CN108581446A - 一种钢结构辅助拧紧螺栓设备 - Google Patents

一种钢结构辅助拧紧螺栓设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钢结构辅助拧紧螺栓设备，包括底座，所述底座位于结构钢上方，所述底座上方设有底座机构，所述底座机构上方设有上机械臂机构，所述底座机构下方设有下机械臂机构，所述底座上方分别设有控制器和电池盒，所述控制器的电源输出端分别与机械臂底座活动步进电机、上机械臂直线电机、上机械臂伸缩直线电机、安装螺栓电机、下机械臂伸缩直线电机、下机械臂螺母进给直线电机、固定机构电性连接，所述控制器的信号输出端分别与机械臂底座活动步进电机、上机械臂直线电机、上机械臂伸缩直线电机、安装螺栓电机、下机械臂伸缩直线电机、下机械臂螺母进给直线电机、固定机构电性连接。本发明的有益效果是，结构简单，实用性强。

Description

一种钢结构辅助拧紧螺栓设备
技术领域
本发明涉及钢结构施工领域，特别是一种钢结构辅助拧紧螺栓设备。
背景技术
传统安装钢结构时多为高空作业，需要人员在高空进行操作安装，人员在高空操作时需要保持平衡，则在使用工具时不能全力安装螺栓，因此安装操作对施工的安全性、可靠性有很高的要求，设计一种钢结构辅助拧紧螺栓设备是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种钢结构辅助拧紧螺栓设备。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种钢结构辅助拧紧螺栓设备，包括底座，所述底座位于结构钢上方，所述底座上方设有底座机构，所述底座机构由位于底座上方固定连接的机械臂底座安装架、安装在机械臂底座安装架上的机械臂底座弧形齿条、位于机械臂底座弧形齿条侧方与机械臂底座安装架固定连接的机械臂底座滑轨、位于机械臂底座滑轨上方滑动连接的机械臂底座滑块、安装在机械臂底座滑块上方的机械臂底座、安装在机械臂底座侧方的机械臂底座活动步进电机、与机械臂底座弧形齿条紧密啮合且套装在机械臂底座活动步进电机旋转端的机械臂底座动力齿轮、安装在机械臂底座侧方的下机械臂共同构成的，所述底座机构上方设有上机械臂机构，所述上机械臂机构由安装在机械臂底座上表面的上机械臂固定架、安装在上机械臂固定架上的上机械臂轴承、插装在上机械臂轴承上的上机械臂轴、与上机械臂轴固定连接的上机械臂一、安装在上机械臂一上的上机械臂一轴承、插装在上机械臂一轴承上的上机械臂一轴、与上机械臂一轴固定连接的上机械臂二、安装在机械臂底座上的上机械臂直线电机固定端安装架、安装在上机械臂直线电机固定端安装架上的上机械臂直线电机固定端轴承、插装在上机械臂直线电机固定端轴承上的上机械臂直线电机固定端轴、与上机械臂直线电机固定端轴固定连接的上机械臂直线电机、与上机械臂直线电机伸缩端固定连接的上机械臂直线电机伸缩端轴、套装上机械臂直线电机伸缩端轴上的上机械臂直线电机伸缩端轴承、分别与上机械臂直线电机伸缩端轴承和上机械臂二固定连接的上机械臂直线电机伸缩端安装架、与上机械臂二固定连接的上机械臂伸缩直线电机固定端安装架、安装在上机械臂伸缩直线电机固定端安装架上的上机械臂伸缩直线电机、安装在上机械臂伸缩直线电机伸缩端的上机械臂伸缩直线电机伸缩端安装架、安装在上机械臂伸缩直线电机伸缩端安装架上的安装螺栓电机、套装在安装螺栓电机上的固定螺栓头共同构成的，所述底座机构下方设有下机械臂机构，所述下机械臂机构由位于下机械臂下方固定连接的下机械臂伸缩直线电机安装架、安装在下机械臂伸缩直线电机安装架上的下机械臂伸缩直线电机、与下机械臂伸缩直线电机伸缩端固定连接的下机械臂螺母进给直线电机安装架、安装在下机械臂螺母进给直线电机安装架上的下机械臂螺母进给直