CN104652240B - 一种铣刨机自动循迹装置、循迹方法及循迹系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铣刨机自动循迹装置、循迹方法及循迹系统，包括铣刨机和轨迹线，其特征是：所述铣刨机的前端设置有传感器安装杆，所述传感器安装杆上设置有能够在所述传感器安装杆滑动的传感器安装板，所述传感器安装板上设置有三个红外传感器，三个所述红外传感器都连接到控制器，所述控制器连接转向驱动机构。本发明在铣刨机作业时，利用红外传感器实时检测铣刨机是否偏离设定行驶轨迹，如果偏离，铣刨机就会及时的自动调节转向系统，使其回到预先设定的行驶轨迹上来，实现自动循迹的目的。并且可以记忆铣刨机运动轨迹，利用角度传感器实现平行轨迹自动记忆铣刨，可以有效提高铣刨机的作业精度以及自动化、智能化水平，提高设备作业效率。

Description

一种铣刨机自动循迹装置、循迹方法及循迹系统

技术领域

本发明涉及铣刨机技术领域，具体地讲，涉及一种铣刨机自动循迹装置、循迹方法及循迹系统。

背景技术

铣刨机作为路面养护机械的关键设备，随着我国大量公路逐步进入养护期，铣刨机的市场需求量也在逐年提升。但是在铣刨机的工作时，灰尘比较大，噪音可达100分贝以上。铣刨机作业时，驾驶员一般通过观察车体前方路面上的标记线来判断行驶方向，若有偏差则进行调整。该方式主要有以下缺点：

（1）作业过程中，为使机器尽可能按设定的标记线行驶，驾驶员需时时观察，如果发现偏离，则及时进行转向操作。同时还要兼顾行走、输料等其它操作，且由于工作环境恶劣，使操作人员易于疲劳。

（2）该方式受驾驶员主观因素较大，对作业质量产生一定的影响。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种铣刨机自动循迹装置、循迹方法及循迹系统，有效提高铣刨机的作业精度以及自动化、智能化水平，降低驾驶员的劳动强度，提高设备作业效率。

本发明采用如下技术手段实现发明目的：

一种铣刨机自动循迹装置，包括铣刨机和轨迹线，其特征是：所述铣刨机的前端设置有三个红外传感器，三个所述红外传感器都连接到控制器，所述控制器连接转向驱动机构。

作为对本技术方案的进一步限定，所述铣刨机的前端设置有传感器安装杆，所述传感器安装杆上设置有能够在所述传感器安装杆滑动的传感器安装板，所述传感器安装板上设置有三个所述红外传感器。

作为对本技术方案的进一步限定，所述比例电磁阀一和比例电磁阀二的下端连接定量泵，所述定量泵的下侧设置有液压油箱。

作为对本技术方案的进一步限定，所述铣刨机上设置有角度传感器，所述角度传感器连接所述控制器。

作为对本技术方案的进一步限定，三个所述红外传感器根据所处的位置分为左红外传感器、中间红外传感器、右红外传感器，所述中间红外传感器能够检测到所述轨迹线的中间位置。

作为对本技术方案的进一步限定，所述控制器连接记忆铣刨按钮。

一种铣刨机自动循迹方法，其特征是：包括如下步骤：

（1）判断记忆铣刨按钮是否启动，如果没有启动，转步骤（2），如果启动，转步骤（3）；

（2）先调好三个传感器的位置，使三个传感器中中间的那个传感器能够检测到轨迹线的中间位置，铣刨机正沿着轨迹线行驶，如果中间红外传感器检测到轨迹线信号，说明正在沿轨迹线行走，就保持原来转向角度；如果中间红外传感器检测不到轨迹信号，右红外传感器检测到轨迹信号，说明铣刨机向右偏了，控制比例电磁阀一，调节转向油缸，使其向左偏转，一直到中间红外传感器能够检测到轨迹信号；如果中间红外传感器检测不到轨迹信号，左红外传感器检测到轨迹信号，说明铣刨机向左偏了，控制比例电磁阀二，调节转向油缸，使其向右偏转，一直到中间红外传感器能够检测到轨迹信号，保存铣刨机行走过程中的转向角度及行走速度；

（3）控制器实时采集角度传感器传过来铣刨机运动信息，并将采集的信息与步骤（2）的非记忆铣刨时保存的转向角度及行走速度进行比较，当铣刨机的运行轨迹与保存的转向角度及行走速度信息不一致时，控制比例电磁阀一或比例电磁阀二动作，调节相应的转向油缸，使其行走轨迹与非记忆铣刨时的行走轨迹平行。

