CN113250104A - 自动交通锥桶收放车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动交通锥桶收放车，涉及一种高速公路维护保养行业专用车领域。本发明提出了一种能够实现立式储存、后方摆放、车体以外摆放、斜线摆放、直线摆放等功能的自动锥桶收放车。所述自动交通锥桶收放车包括连接在车架上的挡锥板以及动力机构，所述挡锥板可旋转的连接在车架的尾部，所述挡锥板中开设有与交通锥桶适配的挡锥槽，通过动力机构驱动挡锥板往复转动，从而在交通锥桶布放以及回收过程中，对交通锥桶进行定位或者是扶正倒下的交通锥桶。从整体上提出了一种全新的自动锥桶收放车能够实现立式储存、后方摆放、车体以外摆放、斜线摆放、直线摆放等功能，从整体上具有结构精巧、稳定性好、操作方便且易于操作等优点。

Description

自动交通锥桶收放车

技术领域

本发明涉及一种高速公路维护保养行业专用车领域，具体涉及一种自动交通锥桶收放车。

背景技术

据公安部统计，截至2020年上半年，全国机动车保有量达3.6亿，机动车驾驶人4.4亿，对高速公路使用量快速增加的同时，维修频率也随之增高，在高速公路执行维修施工工程时需要将维修路段临时封闭，保护维修设备及维修人员人身安全，其常用方法是摆放交通锥桶以引导车流，若人工摆放，在开始摆放阶段和回收结束阶段施工人员和设备将暴露在极度危险地环境中，其次长距离摆放的施工强度并不低，新国标交通锥桶单个重达十斤，因此设计一种自动交通锥桶收放车是有必要的，同时也是迫切的。

目前市场上也有科研单位和公司的相关产品和专利，多为半自动，依旧不能满足以人为本的社会环境，小部分全自动型收放车采用侧面摆放形式，无法满足斜线摆放的要求，而个别后方摆放形式，又无法摆放在车道或者标线以外，局限性较大。

中国专利文献（名称：一种全自动交通锥桶收放车，申请号：202010021510.2，申请公布日：2020年4月10日）公开了一种全自动交通锥桶收放车，包括安装在车辆底盘上的车架平台。设置有滚筒式旋转仓，滚筒面上纵向均匀设置若干锥桶架收纳通道和置于上方的桁架式抓取装置；立于侧方的收放装置，用于承接来自锥桶架的锥桶并输送至地面，或者接受收取的锥桶并输送至锥桶架的端部；对接于收放装置下端的扶正装置，所述扶正装置平放于收放装置的后方，用于将收放装置放下的锥桶向后置于路面并扶正；或者将立于路面的锥桶收取并向后个、翻到后输送至收放装置的下端。该发明采用全机械结构实现全自动，采用步进机构、循环的链传动达到收放快而均匀，采用旋转仓结构达到存储量大，结构简单，动作简单，降低了施工人员的劳动强度。但由于该摆放机构是侧面摆放无法做到斜线摆放。

中国专利文献（名称：一种新型多功能交通导行工程车，申请号：202011123344.3，申请公布日：2021年1月22日）公开了一种新型多功能交通导行工程车，包括盘车、底架、车厢、存储装置、平移装置、平移输送装置、移动装置、自动收放装置、激光导行装置、智能控制系统、供配电系统、液压系统、警示系统、监控系统以及照明系统；该发明的交通导行作业工程车可完成所封道路任意位置交通锥桶的自动施放、收取、存储操作、可自动直线、斜线施放交通锥桶，可自动等间距施放交通锥桶，并且整车不超过车道分界线。

然而，由于该车平移装置在车厢宽度以内，无法做到将锥桶摆放在车宽以外的位置，施工过程中仍有部分车体暴露在封闭区域以外，更重要的是，由于卧式存储仓本身结构的限制，该车型能施放底面为正多边形特制锥桶，无法施放标准型锥桶。

因此有必要设计一种立式存储，收放机构在后方，可以摆放斜线和直线，可将锥桶摆放在车体宽度以外的收放车。

发明内容

本发明针对以上问题，提出了一种能够实现立式储存、后方摆放、车体以外摆放、斜线摆放、直线摆放等功能的自动锥桶收放车。

本发明的技术方案为：所述自动交通锥桶收放车包括连接在车架8上的挡锥板以及动力机构，所述挡锥板可旋转的连接在车架8的尾部，所述挡锥板中开设有与交通锥桶适配的挡锥槽，通过动力机构驱动挡锥板往复转动，从而在交通锥桶布放以及回收过程中，对交通锥桶进行定位或者是扶正倒下的交通锥桶。

所述挡锥板具有一对，分别为左挡锥板9以及右挡锥板10，所述左挡锥板9以及右挡锥板10分别设置在车架8尾部的两侧，分别由两个动力机构独立驱动左挡锥板9以及右挡锥板10。

所述挡锥板通过悬臂以及横摆臂连接在车架8的尾部，所述悬臂竖直设置、且其顶端固定连接所述车架8，所述横摆臂的一端与悬臂的底端铰接，所述挡锥板套接在所述横摆臂上；

所述横摆臂上还固定连接有弧形限位座，所述挡锥板处在弧形限位座的开口中，通过弧形限位座对挡锥板的最大翻转角度进行限位；

所述悬臂上还固定连接有横支臂，所述动力机构的一端铰接所述横支臂、且另一端铰接所述横摆臂。

所述自动交通锥桶收放车还包括回形仓4、剥离机构3以及摆放机构6，通过所述回形仓4储存立式存放的交通锥桶7，通过剥离机构3将交通锥桶7从回形仓4中取出或放入回形仓4中，通过摆放机构6布放或回收交通锥桶7。

所述回形仓包括回形轨道43、链条42、链条驱动机构以及若干锥桶架41；

所述链条42容置于回形轨道43中、且在链条驱动机构的带动下沿回形导轨循环运动，所述锥桶架41的底部连接在所述链条42上，所述锥桶架41包括与交通锥桶7内壁相适配的定心架411。

