CN105544429A - 交通路锥自动收放装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交通路锥自动收放装置，包括齿条滑轨、齿轮、第一驱动机构、第二驱动机构以及机械臂，其中，齿条滑轨固定于车厢侧栏板上，齿轮安装于齿条滑轨上且相对于其可滚动，第一驱动机构与齿轮连接以驱动其在齿条滑轨上滚动，第二驱动机构与机械臂连接以驱动其进行回转运动，第一驱动机构还与第二驱动机构连接以带动其相对于齿条滑轨移动，机械臂远离第二驱动机构的一端上设有用于拾取带铁片路锥的带电磁铁。本发明提出的交通路锥自动收放装置，实现了对电磁铁通电来吸附路锥的方式完成了电磁铁的移动与投送，简化了自动收放装置的机械结构，避免损伤和磨损路锥。

Description

交通路锥自动收放装置

技术领域

本发明涉及路锥拾取装置结构技术领域，尤其涉及一种交通路锥自动收放装置。

背景技术

随着车辆的日益增多，由于驾车者对道路事故处置经验不足、事故检测设施缺乏以及救援不及时等原因，“二次事故”时有发生，发生地多为高速公路和市内快速道路。由于高速公路是高指标线形的全封闭道路，驾驶员对侧向障碍及前方的突发障碍通常预计不足。当前方有事故而自身车速又偏高时，往往会刹车不及，造成二次事故。在发生重大交通事件后，需要将事件现场进行必要的隔离，一方面可以防止二次事故的发生，降低损失防止事态恶化，保护现场，另一方面可保障正常车辆安全通过事件路段，避免交通堵塞。

目前，我国国内高速公路大多已进入维修保养期，在高速公路上维修保养作业时，需要对部分路段进行封闭，在维修养护作业时，必须保证作业区行车的安全，因此需要在作业区外摆放交通路锥以引导车辆行驶。交通路锥的放置和回收主要都是由2到3名施工人员站在道路施工车尾部沿着高速公路特定路线进行放置和回收，这种作业方式速度慢、安全系数低、交通路锥码放间隔不统一，而且施工人员直接暴露在高速公路上，十分危险。

目前在对路锥的自动收放过程中，大多采用机械夹取的方式进行移动，由于路锥材料以橡胶、塑料为主，反复的机械夹取方式容易损伤路锥，导致路锥磨损严重，使用寿命降低，而且直接导致相关的路锥布设、回收机构机械结构复杂，实用、可靠性差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种交通路锥自动收放装置，旨在通过电磁铁通电吸附路锥的方式完成了电磁铁的移动与投送，以简化了投放回收路锥装置的机械结构，避免损伤和磨损路锥。

为实现上述目的，本发明提供一种交通路锥自动收放装置，包括齿条滑轨、齿轮、第一驱动机构、第二驱动机构以及机械臂，其中，

所述齿条滑轨固定于车厢侧栏板上，所述齿轮安装于所述齿条滑轨上且相对于其可滚动，所述第一驱动机构与齿轮连接以驱动其在齿条滑轨上滚动，所述第二驱动机构与机械臂连接以驱动其相对齿条滑轨进行回转运动，所述第一驱动机构还与第二驱动机构连接以带动其相对于齿条滑轨移动，所述机械臂远离第二驱动机构的一端上设有用于拾取带铁片路锥的带电磁铁。

优选地，所述齿条滑轨的两端分别安装有用于限制齿轮滚动和变向的上限位开关和下限位开关，当所述齿轮分别运动至齿条滑轨的上止点或下止点时，触发所述上限位开关或下限位开关，所述第一驱动机构控制齿轮反向运动。

优选地，所述交通路锥自动收放装置还包括与所述上限位开关和下限位开关电连接的控制器，该控制器还与所述第一驱动机构、第二驱动机构以及带电磁铁电连接。

优选地，所述第一驱动机构为滑轨电机，所述第二驱动机构为转臂电机。

优选地，所述齿条滑轨上还安装有相对于其可滑动的滑块，所述滑轨电机的壳体上固定有第一电机底座，该第一电机底座还与所述滑块固定连接，所述滑轨电机的输出轴与齿轮固定连接以驱动其在齿条滑轨上滚动。

