天花板上膨胀螺栓安装装置和天花板上膨胀螺栓安装机的制作方法

本发明属于装修器具技术领域，涉及一种天花板上膨胀螺栓安装机，特别是一种天花板上膨胀螺栓安装装置。

本发明属于装修器具技术领域，涉及一种天花板上膨胀螺栓安装机，特别是一种具有天花板上膨胀螺栓安装装置的天花板上膨胀螺栓安装机。

背景技术：

吊顶是指房屋居住环境的顶部装修，即天花板的装修。吊顶作业时钻孔和安装碰撞螺栓是常见的工序之一。传统的吊顶作业需要在地面上安装脚手架，施工人员站在脚手架上进行施工作业；脚手架存在着安装麻烦，占用空间，不易搬移等不足。

为此，有人设计出了适合在天花板上钻孔各种不同结构的设备。如中国专利文献记载的一种移动式电钻支撑架(申请公布号cn102145398a)，使用时，将电钻固定在电钻固定架上，通过下按活动操作杆，可对天花板进行打孔，可随需要移动整体装置。又如在建筑物天花板上打孔的机器人(申请公布号cn105587264a)、天花板钻孔装置(授权公告号cn204075289u)、一种带自爬升轨道可在建筑物上全方位打孔的打孔机器人(申请公布号cn104912483a)。上述设备虽然对天花板进行钻孔，但拧膨胀螺栓时仍然需要架设人字梯或脚手架，仍存在着安装膨胀螺栓操作不方便，安装效率低的问题。

技术实现要素：

本发明提出了一种天花板上膨胀螺栓安装装置，本发明要解决的技术问题是如何提高在天花板上安装膨胀螺栓方便性。

本发明提出了一种天花板上膨胀螺栓安装机，本发明要解决的技术问题是如何提高在天花板上安装膨胀螺栓方便性。

本发明的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：本天花板上膨胀螺栓安装装置包括壳体和托盘，托盘的中心固定有中心杆，托盘的外缘部周向均匀分布有多个载物孔，载物孔内设置有供物件放置的载物座；中心杆穿入壳体内，壳体内设置有能使中心杆按设定角度旋转的旋转驱动机构；本天花板上膨胀螺栓安装装置还包括能使中心杆相对于壳体轴向移动的升降驱动机构。

本天花板上膨胀螺栓安装装置的壳体可安装在升降支架上，升降支架上安装有能与载物座传动连接的传动轴和与传动轴传动连接的电机。作为优选，本天花板上膨胀螺栓安装装置与天花板上膨胀螺栓安装机配套使用，即本天花板上膨胀螺栓安装机包括底座、电钻和竖直设置的立杆，立杆的下端部与底座之间通过能使立杆沿竖直方向移动的导向结构相连接；底座内安装有能使立杆升降移动的第一驱动机构；立杆上套设有能沿立杆纵向移动的升降座，升降座上安装有能使升降座沿立杆纵向移动的第二驱动机构；电钻的外壳与升降座固定连接；天花板上膨胀螺栓安装装置的壳体与电钻的外壳或升降座固定连接。配套使用时电钻中安装有能与载物座传动连接的传动轴。

本天花板上膨胀螺栓安装装置可按下述任意一种方式进行膨胀螺栓安装施工：第一种，天花板上的孔采用传统方式或采用天花板钻孔机钻孔；然后将本天花板上膨胀螺栓安装装置安装在升降支架或天花板钻孔机上，载物座为膨胀螺栓的套筒，膨胀螺栓倒放在套筒内，待膨胀螺栓靠近天花板且其中一个膨胀螺栓与钻孔相对时，升降驱动机构使中心杆轴向向下移动，进而传动轴与载物座传动连接，以及操纵升降座向上移动使套筒和膨胀螺栓向上移动，进而膨胀螺栓塞入钻孔内，通过操控电机或电钻，通过传动轴带动套筒旋转，套筒带动膨胀螺栓的螺母旋转，实现拧紧螺母，由此完成一个膨胀螺栓安装。之后，升降驱动机构使中心杆轴向上移动，传动轴与载物座脱离，旋转驱动机构使中心杆旋转设定角度，设定角度为360°÷载物孔数量，即根据载物孔数量计算的等分角度；由此，相邻的一个载物座与传动轴相对；移动升降支架或天花板钻孔机使相邻的一个膨胀螺栓与钻孔相对，进而重复上述的操纵，又完成一个膨胀螺栓安装。重复上述步骤直至托盘上的膨胀螺栓全部安装完毕后，再向托盘上重新放置膨胀螺栓。由此可知，本天花板上膨胀螺栓安装装置既能够完成膨胀螺栓安装施工，以及在托盘上一次放置多个膨胀螺栓用于连续安装，能显著地减少放置膨胀螺栓次数，即能显著提高膨胀螺栓安装效率。

