一种全自动路面修复设备及路面修复方法技术

本发明专利技术公开了一种全自动路面修复设备及路面修复方法，包括：车体、检测装置、中央处理器、修复清理装置、仓储装置以及驱动模块；检测装置安置于车头下方，其用于对损坏的路面进行检测，中央处理器置于车头内部一侧，其用于对检测装置得到的定位数据进行判断处理并向所述修复清理装置发送操作指令，修复清理装置对检测装置检测出的路面问题进行修复和修复后的清理，仓储装置用于存储原料以及清理后的废料，其安装于车身后部，驱动模块用于驱动车体的行进，安装于所述车头内。本发明专利技术利用机械的自动化功能，将破碎开槽、碎尘清洁、灌浆修复流程集合一体，不再需要通过多个单独运作的工作人员来完成任务目标，提高了修复效率，缩短了路面修复时间。

A Fully Automatic Pavement Repair Equipment and Pavement Repair Method

【技术实现步骤摘要】
一种全自动路面修复设备及路面修复方法
本专利技术涉及路面修复领域，具体涉及一种全自动路面修复设备及路面修复方法。
技术介绍
随着汽车拥有量高速增长的同时，需要维护的公路里程数也随之有明显上涨，路面病害问题更是随着年限的增加而呈现出复杂、多发等特点，道路综合管理养护已经成为重要的公共交通事务问题。目前沥青路面涉及的问题主要体现为裂缝、破碎和下陷，主流的设备有沥青灌缝机、开槽切割机、颚式破碎机、压路机、沥青熔化机等等。美国开发的路面修复大型工程车Python速度快，占用人力少，不同机械臂分别负责不同的功能，修复效果有保证，但是其体积庞大、灵活性、兼容性差，且仍然依靠人工进行目测修复。国内目前路面修复研究主要集中于机械设计和修补的具体方式，有压注灌浆法、条带罩面法等，这些方法适用于不同的裂缝或坑洞，也各有利弊。机械设计目前只能满足最基本的需求，忽略了人机关系，效率和集成化也很低，还有很大的发展空间。结合国内外情况来看，未来道路修复将会朝智能化、机械化、自动化和集成化的方向发展。因此，具备智能技术，在修复原理上有创新并且充分考虑与人和环境之间关系的道路养护产品具有研究和设计的必要性。英国在2017年研发出第一代修复机器人产品——Dalek修路机器人，采用主车拖挂有喷洒功能的机械臂，能够实现自动喷洒胶状修补物的功能，修复速度极快，没有任何的切割部件，不会产生过多粉尘或噪音，但自动化和集成化程度不高，修复效果有限，仅仅是基于表面的修复，适用于乡村等一些路面负荷不高的地区。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种全自动路面修复设备，解决了现有技术中的设备修复速度慢、自动化和集成化程度不高以及修复效果有限的问题。技术方案：本专利技术所述的全自动路面修复设备，包括：车体、检测装置、中央处理器、修复清理装置、仓储装置以及驱动模块，所述车体包括车头和车身；所述检测装置安置于所述车头下方，其用于对损坏的路面进行检测，所述中央处理器置于所述车头内部一侧，其用于对所述检测装置得到的定位数据进行判断处理并向所述修复清理装置发送操作指令，所述修复清理装置安装在所述车身前部，用于对检测装置检测出的路面问题进行修复和修复后的清理，所述仓储装置用于存储原料以及清理后的废料，其安装于所述车身后部，所述驱动模块用于驱动车体的行进，安装于所述车头内；所述修复清理装置包括模组化吸尘单元、模组化切割单元、模组化灌浆单元、驱动单元以及移动单元，所述模组化吸尘单元、模组化切割单元、模组化灌浆单元可根据所述移动单元设定的路径分别对路面实施吸尘、切割和灌浆任务，所述驱动单元用于对所述移动单元提供驱动，包括：第一驱动电机，第二驱动电机以及舵机，所述移动单元包括X轴组件、Y轴组件和旋转底座，所述Y轴组件跨设在所述X轴组件上，所述第一驱动电机驱动所述Y轴组件在X方向上运动，所述旋转底座固定在Y轴组件上，通过第二驱动电机驱动所述旋转底座平移，所述舵机驱动旋转底座的旋转。