CN107208386B - 具有可部署扫除机的道路划线机 - Google Patents

Abstract

公开了道路划线机(100)。道路划线机(100)包括材料部署系统(120)，所述材料部署系统被构造成从材料源(122)接收材料并且向部署机构(128)传输接收到的材料，其中部署机构(128)被构造成向表面涂覆接收到的材料。道路划线机(100)还包括机械碎屑移除系统(140)，所述机械碎屑移除系统被构造成，当被致动时，沿着在部署机构(128)前方的涂覆路径移动，使得碎屑从表面移除，其中机械碎屑移除系统(140)包括被构造成便于从表面逐出碎屑的接触机构(144)。

Description

具有可部署扫除机的道路划线机

背景技术

通常在平坦的地面上，诸如停车场或道路，需要施加诸如条纹的标记。道路划线机用于喷涂线条或以其它方式将线条施加在人行道或停车场和其它位置的其它硬的平坦表面上。该线条通常地使用一个或多个油漆喷枪而被喷涂到人行道或其它适当的表面上。道路划线机通常地使用内燃机，内燃机可操作地驱动油漆泵以将油漆或其它适当的流体传输到一个或多个油漆喷枪以雾化油漆并且将油漆引导到需要线条的表面。在一些实现方式中，内燃机也可以驱动提供高压液压流体的液压流体泵。该高压液压流体可以用于许多目的。在一个示例中，液压流体用于驱动液压油漆泵以将加压油漆传输到一个或多个喷枪。这样，液压流体对液压活塞施压，从而移动活塞。活塞连接到连杆，连杆还连接到油漆泵活塞，油漆泵活塞用于在高压下将油漆或其它适当的流体从容器泵送到一个或多个油漆喷枪。

户外的地面表面，诸如停车场，在其寿命过程中暴露给天气和其它因素。例如，它们可能在冬季周期性地暴露给盐或砂。在向表面施加材料之前从表面移除天气相关的和其它的碎屑对于确保应用持续是重要的。

发明内容

公开了道路划线机。道路划线机包括材料部署系统，所述材料部署系统被构造成从材料源接收材料并且将接收的材料传输到部署机构。部署机构被构造成向表面施加接收的材料。道路划线机还包括机械碎屑移除系统，当致动时，机械碎屑移除系统沿着部署机构前方的涂覆路径移动使得碎屑从表面移除。机械碎屑移除系统包括从表面移出碎屑的接触机构。

附图说明

图1图示了根据本发明的实施例的道路划线机的一个示例的方框图。

图2图示了根据本发明的一个实施例的道路划线系统的一个示例。

图3图示了根据本发明的一个实施例的部署扫除系统的示例性方法。

具体实施方式

风化和其它的磨损条件在将条纹应用到表面之前妨碍道路划线机的操作员。道路划线机可以被构造成分配各种材料，包括但是不受限于，油漆和其它有色溶液、树脂、丙烯酸树脂、包括一些固体和一些液体材料的水泥和其它适当的流体。为了简单起见，但是不被限制地，油漆的示例用于描述本文中的一些实施例。然而，其它的实施例可以被构造成分配用于粘附到需要的表面的其它材料。

在向沥青、混凝土或其它的表面施加一层油漆之前，必须预先从表面移除组合的碎屑，使得当施加时，油漆直接地粘附到表面而不是蓄积的碎屑。粘附到蓄积的碎屑的油漆可能剥落或以其它方式过早移除。蓄积的碎屑可以包括，例如，污垢、砂、残屑或其它的碎屑、溶解材料，诸如在冬季暴风雨前或后施加的盐。

油漆或另一适当的衬里材料通常使用被构造成推送道路划线机的车辆而施加于硬表面。例如，许多停车场或其它适当的表面，除了有色条纹，也可以具有施加的反射涂层以确保条纹在夜晚可见。另外地，一些材料可以被施加使得其在硬表面上生成纹理区域，在至少一些实施例中预期该纹理解决方案。

