CN214924061U - 与管桩模合模拧紧环形循环机构适配的位置感知结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种与管桩模合模拧紧环形循环机构适配的位置感知结构，包括横向挡板和竖向导轨板，竖向导轨板上设有竖向的直线导轨，横向挡板的一端通过与直线导轨适配的滑块可竖向滑动连接于直线导轨上，横向挡板的另一端朝向远离竖向导轨板的方向垂直延伸以在下降时可与管桩模具的端面抵接；竖向导轨板的顶端连接有水平延伸板，水平延伸板上连接有挡板气缸，所述挡板气缸的伸缩杆向下穿过水平延伸板后与所述滑块或横向挡板相连以便驱动横向挡板升降。本结构通过挡板气缸可使横向挡板独立升降，并在下降时与管桩模具的端面抵接，就可以使柔性链环随移动的管桩模具运动起来，从而便于柔性链环上的首个风炮准确地下降套接管桩模具上的栓接单元。

Description

与管桩模合模拧紧环形循环机构适配的位置感知结构

技术领域

本实用新型于作业运输中拧紧或松开螺钉或螺帽的机械技术领域，具体涉及一种与管桩模合模拧紧环形循环机构适配的位置感知结构。

背景技术

混凝土管桩的制造工艺过程，包括拉丝、编笼、布混凝土料、合模、张拉、离心成型、蒸汽防护以及脱模。请参见附图1，其中，合模和脱模的过程需要将管桩模具100上的栓接单元101全部拧紧和卸松。业内传统的操作方式，是工人手持风炮将螺栓拧紧或拆卸，劳动强度很大。为解决上述问题，出现了一系列的管桩模螺栓拧紧\拆卸自动化设备，但仍存在一些问题。从研究方向来说，强行研发设备去适应现存使用的尺寸精度较差的管桩模具，有些本末倒置，导致设备成本太高且不实用！从具体结构形式来说，一般是管模在牵引机构的牵引下前移，平行管模布置的多个风炮在驱动机构下跟随管模，并下降实施拧拆，完成一组螺栓的拧拆后，迅速抬起并返回初始位置，准备下一组螺栓的跟随拧拆；这种形式需要返回，还要保证扭矩施加时长，容易限制管模的前移速度，影响生产效率，并且由于管模前移的速度可能是非匀速的，风炮跟随对准时、以及返回后再次对准时很能存在偏差，导致管模和设备受损。

所以，申请人针对规范后制造出的质量一致性更好的（螺栓等间距）、配备回弹螺栓的管桩模具（如附图1），提出了一种全新的管桩模具螺栓无动力自适应拧紧\拆卸方案。方案拟采用可循环转动的柔性链环作为风炮的载体，将多个可独立升降的风炮等距间隔设置在柔性链环上；使用时，1）使管桩模具保持移动；2）柔性链环上的一个风炮下降并通过套筒套接对应的栓接单元；3）在该风炮对栓接单元做功的同时，移动的管桩模具带动柔性链环循环转动；4）柔性链环上的下一个风炮随柔性链环运动至适当位置后又下降并套接管桩模具上的下一个栓接单元；5）前一个风炮即可上升脱开。这样，柔性链环可以持续通过风炮套筒和栓接单元的连接从移动的管桩模具获得循环转动的驱动力，如此循环，可完成管桩模具上所有栓接单元的拧紧或拆卸。这种方案形式下，可真正做到拧紧过程中管桩模具无停滞、风炮无返空行程、自适应（不限制）管桩模具移动速度的功能，可以有效提升生产效率。

但是，前述方案中还有一些具体设计需要完善以克服实施中的问题，比如如何保证柔性链环上首个下降作业的风炮准确地套接对应的栓接单元，就需要进一步细化设计位置感知结构来对应解决。

发明内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是为前述全新的管桩模具螺栓无动力自适应拧紧\拆卸方案提供一种与管桩模合模拧紧环形循环机构适配的位置感知结构，具备独立升降功能，可使柔性链环随移动的管桩模具先运动起来，从而便于保证柔性链环上首个下降作业的风炮准确地套接对应的栓接单元，进而保证后续动作的可靠进行。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