第二种，载物座为膨胀螺栓的套筒和钻头连接套，一个载物孔中安装钻头连接套，其余载物孔中安装膨胀螺栓的套筒；或钻头连接套与膨胀螺栓的套筒间隔设置；在钻头连接套上安装钻头；在套筒内倒放膨胀螺栓。首先使其中一个钻头与待钻孔位置相对且钻头连接套与传动轴相对，操纵升降驱动机构使中心杆轴向向下移动，进而传动轴与钻头连接套传动连接；然后操纵升降座向上移动使钻头旋转并向上移动，由此完成钻孔。之后，操纵升降驱动机构使中心杆轴向上移动，传动轴与钻头连接套脱离，操纵旋转驱动机构使中心杆旋转设定角度，使套筒与传动轴相对，此时膨胀螺栓与钻孔也相对；接着再次操纵升降驱动机构使中心杆轴向向下移动，进而传动轴与套筒传动连接；以及再次操纵升降座向上移动使套筒和膨胀螺栓向上移动，实现膨胀螺栓塞入钻孔内，通过操控电机或电钻，通过传动轴带动套筒旋转，套筒带动膨胀螺栓的螺母旋转，实现拧紧螺母，由此完成一个膨胀螺栓安装。之后重复上述步骤，直至托盘上的膨胀螺栓全部安装完毕后，再向托盘上重新放置膨胀螺栓。由此可知，本天花板上膨胀螺栓安装装置既能够依次完成钻孔和膨胀螺栓安装施工，以及能在托盘上一次放置多个膨胀螺栓用于连续安装，能显著地减少放置膨胀螺栓次数，即能显著提高膨胀螺栓安装效率。本施工方法还具有膨胀螺栓与钻孔自动对准且对准度高的优点，即膨胀螺栓与钻孔对准操作简单，安装膨胀螺栓效率高的优点。

与现有技术相比，采用本天花板上膨胀螺栓安装装置辅助安装膨胀螺栓施工时，仅需操纵工人站在地面上进行施工，无需架设人字梯和脚手架，显然具有操纵方便的优点。

附图说明

图1是实施例一中本天花板上膨胀螺栓安装装置的立体结构示意图。

图2是托盘的立体结构示意图。

图3是实施例一中旋转驱动机构的立体结构示意图。

图4和图5是实施例一中旋转驱动机构中部件的立体结构示意图。

图6是本天花板上膨胀螺栓安装机的立体结构示意图。

图7是本天花板上膨胀螺栓安装机的顶部放大结构示意图。

图8至图12是旋转驱动机构中不同状态的结构示意图。

图13是实施例二中本天花板上膨胀螺栓安装装置的立体结构示意图。

图14是实施例二中本天花板上膨胀螺栓安装装置的剖视结构示意图。

图15是实施例四中本天花板上膨胀螺栓安装装置的剖视结构示意图。

图中，1、壳体；1a、孔部；2、中心杆；3、托盘；3a、载物孔；4、载物座；4a、套筒；4b、钻头连接套；5、导向套；6、顶杆；7、弹簧；8、旋转套；8a、旋转齿；8a1、齿面；8b、齿槽；9、旋转导向板；9a、导向凸块；9a1、导向面；9a2、左上导向凸块；9a3、右下导向凸块；10、底座；11、电钻；12、立杆；13、升降座；14、第二驱动机构；15、定位件；16、传动轴；17、旋转驱动电机；18、主动齿轮；19、随动齿轮；20、轴承；21、直线电机；22、传动套；23、膨胀螺栓；24、钻头；25、锁紧螺母。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、图2和图3所示，本天花板上膨胀螺栓安装装置包括壳体1、中心杆2和托盘3。

