CN115538253A - 一种基于激光引导的智能摊铺系统 - Google Patents
一种基于激光引导的智能摊铺系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115538253A CN115538253A CN202211067275.8A CN202211067275A CN115538253A CN 115538253 A CN115538253 A CN 115538253A CN 202211067275 A CN202211067275 A CN 202211067275A CN 115538253 A CN115538253 A CN 115538253A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- paver
- driver
- rotating
- receiving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 3
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims description 3
- 238000009795 derivation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 6
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
- E01C19/12—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for distributing granular or liquid materials
- E01C19/18—Devices for distributing road-metals mixed with binders, e.g. cement, bitumen, without consolidating or ironing effect
- E01C19/185—Devices for distributing road-metals mixed with binders, e.g. cement, bitumen, without consolidating or ironing effect for both depositing and spreading-out or striking-off the deposited mixture
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
- E01C23/01—Devices or auxiliary means for setting-out or checking the configuration of new surfacing, e.g. templates, screed or reference line supports; Applications of apparatus for measuring, indicating, or recording the surface configuration of existing surfacing, e.g. profilographs
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Road Paving Machines (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于激光引导的智能摊铺系统,包括使用摊铺机在道路上行驶并且铺制覆层,同时在摊铺机上布置激光接收部,在道路的旁侧布置多个激光发射部,并且使得相邻的3个激光发射部均位于与覆层的顶面平行的基准面中,计算部以激光接收部为坐标系原点,通过激光接收部接收激光束以推导出3个激光发射部的坐标,并且进一步地通过推导获得与覆层平齐的基准面,计算部根据基准面推导出覆层的厚度和坡度以提供摊铺机的控制指令,摊铺机根据控制指令调整铺料厚度和整平角度,从而适用于覆层在长度方向和宽度方向均倾斜的道路的急弯部位。
Description
技术领域
本发明涉及道路摊铺设备领域,具体涉及一种基于激光引导的智能摊铺系统。
背景技术
摊铺是指在路面上铺设混凝土或者沥青以形成覆层,然后整平混凝土或者沥青,使得覆层平整的施工方法,相关技术可参考中国专利号CN101688377B公开的建造混凝土或沥青覆层的铺路机用的光学引导系统。
