CN103938668A - 一种削坡机及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种削坡机及其控制系统，包括：设置在导轨上的行走装置，行走装置包括升降调整装置，该削坡机还包括了用于发射激光的激光发射器、用于接收激光的激光接收器及用于控制升降调整装置位置的控制单元。采用了上述技术方案后，削坡机升降调整装置可自动根据施工基准线进行调整，提高了削坡机的工作效率，同时也提高了削坡机工作面的平整度及均匀性。

Description

一种削坡机及其控制系统

技术领域

本发明涉及水利机械设备领域，尤其涉及一种具有自动校准功能的削坡机。

背景技术

水利设备的施工中削坡机是不可缺少的施工设备，目前利用削坡机进行的水渠施工作业，都是用人工目视的方式进行精度控制，效率低、精度差；而且在一次施工作业时需要多次对削坡机进行施工基准线定位。由于削坡机的施工基准线定位精度对水渠施工的质量影响极大，采用常规的工具对施工基准线定位和测量放样，势必存在施工的精度低、费时费力且施工效率低下、以及材料的浪费等问题。

因此，水利施工行业极需一种新型削坡机，能自动根据施工基准线进行定位并校准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种削坡机，能自动根据施工基准线进行定位并校准。

本发明的另一目的在于提供一种用于削坡机的控制系统，能使削坡机具备自动校准、定位的功能。

本发明的又一目的在于提供一种上述削坡机的控制方法，使得削坡机工作简易化、效率高效化。

本发明公开了一种削坡机，包括：设置在导轨上的行走装置，其中行走装置包括升降调整装置，所述削坡机还包括：激光发射器、激光接收器及控制单元；其中激光发射器为激光扫平仪，设置在行走装置之外，远离行走装置及削坡机工作面，用于发射激光平面；激光接收器安装在行走装置上，根据激光发射器发来的激光向控制单元发送指令，其中激光接收器还包括数据处理模块，用于分析行走装置位置；所述控制单元与激光接收器信息交互，根据激光接收器发来的指令对升降调整装置进行位置调整。

本发明还公开了一种用于削坡机的控制系统，包括：检测装置、处理装置及操作装置，其中检测装置包括激光扫平仪和激光接收器，激光扫平仪用于发射激光，激光接收器用于接收激光扫平仪发来的激光；其中处理装置包括通讯模块，用于接收激光检测装置发送的行走装置的位置信号，并对位置信号进行处理，处理完成后下发操作指令至操作装置；操作装置用于接收处理装置发送的指令并对升降调整装置进行位置调整。

本发明又公开了一种基于上述削坡机的控制方法，步骤A：在激光接收器内配置行走装置基准值；步骤B：激光发射器向行走装置发射激光；步骤C：激光接收器接收激光发射器发来的激光，计算当前行走装置与基准值差值，下发数据至控制单元；步骤D：所述控制单元接收到差值后，将差值转换成指令程序；步骤E：控制单元根据指令程序调整升降调整装置位置。其中上述方法中的步骤A、步骤B、步骤C、步骤D可替换为：步骤F：使用者人工输入执行指令至控制单元，控制单元接收到执行指令后转换成指令程序。

采用上述技术方案后，水利设施施工中削坡机不再需要采用人工目视的方式进行精度控制，也省略了多次对削坡机进行施工基准线定位这一动作，削坡机可自动根据使用者施工前设定的施工基准线进行调整，当削坡机行走在导轨上出现颠簸起伏时，上述控制系统将自动对位移差进行修正，使得削坡机始终按照设定的施工基准线工作，提高了削坡机的工作效率，也提高了削坡机工作面的平整度、均匀性，降低了人力成本，而且整套系统体积小、结构简单，操作简便，维护成本低。

附图说明

图1为本发明削坡机结构示意图；

图中：1激光发射器，2激光平面，3激光接收器，4行走装置，5升降调整装置，6控制单元，7导轨；

图2为本发明削坡机控制系统原理图；

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

请参阅图1：为本发明削坡机结构示意图。所述削坡机包括：设置在导轨7上的行走装置4，其中行走装置4包括了升降调整装置5，所述削坡机还包括：激光发射器1、激光接收器3及控制单元6；其中激光发射器1用于发射激光；激光接收器3安装在行走装置4上，用于接收所述激光发射器1发来的激光，并向控制单元6发送指令；控制单元6与激光接收器3信息交互，接收激光接收器3发来的指令，并对升降调整装置5进行位置调整。

