专利名称：一种找平传感装置及找平控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种找平控制装置。此外，本实用新型还涉及一种包括上述找平传感装置的找平控制系统。
背景技术：
现有的自动施工机械，例如自动铺路机，需要摊铺形成平面，需要具有找平控制系统。所述找平控制系统包括找平传感装置、控制器和找平油缸。所述找平控制系统通过所述找平传感装置检测地面的平整状况，并将检测到的地面信号传递给所述控制器，所述控制器控制所述找平油缸，最终实现对施工地面的找平。请参考图1和图2，图1为一种典型的找平传感装置的剖视图，图2为图1所示的找平传感装置的轴测图。所述找平传感装置通过悬挂装置1吊装，由摆臂连接滑靴和主轴2。所述滑靴具有与地面接触的平面能够感应所述地面是否平整，所述摆臂一端与所述滑靴铰接，另一端与所述主轴2固定连接。随着所述找平传感装置的移动方向，如果所述地面高低不平，所述滑靴将通过所述摆臂带动所述主轴2转动，并由传感器7获得所述主轴2的转动角度，经过计算可以得到所述地面不平整的具体情况，再通过所述控制器实现所述地面的找平。通常所述摆臂与所述滑靴铰接，并由配重平衡所述摆臂与所述滑靴。在所述找平传感装置的行进过程中，所述摆臂将随着地面凸凹不平而转动。所述地面平整时所述摆臂与所述底面的夹角、所述摆臂的长度、所述主轴2转动的角度和所述主轴2的高度等数据可以得出所述地面的高低情况。一种典型的找平传感装置通过皮带9和皮带轮8连接传感器7与所述主轴2，所述主轴2的转动通过所述皮带9和所述皮带轮带动所述传感器7转动，使所述传感器7获得所述主轴2的转动角度。采用皮带结构连接所述主轴2与所述传感器7，所述主轴2旋转角度的传递存在误差，降低了所述传感器7的检测精度。所述皮带9容易老化，在所述找平传感装置的工作中，所述主轴2通常在一个旋转范围内频繁动作，这样更会加剧所述皮带9的老化。因此，如何解决所述找平传感装置精度低和可靠性低等问题，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种找平传感装置，该找平传感装置同时具有高精度和高可靠性。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述找平传感装置的找平控制系统。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种找平传感装置，包括信号采集装置、信号处理器和外部接口 ；所述信号处理器分别与所述信号采集装置和所述外部接口相
3连；所述信号采集装置包括传感器，所述信号采集装置将采集到的信号传递给所述信号处理器，经过所述信号处理器处理的信号通过所述外部接口传递；所述传感器包括同轴的定子和转子，所述传感器通过所述定子与所述转子的相对转动采集信号。优选地，所述信号采集装置还包括滑靴、摆臂和主轴，所述滑靴与地面接触；所述摆臂一端与所述滑靴铰接，另一端与所述主轴固定连接；所述主轴可转动的水平安装在壳体的通孔内；所述定子固定在所述壳体上，所述转子固定在所述主轴上与所述定子对应的位置。优选地，所述壳体的通孔安装支撑件，所述定子固定安装在所述支撑件上。优选地，所述转子与所述主轴过盈配合。优选地，所述主轴通过轴承安装在所述支撑件的通孔内。优选地，所述信号处理器固定在所述壳体的底板上。优选地，所述外部接口位于所述壳体的侧面。优选地，所述传感器具有控制功能，所述传感器能够根据采集到的信号进行找平控制。优选地，所述找平传感装置还包括找平控制器，所述外部接口将所述信号传递给所述找平控制器，所述找平控制器通过所述信号进行找平控制。 本实用新型还提供了一种找平控制系统，包括控制器和找平传感装置，所述找平传感装置为上述任一项所述的找平传感装置。本实用新型提供的找平传感装置，包括信号采集装置、信号处理器和外部接口 ；所述信号处理器分别与所述信号采集装置和所述外部接口相连；所述信号采集装置包括传感器，所述信号采集装置将采集到的信号传递给所述信号处理器，经过所述信号处理器处理的信号通过所述外部接口传递；所述传感器包括同轴的定子和转子，所述传感器通过所述定子与所述转子的相对转动采集信号。所述信号采集装置通过所述传感器采集到地面是否平整的信息，并将所述信号传递给所述信号处理器，所述信号处理器计算出所述地面的具体情况，并通过所述外部接口传递给所述找平传感控制外部的控制器，所述控制器最终实现所述地面的找平。