当例如向停车场或其它的硬表面施加条纹时，助手将通常在道路划线机前方步行并且扫除表面以从表面上的需要的材料施加区域移除蓄积的污垢和碎屑。碎屑可能干涉直接地粘附到表面的施加材料。由于碎屑妨碍材料到表面的粘附，所以该碎屑可能降低施加条纹的质量。如果没有助手，则道路划线机的操作员可能需要在加条纹之前首先扫除区域，并且然后施加需要的条纹。在两个示例中，在诸如油漆的需要的材料可以施加于硬表面之前，需要极大的额外努力。另外地，该过程在碎屑移除和油漆施加之间引入极大的延迟。

与单独的操作人员在道路划线操作之前扫除区域相关联的一些额外的问题包括，例如，缺乏用于从表面上的目标材料施加区域移除碎屑的一贯的施加力。

根据此处描述的实施例，道路划线机包括碎屑移除系统或与碎屑移除系统相关联。在一个实施例中，碎屑移除系统被构造成一致地向表面施加足够的摩擦力以移除材料施加区域中的碎屑。向表面施加一致的和足够的力可以改善碎屑移除，并且可以改善随后的油漆施加的寿命。另外地，在道路划线操作之前使用操作人员扫除区域的另一问题是用于道路划线操作的表面经常在遭受天气和其它条件的户外环境中。因此，碎屑可能蓄积在扫除操作和随后的条纹施加之间，例如被风吹到目标施加区域中。

图1图示了根据本发明的实施例的道路划线机的一个示例的方框图。在一个实施例中，道路划线机100包括控制器102、用户界面104、运动机构106、材料部署系统120和碎屑移除系统140。在一个实施例中，道路划线机100包括多个控制器102，例如用于材料部署系统120的控制器和用于碎屑移除系统140的控制器。在一个实施例中，控制器102例如由通过用户界面104接收的操作员的命令致动。在一个实施例中，用户界面104可以包括用户输入机构，例如键盘和/或按钮和/或开关和/或另一适当的用户输入机构。在一个实施例中，用户界面104还包括被构造成向用户提供状态信息的显示器或其它适当的输出机构，状态信息例如是碎屑移除系统140已经致动的指示。

道路划线机100还包括材料部署系统120，材料部署系统120从诸如图1图示的材料源122的材料源接收用于施加的材料。在一个实施例中，材料源122可以被构造成存储如下各项中的任何一项：油漆、树脂、丙烯酸树脂、涂层或另一适当的施加材料。在另一实施例中，材料源122可以包括在车辆上携载的与材料部署系统120分离的材料源，材料部署系统例如为附随拖车。在一个实施例中，材料源122被加压。

当由致动器126致动时，材料部署系统120从源122向材料部署机构128提供材料。在图示的示例中，用于从材料源122向材料部署机构126传送材料的机构包括一个或多个泵124。泵124被构造成在向材料部署机构128提供流体材料之前加压流体材料以用于规定的喷射施加。在一个实施例中，材料以需要的施加压力提供到材料部署机构128。材料部署机构128可以包括提供成风扇形图案或其它适当输出图案的材料的一个或多个喷枪或喷淋嘴。在至少一个实施例中，分散的材料部分地雾化，使得分散的材料通过材料部署机构128分配成一系列微小的雾化液滴。泵124可以是活塞泵或任何其它适当的装置。

控制器102可以连接到一个或多个运动机构106。在一个实施例中，运动机构106包括一个或多个轮，一个或多个轮被构造成在一个实施例中允许道路划线机100向前和向后运动。运动机构106可以被构造成允许道路划线机100例如向右侧或左侧转向，使得可以实现非线性材料输出图案。

在一个实施例中，控制器102被构造成控制推进系统的操作，推进系统例如是驱动道路划线机100的操作的内燃机。在另一实施例中，控制器102控制道路划线机100的一个或多个子系统，例如运动机构106、材料部署系统120、碎屑移除系统140(如下所述)或另一子系统。

道路划线机100可以包括被构造成利用操作员的至少一些力向前移动的有轮推车。在另一实施例中，当致动时，道路划线机100是自行进的。道路划线机100可以包括座位使得操作员可以在就坐位置处致动道路划线机100的操作和运动。