为了获得混凝土或者沥青的整平度,人们通常使用激光对整平机进行引导,使其整平板与覆层的设计面平齐,相关技术可参考中国专利公开号CN100389301C公开的路面施工平整度激光测控装置和方法,其通过激光引导整平机自动判断路面的高度和坡度,从而自动地将覆层整平为需要的高度和坡度。
但是,相关技术中的激光引导只能引导摊铺机将路面铺平,这仅适用于平整的路面,当路面具有较大的弯曲度、倾斜度和坡度时,例如立交桥的辅路,现有的激光引导方法无法使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于激光引导的智能摊铺系统,以解决现有的激光引导方法无法用于覆层在长度方向和宽度方向均具有坡度的道路的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明具体提供下述技术方案:
一种基于激光引导的智能摊铺系统,包括:摊铺机,其用于在道路上行驶并且执行用混凝土或沥青材料铺制覆层的动作;多个激光发射部,沿着所述道路布置并且分布在所述道路的两边,所述激光发射部用于向四周发射方向水平的激光束,相邻的3个所述激光发射部共处于基准面,所述基准面与其在所述道路上的投影内部的所述覆层的设计坡度相同,所述基准面与所述覆层的高度差始终相同;激光接收部,布置在所述摊铺机上,所述激光接收部用于接收所述激光束并且获得所述激光束的入射角度和入射高度;测距部,其用于获得每个所述激光发射部和所述激光接收部之间的距离;计算部,用于依据所述激光接收部和所述测距部获得的数据推导和提供所述摊铺机的控制指令;其中,所述摊铺机工作时,距离所述激光接收部最接近的3个所述激光发射部发射激光束。
进一步地,所述激光发射部包括:立杆,竖立在所述道路的旁侧;激光源,可环绕竖直轴线转动地布置在所述立杆的顶端;第一驱动器,布置在所述立杆上并且其执行部与所述激光源连接,所述第一驱动器用于驱动所述激光源旋转。
进一步地,所述测距部用于接收由所述激光源发射并且被所述激光接收部反射的所述激光束,并且通过相位法或者脉冲法获得所述激光发射部和所述激光接收部之间的距离;所述测距部与所述第一驱动器的执行部固定连接并且被所述第一驱动器驱动旋转。
进一步地,所述测距部用于发射所述激光束和接收被所述激光接收部反射的所述激光束,并且通过相位法或者脉冲法获得所述激光发射部和所述激光接收部之间的距离;所述测距部与所述第一驱动器的执行部固定连接并且被所述第一驱动器驱动旋转,或者,所述测距部能够自行旋转。
进一步地,所述激光接收部包括:自平衡基座,其具有通过重力感应始终保持竖直姿态的执行部,所述自平衡基座与所述摊铺机固定连接;转动部,可环绕竖直轴线旋转地连接在所述自平衡基座的执行部;驱动器,连接于所述自平衡基座的执行部,所述驱动器的执行部与所述转动部连接并且用于驱动所述转动部转动;光敏接收区,竖直连接在所述转动部上,所述光敏接收区的高度>临近的3个所述激光发射部之间的最大高度差,所述光敏接收区在水平面上接收所述激光束的接收角度≤1°;光线反射区,竖直连接在所述转动部上,所述光线反射区的高度与所述光敏接收区的高度相同;角度传感器,其与所述转动部或者所述驱动器的执行轴传动连接,并且用于获得所述转动部或者所述驱动器的执行轴的转动角度。
进一步地,所述自平衡基座包括:球碗,其固定连接于所述摊铺机的顶部;球芯,其可转动地连接于所述球碗的内部;重锤,其与所述球芯固定连接并且悬至于所述球芯的下方;支架,其与所述球芯固定连接并且布置于所述球芯远离所述重锤的一侧,所述驱动器与所述支架固定连接。
进一步地,所述转动部包括:转轴,其与所述驱动器的执行部连接;转筒,其同轴套设在所述转轴的外侧,并且通过肋片与所述转轴固定连接;凹陷部,其形成于所述转筒的外壁并且沿着所述转筒的轴线方向延伸,所述光敏接收区连接于所述凹陷部的内部。
进一步地,所述凹陷部在所述转筒的横截面上占据面积的圆心角≤1°。
进一步地,所述凹陷部具有多个并且环绕所述转轴的轴线均布,每个所述凹陷部内部均连接有所述光敏接收区。
进一步地,所述转筒的外壁上未形成有所述凹陷部的部位形成有棱柱镜面,所述光线反射区形成于每个所述棱柱镜面的外壁。
本申请与现有技术相比较具有如下有益效果:
提供一种基于激光引导的智能摊铺系统,包括使用摊铺机在道路上行驶并且铺制覆层,同时在摊铺机上布置激光接收部,在道路的旁侧布置多个激光发射部,并且使得相邻的3个激光发射部均位于与覆层的顶面平行的基准面中,计算部以激光接收部为坐标系原点,通过激光接收部接收激光束以推导出3个激光发射部的坐标,并且进一步地通过推导获得与覆层平齐的基准面,计算部根据基准面推导出覆层的厚度和坡度以提供摊铺机的控制指令,摊铺机根据控制指令调整铺料厚度和整平角度,从而适用于覆层在长度方向和宽度方向均倾斜的道路的急弯部位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例的摊铺机在道路上行走时,建立基准面并且根据基准面摊铺覆层的工作过程的俯视视角示意图;
