一种交通锥自动收放装置的收放机构

1.本发明涉及交通警示领域，具体涉及一种交通锥自动收放装置的收放机构。


背景技术：

2.随着我国公路里程的增加，公路养护的任务日趋繁重。高速公路养护管理是一项复杂 的系统性工程，当公路需要维修或者出现交通事故时，必须采取封闭管制交通的方式，即 在作业区外放置交通标志，引导车辆的行驶。在路政人员执行公务时，必须保证行车和作 业区的安全，因此在作业区外摆放交通锥以引导车辆的行驶，特别是在高速公路上作业时， 由于行车速度特别快，车流量大，更有必要摆放交通锥等引导交通。
3.传统的交通锥摆放，通常是采用人工操作模式收放交通锥，通过驾驶员驾驶搬运车辆， 通过人工将车厢内的交通锥取出并回走摆放；等到作业结束时，再通过人工将交通锥进行 逐个回收，通常需要驾驶员驾驶车辆进行前进和倒车，并且需要在车厢内站一人来进行车 厢内交通锥的收放，并由车后跟随若干工作人员摆放和回收交通锥，其不仅提高了人工成 本，降低了交通锥的收放效率，更为重要的是将工作人员暴露在极其危险的交通环境下， 安全系数低，同时由于人工的差异，交通锥的摆放往往无法做到直线摆放，常需要进行矫 正，降低了工作质量。
4.当高速公路出现突发交通事故，按道路交通法要求：路警赶赴现场后，将执法车停放 在事故车辆的前方，开启危险报警闪光灯，由执法人员下车搬交通锥回走摆放，设定150 米作业封闭区，然后开展救援和处理。按相邻交通锥的间隔为10米计算，通常情况下， 15个交通锥足以完成设定150米的作业封闭区。
5.陈兴春等在中国实用新型专利“一种安全锥自动收放车”中，通过设置存储装置、 夹取装置、中转装置、输送装置及收放装置，能够快速、全自动化的收放安全锥，其工作 效率高，运行稳定。相比之前的装置有了十足的进步，但是此装置需要用到专门设计的货 车，导致高速管理局成本大大提高。梁科等在中国公开发明专利申请“一种交通锥自动 收放装置”中，设置的装置主要由机械臂旋转机构、推倒扶正框机构和plc控制器组成， 该装置能实现车辆正向行驶摆放或回收交通锥，解决了只能倒车回收交通锥的问题，提高 了安全性；能实现交通锥以统一姿态回收，方便后续摞叠存储，提高工作效率。但该装置 是独立设计的，没有依据样车平台设计，使用安装无法实现，占据空间较大，该想法仅停 留在了理论层次。郑敏等在中国公开发明专利申请“一种公路路锥自动收放系统”中，所 设计的系统包括控制系统、可拆卸连接在卡车的同一侧的路锥收放装置和收放辅助装置。 在回收模式下，路面上的交路锥本身就存在横放且朝向相反的情况，此系统能通过收纳辅 助装置将这些路锥进行调整至标准的回收状态，不会出现因路锥倒下且朝向不对而无法进 行回收的情况。但是此系统的收纳辅助装置需要人工放置在车厢侧边，不能实现全自动化， 人工成本较高。
6.目前国内的交通锥收放车基本以体型较大的货车为主，交通锥的存储量为数百个，另 外，交通锥收放机构多为传统的机械装置，质量过大，体积过大，导致车辆超宽，收放
锥 效率低，经济成本过高；所以以货车为载体的交通锥收放装置存在着资源浪费、制造成本 过高、非工作状态下行驶不便等问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种交通锥自动收放装置的收放机构，能够高效率且稳定地抓取 和投放交通锥。
8.为实现上述目的，本发明提供的一种交通锥自动收放装置的收放机构，所述收放机构 包括安装底座、收放机构前后移动组合、收放箱、收放箱上下移动组合、机械手上下移动 组合和收放机械手，
9.收放机构前后移动组合前后滑动设置在安装底座上，收放箱滑动设置在收放机构前后 移动组合上，收放箱能在收放机构前后移动组合的驱动下进行前后移动；
10.收放箱与收放箱上下移动组合连接，收放箱能在收放箱上下移动组合的驱动下能相对 于收放机构前后移动组合进行上下移动；
11.收放机械手通过机械手上下移动组合滑动设置在收放箱上。
12.优选地，所述收放机构前后移动组合包括滚珠丝杠组合、齿轮齿条组合、第一直线导 轨组合、第一连接滑块、第三电机和第四电机，
13.滚珠丝杠组合位于第一直线导轨组合的下方，包括第四电机、丝杆轴、设置在丝杆轴 上的螺帽，齿轮齿条组合位于第一直线导轨组合的上侧，包括第一齿条和第一齿轮，第四 电机固定在安装底座上，丝杆轴与第四电机连接，第一直线导轨组合与螺帽固定连接；第 一连接滑块与第一直线导轨组合连接，第一齿条固定在第一直线导轨组合上，第一齿轮与 第一齿条啮合连接，且第一齿条与第三电机的输出轴连接。
