[发明专利]一种智能取桩、定位的护栏打桩机及工作方法

说明书

本发明公开的一种智能取桩、定位的护栏打桩机及工作方法，适用于建筑领域使用。包括打桩机主体、设置于打桩机主体上的主要打桩机构、定位装置、取桩机构安装台和智能取桩、存桩机构；所述打桩机主体上的主要打桩机构包括安装桩锤的桩架、用于执行打桩工作的液压桩锤以及用于调整桩架和桩锤的油缸；所述定位装置包括摄像头、光电式位移传感器、光学传感器；所述智能取桩、存桩机构包括用于存放桩的存桩车以及具有双手爪抓取机构的取桩机构；取桩机构通过取桩机构安装台安装于打桩机头部，在回转马达和柱塞油缸的驱动下实现多自由度转动，抓取护栏桩并在定位装置的作用下将护栏桩定位到指定的打桩位置。其结构简单，使用方便，自动化程度高。

技术领域

本发明涉及一种护栏打桩机及工作方法，尤其适用于建筑工程设备技术领域使用的一种智能取桩、定位的护栏打桩机及工作方法。

背景技术

近年来，市政建设、公路桥梁、高层建筑等地基施工工程中广泛用到打桩机。其中在道路施工中用于安装公路护栏的是一种轮式护栏打桩机。其工作装置采用全液压驱动，可以实现打孔、打桩和拔桩等功能。

但是，打桩机是打完一个桩才能进行下一个，由于所需要的护栏桩数量多，桩的间距不大，要将护栏桩提前放置在指定的打桩位置，人工强度大，费时费力，而且离工作区域很近，安全系数低。况且目前存在的自动抓取机构只有单个手爪，容易造成抓取过程中打滑、受力不均、无法实现定位等不稳定现象。

发明内容

针对现有技术的不足之处，提供一种结构简单，使用方便，自动化程度高，工作高效快捷的一种智能取桩、定位的护栏打桩机及工作方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的智能取桩、定位的护栏打桩机，包括打桩机主体，打桩机主体前端设有取桩机构安装台，取桩机构安装台前端通过连接结构连接有存桩车，取桩机构安装台上设置具有双手爪抓取机构的取桩机构；所述的取桩机构包括可以实施从存桩车内抓取护栏桩的机器臂，机器臂为多连接臂多移动关节结构，其中机器臂的移动关节处设有用以控制机械臂将护栏桩装入打桩机内的定位装置，机器臂的端部设有抓取机构，所述的抓取机构为两支并排设置且联动控制的双爪抓取结构；打桩机主体的侧面垂直设置有打桩机构，打桩机构上设有便于机器臂自动安装护栏桩的定位装置。

进一步，所述打桩机构包括桩锤、桩架、升降油缸、变幅油缸、前后油缸，其中桩架设置在打桩机主体的侧面，前后油缸横向设置在打桩机主体上用于改变桩架的水平位置，变幅油缸与桩架的中段连接，用以调整桩架的摆动幅度，桩架上设有导轨，导轨上设有桩锤，桩锤与升降油缸联动从而通过控制升降油缸使桩锤在桩架的轨道上移动。

进一步，定位装置包括摄像头、光电式位移传感器、光学传感器a；所述摄像头对称设置在桩架上的桩帽下方，光电式位移传感器设置在桩帽上并对称分布在其轴线左右两侧；光学传感器a设置在打桩机主体的车头处，在取桩机构的腰部基座上设有光学传感器a接收端，光学传感器a接收端与光学传感器a在同一水平线上，当光学传感器a接收端接收到来自光学传感器a的光信号时第一回转机构停止回转运动即到达指定的位置。

进一步，所述机器臂包括设置在取桩机构安装台上的取桩机构安装底板，取桩机构安装底板上设有腰部基座，腰部基座上设有第一回转机构和提供驱动力的第一回转马达，第一回转机构顶部设有回转台，回转台顶部活动连接有前臂，前臂的前端活动连接有中臂，中臂的前端活动连接有后臂，后臂的前端活动连接有连接板，连接板的端部通过腕部安装盘连接有第二回转机构，第二回转机构上设有第二回转马达，第二回转机构上设有双手爪抓取机构；其中回转台与前臂之间设有第一柱塞油缸，前臂和中臂之间设有第二柱塞油缸，中臂与后臂之间设有第三柱塞油缸，后臂与连接板之间设有第四柱塞油缸。

进一步，所述回转台顶部与前臂之间为上下链接，前臂与中臂为上下链接，中臂与后臂之间为左右链接，后臂与连接板之间为上下链接。