优选地，所述转臂电机还连接有减速机，该减速机通过第二电机底座与所述第一电机底座固定连接，所述减速机的输出轴上固定有主动轮，所述机械臂上安装有直线轴承和从动轮，所述直线轴承的外圈与机械臂固定连接、内圈与减速机的输出轴固定连接，所述主动轮位于所述直线轴承外，所述主动轮和从动轮上均设有用于安装传送带的型槽，传送带套设于所述主动轮和从动轮的型槽上且将主动轮和从动轮连接。

优选地，所述滑轨电机和转臂电机均采用直流24V独立供电。

优选地，所述交通路锥自动收放装置还包括用于检测带铁片路锥是否拾取到位的压力传感器，该压力传感器安装于带电磁铁上。

优选地，所述机械臂远离第二驱动机构的一端上设有横杆，所述带电磁铁通过横杆与机械臂连接。

本发明提出的交通路锥自动收放装置，实现了对电磁铁通电来吸附路锥的方式完成了电磁铁的移动与投送，简化了路锥车相关投放、回收装置的机械结构，提高路锥车工作可靠性及其效率，同时还可避免损伤和磨损路锥，延长了路锥的使用寿命。另外，本交通路锥自动收放装置还具有结构简单可靠、容易实现的优点。

附图说明

图1为本发明交通路锥自动收放装置优选实施例的结构示意图。

图中，1、齿条滑轨；2、上限位开关；3、下限位开关；4、齿轮；5、滑轨电机；6、转臂电机；8、机械臂；9、横杆；10、带电磁铁；11-滑块；12-第一电机底座；13-减速机；14-第二电机底座；15-主动轮；16-从动轮；17-配重块；18-直线轴承。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1，本优选实施例中，一种交通路锥自动收放装置包括齿条滑轨1、齿轮4、第一驱动机构、第二驱动机构以及机械臂8，其中，

齿条滑轨1固定于车厢侧栏板上，齿轮4安装于齿条滑轨1上且相对于其可滚动（齿轮4与齿条滑轨1啮合），第一驱动机构与齿轮4连接（通过相应的附属机构实现第一驱动机构与齿轮4的连接）以驱动其在齿条滑轨1上滚动，第二驱动机构与机械臂8连接以驱动其（指机械臂8）相对齿条滑轨1进行回转运动，第一驱动机构还与第二驱动机构连接以带动其相对于齿条滑轨1移动，机械臂8远离第二驱动机构的一端上设有用于拾取带铁片路锥的带电磁铁10。与本交通路锥自动收放装置配合使用的带铁片路锥其顶端设有圆形铁片，机械臂8上的带电磁铁10与路锥顶端的圆形铁片对应设置，从而实现从路锥的顶端对其进行吸取。

进一步地，齿条滑轨1的两端分别安装有用于限制齿轮4滚动和变向的上限位开关2和下限位开关3，当齿轮4分别运动至齿条滑轨1的上止点或下止点时，触发上限位开关2或下限位开关3，第一驱动机构控制齿轮4（及其用于连接第一驱动装置的附属机构）反向运动。

通过设置上限位开关2和下限位开关3，可防止出现齿轮4移动不到位的情况，使本交通路锥自动收放装置拾取带铁片路锥的过程更精准。

进一步地，本交通路锥自动收放装置还包括与上限位开关2和下限位开关3电连接的控制器，该控制器还与第一驱动机构、第二驱动机构以及带电磁铁10电连接。

本实施例中，通过设置控制器实现了本交通路锥自动收放装置的自动控制，提高了其自动化程度。上限位开关2和下限位开关3在齿条滑轨1上的安装位置通过三维模拟仿真设计确定，以确保在拾取、投放路锥过程中，机械臂8回转行程短、高效且与其它机械部件不发生干涉。

