一種多自由度自動打樁裝置及打樁方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多自由度自動打樁裝置及打樁方法，打樁裝置包括打樁機(jī)構(gòu)、水箱、機(jī)架和放料器，打樁機(jī)構(gòu)、水箱和放料器安裝在機(jī)架上方；所述打樁機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、帶輪組、杠桿和撞擊桿，電機(jī)和帶輪組相連，帶輪組和杠桿相連，杠桿和撞擊桿相連；所述放料器包括料筒、放料孔、木樁過渡槽和定位管，木樁過渡槽和定位管安裝在機(jī)架下方，木樁過渡槽位于定位管和放料孔之間，定位管位于撞擊桿的正下方。本發(fā)明的多自由度自動打樁裝置是一種可以自動安放木樁，打樁質(zhì)量高，使用方便，體積小，噪聲小，安全系數(shù)高，打樁效率高的打樁裝置。
【專利說明】一種多自由度自動打粧裝置及打粧方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于打樁機(jī)械領(lǐng)域，具體來說涉及一種多自由度自動打樁裝置及打樁方法。
【背景技術(shù)】
[0002]打樁機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用，尤其是在搭建農(nóng)業(yè)大棚時(shí)。大多數(shù)情況下，農(nóng)民都是用鐵錘手動打樁，或者先用電鉆在地面上鉆孔，然后再將木樁打進(jìn)去。用鐵錘打的木樁與地面摩擦力較大，在遇到大風(fēng)時(shí)，木樁不會被拔出地面，但是對農(nóng)民來說勞動強(qiáng)度較大。用電鉆鉆孔打樁的勞動強(qiáng)度較小，但是木樁與地面摩擦力較小，在遇到大風(fēng)時(shí)，木樁容易被拔出地面。有的大棚每年都要進(jìn)行木樁的拆卸和重新安裝，以此種植不同的農(nóng)作物，所以打樁對農(nóng)民來說是一項(xiàng)頻繁的、勞動強(qiáng)度大的工作。現(xiàn)有的一些工程打樁機(jī)體積較大，比較笨重，一般都是用重錘來進(jìn)行打樁，需要較高的高度才可將木樁打進(jìn)去，若是打樁高度一定的話，則需要很重的重錘。兩個大棚之間的距離一般是1.3米，工作空間較小，此類體積較大的打樁機(jī)無法在大棚中進(jìn)行打樁。
[0003]CN203361154U公開了一種打樁機(jī)，包括動力機(jī)構(gòu)、帶輪組、拔桿、橫桿、支架和重錘，利用動力機(jī)構(gòu)驅(qū)動帶輪組轉(zhuǎn)動，并帶動拔桿轉(zhuǎn)動，拔桿轉(zhuǎn)動到一定角度時(shí)，拔片壓下橫桿末端，通過杠桿原理使得重錘抬起；當(dāng)拔桿轉(zhuǎn)動到另一角度時(shí)，拔片與橫桿脫離接觸，重錘在重力作用下落下，完成一次打樁。本方案的打樁機(jī)在進(jìn)行大棚打樁時(shí)需要人工安放木樁，而且在打樁的過程中，需要人工扶住木樁，以防止打樁過程中出現(xiàn)木樁傾斜的狀況，否則會影響打樁質(zhì)量，因此安全系數(shù)低。另外，本方案的打樁機(jī)需要人工搬運(yùn)以進(jìn)行不同位置的打樁，而農(nóng)業(yè)大棚需要打很多木樁，若是單純依靠人工搬運(yùn)打樁機(jī)的話會給農(nóng)民增加勞動強(qiáng)度，對農(nóng)民來說使用不便，而且打樁機(jī)的撥片與橫桿接觸處噪聲較大。
[0004]開發(fā)出一種可以自動安放木樁，打樁質(zhì)量高,安全系數(shù)高,體積小,使用方便,噪聲小，打樁效率高的打樁裝置是農(nóng)民的福音，也是本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的重點(diǎn)和方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的打樁機(jī)不能自動安放木樁，無法保證打樁質(zhì)量，使用不便，過于笨重，噪聲大，安全系數(shù)低，打樁效率低的缺點(diǎn)，提供一種可以自動安放木樁，打樁質(zhì)量高，使用方便，體積小，噪聲小，安全系數(shù)高，打樁效率高的打樁裝置。
