一种自动化采冰设备的制作方法

1.本发明涉及采冰设备技术领域，特别涉及一种自动化采冰设备。


背景技术：

2.冰雕是北方冬季的一项带有地域特色的景观，每到冬季，需要在冰封的江面上进行采集大量的冰块。
3.申请号为cn202011575922.7的发明公开了一种采冰取冰装置，包括冰面升降机构、延展调整机构、折板机构和取冰机构，所述的延展调整机构固定安装在冰面升降机构上，折板机构安装在延展调整机构上，取冰机构安装在折板机构上。
4.上述发明在采冰的时候，只能在限定的切好的冰道上进行采冰，并且取出的冰块只能在同一冰道上，移动至未切割的区域进行放置，往复取冰非常繁琐，本发明针对上述缺陷进行设计，本装置在使用时，集切割取冰一体化全自动工作，大大提高了效率，并且本装置可以根据实际需要进行冰块切割大小的控制，在指定行走区域内，可切割装置范围内的任意大小冰块；并且本装置实现了自动下料，边切割边取出，无需往复将冰块送出，冰块在下料架的作用下自动滑落至装置侧面的非采冰区域，非常的便捷。


技术实现要素：

5.本发明所使用的技术方案是：一种自动化采冰设备，包括竖切机构、横切机构、抓取机构以及下料机构；所述的竖切机构包括：前支架、底盘架、横支架、底板、滑杆、齿条、传动轴a、正齿轮、步进电机a；前支架的前端固定焊接在底盘架上，横支架固定焊接在两侧的前支架之间，横支架上设有圆孔，圆孔内滑动安装有若干滑杆，滑杆的下端与底板固定连接；齿条的下端同样与底板固定连接，同时齿条与横支架中间处的方形孔滑动连接，齿条与正齿轮相啮合，正齿轮固定安装在传动轴a上，传动轴a转动安装在横支架上的转轴孔内，正齿轮的一端与步进电机a的电机轴固定连接，步进电机a固定安装在横支架上。
6.优选地，所述的竖切机构还包括：转盘、蜗轮、蜗杆、步进电机b、连杆、滑轴、大齿轮、锯盘以及动力组件；转盘转动安装在齿条下端处的圆轴上，蜗轮与转盘固定连接，同时蜗轮与蜗杆相啮合，蜗杆转动安装在底板上的转孔内，蜗杆的一端与步进电机b的电机轴固定连接，步进电机b固定安装在底板上；连杆的一端与转盘上的短轴转动连接，另一端与滑轴上的短轴转动连接，滑轴滑动安装在底板的滑轨上；大齿轮转动安装在滑轴外侧段的圆轴上，锯盘与大齿轮固定连接。
7.优选地，所述的动力组件包括：传动轴b、步进电机c；传动轴b转动安装在底板上的转孔内，传动轴b中间的齿轮与步进电机c的电机齿轮相啮合，传动轴b两端的齿轮与大齿轮相啮合，步进电机c固定安装在底板上。
8.优选地，所述的横切机构包括：垂直滑轨、上支架、滑动架、气缸a以及横向移动切割组件；垂直滑轨的下端固定焊接在底盘架上，垂直滑轨的上端固定焊接有上支架，上支架与前支架的上端固定焊接；滑动架两侧滑动安装在垂直滑轨上，滑动架中间处与气缸a的伸
缩杆固定连接，气缸a的缸体固定安装在上支架上。
9.优选地，所述的横向移动切割组件包括：丝杆、水平滑轨a、伺服电机a、电锯；丝杆转动安装在滑动架上的凸起上，水平滑轨a固定安装在滑动架上的凸起上，伺服电机a的电机轴与丝杆固定连接，伺服电机a固定安装在滑动架的延伸板上；电锯与水平滑轨a滑动连接，同时电锯与丝杆螺纹连接。
10.优选地，所述的抓取机构包括：水平滑块、冰块爪、液压缸以及移动组件；水平滑块与冰块爪上的长杆滑动连接，冰块爪与液压缸的伸缩杆固定连接，液压缸的缸体固定安装在水平滑块上。
11.优选地，所述的移动组件包括：水平滑轨b、后支架、延伸块、皮带轮、伺服电机b、驱动皮带；水平滑轨b的前端固定焊接在上支架上，水平滑轨b的后端与后支架固定焊接，水平滑轨b与水平滑块的圆孔滑动连接，后支架的下端与底盘架固定焊接；靠前端的延伸块固定安装在上支架上，靠后端的延伸块固定安装在后支架上，两个延伸块上的转孔与皮带轮的转轴转动连接，前后端的皮带轮之间转动安装有驱动皮带，驱动皮带与水平滑块固定连接；伺服电机b的电机轴与前端皮带轮的转轴固定连接，伺服电机b固定安装在上支架上的延伸板上。
