CN112081028B - 一种公路安全锥全自动投放车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种公路安全锥全自动投放车辆，包括施工车、安全锥收纳装置、安全锥分离装置、导向装置和控制系统；安全锥收纳装置包括支撑柱、回转驱动机构、支撑平台和多个收纳筒；收纳筒包括收纳筒体和阀门；安全锥分离装置包括分离筒和分离座；分离座的上部设置有分离机构、下部设置有限位机构；导向装置包括导向座、导向板和开合电机。本发明通过设置收纳装置便于存放安全锥；通过设置安全锥分离装置便于将重叠在一起的安全锥的下端的安全锥分离下来，然后通过导向装置投放到路面；通过设置控制系统，实现安全锥的自动投放，减轻工人劳动强度，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及安全锥投放车辆技术领域，尤其涉及一种公路安全锥全自动投放车辆。
背景技术
随着我国汽车保有量的上升，公路里程的增加，我国的车辆经常超载，导致道路经常损坏，有的道路需要定期进行维护，在道路的维护过程中，维修人员会把现场用安全锥筒隔离起来形成一个警戒区域。
现有的技术存在以下问题：传统公路作业中，需要人员下车从车上将安全锥拿下车再放到高度公路上，该种作业方式很难保证安全锥的平行，同时人员在公路上作业容易出现事故；为了解决安全锥的自动投放，需要设计一种公路安全锥全自动投放车辆。
发明内容
本发明的目的在于提出一种公路安全锥全自动投放车辆；通过设置收纳装置便于存放安全锥；通过设置安全锥分离装置便于将重叠在一起的安全锥的下端的安全锥分离下来，然后通过导向装置投放到路面；通过设置控制系统；实现安全锥的自动投放，减轻工人劳动强度，提高工作效率。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种公路安全锥全自动投放车辆，包括施工车、安全锥收纳装置、安全锥分离装置、导向装置和控制系统；
所述施工车包括汽车底盘和设置在所述汽车底盘上的货箱；所述货箱的箱底设置有便于连接所述安全锥收纳装置的滑动机构；所述滑动机构包括设置在所述货箱的箱底上的两条平行的滑轨、滑动设置在所述滑轨上的滑动平台和用于移动所述滑动平台的第一气缸；所述货箱的右端设置有可开合的箱门，所述箱门的内壁的顶端设置有所述导向装置、底端设置有所述安全锥分离装置；
所述安全锥收纳装置包括设置在滑动平台上的支撑柱、设置在所述支撑柱的顶部的回转驱动机构、设置在所述回转驱动机构的输出轴上的支撑平台、设置在支撑平台下方的多个收纳筒和设置在所述支撑平台的顶部的蓄电池，多个收纳筒呈圆形分布在支撑平台上；
所述收纳筒包括收纳筒体和设置在所述收纳筒体的下端的阀门；
所述阀门包括阀本体、可开合的设置在所述阀本体上的阀板、设置在所述阀本体上的用于开合阀板的阀电机和设置在所述阀本体上的用于锁紧阀板的多个锁紧机构；
所述安全锥分离装置包括设置在所述箱门的内壁的底端的分离筒和对称设置在所述分离筒的外壁的分离座；所述分离座的上部设置有分离机构、下部设置有限位机构；
所述导向装置包括与所述箱门相连的导向座、可开合的设置在所述导向座两侧导向板和用于开合所述导向板的开合电机；
所述控制系统包括设置在所述货箱的前侧的控制箱、设置在所述控制箱中PLC控制器、设置在所述控制箱的外壁的触摸式显示屏、设置在导向座上的红外传感器和设置在所述限位机构上的压力传感器；所述第一气缸通过第一电磁阀与所述施工车的气罐连通，所述PLC控制器与所述红外传感器、开合电机、第一电磁法和压力传感器电连通；PLC控制器与无线控制开关无线连通。
进一步，所述回转驱动机构包括蜗轮蜗杆减速机构和电机；所述蜗轮蜗杆减速机构的外壳与所述支撑柱的顶部相连、输出轴端的顶部与所述支撑平台相连；所述电机为步进电机且与所述PLC控制器电连通。