所述传感器通过所述定子和转子的相对转动获取所述地面是否平整的信号时，不需要皮带和皮带轮或其他装置的传递，直接就能够获得有效的信息，所述传感器的精度和可靠性较高，进而所述找平传感装置的精度和可靠性也均较高。一种方式中，所述信号采集装置还包括滑靴、摆臂和主轴，所述滑靴与地面接触；所述摆臂一端与所述滑靴铰接，另一端与所述主轴固定连接；所述主轴可转动的水平安装在壳体的通孔内；所述定子固定在所述壳体上，所述转子固定在所述主轴上与所述定子对应的位置。所述滑靴与所述地面接触并能够感应所述地面是否平整，当所述地面不平整时，所述滑靴将与所述地面具有相同的倾斜趋势。随着所述找平传感装置的行进，所述摆臂将随着所述地面的倾斜趋势摆动，并带动所述主轴共同转动。所述传感器能够获取所述主轴的转动角度并传递给所述信号处理器，所述信号处理器对获得的信号的处理即可得出所述地面的倾斜情况。所述主轴可以垂直于所述摆臂所在的竖直平面。所述定子和所述转子同轴，所述定子与所述转子之间相互转动的角度即为所述主轴转动的角度。更进一步的方式中，所述壳体的通孔安装支撑件，所述定子固定安装在所述支撑件上。所述定子固定在所述壳体的支撑件上，能够保证所述定子固定连接并与所述转子同轴的安装方式都是可以的。进一步优选的方式中，所述转子与所述主轴过盈配合。所述转子与所述主轴过盈配合，能够保证所述转子与所述主轴共同转动，所述转子转动的角度即为所述主轴转动的角度。另一种方式中，所述主轴通过轴承安装在所述支撑件的通孔内。所述主轴通过轴承安装可以保证所述主轴旋转的顺畅性。在另一种方式中，所述信号处理器固定在所述壳体的底板上。所述信号处理器固定在所述壳体的底板上使其具有确定的工位。另一种方式中，所述外部接口位于所述壳体的侧面。所述外部接口安装在所述壳体的侧面，用于连接所述壳体外侧的控制器，并将信号传递给所述控制器。一种优选的方式中，所述传感器具有控制功能，所述传感器能够根据采集到的信号进行找平控制。所述传感器同时具有控制功能，能够在采集信号的同时进行找平控制。另一种优选的方式中，所述找平传感装置还包括找平控制器，所述外部接口将所述信号传递给所述找平控制器，所述找平控制器通过所述信号进行找平控制。所述找平传感装置还包括找平控制器，所述找平控制器能够进行找平控制，所述找平传感装置能够在获得地面是否平整的信号的同时对所述地面进行找平。本实用新型还提供了一种找平控制系统，包括找平传感装置，所述找平控制系统的找平传感装置具有较高的精度和可靠性。
图1为一种典型的找平传感装置的剖视图；图2为图1所示的找平传感装置的轴测图；图3为本实用新型所提供的找平传感装置工作状态示意图；图4为图3所示的找平传感装置一种实施方式的剖视图；图5为图3所示的找平传感装置外部接口的一种安装方式的示意图；图6为图3所示的找平传感装置的定子和转子的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种找平传感装置，该找平传感装置既具有较高的精度又具有较高的可靠性。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述找平传感装置的找平控制系统。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。[0051]请参考图3至图6，图3为本实用新型所提供的找平传感装置工作状态示意图，图4为图3所示的找平传感装置一种实施方式的剖视图，图5为图3所示的找平传感装置外部接口的一种安装方式的示意图，图6为图3所示的找平传感装置的定子和转子的结构示意图。在一种具体的实施方式中，本实用新型提供的找平传感装置，包括信号采集装置、信号处理器11和外部接口 12 ；所述信号处理器11分别与所述信号采集装置和所述外部接口 12相连；所述信号采集装置包括传感器71，所述信号采集装置将采集到的信号传递给所述信号处理器11，经过所述信号处理器11处理的信号通过所述外部接口 12传递；所述传感器71包括同轴的定子72和转子73，所述传感器71通过所述定子72与所述转子73的相对转动采集信号。所述信号采集装置能够通过所述传感器71采集到地面6是否平整的信息，并将所述信号传递给所述信号处理器11，所述信号处理器11对所述信号的处理可以得出所述地面6的平整情况，并通过所述外部接口 12传递给外部的控制器，所述控制器最终实现所述地面6的找平。