14.优选地，滚珠丝杠组合还包括支座组件和连接件，支座组件固定在安装底座上，丝杆 轴转动设置在支座组件上，第一直线导轨组合与螺帽之间通过连接件连接。连接件呈l型。 支座组件起固定丝杆轴两端作用，并且不会对丝杆轴的转动造成干涉。
15.优选地，收放箱上下移动组合包括第一电机、第一主动链轮、第一从动链轮和第一链 条，收放箱包括箱体，第一电机固定在箱体上，第一主动链轮和第一电机的输出轴连接， 第一主动链轮和第一从动链轮转动设置在箱体内，第一主动链轮和第一从动链轮通过第一 链条传动连接，且第一连接滑块与第一链条固定连接。第一直线导轨组合包括设置在安 装底座上的第一直线导轨和滑动设置在第一直线导轨上的第一滑块，第一连接滑块与第一 滑块固定连接。从而使得所述的收放箱和所述的收放机构前后移动组合存在垂直方向的相 对运动关系。第一电机工作时，驱动第一链条运动，收放箱跟随上下运动。
16.优选地，第一直线导轨组合包括通过铝型材设置在安装底座上的第一直线导轨和滑动 设置在第一直线导轨上的第一滑块，第一连接滑块与第一滑块固定连接。
17.优选地，收放箱上下移动组合还包括第二直线导轨组合，收放箱包括箱体，第二直线 导轨组合设置在箱体上靠近第一直线导轨组合的一侧，第二直线导轨组合包括固定在箱体 壁上的第二直线导轨和滑动设置在第二直线导轨上的第二滑块，且第一连接滑块与第二滑 块固定连接。
18.优选地，机械手上下移动组合包括第二电机、第二主动链轮、第二从动链轮、第二链 条和第二连接滑块，第二电机固定在箱体上，第二主动链轮与第二电机的输出轴连接，
第 二主动链轮、第二从动链轮位于箱体内，第二主动链轮和第二从动链轮通过第二链条传动， 第二连接滑块与第二链条固定连接，收放机械手与第二连接滑块固定连接。从而使所述的 收放机械手与所述的收放箱存在垂直方向的相对运动关系。第二电机工作时，驱动第二链 条运动，收放机械手跟随上下运动。
19.优选地，所述收放机构还包括张力调整机构，张力调整机构固定在箱体上，用于调整 和第一链条和第二链条的张紧程度。
20.优选地，机械手上下移动组合还包括第三直线导轨组合，收放箱包括箱体，第三直线 导轨组合设置在箱体上靠近收放机械手的一侧，第三直线导轨组合包括固定在箱体壁上的 第三直线导轨和滑动设置在第三直线导轨上的第三滑块，且第二连接滑块与第三滑块固定 连接。
21.优选地，收放机械手包括第一收放气缸、第二收放气缸、第一夹板和第二夹板，第一 夹板与第一收放气缸的输出轴连接，第二夹板与第二收放气缸的输出轴连接，通过第一夹 板与第一收放气缸改变第一夹板和第二夹板之间的相对位置。第一收放气缸、第二收放气 缸分别独立驱动第一夹板和第二夹板，通过改变两夹板间的相对位置来夹紧交通锥。
22.第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均为伺服电机，第三电机为步进电机，第 一电机和第二电机的输出端均设置有减速器，各电机均具有自锁功能。
23.与现有技术相比，本发明提供的交通锥自动收放装置的收放机构有益效果至少如下：
24.通过设置收放机构移动组合、齿轮齿条组合、滚珠丝杠组合、收放箱、收放机械手， 能够快速、全自动地完成收放交通锥，其工作效率高，抓取效果好，稳定性好，降低了工 作难度，减少了人工成本。
附图说明
25.为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术 描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一 些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这 些附图获得其他的附图，其中：
26.图1为收放机构的结构组装图；
27.图2为收放机构的其他视角结构组装图；
28.图3为收放机构的局部结构放大图；
29.图4为收放机构的收放机械手的结构组装图；
30.图5为本发明的交通锥自动收放装置的交通锥结构图；
31.图6为本发明的交通锥自动收放装置的框架、存储机构、剥离机构、顶送机构、输送 机构、收放机构及扶正机构的结构组装图；
32.图7为框架的结构组装图；
33.图8为存储机构的结构组装图；
34.图9为存储机构的驱动凸块组件的结构图；
35.图10为剥离机构的结构组装图；
36.图11为顶送机构的结构组装图；
37.图12为输送机构的结构组装图；
38.图13为输送机构的输送组件的结构图；
39.图14为扶正机构的结构组装图；
40.图15为扶正机构收藏至车厢内的结构图。
具体实施方式