线电机、与下机械臂螺母进给直线电机伸缩端固定连接的固定螺母头共同构成的，所述底座下方设有固定机构，所述底座上方分别设有控制器和电池盒，所述控制器的电源输入端与电池盒电性连接，所述控制器的电源输出端分别与机械臂底座活动步进电机、上机械臂直线电机、上机械臂伸缩直线电机、安装螺栓电机、下机械臂伸缩直线电机、下机械臂螺母进给直线电机、固定机构电性连接，所述控制器的信号输出端分别与机械臂底座活动步进电机、上机械臂直线电机、上机械臂伸缩直线电机、安装螺栓电机、下机械臂伸缩直线电机、下机械臂螺母进给直线电机、固定机构电性连接。
所述固定机构由位于底座下方固定连接的磁性固定盒、位于磁性固定盒内部下表面固定连接的导磁块、缠绕在导磁块上的磁场生成线圈共同构成的，所述磁场生成线圈分别与控制器的电源输出端和信号输出端电性连接。
所述固定螺栓头和固定螺母头的材料为永磁材料。
所述电池盒内部电池为锂电池。
所述电池盒外部套有防尘防水外壳。
所述电池盒拥有充电功能。
所述控制器拥有无线信号接收发送功能。
所述控制器拥有电容触摸屏。
所述控制器外部套有防尘防液外壳。
所述控制器的MCU型号为ARM系列单片机。
利用本发明的技术方案制作的一种钢结构辅助拧紧螺栓设备，对准位置后可辅助进行螺栓固定，不需要人工进行拧紧，极大的增加了施工的可靠性。
附图说明
图1是本发明所述一种钢结构辅助拧紧螺栓设备的结构示意图；
图2是本发明所述底座机构的左视图；
图3是本发明所述上机械臂机构的示意图；
图4是本发明所述下机械臂机构的示意图；
图5是本发明所述固定机构的示意图；
图中，1、底座；2、机械臂底座安装架；3、机械臂底座弧形齿条；4、机械臂底座滑轨；5、机械臂底座滑块；6、机械臂底座；7、机械臂底座活动步进电机；8、机械臂底座动力齿轮；9、下机械臂；10、上机械臂固定架；11、机械臂轴承；12、上机械臂轴；13、上机械臂一；14、上机械臂一轴承；15、上机械臂二；16、上机械臂直线电机固定端安装架；17、上机械臂直线电机固定端轴承；18、上机械臂直线电机固定端轴；19、上机械臂直线电机；20、上机械臂直线电机伸缩端轴；21、上机械臂直线电机伸缩端轴承；22、上机械臂直线电机伸缩端安装架；23、上机械臂伸缩直线电机固定端安装架；24、上机械臂伸缩直线电机；25、上机械臂伸缩直线电机伸缩端安装架；26、安装螺栓电机；27、固定螺栓头；28、下机械臂伸缩直线电机安装架；29、下机械臂伸缩直线电机；30、下机械臂螺母进给直线电机安装架；31、下机械臂螺母进给直线电机；32、固定螺母头；33、控制器；34、电池盒；35、磁性固定盒；36、导磁块；37、磁场生成线圈；38、上机械臂一轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示，一种钢结构辅助拧紧螺栓设备，包括底座1，所述底座1位于结构钢上方，所述底座1上方设有底座机构，所述底座机构由位于底座1上方固定连接的机械臂底座安装架2、安装在机械臂底座安装架2上的机械臂底座弧形齿条3、位于机械臂底座弧形齿条3侧方与机械臂底座安装架2固定连接的机械臂底座滑轨4、位于机械臂底座滑轨4上方滑动连接的机械臂底座滑块5、安装在机械臂底座滑块5上方的机械臂底座6、安装在机械臂底座6侧方的机械臂底座活动步进电机7、与机械臂底座弧形齿条3紧密啮合且套装在机械臂底座活动步进电机7旋转端的机械臂底座动力齿轮8、安装在机械臂底座6侧方的下机械臂9共同构成的，所述底座机构上方设有上机械臂机构，所述上机械臂机构由安装在机械臂底座6上表面的上机械臂固定架10、安装在上机械臂固定架10上的上机械臂轴承11、插装在上机械臂轴承11上的上机械臂轴12、与上机械臂轴12固定连接的上机械臂一13、安装在上机械臂一13上的上机械臂一轴承14、插装在