进一步，所述分离机构包括分离电机、主动齿轮、过渡齿轮、第二气缸和分离片，所述分离电机设置在所述分离座的外壁，所述主动齿轮设置在所述分离电机的输出轴上，所述过渡齿轮通过过渡轴与所述分离座可转动相连，所述第二气缸的第二缸体与所述分离座的外壁相连、第二活塞杆伸入所述分离座与所述分离片相连，所述第二气缸的第二活塞杆的外壁设置有与所述过渡齿轮相啮合的齿形槽，所述第二活塞杆上伸入所述第二缸体端套装有便于移动第二活塞的第二复位弹簧；所述第二气缸通过第二电磁阀与所述施工车的气罐连通，所述分离电机、第二电磁阀与所述PLC控制器电连通；所述分离电机为步进电机。
进一步，所述限位机构包括可转动设置在所述分离座的上的限位块和设置在所述分离座的外壁的后侧的用于驱动所述限位块转动的限位电机；所述限位电机为步进电机且与所述PLC控制器电连通；所述分离座的内壁设置有便于容纳所述限位机构的第二凹槽和便于容纳所述分离机构的第一凹槽。
进一步，所述导向座为半圆座，所述导向板为四分之一圆弧板；所述导向板通过导向轴与所述导向座可转动相连，所述开合电机的输出轴与所述导向轴传动相连；导向座的两侧的外壁设置有可转动连接所述导向轴的两个支座，一个所述支座上设置有所述开合电机。
进一步，所述收纳筒体包括筒本体、设置在所述筒本体的顶端的第一法兰、设置在筒本体的下端的第二法兰和设置在所述筒本体的侧壁的门板。
进一步，所述阀本体包括一体设置的阀盘和对称设置在所述阀盘的下端的两侧的四个固定块；所述阀板包括一体设置的板本体和设置在所述板本体两端的板连接块，所述板连接块上设置有销孔，所述阀板的一端通过销轴与所述固定块可转动相连，阀电机的输出轴与所述销轴传动相连。
进一步，所述锁紧机构包括设置在所述固定块的外壁的锁紧壳、滑动设置在所述锁紧壳中的锁紧柱、便于推出所述锁紧柱的弹簧、设置在所述锁紧柱上的磁环和设置在所述锁紧壳的外壁的第一电磁铁。
进一步，所述货箱的右端的外壁的下部的前后两侧设置有便于固定所述箱门的固定机构；所述固定机构为第二电磁铁。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过设置收纳装置便于存放安全锥；通过设置安全锥分离装置便于将重叠在一起的安全锥的下端的安全锥分离下来，然后通过导向装置投放到路面；通过设置控制系统，实现安全锥的自动投放，减轻工人劳动强度，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的工作状态的结构示意图；
图3为本发明的收纳筒的打开状态的示意图；
图4为本发明的阀门的结构示意图；
图5为图4中A处的放大结构示意图；
图6为本发明的安全锥分离装置的结构示意图；
图7为图6的俯视图；
图8为本发明的分离片插入两个安全锥间的结构示意图；
图9为本发明的分离机构分离安全锥的结构示意图；
图10为本发明的第二气缸的结构示意图；
图11为本发明的回转机构的装配结构示意图；
图12为本发明的导向装置的外部示意图
图13为本发明的导向装置的打开的结构示意图；
图14为本发明的控制系统原理图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图14，本发明提供一种技术方案：一种公路安全锥全自动投放车辆：包括施工车1、安全锥收纳装置2、安全锥分离装置4、导向装置5和控制系统10；通过设置收纳装置便于存放安全锥；通过设置安全锥分离装置便于将重叠在一起的安全锥的下端的安全锥分离下来，然后通过导向装置投放到路面；实现安全锥的自动投放，减轻工人劳动强度，提高工作效率；
所述施工车1包括汽车底盘11和设置在所述汽车底盘11上的货箱12；所述货箱12的箱底设置有便于连接所述安全锥收纳装置2的滑动机构；所述滑动机构包括设置在所述货箱12的箱底上的两条平行的滑轨13、滑动设置在所述滑轨13上的滑动平台14和用于移动所述滑动平台14的第一气缸15；所述货箱12的右端设置有可开合的箱门16，所述箱门16的内壁的顶端设置有所述导向装置5、底端设置有所述安全锥分离装置4；