与管桩模合模拧紧环形循环机构适配的位置感知结构，包括横向挡板和竖向导轨板，竖向导轨板上设有竖向的直线导轨，所述横向挡板的一端通过与直线导轨适配的滑块可竖向滑动连接于直线导轨上，横向挡板的另一端朝向远离竖向导轨板的方向垂直延伸以在下降时可与管桩模具的端面抵接；竖向导轨板的顶端连接有水平延伸板，水平延伸板上连接有挡板气缸，所述挡板气缸的伸缩杆向下穿过水平延伸板后与所述滑块或横向挡板相连以便驱动横向挡板升降。

进一步完善上述技术方案，挡板气缸的气阀连接于挡板气缸的上端，气阀与挡板气缸通过气管相连。

进一步地，所述横向挡板的自由端具有向下延伸的加长连接部以便加大作用面积。

进一步地，所述横向挡板的自由端通过连接块连接有位置传感器，位置传感器位于横向挡板用于与管桩模具相抵接一面的背面，连接块不凸出于横向挡板用于与管桩模具相抵接的一面。

进一步地，所述竖向导轨板连接在柔性链环上，所述柔性链环可循环转动环绕连接在基架体上，横向挡板朝向柔性链环的外侧。

进一步地，所述基架体包括两水平的环形链导轨基板，两环形链导轨基板呈上下正对设置且中间通过上下板连接柱相连，两环形链导轨基板相对的面上相对设有腰圆形导轨环槽，所述柔性链环包括多个竖向链板，相邻竖向链板之间通过铰接的链板连杆相连，竖向链板的上下端分别可滑动连接于对应的腰圆形导轨环槽内，所述竖向导轨板连接于任一竖向链板的外侧面上。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的与管桩模合模拧紧环形循环机构适配的位置感知结构，通过挡板气缸可使横向挡板独立升降，并在下降时与管桩模具的端面抵接，就可以使柔性链环随移动的管桩模具运动起来，从而便于柔性链环上的首个风炮准确地下降套接管桩模具上的栓接单元。

横向挡板与管桩模具的端面相抵接时，也即是感知了管桩模具相对于柔性链环的位置，故命名为位置感知结构。

使用时，使横向挡板与柔性链环上与之相邻的风炮的间距与管桩模具端面至首个栓接单元的间距对应，即可保证柔性链环上首个下降作业的风炮准确地套接对应的栓接单元，进而保证后续动作的可靠进行。

位置感知结构上设置了传感器，可用于判断横向挡板的升降是否到位，下降到位可进入待工作状态，上升到位可避免与管桩模具的干涉。

附图说明

图1为背景技术中提及的管桩模具的结构示意图；

图2为实施例的管桩模螺栓无动力自动跟随环形循环拧紧机构的立体图；

图3为实施例的管桩模螺栓无动力自动跟随环形循环拧紧机构的俯视图；

图4为以图2为基础隐去装拆单元、挡板单元、螺旋柔性管的示意图；

图5为以图4为基础继续隐去柔性链板、初始位置回位单元的示意图；

图6为实施例中的挡板单元的结构示意图；

其中，管桩模具100，栓接单元101，

管桩模螺栓无动力自动跟随环形循环拧紧机构1，

基架体2，环形链导轨基板21，腰圆形导轨环槽211，

柔性链环3，平直工作段31，竖向链板32，

装拆单元4，风炮41，升降机构42，套筒43，

挡板单元5，竖向导轨板51，直线导轨52，滑块53，横向挡板54，加长连接部541，水平延伸板55，挡板气缸56，气阀561，连接块57，位置传感器58，

初始位置回位单元6。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

为便于理解本实用新型的与管桩模合模拧紧环形循环机构适配的位置感知结构的效用，结合使用了本位置感知结构的管桩模螺栓无动力自动跟随环形循环拧紧机构作为整体来进行具体介绍。

请参见图2、图3，具体实施例的管桩模螺栓无动力自动跟随环形循环拧紧机构1，包括柔性链环3，所述柔性链环3环绕连接在基架体2上且在驱动力作用下可绕基架体2循环转动；柔性链环3绕基架体2循环转动时至少有一段始终保持为平直状态且该段形成为平直工作段31；所述柔性链环3上沿长度方向还等距间隔设有多个可独立升降的装拆单元4以用于对管桩模具上的栓接单元进行装拆；所述平直工作段31的长度大于两相邻装拆单元4在柔性链环3长度方向上的直线间距。