所述定心架411包括顶部支撑环、支撑立柱以及底部支撑板，所述顶部支撑环通过支撑立柱固定连接在底部支撑板的上方，所述顶部支撑环与底部支撑板平行、且顶部支撑环与交通锥桶7内壁的上部相适配。

每个锥桶架41上都设置有独立的编号，所述回形仓还包括可识别所述编号的传感器。

所述剥离机构3包括运动抓手机构312以及链条传送机构313，通过所述链条传送机构313带动运动抓手机构312在两个目标位置之间往复运动；

所述运动抓手机构312包括抓手安装架331以及抓手332，所述抓手安装架331连接所述链条传送机构313，所述抓手332连接在抓手安装架331上。

所述剥离机构还包括平移保持机构，所述平移保持机构317包括连接杆341、滑动块342以及直线轴承343，所述直线轴承343与链条324所在的平面保持平行，所述滑动块342连接在直线轴承343上，所述连杆341的一端与滑动块342铰接、且另一端与抓手安装架331铰接，所述抓手安装架331通过连接板333与链条324可旋转的相连接。

所述抓手332包括抓手架3326、作动杆、一对连接板3327以及一对夹爪，所述作动杆连接在抓手架3326中，并可相对于抓手架3326往复运动；

一对所述连接板3327均与作动杆铰接，一对所述夹爪的根部均铰接在抓手架3326的内壁上，且一对所述夹爪的中部分别与一对连接板3327铰接；

所述锥桶自动抓取机构还包括直线驱动机构，所述作动杆为直线驱动机构的输出杆；所述夹爪呈弯钩状或L字形。

所述摆放机构包括支架61、旋转座65、摆臂一66以及夹取抓手610，所述旋转座65可旋转地连接在支架61上，并在旋转驱动机构的带动下往复旋转；

所述摆臂一66的底端铰接所述旋转座65，所述旋转座65上还铰接有直线驱动机构，所述直线驱动机构的输出端与摆臂一66铰接，通过直线驱动机构带动摆臂一66上下摆动；所述夹取抓手610与摆臂一66相连接。

所述摆放机构还包括夹取抓手座69以及摆臂二67，所述夹取抓手610竖直设置、且固定连接在夹取抓手座69上；

所述摆臂一66的顶端、摆臂二67的顶端均铰接所述夹取抓手座69，所述摆臂一66、摆臂二67的底端均铰接所述旋转座65，所述摆臂一66上的两个铰接点以及摆臂二67上的两个铰接点分别处在一个平行四边形的四个顶点上。

所述夹取抓手610包括夹取抓手架6101、一对夹紧臂6102、一对拉杆6103、气缸二6105以及中间杆6106；所述夹取抓手架6101与摆臂一66相连接，一对所述夹紧臂6102的顶部对称的铰接在夹取抓手架6101的两侧；

所述气缸二6105的缸体固定连接在夹取抓手架6101上，所述中间杆6106固定连接在气缸二6105的活塞杆上，一对拉杆6103均与所述中间杆6106铰接，并且一对拉杆6103分别与一对夹紧臂6102铰接。

本发明布放交通锥桶时，借助挡锥板可实现交通锥桶的定位；而在回收交通锥桶时，挡锥板在经过交通锥桶时，可随着车辆的行走活在动力机构的带动下扶正倒下的交通锥桶。以便于实现后方摆放、车体以外摆放、斜线摆放、直线摆放等功能。

本发明中回形仓可实现对交通锥桶的立式存放，以便于对后续对交通锥桶的抓取以及布放。与此同时，本案还显著缩减了存储机构自身的体积，使得交通锥桶收放车中可预留出更多的交通锥桶存储空间。

本发明中剥离机构可实现将交通锥桶在两个目标位置之间进行方便的抓取及转运的目的，从整体上具有结构精巧、体积小以及动作稳定等优点。其中的抓手可以仅完成对单个锥桶的夹取，最终，即可实现从垒砌的锥桶中抓取出一个锥桶的目的。

本发明中摆放机构在锥桶布放时，通过旋转驱动机构和直线驱动机构的配合动作，即可使得夹取抓手先旋转并上升至待抓取锥桶的上方，再向下抓住立式摆放的锥桶。此后，夹取抓手可提起锥桶，并将锥桶运送至需要布放的位置的上方；最后，夹取抓手可向下运动将锥桶放在需要布放位置，并驱使夹取抓手松开锥桶，完成布放。同理，亦可实现锥桶的回收。

本发明具有如下有益效果：采用机械结构实现自动，降低了施工人员劳动强度，采用循环的回形仓作为立式存储机构，循环的链传动达到收放快而均匀，结构简单，动作简单，容量大，成本低，该交通锥桶收放车有效地提高了效率。从整体上提出了一种全新的自动锥桶收放车能够实现立式储存、后方摆放、车体以外摆放、斜线摆放、直线摆放等功能，从整体上具有结构精巧、稳定性好、操作方便且易于操作等优点。

附图说明

图1是本案的结构示意图；

图2是本案中挡锥板的结构示意图；

图3是回形仓的结构示意图；

图4是回形仓中锥桶架的结构示意图；

图5是回形仓中链条的结构示意图；

图6是回形仓中链条保持架的结构示意图；

图7是剥离机构的结构示意图；

图8是剥离机构中链条安装架示意图；

图9是剥离机构中运动抓架手示意图；

图10是剥离机构中平行保持架示意图；

图11是抓手在抓取时的工作状态参考图；

图12是抓手在伸入时的工作状态参考图；

图13是抓手的立体图；

图14是摆放机构的结构示意图；

图15是摆放机构中传动结构的示意图；

图16是摆放机构中支架的结构示意图；

图17是摆放机构中旋转座的结构示意图；

图18是摆放机构中抓手的结构示意图；

图中1是底盘；2是外罩；3是剥离机构；4是回形仓；5是输送带；6是摆放机构；7是交通锥桶； 8是车架；9是左挡锥板；10是右挡锥板；

41是锥桶架；42是链条；43是回形轨道；44是链条保持架；45是链轮；46是马达；411是定心架；412是万向轮；413是链节销孔； 421是链节销钉；

311是基架；312是运动抓手机构；313是链条传送机构；314是锥桶堆；317是平行保持机构；

321是伺服电机；322是主动轮；323是随动轮；324是链条；325是链条保持架；326是安装板；

331是抓手安装架；332是抓手；333是连接板；334是光栅一；335是光栅二；

341是连接杆；342是滑动块；343是直线轴承；

3321是气缸，3322是转轴一，3323是转轴二，3324是转轴三，3325是夹爪一，3326是抓手架，3327是连接板，3328是转轴四，3329是转轴五，33210是夹爪二。

