CN212844585U - 一种电磁控锤的机械自动三轴试件装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电磁控锤的机械自动三轴试件装置，包括工作平台、脱模箱，所述的脱模箱固定于所述的工作平台上；所述的工作平台上设有制件平台，所述的制件平台上设置有传送机构，所述的传送机构上设置有移动平台板，所述的移动平台板上设置有试模固定底座，试模套筒位于所述的试模固定底座上。本实用新型所述的电磁控锤的机械自动三轴试件装置具制件及脱模的功能，缩短了试验所需时间，降低了脱模时试件的损坏率，提高了工作效率，减少了人为操作影响，可以使操作过程更加便捷化、自动化、机械化和规范化。

Description

一种电磁控锤的机械自动三轴试件装置

技术领域

本实用新型属于土工试验仪器技术领域，尤其是涉及一种电磁控锤的机械自动三轴试件装置。

背景技术

根据土工试验规范，在制作三轴试件时，每层土体都需要经过击实锤击实到指定高度并且完好无损的把土体和试件筒分离开来。现有的击实仪只具备击实功能如(马歇尔电动击实仪)，且该击实仪的击实效果达不到使每一层土体平整而又击实到准确高度的要求。所以目前三轴制件都是人工来操作，操作复杂不规范，工作效率低，劳动强度大，制件和脱模效果差，费时费力；此外，在击实过程中，击实锤的起落会带出土体，影响实验数据的准确性。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电磁控锤的机械自动三轴试件装置，结构设计合理、使用方便、操作简单，可有效缩短试验所需时间，工作效率高，制件以及脱模效果好。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电磁控锤的机械自动三轴试件装置，包括工作平台、脱模箱，所述的脱模箱固定于所述的工作平台上；

所述的工作平台上设有制件平台，所述的制件平台上设置有传送机构，所述的传送机构上设置有移动平台板，所述的移动平台板上设置有试模固定底座，试模套筒位于所述的试模固定底座上；

所述的工作平台还设置有脱模升降台，所述的脱模升降台位于所述的传送机构的尾端；

所述的脱模箱上设置有刮毛机构、锤击机构与螺纹脱模口，所述的刮毛机构、锤击机构与螺纹脱模口均位于所述的传送机构的上方，所述的螺纹脱模口位于所述的脱模升降台的上方。

进一步，所述的传送机构通过线路与第一控制器相连，所述的刮毛机构、锤击机构分别通过线路与第二控制器相连，所述的脱模升降台通过线路与第三控制器相连。

进一步，所述的制件平台为所述的工作平台上的凹槽，所述的传送机构位于所述的凹槽内，所述的凹槽的侧壁上设置有移动平台架。

进一步，所述的试模套筒上设置有机械手夹持器，所述的机械手夹持器包括2个结构相同的机械臂单元，所述的机械臂单元分别位于所述的试模套筒的两侧，所述的机械臂单元包括机械手臂夹手、机械臂上杆、机械臂下杆、机械滑动直杆、机械滑动底座，所述的机械手臂夹手固定于所述的试模套筒上，所述的机械臂上杆的一端与所述的机械手臂夹手铰接，另一端与所述的机械臂下杆相连，所述的机械臂下杆与所述的机械滑动直杆铰接，所述的机械滑动底座固定于所述的机械滑动直杆的底部，所述的工作平台的两侧均设置有滑动导轨，所述的机械滑动底座与所述的滑动导轨相配合，滑动导轨所在的移动方向与传送带的传输方向相互平行。滑动轨道的长度大于等于传送带的长度。

进一步，所述的机械手臂夹手上设置有凸块，所述的试模套筒上设置有与所述的凸块相配合的凹槽，所述的机械手臂夹手通过所述的凸块与凹槽的配合固定于所述的试模套筒上；所述的试模固定底座上设有若干的尺寸不同的固定槽，所述的试模套筒位于所述的固定槽内。

进一步，所述的锤击机构包括锤杆、击实锤头、电控永磁式起重吸盘，所述的锤杆竖直设置，所述的击实锤头固定于所述的锤杆的底部，所述的锤杆顶部设置有铁质垫片，所述的电控永磁式起重吸盘固定于所述的脱模箱上，所述的电控永磁式起重吸盘位于所述的锤杆的上方并与所述的铁质垫片进行磁性连接，所述的电控永磁式起重吸盘通过线路与所述的第二控制器相连。

