一种二次结构混凝土垂直浇筑工具及其使用方法与流程

本发明涉及混凝土浇筑，具体来说，涉及一种二次结构混凝土垂直浇筑工具及其使用方法。

背景技术：

1、在民用建筑及工业建筑工程中，当涉及结构性墙体，其长度及高度分别超过5m及4m时，就需要设置构造柱和圈梁。按照正常的二次结构施工工艺，墙体可分为有圈梁的墙体和无圈梁的墙体。无圈梁墙体仅需要设置构造柱，其常规简略施工工艺是：在规定位置植筋放置钢筋→构造柱两边进行墙体砌筑（沉降）→对构造柱进行支模→浇筑混凝土→拆模养护。有圈梁墙体常规简略施工工艺是：在规定位置构造柱、圈梁植筋放置钢筋→构造柱两边进行墙体砌筑至圈梁以下→放置圈梁钢筋笼→圈梁、圈梁以下构造柱模板支设→浇筑混凝土→拆模养护→砌筑圈梁以上墙体砌筑→圈梁以上构造柱模板支设→浇筑圈梁以上构造柱→拆模养护。

2、在正常情况下，耗时最长的工序是混凝土浇筑及养护。常规混凝土浇筑是施工人员基本处于2m及以上高度用塑料桶一桶一桶把混凝土倒入圈梁及构造柱中，然后进行高空（大于2m）振捣作业，存在较大作业安全隐患。特别是现在除住宅建筑以外其余综合楼层高基本设计在4m以上，这样就会更增加了高空作业危险性。层高、楼层越高，人工混凝土浇筑施工效率越低，浇筑时间过长，混凝土开始凝固，浇筑成型质量也就越差。

3、针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、针对相关技术中的问题，本发明提出一种二次结构混凝土垂直浇筑工具及其使用方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

2、为此，本发明采用的具体技术方案如下：

3、一种二次结构混凝土垂直浇筑工具，包括工作台，所述工作台的顶部一侧设有浇筑机构，所述工作台顶部另一侧设有横向移动机构，所述横向移动机构上连接有立柱，所述立柱上设有竖向移动机构，所述竖向移动机构上连接有连接板，所述连接板的外表面顶部固定有输送上料机构，所述连接板的外表面固定有固定架一和固定架二，所述固定架一和所述固定架二两者的端部均设有夹持换料机构。

4、优选的，所述浇筑机构包括套筒组件和输送组件，所述输送组件的底部与驱动组件连接，所述套筒组件包括进料筒、出料筒和若干个插接筒，所述进料筒固定在所述工作台的顶部，若干个所述插接筒依次插接在所述进料筒上，所述出料筒插接在所述插接筒的顶部，所述插接筒的顶部开设有若干个限位槽，所述插接筒的底部固定有若干个与所述限位槽相配合的限位板，所述进料筒的侧边连通有进料管道，所述进料筒的顶部开设有与所述限位板相配合的限位槽，所述出料筒的侧边连通有出料管道，所述出料筒的底部固定设有所述限位槽相配合的限位板，所述进料筒、所述插接筒和所述出料筒三者之间均通过所述限位板和所述限位槽卡接固定。

5、优选的，所述输送组件包括底部输送件、顶部输送件和若干个中部输送件，若干个所述中部输送件依次卡接在所述底部输送件与所述顶部输送件之间，所述底部输送件包括活动连接在所述工作台上的底部旋转轴，所述底部旋转轴的外表面固定有底部螺旋叶片，所述中部输送件包括中部旋转轴，所述中部旋转轴的外表面固定有中部螺旋叶片，所述中部旋转轴的底部固定有对接柱，所述对接柱的外侧设有密封环，所述密封环固定在所述中部旋转轴的底部，所述中部旋转轴的顶部开设有与所述对接柱和所述密封环相配合的对接槽和密封槽，所述顶部输送件包括顶部旋转轴和顶部螺旋叶片，所述顶部螺旋叶片固定在所述顶部旋转轴外表面，所述底部旋转轴和所述顶部旋转轴的顶部也开设有所述对接槽和所述密封槽，所述顶部旋转轴的底部也固定有所述对接柱和所述密封环，所述底部旋转轴、所述中部旋转轴和所述顶部旋转轴三者之间均通过所述对接柱、所述密封环、所述对接槽和所述密封槽四者卡接固定。

6、优选的，所述驱动组件包括开设在所述工作台内部的驱动腔，所述底部旋转轴的底端贯穿至所述驱动腔内且与从动齿轮连接固定，所述从动齿轮一侧啮合有主动齿轮，所述主动齿轮与电机轴连接，所述电机轴与驱动电机的输出端连接固定，所述驱动电机固定在所述驱动腔内底部。

7、优选的，所述横向移动机构包括开设在所述工作台顶部的横向移动槽，所述横向移动槽内部两侧分别开设有一个横向滑槽，横向移动槽内壁上设有横向移动电机，所述横向移动电机的侧面输出端设有横向丝杆，所述横向丝杆上螺纹连接有横向螺母移动块，所述横向螺母移动块的两侧均设有横向滑块，所述横向滑块滑动连接在所述横向滑槽内，所述立柱固定在所述横向螺母移动块上。

