一种基于图像识别的自锁式生态护坡自动铺设装置的制作方法

文档序号:32202105发布日期:2022-11-16 02:00阅读:41来源:国知局

1.本实用新型涉及生态护坡铺砖设备技术领域,具体为一种基于图像识别的自锁式生态护坡自动铺设装置。


背景技术:

2.生态护坡,是综合工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科的基本知识对斜坡或边坡进行支护,形成由植物或工程和植物组成的综合护坡系统的护坡技术。目前很多河道在清淤修坡并对坡面进行处理平整后,需要在坡面上铺设镂空的砖。
3.而目前在护坡上铺砖大都是人工作业,人工将镂空砖一块块拼好,然后再用橡胶锤夯实,这样的工作效率低,人工负担重,目前缺乏一种能够在护坡上进行自动化铺砖的设备,为此本实用新型提出一种新型的解决方案。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种基于图像识别的自锁式生态护坡自动铺设装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种基于图像识别的自锁式生态护坡自动铺设装置,包括履带铺砖车体,履带铺砖车体的车尾处设有驾驶控制室,驾驶控制室内设置有总控台,所述履带铺砖车体上依次设置有铺设装置、旋转夹持装置和多个码垛台,码垛台包括固定在履带铺砖车体上的承重台,承重台上均焊接有码垛底座,码垛底座上均开设有与自锁砖块相适配的置物槽,码垛台上均安装有升降限位结构,旋转夹持装置包括工业转盘,工业转盘上设有z轴导轨,z轴导轨上滑动连接有x轴导轨,x轴导轨上滑动连接有滑动块,滑动块上安装有夹持结构,铺设装置、旋转夹持装置和升降限位结构均与总控台电性连接。
6.作为本技术中优选的技术方案,所述升降限位结构包括设置在码垛底座上方的限位框,限位框上开设有多个与自锁砖块相匹配的槽孔,限位框的两侧均焊接有升降块,承重台的两侧均对称固定有限位杆,升降块限位于限位杆之间且与限位杆滑动连接,一侧的限位杆之间设置有升降螺纹棒,另一侧的限位杆之间设置有竖棒,一个升降块与升降螺纹棒相螺接,另一个升降块与竖棒滑动连接,升降螺纹棒底部焊接有从动锥齿轮,承重台上设有升降电机,升降电机的输出端设有与从动锥齿轮相啮合的主动锥齿轮,升降电机与总控台电性连接。
7.作为本技术中优选的技术方案,所述夹持结构包括固定在滑动块底部的固定架,固定架的两侧均焊接有侧板,一个侧板之间转动连接有双向螺纹棒,另一个侧板之间固定连接有限位棒,双向螺纹棒的两端均螺接有水平设置的夹持板,夹持板的一端均与限位棒滑动连接,双向螺纹棒两端的螺纹方向相反,一个侧板上设有夹持电机,夹持电机的输出端与双向螺纹棒一端固定连接,固定架的两侧均安装有第一识别摄像头,第一识别摄像头和夹持电机均与总控台电性连接。
8.作为本技术中优选的技术方案,所述铺设装置包括对称焊接在履带铺砖车体车头位置的安装台,安装台上均安装有电动转盘,电动转盘上均安装有工业机械臂,工业机械臂之间设有砖块放置结构,砖块放置结构、工业机械臂和电动转盘均与总控台电性连接。
9.作为本技术中优选的技术方案,所述砖块放置结构包括固定在工业机械臂上的连接板,连接板之间焊接有用于放置自锁砖块的放置框,放置框顶部开设有放置槽,放置框的背面安装有抽拉结构,放置框的侧面开设有与抽拉结构相匹配的矩形孔,抽拉结构与总控台电性连接。
10.作为本技术中优选的技术方案,所述抽拉结构包括滑动连接于矩形孔中的抽拉板,抽拉板的背面等距焊接有多个连接杆,连接杆之间焊接有推动板,连接板顶部均设有气缸,气缸的一端均固定在推动板上,气缸与总控台电性连接。
11.作为本技术中优选的技术方案,所述承重台中等距设有多个伸缩外管,伸缩外管中均滑动连接有多个伸缩内管,伸缩内管顶端均固定在限位框上,码垛底座上等距开设有多个与伸缩内管相适配的通孔。
12.作为本技术中优选的技术方案,所述升降块两端均一体成型有凸块,限位杆的一侧均开设有与凸块相适配的凹槽。
13.作为本技术中优选的技术方案,所述夹持板上均开设有与自锁砖块相适配的通槽。
14.作为本技术中优选的技术方案,所述连接板上均安装有第二识别摄像头,第二识别摄像头与总控台电性连接。
15.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
