【技术实现步骤摘要】
一种自适应可折叠串联关节皮带机及其工作方法
[0001]本专利技术涉及一种自适应可折叠串联关节皮带机及其工作方法，更具体地说是一种船用冷藏货物输送的自适应可折叠串联关节皮带机，属于皮带运输机
技术介绍
[0002]随着人民生活水平的提高，国民消费越来越多元化和国际化，期间船运冷冻肉食品进口越来越多，其装卸任务变得越来越重。不同远洋运输船的舱内布局各不相同，且伴有无规律分布的船体立柱，舱内空间复杂多样。与此同时，远洋运输船的舱体空间较大，随着卸货的进行，货物距离出口位置越来越远；且船舱常见冷冻温度为
‑
18
°
～
‑
23
°
，单箱冻肉或鱼基本在30kg以上，这些都使搬运作业变得较为棘手。低温环境下长时间较大负重作业对作业人员的体力和耐力都是极大的考验。为此，我们亟需设计冷冻食品箱体的搬运装置，以减轻作业人员的负重，提高其作业效率，并最大程度缩短其在低温环境下作业时间。
[0003]常见小箱体货物运输的主要方式有：人工搬运、单体电动运输小车...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自适应可折叠串联关节皮带机，其特征在于，由多个标准化的关节装置单元模块串联而成，所述关节装置单元模块包括关节座本体、腿部折叠装置、链式连接板装置、固定旋转轮装置、移动旋转轮装置及控制系统；所述链式连接板装置位于相邻关节装置单元模块的关节座本体之间，腿部折叠装置设置于关节座本体上，能够实现腿部折叠和伸展；固定旋转轮装置和移动旋转轮装置均设置于关节座本体上，固定旋转轮装置的固定轮摩擦轮呈X形分布，以使货物沿曲线皮带机轨迹运行，移动旋转轮装置的移动轮摩擦轮位于链式连接板装置的上部开口位置处，固定旋转轮装置和移动旋转轮装置共同带动货物前进，并随皮带机的位姿变化调整偏转角度，控制系统用于信号控制。2.根据权利要求1所述的自适应可折叠串联关节皮带机，其特征在于，所述关节座本体采用PVC材质注塑成型，上表面覆盖铝塑板，所述关节座本体的前后端均通过转轴与链式连接板装置相连；所述关节座本体为长方体盒状，其四角及中心分布有固定旋转轮装置的安装槽A，所述固定旋转轮装置通过螺栓安装在该安装槽A内的固定轮安装座板上，固定轮安装座板通过座板侧面锁紧螺钉与关节座本体相连；关节座本体正中间分布的固定旋转轮装置通过螺栓安装在固定轮侧安装板上，固定轮侧安装板上端通过螺栓与关节座本体固定相连；所述关节座本体开有移动旋转轮装置的安装槽B，移动旋转轮装置通过螺栓固定连接在移动轮安装孔B上；所述关节座本体侧面还对称开有腿部折叠装置的安装槽C，安装槽C两端安装有腿部丝杠轴承安装座，腿部丝杠轴承安装座内装有腿部丝杠轴承，腿部丝杠轴承内圈与腿部主轴左旋丝杠/腿部主轴右旋丝杠外端头固连；腿部折叠装置的大腿臂上端还通过腿部旋转销轴与关节座本体相连；进一步的，前后的链式连接板装置通过链板转轴与关节座本体相连，所述控制系统包括单元控制板，单元控制板放置于关节座本体的侧面控制器槽孔内，所述关节座本体前后面均有火电插头。3.