CN107869107B - 一种划线机偏差纠正方法及划线机 - Google Patents

一种划线机偏差纠正方法及划线机 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种划线机，方案包括车架单元以及安装在车架单元上的动力单元、电源单元、喷涂单元，其特征在于：所述车架单元上设有位置校正单元、控制单元，所述位置校正单元包括摄像头单元、第一驱动电机、驱动滑台、联轴器，所述摄像头单元安装在车架单元底部用于获取基准线的位置图像，所述控制单元通过对获取的图像进行图像处理获取基准线的位置，当划线机的位置出现偏差时，控制单元控制第一驱动电机通过联轴器带动驱动滑台作滑块运动，通过所述驱动滑台的运动带动喷涂单元的喷头位置的左右移动。

Description

一种划线机偏差纠正方法及划线机
技术领域
本发明涉及的是一种划线机，具体是一种田径跑道及交通路面标识线划线机。
背景技术
传统对田径跑道标识线及交通道路标识线的划线，一般先在田径跑道或交通道路表面一条基准线，再由工人推动画线小车沿着基准线在田径跑道或交通道路表面上画出相应的标识线。这种画线基于人的视觉来长时间保持与基准线对齐，是一项劳动强度很大的工作，而且效率低，精度低。
实用新型内容
本发明针对现有技术与其中存在的不足，提供了一种划线机偏差纠正方法及划线机。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案包括：一种划线机偏差纠正方法，其特征在于，所述方法如下：
1）预画出基准线；
2）通过安装在划线机上的摄像头单元，以获取基准线的位置图像；
3）实时读取摄像头采集的画面，并以此作为参照；
4）画面的左右边缘线作为左右判断线，控制单元通过图像处理提取画面中与其它色差较为明显的连续线条作为基准线；
5）当基准线到左右判断线的距离相等时，则判定为划线机位置准确；当基准线到左判断线的距离大于到右判断线的距离时，则判定为划线机位置偏左，反之则反；
6） 当判定划线机位置有偏差时，发出相应的偏差信号，并将偏差信号传递至提醒单元提醒使用者和/或将偏差信号传递至位置校正单元，通过位置校正单元调整划线机喷涂机构喷头的左右位置。
所述的划线机偏差纠正方法，其特征在于：
当没有识别到基准线时，则发出划线机不在工作位置的提示。
所述的划线机偏差纠正方法，其特征在于：
当识别到的基准线，断开距离小于整体长度的1/2时，则视为连续。
一种划线机，包括车架单元以及安装在车架单元上的动力单元、电源单元、喷涂单元，其特征在于：所述车架单元上设有位置校正单元、控制单元，所述位置校正单元包括摄像头单元、第一驱动电机、驱动滑台、联轴器，所述摄像头单元安装在车架单元底部用于获取基准线的位置图像，所述控制单元通过对获取的图像进行图像处理获取基准线的位置，当划线机的位置出现偏差时，控制单元控制第一驱动电机通过联轴器带动驱动滑台作滑块运动，通过所述驱动滑台的运动带动喷涂单元的喷头位置的左右移动。
所述的划线机，其特征在于：所述位置校正装置还包括辅助滑台，所述辅助滑台的导轨与车架单元固定连接。
所述的划线机，其特征在于：所述喷涂单元包括手刹、手刹线、油漆桶、油漆输入管、油漆输出管、油漆泵、横向支撑杆、竖直支撑杆、平行可调杆、喷头、线宽控制板、第二驱动电机、轴承座、转轴、调节板、残漆收集盒，所述手刹通过手刹线控制喷头的开闭；所述油漆泵通过油漆输入管吸取油漆桶中的油漆，并通过油漆输出管送至喷头；所述竖直支撑杆与平行可调杆固定连接；通过对横向支撑杆和竖直支撑杆上的旋钮调节喷头的位置；调节平行可调杆端部的螺丝和调节板上的螺丝实现两平行可调杆之间的距离调节；所述残漆收集盒通过螺丝与平行可调杆固定连接，所述第二驱动电机带动线宽控制板转动时，所述残漆收集盒将喷头喷到线宽控制板上的残漆进行收集。
所述的划线机，其特征在于：所述车架单元包括把手架、前移动轮组、后移动轮组、一对轴承座、一个后轮轴、角铁架，所述角铁架为焊接件，把手架与角铁架固定连接，所述后移动轮组与后轮轴固定连接，所述轴承座与角铁架固定连接，所述后移动轮组可相对后轮轴转动，所述前移动轮组与角铁架固定连接。
