SolidWorks交通路锥自动输送机构设计+文献综述(5)
3 路锥自动收放车的设计概述
3.1 主要用途
路锥自动收放车的主要用途，是代替人手工铺设和回收交通路锥，利用特殊的装置或设备对交通路锥进行自动存储、放置和回收。起到了避免在人工路锥铺设和回收过程中工作人员发生交通事故的作用，并可以节约人力、减少劳动量、提高工作效率。
3.2 系统设计要求
路锥自动收放车设计要求如下：
（1） 路锥收放速度要求：收放速度适宜，满足放置过程中路锥间距的要求；
（2） 路锥装载量要求：路锥的最大装载量尽可能大，能适应不同情况下路锥的数量需求；
（3） 路锥的适应性要求：尽量能对不同类型，不同尺寸的路锥具有通用性；回收时对处于不同状况的路锥（立着的或躺着的）具有适应性。
（4） 车体及车的结构要求：对于不同的工作路况，具有良好的适应性和良好的工作可靠性；车整体的外形尺寸必须满足公路运输要求，如高速公路上限高4米（集卡4.2米），限宽2.5米，限长18米。此外，车的结构尽量简单，轻量化；对供电模块要注意供电安全，布线简洁。
（5） 作为消防安全设施，路锥车的颜色要醒目（如黄色），具有较高的辨别度；另外，注意车体的防锈养护以及供电模块电缆的防氧化、防老化。
3.3 路锥自动收放车构成
概述描述组成，如图3.1所示：
图3.1 路锥自动收放车概述组成
上述几个部分中，路锥输送机构的形式与路锥的存储方式有着很大的关联，路锥放置机构和回收机构可能是同一个机构，也可能是两个机构。当是同一个机构时，在车正向行驶时起放置路锥的作用，在车逆向行驶时起回收作用，当是两个机构时，各自有各自的功能。
3.4 路锥自动收放车动力选择
3.4.1 常见动力形式
自动路锥收放车各部分常见的动力形式有：液压方式、气动方式和电力。这三种动力形式各有各的特点，列于表3.1，现比较如下[18]：
表3.1 常见动力形式
动力形式 优点 缺点
液压 体积小、重量轻、结构紧凑；
可以实现无级调速；
传递运动平稳、润滑好、寿命长；
易于实现过载保护。 有泄漏，效率低；
油温变化时对传动性能有影响；
制造精度要求高；
故障不易查找。
气动 以空气为工作介质，来源方便，且不污染环境；
节能、高效，适于远距离输送；
动作迅速、反应快、文护简单、不易堵塞；
工作环境适应性好，安全可靠；
成本低、过载能自动保护。 工作速度稳定性稍差；
不易获得较大的推力或转矩；
有较大的排气噪声；
因空气无润滑性能，需在气路中设置给油润滑装置。
电力 精确度高：伺服电机作为动力源，由滚珠丝杠和同步皮带等组成传动机构，结构简单而效率很高，它的重复精度误差是0.01%；
改善环保水平：没有污染源，噪音低；
节约成本：去除了液压油的成本和引起的麻烦，无须对液压油冷却，大幅度降低了冷却成本。 系统工作稳定性依赖于电源稳定性及可靠性；
对机构的设计要求更为严格。
3.4.2 路锥自动收放车的动力选择
路锥自动收放车，对于不同的方案，设计出的机构各有不同，各个机构具有响应速度的要求也是不同的，其机构对于动力的选择也各不相同。图3.2所示，为国外一路锥收放车的成功例子，该车的路锥存储机构中，路锥是躺放的，由路锥输送机构将路锥一个一个地抓出，再翻转使路锥直立，这个过程中，由于路锥一个一个抓出，频率高，响应时间短，因此其路锥输送机构的动力需要气动支持；图3.3所示，也是国外一路锥收放车的成功例子，该车的路锥存储机构为一圆柱形结构，路锥倒立插在呈小扇形的空格处，再由路锥输送机构——机械手将圆柱结构最低处的路锥抓取出再放置，而这整个过程中，对机械手的位置精度要求和重复性要求是极其严格的，因此该路锥放置和回收机构的动力需要电力支持。