CN116219841B - 一种具备高精度的水稳层3d摊铺系统 - Google Patents
一种具备高精度的水稳层3d摊铺系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及道路摊铺技术领域,公开了一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统,包括:执行端,其包括与牵引机车连接的车架、与车架铰接的四组阵列分布的姿态调整机构、固接在姿态调整机构底部的连接机构、设置在连接机构底部的基板、设置在基板顶部与连接机构连接的采集架,连接机构上连接有采集架姿态调整机构,基板的底部固接有矩形结构的熨平板。本发明熨平板姿态调整精准快捷,实现精准摊铺作业,避免传统摊铺过程中路面平整度低、路面转弯上下坡摊铺坡面不精准连续、桥梁接头处高低不平的情况发送;监控摊铺作业状态,便于施工进度管理,提高路面摊铺平整度,降低摊铺作业物料浪费,降低摊铺作业劳动强度,提高道路施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及道路摊铺技术领域,尤其涉及一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统。
背景技术
摊铺机是一种主要用于高速公路上基层和面层各种材料摊铺作业的施工设备,在进行道路摊铺作业的过程中需要根据道路设计标准进行一定厚度、平整度以及倾斜度的摊铺施工,当摊铺机在弯曲路面、上下坡路面、桥梁接头位置摊铺的时候,由于弯曲路面两侧高程和厚度不一致、上下坡路面前后位置高低不平、桥梁接头前后位置以及厚度均不一致,导致现有摊铺作业很难克服上述位置的均匀、平整流畅摊铺作业,摊铺机的熨平板调整不便捷,为此提供一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统。
发明内容
为解决在弯曲路面两侧高程和厚度不一致、上下坡路面前后位置高低不平、桥梁接头前后位置以及厚度均不一致,导致现有摊铺作业很难克服上述位置的均匀、平整流畅摊铺作业,摊铺机的熨平板调整不便捷方便的技术问题,本发明提供一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统。
本发明采用以下技术方案实现:一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统,包括:
执行端,其包括与牵引机车连接的车架、与车架铰接的四组阵列分布的姿态调整机构、固接在姿态调整机构底部的连接机构、设置在连接机构底部的基板、设置在基板顶部与连接机构连接的采集架,连接机构上连接有采集架姿态调整机构,所述基板的底部固接有矩形结构的熨平板;
信号采集端,包括固接在采集架顶部的信号接收定位模块、由采集架横向检测单元、采集架纵向检测单元、姿态横向检测单元和姿态纵向检测单元形成的检测信号采集模块;
控制端,其包括与信号采集端和执行端连接的信号交互显示模块,信号交互显示模块连接有控制系统,信号交互显示模和控制系统设置在牵引机车驾驶室中;
控制系统,其包括信号分类模块、存储模块、道路模型构建模块、摊铺标定模块、摊铺计算模块、摊铺姿态调整模块、摊铺校对模块、采集架姿态计算模块、采集架姿态调整模块和调整发送模块,所述信号分类模块与信号采集端、执行端、存储模块、信息交互显示模块、道路模型构建模块、摊铺校对模块和采集架姿态计算模块连接,道路模型构建模块、摊铺标定模块、摊铺计算模块和摊铺姿态调整模块依次连接,所述采集架姿态计算模块、采集架姿态调整模块和调整发送模块依次连接,摊铺校对模块与摊铺姿态调整模块和调整发送模块连接。
