一种锚栓自动化张拉试验设备的制作方法

1.本发明属于锚栓张拉试验设备技术领域，具体涉及一种锚栓自动化张拉试验设备。


背景技术：

2.张拉试验是锚栓产品在出厂之前所需经历的必要工序，是检测锚栓力学性能的重要方式。
3.目前的张拉试验主要采用整体张拉方式，由人工利用锚栓和卡套的螺纹连接结构将卡套安装在锚栓两端，并将锚栓抬放在张拉设备的夹具内，张拉设备对锚栓整体施加张拉力完成张拉试验，试验完成后还需要人工将卡套拆卸。由于锚栓的重量较大，人工抬放上下料不方便。
4.现有技术中授权公告号为cn205708412u的中国专利中公开了一种风电锚栓张拉自动上下料机构，该风电锚栓张拉自动上下料机构包括上料架和下料架，上料架和下料架之间设有v形支撑板，v形支撑板可升降地装配在张拉设备的上方，上料架上设有倾斜布置的上料板，上料板的右侧设有倾斜布置的过渡板，过渡板的右侧与v形支撑板相接，上料板与过渡板之间设有用于将从上料板上滚落的锚栓抬升至过渡板上的上料气缸，过渡板的下方设有定位气缸，定位气缸的顶端设有定位挡板，定位挡板伸出时对锚栓进行挡止，以供操作人员手动将卡套安装在锚栓上，定位挡板下降时避让锚栓，使锚栓继续向下滚落至v形支撑板上，v形支撑板下降，将锚栓放置在张拉设备中，当完成张拉试验后，v形支撑板上升，将锚栓抬出张拉设备并放置在下料架上的下料板上。
5.虽然上述专利能够实现锚栓的自动上下料，但还需要人工在每根锚栓的两端安装卡套，操作麻烦，效率低下。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种锚栓自动化张拉试验设备，以解决现有技术中人工安装卡套导致试验效率低下的技术问题。
7.为实现上述目的，本发明所提供的锚栓自动化试验设备技术方案是：一种锚栓自动化试验设备，包括用于对装有卡套的锚栓进行张拉试验的张拉装置，张拉装置的两侧分别设有上料架和下料架，上料架上设有用于夹紧锚栓的第一夹持结构，锚栓自动化张拉试验设备还包括处于上料架旁侧的卡套安装架，卡套安装架上设有用于支撑卡套的第一卡套支撑结构，第一卡套支撑结构具有第一主动滚轴，第一主动滚轴沿锚栓的张拉方向延伸，第一主动滚轴依靠摩擦力驱动卡套转动；卡套安装架上还设有用于将支撑在第一卡套支撑结构上的卡套推向锚栓的顶推装置。
8.有益效果是：本发明提供的锚栓自动化张拉试验设备，与现有技术中人工安装卡套相比，顶推装置可以将卡套推向锚栓，以使卡套与锚栓之间产生预装作用力，卡套安装架上的第一主动滚轴转动时，依靠第一主动滚轴与卡套之间的摩擦力驱动卡套转动，以使卡
套旋装在锚栓上，不需要人工作业，操作简单，提高效率。
9.作为进一步地改进，下料架上设有用于夹紧锚栓的第二夹持结构，锚栓自动化张拉试验设备还包括处于下料架旁侧的卡套拆卸架，卡套拆卸架上设有用于支撑卡套的第二卡套支撑结构，第二卡套支撑结构具有第二主动滚轴，第二主动滚轴沿锚栓的张拉方向延伸，第二主动滚轴依靠摩擦力驱动卡套转动。
10.有益效果是：卡套拆卸架上的第二主动滚轴转动时，依靠第二主动滚轴与卡套之间的摩擦力驱动卡套转动，以将卡套从在锚栓上拆下来，不需要人工作业，进而实现卡套的自动安装和拆卸，进一步提高效率。
11.作为进一步地改进，卡套安装架和卡套拆卸架之间设有卡套回收轨道，卡套回收轨道沿锚栓的上下料方向延伸以将卡套拆卸架上的卡套回收至卡套安装架，卡套拆卸架上还设有用于将从锚栓上拆卸下来的卡套牵拉至卡套回收轨道上的牵拉装置。
12.有益效果是：卡套回收轨道可以将从锚栓上拆卸下来的卡套运输至卡套安装架上，实现卡套的循环利用。
13.作为进一步地改进，牵拉装置包括第二伸缩装置和设置在第二伸缩装置驱动端的第二磁吸件，第二磁吸件用于磁吸卡套以牵拉卡套。
14.有益效果是：通过设置在牵拉臂端部的磁吸件吸附卡套，以带动卡套回退，便于制造。
15.作为进一步地改进，第二磁吸件为圆盘结构，第二磁吸件转动装配在第二伸缩装置的驱动端。
16.有益效果是：磁吸件转动装配在第二伸缩装置的驱动端，以使第二磁吸件可以随卡套转动，避免第二伸缩装置对卡套产生干涉。
