螺母上紧装置及设有该装置的自动张拉机
技术领域
本实用新型涉及一种螺母安装机构和管桩生产设备，具体涉及一种螺母上紧装置及设有该装置的自动张拉机。
背景技术
一般情况下，通过机械设备将螺丝与螺母连接就是将螺母套设在螺丝外侧，并通过机械设备驱动螺母相对螺丝转动即可。但是，机械设备何时停止驱动难以确定，会导致出现一下几方面问题： 1、螺母与螺丝相互咬死，导致螺母和螺丝难以拆卸; 2、当螺母拧紧在螺丝上之后，机械设备还继续驱动螺母转动，可能会导致螺母与螺丝滑牙，或可能导致螺母表面或机械设备与第螺母接触的表面磨损，导致螺母和机械设备的使用寿命降低。
实用新型内容
为了解决螺母与螺丝连接时相互咬死导致后续难以拆卸的问题，以及解决螺母与螺丝拧紧后继续相对转动导致的滑牙和螺母表面磨损的问题。根据本实用新型的一个方面，提供了一种螺母上紧装置。
该螺母上紧装置包括控制模块、支撑架，以及设于支撑架上的螺母锁紧机构和第一检测机构;螺母上紧装置设有触发位置，第一检测机构设置成根据检测到通过螺纹连接在螺丝上的锁紧螺母位于触发位置，生成触发信号输出至控制模块;控制模块设置成根据触发信号生成锁紧信号，控制螺母锁紧机构驱动锁紧螺母绕螺丝转动的同时朝螺丝的支撑部所在的方向移动，以使支撑架抵靠在支撑部上时，锁紧螺母抵靠在支撑部上且不处于触发位置;控制模块还设置成在未接收到触发信号时，生成停止锁紧信号控制螺母锁紧机构停止驱动。
在使用该螺母上紧装置时，将该螺母上紧装置沿螺丝的轴线方向朝连接在螺丝上的支撑部(支撑部可以是墙体或支架)移动，在移动该螺母上紧装置的过程中，当第一检测机构检测到锁紧螺母位于触发位置时输出触发信号，控制模块根据触发信号生成锁紧信号输出至螺母锁紧机构，螺母锁紧机构根据锁紧信号驱动锁紧螺母绕螺丝转动，由于锁紧螺母与螺丝螺纹连接，因此，锁紧螺母绕螺丝转动的同时沿螺丝的轴线方向移动，螺母锁紧机构的转动方向可以通过控制模块控制，在此，控制模块控制螺母锁紧机构驱动锁紧螺母绕螺丝转动的同时沿螺丝的轴线的方向朝支撑部所在的一侧移动，直至支撑架抵靠在支撑部上时(支撑架可以抵靠在支撑部的任何位置，只要支撑架与支撑部相对固定即可，优选抵靠在支撑部的朝向该螺母上紧装置的端面上)，锁紧螺母抵靠在支撑部的朝向该螺母上紧装置的端面上，此时锁紧螺母也不位于触发位置。在其他使用方式中，也可以将外部的支撑部放置在移动机构上，且这个移动机构能够驱动支撑部沿螺丝轴向朝该螺母上紧装置所在的一侧运动;并将该螺母上紧装置固定放置，其他步骤均与前述相同，所取得的效果与前述的操作方法所取得的效果相同。
由于，当锁紧螺母抵靠在支撑部的端面上时，锁紧螺母不处于触发位置，此时，控制模块不会控制螺母锁紧机构驱动锁紧螺母转动，以避免在螺母锁紧机构的驱动下锁紧螺母与螺丝咬死，导致锁紧螺母与螺丝难以拆卸;同时避免锁紧螺母抵靠在支撑部的端面上之后，螺母锁紧机构继续驱动锁紧螺母转动，导致锁紧螺母与螺丝滑牙或锁紧螺母表面磨损。
为了解决张拉机在对张拉丝杆进行拉伸前，连接在张拉丝杆上的锁紧螺母被拧紧在张拉丝杆上，导致张拉机对张拉丝杆拉伸后，难以转动锁紧螺母，以及解决一般的锁紧螺母紧固装置驱动锁紧螺母运动至抵靠在管桩模具的端面上之后继续驱动锁紧螺母转动，导致锁紧螺母无法运动而与张拉丝杆滑牙或锁紧螺母表面磨损的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种设有螺母上紧装置的自动张拉机。
该设有螺母上紧装置的自动张拉机包括用于对设在外部的管桩模具上的张拉丝杆进行拉伸的张拉机构、具有锁止单元的第一移动机构和前述的螺母上紧装置;张拉机构和第一移动机构设在支撑架上，第一移动机构设置成能够驱动支撑架沿张拉丝杆的中心轴方向往复运动。
在使用该设有螺母上紧装置的自动张拉机时，第一步，可以将外部的管桩模具放置在放置台上;第二步，将该设有螺母上紧装置的自动张拉机沿管桩模具的轴线方向朝管桩模具移动，且此时，该设有螺母上紧装置的自动张拉机上的螺母锁紧机构与管桩模具的距离小于张拉机构与管桩模具的距离，在移动该设有螺母上紧装置的自动张拉机的过程中，当第一检测机构检测到锁紧螺母位于触发位置时输出触发信号，控制模块根据触发信号生成锁紧信号输出至螺母锁紧机构，螺母锁紧机构根据锁紧信号驱动锁紧螺母绕张拉丝杆转动，由于锁紧螺母与张拉丝杆螺纹连接，因此，锁紧螺母绕张拉丝杆转动的同时沿张拉丝杆的轴线方向移动，螺母锁紧机构的转动方向可以通过控制模块控制，在此，控制模块控制螺母锁紧机构驱动锁紧螺母绕张拉丝杆转动的同时沿张拉丝杆的轴线的方向朝管桩模具所在的一侧移动，直至支撑架抵靠在管桩模具上时(支撑架可以抵靠在管桩模具的任何位置，只要支撑架与管桩模具相对固定即可，优选抵靠在管桩模具的朝向该设有螺母上紧装置的自动张拉机的端面上)，锁紧螺母抵靠在管桩模具的朝向该设有螺母上紧装置的自动张拉机的端面上，此时锁紧螺母也不位于触发位置;第三步，将张拉机构与张拉丝杆可拆卸连接，接着通过张拉机构对张拉丝杆进行拉伸(张拉机构可以通过控制模块控制，其可以采用申请公布号为CN108189217A公开的一种自动管桩成型张拉一体机中的可转动地设置在之间上的张拉机)，张拉丝杆被拉伸的过程中，连接在其上的锁紧螺母也会相对支撑架移动，当锁紧螺母再次处于触发位置时，重复前述第二步的操作，使张拉机构完成对张拉丝杆的拉伸时，锁紧螺母在螺母锁紧机构的驱动下始终抵靠在管桩模具的端面上;第四步，将张拉机构与张拉丝杆拆开，即完成该设有螺母上紧装置的自动张拉机的张拉工作。也可以在第一步中，将外部的管桩模具放置在移动机构上，且这个移动机构能够驱动管桩模具沿其轴向朝该设有螺母上紧装置的自动张拉机所在的一侧运动;在第二步中将该高设有螺母上紧装置的自动张拉机固定放置，其他步骤均与前述相同，所取得的效果与前述的操作方法所取得的效果相同。
由于，当锁紧螺母抵靠在管桩模具的端面上时，锁紧螺母不处于触发位置，此时，控制模块不会控制螺母锁紧机构驱动锁紧螺母转动，以避免在第二步时，螺母锁紧机构将锁紧螺母拧紧在张拉丝杆上，导致张拉机构对张拉丝杆拉伸后，螺母锁紧机构难以驱动锁紧螺母转动;同时避免锁紧螺母抵靠在管桩模具的端面上之后，螺母锁紧机构继续驱动锁紧螺母转动，导致锁紧螺母与张拉丝杆滑牙或锁紧螺母表面磨损;还可以避免在完成张拉时，因锁紧螺母拧紧在张拉丝杆上，导致管桩模具经过离心和蒸养之后，锁紧螺母难以从张拉丝杆上拆卸下来，而使管桩难以从管桩模具中脱模。
附图说明
图1为本实用新型一实施方式的螺母上紧装置的结构示意图;
图2为图1所示螺母上紧装置的另一视角的结构示意图;
图3为图1所示螺母上紧装置的沿A-A的剖面结构示意图;
图4为图1所示螺母上紧装置的又一视角的结构示意图;
图5为图1所示螺母上紧装置的再一视角的结构示意图;
图6为图1所示螺母上紧装置的拆卸状态结构示意图;
图7为图1所示螺母上紧装置的使用状态结构示意图
图8为图1所示螺母套的另一实施方式的结构示意图;
图9为本实用新型一实施方式的设有螺母上紧装置的自动张拉机的结构示意图;
图10为图9所示用设有螺母上紧装置的自动张拉机的另一视角的结构示意图;
图11为图10所示设有螺母上紧装置的自动张拉机的沿B-B的剖面结构示意图;
图12为图9所示设有螺母上紧装置的自动张拉机的又一视角的结构示意图;
图13为图9所示设有螺母上紧装置的自动张拉机的再一视角的结构示意图;
图14为图13所示设有螺母上紧装置的自动张拉机的C处放大结构示意图;
图15为图13所示设有螺母上紧装置的自动张拉机的另一视角的结构示意图;
图16为图9所示设有螺母上紧装置的自动张拉机的使用状态结构示意图;
图17为本实用新型另一实施方式的设有螺母上紧装置的自动张拉机结构示意图;
图18为图17所示设有螺母上紧装置的自动张拉机的另一视角的结构示意图;
图19为图17所示设有螺母上紧装置的自动张拉机的又一视角的结构示意图;
图20为图19所示设有螺母上紧装置的自动张拉机的沿D-D的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
图1至图7示意性地显示了根据本实用新型的第一种实施例的螺母上紧装置。