一种铣刨机自动循迹系统，其特征是：包括如下模块：

红外传感器信息采集模块：采集三个红外传感器检测的轨迹信号的信息；

信息分析模块：对接收的三个红外传感器监测的轨迹信号的信息进行分析，判断出铣刨机是否偏离轨迹线以及偏离的方位；

转向驱动模块：根据分析出的铣刨机偏离轨迹线的方位，控制比例电磁阀一或者比例电磁阀二控制转向油缸作出相应的转向动作，直到中间红外传感器检测到轨迹线；

存储模块：存储铣刨机行走过程中的转向角度及行走速度。

作为对本技术方案的进一步限定，还包括：

角度传感器信息采集模块：采集角度传感器检测的铣刨机运动的的轨迹信号的信息；

信息对比判断模块：控制器实时采集角度传感器传过来铣刨机运动信息，并将采集的信息与非记忆铣刨时保存的转向角度及行走速度进行比较，当铣刨机的运行轨迹与保存的转向角度及行走速度信息不一致时，控制比例电磁阀一或比例电磁阀二动作，调节相应的转向油缸，使其行走轨迹与非记忆铣刨时的行走轨迹平行。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明在铣刨机作业时，利用红外传感器实时检测铣刨机是否偏离设定行驶轨迹，如果偏离，铣刨机就会及时的自动调节转向系统，使其回到预先设定的行驶轨迹上来，实现自动循迹的目的。并且可以记忆铣刨机运动轨迹，利用角度传感器实现平行轨迹自动记忆铣刨，可以有效提高铣刨机的作业精度以及自动化、智能化水平，降低驾驶员的劳动强度，提高设备作业效率。

附图说明

图1为发明的流程图。

图2为转向驱动机构的结构示意图。

图3为红外传感器的安装示意图。

图4为图3的A部分的局部放大图。

图中，1、定量泵，2、液压油箱，3、比例电磁阀，4、转向油缸，5、左红外传感器，6、中间红外传感器,7、右红外传感器，8、轨迹线，9、传感器安装杆，10、传感器安装板。

具体实施方式:

下面结合实施例，进一步说明本发明。

参见图1-图4，本发明包括铣刨机和轨迹线，所述铣刨机的前端设置有传感器安装杆，所述传感器安装杆上设置有能够在所述传感器安装杆滑动的传感器安装板，所述传感器安装板上设置有三个红外传感器，三个所述红外传感器都连接到控制器，所述控制器连接转向驱动机构。

所述转向驱动机构包括比例电磁阀一和比例电磁阀二，所述比例电磁阀一和比例电磁阀二均连接转向油缸。

所述比例电磁阀一和比例电磁阀二的下端连接定量泵，所述定量泵的下侧设置有液压油箱。

所述铣刨机上设置有角度传感器，所述角度传感器连接所述控制器。

三个所述红外传感器根据所处的位置分为左红外传感器、中间红外传感器、右红外传感器，所述中间红外传感器能够检测到所述轨迹线的中间位置。

所述控制器连接记忆铣刨按钮。

一种铣刨机自动循迹方法，包括如下步骤：

（1）判断记忆铣刨按钮是否启动，如果没有启动，转步骤（2），如果启动，转步骤（3）；

（2）先调好三个传感器的位置，使三个传感器中中间的那个传感器能够检测到轨迹线的中间位置，铣刨机正沿着轨迹线行驶，如果中间红外传感器检测到轨迹线信号，说明正在沿轨迹线行走，就保持原来转向角度；如果中间红外传感器检测不到轨迹信号，右红外传感器检测到轨迹信号，说明铣刨机向右偏了，控制比例电磁阀一，调节转向油缸，使其向左偏转，一直到中间红外传感器能够检测到轨迹信号；如果中间红外传感器检测不到轨迹信号，左红外传感器检测到轨迹信号，说明铣刨机向左偏了，控制比例电磁阀二，调节转向油缸，使其向右偏转，一直到中间红外传感器能够检测到轨迹信号，保存铣刨机行走过程中的转向角度及行走速度；

（3）控制器实时采集角度传感器传过来铣刨机运动信息，并将采集的信息与步骤（2）的非记忆铣刨时保存的转向角度及行走速度进行比较，当铣刨机的运行轨迹与保存的转向角度及行走速度信息不一致时，控制比例电磁阀一或比例电磁阀二动作，调节相应的转向油缸，使其行走轨迹与非记忆铣刨时的行走轨迹平行。