16.该基于图像识别的自锁式生态护坡自动铺设装置,工人将砖块依次码垛到码垛台上,这个过程中需要配合升降限位结构进行码垛,码垛好的砖块并不会倾倒,然后总控台控制x轴导轨在z轴导轨上向下移动同时滑动块在x轴导轨上移动到最右侧的码垛台上的砖块上,使得夹持结构移动到右侧码垛台顶部的砖块上,然后开启夹持结构夹住最顶层的砖块,接着开启工业转盘,工业转盘旋转180度,然后x轴导轨在z轴导轨上向下移动到预设位置,使得夹持结构位于砖块放置结构的正上方,此时砖块贴合在放置框上,然后夹持结构松开砖块,砖块同时掉落到放置框中,然后工业机械臂和电动转盘根据嵌套规则配合工作,调整砖块的位置和角度,然后开启抽拉结构,抽拉板抽离放置框,砖块最终从放置框中掉落到护坡面上,完成一次铺砖。整个铺砖过程简单、快捷,能实现精准的铺设镂空砖块,无需人工手动铺砖,减轻人工负担,填补了目前在护坡上缺乏自动铺砖装置的空白,市场应用前景好,极大的提高了护坡的建造效率,且一次码垛砖块后,能铺设较大面积,工作效率高。
17.设置的码垛台和升降结构的相互配合,能够码垛多层砖块,进而提高了携带砖块量,一次性能够对护坡进行大面积的铺设砖块。
18.此外,升降限位结构主要起到两个作用,第一,辅助人工码垛自锁砖块,这是因为人工码垛自锁砖块难免出现码垛不齐的现象,而如果码垛不齐,夹持结构就难以抓取砖块,甚至无法抓取,第二,起到限位自锁砖块的作用,因为是在护坡上进行码垛,码垛起来的砖块会倾斜,且在履带铺砖车体行走的过程中,如果不进行限位,砖块会自动掉落。
附图说明
19.图1为本实用新型的立体结构示意图;
20.图2为本实用新型的码垛台和旋转夹持装置的立体结构示意图;
21.图3为本实用新型的码垛台的立体结构示意图;
22.图4为本实用新型的升降限位结构的立体结构示意图;
23.图5为本实用新型的旋转夹持装置的立体结构示意图;
24.图6为本实用新型的夹持结构的立体结构示意图;
25.图7为本实用新型的铺设装置的立体结构示意图;
26.图8为本实用新型的砖块放置结构的立体结构示意图;
27.图9为本实用新型的抽拉结构的立体结构示意图。
28.图中:1、履带铺砖车体;101、驾驶控制室;2、码垛台;201、承重台;202、码垛底座;3、旋转夹持装置;301、工业转盘;302、z轴导轨;303、x轴导轨;304、滑动块;4、铺设装置;401、安装台;402、工业机械臂;5、升降限位结构;501、限位框;502、升降块;503、升降螺纹棒;504、限位杆;505、升降电机;506、主动锥齿轮;507、竖棒;508、伸缩外管;509、伸缩内管;6、夹持结构;601、固定架;602、侧板;603、双向螺纹棒;604、夹持板;605、夹持电机;606、限位棒;607、第一识别摄像头;7、砖块放置结构;701、放置框;702、矩形孔;703、连接板;704、第二识别摄像头;8、抽拉结构;801、抽拉板;802、连接杆;803、推动板;804、气缸。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
30.需要说明的是,在本实用新型的描述中,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.此外,应当理解,为了便于描述,附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制,例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。
32.应注意的是,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义或说明,则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。
33.如图1-图9所示,本实用新型提供一种技术方案:一种基于图像识别的自锁式生态护坡自动铺设装置,包括履带铺砖车体1。需要说明的是,履带铺砖车体1采用履带式行走方式,相较于传统的车轮式,其底部与护坡的接触面积更大,进而使得其行走稳定性更好,能够在斜坡上进行稳定铺砖。履带铺砖车体1的车尾处设有驾驶控制室101,驾驶控制室101内设置有总控台,履带铺砖车体1上依次设置有铺设装置4、旋转夹持装置3和多个码垛台2,码垛台2包括固定在履带铺砖车体1上的承重台201,承重台201上均焊接有码垛底座202,码垛