进一步，所述的刮毛机构包括刮毛刀头、套筒、螺纹杆，所述的套筒固定于所述的脱模箱上，所述的套筒的底部内侧设有螺纹口，所述的螺纹杆与所述的螺纹口相配合，所述的螺纹杆的顶部与电机相连，电机通过线路与所述的第二控制器相连，所述的刮毛刀头与所述的螺纹杆的低端相连；所述的刮毛刀头的固定部上设有两个相对设置的圆扣，所述的圆扣之间通过弹簧相连，圆扣的一端突出于固定部，所述的螺纹杆的底部为中空结构，并设有与所述的圆扣相配合的通孔，所述的刮毛刀头通过所述的圆扣、通孔的配合与所述的螺纹杆相连。所述的刮毛刀头的底部中心位置突出于底部边缘，所述的刮毛刀头上均匀的设有12格。所述的击实锤头和刮毛刀头可根据试验所需试件尺寸更换对应的锤头和刀头，适应不同试验要求。

进一步，所述的脱模升降台上设置有脱模柱，所述的脱模柱的顶端设置圆柱凹槽，所述的脱模柱凹槽上设置有与脱模口及试模套筒的内径相匹配的脱模底座，所述脱模底座的底部设有与所述的圆柱凹槽相配合的圆柱凸柱。

相对于现有技术，本实用新型所述的电磁控锤的机械自动三轴试件装置具有以下优势：

(1)本实用新型所述的电磁控锤的机械自动三轴试件装置具制件及脱模的功能，缩短了试验所需时间，降低了脱模时试件的损坏率，提高了工作效率，减少了人为操作影响，可以使操作过程更加便捷化、自动化、机械化和规范化。

(2)本实用新型所述的电磁控锤的机械自动三轴试件装置结构合理、使用方便、操作简单，将关键步骤整合到一起，且适合规范规定的不同尺寸的三轴试件，把制件和脱模过程合二为一，使得制作三轴试件变得更加快捷，省时省力，保证制得的试件尺寸更准确更符合规范要求，实现基本自动化。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的电磁控锤的机械自动三轴试件装置的立体图；

图2为本实用新型实施例所述的电磁控锤的机械自动三轴试件装置的正视图；

图3为本实用新型实施例所述的电磁控锤的机械自动三轴试件装置的侧视图；

图4为本实用新型实施例所述的机械手臂夹手的示意图；

图5为本实用新型实施例所述的试模套筒的示意图；

图6为本实用新型实施例所述的试模固定底座的示意图；

图7为本实用新型实施例所述的刮毛刀头的正视图；

图8为本实用新型实施例所述的刮毛刀头的俯视图；

图9为本实用新型实施例所述的刮毛刀头的仰视图；

图10为本实用新型实施例所述的套筒的示意图；

图11为本实用新型实施例所述的套筒的俯视图；

图12为本实用新型实施例所述的螺纹杆的示意图。

附图标记说明：

1-工作平台；2-制件平台；3-移动平台板；4-试模固定底座；5-试模套筒；6-移动平台架；7-滑动导轨；8-传送带；9-滚轮；10-机械手臂夹手； 11-机械臂上杆；12-机械臂下杆；13-机械滑动直杆；14-机械滑动底座；15- 凸块；16-凹槽；17-固定槽；18-脱模箱；19-螺纹脱模口；20-脱模升降台； 21-脱模柱；22-脱模底座；23-第一控制器；24-第二控制器；25-第三控制器；26-击实锤头；27-锤杆；28-铁质垫片；29-电控永磁式起重吸盘；30- 刮毛刀头；31-圆扣；32-弹簧；33-套筒；34-螺纹口；35-螺纹杆。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-12所示，一种电磁控锤的机械自动三轴试件装置，包括工作平台1、脱模箱18，所述的脱模箱18固定于所述的工作平台1上；所述的工作平台1上设有制件平台2，所述的制件平台2上设置有传送机构，所述的传送机构上设置有移动平台板3，所述的移动平台板3上设置有试模固定底座4，试模套筒5位于所述的试模固定底座4上；所述的工作平台1还设置有脱模升降台20，所述的脱模升降台20位于所述的传送带8的尾端；所述的脱模箱18上设置有刮毛机构、锤击机构与螺纹脱模口19，所述的刮毛机构、锤击机构与螺纹脱模口19均位于所述的传送机构的上方，所述的螺纹脱模口19位于所述的脱模升降台20的上方。

所述的传送机构通过线路与第一控制器23相连，所述的刮毛机构、锤击机构分别通过线路与第二控制器24相连，所述的脱模升降台20通过线路与第三控制器25相连。传送机构包括传送带8和滚轮9，传送带8套于滚轮 9外侧，通过电机驱动滚轮9转动。