壳体1为基础件，壳体1上具有与其他部件相连接的连接部。壳体1内具有空腔，为其他部件安装提供空间；换言之壳体1能有效地保护部件，进而保证本天花板上膨胀螺栓安装装置的性能稳定。

如图2所示，托盘3的外缘部周向均匀分布有多个载物孔3a，说明书附图给出载物孔3a的数量为12个，根据实际情况，载物孔3a的数量可适应性地增加或减少，载物孔3a的数量优选为8至16个。载物孔3a内设置有供物件放置的载物座4；载物座4呈圆杆状，载物座4的上端面具有与物件相连的连接孔，载物座4的下端面具有与传动轴相连的插孔，载物座4的直径与载物孔3a的直径相适应，载物座4相对于托盘3能够转动以及上下滑动；载物座4的上缘具有挡沿，挡沿能与托盘3的上盘面相抵靠，避免套筒4a向相滑落。载物座4根据待放置的物件进行选择，如图1所示，物件为膨胀螺栓23，那么载物座4为套筒4a。

中心杆2与托盘3垂直设置，中心杆2的一端与托盘3的中心部固定连接。中心杆2的另一端穿入壳体1内，壳体1内设置有能使中心杆2按设定角度旋转的旋转驱动机构；本天花板上膨胀螺栓安装装置还包括能使中心杆2相对于壳体1轴向移动的升降驱动机构。

中心杆2上套设有导向套5，导向套5与壳体1固定连接，进而显著地提高中心杆2转动稳定性以及轴向滑动稳定性。

升降驱动机构包括固定在托盘3中心处的顶杆6和套设在中心杆2上的弹簧7，弹簧7的一端与导向套5相抵靠，另一端与托盘3相抵靠；弹簧7能使托盘3具有远离壳体1的运动趋势。由此当顶杆6抵靠在固定物件上时，外力推动壳体1向靠近托盘3方向运动，弹簧7被压缩；当释放壳体1后，壳体1在弹簧7的弹力作用下向远离托盘3方向运动。顶杆6与托盘3之间通过螺纹相连接，顶杆6还螺纹连接有锁紧螺母25，根据实际所需的运动行程，通过旋拧顶杆6实现调整，调整到位后通过旋拧锁紧螺母25锁止顶杆6。

如图3至图5所示，旋转驱动机构包括与中心杆2另一端部固定连接的旋转套8和与壳体1固定连接的旋转导向板9。旋转导向板9位于旋转套8的外侧。旋转套8外侧面上具有与载物孔3a的数量相同的旋转齿8a，旋转齿8a绕着旋转套8的轴心线周向均匀分布；旋转齿8a的两端均具有倾斜的齿面8a1；同一旋转齿8a上的两个齿面8a1夹角为锐角。旋转导向板9上具有两个导向凸块9a，两个导向凸块9a相对于旋转套8轴心线周向错位设置，两个导向凸块9a还上下错位设置，两个导向凸块9a的相邻的端部均具有倾斜的导向面9a1，导向面9a1能与齿面8a1相贴合。导向凸块9a的宽度与相邻两个旋转齿8a之间的齿槽8b宽度相适应；导向凸块9a能嵌入齿槽8b内。通过控制齿面8a1的倾斜方向能够控制旋转套8相对于旋转导向板9的旋转方向。

如图1、图2、图6和图7所示，本天花板上膨胀螺栓安装机包括底座10、电钻11和竖直设置的立杆12，立杆12的下端部与底座10之间通过能使立杆12沿竖直方向移动的导向结构相连接；底座10内安装有能使立杆12升降移动的第一驱动机构；立杆12上套设有能沿立杆12纵向移动的升降座13，升降座13上安装有能使升降座13沿立杆12纵向移动的第二驱动机构14；电钻11的外壳与升降座13固定连接。立杆12的顶面上固定连接有能与天花板相抵靠的定位件15。

