專利名稱：基于精密激光測距原理的攤鋪機反射式自動找平裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用于高速公路瀝青路面攤鋪設(shè)備上的自動找平裝置，尤其是涉及一種基于精密激光測距原理的攤鋪機反射式自動找平裝置，在攤鋪機作業(yè)時，依靠自動找平裝置進行自動參數(shù)控制，才能攤鋪出符合設(shè)計要求的路面，其控制性能的優(yōu)劣直接影響作業(yè)效果和施工成本。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，這類裝置大致分“接觸式”與“非接觸式”兩大類，這里的“接觸”是指自動找平裝置與施工地面是否接觸。
接觸式自動找平裝置由于結(jié)構(gòu)龐大，其組合長度達18米，安裝、調(diào)試麻煩，設(shè)備轉(zhuǎn)場、維護困難，近年已很少有使用。
非接觸式中又有基于超聲波原理的和激光掃描原理的兩種型式，基于超聲波原理的此類裝置，雖然號稱超聲波傳感器精度達0.3mm，但由于聲波傳輸?shù)墓逃腥毕?，上述精度多出現(xiàn)于實驗室，在實際施工現(xiàn)場，溫度、濕度、氣壓甚至刮風(fēng)都會對此類傳感器的精度產(chǎn)生很大影響，為此出現(xiàn)各種補償措施可謂五花八門，有的一套甚至出現(xiàn)十多個傳感器探頭，或者四、五組(每組五個)探頭，就是一種佐證。但到目前為止，實際效果尚不盡人意。而本實用新型裝置的結(jié)構(gòu)相對短小，約8米長，有較高自動化程度，給使用、維護帶來不少便利。
另一種形式為基于激光傳輸時間原理測距和直角三角形測高原理的激光掃描形式，該形式為掃描傳感器分別單點懸掛于施工設(shè)備兩側(cè)，激光束可掃至設(shè)備前后達15米，單位時間內(nèi)的測量數(shù)據(jù)量很大，并且掃描點非常密集。但是，此類掃描傳感器受其基于光波傳輸時間的測距原理的局限，在小尺度的范圍內(nèi)精確度不高，據(jù)此類傳感器的生產(chǎn)商德國施克(SICK)公司提供的數(shù)據(jù)，其測距精度為±35mm，可見大量的不精確測量無法滿足精確的控制需求，近年來的實際使用也證明了這一點。
三、實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決上述背景技術(shù)中的不足之處，提供一種基于精密激光測距原理的攤鋪機反射式自動找平裝置，其使用激光精密測距，抗環(huán)境干擾，并且結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，安裝使用方便，且人機界面顯示直觀，易用可靠。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種基于精密激光測距原理的攤鋪機反射式自動找平裝置，其特殊之處在于包括梁體、控制器和上位機，其中控制器與梁體連接，上位機與控制器連接。
上述梁體連接于控制器一側(cè)或兩側(cè)。
上述梁體是截斷面為矩形的中空管，其內(nèi)部裝有精密激光測距傳感器，梁體中段分別裝有與控制器相連的接口。
上述梁體內(nèi)部并裝有轉(zhuǎn)角反射鏡和靜止反射鏡，激光測距傳感器和靜止反射鏡分別位于梁體兩端，轉(zhuǎn)角反射鏡位于激光測距傳感器和靜止反射鏡之間，且轉(zhuǎn)角反射鏡與激光測距傳感器之間的距離小于梁體長度的二分之一，轉(zhuǎn)角反射鏡的鏡面可在梁體上沿長度方向的中軸線向下成0°～45°的夾角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，靜止反射鏡的反射面與激光測距傳感器的激光射出線成恒定45°夾角，轉(zhuǎn)角反射鏡和靜止反射鏡的投影處分別設(shè)有供測量時使用的測量窗口。
上述梁體內(nèi)部并裝有靜止反射鏡，梁體內(nèi)部的中間位置裝有兩只精密激光測距傳感器，梁體兩端裝有靜止反射鏡，激光束分別沿梁體長度方向的中軸線射向兩端的靜止反射鏡，且靜止反射鏡反射出的激光束垂直于地面。
上述梁體內(nèi)部的兩端分別安裝有精密激光測距傳感器，其射出的激光束垂直于地面。
上述控制器內(nèi)部裝有微處理器電路、水平傳感器電路和相關(guān)輔助電路，外部設(shè)有六個接口，這些接口分別連接到梁體、上位機和被控設(shè)備的電源及控制信號的輸入端。