41.下面结合附图对本发明作详细的描述，但是应该强调的是，下面的实施方式知识示例 性的，而不是为了限制本发明的范围及应用。
42.本发明提供的一种交通锥自动收放装置的收放机构，参考图1、图2、图3和图4所 示，包括安装底座、收放机构前后移动组合、收放箱、收放箱上下移动组合、机械手上下 移动组合和收放机械手613。安装底座与框架1固定连接，收放机构前后移动组合前后滑 动设置在安装底座上，收放箱滑动设置在收放机构前后移动组合上，收放箱能在收放机构 前后移动组合的驱动下进行前后移动，收放机械手613通过机械手上下移动组合滑动设置 在收放箱上。
43.在使用时，该收放机构用于安装在交通锥自动收放装置上使用。在工作状态下，所述 收放箱和收放机械手613需要移动到交通锥自动收放装置外，具体地，所述滚珠丝杠组合 610驱动所述收放机构前后移动组合移动到装置外，使得所述收放箱和收放机械手613可 以移动装置外，且收放箱可上下运动，从而所述收放机械手613得以抓取交通锥到路面上。
44.在本发明的其中一些实施例中，所述收放机构前后移动组合包括铝型材692和第一直 线导轨691，第一直线导轨691固定设置在铝型材692上，整个收放机构通过第一直线导 轨组合691的滑块在安装底座上。还包括滚珠丝杠组合610、第一连接滑块614、第三电 机65、齿轮齿条组合68和第四电机66，滚珠丝杠组合610包括固定在安装底座上的第四 电机66、与第四电机66的输出轴连接的丝杆轴、设置在所述丝杆轴上的活动螺帽、固定 在安装底座上并起固定丝杆轴两端作用的支座组件、连接所述活动螺帽和所述收放机构前 后移动组合的l型连接件615，铝型材692与活动螺帽固定连接。第四电机66驱动丝杆轴 转动，从而带动活动螺帽前后运动，进而通过l型连接件615带动铝型材692，从而带动 收放机构前后移动组合移动，进而可以将所述收放箱和收放机械手613移动到装置外，以 便放下待摆放的交通锥或便于夹持待回收的交通锥。齿轮齿条组合68包括第一齿条681 和第一齿轮682，第一齿条681固定在铝型材692上，第三电机65固定在连接零件651， 连接零件651固定在第一连接滑块614上，对垂直布置的第三电机65进行固定，第一齿 轮682固定在第三电机65输出轴上，第一连接滑块614与第一直线导轨组合69固定连接， 且第一连接滑块614与收放箱上下移动组合的第一链条671固定连接。齿轮齿条组合68 通过所述第三电机65驱动第一齿轮682旋转转化为第一齿条681的直线运动，从而带动 所述收放箱进行前后运动。
45.具体地，第一直线导轨组合69包括通过t型螺母和螺栓设置在安装底座上的四条相 同长度的第一直线导轨和滑动设置在第一直线导轨上的多个第一滑块，第一连接滑块614 与第一滑块通过螺钉固定连接。
46.收放箱包括箱体67，链条链轮组合通过轴固定在箱体67内部。链条链轮组合包括所 述收放箱上下移动组合和所述机械手上下移动组合，收放箱上下移动组合包括第一电
机63、 第一主动链轮62、第一从动链轮621和带有局部弯耳的第一链条671，第一电机63固定 在箱体67上，第一主动链轮62和第一电机63的输出轴连接，第一主动链轮62和第一从 动链轮621之间通过第一链条671传动连接，且第一连接滑块614通过弯耳和螺钉固定在 第一链条671上；机械手上下移动组合包括第二电机64、第二主动链轮623、第二从动链 轮622、带有局部弯耳的第二链条672和第二连接滑块612，第二电机64固定在箱体67 上，第二主动链轮623与第二电机64的输出轴连接，第二主动链轮623和第二从动链轮 622通过第二链条672传动连接，第二连接滑块612通过弯耳与螺钉固定在第二链条672 上，收放机械手613与第二连接滑块612固定连接。
47.箱体67靠近第一直线导轨69的一侧设置有第二直线导轨组合673，第二直线导轨组 合673包两条相同长度的括固定在箱体壁上的第二直线导轨和滑动设置在第二直线导轨上 的多个第二滑块，且第一连接滑块614与第二滑块通过螺钉固定。收放箱上下移动时沿着 第二直线导轨进行滑动。在箱体67上靠近收放机械手613的一侧设置有第三直线导轨组 合674，第三直线导轨组合674包括固定在箱体67壁上的两条相同长度的第三直线导轨和 滑动设置在第三直线导轨上的多个第三滑块，且第二连接滑块612与第三滑块通过螺钉固 定，第二连接滑块612上下滑动时沿着第三直线导轨进行滑动。
48.第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均为伺服电机，第三电机为步进电机，第 一电机和第二电机的输出端均设置有减速器，各电机均具有自锁功能。
