一种冰块采集运输设备

技术领域

本发明涉及冰块采集运输技术领域，具体涉及一种冰块采集运输设备。

背景技术

冰雕是一种以冰为主要材料来雕刻的艺术形式。冰雕分为圆雕、浮雕和透雕三种。哈尔滨松花江采冰主要目的是建造冰雪大世界和各处的冰灯、冰雕。每年12月底至2月之间，松花江面冻得非常结实，这时会有采冰工人采集冰块，充分利用大自然的原料制作出美轮美奂的冰雪艺术品。为保证足够的优质冰块供给，每天有上百名采冰工人和上百辆运冰车参与采冰工作。目前，现有的采冰方式包括人工采冰和采冰机采冰，人工采冰需要经验丰富的工人在冬季冰封的江面上手持电动链锯切割冰块，然后工人采用冰钎、冰钩等传统采冰工具将切割好的冰块从水面上取出，最后通过叉车或者吊车将取出的冰块运送至运输车上。然而，人工采冰的方式存在工序步骤繁琐，自动化程度低，工作效率低，费时费力，存在安全隐患的问题。采冰机能够能够解决上述问题，实现机械化采冰。公开号为CN108867589A、公开日为2018年11月23日的中国发明专利公开了一种冬季江面采冰车，该采冰车的三自由度平台串联二自由度双切割臂，可实现一定尺寸范围内的冰块切割；二自由度平台串联一自由度夹板，可实现冰块切割后的抓取；车身两侧带有气囊，可防止冰面意外破裂后整机沉入水中。然而，该采冰车的冰块切割部件和冰块抓取部件分别位于车身的前后两侧，冰块切割部件和冰块抓取部件为两套独立部件，每套部件都需要设置与之匹配的独立自由度平台和底部支撑部分，大大增加了采冰机重量，降低了安全系数，同时还增加了采冰设备制造成本。另外，在实际生产过程中，由于冰块的尺寸和质量较大(采集的冰块约1.6米长、0.8米宽、0.4米厚)，且冰块表面光滑。现有的用于抓取冰块的夹板为直板形状，抓取冰块依靠夹板与冰块之间的静摩擦力，而二者之间的静摩擦力与两侧推杆的伸缩程度以及夹板材质、接触面形状有关，为了避免冰块不被夹碎破坏，两个夹板的间隔距离不应比冰块长度过小。为了保证夹板在夹持冰块时不发生变形，夹板一般采用刚性材质。为了尽可能地增大摩擦力，该采冰机中取冰器的双向液压缸两侧推杆上固定安装有两个夹板，且夹板两面加工有水波纹，以此来增大摩擦力。但是当冰块质量较大时，冰块重力大于冰块与夹板之间的极限静摩擦力，会导致冰块与夹板之间产生相对滑动，冰块会脱离夹板，即使能对冰块进行短时间夹取，也很难实现大质量冰块的长时间夹以及转运。

综上所述，现有的采冰车存在集成度较低，采冰机重量大，为采冰生产带来安全隐患，生产制造成本高，且采冰机中取冰器的两夹板为直板形状，难以夹取和转运大质量冰块的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的采冰车存在集成度较低，采冰机重量大，为采冰生产带来安全隐患，生产制造成本高，且采冰机中取冰器的两夹板为直板形状，难以夹取和转运大质量冰块的问题，进而提供一种冰块采集运输设备。

本发明的技术方案是：

一种冰块采集运输设备，它包括走行部分1、支撑部分2、升降部分3和功能集成部分4，支撑部分2底部安装有走行部分1，支撑部分2顶部安装有升降部分3，所述升降部分3包括四个呈矩阵方式竖直布置在支撑部分前后两侧的液压缸31，四个液压缸31的缸体顶端均通过连接件与支撑部分2的上部横梁固定连接，四个液压缸31的伸缩杆底端均通过连接件与功能集成部分4固定连接，所述功能集成部分4包括旋转自由度组件41、翻转自由度组件42、平移自由度组件43、链锯横移组件46、两个锯切组件44和两个夹持组件45，旋转自由度组件41四角处分别与四个液压缸31连接，旋转自由度组件41在四个液压缸31的伸缩带动下实现升降动作；旋转自由度组件41的顶端安装有链锯横移组件46，链锯横移组件46上安装有翻转自由度组件42；翻转自由度组件42在链锯横移组件46的带动下沿冰块切割进给方向进行横移动作；翻转自由度组件42包括主动翻转部分和从动翻转部分，主动翻转部分和从动翻转部分分别相对设置在链锯横移组件46的上部，平移自由度组件43水平布置，平移自由度组件43两端分别与主动翻转部分和从动翻转部分连接，平移自由度组件43在翻转自由度组件42的带动下以其轴线为中心进行翻转动作；两个锯切组件44和两个夹持组件45分别竖直相对布置在平移自由度组件43的上下两侧，两个锯切组件44末端均与平移自由度组件43连接，两个锯切组件44在平移自由度组件43的带动下实现沿着水平方向做相向或相背平移动作；两个夹持组件45末端均与平移自由度组件43连接，两个夹持组件45在平移自由度组件43的带动下实现沿着水平方向做相向或相背平移动作。

进一步地，走行部分1包括底盘11、牵引架13和四个走行轮12，底盘11为矩形钢结构框架，底盘11水平布置，底盘11的左右两侧分别以矩形阵列的方式安装有四个走行轮12，底盘11前端连接有牵引架13，所述牵引架13与外部牵引车连接。

