CN111717814A - 一种三维绳索运输系统及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维绳索运输系统及其应用方法，属于作业平台技术领域。三维绳索运输系统对应设于工作面；包括支撑立柱；支撑立柱设有若干条，且若干条支撑立柱分别设于工作面外；电动绞盘；电动绞盘设于支撑立柱；绳索；绳索绕设于电动绞盘；且若干条绳索相交于一个控制点，控制点的下部挂载有作业模块；控制模块；控制模块分别与若干电动绞盘一一对应电连接。该装置通过支撑立柱和绕设于电动绞盘的绳索在系统平台上加挂不同的作业模块，同时通过对所有电动绞盘的统一控制，能够有效实现根据作业情况对绳索进行实时同步收放，进而实现控制点上的作业模块到达工作面内的任何位置，具有运输覆盖区域大，设备简单，造价低廉，应用范围广的优点。

Description

一种三维绳索运输系统及其应用方法

技术领域

本发明涉及作业平台技术领域，具体涉及一种用于不同形状有起伏工作面及其低空的三维绳索运输系统及其应用方法。

背景技术

目前，农业现代化对于平坦的平原地区，大型农业机械已经普遍应用，容易实现农业现代化。而对于山区、半山区、丘陵地区地势起伏，不利于大型农业机械推广使用，农业现代化很难在山区、半山区、丘陵地区实现，现在还是人力或小型农业机械为主，费工费力，效率低下。

现有技术中，有通过塔吊进行运输等作业，但是其覆盖区域小，设备复杂，同时还有造价高，跨度较小，应用范围窄等诸多缺陷。

针对上述已有技术状况，本发明申请人做了大量反复而有益的探索，最终产品取得了有效的成果，并且形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

为此，本发明提供了一种三维绳索运输系统及其应用方法，以解决现有技术中由于对于地势起伏的地区难以实现机械化作业的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种三维绳索运输系统，其对应设于一个工作面；所述三维绳索运输系统包括：支撑立柱；所述支撑立柱设有若干条，且若干条所述支撑立柱分别垂直于水平面设于所述工作面外；

电动绞盘；所述电动绞盘设于所述支撑立柱；

绳索；所述绳索绕设于所述电动绞盘；且若干条所述支撑立柱的所述绳索相交于一个控制点，所述控制点的下部挂载有作业模块；

控制模块；所述控制模块的输出端分别与若干条所述支撑立柱的所述电动绞盘输入端一一对应电连接。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步地，在所述工作面的边缘最外切线交点的垂直对应地面处分别固定设置支撑立柱。