图2为本发明实施例的摊铺机在道路上行走时,建立基准面并且根据基准面摊铺覆层的工作过程的主视视角示意图;
图3为本发明实施例的摊铺机在道路上行走时,建立基准面并且根据基准面摊铺覆层的工作过程的立体视角示意图;
图4为本发明的激光发射部的一种实施例的立体图及其局部放大图;
图5为本发明实施例的激光接收部的主视视角的结构示意图;
图6为本发明实施例的转动部的轴视图;
图7为本发明实施例的转动部的立体图;
图中的标号分别表示如下:
1-道路;11-覆层;12-基准面;
2-摊铺机;21-行走装置;22-铺料装置;23-整平装置;231-整平板;232-液压缸;
3-激光发射部;31-激光束;32-立杆;33-激光源;34-第一驱动器;
4-激光接收部;41-自平衡基座;411-球碗;412-球芯;413-重锤;414-支架;42-转动部;421-转轴;422-转筒;423-肋片;424-凹陷部;425-棱柱镜面;43-驱动器;44-光敏接收区;45-光线反射区;46-角度传感器;
5-测距部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
具有急弯的道路,其覆层在长度方向和宽度方向均具有坡度,使得现有的激光引导方法无法使用。
为此,如图1-3所示,提供:基于激光引导的智能摊铺系统,其具体结构包括摊铺机2、激光发射部3、激光接收部4、测距部5和计算部。
摊铺机2用于在道路1上行驶并且执行用混凝土或沥青材料铺制覆层11的动作;
多个激光发射部3沿着道路1布置并且分布在道路1的两边,激光发射部3用于向四周发射方向水平的激光束31,相邻的3个激光发射部3共处于基准面12,所述基准面12与其在道路1上的投影内部的覆层11的设计坡度相同,所述基准面12与覆层11的高度差始终相同;
激光接收部4布置在摊铺机2上,激光接收部4用于接收激光束31并且获得激光束31的入射角度和入射高度;
测距部5用于获得每个激光发射部3和激光接收部4之间的距离;
计算部用于依据激光接收部4和测距部5获得的数据推导和提供摊铺机2的控制指令;
其中,摊铺机2工作时,距离激光接收部4最接近的3个激光发射部3发射激光束31,其他的激光发射部3不工作。
摊铺机2包括行走装置21、铺料装置22和整平装置23,其中行走装置21用于在道路1上沿着道路1的长度方向行驶,铺料装置22连接于行走装置21的前端,铺料装置22用混凝土或沥青材料铺制在道路1上以形成覆层11,整平装置23连接于行走装置21的后端,整平装置23包括整平板以及用于调节整平板高度和角度的液压缸,以将覆层11整理平整。
一、计算部根据以下数据推导和提供摊铺机2的控制指令:
(a)激光发射部3与激光接收部4之间的水平距离;
(b)激光束31照射在激光接收部4时的入射角度和入射高度;
(c)基准面12与覆层11之间的高度差。
二、推导和提供过程如下:
(a)以激光接收部4为原点建立坐标系;
(b)根据激光发射部3与激光接收部4之间的水平距离,以及激光发射部3发出的激光束31的入射角度,通过三角函数计算出激光发射部3的水平坐标;
(c)根据激光发射部3发出的激光束31的入射高度,计算出激光发射部3的竖直坐标;
(d)根据3个激光发射部3的三维坐标,推导出基准面12的高度和坡度;
(e)根据基准面12的高度和坡度,以及基准面12与覆层11之间的高度差,获得覆层11的高度和的坡度;
(f)摊铺机2根据覆层11的高度和的坡度调整摊铺的高度和坡度。
三、摊铺机2的工作过程如下:
(a)通过计算部获取覆层11的高度和的坡度,将覆层11沿着摊铺机2的前进方向分割成若干个摊铺区间,并且通过计算部推导出每个摊铺区间的摊铺厚度和整平角度;
(b)根据每个摊铺区间的摊铺厚度,调整铺料装置22的铺料厚度;
(c)根据每个摊铺区间的摊铺角度,调整整平板的高度和倾斜角度;
(d)摊铺机2行驶至下一个基准面12的区域时,距离摊铺机2最远的激光发射部3停止发射激光,距离摊铺机较近的一个激光发射部3发射激光,以形成新的基准面12。
进一步的:由于摊铺机2沿着道路1不断地前进,因此激光发射部3与激光接收部4之间的角度在不断地变化,激光发射部3需要能够发出扇形或者圆形扩展的激光束31,为此,提供一种可选实施例,如图4所示,其具体结构如下所述。
激光发射部3包括立杆32、激光源33和第一驱动器34。
立杆32竖立在道路1的旁侧;
激光源33可环绕竖直轴线转动地布置在立杆32的顶端;
第一驱动器34布置在立杆32上并且其执行部与激光源33连接,第一驱动器34用于驱动激光源33旋转。
第一驱动器34是电机,激光源33用于发射一束水平方向的激光束31,第一驱动器34驱动激光源33不断地旋转以形成扇形或者圆形的激光面,立杆32用于调节激光源33的高度,使得每个激光发射部3与覆层11的设计标高之间的高度距离均相同。