天花板上膨胀螺栓安装装置的壳体1上的连接部为与电钻11的外壳顶部相匹配的孔部1a，天花板上膨胀螺栓安装装置的壳体1罩设在电钻11的外壳顶部上，天花板上膨胀螺栓安装装置的壳体1与电钻11的外壳还通过螺钉固定连接；托盘3水平设置，托盘3位于电钻11的上方；电钻11中安装有能与载物座4传动连接的传动轴16。由此可知，本天花板上膨胀螺栓安装装置能方便地安装在电钻11上，也能方便地从电钻11卸下。

通过阐述采用安装有本天花板上膨胀螺栓安装装置的天花板上膨胀螺栓安装机安装膨胀螺栓23，进一步说明本天花板上膨胀螺栓安装装置中各个部件的作用和优点：天花板上的孔采用传统方式或采用天花板钻孔机钻孔。膨胀螺栓23倒放在套筒4a内，即膨胀螺栓23中螺母嵌入套筒4a内；调整托盘3的高度以及本天花板上膨胀螺栓安装机的位置，使待安装的膨胀螺栓23靠近天花板且其中一个膨胀螺栓23与钻孔基本相对。操纵第二驱动机构14使升降座13向上移动，顶杆6的顶部抵靠在天花板上；升降座13继续向上移动，壳体1逐渐靠近托盘3且弹簧7逐渐被压缩。托盘3先在旋转驱动机构的作用下旋转1/2设定角度；再使套筒4a与传动轴16相连接；接着套筒4a在传动轴16的顶压下，套筒4a相对于托盘3向上移动，直至膨胀螺栓23完全筛入钻孔内；最后通过操控电钻11开启，电钻11的主轴通过传动轴16带动套筒4a旋转，套筒4a带动膨胀螺栓23的螺母旋转，实现拧紧螺母，由此完成一个膨胀螺栓23安装。

托盘3在旋转驱动机构的作用下旋转1/2设定角度具体步骤如下：如图8、图9和图10所示，为了便于描述两个导向凸块9a分别称为左上导向凸块9a2和右下导向凸块9a3。托盘3在弹簧7的弹力作用下处于初始状态，左上导向凸块9a2位于一个齿槽8b内，如图8所示。随着壳体1逐渐靠近托盘3，即旋转套8相对于旋转导向板9向下移动，旋转齿8a中位于下方的齿面8a1先与右下导向凸块9a3的导向面9a1相抵靠，进而迫使齿面8a1沿着导向面9a1滑动，即迫使旋转套8周向旋转，如图9所示；旋转套8继续向下移动，右下导向凸块9a3嵌入上述齿槽8b内，如图10所示。

之后，操纵第二驱动机构14使升降座13向下移动，顶杆6在弹簧7的弹力作用下先继续抵靠在天花板上，壳体1逐渐远离托盘3且弹簧7逐渐伸长，中心杆2相对于壳体1静止后，顶杆6再脱离天花板。在此过程中，托盘3在旋转驱动机构的作用下又旋转1/2设定角度，具体步骤如下：如图11所示，随着壳体1逐渐远离托盘3，即旋转套8相对于旋转导向板9向上移动，旋转齿8a中位于上方齿面8a1先与左上导向凸块9a2的导向面9a1相抵靠，进而迫使齿面8a1沿着导向面9a1滑动，即迫使旋转套8周向旋转；如图12所示，旋转套8继续向上移动，左上导向凸块9a2嵌入相邻的齿槽8b内。

本天花板上膨胀螺栓安装装置中升降驱动机构和旋转驱动机构采用纯机械结构，具有性能可靠，使用寿命长、制造成本低且使用方便的优点。

卸下本天花板上膨胀螺栓安装装置后，天花板上膨胀螺栓安装机仍能实现钻孔和安装膨胀螺栓23；具体来说，钻孔与安装膨胀螺栓23是连贯进行的，第一步钻孔施工：天花板上膨胀螺栓安装机放置在地面上，电钻11上安装有钻头24；首先操控第一驱动机构使立杆12竖直向上移动且使定位件15与天花板相抵靠，再操控第二驱动机构14使升降座13沿着立杆12纵向向上移动，以及启动电钻11且使钻头24旋转并钻入天花板内；最后操控第二驱动机构14使升降座13沿着立杆12纵向向下移动，以及关闭电钻11且使电钻11下降至工人易更换钻头24高度；第二步膨胀螺栓23安装施工：首先卸下钻头24以及在电钻11上安装套筒4a，以及在套筒4a内安装膨胀螺栓23；然后操控第二驱动机构14使升降座13沿着立杆12纵向向上移动，直至膨胀螺栓23塞入上述第一步钻出的孔内；接着启动电钻11旋拧膨胀螺栓23的螺母，直至拧紧螺母后关闭电钻11；最后操控第二驱动机构14使升降座13沿着立杆12纵向向下移动使电钻11下降至工人易更换钻头24高度。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，基本相同之处不再累赘描述，仅描述不一样的地方，不一样的地方在于：一个载物座4为钻头连接套4b，其余载物座4为套筒4a。