通过上述技术方案,摊铺人员将道路勘探人员采集的道路数据从信号交互显示模块导入,之后道路数据沿信号分类模块传输至道路模型构建模块,道路模型构建模块构建需要摊铺道路的模型,此后对采集架进行姿态调整,首先采集架横向检测单元和采集架纵向检测单元将采集架的立柱的姿态信息传输至控制系统,控制系统上的采集架姿态计算模块计算出当前位置的采集架姿态数据,之后采集架姿态调整模块计算出采集架姿态调整控制数据,之后采集架姿态调整控制数经过调整发送模块发送至执行端,控制采集架姿态调整机构对采集架进行姿态调整,使采集架始终处于竖直状态,从而确保位于采集架顶部的信号接收定位模块始终处于相邻底部的连接机构的正上方,此时采集架顶部的信号接收定位模块得到修正后的高程以及平面坐标信息,即位于熨平板夹角处的正上方,从而方便对熨平板进行位置确定;
在调整熨平板的姿态的时候,在实现对采集架姿态的调整之后,信号接收定位模块接收到卫星信号,将修正后的高程以及平面坐标信息传输至控制系统,控制系统上的摊铺标定模块将采集的高程以及平面坐标信息标定至构建的模型当中,此后摊铺计算模块根据道路三维模型的数据计算当前摊铺机的摊铺数据,之后摊铺姿态调整模块根据摊铺数据计算出摊铺姿态调整数据,摊铺姿态调整数据经调整发送模块发送至执行端,执行端的四组姿态调整机构启动对熨平板的姿态进行调整,同时摊铺校对模块根据姿态横向检测单元和姿态纵向检测单元采集的数据进行校准;该设计在摊铺过程中采用实时定位矫正方式进行道路摊铺,以熨平板夹角处三点高程和坐标作为基准点,实现精准摊铺作业,改变传统摊铺过程中路面平整度低、路面转弯上下坡摊铺坡面不精准连续、桥梁接头处高低不平的情况,提高摊铺精度,降低摊铺作业物料浪费,提高摊铺效率,降低摊铺作业劳动强度,提高道路施工效率。
作为上述方案的进一步改进,所述采集架包括三组呈L型结构分布的立柱一、立柱二和立柱三,立柱一、立柱二和立柱三与相邻的连接机构固接,位于基板夹角处的立柱一的两侧均固接有保持杆,且保持杆另一端固接有与相邻的立柱二或立柱三滑动连接的套环,信号接收定位模块设置在相邻的立柱一、立柱二和立柱三顶部,采集架横向检测单元固接在立柱一靠近立柱二的一侧,采集架纵向检测单元固接在立柱一靠近立柱三的一侧。
作为上述方案的进一步改进,所述连接机构包括固接在基板顶部的支撑管,开设在底座底部与支撑管连通的球形结构的容纳槽、开设在底座顶部与容纳槽连通的伸出通道、滑动套接在容纳槽内部的球形结构的转动块、开设在转动块顶部外圈呈十字型分布的限制槽、固接在容纳槽内侧壁且与限制槽滑动套接的限制柱、转动连接在底座两侧之间的U型结构的旋转架,且旋转架与相邻的姿态调整机构输出端连接。
作为上述方案的进一步改进,所述采集架姿态调整机构包括镶嵌在连接机构上的圆弧形结构的横向调整板、开设在横向调整板底部且沿其长度方向依次分布的齿一、镶嵌在连接机构上的圆弧形结构的纵向调整板、开设在纵向调整板底部且沿其宽度方向依次分布的齿二、设置横向调整板底部与齿一啮合的驱动单元一、设置纵向调整板底部与齿二啮合的驱动单元二,横向调整板与纵向调整板垂直设置。
作为上述方案的进一步改进,所述驱动单元一包括与连接机构固接的电机安装板、固接在电机安装板上的电机、连接在电机输出端且通过轴承座与连接机构连接的转轴,转轴外圈固定套接有与齿一啮合的齿轮,驱动单元一和驱动单元二结构一致。
作为上述方案的进一步改进,所述连接机构位于熨平板夹角处的顶部正上方,支撑管的轴线与正下方的熨平板的夹角边线重合。
作为上述方案的进一步改进,所述姿态横向检测单元设置在熨平板端部上方,姿态纵向检测单元设置在熨平板远离车架的一侧上方。
作为上述方案的进一步改进,所述执行端用于驱动调整其上的采集架和熨平板的姿态;信号采集终端用于采集当前状态下采集架和熨平板的状态信息。
作为上述方案的进一步改进,所述信号交互显示模块用于控制系统、信号采集端、执行端之间的数据交互和数据显示。
作为上述方案的进一步改进,所述信号分类模块用于将接收的信号进行识别分类,存储模块用于存储控制系统、信号采集端和执行端的数据,道路模型构建模块用于将道路勘测后的数据构建道路模型,摊铺标定模块用于将定位后的摊铺机标定至构建的模型当中,摊铺计算模块用于根据道路三维模型的数据计算当前摊铺机的摊铺数据,摊铺姿态调整模块根据摊铺数据计算出摊铺姿态调整数据,摊铺校对模块根据检测姿态数据对摊铺姿态进行校验调整,采集架姿态计算模块用于计算当前位置采集架姿态数据,采集架姿态调整模块用于计算调整采集架调整数据,调整发送模块用于向执行端发送调整控制数据。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