进一步地，包括：所述模组化吸尘单元包括第一夹持板、吸尘进口端以及吸尘单元主体，所述第一夹持板为L型结构，一端与所述吸尘单元主体连接，所述吸尘进口端置于所述吸尘单元主体的进气口处，所述吸尘单元主体中包括用于驱动吸尘进口端除尘的第一电机，所述吸尘单元主体通过喉管与所述仓储装置相连。进一步地，包括：所述模组化切割单元包括第二夹持板、切割刀头以及切割单元主体，所述第二夹持板为L型结构，一端与所述切割单元主体连接，所述切割刀头固定在所述切割单元主体上，所述切割单元主体中包括驱动刀头动作的第二电机。进一步地，包括：所述模组化灌浆单元包括第三夹持板、灌浆头部以及灌浆单元主体，所述第三夹持板为L型结构，一端与所述灌浆单元主体连接，所述灌浆头部固定于所述灌浆单元主体上，所述灌浆单元主体中包括吸取浆料的第三电机，所述灌浆单元主体通过灌浆管道与所述仓储装置相连。进一步地，包括：所述仓储装置包括置于所述车身后部的废料仓，所述废料仓的前端设置碎尘泵管道，所述碎尘泵管道通过所述喉管与所述吸尘单元主体底端连接。进一步地，包括：所述仓储装置还包括原料仓，所述原料仓的前端通过所述灌浆管道与所述灌浆单元主体的底端连接。进一步地，包括：所述仓储装置的前部沿车身宽度方向设置放置架，所述放置架上开设多个放置槽，所述放置槽用于固定所述模组化吸尘单元、模组化切割单元或模组化灌浆单元任一个。进一步地，包括：该设备还包括电源模块，所述电源模块位于所述车头中，用于对该修复设备中的其他装置进行持续供电。一种根据上述全自动路面修复设备实现的路面修复方法，所述方法包括：(1)检测装置对路面病害区域进行光学识别并生成坐标位置数据，并将所述数据发送到中央处理器；(2)所述中央处理器根据所述坐标位置数据进行判断处理并发送操作指令给修复清理装置，修复清理装置的驱动单元驱动模组化切割单元进行切割或扩缝；(3)模组化吸尘单元对切割或扩缝破碎过程中产生的碎屑进行吸尘清理；(4)所述模组化灌浆单元按照所述坐标位置数据进行灌浆或涂抹；(5)人工注入新的预制沥青方块或热固步骤4中的浆料；(6)该路面修复完成，移至其他路面进行识别并修复。有益效果：本专利技术利用机械的自动化功能，将破碎开槽、碎尘清洁、基料填充、灌浆修复等流程集合一体，不再需要通过多个单独运作的工作人员来完成任务目标，提高了修复效率，缩短了路面修复时间，提升了社会交通效率，从而提高了人们的生活体验；本专利技术采用全自动智能化修复，可以通过程序控制设备的动作，几乎没有人工干预，提高了修复过程的安全性。附图说明图1为本专利技术其中一实施例所述修复设备的整体结构示意图；图2为本专利技术其中一实施例所述修复设备的另一结构示意图；图3为本专利技术其中一实施例所述修复设备的另一结构示意图；图4为本专利技术其中一实施例所述修复设备的另一结构示意图；图5为本专利技术其中一实施例所述的旋转底座的结构示意图；图6为本专利技术其中一实施例所述的修复方法流程图；图7为本专利技术其中一实施例所述的检测装置得到的坐标位置数据。图中包括：车体10，车头11，翼护板113，车身12，示廓照明灯121，横梁122，工作警示灯123，多功能仓室124，车尾13，支撑结构131，尾部示廓灯132，麦克纳姆全向轮14，车轮电机15，修复清理装置30，模组化吸尘单元31，第一夹持板311，吸尘进口端312，吸尘单元主体313，喉管314，模组化切割单元32，第二夹持板321，切割刀头322，切割单元主体323，模组化灌浆单元33，第三夹持板331，灌浆头部332，灌浆单元主体333，灌浆管道334，驱动单元34，移动单元35，X轴组件351，X轴运动轨道3511，Y轴组件352，Y轴运动轨道3521，钢梁3522，滑块353，旋转底座354，模组化预备单元36，预备夹持板361，预备单元主体362，仓储装置40，废料仓41，碎尘泵管道42，原料仓43，沥青填补方块44，放置架50，放置槽51。