一种智能公路护栏安装机械的制作方法
【专利摘要】一种智能公路护栏安装机械，属于道路设施建筑机械【技术领域】。其特征是，包括圆形工作台、自动钻孔机构、自动安桩机构、护栏自动输送机构，所述圆形工作台由附件安装层、与附件安装层的小台阶圆台转动连接的旋转换位层构成；附件安装层上设有确定工作位置点的重力垂直定点仪器，小台阶圆台内设置的动力传递机构依次与自动钻孔机构、自动安桩机构连接，自动钻孔机构完成钻孔后，旋转换位层转动，使自动钻孔机构、自动安桩机构互换位置，自动安桩机构将栏桩旋进钻孔内，左、右安装机械手将螺栓、螺帽穿入栏桩与护栏的螺栓孔内并旋紧。本发明实现定位、钻孔、安桩、安装护栏全自动一体化作业，提高了工作效率。
【专利说明】一种智能公路护栏安装机械
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于智能化的道路设施建筑工程机械，尤其是一种智能公路护栏安桩机械，属于道路设施建筑机械【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前道路设施中的护栏设施都是由人工根据划线定点挖孔，安装护栏后还要校对孔来安装紧固螺栓。这种安装护栏的方式需要施工的人员多，施工质量难以保证，效率难以提高。因此，急需提供一种智能化的公路护栏安装机械。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种自动控制道路方向及距离，自动钻孔、安装栏桩并且通过智能机械手装置自动安装护栏，达到测距、钻孔、安桩、安装护栏全自动一体化作业的智能公路护栏安装机械。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种智能公路护栏安装机械，其特征是，包括圆形工作台、自动钻孔机构、自动安桩机构、护栏自动输送机构，
所述圆形工作台由附件安装层、旋转换位层构成，附件安装层为台阶圆盘结构，其中心设有小台阶圆台，所述旋转换位层为正多边形结构，旋转换位层中心设有安装孔，并通过安装孔与附件安装层的小台阶圆台转动连接；所述护栏自动输送机构设置在附件安装层的端面上，附件安装层上设有与汽车底盘铰接连接的支撑连接机构，所述旋转换位层的周向均匀地设置自动钻孔机构以及自动安桩机构，自动钻孔机构、自动安桩机构相互交叉错开分布；
所述附件安装层的端面上设有与附件安装层同心的环状T型槽，环状T型槽内设有自动垂直校正仪基座，自动垂直校正仪基座的一端与环状T型槽匹配连接，并能在环状T型槽内滑动，另一端设有重力垂直定点仪器，利用重力自动寻找垂直于地面的位置点确定工作位置点；
所述小台阶圆台内设有动力传递机构，动力传递机构与自动钻孔机构传动连接，自动钻孔机构根据确定的工作位置点进行钻孔，完成一次钻孔后，旋转换位层围绕附件安装层的小台阶圆台转动，使自动钻孔机构、自动安桩机构互换位置，动力传递机构与自动安桩机构传动连接，自动安桩机构将栏桩旋进自动钻孔机构钻出的孔内；
护栏自动输送机构实现输送护栏过程中定位、调整的实施校正，使护栏上的螺纹孔准确与栏桩的螺栓孔对齐；
所述附件安装层上左、右对称位置分别设有用于安装螺栓的左安装机械手、用于安装螺帽的右安装机械手，左安装机械手通过伺服电机控制调整位置，并利用光电传感器将螺栓穿入栏桩与护栏的螺栓孔内；右安装机械手通过伺服电机控制调整位置，并利用光电传感器将螺帽穿入栏桩与护栏的螺栓孔内，用光电传感器确定螺帽位置，将螺栓、螺帽旋紧。
