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CN221877627U - 滑模摊铺机 - Google Patents

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CN221877627U
CN221877627U CN202323389185.3U CN202323389185U CN221877627U CN 221877627 U CN221877627 U CN 221877627U CN 202323389185 U CN202323389185 U CN 202323389185U CN 221877627 U CN221877627 U CN 221877627U
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G·拉姆泽格
C·魏格尔
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Wirtgen GmbH
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Abstract

一种滑模摊铺机,其包括机器框架、多个地面接合轮或履带以及高度可调节的前升降柱和后升降柱,升降柱可调节以调节机器框架在摊铺方向上的纵向倾斜度。滑模模具从机器框架支撑。机器还包括前弦线传感器、布置成调节所述前弦线传感器相对于机器框架的竖直位置的前传感器致动器、后弦线传感器、以及布置成调节所述后弦线传感器相对于机器框架的竖直位置的后传感器致动器。控制器被配置成向所述前传感器致动器和后传感器致动器发送命令信号,以导致机器框架的纵向倾斜度的调节。

Description

滑模摊铺机
技术领域
本实用新型涉及一种滑模摊铺机。
背景技术
用于滑模摊铺机的传统弦线引导系统包括从摊铺机的机器框架支撑的前弦线传感器和后弦线传感器。摊铺机可以在摊铺操作开始时设置以提供指定的摊铺厚度。机器框架可以通过延伸或缩回支撑机器框架的升降柱而相对于地面进行高度调节。当机器框架设置在对应于期望摊铺厚度的期望高度时,弦线传感器可以“归零”。可以通过手动调节所述传感器相对于所述机器框架的高度来“归零”。
需要一种用于弦线引导系统的改进的设备和方法,其允许在摊铺操作期间改进对摊铺机的控制。
实用新型内容
在一个实施例中,滑模摊铺机包括:机器框架、多个地面接合轮或履带、以及从地面接合轮或履带支撑机器框架的高度可调节的前升降柱和后升降柱,升降柱可调节以在摊铺方向上调节机器框架的纵向倾斜度。滑模模具从机器框架支撑,用于当摊铺机在摊铺方向上向前移动时将成堆的混凝土模制成成形的尚未硬化的混凝土板坯。机器还包括前弦线传感器、布置成调节所述前弦线传感器相对于所述机器框架的竖直位置的前传感器致动器、后弦线传感器、以及布置成调节所述后弦线传感器相对于所述机器框架的竖直位置的后传感器致动器。控制器被配置为向所述前传感器致动器和所述后传感器致动器发送命令信号,以导致所述机器框架的纵向倾斜度的调节。
所述机器还可以包括前传感器致动器位置传感器和后传感器致动器位置传感器,所述前传感器致动器位置传感器布置成产生表示前弦线传感器的位置的位置信号,所述后传感器致动器位置传感器布置成产生表示后弦线传感器的位置的位置信号。
在任何上述实施例中,前传感器致动器和后传感器致动器可以是前液压智能缸和后液压智能缸,并且前传感器致动器位置传感器和后传感器致动器位置传感器可以分别集成在前液压智能缸和后液压智能缸中。
在任何上述实施例中,前传感器致动器和后传感器致动器可以是由旋转马达供以动力的前旋转心轴和后旋转心轴,并且前传感器致动器位置传感器和后传感器致动器位置传感器可以是旋转位置传感器。
在任何上述实施例中,控制器还可以被配置为通过调节前升降柱和后升降柱来调节机器框架的纵向倾斜度,从而使机器框架围绕预定旋转轴线倾斜,使得旋转轴线后方的形成的尚未硬化的混凝土板坯的上表面的高度不改变。
在任何上述实施例中,控制器还可以被配置为通过同时调节前升降柱和后升降柱两者来调节机器框架的纵向倾斜度。
在任何上述实施例中,旋转轴线可以邻近滑模模具的后边缘。
在任何上述实施例中,机器可以包括在滑模模具后方从机器框架支撑的摆动梁,用于在形成的尚未硬化的混凝土板坯的上表面上接合并横向于摊铺方向摆动,以使上表面平滑,并且旋转轴线可以邻近摆动梁的后边缘。
在任何上述实施例中,所述控制器还可以被配置为,将所述前弦线传感器的竖直调节与所述后弦线传感器的竖直调节的比率调节为所述前弦线传感器距所述旋转轴线的水平距离与所述后弦线传感器距所述旋转轴线的水平距离的比率的函数,从而调节所述机器框架的纵向倾斜度。
在任何上述实施例中,所述机器可以包括至少一个机器操作参数传感器,其被配置为感测至少一个机器操作参数并产生对应于所述至少一个机器操作参数的传感器信号,并且所述控制器可以被配置为接收传感器信号并至少部分地基于所述传感器信号产生命令信号。
在任何上述实施例中,机器可以包括在滑模模具后方由机器框架支撑的摆动梁,用于在形成的尚未硬化的混凝土板坯的上表面上接合并横向于摊铺方向摆动,以使上表面平滑,并且至少一个机器操作参数传感器可以包括辊尺寸传感器,其被配置为检测在摆动梁前方产生的尚未硬化的混凝土辊的尺寸。
在任何上述实施例中,所述至少一个机器操作参数传感器可以包括膨胀传感器,其布置成检测形成的尚未硬化的混凝土板坯相对于滑模模具后方的机器框架的膨胀。
控制根据任何上述实施例构造的滑模摊铺机的方法可以包括以下步骤:(a)利用控制器确定机器框架的纵向倾斜度的期望变化;以及(b)从控制器向一个或多个传感器致动器发送命令信号,从而调节一个或多个弦线传感器的竖直位置,以实现所期望的纵向倾斜度的变化。
所述方法可进一步包括利用所述控制器接收位置信号且至少部分基于所述位置信号产生命令信号。
在任何上述方法中,所述步骤(b)还可以包括通过调节前升降柱和后升降柱来调节机器框架的纵向倾斜度,从而使机器框架围绕预定的旋转轴线倾斜,使得旋转轴线后方的形成的尚未硬化的混凝土板坯的上表面的高度不改变。
在任何上述方法中,所述步骤(b)还可以包括通过同时调节前升降柱和后升降柱两者来调节机器框架的纵向倾斜度。
在任何上述方法中,所述步骤(b)还可以包括,将前弦线传感器的竖直调节与后弦线传感器的竖直调节的比率调节为前弦线传感器距旋转轴线的水平距离与后弦线传感器距旋转轴线的水平距离的比率的函数,从而调节机器框架的纵向倾斜度。
在任何上述方法中,其中所述机器可以包括至少一个机器操作参数传感器,其被配置为感测至少一个机器操作参数并产生对应于所述至少一个机器操作参数的传感器信号,所述方法还可以包括利用所述控制器接收传感器信号并至少部分地基于所述传感器信号产生命令信号。
