一种智能化定量装车机器人的制作方法

1.本发明涉及装车相关技术领域，特别涉及一种智能化定量装车机器人。
2.

背景技术：

3.煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，碳、氢、氧三者总和约占有机质的%以上，是非常重要的能源，也是冶金、化学工业的重要原料，主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等，煤炭资源量丰富，且因世界各地都有煤炭矿藏，因此开采及供给皆很稳定，价钱也较石油及天然气便宜；煤炭的运输通常在运输前进行装车处理，传统的装车方式通常使用现有的抓斗将煤炭抓至到车厢内，但是这种传统的装车方式常常会喷到以下情况：1、由于是抓斗随机抓煤，落煤量难以得到控制，使得煤炭的总装车量难以确定，容易出现超载或者少装的情况；2、传统的装车过程中，为了防止抓斗内的煤炭散在车厢外，抓斗的位置往往向车厢的中部上方靠拢，从而造成落煤位置过于集中在车厢的中部，而车厢边缘的煤炭厚度较薄，在后期车辆运输过程中，车速的过快以及路面的颠簸容易造成过于集中的煤炭撒在车厢外落在地面的情况，造成经济损失的同时影响了路面情况。


技术实现要素：

4.（一）技术方案为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种智能化定量装车机器人，包括框架、电动滑块一、滑动块、u型架、定量装车装置，框架上安装有电动滑块一，电动滑块一上设置有滑动块，滑动块之间连接有u型架，u型架的内部设置有定量装车装置。
5.所述的u型架包括架体、振动机构、卡接槽、推动气缸、推动块，滑动块之间安装有架体，架体上对称设置有振动机构，架体上对称开设有卡接槽，卡接槽的内部安装有推动气缸，推动气缸的顶出端与推动块连接。
6.所述的定量装车装置包括装载框、摊平机构、活动架、顶撑弹簧、锁定机构、联动机构、开合板、转轴、工字轮、振动板，装载框的左右两端对称安装有摊平机构，摊平机构对装载框内的煤的上端进行摊匀处理，保证了装车后煤在车厢内的均匀度，防止装车后煤过于集中堆集，导致车辆行驶时煤的洒落，装载框的外侧壁上安装有活动架，活动架通过上下滑动配合的方式与u型架连接，且活动架的下端与u型架之间连接有顶撑弹簧，顶撑弹簧对装载框起到弹性顶撑的作用，只有当装载框内的煤达到一定的重量后，装载框才会下沉与架体之间接触，活动架的中部安装有锁定机构，装载框的下端中部安装有联动机构，装载框的下端对称开设有输送槽，输送槽内通过轴承与转轴连接，转轴上安装有开合板，转轴的前端安装有工字轮，装载框的底部设置有振动板，振动板与装载框之间为上下滑动配合连接。
7.所述的联动机构包括连接框、驱动气缸、垂直框、电源一、两个接触支链、l型架、齿
条、齿轮、连接轮、传送带和导线一，连接框安装在装载框的底部，连接框的内部安装有驱动气缸，驱动气缸通电后带动l型架、齿条下降后延时回升，从而给予煤下落的时间，连接框的上端安装有垂直框，垂直框的内侧壁安装有电源一，电源一充当电源，垂直框上端的左右两端安装有两个接触支链，驱动气缸的顶出端安装有l型架，l型架的两侧壁上安装有齿条，齿条与齿轮相啮合，齿轮通过销轴与装载框连接，齿轮的前端安装有连接轮，连接轮与工字轮之间连接有传送带，传送带对连接轮、工字轮之间起到连接的效果，驱动气缸、电源一、接触支链之间通过导线一串联连接。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述的框架包括滑轨框、升降龙骨架、固定板、拦截板、升降气缸，升降龙骨架之间安装有滑轨框，升降龙骨架起到升降的作用，滑轨框的前后两端对称安装有固定板，固定板之间通过滑动配合的方式与拦截板连接，且拦截板为左右对称布置，拦截板与固定板之间连接有升降气缸。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述的滑轨框与滑动块之间为滑动配合连接，且电动滑块一安装在滑轨框的外侧壁上，通过电动滑块一带动u型架左右移动。