进一步地，支撑部分2包括两个横梁21、两个纵梁22和四个立柱23，四个立柱23以矩形阵列的方式竖直安装在底盘11上，位于底盘11长度方向的两对立柱23顶端分别通过两个纵梁22固定连接，位于底盘11宽度方向的两对立柱23顶端分别通过两个横梁21固定连接，两个横梁21与两个纵梁22之间形成一个矩形框架结构。

进一步地，旋转自由度组件41包括矩形支撑板411、圆环形齿条412、主动圆柱齿轮413和旋转电机减速器414，矩形支撑板411中心加工有用于避让两个锯切组件44和两个夹持组件45的圆形通孔，矩形支撑板411上端面沿圆周方向加工有同轴的圆环形凸起，所述圆环形凸起的径向横截面为矩形，圆环形齿条412同轴设置在矩形支撑板411上方，圆环形齿条412下端面沿圆周方向加工有同轴的圆环形凹槽，圆环形齿条412通过底部的圆环形凹槽可转动地安装在矩形支撑板411顶部的圆环形凸起上，圆环形齿条412内孔也用于避让两个锯切组件44和两个夹持组件45，圆环形齿条412外圆柱面上沿圆周方向均匀加工有若干个齿，主动圆柱齿轮413位于圆环形齿条412外侧，且主动圆柱齿轮413与圆环形齿条412相啮合，主动圆柱齿轮413通过平键安装在旋转电机减速器414的输出轴上，旋转电机减速器414安装在矩形支撑板411上表面。

进一步地，翻转自由度组件42包括翻转伺服电机421、主动端轴承支承组件422和从动端轴承支承组件423，主动端轴承支承组件422和从动端轴承支承组件423均相对安装在链锯横移组件46上，平移自由度组件43两端分别与主动端轴承支承组件422和从动端轴承支承组件423可转动连接，平移自由度组件43靠近主动端轴承支承组件422的一端与翻转伺服电机421的电机轴连接，翻转伺服电机421安装在圆环形齿条412上表面。

进一步地，平移自由度组件43包括平移伺服电机431、双向丝杆432、两个丝母433、两个滑块434、两个导向杆435、主动端分体式空心圆柱436和从动端分体式空心圆柱437，主动端分体式空心圆柱436同轴可转动插装在主动端轴承支承组件422内部，从动端分体式空心圆柱437同轴可转动安装在从动端轴承支承组件423内部，双向丝杆432两端光轴分别与主动端分体式空心圆柱436和从动端分体式空心圆柱437可转动连接，双向丝杆432靠近从动端分体式空心圆柱437的一端与平移伺服电机431的电机轴连接，平移伺服电机431安装在从动端分体式空心圆柱437内部，主动端分体式空心圆柱436远离双向丝杆432的一端与翻转伺服电机421的电机轴连接，双向丝杆432两侧分别平行布置有两个导向杆435，每个导向杆435两端分别与主动端分体式空心圆柱436和从动端分体式空心圆柱437固定连接，双向丝杆432的两端螺杆上分别螺旋安装有两个丝母433，两个丝母433分别安装在两个滑块434内孔中，每个滑块434上位于滑块内孔两侧对称加工有与导向杆435间隙配合的导向孔。

进一步地，主动端分体式空心圆柱436包括主动端内侧端板4361、主动端外侧端板4362、主动端中间圆筒4363和多个主动端连接螺栓，主动端内侧端板4361中心加工有与双向丝杆432末端光轴匹配的轴孔一，位于轴孔一两侧的主动端内侧端板4361上加工有两个与导向杆435匹配的导向杆安装孔一，主动端内侧端板4361、主动端中间圆筒4363和主动端外侧端板4362由内向外依次同轴布置，主动端外侧端板4362两端分别通过多个主动端连接螺栓与主动端内侧端板4361和主动端外侧端板4362可拆卸连接，主动端外侧端板4362外侧端面设有连接轴，所述连接轴通过联轴器与翻转伺服电机421的电机轴固定连接。

进一步地，从动端分体式空心圆柱437包括从动端内侧端板4371、从动端外侧端板4372、从动端中间圆筒4373和多个从动端连接螺栓，从动端内侧端板4371中心加工有与双向丝杆432首端光轴匹配的轴孔二，位于轴孔二两侧的从动端内侧端板4371上加工有两个与导向杆435匹配的导向杆安装孔二，从动端内侧端板4371、从动端中间圆筒4373和从动端外侧端板4372由内向外依次同轴布置，从动端中间圆筒4373两端分别通过多个从动端连接螺栓与从动端内侧端板4371和从动端中间圆筒4373可拆卸连接，从动端中间圆筒4373外圆柱面加工有用于连接平移伺服电机431的台阶沉孔，平移伺服电机431置于从动端中间圆筒4373内部，平移伺服电机431的电机轴通过联轴器与双向丝杆432末端光轴固定连接，平移伺服电机431的电机架通过锁紧螺栓与从动端中间圆筒4373固定连接。

