CN111648221A - 一种基于曲柄滑块的道路线喷涂机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于曲柄滑块的道路线喷涂机构，包含曲柄滑块系统即机械系统、运动部分、液泵部分及支撑框架部分。液泵部分主要为液泵，用来为机械系统提供涂料。由步进电机输出轴、曲柄、连杆以及双孔带螺栓滑块组成曲柄滑块系统，通过喷头沿滑轨方向的上下运动，最终实现调整喷涂出的道路线的宽度。当喷头处于一个较低的位置时，喷头与下板间的距离较小，则距离地面的距离也相对较小，由于喷头喷出的涂料角度不会发生改变，喷射到地面的涂料形成的道路线也相对较窄；而当喷头处于一个相对地面较高的位置时，喷出的涂料喷涂到地面上就能形成相对较宽的道路线。整个机械系统采用对称结构，可以更快且更精确地进行道路线的控制。

Description

一种基于曲柄滑块的道路线喷涂机构

技术领域

本发明涉及一种基于曲柄滑块的道路线喷涂机构，属于机械设计及制造领域。

背景技术

道路划线机是用来进行公路，马路等路面交通安全标志如斑马线，人行道，车道，等路面指示标志的测绘。随着国家对道路修建的逐渐重视，我国的交通设施公司方兴未艾，一些交通设施公司也开始生产道路划线机和其他的路面机械设备。但是目前市场上的科技含量相对较高的道路划线机主要针对的是在公路和马路上进行划线作业。在进行这种作业的时候需要快速高效地作业，以免阻碍交通。而在小区或者停车场等非正式区域作业的道路划线机则一般采用小型手推式划线机。在非正式区域作业时，作业的规模一般不大，地势平坦但地形相对复杂，也可能会出现多次的划线，如场地的重新规划以及老旧标识线的重新喷涂。且这种作业一般成本不高，不适合大量人工或重型设备进行作业。这就让非正式场合的道路划线作业变得很尴尬，采用传统人工划线则又会有大量人力的投入，且随着我国人力成本越来越高，采用多人协作的人工划线也越来越没有经济优势。

发明内容

本发明的目的在于设计了一款小型灵活的道路线喷涂机构，能改变道路线线宽的道路线喷涂机构。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种基于曲柄滑块的道路线喷涂机构，包括第一铝型材4、上板5、步进电机6、步进电机支撑座7、滑轨8、曲柄9、连杆10、喷头11、双孔带螺纹滑块12、下板13、双孔带螺纹支撑座14以及圆角连接角件15。步进电机6通过螺栓连接在步进电机支撑座7上，步进电机支撑座7通过螺栓连接在上板5上，上板5与第一铝型材4通过圆角连接角件15连接在一起。步进电机6的输出轴通过螺栓连接在曲柄9的一端，曲柄9的另一端通过螺栓连接在连杆10的一端，连杆10的另一端通过螺栓连接在双孔带螺纹滑块12上。

双孔带螺纹滑块12上设有两个纵向通孔、一个斜向六边形槽和一个水平方向的螺纹孔。水平方向的螺纹孔用来连接连杆10，斜向六边形槽用来连接喷头11，两个纵向通孔是用来装配在滑轨8上。滑轨8固定在双孔带螺纹支撑座14上，双孔带螺纹支撑座固定在下板13上。下板13固定在支撑框架结构上。步进电机6输出轴发生转动时，曲柄9和连杆10则将转动传递到双孔带螺纹滑块11上，双孔带螺纹滑块11沿着滑轨8做斜向直线运动。

第一铝型材4、上板5、步进电机6、步进电机支撑座7、滑轨8、曲柄9、连杆10、喷头11、双孔带螺纹滑块12、下板13、双孔带螺纹支撑座14以及圆角连接角件15连接组成一组喷涂机构，两组喷涂机构采用对称结构布置，即双电机-双喷头结构。

喷头11通过橡胶管与液泵3连接，液泵3由电机驱动；液泵3的进液口连接涂料储存桶，出液口连接橡胶管。

支撑框架结构包含圆角连接角件15、直角连接角件16、第二铝型材17、第三铝型材18和车板19。第二铝型材17和第三铝型材18通过四个直角连接角件16和螺栓进行连接，在形成铝型材框架后将车板19置于框架下，然后通过螺栓将铝型材和车板19进行连接。喷涂机构为机械系统结构，将机械系统结构和支撑框架结构置于车板19上的后方，并且通过圆角连接角件15和螺栓将机械系统和支撑框架结构进行连接。

运动系统包含四组车轮结构，每组车轮结构包含车轮2、步进电机支撑座7和车轮电机。车轮电机固定在步进电机支撑座7上，支撑座通过螺栓连接在框架结构上。步进电机6的输出轴通过螺栓和联轴器连接在车轮2上，通过车轮电机的输出轴的转动带动车轮的旋转，最后使得机械系统结构进行驱动前进。