所述传感器71通过所述定子72和转子73的相对转动获取所述地面6是否平整的信号时，不需要皮带结构或其他装置的传递，直接就能够获得有效的信息，所述传感器71的精度和可靠性较高，进而所述找平传感装置的精度和可靠性也均较高。另一种具体的实施方式中，所述信号采集装置还包括滑靴5、摆臂3和主轴2，所述滑靴5与地面6接触；所述摆臂3 —端与所述滑靴5铰接，另一端与所述主轴2固定连接；所述主轴2可转动的水平安装在壳体10的通孔内；所述定子72固定在所述壳体10上，所述转子73固定在所述主轴2上与所述定子72对应的位置。所述滑靴5与所述地面6接触并能够感应所述地面6是否平整，当所述地面6不平整时，所述滑靴5将与所述地面6具有相同的倾斜趋势。随着所述找平传感装置的行进，所述摆臂3将随着所述地面6的倾斜趋势摆动，并带动所述主轴2共同转动。所述传感器71能够获取所述主轴2的转动角度并传递给所述信号处理器11，所述信号处理器11对获得的信号的处理即可得出所述地面6的倾斜情况。所述找平传感装置工作时，由其上部的悬挂装置1吊装，并始终向作业方向行进。通常所述摆臂3为倾斜的，所述找平传感装置设置配重4平衡所述摆臂3。所述主轴2可以垂直于所述摆臂3所在的竖直平面。所述滑靴5具有与所述地面6接触的平面，所述摆臂3与所述滑靴5铰接，所述主轴2水平且垂直于所述摆臂3所在的竖直平面。所述地面6平整时所述摆臂3与所述地面6的夹角、所述摆臂3的长度、所述主轴2的高度和所述主轴2的转动角度等数据即能够得出所述地面6的倾斜情况。所述主轴2到所述地面6的标准水平面的距离是确定的，所述摆臂3与所述标准水平面的夹角确定，所述摆臂3的长度确定，当所述摆臂3的位置发生变化时，很容易计算出所述摆臂3下端的位置变化，即所述地面6的高低变化。所述定子72和所述转子73同轴，所述定子72与所述转子73之间相互转动的角度即为所述主轴2转动的角度。所述定子72的位置固定，所述转子73转动的角度即为所述主轴2转动的角度。所述传感器71能够将所述定子72与所述转子73之间变化的转动角度传递给所述信号处理装置11，所述转动角度与已知的信息即可得出所述地面6的高低变化情况。更进一步具体的实施方式中，所述壳体10的通孔安装支撑件21，所述定子72固定安装在所述支撑件21上。所述支撑件21将所述定子72固定安装在所述壳体10内。显然，所述定子72的安装形式不仅仅局限于上述实施例所述的情况，能够保证所述定子72固定安装并且与所述转子73同轴的其他安装方式也可以应用在本实用新型中。进一步优选的实施方式中，所述转子73与所述主轴2过盈配合。所述转子73与所述主轴2过盈配合，能够保证所述转子73与所述主轴2共同转动。所述定子72固定，则所述转子73转动的角度即为所述主轴2转动的角度。当然，所述转子73与所述主轴2的连接形式不仅仅局限于上述实施例所述的情况，能够保证所述转子73与所述主轴2同步转动的其他连接方式也是可以的，例如螺栓连接或胶粘接。另一种具体的实施方式中，所述主轴2通过轴承22安装在所述支撑件21的通孔内。所述主轴2可以通过轴承22安装在所述支撑件21的通孔内，所述支撑件21能够很容易确保所述定子72与所述转子73同轴。同时，所述轴承22也可以保证所述主轴2旋转的顺畅性。显然，所述主轴的安装形式也不仅局限于此，能够实现所述主轴可转动的安装并能同时确保所述定子72与所述转子73同轴的其他安装形式也可以在本实用新型中应用。在另一种具体的实施方式中，所述信号处理器11固定在所述壳体10的底板上。所述信号处理器11固定在所述壳体2的底板上，使所述信号处理器11具有确定的工作位置。所述找平传感装置移动时，所述信号处理器11的位置确定不会发生移动。当然，所述信号处理器11的安装位置不近局限于此。另一种具体的实施方式中，所述外部接口 12位于所述壳体10的侧面。所述外部接口 12安装在所述壳体10的侧面，用于连接所述壳体10外侧的控制器，并将信号传递给所述控制器。显然，所述外部接口 12的安装位置也不仅局限于此。—种优选的实施方式中，所述传感器71具有控制功能，所述传感器71能够根据采集到的信号进行找平控制。[0076]所述传感器71具有控制功能，所述传感器71能够进行找平控制，所述找平传感装置能够在获得地面6是否平整的信号的同时对所述地面6进行找平。