本發(fā)明涉及路錐放置，尤其涉及一種沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、伴隨著社會生產(chǎn)和人們生活出行的需求，我國公路客運(yùn)量人數(shù)基數(shù)也是十分龐大的。由于私家車、大貨車汽車車輪對公路長期的磨損和沖擊，以及暴雨、日曬等自然因素的破壞，公路的使用質(zhì)量也隨著使用時間逐年降低，早期建設(shè)的很多公路也進(jìn)入了養(yǎng)護(hù)高峰期。為了保證道路的暢通，必須對道路進(jìn)行頻繁的維護(hù)和養(yǎng)護(hù)。因此，人們越來越重視公路養(yǎng)護(hù)。

2、目前的放置與回收方式依賴于人工操作，勞動強(qiáng)度大且耗時，人工操作容易產(chǎn)生錯誤，導(dǎo)致路錐的擺放不均勻，影響交通引導(dǎo)效果。人工放置與回收過程中容易發(fā)生事故，對工作人員的安全構(gòu)成威脅。但傳統(tǒng)的路錐在遇到極端惡劣天氣或者大風(fēng)的情況會出現(xiàn)易倒伏，甚至?xí)x原來的位置，影響交通，甚至可能會誘發(fā)交通事故。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明公開一種沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)，旨在解決背景技術(shù)中的技術(shù)問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)，包括自動儲存機(jī)構(gòu)，沙袋路錐分離組合機(jī)構(gòu)，撥倒扶正機(jī)構(gòu)，自動收放機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂和其他輔助機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)包含電機(jī)、鍵、軸、齒輪嚙合機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)盤和傳送帶，且旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)主要是完成路錐從倉庫中取出后，旋轉(zhuǎn)到指定位置，電機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的動力源，為轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)提供動力，電機(jī)啟動，將旋轉(zhuǎn)力通過傳動軸傳遞給齒輪嚙合機(jī)構(gòu)，然后傳送帶轉(zhuǎn)動實現(xiàn)傳送功能，所述機(jī)械臂包含電機(jī)、內(nèi)齒輪嚙合機(jī)構(gòu)和螺母絲杠機(jī)構(gòu)，它們相互配合完成機(jī)械爪對路錐的升降抓取與放置動作，所述機(jī)械臂包含了直線升降運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，直線運(yùn)動由電機(jī)提供動力源，通過絲杠螺母將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，滿足機(jī)械臂直線運(yùn)動，機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由支撐桿底部電機(jī)和內(nèi)嚙合齒輪的配合完成機(jī)械臂轉(zhuǎn)旋，各部件相互配合完成了機(jī)構(gòu)臂旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動。

4、在一個優(yōu)選的方案中，體參數(shù)設(shè)計包括以下步驟：

5、s1：旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計；

6、s2：路錐傳送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計；

7、s3：機(jī)械臂升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計；

8、s4：撥倒扶正架的設(shè)計；

9、s5：整體三維建模。

10、在一個優(yōu)選的方案中，所述旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括有驅(qū)動方案結(jié)構(gòu)設(shè)計和傳動方案結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述驅(qū)動方案結(jié)構(gòu)設(shè)計包括有計算轉(zhuǎn)矩和電機(jī)制動力矩，所述傳動方案結(jié)構(gòu)設(shè)計包括有計算齒輪參數(shù)、設(shè)計齒輪、設(shè)計小齒輪、計算齒面接觸疲勞強(qiáng)度、計算齒輪傳動機(jī)構(gòu)尺寸和校驗齒輪，所述路錐傳送機(jī)構(gòu)設(shè)計：路錐由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)到指定位置后，由傳送帶將路錐傳送到撥倒扶正區(qū)和傳送到路錐收集倉，所述傳送帶由鏈條、齒輪和鏈輪組成，所述路錐傳送機(jī)構(gòu)設(shè)計包括有鏈條的選擇、計算鏈條的尺寸和設(shè)計鏈輪。

11、在一個優(yōu)選的方案中，所述機(jī)械臂升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括有驅(qū)動方案結(jié)構(gòu)設(shè)計、螺母絲杠機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和直線導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述驅(qū)動方案結(jié)構(gòu)設(shè)計包括有確定電機(jī)參數(shù)和進(jìn)行校驗電機(jī)過載情況，所述撥倒扶正架是負(fù)責(zé)將路錐從倒伏扶正或?qū)⑵鋼艿挂员氵M(jìn)行放置與回收，當(dāng)路錐處于倒伏狀態(tài)時，撥倒扶正架能夠?qū)⑵浞稣?，這為扶正功能，當(dāng)需要回收路錐時，撥倒扶正架能夠?qū)⒙峰F撥倒，為撥倒功能。