在结合附图阅读以下描述时,本实用新型的许多目的、特征和优点对于本领域技术人员将是容易地显而易见的。
附图说明
图1是滑模摊铺机的侧视图。
图2是图1的滑模摊铺机的示意性侧视图,但不包括销钉杆插入器。
图3是液压智能缸形式的前传感器致动器以及与弦线接合的前弦线传感器的部分的示意图。
图4是液压供以动力的旋转心轴形式的前传感器致动器以及与弦线接合的前弦线传感器的部分的示意图。
图5是“智能”液压缸的示意图。
图6是控制系统的示意图。
图7A是膨胀传感器的示意性平面图,该膨胀传感器为横跨机器宽度分布的三个分立超声传感器的形式。
图7B是膨胀传感器的示意性平面图,该膨胀传感器为横跨机器宽度的连续部分扫描的位于中心的激光扫描仪的形式。
具体实施方式
下面描述的本公开的实施例并非旨在穷举或将本公开限制于以下详细描述中公开的精确形式。而是选择和描述实施例使得本领域技术人员可以领会和理解本公开的原理和实践。
现在参考附图,特别是参考图1,示出了滑模摊铺机,且其总体上由附图标记10标示。机器10配置为在摊铺方向12上横跨地面14移动,用于将混凝土摊铺、整平和修整成成品混凝土结构16,该成品混凝土结构16具有大致向上暴露的混凝土表面18并终止于横向混凝土侧面诸如20。
滑模摊铺机10包括主框架22和从主框架22支撑的滑模摊铺机模具24。左侧模组件和右侧模组件26连接到滑模摊铺机模具24,以在左侧和右侧闭合滑模摊铺机模具24,从而形成成品混凝土结构16的横向混凝土侧面诸如20。图1中所示的滑模摊铺机10是嵌入式滑模摊铺机设备。
主框架22由多个地面接合单元诸如30从地面支撑,其在所示实施例中是履带式地面接合单元30。也可以使用轮式地面接合单元。每个地面接合单元30通过升降柱诸如32连接到主框架22,所述升降柱32附接到摆臂诸如34。操作员站36位于主框架22上。犁或散布器装置38在滑模摊铺机模具24的前面从主框架22支撑。可以使用散布螺旋钻代替所述犁38。在滑模摊铺机模具24的后方,可以设置销钉杆插入器设备40。在销钉杆插入器装置40的后方可以设置有摆动梁42和/或超平滑器设备44。在销钉杆插入器设备40后方可以设置摆动梁42和/或超平滑器设备44。如果不使用销钉杆插入器设备40,则摆动梁42和/或超平滑器设备44可以设置在滑模摊铺机模具24后方。
将领会到,许多滑模摊铺机不包括销钉杆插入器设备40。图2的进一步示意图示出了没有销钉杆插入器设备40的滑模摊铺机10。还应当领会到,一些滑模摊铺机不包括摆动梁42。
图2示意性地示出了包括摆动梁42但不包括销钉杆插入器40的滑模摊铺机10。应当理解,销钉杆插入器40可以放置在滑模模具24和摆动梁42之间。
在图2中,升降柱32分别标示为前升降柱32F和后升降柱32R。履带30分别标示为用于前履带30F和后履带30R。应当理解,在机器10的左侧和右侧上存在两个前升降柱32F,其从两个前履带30F支撑机器框架22。类似地,存在两个后升降柱32R,其从两个后履带30R支撑所述机器框架22。在图1和图2中,滑模摊铺机10被图示出为四履带机器,其在机器的左侧和右侧中的每一侧上具有前履带地面接合单元30和后履带地面接合单元30。应当理解,本文公开的各种特征同样适用于双履带式摊铺机,诸如例如Wirtgen型号SP 62i,在所述机器框架的左侧和右侧中的每一侧上具有一个长履带,在所述机器框架的每一侧上具有前升降柱和后升降柱,所述前升降柱和后升降柱从所述两个履带中的每一个支撑所述机器框架。
每个升降柱被构造为伸缩构件,并且可以包括液压智能缸致动器,诸如图2中所见的46F和46R。致动器46F和/或46R的延伸和缩回导致升降柱32F和32R的延伸和缩回,并且可以相对于地面14升高或降低机器框架22和/或可以调节机器框架22相对于地面14的纵向和/或横向倾斜度。每个液压智能缸可以包括集成的延伸传感器,诸如48F和48R,以允许精确地监测和控制升降柱32的延伸。可选地,升降柱可以包括常规的液压缸和单独的相关联的延伸传感器。
图1中标识的犁或散布器装置38在图2中被示意性地示出为螺旋钻型散布器装置38。
在螺旋钻型散布器装置38的后方是高度可调节的混凝土供应闸门50。闸门50通过一个或多个闸门致动器52从机器框架22支撑,用于调节闸门50相对于机器框架22的高度。闸门致动器52还可以构造为液压智能缸,其具有集成的延伸传感器54,以允许精确监测和控制闸门50的高度延伸。可选地,闸门致动器52可以包括常规的液压缸,并且可以具有单独的相关延伸传感器。
在闸门50和滑模模具24之间是多个振动器56,这些振动器56被配置为浸没在由其形成板坯16的成堆的混凝土中,以便当滑模模具24在成堆的混凝土上方移动时有助于压实混凝土。
在摊铺过程中,将成堆的混凝土材料16A倾倒在摊铺机10前方的地面14上。这通常通过一系列倾倒卡车(未示出)来完成,所述倾倒卡车将其湿混凝土负载倾倒到地面上,因此混凝土材料16A的供应发生在一系列顺序的材料倾倒中。备选地,成堆的混凝土可以由侧面进料器、穿梭车、砂石散布机或其它已知混凝土供应装置供应。材料16A通过散布器装置38横向地横跨摊铺机10的宽度散布。混凝土供应闸门50的高度被调节以控制直接在滑模模具24前方的混凝土材料16B的量。借助于振动器56,混凝土材料被固结和半液化,并且滑模模具24横跨混凝土材料16B移动以将其形成为混凝土板坯16。紧接滑模模具24之后,在区域16C中的新形成的板坯的高度可能存在一些膨胀。混凝土板坯的膨胀导致板坯的高度增加,如图2中由尺寸91所示,该尺寸91是在模具24的底部边缘90上方的板坯的增加高度。混凝土材料的辊16D可以紧临在摆动梁42之前形成。
摆动梁42从机器框架22支撑在滑模模具24后方,用于在已形成的尚未硬化的混凝土板坯16的上表面18上接合并横向于摊铺方向12摆动,以使上表面18平滑。上表面18可以通过超平滑器44的作用进一步平滑,超平滑器44是一种大型自动平滑抹刀,其横跨板坯16的宽度横向移动,同时向前和向后往复运动。
摊铺机10的方向和形成的混凝土板坯16的高度可以利用坡度控制系统控制。一种这样的坡度控制系统是弦线类型的坡度控制系统,其中在规划的混凝土板坯的位置附近构造弦线58。这样的弦线58可以在摊铺操作之前由勘测者构造,勘测者将弦线放置在已知的地理位置处和已知的高度处。然后,机器10可以将弦线58用作物理参考,以相对于地面14引导机器10的路径并控制机器10的高度,以便控制形成的混凝土板坯16的上表面18的高度。