由于喷头11是固定在双孔带螺纹滑块11上，喷头11会沿着滑轨8做斜向的直线运动。通过这种方式实现喷涂道路线线宽的调整。当喷头11处于一个较低的位置时，喷头11与下板13间的距离较小，则距离地面的距离也相对较小，由于喷头11喷出的涂料角度不会发生改变，所以喷射到地面的涂料形成的道路线也相对较窄；而当喷头处于一个相对地面较高的位置时，喷出的涂料喷涂到地面上就能形成相对较宽的道路线。

曲柄滑块系统(机械系统)包含两台带减速器的大扭矩42步进电机(减速比为1：99)、两根长度150mm的曲柄、两根长度68mm的连杆、两个双孔带螺纹滑块、两个双孔带螺纹支撑座、四根滑轨以及相应的连接件如：螺栓和鱼眼接头等。该部分的主要功能是改变双喷头的位置，从而改变双喷头喷出的涂料的宽度，最终实现线宽的改变。

运动部分包含四个车轮、两台带减速器的大扭矩42步进电机(减速比为1：13.7)和两台普通42步进电机及相应配件。该部分的主要功能是为小车提供运动，实现小车的移动。

液泵部分包含两台直流液泵(额定功率20W，额定电压12V，流量2.9L/min)、两个喷嘴气管接头、两个扇型喷嘴及水管。该部分主要功能是喷出涂料，从而划出道路线。

支撑框架部分主要包含1块亚克力板(500mm*600mm)、两根600mm的4040铝型材、两根420mm的4040铝型材以及若干角件、小亚克力板、连接件、固定件、螺栓、螺母等.该部分是整个小车的骨架，所有其余部分均连接固定在小车上。

附图说明

图1是整体结构的外观图。

图2是机械系统的外观图。

图3是双孔带螺纹滑块的外观图。

图4是双孔带螺纹支撑座的外观图。

图5是下板的外观图。

图6是上板的外观图。

图7是整体框架结构的外观图。

图8是车板的外观图。

图9是车轮电机连接的外观图。

图中，1.电路控制板，2.车轮，3.液泵，4.第一铝型材，5.上板，6.步进电机，7.步进电机支撑座，8.滑轨，9.曲柄，10.连杆，11.喷头，12.双孔带螺纹滑块，13.下板，14.双孔带螺纹支撑座，15.圆角连接角件，16.直角连接角件，17.第二铝型材，18.第三铝型材，19.车板。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示。一种基于曲柄滑块的道路线喷涂机构，包含曲柄滑块系统(机械系统)、运动部分、液泵部分及支撑框架部分。液泵部分主要为液泵3，用来为机械系统提供涂料。第一铝型材4为190mm，第二铝型材17为420mm，第三铝型材18为600mm。

如图2所示，机械系统由第一铝型材4、上板5、步进电机6、步进电机支撑座7、滑轨8、曲柄9、连杆10、喷头11、双孔带螺纹滑块12、下板13、双孔带螺纹支撑座14以及圆角连接角件15组成。其中步进电机6为机械系统的动力原件，其通过螺栓连接在步进电机支撑座7上，步进电机支撑座7通过螺栓连接在上板5上(上板5外形如图3所示)，上板5与第一铝型材4通过圆角连接角件15连接在一起，并最终连接在车体表面，从而确定动力原件，即步进电机6的空间位置。步进电机6的输出轴通过螺栓连接曲柄9，曲柄9的长度为168mm。曲柄9的另一端同样通过螺栓连接在连杆10的一端，连杆10的长度为95mm。连杆10的另一端通过螺栓连接在双孔带螺纹滑块12上。

如图4所示，双孔带螺纹滑块12上有两个纵向通孔、一个斜向六边形槽和一个水平方向的螺纹孔。水平方向的螺纹孔是用来连接连杆10的；斜向六边形槽是用来连接喷头11的；两个纵向通孔是用来装配在滑轨8上的。滑轨8则固定在双孔带螺纹支撑座14上(双孔带螺纹支撑座14外形如图5所示)，双孔带螺纹支撑座固定在下板13上(下板13外形如图6所示)。下板13最终固定在小车车身上。如此，步进电机6作为机械系统原动件，其输出轴发生转动时，曲柄9和连杆10则将运动传递到双孔带螺纹滑块11上，该滑块沿着滑轨8做斜向直线运动。由于喷头11是固定在该滑块上的，因此喷头会沿着滑轨8做斜向的直线运动。通过这种方式实现喷涂道路线线宽的调整。其原理为：当喷头11处于一个较低的位置时，喷头11与下板13间的距离较小，则距离地面的距离也相对较小，由于喷头喷出的涂料角度不会发生改变，所以喷射到地面的涂料形成的道路线也相对较窄；而当喷头处于一个相对地面较高的位置时，喷出的涂料喷涂到地面上就能形成相对较宽的道路线。整个机械系统采用对称结构，即双电机-双喷头结构，目的是可以更快且更精确地进行道路线的控制。