[0006]為此，本發(fā)明提供了一種多自由度自動打樁裝置，包括打樁機(jī)構(gòu)、水箱、機(jī)架和放料器，打樁機(jī)構(gòu)、水箱和放料器安裝在機(jī)架上方；所述打樁機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、帶輪組、杠桿和撞擊桿，電機(jī)和帶輪組相連，帶輪組和杠桿相連，杠桿和撞擊桿相連；所述放料器包括料筒、放料孔、木樁過渡槽和定位管，木樁過渡槽和定位管安裝在機(jī)架下方，木樁過渡槽位于定位管和放料孔之間，定位管位于撞擊桿的正下方。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，放料器料筒的一種結(jié)構(gòu)為可以轉(zhuǎn)動的圓柱體狀，料筒內(nèi)部有盛放木樁的木樁通孔，轉(zhuǎn)動料筒使木樁通孔與放料孔在一條直線上進(jìn)行放料。料筒上方安裝有第二手柄，轉(zhuǎn)動第二手柄可以帶動料筒進(jìn)行轉(zhuǎn)動，當(dāng)木樁通孔與放料孔在一條直線時(shí)，木樁通孔中的木樁可以穿過放料孔進(jìn)入到木樁過渡槽中，木樁通過木樁過渡槽可以進(jìn)入到定位管中。將木樁放到定位管中進(jìn)行打樁可以提高打樁質(zhì)量，保證打樁過程中不會出現(xiàn)木樁傾斜的狀況，不需要人工手扶木樁，避免打樁過程中出現(xiàn)安全事故，由此可以提高安全系數(shù)。當(dāng)進(jìn)行第二次打樁時(shí)，再次轉(zhuǎn)動料筒的第二手柄，使木樁通孔與放料孔在一條直線上，從而使木樁進(jìn)入到定位管中。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，放料器料筒的另一種結(jié)構(gòu)為料筒一側(cè)安裝有彈簧，另一側(cè)盛放有木樁，放料開關(guān)位于木樁的上端，放料孔位于木樁的下端。將放料器的放料開關(guān)向下按壓，可以將木樁壓出放料器，木樁可以穿過放料孔進(jìn)入到木樁過渡槽中，木樁通過木樁過渡槽可以進(jìn)入到定位管中。將木樁放到定位管中進(jìn)行打樁可以提高打樁質(zhì)量，保證打樁過程中不會出現(xiàn)木樁傾斜的狀況，不需要人工手扶木樁，避免打樁過程中出現(xiàn)安全事故，由此可以提高安全系數(shù)。當(dāng)放料器中的一根木樁被壓出放料器后，其余的木樁就會在彈簧的作用下移動，以補(bǔ)充被壓出的木樁留下的空隙，當(dāng)進(jìn)行第二次打樁時(shí)，再次按壓放料開關(guān)，又可以將木樁壓出放料器，使木樁進(jìn)入到定位管中。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，電機(jī)和帶輪組固定在支撐板上，帶輪組包括第一帶輪、第二帶輪、凸輪和支架，第一帶輪和第二帶輪通過平帶傳動，第二帶輪和凸輪通過軸固定在支架上。凸輪與杠桿、杠桿與撞擊桿接觸處安裝有橡膠墊，可以降低打樁裝置工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲。打開電機(jī)開關(guān)使電機(jī)轉(zhuǎn)動，可以帶動第一帶輪轉(zhuǎn)動，可以帶動第二帶輪轉(zhuǎn)動，可以帶動凸輪轉(zhuǎn)動，可以使杠桿上下移動，與杠桿相連的撞擊桿也會上下移動，當(dāng)撞擊桿向下移動時(shí)會撞擊撞擊桿正下方的定位管中的木樁，由此可以實(shí)現(xiàn)打樁。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，打樁裝置還包括鏈輪，鏈輪與支撐板相連。鏈輪上安裝有第一手柄，機(jī)架上固定有鏈條，轉(zhuǎn)動第一手柄可以帶動鏈輪沿著鏈條轉(zhuǎn)動。