1、本发明在摊铺过程中采用实时定位矫正方式进行道路摊铺,以熨平板夹角处三点高程和坐标作为基准点,进行熨平板姿态调整,熨平板姿态调整精准快捷,实现精准摊铺作业,避免传统摊铺过程中路面平整度低、路面转弯上下坡摊铺坡面不精准连续、桥梁接头处高低不平的情况发生。
2、本发明实时监控摊铺作业状态,便于施工进度管理,提高路面摊铺平整度,降低摊铺作业物料浪费,提高摊铺效率,降低摊铺作业劳动强度,提高道路施工效率。
附图说明
图1为本发明提供的一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统的结构示意图;
图2为本发明提供的姿态调整机构的结构示意图;
图3为本发明提供的一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统的原理图;
图4为本发明提供的连接机构的结构示意图;
图5为本发明提供的采集架姿态调整机构的结构示意图;
图6为本发明提供的采集架的一种实施例的结构示意图’
图7为本发明提供的采集架的另一种实施例的结构示意图。
主要符号说明:
1车架、2姿态调整机构、3连接机构、4基板、6信号接收定位模块、7保持杆、8熨平板、9姿态横向检测单元、10姿态纵向检测单元、11采集架姿态调整机构、12采集架横向检测单、13采集架纵向检测单元、31底座、32容纳槽、33旋转架、34转动块、35限制槽、36限制柱、37支撑管、51立柱一、52立柱二、53立柱三、111横向调整板、112驱动单元一、113纵向调整板、114驱动单元二。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1:
请结合图1-3,本实施例的一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统,包括:
执行端,其包括与牵引机车连接的车架1、与车架1铰接的四组阵列分布的姿态调整机构2、固接在姿态调整机构2底部的连接机构3、设置在连接机构3底部的基板4、设置在基板4顶部与连接机构3连接的采集架,连接机构3上连接有采集架姿态调整机构11,基板4的底部固接有矩形结构的熨平板8;
信号采集端,包括固接在采集架顶部的信号接收定位模块6、由采集架横向检测单元12、采集架纵向检测单元13、姿态横向检测单元9和姿态纵向检测单元10形成的检测信号采集模块;
控制端,其包括与信号采集端和执行端连接的信号交互显示模块,信号交互显示模块连接有控制系统,信号交互显示模和控制系统设置在牵引机车驾驶室中;
控制系统,其包括信号分类模块、存储模块、道路模型构建模块、摊铺标定模块、摊铺计算模块、摊铺姿态调整模块、摊铺校对模块、采集架姿态计算模块、采集架姿态调整模块和调整发送模块,信号分类模块与信号采集端、执行端、存储模块、信息交互显示模块、道路模型构建模块、摊铺校对模块和采集架姿态计算模块连接,道路模型构建模块、摊铺标定模块、摊铺计算模块和摊铺姿态调整模块依次连接,采集架姿态计算模块、采集架姿态调整模块和调整发送模块依次连接,摊铺校对模块与摊铺姿态调整模块和调整发送模块连接。
本申请实施例中一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统的实施原理为:摊铺人员将道路勘探人员采集的道路数据从信号交互显示模块导入,之后道路数据沿信号分类模块传输至道路模型构建模块,道路模型构建模块构建需要摊铺道路的模型,此后对采集架进行姿态调整,首先采集架横向检测单元12和采集架纵向检测单元13将采集架的立柱51的姿态信息传输至控制系统,控制系统上的采集架姿态计算模块计算出当前位置的采集架姿态数据,之后采集架姿态调整模块计算出采集架姿态调整控制数据,之后采集架姿态调整控制数经过调整发送模块发送至执行端,控制采集架姿态调整机构11对采集架进行姿态调整,使采集架始终处于竖直状态,从而确保位于采集架顶部的信号接收定位模块6始终处于相邻底部的连接机构3的正上方,此时采集架顶部的信号接收定位模块得到修正后的高程以及平面坐标信息,即位于熨平板8夹角处的正上方,从而方便对熨平板8进行位置确定;