实施例的管桩模螺栓无动力自动跟随环形循环拧紧机构1，使用时，使基架体2固定，平直工作段31与管桩模具轴线平行，即可实现无动力自适应的对管桩模具上栓接单元的装拆。使用过程如下：1）通过牵引机构使管桩模具保持沿自身长度方向移动；2）柔性链环3平直工作段31上的装拆单元4下降并作用连接对应的栓接单元；3）装拆单元4对栓接单元做功的同时，移动的管桩模具借助栓接单元和装拆单元4的作用连接给柔性链环3提供所述绕基架体2循环转动的驱动力，带动柔性链环3绕基架体2循环转动；4）下一个装拆单元4随柔性链环3运动至平直工作段31后下降并作用连接对应的栓接单元；5）上一个装拆单元4上升并脱开与对应栓接单元的作用连接。这样，柔性链环3可以持续通过装拆单元4和对应栓接单元的作用连接从移动的管桩模具获得绕基架体2循环转动的驱动力，如此循环，可完成管桩模具上沿长度方向间隔设有的所有栓接单元的拧紧或拆卸。可以理解的，各装拆单元4在平直工作段31有序的进行下降作用连接-拧紧-上升脱开的过程，可以通过机构（基架体2）上的传感器到位感应，并结合机构的电控部分控制实现。

其中，所述装拆单元4包括风炮41（气动扳手），所述风炮41通过升降机构42连接于柔性链环3上，风炮41下端具有套筒43以用于套接管桩模具上的栓接单元，前述的装拆单元4与栓接单元的作用连接，即风炮41下端的套筒43套接栓接单元中螺栓的头部。

其中，所述柔性链环3上还设有一可独立升降的挡板单元5（本实用新型的位置感知结构）且升降方向与装拆单元4对应，所述挡板单元5在柔性链环3长度方向上位于任意相邻两装拆单元4的正中间位置。

这样，符合于现有管桩模具的实际情况，目前大量使用的管桩模具，长度方向上，栓接单元等距间隔，管桩模具端面至与之相邻的栓接单元的距离为栓接单元间距的一半（具体两数据分布为250mm、125.5mm）。除了用传感器到位感应实现来控制完成装拆单元4与栓接单元首次作用连接的方式，增设的挡板单元5，在使用时，可以更精确、可靠的保证装拆单元4与接单元的首次作用连接的完成。具体为：在柔性链环3上的装拆单元4首次与管桩模具上对应的栓接单元作用连接之前，先使挡板单元5随柔性链环3运动至平直工作段31上的设计初始位置并下降等待；管桩模具朝向挡板单元5移动，其端面抵接挡板单元5后带动柔性链环3循环转动；与挡板单元5相邻的装拆单元4随柔性链环3运动至平直工作段31后下降并作用连接对应的栓接单元；然后，挡板单元5即可上升远离管桩模具。可以理解的，作为首次作用连接过程中使用到的挡板单元5，上升远离管桩模具后，在该段管桩模具的所有栓接单元完成装拆之前，挡板单元5无需也不能再下降，以避免与管桩模具发生碰撞。管桩模具端面抵接挡板单元5并带动柔性链环3循环转动后，为保证与之相邻的装拆单元4有充裕的时间下降并作用连接对应的栓接单元，所述设计初始位置应位于柔性链环3平直工作段31迎向管桩模具的一端。

其中，基架体2上设有初始位置回位单元6并作用于柔性链环3，以用于在前述首次作用连接过程中使挡板单元5随柔性链环3运动至平直工作段31上的设计初始位置。完善功能设计，进一步保障每次更换管桩模具后的再使用时，装拆单元4与栓接单元的首次作用连接的完成。

请参见图4、图5，其中，所述基架体2包括两水平的环形链导轨基板21，两环形链导轨基板21呈上下正对设置且中间通过上下板连接柱22相连，两环形链导轨基板21相对的面上相对设有腰圆形导轨环槽211以用于连接柔性链环3，所述柔性链环3包括多个竖向链板32，相邻竖向链板32之间通过铰接的链板连杆相连，竖向链板32的上下端分别可滑动连接于对应的腰圆形导轨环槽211内，各装拆单元4和挡板单元5分别连接于对应的竖向链板32的外侧面上。

