CN109577236A - 一种智能路障自动收放车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能路障自动收放车，包括车头和拖车架及控制系统，在拖车架上设有皮带输送机和固定支架，固定支架上装有视觉识别系统和机械手，在机械手上配设有机械爪；控制系统包括PLC控制器和触摸屏控制器，触摸屏控制器实现与PLC控制器的信息交互，并便于操作人员输入控制指令；PLC控制器实时控制皮带输送机的运行状态，并根据视觉识别系统所识别的路障信息，对机械手及其机械爪的工作状态进行实时控制；本发明结构简单、操作方便，不需要配备较多的工作人员，即可实现对路障进行高效率地施放和回收，智能化程度高，有效避免人工施放路障的危险性，运用前景广泛。

Description

一种智能路障自动收放车

技术领域

本发明涉及道路工程领域，尤其是一种智能路障自动收放车。

背景技术

当前，随着我国汽车保有量增大，道路相对不够用，很多地方道路经常一半修一半通行，在道路施工时，按照安全操作要求，必须用路障水马、路障交通锥等安全围栏将施工范围圈起来，以避免造成交通事故。若小范围的修补，所需路障数量小，收放时间短，从而不成问题。然而，若在较长的道路上较长时间地摆放路障，必须确保路障摆放整齐、一致，一般需要要3-5位工作人员才能完成作业，并且费时费力、效率低下。与此同时，由于高速公路上来往车辆速度较快，这更需要快速完成路障的摆放，并且也存在较高的危险性，在雨雪天气更是如此。

鉴于上述问题，研发一种智能路障自动收放车，对于减少人员成本，提高路障的摆放效率，确保道路施工的安全性就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的就是要解决当前在施工的道路上由人工摆放路障人员成本高，操作费时费力、效率低下，并且存在施工安全性的问题，为此提供一种智能路障自动收放车。

本发明的具体方案是：一种智能路障自动收放车，包括车头和拖车架及控制系统，其特征是：在拖车架上设有皮带输送机和固定支架，固定支架上装有视觉识别系统和机械手，在机械手上配设有机械爪；控制系统包括PLC控制器和触摸屏控制器，触摸屏控制器实现与PLC控制器的信息交互，并便于操作人员输入控制指令；PLC控制器实时控制皮带输送机的运行状态，并根据视觉识别系统所识别的路障信息，对机械手及其机械爪的工作状态进行实时控制。

本发明中所述固定支架由前侧竖直支柱、后侧弧形支柱和上侧矩形框架构成，在矩形框架前侧的横梁上安装所述视觉识别系统，在矩形框架后侧的横梁上安装所述二轴机械手；在固定支架的左、右侧各设有围栏。

本发明中所述视觉识别系统包括两个分别通讯连接PLC控制器的工业相机。

本发明中所述机械手选用二轴机械手或四轴机械手或六轴机械手。

本发明中所述二轴机械手包括横向运行轨道和纵向运行轨道；在横向运行轨道上装有滑块，滑块由横向运行电机驱动其沿着横向运行轨道作横向滑动；在纵向运行轨道安装在滑块上，在纵向运行轨道上端装有驱动其沿着滑块作纵向移动的纵向运行电机，在纵向运行轨道的下端安装所述机械爪；所述横向运行电机和纵向运行电机的运行状态均由PLC控制器进行实时控制。

本发明中所述二轴机械手上的横向运行轨道由一根固定运行轨道和左、右两根折叠运行轨道组成。

本发明中所述机械爪具有安装座，安装座下侧装有敞口朝下布置的“U”型座板，“U”型座板的左、右外侧边上装有两个相对布置的气缸，“U”型座板的左、右内侧边之间设有滑轨，并在滑轨上套装有两个对应与两个气缸的伸缩端相连接的夹板，在两个夹板的内侧面各装有摩擦块；两个气缸的伸缩状态由PLC控制器进行实时控制。