底座202上均开设有与自锁砖块相适配的置物槽,码垛台2上均安装有升降限位结构5,旋转夹持装置3包括工业转盘301,工业转盘301上设有z轴导轨302,z轴导轨302上滑动连接有x轴导轨303,x轴导轨303上滑动连接有滑动块304,需要知道的是,z轴导轨302和x轴导轨303均为工业导轨,x轴导轨303能在z轴导轨302上进行滑动,而滑动块304能够在x轴导轨303上滑动,此外现有技术,故不再详细说明。滑动块304上安装有夹持结构6,铺设装置4、旋转夹持装置3和升降限位结构5均与总控台电性连接。
34.参照图3和图4,升降限位结构5主要起到两个作用,第一,辅助人工码垛自锁砖块,这是因为人工码垛自锁砖块难免出现码垛不齐的现象,而如果码垛不齐,夹持结构6就难以抓取砖块,甚至无法抓取,第二,起到限位自锁砖块的作用,因为是在护坡上进行码垛,码垛起来的砖块会倾斜,且在履带铺砖车体1行走的过程中,如果不进行限位,砖块会自动掉落。具体的,升降限位结构5包括设置在码垛底座202上方的限位框501,限位框501上开设有多个与自锁砖块相匹配的槽孔,限位框501的两侧均焊接有升降块502,承重台201的两侧均对称固定有限位杆504,升降块502限位于限位杆504之间且与限位杆504滑动连接,一侧的限位杆504之间设置有升降螺纹棒503,另一侧的限位杆504之间设置有竖棒507,一个升降块502与升降螺纹棒503相螺接,另一个升降块502与竖棒507滑动连接,升降螺纹棒503底部焊接有从动锥齿轮,承重台201上设有升降电机505,升降电机505的输出端设有与从动锥齿轮相啮合的主动锥齿轮506,升降电机505与总控台电性连接。特别的,当进行码垛时,首先限位框501处于起始位置,此时限位框501贴近码垛底座202,然后工人依次将砖块放入到码垛底座202中的置物槽中,接着开启升降电机505,升降电机505带动主动锥齿轮506旋转,由于主动锥齿轮506与从动锥齿轮相啮合,进而能带动升降螺纹棒503旋转,由于左侧的升降块502与升降螺纹棒503相螺接,同时左侧的升降块502又与限位杆504滑动连接,进而能够使得升降块502向上移动,从而带动限位框501向上移动一段距离,然后工人依次将砖块放入到限位框501上的槽孔中,这样砖块就能够整齐的码垛在一起,同时由于限位框501上升,进而带动伸缩内管509伸长,伸缩内管509此时起到拦住砖块的作用,砖块会靠在伸缩内管509上,进而即使在斜坡上,砖块也不会倾倒,然后重复上述操作,直到所有的砖块码垛完成。
35.此外,需要注意的是,当夹持结构6夹持砖块后,升降电机505反转,进而使得限位框501下移一端距离,但是此时最上层的砖块依然处于限位框501的限位中,限位框501与最上层的砖块并不会完全脱离,然后夹持结构6夹住最上层的砖块,然后升降电机506继续工作,限位框501继续下移,使得此时的最上层砖块露出限位框501,这个过程中伸缩内管509处于收缩转态,同样起到限位砖块的作用。
36.参照图6,需要注意的是,夹持结构6起到夹持砖块的作用,其能够同时夹住多块砖块,进而能够提高铺设的效率和速率。夹持结构6包括固定在滑动块304底部的固定架601,固定架601的两侧均焊接有侧板602,一个侧板602之间转动连接有双向螺纹棒603,另一个侧板602之间固定连接有限位棒606,双向螺纹棒603的两端均螺接有水平设置的夹持板604,夹持板604的一端均与限位棒606滑动连接,双向螺纹棒603两端的螺纹方向相反,一个侧板602上设有夹持电机605,夹持电机605的输出端与双向螺纹棒603一端固定连接,固定架601的两侧均安装有第一识别摄像头607,第一识别摄像头607和夹持电机605均与总控台电性连接。需要说明的是,第一识别摄像头607起到实时的检测夹持结构6抓取砖块的情况,并实时的将抓取图像传输到总控台上的显示屏中,这样驾驶人员就能够观察到夹持情况,
依次来判断夹持动作是否正常。具体的,夹持板604移动到预设的位置后,此时砖块置于夹持板604之间,然后开启夹持电机605,夹持电机605带动双向螺纹棒603旋转,由于夹持板604均与双向螺纹棒603相螺接,双向螺纹棒603两端的螺纹方向相反,同时夹持板604又与限位棒606滑动连接,进而能够使得夹持板604相互靠近,进而同时夹住多块砖块,这里需要了解的是,由于夹持板604上开设有与自锁砖块相适配的通槽,自锁砖块的侧面紧贴在通槽的槽面上,进而能稳定的夹住砖块,砖块不易掉落。
