一种用于U形钉的插接装置 |
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| 申请号 | CN201810069989.X | 申请日 | 2018-01-24 | 公开(公告)号 | CN108081192B | 公开(公告)日 | 2024-04-23 |
| 申请人 | 兰州德科工程材料有限公司; 徐灵珺; | 发明人 | 张曼; 魏永孔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于U形钉的插接装置。该插接装置包括 输送机 构、 定位 机构以及插入机构。输送机构在输送驱动装置的驱动下输送U形钉。定位机构能够在原始立起 位置 与压下位置之间移动，其中，在原始立起位置，定位机构能够接收从输送机构输送的U形钉；在压下位置，定位机构接收的U形钉被释放。插入机构在插入驱动装置的驱动下将定位机构所接收的U形钉插入筋带的接点处的切缝中。通过该插接装置，能够降低工人的劳动强度，实现机械化生产，大幅提高生产率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于U形钉的插接装置，其特征在于，所述插接装置包括： |
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| 说明书全文 | 一种用于U形钉的插接装置技术领域[0001] 本发明涉及土工领域，特别地涉及一种用于使用U形钉对构成土工格室的筋带进行插接的U形钉插接装置。 背景技术[0002] 本部分的内容仅提供了与本发明相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。 [0003] 土工格室在路基建设、边坡绿化等土工领域已有广泛应用，主要作用是用于防止水土流失、有助于绿植生长。土工格室是由多根筋带按照不同方式连接而构成的蜂窝状或网格状的三维立体结构。目前，市场上的土工格室主要是通过对筋带进行焊接、铆接或插接连接而形成的。 [0004] 对于通过对接点焊接或铆接而形成的土工格室而言，存在的问题是筋带的拉伸强度与接点的拉伸强度明显不一致，接点的拉伸强度显著低于筋带的拉伸强度。为了解决筋带与接点强度不一致的问题，提出了通过用U形钢钉对筋带进行插接而形成土工格室的技术方案。在该技术方案中，在彼此相邻的两根筋带上形成有若干切缝，这些切缝沿筋带的纵向方向延伸、彼此平行并且在筋带的高度方向上彼此间隔开。U形钢钉的两个端部分别依次交错地穿过筋带上的切缝，从而将两根筋带插接在一起，以形成土工格室。在通过用U 形钢钉插接筋带而形成的土工格室中，筋带的拉伸强度与接点的拉伸强度基本一致。由于这种插接土工格室的优异的力学性能，在格室应用市场中逐步占据了主导地位。 [0005] 然而，在目前的插接土工格室的制造过程中，U形钢钉往往是工人用榔头人工地敲入筋带的各切缝。因此插接土工格室制造的自动化程度低，生产率较低，并且工人劳动强度大，产品质量不稳定。因此，插接土工格室制造的机械化以及自动化程度有待提高。 发明内容[0006] 本发明的目的在于解决以上问题中的一个或多个。 [0007] 本发明的一个方面是提供一种U形钉插接装置。该U形钉插接装置包括输送机构、定位机构以及插入机构。输送机构在输送驱动装置的驱动下输送U形钉。定位机构能够在原始立起位置与压下位置之间移动，其中，在原始立起位置，定位机构能够接收从输送机构输送的U形钉；在压下位置，定位机构接收的U形钉被释放。插入机构在插入驱动装置的驱动下将定位机构所接收的U形钉插入筋带的接点处的切缝中。 [0008] 插入机构包括导向槽板、插入推板、挡板。挡板固定至导向槽板。导向槽板的与挡板相对的表面上设置有定位槽，插入推板在插入驱动装置的驱动下在定位槽中上下移动。 [0009] 定位槽包括大直槽部、过渡部以及小直槽部，过渡部连接大直槽部和小直槽部。大直槽部的宽度大于小直槽部的宽度。通过这种设置，一方面，能够在插入U形钉的同时，实现U形钉的收口作用，另一方面，还能够避免插入推板在定位槽中向下移动超出预定位置。 [0010] 大直槽部中设置有凹部，定位机构安装在该凹部中。 [0011] 插入推板包括大直立部、过渡部以及小直立部，过渡部连接大直立部和小直立部。大直立部的宽度大于小直立部的宽度。 [0012] 小直立部的端部设置有凹入部。在一个实施方式中，凹入部呈三角槽的形式。 [0013] 输送机构包括输送轨道、输送推板、输送轨道支架。输送轨道固定在输送轨道支架上，输送轨道支架固定至导向槽板。输送推板在输送驱动装置的驱动下在输送轨道上运动以输送U形钉。 [0014] 输送轨道支架形成有槽，输送轨道的一端配合在输送轨道支架的槽中。在一个实施方式中，输送轨道与输送轨道支架通过螺钉固定。 [0015] 输送轨道的外形与U形钉的形状大体相同。通过这种设置，可以避免U形钉在输送轨道上晃动，从而确保稳定输送。 [0016] 输送推板的中间部分设置有槽，输送轨道穿过输送推板的该槽。在一个实施方式中，输送推板的槽呈闭合的形状，并且输送推板的槽的形状与输送轨道的形状配合。 [0018] 定位支架设置有T形槽，定位托架经转轴安装在该T形槽中，定位托架能够绕转轴相对于定位支架转动。 [0019] 定位托架包括臂部，该臂部从定位支架的T形槽伸出。在原始立起位置，臂部与输送轨道的顶部平齐，并且臂部的端部与输送轨道的前端面之间的间隔小于U形钉的直径。 [0020] 插入推板在插入驱动装置的驱动下将臂部从原始立起位置推压至压下位置。 [0022] 在一个实施方式中，输送驱动装置为拉簧。拉簧的一端固定在输送推板上，并且拉簧的另一端固定在导向槽板上。 [0024] 在一个实施方式中，所述插入驱动装置为气缸或马达。 [0025] 本发明的另一个方面是提供一种使用根据本发明的插接装置将U 形钉插入筋带的切缝中以形成土工格室的方法。该方法包括以下步骤：步骤S1，将多个U形钉放置在输送机构上；步骤S2，启动输送驱动装置以将多个U形钉中的一个U形钉输送至定位机构；步骤S3，将筋带放置在插接装置的下方，使筋带的待连接的一个接点处的切缝对准插接装置；步骤S4，启动插入驱动装置以通过插入机构将定位机构上的一个U形钉插入切缝中，并且在该U形钉插入切缝之后，使插入机构返回至原始位置；步骤S5，将筋带的该接点从当前位置移开；重复步骤S3至步骤S5，直至多个U形钉全部插入筋带。 [0026] 通过根据本发明的U形钉插接装置，能够借助于相应的驱动装置将U形钉插入筋带的接点处的切缝中，以形成插接土工格室。一方面，能够降低工人的劳动强度，实现机械化生产，大幅提高生产率。另一方面，能够避免由于工人的不一致的操作所造成的不均匀插入以及由此导致的产品质量不稳定的问题。附图说明 [0027] 以下将参照附图仅以示例方式描述本发明的实施方式，在附图中，相同的特征或部件采用相同的附图标记来表示且附图不一定按比例绘制，并且在附图中： [0028] 图1是根据本发明的用于U形钉的插接装置的示意图； [0029] 图2是图1中的自动插接装置的分解图； [0030] 图3是适用于图1中的插接装置的U形钉的立体图； [0031] 图4是图1中的插接装置的输送轨道的立体图； [0032] 图5是图1中的插接装置的输送推板的立体图； [0033] 图6是图1中的插接装置的输送轨道支架的立体图； [0034] 图7是图1中的插接装置的定位装置的立体图，其中，定位托架的臂部处于原始立起位置； [0035] 图8是图1中的插接装置的定位装置的立体图，其中，定位托架的臂部处于压下位置； [0036] 图9是图1中的插接装置的定位支架的立体图； [0037] 图10是图1中的插接装置的定位托架的立体图； [0038] 图11是图1中的插接装置的部分装配图，示出了定位装置在导向槽板中的安装； [0039] 图12是图1中的插接装置的导向槽板的立体图； [0040] 图13是图1中的插接装置的插入推板的立体图；以及 [0041] 图14是通过根据本发明的插接装置所形成的接点的立体图。 