本发明结构简单、操作方便，不需要配备较多的工作人员，即可实现对路障进行高效率地施放和回收，智能化程度高，有效避免人工施放路障的危险性，运用前景广泛。

附图说明

图1是本发明在横向运行轨道展开时的结构示意图；

图2是本发明在横向运行轨道折叠时的结构示意图；

图3是本发明对路障进行高施放或回收的主视结构示意图；

图4是本发明中机械爪的结构示意图；

图5是本发明的控制结构框图。

图中：1—车头，2—拖车架，3—皮带输送机，4—固定支架，4a—竖直支柱，4b—弧形支柱，4c—矩形框架，4d—围栏，5—视觉识别系统，6—二轴机械手，6a—横向运行轨道，6b—纵向运行轨道，6c—滑块，7—机械爪，7a—安装座，7b—“U”型座板，7c—滑轨，7d—夹板，7e—摩擦块，8—PLC控制器，9—触摸屏控制器，10—横向运行电机，11—纵向运行电机，12—气缸,13—路障。

具体实施方式

参见图1-5，一种智能路障自动收放车，包括车头1和拖车架2及控制系统，在拖车架2上设有皮带输送机3和固定支架4，固定支架4上装有用于识别设有标识形状的路障的视觉识别系统5和二轴机械手6，在二轴机械手6上配设有机械爪7；控制系统包括PLC控制器8和触摸屏控制器9，触摸屏控制器9实现与PLC控制器8的信息交互，并便于操作人员输入控制指令；PLC控制器8实时控制皮带输送机3的运行状态，并根据视觉识别系统5所识别的路障信息，对二轴机械手6及其机械爪7的工作状态进行实时控制。

本实施例中所述固定支架4由前侧竖直支柱4a、后侧弧形支柱4b和上侧矩形框架4c构成，在矩形框架4c前侧的横梁上安装所述视觉识别系统5，在矩形框架4c后侧的横梁上安装所述二轴机械手6；在固定支架4的左、右侧各设有围栏4d。

本实施例中所述视觉识别系统5包括两个分别通讯连接PLC控制器8的工业相机。

本实施例中所述二轴机械手6包括横向运行轨道6a和纵向运行轨道6b；在横向运行轨道6a上装有滑块6c，滑块6c由横向运行电机10驱动其沿着横向运行轨道6a作横向滑动；在纵向运行轨道6b安装在滑块6c上，在纵向运行轨道6b上端装有驱动其沿着滑块6c作纵向移动的纵向运行电机11，在纵向运行轨道6b的下端安装所述机械爪7；所述横向运行电机10和纵向运行电机11的运行状态均由PLC控制器8进行实时控制。

本实施例中所述二轴机械手6上的横向运行轨道6a由一根固定运行轨道和左、右两根折叠运行轨道组成。

本实施例中所述机械爪7具有安装座7a，安装座7a下侧装有敞口朝下布置的“U”型座板7b，“U”型座板7b的左、右外侧边上装有两个相对布置的气缸12，“U”型座板7b的左、右内侧边之间设有滑轨7c，并在滑轨7c上套装有两个对应与两个气缸12的伸缩端相连接的夹板7d，在两个夹板7d的内侧面各装有摩擦块7e；两个气缸12的伸缩状态由PLC控制器8进行实时控制。

本发明的工作原理如下：

当路障自动收放车运行收取路障13时，先将收起的横向运行轨道6a展开，通过卡位装置保证横向运行轨道6a平整，当路障自动收放车开到路障13附近，到达视觉识别系统5的工作范围时，视觉识别系统5会识别出路障13这一特殊形状标识，以此确定此物品，进而通过PLC控制器8控制二轴机械手6上横向运行电机10和纵向运行电机11的运行状态，当达到二轴机械手6的工作范围后，二轴机械手6以特殊形状标识为拾取点，此时PLC控制器8控制机械爪7上的两个气缸12伸出以推动两个夹板7d夹紧，从而实现对路障13的抓取操作。当将路障13抓取起来后，二轴机械手6会将路障13从路障自动收放车最后面的皮带输送机3上开始堆码，并按照设定程序横排一字码开，当最后一排按规定数量码放完后，PLC控制器8会收到二轴机械手6码放的次数，然后发送控制指令给皮带输送机3的驱动电机，驱动电机会带动皮带输送机3向车头1运行一段距离，空出其后一排位置继续码放，如此类推，将路障13装满整个皮带输送机3时，若路障13的数量较多，则在触摸屏控制器9上选择多层码放，二轴机械手6配合皮带输送机3按程序将路障13堆叠码放，堆码完成后将二轴机械手6的横向运行轨道6a收起。