8、优选的，所述竖向移动机构包括开设在所述立柱外表面的竖向移动槽，所述竖向移动槽的内部两侧均开设有竖向滑槽，所述立柱的顶部固定有竖向移动电机，所述竖向移动电机的底部输出端设有竖向丝杆，所述竖向丝杆的底端贯穿至所述竖向移动槽内，所述竖向丝杆上螺纹连接有竖向螺母移动块，所述竖向螺母移动块的外表面两侧均固定有竖向滑块，所述竖向滑块滑动连接在所述竖向滑槽内部，所述竖向螺母移动块的端部贯穿至所述立柱的外侧和所述连接板连接固定。

9、优选的，所述输送上料机构包括固定在所述连接板外表面顶部的物料箱，所述物料箱内部设有内腔，所述物料箱的两侧均设有箱门，所述内腔内底部一侧设有若干个放置座，所述放置座的顶部中心处开设有放置槽，所述放置槽底部中心处开设有容纳槽，所述内腔内底部另一侧开设有通孔一和通孔二，所述内腔内顶部开设有活动槽，所述活动槽内部一侧设有上料电机，所述上料电机的侧面输出端设有上料丝杆，所述上料丝杆上螺纹连接有上料螺母移动块，所述上料螺母移动块滑动连接在所述活动槽内部，所述上料螺母移动块的底部和所述内腔内顶部一侧均设有抓取组件，两个所述抓取组件与所述通孔一和所述通孔二两者相配合，所述抓取组件包括气缸，所述气缸的底部输出端设有工作框架，所述工作框架内部滑动连接有滑动板，所述滑动板的顶部与若干个电动推杆连接，所述电动推杆固定在所述工作框架内顶部，所述工作框架侧边内壁上均匀固定有若干个支撑件，所述支撑件顶部一侧固定有限位架，所述支撑件上转动连接有旋转板，所述旋转板的底部固定有卡块，所述对接槽内壁上开设有若干个与所述卡块相配合的卡槽。

10、优选的，所述夹持换料机构包括驱动箱，所述驱动箱内部固定有支撑轴，所述支撑轴上转动连接有两个旋转件，所述旋转件的外表面固定有驱动板，所述驱动板的端部贯穿至所述驱动箱的外侧与夹持板连接固定，所述夹持板的内侧固定有卡接块，所述插接筒和所述出料筒两者外表面均设有与所述卡接块相配合的卡接槽，所述驱动板在所述驱动箱内部的一端固定有滑动架，所述驱动箱内底部开设有调节槽，所述调节槽顶部两侧分别开设有一个移动开口，所述调节槽内部固定有调节电机，所述调节电机的顶部输出端固定有主动锥形齿轮，所述调节槽的内部两侧分别固定有一组支撑座，所述支撑座上转动连接有调节丝杆，所述调节丝杆的端部固定有从动锥形齿轮，所述从动锥形齿轮与所述主动锥形齿轮相啮合，所述调节丝杆上螺纹连接有调节螺母移动块，所述调节螺母移动块滑动连接在所述调节槽内部，所述调节螺母移动块的顶端贯穿至所述驱动箱内部与联动架连接固定，所述联动架的底部两侧分别固定有一个导向座，所述驱动箱内部开设有与所述导向座相配合的导向槽，所述联动架顶部开设有滑动槽，所述滑动槽内部滑动连接有滑动块，所述滑动块的顶部固定有圆杆，所述圆杆的顶端贯穿至所述滑动架内部。

11、优选的，所述固定架一上开设有与所述固定架二上所述夹持换料机构相配合的弧形槽，所述驱动箱上开设有与所述驱动板相配合的活动开口。

12、根据本发明另一个方面，提供了一种二次结构混凝土垂直浇筑工具的使用方法，用于二次结构混凝土垂直浇筑工具，包括以下步骤；

13、物料准备：明确浇筑面的高度，确定所需安装的插接筒和中部输送件的数量，并将所需的插接筒放置在工作台的侧边，将中部输送件插接在物料箱内的若干个放置座上；

14、抓取出料筒与顶部输送件：将待安装的插接筒夹持在在固定架二上的夹持换料机构上，通过竖向移动机构带动连接板上升，连接板带动输送上料机构以及固定架一和固定架二上的夹持换料机构上升，当固定架一上夹持换料机构的高度与出料筒相匹配时，通过横向移动机构带动固定架一上夹持换料机构与出料筒相匹配并夹持固定，同步的，输送上料机构上与通孔一对应的抓取组件将顶部输送件抓取，并收纳至物料箱内；