尽管在本公开中主要在弦线型坡度控制系统的背景下描述摊铺机10,但是应当理解,本文公开的改进的摊铺机10的一些方面可以与其他类型的坡度控制系统一起使用,诸如基于卫星的坡度控制系统(GPS或GNSS)或全站仪型坡度控制系统或基于卫星的坡度控制系统和全站仪型坡度控制系统的混合组合。在图2中,基于卫星的坡度控制系统由卫星300和机器10上的接收器302和304示意性地指示,接收器302和304可以是卫星信号接收器302和304。此外,在图2中,两个全站仪激光发射器示意性地表示为310A和310B,并且在这种情况下,接收器302和304可以是已知类型的全站仪反射器/接收器。
机器10可以包括前弦线传感器60F和后弦线传感器60R。尽管机器10可以在机器的每一侧(左和右)上具有前弦线传感器60F和后弦线传感器60R,但是应当理解,在某些情况下,可以仅为机器10的一侧构造弦线58。在这种情况下,机器10的相对侧的高度可以经由横向斜率传感器控制,该横向斜率传感器检测机器框架22相对于重力的横向斜率。
前弦线传感器60F和后弦线传感器60R中的每一个可以如图3中示意性示出的已知方式构造。前弦线传感器60F和后弦线传感器60R可以分别通过前传感器致动器62F和后传感器致动器62R从机器框架22支撑。致动器62F和62R被配置为分别调节前弦线传感器60F和后弦线传感器60R相对于机器框架22的竖直位置。
前传感器致动器位置传感器64F可与前传感器致动器62F相关联,并被配置为产生表示前弦线传感器60F相对于机器框架22的竖直位置的位置信号。后传感器致动器位置传感器64R可与后传感器致动器62R相关联,并被配置为产生表示后弦线传感器60R相对于机器框架22的竖直位置的位置信号。
在一个实施例中,前传感器致动器62F和后传感器致动器62R可以是前液压智能缸62F和后液压智能缸62R,并且前传感器致动器位置传感器64F和后传感器致动器位置传感器64R可以分别集成在前液压智能缸62F和后液压智能缸62R中。可选地,致动器62F和62R可以包括常规液压缸,并且可以具有单独的相关联的延伸传感器。
在另一个实施例中,前传感器致动器62F和后传感器致动器62R可以是由旋转马达供以动力的前旋转心轴和后旋转心轴,并且前传感器致动器位置传感器64F和后传感器致动器位置传感器64R可以是旋转位置传感器。
图3示意性地示出了由前传感器致动器62F支撑的前弦线传感器60F,所述前传感器致动器62F被示出为液压智能缸62F。应当理解,其它弦线传感器和相关联的传感器致动器可以类似地构造。传感器60F包括与弦线58接合的棒杆66。传感器棒杆66可以被偏置以沿着弦线58的下侧行进。机器框架22相对于弦线58的高度的任何变化将导致棒杆66围绕传感器轴线67的旋转并将产生传感器信号,该传感器信号可以用作调节相关联的升降柱致动器的位置的基础,以保持机器框架22相对于弦线58的期望高度。传感器60F将通常最初设置成使得棒杆66处于“零”位置,其中机器框架22相对于弦线58处于期望的高度处。“零”位置优选地是棒杆66的水平位置。然后,如果棒杆66向上或向下旋转,则可以在升降柱位置进行相应的调节以保持机器框架22相对于弦线58的期望高度,并且从而得到混凝土板坯16相对于弦线58的期望高度。如果需要调节机器框架22和混凝土板坯16相对于弦线58的高度,则这可以通过使用前传感器致动器62F调节传感器60F相对于机器框架22的竖直位置来完成。因为传感器致动器62F被构造为具有集成的延伸传感器64F的液压智能缸,这允许精确地监测和控制前弦线传感器60F的高度的延伸。
图4是类似于图3的示意图,但是将前传感器致动器62F示出为旋转心轴。前传感器致动器位置传感器64F示出为旋转计数器或角度传感器,其对心轴的旋转进行计数,这对应于前弦线传感器60F的竖直位置变化。图4的传感器致动器62F包括由旋转马达94驱动的心轴92,该旋转马达94可以是液压马达或电动马达94。心轴92由心轴壳体96支撑,心轴壳体96从机器框架22支撑。螺母98螺纹地容纳在心轴92周围,并且在由引导件100引导时可相对于机器框架22竖直地移动。前弦线传感器60F安装在螺母98上。当心轴92由马达94旋转时,螺母98和附接的传感器60F取决于心轴92的旋转方向竖直地上下移动。旋转计数器64F对心轴92的旋转计数且产生与前弦线传感器60F的运动相对应的信号。
如将由本领域技术人员理解的那样,弦线传感器60F和60R可以是液压传感器,使得棒杆66的运动移动液压阀并将液压流体流引导到相关联的升降柱致动器46。或者弦线传感器60F和60R可以是电子传感器,其产生控制器使用的电信号来产生用于各种机电致动器的命令信号。
液压“智能”缸
如前所述,本文公开的许多致动器可以是“智能”液压缸,其具有与其相关联的集成延伸传感器。
在图5中示出了这种“智能”液压缸的代表性构造,并且将通过示例的方式描述“智能”液压传感器致动器62F的细节。图5还可以表示本文所述的任何其它致动器(当这些致动器被实现为“智能”缸时)的内部构造。在所示实施例中,致动器62F包括集成传感器64F,其被配置为提供对应于活塞部分68相对于致动器62F的缸构件70的延伸的信号。
传感器64F包括位置传感器电子器件壳体72和位置传感器线圈元件74。致动器62F的活塞部分68包括活塞76和杆78。活塞76和杆78具有限定在其中的孔80,位置传感器线圈元件74容纳在该孔80内。
致动器62F被构造成,在连接器82处提供表示活塞76相对于位置传感器线圈元件74的位置的信号。
这种智能缸可以根据几种不同的物理原理操作。这种智能缸的示例包括但不限于磁致伸缩感测、磁阻感测、电阻(电位计)感测、霍尔效应感测、使用线性可变差动变压器的感测、和使用线性可变电感换能器的感测。
控制系统
如图6中示意性地示出的那样,机器10包括控制系统200,该控制系统200包括控制器202。控制器202可以是滑模摊铺机10的机器控制系统的一部分或者它可以是单独的控制模块。控制器202可以例如安装在位于操作员站36处的控制面板中。控制器202被配置为接收来自各种传感器的输入信号。在图6中从各种传感器传输到控制器202的信号由将传感器连接到控制器的线示意性地指示,其中箭头指示从传感器到控制器202的信号流。
例如,来自升降柱致动器缸46F和46R的延伸传感器48F和48R的延伸信号将由控制器202接收,使得控制器可以监测和控制升降柱32F和32R的延伸。来自传感器致动器位置传感器64F和64R的延伸信号将由控制器202接收,使得控制器202可以监测和控制前弦线传感器60F和后弦线传感器60R的竖直位置。来自闸门致动器52的延伸传感器54的延伸信号将由控制器202接收,使得控制器可以监测和控制闸门致动器52的延伸,并因此监测和控制闸门50的高度。