道路划线机100包括被构造成接触表面和移除定位在道路划线机100前方的材料施加区域中的碎屑的碎屑移除系统140。在一个实施例中，碎屑移除系统至少部分地通过向表面施加摩擦力而操作以从施加区域逐出碎屑。在另一实施例中，碎屑移除系统140通过施加足以逐出碎屑的真空力而操作。在另一个实施例中，碎屑移除系统140通过吹送足以逐出碎屑的空气或另一气态材料而操作。在一个实施例中，施加力的组合一起操作以逐出和移除碎屑。

碎屑移除系统140被构造成移除在材料部署系统120前方的碎屑，例如在材料部署系统120的喷射路径中的碎屑。在一个实施例中，碎屑移除系统140物理地附接到道路划线机100。在另一实施例中，碎屑移除系统140连接到材料部署系统120使得碎屑移除系统140在材料部署系统120的但是与材料部署系统120分离的路径中操作。碎屑移除系统140和材料部署系统120可以连接使得一个系统的操作触发另一个系统的致动。在另一实施例中，碎屑移除系统140和材料部署系统120可以独立地操作，要求道路划线机100的操作员的分别致动。

碎屑移除系统140包括致动器142，致动器142被构造成当致动时，推动接触机构140从存储配置改变到部署配置。在部署配置中，接触机构140接触表面，在表面中，接触足以从预期材料应用的表面上的涂覆区域逐出碎屑。在一个实施例中，致动可以包括接触机构140的物理运动，例如转动运动或竖直运动。

碎屑移除系统140还包括运动机构146，运动机构146被构造成例如通过导致接触机构144抵靠地面的运动而增加接触机构144和表面之间的摩擦力。在一个实施例中，运动机构146可以转动接触机构144。在另一实施例中，运动机构146被构造成在与表面接触时导致接触机构144来回地快速移动或振动。在另一实施例中，运动机构146在表面上来回地多次移动接触机构144以通过施加的摩擦力逐出碎屑。

碎屑移除系统140包括移除机构148。移除机构148可以包括空气压缩机，空气压缩机被构造成传输足以将收集的碎屑推动到材料涂覆区域外的压缩空气。在另一实施例中，移除机构148可以包括鼓风机，鼓风机被构造成朝收集的碎屑吹送空气使得收集的碎屑散射到材料部署机构128前方的涂覆区域外。在一个实施例中，移除机构148至少包括施加的局部真空，使得通过排放或其它适当的移除机构，移除的碎屑被收集在碎屑容器中，或从加条纹涂覆区域中移除。

碎屑移除系统140通过致动器142被致动到和离开部署位置。在至少一个实施例中，例如如果道路划线机100接近路边，则碎屑移除系统140需要移除到道路划线机100前方的部署位置外，碎屑移除系统140可能需要移动以不碍事从而避免碰撞路边和避免可能损坏碎屑移除系统140。在一个实施例中，致动器142在部署和存储位置之间转动碎屑移除系统140。存储位置例如包括在不与表面接触的位置处的碎屑移除系统140。在一个实施例中，存储位置包括在相对于材料部署系统120的不同物理定向上的碎屑移除系统140。在一个实施例中，部署位置和存储位置之间的转动包括至少90°的转动。

致动器142被构造成将碎屑移除系统140致动到锁定位置处，例如使得碎屑移除系统140可以锁定到部署位置、存储位置和/或部署位置和存储位置中间的位置处。锁定的部署位置可以用于确保足够的力用于接触机构144以逐出预期的蓄积的碎屑。致动器142连接到控制器102，使得致动基于接收到的命令而触发，命令例如是通过用户界面104的输入。在一个实施例中，致动器142至少局部自主地操作，使得致动器142被构造成例如基于感测到的碎屑或预期的碰撞在部署位置和存储位置之间自动地移动接触机构144。局部自主可以至少部分地通过来自道路划线机100前部附近的传感器的接收到的指示而决定。传感器可以被构造成感测直接地在碎屑移除系统140的操作区域前方的碎屑或其它的物体。

在一个实施例中，碎屑接触机构144包括具有多个鬃毛的圆形刷。刷144转动使得鬃毛或其它的逐出机构接合硬表面。在一个实施例中，刷144在顺时针方向上转动。在另一实施例中，刷144在逆时针方向上操作。刷144可以包括金属鬃毛或任何其它适当的磨料结构。鬃毛或其它适当的结构是足够刚性的以提供足够的磨损。在一个实施例中，碎屑移除系统140包括刷144，刷144由被构造成保持与硬表面大致恒定接触的多个鬃毛组成。