在打樁的過程中，木樁的重心是逐漸下降的，為了使撞擊桿能夠連續(xù)撞擊木樁，撞擊桿的重心也應(yīng)該是逐漸下降的。在打樁的過程中，搖動第一手柄使鏈輪向撞擊桿方向移動，可以帶動支撐板向撞擊桿方向移動，可以使凸輪與杠桿相接觸的位置向撞擊桿方向移動，由此可以使杠桿與撞擊桿相接觸的工作面下降，即可以使撞擊桿的重心下降，由此可以使撞擊桿隨著木樁的下降而下降，從而可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)打樁。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，水箱包括開關(guān)和水管，水管的管口朝向定位管下方的地面。打樁之前先打開水箱的開關(guān)，可以使水管向定位管下方的地面噴水，由此可以減少打樁過程中木樁與地面的摩擦力，從而可以提高打樁效率。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，機(jī)架包括支撐柱、轉(zhuǎn)輪、扶手和螺釘，支撐柱上端與機(jī)架固定，下端安裝轉(zhuǎn)輪，扶手固定在機(jī)架一側(cè)，螺釘上端安裝在機(jī)架上。轉(zhuǎn)輪和扶手可以使打樁裝置在農(nóng)地里靈活移動，方便移動打樁裝置的位置。將打樁裝置移動到需要打樁的位置后，把機(jī)架上的螺釘擰進(jìn)地面里，可以防止打樁過程中打樁裝置顫抖。
[0013]本發(fā)明還提供了一種多自由度自動打樁裝置的打樁方法，所述方法包括以下步驟:
[0014](I)將打樁裝置移動到需要打樁的位置，將機(jī)架上的螺釘擰到地面里；
[0015](2)打開水箱的開關(guān)使水管向定位管下方的地面噴水；
[0016](3)操作放料器，使料筒中的木樁進(jìn)入到定位管中；[0017](4)打開電機(jī)開關(guān)使電機(jī)轉(zhuǎn)動，使帶輪組轉(zhuǎn)動，帶動杠桿上下移動，從而帶動撞擊桿上下移動，當(dāng)撞擊桿向下移動時(shí)會撞擊撞擊桿正下方的定位管中的木樁，從而實(shí)現(xiàn)打樁；
[0018](5)在打樁的過程中，轉(zhuǎn)動鏈輪使撞擊桿能夠連續(xù)撞擊木樁，將木樁打入地面。
[0019]本發(fā)明的多自由度自動打樁裝置可以自動安放木樁，將木樁放在定位管中進(jìn)行打樁，可以保證打樁過程中不會出現(xiàn)木樁傾斜的狀況，從而可以提高打樁質(zhì)量，還可以提高工作安全系數(shù)；打樁裝置的體積小，重量輕，可以在農(nóng)地里靈活移動，噪聲小，使用方便；采用本發(fā)明的自動打樁裝置進(jìn)行打樁可以減少打樁過程中木樁與地面的摩擦力，從而可以提高打樁效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1和圖2是本發(fā)明的多自由度自動打樁裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖1中，1.扶手；2.支撐柱；3.轉(zhuǎn)輪；4.機(jī)架；5.螺釘；6.水箱；7.開關(guān)；8.水管；
9.第二手柄；10.木樁通孔；11.放料孔；12.木樁過渡槽；13.定位管；14.撞擊桿；15.杠桿；16.凸輪；17.第二帶輪；18.第一帶輪；19.平帶；20.支架；21.電機(jī)；22.支撐板；23.鏈輪；24.鏈條；25.第一手柄；26.木樁。
[0022]圖2中，1.扶手；2.支撐柱；3.轉(zhuǎn)輪；4.機(jī)架；5.螺釘；6.水箱；7.開關(guān)；8.水管；9.放料開關(guān)；10.彈簧；11.木樁；12.木樁過渡槽；13.定位管；14.撞擊桿；15.杠桿；16.凸輪；17.第二帶輪；18.第一帶輪；19.平帶；20.支架；21.電機(jī)；22.支撐板；23.鏈輪；24.鏈條；25.第一手柄。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]如圖1所示，本發(fā)明的多自由度自動打樁裝置包括扶手I，支撐柱2，轉(zhuǎn)輪3，機(jī)架4，螺釘5，水箱6，開關(guān)7，水管8，第二手柄9，木樁通孔10，放料孔11，木樁過渡槽12，定位管13，撞擊桿14，杠桿15，凸輪16，第二帶輪17，第一帶輪18，平帶19，支架20，電機(jī)21，支撐板22，鏈輪23，鏈條24，第一手柄25，木樁26。