立杆32可以采用带气泡式水平仪的三脚架。
进一步的:相关技术中能够通过多种方法获得激光发射部3与激光接收部4之间的相对距离,例如激光跟踪仪,但是激光跟踪仪价格高昂,沿着道路1一路布置若干个成本较高,为此,提供2种可选实施例,其具体结构如下所述。
其一、测距部5用于接收由激光源33发射并且被激光接收部4反射的激光束31,并且通过相位法或者脉冲法获得激光发射部3和激光接收部4之间的距离;
测距部5与第一驱动器34的执行部固定连接并且被第一驱动器34驱动旋转。
具体的,测距部5与激光源33共同构成一个激光测距仪,其与激光源33朝向相同并且协同工作,测距部5通过第一驱动器34驱动旋转。
其二、测距部5用于发射激光束31和接收被激光接收部4反射的激光束31,并且通过相位法或者脉冲法获得激光发射部3和激光接收部4之间的距离;
测距部5与第一驱动器34的执行部固定连接并且被第一驱动器34驱动旋转,或者,测距部5能够自行旋转。
具体的,测距部5是独立的激光测距仪,其与激光源33朝向相同或不同并且分别工作,测距部5通过第一驱动器34或者另一台电机驱动旋转。
激光源33或者测距部5发出的激光束31,一部分被激光接收部4接收,以判断激光束31的入射角度和入射高度,另一部分被激光接收部4反射并且被测距部5接收,以通过相位法或者脉冲法获得激光发射部3和激光接收部4之间的距离。
在相关技术中,通常激光源33是不转动的,转动的是正对于激光源33的45度棱镜,其不断地旋转以将激光折射至一个水平面中。
测距部5可以通过第一驱动器34驱动以不断地转动,从而省去了专用于驱动测距部5旋转的电机。
但是,由于激光测距仪有着最小响应时间,因此,第一驱动器34驱动激光源33旋转的转速相比较于激光水平仪要慢,以避免激光测距仪来不及获得距离,若激光源33的转速不能满足形成扇形或者圆形激光面的需求,则需要使用2个电机分别驱动激光源33和测距部5以不同的转速旋转。
进一步的:相关技术中,由于摊铺机2沿着道路1不断地前进,因此,激光接收部4接收的激光束31的入射角度在不断地变化,为了使得激光接收部4能够始终接收到激光束31,则激光接收部4需要设计成能够在360度范围内接收激光束31的结构。
同时,在激光接收部4接收到激光束31时,还需要能够确定激光束31的入射角度和高度,并且对不同的激光发射部3发出的激光束31做出区分。
并且,由于道路1具有坡度,并且激光发射部3发出的激光束31是始终水平的,因此光敏接收区44和光线反射区45需要能够始终保持竖直姿态,才能够获得激光束31的入射高度的精确数值,以及将激光束31反射到测距部5的光路。
为此,提供一种可选实施例,以解决上述3个技术问题,如图5所示,其具体结构如下所述。
激光接收部4包括自平衡基座41、转动部42、驱动器43、光敏接收区44、光线反射区45和角度传感器46。
自平衡基座41具有通过重力感应始终保持竖直姿态的执行部,自平衡基座41与摊铺机2固定连接;
转动部42可环绕竖直轴线旋转地连接在自平衡基座41的执行部;
驱动器43连接于自平衡基座41的执行部,驱动器43的执行部与转动部42连接并且用于驱动转动部42转动;
光敏接收区44竖直连接在转动部42上,光敏接收区44的高度>临近的3个激光发射部3之间的最大高度差,光敏接收区44在水平面上接收激光束31的接收角度≤1°;
光线反射区45竖直连接在转动部42上,光线反射区45的高度与光敏接收区44的高度相同;
角度传感器46与转动部42或者驱动器43的执行轴传动连接,并且用于获得转动部42或者驱动器43的执行轴的转动角度。
自平衡基座41是不倒翁式结构,其能够在重力作用下自行保持平衡,驱动器43是电机,光线反射区45是镜面或者棱镜,其用于将垂直射入的激光束31反射回去,角度传感器46是空心轴光电编码器。
激光束31的入射高度的获得方法如下:相关技术中,光敏接收区44通常是线阵图象传感器,其与相应的测量控制单元共同构成线阵激光接收控制器,线阵图象传感器包括若干光电二极管,根据被激发的光电二极管的高度,即可获得激光束31的入射高度。
激光束31的入射角度的获得方法如下:由于光敏接收区44不断地旋转,因此,光敏接收区44能够在一定的高度范围内360度全向接收激光束31,其高度使得光敏接收区44具有能够同时接收临近的3个位于不同高度的激光发射部3发出的激光束31。
由于激光发射部3沿着道路1布置并且分布在道路1的两侧,因此,以摊铺机2为圆心,摊铺机2周围最接近的3个激光发射部3之间的圆心角必然>1度,从而使得光敏接收区44同一时间只能接收一束激光束31。
角度传感器46用于获得光敏接收区44在水平面上的朝向,当光敏接收区44接收到激光束31时,光敏接收区44的朝向的反方向就是激光束31的入射角度。
进一步的:为了使得转动部42能够始终竖立在摊铺机2上,提供一种自平衡基座41的可选实施例,其具体结构如下所述。