61是支架；62是电机；63是小齿轮；64是大齿轮；65是旋转座；66是摆臂一；67是摆臂二；68是气缸一；69是夹取抓手座；610是夹取抓手；

611是孔一；612是孔二；6101是夹取抓手架；6102是夹紧臂；6103是拉杆；6104是维稳杆；6105是气缸二；6106是中间杆。

具体实施方式

为能清楚说明本专利的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利进行详细阐述。

本发明如图1-18所示，所述底盘1为整个装置的承重部件，提供牵引以及扭矩，所述车架8固定安装在底盘1上，用于其余部件的安装。所述外罩2固定安装在车架8上。所述剥离机构3固定安装在外罩2的左右两侧，用于交通锥桶7的分离。所述回形仓4固定安装在车架8上，用于存储以及运输交通锥桶7。所述输送带5固定安装在车架8上，用于将输送剥离机构3分离的交通锥桶7输送至摆放工位。所述摆放机构6固定安装在车架8上，用于将输送带5上的交通锥桶7运输至路面，进一步的也可以将路面上的交通锥桶7运输至输送带5上。

所述自动交通锥桶收放车包括连接在车架8上的挡锥板以及动力机构，所述挡锥板水平设置，并且通过悬臂以及横摆臂可旋转的连接在车架8的尾部，所述挡锥板中开设有与交通锥桶适配的挡锥槽，通过动力机构驱动挡锥板往复转动，从而在交通锥桶布放以及回收过程中，对交通锥桶进行定位或者是扶正倒下的交通锥桶。具体来说，竖直设置的悬臂顶端固定连接所述车架8，所述横摆臂的一端与悬臂的底端铰接，所述挡锥板套接在所述横摆臂上；

所述横摆臂上还固定连接有弧形限位座，所述挡锥板处在弧形限位座的开口中，通过弧形限位座对挡锥板的最大翻转角度进行限位；在不使用挡锥板时，其将抵在弧形限位座的开口的一侧，呈水平状态；在不使用挡锥板时，可向上翻转挡锥板，使其抵在弧形限位座的开口的另一侧，呈竖直状态，从而可配合动力机构完全“收起”挡锥板。

所述悬臂上还固定连接有横支臂，所述动力机构的一端铰接所述横支臂、且另一端铰接所述横摆臂，动力机构优选为气缸，该气缸的一端铰接所述悬臂，另一端铰接所述横摆臂。这样，通过动力机构可以驱使挡锥板转动至车宽外或者是收回至车宽内，从而布放交通锥桶时，借助挡锥板可实现交通锥桶的定位；而在回收交通锥桶时，挡锥板在经过交通锥桶时，可随着车辆的行走活在动力机构的带动下扶正倒下的交通锥桶。以便于实现后方摆放、车体以外摆放、斜线摆放、直线摆放等功能。

所述挡锥板具有一对，分别为左挡锥板9以及右挡锥板10，所述左挡锥板9以及右挡锥板10分别设置在车架8尾部的两侧，分别由两个动力机构独立驱动左挡锥板（9）以及右挡锥板（10）。左挡锥板9在放锥桶过程中是收在车宽内，收锥桶过程中转至车宽外，用于定位以及扶正倒下的锥桶，优选的动力机构为气缸。所述右挡锥板10固定安装在车架8上，其同镜像的左挡锥板9，满足右侧收取锥桶，扶正倒下的锥桶。

所述自动交通锥桶收放车还包括回形仓4、剥离机构3以及摆放机构6，通过所述回形仓4储存立式存放的交通锥桶7，通过剥离机构3将交通锥桶7从回形仓4中取出或放入回形仓4中，通过摆放机构6布放或回收交通锥桶7。

回形仓如图3-6所示，所述回形仓包括回形轨道43、链条42、链条驱动机构以及锥桶架41；

所述链条42容置于回形轨道43中、且在链条驱动机构的带动下往复运动，所述锥桶架41的底部连接在所述链条42上，所述锥桶架41包括与交通锥桶7内壁相适配的定心架411。

所述定心架411包括顶部支撑环、支撑立柱以及底部支撑板，所述顶部支撑环通过支撑立柱固定连接在底部支撑板的上方，支撑立柱优选为三个，所述顶部支撑环与底部支撑板平行、且顶部支撑环与交通锥桶7内壁的上部相适配。以实现对立式的交通锥桶的稳定支撑的同时，在顶部支撑环处给夹具预留出后续的抓取空间以及夹持空间。

这样，当交通锥桶被放置在定心架411上之后，即可借助定心架411使交通锥桶保持为立式，此后，可在一个锥桶架41上逐个堆叠摆放多个套合在一起的交通锥桶，最终，即可实现对交通锥桶的立式存放，以便于对后续对交通锥桶的抓取以及布放。与此同时，本案还显著缩减了存储机构自身的体积，使得交通锥桶收放车中可预留出更多的交通锥桶存储空间。

另外，由于链条42的存在，将使得锥桶架41可在链条42的带动下方便、高效的移动到目标位置，从而等待交通锥桶被取出或被放入，或者是对交通锥桶进行立式存放。

所述回形仓包括多个锥桶架41，多个锥桶架41均匀布置在所述链条42上。从而可在每个锥桶架上放置多个交通锥桶，以显著提升回形仓的存储容量。

每个锥桶架41上都设置有独立的编号，所述回形仓还包括可识别所述编号的传感器。作为优选，所述传感器固定连接在回形轨道3上，从而可对每个锥桶架41上交通锥桶的存储量进行监控以及调配。