[0005]所述动力传递机构由设置在小台阶圆台中心的花键轴、设置在花键轴左端的第一伞齿轮构成，花键轴右端与动力装置匹配连接，并通过蜗轮蜗杆减速器控制速度；所述附件安装层上设有动力控制阀，第一伞齿轮与被动力控制阀控制的第二伞齿轮传动连接，第一伞齿轮由第二伞齿轮伸缩来控制动力的传递。
[0006]所述自动钻孔机构下部为圆筒，所述附件安装层的外壳内设有钻孔齿条、钻孔齿轮，钻孔齿条轴向设置在自动钻孔机构下部的圆筒外壁上，并与由伺服电机控制的钻孔齿轮匹配啮合连接；所述自动钻孔机构下部的圆筒内部上端设有钻头夹头，钻头夹头与圆筒内部旋转连接，钻头夹头下端设有钻头，钻头夹头与钻头的柄部匹配夹紧连接；
所述自动钻孔机构上部为内花键圆筒，内花键圆筒与钻头夹头上端连接，内花键圆筒设有与之匹配的外花键轴，外花键轴上端设有钻孔伞齿轮，外花键轴与内花键圆筒之间设有拉簧；
所述自动钻孔机构的旋转动力由动力控制阀控制的第二伞齿轮滑动伸缩来控制，动力控制阀控制第二伞齿轮向右移动，使第二伞齿轮同时与动力传递机构的第一伞齿轮、外花键轴上端的钻孔伞齿轮啮合，钻孔伞齿轮转动带动外花键轴旋转，并传递动力带动钻头旋转；同时，内花键圆筒根据传感器定位，由程序通过伺服电机控制钻孔齿轮啮合钻孔齿条上、下移动，从而控制钻头上、下钻孔，自动钻孔机构完成钻孔以后通过拉簧辅助钻头复位。
[0007]所述自动安桩机构的下部为圆筒，所述附件安装层的外壳内设有安桩齿条、安桩齿轮，安桩齿条轴向设置在自动安桩机构下部的圆筒外壁上，并与伺服电机控制的安桩齿轮匹配啮合连接；自动安桩机构下部的圆筒内部上端设有抓取栏桩的栏桩夹头，栏桩夹头与圆筒内部匹配旋转连接，栏桩夹头上端设有安桩小圆筒，安桩小圆筒上端设有相互匹配的内螺纹、外螺纹，外螺纹上端设有安桩伞齿轮；
所述自动安桩机构的旋转动力由动力控制阀控制的第二伞齿轮滑动伸缩来控制，动力控制阀控制第二伞齿轮向右移动，使第二伞齿轮同时与动力传递机构的第一伞齿轮、外螺纹上端的安桩伞齿轮啮合，安桩伞齿轮转动带动外螺纹旋转，并传递动力带动栏桩夹头上的栏桩旋转；同时，安桩小圆筒根据传感器定位，由程序通过伺服电机控制安桩齿轮啮合安桩齿条上、下移动，从而控制自动安桩机构上、下移动，使栏桩慢慢旋转进入自动钻孔机构钻出的孔中。
[0008]所述护栏自动输送机构由确保护栏排列整齐的限位板、两块确保护栏自动输送时不被卡死的引导板、两个推出装置、输送装置、就位校正装置构成，限位板、引导板均为板状长条，且竖直设置在附件安装层上，护栏设置在引导版与附件安装层之间，限位板设置在护栏一端;
所述推出装置、由伺服电机控制转动的链板传动装置以及链板传动装置上设置的用于抓取护栏的棘爪构成；
所述输送装置由分别设置在附件安装层下部左、右对称位置的左升降装置、右升降装置以及设置在中间的中间升降装置、连接三个升降装置的衡梁构成；
所述左、右升降装置均由固定长方体和滑动长方体通过燕尾槽、凸块相互匹配滑动连接构成，左、右升降装置的滑动长方体上方均设有放置护栏的凹槽，滑动长方体与固定长方体接触处设有升降齿条以及由伺服电机与光电传感器控制的升降齿轮，升降齿轮、升降齿条相互匹配提供滑动长方体的滑动动力；
所述衡梁上设有调节齿条、与调节齿条匹配啮合连接并由伺服电机控制的调节齿轮； 所述护栏在链板传动装置的作用下被推送至输送装置上，护栏在输送装置的下移输送过程中被传感器感应，中间升降装置实现整个护栏的下移输送并通过衡梁的调节齿轮、调节齿条调整左右位置，衡梁两边的左、右升降装置实现护栏水平位置调整，从而实现输送护栏过程中定位、调整的实施校正，使护栏上的螺纹孔准确与栏桩的螺栓孔对齐。