上机械臂一轴承14上的上机械臂一轴38、与上机械臂一轴38固定连接的上机械臂二15、安装在机械臂底座6上的上机械臂直线电机固定端安装架16、安装在上机械臂直线电机固定端安装架16上的上机械臂直线电机固定端轴承17、插装在上机械臂直线电机固定端轴承17上的上机械臂直线电机固定端轴18、与上机械臂直线电机固定端轴18固定连接的上机械臂直线电机19、与上机械臂直线电机19伸缩端固定连接的上机械臂直线电机伸缩端轴20、套装上机械臂直线电机伸缩端轴20上的上机械臂直线电机伸缩端轴承21、分别与上机械臂直线电机伸缩端轴承21和上机械臂二15固定连接的上机械臂直线电机伸缩端安装架22、与上机械臂二15固定连接的上机械臂伸缩直线电机固定端安装架23、安装在上机械臂伸缩直线电机固定端安装架23上的上机械臂伸缩直线电机24、安装在上机械臂伸缩直线电机24伸缩端的上机械臂伸缩直线电机伸缩端安装架25、安装在上机械臂伸缩直线电机伸缩端安装架25上的安装螺栓电机26、套装在安装螺栓电机26上的固定螺栓头27共同构成的，所述底座机构下方设有下机械臂机构，所述下机械臂机构由位于下机械臂9下方固定连接的下机械臂伸缩直线电机安装架28、安装在下机械臂伸缩直线电机安装架28上的下机械臂伸缩直线电机29、与下机械臂伸缩直线电机29伸缩端固定连接的下机械臂螺母进给直线电机安装架30、安装在下机械臂螺母进给直线电机安装架30上的下机械臂螺母进给直线电机31、与下机械臂螺母进给直线电机31伸缩端固定连接的固定螺母头32共同构成的，所述底座1下方设有固定机构，所述底座1上方分别设有控制器33和电池盒34，所述控制器的电源输入端与电池盒电性连接，所述控制器的电源输出端分别与机械臂底座活动步进电机、上机械臂直线电机、上机械臂伸缩直线电机、安装螺栓电机、下机械臂伸缩直线电机、下机械臂螺母进给直线电机、固定机构电性连接，所述控制器的信号输出端分别与机械臂底座活动步进电机、上机械臂直线电机、上机械臂伸缩直线电机、安装螺栓电机、下机械臂伸缩直线电机、下机械臂螺母进给直线电机、固定机构电性连接；所述固定机构由位于底座1下方固定连接的磁性固定盒35、位于磁性固定盒35内部下表面固定连接的导磁块36、缠绕在导磁块36上的磁场生成线圈37共同构成的，所述磁场生成线圈分别与控制器的电源输出端和信号输出端电性连接；所述固定螺栓头27和固定螺母头32的材料为永磁材料；所述电池盒34内部电池为锂电池；所述电池盒34外部套有防尘防水外壳；所述电池盒34拥有充电功能；所述控制器33拥有无线信号接收发送功能；所述控制器33拥有电容触摸屏；所述控制器33外部套有防尘防液外壳；所述控制器33的MCU型号为ARM系列单片机。
本实施方案的特点为，包括底座，底座位于结构钢上方，底座上方设有底座机构，底座机构由位于底座上方固定连接的机械臂底座安装架、安装在机械臂底座安装架上的机械臂底座弧形齿条、位于机械臂底座弧形齿条侧方与机械臂底座安装架固定连接的机械臂底座滑轨、位于机械臂底座滑轨上方滑动连接的机械臂底座滑块、安装在机械臂底座滑块上方的机械臂底座、安装在机械臂底座侧方的机械臂底座活动步进电机、与机械臂底座弧形齿条紧密啮合且套装在机械臂底座活动步进电机旋转端的机械臂底座动力齿轮、安装在机械臂底座侧方的下机械臂共同构成的，底座机构上方设有上机械臂机构，上机械臂机构由安装在机械臂底座上表面的上机械臂固定架、安装在上机械臂固定架上的上机械臂轴承、插装在上机械臂轴承上的上机械臂轴、与上机械臂轴固定连接的上机械臂一、安装在上机械臂一上的上机械臂一轴承、插装在上机械臂一轴承上的上机械臂一轴、与上机械臂一轴固定连接的上机械臂二、安装在机械臂底座上的上机械臂直线电机固定端安装架、安装在上机械臂直线电机固定端安装架上的上机械臂直线电机固定端轴承、插装在上机械臂直线