49.所述收放箱通过第二连接滑块612与所述链条链轮组合相互配合，在第一连接滑块614 的作用下，所述收放箱与收放机构前后移动组合存在垂直方向上的相对运动关系，通过所 述第一电机63驱动第一主动链轮62转动，配合第一从动链轮621而带动第一链条671转 动，从而实现了所述收放箱的上下运动。具体的，是通过改变第一主动链轮62和第一连 接滑块614间的距离来实现收放箱上下运动，第一连接滑块614在垂直方向是固定在收放 机构前后移动组合上，但与收放箱存在垂直方向上的运动关系；当第一电机63逆时针转 动时，第一连接滑块614本应随第一链条671一起上升(第一连接滑块614和链条671已 经通过螺钉固定连接)，但是因第一连接滑块614在垂直方向已经固定，使得与第一连接 滑块614有垂直相对运动关系的收放箱体67向下运动。所述收放机械手613通过第二连 接滑块612与所述链条链轮组合中的第二主动链轮623、第二从动链轮622和第二链条672 的相互配合，在第二连接滑块612的作用下，所述收放机械手613与所述收放箱存在垂直 方向上的相对运动关系，通过所述第二电机64驱动第二主动链轮623转动配合第二从动 链轮622，从而带动第二链条672转动，进而实现了所述收放机械手613的上下运动。
50.在本发明的其中一些实施例中，还包括张力调整装置611，张力调整装置611通过调 节第一主动链轮62与第一从动链轮621之间的中心距，以及调整第二主动链轮623与第 二从动链轮622之间的中心距，从而达到调节第一链条671和第二链条672的张紧程度的 目的，使链条处于最佳工作装态。
51.在本发明的其中一些实施例中，请参阅图4，收放机械手613包括第一收放气缸61、 第二收放气缸617、第一夹板613和第二夹板616，第一夹板613与第一收放气缸61的输 出轴连接，第二夹板616与第二收放气缸617的输出轴连接，第一收放气缸61输出轴的 伸长方向水平向左。通过第一收放气缸61和第二收放气缸617可以改变第一夹板613和 第二夹板616之间的开合程度，从而可以夹住交通锥。
52.为了便于理解工作原理，以下对前述的交通锥自动收放装置的结构做具体介绍。
53.请参看图6，一种交通锥自动收放装置，包括框架1及安装于框架1内的存储机构2、 剥离机构3、顶送机构4、输送机构5和扶正机构7。所述框架1中间设置存储机构2，所 述剥离机构3固定于所述框架1，并位于所述存储机构2上方；所述顶送机构4位于所述 存储机构2前方并处于所述框架1的前方；所述输送机构5处于所述框架1的最外侧，所 述框架1右侧的中间和下方都设置了滑块导轨组件12，扶正机构7和本发明提供的收放机 构6通过所述滑块导轨组件12配合设置于所述框架1的右侧。
54.交通锥结构参考图5，其包括底座及底座上方的锥型体。
55.在本发明的其中一些实施例中，参阅图7，所述框架1外侧由钣金件11给密封起来。 框架1用于固定装置的其他机构并起支撑作用。框架1为铝型材框架。
56.在本发明的其中一些实施例中，参考图8和图9所示，所述存储机构2用于存储交 通锥，包括底板21、固定于所述底板上方的固定罩22、位于底板21下方并固定于框架1 的驱动凸块组件23，所述交通锥存储于所述底板21上，并被所述固定罩22和所述驱动凸 块组件23所约束。交通锥的重心在前，层叠起来的交通锥，如果没有固定罩22固定住上 方的自由度，就有可能往前倾倒，这样会影响交通锥的存储以及自动收放作业过程的进行。
57.本发明中，驱动凸块组件23位于底板21下方，包括能够滑动的存储支撑架237、单 轴机器人236、滑块推板235和至少一个驱动单元，存储支撑架237固定在框架1上，单 轴机器人236位于存储支撑架237上，单轴机器人236包括驱动滑块，滑块推板235与驱 动滑块固定连接，且滑块推板235位于存储在固定罩22内的所有交通锥的最后侧，滑块 推板235在单轴机器人236的驱动下能够往前移动，从而可以推动交通锥往前移动。每个 驱动单元均包括第一气缸231、第二气缸232、气缸第一凸块233和气缸第二凸块234，第 一气缸231和第二气缸232均固定在存储支撑架237上，且位于单轴机器人236一侧，气 缸第一凸块233与第一气缸231的输出端连接，气缸第二凸块234与第二气缸232的输出 端连接，且气缸第一凸块233和气缸第二凸块234沿着滑块推板235的滑动方向分布。
