CN110092185B - 一种公路工程护拦搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公路工程护拦搬运机器人，包括滑轨、底座和支柱，所述支柱固定安装在底座的下方，所述滑轨转动安装在底座的上方，所述底座内安装有第一电机，所述第一电机的驱动端固定连接有第一驱动轴，所述第一驱动轴远离第一电机的一端与滑轨固定连接，所述支柱的两侧对称固定连接有辅助轴，所述辅助轴上安装有行走机构，所述滑轨内开设有滑槽，所述滑槽内壁的两端上固定连接有限位杆，所述滑槽内安装有滑动机构。本发明使用爪型机构对护栏进行抓取，通过抓取的方式，能够灵活的适应护栏网格结构，只需要爪型机构稳固的卡接在网格上，就能实现对护栏的抓取，结构简单，且灵活性高，能够适应不同大小形状的护栏，实现快速抓取。

Description

一种公路工程护拦搬运机器人

技术领域

本发明涉及搬运机器人技术领域，尤其涉及一种公路工程护拦搬运机器人。

背景技术

护栏一般指工业用防护栏，护栏主要用于住宅、公路、商业区、公共场所等场合中对人身安全及设备设施的保护与防护，护栏在我们生活中处处可见，护栏根据高度的不同，每米长度的价格也会不同，护栏常用钢材所制，如：不锈钢，圆钢管，方钢管或压型钢板，铁丝。

无论是何种护栏，护栏大都是网格或者栅栏状，网格状的结构，需要消耗的资源较小，且能够实现较大面积的阻隔效果，但是对护栏的搬运，大都是人工进行操作，人工进行拆分再将其一一装车运输，每个护栏的质量虽然不是非常重，但是由于其体积较大，人工搬运如若掌握不好角度，很难将护栏搬运起来，故而一般至少需要两个人协助搬运，护栏的数量十分多，这样人工操作就十分的费时费力，消耗较多的人力，且如若工作人员一直在工程道路旁慢慢的搬运，也会影响正常的工程和道路。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：将护栏搬运起来一般至少需要两个人协助搬运，护栏的数量十分多，这样人工操作就十分的费时费力，而提出的一种公路工程护拦搬运机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种公路工程护拦搬运机器人，包括滑轨、底座和支柱，所述支柱固定安装在底座的下方，所述滑轨转动安装在底座的上方，所述底座内安装有第一电机，所述第一电机的驱动端固定连接有第一驱动轴，所述第一驱动轴远离第一电机的一端与滑轨固定连接，所述支柱的两侧对称固定连接有辅助轴，所述辅助轴上安装有行走机构，所述滑轨内开设有滑槽，所述滑槽内壁的两端上固定连接有限位杆，所述滑槽内安装有滑动机构，所述滑槽内安装有滑座，所述滑座通过滑动机构与滑槽的内壁滑动，所述滑座的上方固定安装有支架，所述支架远离滑座的一端内安装有气缸，所述气缸的输出端固定连接有伸缩轴，所述伸缩轴远离气缸的一端固定连接固定杆，所述固定杆的一侧上下轴对称安装有多个爪型机构。

优选的，所述行走机构包括转轴和多个行走轮，多个所述行走轮均固定套接在转轴上，其中两个所述行走轮分别安装在两个辅助轴的内侧，另一个所述行走轮安装在支柱的下端，所述支柱内安装有第二电机，所述第二电机的驱动端固定连接有第二驱动轴，所述第二驱动轴和转轴上均开设有环形槽，两个所述环形槽内套接有皮带。

优选的，所述滑动机构包括链条，所述链条设置在限位杆的上方，所述链条的两端均啮合套接有链轮，所述滑轨内安装有第五电机，所述第五电机的驱动端与其中一个链轮的一侧固定连接，所述链条穿过滑座，所述链条上插设有多个卡轴，所述链条通过卡轴与滑座卡接，所述滑座的下方固定连接有多个滚轮，所述滚轮与滑槽的内壁滚动。