请参见图6，具体地，挡板单元5包括横向挡板54和竖向导轨板51，竖向导轨板51上设有竖向的直线导轨52，所述横向挡板54的一端通过与直线导轨52适配的滑块53可竖向滑动连接于直线导轨52上，横向挡板54的另一端朝向远离竖向导轨板51的方向垂直延伸以在下降时可与管桩模具的端面抵接；竖向导轨板51的顶端连接有水平延伸板55，水平延伸板55上连接有挡板气缸56，所述挡板气缸56的伸缩杆向下穿过水平延伸板55后与所述滑块53或横向挡板54相连以便驱动横向挡板54升降。挡板单元5通过竖向导轨板51连接于对应的竖向链板32的外侧面上，横向挡板54朝向柔性链环3的外侧。

这样，保障横向挡板54的独立升降。挡板气缸56的气阀561连接于挡板气缸56的上端，气阀561与挡板气缸56通过气管相连，可以使结构更紧凑。所述横向挡板54的自由端具有向下延伸的加长连接部541以便加大作用面积，保证与管桩模具端面抵接的可靠性。

其中，所述横向挡板54的自由端通过连接块57连接有位置传感器58，位置传感器58位于横向挡板54用于与管桩模具相抵接一面的背面，连接块57不凸出于横向挡板54用于与管桩模具相抵接的一面。

这样，位置传感器58可结合机构的电控部分用于判断横向挡板54的升降是否到位，下降到位可进入待工作状态，上升到位可避免与管桩模具的干涉；本实施例中，连接块57连接于加长连接部541，且其侧面是低于横向挡板54用于与管桩模具相抵接一面的，可尽量降低横向挡板54与管桩模具端面相抵接时对位置传感器58的冲击，延长使用寿命。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.与管桩模合模拧紧环形循环机构适配的位置感知结构，其特征在于：包括横向挡板和竖向导轨板，竖向导轨板上设有竖向的直线导轨，所述横向挡板的一端通过与直线导轨适配的滑块可竖向滑动连接于直线导轨上，横向挡板的另一端朝向远离竖向导轨板的方向垂直延伸以在下降时可与管桩模具的端面抵接；竖向导轨板的顶端连接有水平延伸板，水平延伸板上连接有挡板气缸，所述挡板气缸的伸缩杆向下穿过水平延伸板后与所述滑块或横向挡板相连以便驱动横向挡板升降。

2.根据权利要求1所述与管桩模合模拧紧环形循环机构适配的位置感知结构，其特征在于：挡板气缸的气阀连接于挡板气缸的上端，气阀与挡板气缸通过气管相连。

3.根据权利要求1所述与管桩模合模拧紧环形循环机构适配的位置感知结构，其特征在于：所述横向挡板的自由端具有向下延伸的加长连接部以便加大作用面积。

4.根据权利要求3所述与管桩模合模拧紧环形循环机构适配的位置感知结构，其特征在于：所述横向挡板的自由端通过连接块连接有位置传感器，位置传感器位于横向挡板用于与管桩模具相抵接一面的背面，连接块不凸出于横向挡板用于与管桩模具相抵接的一面。

5.根据权利要求1-4任一项所述与管桩模合模拧紧环形循环机构适配的位置感知结构，其特征在于：所述竖向导轨板连接在柔性链环上，所述柔性链环可循环转动环绕连接在基架体上，横向挡板朝向柔性链环的外侧。

6.根据权利要求5所述与管桩模合模拧紧环形循环机构适配的位置感知结构，其特征在于：所述基架体包括两水平的环形链导轨基板，两环形链导轨基板呈上下正对设置且中间通过上下板连接柱相连，两环形链导轨基板相对的面上相对设有腰圆形导轨环槽，所述柔性链环包括多个竖向链板，相邻竖向链板之间通过铰接的链板连杆相连，竖向链板的上下端分别可滑动连接于对应的腰圆形导轨环槽内，所述竖向导轨板连接于任一竖向链板的外侧面上。

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