58.优选地，在本发明的其中一些实施例中，驱动单元设置有两个，驱动单元固定位于存 储支撑架237的两侧，即，请参阅图5，所述驱动凸块组件23包括两对第一气缸231和第 二气缸232、两个气缸第一凸块233、两个气缸第二凸块234、滑块推板235、单轴机器人 236和存储支撑架237，每个第一气缸231的输出端上均固定设置有第一凸块233，每个第 二气缸232的输出端上均固定设置有气缸第二凸块234，两对第一气缸231和第二气缸232 分别控制对应所述气缸第一凸块233和气缸第二凸块234，两对第一气缸231和第二气缸 232通过连接件238固定于所述存储支撑架237的两侧；所述单轴机器人236固定在所述 存储支撑架237，并处于所述第一气缸231和第二气缸232的中间；所述滑块推板235与 所述单轴机器人236的驱动滑块固定连接，通过所述单轴机器人236驱动来推动交通锥。 滑块推板235的数量与驱动单元的数量相等，一次性可以推动两个交通锥。可以理解的是， 对驱动单元的数量没有特别的限制，在其他的实施例中，也可以根据需要设置其他数量的 驱动单元。
59.第一气缸231和第二气缸232均为双轴气缸。存储支撑架237的材质为铝型材。
60.存储机构2开始工作时，第一气缸231的输出轴伸长，气缸第一凸块233进入工作位 置，第二气缸232收缩，气缸第二凸块234退出工作位置，单轴机器人236驱动滑块推板 235往前推一段距离，交通锥组在滑块推板235的作用下往前移动，并被先前进入工作位 置的
气缸第一凸块233限位，从而交通锥组进入待剥离工作位置。
61.在本发明的其中一些实施例中，参考图10所示，剥离支撑架33的四个端角上方均设 置有剥离气缸31，以稳定下放或上升剥离支撑架33。具体的，所述剥离机构3包括四个 固定于所述框架1上方的剥离气缸31、四个连接于所述剥离气缸的杠径上的浮动接头32、 连接所述浮动接头的剥离支撑架33、固定于所述剥离支撑架33上方的同步带模组34、与 同步带模组34连接的滑块导轨组件35、连接所述滑块导轨组件35的剥离机械手36，同 步带模组34用于给滑块导轨组件35提供动力。
62.剥离机构3还包括夹持气缸37，剥离机械手36包括第一夹持块361和第二夹持块362， 夹持气缸37固定在第一夹持块361上，第一夹持块361与滑块导轨组件35中的滑块固定 连接，且第一夹持块361可伸入层叠在一起的两个交通锥之间的间隙，第二夹持块362与 夹持气缸37的输出轴通过销轴连接，使得第二加持块362可以绕销轴旋转，通过夹持气 缸37的伸缩而控制旋转。剥离时，夹持气缸37的输出轴伸长，带动第二加持块362顺时 针旋转直到第二加持块362压紧在待剥离的交通锥的底座上，此时，待剥离的交通锥的底 座被第一夹持块361和第二夹持块362夹紧，然后剥离机械手36在同步带模组34和滑块 导轨组件35的驱动下往待输送位置移动，从而可以将待剥离的交通锥剥离并移动到待输 送位置。
63.夹持气缸37为薄型气缸。
64.在本发明的其中一些实施例中，第一夹持块361上还设置有用于第一夹持块361是否 插入交通锥之间间隙的传感器。
65.剥离机构3开始工作时，剥离气缸31的输出轴伸长，驱动剥离支撑架33往下运动， 第一夹持块361插进第二排交通锥和待剥离的第一排交通锥之间的间隙，安装在第一夹持 块361上的传感器检测到第一夹持块361成功进入工作位置之后，夹持气缸37的输出轴 伸长，第二夹持块362顺时针旋转直至接触并与第一夹持块361一起夹紧第一排交通锥， 完成对待剥离交通锥的抓取；同时存储机构2的第一气缸231收缩，气缸第一凸块233退 出工作位置，第二气缸232伸长，气缸第二凸块234进入第二气缸的工作位置以挡住后排 交通锥，通过气缸第一凸块233、气缸第二凸块234，保证剥离前一排交通锥时，避免带 出后一排交通锥。夹持成功后，同步带模组34工作，驱动滑块导轨组件35中的滑块在导 轨上滑动，进而驱动剥离机械手36往前移动，完成剥离过程，前一排交通锥被成功剥离 并来到待输送位置。
66.在本发明的其中一些实施例中，参考图11所示，所述顶送机构4位于所述存储机构2 前方且位于底板21的下方，设置在待输送位置处，包括顶送连接件41、两个通过所述顶 送连接件41连接于所述框架1的顶送气缸42和两个与顶送气缸42的输出轴连接的顶送 凸块43。顶送凸块43的作用是对被剥离出来的交通锥进行前后方向上的限位，避免交通 锥翻转进而影响后续的输送过程。前排交通锥组来到待输送位置后，顶送气缸42向上伸 长，驱动顶送凸块43进入工作位置，顶送凸块43抵住前排交通锥的底座后表面，防止交 通锥向后滑动，限制住往后移动的自由度，实现对交通锥组的限位。