进一步地，每个锯切组件44包括电链锯主体441、链锯电机减速器442、第一开槽刀柱443、第一刀柱连接螺钉、多个第二开槽刀柱444、多个第二刀柱连接螺钉，电链锯主体441末端安装在滑块434一端的外侧端面上，链锯电机减速器442安装在滑块434一端的内侧端面上，滑块434上加工有贯通的轴孔，链锯电机减速器442的电机轴穿过滑块434与电链锯主体441连接；电链锯主体441中导板的内侧端面中部沿导板的长度方向由上至下依次等间距安装有多个第二开槽刀柱444，所述第二开槽刀柱444为正六棱柱结构，第二开槽刀柱444的轴线垂直于导板端面，第二开槽刀柱444的尖部朝向与导板的宽度方向一致，第二开槽刀柱444内侧端面中心加工有第一刀柱连接螺纹孔，导板上加工有与多个第二开槽刀柱444一一对应的多个第一导板连接螺纹孔，第二开槽刀柱444通过第二刀柱连接螺钉与导板可拆卸连接；第一开槽刀柱443位于第二开槽刀柱444的正下方，第一开槽刀柱443由一体成型的正六棱柱结构和三棱锥结构组成，第一开槽刀柱443的正六棱柱结构部分与第二开槽刀柱444的排布方式相同，第一开槽刀柱443的三棱锥结构部分的尖端朝下，第一开槽刀柱443内侧端面中心加工有第二刀柱连接螺纹孔，导板上加工有与第一开槽刀柱443对应的第二导板连接螺纹孔，第一开槽刀柱443通过第一刀柱连接螺钉与导板可拆卸连接；第一开槽刀柱443与上方相邻第二开槽刀柱444的间隔距离与任意相邻两个第二开槽刀柱444的间隔距离相等。

进一步地，每个夹持组件45包括夹持连接部451、夹板452、可折叠托板组件453和多组可伸缩插销组件454，夹持连接部451安装在滑块434另一端的外侧端面上，夹持连接部451为矩形套状结构，夹持连接部451，夹板452上部插装在夹持连接部451的方孔中，夹板452通过多个连接螺钉与夹持连接部451固定连接，夹板452内侧端面上由上至下依次安装有多组可伸缩插销组件454，多组可伸缩插销组件454分别与电链锯主体441中导板的内侧端面上的第一开槽刀柱443和多个第二开槽刀柱444一一对应，每组可伸缩插销组件454由位于同一条直线上的多个伸缩插销单元组成，每个伸缩插销单元包括插销4541、弹簧4542和端帽4543，夹板452内侧端面上加工有与多组可伸缩插销组件454相匹配的多个椭圆形沉孔，每个椭圆形沉孔中由外向内依次安装有同轴设置的插销4541和弹簧4542，插销4541的横截面为椭圆形的柱状结构，端帽4543中心加工有与插销4541相匹配的椭圆形通孔，端帽4543套装在插销4541上，端帽4543通过螺钉与夹板452固定连接，插销4541一端加工有椭圆形凸起，端帽4543的椭圆形通孔的直径小于椭圆形凸起的直径；可折叠托板组件453包括托板折叠驱动电机4531、主动齿轮转轴4532、两个主动齿轮4533、两个主动齿轮转轴安装座4534、两个齿条4535、两个从动齿轮4536、两个从动齿轮转轴4537、两个从动齿轮转轴安装座4538、两个矩形托板4539和两个托板支撑块4530，夹板452顶端两侧沿竖直方向开设有对称设置的两个齿条安装通孔，所述齿条安装通孔的横截面为L形，两个齿条4535分别插装在两个齿条安装通孔内，齿条4535的一侧与L形齿条安装通孔的一端可滑动配合，齿条4535的另一侧上下两端分别加工有若干个齿，夹板452的下部分别开设有对称设置的矩形夹板缺口，两个矩形托板4539分别沿夹板452的长度方向对称设置的两个矩形夹板缺口中，矩形托板4539底部加工有托板安装轴孔，从动齿轮转轴4537插装在托板安装轴孔中，托板安装轴孔与从动齿轮转轴4537之间通过平键连接，从动齿轮转轴4537的一端与从动齿轮转轴安装座4538可转动连接，从动齿轮转轴安装座4538固定安装在夹板452上，从动齿轮转轴4537的另一端安装有从动齿轮4536，所述从动齿轮4536与齿条4535下部相啮合；矩形托板4539底端加工成圆弧面，两个托板支撑块4530分别设置在两个矩形托板4539正下方，托板支撑块4530通过螺钉与夹板452固定连接，矩形托板4539顶端加工成平面，且矩形托板4539的上端面与矩形托板4539下端面可滑动配合，夹板452顶端两侧分别安装有两个主动齿轮转轴安装座4534，主动齿轮转轴4532水平设置在夹板452正上方，主动齿轮转轴4532的两端分别可转动安装在两个主动齿轮转轴安装座4534上，主动齿轮转轴4532一端通过联轴器与托板折叠驱动电机4531的电机轴固定连接，主动齿轮转轴4532的两端分别安装有两个主动齿轮4533，两个主动齿轮4533分别与两个齿条4535的上端相啮合。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明的冰块采集运输设备具有较高的功能集成度，能够同时满足采冰过程中的冰块切割、冰块夹持、冰块提升、冰块运输、以及两个锯切组件44的横切、纵切的模式转化。并且采用同一套走行支撑部件，与现有采冰机相比较，有效地降低了采冰设备的重量，降低了采冰设备因冰面支撑力不足而掉入江水中的安全风险，同时降低了设备制造成本。