12.优选地，所述的下料机构包括：下料架、斜面滑块、气缸b、小支架；下料架的下端的转轴与底盘架上的绞座转动连接，下料架的一端放置在小支架上，小支架固定安装在底盘架上；斜面滑块滑动安装在底盘架上的滑轨上，斜面滑块与气缸b的伸缩杆固定连接，气缸b的缸体固定安装在底盘架上，斜面滑块的斜面与下料架侧面的短轴相接触。
13.本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明在使用时，集切割取冰一体化全自动工作，大大提高了效率，并且本装置可以根据实际需要进行冰块切割大小的控制，在指定行走区域内，可切割装置范围内的任意大小冰块。
14.本装置实现了自动下料，边切割边取出，无需往复将冰块送出，冰块在下料架的作用下自动滑落至装置侧面的非采冰区域，非常的便捷。
附图说明
15.图1为本发明的整体结构的等轴侧视图。
16.图2为本发明的整体结构的侧视图。
17.图3为本发明的整体结构的俯视图。
18.图4为本发明的竖切机构的结构示意图。
19.图5为本发明的竖切机构的放大视图。
20.图6为本发明的竖切机构的俯视图。
21.图7为本发明的横切机构的整体结构示意图。
22.图8为本发明的横切机构的详细视图。
23.图9为本发明的抓取机构的结构示意图。
24.图10为本发明的抓取机构的细节视图。
25.图11为本发明的下料机构的第一视角图。
26.图12为本发明的下料机构的第二视角图。
27.附图标记：1-前支架；2-底盘架；3-横支架；4-底板；5-滑杆；6-齿条；7-传动轴a；8-正齿轮；9-步进电机a；10-转盘；11-蜗轮；12-蜗杆；13-步进电机b；14-连杆；15-滑轴；16-传动轴b；17-步进电机c；18-大齿轮；19-锯盘；20-垂直滑轨；21-上支架；22-滑动架；23-气缸a；24-丝杆；25-水平滑轨a；26-伺服电机a；27-电锯；28-水平滑轨b；29-后支架；30-延伸块；31-皮带轮；32-伺服电机b；33-驱动皮带；34-水平滑块；35-冰块爪；36-液压缸；37-下料架；38-斜面滑块；39-气缸b；40-小支架。
具体实施方式
28.实施例如图1-图12所示，一种自动化采冰设备，包括竖切机构、横切机构、抓取机构以及下料机构；本发明实施例的一个可选实施方式中，如图4所示，竖切机构包括：前支架1、底盘架2、横支架3、底板4、滑杆5、齿条6、传动轴a7、正齿轮8、步进电机a9；前支架1的前端固定焊接在底盘架2上，横支架3固定焊接在两侧的前支架1之间，横支架3上设有圆孔，圆孔内滑动安装有若干滑杆5，滑杆5的下端与底板4固定连接，滑杆5在横支架3上的圆孔滑动，能够带动底板4进行升降，从而调整切冰的深度；齿条6的下端同样与底板4固定连接，同时齿条6与横支架3中间处的方形孔滑动连接，齿条6与正齿轮8相啮合，正齿轮8固定安装在传动轴a7上，传动轴a7转动安装在横支架3上的转轴孔内，正齿轮8的一端与步进电机a9的电机轴固定连接，步进电机a9固定安装在横支架3上。
