47）内并对第一膨胀钉套与第二膨胀钉套分离，继续向下移动挡板（44）使其镂空区（45）完全与钉匣（42）的前侧开口重合后，限位插头（46）前侧的楔形板对第一膨胀钉套向前压迫使其进入靠近的U形定位罩（34）内，所述联动释放机构（5）包括弹性销（51）、倒钩（54）和释放压杆（55），在所述升降座（24）内腔中安装有弹性销（51），弹性销（51）位于升降座（24）内腔中设置挡台并安装有弹簧，使其自然状态朝向辅支架（13）一侧弹出，弹性销（51）的外露部分上侧设置上楔形体（52），下侧设置下释放块（53），在所述挡板（44）的下部设置有倒钩（54），上楔形体（52）的上部为斜面，当其随升降座（24）向上移动时被倒钩（54）压迫而向内缩进，当其随升降座（24）向下移动时能够带动倒钩（54）向下移动，进而驱动挡板（44）向下移动而打开钉匣（42）的端口；在辅支架（13）上侧固定有释放压杆（55），当弹性销（51）随升降座（24）向下移动至极限位置时，所述释放压杆（55）能够支撑在下释放块（53）上侧，进而使得弹性销（51）被压缩进入升降座（24）内腔，从而释放倒钩（54）。

2.根据权利要求1所述的建筑施工自动插接吊顶钉工作架，其特征在于，升降驱动组件（2）包括供气单元和气缸（22），在主支架（12）的内腔中套装有气缸（22），在辅支架（13）上固定有连接件（14），在连接件（14）的端部固定有导向套（23），气缸（22）的伸缩杆匹配套装于相应的导向套（23）内，气缸（22）顶部的伸缩杆固定有升降座（24），气缸（22）设置独立控制开关，即在气管（25）上安装电磁阀，通过按键向控制器提供启动命令，由控制器控制该电磁阀启闭。

3.根据权利要求2所述的建筑施工自动插接吊顶钉工作架，其特征在于，所述供气单元是在底板（11）上安装有气囊（21），通过气囊（21）向气管（25）供气，气囊（21）为脚踏气囊。

4.根据权利要求1所述的建筑施工自动插接吊顶钉工作架，其特征在于，在辅支架（13）上固定有顶部连接件，其包括导向套（23），升降驱动组件（2）上部的推杆套装于该导向套（23）内，在升降座（24）底部设置挡台，该挡台在升降座（24）下落至极限位置后被导向套（23）支撑构成约束关系，防止升降座（24）持续下落。