CN105040557A - 摊铺厚度测量系统、摊铺机以及摊铺厚度测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摊铺厚度测量系统、摊铺机以及摊铺厚度测量方法，该摊铺厚度测量系统包括测厚传感器、测厚控制器、测厚输出装置；测厚传感器用于检测熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差，测厚控制器根据摊铺厚度初始值和测厚传感器检测到的高度或高度偏差来计算摊铺厚度并将其发送给测厚输出装置，测厚输出装置用于输出或显示摊铺厚度；其中：高度偏差是指熨平板后沿相对于找平基准的高度减去测厚传感器的设定高度。本发明通过测厚传感器测量熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差，并结合摊铺厚度初始值来计算摊铺厚度，使得摊铺厚度测量系统和方法更加简单可靠，并符合工程实际。

Description

摊铺厚度测量系统、摊铺机以及摊铺厚度测量方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种摊铺机的摊铺厚度测量系统以及摊铺厚度测量方法。

背景技术

如图1所示，摊铺机一般包括主机1和熨平板2，熨平板2通过左、右两侧的两个大臂3(图1中仅示出了一个大臂3)铰接于主机1的调平油缸7上。主机1负责接收混合料并将混合料输送至熨平板2前的整个摊铺宽度上，并拖曳熨平板2前进；熨平板2则负责对混合料抹平压实并最终成形路面8。

然而，由于路基不平或者摊铺速度变化等因素的影响，熨平板2的高度也往往会不时的变化，从而摊铺出的路面也变得不平整。为了改善路面的平整度，现有摊铺机一般都配备了一套找平系统来减小各种不利因素的影响。

继续参考图1,通常找平系统包括至少在摊铺机的一侧设置的位于大臂铰接点和熨平板后沿之间某点上一个找平传感器4、设置于摊铺机操纵台的找平控制器5和用于控制调平油缸7的电磁阀6。找平传感器4用于检测熨平板2相对于找平基准的高度，并在所检测高度与设定找平高度间有偏差时将信号发送给找平控制器5，然后找平控制器5发送控制信号给电磁阀6并控制调平油缸7使高度偏差绝对值变小。

找平基准可以是相邻的已铺设好的路面，或者是现有的路缘。在某些情形下，勘测员会勘测将要铺设的路面并设置一系列标桩，且设置从一个标桩到另一个标桩的钢丝绳以作为找平基准。

设定找平高度的数值往往设置为稳定摊铺所需路面厚度时的找平传感器所在位置相对于找平基准的高度，通常也由试摊铺过程获得，也可以由操作人员手动输入或者由程序设定。

在实际的施工过程中，即使摊铺机配备了找平系统，摊铺路面的厚度也往往出现预期之外的变化。为了有效检测摊铺厚度，现有技术中往往需要施工检测人员不定时地用钢钎和直尺手工检测，费时费力，而且难以避免人为误差。

公开号为CN100587161C的中国专利(优先权号US10/929,469)、公开号为CN102828457A的中国专利(优先权号EP11004887.3)、公开号为CN102828459A的中国专利(优先权号EP11004888.1)、公开号为CN102828458A的中国专利(优先权号EP11004889.9)、公开号为CN103528555A的中国专利均公开了一些值得参考的测量摊铺厚度的技术方案，该技术方案中至少两个传感器被分别用来测量摊铺前和摊铺后的路面的高度，从而摊铺厚度可以计算得出。公开号为CN103866673A的中国专利公开了一种测量摊铺厚度的技术方案，采用了全站仪、带360棱镜和激光测距传感器的检测平台小车、具有摊铺前基准面的三维坐标的监控客户端。上述的这些技术方案的系统过于复杂，在实际应用中多有不便。

公开号为CN103821072A的中国专利公开了一种测量摊铺厚度的技术方案，利用液面等高的原理，使得摊铺前后的路面高度可以相互比较从而计算得出摊铺厚度。然而在实际施工中摊铺机的振动较大，很难获得理想的水平的液面，从而限制了这一技术方案在实际中的应用。

另外，公开号为CN102220738A的中国专利(优先权号US12/759,846)和公开号为CN104141274A的中国专利还公开了一种找平系统和方法，传感器至少被用来检测熨平板后沿相对于找平基准的高度偏差，以便改善摊铺路面的平整度。