29.本发明实施例的一个可选实施方式中，如图5、图6所示，竖切机构还包括：转盘10、蜗轮11、蜗杆12、步进电机b13、连杆14、滑轴15、大齿轮18、锯盘19以及动力组件；转盘10转动安装在齿条6下端处的圆轴上，蜗轮11与转盘10固定连接，同时蜗轮11与蜗杆12相啮合，蜗杆12转动安装在底板4上的转孔内，蜗杆12的一端与步进电机b13的电机轴固定连接，步进电机b13固定安装在底板4上；连杆14的一端与转盘10上的短轴转动连接，另一端与滑轴15上的短轴转动连接，滑轴15滑动安装在底板4的滑轨上，通过转盘10的转动，能够带动滑轴15的滑动，从而使滑轴15向两侧伸展或者收缩，从而控制竖切的间距；大齿轮18转动安装在滑轴15外侧段的圆轴上，锯盘19与大齿轮18固定连接。
30.本发明实施例的一个可选实施方式中，如图5、图6所示，动力组件包括：传动轴b16、步进电机c17；传动轴b16转动安装在底板4上的转孔内，传动轴b16中间的齿轮与步进电机c17的电机齿轮相啮合，传动轴b16两端的齿轮与大齿轮18相啮合，步进电机c17固定安装在底板4上。
31.本发明实施例的一个可选实施方式中，如图7、图8所示，横切机构包括：垂直滑轨20、上支架21、滑动架22、气缸a23以及横向移动切割组件；垂直滑轨20的下端固定焊接在底盘架2上，垂直滑轨20的上端固定焊接有上支架21，上支架21与前支架1的上端固定焊接；滑动架22两侧滑动安装在垂直滑轨20上，滑动架22中间处与气缸a23的伸缩杆固定连接，滑动架22的升降能够控制横切的深度，气缸a23的缸体固定安装在上支架21上。
32.本发明实施例的一个可选实施方式中，如图7、图8所示，横向移动切割组件包括：丝杆24、水平滑轨a25、伺服电机a26、电锯27；丝杆24转动安装在滑动架22上的凸起上，水平滑轨a25固定安装在滑动架22上的凸起上，伺服电机a26的电机轴与丝杆24固定连接，伺服电机a26固定安装在滑动架22的延伸板上；电锯27与水平滑轨a25滑动连接，同时电锯27与
丝杆24螺纹连接。
33.本发明实施例的一个可选实施方式中，如图10所示，抓取机构包括：水平滑块34、冰块爪35、液压缸36以及移动组件；水平滑块34与冰块爪35上的长杆滑动连接，冰块爪35与液压缸36的伸缩杆固定连接，液压缸36的缸体固定安装在水平滑块34上。
34.本发明实施例的一个可选实施方式中，如图9所示，移动组件包括：水平滑轨b28、后支架29、延伸块30、皮带轮31、伺服电机b32、驱动皮带33；水平滑轨b28的前端固定焊接在上支架21上，水平滑轨b28的后端与后支架29固定焊接，水平滑轨b28与水平滑块34的圆孔滑动连接，后支架29的下端与底盘架2固定焊接；靠前端的延伸块30固定安装在上支架21上，靠后端的延伸块30固定安装在后支架29上，两个延伸块30上的转孔与皮带轮31的转轴转动连接，前后端的皮带轮31之间转动安装有驱动皮带33，驱动皮带33与水平滑块34固定连接；皮带轮31的转动能够带动驱动皮带33转动，从而带动水平滑块34进行往复滑动，从而提供了抓取冰块的灵活性；伺服电机b32的电机轴与前端皮带轮31的转轴固定连接，伺服电机b32固定安装在上支架21上的延伸板上。
35.本发明实施例的一个可选实施方式中，如图11、图12所示，下料机构包括：下料架37、斜面滑块38、气缸b39、小支架40；下料架37的下端的转轴与底盘架2上的绞座转动连接，下料架37的一端放置在小支架40上，小支架40固定安装在底盘架2上；斜面滑块38滑动安装在底盘架2上的滑轨上，斜面滑块38与气缸b39的伸缩杆固定连接，气缸b39的缸体固定安装在底盘架2上，斜面滑块38的斜面与下料架37侧面的短轴相接触，当斜面滑块38滑动的时候，斜面滑块38的斜面能够将下料架37挤压抬起，从而使冰块滑出。