在调整熨平板8的姿态的时候,在实现对采集架姿态的调整之后,信号接收定位模块6接收到卫星信号,将修正后的高程以及平面坐标信息传输至控制系统,控制系统上的摊铺标定模块将采集的高程以及平面坐标信息标定至构建的模型当中,此后摊铺计算模块根据道路三维模型的数据计算当前摊铺机的摊铺数据,之后摊铺姿态调整模块根据摊铺数据计算出摊铺姿态调整数据,摊铺姿态调整数据经调整发送模块发送至执行端,执行端的四组姿态调整机构2启动对熨平板8的姿态进行调整,同时摊铺校对模块根据姿态横向检测单元9和姿态纵向检测单元10采集的数据进行校准;该设计在摊铺过程中采用实时定位矫正方式进行道路摊铺,以熨平板夹角处三点高程和坐标作为基准点,实现精准摊铺作业,改变传统摊铺过程中路面平整度低、路面转弯上下坡摊铺坡面不精准连续、桥梁接头处高低不平的情况,提高摊铺精度,降低摊铺作业物料浪费,提高摊铺效率,降低摊铺作业劳动强度,提高道路施工效率。
实施例2:
结合图6,本实施例在实施例1的基础上,进一步的改进在于:采集架包括三组呈L型结构分布的立柱一51、立柱二52和立柱三53,立柱一51、立柱二52和立柱三53与相邻的连接机构3固接,位于基板4夹角处的立柱一51的两侧均固接有保持杆7,且保持杆7另一端固接有与相邻的立柱二52或立柱三53滑动连接的套环,信号接收定位模块6设置在相邻的立柱一51、立柱二52和立柱三53顶部,采集架横向检测单元12固接在立柱一51靠近立柱二52的一侧,采集架纵向检测单元13固接在立柱一51靠近立柱三53的一侧;采用立柱一51和立柱三53两点定位方式,确定熨平板8末端位置的位置,从而实现对熨平板8的位置调整,辅助立柱二52前端的位置检测和调整,调整熨平板8前端的倾斜位置,从而调整原料进入熨平板8量,使原料进入熨平板8均匀,熨平板8在压实过程中均衡,熨平效果均匀,道路熨平质量一致,提高熨平质量;
实施例3:
结合图7,本实施例在实施例1的基础上,进一步的改进在于:采集架包括立柱一51和立柱三53,立柱一51和立柱三53与相邻的连接机构3固接,位于基板4夹角处的立柱一51的一侧固接有保持杆7,且保持杆7另一端固接有与立柱三53滑动连接的套环,信号接收定位模块6设置在相邻的立柱一51和立柱三53顶部,采集架纵向检测单元13固接在立柱一51靠近立柱三53的一侧,采集架横向检测单元12固接在立柱一51靠近立柱三53的一侧的相邻侧边上;采用立柱一51和立柱三53两点定位方式,确定熨平板8末端的位置,从而实现对熨平板8的位置调整,实现道路熨平压实操作;
实施例4:
结合图4-5,连接机构3包括固接在基板4顶部的支撑管37,开设在底座31底部与支撑管37连通的球形结构的容纳槽32、开设在底座31顶部与容纳槽32连通的伸出通道、滑动套接在容纳槽32内部的球形结构的转动块34、开设在转动块34顶部外圈呈十字型分布的限制槽35、固接在容纳槽32内侧壁且与限制槽35滑动套接的限制柱36、转动连接在底座31两侧之间的U型结构的旋转架33,且旋转架33与相邻的姿态调整机构2输出端连接;
采集架姿态调整机构11包括镶嵌在连接机构3上的圆弧形结构的横向调整板111、开设在横向调整板111底部且沿其长度方向依次分布的齿一、镶嵌在连接机构3上的圆弧形结构的纵向调整板113、开设在纵向调整板113底部且沿其宽度方向依次分布的齿二、设置横向调整板111底部与齿一啮合的驱动单元一112、设置纵向调整板113底部与齿二啮合的驱动单元二114,横向调整板111与纵向调整板113垂直设置;