自平衡基座41包括球碗411、球芯412、重锤413和支架414。
球碗411固定连接于摊铺机2的顶部;
球芯412可转动地连接于球碗411的内部;
重锤413与球芯412固定连接并且悬至于球芯412的下方;
支架414与球芯412固定连接并且布置于球芯412远离重锤413的一侧,驱动器43与支架414固定连接。
在重力作用下,重锤413始终保持竖直向下的姿态,使得支架414及其连接的驱动器43始终保持竖直向上的姿态。
进一步的:为了便于转动部42转动并且在其表面连接光敏接收区44和光线反射区45,为此,提供一种转动部42的可选实施例,如图6所示,其具体结构如下所述。
转动部42包括转轴421、转筒422
转轴421与驱动器43的执行部连接;
转筒422同轴套设在转轴421的外侧,并且通过肋片423与转轴421固定连接;
转筒422的外壁形成有沿着转筒422的轴线方向延伸的凹陷部424,光敏接收区44连接于凹陷部424的内部。
转轴421、转筒422和肋片423的作用是形成轻量化的圆筒形转动部,其具有能够布置光敏接收区44和光线反射区45的空间,又足够轻巧、坚固,避免影响自平衡基座41工作,同时避免被大风影响。
凹陷部424用于遮蔽2个激光发射部3发出的激光束31,使得光敏接收区44同一时间只能接收一个激光发射部3发出的激光束31,利于激光接收部4判断激光束31的入射角度。
进一步的:为了有利于激光接收部4判断激光发射部3的激光束31的入射角度,为此,提供一种可选实施例,其具体结构如下所述。
凹陷部424在转筒422的横截面上占据面积的圆心角≤1°。
附图中为了清晰显示凹陷部424,图中凹陷部424占据的圆心角较大,实际上凹陷部424占据的圆心角≤1°,使得激光束31通过凹陷部424照射到光敏接收区44上时,计算部推导出的激光束31的入射角度能够精确到1°以内。
进一步的:由于转动部42旋转一周才能通过光敏接收区44判断3个激光发射部3发出的激光束31的入射角度,摊铺速度较快时,转动部42的转速要求较高,对转动部42的结构强度要求也高,而将转动部42的结构强度提高,必然要提高其重量,不符合转动部42的轻量化设计的原则,为此,提供一种可选实施例,其具体结构如下所述。
凹陷部424具有多个并且环绕转轴421的轴线均布,每个凹陷部424内部均连接有光敏接收区44。
每个光敏接收区44发出信号时,计算部均对每个光敏接收区44发出的信号进行独立判断,通过角度传感器46得出每个光敏接收区44发出信号时的角度,以及光电二极管的高度,从而获得激光束31的入射角度和入射高度。
转动部42旋转一周能够通过多个光敏接收区44多次接收3个激光发射部3发出的激光束31,以多次对激光束31的入射角度进行推导,从而无需提高转动部42的转速。
为此,提供一种可选实施例,其具体结构如下所述。
转筒422的外壁上未形成有凹陷部424的部位形成有棱柱镜面425,光线反射区45形成于每个棱柱镜面425的外壁。
棱柱镜面425用于反射激光发射部3或者测距部5发出的激光束31,使其垂直反射并且被测距部5接收,以判断测距部5和激光接收部4之间的距离,无需在转筒422的外壁挂装镜片或者棱镜。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为本发明实施例的落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于激光引导的智能摊铺系统,其特征在于,包括:
摊铺机(2),其用于在道路(1)上行驶并且执行用混凝土或沥青材料铺制覆层(11)的动作;
多个激光发射部(3),沿着所述道路(1)布置并且分布在所述道路(1)的两边,所述激光发射部(3)用于向四周发射方向水平的激光束(31),相邻的3个所述激光发射部(3)共处于基准面(12),所述基准面(12)与其在所述道路(1)上的投影内部的所述覆层(11)的设计坡度相同,所述基准面(12)与所述覆层(11)的高度差始终相同;
激光接收部(4),布置在所述摊铺机(2)上,所述激光接收部(4)用于接收所述激光束(31)并且获得所述激光束(31)的入射角度和入射高度;
测距部(5),其用于获得每个所述激光发射部(3)和所述激光接收部(4)之间的距离;
计算部,用于依据所述激光接收部(4)和所述测距部(5)获得的数据推导和提供所述摊铺机(2)的控制指令;
其中,
所述摊铺机(2)工作时,距离所述激光接收部(4)最接近的3个所述激光发射部(3)发射激光束(31)。
2.根据权利要求1所述的一种基于激光引导的智能摊铺系统,其特征在于,
所述激光发射部(3)包括:
立杆(32),竖立在所述道路(1)的旁侧;
激光源(33),可环绕竖直轴线转动地布置在所述立杆(32)的顶端;
第一驱动器(34),布置在所述立杆(32)上并且其执行部与所述激光源(33)连接,所述第一驱动器(34)用于驱动所述激光源(33)旋转。