[0009]所述附件安装层的外边缘处设有自动定距传感器。
[0010]所述左安装机械手、右安装机械手均由被伺服电机控制的机械手臂、机械手组成。[0011 ] 所述附件安装层的外边缘处设有自动校正行驶方向的自动校正方向传感器。
[0012]所述附件安装层上设有自动控制深度传感器。
[0013]本发明提供了一种基于智能化的道路建筑工程机械设备，本发明的功能实现能够减少人工的投入，提高施工质量和效率。本发明智能编程规划、智能定位、自动钻孔施工、自动装配护栏，实现定位、钻孔、安桩、安装护栏全自动一体化作业，解决了人工施工的质量差、护栏高低不平的问题，高效、高质量地对马路两边的护栏进行施工安装，实现了护栏安装的自动化，提高了工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的主视结构示意图；
图2为图1的右视结构示意图；
图3为本发明中护栏自动输送机构的结构示意图；
图4为本发明中左升降装置或右升降装置的结构示意图；
图5为图4的左视结构不意图；
图6为图4的俯视结构意图；
图7为本发明中自动钻孔机构的结构示意图；
图8为本发明中自动安桩机构的结构示意图；
图9为本发明中左安装机械手或右安装机械手的结构示意图；
图10为本发明中衡梁的结构示意图；
图11为本发明与汽车连接后的工作状态示意图；
图中:1自动钻孔机构、2小台阶圆台、3花键轴、4自动安桩机构、5动力控制阀、6旋转换位层、7自动钻孔机构、8左安装机械手、9自动安桩机构、10护栏、11螺栓孔、12推出装置、13左升降装置、14附件安装层、15环状T型槽、16就位校正装置、17自动安桩机构、18自动钻孔机构、19右安装机械手、20自动安桩机构、21螺栓孔、22推出装置、23右升降装置、24衡梁、25自动钻孔机构、26自动控制深度传感器、27自动校正方向传感器、28引导板、29正在输出护板、30输出护板、31第一伞齿轮、32第二伞齿轮、33钻孔伞齿轮、34自动垂直校正仪基座、35支撑连接机构、36销轴、37千斤顶、38汽车底盘、39引导板、40限位板、41凹槽、42滑动长方体、43燕尾槽、44连接孔、45升降齿轮、46凸块、47升降齿条、48固定长方体、49外花键轴、50内花键圆筒、51拉簧、52钻头夹头、53钻头、54钻孔齿条、55钻孔齿轮、56安桩伞齿轮、57内螺纹、58外螺纹、59安桩小圆筒、60栏桩夹头、61栏桩、62安桩齿条、63安桩齿轮、64伺服电机、65机械手、66伺服电机、67伺服电机、68机械手臂、69伺服电机、70连接孔、71调节齿条、72调节齿轮、73连接孔、74操作室、75轮毂。【具体实施方式】
[0015]一种智能公路护栏安装机械，包括圆形工作台、自动钻孔机构、自动安桩机构、护栏自动输送机构。
[0016]圆形工作台由附件安装层14、旋转换位层6构成，附件安装层为台阶圆盘结构，其中心设有小台阶圆台2，旋转换位层6为正八边形结构，旋转换位层中心设有安装孔，并通过安装孔与附件安装层14的小台阶圆台2转动连接。旋转换位层6的周向均匀地设置4个自动钻孔机构1、7、18、25以及4个自动安桩机构4、9、17、20，自动钻孔机构、自动安桩机构相互交叉错开排列，自动钻孔机构、自动安桩机构均与附件安装层上设置的外壳连接。
[0017]附件安装层14的端面上设有与附件安装层同心的环状T型槽15，环状T型槽内设有自动垂直校正仪基座34，自动垂直校正仪基座的一端与环状T型槽15匹配连接，并能在环状T型槽内滑动，另一端设有重力垂直定点仪器，利用重力自动寻找垂直于地面的位置点。环状T型槽与附件安装层外边缘的轴向距离为10cm。