12、在一個優(yōu)選的方案中，所述設(shè)計鏈輪包括有設(shè)計鏈輪的方式和選擇鏈輪輪齒齒型，所述螺母絲杠機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括有設(shè)計螺母絲杠、對螺母絲杠軸外徑進(jìn)行計算、確定螺母絲杠精度、選擇螺母絲杠行程、確定螺母絲杠型號和計算壓曲負(fù)載，所述直線導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計包括有涉及導(dǎo)軌構(gòu)件、計算額定壽命l和選擇直線導(dǎo)軌副。

13、由上可知，本發(fā)明提供的沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)具有以下技術(shù)效果：

14、1、將沙袋與路錐組合體放置在路面上并完成在公路上的回收工作以實現(xiàn)自動化工作，提升擺放效率，解放人工。循環(huán)往復(fù)實現(xiàn)作業(yè)內(nèi)容。在作業(yè)過程中要能正常運(yùn)行，不易出現(xiàn)故障，提高整個設(shè)計的實用性。良好的解決沙袋套放到路錐實現(xiàn)自動放置與回收功能，降低勞動強(qiáng)度，提高作業(yè)效率。能夠?qū)崿F(xiàn)在車輛勻速前進(jìn)過程中路錐的放置與回收的平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性。

15、2、在傳統(tǒng)的路錐自動放置與回收系統(tǒng)方案基礎(chǔ)上，結(jié)合實際情況對此次設(shè)計結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新。對已有路錐自動放置與回收的方法進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)存在的路錐放置、回收問題并就此設(shè)計出最優(yōu)的解決方案。此次設(shè)計是符合經(jīng)濟(jì)環(huán)保設(shè)計理念的，其原理有二：其一是它有效提升了設(shè)備的生產(chǎn)作業(yè)效率；其二是對諸多資源做到了有效節(jié)約。

16、3、對沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)的升降旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，通過電機(jī)、軸、齒輪嚙合機(jī)構(gòu)等組件共同協(xié)作，確保旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能夠穩(wěn)定、高效地工作。另外主要對機(jī)械臂升降機(jī)構(gòu)組件進(jìn)行了計算，機(jī)械臂不僅能夠完成復(fù)雜的運(yùn)動任務(wù)和操作，還可以通過精確的控制和協(xié)調(diào)，完成抓取路錐移動至需要放置的位置。

17、4、本沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)的設(shè)計的初衷為了減少人工勞動，提高工作效率，減少路錐的損壞率從而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。本設(shè)計可以降低人工操作帶來的風(fēng)險，另外自動化系統(tǒng)可以提高路錐放置與回收的效率，減少施工造成的交通擁堵，從而減少燃油消耗和汽車排放。最后，本設(shè)計自動化設(shè)備可以減少對于傳統(tǒng)路錐的需求。因為自動化設(shè)備的精確性可以減少路錐的損壞率，從而減少塑料或者橡膠等材料的使用。

18、設(shè)計的旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)更具有實用性，其結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)能力強(qiáng)，機(jī)構(gòu)強(qiáng)度高，最后設(shè)計出自動化放置和回收配重式交通路錐的裝置，具有傳動準(zhǔn)確可靠、制造容易、操作簡單、維護(hù)方便、傳動效率高等優(yōu)點(diǎn)。

19、5、旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)中電機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的動力源，為轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)提供動力，電機(jī)啟動，將旋轉(zhuǎn)力通過傳動軸傳遞給齒輪嚙合機(jī)構(gòu)，然后傳送帶轉(zhuǎn)動實現(xiàn)傳送功能。完成了旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)的功能；機(jī)械臂移動機(jī)構(gòu)中的直線運(yùn)動由電機(jī)提供動力源，通過絲杠將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，滿足機(jī)械臂直線運(yùn)動。機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由支撐桿底部電機(jī)和齒輪內(nèi)嚙合結(jié)構(gòu)的配合完成機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)，各部件相互配合完成了機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動，為了確保設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性需要對核心部件的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行確定，最后為了安全起見還需進(jìn)行校核工作。利用solidworks完成路錐收放系統(tǒng)的三維模型，為仿真分析提供一定實體基礎(chǔ)，并且為后續(xù)加工實體提供良好技術(shù)支持。