驱动单元一112包括与连接机构3固接的电机安装板、固接在电机安装板上的电机、连接在电机输出端且通过轴承座与连接机构3连接的转轴,转轴外圈固定套接有与齿一啮合的齿轮,驱动单元一112和驱动单元二114结构一致;
连接机构3位于熨平板8夹角处的顶部正上方,支撑管37的轴线与正下方的熨平板8的夹角边线重合,姿态调整机构2采用液压缸,液压缸的进液端和出液端均固接有电磁阀;
姿态横向检测单元9设置在熨平板8端部上方,姿态纵向检测单元10设置在熨平板8远离车架1的一侧上方,姿态横向检测单元9、姿态纵向检测单元10、采集架横向检测单元12和采集架纵向检测单元13均采用倾斜传感器,信号接收定位模块6采用卫星接收机,采集架横向检测单元12和采集架纵向检测单元13能够对采集架的位置进行实时检测,控制系统根据采集倾斜数据对采集架的位置进行实时调整,从而将接受的卫星高程信息进行实时平差,从而使接受的高程更加稳定,且修正后的高程精度得以提高,可以满足路面水稳摊铺施工的精度要求。
实施例5:
本实施例与实施例1的区别在于:执行端用于驱动调整其上的采集架和熨平板8的姿态;信号采集终端用于采集当前状态下采集架和熨平板8的状态信息;
信号交互显示模块用于控制系统、信号采集端、执行端之间的数据交互和数据显示;
信号分类模块用于将接收的信号进行识别分类,存储模块用于存储控制系统、信号采集端和执行端的数据,道路模型构建模块用于将道路勘测后的数据构建道路模型,摊铺标定模块用于将定位后的摊铺机标定至构建的模型当中,摊铺计算模块用于根据道路三维模型的数据计算当前摊铺机的摊铺数据,摊铺姿态调整模块根据摊铺数据计算出摊铺姿态调整数据,摊铺校对模块根据检测姿态数据对摊铺姿态进行校验调整,采集架姿态计算模块用于计算当前位置采集架姿态数据,采集架姿态调整模块用于计算调整采集架调整数据,调整发送模块用于向执行端发送调整控制数据;
实施例6:
采用精度较高的水准仪实测获得两段试验段落进行理论验证,其中,偏差值为摊铺面点位精度。
数据采集步骤
第一步:使用卫星定位设备放样摊铺面的点位,并在点位处做好标记;
第二步:架设水准仪,并读取并记录控制点的后视读数h,控制点的设计高程为H;
第三部:使用架设好的水准仪,读取并记录标记点处的前视尺读数b,并有序排列;
第四部:根据记录的读数计算得到相应测量点的实测值,实测值=H(后视点设计高程)+h(后视读数)-b(前视读数);
第五步:将实测值与设计值进行对比并计算得到偏差值,偏差值=实测值-设计值,从而确定摊铺精度。
其段落一测试数据为:
其段落二测试数据为:
从其中可以表明:采用实时定位矫正方式进行道路摊铺,以熨平板夹角处三点高程和坐标作为基准点,进行熨平板姿态调整方式进行摊铺作业,其道路摊铺的精准度和施工效率明显提高。
工作原理:
在进行摊铺作业的过程中,摊铺人员将道路勘探人员采集的道路数据从信号交互显示模块导入,之后道路数据沿信号分类模块传输至道路模型构建模块,道路模型构建模块构建需要摊铺道路的模型,此后对采集架进行姿态调整,首先采集架横向检测单元12和采集架纵向检测单元13将采集架的立柱51的姿态信息传输至控制系统,控制系统上的采集架姿态计算模块计算出当前位置的采集架姿态数据,之后采集架姿态调整模块计算出采集架姿态调整控制数据,之后采集架姿态调整控制数经过调整发送模块发送至执行端,控制采集架姿态调整机构11对采集架进行姿态调整,使采集架始终处于竖直状态,从而确保位于采集架顶部的信号接收定位模块6始终处于相邻底部的连接机构3的正上方,即位于熨平板8夹角处的正上方,从而方便对熨平板8进行位置确定;