37.参照图7,铺设装置4包括对称焊接在履带铺砖车体1车头位置的安装台401,安装台401上均安装有电动转盘,电动转盘上均安装有工业机械臂402,电动转盘用于带动工业机械臂402适度的偏转,调整嵌套的位置。而工业机械臂402能够改变砖块放置结构7的角度,将砖块放置结构7的底面调整至与护坡的底面相平行,然后再进行铺设。工业机械臂402之间设有砖块放置结构7,砖块放置结构7、工业机械臂402和电动转盘均与总控台电性连接。
38.参照图8,砖块放置结构7包括固定在工业机械臂402上的连接板703,连接板703之间焊接有用于放置自锁砖块的放置框701,放置框701顶部开设有放置槽,其中,放置槽与砖块是相匹配的,放置框701的背面安装有抽拉结构8,放置框701的侧面开设有与抽拉结构8相匹配的矩形孔702,抽拉板801置于矩形孔702中,这样砖块放置到放置框701中以后,砖块并不会从放置框701中掉落,而是均置于抽拉板801上,抽拉结构8与总控台电性连接。
39.参照图,抽拉结构8包括滑动连接于矩形孔702中的抽拉板801,抽拉板801的背面等距焊接有多个连接杆802,连接杆802之间焊接有推动板803,连接板703顶部均设有气缸804,气缸804的一端均固定在推动板803上,气缸804与总控台电性连接。需要说明的是,当调整好放置角度和位置以后,通过开启气缸804,气缸804伸长从而带动抽拉板801后移,抽拉板801抽离放置框701,进而使得砖块一起铺设到护坡上,铺设完成后,气缸804缩短,使得抽拉板801恢复原位。此外,连接板703上均安装有第二识别摄像头704,第二识别摄像头704与总控台电性连接,通过第二识别摄像头704识别已经铺设好的砖块,再根据嵌套程序,配合工业机械臂402调整砖块的位置和角度,最终将砖块准确的嵌入到护坡面上。
40.参照图3和图4,承重台201中等距设有多个伸缩外管508,伸缩外管508中均滑动连接有多个伸缩内管509,伸缩内管509顶端均固定在限位框501上,码垛底座202上等距开设有多个与伸缩内管509相适配的通孔。这样限位框501上升或者下移时,伸缩内管509做相应的伸长或缩短运动,保证时刻对砖块进行限位,砖块不会倾倒掉落。此外,由于码垛底座202上等距开设有多个与伸缩内管509相适配的通孔,这样伸缩内管509并不会阻碍到砖块的码垛。
41.参照图4,升降块502两端均一体成型有凸块,限位杆504的一侧均开设有与凸块相适配的凹槽,限位杆504起到限位凸块的作用,使得凸块只能够在限位杆504上移动,而不会随着升降螺纹棒503而旋转。
42.特别的,当对护坡进行铺砖时,首先工人将砖块依次码垛到码垛台2上,这个过程中需要配合升降限位结构5进行码垛,码垛好的砖块并不会倾倒,然后总控台控制x轴导轨303在z轴导轨302上向下移动同时滑动块304在x轴导轨303上移动到最右侧的码垛台2上的砖块上,使得夹持结构6移动到右侧码垛台2顶部的砖块上,然后开启夹持结构6夹住最顶层的砖块,接着开启工业转盘301,工业转盘301旋转180度,然后x轴导轨303在z轴导轨302上
向下移动到预设位置,使得夹持结构6位于砖块放置结构7的正上方,此时砖块贴合在放置框701上,然后夹持结构6松开砖块,砖块同时掉落到放置框701中,然后工业机械臂402和电动转盘根据嵌套规则配合工作,调整砖块的位置和角度,然后开启抽拉结构8,抽拉板801抽离放置框701,砖块最终从放置框701中掉落到护坡面上,完成一次铺砖,在工业机械臂402工作的同时,旋转夹持装置3恢复原位,然后下一次对左侧的码垛台2上的砖块进行夹持,以后每次都按照上述步骤进行铺设,即先对右侧的码垛台2上的砖块进行铺设,下一次对左侧的码垛台2上的砖块进行码垛,这样始终保证两个码垛台2上的砖块相差一个砖块的高度,直至所有的砖块铺设完。
43.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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