15、安装插接筒与中部输送件：当出料筒和顶部输送件都被抓取后，竖向移动机构继续带动连接板上升，直至出料筒脱离最上方的插接筒，且，固定架二上插接筒位于最上方插接筒的上方时，通过横向移动机构带动固定架二上插接筒移动到最上方插接筒的上方，再通过竖向移动机构带动夹持的插接筒插接在最上方插接筒上，实现插接筒的插接，同时，输送上料机构通过另一个抓取组件将在物料箱内的中部输送件抓取并竖向安装在最上方的中部输送件上；

16、安装出料筒与顶部输送件：重复上一步操作将对应数量的插接筒和中部输送件安装完成后，再通过竖向移动机构和横向移动机构将出料筒带回到插接筒的上方，并通过抓取组件将顶部输送件安装在中部输送件上。

17、本发明的有益效果为：

18、一、本发明通过浇筑机构的设计，从而可以根据浇筑面的高度，在现有的浇筑机构上安装对应数量的插接筒和中部输送件，进而提高浇筑机构上套筒组件和输送组件的高度，提高装置的适用范围。

19、二、本发明通过套筒组件的设计，在相邻两个插接筒之间，将上方插接筒底部的限位板插在下方插接筒顶部的限位槽内，上下两个插接筒之间通过重力挤压在一起，且通过插接筒侧边的密封圈使得两个插接筒可以形成一个无缝管体，同时，限位板与限位槽可以起到旋转限位的作用，插接筒与进料筒之间以及出料筒与插接筒之间均通过上述方式实现连接。

20、三、本发明通过输送组件的设计，在相邻两个中部输送件之间，将上方中部输送件底部的对接柱和密封环插入下方中部输送件顶部的对接槽和密封槽内，起到旋转限位和密封连接的作用，上下两个中部输送件之间通过重力挤压在一起，且密封环和密封槽起到密封连接的作用，中部输送件与底部输送件之间以及顶部输送件与中部输送件之间均通过上述方式实现密封连接。

21、四、本发明通过横向移动机构的设计，横向移动电机通过横向丝杆螺纹驱动横向螺母移动块，横向螺母移动块通过横向滑块和横向滑槽的旋转限位来驱动横向螺母移动块与立柱移动，进而通过立柱的移动带动连接板和连接板上的输送上料机构和固定架一、固定架二两者上的夹持换料机构进行横向移动。

22、五、本发明通过竖向移动机构的设计，竖向移动电机通过竖向丝杆驱动竖向螺母移动块，竖向螺母移动块在竖向滑块和竖向滑槽旋转限位的作用下竖向移动，竖向螺母移动块在移动的同时带动连接板和连接板上的输送上料机构和固定架一、固定架二两者上的夹持换料机构进行竖向移动。

23、六、本发明通过输送上料机构的设计，上料电机通过上料丝杆带动上料螺母移动块水平移动，上料螺母移动块带动抓取组件移动，实现抓取组件在物料箱内的水平移动，使得该抓取组件可以实现物料箱内中部输送件的抓取动作；两个抓取组件一个移动设置，进行中部输送件的抓取安装动作，另一个固定设置，进行顶部输送件的抓取动作，抓取组件的具体操作流程如下，气缸推动工作框架下降，当工作框架下降到中部输送件或顶部输送件顶部的对接槽开口处，此时，工作框架底部的若干个旋转板已深入对接槽内部，然后驱动电动推杆，电动推杆推动滑动板下降，滑动板下降推动若干个旋转板的顶端，进而推动旋转板转动，旋转板旋转的过程中底端外扩旋转，进而推动卡块卡入对接槽内部的卡槽内，此时，卡块与卡槽卡接固定在一起，然后，通过收缩气缸，即可实现中部输送件或顶部输送件的竖向输送动作。

24、七、本发明通过夹持换料机构的设计，当两个夹持板移动到夹持件（插接筒或出料筒）的侧边，然后，通过调节电机带动主动锥形齿轮旋转，主动锥形齿轮带动两个从动锥形齿轮旋转，从动锥形齿轮旋转带动调节丝杆旋转，调节丝杆螺纹驱动调节螺母移动块水平移动，调节螺母移动块带动联动架水平移动，通过两个联动架同时向两侧水平移动来带动联动架内部滑动连接的圆杆同步移动，圆杆在移动的同时实现挤压推动滑动架的作用，进而推动驱动板旋转，驱动板旋转带动两个夹持板旋转，夹持板旋转带动内侧的卡接块卡入夹持件（插接筒或出料筒）侧边的卡接槽内，进而实现夹持板与夹持件的连接固定。

25、八、本发明通过弧形槽的设计，从而使得在夹持换料机构安装插接筒时，可以同步安装物料箱内的中部输送件，使得固定架一不会影响中部输送件的竖向输送动作。

26、九、本发明的旋转板，在未被滑动板挤压推动时，滑动板在卡块的作用下旋转，而，限位架可以起到限制旋转板的作用，进而通过限制旋转板的位置来限制旋转板正常情况下的倾斜角度，进而方便滑动板推动旋转板旋转实现旋转卡接的动作。

27、十、本发明通过放置槽和容纳槽的设计，从而使得定位中部输送件与放置座之间的位置关系，提高中部输送件与放置座之间的稳定性。