一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统，属于工程机械技术领域。它包括摊铺机本体、实时定位与环境感知模块与摊铺作业控制模块。本实用新型专利技术的一种摊铺机智能无人驾驶系统，采用了无人驾驶智能系统，不仅实现了摊铺机的无人驾驶，还可以内置摊铺参数调整策略和算法，依据各传感器信息实时调整摊铺机作业状态和参数，有效提高摊铺质量；同时，避免摊铺过程中会产生沥青烟、苯丙等大量有害气体对操作人员身体的危害。操作人员身体的危害。操作人员身体的危害。

【技术实现步骤摘要】
一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统


[0001]本技术涉及一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统，属于工程机械


技术介绍

[0002]现有技术下，随着我国道路施工、铁路修建等基础设施建设投入的加大，作业质量和效率的要求的不断提高，摊铺作为道路施工中的核心环节，如何更有效的保证摊铺质量显得尤为重要。
[0003]调查研究表明目前很多路面早期病害与损坏都与摊铺过程的质量问题密切相关。现阶段摊铺机都是由人工操作，受限于操作人员技术水平，摊铺机作业过程中的行走、转向、料斗收料、刮板输料器、螺旋分料器、熨平板振动振捣等动作和参数完全由操作人员根据现场状况和经验来确定，不能很好的根据摊铺状态实时调节，往往由于收料不及时导致大料大面积滚落、螺旋布料器与刮板输料器动作或参数设置不当导致摊铺后材料离析，熨平板振动振捣参数设置不能与铺层材料特性和厚度相适应，导致平整度和摊铺密实度问题，在压实过程亦不能得到修正。
[0004]而采用无人驾驶智能系统，可以避免摊铺过程中会产生沥青烟、苯丙等大量有害气体对操作人员身体的危害。
[0005]例如专利公开号为CN110042735A的中国专利公开了一种智能摊铺机控制系统，包括发射器主控MCU和接收器主控MCU，所述发射器主控MCU和接收器主控MCU通过无线发射接收模块的433无线通讯方式进行数据传输，本技术是一种主要用于高速公路上基层和面层各种材料摊铺作业的施工设备的控制系统，采用了微电脑控制，通过使用多种传感器互补融合技术检测分析周围环境，提高了无人操控摊铺机的控制精度、自适应能力和自学习能力，大大提高了无人操控摊铺机在各种工作状态下的快速平稳起步、转向精度和各个可控部件的精确调整，具有摊铺速度稳定、自动转向、输分料供料均匀、预压密实度高、摊铺平整度好、操作简单方便等优点；但是，上述智能摊铺机控制系统其输料系统仅用于判断有无料在刮料板上，无法检测状态，可能会出现出料不均而导致摊铺质量问题。
[0006]因此，研发一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统以解决上述问题是社会迫切需求的。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统，它实现了摊铺机智能驾驶，依据各传感器信息实时调整摊铺机作业状态和参数，有效提高摊铺质量。
[0008]本技术的目的是这样实现的：一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统，包括摊铺机本体、实时定位与环境感知模块与摊铺作业控制模块；
[0009]所述实时定位与环境感知模块包括GNSS定位系统、相机、毫米波雷达、计算板卡和数传模块，进行摊铺机实时高精度定位与障碍物探测；
[0010]所述摊铺作业控制模块包括车载控制器、轮速传感器、行走系统速度控制阀、刮板输送器、超声波料位传感器、螺旋布料器控制阀、熨平板振动振捣控制阀、加速度传感器、激光雷达找平传感器和摊铺层温度传感器。
[0011]所述毫米波雷达安装在车身前后与侧方，进行环360度探测障碍物信息，并通过计算板卡接收毫米波雷达和相机信息。
[0012]所述摊铺作业控制模块的车载控制器连接两侧轮速传感器，并实时接收轮速传感器数据。
[0013]所述激光雷达找平传感器安装在摊铺机两侧，比较已摊铺表面和未摊铺表面至激光雷达找平传感器接收器的距离。
[0014]摊铺机上还安装相机进行料斗料位检测；
[0015]所述超声波料位传感器安装在刮板输料出口；
[0016]所述刮板输料出口的超声波料位传感器根据螺旋布料器上料位高度控制刮板输料器动作，均匀供料。
[0017]所述超声波料位传感器还安装在螺旋叶片上方；
[0018]所述超声波料位传感器根据布料螺旋反馈的料位信息，控制螺旋布料器驱动马达，螺旋供料均匀连续。
[0019]所述加速度传感器布设在熨平板振捣夯锤部位和振动偏心激振器上，检测振捣振动频率和幅值，控制振动和振动频率与幅值。