17.作为进一步地改进，第二磁吸件朝向锚栓的一侧设有缓冲垫。
18.有益效果是：缓冲垫的设置为卡套提供回退余量，以使第二磁吸件与锚栓之间的间隔尺寸与卡套尺寸适配，以在卡套刚从锚栓上拆卸下来就可被第二磁吸件吸附。
19.作为进一步地改进，第一卡套支撑结构由至少两个相互平行的第一滚轴形成，各第一滚轴中至少一个为所述的第一主动滚轴。
20.有益效果是：由滚轴形成第一卡套支撑结构，可以减少卡套与第一卡套支撑结构之间的摩擦力。
21.作为进一步地改进，顶推装置包括第一伸缩装置和设置在第一伸缩装置驱动端的第一磁吸件。
22.有益效果是：结构简单，便于安装。
23.作为进一步地改进，第二卡套支撑结构由至少两个相互平行的第二滚轴形成，各第二滚轴中至少一个为所述的第二主动滚轴，靠近张拉装置的第二滚轴长度小于其余第二滚轴的长度，以形成卡套回收口，卡套回收轨道靠近下料架的一端与卡套回收口相连。
24.有益效果是：卡套回收轨道靠近下料架的一端与卡套回收口相连，利用高度差使得卡套自动滚落，便于设计。
25.作为进一步地改进，张拉装置上设有倾斜布置、以供锚栓由上料架滚向下料架的支撑导轨，支撑导轨与下料架之间设有挡止台阶，挡止台阶的下方设有用于将支撑导轨上的锚栓顶撑至下料架上的顶撑气缸。
26.有益效果是：支撑导轨与下料架之间的挡止台阶，可以对锚栓形成缓冲，避免多个锚栓同时滚落到第二夹持结构处。
附图说明
27.图1为本发明提供的锚栓自动化张拉试验设备的结构示意图；
28.图2为图1另一视角的结构示意图；
29.图3为卡套安装架、卡套拆卸架及卡套回收轨道的装配示意图；
30.图4为上料架(带有支撑导轨的前半部分)的结构示意图；
31.图5为下料架(带有支撑导轨的后半部分)的结构示意图；
32.图6为张拉装置的结构示意图。
33.附图标记说明：1、锚栓；2、张拉装置；3、安装环台；4、张拉驱动装置；5、夹具；6、上料架；7、支撑导轨；8、第一顶撑气缸；9、下料架；10、第一锚栓存放部；11、第三顶撑气缸；12、第一锚栓支撑部；13、第四顶撑气缸；14、卡套安装架；15、第二锚栓支撑部；16、第二锚栓存放部；17、卡套拆卸架；18、第二顶撑气缸；19、第五顶撑气缸；20、上料支撑板；21、第一伸缩缸；22、顶推臂；23、第一磁盘；24、第一安装板；25、第一主动滚轴；26、第一从动滚轴；27、卡套；28、卡套回收轨道；29、下料支撑板；30、第二伸缩缸；31、牵拉臂；32、第二磁盘；33、第二安装板；34、固定板；35、第二主动滚轴；36、第二从动滚轴；37、第一夹持气缸；38、转轴；39、锚栓卸料钩；40、第二夹持气缸。
具体实施方式
34.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
35.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.需要说明的是，本发明的具体实施方式中，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
37.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语如“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在
本发明中的具体含义。
38.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.以下结合实施例对本发明作进一步地详细描述。
40.本发明中所提供的锚栓自动化张拉试验设备的实施例1：
41.自动锚栓自动化张拉试验设备包括张拉装置2，张拉装置2的两侧分别设有上料架6和下料架9，上料架6的旁侧设有卡套安装架14，下料架9的旁侧设有卡套拆卸架17，卡套安装架14与卡套拆卸架17之间设有用于供卡套27循环使用的卡套回收轨道28。