优选的，所述爪型机构包括第一夹轴、第二夹轴和第三夹轴，所述第二夹轴设置在第一夹轴与第三夹轴之间，所述第一夹轴的一端固定连接在固定杆上，所述第一夹轴、第二夹轴和第三夹轴内均开设有中空槽，所述中空槽内设置有短牵引绳和长牵引绳，所述第三夹轴的中空槽内固定安装有第一固定轴，所述第二夹轴的中空槽内固定安装有第二固定轴，所述短牵引绳的一端与第二固定轴固定连接，所述长牵引绳的一端与第一固定轴固定连接，所述固定杆内安装有与短牵引绳对应的第四电机，所述固定杆内安装有与长牵引绳对应的第三电机，所述短牵引绳的另一端与第四电机的驱动端固定连接，所述长牵引绳的另一端与第三电机的驱动端固定连接，所述第一夹轴与第二夹轴之间设置有连接机构，所述第二夹轴与第三夹轴之间也设置有连接机构。

优选的，所述连接机构包括连接环、连接轴和圆盘，所述连接环穿过第一夹轴、第二夹轴，所述连接轴固定安装在连接环内，所述圆盘与连接轴固定连接，所述连接环的一侧对称套接有一对弹簧，所述弹簧的一端与连接轴固定连接，所述弹簧的另一端固定连接有抵压块，所述抵压块滑动套接在连接环上，所述弹簧处于压缩状态，所述圆盘上转动安装有多个滑轮，所述短牵引绳、长牵引绳分别与滑轮滑动连接。

优选的，所述第一夹轴内转动安装有一对导向轴，两个所述导向轴错开安装，所述短牵引绳和长牵引绳分别与两个导向轴滑动连接。

优选的，所述滑座上的内侧开设有卡槽，所述卡槽与限位杆的侧边契合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、使用爪型机构对护栏进行抓取，通过抓取的方式，能够灵活的适应护栏网格结构，只需要爪型机构稳固的卡接在网格上，就能实现对护栏的抓取，结构简单，且灵活性高，能够适应不同大小形状的护栏，实现快速抓取。

2、通过气缸实现升降，通过滑动机构实现移动和放置，行走机构使其能够搬运完单个护栏之后，能够自动移动至下一个搬运位置，自动化的进行抓取搬运和放置，十分的便利，单个设备就可以实现护栏的搬运，不需要增加较多额外的协助人员，减少人力，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种公路工程护拦搬运机器人的结构示意图；

图2为本发明提出的一种公路工程护拦搬运机器人爪型机构的结构示意图；

图3为图1中A处的结构示意图；

图4为图1中B处的结构示意图；

图5为图2中C处的结构示意图。

图中：1底座、2滑轨、3支柱、4支架、5第一电机、6滚轮、7滑座、8第一驱动轴、9滑槽、10链条、11限位杆、12第二驱动轴、13气缸、14伸缩轴、15固定杆、16第一夹轴、17第二夹轴、18第三夹轴、19辅助轴、20第二电机、21皮带、22转轴、23行走轮、24第三电机、25第四电机、26中空槽、27第二固定轴、28第一固定轴、29长牵引绳、30短牵引绳、31卡轴、32抵压块、33连接轴、34圆盘、35弹簧、36连接环、37滑轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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，而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。

参照图1-5，一种公路工程护拦搬运机器人，包括滑轨2、底座1和支柱3，支柱3固定安装在底座1的下方，滑轨2转动安装在底座1的上方，底座1内安装有第一电机5，第一电机5的驱动端固定连接有第一驱动轴8，第一驱动轴8远离第一电机5的一端与滑轨2固定连接，支柱3的两侧对称固定连接有辅助轴19，辅助轴19上安装有行走机构，滑轨2内开设有滑槽9，滑槽9内壁的两端上固定连接有限位杆11，滑槽9内安装有滑动机构，滑槽9内安装有滑座7，滑座7通过滑动机构与滑槽9的内壁滑动，滑座7上的内侧开设有卡槽，卡槽与限位杆11的侧边契合，滑座7内侧开设卡槽，控制滑座7滑动的角度轨迹，虽然链条10能够带动滑座7滑动，但是链条10为柔性的结构，具有一定的不稳定性，故而通过限位杆11来保证滑动过程中的稳定，滑座7的上方固定安装有支架4，支架4远离滑座7的一端内安装有气缸13，气缸13的输出端固定连接有伸缩轴14，伸缩轴14远离气缸13的一端固定连接固定杆15，固定杆15的一侧上下轴对称安装有多个爪型机构；