图2图示了根据本发明的一个实施例的示例性道路划线机。在一个实施例中，道路划线机200包括物理地定位在喷枪附近的一个或多个可部署转动刷，使得刷首先沿着预期材料路径继续进行。该构造可以允许表面在应用油漆或其它示例性材料之前被直接扫除，使得当与常规的扫除操作相比较时，较高质量的条纹可以被实现并且到表面的油漆粘附被改进。

道路划线机200包括被构造成支撑例如枪204和206的一个或多个喷枪的延长框架202。在一个实施例中，道路划线机200包括内燃机208、致动器210、材料贮存器212和泵组件214。在一个实施例中，致动器210包括液压致动器。在另一实施例中，致动器210包括电动致动器。在一个实施例中，一组把手216通过一个或多个托架218可操作地连接到延长框架202，并且被构造成便于操作员控制道路划线机200。另外地，在一个实施例中，还提供控制面板220以便于操作员控制道路划线机200。

在一个实施例中，框架202被轮222支撑。在一个实施例中，框架202还被全方向脚轮224支撑。在一个实施例中，轮222可以由内燃机208生成的功率直接地驱动。在另一实施例中，轮222通过致动器210由内燃机208生成的功率间接地驱动。另外地，在一个实施例中，道路划线机200包括操作员(未示出)的座位，座位被构造成允许操作员坐在道路划线机200中或上，同时推进机构或单独的推进车辆沿着需要的路径推动道路划线机200。

道路划线机200包括可部署的扫除系统250。在一个实施例中，扫除系统250包括圆形刷252，圆形刷252被构造成例如在箭头254指示的方向上转动。在一个实施例中，促使刷252在方向254上转动迫使在扫除系统250前方的污垢和其它的碎屑移除。可以根据任何适当的技术促使刷252转动。在一个实施例中，道路划线机200的向前运动导致刷252转动。在一个实施例中，刷252的转动由马达驱动，马达例如为电动马达、液压马达或另一适当的驱动机构。在一个实施例中，例如如图2所示，液压马达256连接到致动器210。另外地，根据刷252的参数(例如刮擦性、刚性等)，由道路划线机200施加的旋转速度和向下压力允许可部署的扫除系统250在应用新的油漆线条之前从表面剥离之前施加的油漆或其它材料。

在一个实施例中，可部署的扫除系统250由可以连接到套筒264的一个或多个臂支撑，例如图2图示的臂260和262。在一个实施例中，套筒264可转动地固定到轴266，使得轴266的转动将导致扫除系统250围绕轴266转动，并且根据轴256的转动方向在存储位置和部署位置之间移动。在一个实施例中，托架268连接到轴266的一个端部使得液压致动器270导致轴266的转动，并且根据需要由操作员提升或降低刷252。在一个实施例中，因为随着道路划线机200接近边缘或停车场上的其它物体，扫除系统250应该升高以避免碰撞边缘或物体和所产生的对扫除系统250的损坏，所以该功能是重要的。

尽管本发明的一些实施例通常包括允许用户部署和存储扫除系统250的用户致动控制器，但是其它的实施例包括检测物体的接近的一个或多个接近度传感器。基于传感器的检测机构的使用可以允许道路划线机接收被传送的接近物体的指示，使得控制器，其它适当的装置致动液压致动器270以将扫除系统250移动至和离开部署位置。在一个实施例中，致动包括螺线管自动接合式液压致动器270。

接近度传感器还可以用于确定之前检测的物体不再位于划线机200附近，并且自动地再接合扫除系统250以与材料涂覆区域接触。然而，在另一实施例中，传感器可以被构造成在检测到接近的物体时，触发扫除系统250从部署位置到存储位置的致动。然而，在一个实施例中，至少一些手动控制可能用于再降低扫除系统250。在一个实施例中，手动控制可以包括例如通过用户界面的将扫除系统250调换成接触地面的操作员指示。

在图2图示的实施例中，道路划线机200包括在喷枪206前方具有单个刷252的单个扫除系统250。然而，应该理解这仅是为了清楚起见。在一个实施例中，道路划线机200包括具有多个刷252的扫除系统250。在另一实施例中，每个都包括一个或多个刷252的一系列扫除系统250定位在喷枪206前方以确保从材料涂覆区域充分移除碎屑。