如图1、图5和图7所示，该螺母上紧装置包括控制模块、支撑架20、螺母锁紧机构40和第一检测机构50。
其中，支撑架20设置成能够在该螺母上紧装置外的移动机构的驱动下移动。螺母锁紧机构40和第一检测机构50设在所述支撑架20上。第一检测机构50设置成根据检测到通过螺纹连接在螺丝140上的锁紧螺母120位于触发位置时，生成触发信号并输出至控制模块。控制模块设置成根据接收到的触发信号，控制螺母锁紧机构40驱动锁紧螺母120相对于螺丝140转动的同时朝螺丝140的支撑部150所在的方向移动(也即朝支撑部150所在的一侧移动)。触发位置为当锁紧螺母120与螺母锁紧机构40接触，且锁紧螺母120未抵靠在支撑部150的端面上时，锁紧螺母120所处的位置。控制模块可以采用常用的PLC。
如图7所示，使用该螺母上紧装置时，将该螺母上紧装置放置在支撑部150的设有螺丝的一端，然后，通过该螺母上紧装置外部的移动机构驱动将该螺母上紧装置沿螺丝140的轴线方向朝连接在螺丝140上的支撑部150(支撑部150可以是螺丝的头部、也可以是墙体或支架，只要能给螺丝140提供支撑即可)移动(如图7所示，沿Y轴方向朝支撑部150移动)，直至支撑架20抵靠在支撑部150上时(支撑架20可以抵靠在支撑部150的任何位置，只要支撑架20与支撑部150相对固定即可，优选抵靠在支撑部150的朝向该螺母上紧装置的端面上)，停止移动该螺母上紧机构，具体的，可以采用现有技术中常用的移动机构驱动该螺母上紧装置移动。在移动该螺母上紧装置的过程中，当第一检测机构50检测到锁紧螺母120位于触发位置时输出触发信号，控制模块根据触发信号生成锁紧信号输出至螺母锁紧机构40，螺母锁紧机构40根据锁紧信号驱动锁紧螺母120绕螺丝140转动。由于锁紧螺母120与螺丝140螺纹连接，因此，锁紧螺母120绕螺丝140转动的同时沿螺丝140的轴线方向移动，也即沿Y轴方向移动。螺母锁紧机构40的驱动方向可以通过控制模块控制，在此，控制模块控制螺母锁紧机构40驱动锁紧螺母120绕螺丝140转动的同时沿螺丝140的轴线的方向朝支撑部150所在的一侧移动，即沿Y轴方向朝支撑部150移动，直至锁紧螺母抵靠在支撑部的朝向该螺母上紧装置的端面上。
在本实用新型的第二种实施例中，与第一种实施例的不同之处在于：该螺母上紧装置固定放置在支撑部150的设有螺丝140的一端，将外部的支撑部150放置在移动机构上，且该移动机构能够带动支撑部150朝向该螺母上紧装置所在的一侧运动;其他步骤均与前述相同，由此，可以使得支撑部150及设在支撑部150上的螺丝140和锁紧螺母120沿螺丝140的轴向朝该螺母上紧装置所在的一侧运动，而不必使该螺母上紧装置运动。其所取得的效果与前述的实施例所取得的效果相同，在此不再赘述(图中未示出)。
在本实用新型的第三种实施例中，与第一种实施例的不同之处仅在于：该螺母上紧装置还包括移动机构，支撑架20设在移动机构上，且该移动机构能够带动支撑架20承载着螺母锁紧机构40沿螺丝140的轴线朝支撑部150所在的一侧移动，其他步骤均与前述相同。由此，可以使得该螺母上紧机构在移动机构的带动下沿螺丝140的轴线方向朝支撑部150移动，其所取得的效果与前述实施例所取得的效果相同，在此不再赘述(图中未示出)。
以上三种实施例分别对应不同结构和布局的螺母上紧装置和支撑部150，第二个实施例和第三个实施例中的移动机构可以采用现有技术中常用的移动结构。例如，通过气缸或油缸驱动滑块沿导轨的延伸方向往复移动。又如，通过电机驱动丝杆转动带动螺母沿螺丝的延伸方向往复运动。再如，通过电机驱动齿轮转动，其中，齿轮与齿条啮合，齿轮转动的同时沿齿条的延伸方向运动。
采取前述三种实施例中的任意一种，一方面，该螺母上紧装置可以在支撑架20与支撑部150相对移动时，拧动未抵靠在支撑部150的端面上的锁紧螺母120，使锁紧螺母120在支撑架20抵靠在支撑部150上时能够抵靠在支撑部150上。另一方面，当锁紧螺母120抵靠在支撑部150的端面上时，锁紧螺母120不处于触发位置，控制模块不会继续控制螺母锁紧机构40驱动锁紧螺母120转动，以避免在螺母锁紧机构40的驱动下锁紧螺母120与螺丝140咬死(锁死)，导致锁紧螺母120与螺丝140难以拆卸;同时避免锁紧螺母120抵靠在支撑部150的端面上之后，螺母锁紧机构40继续驱动锁紧螺母120转动，导致锁紧螺母120与螺丝140滑牙或锁紧螺母120表面磨损。
以下进一步改进的技术方案在无特殊说明的情况下，均适用于前述三种实施例。
在本实用新型中，螺母锁紧机构40的实现方式如图3和图6所示，螺母锁紧机构40包括依次连接的第一转动单元43和与锁紧螺母120适配的螺母套41，第一转动单元43设在支撑架20上。控制模块根据第一检测机构50发出的触发信号生成锁紧信号输出至第一转动单元43，控制第一转动单元43驱动螺母套41带动锁紧螺母120绕螺丝140转动，其中，第一转动单元43驱动螺母套41转动的方向可以通过控制模块控制。
为了实现螺母锁紧机构40自动驱动锁紧螺母120转动，锁紧螺母120的外型都设置成非圆柱形，通常在锁紧螺母120的外径上设置齿形，也可以采用外六角螺母作为锁紧螺母120，螺母套41的内径设置成与锁紧螺母120的外径适配，以便在转动螺母套41时，螺母套41可以带动套设在其内部的锁紧螺母120一起转动。
而由于锁紧螺母120的外型设置成非圆柱形，为了避免支撑架20和设在其上的螺母套41相对支撑部150和锁紧螺母120运动时，因螺母套41的内径的形状与锁紧螺母120的外径的形状未完全对准，而导致螺母套41与锁紧螺母120因接触而发生磕碰。如图1和图4至图6所示，在本实施方式中，进一步的，螺母锁紧机构40还包括移动复位单元42，第一转动单元43通过移动复位单元42设在支撑架20上;螺母套41设有用于支撑锁紧螺母120的支撑面411，当锁紧螺母120与螺母套41相接触时，锁紧螺母120抵靠在螺母套41的支撑面411上。移动复位单元42设置成能够在锁紧螺母120给予螺母套41背离支撑部150的作用力时，带动螺母套41自第一位置移动至第二位置。当螺母套41位于第二位置时，锁紧螺母120位于触发位置。移动复位单元42还设置成能够在锁紧螺母120与支撑面411分离时，带动螺母套41自第二位置移动至第一位置，第一位置即为螺母套41在无外力作用下的初始位置。由于设置了移动复位单元42，一方面可以为锁紧螺母120抵靠在支撑面411上时的冲击力提供缓冲作用，避免锁紧螺母120和螺母套41因冲击力过大产生磕碰而损坏;另一方面，可以通过第一检测机构50检测螺母套41是否处于第二位置来判断锁紧螺母120是否处于触发位置，当支撑架20抵靠在支撑部150上时，移动复位单元42会带动螺母套41自第二位置移动至第一位置，第一检测机构不会生成触发信号。从而通过控制模块自动控制螺母锁紧机构40驱动和停止驱动，避免锁紧螺母120抵靠在支撑部150上时，螺母锁紧机构40还继续驱动螺母套41带动锁紧螺母120转动，导致锁紧螺母120与螺丝140咬死，或锁紧螺母120与螺丝140滑牙，或锁紧螺母120和螺母套41适配的表面磨损。
在螺母套41的第一种实施方式中，当锁紧螺母120的外型为六棱柱时，如图8所示，螺母套41一体成型或加工有与锁紧螺母120的外型适配的横截面为六边形或12角的沉孔，例如，如图8所示的内十二角孔412，螺母套41的背离锁紧螺母120的一端还一体成型或加工有将沉孔与外部连通的小通孔，小通孔的内径小于锁紧螺母120的外径且大于螺丝140的外径，以便螺丝140从螺母套41的沉孔和小通孔中穿过，螺母套41的支撑面411为沉孔的底面，沉孔的深度略小于六棱柱锁紧螺母120的高度，两者的尺寸差为1mm-5mm，以避免螺母套41抵靠在支撑部150的端面上时锁紧螺母120未抵靠在支撑部150的端面上。在螺母套41的第二种实施方式中，当锁紧螺母120如图7所示，外型除了设有六棱柱还设有直径大于六棱柱的外台阶121时，螺母套41与第一种实施方式的不同之处仅在于，螺母套41一体成型或加工有与锁紧螺母120的外型适配的横截面为六边形或12角的通孔。无需设置小通孔，螺母套41的支撑面为螺母套41的朝向锁紧螺母120的端面，当螺母套41与锁紧螺母120接触时，螺母套41的支撑面411抵靠在锁紧螺母120的外台阶121的朝向螺母套41的端面上，当支撑架20也抵靠在支撑部150的端面上时，螺母套41的支撑面411与支撑架20的朝向锁紧螺母120的端面的距离略大于外台阶121的高度，两者的尺寸差为1mm-5mm，以保证支撑架20抵靠在支撑部150的端面上时，锁紧螺母120在螺母套41的支撑下抵靠在支撑部150的端面上。