42.如图6所示，张拉装置2包括沿左右方向延伸布置的机架，机架上设有沿左右方向延伸的矩形孔，矩形孔的孔壁上设有安装环台3，矩形孔左端的孔壁上还设有张拉驱动装置4。安装环台3的左右两端设有两个夹具5，两夹具5左右间隔布置，左侧的夹具5与张拉驱动装置4连接，右侧的夹具5固定在机架上，两夹具5上均设有供安装在锚栓1上的卡套27掉入的张拉槽，试验时两夹具5分别卡住锚栓1两端的卡套27，张拉驱动装置4向左对左侧的夹具5施加拉力，以使夹具5沿着锚栓1长度方向对锚栓1施加张拉力，以对锚栓1进行张拉试验。机架上于两夹具5之间设有四个支撑导轨7，四个支撑导轨7两两一组，间隔布置在机架的左右两端，同一组的支撑导轨7之间的间距较小，且均沿前后方向倾斜布置。各支撑导轨7均为分半间隔布置的前后两部分，同一支撑导轨7的前半部分与上料架6相连，同一支撑导轨7的后半部分的后端与下料架9相连，下料架9的高度大于支撑导轨7的高度，以在下料架9与支撑导轨7之间形成挡止台阶，以对锚栓起到挡止缓冲的作用，支撑导轨7与下料架9相接的位置的下方设有第二顶撑气缸18，用于将支撑导轨7上的锚栓1顶撑至下料架9上。同一支撑导轨7的中间位置的形成供锚栓1落入夹具5中的避让孔，同一组的两支撑导轨7的前半部分的前端转动装配有一个转轴38，转轴38上设有锚栓卸料钩39，机架上于避让孔的下方设有第一顶撑气缸8，第一顶撑气缸8用于在完成张拉试验时将夹具5中的锚栓1向上顶撑，转轴38转动时，锚栓卸料钩39钩取锚栓1并将锚栓1引导至支撑导轨7的后半部分上。
43.如图1和图2所示，对应锚栓1的左右两端分别设有一个上料架6，两上料架6结构一致，下文内容将以左侧的上料架6为例对其进行介绍。如图4所示，上料架6整体为框架结构，上料架6包括第一锚栓存放部10、第一锚栓支撑部12，第一锚栓存放部10位于第一锚栓支撑部12的前侧，第一锚栓存放部10用于供待进行锚栓1试验的锚栓1放置。第一锚栓存放部10高于第一锚栓支撑部12，第一锚栓存放部10与第一锚栓支撑部12相接的位置的下方设有第三顶撑气缸11，第三顶撑气缸11用于将位于第一锚栓存放部10的锚栓1顶撑至第一锚栓支撑部12上。第一锚栓支撑部12的顶部为斜面，第一锚栓支撑部12的顶部斜面与支撑导轨7相接的位置上设有凹槽，凹槽中可拆安装有上料止转座，上料止转座内设有v形支撑槽，v形支撑槽的尺寸可以根据锚栓1的直径改变，以供锚栓1能够装入。上料止转座的前侧设有第一夹持气缸37，第一夹持气缸37的活塞杆的端部设有顶推板，用于在活塞杆伸出时顶紧锚栓1，避免锚栓1转动，第一夹持气缸37与上料止转座组成第一夹持结构。上料止转座的右侧设有第四顶撑气缸13，用于将安装好卡套27的锚栓1上顶至支撑导轨7上。
44.卡套安装架14位于第一锚栓支撑部12的左侧，如图3所示，卡套安装架14的顶部设
有上料支撑板20，上料支撑板20上设有两个左右间隔布置的第一安装板24，两第一安装板24之间转动装配有三个相互平行的第一滚轴，三个第一滚轴呈倒三角形布置。上料架6上于上料支撑板20的下方设有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴通过皮带与底部的滚轴相连，以驱动该第一滚轴作为第一主动滚轴25转动，用于依靠第一主动滚轴25与卡套27之间的摩擦力驱动卡套27转动。另外两个第一滚轴作为第一从动滚轴26，两个第一从动滚轴26轴线到锚栓1轴线距离相等，第一主动滚轴25轴线到锚栓1轴线等于或略小于第一从动滚轴26轴线到锚栓1轴线的距离，以供卡套27装入由三个第一滚轴围成的空间中。三个第一滚轴形成第一卡套支撑结构，既能起到支撑卡套27的作用，第一主动滚轴25转动时还能驱动卡套27转动，以将卡套27安装在锚栓1上。上料支撑板20上于安装板的左侧设有顶推装置，顶推装置包括设置在上料支撑板20上的第一伸缩装置，第一伸缩装置为第一伸缩缸21，第一伸缩缸21的活塞杆形成顶推臂22，活塞杆的右端转动装配有第一磁盘23，第一磁盘23作为第一磁吸件用于将卡套27吸附在顶推臂22上，以在第一伸缩缸21移动时随顶推臂22移动，进而将转动的卡套27推向锚栓1。第一磁盘23朝向锚栓的一侧设有弹性垫。