2、本发明通过在电链锯主体441中导板的内侧端面由下至上依次等间距设置第一开槽刀柱443和多个第二开槽刀柱444，当电链锯主体441由上至下做纵向切割冰面动作时，第一开槽刀柱443在冰块冰块侧壁上首先加工有一条矩形过渡凹槽，同时也为其上方的多个第二开槽刀柱444提供通道；另外，当电链锯主体441由前至后做横向切割冰面动作时，第一开槽刀柱443和多个第二开槽刀柱444能够在冰块的侧壁上加工出多个水平凹槽，使得切割后的冰块侧部沿冰块长度方向或宽度方向由上至下设置有多个水平凹槽，以便在后续冰块夹持时，夹板452侧壁设置的插槽能够伸入水平凹槽中，进而有效地提高了夹板的夹持作用，实现了对大质量冰块的夹持作业，保证大质量冰块不会脱离夹板452。而且由于位于最下方的第一开槽刀柱443的三棱锥结构的尖端朝下设置，因此减小了第一开槽刀柱443在向下移动时与冰面之间的接触面积，是的二者之间为线接触，起到切割冰面的作用，同时由于三棱锥结构的底棱倾斜设置，能够减小对冰面的冲击，进而能够避免冰块发生开裂；同时第一开槽刀柱443的正六棱柱结构部分和第二开槽刀柱444的尖部朝向与导板的宽度方向一致(即正六棱柱结构的尖部朝向与冰块切割进给方向一致)，同样能够起到切割冰面的作用，同时也能够避免冰块发生开裂。

3、本发明通过在夹板452的底部两侧设置可折叠的两个矩形托板4539，使矩形托板4539能够达到收拢和展开两个工作状态；当夹板452由上至下做纵向移动动作时，矩形托板4539处于收拢状态，此时矩形托板4539与夹板452之间的夹角为0°，同时由于插销4541在冰块侧面挤压作用下向内挤压弹簧4542，进而不会阻碍夹板452向下移动。当夹板452由前至后做横向移动动作时，矩形托板4539处于展开状态，此时矩形托板4539与夹板452之间的夹角为90°，冰块下表面搭接在两个矩形托板4539上，与传动的紧紧依靠冰块与夹板之间的静摩擦力来维持冰块被夹紧状态相比较，本装置增加了矩形托板4539对冰块的支撑作用，进而能够适应大质量冰块的夹紧固定，同时插销4541在弹簧4542的支撑作用下伸入冰块侧面对应的水平凹槽内，进而起到固定冰块的作用。

4、本发明的冰块采集运输设备的旋转自由度组件41用于实现锯切组件44的横切与纵切的切换功能，通过旋转电机减速器414驱动主动圆柱齿轮413转动，进而带动圆环形齿条412在矩形支撑板411的圆环形凸起上转动。为了提高转动角度的准确度，可以在矩形支撑板411和主动圆柱齿轮413上安装位移传感器，当主动圆柱齿轮413转动到预设位置时，感应到位移传感器后将信号传递至外部控制器，外部控制器将信号传递至旋转电机减速器414，进而控制旋转电机减速器414的启停。

5、本发明的冰块采集运输设备的翻转伺服电机421用于实现锯切模式和夹持模式的切换，当需要进入锯切模式时，翻转伺服电机421带动旋转自由度组件41整体以主动端轴承支承组件422或从动端轴承支承组件423的中心轴线为中心进行旋转，进而带动锯切组件44和夹持组件45旋转，当锯切组件44处于下方时为锯切模式，当夹持组件45处于下方时为夹持模式。为了提高转动角度的准确度，可以在矩形支撑板411和翻转自由度组件42的滑块434两端部安装位移传感器，当翻转自由度组件42转动到预设位置时，感应到位移传感器后将信号传递至外部控制器，外部控制器将信号传递至翻转伺服电机421，进而控制翻转伺服电机421的启停。

6、本发明的冰块采集运输设备的平移自由度组件43用于实现两个两个滑块434之间的距离调整，进而能够调整两端的锯切组件44和两个夹持组件45之间的距离，通过平移伺服电机431驱动双向丝杆432转动，使得安装在双向丝杆432两侧螺杆上的两个滑块434在两个导向杆435的限制下实现相向或者相背运动。通过调整两个锯切组件44之间的间距大小，可以适应不同尺寸冰块的切割。通过调整两个夹持组件45之间的间距大小，可以将切割后的冰块进行夹取和释放。

附图说明

图1是本发明的冰块采集运输设备去掉左侧部分构件后在冰块切割准备状态下的结构示意图；图2是本发明的冰块采集运输设备去掉左侧部分构件后在冰块切割工作状态下的结构示意图；图3是本发明的冰块采集运输设备去掉左侧部分构件后在冰块抓取准备状态下的结构示意图；图4是本发明的冰块采集运输设备去掉左侧部分构件后在冰块抓取作业状态下的结构示意图；图5是本发明的电链锯主体441的侧视图；图6是本发明的电链锯主体441的主视图；图7是本发明的夹板452的侧视图；图8是本发明的夹板452的主视图；图9是图7在A处的局部放大图；图10是图7在B处的局部放大图；图11是图8在C处的局部放大图；图12是图8在D处的局部放大图。