根据权利要求2所述的自适应可折叠串联关节皮带机，其特征在于，所述腿部折叠装置由两组结构相同、前后分布的腿部结构对组成，每一腿部结构对由左右镜像对称的腿部支架构成，前端的腿部结构对包括腿部主丝杠固定座、腿部主轴左旋丝杠、腿部主轴左旋丝杠滑块、腿部主轴右旋丝杠、腿部主轴右旋丝杠滑块、腿部主轴丝杠电机、大腿臂、腿部连接杆、腿部旋转销轴、腿部内挡块、腿部外挡块、纳姆轮和纳姆轮驱动电机；前后两腿部结构对的大腿臂之间连接有腿部限位杆，所述腿部主轴丝杠固定座通过螺栓固连于关节座本体上，腿部主轴左旋丝杠左端通过腿部丝杠轴承安装在关节座本体的腿部丝杠轴承安装座内，腿部主轴左旋丝杠右端安装在腿部主轴丝杠固定座内，所述腿部主轴丝杠固定座左边安装有腿部主轴丝杠电机A，腿部主轴丝杠电机A带动腿部主轴左旋丝杠正反向运动，驱动腿部主轴左旋丝杠滑块往复运动；腿部主轴右旋丝杠右端通过腿部丝杠轴承安装在关节座本体的腿部丝杠轴承安装座内，腿部主轴右旋丝杠左端安装在腿部主轴丝杠固定座内，所述腿部主轴丝杠固定座右边安装有腿部主轴丝杠电机B，腿部主轴丝杠电机B带动腿部主轴右旋丝杠正反向运动，驱动腿部主轴右旋丝杠滑块往复运动；
后端的腿部结构对与前端的腿部结构对结构相同、对称分布，后端的腿部结构对中腿部主轴丝杠固定座左边和右边分别安装有腿部主轴丝杠电机C和腿部主轴丝杠电机D；所述腿部主轴左旋丝杠滑块、腿部主轴右旋丝杠滑块通过腿部连接杆连接大腿臂，所述腿部连接杆与大腿臂销轴连接，所述腿部主轴左旋丝杠和腿部主轴右旋丝杠上均固定设置有一外挡块和一内挡块，所述腿部主轴左旋丝杠滑向左运动到外挡块、腿部主轴右旋丝杠滑向右运动到外挡块时，实现腿部支架的伸展打开；所述腿部主轴左旋丝杠滑块向右运动到腿部内挡块、腿部主轴右旋丝杠滑块向左运动到内挡块时，实现腿部支架的折叠闭合；优选的，大腿臂的数量为四个，每一大腿臂下端安装有纳姆轮，分别为纳姆轮A、纳姆轮B、纳姆轮C和纳姆轮D，纳姆轮A、纳姆轮B、纳姆轮C和纳姆轮D分布由纳姆轮驱动电机A、纳姆轮驱动电机B、纳姆轮驱动电机C和纳姆轮驱动电机D驱动，纳姆轮驱动电机A、纳姆轮驱动电机B、纳姆轮驱动电机C和纳姆轮驱动电机D分别安装在大腿臂下端外侧。4.根据权利要求3所述的自适应可折叠串联关节皮带机，其特征在于，所述链式连接板装置包括多个连接板和多个弹簧，多个连接板之间上下重合一部分，所述链式连接板装置为被动伸缩装置，相邻连接板中，前一连接的后端与后一连接板的后端之间设置所述弹簧；所述连接板从前到后依次包括连接板A、连接板B、连接板C和连接板D，所述弹簧从前到后依次包括弹簧A、弹簧B和弹簧C，所述连接板A前端与关节座本体通过链板转轴旋转相连；所述连接板A、连接板B和连接板C上均设置有前后方向的导航槽，所述连接板B、连接板C和连接板D前端均设置有导航柱，导航柱固定在相对应连接板上，后一连接板的导航柱嵌套在前一连接板的导航槽内并能够在导航槽内滑动；优选的，连接板A的后端与连接板B的后端之间设置弹簧A，连接板B的后端和连接板C的后端之间设置弹簧B，连接板C的后端和连接板D的后端设置弹簧C，弹簧A、弹簧B和弹簧C的刚度依次增大；导航柱下端由垫圈螺母固定，其中，垫圈直径大于连接板导航槽的最大槽直径，所述导航槽为哑铃状，连接板B的导航柱嵌套在连接板A的导航槽内，连接板C的导航柱嵌套在连接板B的导航槽内，连接板D的导航柱嵌套在连接板C的导航槽内，弹簧、导航柱和导航槽均为成对设置，分别位于连接板的左右两部分，连接板A、连接板B、连接板C和连接板D的中部开槽形成链式连接板装置的上部开口，以便移动轮摩擦轮伸出。5.