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1、10申请公布号CN103952990A43申请公布日20140730CN103952990A21申请号201410166992522申请日20140423E01F9/01420060171申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市孝陵卫200号72发明人任杰马大为胡健姚建勇张震东74专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人朱显国54发明名称用于收放路锥的移动式机械手57摘要本发明公开了一种用于收放路锥的移动式机械手，包括机械手、垂向移动滑块、垂向导轨、横向移动滑块、横向导轨和固定基座；其中，固定基座固定设置在车体上，横向导轨与固定基座转动连接，且与车体平行，横向移动滑块设置在横向导。
2、轨上，与横向导轨形成滑动副，垂向导轨与横向移动滑块转动连接，且与横向导轨垂直，垂向移动滑块设置在垂向导轨上，与垂向导轨形成滑动副，机械手设置在垂向移动滑块上，与垂向移动滑块形成转动副；本发明的机械手和横、纵向滑块导轨副的联合作用下可以快速、高效、稳定地实现路锥的摆放和回收，且动作灵活、适应性好、对车辆驾驶员要求低、受环境影响小。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图4页10申请公布号CN103952990ACN103952990A1/1页21一种用于收放路锥的移动式机械手，其特征在于包括机械手1、垂向移动滑块2。
3、、垂向导轨3、横向移动滑块4、横向导轨5和固定基座6；其中，固定基座6固定设置在车体7上，横向导轨5与固定基座6转动连接，且与车体7平行，横向移动滑块4设置在横向导轨5上，与横向导轨5形成滑动副，垂向导轨3与横向移动滑块4转动连接，且与横向导轨5垂直，垂向移动滑块2设置在垂向导轨3上，与垂向导轨3形成滑动副，机械手1设置在垂向移动滑块2上，与垂向移动滑块2形成转动副。2根据权利要求1所述的用于收放路锥的移动式机械手，其特征在于所述的垂向移动滑块2上固定设置伺服电机，伺服电机的输出轴通过离合装置连接锥齿轮，与设置在机械手1上的锥齿轮形成齿轮副。3根据权利要求1所述的用于收放路锥的移动式机械手，其。
4、特征在于所述的横向移动滑块4上设置有伺服电机，伺服电机的输出轴通过离合装置与垂向导轨3连接，且伺服电机的输出轴与垂向导轨3平行。4根据权利要求1所述的用于收放路锥的移动式机械手，其特征在于所述的固定基座6上设置有伺服电机，伺服电机的输出轴与横向导轨5固连且垂直。5根据权利要求1所述的用于收放路锥的移动式机械手，其特征在于所述的横向导轨5上设置齿条，横向移动滑块4上设置伺服电机，伺服电机的输出轴通过离合装置连接有圆柱齿轮，齿轮与齿条配合。6根据权利要求1所述的用于收放路锥的移动式机械手，其特征在于所述的垂向导轨3上设置齿条，垂向移动滑块2上设置伺服电机，伺服电机的输出轴通过离合装置连接有圆柱齿轮。
5、，齿轮与齿条配合。权利要求书CN103952990A1/3页3用于收放路锥的移动式机械手技术领域0001本发明属于交通路锥布放工程车技术领域，特别是一种用于收放路锥的移动式机械手。背景技术0002路锥在分隔车流，引导车辆、道路养护等方面得到广泛应用，随着我国高速公路建设的进一步发展，需要工作人员施放、回收大量路锥。为了保护施工人员安全，保证码放质量，提高作业效率，国内外很多国家研发了路锥自动收放装置。0003路锥自动收放装置的难点在于该装置能否快速、准确地实现路锥收放功能。目前，很多研究人员提出了收放机械手的方案，但多数方案结构复杂，回收车行驶时很难保证路锥成功收放。为了弥补上述装置的不足之处。
6、，专利CN102776848A通过升降装置将路锥倒放在路面上，然后利用路锥与路面间的摩擦力，由扶正装置使其直立，逆过程便可实现路锥拾取，然而在雨雪天气，特别是路面结冰等路面摩擦力很小情况下，不能保证路锥及时扶正。另外由于拾取装置不能横向移动，因而对车辆驾驶人员的驾驶技术要求较高。发明内容0004本发明的目的在于提供一种机械手和横、纵向滑块导轨副的联合作用下可以快速、高效、稳定地实现路锥的摆放和回收，且动作灵活、适应性好、对车辆驾驶员要求低、受环境影响小的用于收放路锥的移动式机械手。0005实现本发明目的的技术解决方案为0006一种用于收放路锥的移动式机械手，包括机械手、垂向移动滑块、垂向导轨、。
