路面碎石高精度自动摊铺系统及其摊铺方法技术方案

本发明专利技术提供一种路面碎石高精度自动摊铺系统及其摊铺方法，包括全站仪和摊铺机，摊铺机的熨平板上设有反光片，摊铺机上还设有接收器，全站仪检测反光片的数据发送到接收器，接收器与摊铺机控制系统控制箱电连接，控制箱与第一液压控制器电连接，大臂两端通过液压缸与摊铺机连接，第一液压控制器与液压缸连接控制大臂角度。可以提高平地机平地质量和自动化程度。本发明专利技术结构简单，设计合理，安装实现方便，智能化程度高，实时性能好，使用操作便捷，找平精度高，能够实现不论任何环境都能有相同的平整度且提高了路面平整度，实用性强，使用效果好，便于推广使用。便于推广使用。便于推广使用。

【技术实现步骤摘要】
路面碎石高精度自动摊铺系统及其摊铺方法


[0001]本专利技术涉及路面自动摊铺领域，尤其是涉及一种路面碎石高精度自动摊铺系统及其摊铺方法。

技术介绍

[0002]在人们对高速、舒适的不断追求下，机场跑道公路施工质量的要求也日益提高，尤其是对机场跑道公路平整度的要求越来越高。沥青混凝土摊铺机作为高等级路面铺筑的核心设备，对路面施工质量具有重要影响。摊铺机自动找平技术作为摊铺机的一项关键技术，其性能的好坏直接影响着路面的平整度。
[0003]摊铺机中已使用的找平系统主要有钢丝线为基准的找平方式、机械式平衡梁找平方式、超声波(多声纳)非接触平衡梁找平方式等几种。其中，钢丝线为基准的找平方式在面层沥青料摊铺时，会暴露出诸如人为架线误差，支架间距、牢固度不易控制，钢丝线张紧力不足等弱点，影响摊铺厚度和宏观平整度；机械式平衡梁找平方式也存在以下缺点：系统过于庞大，粘附现象严重，清理困难，机械损坏率高，需人工精细保修，工作量大，十分繁琐，且小弯道摊铺时，易扭损梁架，摊铺精度难以保证；超声波(多声纳)非接触平衡梁找平方式一定程度上克服了机械式平衡梁找平系统的不足，改善了机械式平衡梁的使用性能，但装拆仍然比较复杂，结构较大(梁长约7～8m)，熨平板的振动易对系统稳定性产生影响，且当遇到挥发性较强的特殊材料粘结层或沥青料时，由于声纳离地较近(约50cm)，挥发物易粘附于声波发射片上而使声纳传感器不能正常工作；近期，又推出了激光扫描调平系统(Road Scanning System，RSS)，其采用的是激光测距原理。激光的传播速度比声纳快的多，又不受环境影响，故测距比声纳精确，然而据用户反映实际摊铺情况并非如此，且价格昂贵。
[0004]中国专利CN101718072B一种基于摄像测量的摊铺机找平系统和方法。首先建立由固定于摊铺机熨平板上的四个人工合作标志和摄像测量系统构成的找平系统，通过摄像机系统的快速精确测量得到固定于摊铺机熨平板上的人工合作标志相对初始位置的偏移量，从而得到摊铺机熨平板相对初始位置的偏移量，然后将测量结果反馈给摊铺机控制系统，从而实现摊铺机快速自动找平。该系统对摊铺机进行了精确的控制，但是对铺路时出现的偏差并不能进行修补，采用摄像测量并不能完美的实现摊铺机找找平。
[0005]中国专利CN103161117A公开了一种基于倾角传感器的摊铺机自动找平系统，包括摊铺机总控制器、与摊铺机总控制器相接的显示器以及均通过CAN总线通信模块与摊铺机总控制器相接的第一倾角传感器、第二倾角传感器、第三倾角传感器和第四倾角传感器，所述第一倾角传感器和第二倾角传感器分别安装在熨平板两端的两个遥控盒附近，所述第三倾角传感器和第四倾角传感器分别安装在主熨平板的两根大臂附近。多个倾角传感器并不能很好的器控制摊铺机自动找平，还需对摊铺机的熨平板进行控制，保证路面找平和摊铺找平。