所述的划线机，其特征在于：所述前移动轮组包括定位销、连接板、弹簧、旋转定位板、前轮支架、前轮，所述定位销可相对连接板滑动，所述弹簧绕于定位销上，并置于所述连接板与定位销的凸台之间，所述旋转定位板四周均布四个定位槽，所述前轮相对前轮支架转动，所述前轮支架与旋转定位板固定连接，所述连接板与旋转定位板可相对转动，所述旋转定位板与定位销可限制前轮支架与旋转定位板的相对转动。
本发明与现有技术相比包括以下优点：解决了现有工人从事跑道划线或交通道路划线工作时，长时间保持与预画基准线对齐带来的工作效率低下、精度低等问题，提高了这一工作的自动化程度，具有巨大的工程实践意义。通过将发电机产生的电能保存到蓄电池，实现了位置校正单元的平稳连续工作。
下面结合说明书附图对本发明做进一步说明：
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图；
图2是本发明的车架单元结构示意图；
图3是本发明的前移动轮组结构示意图；
图4是本发明的喷涂单元结构示意图；
图5是本发明的位置校正单元结构示意图。
具体实施方式
实施例1:
本发明的提供的一种划线机偏差纠正方法，方法如下：
1）在田径跑道或交通路面预画出基准线，所述基准线为细长直线，其颜色与田径跑道或交通路面基色反差较大为佳；
2）通过安装在划线机上的摄像头单元，以获取基准线的位置图像；
3）优选以每秒5-10帧的速度读取摄像头采集的画面，并以此作为参照；
4）画面的左右边缘线作为左右判断线，控制单元通过图像处理提取画面中与其它色差较为明显的连续线条作为基准线；
4）当基准线到左右判断线的距离相等时，则判定为划线机位置准确；当基准线到左判断线的距离大于到右判断线的距离时，则判定为划线机位置偏左，反之则反；
5）当判定划线机位置有偏差时，发出相应的偏差信号，通过将偏差信号传递至提醒单元提醒使用者和/或将偏差信号传递至位置校正单元，通过位置校正单元调整划线机喷涂机构喷头的左右位置。
进一步的， 当没有识别到基准线时，则发出划线机不在工作位置的提示；当识别到的基准线，断开距离小于整体长度的1/2时，则视为连续。以提高划线机的纠错能力。
实施例2:
如图1-5所述，本发明的一种划线机，包括车架单元1以及安装在车架单元1上的动力单元3、电源单元3、喷涂单元4、位置校正单元5、控制单元6。所述动力单元位于车架单元前方，电源单元位于车架单元下方，喷涂单元位于车架单元右侧，位置校正单元位于车架单元下方，控制单元位车架单元上方。
所述位置校正单元5包括摄像头单元5-1、第一驱动电机5-4、驱动滑台5-2、联轴器5-3，所述摄像头单元5-1安装在车架单元1底部用于获取基准线的位置图像，所述控制单元6通过对获取的图像进行图像处理获取基准线的位置，当控制单元6判定划线机的位置出现偏差时，控制第一驱动电机5-4通过联轴器5-3带动驱动滑台5-2作滑块运动，通过所述驱动滑台5-2的运动带动喷涂单元4的喷头4-11位置的左右移动。
所述的动力单元3具体采用汽油机，所述的汽油机通过燃烧汽油为划线机的运作提供源动力，通过拉绳可启动，其通过螺栓与角铁架固定连接。所述电源单元3包括一个发电机、一块蓄电池，发电机通过皮带从汽油机获取动力来发电，蓄电池贮存电能，提供给驱动电机及控制单元。发电机与蓄电池均与角铁架固定连接。所述位置校正单元5还包括辅助滑台5-5，所述辅助滑台5-5的导轨与车架单元1固定连接，所述辅助滑起到支撑与导向的作用。
所述的控制单元6包括主控芯片、电机输出控制单元；主控芯片具体采用ARM系列stm32单片机，主控芯片获取摄像头采集的图像，通过图像处理单元得到图像中基准线位置，当控制单元6的主控芯片通过实施例1的方法判定获取的基准线位置偏离中间位置时，电机输出控制单元控制位置校准单元5的第一驱动电机运动，进而调整喷涂单元4的喷头4-11位置。
