一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置

1.本发明属于屋顶除雪技术领域，尤其涉及一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置。


背景技术：

2.北方过冬下雪后，屋顶常常积累厚厚的积雪。如果不及时清除，积雪长期压在屋顶上容易导致屋顶变形或坍塌，存在一定的安全隐患；积雪反复结冰融化也会导致屋顶漏水，给居民生活造成不便。
3.目前，现有的除雪的方式大多为人工除雪，需要爬上屋顶对积雪进行清理，这存在极大的安全隐患。不但费时费力，同时一些较高或较倾斜的屋顶，人工难以清理。而目前现有的除雪装置大都是用于道路积雪清理，屋顶除雪装置也有很大一部分是需对屋顶进行改造，经济成本过高。基于以上现状考虑，现设计一种可适应不同屋顶的专用屋顶除雪的机械设备。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置，旨在解决目前，现有的除雪的方式大多为人工除雪，需要爬上屋顶对积雪进行清理，这存在极大的安全隐患。不但费时费力，同时一些较高或较倾斜的屋顶，人工难以清理。而目前现有的除雪装置大都是用于道路积雪清理，屋顶除雪装置也有很大一部分是需对屋顶进行改造，经济成本过高。
5.本发明实施例是这样实现的，一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置，所述可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置包括：控制系统、连杆式除雪装置和位移调节装置，所述连杆式除雪装置用于和位移调节装置相互配合来对积雪进行清理；倾角调节装置，用于根据屋顶的实际角度来对该连杆式机械臂屋顶除雪装置的工作倾角进行调整；高度调节装置，用于根据屋顶的高度来对车架高度进行相匹配的调整；积雪回收装置，用于将连杆式除雪装置所清理的积雪进行收集回收。
6.优选地，所述连杆式除雪装置包括：底板，所述底板上安装有连杆式机械臂、刮雪装置和皮带输送装置；其中，所述皮带输送装置包括：第四电机，安装在所述底板上，所述第四电机上设置有皮带，所述底板上还设置有阻雪板和侧板，所述阻雪板和侧板与所述皮带相互配合。
7.优选地，所述连杆式机械臂包括：轴承座，安装在所述底板上，所述轴承座上安装有第一电机，所述第一电机的输出端连接有主轴；
第一连杆，安装在所述主轴上，所述第一连杆一端转动连接有第二连杆，所述第二连杆一端转动连接有第三连杆，所述第三连杆一端转动连接有车铲；第一电动推杆和第二电动推杆，分别安装在所述第一连杆和第二连杆上，所述第一电动推杆与第二连杆相互配合；第一连接轴和第二连接轴，安装在所述第二连杆一端，所述第二电动推杆与第一连接轴和第二连接轴相连接；第三连接轴，安装在所述第三连杆上，所述第三连接轴与第二电动推杆相互配合；第四连接轴，安装在所述车铲上，所述第三连杆通过第四连接轴与车铲相连接。
8.优选地，所述刮雪装置包括：支撑架，安装在所述底板上，所述支撑架上安装有第二电机，所述第二电机的输出端连接有齿轮；斜滑台，通过滑轨连接在所述支撑架上，所述斜滑台上安装有曲杆，所述曲杆上设有第三电机，所述第三电机的输出端设置有刮雪板；齿条和斜导轨，通过滑槽设置于支撑架上，所述齿条一端安装有连接块；连接杆，安装在所述斜滑台一侧，所述连接杆一端与所述连接块相连接。
9.优选地，所述位移调节装置包括：箱体，所述箱体上安装有第五电机，所述第五电机的输出端连接有丝杠；丝杠滑台，螺纹连接在所述丝杠上，所述丝杠滑台上安装有连接板，所述连接板上安装有第二滑块；光杆，安装在所述箱体内部，所述第二滑块滑动连接在所述光杆上。
10.优选地，所述倾角调节装置包括：倾角调节底板，所述倾角调节底板上安装有立柱，所述立柱之间设置有第六电机，所述立柱上滑动连接有推杆，所述立柱与所述位移调节装置相连接；螺杆，连接在所述第六电机的输出端，所述螺杆上连接有传动轴。
11.优选地，所述高度调节装置包括：高度调节底板，所述高度调节底板上设置有剪叉式机构，所述剪叉式机构与所述倾角调节装置相连接。
12.优选地，所述积雪回收装置包括：积雪回收底板，所述积雪回收底板上安装有导轨，所述导轨上安装有齿板；收雪箱，所述收雪箱上安装有推板，所述推板上安装有第七电机，所述第七电机的输出端连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿板相互配合。
13.本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置，具有以下有益效果：1.本发明采用机械臂式除雪结构，机械臂动作灵活，可快速清理积雪，降低了人工除雪的危险性，智能化解决屋顶除雪的难题。
14.2.本发明可调节工作机构倾角和工作机构作业范围，提高了适用性，可适用于各种屋顶的积雪清理。
15.3.本发明的高度调节采用剪叉式升降机构，使高度可自由调节以适应不同工作环境。
16.4.本发明可对除雪的积雪进行回收，解决了除下的积雪无处安置，还需人工清理的问题，更加人性化，减少了人工作业。
17.5.本发明所有装置固定在车架上，车架下面设有脚轮，一体化程度高，可移动至不同的工作地点。
18.6.本发明控制系统操作简单，便于人工操作，实现人机交互。
附图说明
