铲刀控制系统、平地机及其控制方法技术方案

本发明专利技术提出了一种了铲刀控制系统、平地机及其控制方法，其中，铲刀控制系统包括：铲刀，可升降地设于车体的前端；距离传感器，设于铲刀前方并与铲刀相连，距离传感器用于获取距离传感器所在位置相对于基准的高度；车速传感器，设于车体上，车速传感器用于检测车速；控制器，与距离传感器、车速传感器连接；其中，控制器用于计算铲刀到达目标位置的时间，并根据时间和高度，在铲刀到达目标位置之前，控制铲刀升降至与基准之间相距预设高度的位置。通过本发明专利技术的技术方案，在铲刀到达目标位置之前，对铲刀位置进行控制，保证了铲刀位置的精度，减少了误差，提升了施工效率。

Scraper control system, grader and its control method

【技术实现步骤摘要】
铲刀控制系统、平地机及其控制方法
本专利技术涉及平地机
，具体而言，涉及一种铲刀控制系统、一种平地机及其控制方法。
技术介绍
平地机主要用于土地平整和整形作业。为了保证施工平整度，在平地机的运行过程中需要对铲刀的位置进行控制以保证刮出的路槽平整度符合要求，而由于平地机铲刀位置由多个油缸控制，每个油缸由操作员手动操作控制，对驾驶员的技术要求非常高，平地精度无法进一步提高，施工效率低；另外，一些平地机的铲刀与铲刀距离传感器平行布置，没有考虑作业时的动态行驶过程，而传感器响应和铲刀调平动作需要时间，这样会造成动作滞后，带来误差。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种铲刀控制系统。本专利技术的另一个目的在于提供一种平地机。本专利技术的另一个目的在于提供一种平地机的控制方法。为了实现上述目的，本专利技术第一方面的技术方案提供了一种铲刀控制系统，用于平地机，包括：铲刀，可升降地设于平地机的车体的前端；距离传感器，设于铲刀前方并与铲刀相连，距离传感器用于获取距离传感器所在位置相对于基准的高度；车速传感器，设于车体上，车速传感器用于检测车速；控制器，与距离传感器、车速传感器连接，控制器用于接收高度和车速信号；其中，控制器用于根据距离传感器与铲刀的距离以及车速计算铲刀到达目标位置的时间，并根据时间和高度，在铲刀到达目标位置之前，控制铲刀的升降。在该技术方案中，通过将距离传感器设置在铲刀前方并与铲刀相连，且在铲刀控制系统中引入车速传感器，使得距离传感器能提前检测铲刀的前方的目标位置的实时高度，控制器能够根据车速传感器检测到的车速以及距离传感器和铲刀之间的距离，计算出铲刀到达目标位置的时间，从而根据铲刀到达目标位置的时间，以及铲刀与基准之间的高度，提前对铲刀进行升降，以使铲刀在到达目标位置之前，即可升降至与基准之间相距预设高度的位置，从而避免了动作滞后，减少了误差，使得铲刀在到达目标位置后能够立即开始进行土地平整和整形作业，提升了施工质量，且铲刀的升降由控制器根据预设高度进行操作，而不是由驾驶员手动操作，大幅提升了铲刀的位置精度，保证了刮出的路槽的平整度能够符合要求，还提升了施工效率。可以理解地，铲刀的升降，可以是铲刀整体的升降，也可以仅仅是铲刀一端的升降，以实现铲刀的调平和定位。还需要指出的是，目标位置是铲刀的工作位置，这里主要指在平地机的行驶方向上的位置，不是铲刀的高度位置；另外，由于铲刀连接在平地机上，铲刀随着平地机的行驶而移动，即铲刀在行驶方向上与平地机是同步的，平地机的车速即是铲刀在行驶方向上的移动速度，因此可以根据平地机的车速，以及铲刀与平地机的距离，计算出铲刀到达目标位置的时间。在上述技术方案中，铲刀控制系统还包括：支架，支架的一端与铲刀连接，支架的另一端向铲刀的前方延伸；距离传感器连接在支架的另一端上，距离传感器相对于铲刀的位置可调。在上述任一项技术方案中，铲刀控制系统还包括：液压油缸，具有进油管路和出油管路，铲刀的左右两端各设有一个液压油缸；比例阀组，连接在进油管路和/或出油管路上，比例阀组还与控制器连接；其中，控制器通过比例阀组控制液压油缸的进出油，以使液压油缸伸缩驱动铲刀升降至距离传感器与基准之间相距预设高度的位置。在上述任一项技术方案中，铲刀控制系统还包括：横坡传感器，设于铲刀上以检测铲刀的横向倾斜角度；横坡传感器与控制器连接。在上述技术方案中，铲刀控制系统还包括：纵坡传感器，设于车体上，纵坡传感器用于检测车体在前进方向上的倾斜角度；回转平台，铲刀通过回转平台与车体转动连接；旋转传感器，设于回转平台上以检测铲刀相对于车体的旋转角度；纵坡传感器与旋转传感器均与控制器连接；和/或显示装置，与控制器连接。在上述任一项技术方案中，铲刀控制系统还包括：操作装置，与控制器连接，以通过控制器和显示装置操控铲刀；和/或控制器包括相互连接的信号输入模块、控制模块和信号输出模块，其中，信号输入模块与距离传感器连接，信号输出模块与比例阀组连接。本专利技术第二方面的技术方案提供了一种平地机，包括上述第一方面中任一项技术方案的铲刀控制系统。在该技术方案中，通过采用上述任一项技术方案的铲刀控制系统，从而具有了上述技术方案的全部有益效果，在此不再赘述。本专利技术第三方面的技术方案提供了一种平地机的控制方法，用于上述技术方案的平地机，包括：获取设于铲刀前方并与铲刀相连的距离传感器相对于基准的高度，以及平地机的车速；根据高度、距离传感器与铲刀之间的距离和车速，控制铲刀升降至距离传感器与基准相距预设高度的位置。在该技术方案中，通过获取铲刀相对于基准的高度和平地机的车速，使得控制器能够根据距离传感器与铲刀之间的距离和车速计算出铲刀到达目标位置的时间，从而根据铲刀到达目标位置的时间，以及铲刀相对于基准的高度，提前对铲刀进行升降，以使铲刀在到达目标位置之前，即可升降至与基准之间相距预设高度的位置，从而避免了动作滞后，减少了误差，使得铲刀在到达目标位置后能够立即开始进行土地平整和整形作业，提升了工作效率，且铲刀的升降由控制器根据预设距离进行操作，而不是由驾驶员手动操作，大幅提升了铲刀的位置精度，保证了刮出的路槽的平整度能够符合要求，还提升了施工效率。可以理解地，铲刀的升降，可以是铲刀整体的升降，也可以仅仅是铲刀一端的升降，以实现铲刀的调平和定位。还需要指出的是，目标位置是铲刀的工作位置，这里主要指在平地机的行驶方向上的位置，不是铲刀的高度位置；另外，由于铲刀连接在平地机上，铲刀随着平地机的行驶而移动，即铲刀在行驶方向上与平地机是同步的，平地机的车速即是铲刀在行驶方向上的移动速度，因此可以根据平地机的车速，以及铲刀与平地机的距离，计算出铲刀到达目标位置的时间。在上述技术方案中，根据高度、距离传感器与铲刀之间的距离和车速，控制铲刀升降至距离传感器与基准相距预设高度的位置，具体包括：根据距离传感器与铲刀之间的距离、车速确定铲刀到达目标位置的时间；确定高度与预设高度之间的差值；根据差值和时间，控制铲刀升降至距离传感器与基准相距预设高度的位置。在上述技术方案中，在控制铲刀升降至距离传感器与基准相距预设高度之后，还包括：获取铲刀的横向倾斜角度、铲刀的旋转角度和平地机的车体在前进方向上的倾斜角度；根据横向倾斜角度，计算横坡值；根据旋转角度、倾斜角度，对横坡值进行校正；比较校正后的横坡值与预设横坡值，并生成比较结果；根据比较结果，控制铲刀运动至横坡值与预设横坡值一致的位置。在上述技术方案中，在控制铲刀升降至距离传感器与基准相距预设高度之后，还包括：获取铲刀的横向倾斜角度、铲刀的旋转角度和平地机的车体在前进方向上的倾斜角度；根据旋转角度、倾斜角度和横向倾斜角度，控制铲刀运动至预设位置。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1是本专利技术的一个实施例的平地机的立体结构示意图；图2是本专利技术的一个实施例的平地机的结构示意框图；图3是本专利技术的一个实施例的平地机的控制方法的流程示意图；图4是本专利技术的另一个实施例的平地机的控制方法的流程示意图。其中，图1与图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：1平地机，100车体，102铲刀，104距离传感器，106车速传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铲刀控制系统，用于平地机，其特征在于，包括：铲刀(102)，可升降地设于平地机的车体(100)的前端；距离传感器(104)，设于所述铲刀(102)前方并与所述铲刀相连，所述距离传感器(104)用于获取所述距离传感器(104)所在位置相对于基准的高度；车速传感器(106)，设于所述车体(100)上，所述车速传感器(106)用于检测车速；控制器(108)，与所述距离传感器(104)、所述车速传感器(106)连接，所述控制器(108)用于接收所述高度和车速信号；其中，所述控制器(108)用于根据所述距离传感器(104)与铲刀(102)的距离以及所述车速计算所述铲刀(102)到达目标位置的时间，并根据所述时间和所述高度，在所述铲刀(102)到达所述目标位置之前，控制所述铲刀(102)的升降。

【技术特征摘要】
1.一种铲刀控制系统，用于平地机，其特征在于，包括：铲刀(102)，可升降地设于平地机的车体(100)的前端；距离传感器(104)，设于所述铲刀(102)前方并与所述铲刀相连，所述距离传感器(104)用于获取所述距离传感器(104)所在位置相对于基准的高度；车速传感器(106)，设于所述车体(100)上，所述车速传感器(106)用于检测车速；控制器(108)，与所述距离传感器(104)、所述车速传感器(106)连接，所述控制器(108)用于接收所述高度和车速信号；其中，所述控制器(108)用于根据所述距离传感器(104)与铲刀(102)的距离以及所述车速计算所述铲刀(102)到达目标位置的时间，并根据所述时间和所述高度，在所述铲刀(102)到达所述目标位置之前，控制所述铲刀(102)的升降。2.根据权利要求1所述的铲刀控制系统，其特征在于，还包括：支架(110)，所述支架(110)的一端与所述铲刀(102)连接，所述支架(110)的另一端向所述铲刀(102)的前方延伸；所述距离传感器(104)连接在所述支架(110)的另一端上，所述距离传感器(104)相对于所述铲刀(102)的位置可调。3.根据权利要求1或2所述的铲刀控制系统，其特征在于，还包括：液压油缸(114)，具有进油管路和出油管路，所述铲刀(102)的左右两端各设有一个所述液压油缸(114)；比例阀组(112)，连接在所述进油管路和/或出油管路上，所述比例阀组(112)还与所述控制器(108)连接；其中，所述控制器通过所述比例阀组(112)控制所述液压油缸(114)的进出油，以使所述液压油缸(114)伸缩驱动所述铲刀(102)升降至所述距离传感器(104)与所述基准之间相距预设高度的位置。4.根据权利要求1或2所述的铲刀控制系统，其特征在于，还包括：横坡传感器(116)，设于所述铲刀(102)上以检测所述铲刀(102)的横向倾斜角度；所述横坡传感器(116)与所述控制器(108)连接。5.根据权利要求4所述的铲刀控制系统，其特征在于，还包括：纵坡传感器(118)，设于所述车体(100)上，所述纵坡传感器(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡香平，刘昭，魏志魁，
申请(专利权)人：三一汽车制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43