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述的振动机构包括转动电机、凸轮、导线二、电源二、两个铜块一、接触块和内置弹簧，架体上开设有内置槽，内置槽内通过底座安装有转动电机，转动电机的输出轴上安装有凸轮，内置槽的下端安装有电源二，内置槽的上端安装有两个铜块一，两个铜块一之间通过滑动配合的方式与接触块，接触块与架体之间连有内置弹簧，内置弹簧起到复位的作用，转动电机、电源二、两个铜块一之间通过导线二串联连接。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述的接触块由绝缘块和导电块组成，绝缘块的上端安装有导电块，且初始位置的绝缘块与两个铜块一之间接触，接触块受到装载框的挤压后下降，使得导电块与两个铜块一之间接触，从而与电源二、转动电机之间形成通路，转动电机通电后带动凸轮转动。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述的摊平机构包括两个电动滑块二、两个驱动支链、摊平架、底板、复位弹簧，装载框的前后两内壁上各自安装有一个电动滑块二，电动滑块二对摊平架向内侧移动后延时返回，从而给予煤一定的下落时间，电动滑块二与驱动支链连接，装载框的左右两端对称开设有空腔，两个驱动支链安装在空腔的前后两端，两个电动滑块二之间设置有摊平架，摊平架对煤的上端起到摊匀的作用，摊平架的下端通过滑动配合的方式与底板连接，且底板与摊平架之间连接有复位弹簧，复位弹簧起到复位的作用。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述的驱动支链包括导线三、电源三、两个铜块二和连接块，内腔的侧壁上安装有电源三，电源三充当电源，内腔的下端安装有两个铜块二，两个铜块二之间通过滑动配合的方式与连接块连接，电动滑块二、电源三、两个铜块二之间通过导线三串联连接。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述的连接块的上半部分为绝缘部分，连接块的下半部分为导电部分，且初始位置的连接块与铜块二接触的部分为绝缘部分，初始位置的连接块保证了电动滑块二处于断电的状态。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述的摊平架上开设有下漏槽，底板上开设有对应槽，且初始位置的底板上的对应槽与下漏槽之间为上下对应布置，当摊平架处于最外
侧（初始位置）时，底板受到装载框内壁的挤压，从而与摊平架之间错位，使得对应槽与下漏槽之间为上下对应布置，此时，煤可从对应槽、下漏槽的位置下落，避免了煤进入到装载框内时，少量煤被摊平架阻挡的情况，当摊平架向内侧移动时，装载框内壁渐渐不再对底板挤压，底板在复位弹簧的作用下复位，使得对应槽与下漏槽之间错位，此时，摊平架、底板之间构成密封的面，方便摊平架将多余的煤铲起，在摊平架复位至初始位置时，铲起的煤重新落入到装载框内，充当下一批准备运输的煤。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述的锁定机构包括锁定架、连接弹簧，锁定架与活动架之间为左右滑动配合连接，且锁定架与活动架之间连接有连接弹簧，连接弹簧起到复位的作用。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述的接触支链包括挤压架、防锈弹簧、两个铜块三、进出块，挤压架与垂直框之间为左右滑动配合连接，挤压架与垂直框之间连接有防锈弹簧，垂直框的内壁上安装有两个铜块三，两个铜块三之间为彼此分离的状态，挤压架的下端安装有进出块。
18.作为本发明的一种优选技术方案，所述的进出块的中部为导电部分，进出块的左右两端为绝缘部分，绝缘部分的设置保证了接触支链未受到挤压时，进出块的导电部分不会与铜块三意外接触。