所述链条42包括多个链节组以及多个链节销钉421，相邻所述链节组通过链节销钉421进行铰接；所述链节组包括至少一个链节，相邻链节相互铰接；

所述定心架411的底面上还固定连接链条固定板，所述链条固定板上开设有与链节销钉421适配的链节销孔413。作为优选，所述链条固定板上开设有两个链节销孔413，两个链节销孔413分别套接链条42中的两个链节销钉42，从而在链条运动过程中，使锥桶架41保持更为稳定的运动姿态。

所述定心架411的底面上还固定连接有万向轮412。作为优选，每个定心架411的底面上固定安装有三个万向轮412，这样，通过万向轮412与回形轨道的滚动摩擦代替定心架与回形轨道的滑动摩擦，从而在保证运动稳定性、流畅度的同时，避免定心架过早、过快的被磨损。

所述回形仓还包括链条保持架44，所述链条保持架44固定连接在回形轨道43中，通过链条保持架44承托所述链条42。

所述链条驱动机构包括链轮45以及马达46，所述链轮45与马达46的输出轴联动、且所述链轮45与链条42相啮合。作为优选，还可以设置一与链条啮合的从动链轮，以保证链条的平稳运动。这样，马达开启后，将带动链轮以及链条运动，从而驱使锥桶架运动。

所述回形仓固定设置于交通锥桶收放车中。作为优选，所述回形仓具有多个，多个回形仓相互平行。

结合图3-6所示，包括锥桶架41、链条42、回形轨道43、链条保持架44、链轮45、马达46。

所述回形轨道43为钣金焊接件，用于其余部件的安装和承载，整体外形为“回”字形状，进一步的包括内环形和外环形结构件，进一步的通过型钢将两环形件固定连接在一起，并在中间形成等宽槽口。所述链条保持架44为耐磨自润滑材料，优选的为超高分子量聚乙烯，进一步的有两根，分别固定安装在回形轨道43的两侧直线槽口内。所述链条42包括普通滚子链和链节销钉421，所述链节销钉421为设有螺纹的销钉，固定连接在普通链节上，进一步的两个链节销钉421一组，每隔相同链节数设置一组，进一步的链条42安装在回形轨道43的等宽槽口内，进一步的链条42安装在链条保持架44内。所述链轮45有两个，分别通过轴承连接在两圆弧段侧，与圆弧段同心，用于驱动链条42，进一步的链轮分度圆直径和回形轨道43的等宽槽口中心直径相同。所述马达46为液压马达，马达46的壳体通过减速机壳体固定连接在回形轨道43上，马达46的输出轴通过减速机的传动轴连接在其中一个链轮45上，用于驱动整个机构运动。

结合图4所示，所述锥桶架41包括定心架411、万向轮412、链节销孔413。所述定心架411为一锥形焊接件，用于收集多个套合在一起的交通锥桶7，进一步的底面固定有一安装平面。所述万向轮412有多个固定安装在定心架411底部的安装平面上，优选的每个定心架411上固定安装有三个万向轮。所述链节销孔413有两个，设置在定心架411下端面。通过链节销孔413，链节销钉421以及螺母将数个锥桶架41等间距连接在链条42上。进一步的每个锥桶架41有独立的编号，传感器固定在回形轨道43上可识别该编号。

工作时，整个机构可以将套合好的锥桶7运输到取拿位置，依次取拿，也可以将套合好的锥桶7运输到非收取位置，提供新的收取位置，通过电控装置及控制程序将每个锥桶架41上的锥桶7数量记录，为了简化技术方案，传感器位置及编码方式并未说明，但本领域的技术人员在实际应用时知道或应当知道传感器如何选型及布置。

综上，回形仓具有如下有益效果：采用循环的链传动达到结构简单，动作简单，容量大，该交通锥桶收放车有效地提高了容量及取拿效率。

剥离机构如图7-10所示，剥离机构包括运动抓手机构312以及链条传送机构313，通过所述链条传送机构313带动运动抓手机构312在两个目标位置之间往复运动；比如回形仓的末尾和传送带5之间；

所述运动抓手机构312包括抓手安装架331以及抓手322，所述抓手安装架331通过连接板333连接所述链条传送机构313中的链条324，所述抓手322连接在抓手安装架331上，通过所述抓手322抓起或放开交通锥桶7。作为优选，所述链条传送机构313对称的设有一对，所述抓手安装架331的两端分别通过连接板333与两个链条传送机构313中的链条连接，所述连接板333与链条固定相连，所述抓手安装架331与连接板333铰接。

这样，链条传送机构将运动抓手机构带动至一个目标位置的上方之后，通过运动机构可先抓起交通锥桶，此后，通过链条传送机构的反向运动，可将运动抓手机构带动至另一个目标位置的上方，并控制运动抓手机构松开锥桶。最终即可实现将交通锥桶在两个目标位置之间进行方便的抓取及转运的目的，从整体上具有结构精巧、体积小以及动作稳定等优点。

所述链条传送机构包括安装板326、伺服电机321、主动轮322、随动轮323以及链条324，所述安装板326与基架311固定相连，所述主动轮322、随动轮323均铰接在安装板326上，所述链条324依次绕过所述主动轮322以及随动轮323，所述伺服电机321固定连接在安装板326上、且与所述主动轮322联动。这样，通过伺服电机即可带动主动轮旋转，从而带动链条往复运动。

所述安装板326上还固定连接有用于扶住所述链条324的链条保持架325。从而使得链条的运动更为平稳。

所述随动轮323具有四个，依次分为随动轮一、随动轮二、随动轮三、随动轮四；在所述随动轮一和随送轮二之间形成升降区域一，在所述随动轮二、三之间形成平移区域，在所述随动轮三和四之间形成升降区域二，在所述随动轮四和随动轮一之间形成连接区域。

所述主动轮处在连接区域中，所述升降区域一、升降区域二分别处于两个目标位置的上方。

这样，抓手在一个目标位置处抓起一个交通锥桶之后，可先沿升降区域一上升，再沿平移区域平移，最后沿升降区域二下降，并松开交通锥桶，使其下落在另一个目标位置上。最终，可使得刷手沿一C字形的运动轨迹来回往复运动，实现交通锥桶在两个目标位置上的位置变换。