移动复位单元42的具体实施方式如图1图和图3至图6所示，移动复位单元42包括第一移动结构421和弹性部件422;第一转动单元43通过第一移动结构421设在支撑架20上;第一移动结构421设置成当锁紧螺母120抵靠在支撑面411上时，能够带动螺母套41自第一位置移动至第二位置，且对弹性部件422施压，使其处于压缩状态。第一移动结构421还设置成当锁紧螺母120与支撑面411分离时，弹性部件422有恢复原长的趋势，第一移动结构421能够在弹性部件422的作用下带动螺母套41自第二位置移动至第一位置，以使弹性部件422处于伸展状态。由此，当锁紧螺母120抵靠在支撑面411上时，会对支撑面411施加压力，使第一转动单元43和螺母套41沿第一移动结构421的移动方向自第一位置移动至第二位置，在螺母套41移动的过程中，第一移动结构421、螺母套41或第一转动单元43对弹性部件422施压，使弹性部件422处于压缩状态，从而通过弹性部件422为螺母套41承受锁紧螺母120的冲击力提供缓冲作用，避免锁紧螺母120和螺母套41因冲击力过大而产生磕碰、损坏;且通过第一检测机构50检测螺母套41是否处于第二位置来判断锁紧螺母120是否处于触发位置，当支撑架20抵靠在支撑部150上时，弹性部件422会带动螺母套41自第二位置移动至第一位置，即在无外力作用在螺母套41的支撑面411上时，弹性部件422会自动带动螺母套自第二位置移动至第一位置，第一检测机构50不会生成触发信号，从而通过控制模块自动控制螺母锁紧机构40驱动和停止驱动。
优选的，如图1和图3至图6所示，弹性部件422采用压缩弹簧。也可以采用其他具有压缩状态和伸展状态的弹性部件422，本实用新型对弹性部件422的具体实现方式不作限定。
第一移动结构421的具体实现方式如图1和图3至图6所示，第一移动结构421包括相互适配的第一导轨423和第一滑块424，其中第一导轨423固定设置在支撑架20上，且沿螺丝140延伸的方向延伸，第一转动单元43设在第一滑块424上。弹性部件422的一端抵靠在支撑架20上，其相对端抵靠在第一滑块424上，且弹性部件422沿螺丝140延伸的方向延伸，其自压缩状态转变为伸展状态的方向也与螺丝140的延伸方向一致，弹性部件422设在第一滑块424的背离支撑部150的一侧。当锁紧螺母120抵靠在螺母套41的支撑面411上且推动螺母套41朝背离支撑部150的一侧移动时，螺母套41、第一转动单元43和第一滑块424沿第一导轨423延伸的方向一起朝背离支撑部150的一侧移动，第一滑块424移动的过程中，将弹性部件422压缩在支撑架20上。当锁紧螺母120与支撑面411分离时，弹性部件422自压缩状态恢复至伸展状态，恢复过程中，弹性部件422会带动第一滑块424、第一转动单元43和螺母套41一起沿第一导轨423的延伸方向朝支撑部150所在的一侧移动。优选的，弹性部件422选用压缩弹簧时可以套设在第一导轨423上。
为了便于第一导轨423的安装，如图4和图6所示，在支撑架20上固定连接有第一支撑板425和第二支撑板426，其中，第一支撑板425位于第二支撑板426的朝向支撑部150的一侧，第一导轨423的两端分别连接在第一支撑板425和第二支撑板426上。作为弹性部件422的压缩弹簧可以套设在第一导轨423上，且其一端抵靠在第一滑块424上，另一端抵靠在第二支撑板426上;也可以在第一支撑板425和第二支撑板426上连接有与第一导轨423平行的光杆，光杆上适配有套筒，套筒通过连接杆与第一滑块424连接，将压缩弹簧套设在光杆上，压缩弹簧的一端抵靠在第二支撑板426上，其另一端抵靠在套筒上。
进一步的，继续参照图 4和图6所示，为了避免压缩弹簧恢复伸展状态时，驱动套筒直接抵靠在第一支撑板425上，造成套筒和第一支撑板425磕碰受损，在套筒和第一支撑板425之间设置缓冲垫427。优选的，缓冲垫427采用减震材料制成，例如采用具有弹性的丁腈橡胶、PPS(聚苯硫醚)或聚氨酯材质制成。
由于螺母套41与锁紧螺母120适配，比较难直接通过驱动设备驱动螺母套41绕螺丝150转动。因此在本实用新型中，第一转动单元43的具体实现方式如图3所示，第一转动单元43包括第一驱动设备431和第一转动结构432，第一驱动设备431根据控制模块输出的锁紧信号驱动第一转动结构432带动螺母套41绕螺丝140的中心轴转动。
第一转动结构432的第一种实施例如图2和图3所示，第一转动结构432采用齿轮副，电机驱动齿轮副中的其中一个齿轮转动，齿轮副中的另一个齿轮与螺母套41同轴连接，电机驱动齿轮副转动带动螺母套41转动。
第一转动结构432的第二种实施例为：第一转动结构432采用链轮结构，链轮结构包括至少两个链轮和与链轮适配的链条，电机驱动其中一个链轮转动，通过链条带动其他链轮转动，其他链轮中有一个链轮与螺母套41同轴连接，从而带动螺母套41转动。
无论第一转动结构432采用齿轮副还是链轮结构，为了便于与螺母套41连接的齿轮或链轮的固定，如图3所示，第一转动单元43还包括轴承433，轴承433与螺母套41或连接在螺母套41上的齿轮或链轮同轴连接，然后轴承433可以套设在圆筒中，圆筒与第一移动结构421中的第一滑块424固定连接。优选的，轴承433可以采用一般的滚珠轴承，以保证螺母套41相对第一滑块424转动顺畅。
在本实用新型中，更进一步的，为了避免螺母套41在移动复位单元42的带动下运动的过程中发生晃动，如图5至图7所示，在螺母锁紧机构40中设置了两组移动复位单元42，两组移动复位单元42设于螺母套41的相对的两侧，具体连接方式与前述相同，在此不再赘述。
第一检测机构50的具体实现方式如图1和图4至图6所示，第一检测机构50包括第一传感器51，第一传感器51可以直接设置在支撑架20上，也可以通过第一安装架52设置在支撑架20上，当第一传感器51检测螺母套41或第一滑块424移动到其所设置的位置，即输出触发信号至控制模块。
进一步的，为了便于第一传感器51检测位置的调整，如图1、图4和图6所示，第一传感器51通过具有锁定功能的第二移动结构53设在第一安装架52上，第二移动结构53设置成能够带动第一传感器51沿螺丝140的延伸方向往复移动，并且能够在第一传感器51到达设定位置时，将第一传感器51锁定在第一安装架52上。
第二移动结构53的第一种实现方式如图1所示，第二移动结构53包括加工或一体成型在第一安装架52上的腰孔531，腰孔531沿螺丝140的延伸方向设置，腰孔中适配有第二螺杆532，第二螺杆532上适配有第二螺母533，第一传感器51通过第二螺杆532设在第一安装架52上。当拧松第二螺母532时，可以沿腰孔531延伸方向移动第二螺杆532和第一传感器51。当第一传感器51移动至设定位置时，可以将第二螺母532拧紧在第一安装架52上，以使第二螺杆531和第一传感器51相对第一安装架52固定。
第二移动结构53的第二种实施方式为：第二移动结构53包括相互适配的导轨和滑块，滑块上加工有与导轨适配的导轨适配孔，和将导轨适配孔与外部连通的螺孔，螺孔中适配有螺栓，导轨沿螺丝140的延伸方向固定设置在第一安装架52上，第一传感器51设在滑块上，当拧松螺栓，可以沿螺丝140的延伸方向移动滑块和第一传感器51，当第一传感器51移动至设定位置时，可以将螺栓拧紧在导轨上，以将导轨与滑块固定(图中未示出)。
图9至图16示意性地显示了根据本实用新型的第一种实施例的设有螺母上紧装置的自动张拉机。