45.如图1和图2所示，对应锚栓1的左右两端分别设有一个下料架9，两下料架9结构一致，下文内容将以左侧的下料架9为例对其进行介绍。如图5所示，下料架9整体为框架结构，下料架9包括第二锚栓支撑部15和第二锚栓存放部16，第二锚栓支撑部15与支撑导轨7相连，第二锚栓存放部16位于第二锚栓1支撑的后侧。第二锚栓支撑部15与第二锚栓存放部16的相接位置设有凹槽，凹槽中可拆设有下料止转座，下料止转座用于对锚栓1进行止转。下料止转座的前侧设有第二夹持气缸40，第二夹持气缸40及下料止转座组成第二夹持结构。第二夹持气缸40的右侧设有用于将拆卸完卡套27的锚栓1从下料止转座中顶出的第五顶撑气缸19。下料止转座、第二夹持气缸40分别与上料止转座、第一夹持气缸37结构一致，不再赘述。
46.卡套拆卸架17位于第二锚栓支撑部15与第二锚栓存放部16的左侧，如图3所示，卡套拆卸架17的顶部设有下料支撑板29，下料支撑板29上设有卡套拆卸结构，卡套拆卸结构包括设有两个左右间隔布置在下料支撑板29上的第二安装板33，两第二安装板33之间转动装配有三个相互平行的第二滚轴，三个第二滚轴呈倒三角形布置。下料架9上于下料支撑板29的下方设有设有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴通过皮带与底部的滚轴相连，以驱动该第二滚轴作为第二主动滚轴35转动，用于依靠第二主动滚轴35与卡套27之间的摩擦力驱动卡套27反向转动。另外两个第二滚轴作为第二从动滚轴36，两个第二从动滚轴36轴线到锚栓1轴线距离相等，第二主动滚轴35轴线到锚栓1轴线等于或略小于第二从动滚轴36轴线到锚栓1轴线的距离，以与第二从动滚轴36共同围成供卡套27装入的空间，三个第二滚轴形成第二卡套支撑结构，既能起到支撑卡套27的作用，第二主动滚轴35转动时还能驱动卡套27转动，以将卡套27从锚栓1上拆卸下来。
47.上料支撑板20上于第二安装板33的左侧设有牵拉装置，牵拉装置包括第二伸缩装置。第二伸缩装置具体为第二伸缩缸30，第二伸缩缸30的活塞杆形成牵拉臂31，牵拉臂31的左端固定在第二伸缩缸30上，牵拉臂31的右端转动装配有第二磁盘32，第二磁盘32作为第二磁吸件用于将卡套27吸附在牵拉臂31上，以在第二伸缩缸30后退时随牵拉臂31后退，进而将从锚栓1上拆下的卡套27向后牵拉。需要说明的是，两第二从动滚轴36中更靠近张拉装置2的一个第二从动滚轴36较短，两第二安装板33之间设有固定板34，固定板34用于供较短
的第二从动滚轴36连接，以在固定板34与右侧的第二安装板33之间形成间隔，间隔的大小与卡套回收轨道28的宽度一致，用于作为卡套回收口供从锚栓1上拆卸下来的卡套27进入卡套回收轨道28中。第二磁盘32朝向锚栓1的一侧设有弹性垫。
48.卡套回收轨道28沿前后方向延伸，卡套回收轨道28的后端正对卡套回收口架设在下料支撑板29上，以供卡套27进入卡套回收轨道28，卡套回收轨道28的前端架设在距离张拉装置2较近的第一从动滚轴26的上方，以供卡套回收轨道28上的卡套27滚落在第二卡套支撑结构上。
49.进行锚栓1张拉试验时，先将上料架6连接在锚栓1生产线上，将至少三个卡套27放置两上料架6的第一卡套支撑腔中，之后启动锚栓1生产线，使得生产出的锚栓1产品自动运送至上料架6的第一锚栓存放部10上，第三顶撑气缸11将锚栓1顶至第一锚栓支撑部12上，位于第一锚栓支撑部12上的锚栓1会沿第一锚栓支撑部12上的顶部斜面滚落至上料止转座的v形支撑槽中，第一夹持气缸37启动将锚栓1顶紧在上料止转座中，之后第一驱动电机驱动，以使第一主动滚轴25驱动卡套27转动，此时顶推臂22朝向锚栓1伸出，以将卡套27推向锚栓1，进而将卡套27旋装在锚栓1上。