其中，行走机构包括转轴22和多个行走轮23，多个行走轮23均固定套接在转轴22上，其中两个行走轮23分别安装在两个辅助轴19的内侧，另一个行走轮23安装在支柱3的下端，支柱3内安装有第二电机20，第二电机20的驱动端固定连接有第二驱动轴12，第二驱动轴12和转轴22上均开设有环形槽，两个环形槽内套接有皮带21，当需要移动整个设备的时候，第二电机20通过驱动端带动第二驱动轴12转动，第二驱动轴12带动皮带21的移动，皮带21带动转轴22转动，转轴22的转动继而实现各个行走轮23的转动，行走轮23转动即可实现整个设备的移动，则能够根据搬运的需要将护栏搬运到相应的位置；

其中，滑动机构包括链条10，链条10设置在限位杆11的上方，链条10的两端均啮合套接有链轮，滑轨2内安装有第五电机，第五电机的驱动端与其中一个链轮的一侧固定连接，链条10穿过滑座7，链条10上插设有多个卡轴31，链条10通过卡轴31与滑座7卡接，滑座7的下方固定连接有多个滚轮6，滚轮6与滑槽9的内壁滚动，当需要移动滑座7的位置的时候，启动第五电机，第五电机的驱动端带动其中一个链轮转动，其中一个链轮的转动将会带动整个链条10的转动，链条10的转动会带动滑座7移动，滑座7移动的时候滚轮6也将会滚动，减少移动过程中的摩擦阻力，链条10穿过滑座7，并且通过多个卡轴31固定连接滑座7与链条10，来实现滑座7与链条10的同步移动；

其中，爪型机构包括第一夹轴16、第二夹轴17和第三夹轴18，第二夹轴17设置在第一夹轴16与第三夹轴18之间，第一夹轴16的一端固定连接在固定杆15上，第一夹轴16、第二夹轴17和第三夹轴18内均开设有中空槽26，中空槽26内设置有短牵引绳30和长牵引绳29，第三夹轴18的中空槽26内固定安装有第一固定轴28，第二夹轴17的中空槽26内固定安装有第二固定轴27，短牵引绳30的一端与第二固定轴27固定连接，长牵引绳29的一端与第一固定轴28固定连接，固定杆15内安装有与短牵引绳30对应的第四电机25，固定杆15内安装有与长牵引绳29对应的第三电机24，短牵引绳30的另一端与第四电机25的驱动端固定连接，长牵引绳29的另一端与第三电机24的驱动端固定连接，第一夹轴16与第二夹轴17之间设置有连接机构，第二夹轴17与第三夹轴18之间也设置有连接机构，第一夹轴16内转动安装有一对导向轴，两个导向轴错开安装，短牵引绳30和长牵引绳29分别与两个导向轴滑动连接，导向轴起到导向的作用，控制短牵引绳30和长牵引绳29收卷还是释放的驱动结构在固定杆15上，通过导向轴来适应方向的改变，相互错开的设置能够避免交错重合影响运转；

其中，当第三电机24的驱动端转动的时候，短牵引绳30的一端固定连接在驱动端上，则驱动端转动的时候会逐渐的对短牵引绳30进行收卷，同理第四电机25驱动端的转动会实现对长牵引绳29的收卷，长牵引绳29的端点在第三夹轴18内，短牵引绳30的端点在第二夹轴17内，第一夹轴16与第二夹轴17的连接处存在间隙，第二夹轴17与第三夹轴18之间也存在间隙，细致的收卷过程中，会让两结构之间的间隙逐渐减小，则第一夹轴16、第二夹轴17和第三夹轴18相互之间会逐渐处于同一直线即爪型机构会伸直，反之在连接机构的作用下，爪型机构会处于弯曲的状态，长牵引绳29控制第三夹轴18，短牵引绳30控制第二夹轴17；