19.图1为本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置的轴测图图2为本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置的正视图；图3为本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置的连杆式除雪装置轴侧图；图4为本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置的连杆式机械臂轴侧图；图5为本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置的连杆式机械臂局部视图；图6为本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置的刮雪装置轴侧图；图7为本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置的皮带输送装置轴侧图；图8为本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置的位移调节装置轴侧图；图9为本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置的倾角调节装置轴侧图；图10为本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置的高度调节装置轴侧图；图11为本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置的积雪回收装置轴侧图；图12为本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置的工作流程示意图1；图13为本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置的工作流程示意图2；图14为本发明实施例提供的一种可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置的工作流程示意图3。
20.附图中：1000-除雪装置；1100-连杆式机械臂；1101-第一电机；1102-轴承座；1103-主轴；1104-第一连杆；1105-第二连杆；1106-第三连杆；1107-车铲；1108-第一电动推杆；1109-第二电动推杆；1110-第一连接轴；1111-第二连接轴；1112-第三连接轴；1113-第四连接轴；1114-连动杆；1200-刮雪装置；1201-支撑架；1202-第二电机；1203-第三电机；1204-斜滑台；1205-曲杆；1206-连接杆；1207-连接块；1208-齿条；1209-齿轮；1210-斜导
轨；1211-刮雪板；1300-皮带输送装置；1301-第四电机；1302-皮带；1303-侧板；1304-阻雪板；1400-底板；2000-位移调节装置；2001-第五电机；2002-箱体；2003-丝杠；2004-丝杠滑台；2005-光杆；2006-第一滑块；2007-第二滑块；2008-连接板；3000-倾角调节装置；3001-倾角调节底板；3002-第六电机；3003-螺杆；3004-传动轴；3005-立柱；3006-推杆；4000-高度调节装置；4001-高度调节底板；4002-剪叉式机构；5000-积雪回收装置；5001-积雪回收底板；5002-导轨；5003-第七电机；5004-驱动齿轮；5005-齿板；5006-推板；5007-收雪箱；6000-控制系统。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
22.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
23.如图1、图12至图14所示，在本发明实施例中，所述可变倾角的连杆式机械臂屋顶除雪装置包括：控制系统6000、连杆式除雪装置1000和位移调节装置2000，所述连杆式除雪装置1000用于和位移调节装置2000相互配合来对积雪进行清理；倾角调节装置3000，用于根据屋顶的实际角度来对该连杆式机械臂屋顶除雪装置的工作倾角进行调整；高度调节装置4000，用于根据屋顶的高度来对车架高度进行相匹配的调整；积雪回收装置5000，用于将连杆式除雪装置所清理的积雪进行收集回收。
24.通过高度调节装置4000将车架调整至合适的高度，通过倾角调节装置3000调整工作倾角至适合屋顶坡度，连杆式除雪装置1000工作同时位移调节装置2000辅助配合清理屋顶积雪，除下的积雪通过积雪回收装置5000回收。
25.如图1至图3、图7所示，在本发明实施例中，所述连杆式除雪装置1000包括：底板1400，所述底板1400上安装有连杆式机械臂1100、刮雪装置1200和皮带输送装置1300；其中，所述皮带输送装置1300包括：第四电机1301，安装在所述底板1400上，所述第四电机1301上设置有皮带1302，所述底板1302上还设置有阻雪板1304和侧板1303，所述阻雪板1304和侧板1303与所述皮带1302相互配合。
