一種智能公路護欄安裝機械的制作方法
【專利摘要】一種智能公路護欄安裝機械，屬于道路設施建筑機械【技術領域】。其特征是，包括圓形工作臺、自動鉆孔機構、自動安樁機構、護欄自動輸送機構，所述圓形工作臺由附件安裝層、與附件安裝層的小臺階圓臺轉動連接的旋轉換位層構成；附件安裝層上設有確定工作位置點的重力垂直定點儀器，小臺階圓臺內設置的動力傳遞機構依次與自動鉆孔機構、自動安樁機構連接，自動鉆孔機構完成鉆孔后，旋轉換位層轉動，使自動鉆孔機構、自動安樁機構互換位置，自動安樁機構將欄樁旋進鉆孔內，左、右安裝機械手將螺栓、螺帽穿入欄樁與護欄的螺栓孔內并旋緊。本發明實現定位、鉆孔、安樁、安裝護欄全自動一體化作業，提高了工作效率。
【專利說明】一種智能公路護欄安裝機械
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于智能化的道路設施建筑工程機械，尤其是一種智能公路護欄安樁機械，屬于道路設施建筑機械【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前道路設施中的護欄設施都是由人工根據劃線定點挖孔，安裝護欄后還要校對孔來安裝緊固螺栓。這種安裝護欄的方式需要施工的人員多，施工質量難以保證，效率難以提高。因此，急需提供一種智能化的公路護欄安裝機械。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是針對上述現有技術的不足，提供一種自動控制道路方向及距離，自動鉆孔、安裝欄樁并且通過智能機械手裝置自動安裝護欄，達到測距、鉆孔、安樁、安裝護欄全自動一體化作業的智能公路護欄安裝機械。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:一種智能公路護欄安裝機械，其特征是，包括圓形工作臺、自動鉆孔機構、自動安樁機構、護欄自動輸送機構，
所述圓形工作臺由附件安裝層、旋轉換位層構成，附件安裝層為臺階圓盤結構，其中心設有小臺階圓臺，所述旋轉換位層為正多邊形結構，旋轉換位層中心設有安裝孔，并通過安裝孔與附件安裝層的小臺階圓臺轉動連接；所述護欄自動輸送機構設置在附件安裝層的端面上，附件安裝層上設有與汽車底盤鉸接連接的支撐連接機構，所述旋轉換位層的周向均勻地設置自動鉆孔機構以及自動安樁機構，自動鉆孔機構、自動安樁機構相互交叉錯開分布；
所述附件安裝層的端面上設有與附件安裝層同心的環狀T型槽，環狀T型槽內設有自動垂直校正儀基座，自動垂直校正儀基座的一端與環狀T型槽匹配連接，并能在環狀T型槽內滑動，另一端設有重力垂直定點儀器，利用重力自動尋找垂直于地面的位置點確定工作位置點；
所述小臺階圓臺內設有動力傳遞機構，動力傳遞機構與自動鉆孔機構傳動連接，自動鉆孔機構根據確定的工作位置點進行鉆孔，完成一次鉆孔后，旋轉換位層圍繞附件安裝層的小臺階圓臺轉動，使自動鉆孔機構、自動安樁機構互換位置，動力傳遞機構與自動安樁機構傳動連接，自動安樁機構將欄樁旋進自動鉆孔機構鉆出的孔內；
護欄自動輸送機構實現輸送護欄過程中定位、調整的實施校正，使護欄上的螺紋孔準確與欄樁的螺栓孔對齊；
所述附件安裝層上左、右對稱位置分別設有用于安裝螺栓的左安裝機械手、用于安裝螺帽的右安裝機械手，左安裝機械手通過伺服電機控制調整位置，并利用光電傳感器將螺栓穿入欄樁與護欄的螺栓孔內；右安裝機械手通過伺服電機控制調整位置，并利用光電傳感器將螺帽穿入欄樁與護欄的螺栓孔內，用光電傳感器確定螺帽位置，將螺栓、螺帽旋緊。
