遥控式能翻转的自动化运输车
技术领域
本发明涉及一种运输车,具体涉及遥控式能翻转的自动化运输车。
背景技术
近年来,随着人民生活质量的提高,垃圾越来越多,垃圾车的高度自动化程度也随之增强。自卸式垃圾车、摆臂式垃圾车以及拉臂式垃圾车等已成为垃圾运输的重要组成部分。但是现在生活中的垃圾车的应用范围比较有限,仅适用于垃圾集中点以及大块的空旷区域,对于崎岖的小路,或是垃圾制造生产区的小型区域,这种垃圾车无法到达,没有办法及时的进行垃圾的清扫工作,因此就需要大量的人力来完成。还有车辆不能及时在斜坡路上驻车,都是运输车的缺点。如果设计出遥控式能翻转的自动化运输车,正是企业所渴望的。
发明内容
本发明针对上述存在问题,提出了一种携带翻转装置的自动化的运输车,该运输车比其他运输车轻且小很多倍。电机采用500W直流无刷式电动机,可以控制正反转,也十分方便货物桶的升降,车辆在斜坡路上也能驻车,运输车前设有超声波防撞击系统,可以防止撞击。该运输车使用铅酸电池,可以循环充电。在夹杆的末端上装有加固弹簧,防止在翻转过程中发生滑落而出现外翻。
本发明涉及的技术解决方案:
如图1所示,遥控式能翻转的自动化运输车,其特征在于:该运输车由托板1、车轮2、有一定坡度的支承板3、刹车装置4、电机5、脚踏板6、加固杆7、滑轨8、手推杆9、夹杆10、翻转杆11、链条12、电池13、拉杆14、防撞超声波测距系统15、控制器16、遥控器17组成;所述的滑轨8上安装4根水平布置的加固杆7以及U形的手推杆9、夹杆10,手推杆9的为不锈钢管,其外直径为30~35cm,手推杆9外径上设有塑料套,塑料套的外表设有网纹;所述的电池13安装在有一定坡度的支承板3下方的电池盒子里,电池13分为5块,每块小电池额定电压为12伏特的铅酸电池,每块小电池的额定电压容量10安时,每块小电池的长、宽、高分别为152mm、99mm、97mm;所述的拉杆14一端通过螺栓与托板1相连接,另一端设有凸缘头,凸缘头镶嵌在滑轨8里;所述的滑轨8为2根且站立有一定坡度的支承板3的两侧,滑轨8底部通过螺栓与有一定坡度的支承板3连接好;滑轨8延伸到上部时与翻转杆11相连接;所述的翻转杆11呈圆弧状,其圆弧半径为1.5m~1.8m;所述的翻转杆11里面设有链条12以及链轮传动机构;所述的控制器16里设有ATmega48单片机,控制器16由逆变电路、功率驱动保护电路、电源电路、照明电路、喇叭电路、报警电路、手把电路、巡航电路组成;逆变电路和功率驱动保护电路以及单片机相连接;所述的控制器16采用两相导通三项六拍方式控制,并设有三相全桥逆变电路;所述的控制器16是单极性脉冲宽度调制控制,即两个开通管中一个开关管采用定频调宽的脉冲宽度调制控制,另一个开关管设置为常开;所述的控制器16中的逆变电路中的功率开关管都采用N沟道的金属氧化物半导体场效应晶体管,在每个功率开关管上都并联反接的快速续流二极管,以保护功率开关管。
本发明进一步技术解决方案是:
所述的电机5为500W的直流无刷电机,所述的电机5的转子为钕铁硼;所述的电机5的中心轴的材料为40铬钢的空心轴,其内部直径为7mm,外径的中央段为16mm,两端与轴承配合部分的外直径为12mm,轴承代号为6301,轴承的保持架为酚醛实体;中心轴的总长为180mm,中心轴中央段的长度为52mm,中心轴经过调质处理后的硬度为HRC58~62;转子材料为结晶定向铝镍钴,转子位置传感器转子扇形片张角为20度,转子的磁钢的结晶方向长度为3.8cm,磁钢高度为29cm,磁钢面积为183平方厘米;定子中主定子内径为14cm,定子冲片叠装长度是3.5cm,磁场的极对数为18,定子的材料为D42硅钢片,硅钢片的厚度为0.033cm。该电机中转子选用的是拼块式磁路结构,做成多极式,可以采用结晶取向的高性能磁钢,这样的结构形成的磁路是由磁钢、软铁和气隙组成。当电动机加负载后,由于电枢反应磁场的作用,会使主磁场发生畸变,产生时而增强、时而去磁的效果。但由于其转子上具有软铁制成的磁极,能给电枢反应去磁提供通路,致使对转子磁钢的去磁作用大为减弱。