发明内容

针对现有技术中在摊铺厚度测量方面的种种不足，本发明提供了一种适用于工程实际应用的、简单可靠的摊铺厚度测量系统和摊铺厚度测量方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种摊铺厚度测量系统，包括测厚传感器、测厚控制器、测厚输出装置；所述测厚传感器用于检测熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差，所述测厚控制器根据摊铺厚度初始值和所述测厚传感器检测到的高度或高度偏差来计算摊铺厚度并将其发送给所述测厚输出装置，所述测厚输出装置用于输出或显示摊铺厚度；其中：

所述高度偏差是指熨平板后沿相对于找平基准的高度减去所述测厚传感器的设定高度。

优选地，所述测厚传感器为设置在熨平板后沿处的高度传感器。

本发明还公开了一种包括上述摊铺厚度测量系统的摊铺机。

本发明还公开了一种基于上述摊铺厚度测量系统的摊铺厚度测量方法，包括以下步骤：

S10:获取熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差；

S20:获取摊铺厚度初始值；

S30:至少基于熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差和摊铺厚度初始值计算得出摊铺厚度。

优选地，摊铺厚度由熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差与摊铺厚度初始值相加计算得出。

与现有技术相比，本发明的摊铺厚度测量系统、摊铺机以及摊铺厚度测量方法的有益效果是：

本发明通过测厚传感器测量熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差，并结合摊铺厚度初始值来计算摊铺厚度，使得摊铺厚度测量系统和方法更加简单可靠，并符合工程实际。

附图说明

图1为摊铺机以及找平系统的结构示意图；

图2为本发明的摊铺厚度测量系统的结构示意图；

图3本发明的摊铺厚度测量方法的一个实施例的流程图。

图中：

10-主机；20-大臂；30-熨平板；40-测厚传感器；50-测厚输出装置；60-测厚控制器；70-成形路面；80-调平油缸。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

如图2所示，摊铺机一般包括主机10和熨平板30，熨平板30通过左、右两侧的两个大臂20(图2中仅示出了一个大臂20)铰接于主机10的调平油缸80上。主机10负责接收混合料并将混合料输送至熨平板30前的整个摊铺宽度上，并拖曳熨平板30前进；熨平板30则负责对混合料抹平压实并最终成形路面70。

如图2所示，本发明的实施例提供了一种摊铺厚度测量系统，该摊铺厚度测量系统包括均安装在摊铺机上的测厚传感器40、测厚控制器60、测厚输出装置50；所述测厚传感器40用于检测熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差，所述测厚控制器60根据摊铺厚度初始值和所述测厚传感器40检测到的高度或高度偏差来计算摊铺厚度并将其发送给所述测厚输出装置50，所述测厚输出装置50用于输出或显示摊铺厚度；其中：

所述高度偏差是指熨平板后沿相对于找平基准的高度减去所述测厚传感器40的设定高度。

设定高度是一个人为设定的值，通常，设定高度可以设置成摊铺厚度为期望值时熨平板后沿相对于找平基准的高度，当然也可以根据需要设置成其他值。设定高度通常可以在测厚传感器40上设置，当然也可以在测厚控制器60上设置。

在本发明的一个优选实施例中，测厚传感器40为布置于熨平板后沿处的高度传感器，此时只用该高度传感器就可以方便地测出熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差。高度传感器可以为机械式传感器、超声波传感器或者激光传感器等。当然测厚传感器40也可以有其他不同的布置方式，也可以为其他类型的传感器，因此，熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差可以采用多个其他传感器组合测量计算得出。

测厚输出装置50可以是显示器，也可以是任何其他具有提示或者输出功能的装置。测厚输出装置50可以实时显示摊铺厚度的瞬时值，也可以显示摊铺厚度随时间或者行驶距离变化的曲线。

测厚传感器40、测厚控制器60、测厚输出装置50可以分别对应与摊铺机找平系统的找平传感器、找平控制器以及摊铺机的显示器共用，当然也可以是为摊铺厚度测量系统所专用的。此处共用是指同一装置具有不同的功用，例如测厚传感器40和找平传感器共用是指同一传感器既用作测厚传感器40又用作找平传感器。