所述锥桶自动剥离机构还包括平移保持机构，所述平移保持机构317包括连接杆341、滑动块342以及直线轴承343，所述直线轴承343与基架311固定相连，所述直线轴承343与链条324所在的平面保持平行，所述滑动块342连接在直线轴承343上，所述连杆41的一端与滑动块342铰接、且另一端与抓手安装架331铰接，所述抓手安装架331通过连接板333与链条324可旋转的相连接。这样，滑动块342可随着抓手安装架331的往复运动，在直线轴承343上往复移动，以便于保证运动抓手机构312中的抓手322保持姿态不变，运行平稳。

所述抓手322竖直设置、且固定连接在所述抓手安装架331上。作为优选，抓手可设置多个，多个抓手可均匀的布置在抓手安装架331上。实际使用时，多个抓手即可在实际运动过程中时刻保持竖直状态，并且时刻保持平稳运行。

所述运动抓手机构312还包括光栅一334以及光栅二335，所述光栅一334和光栅二335均固定连接在抓手安装架331上、且所述光栅一334和光栅二335相对设置，使得所述抓手322的下方处于光栅一334和光栅二335之间的被检测区域中。从而借助光栅对抓手下方是否有交通锥桶进行检测。

如图7-10所示，基架311固定在底盘车车架上，两链条传送机构313中的安装板326分别固定在基架311左右两侧，运动抓手机构312安装在链条传送机构313的链条324上，运动抓手机构312在伺服电机321作用下，随链条324逆时针转动，平行保持机构317保证运动抓手机构312姿态稳定，不被翻转，依靠运动抓手机构312中光栅一334和光栅二335的定位，每个抓手322可在锥桶堆314上准确抓取一个锥桶7，运动抓手机构312可同时抓取4个锥桶7，抓手322抓到锥桶7后，随抓手安装架331顺时针运动，送至输送带5，抓手322松开，完成锥桶7的自动剥离。剥离速度可控，剥离速度快。

如图7-10所示，安装板326安装在基架311上，主动轮322及随动轮323安装在安装板326上，调整主动轮322，就可以调整链条324的张紧度，伺服电机321带动主动轮322转动，能可靠的控制链条324运动行程，保证抓手322抓取和放置位置准确。

如图7、图9所示、通过连接板333将抓手安装架331与链条324连接，抓手322安装在抓手安装架331上，抓手安装架331与连接板333可以相对转动，保证抓手322在平行保持机构317作用下姿态保持不变，对锥桶剥离传送起稳定作用，光栅一334与光栅二335的使用，保证了锥桶在抓取时的准确位置，为剥离锥桶起到关键作用。

如图10所示，连接杆341两端连接抓手安装架331与滑动块342，滑动块342在直线轴承343上移动，直线轴承343固定在基架311上，这样连接杆341随抓手安装架331运动，并保证抓手322姿态不变，运行平稳。

所述的自动剥离机构，无污染，满足环保要求。

剥离机构中的抓手如图11-13所示，所述抓手包括抓手架3326、作动杆、一对连接板3327以及一对夹爪，所述作动杆连接在抓手架3326中，并可在手动或自动控制下相对于抓手架3326往复运动；

一对所述连接板3327均与作动杆铰接，一对所述夹爪的根部均铰接在抓手架3326的内壁上，且一对所述夹爪的中部分别与一对连接板3327铰接。这样，控制作动杆相对于抓手架3326上下运动时，即可通过一对连接板3327同时拉拽一对夹爪，使得一对夹爪以根部为轴心转动，从而使得一对夹爪自锥桶顶部的通孔伸入或退出锥桶。

在此情况下，由于交通锥桶相互堆叠摆放时，相邻锥桶的顶部并不会保持贴合，而是会留有一定的间隙，因此，作动杆相对于抓手架3326向下运动，夹爪锥桶顶部的通孔伸入锥桶之后，将伸入至上述的间隙中，从而仅完成对单个锥桶的夹取，最终，即可实现从垒砌的锥桶中抓取出一个锥桶的目的。

在单个锥桶被夹取之后，使得作动杆和抓手架保持相对静止，即可保持对该锥桶的夹持，以便于将其输送至另一目标位置上，比如平台。待单个锥桶输送到位之后，可控制作动杆相对于抓手架3326向上运动，使得一对夹爪反向转动，松开对该锥桶的夹持，并在抓手架相对与锥桶整体上移的过程中，随抓手架的运动自锥桶顶部的通孔退出锥桶。

当采用手动的方式控制所述作动杆升降时，所述作动杆与抓手架3326滑动连接。此时，往复拉拽作动杆即可控制其相对于抓手架3326做直线往复运动。

当采用自动的方式控制所述作动杆升降时，所述锥桶自动抓取机构还包括直线驱动机构，所述作动杆为直线驱动机构的输出杆。直线驱动机构可以是电动推杆、气缸、液压缸等，以气缸为例，气缸3321固定连接在抓手架3326上，所述作动杆为气缸3321的输出杆，也可称为活塞杆；气缸3321开启后即可驱使作动杆相对于抓手架3326做直线往复运动。

作为优选，所述夹爪呈弯钩状或L字形。以便于夹爪远离抓手架内壁的一端自锥桶顶部的通孔伸入或退出锥桶。

进一步的，所述作动杆处于抓手架3326的顶部，一对连接板3327的顶端均通过转轴一3322与作动杆的底端铰接，所述夹爪的一端铰接在抓手架3326的内壁上、且夹爪的中部铰接与连接板3327的底端铰接，所述夹爪的另一端可自锥桶顶部的通孔伸入或退出锥桶。

具体来说：一对夹爪分别为夹爪一3325和夹爪二33210；

夹爪一3325的根部通过转轴二3323铰接在抓手架3326的内壁上，夹爪一3325的中部通过转轴三3324与一个连接板3327的底端铰接；

夹爪二33210的根部通过转轴四3328铰接在抓手架3326的内壁上，夹爪二33210的中部通过转轴五3329与另外一个连接板3327的底端铰接。

一对夹爪相对设置，并且沿抓手架3326的中心对称设置。从而便于各个零件的设计与加工，并可使得结构更为精巧、合理。

所述抓手架3326包括固定相连的安装部以及套接部，所述作动杆以及连接板均处在安装部中，所述夹爪的根部铰接在安装部的内壁上，所述套接部的内壁与交通锥桶的顶部相适配。从而在使用时，可借助与交通锥桶顶部适配的套接部，对抓手架的位置进行快速定位，以显著提高抓取时的工作效率。