类似地,控制器202将产生用于控制上述各种致动器的操作的控制信号,该控制信号在图6中由将控制器202连接到各种致动器的图形描绘的线示意性地指示,其中箭头指示从控制器202到相应致动器的命令信号流。应当理解,为了控制液压缸型致动器,控制器202将向电/机械控制阀(未示出)发送电信号,该电/机械控制阀控制液压流体到液压缸的流动和从液压缸的流动。
在图6中,为了便于说明,仅示出了适于机器10的左手侧的致动器,应当理解,适于机器10的右手侧的致动器可以与左手侧的那些致动器相同。因此,图6示意性地示出了可调节的左前传感器致动器62F、左前升降柱致动器46F、左侧闸门致动器52、左后传感器致动器62R和左后升降柱致动器46R。
应当理解,当调节纵向倾斜度84时,通常将以相同的方式调节左前传感器致动器和右前传感器致动器,并且将以相同的方式调节左后传感器致动器和右后传感器致动器。但是还应当理解,如果期望产生机器框架22的横向倾斜度,则可以彼此不同地调节左传感器致动器和右传感器致动器,并且可以以相同的方式调节同一侧的前传感器致动器和后传感器致动器。
控制器202包括或关联于处理器204、计算机可读介质206、数据库208和具有显示器212的控制面板210或输入/输出模块。提供输入/输出设备214,诸如键盘、操纵杆或其它用户接口,使得操作人员可以向控制器输入指令。应当理解,本文所述的控制器202可以是具有所有所述功能的单个控制器,或者它可以包括多个控制器,其中所述功能分布在多个控制器之间。
如结合控制器202描述的各种操作、步骤或算法可以直接体现在硬件、计算机程序产品216(诸如由处理器204执行的软件模块)或两者的组合中。计算机程序产品216可以驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘或本领域已知的任何其他形式的计算机可读介质206中。示例性计算机可读介质206可以耦合到处理器204,使得处理器可以从存储器/存储介质读取信息和向存储器/存储介质写入信息。在替代方案中,介质可以集成到处理器。处理器和介质可以驻留在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可以驻留在用户终端中。在替代方案中,处理器和介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。
如本文使用的术语“处理器”可以指代如由本领域技术人员可以理解的至少通用目的或专用目的的处理设备和/或逻辑,包括但不限于微处理器、微控制器、状态机等。处理器还可以实现为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合,或者任何其它这样的配置。
在某些实施例中,计算机可读介质206和/或数据库208中的数据存储可以包括数据库服务、云数据库等。在各种实施例中,计算网络可以包括云服务器,并且在一些实施方式中可以是云应用的一部分,其中如本文公开的各种功能本质上分布在计算网络和其他分布式计算设备之间。任何或所有分布式计算设备可以实现为车载控制器、服务器设备、台式计算机、便携计算机、智能电话、或能够执行指令的任何其他电子设备中的至少一个。装置的处理器(诸如微处理器)可以是通用硬件处理器、专用目的的硬件处理器或其组合。
特别地,控制器202可以被编程为从各个液压智能缸的每个延伸传感器接收延伸信号,并且发送控制信号以至少部分地响应于相应的延伸信号来控制那些液压智能缸的延伸。
利用智能弦线传感器致动器控制纵向倾斜度
如下面进一步描述的那样,针对可以由控制系统200实施的摊铺机10的各种操作模式,有时期望调节摊铺机10的纵向倾斜度,以在摊铺机10在混凝土材料上方移动以形成混凝土板坯16时影响位置16A、16B、16C、16D处的混凝土材料的流动。
控制器202将通过将命令信号发送到前传感器致动器62F和后传感器致动器62R来实施机器框架22相对于地面14的纵向倾斜度的期望变化,以导致机器框架22的纵向倾斜度的调节。机器框架22的纵向倾斜度在图2中示意性地表示为角度84。角度84可以由控制器202基于例如前升降柱和后升降柱的测得的延伸来确定,这将建立相对于参考(诸如地面或弦线参考)的纵向倾斜度。
纵向倾斜度的这种调节可以如下实现。通过前传感器致动器62F和后传感器致动器62R调节前弦线传感器60F和/或后弦线传感器60R的竖直位置将依次从前弦线传感器60F和/或后弦线传感器60R产生控制信号,基于该控制信号,坡度控制系统将导致相应的升降柱致动器46F和46R的延伸的调节,以使每个弦线传感器60F和60R的棒杆66回到其“零”位置。因此,例如,如果期望相对于机器框架22的后部升高机器框架22的前部,则控制器202可以向前传感器致动器62F发送命令信号以延伸致动器62F。这将导致传感器60F的棒杆66在其与弦线58保持接触时向上偏转,从而产生将导致前升降柱致动器46F延伸的控制信号,直到前弦线传感器60F的棒杆66偏转回到其“零”位置。如下面进一步解释的那样,控制器202可以基于机器10的几何形状来确定弦线传感器60F和60R的竖直位置的适当调节,以导致机器框架22的纵向倾斜度84的任何期望的变化。
例如,除了调节倾斜角度84之外,可能期望控制预定旋转轴线,机器框架在纵向倾斜度变化时围绕所述预定旋转轴线进行旋转,使得在预定旋转轴线处和在预定旋转轴线后形成的但尚未硬化的混凝土板坯16的上表面18的高度不变。这可以通过调节前升降柱和后升降柱来实现。优选地,前升降柱和后升降柱的这种控制使得前升降柱和后升降柱两者的调节同时发生。但也可以顺序地或以交替的步骤调节前升降柱和后升降柱,只要前升降柱和后升降柱两者的调节在足够短的时间间隔内完成而使得在摊铺表面18中不产生显著的不连续性即可。
例如,在图2所示的实施例中包括跟随滑模模具24的摆动梁42,摆动梁42的底部的后边缘确定了板坯16的上表面18的高度。因此,当调节如图2中所示的机器的纵向倾斜度84时,预定旋转轴线将是沿着摆动梁42的底部的后边缘垂直于图2的附图平面延伸的轴线88。另一方面,如果从摊铺机10中省略摆动梁42,则将是滑模模具24的后边缘确定板坯16的上表面18的高度,因此在这种情况下,当调节纵向倾斜度84时,预定旋转轴线将是沿着滑模模具24的底部的后边缘垂直于图2的附图平面延伸的轴线90。
如所指出的那样,控制器202可以经由适当的编程来配置,以确定前弦线传感器60F和后弦线传感器60R的竖直位置的适当调节,从而实现纵向倾斜角84的期望变化,并且通过机器框架围绕预定旋转轴线(诸如摆动梁42的后边缘处的轴线88或滑模模具24的后边缘处的轴线90)的旋转来引起该变化。这可以通过将控制器202进行以下配置来完成:将前弦线传感器60F的竖直调节与后弦线传感器60R的竖直调节的比率调节为前弦线传感器60F距旋转轴线的水平距离与后弦线传感器60F距旋转轴线的水平距离的比率的函数,从而调节机器框架的纵向倾斜度。