本发明还公开了一种包括上述的摊铺厚度测量系统的摊铺机，该摊铺机能够简单可靠的测量所摊铺路面的厚度。

本发明还公开了一种基于上述摊铺厚度测量系统的摊铺厚度测量方法，具体包括以下步骤：

S10:通过测厚传感器40获取熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差；

S20:获取摊铺厚度初始值；

S30:至少基于熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差和摊铺厚度初始值计算得出摊铺厚度。

设定高度通常不需要改变，当然有时候这也会发生改变，例如测厚传感器40与找平传感器共用且希望通过改变设定高度来人为地改变摊铺厚度时。

测厚传感器40可以测量熨平板30后沿相对于找平基准的高度，当其与找平传感器共用时，更通常的是，测量熨平板30后沿相对于找平基准的高度偏差。此外可以得知，熨平板30后沿相对于找平基准高度或高度偏差也就是刚摊铺出的成形路面70相对于找平基准的高度或高度偏差。

找平基准与摊铺前的路面的轮廓基本是相近的，这一点是真实的，尤其是当路基准备得较好或者是已摊铺完一层进行后续层的摊铺时。而且就作为摊铺厚度的计算基准来说，找平基准相对于实际的摊铺前的路面还具有工程应用上的优势，即找平基准相对于实际的摊铺前的路面通常是更平滑的，而没有实际路面上所可能出现的局部凹坑或者突起，这种局部凹坑或者突起对于工程上的摊铺厚度测量来说是不利的。

需要指出的是，当测厚传感器40检测的是熨平板后沿相对于找平基准的高度和当检测的是熨平板后沿相对于找平基准的高度偏差时，摊铺厚度初始值是不同的。当测厚传感器40检测的是熨平后沿相对于找平基准的高度时，摊铺厚度初始值设置成找平基准相对于摊铺前的路面的高度；当测厚传感器40检测的是熨平板后沿相对于找平基准的高度偏差时，摊铺厚度初始值设置成当熨平板后沿相对于找平基准的高度为设定高度时熨平板后沿相对于摊铺前的路面的高度也即此时的摊铺厚度。摊铺厚度初始值可以在摊铺起始阶段由人工现场测定并输入测厚控制器60，也可由设置找平基准时获得并输入测厚控制器60。

对于通常的施工工况来说，由熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差与摊铺厚度初始值相加计算得出摊铺厚度是适用的。然而对于一些特定施工工况来说，除了基于熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差和摊铺厚度初始值来计算摊铺厚度外，还考虑其他的一些影响因素也是适宜的。例如对于一些设定高度需要改变的施工工况来说，将设定高度的改变值同样用于计算摊铺厚度是适宜的。

图3示出了本发明的摊铺厚度测量方法的一个实施例的流程图。其中，测厚传感器40用于测量熨平板30后沿相对于找平基准的高度偏差。图中仅示出了一次摊铺厚度测量计算过程，可以想见的是，实际应用中需要实时或者不定时进行此种测量计算。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种摊铺厚度测量系统，其特征在于，包括测厚传感器、测厚控制器、测厚输出装置；所述测厚传感器用于检测熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差，所述测厚控制器根据摊铺厚度初始值和所述测厚传感器检测到的高度或高度偏差来计算摊铺厚度并将其发送给所述测厚输出装置，所述测厚输出装置用于输出或显示摊铺厚度；其中：

所述高度偏差是指熨平板后沿相对于找平基准的高度减去所述测厚传感器的设定高度。

2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述测厚传感器为设置在熨平板后沿处的高度传感器。

3.一种摊铺机，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的摊铺厚度测量系统。

4.一种基于权利要求1或2所述的摊铺厚度测量系统的摊铺厚度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10:获取熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差；

S20:获取摊铺厚度初始值；

S30:至少基于熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差和摊铺厚度初始值计算得出摊铺厚度。

5.根据权利要求4所述的摊铺厚度测量方法，其特征在于，摊铺厚度由熨平板后沿相对于找平基准的高度或高度偏差与摊铺厚度初始值相加计算得出。