[0018]附件安装层的外边缘处IOcm处安装有自动校正方向传感器27、自动定距传感器，自动校正方向传感器对安装的重力垂直定点仪器寻找到的垂直于地面的位置点感应，确定地面上的工作位置点。自动定距传感器通过上、下调节装置调节距离，并对汽车轮毂的感应位置点作用，确定准确距离，保证栏桩之间的准确位置。附件安装层14上设有自动控制深度传感器26。
[0019]小台阶圆台2内设有动力传递机构，动力传递机构由设置在小台阶圆台中心的花键轴3、设置在花键轴左端的第一伞齿轮31构成，花键轴3右端与动力装置匹配连接，并通过蜗轮蜗杆减速器控制速度，第一伞齿轮31与被由附件安装层上设置的动力控制阀5控制的第二伞齿轮32传动连接，第一伞齿轮由第二伞齿轮32伸缩来控制动力的传递。
[0020]自动钻孔机构下部为圆筒，附件安装层14的外壳内设有钻孔齿条、钻孔齿轮，钻孔齿条54轴向设置在自动钻孔机构下部的圆筒外壁上，并与由伺服电机控制的钻孔齿轮55匹配啮合连接；自动钻孔机构下部的圆筒内部上端设有钻头夹头52，钻头夹头与圆筒内部旋转连接，钻头夹头下端设有钻头53，钻头夹头与钻头的柄部匹配夹紧连接。
[0021]自动钻孔机构上部为内花键圆筒50，内花键圆筒与钻头夹头52上端连接，内花键圆筒设有与之匹配的外花键轴49，外花键轴49上端设有钻孔伞齿轮33，外花键轴49与内花键圆筒50连接处设有拉簧51，拉簧51与设置在伞齿轮34与内花键圆筒51之间。
[0022]自动钻孔机构的旋转动力由动力控制阀5控制的第二伞齿轮32滑动伸缩来控制，动力控制阀控制第二伞齿轮向右移动，使第二伞齿轮同时与动力传递机构的第一伞齿轮31、外花键轴上端的钻孔伞齿轮33啮合，钻孔伞齿轮转动带动外花键轴49旋转，并传递动力带动钻头53旋转；同时，内花键圆筒50根据传感器定位，由程序通过伺服电机控制钻孔齿轮55啮合钻孔齿条54上、下移动，从而控制钻头上、下钻孔，自动钻孔机构完成钻孔以后钻孔伞齿轮33反转复位，通过拉簧51作用有利于钻头复位。
[0023]动力传递机构与自动钻孔机构传动连接，并为其提供动力，自动钻孔机构根据自动校正方向传感器确定的地面工作位置点进行钻孔，完成一次钻孔后，旋转换位层6围绕附件安装层14的小台阶圆台2转动45°，使自动钻孔机构、自动安桩机构互换位置。
[0024]自动安桩机构的下部为圆筒，附件安装层14的外壳内设有安桩齿条、安桩齿轮，安桩齿条62轴向设置在自动安桩机构下部的圆筒外壁上，并与伺服电机控制的安桩齿轮63匹配啮合连接；自动安桩机构下部的圆筒内部上端设有抓取栏桩61的栏桩夹头60，栏桩夹头60内绷栏桩61内孔抓取栏桩，栏桩夹头与圆筒内部匹配旋转连接，栏桩夹头上端设有安桩小圆筒59，安桩小圆筒上端设有相互匹配的内螺纹57、外螺纹58，外螺纹58与固定座配合固定，外螺纹上端设有安桩伞齿轮56。
[0025]自动安桩机构的旋转动力由动力控制阀5控制的第二伞齿轮32滑动伸缩来控制，动力控制阀控制第二伞齿轮向右移动，使第二伞齿轮同时与动力传递机构的第一伞齿轮31、外螺纹上端的安桩伞齿轮56啮合，安桩伞齿轮转动带动外螺纹旋转，并传递动力带动栏桩夹头60上的栏桩61旋转；同时，安桩小圆筒59根据传感器定位，由程序通过伺服电机控制安桩齿轮63啮合安桩齿条62上、下移动，从而控制自动安桩机构上、下移动，使栏桩慢慢旋转进入自动钻孔机构钻出的孔中，自动安桩机构完成安桩后通过安桩伞齿轮56反转复位。