如图9、图10和图16所示，该自动张拉机包括张拉机构30、具有锁止单元71的第一移动机构70和前述的螺母上紧装置，螺母上紧装置用于转动通过螺纹连接在张拉丝杆110上的锁紧螺母120，此时，张拉丝杆110是设置在管桩模具100上的，张拉机构30用于对设在外部的管桩模具100上的张拉丝杆110进行拉伸;张拉机构30和第一移动机构70设在支撑架20上，第一移动机构70设置成能够驱动支撑架20沿张拉丝杆110的中心轴的方向往复运动。
具体的，第一检测机构50设置成根据检测到通过螺纹连接在张拉丝杆110上的锁紧螺母120位于触发位置时，生成触发信号并输出至控制模块。控制模块设置成根据接收到的触发信号，控制螺母锁紧机构40驱动锁紧螺母120相对于张拉丝杆110转动的同时朝背离张拉机构30的方向移动(也即朝管桩模具100所在的一侧移动)。
该设有螺母上紧装置的自动张拉机与螺母上紧装置的第一种实施例的用法类似，不同之处在于，在使用前需要增加一步，即为该本使用方法的第一步：如图16所示，将外部的管桩模具100放置在放置台130上，然后，与螺母上紧装置的使用方法类似的使用方法为本使用方法的第二步：将螺母上紧装置中的螺母上紧装置替换成该自动张拉机、将螺丝140替换成张拉丝杆110、将支撑部150替换成管桩模具100，将该自动张拉机放置在管桩模具100的设有张拉丝杆110的一端，且放置成螺母锁紧机构40位于支撑架20的接近管桩模具100的一侧，张拉机构30位于支撑架20的远离管桩模具100的一侧，然后，通过该自动张拉机外部的移动机构驱动该自动张拉机沿管桩模具100的轴线方向朝管桩模具100移动(如图16所示，沿Y轴方向朝管桩模具100移动)，直至支撑架20抵靠在管桩模具100上时(支撑架20可以抵靠在管桩模具100的任何位置，只要支撑架20与管桩模具100相对固定即可，优选的，支撑架20抵靠在管桩模具100的朝向该自动张拉机的端面101上)，停止移动该自动张拉机，具体的，可以采用现有技术中车间里常用的行车驱动该自动张拉机移动。在移动该自动张拉机的过程中，当第一检测机构50检测到锁紧螺母120位于触发位置时输出触发信号(触发位置为当锁紧螺母120与螺母锁紧机构40接触，且锁紧螺母120未抵靠在管桩模具100的端面101上时，锁紧螺母120所处的位置)，控制模块根据触发信号生成锁紧信号输出至螺母锁紧机构40，螺母锁紧机构40根据锁紧信号驱动锁紧螺母120绕张拉丝杆110转动。由于锁紧螺母120与张拉丝杆110螺纹连接，因此，锁紧螺母120绕张拉丝杆110转动的同时沿张拉丝杆110的轴线方向移动，也即沿Y轴方向移动。控制模块控制螺母锁紧机构40驱动锁紧螺母120绕张拉丝杆110转动的同时沿张拉丝杆110的轴线的方向朝管桩模具100所在的一侧移动，即沿Y轴方向朝管桩模具100移动，直至锁紧螺母120抵靠在管桩模具100的朝向该自动张拉机的端面101上，(当锁紧螺母120原本就抵靠在管桩模具100的端面101上时，不会发生第二步);在本使用方法的第三步中，将张拉机构30与张拉丝杆110可拆卸连接，接着通过张拉机构30对张拉丝杆110进行拉伸(张拉机构30可以通过控制模块控制，张拉机构30可以采用申请公布号为CN108189217A公开的一种自动管桩成型张拉一体机中的可转动地设置在支架上的张拉机)，张拉丝杆110被拉伸的过程中，张拉丝杆110相对管桩模具100和支撑架20移动，连接在张拉丝杆110上的锁紧螺母120也会相对支撑架20移动，当锁紧螺母120再次处于触发位置时，重复前述第二步的操作，使锁紧螺母120在螺母锁紧机构40的驱动下始终抵靠在管桩模具100的端面101上;在本使用方法的第四步中，将张拉机构30与张拉丝杆110拆开，即完成该自动张拉机的张拉工作。
在设有螺母上紧装置的自动张拉机的第二种实施例中，与第一种实施例的不同之处在于，该自动张拉机固定放置在管桩模具100的设有张拉丝杆110的一端，放置台130设在移动机构上，通过移动机构带动放置台130及其承载的管桩模具100朝向该自动张拉机所在的一侧运动。以取代将该自动张拉机沿管桩模具100的轴线方向朝管桩模具100移动，其他步骤均与前述相同。其所取得的效果与前述的实施例所取得的效果相同，在此不再赘述(图中未示出)。
在设有螺母上紧装置的自动张拉机的第三种实施例中，与第一种实施例的不同之处仅在于：该自动张拉机还包括移动机构，支撑架20设在移动机构上，该自动张拉机是在移动机构的带动下沿管桩模具100的轴线方向朝管桩模具100移动，其他步骤均与前述相同。其所取得的效果与前述的操作方法所取得的效果相同，在此不再赘述(如图17至图20所示)。
以上三种实施例分别对应不同结构和布局的自动张拉机和管桩模具100，第二种实施例和第三种实施例中的移动机构可以采用现有技术中常用的移动结构。例如，通过气缸或油缸驱动滑块沿导轨的延伸方向往复移动。又如，通过电机驱动丝杆转动带动螺母沿丝杆的延伸方向往复运动。再如，通过电机驱动齿轮转动，其中，齿轮与齿条啮合，齿轮转动的同时沿齿条的延伸方向运动。
采取前述三种实施例中的任意一种，一方面，该自动张拉机可以在支撑架20与管桩模具100相对移动时，拧动未抵靠在管桩模具100的端面101上的锁紧螺母120，使锁紧螺母120在支撑架20抵靠在管桩模具100上时能够抵靠在管桩模具100的端面101上。并且在张拉机构30对张拉丝杆110进行拉伸时，通过螺母锁紧机构40拧动锁紧锁母120使锁紧螺母120在螺母锁紧机构40的作用下保持抵靠在管桩模具100的端面101上，提高张拉效率。另一方面，锁紧螺母120在张拉过程中起定位作用，能够使得通过张拉机构30拉伸的张拉丝杆110以及连接在张拉丝杆110上的钢筋笼保持拉伸状态，避免张拉机构30与张拉丝杆110拆开后，张拉丝杆110和钢筋笼在去除外力的状态下恢复原长。即，在张拉机构30完成拉伸并与张拉丝杆110拆开后，钢筋笼有回弹的趋势而给予张拉丝杆110背离该自动张拉机的拉力，使张拉丝杆100有向管桩模具100的内部回缩的趋势，但是，由于张拉丝杆110上连接的锁紧螺母120抵靠在管桩模具100的端面101上，阻碍了张拉丝杆110向管桩模具的内部回缩，保持了张拉丝杆100和钢筋笼的拉伸状态。由于张拉机构30在拉伸张拉丝杆110的过程中，螺母锁紧机构40会驱动锁紧螺母120转动，通过管桩模具100成型的管桩脱模时，需要拧动锁紧螺母 120，使其与管桩模具100的端面101分离，以便将管桩从管桩模具100中脱模，并且在使用管桩模具100成型管桩的过程中，张拉丝杆110、锁紧螺母120和管桩模具100都是需要重复使用的，为了在任意时候都能够轻松的拧动锁紧螺母120，锁紧螺母120是不适合锁死在张拉丝杆110上的。使用该自动张拉机，当锁紧螺母120抵靠在管桩模具100的端面101上时，锁紧螺母120不处于触发位置，控制模块不会控制螺母锁紧机构40驱动锁紧螺母120转动，以避免在进行第二步的过程中，螺母锁紧机构40将锁紧螺母120锁死在张拉丝杆110上，导致张拉机构30对张拉丝杆110拉伸后，螺母锁紧机构40难以驱动锁紧螺母120转动;同时，避免锁紧螺母120抵靠在管桩模具100的端面101上之后，螺母锁紧机构40继续驱动锁紧螺母120转动，导致锁紧螺母120与张拉丝杆110滑牙或锁紧螺母120表面磨损;还可以避免在完成张拉时，因锁紧螺母120锁死在张拉丝杆110上，导致管桩模具100经过离心和蒸气养护之后，锁紧螺母120难以从张拉丝杆110上拆卸下来，而使管桩难以从管桩模具100中脱模。
以下进一步改进的技术方案在无特殊说明的情况下，均使用前述设有螺母上紧装置的自动张拉机的三种实施例。
