专利名称：基于精密激光测距原理的摊铺机反射式自动找平装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于高速公路沥青路面摊铺设备上的自动找平装置，尤其是涉及一种基于精密激光测距原理的摊铺机反射式自动找平装置，在摊铺机作业时，依靠自动找平装置进行自动参数控制，才能摊铺出符合设计要求的路面，其控制性能的优劣直接影响作业效果和施工成本。
二背景技术：
现有技术中，这类装置大致分“接触式”与“非接触式”两大类，这里的“接触”是指自动找平装置与施工地面是否接触。
接触式自动找平装置由于结构庞大，其组合长度达18米，安装、调试麻烦，设备转场、维护困难，近年已很少有使用。
非接触式中又有基于超声波原理的和激光扫描原理的两种型式，基于超声波原理的此类装置，虽然号称超声波传感器精度达0.3mm，但由于声波传输的固有缺陷，上述精度多出现于实验室，在实际施工现场，温度、湿度、气压甚至刮风都会对此类传感器的精度产生很大影响，为此出现各种补偿措施可谓五花八门，有的一套甚至出现十多个传感器探头，或者四、五组(每组五个)探头，就是一种佐证。但到目前为止，实际效果尚不尽人意。而本实用新型装置的结构相对短小，约8米长，有较高自动化程度，给使用、维护带来不少便利。
另一种形式为基于激光传输时间原理测距和直角三角形测高原理的激光扫描形式，该形式为扫描传感器分别单点悬挂于施工设备两侧，激光束可扫至设备前后达15米，单位时间内的测量数据量很大，并且扫描点非常密集。但是，此类扫描传感器受其基于光波传输时间的测距原理的局限，在小尺度的范围内精确度不高，据此类传感器的生产商德国施克(SICK)公司提供的数据，其测距精度为±35mm，可见大量的不精确测量无法满足精确的控制需求，近年来的实际使用也证明了这一点。
三、实用新型内容本实用新型为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种基于精密激光测距原理的摊铺机反射式自动找平装置，其使用激光精密测距，抗环境干扰，并且结构简单，设计合理，安装使用方便，且人机界面显示直观，易用可靠。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种基于精密激光测距原理的摊铺机反射式自动找平装置，其特殊之处在于包括梁体、控制器和上位机，其中控制器与梁体连接，上位机与控制器连接。
上述梁体连接于控制器一侧或两侧。
上述梁体是截断面为矩形的中空管，其内部装有精密激光测距传感器，梁体中段分别装有与控制器相连的接口。
上述梁体内部并装有转角反射镜和静止反射镜，激光测距传感器和静止反射镜分别位于梁体两端，转角反射镜位于激光测距传感器和静止反射镜之间，且转角反射镜与激光测距传感器之间的距离小于梁体长度的二分之一，转角反射镜的镜面可在梁体上沿长度方向的中轴线向下成0°～45°的夹角范围内转动，静止反射镜的反射面与激光测距传感器的激光射出线成恒定45°夹角，转角反射镜和静止反射镜的投影处分别设有供测量时使用的测量窗口。
上述梁体内部并装有静止反射镜，梁体内部的中间位置装有两只精密激光测距传感器，梁体两端装有静止反射镜，激光束分别沿梁体长度方向的中轴线射向两端的静止反射镜，且静止反射镜反射出的激光束垂直于地面。
上述梁体内部的两端分别安装有精密激光测距传感器，其射出的激光束垂直于地面。
上述控制器内部装有微处理器电路、水平传感器电路和相关辅助电路，外部设有六个接口，这些接口分别连接到梁体、上位机和被控设备的电源及控制信号的输入端。
上述上位机的人机界面具有模拟显示被控设备工况画面加动态数据显示和纯动态数据显示两种模式，并设有触摸功能键。
与现有技术相比，本实用新型具有的优点和效果如下本实用新型结构精密，简捷，设计合理，搬运、安装和使用方便，成本相对低廉，采用装有高性能微处理器的控制器来协调和控制各部分的测量、计算及通讯，在运行中可进行高精度的前后高差值的测量，可用传感器精度较原有传感器高一个数量级以上，且能提供中等的测量密度，且使用功能强大的上位机可提供友好、易懂的人机界面，对设备进行简单有效的操作控制和数据处理，能提高工作效率，减少劳动强度、节约施工成本，提高设备的施工质量，有广阔的应用前景。
四
图1为本实用新型自动找平装置的梁体配置之一的结构示意图；图2为本实用新型自动找平装置的梁体配置之二的结构示意图；
图3为本实用新型自动找平装置的梁体配置之三的结构示意图；图4为本实用新型自动找平装置的上位机的外形图；图5为本实用新型自动找平装置的控制器的外形图；图6本实用新型自动找平装置的总体连接示意图；图7本实用新型自动找平装置的控制器内部电路方框图。
图中，1-梁体，2-转角反射镜，3-激光测距传感器，4-静止反射镜，5-测量窗口，6-安装支架，7-接口，8-激光束，9-上位机，10-控制器。
五具体实施方式