[0026]护栏自动输送机构设置在附件安装层的端面上，护栏自动输送机构由确保护栏10排列整齐的限位板40、两块确保护栏自动输送时不被卡死的引导板28、两个推出装置、输送装置、就位校正装置16构成，限位板40、引导板28均为板状长条，且竖直设置在附件安装层上，护栏设置在引导版与附件安装层之间，限位板设置在护栏一端。
[0027]推出装置12、22由伺服电机控制转动的链板传动装置以及链板传动装置上设置的用于抓取护栏的棘爪构成。
[0028]输送装置由分别设置在附件安装层14下部左、右对称位置的左升降装置13、右升降装置23以及设置在附件安装层14下部中间的中间升降装置、连接三个升降装置的衡梁24构成。
[0029]左、右升降装置均由固定长方体48和滑动长方体42通过燕尾槽43、凸块46相互匹配滑动连接构成，左、右升降装置的滑动长方体42上方均设有放置护栏的凹槽41，滑动长方体42与固定长方体48接触处设有升降齿条47以及由伺服电机与光电传感器控制的升降齿轮45，升降齿轮、升降齿条相互匹配提供滑动长方体的滑动动力。
[0030]衡梁24上设有调节齿条71、与调节齿条匹配啮合连接并由伺服电机控制的调节齿轮72。护栏10在链板传动装置的作用下被推送至输送装置上，护栏在输送装置的下移输送过程中被传感器感应，中间升降装置实现整个护栏的下移输送并通过衡梁24的调节齿轮71、调节齿条72调整左右位置，衡梁24两边的左、右升降装置实现护栏水平位置调整，从而实现输送护栏过程中定位、调整的实施校正，使护栏上的螺纹孔准确与栏桩的螺栓孔对齐。
[0031]附件安装层上左、右对称位置分别设有用于安装螺栓的左安装机械手8、用于安装螺帽的右安装机械手19，左安装机械手8、右安装机械手19均由被伺服电机控制的机械手臂68、机械手65组成。左安装机械手8通过伺服电机64、66、67、69控制调整位置，机械手利用光电传感器将螺栓穿入栏桩与护栏的螺栓孔内；右安装机械手19通过伺服电机64、66、67,69控制调整位置，机械手利用光电传感器将螺帽穿入栏板与护栏的螺栓孔内，用光电传感器确定螺帽位置，将螺栓、螺帽旋紧。左、右安装机械手可以通过改变程序使它们的功能互换。
[0032]附件安装层14上设有支撑连接机构37，支撑连接机构37通过销轴36与汽车底盘38铰接安装，可通过支撑连接机构37中设置的千斤顶起落本发明，千斤顶落下时，本发明的圆形工作台的轴向与汽车的轮毂轴向平行，工作时由液压千斤顶顶出垂直地面，本发明由汽车牵引施工，所需动力由发动机提供。
[0033]如图11所示，本发明使用时，操作室74根据道路护栏要求的高度和间距编制程序，程序控制车辆前行，前行时由自动校正方向传感器27自动校正方向，对事先放样的道路标记感应并反馈程序系统，随时调整车辆前行的方向补偿校正，同时自动定距传感器通过对汽车轮毂75的感应位置点作用感应转动圈数，计算符合程序的移动距离，当找到符合程序要求的栏桩栽入距离后，程序控制车辆停止运行。程序的起点设在第一个手动栽入的栏桩位置，也是程序的参考点位置所在。
[0034]程序控制旋转换位层6进行旋转，转动到自动钻孔机构25停止，并由重力垂直定点仪器利用重力自动寻找垂直于地面的位置点确定工作位置点；程序启动自动钻孔机构25中伺服电机，通过钻孔齿轮55、钻孔齿条54作用，使自动钻孔机构25下移，当移动到接近地面时，传感器作用，程序启动小台阶圆台2上设置的动力控制阀5工作，控制第二伞齿轮32向右移动，使第二伞齿轮32与动力传递结构的第一伞齿轮31、自动钻孔机构25的外花键轴49上端的钻孔伞齿轮33同时啮合，使钻头53获得旋转动力。钻头53开始旋转并下移，下移距离由自动控制深度传感器传入控制系统，当钻头53在地面钻孔到规定深度时，自动反转上移并停止旋转，上移到原始位置停止运行。