7、横向移动滑块、横向导轨和固定基座；其中，固定基座固定设置在车体上，横向导轨与固定基座转动连接，且与车体平行，横向移动滑块设置在横向导轨上，与横向导轨形成滑动副，垂向导轨与横向移动滑块转动连接，且与横向导轨垂直，垂向移动滑块设置在垂向导轨上，与垂向导轨形成滑动副，机械手设置在垂向移动滑块上，与垂向移动滑块形成转动副。0007本发明与现有技术相比，其显著优点00081本发明结构简单，仅需要少量的电机即可实现整个装置的所有动作。00092本发明由于机械手可以横向移动，因此对道路的条件要求小，对工作人员的要求低。00103本发明因为垂向导轨可以相对于横向移动滑块转动，因此，无论车体前进还是倒退状态下，。
8、均可实现路锥的收放动作，操作灵活，使用可靠。0011下面结合附图对本发明作进一步详细描述。附图说明0012图1是本发明用于收放路锥的移动式机械手的结构示意图。0013图2是本发明用于收放路锥的移动式机械手的路锥抓取旋转示意图。说明书CN103952990A2/3页40014图3是本发明用于收放路锥的移动式机械手的路锥车体安放示意图。0015图4是本发明用于收放路锥的移动式机械手的路锥车体拿取示意图。0016图5是本发明用于收放路锥的移动式机械手的路锥旋转移动示意图。0017图6是本发明用于收放路锥的移动式机械手的路锥路面施放示意图。0018图7是本发明用于收放路锥的移动式机械手的收起状态示意图。
9、。具体实施方式0019结合图10020本发明一种用于收放路锥的移动式机械手，包括机械手1、垂向移动滑块2、垂向导轨3、横向移动滑块4、横向导轨5和固定基座6；其中，固定基座6固定设置在车体7上，横向导轨5与固定基座6转动连接，且与车体7平行，横向移动滑块4设置在横向导轨5上，与横向导轨5形成滑动副，垂向导轨3与横向移动滑块4转动连接，且与横向导轨5垂直，垂向移动滑块2设置在垂向导轨3上，与垂向导轨3形成滑动副，机械手1设置在垂向移动滑块2上，与垂向移动滑块2形成转动副。0021垂向移动滑块2上固定设置伺服电机，伺服电机的输出轴通过离合装置连接锥齿轮，与设置在机械手1上的锥齿轮形成齿轮副。002。
10、2横向移动滑块4上设置有伺服电机，伺服电机的输出轴通过离合装置与垂向导轨3连接，且伺服电机的输出轴与垂向导轨3平行。0023固定基座6上设置有伺服电机，伺服电机的输出轴与横向导轨5固连且垂直。0024横向导轨5上设置齿条，横向移动滑块4上设置伺服电机，伺服电机的输出轴通过离合装置连接齿轮，齿轮与齿条配合。0025垂向导轨3上设置齿条，垂向移动滑块2上设置伺服电机，伺服电机的输出轴通过离合装置连接齿轮，齿轮与齿条配合。0026结合图2图30027车体前进过程中机械手1抓取路锥后，垂向移动滑块2上的伺服电机驱动圆柱齿轮转动，在齿轮齿条相互啮合作用下垂向移动滑块2滑动到一定高度，伺服电机轴与圆柱齿轮。
11、间的离合装置分离，滑块2停止滑动，与此同时伺服电机轴与锥齿轮间的离合装置接合，驱动锥齿轮副转动，带动机械手1旋转，将直立路锥转换至水平。然后设置于横向滑块4上的电机工作，驱动圆柱齿轮转动与齿条啮合，使滑块4沿导轨5移动，将路锥安放至车体7上，完成路锥的拾取动作。若车辆倒退状态下抓取路锥，需将设置于横向滑块4上的伺服电机轴与圆柱齿轮间的离合装置分离，同时将伺服电机轴与垂向导轨3间的离合装置接合，驱动垂向导轨3旋转，使机械手1处于车体行驶方向。由于横向移动滑块4可在导轨5上移动，车体7与路锥的横向距离在横向滑块4行程范围内，机械手1就可抓取，因此不需要准确调整车辆位置，对驾驶员要求较低。0028结。
12、合图4图6，机械手1抓取车体7上的路锥后，设置于横向移动滑块4上的伺服电机工作，驱动齿轮齿条机构，使滑块4移动至一定位置，同时安装于垂向移动滑块2电机通电，使机械手1垂向下降至一定高度，伺服电机轴与圆柱齿轮间的离合装置分离，停止下降动作，这时伺服电机轴与锥齿轮间的离合装置工作，驱动机械手1将路锥旋转至直立。若车体7为后退状态，路锥直接放至路面，完成路锥码放；如果车体7在前进状态下摆放，路说明书CN103952990A3/3页5锥在一定高度转至竖直后，需将垂向导轨3旋转，实现摆放动作。0029结合图7，完成路锥收放任务后，为节省空间，将安装于固定基座6内的伺服电机通电，带动收放机构转动，使其紧贴车体，以减小工作车辆的横向尺寸。说明书CN103952990A1/4页6图1图2说明书附图CN103952990A2/4页7图3图4说明书附图CN103952990A3/4页8图5图6说明书附图CN103952990A4/4页9图7说明书附图CN103952990A。