图中：1-走行部分；11-底盘；12-走行轮；2-支撑部分；21-横梁；22-纵梁；23-立柱；3-升降部分；31-液压缸；4-功能集成部分；41-旋转自由度组件；411-矩形支撑板；412-圆环形齿条；413-主动圆柱齿轮；414-旋转电机减速器；42-翻转自由度组件；421-翻转伺服电机；422-主动端轴承支承组件；423-从动端轴承支承组件；43-平移自由度组件；431-平移伺服电机；432-双向丝杆；433-丝母；434-滑块；435-导向杆；436-主动端分体式空心圆柱；4361-主动端内侧端板；4362-主动端外侧端板；4363-主动端中间圆筒；437-从动端分体式空心圆柱；4371-从动端内侧端板；4372-从动端外侧端板；4373-从动端中间圆筒；44-锯切组件；441-电链锯主体；442-链锯电机减速器；443-第一开槽刀柱；444-第二开槽刀柱；45-夹持组件；451-夹持连接部；452-夹板；453-可折叠托板组件；4530-托板支撑块；4531-托板折叠驱动电机；4532-主动齿轮转轴；4533-主动齿轮；4534-主动齿轮转轴安装座；4535-齿条；4536-从动齿轮；4537-从动齿轮转轴；4538-从动齿轮转轴安装座；4539-矩形托板；454-可伸缩插销组件；4541-插销；4542-弹簧；4543-端帽；46-链锯横移组件；461-链锯横移直线导轨；462-第一链锯横移导向组件；463-第二链锯横移导向组件。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式的一种冰块采集运输设备，它包括走行部分1、支撑部分2、升降部分3和功能集成部分4，支撑部分2底部安装有走行部分1，支撑部分2顶部安装有升降部分3，所述升降部分3包括四个呈矩阵方式竖直布置在支撑部分前后两侧的液压缸31，四个液压缸31的缸体顶端均通过连接件与支撑部分2的上部横梁固定连接，四个液压缸31的伸缩杆底端均通过连接件与功能集成部分4固定连接，所述功能集成部分4包括旋转自由度组件41、翻转自由度组件42、平移自由度组件43、链锯横移组件46、两个锯切组件44和两个夹持组件45，旋转自由度组件41四角处分别与四个液压缸31连接，旋转自由度组件41在四个液压缸31的伸缩带动下实现升降动作；旋转自由度组件41的顶端安装有链锯横移组件46，链锯横移组件46上安装有翻转自由度组件42；翻转自由度组件42在链锯横移组件46的带动下沿冰块切割进给方向进行横移动作；翻转自由度组件42包括主动翻转部分和从动翻转部分，主动翻转部分和从动翻转部分分别相对设置在链锯横移组件46的上部，平移自由度组件43水平布置，平移自由度组件43两端分别与主动翻转部分和从动翻转部分连接，平移自由度组件43在翻转自由度组件42的带动下以其轴线为中心进行翻转动作；两个锯切组件44和两个夹持组件45分别竖直相对布置在平移自由度组件43的上下两侧，两个锯切组件44末端均与平移自由度组件43连接，两个锯切组件44在平移自由度组件43的带动下实现沿着水平方向做相向或相背平移动作；两个夹持组件45末端均与平移自由度组件43连接，两个夹持组件45在平移自由度组件43的带动下实现沿着水平方向做相向或相背平移动作。

本实施方式中，链锯横移组件46包括链锯横移直线导轨461、第一链锯横移导向组件462和第二链锯横移导向组件463，链锯横移直线导轨461安装在圆环形齿条412的上端面一侧，链锯横移直线导轨461位于从动端轴承支承组件423的正下方，从动端轴承支承组件423底部与链锯横移直线导轨461的输出端固定连接；第一链锯横移导向组件462和第二链锯横移导向组件463安装在圆环形齿条412的上端面另一侧，第一链锯横移导向组件462位于主动端轴承支承组件422的正下方，主动端轴承支承组件422底部与第一链锯横移导向组件462的导向杆可滑动配合；第二链锯横移导向组件463位于翻转伺服电机421的正下方，翻转伺服电机421底部与第二链锯横移导向组件463的导向杆可滑动配合。

具体实施方式二：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的走行部分1包括底盘11、牵引架13和四个走行轮12，底盘11为矩形钢结构框架，底盘11水平布置，底盘11的左右两侧分别以矩形阵列的方式安装有四个走行轮12，底盘11前端连接有牵引架13，所述牵引架13与外部牵引车连接。如此设置，走行部分1用于实现整个采冰设备的走行功能，在外部牵引车的带动下实现走行。矩形钢结构框架用于支撑上方支撑部分2，矩形钢结构框架内部镂空部分用于避让功能集成部分4的升降运动，避免与其他部件之间发生干涉现象。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的支撑部分2包括两个横梁21、两个纵梁22和四个立柱23，四个立柱23以矩形阵列的方式竖直安装在底盘11上，位于底盘11长度方向的两对立柱23顶端分别通过两个纵梁22固定连接，位于底盘11宽度方向的两对立柱23顶端分别通过两个横梁21固定连接，两个横梁21与两个纵梁22之间形成一个矩形框架结构。

如此设置，支撑部分2用于支撑升降部分3和功能集成部分4，功能集成部分4在升降部分3的带动下实现升降动作。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的旋转自由度组件41包括矩形支撑板411、圆环形齿条412、主动圆柱齿轮413和旋转电机减速器414，矩形支撑板411中心加工有用于避让两个锯切组件44和两个夹持组件45的圆形通孔，矩形支撑板411上端面沿圆周方向加工有同轴的圆环形凸起，所述圆环形凸起的径向横截面为矩形，圆环形齿条412同轴设置在矩形支撑板411上方，圆环形齿条412下端面沿圆周方向加工有同轴的圆环形凹槽，圆环形齿条412通过底部的圆环形凹槽可转动地安装在矩形支撑板411顶部的圆环形凸起上，圆环形齿条412内孔也用于避让两个锯切组件44和两个夹持组件45，圆环形齿条412外圆柱面上沿圆周方向均匀加工有若干个齿，主动圆柱齿轮413位于圆环形齿条412外侧，且主动圆柱齿轮413与圆环形齿条412相啮合，主动圆柱齿轮413通过平键安装在旋转电机减速器414的输出轴上，旋转电机减速器414安装在矩形支撑板411上表面。