如图7-8所示，支撑框架结构包含圆角连接角件15，直角连接角件16，第二铝型材17，第三铝型材18，车板19。第二铝型材17和第三铝型材18通过4个直角连接角件16和螺栓进行连接，在形成铝型材框架后将车板19置于框架下，然后通过螺栓将铝型材和车板19进行连接。然后将机械系统结构和框架置于车板上的后方，并且通过圆角连接角件15和螺栓将机械系统和框架结构进行连接。

如图1和图9所示，运动系统包含四组车轮结构，每组车轮结构包含车轮2、步进电机支撑座7和车轮电机。车轮电机固定在步进电机支撑座7上，支撑座通过螺栓连接在框架结构上。步进电机6的输出轴通过螺栓和联轴器连接在车轮2上，通过电机的输出轴的转动带动车轮的旋转，最后使得整体设备前进。

在整体结构中，由液泵系统泵出的涂料从机械系统中的喷头喷出。由于机械系统中由步进电机输出轴、曲柄、连杆以及双孔带螺栓滑块组成了一套曲柄滑块系统，因此喷头的位置由机械系统中的步进电机进行控制，通过喷头沿滑轨方向的上下运动，最终实现调整喷涂出的道路线的宽度。

Claims (6)

1.一种基于曲柄滑块的道路线喷涂机构，其特征在于：步进电机(6)通过螺栓连接在步进电机支撑座(7)上，步进电机支撑座(7)通过螺栓连接在上板(5)上，上板(5)与第一铝型材(4)通过圆角连接角件(15)连接在一起；步进电机(6)的输出轴通过螺栓连接在曲柄(9)的一端，曲柄(9)的另一端通过螺栓连接在连杆(10)的一端，连杆(10)的另一端通过螺栓连接在双孔带螺纹滑块(12)上；

双孔带螺纹滑块(12)上设有两个纵向通孔、一个斜向六边形槽和一个水平方向的螺纹孔；水平方向的螺纹孔用来连接连杆(10)，斜向六边形槽用来连接喷头(11)，两个纵向通孔是用来装配在滑轨(8)上；滑轨(8)固定在双孔带螺纹支撑座(14)上，双孔带螺纹支撑座固定在下板(13)上；下板(13)固定在支撑框架结构上；步进电机(6)输出轴发生转动时，曲柄(9)和连杆(10)则将转动传递到双孔带螺纹滑块(12)上，双孔带螺纹滑块(12)沿着滑轨(8)做斜向直线运动。

2.根据权利要求1所述的一种基于曲柄滑块的道路线喷涂机构，其特征在于：第一铝型材(4)、上板(5)、步进电机(6)、步进电机支撑座(7)、滑轨(8)、曲柄(9)、连杆(10)、喷头(11)、双孔带螺纹滑块(12)、下板(13)、双孔带螺纹支撑座(14)以及圆角连接角件(15)连接组成一组喷涂机构，两组喷涂机构采用对称结构布置，即双电机-双喷头结构。

3.根据权利要求2所述的一种基于曲柄滑块的道路线喷涂机构，其特征在于：喷头(11)通过橡胶管与液泵(3)连接，液泵(3)由电机驱动；液泵(3)的进液口连接涂料储存桶，出液口连接橡胶管。

4.根据权利要求1所述的一种基于曲柄滑块的道路线喷涂机构，其特征在于：支撑框架结构包含圆角连接角件(15)、直角连接角件(16)、第二铝型材(17)、第三铝型材(18)和车板(19)；第二铝型材(17)和第三铝型材(18)通过四个直角连接角件(16)和螺栓进行连接，在形成铝型材框架后将车板(19)置于框架下，然后通过螺栓将铝型材和车板(19)进行连接；喷涂机构为机械系统结构，将机械系统结构和支撑框架结构置于车板(19)上的后方，并且通过圆角连接角件(15)和螺栓将机械系统和支撑框架结构进行连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于曲柄滑块的道路线喷涂机构，其特征在于：运动系统包含四组车轮结构，每组车轮结构包含车轮(2)、步进电机支撑座(7)和车轮电机；车轮电机固定在步进电机支撑座(7)上，支撑座通过螺栓连接在框架结构上；步进电机(6)的输出轴通过螺栓和联轴器连接在车轮(2)上，通过车轮电机的输出轴的转动带动车轮的旋转，最后使得机械系统结构进行驱动前进。

6.根据权利要求2或3所述的一种基于曲柄滑块的道路线喷涂机构，其特征在于：由于喷头(11)是固定在双孔带螺纹滑块(12)上，喷头(11)会沿着滑轨(8)做斜向的直线运动；通过这种方式实现喷涂道路线线宽的调整；当喷头(11)处于一个较低的位置时，喷头(11)与下板(13)间的距离较小，则距离地面的距离也相对较小，由于喷头(11)喷出的涂料角度不会发生改变，所以喷射到地面的涂料形成的道路线也相对较窄；而当喷头处于一个相对地面较高的位置时，喷出的涂料喷涂到地面上就能形成相对较宽的道路线。

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