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种路面碎石高精度自动摊铺系统及其摊铺方法，解决钢丝线为基准的找平方式、机械式平衡梁找平方式、超声波(多声纳)非接触平衡梁找平方式比较复杂，熨平板的振动易对系统稳定性产生影响的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种路面碎石高精度自动摊铺系统，包括全站仪和摊铺机，摊铺机的熨平板上设有反光片，摊铺机上还设有接收器，全站仪检测反光片的数据发送到接收器，接收器与摊铺机控制系统控制箱电连接，控制箱与第一液压控制器电连接，大臂两端通过液压缸与摊铺机连接，第一液压控制器与液压缸连接控制大臂角度。
[0008]优选方案中，大臂上设有角度传感器，大臂底部设有第一距离传感器，角度传感器、第一距离传感器与第一液压控制器电连接。
[0009]优选方案中，大臂一端通过第一液压缸与摊铺机连接，另一端通过第二液压缸与摊铺机连接，大臂与熨平板连接。
[0010]优选方案中，熨平板一侧设有夯锤板，熨平板一侧通过第三液压缸与熨平架铰接，另一侧通过第四液压缸与熨平架铰接。
[0011]优选方案中，熨平板一侧还设有整平板，整平板一侧通过第六液压缸与熨平架铰接，另一侧与熨平架通过第五液压缸与熨平架铰接。
[0012]优选方案中，熨平板上设有横向传感器，横向传感器与横向控制中心电连接，横向控制中心与第二液压控制器电连接，第二液压控制器与多个第三液压缸和第四液压缸连接。
[0013]优选方案中，还设有第三液压控制器，第三液压控制器与横向控制中心电连接，第三液压控制器与多个第五液压缸和第六液压缸连接。
[0014]优选方案中，摊铺机与熨平板之间设有螺旋布料器，螺旋布料器通过伸缩杆与驱动机滑动连接，驱动机与螺旋布料器之间通过多个第七液压缸连接。
[0015]优选方案中，驱动机与摊铺机铰接，摊铺机与驱动机之间通过第八液压缸连接；驱动机上还设有摄像头，摄像头上设有第二距离传感器。
[0016]该方法包括：S1、摊铺机铺出基础平面，在基础平面上架设多个全站仪，全站仪追踪反光片，将捕获的坐标输送到摊铺机的控制系统中；S2、全站仪捕捉区域在反光片的监控条内，捕捉点超出监控条外部，第一液压控制器控制第一液压缸和第二液压缸调整大臂位置，保证反光片的监控条处于全站仪捕捉点上；S3、调节第一液压缸和第二液压缸使大臂角度发生变化，角度传感器检测大臂的角度为β，横向传感器检测熨平板的熨平角度为α，当β角度大于水平基准使时，第三液压缸和第四液压缸伸出，控制熨平角度为α，当β角度小于水平基准使时，三液压缸和第四液压缸缩回，控制熨平角度为α，保持熨平角α稳定；S4、第一距离传感器检测地面原理大臂时，第一液压控制器控制大臂角度，同时第三液压缸和第四液压缸控制熨平板熨平角α稳定，且熨平板处于水平摊铺状态；S5、横向传感器检测熨平板与摊铺平面出现倾斜，倾斜角度为γ，熨平板最高点与
摊铺平面的高度为h，横向控制中心接受到数据，第二液压控制器控制熨平板最高点位置的液压缸伸出，最低点的液压缸缩回保证熨平板平整；S6、摊铺的倾斜位置通过整平板进行修正，横向控制中心将修正数据输送到第三液压控制器，第三液压控制器控制多个第五液压缸和第六液压缸使整平板进行逐渐修正；S7、摊铺平面突出结构为弧形，防止整平板直接将弧形凸起铲掉影响路面，整平板一端经过弧形凸起的高度变化为k=h
‑
2i，k＜h，其中0＜i＜h/2，i接近 0时，整平板一端在最高点，n接近h/2时，整平板一端在最底点；S8、整平板一端到达弧形凸起位置时，通过i的数值从最大到最小值，使整平板一端达到逐渐整平的效果；S9、整平板另一端的高度的为k
′
=h/2
‑
i
′
, 0＜i
′
≤h/2，平板一端到达弧形凸起位置时，整平板另一端i
