平地机铲刀角度监测找平系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术公开一种平地机铲刀角度监测找平系统及其实现方法，主要包括：倾角传感器，将陀螺仪的角度变化通过内部电路进行数据处理，并通过CAN总线将数字信号传输到所述显示终端；测距传感器，利用超声波发生器向地面发射高频信号，并通过接收器将反射回来的高频信号进行接收，由内部电路进行数据处理后，通过CAN总线将数字信号传输到所述显示终端；以及显示终端，用于将所述倾角传感器和测距传感器输出的数字信号转换为对应的图像内容并显示出来。采用本发明专利技术，能够对平地机铲刀的水平角度、仰俯角度进行实时调整，从而控制路面平整度，并提高找平精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土方工程机械的制造及应用领域，尤其涉及一种平地机(grader)铲刀角度监测找平系统及其实现方法。
技术介绍
平地机(grader)是土方工程中用于整形和平整作业的主要机械，广泛用于公路、机场等大面积的地面平整作业。平地机之所以有广泛的辅助作业能力，是由于它的刮土板即铲刀能在空间完成6度运动。它们可以单独进行，也可以组合进行。平地机的铲刀通常安装在前后轮轴之间，能升降、倾斜、回转和外伸，操作灵活、准确，平整场地有较高的精度，适用于构筑路基和路面、修筑边坡、开挖边沟，也可搅拌路面混合料、扫除积雪、推送散粒物料以及进行土路和碎石路的养护工作。平地机在作业过程中，常常需要将铲刀保持在水平状态下工作，现有的平地机的找平系统主要通过如下两种测量方式进行: 第一种，操作手通过肉眼观察铲刀的角度并进行角度调整，从而达到控制地面平整度的要求。其缺点是:铲刀角度的调整只能通过肉眼观察，对操作手的经验有高度的依赖性，找平精度较低。第二种，采用激光自动找平系统。通常是在工作场地有效距离内安装一个激光发射源，车上的接收器接收激光信号，并通过控制器局域网(CAN, Controller Area Network)总线将数据传输到控制器内，由安装在车上的控制器控制油缸进行自动找平。其缺点是，需要额外辅助设施才能进行工作，且受工作场地的限制，使用不方便。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种，使平地机在施工过程中通过倾角传感器检测铲刀的水平和仰俯角度以及配合超声波测距传感器检测路面高度，将检测到的数据通过CAN总线实时、准确地传送到操控终端上，使操作手在可视化界面下操作，对铲刀的水平角度、仰俯角度进行实时调整，从而控制路面平整度，并提高找平精度。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的: 一种平地机铲刀角度监测找平系统，主要包括倾角传感器、测距传感器以及显示终端；其中: 所述倾角传感器，将陀螺仪的角度变化通过内部电路进行数据处理，并通过CAN总线将数字信号传输到所述显示终端； 所述测距传感器，利用超声波发生器向地面发射高频信号，并通过接收器将反射回来的高频信号进行接收，由内部电路进行数据处理后，通过CAN总线将数字信号传输到所述显示终端；以及所述显示终端，用于将所述倾角传感器和测距传感器输出的数字信号转换为对应的图像内容并显示出来。其中:所述倾角传感器为MSS-322倾角传感器。所述测距传感器为超声波测距传感器。所述显示终端为⑶-320显示器。一种平地机，包含铲刀角度监测找平系统，所述铲刀角度监测找平系统，主要包括倾角传感器、测距传感器以及显示终端；其中: 所述倾角传感器，将陀螺仪的角度变化通过内部电路进行数据处理，并通过CAN总线将数字信号传输到所述显示终端； 所述测距传感器，利用超声波发生器向地面发射高频信号，并通过接收器将反射回来的高频信号进行接收，由内部电路进行数据处理后，通过CAN总线将数字信号传输到所述显示终端；以及 所述显示终端，用于将所述倾角传感器和测距传感器输出的数字信号转换为对应的图像内容并显示出来。其中，所述倾角传感器为MSS-322倾角传感器。所述测距传感器为超声波测距传感器。所述显示终端为⑶-320显示器。一种平地机铲刀角度监测找平系统的实现方法，包括: A、在平地机的相应位置分别安装倾角传感器和测距传感器，并将显示终端安装在驾驶室内； B、将所述倾角传感器和测距传感器通过CAN总线相连接，并将所述倾角传感器反馈的铲刀水平角度及俯仰角度与所述显示终端上的十字监测器的X轴、Y轴分正负方向分别相对应； C、利用车载电瓶供电，然后启动所述铲刀角度监测找平系统； D、设定铲刀高度的基准面，根据测距传感器反馈的与基准面的深度值反向调整铲刀高度；设定铲刀基准水平面，根据倾角传感器反馈的水平角度和俯仰角度分别反向调整铲刀的水平角度和俯仰角度。本专利技术所提供的，具有以下优点: 该平地机铲刀角度监测找平系统，可精确到1°，具有测量精度高，安装简便的优点。由于配置了显示终端，操作手能够在可视化界面的辅助下对平地机铲刀水平角度、仰俯角进行调整，因此具有直观、准确和操作的实时性强的优点，并且有利于实时掌握平地机铲刀的工作状况及路面平整度，极大的提高了工作效率。