电机固定端轴承上的上机械臂直线电机固定端轴、与上机械臂直线电机固定端轴固定连接的上机械臂直线电机、与上机械臂直线电机伸缩端固定连接的上机械臂直线电机伸缩端轴、套装上机械臂直线电机伸缩端轴上的上机械臂直线电机伸缩端轴承、分别与上机械臂直线电机伸缩端轴承和上机械臂二固定连接的上机械臂直线电机伸缩端安装架、与上机械臂二固定连接的上机械臂伸缩直线电机固定端安装架、安装在上机械臂伸缩直线电机固定端安装架上的上机械臂伸缩直线电机、安装在上机械臂伸缩直线电机伸缩端的上机械臂伸缩直线电机伸缩端安装架、安装在上机械臂伸缩直线电机伸缩端安装架上的安装螺栓电机、套装在安装螺栓电机上的固定螺栓头共同构成的，底座机构下方设有下机械臂机构，下机械臂机构由位于下机械臂下方固定连接的下机械臂伸缩直线电机安装架、安装在下机械臂伸缩直线电机安装架上的下机械臂伸缩直线电机、与下机械臂伸缩直线电机伸缩端固定连接的下机械臂螺母进给直线电机安装架、安装在下机械臂螺母进给直线电机安装架上的下机械臂螺母进给直线电机、与下机械臂螺母进给直线电机伸缩端固定连接的固定螺母头共同构成的，底座下方设有固定机构，底座上方分别设有控制器和电池盒，控制器的电源输入端与电池盒电性连接，控制器的电源输出端分别与机械臂底座活动步进电机、上机械臂直线电机、上机械臂伸缩直线电机、安装螺栓电机、下机械臂伸缩直线电机、下机械臂螺母进给直线电机、固定机构电性连接，控制器的信号输出端分别与机械臂底座活动步进电机、上机械臂直线电机、上机械臂伸缩直线电机、安装螺栓电机、下机械臂伸缩直线电机、下机械臂螺母进给直线电机、固定机构电性连接。对准位置后可辅助进行螺栓固定，不需要人工进行拧紧，极大的增加了施工的可靠性。
在本实施方案中，打开手机APP激活设备，将设备放置在需要安装的结构钢上方，通过触摸屏设置安装螺栓位置信息，并将螺栓和螺母分别安装在固定螺栓头和固定螺母头上，控制磁场生成线圈通电，将设备吸附在结构钢上，将结构钢吊到安装地点，人员爬到相应位置后对接两个结构钢，通过触摸屏控制上机械臂直线电机、上机械臂伸缩直线电机、下机械臂伸缩直线电机、下机械臂螺母进给直线电机将螺栓***指定位置并与螺母对接，启动安装螺栓电机将螺栓拧紧在螺母内部，打开固定螺栓头和固定螺母头，并放入下一个螺栓和螺母进行安装。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢结构辅助拧紧螺栓设备，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)位于结构钢上方，所述底座(1)上方设有底座机构，所述底座机构由位于底座(1)上方固定连接的机械臂底座安装架(2)、安装在机械臂底座安装架(2)上的机械臂底座弧形齿条(3)、位于机械臂底座弧形齿条(3)侧方与机械臂底座安装架(2)固定连接的机械臂底座滑轨(4)、位于机械臂底座滑轨(4)上方滑动连接的机械臂底座滑块(5)、安装在机械臂底座滑块(5)上方的机械臂底座(6)、安装在机械臂底座(6)侧方的机械臂底座活动步进电机(7)、与机械臂底座弧形齿条(3)紧密啮合且套装在机械臂底座活动步进电机(7)旋转端的机械臂底座动力齿轮(8)、安装在机械臂底座(6)侧方的下机械臂(9)共同构成的，所述底座机构上方设有上机械臂机构，所述上机械臂机构由安装在机械臂底座(6)上表面的上机械臂固定架(10)、安装在上机械臂固定架(10)上的上机械臂轴承(11)、插装在上机械臂轴承(11)上的上机械臂轴(12)、与上机械臂轴(12)固定连接的上机械臂一(13)、安装在上机械臂一(13)上的上机械臂一轴承(14)、插装在上机械臂一轴承(14)上的上机械臂一轴(38)、与上机械臂一轴(38)固定连接的上机械臂二(15)、安装在机械臂底座(6)上的上机械臂直