作为优选，所述激光发射器1可采用发射激光直线的激光发射器，施工时，将具有发射激光直线功能的激光发射器1设置在导轨7上削坡机的行走装置4的工作起点处，向行走装置4发射一激光直线，当行走装置4远离该起点时，即远离所述激光发射器1。同时在行走装置4上设置一激光接收器3，当所述激光接收器3处于设置的初始位置时，能接收到所述激光发射器1发射的激光，并在激光接收器3上呈现一初始的激光点位。当削坡机工作运行时，行走装置4会因为导轨7水平方向上的不平整产生竖直方向上的位移，激光接收器3接收到的激光点位会与初始激光点位也会不一致，两个点位间产生的差值与行走装置4产生的位移相同，由于这些位移将造成产生位移前的削坡机的工作面的坡比与产生位移后的削坡机的工作面的坡比不一致，于是当这些不可避免的位移出现时，施工者可根据记录下的激光点位初始值自行调整升降调整装置4，直至调整至初始位置为止，节省了之前人为测量升降装置高度这一程序，同时也能增加精度。

作为最优选，上述过程也可采用包含数据处理模块的激光接收器3，激光接收器3中的数据处理模块会对接收位置作分析及同初始位置时的激光点位作比较，计算出所述差值，分析完毕后将所述差值信息下发至控制单元6，控制单元6将根据该信息对削坡机升降调整装置5竖直方向上的位置调整，调整的量即为激光接收器分析出的差值。待调整过程结束后，激光发射器1在激光接收器3上的激光点位回到初始位置，此时削坡机工作面的坡比即回到削坡机初始工作时的坡比值，及完成了削坡机自动校准的功能。

上述最优选实施例中所述激光发射器也可替换为激光扫平仪，设置在行走装置4之外，远离行走装置4及削坡机工作面，所述激光扫平仪工作时，会对行走装置4发射一激光平面2，安装在行走装置4上的激光接收器3随着行走装置4在导轨7上行走时将始终接收到该激光平面2中的一部分，并在激光接收器3上呈现一直线状态，行走装置4行走时上述数据处理模块对激光点位的分析变为了对激光接收器3接收到的激光直线位置的分析，分析完毕后，将所述当前激光直线位置与初始激光直线位置高度差信息下发至控制单元6，控制单元6将根据该信息对削坡机升降调整装置5竖直方向上的位置调整，调整的量即为激光接收器3分析出的高度差值。待调整过程结束后，激光发射器1在激光接收器3上的激光直线回到初始位置，此时削坡机工作面的坡比即回到削坡机初始工作时的坡比值，及完成了削坡机自动校准的功能。

参阅图2：为本发明削坡机控制系统原理图。常用的削坡机包括：上下两个设置在导轨上的行走装置分别为行走装置A、行走装置B，所述行走装置包括升降调整装置，其中在每一个行走装置上均采用所述的削坡机控制系统。所述削坡机控制系统包括检测装置、处理装置及操作装置。其中检测装置包括激光扫平仪和激光接收器，激光扫平仪用于发射激光，激光接收器用于接收激光扫平仪发来的激光；其中处理装置包括通讯模块，用于接收激光检测装置发送的行走装置的位置信号，并对位置信号进行处理，处理完成后下发操作指令至操作装置；操作装置则用于接收处理装置发送的指令并对升降调整装置进行位置调整。

当削坡机工作时，所述控制系统检测装置中的激光扫平仪向行走装置发射激光平面，安装在行走装置上的激光接收器则接收激光扫平仪发来的激光平面，并向处理装置发送一个行走装置位置信号，该信号承载了行走装置竖直方向上的位置信息，待处理装置将所述位置信号转换成指令信号后，下发至操作装置，操作装置收到指令信号后，根据该指令对升降调整装置进行位置调整。

作为可选，施工者可根据现场施工要求人工输入指令至处理装置，处理装置根据接受的指令转换成指令信号下发至操作装置，操作装置收到指令信号后，根据该指令对升降调整装置进行位置调整，即所述削坡机控制系统也具备人工配置模式，可随施工情况进行改变。

