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专利号: 2022117308438
申请人: 浙江荣百机械科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.双层折展、轨距与高度可调式果蔬搬运车,包括主车架装置、高度调节装置和移动装置,其特征在于:还包括展开车架装置、宽度自锁装置和第二平台装置;所述主车架装置包括传动电机、传动带、传动轴、挡板和主车架;两根传动轴水平间距设置,且均与主车架顶部构成转动副,并通过传动带连接,且传动带与主车架之间存在间隙;传动电机的壳体固定在主车架上,输出轴与其中一根传动轴固定;所述挡板设于传动带的输出端,并与主车架铰接;挡板与主车架还通过插销连接;主车架位于挡板下方位置固定有限位板;

所述展开车架装置包括展开车架、展开平台和侧边板;所述展开平台水平固定在展开车架上;展开车架上固定有平行且间距布置的多个支撑轴,且支撑轴位于展开平台下方;主车架开设有横向槽口和平行且间距布置的多个圆孔;所述展开平台伸入横向槽口内,每个支撑轴与一个圆孔内构成滑动副;侧边板竖直固定在展开平台的外侧;

所述第二平台装置包括上层平台、下层平台、气弹簧、固定支架、移动支架、三角顶板和收集箱;所述固定支架位于主车架下方,且两侧均通过L型连接杆与主车架固定;移动支架与固定支架开设的U型槽构成滑动副;所述上层平台的输出端与下层平台铰接,且上层平台的输出端固定有倾斜设置的导向板;两根气弹簧的一端与固定支架两侧位于上层平台的输出端下方位置处分别铰接,另一端与下层平台位于上层平台的输入端下方位置处铰接,且两根气弹簧平行设置;所述下层平台水平设置;平行且间距设置的两块转板一端均与移动支架中部开设的U型槽铰接,另一端均与下层平台的下表面铰接,且两块转板与下层平台的铰接中心距离等于转板长度;所述固定支架两侧均固定有三角顶板,且三角顶板的上端铰接有滚轮;主车架下表面位于上层平台的输出端位置固定有支撑框架,收集箱置于支撑框架上;其中,上层平台的宽度大于下层平台的宽度,下层平台的宽度与固定支架的宽度相等;初始状态下,气弹簧长度处于中间值,上层平台水平置于主车架下方且未与两侧三角顶板上的滚轮接触;上层平台的输出端两侧底部均设有斜面;

所述主车架和展开车架底部均设有移动装置;移动装置包括履带机构和沿履带机构行走方向间距排布的多个转换机构;所述主车架和展开车架分别与对应侧移动装置的各转换机构的主支架构成竖直方向的移动副,具体连接方式为:竖直设置的圆柱杆一上端与主车架或展开车架固定;竖直设置的圆柱杆二下端与主支架固定;圆柱杆一的下端嵌入圆柱杆二开设的圆柱孔内,与圆柱杆二构成滑动副;展开车架与对应侧的其中一组圆柱杆一和圆柱杆二通过高度调节装置连接;

所述转换机构包括伺服电机、主支架、丝杠一、第一楔块、第二楔块、第一弹簧、第二弹簧、限位块、移动块、滚动轮、滚动轮支架和移动支架;所述竖直设置的主支架一侧开设有竖向滑槽;移动块置于竖向滑槽内,与主支架构成滑动副;竖向滑槽内设有竖直设置的第一弹簧,且第一弹簧的上端与主支架的上端固定;移动块位于第一弹簧的正下方;移动块的两侧均开设有柱状孔,两个第二楔块与两个柱状孔分别构成滑动副,且与两个柱状孔分别通过压簧连接;所述主支架位于竖向滑槽的上端固定有对称设置的两个第一楔块,且两个第一楔块的下端为向内倾斜的斜面;两个第一楔块分别位于两个第二楔块的正上方,且两个第二楔块的上端为向外倾斜的斜面;两个限位块与两个电磁铁一的推拉杆分别固定;两个电磁铁一的壳体对称固定在主支架下端;所述移动块与两个滚动轮支架顶端通过复合铰链连接;两个滚动轮支架底端均铰接有滚动轮,且两个滚动轮支架中部通过第二弹簧连接;滚动轮的中心轴线平行于履带机构的行走方向;所述主支架的另一侧与竖直设置的丝杠一构成转动副,且丝杠一与伺服电机的输出轴同轴固定;伺服电机的壳体与主支架固定;移动支架与丝杠一构成丝杠副,并与同侧履带机构中的履带支架内侧固定;所述主支架上位于移动块的两侧开设有对称设置的两个竖向槽口;移动支架上一体成型的两根转折杆穿过两个竖向槽口;初始状态下,第二楔块的高度低于限位块的高度,电磁铁一的推拉杆处于缩回状态,两根转折杆顶面与两个第二楔块的底面分别接触,滚动轮的最低位置高于履带机构的最低位置。