进一步地，所述支撑立柱的底端固接设有水泥基座，所述水泥基座埋设于地下；

所述支撑立柱与地面之间还设有斜拉索，所述斜拉索的一端与所述支撑立柱相固接，斜拉索的另一端通过水泥锚定固接于地面。

进一步地，所述作业模块位于若干条支撑立柱的连线组成的图形内部。

进一步地，所述支撑立柱还设有定位部；

所述定位部转动设于所述支撑立柱远离地面的一端侧部；

所述电动绞盘设于所述支撑立柱靠近地面的一端侧部；

所述绳索自所述电动绞盘延伸经过所述定位部，并延伸至所述控制点。

进一步地，所述定位部包括上安装板、下安装板、定位架和主定滑轮；

所述上安装板和所述下安装板分别固接设于所述支撑立柱，且上安装板和下安装板之间具有间距，通过间距留设容纳定位架以及主定滑轮的空间；

所述定位架位于所述上安装板和所述下安装板之间的空间内，且所述定位架的两端分别设有自适应转轴；所述定位架通过自适应转轴分别与所述上安装板和所述下安装板转动相连；

所述主定滑轮转动设于所述定位架。

进一步地，所述定位部还包括副定滑轮；

所述副定滑轮转动设于所述定位架，且所述副定滑轮与所述主定滑轮的转轴相平行，所述绳索自主定滑轮和副定滑轮之间穿过；

所述主定滑轮和所述副定滑轮之间间隔小于所述绳索的最小截面宽度。

进一步地，所述支撑立柱的顶端固接设有布线架，所述布线架设有与外部电源及控制模块电连接的电接线，所述电动绞盘的输入端通过电接线与外部电源以及控制模块电连接。

应用三维绳索运输系统的方法，包括以下步骤：

S1:在工作面的边缘最外切线交点处分别固定支撑立柱；

S2:将若干个电动绞盘的绳索汇集于位于工作面内的控制点；

S3:在控制点设置作业模块；

S4:通过控制模块对若干个电动绞盘统一控制，使控制点的作业模块能到达工作面内的任何位置。

本发明具有如下优点：

该装置为适用于不同形状有起伏的工作面及其低空的三维运输工作平台。通过支撑立柱和绕设于电动绞盘的绳索在系统平台上加挂不同的作业模块，同时通过对所有电动绞盘的统一控制，能够有效实现根据作业情况对绳索进行实时同步收放，进而实现控制点上的作业模块到达工作面内的任何位置进行浇水、施肥、打药和采摘修剪等工作，特别是地势起伏及形状不规则的山地工作面等，能够真正实现农业现代化和农业精细化管理；而且不需要修建田间道路，也不会对土地造成板结；除了在农业中的应用以外，还可以用于建筑业当中的物料搬运，修建高山峡谷电站以及工业中大跨度物资搬运，仓储堆垛等，具有运输覆盖区域大，设备简单，造价低廉，应用范围广的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的定位部的安装结构示意图；

图3为本发明实施例提供的作业方式示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

支撑立柱1、水泥基座11、电动绞盘2、定位部3、上安装板31、下安装板32、定位架33、自适应转轴331、主定滑轮34、副定滑轮35、绳索4、作业模块5、斜拉索6、水泥锚定61、布线架7、电接线71、工作面9。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本发明实施例提供了一种三维绳索运输系统，包括支撑立柱1、电动绞盘2、定位部3以及绳索4，用以通过支撑立柱1和绕设于电动绞盘2的绳索4在系统平台上加挂不同的作业模块5进行浇水、施肥、打药和采摘修剪等工作，特别是地势起伏及形状不规则的山地工作面9等，能够真正实现农业现代化和农业精细化管理；而且不需要修建田间道路，也不会对土地造成板结；除了在农业中的应用以外，还可以用于建筑业当中的物料搬运，修建高山峡谷电站以及工业中大跨度物资搬运，仓储堆垛等，具有运输覆盖区域大，设备简单，造价低廉，应用范围广的优点。具体设置如下：

如图1所示，在所述工作面9的边缘最外切线交点处分别固定设置一条支撑立柱1，所述支撑立柱1分别对应设有绳索4；若干条所述绳索4相交于一个控制点，且控制点的下部挂载有作业模块5，所述作业模块5始终位于若干条所述支撑立柱1的连线组成的图形内部。

具体的是，如图2所示，所述支撑立柱1的底端固接设有水泥基座11，所述水泥基座11埋设于与所述支撑立柱1延伸方向对应的地下位置；所述支撑立柱1在靠近所述水泥基座11的一端侧部设有一个电动绞盘2，所述电动绞盘2绕设有绳索4；所述绳索4自所述电动绞盘2延伸经过设于支撑立柱1远离水泥基座11一端侧部的定位部3，并进一步延伸至所述控制点。

更为具体地，如图3所示，所述定位部3包括上安装板31、下安装板32、定位架33、主定滑轮34和副定滑轮35；其中，所述上安装板31和所述下安装板32分别固接设于所述支撑立柱1，且上安装板31和下安装板32之间具有预定间距，用以留设容纳定位架33以及定滑轮组件的空间。

所述定位架33位于所述上安装板31和所述下安装板32之间的空间内，且所述定位架33的两端分别一体设有自适应转轴331，定位架33通过自适应转轴331分别与上安装板31和下安装板32转动相连，用以使经过定位部3的绳索4在控制点及作业模块5控制位移时可灵活地自动适应转动调整，不会受到来自定位部3的约束，以此有效提升结构的功能实用性。

所述主定滑轮34和所述副定滑轮35分别转动设于所述定位架33，所述绳索4自主定滑轮34和副定滑轮35之间穿过；所述主定滑轮34和所述副定滑轮35之间间隔小于所述绳索4的最小截面宽度，用以可通过主定滑轮34有效实现对绳索4的定位及导向，同时还能通过副定滑轮35防止绳索4跳槽。

优选地，所述支撑立柱1的顶端固接设有布线架7，所述布线架7设有与外部电源及控制模块相电连接的电接线71，所述电动绞盘2的输入端通过电接线71与外部电源以及外部的控制模块电连接，以此通过对所有电动绞盘2的统一控制，能够实现根据作业情况对绳索4进行实时同步收放，进而实现控制点上的作业模块5到达工作面9的任何位置及其上低空任何一点。

为保证所述支撑立柱1的上部在水平方向上具有足够的抗拉强度，在所述支撑立柱1上部与地面之间安装有斜拉索6，所述斜拉索6的一端与所述支撑立柱1相固接，斜拉索6的另一端通过水泥锚定61固接于地面。