其中，连接机构包括连接环36、连接轴33和圆盘34，连接环36穿过第一夹轴16、第二夹轴17，连接轴33固定安装在连接环36内，圆盘34与连接轴33固定连接，连接环36的一侧对称套接有一对弹簧35，弹簧35的一端与连接轴33固定连接，弹簧35的另一端固定连接有抵压块32，抵压块32滑动套接在连接环36上，弹簧35处于压缩状态，圆盘34上转动安装有多个滑轮37，短牵引绳30、长牵引绳29分别与滑轮37滑动连接，在弹簧35的弹力作用下会分别对两侧的第一夹轴16、第二夹轴17作用，弹力的抵压作用，使得第二夹轴17和第一夹轴16相互弯折，自然状态下是第一夹轴16、第二夹轴17和第三夹轴18之间是相互弯折的，配合短牵引绳30和长牵引绳29，就能实现各个第一夹轴16、第二夹轴17和第三夹轴18之间任意角度的弯折，滑轮37起到转向的作用。

本发明中，使用者使用该装置时，爪型机构朝向护栏，由于护栏一般为网格状，第四电机25和第三电机24相互配合转动，驱动端的转动将会不断的收卷短牵引绳30和长牵引绳29，短牵引绳30的一端牵引第二夹轴17，长牵引绳29的一端牵引第三夹轴18，则使得第一夹轴16、第二夹轴17和第三夹轴18之间间隙减少，整体伸直，伸直的过程中会克服弹力，就能够将第三夹轴18、第二夹轴17和第一夹轴16顺利的穿过网格内，则再释放短牵引绳30和长牵引绳29，在弹簧35的弹力作用下，第一夹轴16与第二夹轴17之间会形成夹角，第二夹轴17与第三夹轴18之间也将会形成夹角，最终成爪状结构扣在护栏的网格上；

气缸13实现伸缩轴14上下移动，伸缩轴14带动固定杆15移动，就能够将护栏抬起来，脱离地面，第一电机5通过驱动端带动第一驱动轴8，第一驱动轴8实现滑轨2的转动，则能够将护栏转动至运输车的方向，第五电机的驱动端带动其中一个链轮转动，则滑座7将会在链条10的带动下在滑槽9内滑动，就能够顺势将护栏放置在运输车上，同时对短牵引绳30和长牵引绳29进行收卷，将爪型机构伸直，爪型机构就能与护栏分离，第二电机20通过第二驱动轴12带动皮带21转动，皮带21带动转轴22转动，各个行走轮23将会滚动，将该设备移动至下一个护栏的位置，对下一个护栏进行搬运；