一种铣刨机自动循迹系统，包括如下模块：

红外传感器信息采集模块：采集三个红外传感器检测的轨迹信号的信息；

信息分析模块：对接收的三个红外传感器监测的轨迹信号的信息进行分析，判断出铣刨机是否偏离轨迹线以及偏离的方位；

转向驱动模块：根据分析出的铣刨机偏离轨迹线的方位，控制比例电磁阀一或者比例电磁阀二控制转向油缸作出相应的转向动作，直到中间红外传感器检测到轨迹线；

存储模块：存储铣刨机行走过程中的转向角度及行走速度。

还包括：

角度传感器信息采集模块：采集角度传感器检测的铣刨机运动的的轨迹信号的信息；

信息对比判断模块：控制器实时采集角度传感器传过来铣刨机运动信息，并将采集的信息与非记忆铣刨时保存的转向角度及行走速度进行比较，当铣刨机的运行轨迹与保存的转向角度及行走速度信息不一致时，控制比例电磁阀一或比例电磁阀二动作，调节相应的转向油缸，使其行走轨迹与非记忆铣刨时的行走轨迹平行。

本发明公开一种自动循迹系统的设计思路，本思路并不局限于铣刨机，故无论是否用于铣刨机或其它工程机械，均属于权利范围内；本发明中，为描述方便，采用了红外传感器检测路面上的轨迹，但实际上不局限于红外传感器，故无论用何种元器件（如摄像头）探测轨迹轨迹，均属于权利范围。

Claims (3)

1.一种铣刨机自动循迹方法，其特征是：

包括铣刨机和轨迹线，所述铣刨机的前端设置有三个红外传感器，三个所述红外传感器都连接到控制器，所述控制器连接转向驱动机构；

三个所述红外传感器根据所处的位置分为左红外传感器、中间红外传感器、右红外传感器，所述中间红外传感器能够检测到所述轨迹线的中间位置；

所述铣刨机上设置有角度传感器，所述角度传感器连接所述控制器；

所述控制器连接记忆铣刨按钮；

所述铣刨机的前端设置有传感器安装杆，所述传感器安装杆上设置有能够在所述传感器安装杆滑动的传感器安装板，所述传感器安装板上设置有三个所述红外传感器；

所述转向驱动机构包括比例电磁阀一和比例电磁阀二，所述比例电磁阀一和比例电磁阀二均连接转向油缸；

所述比例电磁阀一和比例电磁阀二的下端连接定量泵，所述定量泵的下侧设置有液压油箱；

还包括如下步骤：

（1）判断记忆铣刨按钮是否启动，如果没有启动，转步骤（2），如果启动，转步骤（3）；

（2）先调好三个传感器的位置，使三个传感器中中间的那个传感器能够检测到轨迹线的中间位置，铣刨机正沿着轨迹线行驶，如果中间红外传感器检测到轨迹线信号，说明正在沿轨迹线行走，就保持原来转向角度；如果中间红外传感器检测不到轨迹信号，右红外传感器检测到轨迹信号，说明铣刨机向右偏了，控制比例电磁阀一，调节转向油缸，使其向左偏转，一直到中间红外传感器能够检测到轨迹信号；如果中间红外传感器检测不到轨迹信号，左红外传感器检测到轨迹信号，说明铣刨机向左偏了，控制比例电磁阀二，调节转向油缸，使其向右偏转，一直到中间红外传感器能够检测到轨迹信号，保存铣刨机行走过程中的转向角度及行走速度；

（3）控制器实时采集角度传感器传过来铣刨机运动信息，并将采集的信息与步骤（2）的非记忆铣刨时保存的转向角度及行走速度进行比较，当铣刨机的运行轨迹与保存的转向角度及行走速度信息不一致时，控制比例电磁阀一或比例电磁阀二动作，调节相应的转向油缸，使其行走轨迹与非记忆铣刨时的行走轨迹平行。

2.一种使用权利要求1所述的自动循迹方法的铣刨机自动循迹系统，其特征是：包括如下模块：

红外传感器信息采集模块：采集三个红外传感器检测的轨迹信号的信息；

信息分析模块：对接收的三个红外传感器监测的轨迹信号的信息进行分析，判断出铣刨机是否偏离轨迹线以及偏离的方位；

转向驱动模块：根据分析出的铣刨机偏离轨迹线的方位，控制比例电磁阀一或者比例电磁阀二控制转向油缸作出相应的转向动作，直到中间红外传感器检测到轨迹线；

存储模块：存储铣刨机行走过程中的转向角度及行走速度。

3.根据权利要求2所述的铣刨机自动循迹系统，其特征是：还包括：

角度传感器信息采集模块：采集角度传感器检测的铣刨机运动的的轨迹信号的信息；

信息对比判断模块：控制器实时采集角度传感器传过来铣刨机运动信息，并将采集的信息与非记忆铣刨时保存的转向角度及行走速度进行比较，当铣刨机的运行轨迹与保存的转向角度及行走速度信息不一致时，控制比例电磁阀一或比例电磁阀二动作，调节相应的转向油缸，使其行走轨迹与非记忆铣刨时的行走轨迹平行。