本发明的削坡机自动定位校准功能的具体操作方法如下：步骤A：在激光接收器内配置行走装置基准值；步骤B：激光发射器向行走装置发射激光；步骤C：激光接收器接收激光发射器发来的激光，计算当前行走装置与基准值差值，下发数据至控制单元；步骤D：控制单元接收到数据指令后，下发动作指令值执行装置；步骤E：执行单元接收到动作指令后，根据差值调整所述升降调整装置位置。其中上述方法中的步骤A、步骤B、步骤C、步骤D可替换为：步骤F：使用者人工输入执行指令至控制单元，控制单元接收到执行指令后转换成指令程序。

采用上述技术方案后，水利设施施工中削坡机不再需要采用人工目视的方式进行精度控制，也省略了多次对削坡机进行施工基准线定位这一动作，削坡机可自动根据使用者施工前设定的施工基准线进行调整，当削坡机行走在导轨上出现颠簸起伏时，上述控制系统将自动对位移差进行修正，使得削坡机始终按照设定的施工基准线工作，提高了削坡机的工作效率，也提高了削坡机工作面的平整度、均匀性，降低了人力成本，而且整套系统体积小、结构简单，操作简便，维护成本低。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种削坡机，包括：设置在导轨上的行走装置，所述行走装置包括升降调整装置，其特征在于：

所述削坡机还包括：激光发射器、激光接收器及控制单元；

所述激光发射器用于发射激光；

所述激光接收器安装在所述行走装置上，根据所述激光发射器发来的激光向所述控制单元发送指令；

所述控制单元根据所述指令对所述升降调整装置进行位置调整。

2.如权利要求1所述的削坡机，其特征在于：所述激光发射器为激光扫平仪，向所述激光接收器发射激光平面。

3.如权利要求1所述的削坡机，其特征在于：所述激光发射器为激光投点仪，设置在导轨上，向所述激光接收器发射激光直线。

4.如权利要求1或2所述的削坡机，其特征在于：所述激光发射器设置在所述行走装置之外，且远离所述行走装置及所述削坡机的工作面。

5.如权利要求1至3任一项所述的削坡机，其特征在于：所述激光接收器还包括：数据处理模块，用于分析所述行走装置位置。

6.一种用于削坡机的控制系统，所述削坡机包括：设置在导轨上的行走装置，所述行走装置包括升降调整装置，其特征在于：

所述控制系统包括：激光检测装置、数据处理装置及操作装置；

所述激光检测装置用于检测所述行走装置位置，

所述数据处理装置用于接收所述激光检测装置发送的所述行走装置的位置信号，并对所述位置信号进行处理，处理完成后下发操作指令至所述操作装置；

所述操作装置用于接收所述数据处理装置发送的所述操作指令并对所述升降调整装置进行位置调整。

7.如权利要求6所述的用于削坡机的控制系统，其特征在于：所述激光检测装置包括激光扫平仪和激光接收器，所述激光扫平仪用于发射激光，所述激光接收器用于接收所述激光扫平仪发来的激光。

8.如权利要求6所述的用于削坡机的控制系统，其特征在于：所述数据处理装置包括通讯模块，用于接收所述位置信号并将其转换成所述操作指令下发至所述操作装置。

9.一种用于权利要求1所述的削坡机的控制方法，其特征在于：

包括如下步骤：

步骤A：在所述激光接收器内配置所述行走装置的位置的基准值；

步骤B：所述激光发射器向所述行走装置发射激光；

步骤C：所述激光接收器接收所述激光发射器发来的激光，计算当前所述行走装置的位置与所述基准值差值，下发所述差值至所述控制单元；

步骤D：所述控制单元接收到所述差值后，将所述差值转换成指令信号；

步骤E：所述控制单元根据所述指令信号调整所述升降调整装置位置。

10.如权利要求8所述的削坡机控制方法，其特征在于：

所述步骤A、步骤B、步骤C、步骤D可替换为：

步骤F：使用者人工输入执行指令至所述控制单元，所述控制单元接收到所述执行指令后转换成指令信号。