如图11-13所示，气缸3321安装在抓手架3326上，连接板3327通过转轴一3322与气缸3321相连，夹爪一3325通过转轴二3323、转轴三3324分别与抓手架3326、连接板3327相连，夹爪二33210通过转轴四3328、转轴五3329分别与抓手架3326、连接板3327相连。

如图11-13所示，气缸3321缩到最短时，夹爪一3325和夹爪二33210合拢，此时将抓手架3326向下移动，夹爪一3325和夹爪二33210伸入锥桶15中，气缸3321伸长，夹爪一3325和夹爪二33210张开，抓手架3326向上移动，完成剥离、抓取锥桶。锥桶的抓取过程，迅速、准确。

摆放机构如图14-18所示，所述摆放机构包括支架61、旋转座65、摆臂一66、夹取抓手座69以及夹取抓手610，所述旋转座65可旋转地连接在支架61上，并在旋转驱动机构的带动下往复旋转；

所述摆臂一66的底端铰接所述旋转座65，所述旋转座65上还铰接有直线驱动机构，所述直线驱动机构的输出端与摆臂一66铰接，通过直线驱动机构带动摆臂一66上下摆动；所述夹取抓手610通过夹取抓手座69与摆臂一66相连接。

使用时，通过旋转驱动机构即可控制旋转座65、摆臂一66、夹取抓手座69以及夹取抓手610同步旋转，从而使得夹取抓手610在两个目标位置之间来回运动；通过直线驱动机构即可控制摆臂一66、夹取抓手座69以及夹取抓手610同步上下摆动，从而夹取抓手610在某个目标位置处上下运动。

这样，在锥桶布放时，通过旋转驱动机构和直线驱动机构的配合动作，即可使得夹取抓手先旋转并上升至待抓取锥桶的上方，再向下抓住立式摆放的锥桶。此后，夹取抓手可提起锥桶，并将锥桶运送至需要布放的位置的上方；最后，夹取抓手可向下运动将锥桶放在需要布放位置，并驱使夹取抓手松开锥桶，完成布放。同理，亦可实现锥桶的回收。

所述摆放机构还包括夹取抓手座69以及摆臂二67，所述夹取抓手610竖直设置、且固定连接在夹取抓手座69上；

所述摆臂一66的顶端、摆臂二67的顶端均铰接所述夹取抓手座69，即使得所述夹取抓手610通过夹取抓手座69与摆臂一66相连接，所述摆臂一66、摆臂二67的底端均铰接所述旋转座65，所述摆臂一66上的两个铰接点以及摆臂二67上的两个铰接点分别处在一个平行四边形的四个顶点上。这样，受平行四边形结构的影响，由于旋转座65的形态固定，当摆臂一66、摆臂二67在直线驱动机构的驱动下同步上下摆动的过程中，夹取抓手座的姿态将不会发生改变，从而使得夹取抓手在上下运动过程中可时刻保持在竖直的状态下，从而可更好的对立式摆放的交通锥桶进行抓取、布放以及回收。

作为旋转动力源的一种，所述旋转驱动机构包括电机62、小齿轮63以及大齿轮64，所述电机62固定连接在支架61上，所述小齿轮63以及大齿轮64均铰接在支架61上，并且小齿轮63和大齿轮64相啮合；所述电机62与小齿轮63联动，所述大齿轮64与旋转座65固定连接。这样，电机62开启之后，将经过小齿轮和大齿轮的传动，驱使旋转座65做往复旋转运动。

作为直线动力源的一种，所述直线驱动机构为气缸一68，所述气缸一68的缸体与旋转座65铰接，作为直线驱动机构的输出端，所述气缸一68的活塞杆与摆臂一66铰接。这样，气缸一开启后，可直接带动摆臂一上下往复摆动。

所述夹取抓手610包括夹取抓手架6101、一对夹紧臂6102、一对拉杆6103、气缸二6105以及中间杆6106；所述夹取抓手架6101通过夹取抓手座69与摆臂一66相连接，一对所述夹紧臂6102的顶部对称的铰接在夹取抓手架6101的两侧；当一对夹紧臂6102被驱使向夹取抓手架中心摆动时，可夹住二者之间的锥桶；当一对夹紧臂6102被驱使远离夹取抓手架中心摆动时，即可松开对锥桶的夹持；

所述气缸二6105的缸体固定连接在夹取抓手架6101上，所述中间杆6106固定连接在气缸二6105的活塞杆上，一对拉杆6103均与所述中间杆6106铰接，并且一对拉杆6103分别与一对夹紧臂6102铰接。这样，随着气缸二的开启，中心杆106的直线往复运动，将经过拉杆6103转化为夹紧臂6102的旋转运动，从而通过一对夹紧臂6102夹住或松开二者之间的锥桶。

所述夹取抓手610还包括一对维稳杆6104，一对所述维稳杆6104分别固定连接一对拉杆6103，并且一对维稳杆6104沿夹取抓手架6101的中心对称设置。这样，在对锥桶进行夹持时，维稳杆6104也将随着拉杆6103的运动同步向夹取抓手架中心摆动，并在一对夹紧臂6102夹住锥桶上部的同时，借助一对维稳杆6104夹住锥桶的中部，从而显著提高夹持效果，使得锥桶被夹持之后的运送过程中可保持形态稳定。