[0026]手握機(jī)架4的扶手I將自動打樁裝置移動到需要打樁的位置，將螺釘5擰到地面里，以防止打樁裝置工作時(shí)顫抖，提高安全性。打開水箱6的開關(guān)7，水管8會向定位管13下方的地面噴水，由此可以減少打樁過程中木樁與地面的摩擦力，從而可以提高打樁效率。轉(zhuǎn)動第二手柄9，可以帶動料筒進(jìn)行轉(zhuǎn)動，當(dāng)木樁通孔10與放料孔11在一條直線時(shí)，木樁通孔中的木樁26可以穿過放料孔11進(jìn)入到木樁過渡槽12中，木樁通過木樁過渡槽12可以進(jìn)入到定位管13中。將木樁放到定位管中進(jìn)行打樁可以提高打樁質(zhì)量，保證打樁過程中不會出現(xiàn)木樁傾斜的狀況，保證木樁的完整性。當(dāng)進(jìn)行第二次打樁時(shí)，再次轉(zhuǎn)動料筒的第二手柄9，使木樁通孔10與放料孔11在一條直線上，從而使木樁進(jìn)入到定位管13中。打開電機(jī)開關(guān)使電機(jī)21轉(zhuǎn)動，電機(jī)轉(zhuǎn)動可以帶動第一帶輪18轉(zhuǎn)動，可以帶動第二帶輪17轉(zhuǎn)動，可以帶動凸輪16轉(zhuǎn)動，可以使杠桿15上下移動，與杠桿15相連的撞擊桿14也會上下移動，當(dāng)撞擊桿14向下移動時(shí)會撞擊撞擊桿正下方的定位管13中的木樁，由此可以實(shí)現(xiàn)打樁。在打樁的過程中，木樁的位置是逐漸下降的，為了使撞擊桿能夠一直撞擊到木樁，撞擊桿的位置也應(yīng)該是逐漸下降的。在打樁的過程中，搖動第一手柄25使鏈輪23向撞擊桿14方向移動，可以帶動支撐板22向撞擊桿14方向移動，可以使凸輪16與杠桿15相接觸的位置向撞擊桿14方向移動,可以使杠桿15與撞擊桿14相接觸的工作面下降,可以使撞擊桿14的重心下降，由此可以使撞擊桿隨著木樁的下降而下降，從而可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)打樁。
[0027]實(shí)施例2
[0028]如圖2所示，本發(fā)明的多自由度自動打樁裝置包括扶手I，支撐柱2，轉(zhuǎn)輪3，機(jī)架4，螺釘5，水箱6，開關(guān)7，水管8，放料開關(guān)9，彈簧10，木樁11，木樁過渡槽12，定位管13，撞擊桿14，杠桿15，凸輪16，第二帶輪17，第一帶輪18，平帶19，支架20，電機(jī)21，支撐板22，鏈輪23,鏈條24，第一手柄25。
[0029]手握機(jī)架4的扶手I將自動打樁裝置移動到需要打樁的位置，將螺釘5擰到地面里，以防止打樁裝置工作時(shí)顫抖。打開水箱6的開關(guān)7，水管8會向定位管13下方的地面噴水，由此可以減少打樁過程中木樁與地面的摩擦力，從而可以提高工作效率。將放料器的放料開關(guān)9向下按壓，可以將木樁壓出放料器，木樁可以穿過放料孔進(jìn)入到木樁過渡槽12中，木樁通過木樁過渡槽12可以進(jìn)入到定位管13中。將木樁放到定位管中進(jìn)行打樁可以提高打樁質(zhì)量，保證打樁過程中不會出現(xiàn)木樁傾斜的狀況，保證木樁的完整性。當(dāng)放料器中的一根木樁被壓出放料器后，其余的木樁就會在彈簧10的作用下移動，以補(bǔ)充被壓出的木樁留下的空隙，當(dāng)進(jìn)行第二次打樁時(shí)，再次按壓放料開關(guān)9，又可以將木樁壓出放料器，使木樁進(jìn)入到定位管13中。