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本专利技术进行详细描述。参阅图1-图4所示，本专利技术所述的全自动路面修复设备，路面修复机设备采用前半部分修复，后半部分仓储物料的结构作为基础。包括车体10，车体由车头11、车身12和车尾13组成，车本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动路面修复设备，其特征在于，该设备包括：车体、检测装置、中央处理器、修复清理装置、仓储装置以及驱动模块；所述检测装置安置于所述车体前端下方，其用于对损坏的路面进行检测，所述中央处理器置于所述车头内部一侧，其用于对所述检测装置得到的定位数据进行判断处理并向所述修复清理装置发送操作指令，所述修复清理装置安装在所述车身前部，用于对检测装置检测出的路面问题进行修复和修复后的清理，所述仓储装置用于存储原料以及清理后的废料，其安装于所述车身后部，所述驱动模块用于驱动车体的行进，其安装于所述车头内；所述修复清理装置包括模组化吸尘单元、模组化切割单元、模组化灌浆单元、驱动单元以及移动单元，所述模组化吸尘单元、模组化切割单元、模组化灌浆单元可根据所述移动单元设定的路径分别对路面实施吸尘、切割和灌浆任务，所述驱动单元用于对所述移动单元提供驱动，包括：第一驱动电机，第二驱动电机以及舵机，所述移动单元包括X轴组件、Y轴组件和旋转底座，所述Y轴组件跨设在所述X轴组件上，所述第一驱动电机驱动所述Y轴组件在X方向上运动，所述旋转底座固定在Y轴组件上，通过第二驱动电机驱动所述旋转底座平移，所述舵机驱动旋转底座的旋转。...

【技术特征摘要】
1.一种全自动路面修复设备，其特征在于，该设备包括：车体、检测装置、中央处理器、修复清理装置、仓储装置以及驱动模块；所述检测装置安置于所述车体前端下方，其用于对损坏的路面进行检测，所述中央处理器置于所述车头内部一侧，其用于对所述检测装置得到的定位数据进行判断处理并向所述修复清理装置发送操作指令，所述修复清理装置安装在所述车身前部，用于对检测装置检测出的路面问题进行修复和修复后的清理，所述仓储装置用于存储原料以及清理后的废料，其安装于所述车身后部，所述驱动模块用于驱动车体的行进，其安装于所述车头内；所述修复清理装置包括模组化吸尘单元、模组化切割单元、模组化灌浆单元、驱动单元以及移动单元，所述模组化吸尘单元、模组化切割单元、模组化灌浆单元可根据所述移动单元设定的路径分别对路面实施吸尘、切割和灌浆任务，所述驱动单元用于对所述移动单元提供驱动，包括：第一驱动电机，第二驱动电机以及舵机，所述移动单元包括X轴组件、Y轴组件和旋转底座，所述Y轴组件跨设在所述X轴组件上，所述第一驱动电机驱动所述Y轴组件在X方向上运动，所述旋转底座固定在Y轴组件上，通过第二驱动电机驱动所述旋转底座平移，所述舵机驱动旋转底座的旋转。2.根据权利要求1所述的全自动路面修复设备，其特征在于，所述模组化吸尘单元包括第一夹持板、吸尘进口端以及吸尘单元主体，所述第一夹持板为L型结构，一端与所述吸尘单元主体连接，所述吸尘进口端置于所述吸尘单元主体的进气口处，所述吸尘单元主体中包括用于驱动吸尘进口端除尘的第一电机，所述吸尘单元主体通过喉管与所述仓储装置相连。3.根据权利要求1所述的全自动路面修复设备，其特征在于，所述模组化切割单元包括第二夹持板、切割刀头以及切割单元主体，所述第二夹持板为L型结构，一端与所述切割单元主体连接，所述切割刀头固定在所述切割单元主体上，所述切...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛亚峰，马国瑞，薛澄岐，张蓝，周天宇，高越，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32