具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术中所描述的，目前在公路两侧安装隔音屏仍然采取需要多名工作人员配合的人工安装方式，从而影响施工的整体进度，以下实施例给出了一种公路隔音屏自动安装设备和施工方法，可以有效、快速地实现多种样式和尺寸的隔音屏立柱自动安装，从而提高效率。

实施例一：

如图1-8所示，一种公路隔音屏自动安装设备，包括行走装置6，行走装置6上表面朝向道路中心的一侧连接并列设置的隔音屏储箱2和立柱储箱5，隔音屏储箱2底部连接隔音屏固定夹具3用于固定待安装的隔音屏；行走装置6上表面远离道路中心的一侧连接隔音屏起吊装置1、定位矫正装置8和立柱输送安装装置9，其中，定位矫正装置8位于靠近行走装置6行进方向的一侧，隔音屏起吊装置1位于远离行走装置6行进方向的一侧，立柱输送安装装置9位于定位矫正装置8和隔音屏起吊装置1之间。

行走装置6行进至隔音屏的安装地点，立柱输送安装装置9将立柱储箱5内的隔音屏立柱送至所需的安装位置实现隔音屏立柱的安装；隔音屏起吊装置1将隔音屏储箱2内的隔音屏吊起，放入到相邻两组隔音屏立柱之间完成隔音屏的安装。

具体的，行走装置6为整个设备的承重及动力装置，箱体盖板7安装在行走装置6上表面，其他装置安装在箱体盖板7顶部。施工时，行走装置6载着其他装置向前行进，根据行走装置6上的摄像头和距离传感器来控制整个装置的直行和在指定位置制动；施工时，定位矫正装置8会识别并判断出路面或桥面隔音屏立柱安装地脚螺栓是否满足安装技术要求，若不能，对其进行矫正作业，使之满足施工要求；输送安装装置通过电磁夹具将立柱储箱5推出的立柱夹持输送到安装位置，然后通过气动套筒凸轮和气动套筒的上下移动将立柱安装到矫正好的地脚螺栓上，并调整其垂直度及安装螺母的预紧力，然后螺栓紧固装置将地脚螺栓拧紧固定；隔音屏起吊装置1将隔音屏从隔音屏储箱2中吊出，通过摄像头识别位置将隔音屏安装到已安装好的立柱中间。该设备提高了施工效率及施工质量，同时降低了工程安装成本。

如图3所示，行走装置6包括车体，车体底部具有并列设置的驱动轮67和前轮66，驱动轮67位于车体后部，前轮66位于车体前部；车体朝向行进方向的一侧具有道路识别导向装置64，车体远离道路中心一侧具有侧向距离检测装置65；车体上表面具有箱体盖板7，在车体内部形成空间容纳动力装置61、电池包62和车载计算机63，动力装置61位于车体后部连接驱动轮67，车载计算机63位于车体前部连接道路识别导向装置64和侧向距离检测装置65，电池包62连接动力装置61实现供电。

动力装置61、电池包62及车载计算机63安装在车身里面，道路识别导向装置64安装在车身前部，侧向距离检测装置65安装在车身右前侧。电池包62为动力装置提供电力，同时也可以为隔音屏起吊装置、定位矫正装置8及立柱输送输送安装装置9等提供电力。动力装置带动驱动轮67转动，进而驱动整个行走装置6前进。

如图2所示，隔音屏起吊装置1包括安装在行走装置6上的安装基座112，安装基座通过第一轴减速装置与第一吊臂转动连接，第一吊臂垂直布置，第一吊臂的末端通过第二轴减速装置与第二吊臂转动连接，第二吊臂末端通过第三轴减速装置与第三吊臂转动连接，第三吊臂末端通过旋转电机与吊装夹具转动连接。

安装基座112固定第一轴减速装置111，第一轴驱动电机11连接第一轴减速装置111的输入端，第一轴减速装置111的输出端连接垂直布置的第一吊臂110，第一轴驱动电机11向第一轴减速装置111提供动力带动第一吊臂110沿水平面转动，实现整个隔音屏起吊装置1沿水平面转动。

例如：第一轴驱动电机11与第一轴减速装置111平行布置，通过齿轮传递动力，使得第一吊臂110沿水平面转动。

第一吊臂110末端连接被第二轴驱动电机12带动的第二轴减速装置13，第二轴减速装置13的输出端连接第二吊臂19，第二轴驱动电机12位于第二轴减速装置13的一侧，且与第二轴减速装置13同一水平面，实现第二吊臂19以第二轴减速装置13输出端为中心做俯仰运动。

第二吊臂19末端连接被第三轴驱动电机14带动的第三轴减速装置15，第三轴减速装置15的输出端连接第三吊臂16，第三轴驱动电机14位于第三轴减速装置15的一侧，且与第三轴减速装置15同一水平面，实现第三吊臂16以第三轴减速装置15为中心做俯仰运动。