附图说明图1为本专利技术平地机铲刀角度监测找平系统安装示意 图2 图12分别为显示终端3上显示的本专利技术铲刀角度监测找平系统在各种场景下的工作状态界面示意图。主要部件符号说明 1:倾角传感器 2:测距传感器 3:显示终端。具体实施例方式下面结合附图及本专利技术的实施例对本专利技术的作进一步详细的说明。图1为本专利技术平地机铲刀角度监测找平系统安装示意图，如图1所示，该平地机铲刀角度监测找平系统主要包括倾角传感器1、测距传感器2以及显示终端3。其中: 所述倾角传感器1，依据陀螺仪原理，通过陀螺仪的角度变化由内部电路进行数据处理，并通过CAN总线将数字信号传输到显示终端3。这里，所述倾角传感器1，可以是MSS-322倾角传感器。所述测距传感器2，依据超声波原理，利用超声波发生器向地面发射高频信号，并通过接收器将反射回来的高频信号进行接收，由内部电路进行数据处理后，通过CAN总线将数字信号传输到所述显示终端。这里，所述测距传感器2，为超声波测距传感器。所述显示终端3，用于将所述倾角传感器I和测距传感器2输出的数字信号转换为对应的图像内容并显示出来。这里，所述显示终端3可以是⑶-320显示器。上述平地机铲刀角度监测找平系统的安装过程如下: 在平地机铲刀联动处焊接一个支架，尽可能的使支架处于完全水平位置，通过螺栓把倾角传感器I固定在该支架上。在驾驶室下面合适的位置固定另一个支架，尽可能的使该支架处于完全垂直位置，然后通过螺栓把测距传感器2固定在该支架上。将显示终端3固定在驾驶室内的合适位置。所述倾角传感器I和测距传感器2与显示终端3通过CAN总线连接，并通过车载24V电瓶供电，接通电源之后系统即可启动。图2 图12分别为显示终端3上显示的本专利技术平地机在不同场景下的工作监视界面示意图。如图所示界面的十字监测器的X轴、Y轴的正负方向由所对应的铲刀左右以及俯仰由倾角传感器的安装方向决定的，可互换，而并非固定不变。如图2所示，操作手先刮出一个I 2米2的平面，以这个平面为基准标定超声波测距传感器，此时测深矩形处会显示“0K”。如图3 图4所示，平地机继续工作，操作手根据显示器上的测深矩形的颜色变化来调整铲刀高度。每个矩形范围是1CM(可更改)，如果零点(最短矩形)以上第I个矩形由白色变为黑色，则表示此时的地面较基准面上升了 1CM，操作手可以根据提示下调铲刀1CM。如果零点(最短矩形)以下第I个矩形由白色变为黑色，则表示此时的地面较基准面下降了1CM,操作手可以根据提示上调伊刀ICM0如图5和图6所示，操作手也可以根据显示器上的十字监测器了解铲刀的水平角度(以X轴表示)和俯仰角度(以Y轴表示)，十字监测器上的每一个矩形可在1° (可更改)到5° (可更改)之间任意切换，当切换到1° (或5° )时，每个矩形是1° (或5° )变黑。如果X轴负方向第一个矩形由白色变黑色，则代表平地机铲刀左侧高于基准面1° (或5° )，此时操作手可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平地机铲刀角度监测找平系统，其特征在于，主要包括倾角传感器、测距传感器以及显示终端；其中：所述倾角传感器，将陀螺仪的角度变化通过内部电路进行数据处理，并通过CAN总线将数字信号传输到所述显示终端；所述测距传感器，利用超声波发生器向地面发射高频信号，并通过接收器将反射回来的高频信号进行接收，由内部电路进行数据处理后，通过CAN总线将数字信号传输到所述显示终端；以及所述显示终端，用于将所述倾角传感器和测距传感器输出的数字信号转换为对应的图像内容并显示出来。

【技术特征摘要】
1.一种平地机铲刀角度监测找平系统，其特征在于，主要包括倾角传感器、测距传感器以及显示终端；其中: 所述倾角传感器，将陀螺仪的角度变化通过内部电路进行数据处理，并通过CAN总线将数字信号传输到所述显示终端； 所述测距传感器，利用超声波发生器向地面发射高频信号，并通过接收器将反射回来的高频信号进行接收，由内部电路进行数据处理后，通过CAN总线将数字信号传输到所述显示终端；以及 所述显示终端，用于将所述倾角传感器和测距传感器输出的数字信号转换为对应的图像内容并显示出来。2.根据权利要求1所述平地机铲刀角度监测找平系统，其特征在于，所述倾角传感器为MSS-322倾角传感器。3.根据权利要求1所述平地机铲刀角度监测找平系统，其特征在于，所述测距传感器为超声波测距传感器。4.根据权利要求1所述平地机铲刀角度监测找平系统，其特征在于，所述显示终端为⑶-320显示器。5.一种平地机，其特征在于，包含铲刀角度监测找平系统，所述铲刀角度监测找平系统，主要包括倾角传感器、测距传感器以及显示终端；其中: 所述倾角传感器，将陀螺仪的角度变化通过内部电路进行数据处理，并通过CAN总线将数字信号传输到所述显示终端； 所述测距传感器，利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洪波，吕晓光，阎维佳，季明，
申请(专利权)人：德国MOBA自动控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：