[0005]所述動力傳遞機構由設置在小臺階圓臺中心的花鍵軸、設置在花鍵軸左端的第一傘齒輪構成，花鍵軸右端與動力裝置匹配連接，并通過蝸輪蝸桿減速器控制速度；所述附件安裝層上設有動力控制閥，第一傘齒輪與被動力控制閥控制的第二傘齒輪傳動連接，第一傘齒輪由第二傘齒輪伸縮來控制動力的傳遞。
[0006]所述自動鉆孔機構下部為圓筒，所述附件安裝層的外殼內設有鉆孔齒條、鉆孔齒輪，鉆孔齒條軸向設置在自動鉆孔機構下部的圓筒外壁上，并與由伺服電機控制的鉆孔齒輪匹配嚙合連接；所述自動鉆孔機構下部的圓筒內部上端設有鉆頭夾頭，鉆頭夾頭與圓筒內部旋轉連接，鉆頭夾頭下端設有鉆頭，鉆頭夾頭與鉆頭的柄部匹配夾緊連接；
所述自動鉆孔機構上部為內花鍵圓筒，內花鍵圓筒與鉆頭夾頭上端連接，內花鍵圓筒設有與之匹配的外花鍵軸，外花鍵軸上端設有鉆孔傘齒輪，外花鍵軸與內花鍵圓筒之間設有拉簧；
所述自動鉆孔機構的旋轉動力由動力控制閥控制的第二傘齒輪滑動伸縮來控制，動力控制閥控制第二傘齒輪向右移動，使第二傘齒輪同時與動力傳遞機構的第一傘齒輪、外花鍵軸上端的鉆孔傘齒輪嚙合，鉆孔傘齒輪轉動帶動外花鍵軸旋轉，并傳遞動力帶動鉆頭旋轉；同時，內花鍵圓筒根據傳感器定位，由程序通過伺服電機控制鉆孔齒輪嚙合鉆孔齒條上、下移動，從而控制鉆頭上、下鉆孔，自動鉆孔機構完成鉆孔以后通過拉簧輔助鉆頭復位。
[0007]所述自動安樁機構的下部為圓筒，所述附件安裝層的外殼內設有安樁齒條、安樁齒輪，安樁齒條軸向設置在自動安樁機構下部的圓筒外壁上，并與伺服電機控制的安樁齒輪匹配嚙合連接；自動安樁機構下部的圓筒內部上端設有抓取欄樁的欄樁夾頭，欄樁夾頭與圓筒內部匹配旋轉連接，欄樁夾頭上端設有安樁小圓筒，安樁小圓筒上端設有相互匹配的內螺紋、外螺紋，外螺紋上端設有安樁傘齒輪；
所述自動安樁機構的旋轉動力由動力控制閥控制的第二傘齒輪滑動伸縮來控制，動力控制閥控制第二傘齒輪向右移動，使第二傘齒輪同時與動力傳遞機構的第一傘齒輪、外螺紋上端的安樁傘齒輪嚙合，安樁傘齒輪轉動帶動外螺紋旋轉，并傳遞動力帶動欄樁夾頭上的欄樁旋轉；同時，安樁小圓筒根據傳感器定位，由程序通過伺服電機控制安樁齒輪嚙合安樁齒條上、下移動，從而控制自動安樁機構上、下移動，使欄樁慢慢旋轉進入自動鉆孔機構鉆出的孔中。
[0008]所述護欄自動輸送機構由確保護欄排列整齊的限位板、兩塊確保護欄自動輸送時不被卡死的引導板、兩個推出裝置、輸送裝置、就位校正裝置構成，限位板、引導板均為板狀長條，且豎直設置在附件安裝層上，護欄設置在引導版與附件安裝層之間，限位板設置在護欄一端;
所述推出裝置、由伺服電機控制轉動的鏈板傳動裝置以及鏈板傳動裝置上設置的用于抓取護欄的棘爪構成；
所述輸送裝置由分別設置在附件安裝層下部左、右對稱位置的左升降裝置、右升降裝置以及設置在中間的中間升降裝置、連接三個升降裝置的衡梁構成；
所述左、右升降裝置均由固定長方體和滑動長方體通過燕尾槽、凸塊相互匹配滑動連接構成，左、右升降裝置的滑動長方體上方均設有放置護欄的凹槽，滑動長方體與固定長方體接觸處設有升降齒條以及由伺服電機與光電傳感器控制的升降齒輪，升降齒輪、升降齒條相互匹配提供滑動長方體的滑動動力；
所述衡梁上設有調節齒條、與調節齒條匹配嚙合連接并由伺服電機控制的調節齒輪； 所述護欄在鏈板傳動裝置的作用下被推送至輸送裝置上，護欄在輸送裝置的下移輸送過程中被傳感器感應，中間升降裝置實現整個護欄的下移輸送并通過衡梁的調節齒輪、調節齒條調整左右位置，衡梁兩邊的左、右升降裝置實現護欄水平位置調整，從而實現輸送護欄過程中定位、調整的實施校正，使護欄上的螺紋孔準確與欄樁的螺栓孔對齊。