如图3所示,所述的刹车装置4安装在轮圈31上方,刹车装置4的一端套在支点销轴35上,刹车装置4上方设有拉簧下方与刹车片33之间安装有压簧;轮圈31设计为PU灌注轮,刹车片33是由钢板与橡胶皮叠合组成,支撑架37为球墨铸铁铸造而成,其牌号为QT450-10,支撑架的壁厚为5~6mm;支撑架37的上方安装有小轴34,以便于车轮和车辆框架部分连接,在电机5的中心设有转轴,转轴两端设有螺母36,螺母36为M8的细牙螺纹,其螺距为1mm。
如图3所示,所述车轮2直径为150mm,车轮2的宽度为45mm。
所述的有一定坡度的支承板3与水平面的夹角为30~45度;所述的有一定坡度的支承板3的材料为碳素结构钢,其牌号为Q215B,所述的有一定坡度的支承板3表面还设有防滑网纹;所述的有一定坡度的支承板3厚的一端的厚度为5~6mm,薄的一端厚度为2.5~3mm。
所述的脚踏板6上冲压有鞋底形状的凹坑,凹坑里还设置有网状纹路;所述的脚踏板6呈梯形;而且脚踏板6的左边低右边高;所述的脚踏板6与水平面之间夹角为15~25度;所述的脚踏板6的底部安装的车轮为万向轮。
所述的有一定坡度的支承板3前方设有防撞超声波测距系统15,该系统由控制器、传感器、蜂鸣器组成,控制器为AT89C2051单片机,且AT89C2051单片机内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器;控制器设置与金属盒子内部,控制器的长、宽、高分别为11cm、8cm、2.5cm;传感器为两路收发同体的空气超声波探头,传感器的扫射夹角设置为14度;蜂鸣器与控制器电路设有ISD1110语音芯片,蜂鸣器的报警距离设置为2.0、1.5米、1.0米、0.5米共4个距离段;防撞超声波测距系统15的接收电路采用MAX810复位专用芯片,供电电压为12V,接收电路由前置放大、带通滤波放大、回波形二值化组成,在本电路中还设有两级二阶无限增益反馈带通滤波放大电路,其中心频率为40000赫兹,其一级增益为负120,其二级增益为负120;控制器设计为金属外壳。与Intel MCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中,因此,AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统,省去了外部的RAM、ROM和接口器件,减少了硬件开销,节省了成本,提高了系统的性价比。
2根所述的夹杆10的呈L状,夹杆10末端设有磁铁,其中一根设置N级朝外,其中一根设置S级朝外,2根所述的夹杆10上开有6只直径为4mm的孔,在夹杆10上安装有拉簧。设置用来固定垃圾桶的位置,防止发生垃圾桶滑移,在夹杆末端添加一个拉簧,两端都连接在夹杆上,以防垃圾桶上升到最高点进行倾倒时垃圾桶掉落,实现双重保障。
所述的链条12为单列非标准件滚子链,节距为19.05mm;所述的链条12的销轴上安装有L形连接板20,而且在连接板20为2块,分别安装在链条的两侧,每块连接板20一面上开有直径为10mm的孔2只,另一面与链条12上的销轴相铆接;连接板20再与托板1通过螺栓连接。