2.根据权利要求1所述双层折展、轨距与高度可调式果蔬搬运车,其特征在于:所述主车架上设有UWB装置,UWB装置包括UWB模块和UWB射频模块;UWB模块由工作人员携带,UWB射频模块的信号输出端接控制器。

3.根据权利要求1所述双层折展、轨距与高度可调式果蔬搬运车,其特征在于:所述传动轴通过轴承支承在轴承支座上,轴承支座固定在主车架上。

4.根据权利要求2或3所述双层折展、轨距与高度可调式果蔬搬运车,其特征在于:所述宽度自锁装置包括锁套座、卡紧弹簧、锁套、摇杆、压套和丝杠二;所述锁套座横放,并固定在主车架底部;锁套座上开设有台阶孔;台阶孔远离展开平台的一端为圆台状孔洞,另一端为圆柱孔;圆台状孔洞远离展开平台的一端直径小于另一端直径;锁套由一体成型的圆柱杆和圆台柱组成,圆柱杆伸出台阶孔与摇杆固定,圆台柱嵌入圆台状孔洞内,并与丝杠二同轴固定;所述压套与锁套座的圆柱孔通过螺纹连接,并空套在丝杠二的光轴段上;圆台状孔洞内设有卡紧弹簧,卡紧弹簧套置在丝杠二上,且两端与锁套的圆台柱和压套分别接触,处于压缩状态;丝杠二与主车架构成转动副,且丝杠二的螺纹段与展开平台下表面固定的螺母块一构成丝杠副。

5.根据权利要求4所述双层折展、轨距与高度可调式果蔬搬运车,其特征在于:所述高度调节装置包括摇动杆、丝杠三、第一棘爪、第二棘爪、支撑座、棘轮、电磁铁二和螺母块二;

与高度调节装置连接的圆柱杆二开设有圆柱孔,并在圆柱孔侧部设有开口;所述竖直设置的丝杠三置于圆柱杆二开设的圆柱孔内,并与支撑座构成转动副;支撑座固定在圆柱杆一上;丝杠三的底端与棘轮固定;摇动杆水平设置,且摇动杆一端一体成型的圆柱套通过开口伸入圆柱杆二的圆柱孔内,并与丝杠三构成转动副;所述第一棘爪和第二棘爪的尾端均与固定在摇动杆上的连接轴构成圆柱副,头端均伸入开口,中部均与连接轴通过拉簧连接,初始状态下第一棘爪和第二棘爪的头端处于棘轮上同一个棘槽内;第二棘爪的长度比第一棘爪的长度短;第一棘爪位于第二棘爪下方,且第一棘爪的下表面通过连接轴上的轴肩进行轴向定位;所述摇动杆下表面固定有压簧,且压簧位于第二棘爪的上方;连接轴的下端固定有水平设置的电磁铁支架,电磁铁支架上固定有电磁铁二;螺母块二通过滚珠与丝杠三构成滚珠丝杠副;相应圆柱杆一的底端与螺母块二固定。

6.根据权利要求1所述双层折展、轨距与高度可调式果蔬搬运车,其特征在于:所述履带机构包括履带、履带支架和驱动轮;驱动轮设有间距排布的三个,且驱动轮通过驱动轮轴与履带支架构成转动副;位于两端的驱动轮通过履带连接,中部的驱动轮支撑履带,且其中一端的驱动轮由驱动电机驱动。

7.根据权利要求5所述双层折展、轨距与高度可调式果蔬搬运车的果蔬搬运方法,其特征在于:具体如下:

步骤一、工作人员根据需求通过高度调节装置调节主车架的高度,具体过程如下:需要调高主车架的高度时,往复转动摇动杆;其中,顺时针转动摇动杆时,第一棘爪抵住棘轮,并带动棘轮顺时针转动,进而带动丝杠三顺时针转动,螺母块二沿着丝杠三向上移动,进而带动相应的圆柱杆一上升,主车架上升;逆时针转动摇动杆时,第二棘爪先越到棘轮沿逆时针方向的下一个棘槽中,接着第一棘爪越到棘轮的下一个棘槽中,如此第二棘爪和第一棘爪不断顺序越到棘轮沿逆时针方向的下一个棘齿中;需要调低主车架的高度时,工作人员抬着主车架,通过控制器控制电磁铁二通电,电磁铁二的推拉杆上升,并推动第一棘爪和第二棘爪上升至脱离棘轮,压簧被压缩,工作人员让主车架下降,使螺母块二下移,带动丝杠三和棘轮逆时针转动,主车架下降到位后,通过控制器控制各电磁铁二断电,电磁铁二的推拉杆下降,并与第一棘爪脱离接触,同时压簧回复力推动第一棘爪和第二棘爪下移至嵌入棘轮的棘槽内,完成自锁;

步骤二、控制器根据UWB装置的通信信号,控制两个履带机构的驱动电机同步转动,进而驱动各履带机构跟随工作人员前进至田间待采收区域,工作人员将采收下来的果蔬放置在传动带上;

步骤三、重复步骤二,重复过程中,若传动带上无法继续放置果蔬,则执行步骤四;

步骤四、手动将下层平台向外拉,各气弹簧伸长,各转板向上摆动并带动上层平台和下层平台上升,同时移动支架沿着固定支架上的U型滑槽向外滑动,直至上层平台位于传动带的输出端下方时,各气弹簧处于完全展开状态;接着,拔掉插销,将挡板转动至倾斜向下,并与限位板接触;然后通过控制器控制传动电机工作,传动电机驱动传动轴转动,进而带动传动带转动,将传动带上的果蔬经挡板运输至上层平台上;传动带上的果蔬运输完毕后,通过控制器控制传动电机停止工作,手动将下层平台向内推,各气弹簧收缩,各转板向下摆动并带动上层平台和下层平台下降,同时移动支架沿着固定支架上的U型滑槽向内滑动;上层平台和下层平台下降过程中始终保持水平状态,下降至最低位置后,若收集箱内装满果蔬,则执行步骤五,否则继续将下层平台向内推,当上层平台的两侧与两侧三角顶板上端的滚轮分别接触时,上层平台在两个三角顶板的作用下绕着与下层平台的铰接处向上转动,上层平台倾斜后,其上的果蔬在自身重力作用下沿着上层平台滑落,并经导向板落至收集箱内;

步骤五、重复步骤二,重复过程中,若传动带上无法继续放置果蔬,则执行步骤六至步骤八;

步骤六、通过控制器控制各伺服电机转动,伺服电机驱动丝杠一转动,移动支架带着履带机构沿着丝杠一向上移动,移动支架两侧一体成型的转折杆通过两个第二楔块带动移动块向上运动至主支架的上端,同时第一弹簧进一步被压缩;当两个第二楔块的斜面与相应的第一楔块的斜面接触后,两个第二楔块伸入移动块上相应的柱状孔内;接着,移动支架继续向上移动,移动支架两侧的转折杆高于两个第二楔块时,移动块在第一弹簧回复力及自身重力的作用下向下运动至主支架下端,同时两个第二楔块在两个第一弹簧的回复力下伸出;然后,通过控制器控制两个电磁铁一通电,两个电磁铁一的推拉杆推动两个限位块伸出,此时两个限位块分别位于两个第二楔块的上方,阻止移动块向上移动,滚动轮支架底端的滚动轮与地面接触,履带机构不与地面接触;

步骤七、工作人员通过宽度自锁装置将车架展开,具体过程如下:手动转动摇杆,摇杆通过锁套带动丝杠二转动,螺母块一带动展开平台、高度调节装置和展开车架底部的移动装置一起沿着丝杠二向外展开,展开后,卡紧弹簧压紧力的作用限制丝杠二反转,实现自锁;

步骤八、通过控制器控制两个电磁铁一断电,两个电磁铁一的推拉杆推动两个限位块缩回;然后,通过控制器控制各伺服电机转动,伺服电机驱动丝杠一转动,使移动支架带着履带机构沿着丝杠一向下移动至履带机构与地面接触后,伺服电机继续转动时,主支架带动移动块向上移动,直到两个第二楔块的斜面与移动支架两侧的转折杆分别接触,两个第二楔块伸入移动块上相应的柱状孔内,并越过移动支架两侧的转折杆,接着两个第二楔块在两个第一弹簧的回复力下伸出,此时,滚动轮支架底端的滚动轮不与地面接触,工作人员将果蔬放置在展开平台上;当展开平台上也无法继续放置果蔬时,结束采收作业。