具体实施方式[0042] 下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本发明、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本发明各个实施方式的构思和原理，并不一定示出了本发明各个实施方式的具体尺寸及其比例，在特定的附图或图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本发明各个实施方式的相关细节或结构。 [0043] 图1示出了根据本发明的用于U形钉的插接装置100的示意图。图2示出了插接装置100的分解图。插接装置100用于将U形钉15 自动地插入筋带的切缝(未示出)中以形成插接土工格室。 [0044] 插接装置100包括输送机构、定位机构以及插入机构。输送机构包括输送轨道1、输送推板2、输送轨道支架4。输送机构用于在输送驱动装置的驱动下将U形钉输送至将在下文中介绍的定位机构。在图中所示的实施方式中，输送驱动装置为拉簧3。可替换地，输送驱动装置也可以采用其他形式，例如，也可以为压簧、气缸或马达中的任一种。 [0045] 图3示出了U形钉15的立体图。在本实施例中，U形钉为钢制件。可替换地，U形钉也可由其他材料制成，只要能满足筋带接点处所需的张拉强度即可。U形钉15包括两个腿部151、152以及连接两个腿部的连接部153。为了便于将U形钉15放置在输送轨道1 上，U形钉 15的两个腿部151、152在其末端处的距离比连接部153 的长度大。即，U形钉15呈闭合端小、敞开端大的U形的形状，如图3所示。 [0046] 图4示出了输送轨道1的立体图。在U形钉插接装置100的使用中，在输送轨道1上可以放置待插入的一排U形钉，例如，通常可以放置几十个U形钉。当U形钉15放置在输送轨道1上时，U 形钉15的连接部153搁置在输送轨道1的顶部11上，并且U形钉15的两个腿部151、152分别搁置在输送轨道1的侧面13上。输送轨道1的外形与U形钉的形状大体类似，以使得U形钉的两个腿部 151、152可以分别接触输送轨道1的两个侧面13，从而使得U形钉可以稳定地在输送轨道1上移动，而不发生晃动。输送轨道1可以为实心体，也可以为空心体，只要其外形与U形钉形状大体类似即可。输送轨道1的下部部分12的前端接合在将在下面描述的输送轨道支架4的槽41(见图6)中。并且，输送轨道1的底部的前端处设置有螺纹孔15，以通过螺钉(未示出)固定至输送轨道支架4。 [0047] 图5示出了输送推板2的立体图。贯穿输送推板2形成有槽22。在图5中，槽22示出为闭合的槽，槽22的形状与输送轨道1的外形近似一致，输送轨道1穿过输送推板2的槽22，如图1所示，以使得输送推板2可以在输送轨道1上滑动，并通过其前表面21推动输送轨道1上的U形钉15。可替换地，槽22也可以设置成敞开的 V形槽，输送推板2在输送轨道上移动，该V形槽的槽壁与输送轨道的侧面接触。 [0048] 在输送推板2的相反的两个侧表面上均设置有立柱23，用于连接拉簧3的一个端部。优选地，输送推板2的下部部分形成有凹入部24，以使得输送推板2可以滑动至与输送轨道支架4部分重叠的位置，以使得可以一次在输送轨道1上放置更多的U形钉以逐个地输送至U形钉定位装置。 [0049] 图6示出了输送轨道支架4。输送轨道支架4在其中央处设置有槽41，槽41呈燕尾槽的形状，其形状与输送轨道1的下部部分12 的外形相配合，以使输送轨道1的下部部分12的一端配合在输送轨道支架4的槽41内。