如果待移除的碎屑是特别微小的，则使用具有多个刷252的多个扫除系统250可以是有益的。在一个实施例中，单个系统250中的多个扫除系统250或多个刷252是可部署的，使得每个刷252都可以通过将每个刷连接到棒266而一致地在部署位置和存储位置之间致动。在另一实施例中，多个刷252可以独立地在部署位置和存储位置之间致动，使得每个刷252与致动器270配对和独立地连接到棒266。在一个实施例中，单个扫除系统250包括多个刷252，每个刷252连接到相关联的接近度传感器，使得每个刷252可以在部署位置和存储位置之间自动地致动以防止与检测到的物体碰撞。

致动器210可以被构造成用顺序阀致动扫除系统250使得，响应于致动例如定位在控制面板120上的电动开关的操作员，电磁阀被促使移动至开关位置。在另一实施例中，取代电动开关，部署液压系统或其它的致动器系统。在致动时，电磁阀导致材料流动以致动致动器270，使得当致动器270滑封或以其它方式到达其凸轮的端部时，顺序阀切换位置并且启动液压马达，液压马达驱动扫除系统250的致动。在一个实施例中，当操作员在相反方向上致动电动开关时，反向操作程序出现。首先，马达停止转动，然后致动器270的致动导致到回路的材料流动停止。这样，本发明的至少一些实施例被构造成在扫除系统250在存储位置处的同时，停止刷252的转动。这可以增加扫除系统250和道路划线机200的安全，也可以减少可以通过转动刷252扔掉的灰尘或其它碎屑的量。

图3图示了根据本发明的一个实施例的部署扫除系统的示例性方法。在一个实施例中，方法300可以用于部署是道路划线机的一体式部件的扫除系统。

在方框310中，检测到碎屑。在一个实施例中，在道路划线机上的材料分配系统前方检测到碎屑。在一个实施例中，如方框312中所示，操作员可以视觉上检测到碎屑。一旦检测到碎屑，扫除机可以被配置成自动地触发碎屑移除系统的部署。在至少一个实施例中，一些手动控制用于例如通过推动开关、按下按键或在用户界面上以其它方式输入命令或直接地致动碎屑移除系统的操作员致动碎屑移除系统。

在方框320中，部署扫除系统。在一个实施例中，部署扫除系统包括将扫除系统从存储位置移动到部署位置。在另一实施例中，部署扫除系统包括致动扫除系统的运动，扫除系统被配置成保持相对于道路划线机的框架的恒定位置。在存储位置和部署位置之间致动扫除系统包括扫除系统在存储位置和部署位置之间的转动运动，如方框322中所示，和/或竖直运动，如方框324中所示。在一个实施例中，部署位置可以包括在锁定位置处的扫除系统，如方框326中所示，使得系统的转动和/或竖直运动减少，并且大致恒定的力可以用于推动扫除系统的接触机构与表面接触。

在方框330中，致动扫除系统。这可以包括操作接触机构进入接触表面的位置使得碎屑从表面移除。在一个实施例中，致动包括允许接触机构通过表面的被动运动，如方框338中所示。在另一实施例中，致动包括在表面上的目标材料涂覆区域上机械地驱动接触机构。在一个实施例中，机械地驱动包括导致接触机构的转动，如方框332中所示。在一个实施例中，接触机构包括被构造成可转动地接触表面的圆形刷。在另一实施例中，机械驱动包括导致接触机构抵靠表面振动，如方框334中所示。在另一实施例中，机械驱动包括推动接触机构与表面接触使得摩擦力移除蓄积的碎屑，如方框336中所示。

在方框340中，例如通过道路划线机或其它的材料分配车辆，材料涂覆于表面上的涂覆区域。在一个实施例中，涂覆材料包括油漆。在一个实施例中，在扫除机从需要涂覆的表面移除碎屑之后，立刻部署材料，使得大致无碎屑表面接收涂覆材料。