所述安全锥收纳装置2包括设置在滑动平台14上的支撑柱21、设置在所述支撑柱21的顶部的回转驱动机构3、设置在所述回转驱动机构3的输出轴上的支撑平台22、设置在支撑平台22下方的多个收纳筒6和设置在所述支撑平台的顶部的蓄电池23，多个收纳筒6呈圆形分布在支撑平台上；
所述收纳筒6包括收纳筒体和设置在所述收纳筒体的下端的阀门7；
所述阀门7包括阀本体71、可开合的设置在所述阀本体71上的阀板72、设置在所述阀本体71上的用于开合阀板的阀电机8和设置在所述阀本体71上的用于锁紧阀板72的多个锁紧机构9；所述阀电机和锁紧机构均通过无线控制开关与所述蓄电池电连通；通过设置蓄电池和无线控制开关，便于在转动过程中操作阀门，不影响阀门的供电；
所述安全锥分离装置4包括设置在所述箱门16的内壁的底端的分离筒41和对称设置在所述分离筒41的外壁的分离座42；所述分离座42的上部的设置有分离机构43、下部设置有限位机构44；
所述导向装置5包括与所述箱门16相连的导向座51、可开合的设置在所述导向座51两侧导向板52和用于开合所述导向板52的开合电机53；
所述控制系统10包括设置在所述货箱的前侧的控制箱、设置在所述控制箱中PLC控制器102、设置在所述控制箱的外壁的触摸式显示屏103、设置在导向座上的红外传感器104和设置在所述限位机构44上的压力传感器105；所述第一气缸15通过第一电磁阀106与所述施工车的气罐连通，所述PLC控制器与所述红外传感器、开合电机、第一电磁阀和压力传感器电连通；PLC控制器与无线控制开关无线连通。
进一步，所述回转驱动机构3包括蜗轮蜗杆减速机构31和电机32；所述蜗轮蜗杆减速机构31的外壳与所述支撑柱21的顶部相连、输出轴端的顶部与所述支撑平台22相连；所述电机为步进电机且与所述PLC控制器电连通；便于PLC控制器控制收纳筒的转动角度。
进一步，所述分离机构43包括分离电机431、主动齿轮432、过渡齿轮433、第二气缸434和分离片435，所述分离电机设置在所述分离座的外壁，所述主动齿轮432设置在所述分离电机431的输出轴上，所述过渡齿轮433通过过渡轴436与所述分离座42可转动相连，所述第二气缸434的第二缸体4341与所述分离座42的外壁相连、第二活塞杆4342伸入所述分离座42与所述分离片435相连，所述第二气缸434的第二活塞杆4342的外壁设置有与所述过渡齿轮433相啮合的齿形槽，所述第二活塞杆4342上伸入所述第二缸体4341端套装有便于移动第二活塞4343的第二复位弹簧4344；所述第二气缸通过第二电磁阀107与所述施工车的气罐连通，所述分离电机、第二电磁阀与所述PLC控制器电连通；所述分离电机为步进电机；所述第二活塞4343的左侧设置有环形凸台，所述环形凸台的左端设置有多个便于容纳滚珠的滚珠孔、右侧设置有便于插入定位锁紧螺钉的环槽，所述第二活塞杆4342的右端设置有便于容纳所述环形凸台的容纳孔，所述容纳孔的右侧壁上设置有将第二活塞杆4342限制在所述第二活塞4344上的多个所述锁紧螺钉；在安全锥投放过程中，先通过限位机构将安全锥限制在设定位置，再通过气缸将分离片插入两个安全锥间，然后将限位机构打开，最后通过分离电机依次通过主动齿轮、过渡齿轮带动活塞杆转动，将分离片下端的安全锥脱落下来。
进一步，所述限位机构44包括可转动设置在所述分离座42的上的限位块441和设置在所述分离座42的外壁的后侧的用于驱动所述限位块441转动的限位电机442；所述限位电机为步进电机且与所述PLC控制器电连通；所述分离座42的内壁设置有便于容纳所述限位机构的第二凹槽和便于容纳所述分离机构的第一凹槽。
进一步，所述导向座51为半圆座，所述导向板52为四分之一圆弧板；所述导向板通过导向轴54与所述导向座51可转动相连，所述开合电机53的输出轴与所述导向轴54传动相连；导向座的两侧的外壁设置有可转动连接所述导向轴54的两个支座，一个所述支座上设置有所述开合电机；导向板与所述导向轴通过螺钉固定相连。