67.顶送气缸42为双轴气缸。
68.在本发明的其中一些实施例中，参考图12和图13所示，所述输送机构5处于框架的 最外侧，包括固定于所述框架1的承载板51、固定于所述承载板51上方的输送同步带模 组52、连接于所述输送同步带模组52上的输送滑块上的输送组件53。所述输送组件52 包括固
定于所述输送滑块的输送底板531、固定于所述输送底板531的固定板块532、与 固定板块532相配合的滑动板块533、连接所述滑动板块533的输送气缸534、连接所述 滑动板块533的第二齿条535、与所述第二齿条535相配合的第二齿轮536、连接所述第 二齿轮536的输送轴537、连接所述输送轴537的无油衬套538、固定于所述输送轴537 上方的输送机械手539。
69.在本发明的其中一些实施例中，输送机械手539上设置有与交通锥锥形体的外壁弧度 一致的弧面。
70.输送机构5开始工作时，输送气缸534的输出轴伸长，驱动滑动板块533上的第二齿 条535向前运动，随着第二齿条535的运动而带动与第二齿条535啮合的第二齿轮536转 动，第二齿轮536的逆时针转动带动连接第二齿轮536的输送轴537转动，从而固定于输 送轴537上的输送机械手539由水平位置转动到竖直位置，输送机械手539的弧面与交通 锥接触，以抓取交通锥；在上述工作完成后，输送同步带模组52驱动输送组件53往右侧 运动，右侧的交通锥在输送机械手539的带动和顶送机构4的顶送凸块43的限位作用下， 顺利进入待收放工作位置。在将右侧的交通锥送到待收放工作位置后，输送组件53可以 在输送同步带模组52的作用下往左侧运动，通过同样的方式可以将位于左侧的交通锥输 送到待收放工作位置。
71.在本发明的其中一些实施例中，请参阅图7，在框架1上还设置有交通锥支撑座13， 交通锥支撑座13。如图2，由于剥离机构一次是剥离两个交通锥出来的，右侧的交通锥由 输送机械手支撑起来，左侧的交通锥由交通锥支撑座13支撑，否则左侧的交通锥被剥离 出来到达待收放工作位置后容易跌落。
72.在交通锥未进入待收放工作位置时，本发明提供的收放机构6已经开始进行交通锥的 准备工作，第四电机66驱动滚珠丝杠组合610的丝杆轴运动，使收放机构前后移动组合、 收放箱和收放机械手613进入待收放工作位置，动作完成后第四电机66进入抱死状态。 在交通锥进入待收放工作位置后，收放机构6上的第一电机63和第二电机64处于抱死状 态，使得收放机械手613和收放箱处于悬挂状态，收放机械手613的第二收放气缸617伸 长完成交通锥的抓取，此过程第一收放气缸61一直处于伸长状态，并且输送气缸533收 缩使输送机械手539恢复到水平位置以完成交通锥的交接；完成交接后，所述齿轮齿条组 合68通过所述第三电机65驱动第一齿轮682旋转转化为第一齿条681的直线运动，驱动 收放箱和已经抓取交通锥的收放机械手613向脱离装置的方向运动，到达运动的最远位置 之后，收放机构6上的第一电机63和第二电机64开始同时工作并且同时解除抱死状态， 第一电机63驱动主链轮62转动配合第一从动链轮621，从而通过第一链条671，带动固 定在收放机构前后移动组合的第一连接滑块614相对于收放箱向上运动，从而实现了收放 箱的向下运动；收放箱向下运动的同时，第二电机64驱动第一主动链轮621转动配合从 动链轮622从而通过第二链条672带动固定在第二链条672上并且相对于收放箱存在垂直 方向上的相对运动关系的收放机械手613向下运动，从而完成了交通锥向下的运输，在交 通锥接触地面时，收放机械手613上的收放气缸61收缩，结束对交通锥的抓取，顺利完 成交通锥的投放。
73.在本发明的其中一些实施例中，参考图14所示，所述扶正机构7包括与框架1中滑 块导轨组件12连接的滑块导轨组合71、滑动固定于所述滑块导轨组合71中滑块上的滑轨 72、固定于所述滑轨72上的气缸接头固定件73、固定于所述气缸接头固定件73且固定于 框架1右侧的长气缸74、滑动设置于所述滑轨72的扶正组合75、安装于所述扶正组合的 减速
机76、安装于所述减速机上方的扶正电机77。扶正机构7是交通锥自动收放装置第 一个工作的机构，长气缸74伸长，驱动滑轨72伸出装置外，扶正电机77驱动扶正组合 75旋转到工作位置，扶正组合75进入工作状态。交通锥与收放机械手613分离后，随着 汽车继续往前行驶，带动扶正组合75往前运动，进而将卧倒放置的交通锥扶正。具体地， 当交通锥被放置在地面时，是卧倒在地的，随着汽车持续往前运动，扶正组合75也将往 前运动，扶正组合75与交通锥底座上方接触后，会拖动交通锥，交通锥底座下方由于和 地面的摩擦产生一个翻转力矩，从而实现交通锥的扶正。