[0035]而后，程序控制旋转换位层6进行旋转45°，转动到如图8所示的自动安桩机构20停止，同样由重力垂直定点仪器利用重力自动寻找垂直于地面的位置点确定工作位置点。程序启动自动安桩机构20中伺服电机,通过安桩齿轮63、安桩齿条62作用，使自动安桩机构20下移，当移动到接近地面时，传感器作用，程序启动小台阶圆台2上设置的动力控制阀工作，控制第二伞齿轮33向右移动，使第二伞齿轮32与动力传递结构的第一伞齿轮31、自动安桩机构20的外螺纹58上端安桩伞齿轮56同时啮合，使栏桩夹头60抓取的栏桩61慢慢旋转进入地面钻出的孔中，下移距离由自动控制深度传感器传入控制系统，当栏桩61旋转下移到规定深度下栽压实，自动反转上移并停止旋转下移，上移到原始位置停止运行。
[0036]栏桩61安装好后，护栏自动输送机构开始工作，在限位板40、引导板28的作用下使护栏10排列整齐并在重力作用下下移。下移过程中，在引导板28的作用下使护栏10自动输送时准确并不出现卡死现象，护栏下移到推出装置的链板传动装置上的棘爪内，伺服电机控制转动的链板传动装置12、22使护栏被推至输送装置的左、右升降机构13、23的凹槽42内。
[0037]程序控制输送装置的中间升降装置(如图4、5、6所示)，由伺服电机控制升降齿轮45、升降齿条47工作使护栏10下移，护栏10在下移输送过程中(由光电传感器探测定位)与光电传感器配合，中间升降装置实现整个护栏10的下移输送，并通过衡梁24的调节齿轮71、调节齿条72调整左右位置误差；当护栏下移到接近栏桩61的螺纹孔时，传感器对螺纹孔感应，结合两边的左、右升降装置13、23的升降作用，衡梁24两边通过连接孔70、73连接的左、右升降装置13、23，受系统程序控制对衡梁两边的左、右升降装置控制升、降控制，实现护栏10水平位置误差的校正。从而实现护栏10输送过程中定位、调整的实施校正，使护栏的螺纹孔对应栏桩61的螺纹孔，并使护栏贴近栏桩。(结合左右控制装置使护栏准确定位，使栏桩与护栏的螺纹孔相对以便安装螺栓、螺母。
[0038]安装在附件安装层14的左、右安装机械手如图9所示，在伺服电机64、66、67、69控制下四轴联动开始工作。安装在附件安装层14左边的左安装机械手8的机械手臂68调整位置，机械手65递送螺栓并利用光电传感器穿入护栏10与栏桩61的螺栓孔11内，机械手65通过光电传感器探测螺纹孔安装螺栓。安装在附件安装层14右边的右安装机械手通过光电传感器作用，机械手臂68调整位置，机械手65伸入护栏10与栏桩61的螺栓孔11内递送螺帽并利用光电传感器作用确定螺栓位置，机械手65旋紧螺栓、螺帽。
[0039]安装好一个护栏10后(两边螺纹孔11、21与栏桩61的螺纹孔通过螺栓连接)，支撑连接机构37中的液压千斤顶回缩，本发明倾斜适当的角度，使输送装置中两边的左、右升降机构13、23上移过程中不碰到护栏，使升降机构回到原来位置。通过自动校正行驶方向传感器27自动校正方向，自动定距的光电传感器反馈给控制模块并向前运动一个护栏距离后，支撑连接机构37中的液压千斤顶伸出，继续下一个栏桩栽入与护栏安装工作。
【权利要求】