如图14-18所示，包括支架61、电机62、小齿轮63、大齿轮64、旋转座65、摆臂一66、摆臂二67、气缸一68、夹取抓手座69、夹取抓手610。

所述支架61为焊接件，包括孔一611以及孔二612，其设有若干螺栓安装孔，用于和整车连接以及其余零部件的安装。所述电机62优选的为伺服电机，电机62壳体固定安装在支架61底面，进一步的电机62轴穿过孔一611且与之同轴，用于提供扭矩。所述小齿轮63为一金属齿轮，固定安装在电机62的转轴上，用于传递电机62扭矩。所述大齿轮64为一金属齿轮，通过轴承安装在孔二612内，且与之同心，用于降低电机62的转速以及增加扭矩。所述旋转座65为型材焊接件，并设有若干安装孔，固定安装在大齿轮64上，用于连接大齿轮64及其与零部件。所述摆臂一66为两端及中间设有铰孔的连杆，一端铰接安装在旋转座65的安装孔内。所述摆臂二67为两端设有孔的连杆，轴线同摆臂一66平行，铰接安装在旋转座65上。所述气缸一68为带有磁性行程开关的气缸，缸体铰接安装在旋转座65上，活塞杆铰接在摆臂一66的中间孔上，用于控制摆臂6的升降。所述夹取抓手座69为一设有两长孔及两铰孔的结构件，铰接在摆臂一66及摆臂二67上，随摆臂一同升降。所述夹取抓手610为气缸驱动的部件，固定安装在夹取抓手座69上同夹取抓手座69一同升降。

结合图18所示，所述夹取抓手610包括夹取抓手架6101，夹紧臂6102，拉杆6103，维稳杆6104，气缸二6105，中间杆6106。所述夹取抓手架6101为一焊接件，进一步的其上设有安装孔位及铰孔，用于安装其余零部件。所述夹紧臂6102有两件，为带有铰孔及泡沫软垫的结构件，分别对称铰接在夹取抓手架6101上，用于夹紧及短距离提升交通锥桶。所述拉杆6103有两件，为两端设有铰孔的连接杆，一端铰接在夹紧臂6102的下端铰孔。所述维稳杆6104有两件，为一弹性杆及泡沫软垫组成的结构件，分别固定连接在两拉杆6103上，用于保持运动过程中交通锥桶的姿态稳定。所述气缸二6105为带有磁性行程开关的气缸，缸体固定安装在夹取抓手架6101上，用于提供夹紧力。所述中间杆6106为设有铰孔的刚性连杆，中间固定连接在气缸二的活塞杆上，两端的孔分别铰接两根拉杆6103一端的孔，用于传递活塞杆力。

工作时，被抓住的交通锥桶可以按照预先设定好的运动轨迹从一个相对收放车固定的某位置平动到地面，完成要求的摆放动作，也可以配合收放车的其余机构将定位好的交通锥桶从地面上平动运输至车厢内相对收放车固定的某位置，锥桶的重心运动轨迹相对于收放车为一接近球面的环形面，为了简化技术方案，气缸的控制方式，及电机控制时的绝对位置设置均未说明，但本领域的技术人员在实际应用时知道或者应当知道该控制方式。

综上，摆放机构具有如下有益效果：环形的平动范围可以满足对交通锥桶斜线及直线摆放的要求，结构简单，后方双侧摆放。

使用时：由于有对称性，这里只说明在左侧工作的步骤。

放置时：第一步：在施工区域收放车向前行使，马达46带动锥桶架41旋转至工作位置，给出信号，每个锥桶架有自己的编号，并由传感器记录。

第二步：剥离机构3链轮正转由等待位置运动至剥离工位，气缸3321伸长，抓取数个锥桶7，到位信号给出，剥离机构3链轮反转，剥离最上端锥桶并转至释放工位，信号给出，气缸3321缩短，将数个锥桶7释放至输送带5上，给出信号，剥离机构3链轮反转至等待位置。

第三步：旋转座65反转至抓取工位，给出信号，气缸二6105伸长，夹手闭合夹紧锥桶7，给出信号，旋转座65旋转至摆放工位，给出信号，气缸二6105缩短，释放锥桶7，进一步的斜线摆放工位有多个，左侧直线摆放工位有一个。

第四步：输送带5正转将下一个锥桶7运输至抓取工位，重复第三步，直至输送带5上所有锥桶7都被摆放机构6依控制指令摆放至地面。

第五步：重复第二步，第三步，第四步，完成一垛锥桶7的摆放。

第六步：重复第一步至第五步，完成所有锥桶7的摆放工作。。

回收时：第一步：收放车倒车，左侧挡锥板9旋转至车宽以外。

第二步：左侧挡锥板9有锥桶7时，旋转座65旋转至收取位置，发出信号，气缸一68伸长到位，摆臂一66摆下，夹取抓手610在锥桶7正上方，发出信号，气缸二6105伸长到位，夹紧锥桶7顶端，发出信号，气缸一68缩短到位，发出信号，旋转座65旋转至释放位置，发出信号，此时夹取抓手610在输送带5上方，气缸二6105缩短，锥桶7落在输送带5上。

第三步：输送带5反转，将锥桶7移动至下个位置，重复第二步，直至输送带5摆满。

第四步：剥离机构3从等待位置运动至抓取位置，给出到位信号，气缸3321伸长到位，抓手332将锥桶7抓取，给出信号，剥离机构3运动至释放位置，气缸3321缩短到位，将数个锥桶7摆放到回形仓4上。

第五步：重复第二步至第四步，完成数垛锥桶的回收。

第六步：马达46正转，重复第二步至第五步，直至所有锥桶7回收完。。

为了简化技术方案，便于理解，本实施例对本技术方案中存在的一些动力机构，诸如用于驱动链轮转动的电机、用于带动摆放机构的伺服电机，以及用于封闭车厢的卷帘门等在图中未进行示意，一些电控部件、传感器等未进行示意，以及一些固定连接方式也未进行示意，但是本领域技术人员在实际应用时知道或应该知道其驱动关系，以选择合适的动力机构，以及电控部件和传感器的选型和布置。

综上，本发明具有如下有益效果：采用机械结构实现自动，降低了施工人员劳动强度，采用循环的回形仓作为立式存储机构，循环的链传动达到收放快而均匀，结构简单，动作简单，容量大，成本低，该交通锥桶收放车有效地提高了效率。

本发明具体实施途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.自动交通锥桶收放车，其特征在于，所述自动交通锥桶收放车包括连接在车架（8）上的挡锥板以及动力机构，所述挡锥板可旋转的连接在车架（8）的尾部，所述挡锥板中开设有与交通锥桶适配的挡锥槽，通过动力机构驱动挡锥板往复转动，从而在交通锥桶布放以及回收过程中，对交通锥桶进行定位或者是扶正倒下的交通锥桶。