例如,如图2中所示,前弦线传感器60F距旋转轴线88的水平距离示出为LF,后弦线传感器60F距旋转轴线88的水平距离示出为LR。对于摊铺机10的操作中涉及的相对小的倾斜角度,前传感器60F的竖直调节与后传感器60R的竖直调节的比率基本上与比率LF/LR相同。此外,前升降柱致动器46F与后升降柱致动器46R的竖直调节的相关比率类似地可通过获知升降柱距旋转轴线的相应水平距离来确定。因此,通过获知距离LF和LR,控制器可以确定弦线传感器60F和60R的竖直位置的期望变化,以实现升降柱致动器46F和46R的延伸/缩回的期望变化,从而实现围绕预定旋转轴线88的纵向倾斜度84的期望变化。应当注意,弦线传感器60F和60R的竖直位置的变化可以在相反的方向上,即一个向上和一个向下,以实现围绕预定旋转轴线88的期望旋转。
一种控制上述滑模摊铺机10的方法,该滑模摊铺机10包括前弦线传感器60F和后弦线传感器60R以及前传感器致动器62F和后传感器致动器62R,该方法可以包括以下步骤:
(a)利用控制器202确定机器框架22的纵向倾斜度84的期望变化;以及
(b)从控制器202向一个或多个传感器致动器62F和62R发送命令信号,从而调节一个或多个弦线传感器60F和60R的竖直位置,以实现纵向倾斜度的期望变化。
该方法还可以包括利用控制器202接收来自前传感器致动器位置传感器64F和后传感器致动器位置传感器64R的位置信号,并且至少部分地基于位置信号来产生命令信号。
步骤(b)还可以包括通过调节前升降柱32F和后升降柱32R两者来调节机器框架22的纵向倾斜度84,从而使机器框架22围绕预定旋转轴线(例如88或90)倾斜,使得在旋转轴线后方形成的尚未硬化的混凝土板坯16的上表面18的高度不改变。
步骤(b)还可以包括通过同时调节前升降柱32F和后升降柱32R两者来调节机器框架22的纵向倾斜度84。
步骤(b)还可以包括:将前弦线传感器的竖直调节与后弦线传感器的竖直调节的比率调节为前弦线传感器60F距旋转轴线的水平距离LF与后弦线传感器60R距旋转轴线的水平距离LR的比率的函数,从而调节机器框架22的纵向倾斜度84。
如果机器还包括至少一个机器操作参数传感器,例如下面讨论的膨胀传感器220,其被配置为感测至少一个机器操作参数并产生对应于至少一个机器操作参数的传感器信号,则该方法还可以包括利用控制器接收传感器信号并至少部分地基于来自至少一个机器操作参数传感器的传感器信号来产生命令信号。
膨胀传感器
当操作滑模摊铺机10时必须处理的一个现象是在滑模摊铺机模具24后方的区域16C中的混凝土层16的膨胀。在机器10的实施例中,可以提供膨胀传感器220以检测在滑模模具24后方的形成的尚未硬化的混凝土板坯16相对于机器框架22的膨胀。膨胀传感器220产生膨胀信号,该膨胀信号由控制器202接收。在一些实施例中,控制器202响应于膨胀信号可以向上述致动器中的一个或多个致动器产生命令信号,以调节摊铺机10的至少一个操作参数。如下面进一步描述的那样,操作参数可以包括纵向倾斜角84、摊铺期间摊铺机10的行进速度或前进速度、振动器56的振动速度或频率以及混凝土闸门50的高度。
在如图2中所见的一个实施例中,膨胀传感器220可以是非接触式距离传感器,诸如超声传感器或激光传感器,其从滑模摊铺机模具24或机器框架22支撑,并指向滑模摊铺机模具24后方的混凝土板坯16的表面18,以测量从模具24或机器框架22上的固定位置到表面18的竖直距离。
尽管在示意图中仅示出了单个膨胀传感器220,但是应当理解,可以横跨滑模摊铺机10的宽度放置多个膨胀传感器220。如图7A中示意性地示出的那样,优选地,膨胀传感器220包括横跨板坯16和/或机器框架22的宽度224的间隔开的至少两个、以及更优选地至少三个高度传感器220A、220B、220C。横跨混凝土板坯的宽度的混凝土膨胀可能是不均匀的,且因此可能期望横跨混凝土板坯的宽度对操作参数进行可变的调节。而且,应当理解,在很少的情况下,混凝土板坯的“膨胀”甚至可能是负的,即混凝土板坯可能收缩,这也可以通过上述系统来适应。
在如图7B的平面图中示意性地指示的另一实施例中,膨胀传感器220可以包括至少一个扫描传感器220S,例如激光扫描仪,其被配置为横跨机器框架22的宽度224的连续部分222扫描在滑模模具24后方的所形成的尚未硬化的混凝土板16的高度。可以将各种传感器技术用于膨胀传感器220和本文披露的其他传感器。如本文公开的改进不依赖于用于测量所识别的距离的任何特定传感器技术。如前所述,超声传感器可以用于点测量。LED或激光传感器也可以用于点测量。关于扫描传感器,可以使用激光扫描仪。其他扫描传感器可以包括PMD相机或激光雷达(LIDAR)系统。
将领会到,区域16C中的混凝土板坯16的膨胀可以在相对短的时间间隔内变化,且因此可以优选地将区域16C中的上表面18的高度确定为在时间间隔内的平均高度,使得不响应于短期事件进行调节。例如,可以在约0秒至约240秒的范围内、可选地在约10秒至180秒的范围内、还进一步可选地在从约10秒至60秒的范围内的时间间隔内确定平均高度。
还将领会到,混凝土板坯的膨胀可归因于许多不同的因素,其中一些是相对短期的因素,而一些是相对长期的因素。
在相对短期因素的类别中,例如,可能存在由在位置16A处的卡车倾倒的混凝土材料的负载,其基本上不同于先前已经供应的材料。材料供应通常由从共同来源带出材料的混凝土搅拌机卡车的车队提供,但有时是由于不可控制的事件、或错误或递送延迟,可能会倾倒太湿或太干的混凝土材料负载。其他短期事件可包括摊铺机10的前进速度的变化。
在相对长期因素的类别中,倾斜角度84的变化将相应地改变滑模模具24的底部的角度。如果角度84增加,从而使模具24的前边缘相对于后边缘升高,则这增加了随着模具前进而在模具下方“流动”的混凝土的量,从而增加了位置16C处的膨胀。
类似地,如果闸门50升高,这会升高在模具24正前方的区域16B中的混凝土的高度,这也将导致模具后方的区域16C中的膨胀增加。
区域16C中膨胀的变化倾向于相当缓慢地发生。控制器202可以被配置为识别膨胀的某些可能的变化模式,并且至少部分地基于来自膨胀传感器220的膨胀传感器信号的变化率来预测区域16C中滑模模具24后方的形成的尚未硬化的混凝土板坯的高度。
应当理解,在典型的摊铺操作中,最终目标是操作的一致性,使得在整个摊铺作业中可以建立和保持有利的摊铺结果。因此,在特定作业期间的“期望的”膨胀可以是将膨胀程度保持在与摊铺机首次为该作业装配设置时存在的膨胀程度一致的水平。