在本实用新型中，张拉机构30的具体实施方式如图11所示，张拉机构30包括设在支撑架20上的张拉油缸32，以及设在张拉油缸32的活塞杆321上的转动移动单元33和设在转动移动单元33上的张拉杆34;张拉杆34的朝向螺母锁紧机构40的一端固定连接有丝杆连接部31;转动移动单元33设置成能够驱动张拉杆34绕其中心轴转动的同时驱动张拉杆34沿其中心轴的方向往复运动，以使丝杆连接部31能够与张拉丝杆110可拆卸连接;张拉杆34的中心轴与张拉油缸32的中心轴平行设置。由此，当支撑架20抵靠在管桩模具100上时，可以通过转动移动单元33驱动张拉杆34绕其中心轴转动的同时沿其中心轴的方向朝管桩模具100所在的一侧移动。由于张拉杆34的朝向管桩模具100的一端固定连接有丝杆连接部31，丝杆连接部31在转动的同时移动可以实现其与张拉丝杆110的可拆卸连接，当丝杆连接部31与张拉丝杆110连接后，可以通过液压站给张拉油缸32供油，从而驱动活塞杆321带动转动移动单元33和张拉杆34一起朝背离管桩模具100的方向移动，对张拉丝杆110进行拉伸，可以通过控制模块控制张拉油缸32的油压对张拉丝杆110拉伸的拉力进行控制，也可以通过控制模块控制张拉油缸32的启动和停机，以及控制转动移动单元33的启动和停机。例如，当支撑架20抵靠在管桩模具100上时，控制模块生成正向转动移动信号输出至转动移动单元33，转动移动单元33根据正向转动移动信号驱动张拉杆34正向转动和朝向管桩模具100所在的一侧移动，以实现张拉丝杆110与丝杆连接部31的可拆卸连接，可以通过控制模块控制转动移动单元33驱动张拉杆34移动的距离保证张拉丝杆110与丝杆连接部31连接，当张拉丝杆110与丝杆连接部31连接后，控制模块生成第一停止转动移动信号控制转动移动单元33停止驱动。然后，控制模块生成拉伸信号控制液压站对张拉油缸32充油，使活塞杆321带动转动移动单元33、张拉杆34和丝杆连接部31朝背离管桩模具100的方向移动，以实现对张拉丝杆110的拉伸，当张拉油缸32中的油压达到设定值时，控制模块生成保压信号，控制液压站保持张拉油缸中的油压在设定值，保压设定时间后，控制模块生成反向转动移动信号，控制转动移动单元33驱动张拉丝杆34反向转动和朝背离管桩模具100所在的一侧移动，以实现张拉丝杆110与丝杆连接部31的拆卸，转动移动单元33相当于恢复初始位置。也可以通过控制模块控制转动移动单元33驱动张拉杆34移动的距离保证张拉丝杆110与丝杆连接部31拆开，然后控制模块生成第二停止转动移动信号，控制转动移动单元33停止驱动，接着控制模块生成停止拉伸信号，张拉油缸32将其中的油退回液压站中，在这个过程中，活塞杆321会带动转动移动单元33、张拉杆34和丝杆连接部31恢复至移动前的位置。还可以通过控制模块控制张拉油缸32的张拉速度，例如通过张拉油缸32的进油速度控制活塞杆321的伸出速度，优选的，可以通过控制模块控制活塞杆321的伸出速度慢于转动移动单元驱动螺母套41带动锁紧螺母转动的同时移动的速度，以使控制控制转动移动单元33能够驱动螺母套41驱动锁紧螺母120移动并最终抵靠在管桩模具100的端面101上。
张拉油缸32可以使用常用的油缸，本实用新型对张拉油缸32的具体结构不作限定。
为了避免张拉油缸32的活塞杆321在驱动张拉杆34移动时，丝杆连接部31碰撞到张拉油缸32的缸体上。如图9、图10、图12和图13所示，在支撑架20上接近张拉油缸32的端部的位置设置第二传感器323，用于检测丝杆连接部31，当第二传感器323检测到丝杆连接部31时，说明活塞杆321已经驱动张拉杆34带动丝杆连接部31移动至拉伸第一终止位置，控制模块根据第二传感器323检测到丝杆连接部31位于拉伸第一终止位置，控制张拉油缸停止驱动转动移动单元33、张拉杆34和丝杆连接部31运动，或控制转动移动单元33停止驱动张拉杆34和丝杆连接部31运动。
为了避免张拉油缸32的活塞杆321在驱动张拉杆34移动时，活塞杆321移动至其碰撞在张拉油缸32的内壁上，如图9、图10、图12和图13所示，在张拉油缸32的接近活塞杆321的端部的位置设置第三传感器324。为了便于第三传感器324的检测，还设置了第四移动结构37，第四移动结构37包括相互适配的第三导轨371和第三滑块372，第三滑块372设在张拉油缸32的缸体上，第三导轨371与活塞杆321连接，活塞杆321移动时带动第三导轨371移动。当第三传感器324检测到第三导轨371的自由端时，活塞杆321运动至第二终止位置，若活塞杆321再伸出则存在撞击张拉油缸32的内壁的风险，控制模块根据第三传感器324检测到活塞杆321位于第二终止位置，控制张拉油缸停止运动。
丝杆连接部31的第一种实施例如图11所示，丝杆连接部31上加工有与张拉丝杆110的外螺纹适配的内螺纹，丝杆连接部31与张拉丝杆110通过螺纹连接，此时，可以通过检测张拉丝杆110与丝杆连接部31连接的螺纹圈数来监测张拉丝杆110与丝杆连接部31的连接是否具有足够的连接强度，为了保证两者的连接具有足够的强度，一般要保证两者连接的螺纹圈数不小于十圈。
丝杆连接部31的第二种实施例为：丝杆连接部31为现有张拉机中常用的梅花母头，需要在张拉丝杆上连接有梅花公头，梅花母头通过转动与梅花公头对准，然后通过相对梅花公头移动穿过梅花公头，然后再相对梅花公头转动，实现两者的卡合连接(图中未示出)。具体设置方式和操作方式参照申请公布号为CN108189217A公开的一种自动管桩成型张拉一体机中的梅花公头和梅花母头，在此不再赘述。
在本实用新型中，转动移动单元33的实现方式如图11至图13所示，转动移动单元33包括依次连接的转动移动结构331、第二驱动设备332和第三移动结构333;其中，转动移动结构331与张拉杆34连接，第三移动结构333设在活塞杆321上;第二驱动设备332驱动转动移动结构331带动张拉杆34绕其中心轴转动的同时驱动张拉杆34沿其中心轴的方向往复运动，且当张拉杆34往复运动的同时，第三移动结构333带动第二驱动设备332与张拉杆34同步移动。由此，当第二驱动设备332驱动转动移动结构331带动张拉杆34转动的同时移动时，第二驱动设备332和转动移动结构331会在第三移动结构333的带动下与张拉杆34同步移动，从而实现第二驱动设备332能够连续不断地驱动转动移动结构331带动张拉杆34转动的同时移动。前述的正向转动移动信号、第一停止转动移动信号、反向转动移动信号、第二停止转动移动信号输出至第二驱动设备332中，驱动方式与前述一致，在此不再赘述。
具体的，转动移动结构331的实现方式如图11至图13所示，转动移动结构331包括相互适配的第一螺杆335和第一螺母336;第一螺母336设在活塞杆321上，第一螺杆335与张拉杆34同轴连接，第二驱动设备332驱动第一螺杆335绕其中心轴转动。由此，当第二驱动设备332驱动第一螺杆335转动时，由于第一螺母336设在活塞杆321上，第一螺杆335转动的同时沿其中心轴延伸的方向相对活塞杆321和支撑架20往复运动，螺杆螺母作为转动移动结构331的实现方式结构简单，移动位置精确可调。
优选的，如图11所示，第一螺杆335与张拉杆34一体成型为张拉杆34，即张拉杆外周设置外螺纹，活塞杆321自张拉油缸32的其中一端伸出，张拉杆34自伸出张拉油缸32的活塞杆321的中部穿入张拉油缸32，并自张拉油缸32的另一端伸出张拉油缸32的外部，张拉杆34的远离转动移动结构331的端部可拆卸连接有丝杆连接部31。
在本实用新型中，第三移动结构333的具体实现方式如图11和图12所示，第三移动结构333包括相互适配的第二导轨3331和第二滑块3332，第二导轨3331设在活塞杆321上且沿张拉丝杆110延伸的方向延伸，第二驱动设备332设在第二滑块3332上。
为了避免第三移动结构333移动时碰撞到第一螺母336或导致丝杆连接部31碰撞到张拉油缸32的缸体上，如图9、图10、图12和图13所示，在活塞杆321上设置用于检测第二滑块3332的第一移动位置的第四传感器337和检测第二滑块3332的第二移动位置的第五传感器338，其中，第一移动位置对应第二滑块3332碰撞第一螺母336前的极限位置，第二移动位置对应丝杆连接部31碰撞到张拉油缸32的缸体前第二滑块3332所处的位置。控制模块根据第四传感器337检测到第二滑块3332运动至第一移动位置，或第五传感器检测到第二滑块3332运动至第二移动位置，控制第二驱动设备332停止驱动。
具体的，第四传感器337和第五传感器338均采用接近开关。
继续参照图11和图12所示，为了便于第二导轨3331的安装，在活塞杆321上设置第二安装架36，第二导轨3331通过第二安装架36安装在活塞杆321上。
第二驱动设备332可以直接驱动第一螺杆335转动，也可以如图11至图13所示，第二驱动设备332通过驱动第二转动结构35带动第一螺杆335转动。