具体地，本实施例中，第一驱动机构为滑轨电机5，第二驱动机构为转臂电机6。其中，滑轨电机5和转臂电机6均采用直流24V独立供电，保证了施工人员作业的安全性。另外，在机械臂8远离第二驱动机构的一端上设有横杆9，带电磁铁10通过横杆9与机械臂8连接。

具体地，本实施例中，第一驱动机构与齿轮4通过以下方式实现连接：齿条滑轨1上还安装有相对于其可滑动的滑块11，滑轨电机5的壳体上固定有第一电机底座12，该第一电机底座12还与滑块11固定连接，滑轨电机5的输出轴与齿轮4固定连接以驱动其在齿条滑轨1上滚动。滑轨电机5具有自锁功能，在非工作阶段，通过自锁可以保持齿轮及其它附属部件在齿条滑轨上固定不动。滑块11焊接于第一电机底座12上。

本实施例中，第一驱动机构、第二驱动机构以及机械臂8通过以下方式实现连接：转臂电机6还连接有减速机13，该减速机13通过第二电机底座14与第一电机底座12固定连接，减速机13的输出轴上固定有主动轮15，机械臂8上安装有直线轴承18和从动轮16，直线轴承18的外圈与机械臂固定连接，内圈与减速机13的输出轴固定连接，主动轮15位于直线轴承18外，主动轮15和从动轮16上均设有用于安装传送带的型槽，传送带（图中未示出）套设于主动轮15和从动轮16的型槽上且将主动轮15和从动轮16连接。本实施例中，从动轮16套于横杆9上且相对于横杆9可转动。转臂电机6的输出轴与减速机13连接，减速机13的输出轴与主动轮15连接从而带动主动轮15转动，主动轮15转动通过传送带的传递作用从而带动从动轮16转动，进而带动机械臂8相对于直线轴承18旋转。减速机13的一侧有4个螺杆，通过第二电机底座14上的4个螺纹孔实现减速机13与第二电机底座14的固定。

机械臂8的回转运动通过带传动实现。直线轴承18起支撑机械臂8作用，使其相对于减速机13的输出轴转动。本实施例中，机械臂8的回转运动通过带传动实现，通过带传动可以保证带电磁铁10始终处于垂直朝下状态，可避免路锥在投放过程中出现摆动。

进一步地，本交通路锥自动收放装置还包括用于检测带铁片路锥是否拾取到位的压力传感器，该压力传感器安装于带电磁铁10上。压力传感器还与控制器电连接。

本实施例中，通过设置压力传感器可保证带铁片路锥拾取到位，从而提高了本交通路锥自动收放装置的可靠性。

机械臂8远离横杆9的一端有一配重铁块17，起平衡作用。

使用本交通路锥自动收放装置进行路锥投放的过程如下：当齿轮4处于初始位置，即位于齿条滑轨1的上止点（即上限位开关2处）。当待投放的带铁片路锥到达车厢预定位置时，转臂电机6启动，通过从动轮16驱动机械臂8作回转运动，机械臂8运动至合适位置。随后，安装在横杆9顶端的带电磁铁10通电后吸附路锥，在吸合过程中，安装在带电磁铁10顶端的压力传感器通过检测压力判断路锥是否拾取到位。若确定带电磁铁10与路锥保持吸合，滑轨电机5立即启动，带动第一电机底座12、滑块11以及驱动齿轮4一起相对于齿条滑轨1向下移动。当齿轮4滚动至齿条滑轨1的下止点（即下限位开关3处），滑轨电机5停止工作，转臂电机6随即启动，驱动机械臂8运动，机械臂8回转一定角度后到达预定位置，回转角度通过转角传感器检测。转臂电机6停止工作，同时带电磁铁10断电，失去吸力，路锥即在重力作用下掉落在路面。带电磁铁10断电同时，滑轨电机5启动，驱动齿轮4滚动进而使所有附属部件向上移动至滑轨上止点，即完成一个路锥的投放流程。