采用超声波测距原理,由控制器控制传感器发射超声波信号,当超声 波信号遇到障碍物时产生回波信号,传感器接收到回波信号后,经由控制 器CPU进行计算,并加以处理、判断,由显示器显示最近障碍物的距离、 方位、区域等信息,并由蜂鸣器喇叭适时发出相应的警示声音。
所述的遥控器17为振幅键控式工业遥控器;所述的遥控器17表面 设有按键为:紧急停车、字符数字显示屏幕、工具键、是/真键、否/假键、 连续键、向后键、向前键、关节键、机械接口坐标运动键、基座坐标运动 键、向前/向后渐进健和数字键、报警清除键、循环停止键、循环再启动 键、精确位置键、路径点键、关节坐标键、笛卡尔坐标键、修改键、记录键、数字输入键、删去键、速度键、布号键、子程序键、I/O输入键、I/O 输出键、电源开关、安全开关。
本发明有益效果:
一、本发明装置使用了传感器是两路收发同体的空气超声波探头,传 感器的扫射夹角设置为14度,检测范围大,可以有效地防止运输车与其他 车辆或者物体相互撞击,本发明的控制器为AT89C2051单片机,由于 89C2051内部程序存储器为Flash,所以修改它内部的程序十分方便快捷, 只要配备一个可以编程89C2051的编程器即可。调试人员可以采用程序编 辑-编译-固化-插到电路板中试验这样反复循环的方法,对于熟练的MCS-51 程序员来说,这种调试方法并不十分困难。但是做这种调试不能够了解片 内RAM的内容和程序的走向等有关信息。
二、本发明结构精巧,发明了能倾倒、运输、驻车、防撞击、直流电 机控制行走等机械、电器装置,机构实用性强,机构的倾倒装置为链条传 动,价格低廉实用。
三、本发明具有广阔的推广应用前景,也可以广泛地应用于机械、电 器、化工、冶金、造纸等生产企业,特别适合企业往返运输货物,具有防 撞击、运输效率高、该运输车造价低、实用性强等优点。
附图说明
附图1为实用新型的总体结构示意图;
图1中:托板1、车轮2、有一定坡度的支承板3、刹车装置4、电机5、 脚踏板6、加固杆7、滑轨8、手推杆9、夹杆10、翻转杆11、链条12、 电池13、拉杆14、防撞超声波测距系统15、控制器16、遥控器17。
图2为链条上携带连接板的装置图;
连接板20、链条12
图3为车轮以及刹车装置图;
电机5、轮圈31、刹车片33、小轴34、支点销轴35、螺母36、支撑 架37。
具体实施方式
如图1所示,首先将需要环卫工人(或者企业运输操作工人,本运输 车也可以运输企业机械零件、电子产品等设备,下同)站在脚踏板6上驱 动遥控式能翻转的自动化运输车靠近垃圾桶(或者需要的货物桶)存放的 区域,依靠支承板3自身的坡度使垃圾桶放置在托板上,同时运输车向前 运动,与此同时夹杆10沿滑轨8上升,夹紧在垃圾桶((或者需要的货物 桶)的中上部。拿出遥控器17就可以操作,操作人员也可以运输车的开关 打开开关驱动电机5,车辆就可以前进。到达指定地方之后,关闭电机5 并脚踩下刹车装置4,使运输车平稳停靠,即使在不平坦的道路上也能停 稳。由工作人员操作遥控器17,电机5也可以同时驱动链轮从而带动链条 12运转,因为链条12上安装有连接板20,连接板20与托板1通过螺栓连 接,所以链条12运行可以带动托板1上下运动,为了使得托板1运行平稳, 托板1的另外一段又安装有拉杆14,所述的拉杆14一端通过螺栓与托板1 相连接,另一端设有凸缘头,凸缘头镶嵌在滑轨8里;使托板1连同垃圾 桶(或者需要的货物桶)一起实现上升动作,当托板1运行到翻转杆11位 置时桶内的货物就被倾倒(见说明书附图1,因为翻转杆11为圆弧状)。倾倒动作结束后,在按遥控器17,可以使得垃圾桶连同托板1下降重新回 到支承板3平面上,整个动作过程就结束了,将遥控式能翻转的自动化运 输车停靠在存放区域,以便下次再使用。