所述的制件平台2为所述的工作平台1上的凹槽16，所述的传送机构位于所述的凹槽16内，所述的凹槽16的侧壁上设置有移动平台架6。

所述的试模套筒5上设置有机械手夹持器，所述的机械手夹持器包括2 个结构相同的机械臂单元，所述的机械臂单元分别位于所述的试模套筒5的两侧，所述的机械臂单元包括机械手臂夹手10、机械臂上杆11、机械臂下杆12、机械滑动直杆13、机械滑动底座14，所述的机械手臂夹手10固定于所述的试模套筒5上，所述的机械臂上杆11的一端与所述的机械手臂夹手 10铰接，另一端与所述的机械臂下杆12相连，所述的机械臂下杆12与所述的机械滑动直杆13铰接，所述的机械滑动底座14固定于所述的机械滑动直杆13的底部，所述的工作平台1的两侧均设置有滑动导轨7，所述的机械滑动底座14与所述的滑动导轨7相配合，滑动导轨7所在的移动方向与传送带8的传输方向相互平行。

所述的机械手臂夹手10上设置有凸块15，所述的试模套筒5上设置有与所述的凸块15相配合的凹槽16，所述的机械手臂夹手10通过所述的凸块 15与凹槽16的配合固定于所述的试模套筒5上；所述的试模固定底座4上设有若干的尺寸不同的固定槽17，所述的试模套筒5位于所述的固定槽17 内。

所述的锤击机构包括锤杆27、击实锤头26、电控永磁式起重吸盘29，所述的锤杆27竖直设置，所述的击实锤头26固定于所述的锤杆27的底部，所述的锤杆27顶部设置有铁质垫片28，所述的电控永磁式起重吸盘29固定于所述的脱模箱18上，所述的电控永磁式起重吸盘29位于所述的锤杆27 的上方并与所述的铁质垫片28进行磁性连接，所述的电控永磁式起重吸盘通过线路与所述的第二控制器24相连。锤击机构由电控装置提供所需电力，联电消磁落锤，断电恢复磁吸。

所述的刮毛机构包括刮毛刀头30、套筒33、螺纹杆35，所述的套筒33 固定于所述的脱模箱18上，所述的套筒33的底部内侧设有螺纹口34，所述的螺纹杆35与所述的螺纹口34相配合，所述的螺纹杆35的顶部与电机相连，电机通过线路与所述的第二控制器24相连，连接关系均为常规连接，所述的刮毛刀头30与所述的螺纹杆35的低端相连；所述的刮毛刀头30的固定部上设有两个相对设置的圆扣31，所述的圆扣31之间通过弹簧32相连，圆扣31的一端突出于固定部，所述的螺纹杆35的底部为中空结构，并设有与所述的圆扣31相配合的通孔，所述的刮毛刀头30通过所述的圆扣31、通孔的配合与所述的螺纹杆35相连；所述的刮毛刀头30的底部中心位置突出于底部边缘，所述的刮毛刀头30上均匀的设有格。所述的击实锤头26和刮毛刀头30可根据试验所需试件尺寸更换对应的锤头和刀头，适应不同试验要求。刮毛机构依靠顶部电机动力使螺纹杆35旋转与套筒33螺纹口34配合下降使刮毛刀头30刮毛。

所述的脱模升降台20上设置有脱模柱21，所述的脱模柱21的顶端设置圆柱凹槽，所述的圆柱凹槽上设置有与脱模口及试模套筒5的内径相匹配的脱模底座22，所述脱模底座22的底部设有与所述的圆柱凹槽相配合的圆柱凸柱。脱模升降台20为普通的外购的升降平台。

实施过程：开始阶段首先将对应尺寸试模固定底座4固定于移动平台板 3，并将试模套筒5放置于试模固定底座4上，由机械手臂夹手10固定试模套筒5于试模固定底座4，机械手臂夹手10上的凸块15卡入试模套筒5凹槽16内，起到固定试模套筒5的作用，在试模套筒5中加入第一层土然后设定一层土的击实数，再通过击实锤头26击实第一层土，当击实锤头26和试模套筒5底部的位移达到设定的高度时会自动停止；然后试模套筒5移动到刮毛机构位置，螺纹杆35旋转下降刮毛刀头30；刮毛完成后，刮毛刀头 30上升，移动平台恢复到击实位置，再放入第二层土重复以上操作，直到这个试件击实完成。制作完成后，通过传送带8的转动与机械手夹持器、滑动导轨7的配合将试模套筒5移动到脱模升降台20一侧，手动将试模套筒5 放在脱模底座22上，通过调节脱模升降台20的升降速度进行试件脱模，试件彻底脱离试模进入试件脱模箱18。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电磁控锤的机械自动三轴试件装置，其特征在于：包括工作平台、脱模箱，所述的脱模箱固定于所述的工作平台上；