上述上位機的人機界面具有模擬顯示被控設(shè)備工況畫面加動態(tài)數(shù)據(jù)顯示和純動態(tài)數(shù)據(jù)顯示兩種模式，并設(shè)有觸摸功能鍵。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的優(yōu)點和效果如下本實用新型結(jié)構(gòu)精密，簡捷，設(shè)計合理，搬運、安裝和使用方便，成本相對低廉，采用裝有高性能微處理器的控制器來協(xié)調(diào)和控制各部分的測量、計算及通訊，在運行中可進行高精度的前后高差值的測量，可用傳感器精度較原有傳感器高一個數(shù)量級以上，且能提供中等的測量密度，且使用功能強大的上位機可提供友好、易懂的人機界面，對設(shè)備進行簡單有效的操作控制和數(shù)據(jù)處理，能提高工作效率，減少勞動強度、節(jié)約施工成本，提高設(shè)備的施工質(zhì)量，有廣闊的應(yīng)用前景。
四

圖1為本實用新型自動找平裝置的梁體配置之一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型自動找平裝置的梁體配置之二的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本實用新型自動找平裝置的梁體配置之三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型自動找平裝置的上位機的外形圖；圖5為本實用新型自動找平裝置的控制器的外形圖；圖6本實用新型自動找平裝置的總體連接示意圖；圖7本實用新型自動找平裝置的控制器內(nèi)部電路方框圖。
圖中，1-梁體，2-轉(zhuǎn)角反射鏡，3-激光測距傳感器，4-靜止反射鏡，5-測量窗口，6-安裝支架，7-接口，8-激光束，9-上位機，10-控制器。
五具體實施方式
參見圖6，本實用新型由截面為矩形的梁體、控制器和上位機三個部分組成，其中控制器與梁體連接，上位機與控制器連接，在使用過程中，可在控制器10單側(cè)連接一根、或兩側(cè)分別連接一根梁體1，與上位機9組成系統(tǒng)使用。在梁體內(nèi)部裝有精密激光測距傳感器3、轉(zhuǎn)角反射鏡2和靜止反射鏡4，梁體1中段分別裝有與控制器10相連的接口7。梁體1的內(nèi)部所安裝的精密激光測距傳感器3、轉(zhuǎn)角反射鏡2和靜止反射鏡4可有如圖1、圖2、圖3所示的三種配置方法，其外部特征可保持一致。
控制器內(nèi)部裝有水平傳感器、控制電路和連接至上位機、梁體、攤鋪機的接口；上位機是一種高度智能的人機界面，可完成各種控制指令的輸入和各種參數(shù)的動態(tài)顯示。
參見圖1，圖1所示為自動找平裝置的梁體其中一種配置結(jié)構(gòu)，梁體1內(nèi)部裝有精密激光測距傳感器3、轉(zhuǎn)角反射鏡2和靜止反射鏡4，其中激光測距傳感器3和靜止反射鏡4分別位于梁體1兩端，轉(zhuǎn)角反射鏡2位于激光測距傳感器3和靜止反射鏡4之間，且轉(zhuǎn)角反射鏡2與激光測距傳感器3之間的距離小于梁體1長度的二分之一。轉(zhuǎn)角反射鏡2的鏡面在梁體1上沿長度方向的中軸線向下成0°～45°的夾角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，靜止反射鏡4的反射面與激光測距傳感器3的激光射出線成恒定45°夾角。轉(zhuǎn)角反射鏡2和靜止反射鏡4的投影處分別有供測量時使用的測量窗口5。
參見圖2，圖2所示為自動找平裝置的梁體另外一種配置結(jié)構(gòu)，梁體1內(nèi)部的中間位置裝有兩只精密激光測距傳感器3，激光束分別沿梁體1長度方向的中軸線射向兩端的靜止反射鏡4，且靜止反射鏡4反射出的激光束垂直于地面。
參見圖3，圖3所示為自動找平裝置的梁體第三種配置結(jié)構(gòu)，梁體1內(nèi)部的兩端分別安裝有精密激光測距傳感器3，其射出的激光束垂直于地面。
參見圖5和圖7，控制器10內(nèi)部裝有微處理器電路、水平傳感器電路和相關(guān)輔助電路，外部具有如圖5所示的六個接口，這些接口分別連接到梁體1、上位機9和被控設(shè)備的電源及控制信號的輸入端。
參見圖4，上位機9的人機界面具有模擬顯示被控設(shè)備工況畫面加動態(tài)數(shù)據(jù)顯示和純動態(tài)數(shù)據(jù)顯示兩種模式，而這兩種模式中都附加有觸摸功能鍵，以及與其相對應(yīng)的觸摸執(zhí)行功能。