19.（二）有益效果1、本发明所述的一种智能化定量装车机器人，本发明采用分隔的方式将车厢临时分成多腔，之后通过定量装载的方式将煤炭分批输送到各个装载腔中，从而提高了煤炭在车厢内的分布均匀度，使得车厢内各区域煤炭厚度的均等性，减小了车辆输送过程中速度过快以及路面的颠簸导致煤炭外散的概率，同时采用弹性称量的方式，在装载框的下端表面与架体之间接触时即可停止抓斗输送，此时装载框内的煤炭量较为相等，保证了每次装车量的均等化，不会出现超载或者少装的情况；2、本发明所述的一种智能化定量装车机器人，所述的定量装车装置采用结构联动化的设计理念，在装载框的下端表面与架体之间接触时（此时抓斗落煤停止），摊平机构通电从而对装载框内的煤进行摊平摊匀，摊平后联动机构受到挤压从而带动开合板打开，输送槽打开，此时配合振动状态的振动板对煤的振动，使得煤炭能够快速的从输送槽处下落至车厢内的一个装载腔中，保证了每个装载腔中煤炭的均等量；3、本发明所述的一种智能化定量装车机器人，所述的摊平机构对装载框内的煤炭进行摊匀处理，使得煤炭落在装载腔内时处于较为平均的下落，提高了分布的均匀度。
20.附图说明
21.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
22.图1是本发明的立体结构示意图；图2是本发明框架的结构示意图；图3是本发明图1的剖视图；图4是本发明u型架、定量装车装置之间的剖视图；图5是本发明定量装车装置的第一结构示意图；
图6是本发明定量装车装置的第二结构示意图；图7是本发明振动板的结构示意图；图8是本发明图4的x处局部放大图；图9是本发明图4的y处局部放大图；图10是本发明图4的z处局部放大图；图11是装车的状态示意图。
23.具体实施方式
24.下面参考附图对本发明的实施例进行说明。在此过程中，为确保说明的明确性和便利性，我们可能对图示中线条的宽度或构成要素的大小进行夸张的标示。
25.另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据使用者、运用者的意图或惯例而不同。因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。
26.如图1至图11所示，一种智能化定量装车机器人，包括框架1、电动滑块一2、滑动块3、u型架4、定量装车装置5，框架1上安装有电动滑块一2，电动滑块一2上设置有滑动块3，滑动块3之间连接有u型架4，u型架4的内部设置有定量装车装置5。
27.所述的框架1包括滑轨框11、升降龙骨架12、固定板13、拦截板14、升降气缸15，升降龙骨架12之间安装有滑轨框11，升降龙骨架12起到升降的作用，滑轨框11的前后两端对称安装有固定板13，固定板13之间通过滑动配合的方式与拦截板14连接，且拦截板14为左右对称布置，拦截板14与固定板13之间连接有升降气缸15，所述的滑轨框11与滑动块3之间为滑动配合连接，且电动滑块一2安装在滑轨框11的外侧壁上，通过电动滑块一2带动u型架4左右移动，具体工作时，通过升降龙骨架12带动滑轨框11上升，之后车辆停在框架1内的指定位置，通过升降龙骨架12带动滑轨框11下降复位，之后通过升降气缸15带动拦截板14下降，从而将车厢内部分成三个装载腔，方便后续煤的等量分批装车。
28.所述的u型架4包括架体41、振动机构42、卡接槽43、推动气缸44、推动块45，滑动块3之间安装有架体41，架体41上对称设置有振动机构42，架体41上对称开设有卡接槽43，卡接槽43的内部安装有推动气缸44，推动气缸44的顶出端与推动块45连接，具体工作时，当装载框51的下端表面与架体41之间接触后，锁定机构55与卡接槽43相互卡接锁定，振动机构42通电后进行凸轮运动。
29.所述的振动机构42包括转动电机421、凸轮422、导线二423、电源二424、两个铜块一425、接触块426和内置弹簧427，架体41上开设有内置槽，内置槽内通过底座安装有转动电机421，转动电机421的输出轴上安装有凸轮422，内置槽的下端安装有电源二424，内置槽的上端安装有两个铜块一425，两个铜块一425之间通过滑动配合的方式与接触块426，接触块426与架体41之间连有内置弹簧427，内置弹簧427起到复位的作用，转动电机421、电源二424、两个铜块一425之间通过导线二423串联连接，所述的接触块426由绝缘块和导电块组成，绝缘块的上端安装有导电块，且初始位置的绝缘块与两个铜块一425之间接触，接触块426受到装载框51的挤压后下降，使得导电块与两个铜块一425之间接触，从而与电源二424、转动电机421之间形成通路，转动电机421通电后带动凸轮422转动，具体工作时，当装载框51的下端表面与架体41之间接触后，接触块426下降，从而与电源二424、转动电机421