所述喷涂单元4包括手刹4-1、手刹线4-2、油漆桶4-3、油漆输入管4-4、油漆输出管4-5、油漆泵4-6、横向支撑杆4-7、竖直支撑杆4-8、平行可调杆4-10、喷头4-11、线宽控制板4-12、第二驱动电机4-13、轴承座4-14、转轴4-15、调节板4-16、残漆收集盒4-17，所述手刹4-1通过手刹线4-2控制喷头4-11的开闭。所述油漆泵4-6通过油漆输入管4-4吸取油漆桶4-3中的油漆，并通过油漆输出管4-5送至喷头4-11。所述竖直支撑杆4-8与平行可调杆4-10固定连接。通过对横向支撑杆4-7和竖直支撑杆4-8上的旋钮调节喷头4-11的位置。调节平行可调杆4-10端部的螺丝和调节板4-16上的螺丝实现两平行可调杆之间的距离调节。所述第二驱动电机通过联轴器带动与线宽控制板固定连接的转轴，从而使得线宽控制板旋转。所述残漆收集盒的收集口与两线宽控制板的内表面相切，可将线宽控制板上的残漆收集，保证其不会顺着板内面滴到地方影响喷涂质量，同时可回收利用。所述线宽控制板外边界与地面的距离设置为三毫米，既不会接触地面，也不会由于过高导致油漆喷出边界而影响质量。所述残漆收集盒4-17通过螺丝与平行可调杆4-10固定连接，所述第二驱动电机4-13带动线宽控制板4-12转动时，所述残漆收集盒将喷头4-11喷到线宽控制板上的残漆进行收集，避免其滴到地上影响喷涂质量。
所述车架单元1包括把手架1-1、前移动轮组1-6、后移动轮组1-2、一对轴承座1-3、一个后轮轴1-4、角铁架1-5，所述角铁架1-5为焊接件，把手架1-1与角铁架1-5固定连接，所述后移动轮组1-2与后轮轴1-4固定连接，所述轴承座1-3与角铁架1-5固定连接，所述后移动轮组1-2可相对后轮轴1-4转动，所述前移动轮组1-6与角铁架1-5固定连接。使车架单元1整体结构紧凑小巧，且非常稳定和牢固。
所述前移动轮组1-6包括定位销1-6-1、连接板1-6-2、弹簧1-6-3、旋转定位板1-6-4、前轮支架1-6-5、前轮1-6-6，所述定位销1-6-1可相对连接板1-6-2滑动，所述弹簧1-6-3绕于定位销1-6-1上，并置于所述连接板1-6-2与定位销1-6-1的凸台之间，所述旋转定位板1-6-4四周均布四个定位槽，所述前轮1-6-6相对前轮支架1-6-5转动，所述前轮支架1-6-5与旋转定位板1-6-4固定连接，所述连接板1-6-2与旋转定位板1-6-4可相对转动，所述旋转定位板1-6-4与定位销1-6-1可限制前轮支架1-6-5与旋转定位板1-6-4的相对转动。将定位销向外拔，压缩弹簧，同时转动旋转定位板，再松掉定位销，定位销插入凹槽，可实现前轮的转向，继而实现划线机的转向。
划线机的工作原理是：在油漆桶内装好油漆后，将划线机推到预画出基准线处；启动位置校正单元，此时对喷涂划线位置进行精确定位，同时线宽控制板在驱动电机的驱动下开始转动；启动汽油机，汽油机带动发电机向蓄电池充电，蓄电池存储供控制单元和驱动电机用的电能，同时油漆泵在汽油机的带动下开始工作，将油漆桶内的油漆通过油漆输入管吸入，再通过油漆输出管送至喷头喷出，在线宽控制板的限位作用下，喷出所需的线宽，喷头喷到线宽控制板的残余油漆在随控制板的旋转过程中被残漆收集盒收集；在划线机前进过程中，若喷涂区域与预画线出现偏差，位置校正模块会进行实时补偿；划线结束时，按手刹终止喷头喷洒油漆，当要求所画线宽发生变化时调节两个连接方钢之间的距离，继而调节线宽控制板之间的距离。
上所述，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是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案例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。

Claims (8)

1.一种划线机偏差纠正方法，包括步骤1）预画出基准线；步骤2）通过安装在划线机上的摄像头单元，以获取基准线的位置图像；步骤3）实时读取摄像头采集的画面，并以此作为参照；其特征在于，还包括以下步骤：
步骤4）画面的左右边缘线作为左右判断线，控制单元通过图像处理提取画面中与其它色差较为明显的连续线条作为基准线；
步骤5）当基准线到左右判断线的距离相等时，则判定为划线机位置准确；当基准线到左判断线的距离大于到右判断线的距离时，则判定为划线机位置偏左，反之则反；
步骤6）当判定划线机位置有偏差时，发出相应的偏差信号，并将偏差信号传递至位置校正单元，通过位置校正单元调整划线机喷涂机构喷头的左右位置，所述位置校正单元（5）包括摄像头单元（5-1）、第一驱动电机（5-4）、驱动滑台（5-2）、联轴器（5-3），所述摄像头单元（5-1）安装在车架单元（1）底部用于获取基准线的位置图像，所述控制单元（6）通过对获取的图像进行图像处理获取基准线的位置，当划线机的位置出现偏差时，控制单元（6）控制第一驱动电机（5-4）通过联轴器（5-3）带动驱动滑台（5-2）作滑块运动，通过所述驱动滑台（5-2）的运动带动喷涂单元（4）的喷头（4-11）位置的左右移动。