50.当卡套27安装在锚栓1上后，第一夹持气缸37的活塞杆缩回，第四顶撑气缸13动作以将锚栓1从上料止转座中顶起，并将锚栓1引导至支撑导轨7上，在自身重力的作用下，锚栓1沿支撑导轨7滚落至第一顶撑气缸8的上方，之后第一顶撑气缸8下降至夹具5的下方，使得锚栓1进入夹具5中，张拉装置2启动以对锚栓1进行张拉试验，试验完成后，第一顶撑气缸8将锚栓1重新顶起，此时转轴38转动以带动卡套卸料钩39翻转，卡套卸料钩39转动时将锚栓1卸落在支撑导轨7上，锚栓1沿着支撑导轨7继续滚动，当滚动至支撑导轨7的末端时，第二顶撑气缸18将锚栓1顶撑至第一锚栓支撑部12的顶部斜面上，锚栓1沿着斜面滚动，当掉入下料止转座中时，第二夹持气缸40将锚栓1顶紧在下料止转座中，此时第二驱动电机启动，使得第二主动滚轴35驱动卡套27反转，以将卡套27从锚栓1上拆下，之后牵拉臂31伸出，并在卡套27吸附在牵拉臂31上时缩回，由于第二安装板33设置在牵拉臂31的伸缩行程上，所以在牵拉臂31将卡套27牵拉至第二安装板33的位置时，第二安装板33对卡套27进行挡止，以使卡套27脱离牵拉臂31，以将卡套27牵拉至卡套回收口处，在第二主动滚轴35的作用下，卡套27从卡套回收口滚入卡套回收轨道28中，并沿卡套回收轨道28滚落至第一卡套支撑结构上，进行下一次的安装。卡套27从锚栓1上拆下后，第二夹持气缸40的活塞杆缩回，第五顶撑气缸19将锚栓1顶撑至第二锚栓存放部16上。
51.本发明提供的锚栓自动化张拉试验设备，顶推装置可以将卡套27推向锚栓1，以使卡套27与锚栓1之间产生预装作用力，卡套安装架14上的第一主动滚轴25转动时，依靠第一主动滚轴25与卡套27之间的摩擦力驱动卡套27转动，以使卡套27旋装在锚栓上，卡套拆卸架17上的第二主动滚轴35转动时，依靠第二主动滚轴35与卡套27之间的摩擦力驱动卡套27转动，以将卡套27从在锚栓1上拆下来，卡套安装架14与卡套拆卸架17之间的卡套回收轨道28还能实现卡套27的循环利用，进而实现卡套27的自动安装和拆卸，不需要人工作业，操作简单，提高效率。
52.本发明中所提供的锚栓自动化张拉试验设备的实施例2：
53.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，上料架6上设有卡套安装结构、第一夹持结构及第一主动滚轴25，下料架9上设有卡套拆卸结构、第二夹持结构及第二主动
滚轴35。而本实施例中，仅在上料架6上设置卡套安装结构、第一夹持结构及第一主动滚轴25，不在下料架9上设置卡套拆卸结构、第二夹持结构及第二主动滚轴35。
54.本发明中所提供的锚栓自动化张拉试验设备的实施例3：
55.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，第一卡套支撑结构由三个滚轴形成。而本实施例中，第一卡套支撑结构包括u形板和第一主动滚轴25，第一主动滚轴25转动装配在u形板上。
56.本发明中所提供的锚栓自动化张拉试验设备的实施例4：
57.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，磁盘转动装配在牵拉臂31上。而本实施例中，磁盘固定在牵拉臂31上。
58.本发明中所提供的锚栓自动化张拉试验设备的实施例5：
59.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，牵拉臂31的端部设有磁盘。而本实施例中，牵拉臂31的端部设有机械爪。
60.本发明中所提供的锚栓自动化张拉试验设备的实施例6：
61.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，磁盘朝向锚栓1的一侧设有弹性垫。而本实施例中，磁盘上未设置弹性垫。
62.以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所做地等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。