2.根据权利要求1所述的自动交通锥桶收放车，其特征在于，所述挡锥板具有一对，分别为左挡锥板（9）以及右挡锥板（10），所述左挡锥板（9）以及右挡锥板（10）分别设置在车架（8）尾部的两侧，分别由两个动力机构独立驱动左挡锥板（9）以及右挡锥板（10）。

3.根据权利要求1所述的自动交通锥桶收放车，其特征在于，所述挡锥板通过悬臂以及横摆臂连接在车架（8）的尾部，所述悬臂竖直设置、且其顶端固定连接所述车架（8），所述横摆臂的一端与悬臂的底端铰接，所述挡锥板套接在所述横摆臂上；

所述横摆臂上还固定连接有弧形限位座，所述挡锥板处在弧形限位座的开口中，通过弧形限位座对挡锥板的最大翻转角度进行限位；

所述悬臂上还固定连接有横支臂，所述动力机构的一端铰接所述横支臂、且另一端铰接所述横摆臂。

4.根据权利要求1、2或3所述的自动交通锥桶收放车，其特征在于，所述自动交通锥桶收放车还包括回形仓（4）、剥离机构（3）以及摆放机构（6），通过所述回形仓（4）储存立式存放的交通锥桶（7），通过剥离机构（3）将交通锥桶（7）从回形仓（4）中取出或放入回形仓（4）中，通过摆放机构（6）布放或回收交通锥桶（7）。

5.根据权利要求4所述的自动交通锥桶收放车，其特征在于，所述回形仓包括回形轨道（43）、链条（42）、链条驱动机构以及若干锥桶架（41）；

所述链条（42）容置于回形轨道（43）中、且在链条驱动机构的带动下沿回形导轨循环运动，所述锥桶架（41）的底部连接在所述链条（42）上，所述锥桶架（41）包括与交通锥桶（7）内壁相适配的定心架（411）。

6.根据权利要求5所述的自动交通锥桶收放车，其特征在于，所述定心架（411）包括顶部支撑环、支撑立柱以及底部支撑板，所述顶部支撑环通过支撑立柱固定连接在底部支撑板的上方，所述顶部支撑环与底部支撑板平行、且顶部支撑环与交通锥桶（7）内壁的上部相适配。

7.根据权利要求5所述的自动交通锥桶收放车，其特征在于，每个锥桶架（41）上都设置有独立的编号，所述回形仓还包括可识别所述编号的传感器。

8.根据权利要求4所述的自动交通锥桶收放车，其特征在于，所述剥离机构（3）包括运动抓手机构（312）以及链条传送机构（313），通过所述链条传送机构（313）带动运动抓手机构（312）在两个目标位置之间往复运动；

所述运动抓手机构（312）包括抓手安装架（331）以及抓手（332），所述抓手安装架（331）连接所述链条传送机构（313），所述抓手（332）连接在抓手安装架（331）上。

9.根据权利要求8所述的自动交通锥桶收放车，其特征在于，所述剥离机构还包括平移保持机构，所述平移保持机构（317）包括连接杆（341）、滑动块（342）以及直线轴承（343），所述直线轴承（343）与链条（324）所在的平面保持平行，所述滑动块（342）连接在直线轴承（343）上，所述连杆（341）的一端与滑动块（342）铰接、且另一端与抓手安装架（331）铰接，所述抓手安装架（331）通过连接板（333）与链条（324）可旋转的相连接。

10.根据权利要求8所述的自动交通锥桶收放车，其特征在于，所述抓手（332）包括抓手架（3326）、作动杆、一对连接板（3327）以及一对夹爪，所述作动杆连接在抓手架（3326）中，并可相对于抓手架（3326）往复运动；

一对所述连接板（3327）均与作动杆铰接，一对所述夹爪的根部均铰接在抓手架（3326）的内壁上，且一对所述夹爪的中部分别与一对连接板（3327）铰接；

所述锥桶自动抓取机构还包括直线驱动机构，所述作动杆为直线驱动机构的输出杆；所述夹爪呈弯钩状或L字形。

11.根据权利要求4所述的自动交通锥桶收放车，其特征在于，所述摆放机构包括支架（61）、旋转座（65）、摆臂一（66）以及夹取抓手（610），所述旋转座（65）可旋转地连接在支架（61）上，并在旋转驱动机构的带动下往复旋转；

所述摆臂一（66）的底端铰接所述旋转座（65），所述旋转座（65）上还铰接有直线驱动机构，所述直线驱动机构的输出端与摆臂一（66）铰接，通过直线驱动机构带动摆臂一（66）上下摆动；所述夹取抓手（610）与摆臂一（66）相连接。

12.根据权利要求11所述的自动交通锥桶收放车，其特征在于，所述摆放机构还包括夹取抓手座（69）以及摆臂二（67），所述夹取抓手（610）竖直设置、且固定连接在夹取抓手座（69）上；

所述摆臂一（66）的顶端、摆臂二（67）的顶端均铰接所述夹取抓手座（69），所述摆臂一（66）、摆臂二（67）的底端均铰接所述旋转座（65），所述摆臂一（66）上的两个铰接点以及摆臂二（67）上的两个铰接点分别处在一个平行四边形的四个顶点上。

13.根据权利要求11所述的自动交通锥桶收放车，其特征在于，所述夹取抓手（610）包括夹取抓手架（6101）、一对夹紧臂（6102）、一对拉杆（6103）、气缸二（6105）以及中间杆（6106）；所述夹取抓手架（6101）与摆臂一（66）相连接，一对所述夹紧臂（6102）的顶部对称的铰接在夹取抓手架（6101）的两侧；

所述气缸二（6105）的缸体固定连接在夹取抓手架（6101）上，所述中间杆（6106）固定连接在气缸二（6105）的活塞杆上，一对拉杆（6103）均与所述中间杆（6106）铰接，并且一对拉杆（6103）分别与一对夹紧臂（6102）铰接。

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