另一种优选的实施方式中，所述找平传感装置还包括找平控制器，所述外部接口12将所述信号传递给所述找平控制器，所述找平控制器通过所述信号进行找平控制。所述找平传感装置还包括找平控制器，所述找平控制器能够进行找平控制，所述找平传感装置能够在获得地面6是否平整的信号的同时对所述地面6进行找平。所述找平控制器对所述地面6找平的执行元件可以位于所述滑靴5上，此结构的找平传感装置，将感应元件与执行元件合并，在感应所述地面6是否平整的同时对所述地面6进行找平。可以将所述感应元件与所述执行元件合并，也可以单独设置所述执行元件，可以将所述感应元件与所述执行元件设置成一前一后，由前边的所述感应元件获取信号，后边的执行元件即可根据所述信号进行找平控制。当然，所述找平控制器不仅局限于上述实施例所述的情况，其他能够实现找平控制的结构形式也是可以的。除了上述找平传感装置，本实用新型还提供一种包括上述找平传感装置的找平控制系统，该找平控制系统其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。以上对本实用新型所提供的找平控制系统及其找平传感装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种找平传感装置，包括信号采集装置、信号处理器(11)和外部接口(12)；所述信号处理器(11)分别与所述信号采集装置和所述外部接口(1 相连；所述信号采集装置包括传感器(71)，所述信号采集装置将采集到的信号传递给所述信号处理器(11)，经过所述信号处理器(11)处理的信号通过所述外部接口(1 传递；其特征在于，所述传感器(71) 包括同轴的定子(7 和转子(73)，所述传感器(71)通过所述定子(7 与所述转子(73) 的相对转动采集信号。
2.如权利要求1所述的找平传感装置，其特征在于，所述信号采集装置还包括滑靴 (5)、摆臂(3)和主轴O)，所述滑靴(5)与地面(6)接触；所述摆臂(3) —端与所述滑靴(5) 铰接，另一端与所述主轴O)固定连接；所述主轴( 可转动的水平安装在壳体(10)的通孔内；所述定子固定在所述壳体(10)上，所述转子(7 固定在所述主轴( 上与所述定子m对应的位置。
3.如权利要求2所述的找平传感装置，其特征在于，所述壳体(10)的通孔安装支撑件 (21)，所述定子(7 固定安装在所述支撑件上。
4.如权利要求3所述的找平传感装置，其特征在于，所述转子(73)与所述主轴(2)过盈配合。
5.如权利要求4所述的找平传感装置，其特征在于，所述主轴(2)通过轴承02)安装在所述支撑件的通孔内。
6.如权利要求5所述的找平传感装置，其特征在于，所述信号处理器(11)固定在所述壳体(10)的底板上。
7.如权利要求6所述的找平传感装置，其特征在于，所述外部接口(12)位于所述壳体 (10)的侧面。
8.如权利要求1至7任一项所述的找平传感装置，其特征在于，所述传感器(71)具有控制功能，所述传感器(71)能够根据采集到的信号进行找平控制。
9.如权利要求1至7任一项所述的找平传感装置，其特征在于，所述找平传感装置还包括找平控制器，所述外部接口(1 将所述信号传递给所述找平控制器，所述找平控制器通过所述信号进行找平控制。
10.一种找平控制系统，包括控制器和找平传感装置，其特征在于，所述找平传感装置为权利要求1至9任一项所述的找平传感装置。专利摘要本实用新型公开了一种找平传感装置，包括信号采集装置、信号处理器和外部接口；所述信号采集装置包括传感器，所述信号采集装置将采集到的信号传递给所述信号处理器，经过所述信号处理器处理的信号通过所述外部接口传递；所述传感器包括同轴的定子和转子，所述传感器通过所述定子与所述转子的相对转动采集信号。所述信号采集装置将采集到的地面信息传递给所述信号处理器，所述信号处理器计算出所述地面的具体情况并传递给外部的控制器，由所述控制器最终实现所述地面的找平。所述传感器获取信号不需要皮带结构或其他装置的传递，具有较高的精度和可靠性。本实用新型还公开了一种找平控制系统，包括上述找平传感装置。
文档编号E01C23/01GK202323659SQ201120471098
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者周翔, 廖传伟, 罗诗风 申请人:三一重工股份有限公司