参见图6，本实用新型由截面为矩形的梁体、控制器和上位机三个部分组成，其中控制器与梁体连接，上位机与控制器连接，在使用过程中，可在控制器10单侧连接一根、或两侧分别连接一根梁体1，与上位机9组成系统使用。在梁体内部装有精密激光测距传感器3、转角反射镜2和静止反射镜4，梁体1中段分别装有与控制器10相连的接口7。梁体1的内部所安装的精密激光测距传感器3、转角反射镜2和静止反射镜4可有如图1、图2、图3所示的三种配置方法，其外部特征可保持一致。
控制器内部装有水平传感器、控制电路和连接至上位机、梁体、摊铺机的接口；上位机是一种高度智能的人机界面，可完成各种控制指令的输入和各种参数的动态显示。
参见图1，图1所示为自动找平装置的梁体其中一种配置结构，梁体1内部装有精密激光测距传感器3、转角反射镜2和静止反射镜4，其中激光测距传感器3和静止反射镜4分别位于梁体1两端，转角反射镜2位于激光测距传感器3和静止反射镜4之间，且转角反射镜2与激光测距传感器3之间的距离小于梁体1长度的二分之一。转角反射镜2的镜面在梁体1上沿长度方向的中轴线向下成0°～45°的夹角范围内转动，静止反射镜4的反射面与激光测距传感器3的激光射出线成恒定45°夹角。转角反射镜2和静止反射镜4的投影处分别有供测量时使用的测量窗口5。
参见图2，图2所示为自动找平装置的梁体另外一种配置结构，梁体1内部的中间位置装有两只精密激光测距传感器3，激光束分别沿梁体1长度方向的中轴线射向两端的静止反射镜4，且静止反射镜4反射出的激光束垂直于地面。
参见图3，图3所示为自动找平装置的梁体第三种配置结构，梁体1内部的两端分别安装有精密激光测距传感器3，其射出的激光束垂直于地面。
参见图5和图7，控制器10内部装有微处理器电路、水平传感器电路和相关辅助电路，外部具有如图5所示的六个接口，这些接口分别连接到梁体1、上位机9和被控设备的电源及控制信号的输入端。
参见图4，上位机9的人机界面具有模拟显示被控设备工况画面加动态数据显示和纯动态数据显示两种模式，而这两种模式中都附加有触摸功能键，以及与其相对应的触摸执行功能。
权利要求1.一种基于精密激光测距原理的摊铺机反射式自动找平装置，其特征在于包括梁体(1)、控制器(10)和上位机(9)，其中控制器(10)与梁体(1)连接，上位机(9)与控制器(10)连接。
2.根据权利要求1所述的基于精密激光测距原理的摊铺机反射式自动找平装置，其特征在于所述梁体(1)连接于控制器(10)一侧或两侧。
3.根据权利要求1或2所述的基于精密激光测距原理的摊铺机反射式自动找平装置，其特征在于所述梁体(1)是截断面为矩形的中空管，其内部装有精密激光测距传感器(3)，梁体(1)中段分别装有与控制器(10)相连的接口(7)。
4.根据权利要求3所述的基于精密激光测距原理的摊铺机反射式自动找平装置，其特征在于所述梁体(1)内部并装有转角反射镜(2)和静止反射镜(4)，激光测距传感器(3)和静止反射镜(4)分别位于梁体(1)两端，转角反射镜(2)位于激光测距传感器(3)和静止反射镜(4)之间，且转角反射镜(2)与激光测距传感器(3)之间的距离小于梁体(1)长度的二分之一，转角反射镜(2)的镜面可在梁体(1)上沿长度方向的中轴线向下成0°～45°的夹角范围内转动，静止反射镜(4)的反射面与激光测距传感器(3)的激光射出线成恒定45°夹角，转角反射镜(2)和静止反射镜(4)的投影处分别设有供测量时使用的测量窗口(5)。
5.根据权利要求3所述的基于精密激光测距原理的摊铺机反射式自动找平装置，其特征在于所述梁体(1)内部并装有静止反射镜(4)，梁体(1)内部的中间位置装有两只精密激光测距传感器(3)，梁体(1)两端装有静止反射镜(4)，激光束分别沿梁体(1)长度方向的中轴线射向两端的静止反射镜(4)，且静止反射镜(4)反射出的激光束垂直于地面。
6.根据权利要求3所述的基于精密激光测距原理的摊铺机反射式自动找平装置，其特征在于所述梁体(1)内部的两端分别安装有精密激光测距传感器(3)，其射出的激光束垂直于地面。
7.根据权利要求3所述的基于精密激光测距原理的摊铺机反射式自动找平装置，其特征在于所述控制器(10)内部装有微处理器电路、水平传感器电路和相关辅助电路，外部设有六个接口，这些接口分别连接到梁体(1)、上位机(9)和被控设备的电源及控制信号的输入端。
8.根据权利要求3所述的基于精密激光测距原理的摊铺机反射式自动找平装置，其特征在于所述上位机(9)的人机界面具有模拟显示被控设备工况画面加动态数据显示和纯动态数据显示两种模式，并设有触摸功能键。
专利摘要本实用新型涉及一种基于精密激光测距原理的摊铺机反射式自动找平装置，其使用激光精密测距，抗环境干扰，并且结构简单，设计合理，安装使用方便，且人机界面显示直观，易用可靠。本实用新型包括梁体、控制器和上位机，其中控制器与梁体连接，上位机与控制器连接，梁体连接于控制器一侧或两侧，梁体是截断面为矩形的中空管，其内部装有精密激光测距传感器，梁体中段分别装有与控制器相连的接口。
文档编号E01C19/18GK2873863SQ20062007831
公开日2007年2月28日 申请日期2006年1月25日 优先权日2006年1月25日
发明者何英明 申请人:何英明