根据权利要求4所述的自适应可折叠串联关节皮带机，其特征在于，所述固定旋转轮装置包括固定轮固定底座、固定轮摩擦轮、固定轮起升电机、固定轮旋转丝杠、固定轮活动底座、固定轮导航杆、固定轮转动电机、固定轮水平旋转电机、固定轮轮座轴、固定轮轮座、固定轮座板和摩擦轮旋转轴；所述固定轮固定底座通过螺栓安装在关节座本体槽内的固定轮安装座板上，固定轮固定底座下端安装固定轮起升电机，固定轮起升电机连接固定轮旋转丝杠，固定轮旋转丝杠上安装有所述固定轮活动底座，固定轮活动底座沿固定轮导航杆上下运动；所述固定轮活动底座上安装有固定轮座板，固定轮座板内嵌有固定轮水平旋转电机，固定轮水平旋转电机通过固定轮轮座轴带动固定轮轮座摆动，所述固定轮轮座安装有摩擦轮旋转轴，摩擦轮旋转轴中间装有固定轮摩擦轮，摩擦轮旋转轴末端由固定轮转动电机带动旋转。6.根据权利要求5所述的自适应可折叠串联关节皮带机，其特征在于，所述移动旋转轮
装置包括移动轮摩擦轮、移动轮主轴丝杠电机、移动轮主轴丝杠、移动轮移动基座、移动轮主轴导向杆、移动轮激光扫描器、移动轮固定安装座、移动轮偏转电机、移动轮支撑架销轴、移动轮支撑架、移动轮起升电机、移动轮旋转丝杠、移动轮活动底座、移动轮导向杆、移动轮转动电机、移动轮水平旋转电机、移动摩擦轮轮座轴、移动摩擦轮轮座、移动导航快和移动摩擦轮固定座；所述移动旋转轮装置安装在关节座本体上，具体的，移动轮固定安装座通过螺栓固连于关节座本体安装槽B内安装孔上，移动轮固定安装座内安装移动轮偏转电机，移动轮偏转电机通过移动轮支撑架销轴带动移动轮支撑架偏转，移动轮支撑架后端固定安装有两个对称的移动导航块，移动导航块下安装有移动轮主轴丝杠电机并控制移动轮主轴丝杠旋转带动移动轮移动基座沿移动轮主轴导航杆前后运动，在移动轮激光扫描器反馈信息的指引下，移动轮偏转电机和移动轮主轴丝杠电机共同作用下，使移动轮摩擦轮快速运动到链式连接板装置的上部开口下；移动轮移动基座下面安装移动轮起升电机，移动轮起升电机带动移动轮旋转丝杠正反向运动，实现移动轮活动底座沿移动轮导向杆升降，移动轮活动底座通过螺栓安装移动摩擦轮固定座，移动摩擦轮固定座下端安装移动轮水平旋转电机，移动轮水平旋转电机通过移动摩擦轮座轴带动移动摩擦轮轮座摆动，实现移动摩擦轮随皮带机姿态变化的调整，移动摩擦轮轮座上安装移动轮摩擦轮，移动轮摩擦轮由移动轮转动电机带动实现正反转。7.根据权利要求6所述的自适应可折叠串联关节皮带机，其特征在于，所述控制系统包括总控制器、所述单元控制板、Base位置指示器、Move位置指示器、ZigBee定位系统、侧向超声传感器、红外传感器、激光扫描器、前端位置标签、左端位置标签和右端位置标签；所述Base位置指示器有吸盘式底座，吸附在关节装置单元模块侧面，所述Move位置指示器由人工移动手持，其上有位置发送键和复位按钮，所述前端位置标签、左端位置标签及右端位置标签分别位于每个关节座本体的前、左及右侧面位置，并通过ZigBee定位系...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙景余，许德章，汪步云，梁艺，韩孟睿，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：
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