本发明的托板1安装在滑轨8里面的链条12上。拉杆14同时又拉住 托板1,可动夹杆10套装在总体机架的滑轨8里,可以使夹杆10在竖直 方向上沿滑轨上下移动,便于此装置自动化的倾倒垃圾。滑轨8里面设置 有链条12传动装置,也可以加机械油,便于润滑,使整个升降翻转机构运 转自如,翻转杆11可将整个货物桶升起且翻转过来。
如图1所示,遥控式能翻转的自动化运输车,其特征在于:该运输车 由托板1、车轮2、有一定坡度的支承板3、刹车装置4、电机5、脚踏板6、 加固杆7、滑轨8、手推杆9、夹杆10、翻转杆11、链条12、电池13、拉 杆14、防撞超声波测距系统15、控制器16、遥控器17组成;所述的滑轨 8上安装4根水平布置的加固杆7以及U形的手推杆9、夹杆10,手推杆 9的为不锈钢管,其外直径为30~35cm,手推杆9外径上设有塑料套,塑 料套的外表设有网纹;所述的电池13安装在有一定坡度的支承板3下方的 电池盒子里,电池13分为5块,每块小电池额定电压为12伏特的铅酸电 池,每块小电池的额定电压容量10安时,每块小电池的长、宽、高分别为 152mm、99mm、97mm;所述的拉杆14一端通过螺栓与托板1相连接, 另一端设有凸缘头,凸缘头镶嵌在滑轨8里;所述的滑轨8为2根且站立 有一定坡度的支承板3的两侧,滑轨8底部通过螺栓与有一定坡度的支承 板3连接好;滑轨8延伸到上部时与翻转杆11相连接;所述的翻转杆11 呈圆弧状,其圆弧半径为1.5m~1.8m;所述的翻转杆11里面设有链条12 以及链轮传动机构;所述的控制器16里设有ATmega48单片机,控制器16 由逆变电路、功率驱动保护电路、电源电路、照明电路、喇叭电路、报警 电路、手把电路、巡航电路组成;逆变电路和功率驱动保护电路以及单片 机相连接;所述的控制器16采用两相导通三项六拍方式控制,并设有三相 全桥逆变电路;所述的控制器16是单极性脉冲宽度调制控制,即两个开通管中一个开关管采用定频调宽的脉冲宽度调制控制,另一个开关管设置为 常开;所述的控制器16中的逆变电路中的功率开关管都采用N沟道的金 属氧化物半导体场效应晶体管,在每个功率开关管上都并联反接的快速续 流二极管,以保护功率开关管。
所述的电机5为500W的直流无刷电机,所述的电机5的转子为钕铁 硼;所述的电机5的中心轴的材料为40铬钢的空心轴,其内部直径为7mm, 外径的中央段为16mm,两端与轴承配合部分的外直径为12mm,轴承代号 为6301,轴承的保持架为酚醛实体;中心轴的总长为180mm,中心轴中央 段的长度为52mm,中心轴经过调质处理后的硬度为HRC58~62;转子材 料为结晶定向铝镍钴,转子位置传感器转子扇形片张角为20度,转子的磁 钢的结晶方向长度为3.8cm,磁钢高度为29cm,磁钢面积为183平方厘米; 定子中主定子内径为14cm,定子冲片叠装长度是3.5cm,磁场的极对数为 18,定子的材料为D42硅钢片,硅钢片的厚度为0.033cm。该电机中转子选 用的是拼块式磁路结构,做成多极式,可以采用结晶取向的高性能磁钢, 这样的结构形成的磁路是由磁钢、软铁和气隙组成。当电动机加负载后, 由于电枢反应磁场的作用,会使主磁场发生畸变,产生时而增强、时而去 磁的效果。但由于其转子上具有软铁制成的磁极,能给电枢反应去磁提供 通路,致使对转子磁钢的去磁作用大为减弱。