在方框350中，从材料涂覆区域移除蓄积的碎屑。通过被配置成从涂覆区域牵引移除碎屑的施加真空可以移除碎屑，如方框352中所示。然而，通过空气源，例如被配置成从涂覆区域推送移除碎屑的压缩机或鼓风机，也可以移除碎屑，如方框354中所示。

Claims (19)

1.一种道路划线机，其特征在于，包括：

材料部署系统，所述材料部署系统被构造成从材料源接收材料并且向材料部署机构传输接收到的材料，其中材料部署机构被构造成向表面涂覆接收到的材料；

机械碎屑移除系统，所述机械碎屑移除系统被构造成，当被致动时，沿着在材料部署机构前方的涂覆路径移动，使得碎屑从所述表面逐出，其中机械碎屑移除系统包括被构造成与所述表面接触以从所述表面逐出碎屑的接触机构；

轴，所述轴连接到接触机构并且具有沿着轴延伸的轴线；和

控制器，所述控制器被构造成，能够在材料部署机构向所述表面涂覆接收到的材料的同时，基于控制输入以致动轴使得轴围绕轴线转动，从而抬起接触机构以使得接触机构离开所述表面。

2.根据权利要求1所述的道路划线机，并且进一步地包括被构造成指示操作员命令的用户界面。

3.根据权利要求1所述的道路划线机，其中：

机械碎屑移除系统被构造成在存储位置和部署位置之间移动。

4.根据权利要求3所述的道路划线机，其中：

在存储位置和部署位置之间移动包括转动运动。

5.根据权利要求3所述的道路划线机，其中：

在存储位置和部署位置之间移动包括竖直运动。

6.根据权利要求1所述的道路划线机，其中：

接触机构被构造成可转动地接触所述表面。

7.根据权利要求6所述的道路划线机，并且进一步地包括被构造成驱动接触机构的转动的机械驱动器。

8.根据权利要求1所述的道路划线机，并且进一步地包括被构造成检测在材料部署系统的目标路径中的碎屑的传感器。

9.根据权利要求8所述的道路划线机，其中：

响应于检测碎屑，传感器被配置成触发机械碎屑移除系统的部署。

10.一种用于使用道路划线机向表面涂覆材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将扫除系统部署在涂覆区域中、在材料部署系统前方，使得涂覆区域中的碎屑被从所述表面逐出；

致动扫除系统，其中致动包括扫除系统的一部分：用扫除系统的连接到轴的接触机构接触所述表面，所述轴具有沿轴延伸的轴线；从所述表面逐出碎屑；和从涂覆区域移除碎屑；和

使用材料部署系统向大致无碎屑涂覆区域涂覆材料，

其中，接触机构能够在材料部署系统向无碎屑涂覆区域涂覆材料的同时通过围绕轴线转动轴而被致动以离开所述表面。

11.根据权利要求10所述的方法，并且进一步地包括：

检测涂覆区域中的碎屑。

12.根据权利要求11所述的方法，其中：

检测包括传感器检测涂覆区域中的碎屑。

13.根据权利要求10所述的方法，其中：

部署扫除系统包括将扫除系统围绕枢转点从存储位置可转动地移动到部署位置。

14.根据权利要求10所述的方法，其中：

部署扫除系统包括将扫除系统从存储位置竖直地移动到部署位置。

15.一种用于道路划线机的扫除系统，其特征在于，所述系统包括：

接触机构，所述接触机构被构造成接触表面；

轴，所述轴连接到接触机构并且具有沿着轴延伸的轴线；

运动机构，所述运动机构被构造成使接触机构移动，使得当接触机构与所述表面接触时逐出所述表面上的碎屑，以及使得接触机构能够在道路划线机向所述表面涂覆材料的同时通过围绕轴线转动轴而被致动以离开所述表面；和

致动器，所述致动器被构造成在部署位置和存储位置之间移动在道路划线机上的扫除系统。

16.根据权利要求15所述的系统，其中：

致动包括在部署位置和存储位置之间可转动地移动扫除系统。

17.根据权利要求15所述的系统，其中：

接触机构包括辊，并且其中运动机构使辊转动。

18.根据权利要求15所述的系统，其中：

接触机构包括圆形刷，并且其中运动机构导致圆形刷的转动运动。

19.根据权利要求15所述的系统，其中：

运动机构导致机械驱动力。

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