一种具有定位功能的激光平地控制系统的制作方法

文档序号:15483905发布日期:2018-09-21 19:37阅读:130来源:国知局

本实用新型属于工程机械控制技术领域,尤其是涉及一种具有定位功能的激光平地控制系统。



背景技术:

我国是农业大国,田间地面的平整程度将影响地面灌溉条件下的水利用效率和水分分布均匀度,以至影响灌水质量。土地平整能有效地提高水,劳力和能源的利用率,是改善地面灌溉方法的重要技术措施之一。

常规土地平整方法包括人工平地,半人工半机械平地以及机械平地等多种手段。现有平地机受其机具自身缺陷和人工操作精度有限的制约,土地平整精度在达到一定程度后无法继续提高。



技术实现要素:

本实用新型要解决的问题是提供一种激光平地系统;尤其是平地铲设有水平调节装置且专门应用于平地领域的激光平地系统。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种具有定位功能的激光平地控制系统,包括拖拉机、平地铲、激光接收器、控制器和激光扫平仪,所述拖拉机设有尾部可视装置,所述尾部可视装置包括支架、旋转轴和反光镜,所述旋转轴连接所述支架一端和所述拖拉机,所述支架另一端连接所述反光镜,所述拖拉机尾部连接所述平地铲,所述平地铲包括地轮和轮轴,所述轮轴连接所述地轮,所述平地铲设有水平调节装置,所述水平调节装置包括动力缸、偏转件和支撑件,所述偏转件与所述轮轴铰连接,所述支撑件固定在所述轮轴上,所述地轮通过铰接安装在偏转件上,所述动力缸包括活塞杆和缸体,所述活塞杆与所述偏转件铰接,所述缸体与所述支撑件铰接,所述动力缸、所述偏转件和所述支撑件首尾相连构成三角形,所述激光接收器置于所述平地铲上,所述控制器置于所述拖拉机上,所述激光接收器用来接收所述激光扫平仪发出的激光信号,所述激光接收器连接所述控制器并将所述激光信号传给所述控制器,所述控制器连接所述平地铲并驱动所述平地铲运动。

进一步的,所述控制器包括壳体和内部控制系统,所述壳体正面设有OLED显示屏,所述控制系统包括微处理器和电池,所述电池连接所述微处理器,所述微处理器连接所述OLED显示屏,所述控制系统置于所述壳体内部。

进一步的,所述激光接收器内部设有传感器,所述传感器包括角度传感器和高程传感器。

进一步的,所述角度传感器为MEMS双轴加速度传感器。

进一步的,所述尾部可视装置还包括U型架,所述U型架两端垂直方向中间部位分别连接多个所述支架中间部位。

进一步的,所述壳体正面上设有LED指示灯和按钮,所述按钮包括开关按钮、模式转换按钮和调节按钮。

本实用新型具有的优点和积极效果是:

1、本实用新型的激光接收器内部的角度传感器,可检测平地铲的俯仰角及横滚角数据,通过高程传感器,可检测土地的水平状态数据。根据以上数据,控制器可控制平地铲在不同工作状态时作业面始终水平,提高了工作精度和工作效率。

2、本实用新型的平地铲设有水平调节装置,通过控制动力缸的活塞杆伸缩,来调节地轮的高度,通过调整地轮的高度保持平地铲的水平状态,避免在不平整地面或坡度地面作业时,会使两个固定地轮高度不一而导致机具铲刀倾斜使作业的地面也呈现出仿型倾斜的缺陷,提高了平地的精确度和平地的效率。

3、本实用新型增加了OLED显示屏,解决了以往仅依赖LED指示灯来提示土地平整过程中的高低状态,OLED显示屏数字化显示平地作业时的高度差,可以更直观的反应当前平地作业的平整度。

4、本实用新型设有尾部可视装置,通过反光镜的设置,使得驾驶员更容易看清平地机后面的盲区,使得施工操作更安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图

图2是本实用新型实施例的尾部可视装置结构示意图

图3是本实用新型实施例的水平调节装置结构示意图

图4是本实用新型实施例的控制器结构示意图

图5是本实用新型实施例的控制系统的工作原理示意图

图6是本实用新型实施例的数据采集电路图

图中:

1、拖拉机 2、控制器 3、水平调节装置

4、尾部可视装置 5、激光扫平仪 6、激光接收器

7、平地铲 8、旋转轴 9、支架

10、反光镜 11、U型架 12、动力缸

13、支撑件 14、地轮 15、轮轴

16、偏转件 17、活塞杆 18、缸体

19、LED指示灯 20、OLED显示屏 21、壳体

22、调节按钮 23、模式转换按钮 24、开关按钮

25、微处理器 26、电池 27、角度传感器

28、高程传感器

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述:

如图1所示,一种具有定位功能的激光平地控制系统,包括拖拉机1、平地铲7、激光接收器6、控制器2和激光扫平仪5,拖拉机1设有尾部可视装置4,如图2所示,尾部可视装置4包括支架9、旋转轴8和反光镜10,旋转轴8连接支架9一端和拖拉机1,支架9另一端连接反光镜10,尾部可视装置4还包括U型架11,U型架11两端垂直方向中间部位分别连接多个支架9中间部位。拖拉机1尾部连接平地铲7,如图3所示,平地铲7包括地轮14和轮轴15,轮轴15连接地轮14,平地铲7设有水平调节装置3,水平调节装置3包括动力缸12、偏转件16和支撑件13,偏转件16与轮轴15铰连接,支撑件13固定在轮轴15上,地轮14通过铰接安装在偏转件16上,动力缸12包括活塞杆17和缸体18,活塞杆17与偏转件16铰接,缸体18与支撑件13铰接,动力缸12、偏转件16和支撑件13首尾相连构成三角形,激光接收器6置于平地铲7上,控制器2置于拖拉机1上,激光接收器6用来接收激光扫平仪5发出的激光信号,激光接收器6连接控制器2并将激光信号传给控制器2,控制器2连接平地铲7并驱动平地铲7运动。如图4所示,控制器2包括壳体21和内部控制系统,壳体21正面设有OLED显示屏20、LED指示灯19和按钮,按钮包括开关按钮24、模式转换按钮23和调节按钮22。如图5所示,控制系统包括微处理器25和电池26,电池26连接微处理器25,微处理器25连接OLED显示屏20,控制系统置于壳体21内部。激光接收器6内部设有传感器,传感器包括角度传感器27和高程传感器28。角度传感器27为MEMS双轴加速度传感器。

本实用新型实施例的工作原理是:使用本实用新型时,将激光扫平仪5设置在待平整土地之外,将控制器2置于拖拉机1上,将激光接收器6置于平地铲7上,将拖拉机1与平地铲7连接后,调节控制器2的合适高度。固定后,打开开关按钮24,LED指示灯亮19,显示控制器2目前处于工作过程,高程传感器28用于测量土地的水平状态,角度传感器27用来测量平地铲7的俯仰角及横滚角数据信息,将测量到的信息传给微处理器25。微处理器25通过内部芯片计算上述接收的信息数据,形成指令程序发出,通过OLED显示屏20显示检测信息,更直观,方便观察,OLED显示屏20为HGS12864K型号的0.96寸OLED显示屏。微处理器25同时驱动水平铲7运动。

本实用新型选择高程传感器用作采集系统的敏感元件。数据采集的电路图如图6所示,A/D转换电路采用常用的芯片ADC0809,芯片ADC0809为基于微处理器的控制器,高程传感器的输出端接到ADC0809的IN0。由图6可知ADC0809的通道选择地址A,B,C分别由89C51的P0.0~P0.2经地址锁存器74LS373输出提供。当P2.7=0时,与写信号WR共同选通ADC0809。图6中ALE信号与ST信号连在一起,在WR信号的前沿写入地址信号,在其后沿启动转换。例如,当输出地址为7FF8H即可选通通道IN0,实现对高程传感器输出的模拟量进行转换。图6中ADC0809的转换结束状态信号EOC接到89C51的INT1引脚,当A/D转换完成后,EOC变为高电平,表示转换结束,产生中断。在中断服务程序中,将转换好的数据送到指定的存储单元。

本实用新型具有的优点和积极效果是:

1、本实用新型的激光接收器内部的角度传感器,可检测平地铲的俯仰角及横滚角数据,通过高程传感器,可检测土地的水平状态数据。根据以上数据,控制器可控制平地铲在不同工作状态时作业面始终水平,提高了工作精度和工作效率。

2、本实用新型的平地铲设有水平调节装置,通过控制动力缸的活塞杆伸缩,来调节地轮的高度,通过调整地轮的高度保持平地铲的水平状态,避免在不平整地面或坡度地面作业时,会使两个固定地轮高度不一而导致机具铲刀倾斜使作业的地面也呈现出仿型倾斜的缺陷,提高了平地的精确度和平地的效率。

3、本实用新型增加了OLED显示屏,解决了以往仅依赖LED指示灯来提示土地平整过程中的高低状态,OLED显示屏数字化显示平地作业时的高度差,可以更直观的反应当前平地作业的平整度。

4、本实用新型设有尾部可视装置,通过反光镜的设置,使得驾驶员更容易看清平地机后面的盲区,使得施工操作更安全可靠。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

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