3.根据权利要求2所述的一种基于激光引导的智能摊铺系统,其特征在于,
所述测距部(5)用于接收由所述激光源(33)发射并且被所述激光接收部(4)反射的所述激光束(31),并且通过相位法或者脉冲法获得所述激光发射部(3)和所述激光接收部(4)之间的距离;
所述测距部(5)与所述第一驱动器(34)的执行部固定连接并且被所述第一驱动器(34)驱动旋转。
4.根据权利要求2所述的一种基于激光引导的智能摊铺系统,其特征在于,
所述测距部(5)用于发射所述激光束(31)和接收被所述激光接收部(4)反射的所述激光束(31),并且通过相位法或者脉冲法获得所述激光发射部(3)和所述激光接收部(4)之间的距离;
所述测距部(5)与所述第一驱动器(34)的执行部固定连接并且被所述第一驱动器(34)驱动旋转,或者,所述测距部(5)能够自行旋转。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种基于激光引导的智能摊铺系统,其特征在于,
所述激光接收部(4)包括:
自平衡基座(41),其具有通过重力感应始终保持竖直姿态的执行部,所述自平衡基座(41)与所述摊铺机(2)固定连接;
转动部(42),可环绕竖直轴线旋转地连接在所述自平衡基座(41)的执行部;
驱动器(43),连接于所述自平衡基座(41)的执行部,所述驱动器(43)的执行部与所述转动部(42)连接并且用于驱动所述转动部(42)转动;
光敏接收区(44),竖直连接在所述转动部(42)上,所述光敏接收区(44)的高度>临近的3个所述激光发射部(3)之间的最大高度差,所述光敏接收区(44)在水平面上接收所述激光束(31)的接收角度≤1°;
光线反射区(45),竖直连接在所述转动部(42)上,所述光线反射区(45)的高度与所述光敏接收区(44)的高度相同;
角度传感器(46),其与所述转动部(42)或者所述驱动器(43)的执行轴传动连接,并且用于获得所述转动部(42)或者所述驱动器(43)的执行轴的转动角度。
6.根据权利要求5所述的一种基于激光引导的智能摊铺系统,其特征在于,
所述自平衡基座(41)包括:
球碗(411),其固定连接于所述摊铺机(2)的顶部;
球芯(412),其可转动地连接于所述球碗(411)的内部;
重锤(413),其与所述球芯(412)固定连接并且悬至于所述球芯(412)的下方;
支架(414),其与所述球芯(412)固定连接并且布置于所述球芯(412)远离所述重锤(413)的一侧,所述驱动器(43)与所述支架(414)固定连接。
7.根据权利要求5所述的一种基于激光引导的智能摊铺系统,其特征在于,
所述转动部(42)包括:
转轴(421),其与所述驱动器(43)的执行部连接;
转筒(422),其同轴套设在所述转轴(421)的外侧,并且通过肋片(423)与所述转轴(421)固定连接;
凹陷部(424),其形成于所述转筒(422)的外壁并且沿着所述转筒(422)的轴线方向延伸,所述光敏接收区(44)连接于所述凹陷部(424)的内部。
8.根据权利要求7所述的一种基于激光引导的智能摊铺系统,其特征在于,
所述凹陷部(424)在所述转筒(422)的横截面上占据面积的圆心角≤1°。
9.根据权利要求7所述的一种基于激光引导的智能摊铺系统,其特征在于,
所述凹陷部(424)具有多个并且环绕所述转轴(421)的轴线均布,每个所述凹陷部(424)内部均连接有所述光敏接收区(44)。
10.根据权利要求7所述的一种基于激光引导的智能摊铺系统,其特征在于,
所述转筒(422)的外壁上未形成有所述凹陷部(424)的部位形成有棱柱镜面(425),所述光线反射区(45)形成于每个所述棱柱镜面(425)的外壁。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211067275.8A CN115538253A (zh) | 2022-09-01 | 2022-09-01 | 一种基于激光引导的智能摊铺系统 |
PCT/CN2022/129753 WO2024045327A1 (zh) | 2022-09-01 | 2022-11-04 | 一种基于激光引导的智能摊铺系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211067275.8A CN115538253A (zh) | 2022-09-01 | 2022-09-01 | 一种基于激光引导的智能摊铺系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115538253A true CN115538253A (zh) | 2022-12-30 |
Family