如此设置，旋转自由度组件41用于实现锯切组件44的横切与纵切的切换功能，通过旋转电机减速器414驱动主动圆柱齿轮413转动，进而带动圆环形齿条412在矩形支撑板411的圆环形凸起上转动。为了提高转动角度的准确度，可以在矩形支撑板411和主动圆柱齿轮413上安装位移传感器，当主动圆柱齿轮413转动到预设位置时，感应到位移传感器后将信号传递至外部控制器，外部控制器将信号传递至旋转电机减速器414，进而控制旋转电机减速器414的启停。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的翻转自由度组件42包括翻转伺服电机421、主动端轴承支承组件422和从动端轴承支承组件423，主动端轴承支承组件422和从动端轴承支承组件423均相对安装在链锯横移组件46上，平移自由度组件43两端分别与主动端轴承支承组件422和从动端轴承支承组件423可转动连接，平移自由度组件43靠近主动端轴承支承组件422的一端与翻转伺服电机421的电机轴连接，翻转伺服电机421安装在圆环形齿条412上表面。

如此设置，翻转伺服电机421用于实现锯切模式和夹持模式的切换，当需要进入锯切模式时，翻转伺服电机421带动旋转自由度组件41整体以主动端轴承支承组件422或从动端轴承支承组件423的中心轴线为中心进行旋转，进而带动锯切组件44和夹持组件45旋转，当锯切组件44处于下方时为锯切模式，当夹持组件45处于下方时为夹持模式。为了提高转动角度的准确度，可以在矩形支撑板411和翻转自由度组件42的滑块434两端部安装位移传感器，当翻转自由度组件42转动到预设位置时，感应到位移传感器后将信号传递至外部控制器，外部控制器将信号传递至翻转伺服电机421，进而控制翻转伺服电机421的启停。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的平移自由度组件43包括平移伺服电机431、双向丝杆432、两个丝母433、两个滑块434、两个导向杆435、主动端分体式空心圆柱436和从动端分体式空心圆柱437，主动端分体式空心圆柱436同轴可转动插装在主动端轴承支承组件422内部，从动端分体式空心圆柱437同轴可转动安装在从动端轴承支承组件423内部，双向丝杆432两端光轴分别与主动端分体式空心圆柱436和从动端分体式空心圆柱437可转动连接，双向丝杆432靠近从动端分体式空心圆柱437的一端与平移伺服电机431的电机轴连接，平移伺服电机431安装在从动端分体式空心圆柱437内部，主动端分体式空心圆柱436远离双向丝杆432的一端与翻转伺服电机421的电机轴连接，双向丝杆432两侧分别平行布置有两个导向杆435，每个导向杆435两端分别与主动端分体式空心圆柱436和从动端分体式空心圆柱437固定连接，双向丝杆432的两端螺杆上分别螺旋安装有两个丝母433，两个丝母433分别安装在两个滑块434内孔中，每个滑块434上位于滑块内孔两侧对称加工有与导向杆435间隙配合的导向孔。

如此设置，平移自由度组件43用于实现两个两个滑块434之间的距离调整，进而能够调整两端的锯切组件44和两个夹持组件45之间的距离，通过平移伺服电机431驱动双向丝杆432转动，使得安装在双向丝杆432两侧螺杆上的两个滑块434在两个导向杆435的限制下实现相向或者相背运动。通过调整两个锯切组件44之间的间距大小，可以适应不同尺寸冰块的切割。通过调整两个夹持组件45之间的间距大小，可以将切割后的冰块进行夹取和释放。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的主动端分体式空心圆柱436包括主动端内侧端板4361、主动端外侧端板4362、主动端中间圆筒4363和多个主动端连接螺栓，主动端内侧端板4361中心加工有与双向丝杆432末端光轴匹配的轴孔一，位于轴孔一两侧的主动端内侧端板4361上加工有两个与导向杆435匹配的导向杆安装孔一，主动端内侧端板4361、主动端中间圆筒4363和主动端外侧端板4362由内向外依次同轴布置，主动端外侧端板4362两端分别通过多个主动端连接螺栓与主动端内侧端板4361和主动端外侧端板4362可拆卸连接，主动端外侧端板4362外侧端面设有连接轴，所述连接轴通过联轴器与翻转伺服电机421的电机轴固定连接。

如此设置，主动端分体式空心圆柱436用于将平移自由度组件43一端可转动地安装在主动端轴承支承组件422上，同时还需要不影响平移自由度组件43中部分构件的平移运动。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的从动端分体式空心圆柱437包括从动端内侧端板4371、从动端外侧端板4372、从动端中间圆筒4373和多个从动端连接螺栓，从动端内侧端板4371中心加工有与双向丝杆432首端光轴匹配的轴孔二，位于轴孔二两侧的从动端内侧端板4371上加工有两个与导向杆435匹配的导向杆安装孔二，从动端内侧端板4371、从动端中间圆筒4373和从动端外侧端板4372由内向外依次同轴布置，从动端中间圆筒4373两端分别通过多个从动端连接螺栓与从动端内侧端板4371和从动端中间圆筒4373可拆卸连接，从动端中间圆筒4373外圆柱面加工有用于连接平移伺服电机431的台阶沉孔，平移伺服电机431置于从动端中间圆筒4373内部，平移伺服电机431的电机轴通过联轴器与双向丝杆432末端光轴固定连接，平移伺服电机431的电机架通过锁紧螺栓与从动端中间圆筒4373固定连接。