[0020]摊铺机采用液压伸缩式熨平板，在两侧熨平板伸缩油缸上并联位移传感器检测伸缩长度。
[0021]所述摊铺层温度传感器是非接触式测温传感器，通过云台安装在摊铺机后侧；所述摊铺层温度传感器检测铺层平面的温度分布。
[0022]相比于现有技术，本技术具有以下优点：
[0023]本技术的一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统，采用了无人驾驶智能系统，不仅实现了摊铺机的无人驾驶，依据各传感器信息实时调整摊铺机作业状态和参数，有效提高摊铺质量；同时，避免摊铺过程中会产生沥青烟、苯丙等大量有害气体对操作人员身体的危害。
[0024]综上所述，本技术一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统利用多种传感器数据与算法配合，提高了摊铺精度、摊铺质量，大大节约了人力物力。
附图说明
[0025]图1为本技术一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统原理图。
[0026]图2为本技术一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统的整体硬件结构侧面示意图。
[0027]图3为本技术一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统的整体硬件结构内部示意图。
[0028]图4为本技术一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统的螺旋布料器的详细结构及传感器安装位置示意图。
[0029]图5为本技术一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统的熨平板振动振捣机构的
示意图。
[0030]图6为本技术一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统的刮板输料器自动控制系统的工作原理。
[0031]其中：1、激光雷达找平传感器；2、毫米波雷达；3、熨平板；4、相机；5、螺旋布料器；6、摊铺机进料料斗；7、GNSS定位天线；8、摊铺层温度传感器；9、刮板输送器；10、料斗；11、发动机；12、翻斗油缸；13、振捣器；14、加固拉杆；15、超声波料位传感器；16、振捣梁；17、螺旋叶片；18、偏心轴；19、预振捣梁；20、主振捣梁；21、加速度传感器。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体实施例对本技术加以说明：
[0033]如图1~6所示，一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统，包括摊铺机本体、无人驾驶规划模块、实时定位与环境感知模块与摊铺作业控制模块；
[0034]所述无人驾驶规划模块设置摊铺区域、进行摊铺路径规划和设置摊铺作业参数；
[0035]所述实时定位与环境感知模块包括GNSS定位系统、相机4、毫米波雷达2、计算板卡和数传模块，并进行摊铺机实时高精度定位与障碍物探测；
[0036]所述摊铺作业控制模块包括车载控制器、轮速传感器、行走系统速度控制阀、刮板输送器9、超声波料位传感器15、螺旋布料器控制阀、熨平板振动振捣控制阀、加速度传感器21、激光雷达找平传感器1和摊铺层温度传感器8。
[0037]所述无人驾驶规划模块还内置有专家系统与大数据中心，根据铺层材料级配、强度特性、摊铺宽度、摊铺厚度合理预选松铺厚度、摊铺速度、熨平板振动频率和振幅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精准驾驶布料均匀的摊铺机系统，其特征在于：包括摊铺机本体、实时定位与环境感知模块与摊铺作业控制模块；所述实时定位与环境感知模块包括GNSS定位系统、相机、毫米波雷达、计算板卡和数传模块，进行摊铺机实时高精度定位与障碍物探测；所述摊铺作业控制模块包括车载控制器、轮速传感器、行走系统速度控制阀、刮板输送器、超声波料位传感器、螺旋布料器控制阀、熨平板振动振捣控制阀、加速度传感器、激光雷达找平传感器和摊铺层温度传感器；所述毫米波雷达安装在车身前后与侧方，进行环360度探测障碍物信息，并通过计算板卡接收毫米波雷达和相机信息；所述摊铺作业控制模块的车载控制器连接两侧轮速传感器，并实时接收轮速传感器数据；所述激光雷达找平传感器安装在摊铺机两侧，比较已摊铺表...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓，王贞，陈云宇，张国新，火照燕，
申请(专利权)人：柳工无锡路面机械有限公司，
类型：新型
国别省市：