1.一种智能公路护栏安装机械，其特征是，包括圆形工作台、自动钻孔机构、自动安桩机构、护栏自动输送机构， 所述圆形工作台由附件安装层(14)、旋转换位层(6)构成，附件安装层为台阶圆盘结构，其中心设有小台阶圆台(2)，所述旋转换位层(6)为正多边形结构，旋转换位层中心设有安装孔，并通过安装孔与附件安装层(14)的小台阶圆台(2)转动连接；所述护栏自动输送机构设置在附件安装层的端面上，附件安装层(14)上设有与汽车底盘(38)铰接连接的支撑连接机构(35)，所述旋转换位层(6)的周向均匀地设置自动钻孔机构以及自动安桩机构，自动钻孔机构、自动安桩机构相互交叉错开分布； 所述附件安装层(14)的端面上设有与附件安装层同心的环状T型槽(15)，环状T型槽内设有自动垂直校正仪基座(34)，自动垂直校正仪基座的一端与环状T型槽(15)匹配连接，并能在环状T型槽内滑动，另一端设有重力垂直定点仪器，利用重力自动寻找垂直于地面的位置点确定工作位置点； 所述小台阶圆台(2)内设有动力传递机构,动力传递机构与自动钻孔机构传动连接，自动钻孔机构根据确定的工作位置点进行钻孔，完成一次钻孔后，旋转换位层(6)围绕附件安装层(14)的小台阶圆台(2)转动，使自动钻孔机构、自动安桩机构互换位置，动力传递机构与自动安桩机构传动连接，自动安桩机构将栏桩旋进自动钻孔机构钻出的孔内； 护栏自动输送机构实现输送护栏(10)过程中定位、调整的实施校正，使护栏上的螺纹孔准确与栏桩的螺栓孔对齐； 所述附件安装层上左、右对称位置分别设有用于安装螺栓的左安装机械手(8)、用于安装螺帽的右安装机械手(19)，左安装机械手(8)通过伺服电机控制调整位置，并利用光电传感器将螺栓穿入栏桩 与护栏的螺栓孔内；右安装机械手(19)通过伺服电机控制调整位置，并利用光电传感器将螺帽穿入栏桩与护栏的螺栓孔内，用光电传感器确定螺帽位置，将螺栓、螺帽旋紧。
2.根据权利要求1所述的一种智能公路护栏安装机械，其特征是，所述动力传递机构由设置在小台阶圆台中心的花键轴(3)、设置在花键轴左端的第一伞齿轮(31)构成，花键轴(3)右端与动力装置匹配连接，并通过蜗轮蜗杆减速器控制速度；所述附件安装层上设有动力控制阀(5 )，第一伞齿轮(31)与被动力控制阀(5 )控制的第二伞齿轮(32 )传动连接，第一伞齿轮由第二伞齿轮(32)伸缩来控制动力的传递。
3.根据权利要求2所述的一种智能公路护栏安装机械，其特征是，所述自动钻孔机构下部为圆筒，所述附件安装层(14)的外壳内设有钻孔齿条、钻孔齿轮，钻孔齿条(54)轴向设置在自动钻孔机构下部的圆筒外壁上，并与由伺服电机控制的钻孔齿轮(55)匹配啮合连接；所述自动钻孔机构下部的圆筒内部上端设有钻头夹头(52)，钻头夹头与圆筒内部旋转连接，钻头夹头下端设有钻头(53)，钻头夹头与钻头的柄部匹配夹紧连接； 所述自动钻孔机构上部为内花键圆筒(50)，内花键圆筒与钻头夹头(52)上端连接，内花键圆筒设有与之匹配的外花键轴(49)，外花键轴(49)上端设有钻孔伞齿轮(33)，外花键轴(49)与内花键圆筒(50)之间设有拉簧(51)； 所述自动钻孔机构的旋转动力由动力控制阀(5)控制的第二伞齿轮(32)滑动伸缩来控制，动力控制阀控制第二伞齿轮向右移动，使第二伞齿轮同时与动力传递机构的第一伞齿轮(31)、外花键轴上端的钻孔伞齿轮(33)啮合，钻孔伞齿轮转动带动外花键轴(49)旋转，并传递动力带动钻头(53)旋转；同时，内花键圆筒(50)根据传感器定位，由程序通过伺服电机控制钻孔齿轮(55)啮合钻孔齿条(54)上、下移动，从而控制钻头上、下钻孔，自动钻孔机构完成钻孔以后通过拉簧辅助钻头复位。