第二转动结构35的第一种实现方式如图13和图14所示，第二转动结构35包括相互适配的链条352和至少两个链轮351，第二驱动设备332驱动其中一个链轮351转动，通过链条352带动其他链轮351转动，其他链轮351中的一个链轮351与第一螺杆335同轴连接，从而通过驱动链轮351转动带动第一螺杆335转动。
第二转动结构35的第二种实现方式为：第二转动结构35包括齿轮副，第二驱动设备332驱动其中一个齿轮转动，第一螺杆335与另一个齿轮同轴连接，从而通过驱动齿轮转动带动第一螺杆335转动(图中未示出)。
进一步的，为了避免第一螺母336锁死在第一螺杆335上，导致第一螺杆335难以在第二驱动设备332的驱动下转动，如图11至图13和图15所示，张拉机构30还包括设在活塞杆321上的第二转动单元334;第一螺母336可转动地设在活塞杆321上;第二转动单元334设置成能够驱动第一螺母336绕第一螺杆335往复转动。由此，在第二驱动设备332驱动转动移动结构331带动第一螺杆335转动且朝背离管桩模具100的方向移动之前，可以通过第二转动单元334驱动第一螺母336转动，避免第一螺母336锁死在第一螺杆335上，从而保证第二驱动设备332可以顺利地驱动转动移动结构331带动第一螺杆335转动且朝背离管桩模具100的方向移动，保证生产连续顺利进行。
如图12所示，第一螺母336可转动地设在活塞杆321上的第一种实现方式可以为：在第一螺母336上一体成型或加工有外台阶3361，通过至少两个卡块339将第一螺母336固定在活塞杆321上，卡块339与活塞杆321固定连接，卡块339上一体成型或加工有与外台阶3361适配的卡槽3391，外台阶3361位于所有卡块339的卡槽3391与活塞杆321围成的空间中，从而实现第一螺母336可转动地设置在活塞杆321上。
第一螺母336可转动地设在活塞杆321上的第二种实现方式可以为：第一螺母336也可以通过滚珠轴承设在活塞杆321上，以实现第一螺母336可转动地设置在活塞杆321上(图中未示出)。
第二转动单元334的第一种实施例如图12和图15所示，第二转动单元334采用气缸，气缸的缸体可枢转地设置在活塞杆321上，气缸的活塞杆与第一螺母336可枢转连接。由此，可以通过气缸驱动活塞杆伸出或缩回带动第一螺母336绕第一螺杆335转动。具体的，气缸可以采用型号为MF40×50的气缸，或采用型号为HFT32×60S的气缸。
第二转动单元334的第二种实施例为：第二转动单元334也可以通过电机驱动齿轮副转动带动第一螺母336转动，或通过电机驱动链轮链条结构带动第一螺母336转动，具体设置方式与前述的第一转动单元43的实现方式相似，在此不再赘述(图中未示出)。
在本实用新型中，为了准确控制丝杆连接部31与张拉丝杆110的连接状态，如图11所示，该自动张拉机还包括设在支撑架20上的第二检测机构60;第二检测机构60设置成根据检测到丝杆连接部31与张拉丝杆110处于连接终了状态生成终了状态信号发送至控制模块，控制模块根据终了状态信号生成拉伸信号输出，控制张拉油缸32对张拉丝杆110进行拉伸。从而，通过控制模块根据第二检测机构60检测的结果生成控制信号控制张拉机构30的工作状态。例如，当支撑架20抵靠在管桩模具100上时，控制模块生成前述的正向转动移动信号，控制第二驱动设备332，具体控制方式与前述一致，在此不再赘述。连接终了状态为丝杆连接部31与张拉丝杆110连接，且两者的连接强度符合设定强度，当第二检测机构60检测到丝杆连接部31与张拉丝杆110处于连接终了状态时，第二检测机构60生成终了状态信号并发送至控制模块，控制模块根据终了状态信号生成前述的第一停止转动移动信号，控制第二驱动设备332，具体控制方式与前述一致，在此不再赘述。具体的，丝杆连接部31与张拉丝杆110连接前相对支撑架20的初始位置可以通过张拉油缸32或第二驱动设备332控制，以避免在支撑架20抵靠在管桩模具100上之前，丝杆连接部31与张拉丝杆110碰撞。也可以在支撑架20朝向管桩模具100移动的同时，通过控制模块控制第二驱动设备332驱动张拉杆34带动丝杆连接部31转动的同时朝管桩模具100移动，采用此方式，当支撑架20抵靠在管桩模具100上之前，丝杆连接部31就与张拉丝杆110接触，因为丝杆连接部31是不断转动和移动的，丝杆连接部31在转动的过程中就与张拉丝杆110螺纹连接了，即在支撑架20抵靠在管桩模具100上之前，丝杆连接部31就与张拉丝杆110连接了，从而也可以避免支撑架20相对管桩模具100移动的同时，丝杆连接部31与张拉丝杆110发生碰撞。
第二检测机构60的具体实现方式如图11所示，包括第六传感器601，第六传感器601设置成能够检测丝杆连接部31的朝向管桩模具100的端部，第六传感器601设置在当支撑架20抵靠在管桩模具100上时，位于张拉丝杆110的端部的朝向管桩模具100的一侧，且距离张拉丝杆110的端部的距离为不小于十圈螺纹的位置。当第六传感器601检测到丝杆连接部31的端部时，生成终了状态信号输出至控制模块，其余操作方式与前述一致，在此不再赘述。
进一步的，为了使丝杆连接部31与张拉丝杆110的连接终了状态的位置可调，以适应不同长度的张拉丝杆110，继续参照图11所示，该自动张拉机还包括第一移动单元61;第二检测机构60通过第一移动单元61设在支撑架20上，第一移动单元61设置成能够驱动第二检测机构60沿活塞杆321的中心轴的方向往复运动。由于丝杆连接部31相对支撑架20的位置可以通过张拉油缸32或转动移动单元33调整，将第二检测机构60设置在第一移动单元61上，可以通过第一移动单元61调整第二检测机构60相对支撑架20的位置，从而调整丝杆连接部31与张拉丝杆110的连接终了状态的位置，以避免丝杆连接部31碰撞到螺母锁紧机构40或张拉油缸32的缸体上。
更进一步的，为了能够准确把握支撑架20抵靠在管桩模具100上时，张拉丝杆110的初始端部位置，也即把握张拉丝杆110与丝杆连接部31的初始连接位置，继续参照图11所示，该自动张拉机还包括第七传感器602和第三安装架618，第六传感器601和第七传感器602通过第三安装架618设在第一移动单元61上，且第六传感器601和第七传感器602的距离设置成不小于十圈张拉丝杆110的外螺纹的距离，第一移动单元61设置成能够驱动第三安装架618带动第六传感器601和第七传感器602沿活塞杆321的中心轴的方向往复运动，第七传感器602设置成能够检测张拉丝杆110的端部。在支撑架20与管桩模具100相对运动的过程中，当第七传感器602检测到张拉丝杆110的端部时，生成第一初始状态信号发送至控制模块，控制模块根据第一初始状态信号生成位置调整信号，控制第一移动单元61驱动第三安装架618、第六传感器601和第七传感器602一起沿张拉丝杆110的轴线方向朝丝杆连接部31所在的一侧移动，且控制移动的速度慢于支撑架20相对管桩模具100移动的速度。当第七传感器602再次检测到张拉丝杆110的端部时，生成第二初始状态信号发送至控制模块，控制模块根据第二初始状态信号生成停止调整信号，控制第一移动单元61停止驱动，然后，控制模块还生成前述的正向转动移动信号，其余操作与前述一致，在此不再赘述。
在本实用新型中，第一移动单元61的实现方式如图9至图13所示，第一移动单元61包括均设在支撑架20上的第三驱动设备616和第五移动结构613，第五移动结构613设置成能够在第三驱动设备616的驱动下带动第六传感器601和第七传感器602沿张拉丝杆110延伸的方向往复移动。
第五移动结构613的第一种实施例继续参照图9至图13所示，具体的，第五移动结构613包括相互适配的第三螺杆614和第三螺母615，第三安装架618设在第三螺母615上，第三螺杆614可枢转地设在支撑架20上，且沿张拉丝杆110延伸的方向延伸，第三驱动设备616驱动第三螺杆614转动，带动第三螺母615、第三安装架618、第六传感器601和第七传感器602一起沿第三螺杆614延伸的方向往复运动。