第三吊臂16末端通过第一旋转电机17连接吊装夹具18，第一旋转电机17带动吊装夹具18旋转。

如图6所示，吊装夹具18包括与第一旋转电机17连接的安装座1801，安装座1801固定在横梁1802的背侧中部，横梁1802两侧具有气动夹头1805，气动夹头1805包括相对设置的至少两组夹手1804，横梁1802安装摄像头1803。

气动夹头由内置的气动系统控制，实现两组夹手的相向运动，进而实现对隔音屏的夹持，摄像头检测隔音屏立柱安装槽的位置，进而使隔音屏起吊装置1将隔音屏安装到所需的位置。

如图4所示，定位矫正装置8包括安装在行走装置6上的基座81，基座通过第一轴旋转装置与第一矫正臂转动连接，第一矫正臂垂直布置，第一矫正臂的末端通过第二轴旋转装置与第二矫正臂转动连接，第二矫正臂末端通过第三轴旋转装置与第三矫正臂转动连接，第三矫正臂末端连接矫正夹具和图像采集装置。

具体的，定位矫正装置8包括与行走装置连接的基座81，基座81上表面通过第一轴电机82连接第一轴旋转装置83，第一轴旋转装置83通过第一矫正臂连接被第二轴驱动电机84带动的第二轴旋转装置85，第一矫正臂垂直布置，通过第一轴电机82提供动力，使第一轴旋转装置83带动第一矫正臂实现第一矫正臂沿水平面转动，进而使整个定位矫正装置8沿水平面转动。

第二轴旋转装置85输出端连接第二矫正臂86，通过第二轴电机84提供动力使第二轴旋转装置85带动第二矫正臂86，实现第二矫正臂86以第二轴旋转装置85为中心做俯仰运动。

第二矫正臂86末端连接被第三轴驱动电机87带动的第三轴转向装置811，第三轴转向装置811输出端连接第三矫正臂88，实现第三矫正臂88以第三轴转向装置811为中心做俯仰运动。

第三矫正臂88末端具有图像采集装置89和矫正夹具810，图像采集装置检测地脚螺栓的垂直度等参数，矫正夹具矫正地脚螺栓，使之满足安装要求。

如图5所示，立柱输送安装装置9包括连接在一起的立柱输送装置和立柱安装装置91，立柱输送装置包括底板，底板中部活动连接主支持柱95，被主支持柱95分为固定底板和以主支持柱95为转动轴的活动底板912两部分，固定底板连接在箱体盖板7上，主支持柱95位于箱体盖板7的边缘，活动底板912位于行走装置6一侧。

主支持柱95垂直布置，以主支持柱95为中心在固定底板和活动底板912的对称位置布置至少两组垂直布置的支持柱，多组支持柱连接输送带98，输送带98上固定连接立柱夹具92，立柱夹具92用于夹持固定隔音屏立柱，使立柱储箱5中的隔音屏立柱被立柱夹具92夹持固定后，经输送带98送至活动底板912的末端通过立柱安装装置91完成隔音屏立柱的安装。

本实施例中，以主支持柱95为中心在固定底板和活动底板912的对称位置布置共四组垂直布置的支持柱，形成固定底板顶部连接的的第三支持柱96和第四支持柱97，以及活动底板912顶部连接的第一支持柱93和第二支持柱94，除主支持柱95外的四组支持柱通连接平行布置的两组输送带98，每一组支持柱通过输送带转动环913连接垂直布置且轴线重合的两组立柱夹具92，确保每一组隔音屏立柱能够在垂直状态被两组立柱夹具92夹持。

本实施例中，第三支持柱96和第四支持柱97形成两组平行设置输送带98的支撑结构，该输送带的端点通过输送带固定环910连接主支持柱95；第一支持柱93和第二支持柱94形成另外两组平行设置输送带98的支撑结构，该输送带的端点同样通过输送带固定环910连接主支持柱95。

本实施例中，被第一支持柱93、第二支持柱94支撑的输送带，和被第三支持柱96、第四支持柱97支撑的输送带的运动相互独立，从而确保活动地板912以主支持柱95为中心旋转时确保隔音屏立柱能够从立柱储箱5中被送至立柱安装装置91总，从而完成隔音屏立柱的安装。

每一组支持柱安装气动套筒914上，通过支持柱内的气动装置带动气动套筒914在支持柱上下运动，带动输送带上的立柱夹具上下移动，从而带动隔音屏立柱下移至立柱安装装置91中完成隔音屏立柱的安装。

立柱安装装置91位于活动底板912的末端，包括与活动底板912连接的安装立柱9107，安装立柱9107连接第二旋转电机9105和执行机构9106，第二旋转电机9105位于安装立柱9107顶部，安装立柱9107内置气动装置控制执行机构9106沿安装立柱9107垂直方向上下运动，第二旋转电机9105控制执行机构9106以安装立柱9107为中心转动，执行机构9106末端连接紧固电机9103，紧固电机9103的固定端连接螺母储存仓9104，紧固电机9103的活动端连接螺母旋转头9101，紧固电机9103下底面连接监测装置9102，监测装置9102可以为摄像头。