4.根据权利要求2所述的一种智能公路护栏安装机械，其特征是，所述自动安桩机构的下部为圆筒，所述附件安装层(14)的外壳内设有安桩齿条、安桩齿轮，安桩齿条(62)轴向设置在自动安桩机构下部的圆筒外壁上，并与伺服电机控制的安桩齿轮(63)匹配啮合连接；自动安桩机构下部的圆筒内部上端设有抓取栏桩(61)的栏桩夹头(60)，栏桩夹头与圆筒内部匹配旋转连接，栏桩夹头上端设有安桩小圆筒(59)，安桩小圆筒上端设有相互匹配的内螺纹(57)、外螺纹(58)，外螺纹上端设有安桩伞齿轮(56)； 所述自动安桩机构的旋转动力由动力控制阀(5 )控制的第二伞齿轮(32 )滑动伸缩来控制，动力控制阀控制第二伞齿轮向右移动，使第二伞齿轮同时与动力传递机构的第一伞齿轮(31)、外螺纹上端的安桩伞齿轮(56)啮合，安桩伞齿轮转动带动外螺纹旋转，并传递动力带动栏桩夹头(60)上的栏桩(61)旋转；同时，安桩小圆筒(59)根据传感器定位，由程序通过伺服电机控制安桩齿轮(63 )啮合安桩齿条(62 )上、下移动，从而控制自动安桩机构上、下移动，使栏桩慢慢旋转进入自动钻孔机构钻出的孔中。
5.根据权利要求1所述的一种智能公路护栏安装机械，其特征是，所述护栏自动输送机构由确保护栏(10)排列整齐的限位板(40)、两块确保护栏自动输送时不被卡死的引导板(28)、两个推出装置、输送装置、就位校正装置(16)构成，限位板(40)、引导板(28)均为板状长条，且竖直设置在附件安装层上，护栏设置在引导版与附件安装层之间，限位板设置在护栏一端； 所述推出装置(12)、(22)由伺服电机控制转动的链板传动装置以及链板传动装置上设置的用于抓取护栏的棘爪构成； 所述输送装置由分别设置在附件安装层(14)下部左、右对称位置的左升降装置(13)、右升降装置(23)以及设置在 中间的中间升降装置、连接三个升降装置的衡梁(24)构成； 所述左、右升降装置均由固定长方体(48)和滑动长方体(42)通过燕尾槽(43)、凸块(46)相互匹配滑动连接构成，左、右升降装置的滑动长方体(42)上方均设有放置护栏的凹槽(41)，滑动长方体(42)与固定长方体(48)接触处设有升降齿条(47)以及由伺服电机与光电传感器控制的升降齿轮(45)，升降齿轮、升降齿条相互匹配提供滑动长方体的滑动动力； 所述衡梁(24)上设有调节齿条(71)、与调节齿条匹配啮合连接并由伺服电机控制的调节齿轮(72)； 所述护栏(10)在链板传动装置的作用下被推送至输送装置上，护栏在输送装置的下移输送过程中被传感器感应，中间升降装置实现整个护栏的下移输送并通过衡梁(24)的调节齿轮(71)、调节齿条(72)调整左右位置，衡梁(24)两边的左、右升降装置实现护栏水平位置调整，从而实现输送护栏过程中定位、调整的实施校正，使护栏上的螺纹孔准确与栏桩的螺栓孔对齐。
6.根据权利要求1所述的一种智能公路护栏安装机械，其特征是，所述附件安装层的外边缘处设有自动定距传感器。
7.根据权利要求1所述的一种智能公路护栏安装机械，其特征是，所述左安装机械手(8)、右安装机械手(19)均由被伺服电机控制的机械手臂(68)、机械手(65)组成。
8.根据权利要求1所述的一种智能公路护栏安装机械，其特征是，所述附件安装层的外边缘处设有自动校正行驶方向的自动校正方向传感器(27 )。
9.根据权利要求1所述的 一种智能公路护栏安装机械，其特征是，所述附件安装层(14)上设有自动控制深度传感器(26)。
【文档编号】E01F15/00GK103806383SQ201410076138
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】葛文军, 褚溢华, 冯伟玲, 刘峻 申请人:扬州大学