在调整熨平板8的姿态的时候,在实现对采集架姿态的调整之后,信号接收定位模块6接收到卫星信号,将修正后的高程以及平面坐标信息传输至控制系统,控制系统上的摊铺标定模块将采集的高程以及平面坐标信息标定至构建的模型当中,此后摊铺计算模块根据道路三维模型的数据计算当前摊铺机的摊铺数据,之后摊铺姿态调整模块根据摊铺数据计算出摊铺姿态调整数据,摊铺姿态调整数据经调整发送模块发送至执行端,执行端的四组姿态调整机构2启动对熨平板8的姿态进行调整,同时摊铺校对模块根据姿态横向检测单元9和姿态纵向检测单元10采集的数据进行校准;该设计在摊铺过程中采用实时定位矫正方式进行道路摊铺,以熨平板夹角处三点高程和坐标作为基准点,实现精准摊铺作业,改变传统摊铺过程中路面平整度低、路面转弯上下坡摊铺坡面不精准连续、桥梁接头处高低不平的情况,提高摊铺精度,降低摊铺作业物料浪费,提高摊铺效率,降低摊铺作业劳动强度,提高道路施工效率。
在对熨平板8进行位置调整的时候,根据位于采集架顶部的三组信号接收定位模块6定位的高程与道路模型设定的高程进行比照,当三组信号接收定位模块6定位的高程均未达到设定高程的时候,此时四组姿态调整机构2均启动,将基板4整体向下推动,直到其中一个信号接收定位模块6定位的高程均未达到设定的高程一致,以立柱51上的信号接收定位模块6达到设定高程的时候为例,四组姿态调整机构2以立柱51逆时针依次标记为姿态调整机构一21、姿态调整机构二22、姿态调整机构三23、姿态调整机构四24,如图2所示,当调整立柱二52上的信号接收定位模块6的高程的时候,姿态调整机构二22、姿态调整机构三23同时启动,此时以立柱一51和立柱三53底部的两组连接机构3为基准使熨平板8向下偏转,直到调整立柱二52上的信号接收定位模块6到达设定高程;当需要调整立柱三53上的信号接收定位模块6高程的时候,姿态调整机构三23和姿态调整机构四24启动,此时以立柱一51和立柱二52底部的两组连接机构3为基准使熨平板8向下偏转,直到调整立柱三53上的信号接收定位模块6到达设定高;同时在调整熨平板8的姿态过程中,利用立柱一51上的采集架横向检测单元12和采集架纵向检测单元13采集立柱一51的倾斜状态,并对立柱一51的位置进行调整,使立柱一51始终保持竖直状态;
在调整立柱一51的状态的时候,当驱动单元一112上的电机启动时,齿轮转动,然后带动齿一运动,从而使横向调整板111运动,在限制槽35和限制柱36的限制下,转动块34只能沿限制槽35的方向偏转,在驱动单元一113驱动转动块34转动的时候,驱动单元二114上的齿轮沿齿二的长度方向相对滑动,当转动块34转动的时候立柱一31偏转;在立柱一51偏转的时候其上的保持杆7以及套环确保立柱二52和立柱三53均与立柱一51处于平行状态;
该设计在摊铺过程中采用实时定位矫正方式进行道路摊铺,以熨平板夹角处三点高程和坐标作为基准点,进行熨平板姿态调整,熨平板姿态调整精准快捷,实现精准摊铺作业,避免传统摊铺过程中路面平整度低、路面转弯上下坡摊铺坡面不精准连续、桥梁接头处高低不平的情况发生;实时监控摊铺作业状态,便于施工进度管理,提高路面摊铺平整度,降低摊铺作业物料浪费,提高摊铺效率,降低摊铺作业劳动强度,提高道路施工效率。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统,其特征在于,包括:
执行端,其包括与牵引机车连接的车架、与车架铰接的四组阵列分布的姿态调整机构、固接在姿态调整机构底部的连接机构、设置在连接机构底部的基板、设置在基板顶部与连接机构连接的采集架,连接机构上连接有采集架姿态调整机构,所述基板的底部固接有矩形结构的熨平板;
信号采集端,包括固接在采集架顶部的信号接收定位模块、由采集架横向检测单元、采集架纵向检测单元、姿态横向检测单元和姿态纵向检测单元形成的检测信号采集模块;
控制端,其包括与信号采集端和执行端连接的信号交互显示模块,信号交互显示模块连接有控制系统,信号交互显示模块和控制系统设置在牵引机车驾驶室中;
控制系统,其包括信号分类模块、存储模块、道路模型构建模块、摊铺标定模块、摊铺计算模块、摊铺姿态调整模块、摊铺校对模块、采集架姿态计算模块、采集架姿态调整模块和调整发送模块,所述信号分类模块与信号采集端、执行端、存储模块、信息交互显示模块、道路模型构建模块、摊铺校对模块和采集架姿态计算模块连接,道路模型构建模块、摊铺标定模块、摊铺计算模块和摊铺姿态调整模块依次连接,所述采集架姿态计算模块、采集架姿态调整模块和调整发送模块依次连接,摊铺校对模块与摊铺姿态调整模块和调整发送模块连接;