′
从最小值到h/2，整平板另一端从最高位置到摊铺平面位置，利用物料对摊铺平面凹陷位置进行逐渐填补；S10、螺旋布料器前方的物料过多时，摄像头检测物料多少，第二距离传感器检测物料与第二距离传感器之间的距离，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路面碎石高精度自动摊铺系统，其特征是：包括全站仪（11）和摊铺机（1），摊铺机（1）的熨平板（9）上设有反光片（10），摊铺机（1）上还设有接收器（2），全站仪（11）检测反光片（10）的数据发送到接收器（2），接收器（2）与摊铺机控制系统控制箱电连接，控制箱与第一液压控制器（18）电连接，大臂（4）两端通过液压缸与摊铺机（1）连接，第一液压控制器（18）与液压缸连接控制大臂（4）角度。2.根据权利要求1所述的一种路面碎石高精度自动摊铺系统，其特征是：大臂（4）上设有角度传感器（5），大臂（4）底部设有第一距离传感器（12），角度传感器（5）、第一距离传感器（12）与第一液压控制器（18）电连接。3.根据权利要求1所述的一种路面碎石高精度自动摊铺系统，其特征是：大臂（4）一端通过第一液压缸（3）与摊铺机（1）连接，另一端通过第二液压缸（7）与摊铺机（1）连接，大臂（4）与熨平板（9）连接。4.根据权利要求3所述的一种路面碎石高精度自动摊铺系统，其特征是：熨平板（9）一侧设有夯锤板（8），熨平板（9）一侧通过第三液压缸（13）与熨平架（28）铰接，另一侧通过第四液压缸（14）与熨平架（28）铰接。5.根据权利要求3所述的一种路面碎石高精度自动摊铺系统，其特征是：熨平板（9）一侧还设有整平板（15），整平板（15）一侧通过第六液压缸（17）与熨平架（28）铰接，另一侧与熨平架（28）通过第五液压缸（16）与熨平架（28）铰接。6.根据权利要求5所述的一种路面碎石高精度自动摊铺系统，其特征是：熨平板（9）上设有横向传感器（19），横向传感器（19）与横向控制中心（21）电连接，横向控制中心（21）与第二液压控制器（20）电连接，第二液压控制器（20）与多个第三液压缸（13）和第四液压缸（14）连接。7.根据权利要求6所述的一种路面碎石高精度自动摊铺系统，其特征是：还设有第三液压控制器（22），第三液压控制器（22）与横向控制中心（21）电连接，第三液压控制器（22）与多个第五液压缸（16）和第六液压缸（17）连接。8.根据权利要求1所述的一种路面碎石高精度自动摊铺系统，其特征是：摊铺机（1）与熨平板（9）之间设有螺旋布料器（6），螺旋布料器（6）通过伸缩杆（601）与驱动机（25）滑动连接，驱动机（25）与螺旋布料器（6）之间通过多个第七液压缸（24）连接。9.根据权利要求8所述的一种路面碎石高精度自动摊铺系统，其特征是：驱动机（25）与摊铺机（1）铰接，摊铺机（1）与驱动机（25）之间通过第八液压缸（26）连接；驱动机（25）上还设有摄像头（23），摄像头（23）上设有第二距离传感器（27）。10.根据权利要求1
‑
9任一项所述的一种路面碎石高精度自动摊铺系统的摊铺方法，其特征是：该方法包括：S1、摊铺机（1）铺出基础平面，在基础平面上架设多个全站仪（11），全站仪（11）追踪反光片（10），将捕获的坐标输送到摊铺机（1）的控制系统中；S2、全站仪（11）捕捉区域在反光片（10）的监控条（1001）内，捕捉点超出监控条（1001）外部，第一液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：金敏，霍二鹏，王铮，黄镇雄，李秀琴，陈泰文，
申请(专利权)人：湖北国际物流机场有限公司，
类型：发明
国别省市：