使用本交通路锥自动收放装置进行路锥回收的过程如下：滑轨电机5启动，当带动齿轮4运动进而使所有附属部件向下移动至下止点时，滑轨电机5停止工作；转臂电机6随即启动，驱动机械臂8运动，机械臂8回转一定角度后到达预定位置，回转角度通过转角传感器检测。此时，安装在横杆9顶端的带电磁铁10进行通电，从而吸附路锥，在吸合过程中，安装在带电磁铁10顶端的压力传感器通过检测压力从而判断路锥是否拾取到位。若确定带电磁铁10与路锥保持吸合，滑轨电机5立即启动，驱动齿轮4进而使所有附属部件（包括路锥）向上移动至上止点后停止。同时，转臂电机6启动，通过传动带驱动机械臂8作回转运动，机械臂8运动至预定位置，转臂电机6停止工作。同时，带电磁铁10断电，失去吸力，路锥即在重力作用下掉落在车厢预定位置。

本实施例提出的交通路锥自动收放装置，可实现对电磁铁通电来吸附路锥的方式完成了电磁铁的移动与投送，简化了路锥车相关投放、回收装置的机械结构，提高路锥车工作可靠性及其效率，同时还可避免损伤和磨损路锥，延长了路锥的使用寿命。另外，本交通路锥自动收放装置还具有结构简单可靠、容易实现的优点。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种交通路锥自动收放装置，其特征在于，包括齿条滑轨、齿轮、第一驱动机构、第二驱动机构以及机械臂，其中，

所述齿条滑轨固定于车厢侧栏板上，所述齿轮安装于所述齿条滑轨上且相对于其可滚动，所述第一驱动机构与齿轮连接以驱动其在齿条滑轨上滚动，所述第二驱动机构与机械臂连接以驱动其相对齿条滑轨进行回转运动，所述第一驱动机构还与第二驱动机构连接以带动其相对于齿条滑轨移动，所述机械臂远离第二驱动机构的一端上设有用于拾取带铁片路锥的带电磁铁。

2.如权利要求1所述的交通路锥自动收放装置，其特征在于，所述齿条滑轨的两端分别安装有用于限制齿轮滚动和变向的上限位开关和下限位开关，当所述齿轮分别运动至齿条滑轨的上止点或下止点时，触发所述上限位开关或下限位开关，所述第一驱动机构控制齿轮反向运动。

3.如权利要求2所述的交通路锥自动收放装置，其特征在于，还包括与所述上限位开关和下限位开关电连接的控制器，该控制器还与所述第一驱动机构、第二驱动机构以及带电磁铁电连接。

4.如权利要求1所述的交通路锥自动收放装置，其特征在于，所述第一驱动机构为滑轨电机，所述第二驱动机构为转臂电机。

5.如权利要求4所述的交通路锥自动收放装置，其特征在于，所述齿条滑轨上还安装有相对于其可滑动的滑块，所述滑轨电机的壳体上固定有第一电机底座，该第一电机底座还与所述滑块固定连接，所述滑轨电机的输出轴与齿轮固定连接以驱动其在齿条滑轨上滚动。

6.如权利要求5所述的交通路锥自动收放装置，其特征在于，所述转臂电机还连接有减速机，该减速机通过第二电机底座与所述第一电机底座固定连接，所述减速机的输出轴上固定有主动轮，所述机械臂上安装有直线轴承和从动轮，所述直线轴承的外圈与机械臂固定连接、内圈与减速机的输出轴固定连接，所述主动轮位于所述直线轴承外，所述主动轮和从动轮上均设有用于安装传送带的型槽，传送带套设于所述主动轮和从动轮的型槽上且将主动轮和从动轮连接。

7.如权利要求4所述的交通路锥自动收放装置，其特征在于，所述滑轨电机和转臂电机均采用直流24V独立供电。

8.如权利要求1所述的交通路锥自动收放装置，其特征在于，还包括用于检测带铁片路锥是否拾取到位的压力传感器，该压力传感器安装于带电磁铁上。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的交通路锥自动收放装置，其特征在于，所述机械臂远离第二驱动机构的一端上设有横杆，所述带电磁铁通过横杆与机械臂连接。