当路障自动收放车需放下车上的路障13时，到了需要路障的道路位置后，先将横向运行轨道6a展开，通过卡位装置保证横向运行轨道6a平整，运行时视觉识别系统5首先会扫描到路障13上的特殊形状表示，通过PLC控制器8控制二轴机械手6从最后一排开始，按设定程序依次抓取路障13，若是多层码放的路障13，则会优先抓取上层路障13，然后二轴机械手6根据现场实际需要，PLC控制器8控制机械爪7上的两个气缸12放开的时间以此来达到控制路障13的间隔距离。PLC控制器8根据二轴机械手6抓取的次数来确定最后一排抓完，然后控制皮带输送机3向车尾方向运行一段距离，将路障13运至最后一排，便于二轴机械手6抓取，如此类推，将路障13放满整个需要的路段，若路障13还不够，可人工在仓库将路障按顺序码放在自动收放车上，运到施工现场继续码放。

以上所述是靠二轴机械手来进行动作，还可以此衍生出四轴、六轴机械手来进行动作，其他工作部分及原理相同。

以上应当指出的是：路障自动收放车所装载的路障是特制的，上面含有特殊形状标识，让视觉识别系统5便于识别，如此不仅可以让二轴机械手识别抓取，而且将内部镂空，在不影响安全效果的同时节省空间，将路障能够堆叠码放，为了让路障自动收放车可以装载更多的路障，同时还可以根据各个客户的需求，选用不同长度的货车，使路障自动收放车所装载路障的数量达到客户的要求。

路障自动收放车运用前景广泛，自动化程度高，有利于工作效率的提高，同时避免人工操作时的安全风险。

Claims (7)

1.一种智能路障自动收放车，包括车头和拖车架及控制系统，其特征是：在拖车架上设有皮带输送机和固定支架，固定支架上装有用于识别设有标识形状的路障的视觉识别系统和机械手，在机械手上配设有机械爪；控制系统包括PLC控制器和触摸屏控制器，触摸屏控制器实现与PLC控制器的信息交互，并便于操作人员输入控制指令；PLC控制器实时控制皮带输送机的运行状态，并根据视觉识别系统所识别的路障信息，对机械手及其机械爪的工作状态进行实时控制。

2.根据权利要求1所述的一种智能路障自动收放车，其特征是：所述固定支架由前侧竖直支柱、后侧弧形支柱和上侧矩形框架构成，在矩形框架前侧的横梁上安装所述视觉识别系统，在矩形框架后侧的横梁上安装所述二轴机械手；在固定支架的左、右侧各设有围栏。

3.根据权利要求1所述的一种智能路障自动收放车，其特征是：所述视觉识别系统包括两个分别通讯连接PLC控制器的工业相机。

4.根据权利要求1所述的一种智能路障自动收放车，其特征是：所述机械手选用二轴机械手或四轴机械手或六轴机械手。

5.根据权利要求4所述的一种智能路障自动收放车，其特征是：所述二轴机械手包括横向运行轨道和纵向运行轨道；在横向运行轨道上装有滑块，滑块由横向运行电机驱动其沿着横向运行轨道作横向滑动；在纵向运行轨道安装在滑块上，在纵向运行轨道上端装有驱动其沿着滑块作纵向移动的纵向运行电机，在纵向运行轨道的下端安装所述机械爪；所述横向运行电机和纵向运行电机的运行状态均由PLC控制器进行实时控制。

6.根据权利要求5所述的一种智能路障自动收放车，其特征是：所述二轴机械手上的横向运行轨道由一根固定运行轨道和左、右两根折叠运行轨道组成。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种智能路障自动收放车，其特征是：所述机械爪具有安装座，安装座下侧装有敞口朝下布置的“U”型座板，“U”型座板的左、右外侧边上装有两个相对布置的气缸，“U”型座板的左、右内侧边之间设有滑轨，并在滑轨上套装有两个对应与两个气缸的伸缩端相连接的夹板，在两个夹板的内侧面各装有摩擦块；两个气缸的伸缩状态由PLC控制器进行实时控制。