之间形成通路，转动电机421通电后带动凸轮422转动，转动的凸轮422带动振动板60上下振动。
30.所述的定量装车装置5包括装载框51、摊平机构52、活动架53、顶撑弹簧54、锁定机构55、联动机构56、开合板57、转轴58、工字轮59、振动板60，装载框51的左右两端对称安装有摊平机构52，摊平机构52对装载框51内的煤的上端进行摊匀处理，保证了装车后煤在车厢内的均匀度，防止装车后煤过于集中堆集，导致车辆行驶时煤的洒落，装载框51的外侧壁上安装有活动架53，活动架53通过上下滑动配合的方式与u型架4连接，且活动架53的下端与u型架4之间连接有顶撑弹簧54，顶撑弹簧54对装载框51起到弹性顶撑的作用，只有当装载框51内的煤达到一定的重量后，装载框51才会下沉与架体41之间接触，活动架53的中部安装有锁定机构55，装载框51的下端中部安装有联动机构56，装载框51的下端对称开设有输送槽，输送槽内通过轴承与转轴58连接，转轴58上安装有开合板57，转轴58的前端安装有工字轮59，装载框51的底部设置有振动板60，振动板60与装载框51之间为上下滑动配合连接，具体工作时，当装载框51的下端表面与架体41之间接触后，摊平机构52通电从而对装载框51内的煤进行摊平摊匀，摊平后联动机构56受到挤压从而带动开合板57打开，煤从输送槽处下落至车厢内，下落的同时，通过振动机构42对振动板60拍打，振动状态的振动板60加速了煤的下落。
31.所述的摊平机构52包括两个电动滑块二521、两个驱动支链522、摊平架523、底板524、复位弹簧525，装载框51的前后两内壁上各自安装有一个电动滑块二521，电动滑块二521对摊平架523向内侧移动后延时返回，从而给予煤一定的下落时间，电动滑块二521与驱动支链522连接，装载框51的左右两端对称开设有空腔，两个驱动支链522安装在空腔的前后两端，两个电动滑块二521之间设置有摊平架523，摊平架523对煤的上端起到摊匀的作用，摊平架523的下端通过滑动配合的方式与底板524连接，且底板524与摊平架523之间连接有复位弹簧525，复位弹簧525起到复位的作用，具体工作时，驱动支链522受到挤压后与电动滑块二521形成通路，电动滑块二521通电后带动摊平架523、底板524向内侧移动，从而对煤的上端进行摊匀处理。
32.所述的驱动支链522包括导线三5221、电源三5222、两个铜块二5223和连接块5224，内腔的侧壁上安装有电源三5222，电源三5222充当电源，内腔的下端安装有两个铜块二5223，两个铜块二5223之间通过滑动配合的方式与连接块5224连接，电动滑块二521、电源三5222、两个铜块二5223之间通过导线三5221串联连接，所述的连接块5224的上半部分为绝缘部分，连接块5224的下半部分为导电部分，且初始位置的连接块5224与铜块二5223接触的部分为绝缘部分，初始位置的连接块5224保证了电动滑块二521处于断电的状态，具体工作时，当装载框51的下端表面与架体41之间接触后，连接块5224受到挤压后缩回内腔，使得连接块5224的导电部分与两个铜块二5223接触，此时，驱动支链522与电动滑块二521形成通路，电动滑块二521通电后带动摊平架523、底板524向内侧移动。
33.所述的摊平架523上开设有下漏槽，底板524上开设有对应槽，且初始位置的底板524上的对应槽与下漏槽之间为上下对应布置，当摊平架523处于最外侧（初始位置）时，底板524受到装载框51内壁的挤压，从而与摊平架523之间错位，使得对应槽与下漏槽之间为上下对应布置，此时，煤可从对应槽、下漏槽的位置下落，避免了煤进入到装载框51内时，少量煤被摊平架523阻挡的情况，当摊平架523向内侧移动时，装载框51内壁渐渐不再对底板
524挤压，底板524在复位弹簧525的作用下复位，使得对应槽与下漏槽之间错位，此时，摊平架523、底板524之间构成密封的面，方便摊平架523将多余的煤铲起，在摊平架523复位至初始位置时，铲起的煤重新落入到装载框51内，充当下一批准备运输的煤。