进一步，所述收纳筒体包括筒本体61、设置在所述筒本体61的顶端的第一法兰62、设置在筒本体61的下端的第二法兰63和设置在所述筒本体61的侧壁的门板64；门板为圆弧形板，门板一侧通过铰链与筒本体相连、另一侧通过锁扣与筒本体相连；通过设置可打开的门板，便于将安全锥放进收纳筒。
进一步，所述阀本体71包括一体设置的阀盘和对称设置在所述阀盘的下端的两侧的四个固定块；所述阀板72包括一体设置的板本体和设置在所述板本体两端的板连接块，所述板连接块上设置有销孔，所述阀板72的一端通过销轴73与所述固定块可转动相连，阀电机8的输出轴与所述销轴73传动相连；阀板通过多个紧固螺栓与销轴固定相连。
进一步，所述锁紧机构9包括设置在所述固定块的外壁的锁紧壳91、滑动设置在所述锁紧壳91中的锁紧柱92、便于推出所述锁紧柱92的弹簧93、设置在所述锁紧柱92上的磁环94和设置在所述锁紧壳91的外壁的第一电磁铁95；所述阀电机和第一电磁体通过无线控制开关与所述PLC控制器电连通；通过设置第一电磁铁，便于在当需要打开阀门时，将锁紧柱从阀板中退出，便于阀电机打开阀板。
进一步，所述货箱12的右端的外壁的下部的前后两侧设置有便于固定所述箱门16的固定机构17；所述固定机构为第二电磁铁；所述第二电磁体与所述PLC控制器电连通。
本发明的工作过程：前期准备工作，在收纳筒中均装入安全锥；到达施工地点后，打开箱门；1）通过触摸式显示屏输入自动投放模式，PLC控制器控制第二电磁铁将箱门固定；2）PLC控制器控制控制第一电磁阀通过第一气缸将安全锥收纳装置移动到工作位置，同时启动限位机构；3）PLC控制器控制锁紧机构和阀电机将阀板打开，使得收纳筒中安全锥滑落到分离筒中；4）通过压力传感器检测有多少个安全锥：当安全锥的数量大于等于2个时，依次进行步骤5～10，然后进行步骤4；当安全锥的数量等于1个时，依次进行步骤6、8、9、11-14，然后进行步骤4；5）PLC控制器控制第二电磁阀通过第二气缸将分离片插入到两个安全锥间；6）PLC控制器控制限位电机打开限位机构；7）PLC控制器控制分离电机转动分离片，将最下端的安全锥滑落到导向座中；8）PLC控制器控制开合电机打开导向板，在施工车移动过程中，使得安全锥停留在路面； 9）通过红外传感器检测安全锥的位置，并将参数传递给PLC控制器控制；当达到设定参数后，PLC控制器控制开合电机关闭导向板、控制限位机构闭合；10）PLC控制器控制第二电磁阀通过第二气缸将分离片缩回，同时通过分离电机将分离片转动到水平位置，使得安全锥下落到限位机构上；11）PLC控制器控制限位电机闭合限位机构；12）PLC控制器控制锁紧机构和阀电机将阀板闭合；13）PLC控制器控制电机将下一个收纳筒旋转到分离筒的上方；14）PLC控制器控制锁紧机构和阀电机将阀板打开，使得收纳筒中安全锥滑落到分离筒中；15）投放完成，依次进行步骤6、8、9、12；PLC控制器控制第二电磁铁将箱门松开，关闭箱门。
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 (9)
1.一种公路安全锥全自动投放车辆，其特征在于，包括施工车、安全锥收纳装置、安全锥分离装置、导向装置和控制系统；
所述施工车包括汽车底盘和设置在所述汽车底盘上的货箱；所述货箱的箱底设置有便于连接所述安全锥收纳装置的滑动机；所述滑动机构包括设置在所述货箱的箱底上的两条平行的滑轨、滑动设置在所述滑轨上的滑动平台和用于移动所述滑动平台的第一气缸；所述货箱的右端设置有可开合的箱门，所述箱门的内壁的顶端设置有所述导向装置、底端设置有所述安全锥分离装置；
所述安全锥收纳装置包括设置在滑动平台上的支撑柱、设置在所述支撑柱的顶部的回转驱动机构、设置在所述回转驱动机构的输出轴上的支撑平台、设置在支撑平台下方的多个收纳筒、设置在所述支撑平台的顶部的蓄电池和设置在所述支撑平台的顶部的蓄电池，多个收纳筒呈圆形分布在支撑平台上；