控制器202还可以被配置为产生命令信号,以响应于在位置16C处测量的或预测的膨胀而自动调节各种操作参数,从而校正不期望的膨胀。控制器202可以向摊铺机10的前进驱动器发送命令信号,以增加或减小前进速度,从而分别减小或增加区域16C处的膨胀。控制器202可以向振动器56发送命令信号,以增加或减小振动器速度,从而分别增加或减小区域16C处的膨胀。控制器202可以向闸门致动器52发送命令信号以升高或降低闸门50,从而分别增加或减少区域16C处的膨胀。
如上所述,控制器202可以向前弦线传感器致动器62F和后弦线传感器致动器62R发送命令信号,以增加或减小纵向倾斜角84,从而分别增加或减小区域16C处的膨胀。
因为可能难以确定什么是观察到的膨胀变化的主要原因,所以控制器202可以被配置为以易于实施或实施速度的顺序调节各种有效的机器操作参数。例如,控制器202可以被配置为通过以下顺序调节各种机器参数来响应于观察到的膨胀增加,达到所选参数尚未处于最大值或最小值的程度:
1.振动器56的振动频率或速度;
2.摊铺机10的前进速度;
3.混凝土供应闸门50的高度;以及
4.机器10的纵向倾斜度84。
操作包括膨胀传感器220的上述滑模摊铺机10的方法可以包括以下步骤:
(a)利用至少一个膨胀传感器220监测滑模模具24后方的形成的尚未硬化的混凝土板坯16的膨胀,并产生对应于膨胀的至少一个传
感器信号;
(b)至少部分地基于至少一个传感器信号,利用控制器202确定膨胀与期望膨胀的当前或预测的偏差,并产生相应的命令信号;以及
(c)响应于所述命令信号,在抵消所述偏差的方向上自动调节所述摊铺机的至少一个操作参数。
步骤(a)还可以包括将滑模模具24后方形成的尚未硬化的混凝土板坯的膨胀监测为一段时间间隔内的平均膨胀。
步骤(a)还可以包括在横跨摊铺机10的宽度224的至少两个、优选至少三个位置中监测在滑模模具24后方形成的尚未硬化的混凝土板坯16的膨胀。
在步骤(c)中调节的至少一个操作参数可以包括摊铺机10的行进速度、位于滑模模具24前面的振动器56的振动器速度或频率、滑模模具24前方的混凝土供应闸门50高度或机器10的纵向倾斜度84。
步骤(c)还可以包括相对于后端降低机器框架22的前端,以在区域16C中减少在滑模模具24后方形成的尚未硬化的混凝土板坯16的膨胀,并且相对于后端升高机器框架22的前端,以增加在滑模模具24后方形成的尚未硬化的混凝土板坯的膨胀。
当摊铺机10包括摆动梁42时,步骤(c)还可以包括通过调节前升降柱32F和后升降柱32R两者来调节机器框架22的纵向倾斜度84,从而使机器框架22围绕邻近摆动梁42的后边缘的旋转轴线88倾斜,使得摆动梁42后方的形成的尚未硬化的混凝土板坯16的上表面18的高度不改变。步骤(c)可以进一步包括通过同时调节前升降柱32F和后升降柱32R两者来调节机器框架22的纵向倾斜度84。
当摊铺机10不包括摆动梁42时,步骤(c)还可以包括通过调节前升降柱32F和后升降柱32R两者来调节机器框架22的纵向倾斜度84,从而使机器框架22围绕邻近滑模模具24的后边缘的旋转轴线90倾斜,使得在滑模模具24后方形成的尚未硬化的混凝土板坯16的上表面18的高度不改变。步骤(c)还可以包括通过同时调节前升降柱和后升降柱两者来调节机器框架的纵向倾斜度。
该方法可以包括在步骤(c)之后,在滞后时间间隔之后重复步骤(a)和(b),该滞后时间间隔足以允许步骤(c)的调节导致在滑模模具24后方的形成的尚未硬化的混凝土板坯16的膨胀变化,以及在一方向上进一步调节机器框架22的纵向倾斜度84,以抵消在滑模模具24后方形成的尚未硬化的混凝土板坯16的膨胀的任何进一步确定的当前或预测的偏差。滞后时间间隔可以基于摊铺机10在摊铺方向12上行进指定距离所需的时间。例如,滞后时间可以是足以使摊铺机10前进0至20m的范围、任选地约0至10m的范围、并且进一步任选地约1至10m的范围的距离的时间。
辊控制
当使用诸如摆动梁42的摆动梁时,在滑模摊铺中遇到的另一个现象是,在紧临摆动梁42的前方形成尚未硬化的混凝土材料的“辊”16D。辊16D倾向于远离摆动梁向前卷曲,并且通常是尚未硬化的混凝土材料的稍微不规则形状的大致圆柱形辊的形式。辊中的材料处于运动中,并且取决于摊铺机10的各种操作参数,辊在其横截面尺寸且特别是在其高度上增长和收缩。将辊16D保持在适当的尺寸对于摆动梁42的正常运行是重要的。
影响辊16D尺寸的一个机器参数是机器框架22的纵向倾斜度84。请记住,当使用摆动梁42时,优选地通过使机器框架在摆动梁42的后边缘处围绕旋转轴线88旋转来进行倾斜度的任何改变,使得板坯16的上表面18的最终高度不改变。如果纵向倾斜度84增加,则这将允许更多的混凝土材料在滑模模具24下方通过并在摆动梁42之前积聚。相反地,减小纵向倾斜角84将减少在前进的滑模模具24下方通过的混凝土材料的量,从而减小辊16D的尺寸。
辊16D的尺寸可以用辊尺寸传感器230监测,该辊尺寸传感器230被配置为检测摆动梁42前方的辊16D的尺寸。辊尺寸传感器230可以被配置为检测与辊16D的横截面尺寸相对应的参数。应当理解,辊16D的形状是不规则的,当下面讨论诸如高度或宽度之类的横截面尺寸时,这样的尺寸是不规则的可能不断变化的尺寸。“对应于”这种尺寸的参数不需要是实际尺寸的精确定量测量,而只是某种程度上近似表示这种尺寸。
在图2中示意性示出的一个实施例中,辊尺寸传感器230是辊高度传感器230H,并且所述参数是从传感器230H到辊16D的顶部的竖直距离232。由于从传感器230H到摆动梁42的底部的竖直距离是已知的,因此减去距离232给出辊16D的高度236。
在图2中还示意性地示出的第二实施例中,辊尺寸传感器是辊宽度传感器230W,并且所述参数是从传感器230W到辊16D的侧面的水平距离234。因为从传感器230W到摆动梁42的前方的水平距离是已知的,所以减去距离234给出辊16D的宽度238。
在如图2中所见的一个实施例中,辊尺寸传感器230H和230W可以均是非接触式距离传感器,诸如超声传感器或激光传感器。尽管在示意图中仅示出了单个辊尺寸传感器230H或230W,但是应当理解,多个辊尺寸传感器220可以横跨滑模摊铺机10的宽度224放置,类似于针对图7A描述的方式。优选地,每个辊尺寸传感器230H或230W包括横跨机器框架22的宽度224放置的至少两个、并且更优选地至少三个分立传感器。辊16D的尺寸和形状横跨混凝土板坯的宽度可能不是均匀的,因此可能期望横跨混凝土板坯的宽度对操作参数进行可变的调节。
在类似于图7B的用于膨胀传感器的另一实施例中,辊尺寸传感器230H或230W可以包括至少一个扫描传感器,例如激光扫描仪,其被配置为横跨机器框架22的宽度224的连续部分222扫描辊16D的高度或宽度。
控制器202可配置为接收来自辊尺寸传感器230H和/或230W的传感器信号,并向传感器致动器60F和60R中的一个或两个产生命令信号,以调节机器10的纵向倾斜度84。如上所述,任何合适的传感器技术可以用于辊控制传感器230H或230W。
如果摊铺机10被配置为使用不同于弦线型坡度控制系统的坡度控制系统,例如基于卫星的系统300、302、304或全站仪型系统310、302、304,则在没有传感器致动器62的情况下,控制器202可以将命令信号直接发送到升降柱32F和32R的液压致动器46F和46R。
将领会到的是,辊16D的外部形状可以有些不规则,因此控制器202可以优选地被配置为将辊16D的高度或宽度确定为在一段时间间隔内的平均高度或宽度,使得不响应于短暂事件进行调节。例如,可以在从约0至20分钟的范围内、任选地在从约0至10分钟的范围内、并且进一步任选地在从约1至10分钟的范围内的时间间隔内确定平均高度或宽度。
控制器202还可以被配置为至少部分地基于来自辊尺寸传感器230H和/或230W的传感器信号的变化率来预测辊16D的尺寸。
控制器202还可以被配置为降低机器框架22的前端以减小辊16D的尺寸,并且相对于后端升高机器框架22的前端以增加辊16D的尺寸。
控制器202还可以被配置为通过同时调节前升降柱32F和后升降柱32R两者来调节机器框架22的纵向倾斜度84,从而使机器框架22围绕邻近摆动梁42的后边缘的旋转轴线88倾斜,使得在摆动梁42后方形成的尚未硬化的混凝土板坯16的上表面18的高度不改变。
对于任何给定的摊铺机10以及机器和混凝土材料的一组操作参数,通常已知辊16D的期望尺寸,其有时是作为尺寸范围。控制器可以配置成:(a)监测来自辊尺寸传感器230H和/或230W的传感器信号;(b)至少部分地基于传感器信号确定辊16D的尺寸与期望尺寸的当前或预测的偏差;以及(c)产生命令信号以在抵消偏差的方向上调节机器框架的纵向倾斜度。
在步骤(c)之后,控制器202可以在足以允许步骤(c)的调节以导致辊16D的尺寸变化的滞后时间间隔之后重复步骤(a)和(b)。然后控制器202可以在一方向上进一步调节机器框架22的纵向倾斜度,以抵消辊16D的尺寸的任何进一步确定的当前或预测的偏差。滞后时间间隔可以基于摊铺机10在摊铺方向上行进指定距离所需的时间。
除了纵向倾斜度84之外,其他机器操作参数可能影响辊16D的尺寸。一个这样的其他操作参数是区域16B中在滑模模具24前方的成堆的混凝土材料的高度。该高度可以由混凝土供应高度传感器240检测。类似于膨胀传感器220和辊高度传感器230H,混凝土供应高度传感器240可以是超声传感器,优选地横跨板坯16宽度的至少两个并且更优选地至少三个这样的传感器,或扫描传感器,诸如激光扫描仪。
另一个这样的操作参数是由膨胀传感器220检测的区域16C中的板坯膨胀。
控制器202可以监测来自混凝土供应高度传感器240和/或膨胀传感器220的信号,并产生其命令信号,以至少部分地根据这些信号和这些参数对辊尺寸的预测影响来调节纵向倾斜度84。
测量摊铺厚度
摊铺机10还可以配置为允许监测和/或控制摊铺板坯16的厚度。为此,摊铺机10可以包括前高度传感器102和后高度传感器104。
前高度传感器102可以被配置为检测混凝土板坯16前方的地面14相对于机器框架22的距离108,并产生前高度信号。前高度传感器102可以布置在前升降柱32F的前面,但是它可以位于未形成的成堆的混凝土材料16A的预期放置位置之前的地面14上方的任何合适的位置处。
后高度传感器104可以被配置为检测形成的混凝土板坯16的上表面18相对于机器框架22的距离110,并产生后高度信号。后高度传感器104可以布置在后升降柱32R的后面,但是它可以位于摆动梁42后方的任何合适的位置处。
控制器202可以被配置为从前高度传感器102和后高度传感器104接收前高度信号和后高度信号,并且至少部分地基于前高度信号和后高度信号来确定混凝土板坯16的厚度106。
前高度传感器102和/或后高度传感器104可以均是超声传感器。优选地,这样的前高度传感器和/或后高度传感器的每个包括至少两个,更优选地至少三个分立的超声传感器,其横跨板坯16的宽度224间隔开,类似于图7A中所示的膨胀传感器的方式。
在另一个实施例中,前高度传感器102和/或后高度传感器104可以均包括至少一个扫描传感器,例如扫描激光传感器,其被配置为横跨板坯的宽度224的连续部分222扫描地面14和/或板坯表面18,类似于图7B针对膨胀传感器所示的那样。至少一个扫描传感器可以包括两个或更多个扫描传感器,其扫描板坯的宽度224的不同或重叠的连续部分。
为了确定在地面14上的任何给定位置处的板坯16的厚度106,控制器202可以被配置为将对应于地面14上的给定位置的前高度信号与稍后出现的对应于地面上的基本上相同的给定位置的后高度信号进行比较。这可以以各种方式实现。
在一个方面,控制器202可以被配置为,基于机器10行进的水平距离基本上等于前高度传感器102和后高度传感器104之间的水平间距108,将前高度信号和后高度信号进行关联。
在另一个方面,控制器202可以被配置为将对应于高度信号的数据存储在计算机存储器206中,并将该数据与机器10在地面14上的位置关联。如果机器10使用如图3和图4中示意性示出的那些中的一个的弦线坡度控制系统,则上述关联可以通过将每个高度信号与机器10沿着弦线58从起始位置行进的距离进行关联来执行。该距离感测可通过轨道驱动器中的拾取件或传感器来完成,以确定所述摊铺机沿着所述轨道的行进距离。
如果机器10正在使用基于机器10在机器10外部的参考系中的位置的三维坡度控制系统,诸如在使用基于卫星的坡度控制系统300、302、304或全站仪型坡度控制系统310、302、304的情况下,则控制器202可以被配置为将高度数据与机器10在机器10外部的参考系中的位置相关联。例如,控制器202可以被配置为根据GPS或GNSS卫星系统坐标将高度数据与机器10的位置相关联。
对于任何上述技术,当本公开涉及“基本上”相同的位置或“基本上”等于传感器之间的水平间隔的距离时,应当理解,该位置或距离不需要完全相同。一方面,取决于所使用的传感器的特定类型,由传感器看到的地面上或板坯的上表面上的位置不是数学点,而是区域。还应当理解,诸如102或104的任何传感器将在该区域的中心具有焦点,或者对于如图7B所示的扫描传感器,将存在横跨板坯的宽度的焦线。此外,给定地面和板坯16的上表面18的预期大致均匀性,可以允许前传感器102和后传感器104的焦点的一些变化,而不会不利地影响用于确定板坯厚度106的比较。因此,如在本公开中所使用的那样,短语“基本上相同的位置”应当被理解为包括后传感器104的焦点或焦线,其在前传感器102的焦点或焦线的30cm内。类似地,“基本上”等于传感器102和104之间的水平间隔的距离将被理解为包括在前传感器和后传感器的焦点之间的水平间隔的正或负30cm内的任何距离。
控制器202还可以被配置为确定在摊铺操作期间形成的混凝土板坯16的总体积,并且可选地生成该总体积的报告。该体积可以通过在板坯的区域上(如由摊铺方向12上的长度及其宽度224所确定的)对混凝土板坯的厚度106进行积分来确定。这种报告可以例如用于计费目的并显示合同规范的执行。这种报告也可以表示其它性能参数(诸如最小厚度、最大厚度),或者以其他方式将摊铺厚度106记录为板坯16上的地理位置的函数。
另外,控制器202可以被配置为控制摊铺厚度106。控制器202可以被配置为将命令信号发送到升降柱32F和32R,或者发送到前传感器致动器62F和后传感器致动器62R,以便至少部分地基于板坯16的确定厚度106与给定地理位置处的板坯的期望厚度的比较来自动调节机器框架相对于地面14的高度并从而控制混凝土板坯16的厚度。在任一情况下,命令信号使升降柱调节机器框架相对于地面的高度,以控制混凝土板坯的厚度。
这种方法可以描述为包括以下步骤:
利用混凝土板坯16前面的前高度传感器102检测相对于机器框架
22距地面14的距离108,并产生前高度信号;
利用后高度传感器104检测相对于机器框架22距混凝土板坯16的上表面18的距离110,并产生后高度信号;以及
利用控制器202至少部分地基于前高度信号和后高度信号来确定混凝土板坯16的厚度106。
确定步骤可以包括将对应于地面14上的给定位置的前高度信号与稍后出现的对应于地面上的基本上相同的给定位置的后高度信号进行比较。如上所述,这可以通过基于机器10行进基本上等于前高度信号和后高度信号之间的水平间距108的水平距离来关联前高度信号和后高度信号来完成。
该方法还可以包括将对应于高度信号的数据存储在计算机存储器206中,并将该数据与机器10在地面14上的位置相关联。
该方法还可以包括利用控制器202自动生成报告的步骤,该报告表示在摊铺操作期间形成的混凝土板坯16的总体积。
所述方法还可以包括以下步骤:
利用控制器202将所确定的混凝土板坯16的厚度106与混凝土板坯的期望厚度进行比较;以及
将命令信号从控制器202发送到升降柱32F和32R,或者发送到前传感器致动器62F和后传感器致动器62R,以自动调节机器框架22
相对于地面14的高度,从而至少部分地基于该比较来控制混凝土板坯
16的厚度106。
因此,可以看出,本公开的设备和方法容易地实现所提到的目的和优点以及其中固有的那些目的和优点。虽然为了本实用新型的目的已经示出和描述了本公开的某些优选实施例,但是可以由本领域技术人员对部件和步骤的布置和构造进行许多改变,这些改变包含在如由所附权利要求限定的本公开的范围和精神内。每个公开的特征或实施例可以与任何其他公开的特征或实施例相组合。

Claims (12)

1.一种滑模摊铺机,其特征在于,包括:
机器框架;
多个地面接合轮或履带;
高度能够调节的前升降柱和后升降柱,其从所述地面接合轮或履带支撑所述机器框架,升降柱能够调节以调节所述机器框架在摊铺方向上的纵向倾斜度;
滑模模具,其从所述机器框架支撑,用于在摊铺机沿摊铺方向向前移动时将成堆的混凝土模制成成形的尚未硬化的混凝土板坯;
前弦线传感器;
前传感器致动器,其布置成调节所述前弦线传感器相对于所述机器框架的竖直位置;
后弦线传感器;
后传感器致动器,其布置成调节所述后弦线传感器相对于所述机器框架的竖直位置;以及
控制器,其被配置为向所述前传感器致动器和所述后传感器致动器发送命令信号,以导致所述机器框架的纵向倾斜度的调节。
2.根据权利要求1所述的滑模摊铺机,其特征在于,还包括:
前传感器致动器位置传感器,其布置成产生位置信号来表示所述前弦线传感器的位置;以及
后传感器致动器位置传感器,其布置成产生位置信号来表示所述后弦线传感器的位置。
3.根据权利要求2所述的滑模摊铺机,其特征在于,
所述前传感器致动器和所述后传感器致动器是前液压智能缸和后液压智能缸,并且前传感器致动器位置传感器和后传感器致动器位置传感器分别集成在前液压智能缸和后液压智能缸中。
4.根据权利要求2所述的滑模摊铺机,其特征在于,
所述前传感器致动器和所述后传感器致动器是由旋转马达供以动力的前旋转心轴和后旋转心轴,并且所述前传感器致动器位置传感器和所述后传感器致动器位置传感器是旋转位置传感器。
5.根据权利要求1所述的滑模摊铺机,其特征在于,
所述控制器还被配置为通过调节前升降柱和后升降柱来调节机器框架的纵向倾斜度,从而使机器框架围绕预定旋转轴线倾斜,使得旋转轴线后面的形成的尚未硬化的混凝土板坯的上表面的高度不改变。
6.根据权利要求5所述的滑模摊铺机,其特征在于,
所述控制器还被配置为通过同时调节前升降柱和后升降柱两者来调节机器框架的纵向倾斜度。
7.根据权利要求5所述的滑模摊铺机,其特征在于,
所述旋转轴线邻近滑模模具的后边缘。
8.根据权利要求5所述的滑模摊铺机,其特征在于,还包括:
摆动梁,其在所述滑模模具后面从所述机器框架支撑,用于在所形成的尚未硬化的混凝土板坯的上表面上接合和横向于摊铺方向摆动,以使所述上表面平滑;以及
所述旋转轴线邻近所述摆动梁的后边缘。
9.根据权利要求5所述的滑模摊铺机,其特征在于,
所述控制器还被配置为,基于前弦线传感器距旋转轴线的水平距离与后弦线传感器距旋转轴线的水平距离的比率来调节前弦线传感器的竖直调节与后弦线传感器的竖直调节的比率,从而调节机器框架的纵向倾斜度。
10.根据权利要求1所述的滑模摊铺机,其特征在于,还包括:
至少一个机器操作参数传感器,其被配置为感测至少一个机器操作参数并且生成对应于所述至少一个机器操作参数的传感器信号;以及
所述控制器被配置为接收所述传感器信号并且至少部分地基于所述传感器信号来生成命令信号。
11.根据权利要求10所述的滑模摊铺机,其特征在于,还包括:
摆动梁,其在所述滑模模具后面从所述机器框架支撑,用于在所形成的尚未硬化的混凝土板坯的上表面上接合和横向于摊铺方向摆动,以使所述上表面平滑;以及
所述至少一个机器操作参数传感器包括辊尺寸传感器,其被配置为检测在所述摆动梁前面产生的尚未硬化的混凝土辊的尺寸。
12.根据权利要求10所述的滑模摊铺机,其特征在于,
至少一个机器操作参数传感器包括膨胀传感器,其被布置成用于检测形成的尚未硬化的混凝土板坯相对于滑模模具后面的机器框架的膨胀。
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