36.工作原理：本装置在使用时，通过控制单元程序对动力组件进行驱动，从而完成预设的工作步骤，当车体行驶到指定采冰区域后，根据需要调节竖切之间的间距，并且将锯盘19放下进行切冰工作，具体的，步进电机b13启动，带动蜗杆12转动，从而带动蜗轮11转动，即带动转盘10转动，转盘10转动的时候通过连杆14带动滑轴15滑动，从而可以带动锯盘19移动，从而根据实际需要调整两个锯盘19之间的距离，调节好后，步进电机a9启动，通过传动轴a7带动正齿轮8转动，从而带动齿条6下降，从而使锯盘19慢慢与冰面接触，接触的同时，步进电机c17启动带动传动轴b16转动，从而带动大齿轮18转动，即带动锯盘19转动，将冰面切割，随着车体的行走可以持续竖直切割；当竖直切割完成，可以进行下一步的横向切割，从而将一整个冰块切出，冰块的横向切割间距即使冰块的宽度，当需要横向切割的时候，车体停止移动，气缸a23启动，带动滑动架22向下移动，移动的同时电锯27启动，直到电锯27将冰面切割，切割穿透后，伺服电机a26启动，带动丝杆24转动，从而带动电锯27横向往复移动，从而将冰块横向切割出来，使冰块漂浮在原位置，等待取出；下一步，车体继续向前移动一定距离，移动到合适位置后，液压缸36启动带动冰块爪35向下移动，直到伸入冰面下边，随后伺服电机b32启动带动驱动皮带33转动，从而带动水平滑块34移动，从而使冰块爪35移动至切割好的冰块下边，下一步液压缸36带动冰块爪35上升，将冰块抓取上来，冰块爪35在带动下移动至下料架37上方处，将冰块放置在下料架37上；下一步，气缸b39启动带动斜面滑块38滑动，从而使斜面滑块38的斜面将下料架37顶起，从而使冰块滑出，方便装车。

技术特征：
1.一种自动化采冰设备，其特征在于：包括竖切机构、横切机构、抓取机构以及下料机构；所述的竖切机构包括：前支架（1）、底盘架（2）、横支架（3）、底板（4）、滑杆（5）、齿条（6）、传动轴a（7）、正齿轮（8）、步进电机a（9）；前支架（1）的前端固定焊接在底盘架（2）上，横支架（3）固定焊接在两侧的前支架（1）之间，横支架（3）上设有圆孔，圆孔内滑动安装有若干滑杆（5），滑杆（5）的下端与底板（4）固定连接；齿条（6）的下端同样与底板（4）固定连接，同时齿条（6）与横支架（3）中间处的方形孔滑动连接，齿条（6）与正齿轮（8）相啮合，正齿轮（8）固定安装在传动轴a（7）上，传动轴a（7）转动安装在横支架（3）上的转轴孔内，正齿轮（8）的一端与步进电机a（9）的电机轴固定连接，步进电机a（9）固定安装在横支架（3）上。2.根据权利要求1所述的一种自动化采冰设备,其特征在于，所述的竖切机构还包括：转盘（10）、蜗轮（11）、蜗杆（12）、步进电机b（13）、连杆（14）、滑轴（15）、大齿轮（18）、锯盘（19）以及动力组件；转盘（10）转动安装在齿条（6）下端处的圆轴上，蜗轮（11）与转盘（10）固定连接，同时蜗轮（11）与蜗杆（12）相啮合，蜗杆（12）转动安装在底板（4）上的转孔内，蜗杆（12）的一端与步进电机b（13）的电机轴固定连接，步进电机b（13）固定安装在底板（4）上；连杆（14）的一端与转盘（10）上的短轴转动连接，另一端与滑轴（15）上的短轴转动连接，滑轴（15）滑动安装在底板（4）的滑轨上；大齿轮（18）转动安装在滑轴（15）外侧段的圆轴上，锯盘（19）与大齿轮（18）固定连接。3.根据权利要求2所述的一种自动化采冰设备,其特征在于，所述的动力组件包括：传动轴b（16）、步进电机c（17）；传动轴b（16）转动安装在底板（4）上的转孔内，传动轴b（16）中间的齿轮与步进电机c（17）的电机齿轮相啮合，传动轴b（16）两端的齿轮与大齿轮（18）相啮合，步进电机c（17）固定安装在底板（4）上。4.