使用者机械设备对护栏进行抓取和搬运，单个装置就能实现搬运，不需要较多的工作人员相互配合搬运，且机械设备搬运能够克服重力和体积大小限制，从而快速的对护栏进行搬运，快速的进行搬运，能够减少对工程或者道路的阻挡。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种公路工程护拦搬运机器人，包括滑轨(2)、底座(1)和支柱(3)，所述支柱(3)固定安装在底座(1)的下方，所述滑轨(2)转动安装在底座(1)的上方，其特征在于，所述底座(1)内安装有第一电机(5)，所述第一电机(5)的驱动端固定连接有第一驱动轴(8)，所述第一驱动轴(8)远离第一电机(5)的一端与滑轨(2)固定连接，所述支柱(3)的两侧对称固定连接有辅助轴(19)，所述辅助轴(19)上安装有行走机构，所述滑轨(2)内开设有滑槽(9)，所述滑槽(9)内壁的两端上固定连接有限位杆(11)，所述滑槽(9)内安装有滑动机构，所述滑槽(9)内安装有滑座(7)，所述滑座(7)通过滑动机构与滑槽(9)的内壁滑动，所述滑座(7)的上方固定安装有支架(4)，所述支架(4)远离滑座(7)的一端内安装有气缸(13)，所述气缸(13)的输出端固定连接有伸缩轴(14)，所述伸缩轴(14)远离气缸(13)的一端固定连接固定杆(15)，所述固定杆(15)的一侧上下轴对称安装有多个爪型机构，所述爪型机构包括第一夹轴(16)、第二夹轴(17)和第三夹轴(18)，所述第二夹轴(17)设置在第一夹轴(16)与第三夹轴(18)之间，所述第一夹轴(16)的一端固定连接在固定杆(15)上，所述第一夹轴(16)、第二夹轴(17)和第三夹轴(18)内均开设有中空槽(26)，所述中空槽(26)内设置有短牵引绳(30)和长牵引绳(29)，所述第三夹轴(18)的中空槽(26)内固定安装有第一固定轴(28)，所述第二夹轴(17)的中空槽(26)内固定安装有第二固定轴(27)，所述短牵引绳(30)的一端与第二固定轴(27)固定连接，所述长牵引绳(29)的一端与第一固定轴(28)固定连接，所述固定杆(15)内安装有与短牵引绳(30)对应的第四电机(25)，所述固定杆(15)内安装有与长牵引绳(29)对应的第三电机(24)，所述短牵引绳(30)的另一端与第四电机(25)的驱动端固定连接，所述长牵引绳(29)的另一端与第三电机(24)的驱动端固定连接，所述第一夹轴(16)与第二夹轴(17)之间设置有连接机构，所述第二夹轴(17)与第三夹轴(18)之间也设置有连接机构。

2.根据权利要求1所述的一种公路工程护拦搬运机器人，其特征在于，所述行走机构包括转轴(22)和多个行走轮(23)，多个所述行走轮(23)均固定套接在转轴(22)上，其中两个所述行走轮(23)分别安装在两个辅助轴(19)的内侧，另一个所述行走轮(23)安装在支柱(3)的下端，所述支柱(3)内安装有第二电机(20)，所述第二电机(20)的驱动端固定连接有第二驱动轴(12)，所述第二驱动轴(12)和转轴(22)上均开设有环形槽，两个所述环形槽内套接有皮带(21)。

3.根据权利要求2所述的一种公路工程护拦搬运机器人，其特征在于，所述滑动机构包括链条(10)，所述链条(10)设置在限位杆(11)的上方，所述链条(10)的两端均啮合套接有链轮，所述滑轨(2)内安装有第五电机，所述第五电机的驱动端与其中一个链轮的一侧固定连接，所述链条(10)穿过滑座(7)，所述链条(10)上插设有多个卡轴(31)，所述链条(10)通过卡轴(31)与滑座(7)卡接，所述滑座(7)的下方固定连接有多个滚轮(6)，所述滚轮(6)与滑槽(9)的内壁滚动。

4.根据权利要求3所述的一种公路工程护拦搬运机器人，其特征在于，所述连接机构包括连接环(36)、连接轴(33)和圆盘(34)，所述连接环(36)穿过第一夹轴(16)、第二夹轴(17)，所述连接轴(33)固定安装在连接环(36)内，所述圆盘(34)与连接轴(33)固定连接，所述连接环(36)的一侧对称套接有一对弹簧(35)，所述弹簧(35)的一端与连接轴(33)固定连接，所述弹簧(35)的另一端固定连接有抵压块(32)，所述抵压块(32)滑动套接在连接环(36)上，所述弹簧(35)处于压缩状态，所述圆盘(34)上转动安装有多个滑轮(37)，所述短牵引绳(30)、长牵引绳(29)分别与滑轮(37)滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种公路工程护拦搬运机器人，其特征在于，所述第一夹轴(16)内转动安装有一对导向轴，两个所述导向轴错开安装，所述短牵引绳(30)和长牵引绳(29)分别与两个导向轴滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种公路工程护拦搬运机器人，其特征在于，所述滑座(7)上的内侧开设有卡槽，所述卡槽与限位杆(11)的侧边契合。

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