ID=84725235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211067275.8A Pending CN115538253A (zh) | 2022-09-01 | 2022-09-01 | 一种基于激光引导的智能摊铺系统 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115538253A (zh) |
WO (1) | WO2024045327A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114481759A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-13 | 中国建筑第二工程局有限公司 | 一种小半径连接急弯摊铺方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060024098A (ko) * | 2004-09-13 | 2006-03-16 | 최용기 | 사면부의 거동량을 측정하기 위한 사면거동 측정시스템 및이를 이용한 사면거동량 측정방법 |
CN103866673A (zh) * | 2014-02-20 | 2014-06-18 | 天津大学 | 高等级公路路面摊铺厚度的实时监控方法及监控系统 |
CN104278614A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-14 | 广东惠利普路桥信息工程有限公司 | 一种支持高精度gps和姿态分析的路面施工系统 |
CN204115680U (zh) * | 2014-11-12 | 2015-01-21 | 湖南建研信息技术股份有限公司 | 一种测量大面积平面平整度及厚度的装置 |
CN106192682A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-12-07 | 唐山市星斗路桥机械有限公司 | 道床基底3d混凝土摊铺机及3d摊铺方法 |
CN211954035U (zh) * | 2020-04-30 | 2020-11-17 | 深圳市深水兆业工程顾问有限公司 | 工程监理用位移监测预警装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4861189A (en) * | 1987-02-26 | 1989-08-29 | Kajima Corporation | System for paving inclined and/or curved surfaces |
JP4309014B2 (ja) * | 2000-03-08 | 2009-08-05 | 株式会社トプコン | レーザ基準面による建設機械制御システム |
EP2006448A1 (de) * | 2007-06-21 | 2008-12-24 | Leica Geosystems AG | Einbauzug zum erstellen einer Belagschicht aus Beton- oder Asphalt-Material |
JP6178704B2 (ja) * | 2013-11-15 | 2017-08-09 | アジア航測株式会社 | 計測点高付与システム、計測点高付与方法および計測点高付与プログラム |
CN111088742A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-05-01 | 中航凯迪恩机场工程有限公司 | 一种应用3d自动化摊铺系统的不停航沥青多机连铺方法 |
CN111021206B (zh) * | 2019-11-20 | 2021-06-25 | 中铁四局集团第一工程有限公司 | 一种路面平整度检测方法及系统 |
-
2022
- 2022-09-01 CN CN202211067275.8A patent/CN115538253A/zh active Pending
- 2022-11-04 WO PCT/CN2022/129753 patent/WO2024045327A1/zh unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060024098A (ko) * | 2004-09-13 | 2006-03-16 | 최용기 | 사면부의 거동량을 측정하기 위한 사면거동 측정시스템 및이를 이용한 사면거동량 측정방법 |
CN103866673A (zh) * | 2014-02-20 | 2014-06-18 | 天津大学 | 高等级公路路面摊铺厚度的实时监控方法及监控系统 |