需要说明的是，所述支撑立柱1可采用但不限于镀锌钢管、镀锌钢桁架和水泥电线杆。

所述控制模块可采用但不限于型号为STM32的微控制器、MCU单片机。

所述电动绞盘2可采用但不限于型号为WINCH的24V电动绞盘。

所述作业模块5可采用但不限于物料搬运或运输设备、浇水设备、施肥设备、打药设备；当所述作业模块5需要用电时，可采用移动电源或者螺旋电缆线，以有效适配作业模块5的灵活位移。

由于大跨度的绳索4自重大，长期运转时电能消耗大，而且长期暴露在外，因此所述绳索4选用抗拉强度高，密度小，抗腐蚀的绳索；例如尼龙绳。

一种三维绳索运输系统的应用方法，具体包括以下步骤：

S1:在工作面9的边缘最外切线交点处分别固定支撑立柱1；

具体的是，将支撑立柱1通过预先浇筑埋于地下的水泥基座11固定，并在支撑立柱1与地面之间安装斜拉索6。

S2:将电动绞盘2上的绳索4沿支撑立柱1向上延伸，并延伸经过主定滑轮34和副定滑轮35之间；若干条绳索4汇集于控制点。

S3:根据作业需求在控制点设置作业模块5。

S4:通过控制模块对若干个电动绞盘2统一控制，使控制点的作业模块5能到达工作面9的任何位置及其上低空任何一点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种三维绳索运输系统，其对应设于一个工作面；其特征在于，所述三维绳索运输系统包括：

支撑立柱；所述支撑立柱设有若干条，且若干条所述支撑立柱分别垂直于水平面设于所述工作面外；

电动绞盘；所述电动绞盘设于所述支撑立柱；

绳索；所述绳索绕设于所述电动绞盘；且若干条所述支撑立柱的所述绳索相交于一个控制点，所述控制点的下部挂载有作业模块；

控制模块；所述控制模块的输出端分别与若干条所述支撑立柱的所述电动绞盘输入端一一对应电连接。

2.如权利要求1所述的一种三维绳索运输系统，其特征是，在所述工作面的边缘最外切线交点的垂直对应地面处分别固定设置支撑立柱。

3.如权利要求2所述的一种三维绳索运输系统，其特征是，所述支撑立柱的底端固接设有水泥基座，所述水泥基座埋设于地下；

所述支撑立柱与地面之间还设有斜拉索，所述斜拉索的一端与所述支撑立柱相固接，斜拉索的另一端通过水泥锚定固接于地面。

4.如权利要求1所述的一种三维绳索运输系统，其特征是，所述作业模块位于若干条所述支撑立柱的连线组成的图形内部。

5.如权利要求1所述的一种三维绳索运输系统，其特征是，所述支撑立柱还设有定位部；

所述定位部转动设于所述支撑立柱远离地面的一端侧部；

所述电动绞盘设于所述支撑立柱靠近地面的一端侧部；

所述绳索自所述电动绞盘延伸经过所述定位部，并延伸至所述控制点。

6.如权利要求5所述的一种三维绳索运输系统，其特征是，所述定位部包括上安装板、下安装板、定位架和主定滑轮；

所述上安装板和所述下安装板分别固接设于所述支撑立柱，且上安装板和下安装板之间具有间距，通过间距留设容纳定位架以及主定滑轮的空间；

所述定位架位于所述上安装板和所述下安装板之间的空间内，且所述定位架的两端分别设有自适应转轴；所述定位架通过自适应转轴分别与所述上安装板和所述下安装板转动相连；

所述主定滑轮转动设于所述定位架。

7.如权利要求6所述的一种三维绳索运输系统，其特征是，所述定位部还包括副定滑轮；

所述副定滑轮转动设于所述定位架，且所述副定滑轮与所述主定滑轮的转轴相平行，所述绳索自主定滑轮和副定滑轮之间穿过；

所述主定滑轮和所述副定滑轮之间间隔小于所述绳索的最小截面宽度。

8.如权利要求1所述的一种三维绳索运输系统，其特征是，所述支撑立柱的顶端固接设有布线架，所述布线架设有与外部电源及控制模块电连接的电接线，所述电动绞盘的输入端通过电接线与外部电源以及控制模块电连接。

9.应用权利要求1-8任一项所述三维绳索运输系统的方法，其特征是，包括以下步骤：

S1:在工作面的边缘最外切线交点处分别固定支撑立柱；

S2:将若干个电动绞盘的绳索汇集于位于工作面内的控制点；

S3:在控制点设置作业模块；

S4:通过控制模块对若干个电动绞盘统一控制，使控制点的作业模块能到达工作面内的任何位置。

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