2.根据权利要求1所述的划线机偏差纠正方法，其特征在于：
当没有识别到基准线时，则发出划线机不在工作位置的提示。
3.根据权利要求1所述的划线机偏差纠正方法，其特征在于：
当识别到的基准线，断开距离小于整体长度的1/2时，则视为连续。
4.一种根据权利要求1所述方法实现的划线机，包括车架单元（1）以及安装在车架单元（1）上的动力单元（3）、电源单元（3）、喷涂单元（4）；其特征在于：所述车架单元（1）上设有位置校正单元（5）、控制单元（6），所述位置校正单元（5）包括摄像头单元（5-1）、第一驱动电机（5-4）、驱动滑台（5-2）、联轴器（5-3），所述摄像头单元（5-1）安装在车架单元（1）底部用于获取基准线的位置图像，所述控制单元（6）通过对获取的图像进行图像处理获取基准线的位置，当划线机的位置出现偏差时，控制单元（6）控制第一驱动电机（5-4）通过联轴器（5-3）带动驱动滑台（5-2）作滑块运动，通过所述驱动滑台（5-2）的运动带动喷涂单元（4）的喷头（4-11）位置的左右移动。
5.根据权利要求4所述的划线机，其特征在于：所述位置校正单元（5）还包括辅助滑台（5-5），所述辅助滑台（5-5）的导轨与车架单元（1）固定连接。
6.根据权利要求4所述的划线机，其特征在于：所述喷涂单元（4）包括手刹（4-1）、手刹线（4-2）、油漆桶（4-3）、油漆输入管（4-4）、油漆输出管（4-5）、油漆泵（4-6）、横向支撑杆（4-7）、竖直支撑杆（4-8）、平行可调杆（4-10）、喷头（4-11）、线宽控制板（4-12）、第二驱动电机（4-13）、轴承座（4-14）、转轴（4-15）、调节板（4-16）、残漆收集盒（4-17），所述手刹（4-1）通过手刹线（4-2）控制喷头（4-11）的开闭；所述油漆泵（4-6）通过油漆输入管（4-4）吸取油漆桶（4-3）中的油漆，并通过油漆输出管（4-5）送至喷头（4-11）；所述竖直支撑杆（4-8）与平行可调杆（4-10）固定连接；通过对横向支撑杆（4-7）和竖直支撑杆（4-8）上的旋钮调节喷头（4-11）的位置；调节平行可调杆（4-10）端部的螺丝和调节板（4-16）上的螺丝实现两平行可调杆之间的距离调节；所述残漆收集盒（4-17）通过螺丝与平行可调杆（4-10）固定连接，所述第二驱动电机（4-13）带动线宽控制板（4-12）转动时，所述残漆收集盒将喷头（4-11）喷到线宽控制板上的残漆进行收集。
7.根据权利要求4所述的划线机，其特征在于：所述车架单元（1）包括把手架（1-1）、前移动轮组（1-6）、后移动轮组（1-2）、一对轴承座（1-3）、一个后轮轴（1-4）、角铁架（1-5），所述角铁架（1-5）为焊接件，把手架（1-1）与角铁架（1-5）固定连接，所述后移动轮组（1-2）与后轮轴（1-4）固定连接，所述轴承座（1-3）与角铁架（1-5）固定连接，所述后移动轮组（1-2）可相对后轮轴（1-4）转动，所述前移动轮组（1-6）与角铁架（1-5）固定连接。
8.根据权利要求7所述的划线机，其特征在于：所述前移动轮组（1-6）包括定位销（1-6-1）、连接板（1-6-2）、弹簧（1-6-3）、旋转定位板（1-6-4）、前轮支架（1-6-5）、前轮（1-6-6），所述定位销（1-6-1）可相对连接板（1-6-2）滑动，所述弹簧（1-6-3）绕于定位销（1-6-1）上，并置于所述连接板（1-6-2）与定位销（1-6-1）的凸台之间，所述旋转定位板（1-6-4）四周均布四个定位槽，所述前轮（1-6-6）相对前轮支架（1-6-5）转动，所述前轮支架（1-6-5）与旋转定位板（1-6-4）固定连接，所述连接板（1-6-2）与旋转定位板（1-6-4）可相对转动，所述旋转定位板（1-6-4）与定位销（1-6-1）可限制前轮支架（1-6-5）与旋转定位板（1-6-4）的相对转动。
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