26.连杆式机械臂1100通过连杆运动将雪铲至底板1400上，再由刮雪装置1200将底板1400上的雪运送至皮带输送装置1300中，由皮带传动将积雪运送至积雪回收装置5000中。
27.如图4和图5和所示，在本发明实施例中，所述连杆式机械臂1100包括：轴承座1102，安装在所述底板1400上，所述轴承座1102上安装有第一电机1101，所述第一电机1101的输出端连接有主轴1103；第一连杆1104，安装在所述主轴1103上，所述第一连杆1104一端转动连接有第二连杆1105，所述第二连杆1105一端转动连接有第三连杆1106，所述第三连杆1106一端转动连接有车铲1107；
第一电动推杆1108和第二电动推杆1109，分别安装在所述第一连杆1104和第二连杆1105上，所述第一电动推杆1108与第二连杆1105相互配合；第一连接轴1110和第二连接轴1111，安装在所述第二连杆1105一端，所述第二电动推杆1109与第一连接轴1110和第二连接轴1111相连接；第三连接轴1112，安装在所述第三连杆1106上，所述第三连接轴1112与第二电动推杆1109相互配合；第四连接轴1113，安装在所述车铲1107上，所述第三连杆1106通过第四连接轴1113与车铲1107相连接。
28.工作时，第一电机1101带动主轴1103顺时针旋转，第一连杆1104下落，第一电动推杆1108收回，第二连杆1105抬起，第二电动推杆1109伸长，车铲1107向前下落接触雪面；接触雪面后，第一电动推杆1108 伸出，第二电动推杆1109收回，第一电机1101逆时针旋转，车铲1107向后收回将雪扫回底板1400中。其中第一连接轴1110、第二连接轴1111、第三连接轴1112和第四连接轴1113主要目的是将第二连杆1105、第三连杆1106和车铲连接起来；连接杆1114的主要目的是连接加固，使整体结构更加稳定。
29.如图6所示，在本发明实施例中，所述刮雪装置1200包括：支撑架1201，安装在所述底板1400上，所述支撑架1201上安装有第二电机，所述第二电机1202的输出端连接有齿轮1209；斜滑台1204，通过滑轨连接在所述支撑架1201上，所述斜滑台1204上安装有曲杆1205，所述曲杆1205上设有第三电机1203，所述第三电机1203的输出端设置有刮雪板1211；齿条1208和斜导轨1210，通过滑槽设置于支撑架1201上，所述齿条1208一端安装有连接块1207；连接杆1206，安装在所述斜滑台1204一侧，所述连接杆1206一端与所述连接块1207相连接。
30.工作时，第二电机1202通过齿轮1209齿条1208带动曲杆1205运动，由此带动刮雪板1211将底板上的雪扫至皮带输送装置中1300，之后第三电机1203工作，刮雪板1211抬起，返回原点，以此往复，达到清雪底板1400积雪目的。
31.如图8所示，在本发明实施例中，所述位移调节装置2000包括：箱体2002，所述箱体2002上安装有第五电机2001，所述第五电机2001的输出端连接有丝杠2003；丝杠滑台2004，螺纹连接在所述丝杠2003上，所述丝杠滑台2004上安装有连接板2008，所述连接板2008上安装有第二滑块2007；光杆2005，安装在所述箱体2002内部，所述第二滑块2007滑动连接在所述光杆2005上。
32.工作时，第五电机2001通过皮带带动丝杠2003旋转，丝杠滑台2004移动从而带动两滑块移动，从而通过连接板2008带动连杆式除雪装置1000整体移动。
33.如图9所示，在本发明实施例中，所述倾角调节装置3000包括：倾角调节底板3001，所述倾角调节底板3001上安装有立柱3005，所述立柱3005之间设置有第六电机3002，所述立柱3005上滑动连接有推杆3006，所述立柱3006与所述位移调节装置2000相连接；
螺杆3003，连接在所述第六电机3002的输出端，所述螺杆3003上连接有传动轴3004。
34.工作时，第六电机3002通过锥齿轮传动，再经螺杆3003带动传动轴3004旋转，联轴器在传动轴3004中滑动，从而带动推杆3006沿立柱3005上下滑动。两侧传动轴3004运动方向相反，从而带动推杆3006一侧向上运动，一侧向下运动，达到变倾角目的。
35.如图10所示，在本发明实施例中，所述高度调节装置4000包括：高度调节底板4001，所述高度调节底板4001上设置有剪叉式机构4002，所述剪叉式机构4002与所述倾角调节装置3000相连接。
36.该装置通过液压活塞杆的运动，控制剪叉式机构升高或降低，达到高度调节的目的。同时高度调节底板4001下的车轮可方便装置整体移动。
37.如图11所示，在本发明实施例中，所述积雪回收装置5000包括：积雪回收底板5001，所述积雪回收底板5001上安装有导轨5002，所述导轨5002上安装有齿板5005；收雪箱5007，所述收雪箱5007上安装有推板5006，所述推板5006上安装有第七电机5003，所述第七电机5003的输出端连接有驱动齿轮5004，所述驱动齿轮5004与齿板5005相互配合。
38.工作时，第七电机5003转动，通过驱动齿轮5004、齿板5005带动收雪箱5007在导轨5002滑动，接收连杆式除雪装置1000运输的积雪。同时积雪回收底板5001下的车轮可方便装置整体移动。
39.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。