交通路锥叠放机构设计与仿真(3)
一个路锥堆叠箱内，路锥在堆叠箱内叠好后就会被送出堆叠箱并被送到车后的路锥摆
放框内摆放好。
这种交通路锥回收车虽然解决了从地面自动回收交通路锥的问题，但是还没有解
决如何将交通路锥自动摆放到地面问题。这项专利还有几项不足首先是交通路锥路锥
可能会在进入斜向上的传送带时会倒在入口处，影响后面的交通路锥进入传送带，即
使路锥能够在传送带的带动下顺利进入路锥堆叠箱也不能正常堆叠在一起，这也会影
响到后面的路锥；另外，斜传送带的倾斜角度比较大，设备在使用过程中因为地面不
平等原因出现振动时传送带上的路锥可能会倒下从而不能正常的叠放在一起；这项专
利是直接设计了一个交通路锥回收车，这还涉及到了工程车的设计要保证这一设备作
为工程车要符合工程车的基本安全要求，在使用过程中不能危及使用者以及其他人的
安全；这项专利的空间利用率并不高，路锥摆放框相对于整辆车来说过小了，不能有
效地利用整辆车所占的空间。
美国1996年的一项专利[3]
（图1.5）不仅能够包含了交通路锥的自动摆放（图1.6）
与回收（图 1.7）两项功能，并且是利用卡车改装的不会涉及到车辆的设计，只要在
改装过程中不破坏车辆的安全性能就行。
图 1.5 交通路锥摆放与回收车
图 1.6路锥摆放过程 图 1.7 路锥回收过程
这项专利同样涉及到空间利用度的问题，从图 1.5 中可以看到，使用这样一个转
盘虽然能解决在路锥的摆放与回收过程中各组路锥的交替问题，但是空间利用率比较
小，车上还有很多空间闲置没有被利用到。
进入 21世纪后美国出现了很多相关的专利，这些专利中的交通路锥叠放设备结构
更加简单且使用，如图 1.8 所示的一项专利[4]
就是一种新型的交通路锥叠放设备，这
种设备安装在卡车的后车厢旁边，路锥则摆放在卡车的车厢的内，很好的利用了卡车
原有的车厢空间，且无需对卡车进行大的改动。从图 1.8中可以看到，路锥的摆放与
回收是分开的由安装在卡车上不同位置的两个不同的设备来完成的
图 1.8 新型交通路锥叠放设备
图 1.8 中的交通路锥叠放设备还需要人工取锥还未实现全自动的交通路锥的摆放
与回收，图 1.9中的这种设备就能够实现自动取锥与治理。
图 1.9 自动取锥与直立
1.3 叠放机构方案确定
本课题主要是设计交通路锥叠放设备中用于叠放路锥的部分，这部分的功能是在
交通路锥的回收过程中将交通路锥收取以及直立设备送来的路锥一个一个叠放在一
起，在交通路锥的摆放过程中将路锥一个一个交给路锥摆放设备。
为了实现这样的功能，需要有这样的平台：既能将路锥平稳的堆叠在上面还能在
必要时将一个路锥放下或者迎接一个新的路锥。这里拟采用两层可开合的卡板来实现
这一功能，下层卡板用于摆放路锥并在有新的路锥送来时打开以迎接新的路锥，需要
摆放路锥时打开将一个路锥放下。上层卡板在路锥的回收过程中不需要用到，在路锥
的摆放过程中用于托住除最下面一个路锥外的其它路锥，并在下层卡板合上时打开将
剩余路锥放到下层路锥上。
上下层卡板的开合通过滚珠丝杠由伺服电机精确控制，使用直线导轨承受载荷以