權(quán)利要求1.一種基于精密激光測距原理的攤鋪機反射式自動找平裝置，其特征在于包括梁體(1)、控制器(10)和上位機(9)，其中控制器(10)與梁體(1)連接，上位機(9)與控制器(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于精密激光測距原理的攤鋪機反射式自動找平裝置，其特征在于所述梁體(1)連接于控制器(10)一側(cè)或兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于精密激光測距原理的攤鋪機反射式自動找平裝置，其特征在于所述梁體(1)是截斷面為矩形的中空管，其內(nèi)部裝有精密激光測距傳感器(3)，梁體(1)中段分別裝有與控制器(10)相連的接口(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于精密激光測距原理的攤鋪機反射式自動找平裝置，其特征在于所述梁體(1)內(nèi)部并裝有轉(zhuǎn)角反射鏡(2)和靜止反射鏡(4)，激光測距傳感器(3)和靜止反射鏡(4)分別位于梁體(1)兩端，轉(zhuǎn)角反射鏡(2)位于激光測距傳感器(3)和靜止反射鏡(4)之間，且轉(zhuǎn)角反射鏡(2)與激光測距傳感器(3)之間的距離小于梁體(1)長度的二分之一，轉(zhuǎn)角反射鏡(2)的鏡面可在梁體(1)上沿長度方向的中軸線向下成0°～45°的夾角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，靜止反射鏡(4)的反射面與激光測距傳感器(3)的激光射出線成恒定45°夾角，轉(zhuǎn)角反射鏡(2)和靜止反射鏡(4)的投影處分別設(shè)有供測量時使用的測量窗口(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于精密激光測距原理的攤鋪機反射式自動找平裝置，其特征在于所述梁體(1)內(nèi)部并裝有靜止反射鏡(4)，梁體(1)內(nèi)部的中間位置裝有兩只精密激光測距傳感器(3)，梁體(1)兩端裝有靜止反射鏡(4)，激光束分別沿梁體(1)長度方向的中軸線射向兩端的靜止反射鏡(4)，且靜止反射鏡(4)反射出的激光束垂直于地面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于精密激光測距原理的攤鋪機反射式自動找平裝置，其特征在于所述梁體(1)內(nèi)部的兩端分別安裝有精密激光測距傳感器(3)，其射出的激光束垂直于地面。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于精密激光測距原理的攤鋪機反射式自動找平裝置，其特征在于所述控制器(10)內(nèi)部裝有微處理器電路、水平傳感器電路和相關(guān)輔助電路，外部設(shè)有六個接口，這些接口分別連接到梁體(1)、上位機(9)和被控設(shè)備的電源及控制信號的輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于精密激光測距原理的攤鋪機反射式自動找平裝置，其特征在于所述上位機(9)的人機界面具有模擬顯示被控設(shè)備工況畫面加動態(tài)數(shù)據(jù)顯示和純動態(tài)數(shù)據(jù)顯示兩種模式，并設(shè)有觸摸功能鍵。
專利摘要本實用新型涉及一種基于精密激光測距原理的攤鋪機反射式自動找平裝置，其使用激光精密測距，抗環(huán)境干擾，并且結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，安裝使用方便，且人機界面顯示直觀，易用可靠。本實用新型包括梁體、控制器和上位機，其中控制器與梁體連接，上位機與控制器連接，梁體連接于控制器一側(cè)或兩側(cè)，梁體是截斷面為矩形的中空管，其內(nèi)部裝有精密激光測距傳感器，梁體中段分別裝有與控制器相連的接口。
文檔編號E01C19/18GK2873863SQ20062007831
公開日2007年2月28日 申請日期2006年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月25日
發(fā)明者何英明 申請人:何英明