紧固电机的活动端朝向下方的螺母旋转头，螺母旋转头卡头放大时，将螺母储存仓内的螺母对准，以自由落体或任意方式下落至安装螺栓上，螺母旋转头卡头尺寸变小，满足螺母尺寸从而卡紧螺母，紧固电机带动螺母旋转头旋转从而旋紧螺母，监测装置检测安装螺栓的位置。

立柱输送装置通过夹具和输送带将隔音屏立柱由立柱储箱送至安装点上方，气动套筒动作将隔音屏立柱下方至安装点上，安装点预先敷设安装螺栓，安装螺栓也是地脚螺栓，立柱安装装置的螺母储存仓保存有紧固安装螺栓所需的螺母，在螺母下落至安装螺栓后，利用螺母旋转头卡头固定螺母，螺母旋转头卡头被紧固电机旋转带动完成螺母的锁紧，从而完成螺母与安装螺栓的连接，进而完成隔音屏立柱的安装。

立柱夹具92包括底板9205，底板9205表面连接相对布置且均与底板9205垂直的左夹板9201和右夹板9206，底板9205表面靠近左夹板9201一侧连接第三旋转电机9203，第三旋转电机9203连接螺杆9207，通过第三旋转电机9203带动螺杆9207旋转实现右夹板9206相对左夹板9201的运动进而实现夹持；底板9205一侧具有导向杆9202，导向杆9202用于立柱夹具92在气动套筒的作用下实现垂直运动时的导向，底板9205表面靠近右夹板9206底部设有固定螺钉9204，用于限制右夹板9206最大运动行程，从而改变立柱夹具92的夹持宽度。

立柱储箱5内部具有立柱推送装置4，用于隔音屏立柱的推出，便于立柱夹具夹持。

隔音屏储箱2底部连接隔音屏固定夹具3，用于固定隔音屏。

隔音屏包含了间隔布置的立柱和安装在相邻立柱之间的隔音屏本体，安装时先将立柱安装在指定位置，再将隔音屏本体安装在相邻立柱之间，立柱和隔音屏本体通过槽结构配合实现定位。

上述结构在施工时，行走装置搭载的道路识别导向装置检测道路情况，将道路信号传递给车载计算机，侧向距离检测装置检测行走装置到立柱安装位置的距离信号，将信号传给车载计算机，车载计算机根据信号控制动力装置，同时根据立柱安装情况控制行走装置的前进及停止；

定位矫正装置上图像采集装置检测地脚螺栓是否满足安装要求，不满足时，车载计算机控制定位矫正装置上各矫正臂的姿态，控制矫正夹具对地脚螺栓进行状态矫正，使之满足安装要求；

立柱推送装置将立柱从立柱储箱中推出，立柱夹具夹持立柱，通过输送带传动将立柱输送到安装位置，气动套筒上下运动将立柱安装孔与地脚螺栓对齐；

立柱紧固装置上的监测装置识别螺栓位置，螺母旋转头将螺母从螺母储存仓带出安装到地脚螺栓上，进而通过紧固电机对其进行预紧紧固；

隔音屏起吊装置上摄像头识别隔音屏储箱中隔音屏位置，通过车载计算机控制其各臂姿态，通过气动装置控制气动夹头将隔音屏从隔音屏储箱内夹持出，然后通过摄像头识别立柱槽位置，将隔音屏插入立柱槽中，完成隔音屏安装。

上述结构完成了隔音屏的自动安装，节省了人力和施工时间，一台设备涵盖了隔音屏组件的储存、运输、立柱紧固及隔音屏吊装等作业。

实施例二：

本实施给出了上述实施例一的工作方法，包括以下步骤：

待安装的隔音屏和立柱储存至隔音屏储箱2和立柱储箱5；

行走装置6行进至设定的安装位置，定位矫正装置8动作检测安装螺栓的参数；

立柱输送安装装置9动作将立柱储箱5内的隔音屏立柱先送至安装位置上方空间，再垂直下落至安装位置，立柱紧固装置91动作完成隔音屏立柱的紧固；

隔音屏起吊装置1动作将隔音屏储箱2内的隔音屏吊起，放入到相邻两组隔音屏立柱之间完成隔音屏的安装。

例如：将设备的各参数调整完毕，隔音屏、立柱及紧固螺母放到相应的储箱中。调整施工设备与地脚螺栓的距离，使之保持在60cm左右，调整行走装置前进速度，使之保持在1.5m/min速度行驶。施工时，定位矫正装置矫正地脚螺栓参数为：相对桥面或者路面垂直度误差小于4％，相邻H型立柱高程误差及纵向误差小于±4mm，螺栓高程及纵向误差小于±4mm，立柱安装后螺栓外漏长度误差±2mm；施工时，立柱输送安装装置对螺母紧固施加预紧力为20N.m；施工时，隔音屏吊装装置可以实现高3.5m的施工吊装，每分钟可以实现4块隔音屏起吊安装速度。

上述结构完成了隔音屏的自动安装，节省了人力和施工时间，一台设备涵盖了隔音屏组件的储存、运输、立柱紧固及隔音屏吊装等作业。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。