74.滑轨72是长条铝型材，扶正电机77为伺服电机。
75.当需要放置交通锥时，通过上述过程放置交通锥。
76.当工程完成后，需要回收该等交通锥时，承载交通锥自动收放装置的皮卡车通过后退 的方式回收交通锥。当皮卡车倒车时，扶正组合75对准交通锥，车继续往后退，扶正组 合75把交通锥给击倒；收放机械手613等待着交通锥的接近，当交通锥接近时，收放气 缸61伸长，完成对交通锥的抓取；收放机构6的第一电机63和第二电机64开始同时工 作，第一电机63驱动第一主链轮62转动配合第一从动链轮621带动第一链条671，从而 通过第一链条671带动固定在收放机构前后移动组合的第一连接滑块614相对于收放箱向 下运动，从而实现收放箱的向上运动，同时第二电机64驱动第二主动链轮623转动配合 第二从动链轮622带动第二链条672从而带动固定在第二连接滑块612的收放机械手613 向上运动，从而完成了交通锥在垂直方向上的运送，接着第三电机65驱动收放箱向接近 装置的方向运动，带动交通锥进入待收放工作位置。
77.当交通锥进入待收放工作位置时，输送气缸533伸长，驱动滑动板块534上的第二齿 条535向前运动，随着第二齿条535的运动而带动与第二齿条535啮合的第二齿轮536转 动，第二齿轮536的逆时针转动带动连接第二齿轮536的输送轴537转动，从而固定于输 送轴537上的输送机械手539由水平位置转动到竖直位置来抓取在工作位置的交通锥；输 送同步带模组52驱动输送组件53往左侧运动，交通锥在输送机械手539的带动和顶送机 构4的顶送凸块43的限位作用下，顺利进入待叠放工作位置。
78.剥离机构3开始工作时，剥离气缸31伸长，驱动剥离支撑架33往下运动，传感器检 测到第一夹持块361成功进入工作位置之后，夹持气缸37伸长，驱动第二夹持块362与 第一夹持块361对待叠放的交通锥进行夹持；同时存储机构2的第二气缸232收缩，气缸 第二凸块234退出工作位置；此时，单轴机器人236驱动滑块推板235往后拉一段距离， 完成上述工作后，同步带模组34驱动剥离机械手36往后移动，交通锥组被叠放回去；叠 放成功后，存储机构2的第二气缸232伸长，气缸第二凸块234进入工作位置，对交通锥 组进行限位，上述动作完成一组交通锥的回收。
79.参考图15所示，当所有交通锥完成回收后，扶正机构7的扶正电机77驱动扶正组合 75旋转回初始位置，同时，长气缸74收缩，驱动滑轨72收缩回装置内，扶正机构75退 出工作状态并收藏至车厢内。
80.本发明所提供的收放机构，安装在交通锥自动收放装置上使用，通过收放机构前后移 动组合通过将收放箱和收放机械手移动到收放装置外，且收放箱可以在收放箱上下移动组 合的作用下上下移动以及收放机械手可以在机械手上下移动组合的作用下上下移动，从而 可以便于收放机械手放下待摆放的交通锥或者抓取待回收的交通锥，工作效率
高，抓取效 果好，稳定性好，降低了工作难度，减少了人工成本。结构体积适宜，在非工作状态下可 以存储在车厢内，不影响车辆的行驶。
81.当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施仅是用来说明本发明，而 并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型 都将落在本发明权利要求的范围内。

技术特征：
1.一种交通锥自动收放装置的收放机构，其特征在于：所述收放机构包括安装底座、收放机构前后移动组合、收放箱、收放箱上下移动组合、机械手上下移动组合和收放机械手(613)，收放机构前后移动组合前后滑动设置在安装底座上，收放箱滑动设置在收放机构前后移动组合上，收放箱能在收放机构前后移动组合的驱动下进行前后移动；收放箱与收放箱上下移动组合连接，收放箱能在收放箱上下移动组合的驱动下能相对于收放机构前后移动组合进行上下移动；收放机械手(613)通过机械手上下移动组合滑动设置在收放箱上。2.根据权利要求1所述的一种交通锥自动收放装置的收放机构，其特征在于：所述收放机构前后移动组合包括滚珠丝杠组合(610)、齿轮齿条组合(68)、第一直线导轨组合(69)、第一连接滑块(614)、第三电机(65)和第四电机(66)，滚珠丝杠组合(610)包括第四电机(66)、丝杆轴、设置在丝杆轴上的活动螺帽，齿轮齿条组合(68)包括第一齿条(681)和第一齿轮(682)，第四电机(66)固定在安装底座上，丝杆轴与第四电机(66)连接，铝型材(692)与活动螺帽固定连接；第一连接滑块(614)与第一直线导轨组合(69)连接，第一齿条(681)固定在第一直线导轨组合(69)上，第一齿轮(682)与第一齿条(681)啮合连接，且第一齿轮(682)与第三电机(65)的输出轴连接。3.根据权利要求2所述的一种交通锥自动收放装置的收放机构，其特征在于：滚珠丝杠组合(610)还包括支座组件和l型连接件，支座组件固定在安装底座上，丝杆轴转动设置在支座组件上，第一直线导轨组合(69)与活动螺帽之间通过l型连接件连接。4.根据权利要求2所述的一种交通锥自动收放装置的收放机构，其特征在于：收放箱上下移动组合包括第一电机(63)、第一主动链轮(62)、第一从动链轮(621)和第一链条(671)，收放箱包括箱体(67)，第一电机(63)固定在箱体(67)上，第一主动链轮(62)和第一电机(63)的输出轴连接，第一主动链轮(62)和第一从动链轮(621)转动设置在箱体(67)内，第一主动链轮(62)和第一从动链轮(621)通过第一链条(671)传动连接，且第一连接滑块(614)与第一链条(671)固定连接。5.根据权利要求2所述的一种交通锥自动收放装置的收放机构，其特征在于：第一直线导轨组合(69)包括设置在安装底座上的第一直线导轨和滑动设置在第一直线导轨上的第一滑块，第一连接滑块(614)与第一滑块固定连接。6.根据权利要求2所述的一种交通锥自动收放装置的收放机构，其特征在于：收放箱上下移动组合还包括第二直线导轨组合(673)，收放箱包括箱体(67)，第二直线导轨组合(673)设置在箱体(67)上靠近第一直线导轨组合(69)的一侧，第二直线导轨组合(673)包括固定在箱体(67)壁上的第二直线导轨和滑动设置在第二直线导轨上的第二滑块，且第一连接滑块(614)与第二滑块固定连接。7.根据权利要求4所述的一种交通锥自动收放装置的收放机构，其特征在于：机械手上下移动组合包括第二电机(64)、第二主动链轮(623)、第二从动链轮(622)、第二链条(672)和第二连接滑块(612)，第二电机(64)固定在箱体(67)上，第二主动链轮(623)与第二电机(64)的输出轴连接，第二主动链轮(623)、第二从动链轮(622)位于箱体(67)内，第二主动链轮(623)和第二从动链轮(622)通过第二链条(672)传动，第二连接滑块(612)与第二链条(672)固定连接，收放机械手(613)与第二连接滑块(612)固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种交通锥自动收放装置的收放机构，其特征在于：所述收放机构还包括张力调整机构(611)，张力调整机构(611)固定在箱体(67)上，用于调整第一链条(671)和第二链条(672)的张紧程度。9.根据权利要求7所述的一种交通锥自动收放装置的收放机构，其特征在于：机械手上下移动组合还包括第三直线导轨组合(674)，收放箱包括箱体(67)，第三直线导轨组合(674)设置在箱体(67)上靠近收放机械手(613)的一侧，第三直线导轨组合(674)包括固定在箱体(67)壁上的第三直线导轨和滑动设置在第三直线导轨上的第三滑块，且第二连接滑块(612)与第三滑块固定连接。10.根据权利要求1-9任一所述的一种交通锥自动收放装置的收放机构，其特征在于，收放机械手(613)包括第一收放气缸(61)、第二收放气缸(617)、第一夹板(613)和第二夹板(616)，第一夹板(613)与第一收放气缸(61)的输出轴连接，第二夹板(616)与第二收放气缸(617)的输出轴连接，通过第一夹板(613)与第一收放气缸(61)改变第一夹板(613)和第二夹板(616)之间的相对位置。

技术总结
本发明提供了一种交通锥自动收放装置的收放机构，所述收放机构包括安装底座、收放机构前后移动组合、收放箱、收放箱上下移动组合、机械手上下移动组合和收放机械手，收放机构前后移动组合前后滑动设置在安装底座上，收放箱滑动设置在收放机构前后移动组合上，收放箱能在收放机构前后移动组合的驱动下进行前后移动；收放箱与收放箱上下移动组合连接，收放箱能在收放箱上下移动组合的驱动下能相对于收放机构前后移动组合进行上下移动；收放机械手通过机械手上下移动组合滑动设置在收放箱上。通过设置交通锥自动收放装置的收放机构可以快速、全自动化地收放交通锥，其工作效率高，运行稳定，安全性好。安全性好。安全性好。


技术研发人员：臧孟炎 甘润驰 郑登
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/3/8