根据权利要求1所述的一种自动化采冰设备,其特征在于，所述的横切机构包括：垂直滑轨（20）、上支架（21）、滑动架（22）、气缸a（23）以及横向移动切割组件；垂直滑轨（20）的下端固定焊接在底盘架（2）上，垂直滑轨（20）的上端固定焊接有上支架（21），上支架（21）与前支架（1）的上端固定焊接；滑动架（22）两侧滑动安装在垂直滑轨（20）上，滑动架（22）中间处与气缸a（23）的伸缩杆固定连接，气缸a（23）的缸体固定安装在上支架（21）上。5.根据权利要求4所述的一种自动化采冰设备,其特征在于，所述的横向移动切割组件包括：丝杆（24）、水平滑轨a（25）、伺服电机a（26）、电锯（27）；丝杆（24）转动安装在滑动架（22）上的凸起上，水平滑轨a（25）固定安装在滑动架（22）上的凸起上，伺服电机a（26）的电机轴与丝杆（24）固定连接，伺服电机a（26）固定安装在滑动架（22）的延伸板上；电锯（27）与水平滑轨a（25）滑动连接，同时电锯（27）与丝杆（24）螺纹连接。6.根据权利要求1所述的一种自动化采冰设备,其特征在于，所述的抓取机构包括：水平滑块（34）、冰块爪（35）、液压缸（36）以及移动组件；水平滑块（34）与冰块爪（35）上的长杆滑动连接，冰块爪（35）与液压缸（36）的伸缩杆固定连接，液压缸（36）的缸体固定安装在水平滑块（34）上。7.根据权利要求6所述的一种自动化采冰设备,其特征在于，所述的移动组件包括：水平滑轨b（28）、后支架（29）、延伸块（30）、皮带轮（31）、伺服电机b（32）、驱动皮带（33）；水平滑轨b（28）的前端固定焊接在上支架（21）上，水平滑轨b（28）的后端与后支架（29）固定焊接，水平滑轨b（28）与水平滑块（34）的圆孔滑动连接，后支架（29）的下端与底盘架（2）固定焊接；靠前端的延伸块（30）固定安装在上支架（21）上，靠后端的延伸块（30）固定安装在后
支架（29）上，两个延伸块（30）上的转孔与皮带轮（31）的转轴转动连接，前后端的皮带轮（31）之间转动安装有驱动皮带（33），驱动皮带（33）与水平滑块（34）固定连接；伺服电机b（32）的电机轴与前端皮带轮（31）的转轴固定连接，伺服电机b（32）固定安装在上支架（21）上的延伸板上。8.根据权利要求1所述的一种自动化采冰设备,其特征在于，所述的下料机构包括：下料架（37）、斜面滑块（38）、气缸b（39）、小支架（40）；下料架（37）的下端的转轴与底盘架（2）上的绞座转动连接，下料架（37）的一端放置在小支架（40）上，小支架（40）固定安装在底盘架（2）上；斜面滑块（38）滑动安装在底盘架（2）上的滑轨上，斜面滑块（38）与气缸b（39）的伸缩杆固定连接，气缸b（39）的缸体固定安装在底盘架（2）上，斜面滑块（38）的斜面与下料架（37）侧面的短轴相接触。

技术总结
本发明公开了一种自动化采冰设备，本发明涉及采冰设备技术领域，包括竖切机构、横切机构、抓取机构以及下料机构；竖切机构包括：前支架、底盘架、横支架、底板、滑杆、齿条、传动轴A、正齿轮、步进电机A；前支架的前端固定焊接在底盘架上，横支架固定焊接在两侧的前支架之间，横支架上设有圆孔，圆孔内滑动安装有若干滑杆，滑杆的下端与底板固定连接；本发明在使用时，集切割取冰一体化全自动工作，大大提高了效率，并且本装置可以根据实际需要进行冰块切割大小的控制，在指定行走区域内，可切割装置范围内的任意大小冰块。范围内的任意大小冰块。范围内的任意大小冰块。


技术研发人员：张成
受保护的技术使用者：科威嘉尼（江苏）制冷设备有限公司
技术研发日：2023.09.04
技术公布日：2023/10/15