如此设置，从动端分体式空心圆柱437用于将平移自由度组件43另一端可转动地安装在从动端轴承支承组件423上，同时还需要不影响平移自由度组件43中部分构件的平移运动。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图3、图5、图6、图9和图10说明本实施方式，本实施方式的每个锯切组件44包括电链锯主体441、链锯电机减速器442、第一开槽刀柱443、第一刀柱连接螺钉、多个第二开槽刀柱444、多个第二刀柱连接螺钉，电链锯主体441末端安装在滑块434一端的外侧端面上，链锯电机减速器442安装在滑块434一端的内侧端面上，滑块434上加工有贯通的轴孔，链锯电机减速器442的电机轴穿过滑块434与电链锯主体441连接；电链锯主体441中导板的内侧端面中部沿导板的长度方向由上至下依次等间距安装有多个第二开槽刀柱444，所述第二开槽刀柱444为正六棱柱结构，第二开槽刀柱444的轴线垂直于导板端面，第二开槽刀柱444的尖部朝向与导板的宽度方向一致，第二开槽刀柱444内侧端面中心加工有第一刀柱连接螺纹孔，导板上加工有与多个第二开槽刀柱444一一对应的多个第一导板连接螺纹孔，第二开槽刀柱444通过第二刀柱连接螺钉与导板可拆卸连接；第一开槽刀柱443位于第二开槽刀柱444的正下方，第一开槽刀柱443由一体成型的正六棱柱结构和三棱锥结构组成，第一开槽刀柱443的正六棱柱结构部分与第二开槽刀柱444的排布方式相同，第一开槽刀柱443的三棱锥结构部分的尖端朝下，第一开槽刀柱443内侧端面中心加工有第二刀柱连接螺纹孔，导板上加工有与第一开槽刀柱443对应的第二导板连接螺纹孔，第一开槽刀柱443通过第一刀柱连接螺钉与导板可拆卸连接；第一开槽刀柱443与上方相邻第二开槽刀柱444的间隔距离与任意相邻两个第二开槽刀柱444的间隔距离相等。

如此设置，当平移伺服电机431驱动双向丝杆432转动，进而安装在两个滑块434上的两个电链锯主体441移动至与代切割冰块的尺寸一致。然后在通过链锯电机减速器442带动电链锯主体441中的链锯主动齿轮转动，链锯主动齿轮通过传动链带动链锯从动齿轮转动，进而实现对冰面的横向切割或者纵向切割，再通过四个液压缸31带动两个电链锯主体441向下运动，直至将冰块的整个厚度切割完毕；最后在链锯横移组件46的作用下带着两个电链锯主体441沿冰块切割进给方向做横移运动，直至将冰块切割完成。另外，通过在电链锯主体441中导板的内侧端面由下至上依次等间距设置第一开槽刀柱443和多个第二开槽刀柱444，当电链锯主体441由上至下做纵向切割冰面动作时，第一开槽刀柱443在冰块冰块侧壁上首先加工有一条矩形过渡凹槽，同时也为其上方的多个第二开槽刀柱444提供通道；另外，当电链锯主体441由前至后做横向切割冰面动作时，第一开槽刀柱443和多个第二开槽刀柱444能够在冰块的侧壁上加工出多个水平凹槽，使得切割后的冰块侧部沿冰块长度方向或宽度方向由上至下设置有多个水平凹槽，以便在后续冰块夹持时，夹板452侧壁设置的插槽能够伸入水平凹槽中，进而有效地提高了夹板的夹持作用，实现了对大质量冰块的夹持作业，保证大质量冰块不会脱离夹板452。而且由于位于最下方的第一开槽刀柱443的三棱锥结构的尖端朝下设置，因此减小了第一开槽刀柱443在向下移动时与冰面之间的接触面积，是的二者之间为线接触，起到切割冰面的作用，同时由于三棱锥结构的底棱倾斜设置，能够减小对冰面的冲击，进而能够避免冰块发生开裂；同时第一开槽刀柱443的正六棱柱结构部分和第二开槽刀柱444的尖部朝向与导板的宽度方向一致(即正六棱柱结构的尖部朝向与冰块切割进给方向一致)，同样能够起到切割冰面的作用，同时也能够避免冰块发生开裂。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