技術(shù)特征：

1.一種沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)，包括自動儲存機(jī)構(gòu)，沙袋路錐分離組合機(jī)構(gòu)，撥倒扶正機(jī)構(gòu)，自動收放機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂和其他輔助機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)包含電機(jī)、鍵、軸、齒輪嚙合機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)盤和傳送帶，且旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)主要是完成路錐從倉庫中取出后，旋轉(zhuǎn)到指定位置，電機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的動力源，為轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)提供動力，電機(jī)啟動，將旋轉(zhuǎn)力通過傳動軸傳遞給齒輪嚙合機(jī)構(gòu)，然后傳送帶轉(zhuǎn)動實現(xiàn)傳送功能，所述機(jī)械臂包含電機(jī)、內(nèi)齒輪嚙合機(jī)構(gòu)和螺母絲杠機(jī)構(gòu)，它們相互配合完成機(jī)械爪對路錐的升降抓取與放置動作，所述機(jī)械臂包含了直線升降運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，直線運(yùn)動由電機(jī)提供動力源，通過絲杠螺母將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，滿足機(jī)械臂直線運(yùn)動，機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由支撐桿底部電機(jī)和內(nèi)嚙合齒輪的配合完成機(jī)械臂轉(zhuǎn)旋，各部件相互配合完成了機(jī)構(gòu)臂旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)，其特征在于，具體參數(shù)設(shè)計包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括有驅(qū)動方案結(jié)構(gòu)設(shè)計和傳動方案結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述驅(qū)動方案結(jié)構(gòu)設(shè)計包括有計算轉(zhuǎn)矩和電機(jī)制動力矩，所述傳動方案結(jié)構(gòu)設(shè)計包括有計算齒輪參數(shù)、設(shè)計齒輪、設(shè)計小齒輪、計算齒面接觸疲勞強(qiáng)度、計算齒輪傳動機(jī)構(gòu)尺寸和校驗齒輪。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)，其特征在于，所述路錐傳送機(jī)構(gòu)設(shè)計：路錐由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)到指定位置后，由傳送帶將路錐傳送到撥倒扶正區(qū)和傳送到路錐收集倉，所述傳送帶由鏈條、齒輪和鏈輪組成，所述路錐傳送機(jī)構(gòu)設(shè)計包括有鏈條的選擇、計算鏈條的尺寸和設(shè)計鏈輪。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械臂升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括有驅(qū)動方案結(jié)構(gòu)設(shè)計、螺母絲杠機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和直線導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述驅(qū)動方案結(jié)構(gòu)設(shè)計包括有確定電機(jī)參數(shù)和進(jìn)行校驗電機(jī)過載情況。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)，其特征在于，所述撥倒扶正架是負(fù)責(zé)將路錐從倒伏扶正或?qū)⑵鋼艿挂员氵M(jìn)行放置與回收，當(dāng)路錐處于倒伏狀態(tài)時，撥倒扶正架能夠?qū)⑵浞稣@為扶正功能，當(dāng)需要回收路錐時，撥倒扶正架能夠?qū)⒙峰F撥倒，為撥倒功能。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)計鏈輪包括有設(shè)計鏈輪的方式和選擇鏈輪輪齒齒型，所述螺母絲杠機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括有設(shè)計螺母絲杠、對螺母絲杠軸外徑進(jìn)行計算、確定螺母絲杠精度、選擇螺母絲杠行程、確定螺母絲杠型號和計算壓曲負(fù)載。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)，其特征在于，所述直線導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計包括有涉及導(dǎo)軌構(gòu)件、計算額定壽命l和選擇直線導(dǎo)軌副。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)，包括自動儲存機(jī)構(gòu)，沙袋路錐分離組合機(jī)構(gòu)，撥倒扶正機(jī)構(gòu)，自動收放機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂和其他輔助機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)包含電機(jī)、鍵、軸、齒輪嚙合機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)盤和傳送帶，且旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)主要是完成路錐從倉庫中取出后，旋轉(zhuǎn)到指定位置，電機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的動力源，為轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)提供動力，電機(jī)啟動，將旋轉(zhuǎn)力通過傳動軸傳遞給齒輪嚙合機(jī)構(gòu)，然后傳送帶轉(zhuǎn)動實現(xiàn)傳送功能。本發(fā)明公開的沙袋配重式90路錐自動放置與回收系統(tǒng)將沙袋與路錐組合體放置在路面上并完成在公路上的回收工作以實現(xiàn)自動化工作，提升擺放效率，解放人工，循環(huán)往復(fù)實現(xiàn)作業(yè)內(nèi)容。

技術(shù)研發(fā)人員：史志成,羅文翠,高裔博,郭文靜,張繼林,趙莉,勾繼宗,張輝,羅雅心,李忻澤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘭州工業(yè)學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6