所述连接机构包括固接在基板顶部的支撑管,开设在底座底部与支撑管连通的球形结构的容纳槽、开设在底座顶部与容纳槽连通的伸出通道、滑动套接在容纳槽内部的球形结构的转动块、开设在转动块顶部外圈呈十字型分布的限制槽、固接在容纳槽内侧壁且与限制槽滑动套接的限制柱、转动连接在底座两侧之间的U型结构的旋转架,且旋转架与相邻的姿态调整机构输出端连接;
所述采集架姿态调整机构包括镶嵌在连接机构上的圆弧形结构的横向调整板、开设在横向调整板底部且沿其长度方向依次分布的齿一、镶嵌在连接机构上的圆弧形结构的纵向调整板、开设在纵向调整板底部且沿其宽度方向依次分布的齿二、设置横向调整板底部与齿一啮合的驱动单元一、设置纵向调整板底部与齿二啮合的驱动单元二,横向调整板与纵向调整板垂直设置;
所述驱动单元一包括与连接机构固接的电机安装板、固接在电机安装板上的电机、连接在电机输出端且通过轴承座与连接机构连接的转轴,转轴外圈固定套接有与齿一啮合的齿轮,驱动单元一和驱动单元二结构一致。
2.如权利要求1所述的一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统,其特征在于,所述采集架包括三组呈L型结构分布的立柱一、立柱二和立柱三,立柱一、立柱二和立柱三与相邻的连接机构固接,位于基板夹角处的立柱一的两侧均固接有保持杆,且保持杆另一端固接有与相邻的立柱二或立柱三滑动连接的套环,信号接收定位模块设置在相邻的立柱一、立柱二和立柱三顶部,采集架横向检测单元固接在立柱一靠近立柱二的一侧,采集架纵向检测单元固接在立柱一靠近立柱三的一侧。
3.如权利要求1所述的一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统,其特征在于,所述采集架包括立柱一和立柱三,立柱一和立柱三与相邻的连接机构固接,位于基板夹角处的立柱一的一侧固接有保持杆,且保持杆另一端固接有与立柱三滑动连接的套环,信号接收定位模块设置在相邻的立柱一和立柱三顶部,采集架纵向检测单元固接在立柱一靠近立柱三的一侧,采集架横向检测单元固接在立柱一靠近立柱三的一侧的相邻侧边上。
4.如权利要求1所述的一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统,其特征在于,所述连接机构位于熨平板夹角处的顶部正上方,支撑管的轴线与正下方的熨平板的夹角边线重合。
5.如权利要求1所述的一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统,其特征在于,所述姿态横向检测单元设置在熨平板端部上方,姿态纵向检测单元设置在熨平板远离车架的一侧上方;执行端用于驱动调整其上的采集架和熨平板的姿态;信号采集终端用于采集当前状态下采集架和熨平板的状态信息。
6.如权利要求1所述的一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统,其特征在于,所述信号交互显示模块用于控制系统、信号采集端、执行端之间的数据交互和数据显示。
7.如权利要求1所述的一种具备高精度的水稳层3D摊铺系统,其特征在于,所述信号分类模块用于将接收的信号进行识别分类,存储模块用于存储控制系统、信号采集端和执行端的数据,道路模型构建模块用于将道路勘测后的数据构建道路模型,摊铺标定模块用于将定位后的摊铺机标定至构建的模型当中,摊铺计算模块用于根据道路三维模型的数据计算当前摊铺机的摊铺数据,摊铺姿态调整模块根据摊铺数据计算出摊铺姿态调整数据,摊铺校对模块根据检测姿态数据对摊铺姿态进行校验调整,采集架姿态计算模块用于计算当前位置采集架姿态数据,采集架姿态调整模块用于计算调整采集架调整数据,调整发送模块用于向执行端发送调整控制数据。
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