34.所述的锁定机构55包括锁定架551、连接弹簧552，锁定架551与活动架53之间为左右滑动配合连接，且锁定架551与活动架53之间连接有连接弹簧552，连接弹簧552起到复位的作用，具体工作时，当装载框51的下端表面与架体41之间接触后，锁定架551与卡接槽43相互卡接锁定，从而将u型架4、装载框51的位置进行锁定，需要解锁二者时，只需通过推动气缸44带动推动块45内移从而将锁定架551向内推动，此时，锁定架551与卡接槽43不再卡接，解锁。
35.所述的联动机构56包括连接框561、驱动气缸562、垂直框563、电源一564、两个接触支链565、l型架566、齿条567、齿轮568、连接轮569、传送带570和导线一571，连接框561安装在装载框51的底部，连接框561的内部安装有驱动气缸562，驱动气缸562通电后带动l型架566、齿条567下降后延时回升，从而给予煤下落的时间，连接框561的上端安装有垂直框563，垂直框563的内侧壁安装有电源一564，电源一564充当电源，垂直框563上端的左右两端安装有两个接触支链565，驱动气缸562的顶出端安装有l型架566，l型架566的两侧壁上安装有齿条567，齿条567与齿轮568相啮合，齿轮568通过销轴与装载框51连接，齿轮568的前端安装有连接轮569，连接轮569与工字轮59之间连接有传送带570，传送带570对连接轮569、工字轮59之间起到连接的效果，驱动气缸562、电源一564、接触支链565之间通过导线一571串联连接，具体工作时，接触支链565受到挤压后与驱动气缸562、电源一564之间形成通路，驱动气缸562通电后带动l型架566、齿条567下降，在齿条567、齿轮568的啮合配合下带动连接轮569转动，在传送带570、工字轮59的配合下带动开合板57转动。
36.所述的接触支链565包括挤压架5651、防锈弹簧5652、两个铜块三5653、进出块5654，挤压架5651与垂直框563之间为左右滑动配合连接，挤压架5651与垂直框563之间连接有防锈弹簧5652，垂直框563的内壁上安装有两个铜块三5653，两个铜块三5653之间为彼此分离的状态，挤压架5651的下端安装有进出块5654，所述的进出块5654的中部为导电部分，进出块5654的左右两端为绝缘部分，绝缘部分的设置保证了接触支链565未受到挤压时，进出块5654的导电部分不会与铜块三5653意外接触，具体工作时，摊平架523移动到最后侧时，挤压挤压架5651向内侧运动，从而带动进出块5654的导电部分与两个铜块三5653接触，驱动气缸562通电。
37.工作时：s1、车辆停在框架1内的指定位置，通过升降气缸15带动拦截板14下降，从而将车厢内部分成三个装载腔；s2、通过现有的抓斗将煤装入到装载框51内，直到装载框51的下端表面与架体41之间接触，此时抓斗停止抓送；s3、在装载框51的下端表面与架体41之间接触时，连接块5224受到挤压后缩回内腔，使得连接块5224的导电部分与两个铜块二5223接触，此时，驱动支链522与电动滑块二521形成通路，电动滑块二521通电后带动摊平架523、底板524向内侧移动，从而对煤的上端进行摊匀处理,与此同时，接触块426受到装载框51的挤压后下降，使得导电块与两个铜块一425之间接触，从而与电源二424、转动电机421之间形成通路，转动电机421通电后带动凸
轮422转动，从而带动振动板60振动；s4、在摊平架523移动到最内侧时，接触支链565受到挤压后与驱动气缸562、电源一564之间形成通路，驱动气缸562通电后带动l型架566、齿条567下降，在齿条567、齿轮568的啮合配合下带动连接轮569转动，在传送带570、工字轮59的配合下带动开合板57转动，此时输送槽打开，配合振动状态的振动板60，从而将煤从输送槽处振动下落至车厢内的一个装载腔中；s5、通过电动滑块一2带动u型架4、定量装车装置5移动到下一个装载腔的上方，重复s2
‑
s4将下一批煤装入到另一个装载腔中。
38.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。