如图3所示,所述的刹车装置4安装在轮圈31上方,刹车装置4的一 端套在支点销轴35上,刹车装置4上方设有拉簧下方与刹车片33之间安 装有压簧;轮圈31设计为PU灌注轮,刹车片33是由钢板与橡胶皮叠合 组成,支撑架37为球墨铸铁铸造而成,其牌号为QT450-10,支撑架的壁 厚为5~6mm;支撑架37的上方安装有小轴34,以便于车轮和车辆框架部 分连接,在电机5的中心设有转轴,转轴两端设有螺母36,螺母36为M8 的细牙螺纹,其螺距为1mm。
如图3所示,所述车轮2直径为150mm,车轮2的宽度为45mm。
所述的有一定坡度的支承板3与水平面的夹角为30~45度;所述的有 一定坡度的支承板3的材料为碳素结构钢,其牌号为Q215B,所述的有一 定坡度的支承板3表面还设有防滑网纹;所述的有一定坡度的支承板3厚 的一端的厚度为5~6mm,薄的一端厚度为2.5~3mm。
所述的脚踏板6上冲压有适合脚掌踩踏的凹坑,凹坑里还设置有网状 纹路;所述的脚踏板6呈梯形;而且脚踏板6的左边低右边高;所述的脚 踏板6与水平面之间夹角为15~25度;所述的脚踏板6的底部安装的车轮 为万向轮。
所述的有一定坡度的支承板3前方设有防撞超声波测距系统15,该系 统由测距的控制器、传感器、蜂鸣器组成,测距的控制器为AT89C2051单 片机,且AT89C2051单片机内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低 电压、COMS八位微处理器;测距的控制器设置于金属盒子内部,测距的 控制器的长、宽、高分别为11cm、8cm、2.5cm;传感器为两路收发同体的空气超声波探头,传感器的扫射夹角设置为14度;蜂鸣器与测距的控制器 电路设有ISD1110语音芯片,蜂鸣器的报警距离设置为2.0、1.5米、1.0 米、0.5米共4个距离段;防撞超声波测距系统15的接收电路采用MAX810 复位专用芯片,供电电压为12V,接收电路由前置放大、带通滤波放大、 回波形二值化组成,在本电路中还设有两级二阶无限增益反馈带通滤波放 大电路,其中心频率为40000赫兹,其一级增益为负120,其二级增益为 负120;测距的控制器设计为具有金属外壳。与Intel MCS-51系列单片机 的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单 个芯片中,因此,AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价 最低廉、效率最高的微控制系统,省去了外部的RAM、ROM和接口器件, 减少了硬件开销,节省了成本,提高了系统的性价比。
2根所述的夹杆10的呈L状,夹杆10末端设有磁铁,其中一根设置 N级朝外,其中一根设置S级朝外,2根所述的夹杆10上开有6只直径为 4mm的孔,在夹杆10上安装有拉簧。设置用来固定垃圾桶的位置,防止 发生垃圾桶滑移,在夹杆末端添加一个拉簧,两端都连接在夹杆上,以防 垃圾桶上升到最高点进行倾倒时垃圾桶掉落,实现双重保障。
如图2所示,所述的链条12为单列非标准件滚子链,节距为19.05mm; 所述的链条12的销轴上安装有L形连接板20,而且在连接板20为2块, 分别安装在链条的两侧,每块连接板20一面上开有直径为10mm的孔2 只,另一面与链条12上的销轴相铆接;连接板20再与托板1通过螺栓连 接。
综上,本发明所设计的遥控式能翻转的自动化运输车,可以达到预期 的目的。