本实施方式中，锯切组件44中的所有零件的外表面均设有防水涂层，避免与水接触生锈腐蚀。

具体实施方式十：结合图3、图7、图8、图11和图12说明本实施方式，本实施方式的每个夹持组件45包括夹持连接部451、夹板452、可折叠托板组件453和多组可伸缩插销组件454，夹持连接部451安装在滑块434另一端的外侧端面上，夹持连接部451为矩形套状结构，夹持连接部451，夹板452上部插装在夹持连接部451的方孔中，夹板452通过多个连接螺钉与夹持连接部451固定连接，夹板452内侧端面上由上至下依次安装有多组可伸缩插销组件454，多组可伸缩插销组件454分别与电链锯主体441中导板的内侧端面上的第一开槽刀柱443和多个第二开槽刀柱444一一对应，每组可伸缩插销组件454由位于同一条直线上的多个伸缩插销单元组成；每个伸缩插销单元包括插销4541、弹簧4542和端帽4543，夹板452内侧端面上加工有与多组可伸缩插销组件454相匹配的多个椭圆形沉孔，每个椭圆形沉孔中由外向内依次安装有同轴设置的插销4541和弹簧4542，插销4541的横截面为椭圆形的柱状结构，端帽4543中心加工有与插销4541相匹配的椭圆形通孔，端帽4543套装在插销4541上，端帽4543通过螺钉与夹板452固定连接，插销4541一端加工有椭圆形凸起，端帽4543的椭圆形通孔的直径小于椭圆形凸起的直径；可折叠托板组件453包括托板折叠驱动电机4531、主动齿轮转轴4532、两个主动齿轮4533、两个主动齿轮转轴安装座4534、两个齿条4535、两个从动齿轮4536、两个从动齿轮转轴4537、两个从动齿轮转轴安装座4538、两个矩形托板4539和两个托板支撑块4530，夹板452顶端两侧沿竖直方向开设有对称设置的两个齿条安装通孔，所述齿条安装通孔的横截面为L形，两个齿条4535分别插装在两个齿条安装通孔内，齿条4535的一侧与L形齿条安装通孔的一端可滑动配合，齿条4535的另一侧上下两端分别加工有若干个齿，夹板452的下部分别开设有对称设置的矩形夹板缺口，两个矩形托板4539分别沿夹板452的长度方向对称设置的两个矩形夹板缺口中，矩形托板4539底部加工有托板安装轴孔，从动齿轮转轴4537插装在托板安装轴孔中，托板安装轴孔与从动齿轮转轴4537之间通过平键连接，从动齿轮转轴4537的一端与从动齿轮转轴安装座4538可转动连接，从动齿轮转轴安装座4538固定安装在夹板452上，从动齿轮转轴4537的另一端安装有从动齿轮4536，所述从动齿轮4536与齿条4535下部相啮合；矩形托板4539底端加工成圆弧面，两个托板支撑块4530分别设置在两个矩形托板4539正下方，托板支撑块4530通过螺钉与夹板452固定连接，矩形托板4539顶端加工成平面，且矩形托板4539的上端面与矩形托板4539下端面可滑动配合，夹板452顶端两侧分别安装有两个主动齿轮转轴安装座4534，主动齿轮转轴4532水平设置在夹板452正上方，主动齿轮转轴4532的两端分别可转动安装在两个主动齿轮转轴安装座4534上，主动齿轮转轴4532一端通过联轴器与托板折叠驱动电机4531的电机轴固定连接，主动齿轮转轴4532的两端分别安装有两个主动齿轮4533，两个主动齿轮4533分别与两个齿条4535的上端相啮合。

如此设置，当平移伺服电机431驱动双向丝杆432转动，进而安装在两个滑块434上的两个夹板452相向移动将冰块夹持，再通过四个液压缸31将夹持的冰块进行提升，转运至指定位置。通过在夹板452的底部两侧设置可折叠的两个矩形托板4539，使矩形托板4539能够达到收拢和展开两个工作状态；当夹板452由上至下做纵向移动动作时，矩形托板4539处于收拢状态，此时矩形托板4539与夹板452之间的夹角为0°，同时由于插销4541在冰块侧面挤压作用下向内挤压弹簧4542，进而不会阻碍夹板452向下移动。当夹板452由前至后做横向移动动作时，矩形托板4539处于展开状态，此时矩形托板4539与夹板452之间的夹角为90°，冰块下表面搭接在两个矩形托板4539上，与传动的紧紧依靠冰块与夹板之间的静摩擦力来维持冰块被夹紧状态相比较，本装置增加了矩形托板4539对冰块的支撑作用，进而能够适应大质量冰块的夹紧固定，同时插销4541在弹簧4542的支撑作用下伸入冰块侧面对应的水平凹槽内，进而起到固定冰块的作用。其它组成和连接关系与具体实施方式的一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。

本实施方式中，夹持组件45中的所有零件的外表面均设有防水涂层，避免与水接触生锈腐蚀。

工作原理

结合图1至图12说明本发明的一种冰块采集运输设备的工作原理：

首先，通过外部牵引车将本装置牵引至待切割作业的冰面上，根据待切割冰块的预定宽度，通过平移自由度组件43的电机丝杆机构调整两个锯切组件44之间的间距，通过四个液压缸31向下推动两个锯切组件44切割冰面，直至完成冰块宽度的切割；

然后，通过旋转自由度组件41将锯切组件44的横切模式调整为纵切模式，根据待切割冰块的预定长度，通过平移自由度组件43的电机丝杆机构调整两个锯切组件44之间的间距，通过四个液压缸31向下推动两个锯切组件44切割冰面，直至完成冰块长度的切割；

最后，通过翻转伺服电机421将锯切模式切换成为夹持模式，此时翻转伺服电机421带动旋转自由度组件41整体以主动端轴承支承组件422或从动端轴承支承组件423的中心轴线为中心进行旋转，进而带动锯切组件44和夹持组件45旋转，通过四个液压缸31带动夹持组件45向下运动，当两个夹持组件45分别位于切割好的冰块的两侧，在平移自由度组件43的带动下将冰块夹紧，通过四个液压缸31将冰块提升至上部，进行转运。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。