旋转驱动机构包括旋转驱动电机17，旋转驱动电机17上固定有主动齿轮18，壳体1内设有与主动齿轮18相啮合的随动齿轮19，随动齿轮19套设在中心杆2上，随动齿轮19与中心杆2之间通过花键配合连接；随动齿轮19与壳体1之间通过轴承20转动连接。

本天花板上膨胀螺栓安装装置的中心杆2由旋转驱动电机17通过主动齿轮18和随动齿轮19带动中心杆2转动，随动齿轮19与中心杆2之间花键配合连接保证中心杆2能够轴向移动。

通过阐述采用安装有本天花板上膨胀螺栓安装装置的天花板上膨胀螺栓安装机安装膨胀螺栓23，进一步说明本天花板上膨胀螺栓安装装置中各个部件的作用和优点：天花板上膨胀螺栓安装机放置在地面上，电钻11上安装有传动轴16；操控第一驱动机构使立杆12竖直向上移动且使定位件15与天花板相抵靠，实现固定本天花板上膨胀螺栓安装机。

膨胀螺栓23倒放在套筒4a内，钻头连接套4b上安装有钻头24。首先，调整钻头24的位置以及调整托盘3的高度，即钻头连接套4b与传动轴16相对以及钻头24靠近天花板。然后，操纵第二驱动机构14使升降座13向上移动，顶杆6的顶部抵靠在天花板上；升降座13继续向上移动，壳体1逐渐靠近托盘3且弹簧7逐渐被压缩，钻头连接套4b与传动轴16相连接；接着启动电钻11，电钻11的主轴通过传动轴16带动钻头24旋转；同时继续操纵第二驱动机构14使升降座13持续向上移动，直至钻头24钻入天花板以及钻入所需的深度；紧接着操纵第二驱动机构14使升降座13向下移动，使钻头24脱离天花板以及关闭电钻11，由此完成钻孔施工。

之后随即进行安装膨胀螺栓23施工，首先操纵第二驱动机构14使升降座13向下移动，直至钻头连接套4b与传动轴16分离；接着操控旋转驱动电机17旋转，旋转驱动电机17的转轴通过，主动齿轮18和随动齿轮19带动托盘3旋转，使其中一个套筒4a与传动轴16相对；紧接着操纵第二驱动机构14使升降座13向上移动，套筒4a与传动轴16相连接；套筒4a在传动轴16的顶压下，套筒4a相对于托盘3向上移动，直至膨胀螺栓23完全筛入钻孔内；最后通过操控电钻11开启，电钻11的主轴通过传动轴16带动套筒4a旋转，套筒4a带动膨胀螺栓23的螺母旋转，实现拧紧螺母，由此完成一个膨胀螺栓23安装。

实施例三

本实施例同实施例一或实施例二的结构及原理基本相同，基本相同之处不再累赘描述，仅描述不一样的地方，不一样的地方在于：一半载物座4为钻头连接套4b，另一半载物座4为套筒4a。钻头连接套4b和套筒4a间隔设置。

实施例四

本实施例同实施例二的结构及原理基本相同，基本相同之处不再累赘描述，仅描述不一样的地方，不一样的地方在于：升降驱动机构包括设置在壳体1内的直线电机21和传动套22，传动套22套设在中心杆2的另一端部上，传动套22与中心杆2之间轴向定位连接，直线电机21的本体与壳体1固定连接，直线电机21的直线运动杆与传动套22固定连接。本天花板上膨胀螺栓安装装置中的直线电机21带动中心杆2升降运动；传动套22与中心杆2之间轴向定位连接保证中心杆2能够旋转。