[0009]所述附件安裝層的外邊緣處設有自動定距傳感器。
[0010]所述左安裝機械手、右安裝機械手均由被伺服電機控制的機械手臂、機械手組成。[0011 ] 所述附件安裝層的外邊緣處設有自動校正行駛方向的自動校正方向傳感器。
[0012]所述附件安裝層上設有自動控制深度傳感器。
[0013]本發明提供了一種基于智能化的道路建筑工程機械設備，本發明的功能實現能夠減少人工的投入，提高施工質量和效率。本發明智能編程規劃、智能定位、自動鉆孔施工、自動裝配護欄，實現定位、鉆孔、安樁、安裝護欄全自動一體化作業，解決了人工施工的質量差、護欄高低不平的問題，高效、高質量地對馬路兩邊的護欄進行施工安裝，實現了護欄安裝的自動化，提高了工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的主視結構示意圖；
圖2為圖1的右視結構示意圖；
圖3為本發明中護欄自動輸送機構的結構示意圖；
圖4為本發明中左升降裝置或右升降裝置的結構示意圖；
圖5為圖4的左視結構不意圖；
圖6為圖4的俯視結構意圖；
圖7為本發明中自動鉆孔機構的結構示意圖；
圖8為本發明中自動安樁機構的結構示意圖；
圖9為本發明中左安裝機械手或右安裝機械手的結構示意圖；
圖10為本發明中衡梁的結構示意圖；
圖11為本發明與汽車連接后的工作狀態示意圖；
圖中:1自動鉆孔機構、2小臺階圓臺、3花鍵軸、4自動安樁機構、5動力控制閥、6旋轉換位層、7自動鉆孔機構、8左安裝機械手、9自動安樁機構、10護欄、11螺栓孔、12推出裝置、13左升降裝置、14附件安裝層、15環狀T型槽、16就位校正裝置、17自動安樁機構、18自動鉆孔機構、19右安裝機械手、20自動安樁機構、21螺栓孔、22推出裝置、23右升降裝置、24衡梁、25自動鉆孔機構、26自動控制深度傳感器、27自動校正方向傳感器、28引導板、29正在輸出護板、30輸出護板、31第一傘齒輪、32第二傘齒輪、33鉆孔傘齒輪、34自動垂直校正儀基座、35支撐連接機構、36銷軸、37千斤頂、38汽車底盤、39引導板、40限位板、41凹槽、42滑動長方體、43燕尾槽、44連接孔、45升降齒輪、46凸塊、47升降齒條、48固定長方體、49外花鍵軸、50內花鍵圓筒、51拉簧、52鉆頭夾頭、53鉆頭、54鉆孔齒條、55鉆孔齒輪、56安樁傘齒輪、57內螺紋、58外螺紋、59安樁小圓筒、60欄樁夾頭、61欄樁、62安樁齒條、63安樁齒輪、64伺服電機、65機械手、66伺服電機、67伺服電機、68機械手臂、69伺服電機、70連接孔、71調節齒條、72調節齒輪、73連接孔、74操作室、75輪轂。【具體實施方式】
[0015]一種智能公路護欄安裝機械，包括圓形工作臺、自動鉆孔機構、自動安樁機構、護欄自動輸送機構。
[0016]圓形工作臺由附件安裝層14、旋轉換位層6構成，附件安裝層為臺階圓盤結構，其中心設有小臺階圓臺2，旋轉換位層6為正八邊形結構，旋轉換位層中心設有安裝孔，并通過安裝孔與附件安裝層14的小臺階圓臺2轉動連接。旋轉換位層6的周向均勻地設置4個自動鉆孔機構1、7、18、25以及4個自動安樁機構4、9、17、20，自動鉆孔機構、自動安樁機構相互交叉錯開排列，自動鉆孔機構、自動安樁機構均與附件安裝層上設置的外殼連接。
[0017]附件安裝層14的端面上設有與附件安裝層同心的環狀T型槽15，環狀T型槽內設有自動垂直校正儀基座34，自動垂直校正儀基座的一端與環狀T型槽15匹配連接，并能在環狀T型槽內滑動，另一端設有重力垂直定點儀器，利用重力自動尋找垂直于地面的位置點。環狀T型槽與附件安裝層外邊緣的軸向距離為10cm。