在槽41的槽底设置有通孔42。在将输送轨道 1的下部部分12配合至槽41中之后，使螺栓(未示出)穿过输送轨道支架4的通孔42并接合至输送轨道1的底部上的螺纹孔15，以将输送轨道1固定至输送轨道支架4，使得输送轨道1的前端面 14与输送轨道支架4的前端面对齐。贯穿输送轨道支架4的前后端面形成有两个通孔43、44，以通过螺栓S1、S2固定至将在下文中介绍的导向槽板5。 [0050] 如图2所示，定位机构包括定位支架8、定位托架9、转轴10、偏压装置20。图7和图8示出了定位机构的两种状态，其中，图7 示出了定位托架9处于待接收U形钉的原始立起位置，图8示出了定位托架9处于被压下以释放U形钉的压下位置。图9示出了定位支架8的立体图。定位支架8设置有T形槽部81。并且在定位支架8的两个相对的侧表面上设置有彼此相对的通孔82(在图9中仅示出一个侧表面上的通孔82)。图10示出了定位托架9的立体图。定位托架9具有圆柱体91、臂部92，臂部92附接在圆柱体91的外周表面上，与圆柱体91近似相切。可替换地，圆柱体91可以与臂部92一体成型。臂部92大体呈直四棱柱的形状，并且四个棱边被导圆，以接纳U形钉15。在圆柱体91的中心处形成有通孔93。偏压装置20卷绕在转轴10上，并且转轴10从定位支架8的一个侧表面上的通孔82穿入定位托架9的通孔93并从定位支架8的另一侧表面上的通孔穿出，以将定位托架9设置在定位支架8的T形槽部 81中，定位托架9的臂部92从定位支架8的T形槽部81的开口部 811伸出，如图7所示。偏压装置20的一端固定于定位支架8的内壁，另一端抵靠定位托架9的圆柱体91或者臂部92。当定位托架9 绕转轴 10转动至图8所示的压下位置后，偏压装置20向定位托架 9的臂部92施加偏压力以将定位托架9偏压至原始立起位置。在所示出的实施方式中，偏压装置20采用扭簧的形式。然而，本发明不限于此。在其他实施方式中，偏压装置20也可以使用其他合适的形式，例如，偏压装置20也可以采用拉簧的形式。定位机构安装在导向槽板5中，如图11所示。 [0051] 当定位托架9处于原始立起位置时，定位托架9的臂部92大体上与输送轨道1的顶部11齐平，并且臂部92的端部靠近输送轨道 1的前端面14。 [0052] 如图1所示，插入机构包括导向槽板5、插入推板6、挡板7。如图12所示，导向槽板5的表面51上设置有定位槽52。定位槽52 的深度略大于U形钉15的直径。在本示例性实施方式中，U形钉 15的直径为3mm，定位槽52的深度为3.2mm。定位槽52包括大直槽部521、过渡部522以及小直槽部523，过渡部522连接大直槽部521和小直槽部523。在本示例性实施方式中，小直槽部523的长度为3mm至4mm。如上文所述，U形钉15的两个腿部呈彼此分开的形状。 一方面，通过导向槽板的上述设置，可以在将U形钉15 插入筋带的切口中的同时，使U形钉的两个腿部的下端彼此靠拢，起到U形钉收口的作用。另一方面，导向槽板5的上述设置也可以防止插入推板6向下移动超出预定距离，从而避免将U形钉15过度推入筋带中而造成对筋带的冲击或损坏。 [0053] 在导向槽板5的表面51上还设置有四个螺纹孔54、55、56、57，其中，螺纹孔54、55设置在导向槽板5的上部部分上，螺纹孔56、 57设置在导向槽板5的下部部分上。挡板7设置有两个通孔。螺钉 S3、S4穿过挡板7的两个通孔并旋入导向槽板5的螺纹孔54、55，以将挡板7固定至导向槽板5的表面51，如图11所示。螺钉S1、 S2穿过输送轨道支架4上的通孔43、44并旋入导向槽板5的螺纹孔56、57以将输送轨道支架4固定至导向槽板5的表面51。优选地，挡板7上的通孔及轨道支架4上的通孔是沉头孔。 [0054] 另外，在导向槽板5的槽52中，具体地，在槽52的大直槽部 521中设置有凹部58，用于容置上文所述的定位机构，如图11所示。导向槽板5的相反的两个侧面上分别设置有立柱53。拉簧3的一个端部连接在输送推板2的立柱23上，拉簧3的另一个端部连接在导向槽板5的立柱53上，如图1所示。 [0055] 图13示出了插入推板6的立体图。插入推板6的外形与导向槽板5的槽52的形状大体类似。插入推板6包括大直立部61、过渡部62以及小直立部63，过渡部62连接大直立部61和小直立部63。在小直立部63所在的一端形成有凹入部65。在图示的实施方式中，凹入部65呈三角槽的形式，以更好地接合U形钉15的连接部153。可替换地，凹入部65也可以呈其他圆弧形凹入部的形式。插入推板 6的上端设置有孔66以便连接至插入驱动机构(未示出)。插入推板6由插入驱动机构(未示出)驱动以在导向槽板5的槽52中在其原始位置与下端位置之间上下移动。在插入推板6的原始位置处，插入推板6的小直立部63位于定位托架9的臂部92的原始立起位置上方，与臂部92之间的距离大于U形钉15的直径，但小直立部 63位于挡板7的下方。在示例性实施方式中，插入驱动机构为气缸 (未示出)。可替换地，插入驱动机构也可以为马达。插入推板6 的厚度大体等于或略小于导向槽板5的槽52的深度。插入推板 6 的大直立部61的宽度大体等于或略小于槽51的大直槽部521的宽度。插入推板6插入导向槽板5的槽52中，并且其端面64受挡板 7的阻挡，从而限制插入推板6前后晃动。 [0056] 下面结合附图介绍根据本发明的U形钉插接装置100的操作过程。 [0057] 首先，将一排U形钉15放置到输送轨道1上，此时拉簧3处于拉伸状态。输送推板2在拉簧3的作用下在输送轨道1上朝向导向槽板5移动，并将一个U形钉15推至定位托架9的臂部92上。将待连接的筋带放置在插接装置的下方，使筋带的待连接的一个接点处的切缝对准插接装置，具体地，使切缝对准导向槽板5的槽52 的小直槽部523。然后，插入推板6在气缸的作用下在导向槽板5 的槽52中向下运动，插入推板6的下端的凹部65接合臂部92上的 U形钉15的连接部153，并推动U形钉15向下运动，以将U形钉 15插入筋带的切缝中，同时臂部92在定位支架8的T形槽部81内克服偏压装置20的偏压力绕转轴10向下旋转。然后，插入推板6 在气缸的作用下在导向槽板5的槽52中向上运动返回至其原始位置。同时，定位托架9在偏压装置20的作用下返回至其原始立起位置，定位托架9的臂部92与输送轨道1的顶部 11齐平。一旦插入推板返回至其原始位置，输送推板2在拉簧3的作用下，将另一U 形钉15推至定位托架9的臂部92上。将筋带的该接点从当前位置移开，即，从插接装置的下方移开。重复上述过程，直至将输送轨道1上最后一个U形钉15插入筋带为止。 [0058] 通过根据本发明的插接装置所形成的筋带的接点如图14所示。在图14中，U形钉15插入彼此对准的两条筋带的切缝中，U形钉 15的两个腿部依次交错地穿过筋带的切缝，从而将筋带连接在一起。在此需说明的是，虽然图14中示出了将U形钉插入两条筋带的切缝中，但本发明构思不限于此。根据本发明的插接装置也可以将U形钉插入彼此对准的更多条筋带的切缝中。例如，根据本发明的插接装置可以将U形钉插入彼此对准的三条筋带的切缝中。 [0059] 在此，已详细描述了本发明的示例性实施方式，但是应该理解的是，本发明并不局限于上文详细描述和示出的具体实施方式。在不偏离本发明的主旨和范围的情况下，本领域的技术人员能够对本发明进行各种变型和变体。所有这些变型和变体都落入本发明的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。 |
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