打開電機(jī)開關(guān)使電機(jī)21轉(zhuǎn)動，電機(jī)轉(zhuǎn)動可以帶動第一帶輪18轉(zhuǎn)動，可以帶動第二帶輪17轉(zhuǎn)動，可以帶動凸輪16轉(zhuǎn)動，可以使杠桿15上下移動，與杠桿15相連的撞擊桿14也會上下移動，當(dāng)撞擊桿14向下移動時(shí)會撞擊撞擊桿正下方的定位管13中的木樁，由此可以實(shí)現(xiàn)打樁。在打樁的過程中，木樁的位置是逐漸下降的，為了使撞擊桿能夠一直撞擊到木樁，撞擊桿的位置也應(yīng)該是逐漸下降的。在打樁的過程中，搖動第一手柄25使鏈輪23向撞擊桿14方向移動,可以帶動支撐板22向撞擊桿14方向移動,可以使凸輪16與杠桿15相接觸的位置向撞擊桿14方向移動，可以使杠桿15與撞擊桿14相接觸的工作面下降，可以使撞擊桿14的重心下降，由此可以使撞擊桿隨著木樁的下降而下降，從而可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)打樁。
【權(quán)利要求】
1.一種多自由度自動打樁裝置，包括打樁機(jī)構(gòu)、水箱和機(jī)架，其特征在于，所述打樁裝置還包括放料器，打樁機(jī)構(gòu)、水箱和放料器安裝在機(jī)架上方；所述打樁機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、帶輪組、杠桿和撞擊桿，電機(jī)和帶輪組相連，帶輪組和杠桿相連，杠桿和撞擊桿相連；所述放料器包括料筒、放料孔、木樁過渡槽和定位管，木樁過渡槽和定位管安裝在機(jī)架下方，木樁過渡槽位于定位管和放料孔之間，定位管位于撞擊桿的正下方。
2.如權(quán)利要求1所述的多自由度自動打樁裝置，其特征在于，所述放料器的料筒為可以轉(zhuǎn)動的圓柱體狀，料筒內(nèi)部有盛放木樁的木樁通孔，轉(zhuǎn)動料筒使木樁通孔與放料孔在一條直線上進(jìn)行放料。
3.如權(quán)利要求1所述的多自由度自動打樁裝置，其特征在于，所述放料器還包括放料開關(guān)，料筒的一側(cè)安裝有彈簧，另一側(cè)盛放有木樁，放料開關(guān)位于木樁的上端，放料孔位于木樁的下端。
4.如權(quán)利要求2或3所述的多自由度自動打樁裝置，其特征在于，所述電機(jī)和帶輪組固定在支撐板上，帶輪組包括第一帶輪、第二帶輪、凸輪和支架，第一帶輪和第二帶輪通過平帶傳動，第二帶輪和凸輪通過軸固定在支架上。
5.如權(quán)利要求2或3所述的多自由度自動打樁裝置，其特征在于，所述打樁裝置還包括鏈輪，鏈輪與支撐板相連。
6.如權(quán)利要求2或3所述的多自由度自動打樁裝置，其特征在于，所述水箱包括開關(guān)和水管，水管的管口朝向定位管下方的地面。
7.如權(quán)利要求2或3所述的多自由度自動打樁裝置，其特征在于，所述機(jī)架包括支撐柱、轉(zhuǎn)輪、扶手和螺釘，支撐柱上端與機(jī)架固定，下端安裝轉(zhuǎn)輪，扶手固定在機(jī)架一側(cè)，螺釘上端安裝在機(jī)架上。
8.一種使用如權(quán)利要求1-7所述的多自由度自動打樁裝置的打樁方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (1)將打樁裝置移動到需要打樁的位置，將機(jī)架上的螺釘擰到地面里； (2)打開水箱的開關(guān)使水管向定位管下方的地面噴水； (3)操作放料器，使料筒中的木樁進(jìn)入到定位管中； (4)打開電機(jī)開關(guān)使電機(jī)轉(zhuǎn)動，使帶輪組轉(zhuǎn)動，帶動杠桿上下移動，從而帶動撞擊桿上下移動，當(dāng)撞擊桿向下移動時(shí)會撞擊撞擊桿正下方的定位管中的木樁，從而實(shí)現(xiàn)打樁； (5)在打樁的過程中，轉(zhuǎn)動鏈輪使撞擊桿能夠連續(xù)撞擊木樁，將木樁打入地面。
【文檔編號】E02D7/06GK103993600SQ201410214481
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】李利, 施旭峰, 汪傳生, 王宇帆, 鮑曉光 申請人:青島科技大學(xué)