当第七传感器602采用对射传感器时，需要设置两个相对设置的对射传感器，为了保证两个对射传感器能够同步移动，需要设置两组第五移动机构613，为了减少第三驱动设备616设置的数量，降低能耗，可以设置第三转动结构617，第三驱动设备616的驱动第三转动结构617带动两组第五移动机构613运动。具体的，第三转动结构617的第一种实现方式如图13所示，第三转动结构617包括相互适配的皮带6172和至少两个带轮6172，每一组第五移动机构613的第三螺杆614都同轴连接有一个带轮6172，且其中一个带轮6172与作为第三驱动设备的电机同轴连接，通过电机带动所有带轮6172同步转动，以带动第五移动结构613同步驱动第七传感器602同步运动。
第三转动结构617的第二种实现方式为：第三转动结构617包括三个相互啮合的齿轮，其中中间的齿轮与第三驱动设备616同轴连接，两侧的齿轮分别与两组第五移动机构613的第三螺杆614同轴连接(图中未示出)。
第五移动结构613的第二种实施例为：包括相互适配的导轨和滑块，导轨设在支撑架20上，且沿张拉丝杆110延伸的方向设置，第三安装架618设在滑块上，第三驱动设备采用油缸，油缸设在支撑架20上，且其活塞杆与滑块连接(图中未示出)。
为了避免第一种情况时丝杆连接部31在朝向管桩模具100移动的同时转动以实现其与张拉丝杆110连接的过程中，丝杆连接部31碰撞到螺母套41，和避免第二种情况时张拉油缸32驱动张拉杆34带动丝杆连接部31对张拉丝杆110进行拉伸时，丝杆连接部31碰撞到张拉油缸32的缸体外壁上，可以通过控制支撑架20抵靠在管桩模具100上时，张拉丝杆110的端部的位置来避免前述的情况的发生，由此，张拉丝杆110的端面具有与第一种情况对应的第一极限位置，和与第二种情况对应的第二极限位置。当支撑架20抵靠在管桩模具100上时，张拉丝杆110的端面位于第一极限位置和第二极限位置之间可以避免前述的两种碰撞情况。为了检测当支撑架20抵靠在管桩模具100上时张拉丝杆110的端部是位于第一极限位置和第二极限位置之间还是之外，在本实用新型中，如图10、图12和图13所示，在支撑架20上设置了第八传感器611和第九传感器612，第八传感器611和第九传感器612可以通过第四安装架619安装在支撑架20上。为了便于第九传感器612检测位置的调整，如图12和图13所示，第九传感器612通过具有锁定功能的第七移动结构设在第四安装架619上，第七移动结构与第二移动结构53的结构相似，第七移动结构设置成能够带动第九传感器612沿张拉丝杆110的延伸方向往复移动，并且能够在第九传感器612到达设定位置时，将第九传感器612锁定在第四安装架619上。
在本实用新型中，第七移动结构的实现方式与第二移动结构53的实现方式相同，第七移动结构包括加工或一体成型在第四安装架619上的腰孔，腰孔沿张拉丝杆110的延伸方向设置，腰孔中适配有第五螺杆，第五螺杆上适配有第五螺母，第九传感器612通过第五螺杆设在第四安装架619上。第七移动结构的操作方式与第二移动结构53的操作方式相同，在此不再赘述(图中未示出)。
第八传感器611和第九传感器612可设置成检测第三螺母615的位置来确定当支撑架20抵靠在管桩模具100上时张拉丝杆110的端部位于何处。
优选的，如图9至图13、图15和图16所示，支撑架20设置成两端贯穿的圆筒结构，张拉机构30设在其背离管桩模具100的一端，螺母锁紧机构40设在支撑架20的接近管桩模具100的内部，丝杆连接部31与张拉丝杆110在支撑架20的圆筒内部连接，支撑架20抵靠在管桩模具100上时，支撑架20套设在张拉丝杆110的外部，以保证张拉机构30对张拉丝杆110进行拉伸时，支撑架20能够给予管桩模具100均匀的支撑。
第一移动结构421、第三移动结构333和第四移动结构37也可以采用现有技术中的其他实现方式，例如可以采用互相适配的导轨滑轮结构，只要能够沿一直线方向往复运动的结构即可，本实用新型对第一移动结构421、第三移动结构333和第四移动结构37的具体结构不作限定。
优选的，第一驱动设备431、第二驱动设备332和第三驱动设备616采用电机，具体可以采用型号为6IK200GU-C的微型电机，也可以采用型号为M315-402的电机，还可以采用型号为1FL6052-2AF21-0AA1的电机。
优选的，第一传感器51、第三传感器324、第四传感器337、第五传感器338、第六传感器601、第八传感器611和第九传感器612可以采用接近开关，具体采用型号为E2B-S12KS04-WZ-C1的接近开关，第一传感器51还可以采用常用的激光传感器。
第二传感器323和第七传感器602可以采用对射传感器，具体的，采用型号为E3T-CT12 2M的对射传感器，或采用型号为EX-21A的对射传感器，还可以采用常用的激光传感器。
图17至图20示意性地显示了根据本实用新型的第三种实施例的设有螺母上紧装置的自动张拉机。
如图17、图18和图20所示，在本实施方式的自动张拉机中，除了包含第一种实施例的结构外，还包括具有锁止单元71的第一移动机构70;支撑架20设在第一移动机构70上，第一移动机构70设置成能够驱动支撑架20沿张拉丝杆110的中心轴的方向往复运动。由此，在第一种实施例的第二步中，可以通过第一移动机构70驱动支撑架20朝向外部管桩模具100所在的一侧运动，直至支撑架20抵靠在管桩模具100上时，然后，通过锁止单元71将第一移动机构70的移动状态锁定，使支撑架20相对管桩模具100保持静止状态，其余操作方法与第一种实施例相同，在此不再赘述，从而进一步实现该自动张拉机的自动化。第一移动机构70的启动和停止、运动方向和运动速度可以通过控制模块进行控制，例如，在第二步时，控制模块生成第一进给信号输出至第一移动机构70，控制第一移动机构70驱动支撑架20朝向外部管桩模具100所在的一侧运动，还可以通过控制模块控制第一移动机构70的驱动速度。在本实用新型中，控制模块控制第一移动机构驱动支撑架20进给的速度慢于控制模块控制转动移动单元33驱动套在锁紧螺母120上的螺母套41转动的同时移动的速度，以保证控制控制转动移动单元33能够驱动螺母套41驱动锁紧螺母120移动并抵靠在管桩模具100的端面101上;当支撑架20抵靠在管桩模具100上时，控制模块生成第一停止信号输出至第一移动机构70，控制第一移动机构70停止驱动支撑架20移动，可以在支撑架20上设置用于检测支撑架20是否抵靠在管桩模具100上的传感器，该传感器与控制模块连接;在完成第三步和第四步之后，可以通过控制模块生成第一复位信号输出至第一移动机构70，控制第一移动机构70驱动支撑架20朝背离管桩模具100的方向移动，直至恢复到第二步之前的位置，接着控制模块生成第二停止信号输出至第一移动机构70，控制第一移动机构70停止驱动支撑架20移动。
如图18所示，第一移动机构70包括第四驱动设备72和第二移动单元73，控制模块生成的第一进给信号、第一停止信号、第一复位信号和第二停止信号输出至第四驱动设备72，支撑架20设在第二移动单元73上，第二移动单元73设置成能够在第四驱动设备72的驱动下带动支撑架20沿张拉丝杆110的轴线方向往复运动。
具体的，继续参照图18所示，第二移动单元73包括相互适配的齿轮921和齿条922，以及相互适配的导轨923和滚轮924，齿条922相对导轨923平行地设在导轨923上，且两者沿张拉丝杆110的轴线方向延伸，第四驱动设备72设在支撑架20上，且齿轮921设在第四驱动设备72上，第四驱动设备72驱动齿轮921转动并沿齿条922延伸的方向移动，滚轮924可枢转地设在支撑架20上。由此，第四驱动设备72驱动齿轮921转动的同时带动滚轮924沿导轨923滚动，从而带动支撑架20一起移动。
如图17所示，可以通过液压站322给张拉油缸32供油，液压站322采用现有技术中常用的液压站，本实用新型对液压站的具体结构不作限定。