[0018]附件安裝層的外邊緣處IOcm處安裝有自動校正方向傳感器27、自動定距傳感器，自動校正方向傳感器對安裝的重力垂直定點儀器尋找到的垂直于地面的位置點感應，確定地面上的工作位置點。自動定距傳感器通過上、下調節裝置調節距離，并對汽車輪轂的感應位置點作用，確定準確距離，保證欄樁之間的準確位置。附件安裝層14上設有自動控制深度傳感器26。
[0019]小臺階圓臺2內設有動力傳遞機構，動力傳遞機構由設置在小臺階圓臺中心的花鍵軸3、設置在花鍵軸左端的第一傘齒輪31構成，花鍵軸3右端與動力裝置匹配連接，并通過蝸輪蝸桿減速器控制速度，第一傘齒輪31與被由附件安裝層上設置的動力控制閥5控制的第二傘齒輪32傳動連接，第一傘齒輪由第二傘齒輪32伸縮來控制動力的傳遞。
[0020]自動鉆孔機構下部為圓筒，附件安裝層14的外殼內設有鉆孔齒條、鉆孔齒輪，鉆孔齒條54軸向設置在自動鉆孔機構下部的圓筒外壁上，并與由伺服電機控制的鉆孔齒輪55匹配嚙合連接；自動鉆孔機構下部的圓筒內部上端設有鉆頭夾頭52，鉆頭夾頭與圓筒內部旋轉連接，鉆頭夾頭下端設有鉆頭53，鉆頭夾頭與鉆頭的柄部匹配夾緊連接。
[0021]自動鉆孔機構上部為內花鍵圓筒50，內花鍵圓筒與鉆頭夾頭52上端連接，內花鍵圓筒設有與之匹配的外花鍵軸49，外花鍵軸49上端設有鉆孔傘齒輪33，外花鍵軸49與內花鍵圓筒50連接處設有拉簧51，拉簧51與設置在傘齒輪34與內花鍵圓筒51之間。
[0022]自動鉆孔機構的旋轉動力由動力控制閥5控制的第二傘齒輪32滑動伸縮來控制，動力控制閥控制第二傘齒輪向右移動，使第二傘齒輪同時與動力傳遞機構的第一傘齒輪31、外花鍵軸上端的鉆孔傘齒輪33嚙合，鉆孔傘齒輪轉動帶動外花鍵軸49旋轉，并傳遞動力帶動鉆頭53旋轉；同時，內花鍵圓筒50根據傳感器定位，由程序通過伺服電機控制鉆孔齒輪55嚙合鉆孔齒條54上、下移動，從而控制鉆頭上、下鉆孔，自動鉆孔機構完成鉆孔以后鉆孔傘齒輪33反轉復位，通過拉簧51作用有利于鉆頭復位。
[0023]動力傳遞機構與自動鉆孔機構傳動連接，并為其提供動力，自動鉆孔機構根據自動校正方向傳感器確定的地面工作位置點進行鉆孔，完成一次鉆孔后，旋轉換位層6圍繞附件安裝層14的小臺階圓臺2轉動45°，使自動鉆孔機構、自動安樁機構互換位置。
[0024]自動安樁機構的下部為圓筒，附件安裝層14的外殼內設有安樁齒條、安樁齒輪，安樁齒條62軸向設置在自動安樁機構下部的圓筒外壁上，并與伺服電機控制的安樁齒輪63匹配嚙合連接；自動安樁機構下部的圓筒內部上端設有抓取欄樁61的欄樁夾頭60，欄樁夾頭60內繃欄樁61內孔抓取欄樁，欄樁夾頭與圓筒內部匹配旋轉連接，欄樁夾頭上端設有安樁小圓筒59，安樁小圓筒上端設有相互匹配的內螺紋57、外螺紋58，外螺紋58與固定座配合固定，外螺紋上端設有安樁傘齒輪56。
[0025]自動安樁機構的旋轉動力由動力控制閥5控制的第二傘齒輪32滑動伸縮來控制，動力控制閥控制第二傘齒輪向右移動，使第二傘齒輪同時與動力傳遞機構的第一傘齒輪31、外螺紋上端的安樁傘齒輪56嚙合，安樁傘齒輪轉動帶動外螺紋旋轉，并傳遞動力帶動欄樁夾頭60上的欄樁61旋轉；同時，安樁小圓筒59根據傳感器定位，由程序通過伺服電機控制安樁齒輪63嚙合安樁齒條62上、下移動，從而控制自動安樁機構上、下移動，使欄樁慢慢旋轉進入自動鉆孔機構鉆出的孔中，自動安樁機構完成安樁后通過安樁傘齒輪56反轉復位。
[0026]護欄自動輸送機構設置在附件安裝層的端面上，護欄自動輸送機構由確保護欄10排列整齊的限位板40、兩塊確保護欄自動輸送時不被卡死的引導板28、兩個推出裝置、輸送裝置、就位校正裝置16構成，限位板40、引導板28均為板狀長條，且豎直設置在附件安裝層上，護欄設置在引導版與附件安裝層之間，限位板設置在護欄一端。
[0027]推出裝置12、22由伺服電機控制轉動的鏈板傳動裝置以及鏈板傳動裝置上設置的用于抓取護欄的棘爪構成。
[0028]輸送裝置由分別設置在附件安裝層14下部左、右對稱位置的左升降裝置13、右升降裝置23以及設置在附件安裝層14下部中間的中間升降裝置、連接三個升降裝置的衡梁24構成。
[0029]左、右升降裝置均由固定長方體48和滑動長方體42通過燕尾槽43、凸塊46相互匹配滑動連接構成，左、右升降裝置的滑動長方體42上方均設有放置護欄的凹槽41，滑動長方體42與固定長方體48接觸處設有升降齒條47以及由伺服電機與光電傳感器控制的升降齒輪45，升降齒輪、升降齒條相互匹配提供滑動長方體的滑動動力。
[0030]衡梁24上設有調節齒條71、與調節齒條匹配嚙合連接并由伺服電機控制的調節齒輪72。護欄10在鏈板傳動裝置的作用下被推送至輸送裝置上，護欄在輸送裝置的下移輸送過程中被傳感器感應，中間升降裝置實現整個護欄的下移輸送并通過衡梁24的調節齒輪71、調節齒條72調整左右位置，衡梁24兩邊的左、右升降裝置實現護欄水平位置調整，從而實現輸送護欄過程中定位、調整的實施校正，使護欄上的螺紋孔準確與欄樁的螺栓孔對齊。
[0031]附件安裝層上左、右對稱位置分別設有用于安裝螺栓的左安裝機械手8、用于安裝螺帽的右安裝機械手19，左安裝機械手8、右安裝機械手19均由被伺服電機控制的機械手臂68、機械手65組成。左安裝機械手8通過伺服電機64、66、67、69控制調整位置，機械手利用光電傳感器將螺栓穿入欄樁與護欄的螺栓孔內；右安裝機械手19通過伺服電機64、66、67,69控制調整位置，機械手利用光電傳感器將螺帽穿入欄板與護欄的螺栓孔內，用光電傳感器確定螺帽位置，將螺栓、螺帽旋緊。左、右安裝機械手可以通過改變程序使它們的功能互換。
[0032]附件安裝層14上設有支撐連接機構37，支撐連接機構37通過銷軸36與汽車底盤38鉸接安裝，可通過支撐連接機構37中設置的千斤頂起落本發明，千斤頂落下時，本發明的圓形工作臺的軸向與汽車的輪轂軸向平行，工作時由液壓千斤頂頂出垂直地面，本發明由汽車牽引施工，所需動力由發動機提供。
[0033]如圖11所示，本發明使用時，操作室74根據道路護欄要求的高度和間距編制程序，程序控制車輛前行，前行時由自動校正方向傳感器27自動校正方向，對事先放樣的道路標記感應并反饋程序系統，隨時調整車輛前行的方向補償校正，同時自動定距傳感器通過對汽車輪轂75的感應位置點作用感應轉動圈數，計算符合程序的移動距離，當找到符合程序要求的欄樁栽入距離后，程序控制車輛停止運行。程序的起點設在第一個手動栽入的欄樁位置，也是程序的參考點位置所在。
[0034]程序控制旋轉換位層6進行旋轉，轉動到自動鉆孔機構25停止，并由重力垂直定點儀器利用重力自動尋找垂直于地面的位置點確定工作位置點；程序啟動自動鉆孔機構25中伺服電機，通過鉆孔齒輪55、鉆孔齒條54作用，使自動鉆孔機構25下移，當移動到接近地面時，傳感器作用，程序啟動小臺階圓臺2上設置的動力控制閥5工作，控制第二傘齒輪32向右移動，使第二傘齒輪32與動力傳遞結構的第一傘齒輪31、自動鉆孔機構25的外花鍵軸49上端的鉆孔傘齒輪33同時嚙合，使鉆頭53獲得旋轉動力。鉆頭53開始旋轉并下移，下移距離由自動控制深度傳感器傳入控制系統，當鉆頭53在地面鉆孔到規定深度時，自動反轉上移并停止旋轉，上移到原始位置停止運行。
[0035]而后，程序控制旋轉換位層6進行旋轉45°，轉動到如圖8所示的自動安樁機構20停止，同樣由重力垂直定點儀器利用重力自動尋找垂直于地面的位置點確定工作位置點。程序啟動自動安樁機構20中伺服電機,通過安樁齒輪63、安樁齒條62作用，使自動安樁機構20下移，當移動到接近地面時，傳感器作用，程序啟動小臺階圓臺2上設置的動力控制閥工作，控制第二傘齒輪33向右移動，使第二傘齒輪32與動力傳遞結構的第一傘齒輪31、自動安樁機構20的外螺紋58上端安樁傘齒輪56同時嚙合，使欄樁夾頭60抓取的欄樁61慢慢旋轉進入地面鉆出的孔中，下移距離由自動控制深度傳感器傳入控制系統，當欄樁61旋轉下移到規定深度下栽壓實，自動反轉上移并停止旋轉下移，上移到原始位置停止運行。
[0036]欄樁61安裝好后，護欄自動輸送機構開始工作，在限位板40、引導板28的作用下使護欄10排列整齊并在重力作用下下移。下移過程中，在引導板28的作用下使護欄10自動輸送時準確并不出現卡死現象，護欄下移到推出裝置的鏈板傳動裝置上的棘爪內，伺服電機控制轉動的鏈板傳動裝置12、22使護欄被推至輸送裝置的左、右升降機構13、23的凹槽42內。
[0037]程序控制輸送裝置的中間升降裝置(如圖4、5、6所示)，由伺服電機控制升降齒輪45、升降齒條47工作使護欄10下移，護欄10在下移輸送過程中(由光電傳感器探測定位)與光電傳感器配合，中間升降裝置實現整個護欄10的下移輸送，并通過衡梁24的調節齒輪71、調節齒條72調整左右位置誤差；當護欄下移到接近欄樁61的螺紋孔時，傳感器對螺紋孔感應，結合兩邊的左、右升降裝置13、23的升降作用，衡梁24兩邊通過連接孔70、73連接的左、右升降裝置13、23，受系統程序控制對衡梁兩邊的左、右升降裝置控制升、降控制，實現護欄10水平位置誤差的校正。從而實現護欄10輸送過程中定位、調整的實施校正，使護欄的螺紋孔對應欄樁61的螺紋孔，并使護欄貼近欄樁。(結合左右控制裝置使護欄準確定位，使欄樁與護欄的螺紋孔相對以便安裝螺栓、螺母。
[0038]安裝在附件安裝層14的左、右安裝機械手如圖9所示，在伺服電機64、66、67、69控制下四軸聯動開始工作。安裝在附件安裝層14左邊的左安裝機械手8的機械手臂68調整位置，機械手65遞送螺栓并利用光電傳感器穿入護欄10與欄樁61的螺栓孔11內，機械手65通過光電傳感器探測螺紋孔安裝螺栓。安裝在附件安裝層14右邊的右安裝機械手通過光電傳感器作用，機械手臂68調整位置，機械手65伸入護欄10與欄樁61的螺栓孔11內遞送螺帽并利用光電傳感器作用確定螺栓位置，機械手65旋緊螺栓、螺帽。
[0039]安裝好一個護欄10后(兩邊螺紋孔11、21與欄樁61的螺紋孔通過螺栓連接)，支撐連接機構37中的液壓千斤頂回縮，本發明傾斜適當的角度，使輸送裝置中兩邊的左、右升降機構13、23上移過程中不碰到護欄，使升降機構回到原來位置。通過自動校正行駛方向傳感器27自動校正方向，自動定距的光電傳感器反饋給控制模塊并向前運動一個護欄距離后，支撐連接機構37中的液壓千斤頂伸出，繼續下一個欄樁栽入與護欄安裝工作。
【權利要求】
1.一種智能公路護欄安裝機械，其特征是，包括圓形工作臺、自動鉆孔機構、自動安樁機構、護欄自動輸送機構， 所述圓形工作臺由附件安裝層(14)、旋轉換位層(6)構成，附件安裝層為臺階圓盤結構，其中心設有小臺階圓臺(2)，所述旋轉換位層(6)為正多邊形結構，旋轉換位層中心設有安裝孔，并通過安裝孔與附件安裝層(14)的小臺階圓臺(2)轉動連接；所述護欄自動輸送機構設置在附件安裝層的端面上，附件安裝層(14)上設有與汽車底盤(38)鉸接連接的支撐連接機構(35)，所述旋轉換位層(6)的周向均勻地設置自動鉆孔機構以及自動安樁機構，自動鉆孔機構、自動安樁機構相互交叉錯開分布； 所述附件安裝層(14)的端面上設有與附件安裝層同心的環狀T型槽(15)，環狀T型槽內設有自動垂直校正儀基座(34)，自動垂直校正儀基座的一端與環狀T型槽(15)匹配連接，并能在環狀T型槽內滑動，另一端設有重力垂直定點儀器，利用重力自動尋找垂直于地面的位置點確定工作位置點； 所述小臺階圓臺(2)內設有動力傳遞機構,動力傳遞機構與自動鉆孔機構傳動連接，自動鉆孔機構根據確定的工作位置點進行鉆孔，完成一次鉆孔后，旋轉換位層(6)圍繞附件安裝層(14)的小臺階圓臺(2)轉動，使自動鉆孔機構、自動安樁機構互換位置，動力傳遞機構與自動安樁機構傳動連接，自動安樁機構將欄樁旋進自動鉆孔機構鉆出的孔內； 護欄自動輸送機構實現輸送護欄(10)過程中定位、調整的實施校正，使護欄上的螺紋孔準確與欄樁的螺栓孔對齊； 所述附件安裝層上左、右對稱位置分別設有用于安裝螺栓的左安裝機械手(8)、用于安裝螺帽的右安裝機械手(19)，左安裝機械手(8)通過伺服電機控制調整位置，并利用光電傳感器將螺栓穿入欄樁 與護欄的螺栓孔內；右安裝機械手(19)通過伺服電機控制調整位置，并利用光電傳感器將螺帽穿入欄樁與護欄的螺栓孔內，用光電傳感器確定螺帽位置，將螺栓、螺帽旋緊。
2.根據權利要求1所述的一種智能公路護欄安裝機械，其特征是，所述動力傳遞機構由設置在小臺階圓臺中心的花鍵軸(3)、設置在花鍵軸左端的第一傘齒輪(31)構成，花鍵軸(3)右端與動力裝置匹配連接，并通過蝸輪蝸桿減速器控制速度；所述附件安裝層上設有動力控制閥(5 )，第一傘齒輪(31)與被動力控制閥(5 )控制的第二傘齒輪(32 )傳動連接，第一傘齒輪由第二傘齒輪(32)伸縮來控制動力的傳遞。
3.根據權利要求2所述的一種智能公路護欄安裝機械，其特征是，所述自動鉆孔機構下部為圓筒，所述附件安裝層(14)的外殼內設有鉆孔齒條、鉆孔齒輪，鉆孔齒條(54)軸向設置在自動鉆孔機構下部的圓筒外壁上，并與由伺服電機控制的鉆孔齒輪(55)匹配嚙合連接；所述自動鉆孔機構下部的圓筒內部上端設有鉆頭夾頭(52)，鉆頭夾頭與圓筒內部旋轉連接，鉆頭夾頭下端設有鉆頭(53)，鉆頭夾頭與鉆頭的柄部匹配夾緊連接； 所述自動鉆孔機構上部為內花鍵圓筒(50)，內花鍵圓筒與鉆頭夾頭(52)上端連接，內花鍵圓筒設有與之匹配的外花鍵軸(49)，外花鍵軸(49)上端設有鉆孔傘齒輪(33)，外花鍵軸(49)與內花鍵圓筒(50)之間設有拉簧(51)； 所述自動鉆孔機構的旋轉動力由動力控制閥(5)控制的第二傘齒輪(32)滑動伸縮來控制，動力控制閥控制第二傘齒輪向右移動，使第二傘齒輪同時與動力傳遞機構的第一傘齒輪(31)、外花鍵軸上端的鉆孔傘齒輪(33)嚙合，鉆孔傘齒輪轉動帶動外花鍵軸(49)旋轉，并傳遞動力帶動鉆頭(53)旋轉；同時，內花鍵圓筒(50)根據傳感器定位，由程序通過伺服電機控制鉆孔齒輪(55)嚙合鉆孔齒條(54)上、下移動，從而控制鉆頭上、下鉆孔，自動鉆孔機構完成鉆孔以后通過拉簧輔助鉆頭復位。
4.根據權利要求2所述的一種智能公路護欄安裝機械，其特征是，所述自動安樁機構的下部為圓筒，所述附件安裝層(14)的外殼內設有安樁齒條、安樁齒輪，安樁齒條(62)軸向設置在自動安樁機構下部的圓筒外壁上，并與伺服電機控制的安樁齒輪(63)匹配嚙合連接；自動安樁機構下部的圓筒內部上端設有抓取欄樁(61)的欄樁夾頭(60)，欄樁夾頭與圓筒內部匹配旋轉連接，欄樁夾頭上端設有安樁小圓筒(59)，安樁小圓筒上端設有相互匹配的內螺紋(57)、外螺紋(58)，外螺紋上端設有安樁傘齒輪(56)； 所述自動安樁機構的旋轉動力由動力控制閥(5 )控制的第二傘齒輪(32 )滑動伸縮來控制，動力控制閥控制第二傘齒輪向右移動，使第二傘齒輪同時與動力傳遞機構的第一傘齒輪(31)、外螺紋上端的安樁傘齒輪(56)嚙合，安樁傘齒輪轉動帶動外螺紋旋轉，并傳遞動力帶動欄樁夾頭(60)上的欄樁(61)旋轉；同時，安樁小圓筒(59)根據傳感器定位，由程序通過伺服電機控制安樁齒輪(63 )嚙合安樁齒條(62 )上、下移動，從而控制自動安樁機構上、下移動，使欄樁慢慢旋轉進入自動鉆孔機構鉆出的孔中。
5.根據權利要求1所述的一種智能公路護欄安裝機械，其特征是，所述護欄自動輸送機構由確保護欄(10)排列整齊的限位板(40)、兩塊確保護欄自動輸送時不被卡死的引導板(28)、兩個推出裝置、輸送裝置、就位校正裝置(16)構成，限位板(40)、引導板(28)均為板狀長條，且豎直設置在附件安裝層上，護欄設置在引導版與附件安裝層之間，限位板設置在護欄一端； 所述推出裝置(12)、(22)由伺服電機控制轉動的鏈板傳動裝置以及鏈板傳動裝置上設置的用于抓取護欄的棘爪構成； 所述輸送裝置由分別設置在附件安裝層(14)下部左、右對稱位置的左升降裝置(13)、右升降裝置(23)以及設置在 中間的中間升降裝置、連接三個升降裝置的衡梁(24)構成； 所述左、右升降裝置均由固定長方體(48)和滑動長方體(42)通過燕尾槽(43)、凸塊(46)相互匹配滑動連接構成，左、右升降裝置的滑動長方體(42)上方均設有放置護欄的凹槽(41)，滑動長方體(42)與固定長方體(48)接觸處設有升降齒條(47)以及由伺服電機與光電傳感器控制的升降齒輪(45)，升降齒輪、升降齒條相互匹配提供滑動長方體的滑動動力； 所述衡梁(24)上設有調節齒條(71)、與調節齒條匹配嚙合連接并由伺服電機控制的調節齒輪(72)； 所述護欄(10)在鏈板傳動裝置的作用下被推送至輸送裝置上，護欄在輸送裝置的下移輸送過程中被傳感器感應，中間升降裝置實現整個護欄的下移輸送并通過衡梁(24)的調節齒輪(71)、調節齒條(72)調整左右位置，衡梁(24)兩邊的左、右升降裝置實現護欄水平位置調整，從而實現輸送護欄過程中定位、調整的實施校正，使護欄上的螺紋孔準確與欄樁的螺栓孔對齊。
6.根據權利要求1所述的一種智能公路護欄安裝機械，其特征是，所述附件安裝層的外邊緣處設有自動定距傳感器。
7.根據權利要求1所述的一種智能公路護欄安裝機械，其特征是，所述左安裝機械手(8)、右安裝機械手(19)均由被伺服電機控制的機械手臂(68)、機械手(65)組成。
8.根據權利要求1所述的一種智能公路護欄安裝機械，其特征是，所述附件安裝層的外邊緣處設有自動校正行駛方向的自動校正方向傳感器(27 )。
9.根據權利要求1所述的 一種智能公路護欄安裝機械，其特征是，所述附件安裝層(14)上設有自動控制深度傳感器(26)。
【文檔編號】E01F15/00GK103806383SQ201410076138
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月4日 優先權日:2014年3月4日
【發明者】葛文軍, 褚溢華, 馮偉玲, 劉峻 申請人:揚州大學