线电机固定端安装架(16)、安装在上机械臂直线电机固定端安装架(16)上的上机械臂直线电机固定端轴承(17)、插装在上机械臂直线电机固定端轴承(17)上的上机械臂直线电机固定端轴(18)、与上机械臂直线电机固定端轴(18)固定连接的上机械臂直线电机(19)、与上机械臂直线电机(19)伸缩端固定连接的上机械臂直线电机伸缩端轴(20)、套装上机械臂直线电机伸缩端轴(20)上的上机械臂直线电机伸缩端轴承(21)、分别与上机械臂直线电机伸缩端轴承(21)和上机械臂二(15)固定连接的上机械臂直线电机伸缩端安装架(22)、与上机械臂二(15)固定连接的上机械臂伸缩直线电机固定端安装架(23)、安装在上机械臂伸缩直线电机固定端安装架(23)上的上机械臂伸缩直线电机(24)、安装在上机械臂伸缩直线电机(24)伸缩端的上机械臂伸缩直线电机伸缩端安装架(25)、安装在上机械臂伸缩直线电机伸缩端安装架(25)上的安装螺栓电机(26)、套装在安装螺栓电机(26)上的固定螺栓头(27)共同构成的，所述底座机构下方设有下机械臂机构，所述下机械臂机构由位于下机械臂(9)下方固定连接的下机械臂伸缩直线电机安装架(28)、安装在下机械臂伸缩直线电机安装架(28)上的下机械臂伸缩直线电机(29)、与下机械臂伸缩直线电机(29)伸缩端固定连接的下机械臂螺母进给直线电机安装架(30)、安装在下机械臂螺母进给直线电机安装架(30)上的下机械臂螺母进给直线电机(31)、与下机械臂螺母进给直线电机(31)伸缩端固定连接的固定螺母头(32)共同构成的，所述底座(1)下方设有固定机构，所述底座(1)上方分别设有控制器(33)和电池盒(34)，所述控制器的电源输入端与电池盒电性连接，所述控制器的电源输出端分别与机械臂底座活动步进电机、上机械臂直线电机、上机械臂伸缩直线电机、安装螺栓电机、下机械臂伸缩直线电机、下机械臂螺母进给直线电机、固定机构电性连接，所述控制器的信号输出端分别与机械臂底座活动步进电机、上机械臂直线电机、上机械臂伸缩直线电机、安装螺栓电机、下机械臂伸缩直线电机、下机械臂螺母进给直线电机、固定机构电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构辅助拧紧螺栓设备，其特征在于，所述固定机构由位于底座(1)下方固定连接的磁性固定盒(35)、位于磁性固定盒(35)内部下表面固定连接的导磁块(36)、缠绕在导磁块(36)上的磁场生成线圈(37)共同构成的，所述磁场生成线圈分别与控制器的电源输出端和信号输出端电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种钢结构辅助拧紧螺栓设备，其特征在于，所述固定螺栓头(27)和固定螺母头(32)的材料为永磁材料。
4.根据权利要求1所述的一种钢结构辅助拧紧螺栓设备，其特征在于，所述电池盒(34)内部电池为锂电池。
5.根据权利要求1所述的一种钢结构辅助拧紧螺栓设备，其特征在于，所述电池盒(34)外部套有防尘防水外壳。
6.根据权利要求1所述的一种钢结构辅助拧紧螺栓设备，其特征在于，所述电池盒(34)拥有充电功能。
7.根据权利要求1所述的一种钢结构辅助拧紧螺栓设备，其特征在于，所述控制器(33)拥有无线信号接收发送功能。
8.根据权利要求1所述的一种钢结构辅助拧紧螺栓设备，其特征在于，所述控制器(33)拥有电容触摸屏。
9.根据权利要求1所述的一种钢结构辅助拧紧螺栓设备，其特征在于，所述控制器(33)外部套有防尘防液外壳。
10.根据权利要求1所述的一种钢结构辅助拧紧螺栓设备，其特征在于，所述控制器(33)的MCU型号为ARM系列单片机。
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