进一步的，为了适应不同规格的管桩模具100，如图17、图19和图20所示，该自动张拉机还包括第一支架81和具有锁止单元73的第二移动机构80;支撑架20通过第二移动机构80设在第一支架81上，第二移动机构80通过第一支架81设在第一移动机构70上，第二移动机构80设置成能够驱动支撑架20沿竖直方向往复运动。由此，当管桩模具100的规格改变时，(即管桩模具100的外径改变时，)可以通过第二移动机构80调整支撑架20在竖直方向上的位置，以适应不同规格的管桩模具100。可以通过控制模块控制第二移动机构80的驱动和停止，例如控制模块生成第一驱动信号控制第二移动机构80驱动支撑架20沿竖直方向往复移动，当支撑架20移动至设定位置时，控制模块生成第一停止驱动信号控制第二移动机构80停止驱动支撑架20移动。
具体的，如图17和图19所示，第二移动机构80包括设在第一支架81上的第三移动单元85和设在第三移动单元85的第五驱动设备86，支撑架20设在第三移动单元85上，控制模块生成的第一驱动信号和第一停止驱动信号输出至第五驱动设备86，第三移动单元85设置成在第五驱动设备86的驱动下能够带动支撑架20沿竖直方向往复移动。更具体的，继续参照图17和图19所示，第三移动单元85包括升降器851和第六移动结构852，第五驱动设备86、升降器851、第六移动结构852和第一支架81依次连接，支撑架20设在第六移动结构852上，第六移动结构852设置成在第五驱动设备86驱动升降器851的带动下能带动支撑架20沿竖直方向往复移动。
具体的，升降器851可以采用现有技术中常用的升降器，例如，图17和图19所示，升降器851包括相互适配的第四螺杆8511和升降器座8512，其中，第四螺杆8511可枢转地设在第六移动机构852上，且沿竖直方向设置，升降器座8512设在第五驱动设备86上，在第五驱动设备86的驱动下，升降器座8512可以带动第四螺杆8511沿竖直方向往复移动。第六移动机构852包括相互适配的第六导轨8521和第六滑块8522，第六导轨8521设在第一支架81上，且沿竖直方向设置，第四螺杆8511与所述第六滑块8522可枢转连接，支撑架20设在第六滑块8522上，第五驱动设备86和升降器座8512设在第六导轨8521上，移动方式与前述其他移动结构的移动方式一致，在此不再赘述。
更进一步的，如图17至图19所示，该自动张拉机还包括竖直缓冲单元82和水平缓冲单元83;支撑架20通过竖直缓冲单元82和水平缓冲单元83设在第二移动机构80上，优选的，支撑架20通过竖直缓冲单元82和水平缓冲单元83设在第六滑块8522上，其中，竖直缓冲单元82设置成能够给予支撑架20在竖直方向上的运动缓冲，水平缓冲单元83设置成能够给予支撑架20在水平面内沿垂直张拉杆34的中心轴的方向的运动缓冲。从而当螺母锁紧机构40与锁紧螺母120不是完全对准时，在第一移动机构70驱动支撑架20带动螺母锁紧机构40朝管桩模具100运动的过程中，螺母锁紧机构40和支撑架20可以通过竖直缓冲单元82和水平缓冲单元83微调其在空间的位置，以使螺母锁紧机构40与锁紧螺母120完全对准，避免因两者不对准时，两者相对运动互相碰撞而导致的磕碰和损坏。具体的，竖直缓冲单元82和水平缓冲单元83采用拉伸弹簧。
再进一步的，如图17至图20所示，该自动张拉机还包括第二支架91和具有锁止单元71的第三移动机构90;第一移动机构70通过第二支架91设在第三移动机构90上;第三移动机构90设置成能够驱动第二支架91在水平面内沿垂直张拉杆34的中心轴的方向往复运动。由此，可以通过第三移动机构30和第二移动机构80调整支撑架20和螺母锁紧机构40在空间的位置，以保证螺母锁紧机构40能够对准锁紧螺母120，避免两者发生碰撞。可以通过控制模块控制第三移动机构90的驱动和停止，例如控制模块生成第二驱动信号控制第三移动机构90驱动第二支架91在水平面内沿垂直张拉杆34的中心轴的方向往复运动，当第二支架91带动支撑架20移动至设定位置时，控制模块生成第二停止驱动信号控制第三移动机构90停止驱动第二支架91移动。
具体的，继续参照如图17至图20所示，第三移动机构90包括均设在第二支架91上的第六驱动设备93和第四移动单元92，控制模块生成的第二驱动信号和第二停止驱动信号输出至第六驱动设备93，第四移动单元92设置成在第六驱动设备86的驱动下能够带动第二支架91在水平面内沿垂直张拉杆34的中心轴的方向往复运动。更具体的，如图18和图20所示，第四移动单元92的内部组成结构和连接关系与第二移动单元73相同，在此不再赘述，不同之处在于与外部的连接关系：第四移动单元92的导轨923和齿条922水平面内沿垂直张拉杆34的中心轴的方向延伸，第四移动单元92的导轨923和齿条922可以根据使用需要决定是否固定安装在地面上，第四移动单元92的齿轮921与第六驱动设备93连接，第四移动单元92的滚轮924可枢转地连接在第二支架91上，第六驱动设备93驱动齿轮921转动的同时带动滚轮924沿导轨923滚动，从而带动第二支架91一起移动。
在本实用新型中，如图17所示，锁止单元71包括第七驱动设备711和动块713，且设置成第七驱动设备711能够驱动动块713抵靠在移动单元上，当移动单元为导轨滑块结构且沿水平方向设置时，第七驱动设备711能够驱动动块713抵靠导轨上。当移动单元包括导轨滑块结构和丝杆螺母结构且沿竖直方向设置时，为了保证锁止效果，锁止单元71还包括定块712，定块712设在固定设在第七驱动设备711上，且位于丝杆的与相对动块713相对的一侧，且设置成第七驱动设备711驱动动块713将丝杆夹紧在定块712上，或将定块712和动块713设在滑块的两侧，通过第七驱动设备711驱动动块713将滑块夹紧在定块712上。优选的，第七驱动设备711采用气缸，具体采用型号为HFT32×60S的气缸，或采用型号为MF40×50的气缸。为了避免动块713和定块712反复抵靠在导轨、滑块和丝杆上时对导轨、滑块和丝杆造成磨损，动块713和定块712采用耐磨材料制成，例如采用PTFE(聚四氟乙烯)、POM(聚甲醛)或聚氨酯材料制成。可以通过控制模块控制第七驱动设备711的锁止和停止锁止，例如控制模块生成开始锁止信号控制第七驱动设备711驱动动块713抵靠在导轨、滑块或丝杆上，以实现第一移动机构70、第二移动机构80或第三移动机构90的锁止，当需要通过第一移动机构70、第二移动机构80或第三移动机构90进行驱动时，控制模块生成停止锁止信号控制第七驱动设备711驱动动块713与在导轨、滑块或丝杆分离。
具体的，如图18所示，第一移动机构70的锁止单元71的第七驱动设备711设在支撑架20上，当还设置有第一支架81时，第一移动机构70的锁止单元71的第七驱动设备711通过第一支架81设在支撑架20上。如图17所示，第二移动机构80的锁止单元71的第七驱动设备711设在第六移动结构852上，具体设在第六导轨8521上。如图18所示，第三移动机构90的锁止单元71的第七驱动设备711设在第二支架91上。
在本实用新型中，第四驱动设备72、第五驱动设备86和第六驱动设备93采用电机，具体采用型号为6IK200GU-C的微型电机，也可以采用型号为M315-402的电机，还可以采用型号为1FL6052-2AF21-0AA1的电机。
在第二移动单元73、第四移动单元92和第三移动单元85的第二种实施方式中，第二移动单元73和第四移动单元92也可以采用丝杆螺母结构，第三移动单元85也可以采用现有技术中常用的齿轮齿条结构。
在第二移动单元73、第四移动单元92和第三移动单元85的第三种实施方式中，第二移动单元73、第三移动单元85和第四移动单元92也可以仅采用现有技术中常用的导轨滑块结构，此时对应的第四驱动设备72、第五驱动设备86和第六驱动设备93采用油缸。
第一驱动设备431、第二驱动设备332、第三驱动设备616、第四驱动设备72、第五驱动设备86和第六驱动设备93的驱动速度也可以通过控制模块进行控制。当驱动设备是油缸时，其驱动速度也可以通过控制模块进行控制。
在本实用新型中，固定连接既可以采用常用的可拆卸固定连接，例如螺纹连接，卡合连接等，也可以采用现有技术中常用的不可拆卸固定连接，例如焊接或胶粘等。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