CN104278614A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-14 | 广东惠利普路桥信息工程有限公司 | 一种支持高精度gps和姿态分析的路面施工系统 |
CN204115680U (zh) * | 2014-11-12 | 2015-01-21 | 湖南建研信息技术股份有限公司 | 一种测量大面积平面平整度及厚度的装置 |
CN106192682A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-12-07 | 唐山市星斗路桥机械有限公司 | 道床基底3d混凝土摊铺机及3d摊铺方法 |
CN211954035U (zh) * | 2020-04-30 | 2020-11-17 | 深圳市深水兆业工程顾问有限公司 | 工程监理用位移监测预警装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114481759A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-13 | 中国建筑第二工程局有限公司 | 一种小半径连接急弯摊铺方法 |
CN114481759B (zh) * | 2022-01-27 | 2023-07-25 | 中国建筑第二工程局有限公司 | 一种小半径连接急弯摊铺方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024045327A1 (zh) | 2024-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101688377B (zh) | 建造混凝土或沥青覆层的铺路机用的光学引导系统 | |
US5174385A (en) | Blade control system for bulldozer | |
US6929420B2 (en) | Apparatus and method for three-dimensional contouring | |
US5742387A (en) | Laser beam levelling device and process for operating a laser beam levelling device and associated contrivance | |
JP4121642B2 (ja) | 建設機械制御システム | |
JP4309014B2 (ja) | レーザ基準面による建設機械制御システム | |
CN103592943B (zh) | 用于机器零件控制的方法和设备 | |
JP4354343B2 (ja) | 位置測定システム | |
JPH11236716A (ja) | 建設作業機械の自動コントロールシステム | |
US20050265785A1 (en) | Apparatus and method for three-dimensional contouring | |
CN115538253A (zh) | 一种基于激光引导的智能摊铺系统 | |
JP2000002538A (ja) | 回転レーザ装置及び建設機械制御システム | |
JPH11236717A (ja) | 建設作業機械の自動コントロールシステム | |
JP2017150220A (ja) | 建設機械の制御システム | |
JP2020147897A (ja) | アスファルトフィニッシャ及びスクリード制御方法 | |
US9932719B2 (en) | Control system for construction machine | |
JP5669315B2 (ja) | 凹凸平面の測量方法及び測量装置 | |
JP4315860B2 (ja) | 建設機械制御システム | |
JP4376401B2 (ja) | レーザ基準面形成装置及び建設機械制御システム | |
JP2000018944A (ja) | 測距測角装置及び線形測量装置 | |
JP2521754B2 (ja) | 測量装置 | |
RU2089708C1 (ru) | Устройство для автоматического управления строительной машиной | |
WO2024101417A1 (ja) | 自動墨出しシステム及び自動墨出し方法 | |
JP2002161700A (ja) | トンネルの掘削システム | |
JP3929609B2 (ja) | 自動追尾計測システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |