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专利号: 2017111687213
申请人: 湖北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种管桩模螺栓拧紧系统,其特征在于:包括机械系统、控制系统和检测系统,所述机械系统包括机械工位调整台、检测工位调整台、管桩模输送装置、托扶机构、扶平机构、扶正推紧机构、风炮工作台和风炮装置,其中管桩模输送装置位于机械工位调整台的正下方,所述检测工位调整台位于管桩模输送装置的两旁,所述机械工位调整台由升降机构和横向平移机构组成,用于调整托扶机构、扶平机构、风炮工作台及扶正推紧机构的竖直方向位置和横向位置,所述托扶机构与机械工位调整台相连接,所述风炮工作台设置在机械工位调整台内侧上方,所述风炮装置设置在风炮工作台上,风炮工作台由前后平移机构和升降机构组成,通过风炮工作台驱动风炮装置前后移动和上下移动,所述扶正推紧机构设置在风炮装置的正下方,所述扶平机构并排设置在扶正推紧机构的一边;

所述检测系统包括管径检测单元、螺栓检测单元和槽口检测单元;所述管径检测单元位于管桩模输送装置输送上游位置,其包括激光测距仪、固定激光测距仪的门型支架和位于管桩模输送装置正下方的限位开关;所述槽口检测单元和螺栓检测单元都包括固定在检测工位调整台上的激光测距仪,通过检测工位调整台调整激光测距仪的高度;

所述控制系统包括上位机、PLC模块一、PLC模块二,其中检测系统的三个检测单元所采集到的信号经过处理后接入上位机,所述上位机通过PLC模块一控制机械系统的机械工位调整台、检测工位调整台和管桩模输送装置;上位机通过PLC模块二控制机械系统的扶平机构、扶正推紧机构、风炮工作台以及风炮装置,PLC模块一和PLC模块二实时读取各机构动作状态数据,并将此状态数据信号反馈给上位机。

2.如权利要求1所述的一种管桩模螺栓拧紧系统,其特征在于:所述机械工位调整台包括内框架和外框架,外框架固定安装,内框架通过升降机构与外框架相连,托扶机构、扶平机构、风炮工作台及扶正推紧机构通过横向平移机构安装在内框架上。

3.如权利要求2所述的一种管桩模螺栓拧紧系统,其特征在于:由管径检测单元中激光测距仪所检测到的管径信息传入上位机,管径信息经上位机处理后将该信息传入PLC模块一,由PLC模块一同时控制检测工位调整台和机械工位调整台;在机械工位调整台中通过升降机构调整内框架的高度,通过横向平移机构调整托扶机构、扶平机构、风炮工作台及扶正推紧机构与管桩模之间的横向距离,从而满足不同管径管桩模螺栓拧紧的机械工位调整需求。

4.如权利要求3所述的一种管桩模螺栓拧紧系统,其特征在于:所述扶平机构包括底座、翻转连杆、摇杆、驱动杆、摆杆、驱动电机以及依次安装在底座上的支撑杆一和支撑杆二,所述翻转连杆前端设有可吸附管桩模螺栓的电磁铁,翻转连杆尾端和中部分别通过摆杆与支撑杆一和支撑杆二顶部铰接相连,翻转连杆和两个摆杆一起组成平行四边形机构,两个摆杆中部分别通过销轴与驱动杆中部和前端铰接相连,驱动杆和两个摆杆也一起组成平行四边形机构,驱动杆尾端与摇杆一端铰接相连,摇杆另一端固定安装在驱动电机的输出轴上,所述底座通过前后平移机构安装在机械工位调整台上。

5.如权利要求4所述的一种管桩模螺栓拧紧系统,其特征在于:所述扶正推紧机构有多个,分别安装在对应的风炮装置底部,所述扶正推紧机构为与扶平机构一样的两个平行四边形机构耦合而成,区别仅在于翻转连杆前端为可自动伸缩的伸缩推杆。

6.如权利要求5所述的一种管桩模螺栓拧紧系统,其特征在于:由螺栓检测单元将检测到螺栓位置信息经数据线传递给上位机,上位机发出指令给PLC模块二,PLC模块二控制位于机械工位调整台前端的两个扶平机构,当螺栓恰经过槽口检测单元时,由PLC模块二控制前后平移机构启动,使平行四边形机构与螺栓随动,之后平行四边形机构上驱动电机启动,平行四边形机构前端电磁铁通电,吸引螺栓顶部,之后平行四边形机构运作带动螺栓翻转,直至翻转成水平状态。

7.如权利要求6所述的一种管桩模螺栓拧紧系统,其特征在于:所述扶正推紧机构、风炮装置通过风炮工作台安装组成扶正打风炮装置,两个扶正打风炮装置对称的设置于内框架内两侧组成风炮推紧机构单元,内框架上设有三个风炮推紧机构单元,由槽口检测单元将检测到槽口位置信息经数据线传递给上位机,上位机发出指令给PLC模块二,PLC模块二控制三个相对独立的风炮推紧机构单元,由三个相对独立的风炮推紧机构单元实现对管桩模两侧处于水平状态螺栓的翻转扶正和拧紧。