所述的工作平台上设有制件平台，所述的制件平台上设置有传送机构，所述的传送机构上设置有移动平台板，所述的移动平台板上设置有试模固定底座，试模套筒位于所述的试模固定底座上；

所述的工作平台还设置有脱模升降台，所述的脱模升降台位于所述的传送机构的尾端；

所述的脱模箱上设置有刮毛机构、锤击机构与螺纹脱模口，所述的刮毛机构、锤击机构与螺纹脱模口均位于所述的传送机构的上方，所述的螺纹脱模口位于所述的脱模升降台的上方。

2.根据权利要求1所述的电磁控锤的机械自动三轴试件装置，其特征在于：所述的传送机构通过线路与第一控制器相连，所述的刮毛机构、锤击机构分别通过线路与第二控制器相连，所述的脱模升降台通过线路与第三控制器相连。

3.根据权利要求1所述的电磁控锤的机械自动三轴试件装置，其特征在于：所述的制件平台为所述的工作平台上的凹槽，所述的传送机构位于所述的凹槽内，所述的凹槽的侧壁上设置有移动平台架。

4.根据权利要求1所述的电磁控锤的机械自动三轴试件装置，其特征在于：所述的试模套筒上设置有机械手夹持器，所述的机械手夹持器包括2个结构相同的机械臂单元，所述的机械臂单元分别位于所述的试模套筒的两侧，所述的机械臂单元包括机械手臂夹手、机械臂上杆、机械臂下杆、机械滑动直杆、机械滑动底座，所述的机械手臂夹手固定于所述的试模套筒上，所述的机械臂上杆的一端与所述的机械手臂夹手铰接，另一端与所述的机械臂下杆相连，所述的机械臂下杆与所述的机械滑动直杆铰接，所述的机械滑动底座固定于所述的机械滑动直杆的底部，所述的工作平台的两侧均设置有滑动导轨，所述的机械滑动底座与所述的滑动导轨相配合，滑动导轨所在的移动方向与传送带的传输方向相互平行。

5.根据权利要求4所述的电磁控锤的机械自动三轴试件装置，其特征在于：所述的机械手臂夹手上设置有凸块，所述的试模套筒上设置有与所述的凸块相配合的凹槽，所述的机械手臂夹手通过所述的凸块与凹槽的配合固定于所述的试模套筒上；所述的试模固定底座上设有若干的尺寸不同的固定槽，所述的试模套筒位于所述的固定槽内。

6.根据权利要求2所述的电磁控锤的机械自动三轴试件装置，其特征在于：所述的锤击机构包括锤杆、击实锤头、电控永磁式起重吸盘，所述的锤杆竖直设置，所述的击实锤头固定于所述的锤杆的底部，所述的锤杆顶部设置有铁质垫片，所述的电控永磁式起重吸盘固定于所述的脱模箱上，所述的电控永磁式起重吸盘位于所述的锤杆的上方并与所述的铁质垫片进行磁性连接，所述的电控永磁式起重吸盘通过线路与所述的第二控制器相连。

7.根据权利要求2所述的电磁控锤的机械自动三轴试件装置，其特征在于：所述的刮毛机构包括刮毛刀头、套筒、螺纹杆，所述的套筒固定于所述的脱模箱上，所述的套筒的底部内侧设有螺纹口，所述的螺纹杆与所述的螺纹口相配合，所述的螺纹杆的顶部与电机相连，电机通过线路与所述的第二控制器相连，所述的刮毛刀头与所述的螺纹杆的低端相连；所述的刮毛刀头的固定部上设有两个相对设置的圆扣，所述的圆扣之间通过弹簧相连，圆扣的一端突出于固定部，所述的螺纹杆的底部为中空结构，并设有与所述的圆扣相配合的通孔，所述的刮毛刀头通过所述的圆扣、通孔的配合与所述的螺纹杆相连。

8.根据权利要求1所述的电磁控锤的机械自动三轴试件装置，其特征在于：所述的脱模升降台上设置有脱模柱，所述的脱模柱的顶端设置圆柱凹槽，所述的脱模柱凹槽上设置有与脱模口及试模套筒的内径相匹配的脱模底座，所述脱模底座的底部设有与所述的圆柱凹槽相配合的圆柱凸柱。

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