所述收纳筒包括收纳筒体和设置在所述收纳筒体的下端的阀门；
所述阀门包括阀本体、可开合的设置在所述阀本体上的阀板、设置在所述阀本体上的用于开合阀板的阀电机和设置在所述阀本体上的用于锁紧阀板的多个锁紧机构；所述阀电机和锁紧机构均通过无线控制开关与所述蓄电池电连通；
所述安全锥分离装置包括设置在所述箱门的内壁的底端的分离筒和对称设置在所述分离筒的外壁的分离座；所述分离座的上部设置有分离机构、下部设置有限位机构；
所述分离机构包括分离电机、主动齿轮、过渡齿轮、第二气缸和分离片，所述分离电机设置在所述分离座的外壁，所述主动齿轮设置在所述分离电机的输出轴上，所述过渡齿轮通过过渡轴与所述分离座可转动相连，所述第二气缸的第二缸体与所述分离座的外壁相连、第二活塞杆伸入所述分离座与所述分离片相连，所述第二气缸的第二活塞杆的外壁设置有与所述过渡齿轮相啮合的齿形槽，所述第二活塞杆上伸入所述第二缸体端套装有便于移动第二活塞的第二复位弹簧；
所述导向装置包括与所述箱门相连的导向座、可开合的设置在所述导向座两侧导向板和用于开合所述导向板的开合电机；
所述控制系统包括设置在所述货箱的前侧的控制箱、设置在所述控制箱中PLC控制器、设置在所述控制箱的外壁的触摸式显示屏、设置在导向座上的红外传感器和设置在所述限位机构上的压力传感器；所述第一气缸通过第一电磁阀与所述施工车的气罐连通，所述PLC控制器与所述红外传感器、开合电机、第一电磁法和压力传感器电连通；PLC控制器与无线控制开关无线连通。
2.根据权利要求1所述的一种公路安全锥全自动投放车辆，其特征在于，所述回转驱动机构包括蜗轮蜗杆减速机构和电机；所述蜗轮蜗杆减速机构的外壳与所述支撑柱的顶部相连、输出轴端的顶部与所述支撑平台相连；所述电机为步进电机且与所述PLC控制器电连通。
3.根据权利要求1所述的一种公路安全锥全自动投放车辆，其特征在于，所述第二气缸通过第二电磁阀与所述施工车的气罐连通，所述分离电机、第二电磁阀与所述PLC控制器电连通；所述分离电机为步进电机。
4.根据权利要求1所述的一种公路安全锥全自动投放车辆，其特征在于，所述限位机构包括可转动设置在所述分离座的上的限位块和设置在所述分离座的外壁的后侧的用于驱动所述限位块转动的限位电机；所述限位电机为步进电机且与所述PLC控制器电连通；所述分离座的内壁设置有便于容纳所述限位机构的第二凹槽和便于容纳所述分离机构的第一凹槽。
5.根据权利要求1所述的一种公路安全锥全自动投放车辆，其特征在于，所述导向座为半圆座，所述导向板为四分之一圆弧板；所述导向板通过导向轴与所述导向座可转动相连，所述开合电机的输出轴与所述导向轴传动相连；导向座的两侧的外壁设置有可转动连接所述导向轴的两个支座，一个所述支座上设置有所述开合电机。
6.根据权利要求1所述的一种公路安全锥全自动投放车辆，其特征在于，所述收纳筒体包括筒本体、设置在所述筒本体的顶端的第一法兰、设置在筒本体的下端的第二法兰和设置在所述筒本体的侧壁的门板。
7.根据权利要求6所述的一种公路安全锥全自动投放车辆，其特征在于，所述阀本体包括一体设置的阀盘和对称设置在所述阀盘的下端的两侧的四个固定块；所述阀板包括一体设置的板本体和设置在所述板本体两端的板连接块，所述板连接块上设置有销孔，所述阀板的一端通过销轴与所述固定块可转动相连，阀电机的输出轴与所述销轴传动相连。
8.根据权利要求7所述的一种公路安全锥全自动投放车辆，其特征在于，所述锁紧机构包括设置在所述固定块的外壁的锁紧壳、滑动设置在所述锁紧壳中的锁紧柱、便于推出所述锁紧柱的弹簧、设置在所述锁紧柱上的磁环和设置在所述锁紧壳的外壁的第一电磁铁。
9.根据权利要求1所述的一种公路安全锥全自动投放车辆，其特征在于，所述货箱的右端的外壁的下部的前后两侧设置有便于固定所述箱门的固定机构；所述固定机构为第二电磁铁。
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